JP2001004330A - 画像処理装置及びその画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置補正の必要又は不要の判断がばらつくこ
とがないようにする。 【解決手段】 基準とする対象物から得られた基準画像
と検査用の対象物から得られた検査画像の位置がずれて
いる場合に、両画像間の位置ずれを補正する位置補正が
可能な画像処理装置において、基準画像から特徴部を検
出し、この特徴部から位置を示す基準位置２０２を検出
し、検査画像から基準画像の特徴部に対応する特徴部を
検出し、この特徴部から位置を示す検査位置２０１を検
出し、基準位置２０２と検査位置２０１により基準画像
と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量を
予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量が閾値を超えた
とき、位置補正が必要であると判断する構成にしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等で対象物
（製品）の良／不良検査あるいは対象物（製品）の寸法
測定等に使用される画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像処理装置は、検査用
の対象物から得られた基準画像と検査用の対象物から得
られた検査画像とを比較して行う良／不良判定や、検査
画像による対象物の寸法測定等に使用される。これらい
ずれの場合においても、検査画像は、良／不良判定を行
うための指標となる位置や寸法測定位置が、検査画像に
設定する検査領域に位置することが必要となる。そのた
めに、画像処理の作業者には、検査用の対象物と撮像カ
メラとの位置関係が一定であるか否かの判断、位置関係
が一定でなく検査画像と基準画像との間に位置ずれがあ
る場合、両画像間の位置ずれを補正する位置補正が必要
か否かの判断、位置補正を行う場合、それは水平／垂直
方向の補正とするか、回転方向の補正とするかの判断、
さらには、位置ずれ量の指標とすべき基準を何にするか
の判断等様々な条件の考慮と判断が必要とされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の画像処
理装置にあっては、検査画像と基準画像との位置ずれを
補正する位置補正が必要か否か等の種々の判断は、画像
処理を行う作業者の経験の差によってばらつくこともあ
るために、同一条件であっても、必要と判断されたり又
は不要と判断されたりすることがある。

【０００４】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、位置補正の必要又は不
要の判断がばらつくことのない画像処理装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載の画像処理装置は、基準とする対
象物から得られた基準画像と検査用の対象物から得られ
た検査画像の位置がずれている場合に、両画像間の位置
ずれを補正する位置補正が可能な画像処理装置におい
て、前記基準画像から特徴部を検出し、この特徴部から
位置を示す基準位置を検出し、前記検査画像から前記基
準画像の特徴部に対応する特徴部を検出し、この特徴部
から位置を示す検査位置を検出し、基準位置と検査位置
により基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、そ
の位置ずれ量を予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量
が閾値を超えたとき、前記位置補正が必要であると判断
する構成にしている。

【０００６】請求項２記載の画像処理装置は、請求項１
記載の画像処理装置において、前記基準画像から特徴部
を検出する手順が予め設定されている構成にしている。

【０００７】請求項３記載の画像処理装置は、請求項１
又は請求項２のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、前記閾値には、複数の値を設定しておき、選択が可
能である構成にしている。

【０００８】請求項４記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、前記基準画像からこれの基準位置を複数個検出し、
検査画像から前記基準画像の基準位置に対応する検査位
置を検出し、対応する基準位置と検査位置により基準画
像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量
の最大値と閾値を比較する構成にしている。

【０００９】請求項５記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、前記位置ずれ量を前記基準位置と前記検査位置との
間の位置ずれ距離とし、この位置ずれ距離と前記閾値を
比較し、前記位置補正が必要であると判断した場合に、
前記位置ずれ距離に基づく距離だけ平行移動させる位置
補正を実行する構成にしている。

【００１０】請求項６記載の画像処理装置は、請求項５
記載の画像処理装置において、予め用意された複数検査
画像のうち最大の前記位置ずれ距離を有して位置ずれし
ている検査画像から検出可能な特徴部を前記基準画像か
ら検出する構成にしている。

【００１１】請求項７記載の画像処理装置は、請求項６
記載の画像処理装置において、前記基準画像から前記特
徴部を複数個検出した場合、予め用意された複数の検査
画像で最大の前記位置ずれ距離を有して位置ずれしてい
る検査画像の中央に最も近い位置で検出可能な特徴部を
選択する構成にしている。

【００１２】請求項８記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、前記位置ずれ量を前記基準位置と前記検査位置との
間の位置ずれ距離のばらつきとし、この位置ずれ距離の
ばらつきと前記閾値を比較し、位置ずれ距離のばらつき
が閾値を超えたとき、回転移動を含む前記位置補正が必
要であると判断する構成にしている。

