JP2002008011A - 検査・照合装置および検査・照合方法、ならびにこのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の組み立て誤差および環境変動、経年変
化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動の補
正は、人手を煩わせるものであった。 【解決手段】 補正タイミング生成部４は撮影画像の位
置・角度・倍率・輝度の補正を必要とするか否かを判定
し、補正を必要とするときに補正タイミング信号を生成
する。補正量計算部５は補正タイミング生成部が補正タ
イミング信号を出力したときに、撮影画像の位置・角度
・倍率・輝度の補正量を計算する。検査・照合計算部３
は補正量計算部の補正量計算の結果により、補正された
画像での検査・照合または補正することなく検査・照合
を行う。出力部６は検査・照合計算部からの検査・照合
結果を出力および補正量計算部からの補正処理結果を出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検査、計測、照合
対象とする物体の画像を撮影し、この画像について画像
処理的手法を施し、物体状態の検査、計測、照合を行う
検査・照合装置および検査照合方法に係り、特に検査・
照合に際しての物体画像の変動検出および補正処理に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工業製品の外観検査等におい
て対象となる物体表面を撮影し、この撮影画像について
画像処理的に評価することによってその表面状態の検査
や照合を行う技術が広く実用化されている。

【０００３】この種の検査・照合装置でカメラから入力
される検査・照合画像には様々な要因によりに期待され
る画像からの変動が生じ、安定した検査・照合を行うこ
とを難しくしている。主だった画像変動要因は、装置の
組み立て時に生じる組み付け誤差、装置運用時における
振動による位置ズレ、埃によるレンズの曇り等の環境変
動、照明の劣化等の経年変化である。これらの変動要因
が撮影画像の位置・角度・倍率・輝度に変動を起こす。

【０００４】通常、組み付け誤差は検査・照合装置の組
み立て後、個々の装置に対して変動を計測し人手により
補正される。また、環境変動や経年変化に対する画像変
動は定期的に人手により検査を行い、補正もしくは装置
取り替え等の手段がとられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動販
売機に設置される紙幣や貨幣の検査・照合装置等、大量
に作製し設置する検査・照合装置については、人手によ
る画像変動の定期的検査・補正は現実的でなく、通常困
難である。

【０００６】本発明の目的は、前記の様々な要因による
検査・照合画像の変動を、補正量を計算すべきタイミン
グを画像そのものの変化をもとに決定し、補正できる場
合は自動で補正し、それが困難な場合はその結果を通知
することにより、従来完全に人手に頼っていた補正作業
の自動化を図ることができる検査・照合装置および方
法、ならびにこのプログラムを記録した記録媒体を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査・照合装
置の組み立て誤差および環境変動、経年変化による撮影
画像の位置・角度・倍率・輝度の変動を、位置・角度・
倍率・輝度の補正量を予め設定した時刻もしくはあるシ
ステム状態の時、もしくは人が指示した時に、またはカ
メラ画像内に写るパターンの変化もしくは画像から計算
される特徴量の変化を検出することより自動的に決定
し、補正量を計算する必要が生じた場合には、画像から
マーカとなる１個もしくは複数の画像特徴を抽出し、そ
れらの画像上での位置と輝度パターンから撮影画像の位
置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、また自動で補正
が困難なときは補正なしで可能な検査・照合機能に限定
することによりシステムを止めることなく稼動させ、ま
たそれも困難なときはその状態を通知することにより人
手による補正の必要性を知らせるようにしたものであ
る。

【０００８】また、これら自動補正に用いる画像内のマ
ーカは、可視光もしくは非可視光の直接もしくは間接の
投影により形成し、あるいは表面の凹凸もしくは表面反
射率の変化による画像パターンにより形成することによ
り補正するようにしたものである。