【００１３】請求項９記載の画像処理装置は、請求項８
記載の画像処理装置において、回転移動を含む前記位置
補正が必要であると判断した場合に、位置ずれ回転角度
を求めることができる基準位置と検査位置の組み合わせ
を２組設定できる特徴部を２箇所検出し、それらの特徴
部に基づいて求めた位置ずれ回転角度だけ回転する回転
移動を含む位置補正を実行する構成にしている。

【００１４】請求項１０記載の画像処理装置は、請求項
８又は請求項９のいずれかに記載の画像処理装置におい
て、前記位置ずれ量として位置ずれ回転角度を求め、こ
の位置ずれ回転角度と前記閾値を比較し、位置ずれ回転
角度が閾値を超えたとき、回転移動を含む前記位置補正
が必要であると判断する構成にしている。

【００１５】請求項１１記載の画像処理装置は、請求項
１０記載の画像処理装置において、回転移動を含む前記
位置補正が必要であると判断した場合に、前記位置ずれ
回転角度だけ回転する回転移動を含む位置補正を実行す
る構成にしている。

【００１６】請求項１２記載の画像処理装置は、請求項
１乃至請求項１１のいずれかに記載の画像処理装置にお
いて、複数個の前記検査画像を保持するメモリを設け、
そのメモリに保持された複数個の前記検査画像から前記
基準画像を選択する構成にしてある。

【００１７】請求項１３記載の画像処理装置の画像処理
方法は、基準とする対象物から得られた基準画像と検査
用の対象物から得られた検査画像の位置がずれている場
合に、両画像間の位置ずれを補正する位置補正が可能な
画像処理装置の画像処理方法であって、前記基準画像か
ら特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す基準位置
を検出し、前記検査画像から前記基準画像の特徴部に対
応する特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す検査
位置を検出し、基準位置と検査位置により基準画像と検
査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量を予め
設定した閾値と比較し、位置ずれ量が閾値を超えたと
き、前記位置補正が必要であると判断するするようにし
ている。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１乃至
図４に基づいて以下に説明する。この画像処理装置は、
ＴＶカメラ１、Ａ／Ｄ変換器２、画像メモリ３、演算処
理部４、Ｄ／Ａ変換器５、表示部６、ワークメモリ７を
備えている。

【００１９】ＴＶカメラ１は、対象物を撮像し、アナロ
グデータとしてＡ／Ｄ変換器2 に出力する。Ａ／Ｄ変換
器２は、基準画像をデジタルデータ化するとともに、検
査用の対象物から得られた検査画像もデジタルデータ化
し、画像メモリ３に出力する。画像メモリ３は、Ａ／Ｄ
変換器２から入力されたデジタルデータの両画像を記憶
する。演算処理部４は、画像メモリ３に記憶された画像
を読み出して、その画像に関する画像処理のための各種
演算を実行する。Ｄ／Ａ変換器５は、画像メモリ３から
入力されたデジタルデータの画像をアナログデータ化
し、表示部６に出力する。表示部６は、Ｄ／Ａ変換器５
から入力されたアナログデータの画像を表示する。ワー
クメモリ７は、基準画像の特徴を示す部分として、演算
処理部４の演算処理により基準画像から検出された特徴
部、位置補正が必要であるかどうかを判断する手順及び
その判断のための閾値を記憶している。

【００２０】この特徴部は、例えば、次に示す予め設定
された３通りの手順によって検出される。検出手順の一
つは、既に本願出願人が特開平１１−１１７３４３号に
より開示した手順であり、図４に示すように、検査画像
について一定の大きさの部分領域１０１毎に求めた自己
相関値に基づいて、特徴部を検出するものである。ま
た、別の検出手順は、図５に示すように、検査画像の有
するエッジ１０２に基づいて、特徴部を検出するもので
ある。さらに、別の検出手順は、図６に示すような検査
画像から２値化データを一旦求めてその２値化データに
基づいて、特徴部を検出するものである。なお、特徴部
の検出手順は、例示したものに限るわけではない。

【００２１】次に、位置補正が必要であるかどうかの判
断手順について、図１及び図２に基づいて、説明する。

【００２２】初めに、ＴＶカメラ１によって、基準とし
て対象物を撮像し、その撮像された画像を基準画像とし
て、デジタルデータの状態で、画像メモリ３に記憶す
る。次に、画像メモリ３に記憶した基準画像をワークメ
モリ７に転送してから、前述した検出手順によって、基
準画像の特徴を示す部分として、基準画像から特徴部を
一箇所検出し、基準画像からなる画像データ６ａ内に設
定された検査領域６ｂにおける特徴部の位置から、基準
画像の位置を示す基準位置を検出する。