【０００９】以上のことから、本発明は、組み立て誤
差、環境変動、経年変化による画像変動をその装置に適
したタイミングの時に補正量を自動で計算するため、従
来画像変動により安定に動作させることが困難であった
検査・照合装置を、可能な限り人手を煩わせることなし
に稼動させることを可能とし、これにともない、大量に
設置されるため頻繁に人手で画像変動を補正することが
困難な自動販売機等へ画像を用いた検査・照合装置を導
入することを可能とするもので、以下の検査・照合装置
および検査・照合方法、ならびにこのプログラムを記録
した記録媒体を特徴とする。

【００１０】（検査・照合装置）検査、計測、照合対象
とする物体をカメラで撮影し、該カメラから得られた画
像により該物体を検査・照合する検査・照合装置におい
て、検査・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経
年変化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動
を補正または検出する手段を備え、前記手段は、撮影画
像の位置・角度・倍率・輝度の補正を必要とするか否か
を判定し、補正を必要とするときに補正タイミング信号
を生成する補正タイミング生成部と、前記補正タイミン
グ生成部が補正タイミング信号を出力したときに、撮影
画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を計算する補正
量計算部と、前記補正量計算部の補正量計算の結果によ
り、補正された画像での検査・照合または補正すること
なく検査・照合を行う検査・照合計算部と、前記検査・
照合計算部からの検査・照合結果を出力および補正量計
算部からの補正処理結果を出力する出力部とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】また、前記補正タイミング生成部は、予め
設定した時刻、またはあるシステム状態の時、もしくは
人が指示したときに前記補正タイミング信号を出力する
ことを特徴とする。

【００１２】また、前記補正タイミング生成部は、撮影
画像内に写る輝度パターンの変化もしくは画像から計算
される特徴量の変化を補正量として計算し、この補正量
が設定値よりも大きいときに前記補正タイミング信号を
出力することを特徴とする。

【００１３】また、前記補正量計算部は、撮影画像から
マーカとなる１個もしくは複数の画像特徴を抽出し、そ
れらの画像上での位置と輝度パターンから撮影画像の位
置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、この補正量が補
正限度内であるときに前記検査・照合計算部に補正量を
出力するとともに、前記出力部に補正可能限度内の信号
を出力する手段と、前記補正量が補正限度内になく、か
つ補正なしで行える限定された機能だけでシステムが稼
働できるときに前記検査・照合計算部に補正をしない検
査・照合を指示する信号を出力するとともに、前記出力
部に機能限定中の信号を出力する手段と、前記補正量が
補正限度内になく、かつ補正なしで行える限定された機
能さえもシステムが稼働できないときに前記検査・照合
計算部に処理中止の信号を送出するとともに、前記出力
部にメンテナンスが必要である旨の信号を出力する手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、前記マーカは、可視光もしくは非可
視光の直接もしくは間接の投影により形成する構成にし
たことを特徴とする。

【００１５】また、前記マーカは、表面の凹凸もしくは
表面反射率の変化による画像パターンにより形成する構
成にしたことを特徴とする。

【００１６】（検査・照合方法）検査、計測、照合対象
とする物体をカメラで撮影し、該カメラから得られた画
像により該物体を検査・照合する検査・照合方法におい
て、検査・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経
年変化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動
の補正または検出は、撮影画像の位置・角度・倍率・輝
度の補正を必要とするか否かを判定し、補正を必要とす
るときに補正タイミング信号を生成する過程と、前記補
正タイミング信号が生成されたときに、撮影画像の位置
・角度・倍率・輝度の補正量を計算する過程と、前記補
正量計算の結果により、補正された画像での検査・照合
または補正することなく検査・照合計算を行う過程と、
前記検査・照合計算過程の結果を出力および前記補正量
計算による補正処理結果を出力する過程とからなること
を特徴とする。

【００１７】また、前記補正タイミングの生成は、予め
設定した時刻、またはあるシステム状態の時、もしくは
人が指示したときに前記補正タイミング信号を出力する
ことを特徴とする。