【００２３】次に、ＴＶカメラ１によって、検査として
対象物を所定回数撮像し、それらの撮像された検査画像
から、前述した特徴部をそれぞれ検出する。その後、検
査画像からなる画像データ６ａ内に設定された検査領域
６ｂから特徴部を検出して、検査領域の位置である検査
位置２０１を検出し、その検査位置２０１と前述した基
準位置２０２との間の位置ずれ量として、位置ずれ距
離、詳しくは、Ｘ方向及びＹ方向に沿った位置ずれ距離
を検査画像毎にそれぞれ算出し、それらの位置ずれ距離
の最大値と予め設定された閾値とを比較して、位置ずれ
距離の最大値が閾値以下の場合は、位置補正が不要と判
断し、位置ずれ距離の最大値が閾値より大きい場合は、
位置補正が必要と判断する。

【００２４】前述した閾値は、画像処理が、例えば、検
査画像と基準画像との正規化相関により良／不良の判断
をするためのものである場合、検査画像中の対象物が良
品であるとき、正規化相関による良／不良の判断によ
り、その良品の対象物を良品として判断できる程度に、
検査画像と基準画像とが重なる状態の位置ずれ量となっ
ている。

【００２５】かかる画像処理装置にあっては、基準画像
から特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す基準位
置２０２を検出し、検査画像から基準画像の特徴部に対
応する特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す検査
位置２０１を検出し、基準位置と検査位置により基準画
像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量
を予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量が閾値を超え
たとき、位置補正が必要であると判断するようにしてい
るから、位置補正の必要又は不要の判断がばらつくこと
がなくなる。

【００２６】また、基準画像から特徴部を検出する手順
が予め設定されているから、特徴部をいずれにすべきか
といった判断を作業者が検出しなくてもよくなり、画像
処理の作業が容易になる。

【００２７】なお、閾値と比較される位置ずれ距離は、
Ｘ方向及びＹ方向に沿った位置ずれ距離であるが、位置
ずれ方向に沿って算出された位置ずれ距離でもよい。

【００２８】次に、本発明の第２実施形態を図７及び図
８に基づいて以下に説明する。なお、第１実施形態と同
一の部分には同一の符号を付し、第１実施形態と異なる
ところのみ記す。本実施形態は、基本的には、第１実施
形態と同様であるが、閾値には、複数の値を設定してお
き、選択が可能な構成となっている。

【００２９】詳しくは、このものは、図７に示すような
検査画像での寸法測定のような画像処理を実行する場合
には、より小さい閾値を選択するようにしている。

【００３０】このものにおける位置補正が必要であるか
どうかの判断手順を説明する前に、図７に示された検査
画像を一例として、この画像処理装置による寸法測定に
ついて説明する。図７に示した検査画像では、検査画像
で設定された４つの検査領域１０３により、エッジ位置
Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）、エッジ位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）、
エッジ位置Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３）、エッジ位置Ｐ４（Ｘ
４，Ｙ４）がそれぞれ検出されており、エッジ位置Ｐ１
とエッジ位置Ｐ２との寸法Ｌ１は、（１）式により測定
される。また、エッジ位置Ｐ３とエッジ位置Ｐ４との寸
法Ｌ２は、（２）式により測定される。

【００３１】

【数１】

【００３２】

【数２】

【００３３】さらに、Ｘ方向及びＹ方向について平行な
検査領域を設定することにより、簡略化された寸法測定
によると、エッジ位置Ｐ１とエッジ位置Ｐ２との寸法Ｌ
１は、（３）式により算出される。また、エッジ位置Ｐ
３とエッジ位置Ｐ４との寸法Ｌ２は、（４）式により測
定される。

【００３４】

【数３】

【００３５】

【数４】

【００３６】このように、検査画像の一部を単に寸法測
定するだけであるために、検査画像の一部である４つの
エッジ位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が欠けることなく検
査領域６ｂ内にあればよい場合は、位置補正をしなくて
もよいときがあるので、このようなときには、図８に示
すように、より大きな閾値を選択し、言い替えれば、許
容範囲を大きくする閾値を選択する。

【００３７】かかる画像処理装置にあっては、第１実施
形態の効果に加えて、画像処理によっては、例えば、検
査画像の一部を単に寸法測定するだけであるために、寸
法測定箇所が検査領域６ｂ内にあればそれでよいという
ような場合は、位置補正をしなくてもよいので、画像処
理装置の使用目的に応じて閾値を選択し、判断基準を適
宜変えて判断することにより、不必要な補正をしなくて
もよくなる。

【００３８】次に、本発明の第３実施形態を以下に説明
する。なお、第２実施形態と同一の部分には同一の符号
を付し、第２実施形態と異なるところのみ記す。本実施
形態は、基本的には、第２実施形態と同様であるが、位
置補正が必要と判断された場合、位置ずれ距離に基づく
距離だけ平行移動させる位置補正を実行する構成にして
いる。