【００１８】また、前記補正タイミングの生成は、撮影
画像内に写る輝度パターンの変化もしくは画像から計算
される特徴量の変化を補正量として計算し、この補正量
が設定値よりも大きいときに前記補正タイミング信号を
出力することを特徴とする。

【００１９】また、前記補正量の計算は、撮影画像から
マーカとなる１個もしくは複数の画像特徴を抽出し、そ
れらの画像上での位置と輝度パターンから撮影画像の位
置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、この補正量が補
正限度内であるときに前記検査・照合計算する過程に補
正量を出力するとともに、前記出力する過程に補正可能
限度内の信号を出力する過程と、前記補正量が補正限度
内になく、かつ補正なしで行える限定された機能だけで
システムが稼働できるときに前記検査・照合計算する過
程に補正をしない検査・照合を指示する信号を出力する
とともに、前記出力する過程に機能限定中の信号を出力
する過程と、前記補正量が補正限度内になく、かつ補正
なしで行える限定された機能さえもシステムが稼働でき
ないときに前記検査・照合計算する過程に処理中止の信
号を送出するとともに、前記出力する過程にメンテナン
スが必要である旨の信号を出力する過程とからなること
を特徴とする。

【００２０】（記録媒体）検査、計測、照合対象とする
物体をカメラで撮影し、該カメラから得られた画像によ
り該物体を検査・照合する検査・照合方法における処理
手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを、
該コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録した記
録媒体であって、検査・照合装置の組み立て誤差および
環境変動、経年変化による撮影画像の位置・角度・倍率
・輝度の変動の補正または検出は、撮影画像の位置・角
度・倍率・輝度の補正を必要とするか否かを判定し、補
正を必要とするときに補正タイミング信号を生成する過
程と、前記補正タイミング信号が生成されたときに、撮
影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を計算する過
程と、前記補正量計算の結果により、補正された画像で
の検査・照合または補正することなく検査・照合計算を
行う過程と、前記検査・照合計算過程の結果を出力およ
び前記補正量計算による補正処理結果を出力する過程と
をプログラムとして記録したことを特徴とする。

【００２１】また、前記補正量を計算する過程は、撮影
画像からマーカとなる１個もしくは複数の画像特徴を抽
出し、それらの画像上での位置と輝度パターンから撮影
画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、この補
正量が補正限度内であるときに前記検査・照合計算する
過程に補正量を出力するとともに、前記出力する過程に
補正可能限度内の信号を出力する過程と、前記補正量が
補正限度内になく、かつ補正なしで行える限定された機
能だけでシステムが稼働できるときに前記検査・照合計
算する過程に補正をしない検査・照合を指示する信号を
出力するとともに、前記出力する過程に機能限定中の信
号を出力する過程と、前記補正量が補正限度内になく、
かつ補正なしで行える限定された機能さえもシステムが
稼働できないときに前記検査・照合計算する過程に処理
中止の信号を送出するとともに、前記出力する過程にメ
ンテナンスが必要である旨の信号を出力する過程とをプ
ログラムとして記録したことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】（１）装置全体の構成 図１は、本発明の実施形態を示す検査・照合装置の構成
図である。検査・照合装置台１上には検査・照合物Ｔが
載置または移送され、この対象物体Ｔをカメラ２で撮影
する。カメラ２による撮影画像信号は検査・照合計算部
３に取り込まれ、検査・照合計算部３によって撮影画像
の特徴点の有無などから行う検査や、撮影画像とその参
照画像との比較から行う照合によって検査・照合物Ｔの
良否判定結果を得る。

【００２３】この検査・照合は検査・照合物Ｔがカメラ
２の前方に位置した任意のタイミングで行われる。この
検査・照合に際して、補正タイミング生成部４は、検査
・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経年変化に
よる撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正を必要と
するか否かを判定・認識もしくは検出し、補正を必要と
するときには、撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補
正タイミング信号を生成する。

【００２４】補正量計算部５は、補正タイミング生成部
４が補正タイミング信号を出力したときに、検査・照合
装置の組み立て誤差、環境変動、経年変化による画像変
動を許容するための補正量を計算する。この補正量計算
部５で計算された補正量（補正処理結果）は、補正を必
要とする場合には検査・照合部３に与えられ、補正を必
要としない場合もしくは自動補正可能範囲を越える場合
には人手により補正するための通知を出力部６に与え
る。

【００２５】検査・照合部３は、カメラ２からの画像を
もとに検査・照合を行うに際して、補正量計算部５から
補正量が与えられたときは、この補正量による補正をし
た検査・照合を行う。

【００２６】出力部６は、検査・照合部３からの検査・
照合結果を出力および補正量計算部５から補正処理結果
を出力する。

【００２７】なお、検査・照合計算部３、補正タイミン
グ生成部４および補正量計算部５は、それらの主要部を
ソフトウェア構成とするのが好ましい。

【００２８】以上までの構成において、補正タイミング
生成部４、補正量計算部５等について、以下に詳細に説
明する。

【００２９】（２）補正タイミング生成部 図２〜図６は補正量を計算すべき補正タイミングを決定
する補正タイミング生成部の例を示す。

【００３０】図２は、検査・照合装置がもつシステムタ
イマー４Ａの現在時刻に基づき、補正時刻記憶部４Ｂで
設定しておく時刻とを比較部４Ｃで比較し、設定時刻に
達したときに補正タイミング信号を発生し、この補正タ
イミングで補正量計算を指示する。

【００３１】図３は、システムの内部状態を管理する状
態管理装置４Ｄが現在状態（例えばシステム立ち上げ後
の状態：ｒｕｎ状態）になるまでの過程において、補正
状態記憶部４Ｅで設定しておく補正状態（例えばシステ
ム立ち上げ時の状態：ｉｎｉｔ）とを比較部４Ｆで比較
し、現在状態が設定された補正状態になったときに補正
タイミング信号を発生し、この補正タイミングで補正量
計算を指示する。

【００３２】図４は、補正指示ボタン４Ｇを用意してお
き、オペレータが補正量計算の必要を感じた時にボタン
４Ｇ等の入力手段を用いて補正量計算の指示を出す。

【００３３】なお、図２〜図４に示す補正タイミング生
成部４の構成は、その内の任意の一つを備えること、お
よびそれらの可能な組み合わせで備えることもできる。

【００３４】図５は、画像変動検出装置を用いて補正タ
イミング生成部４を構成する場合を示す。画像変動検出
装置４Ｈはカメラ２で撮影した画像がもつパターンまた
は特徴量を参照画像がもつそれらと比較することで画像
変動を検出する。具体的には図６に示すように、カメラ
画像から輝度パターンを抽出して、それと参照輝度パタ
ーンとを比較し、その違いがある範囲を超えた時に変動
を認識するように構成すること、あるいは、カメラ画像
から画像特徴量を計算し、それと参照特徴量テーブルの
値と比較し、その違いがある範囲を超えた時に変動を認
識するように構成する。

【００３５】画像変動検出装置４Ｈは、画像変動を検出
し、画像の補正量を計算する必要を認識したときに補正
量計算部５に補正量計算の指示を出す。例えば、カメラ
画像から特徴量を計算し、それと参照特徴量テーブルの
値と比較することにより画像変動検出装置を構成する場
合、特徴量としてマーカ画像のマーカ位置および輝度を
用い、マーカの特徴量と参照特徴量の値との差分、つま
り補正位置（Δｘ，Δｙ）、補正角度Δθ、補正倍率Δ
ｓ、補正輝度ΔＰ（ｉ，ｊ）を計算し、それらがある設
定された値よりも大きな値を示す時に補正量計算の指示
を出す。この例の場合は既に、補正位置（Δｘ，Δ
ｙ）、補正角度Δθ、補正倍率Δｓ、補正輝度ΔＰ
（ｉ，ｊ）を求めているため、補正量計算部５はその値
をそのまま利用することもできる。