【００３９】かかる画像処理装置にあっては、第２実施
形態の効果に加えて、位置補正が必要であると判断した
場合に、位置ずれ距離に基づく距離だけ平行移動させる
位置補正を実行するようにしているのであって、位置補
正が必要であるかどうかを判断するための位置ずれ距離
の他に、位置補正をするための別のパラメータを計算し
てそのパラメータに基づく平行移動により、位置補正を
実行するのではないから、多くの計算をしなくてもよく
なる。

【００４０】次に、本発明の第４実施形態を図９及び図
10に基づいて以下に説明する。なお、第３実施形態と実
質的に同一の部分には同一の符号を付し、第３実施形態
と異なるところのみ記す。本実施形態は、基本的には、
第３実施形態と同様であるが、基準画像からこれの基準
位置を複数個検出し、検査画像から基準画像の基準位置
に対応する検査位置を検出し、対応する基準位置と検査
位置により基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求
め、その位置ずれ量の最大値と閾値を比較する構成にし
ている。次に、位置補正が、必要であるかどうかの判断
手順について、詳しく説明する。

【００４１】初めに、ＴＶカメラ１によって、基準とし
て対象物を撮像し、その撮像された画像を基準画像とし
て、デジタルデータの状態で、画像メモリ３に記憶す
る。次に、画像メモリ３に記憶した基準画像をワークメ
モリ７に転送してから、前述した検出手順によって、基
準画像の特徴を示す部分として、基準画像から特徴部を
複数箇所検出する。

【００４２】次に、ＴＶカメラ１によって、検査として
対象物を所定回数撮像し、それらの撮像された検査画像
の中で、前述した特徴部をそれぞれ検出する。その後、
複数個の検査画像の全てでは検出されない特徴部を除外
してから、除外されずに残った特徴部により検出された
検査位置２０１と基準位置２０１との間の位置ずれ距
離、詳しくは、Ｘ方向及びＹ方向に沿った位置ずれ距離
を、検査画像毎にそれぞれ算出する。

【００４３】そして、Ｘ方向の位置ずれ距離の最大値と
予め設定された閾値とを比較するとともに、Ｙ方向の位
置ずれ距離の最大値と予め設定された閾値とを比較し
て、Ｘ方向の位置ずれ距離の最大値及びＹ方向の位置ず
れ距離の最大値のいずれもが閾値以下である場合は、位
置補正が不要と判断し、Ｘ方向の位置ずれ距離量の最大
値又はＹ方向の位置ずれ距離の最大値のいずれかが閾値
より大きい場合は、位置補正が必要と判断する。

【００４４】かかる画像処理装置にあっては、第３実施
形態の効果に加えて、基準画像からこれの基準位置を複
数個検出し、検査画像から基準画像の基準位置に対応す
る検査位置を検出し、対応する基準位置と検査位置によ
り基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位
置ずれ量の最大値と閾値を比較するようにしているか
ら、判断の信頼性を高くすることができる。

【００４５】次に、本発明の第５実施形態を図11及び図
12に基づいて以下に説明する。なお、第４実施形態と同
一の部分には同一の符号を付し、第４実施形態と異なる
ところのみ記す。従って、図11のフローチャートは、第
４実施形態と共通部分を省略している。本実施形態は、
基本的には、第４実施形態と同様であるが、予め用意さ
れた複数検査画像のうち最大の位置ずれ距離を有して位
置ずれしている検査画像から検出可能な特徴部を基準画
像から検出する構成にしている。

【００４６】次に、位置補正が、必要と判断された場合
の位置補正の手順について、詳しく説明する。このもの
は、第４実施形態において、除外されずに残った全ての
特徴部について、全検査画像のＸ方向及びＹ方向の位置
ずれ距離の分散値（ばらつき）を計算し、最大の分散値
を算出する。それから、この最大の分散値との差が、ワ
ークメモリ７に記憶している所定の範囲内にある特徴部
を、言い換えれば相対的に大きい分散値を有した特徴部
を候補として選択する。そして、この候補として選択さ
れた全ての特徴部のうち、最大の位置ずれ距離を有して
位置ずれしたとしても、最も、検査画像の中央に近いも
のを、特徴部として決定し、この特徴部により検出され
た両位置間の位置ずれ距離にづいて、その位置ずれ距離
だけ、平行移動による位置補正を実行する。

【００４７】かかる画像処理装置にあっては、第４実施
形態の効果に加えて、複数の検査画像で最大の位置ずれ
距離を有して位置ずれしている検査画像から検出可能な
特徴部を基準画像から検出するようにしているから、位
置補正に使用される特徴部が、位置ずれのために検査画
像から検出できなくなくなるということがなくなり、位
置補正の信頼性を高くすることができる。