【００３６】（３）補正量計算部 図７は、補正量計算部５の構成図である。補正量計算部
５は、受信部５Ａが補正タイミング生成部４が補正タイ
ミング信号を受信したとき、補正量計算部本体５Ｂが補
正量を計算する。この計算には、カメラ２で撮影した検
査・照合物Ｔの画像信号と参照テーブル５Ｃにもつ参照
データとを使用する。判定部５Ｄは、計算された補正量
について補正処理可能か否かを判定し、送出部５Ｅは判
定部５Ｄの判定結果に応じて該判定結果を出力部６には
動作機能状態情報として送出し、または検査・照合計算
部３に補正量と動作機能状態指示信号として送出する。

【００３７】図８の（ａ）は、補正量計算部５の補正量
計算のメイン処理フローを示し、補正タイミング生成部
４より補正タイミング信号が与えられたときに同図の
（ｂ）に示す補正量計算処理ルーチンを実行する。この
補正量計算処理は、画像信号の計測値と参照用テーブル
によって撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を
計算し（Ｓ１１）、この計算された補正量が補正可能限
度内か否かを判定し（Ｓ１２）、限度内にあるときは補
正処理結果情報の信号を検査・照合計算部３に送出し
（Ｓ１３）、さらに出力部６に補正可能限度内の信号を
送出する（Ｓ１４）。

【００３８】また、限度内でない場合、補正なしで行え
る限定された機能だけでシステムが稼働できるか否かを
判定し（Ｓ１５）、範囲にないときは補正量を必要とし
ない検査・照合のみの機能処理を指示する信号を検査・
照合計算部３に送出し（Ｓ１６）、さらに出力部６に機
能限定中の信号を送出する（Ｓ１７）。

【００３９】また、メンテナンス範囲にある場合、検査
・照合計算部５に処理中止の信号を送出し（Ｓ１８）、
さらに出力部６にメンテナンスが必要である旨の信号を
送出する（Ｓ１９）。

【００４０】（４）補正量の計算と補正処理例 図９は補正量の計算にマーカを使用する場合を示す。マ
ーカそれ自体は画面内のマーカを可視光もしくは非可視
光の直接もしくは間接の投影により作成するか、画面内
のマーカを表面の凹凸もしくは表面反射率による画像パ
ターンにより設定する。

【００４１】このようにして構成されるマーカは、検査
・照合装置台１に設定され、カメラ２により画像として
取り込まれて、図９の右に示すようなマーカが画像特徴
として現れる画像を得る。

【００４２】補正量計算部５Ｂ（または補正タイミング
生成部４）では、この画像からマーカの画像内での位置
（ｘ１’，ｙ１’），（ｘ２’，ｙ２’），…，（ｘ
Ｎ，ｙＮ）を計測する。ここでＮはマーカの数を表す。
また、マーカ輝度値ｂ１’，ｂ２’，…，ｂＮ’を計測
する。これら位置、輝度値を図１０に示すように、参照
デーブルのマーカ位置（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ
２），…，（ｘＮ，ｙＮ）、マーカ輝度値ｂ１，ｂ２，
…，ｂＮと比較することにより、補正量、つまり補正位
置（Δｘ，Δｙ）、補正角度Δθ、補正倍率Δｓ、補正
輝度ΔＢ（ｉ，ｊ）を得る。

【００４３】補正処理結果判定部５Ｄと補正処理結果送
出部５Ｅは、計算された補正量が補正可能限界内にある
場合は検査・照合部３に出力し、検査・照合部３ではこ
れとカメラ画像をもとに検査・照合を行う。これによ
り、組み立て誤差、環境変動、経年変化による画像変動
があっても安定した検査・照合を行うことができる。