【００４８】また、検査画像の中央の最も近くに位置す
る特徴部に基づいて、位置補正を実行するのであるか
ら、位置補正の信頼性を高くすることができるという効
果をさらに奏することができる。

【００４９】次に、本発明の第６実施形態を図１３及び
図１４に基づいて以下に説明する。なお、第４実施形態
と同一の部分には同一の符号を付し、第４実施形態と異
なるところのみ記す。第４実施形態は、位置ずれ量は、
Ｘ方向及びＹ方向に沿った位置ずれ距離であり、平行移
動による位置補正が必要であるか否かを判断するのに対
し、本実施形態では、位置ずれ量は、位置ずれ方向に沿
った位置ずれ距離の分散値（ばらつき）であり、回転移
動による位置補正が必要であるか否かを判断する構成に
なっている。

【００５０】かかる画像処理装置にあっては、画像処理
の作業がやり易くなるとともに不必要な補正をしなくて
もよくなるという第２実施形態の効果、さらには、信頼
性良く判断することができるという第４実施形態の効果
に加えて、基準位置２０１と検査位置２０２との間の位
置ずれ距離の分散値（ばらつき）を位置ずれ量として閾
値と比較し、位置ずれ量が閾値を超えたとき、回転移動
を含む位置補正が必要であると判断するようにしている
から、破線で基準画像を示すととともに実線で検査画像
を示した図１５に示す平行移動に比較して、同様に破線
で基準画像を実線で検査画像を示した図１６に示すよう
に、位置ずれ方向が逆であるために位置ずれ方向に沿っ
た位置ずれ距離の分散値が大きい回転移動、又は、同様
に破線で基準画像を実線で検査画像を示した図１７に示
すように、位置ずれ方向に沿った位置ずれ距離の一方が
他方よりも大きいために位置ずれ距離の分散値が大きい
回転移動により位置ずれしているのを、平行移動により
位置ずれしていると誤って判断してしまうことがなくな
る。

【００５１】次に、本発明の第７実施形態を、第６実施
形態の説明に使用した図１５乃至図１７を参照しなが
ら、図１８に基づいて以下に説明する。なお、第６実施
形態と同一の部分には同一の符号を付し、第６実施形態
と異なるところのみ記す。従って、図１８のフローチャ
ートは、第４実施形態と共通部分を省略している。本実
施形態は、基本的に第６実施形態と同様であるが、回転
移動を含む位置補正が必要であると判断した場合に、位
置ずれ回転角度を求めることができる基準位置と検査位
置の組み合わせを２組設定できる特徴部を２箇所検出
し、それらの特徴部に基づいて求めた位置ずれ回転角度
だけ回転する回転移動を含む位置補正を実行する構成と
なっている。

【００５２】次に、位置補正が必要と判断された場合の
位置補正の手順について、詳しく説明する。このもの
は、位置ずれ方向に沿った最大の位置ずれ距離が算出さ
れる特徴部を１箇所検出するとともに、その最大の位置
ずれ距離とは正負の符号が異なり絶対値が略等しい位置
ずれ距離を算出できる特徴部を探索する。このような特
徴部が存在する場合は、図１６に示すように、２点の内
側に回転中心を有した回転移動により位置ずれしている
と判断する。そして、探索された特徴部も位置補正の基
準となる特徴部として選択し、位置補正の基準となる両
特徴部に基づいて、位置ずれ回転角度を求め、この位置
ずれ回転角度だけ回転する回転移動の位置補正を実行す
る。

【００５３】これに対し、正負の符号が異なり位置ずれ
距離の絶対値が略等しい特徴部が存在しない場合は、図
１７に示すように、２点の外側に回転中心を有した回転
移動により位置ずれしていると判断する。そして、位置
ずれ距離の正負の符号が同一で位置ずれ距離の絶対値が
最小の特徴部を、位置補正の基準となる特徴部として選
択して、位置補正の基準となる両特徴部に基づいて、位
置ずれ回転角度を求め、この位置ずれ回転角度だけ回転
する回転移動の位置補正を実行する。

【００５４】かかる画像処理装置にあっては、第６実施
形態の効果に加えて、回転移動を含む位置補正が必要で
あると判断した場合に、位置ずれ回転角度を求めること
ができる基準位置と検査位置の組み合わせを２組設定で
きる特徴部を２箇所検出し、それらの特徴部に基づいて
求めた位置ずれ回転角度だけ回転する回転移動を含む位
置補正を実行するから、回転移動を含む位置補正を容易
に実行することができる。