【００４４】なお、上記の補正位置（Δｘ，Δｙ）、補
正角度Δθ、補正倍率Δｓを求める計算は、以下で定義
されるコスト関数ｃｏｓｔ（Ｒ，ｔ，ｓ）を最小化する
補正位置（Δｘ，Δｙ）、補正角度Δθ、補正倍率Δｓ
を求めることにより行うことができる。

【００４５】

【数１】

【００４６】ここで、Ｎはマーカの個数、Ｐｉは参照テ
ーブルにあるマーカ位置、Ｐｉ’はカメラ画像から計測
されたマーカ位置、Ｒは回転変動を表す回転行列、ｔは
位置変動を表す並進ベクトル、ｓは倍率変動を表すスケ
ール変数である。

【００４７】また、例えば画像Ｂ（ｉ，ｊ）に対する補
正輝度ΔＢ（ｉ，ｊ）は、以下の計算、

【００４８】

【数２】

【００４９】のようにして求めることできる。ここで、
ｂ１’，ｂ２’，…，ｂＮ’はカメラ画像から計測され
たマーカ輝度値、ｂ１，ｂ２，…，ｂＮは参照テーブル
のマーカ輝度値である。

【００５０】以上までの補正量計算は、マーカ位置、マ
ーカ輝度をもとに補正量の計算を行うが、計算された補
正量が補正可能限界内に収まらず、かつ部品交換もしく
は人手による調整を必要とするメンテナンス範囲にない
場合（図８のＳ１２，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）には、
補正量を必要とする検査・照合をあきらめ、補正量を必
要としない検査・照合のみに検査・照合装置の機能を限
定することにより、装置を止めることなく稼動させる。

【００５１】また、マーカ位置、マーカ輝度をもとに補
正量の計算を行うが、計算された補正量が補正可能限界
内に収まらず、かつ部品交換もしくは人手による調整を
必要とするメンテナンス範囲にある場合（図８のＳ１
２，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ１９）には、出力部を通してそ
の事を外部に通知することにより、検査・照合装置が不
完全に稼動するのを回避する。

【００５２】（５）マーカの構成例 図１１は、マーカをＬＥＤ光源の直接投影により構成す
る例である。検査・照合装置台にＬＥＤ光源を埋め込
み、これをカメラで撮影することにより照明変動等に頑
健な画像的に安定したマーカを構成することができる。

【００５３】図１２は、マーカを表面の凸凹により構成
する例である。検査・照合装置台表面に穴等の機械的な
凹凸を作製し、これに照明光をあてカメラで撮影するこ
とにより照明光の表面凹凸による３次元的な反射に基づ
くマーカを構成することができる。この方法ではＬＥＤ
光源等の余分な部品を必要としないという利点がある。

【００５４】なお、本発明は、補正タイミング生成部や
補正量計算部など各処理のための、あらかじめ定められ
た手順に基づいて制御するコンピュータやそれに準ずる
装置により、図７や図８のフローで示した本発明の方法
の実施形態例での処理の手順ないし計算アルゴリズムを
コンピュータ等に実行させるためのプログラムを該コン
ピュータが読み取り可能な記録媒体、例えばフロッピー
（登録商標）ディスクやメモリカード、ＭＯ、ＣＤ、Ｄ
ＶＤなどに記録して配布することが可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の補正法を
用いることにより、従来完全人手により行っていたた
め、大量設置に向かなかった画像処理を用いた検査・照
合が限られた人手で安定して稼動、運用することが可能
となるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す検査・照合装置の構成
図。

【図２】実施形態における補正タイミング生成部の例。

【図３】実施形態における補正タイミング生成部の例。

【図４】実施形態における補正タイミング生成部の例。

【図５】実施形態における補正タイミング生成部の例。

【図６】実施形態における補正タイミング生成部の例。

【図７】実施形態における補正量計算部の構成図。

【図８】実施形態における補正量計算部の処理フロー。

【図９】実施形態におけるマーカの例。

【図１０】実施形態における補正量の計算例。

【図１１】実施形態におけるマーカの例。

【図１２】実施形態におけるマーカの例。

【符号の説明】

１…検査・照合装置台 ２…カメラ ３…検査・照合計算部 ４…補正タイミング生成部 ５…補正量計算部 ６…出力部 ４Ａ…システムタイマー ４Ｂ…補正時刻記憶部 ４Ｃ、４Ｆ…比較部 ４Ｄ…状態管理装置 ４Ｅ…補正状態記憶部 ４Ｇ…補正指示ボタン ４Ｈ…画像変動検出装置

フロントページの続き (72)発明者 目黒 真一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 吉田 雅治 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 塩 昭夫 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 高橋 裕子 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大塚 作一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 BA02 BA23 CD02 CD03 CD05 CE11 DA01 DA07 DA11 DC22 DC33