【００５５】また、位置ずれ距離の正負の符号及び絶対
値という単純な判断基準に基づいて、位置ずれ回転角度
を求めるための特徴部を選択するのであるから、容易に
選択することができる。

【００５６】なお、第６実施形態及び第７実施形態で
は、位置ずれ方向に沿った位置ずれ距離の分散値が比較
されることにより、回転移動による位置補正が必要であ
るか否かを判断する構成になっているが、位置ずれ量と
して、位置ずれ角度を閾値に対して比較して、回転移動
による位置補正が必要であると判断してもよい。

【００５７】このように、位置ずれ量として、位置ずれ
角度を閾値に対して比較して、回転移動による位置補正
が必要であると判断した場合に、その位置ずれ角度を基
づく回転移動を含む位置補正を実行するようにすれば、
位置補正をするための別のパラメータを計算してそのパ
ラメータに基づく回転移動により位置補正を実行しなく
てもよくなるので、多くの計算をしなくてもよくなると
いう効果を奏することができる。

【００５８】次に、本発明の第８実施形態を、図１９及
び図２０に基づいて以下に説明する。なお、第１実施形
態と同一の部分には同一の符号を付し、第１実施形態と
異なるところのみ記す。第１実施形態では、基準画像を
先に作成するよう対象物を撮像してから、検査画像を作
成するよう対象物を再度撮像する構成にしているのに対
し、本実施形態は、予め対象物を複数回撮像した画像を
ワークメモリ７に記憶して、その記憶された画像のうち
の一つを、基準画像として選択し、残りの画像を検査画
像とする構成になっている。詳しくは、特徴部は、全て
の検査領域で検出可能なものを選択する。

【００５９】かかる画像処理装置にあっては、第１実施
形態の効果に加えて、ワークメモリ７に記憶された画像
のうちから、基準画像として適切なものを選択すること
ができるので、位置補正に関して、適切な判断をするこ
とができる。

【００６０】なお、この第８実施形態に固有な構成、す
なわち予め対象物を複数回撮像した画像をワークメモリ
７に記憶して、その記憶された画像のうちの一つを、基
準画像として選択し、残りの画像を検査画像とする構成
は、第２乃至第７実施形態のいずれに設けられても、位
置補正に関して、適切な判断をすることができるという
効果を奏することができる。

【００６１】また、第１実施形態乃至第８実施形態で
は、平行移動又は回転移動のいずれかによる補正が必要
であるかどうかを判断する構成になっているが、初め
に、平行移動又は回転移動のいずれか一方による補正が
必要であるかどうかを判断し、続いて、他方による補正
が必要であるかどうかを判断する構成にしてもよい。

【００６２】

【発明の効果】請求項１記載の画像処理装置は、基準画
像から特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す基準
位置を検出し、検査画像から基準画像の特徴部に対応す
る特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す検査位置
を検出し、基準位置と検査位置により基準画像と検査画
像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量を予め設定
した閾値と比較し、位置ずれ量が閾値を超えたとき、位
置補正が必要であると判断するようにしているから、位
置補正の必要又は不要の判断がばらつくことがなくな
る。

【００６３】請求項２記載の画像処理装置は、請求項１
記載の画像処理装置の効果に加えて、基準画像から特徴
部を検出する手順が予め設定されているから、特徴部を
いずれにすべきかといった判断を作業者が検出しなくて
もよくなり、画像処理の作業が容易になる。

【００６４】請求項３記載の画像処理装置は、請求項１
又は請求項２のいずれかに記載の画像処理装置の効果に
加えて、画像処理によっては、例えば、検査画像の一部
を単に寸法測定するだけであるために、寸法測定箇所が
検査領域にあればそれでよいというような場合は、位置
補正をしなくてもよいので、画像処理装置の使用目的に
応じて閾値を選択し、判断基準を適宜変えて判断するこ
とにより、不必要な補正をしなくてもよくなる。

【００６５】請求項４記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置の効果に
加えて、基準画像からこれの基準位置を複数個検出し、
検査画像から基準画像の基準位置に対応する検査位置を
検出し、対応する基準位置と検査位置により基準画像と
検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ量の最
大値と閾値を比較するようにしているから、判断の信頼
性を高くすることができる。

【００６６】請求項５記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置の効果に
加えて、位置ずれ量を基準位置と検査位置との間の位置
ずれ距離とし、この位置ずれ距離と閾値を比較し、位置
補正が必要であると判断した場合に、位置ずれ距離に基
づく距離だけ平行移動させる位置補正を実行するように
しているのであって、位置補正が必要であるかどうかを
判断するための位置ずれ距離の他に、位置補正をするた
めの別のパラメータを計算してそのパラメータに基づく
平行移動により、位置補正を実行するのではないから、
多くの計算をしなくてもよくなる。

【００６７】請求項６記載の画像処理装置は、請求項５
記載の画像処理装置の効果に加えて、予め用意された複
数の検査画像で最大の位置ずれ距離を有して位置ずれし
ている検査画像から検出可能な特徴部を基準画像から検
出するようにしているから、位置補正に使用される特徴
部が、位置ずれのために検査画像から検出できなくなく
なるということがなくなり、位置補正の信頼性を高くす
ることができる。

【００６８】請求項７記載の画像処理装置は、検査画像
の中央に最も近い位置で検出可能な特徴部を選択するの
であるから、位置補正の信頼性を高くすることができる
という請求項６記載の画像処理装置の効果をさらに奏す
ることができる。

【００６９】請求項８記載の画像処理装置は、請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置の効果に
加えて、位置ずれ量を基準位置と検査位置との間の位置
ずれ距離のばらつきとし、この位置ずれ距離のばらつき
と閾値を比較し、位置ずれ距離のばらつきが閾値を超え
たとき、回転移動を含む位置補正が必要であると判断す
るようにしているから、平行移動に比較して位置ずれ方
向に沿った位置ずれ距離のばらつきが大きい回転移動に
より位置ずれしているのを、平行移動により位置ずれし
ていると誤って判断してしまうことがなくなる。

【００７０】請求項９記載の画像処理装置は、請求項８
記載の画像処理装置の効果に加えて、回転移動を含む位
置補正が必要であると判断した場合に、位置ずれ回転角
度を求めることができる基準位置と検査位置の組み合わ
せを２組設定できる特徴部を２箇所検出し、それらの特
徴部に基づいて求めた位置ずれ回転角度だけ回転する回
転移動を含む位置補正を実行するから、回転移動を含む
位置補正を容易に実行することができる。

【００７１】請求項１０記載の画像処理装置は、請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置の効果
に加えて、位置ずれ量としての位置ずれ回転角度と閾値
を比較し、位置ずれ回転角度が閾値を超えたとき、回転
移動を含む位置補正が必要であると判断するから、回転
を含む位置補正が必要であるか否かを容易に判断するこ
とができる。

【００７２】請求項１１記載の画像処理装置は、請求項
１０記載の画像処理装置の効果に加えて、回転移動を含
む位置補正が必要であると判断した場合に、回転移動を
含む位置補正が必要であるかどうかを判断するために求
めた位置ずれ回転角度だけ回転することにより、回転移
動を含む位置補正を実行するようにしているのであっ
て、回転移動を含む位置補正が必要であるかどうかを判
断するための位置ずれ回転角度の他に、位置補正をする
ための別のパラメータを計算してそのパラメータに基づ
く回転移動により実行するのではないから、多くの計算
をしなくてもよくなる。

【００７３】請求項１２記載の画像処理装置は、請求項
１乃至請求項１１のいずれかに記載の画像処理装置の効
果に加えて、メモリに保持された検査画像のうちから、
基準画像として適切なものを選択することができるの
で、位置補正に関して、適切な判断をすることができ
る。

【００７４】請求項１３記載の画像処理装置の画像処理
方法によれば、基準画像から特徴部を検出し、この特徴
部から位置を示す基準位置を検出し、検査画像から基準
画像の特徴部に対応する特徴部を検出し、この特徴部か
ら位置を示す検査位置を検出し、基準位置と検査位置に
より基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その
位置ずれ量を予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量が
閾値を超えたとき、位置補正が必要であると判断するよ
うにしているから、位置補正の必要又は不要の判断がば
らつくことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による位置補正が必要で
あるかどうかを判断する手順を示す表示画面である。

【図２】同上の構成図である。

【図３】同上の手順を示すフローチャートである。

【図４】自己相関値により特徴部を検出する手順を示す
表示画面である。

【図５】エッジに基づいて特徴部を検出する手順を示す
表示画面である。

【図６】２値化により特徴部を検出する手順を示す表示
画面である。

【図７】本発明の第２実施形態では位置補正が不要な場
合の画像処理を示す表示画面である。

【図８】同上の手順を示すフローチャートである。

【図９】本発明の第４実施形態の手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】図９に続く手順を示すフローチャートであ
る。