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査、計測、照合対象とする物体をカメ
   ラで撮影し、該カメラから得られた画像により該物体を
   検査・照合する検査・照合装置において、 検査・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経年変
   化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動を補
   正または検出する手段を備え、 前記手段は、 撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正を必要とする
   か否かを判定し、補正を必要とするときに補正タイミン
   グ信号を生成する補正タイミング生成部と、 前記補正タイミング生成部が補正タイミング信号を出力
   したときに、撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正
   量を計算する補正量計算部と、 前記補正量計算部の補正量計算の結果により、補正され
   た画像での検査・照合または補正することなく検査・照
   合を行う検査・照合計算部と、 前記検査・照合計算部からの検査・照合結果を出力およ
   び補正量計算部からの補正処理結果を出力する出力部
   と、を備えたことを特徴とする検査・照合装置。
2. 【請求項２】 前記補正タイミング生成部は、予め設定
   した時刻、またはあるシステム状態の時、もしくは人が
   指示したときに前記補正タイミング信号を出力すること
   を特徴とする請求項１に記載した検査・照合装置。
3. 【請求項３】 前記補正タイミング生成部は、撮影画像
   内に写る輝度パターンの変化もしくは画像から計算され
   る特徴量の変化を補正量として計算し、この補正量が設
   定値よりも大きいときに前記補正タイミング信号を出力
   することを特徴とする請求項１に記載した検査・照合装
   置。
4. 【請求項４】 前記補正量計算部は、 撮影画像からマーカとなる１個もしくは複数の画像特徴
   を抽出し、それらの画像上での位置と輝度パターンから
   撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、こ
   の補正量が補正限度内であるときに前記検査・照合計算
   部に補正量を出力するとともに、前記出力部に補正可能
   限度内の信号を出力する手段と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
   限定された機能だけでシステムが稼働できるときに前記
   検査・照合計算部に補正をしない検査・照合を指示する
   信号を出力するとともに、前記出力部に機能限定中の信
   号を出力する手段と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
   限定された機能さえもシステムが稼働できないときに前
   記検査・照合計算部に処理中止の信号を送出するととも
   に、前記出力部にメンテナンスが必要である旨の信号を
   出力する手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に
   記載した検査・照合装置。
5. 【請求項５】 前記マーカは、可視光もしくは非可視光
   の直接もしくは間接の投影により形成する構成にしたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の検査・照合装置。
6. 【請求項６】 前記マーカは、表面の凹凸もしくは表面
   反射率の変化による画像パターンにより形成する構成に
   したことを特徴とする請求項４に記載の検査・照合装
   置。
7. 【請求項７】 検査、計測、照合対象とする物体をカメ
   ラで撮影し、該カメラから得られた画像により該物体を
   検査・照合する検査・照合方法において、 検査・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経年変
   化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動の補
   正または検出は、 撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正を必要とする
   か否かを判定し、補正を必要とするときに補正タイミン
   グ信号を生成する過程と、 前記補正タイミング信号が生成されたときに、撮影画像
   の位置・角度・倍率・輝度の補正量を計算する過程と、 前記補正量計算の結果により、補正された画像での検査
   ・照合または補正することなく検査・照合計算を行う過
   程と、 前記検査・照合計算過程の結果を出力および前記補正量
   計算による補正処理結果を出力する過程と、からなるこ
   とを特徴とする検査・照合方法。
8. 【請求項８】 前記補正タイミングの生成は、予め設定
   した時刻、またはあるシステム状態の時、もしくは人が
   指示したときに前記補正タイミング信号を出力すること
   を特徴とする請求項７に記載した検査・照合方法。
9. 【請求項９】 前記補正タイミングの生成は、撮影画像
   内に写る輝度パターンの変化もしくは画像から計算され
   る特徴量の変化を補正量として計算し、この補正量が設
   定値よりも大きいときに前記補正タイミング信号を出力
   することを特徴とする請求項７に記載した検査・照合方
   法。
10. 【請求項１０】 前記補正量の計算は、 撮影画像からマーカとなる１個もしくは複数の画像特徴
    を抽出し、それらの画像上での位置と輝度パターンから
    撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、こ
    の補正量が補正限度内であるときに前記検査・照合計算
    する過程に補正量を出力するとともに、前記出力する過
    程に補正可能限度内の信号を出力する過程と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
    限定された機能だけでシステムが稼働できるときに前記
    検査・照合計算する過程に補正をしない検査・照合を指
    示する信号を出力するとともに、前記出力する過程に機
    能限定中の信号を出力する過程と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
    限定された機能さえもシステムが稼働できないときに前
    記検査・照合計算する過程に処理中止の信号を送出する
    とともに、前記出力する過程にメンテナンスが必要であ
    る旨の信号を出力する過程と、からなることを特徴とす
    る請求項７に記載した検査・照合方法。
11. 【請求項１１】 検査、計測、照合対象とする物体をカ
    メラで撮影し、該カメラから得られた画像により該物体
    を検査・照合する検査・照合方法における処理手順をコ
    ンピュータに実行させるためのプログラムを、該コンピ
    ュータが読み取り可能な記録媒体に記録した記録媒体で
    あって、 検査・照合装置の組み立て誤差および環境変動、経年変
    化による撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の変動の補
    正または検出は、 撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正を必要とする
    か否かを判定し、補正を必要とするときに補正タイミン
    グ信号を生成する過程と、 前記補正タイミング信号が生成されたときに、撮影画像
    の位置・角度・倍率・輝度の補正量を計算する過程と、 前記補正量計算の結果により、補正された画像での検査
    ・照合または補正することなく検査・照合計算を行う過
    程と、 前記検査・照合計算過程の結果を出力および前記補正量
    計算による補正処理結果を出力する過程と、 をプログラムとして記録したことを特徴とする検査・照
    合方法を記録した記録媒体。
12. 【請求項１２】 前記補正量を計算する過程は、 撮影画像からマーカとなる１個もしくは複数の画像特徴
    を抽出し、それらの画像上での位置と輝度パターンから
    撮影画像の位置・角度・倍率・輝度の補正量を求め、こ
    の補正量が補正限度内であるときに前記検査・照合計算
    する過程に補正量を出力するとともに、前記出力する過
    程に補正可能限度内の信号を出力する過程と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
    限定された機能だけでシステムが稼働できるときに前記
    検査・照合計算する過程に補正をしない検査・照合を指
    示する信号を出力するとともに、前記出力する過程に機
    能限定中の信号を出力する過程と、 前記補正量が補正限度内になく、かつ補正なしで行える
    限定された機能さえもシステムが稼働できないときに前
    記検査・照合計算する過程に処理中止の信号を送出する
    とともに、前記出力する過程にメンテナンスが必要であ
    る旨の信号を出力する過程と、をプログラムとして記録
    したことを特徴とする請求項１１に記載した検査・照合
    方法を記録した記録媒体。