【図１１】本発明の第５実施形態の手順を示すフローチ
ャートである。

【図１２】図１１に続く手順を示すフローチャートであ
る。

【図１３】本発明の第６実施形態の手順を示すフローチ
ャートである。

【図１４】図１３に続く手順を示すフローチャートであ
る。

【図１５】位置ずれ方向が逆であることを示す表示画面
である。

【図１６】位置ずれ方向に沿った位置ずれ量の差が大き
い状態を示す説明図である。

【図１７】平行移動により位置補正が実行される状態を
示す説明図である。

【図１８】本発明の第７実施形態の手順を示すフローチ
ャートである。

【図１９】本発明の第８実施形態の手順を示すフローチ
ャートである。

【図２０】図１９に続く手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

７ ワークメモリ ２０１ 検査位置 ２０２ 基準位置

フロントページの続き (72)発明者 橋本 良仁 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA07 EE00 FF04 FF61 JJ03 JJ19 JJ26 QQ03 QQ08 QQ21 QQ24 QQ25 QQ31 QQ36 QQ41 RR02 RR08 SS13 TT02 5L096 BA03 CA04 FA34 FA67 FA69 HA07 9A001 HH23 JJ49 LL05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準とする対象物から得られた基準画像
   と検査用の対象物から得られた検査画像の位置がずれて
   いる場合に、両画像間の位置ずれを補正する位置補正が
   可能な画像処理装置において、 前記基準画像から特徴部を検出し、この特徴部から位置
   を示す基準位置を検出し、前記検査画像から前記基準画
   像の特徴部に対応する特徴部を検出し、この特徴部から
   位置を示す検査位置を検出し、基準位置と検査位置によ
   り基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位
   置ずれ量を予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量が閾
   値を超えたとき、前記位置補正が必要であると判断する
   ようにしたことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記基準画像から特徴部を検出する手順
   が予め設定されている請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記閾値には、複数の値を設定してお
   き、選択が可能である請求項１又は請求項２のいずれか
   に記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記基準画像からこれの基準位置を複数
   個検出し、検査画像から前記基準画像の基準位置に対応
   する検査位置を検出し、対応する基準位置と検査位置に
   より基準画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その
   位置ずれ量の最大値と閾値を比較するようにした請求項
   １乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記位置ずれ量を前記基準位置と前記検
   査位置との間の位置ずれ距離とし、この位置ずれ距離と
   前記閾値を比較し、前記位置補正が必要であると判断し
   た場合に、前記位置ずれ距離に基づく距離だけ平行移動
   させる位置補正を実行するようにした請求項１乃至請求
   項４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 予め用意された複数検査画像のうち最大
   の前記位置ずれ距離を有して位置ずれしている検査画像
   から検出可能な特徴部を前記基準画像から検出するよう
   にした請求項５記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記基準画像から前記特徴部を複数個検
   出した場合、予め用意された複数の検査画像で最大の前
   記位置ずれ距離を有して位置ずれしている検査画像の中
   央に最も近い位置で検出可能な特徴部を選択するように
   した請求項６記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記位置ずれ量を前記基準位置と前記検
   査位置との間の位置ずれ距離のばらつきとし、この位置
   ずれ距離のばらつきと前記閾値を比較し、位置ずれ距離
   のばらつきが閾値を超えたとき、回転移動を含む前記位
   置補正が必要であると判断するようにした請求項１乃至
   請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 回転移動を含む前記位置補正が必要であ
   ると判断した場合に、位置ずれ回転角度を求めることが
   できる基準位置と検査位置の組み合わせを２組設定でき
   る特徴部を２箇所検出し、それらの特徴部に基づいて求
   めた位置ずれ回転角度だけ回転する回転移動を含む位置
   補正を実行するようにした請求項８記載の画像処理装
   置。
10. 【請求項１０】 前記位置ずれ量として位置ずれ回転角
    度を求め、この位置ずれ回転角度と前記閾値を比較し、
    位置ずれ回転角度が閾値を超えたとき、回転移動を含む
    前記位置補正が必要であると判断するようにした請求項
    １乃至請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 回転移動を含む前記位置補正が必要で
    あると判断した場合に、前記位置ずれ回転角度だけ回転
    する回転移動を含む位置補正を実行するようにした請求
    項１０記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 複数個の前記検査画像を保持するメモ
    リを設け、そのメモリに保持された複数個の前記検査画
    像から前記基準画像を選択するようにしたことを特徴と
    する請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の画像処
    理装置。
13. 【請求項１３】 基準とする対象物から得られた基準画
    像と検査用の対象物から得られた検査画像の位置がずれ
    ている場合に、両画像間の位置ずれを補正する位置補正
    が可能な画像処理装置の画像処理方法であって、前記基
    準画像から特徴部を検出し、この特徴部から位置を示す
    基準位置を検出し、前記検査画像から前記基準画像の特
    徴部に対応する特徴部を検出し、この特徴部から位置を
    示す検査位置を検出し、基準位置と検査位置により基準
    画像と検査画像の間の位置ずれ量を求め、その位置ずれ
    量を予め設定した閾値と比較し、位置ずれ量が閾値を超
    えたとき、前記位置補正が必要であると判断することを
    特徴とする画像処理装置の画像処理方法。