JP2010003293A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光が照明された撮影対象物を撮影した画像により、撮影対象物の形状を明確に捉えることのできる画像表示装置及び画像表示方法を提供する。
【解決手段】撮影対象物２のまわりをかこむ周囲の複数の位置のそれぞれから順次照明光Ｌを撮影対象物２に照明したときの撮影対象物２の画像がカメラ３によって撮影される。そして該撮影により得られた複数の撮影画像にわたって対応する画素の明度の平均値が撮影画像の画素ごとに算出され、該算出された各平均値が、表示装置６に表示させる撮影対象物２の画像における対応画素の明度として設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、可視光が照明された状態で撮影された撮影対象物の画像表示装置及び画像表示方法に関する。

プリント配線板に電子部品を取り付けるためや、プリント配線板自身を他部材に取り付けるために、ドリルなどの穴開け加工具によってプリント配線板の所定の位置に穴を開けることが行われている。そして、この穴開け位置の座標を得るために、マークを付したプリント配線基板をＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどのカメラで撮影し、この撮影で得られた画像を処理することで、例えばマークの中心座標が穴あけ位置の座標として求められていた。このような撮影では、ＬＥＤや蛍光灯などをカメラの光軸を中心とする円周線上或いは四角線上に複数配置して、全て点灯させることで、マークに影が写ることが防止されていた。

ところで画像中の影は、その影が生じている部分の状態を分かりづらくする一方で、影が生じていない部分との間にコントラストの差を生じさせて物体の形状を分かりやすくさせる機能も有している。このため上述のようにマークに影が写らないように撮影すると、撮影画像に、マークとプリント配線基板との間に影によるコントラストが生じないことで、マークの形状を認識することが困難になる場合がある。例えばプリント配線基板がガラスエポキシ基板から構成され、マークがプリント配線基板上にエッチングにより形成された断面円形状の銅箔から構成されている場合には、撮影画像ではプリント配線基板とマークとの間で材質の色の違いによるコントラストの差が大きく現れる。このため、影によるコントラストの差がなくとも、撮影画像からマークの形状を認識することができる。これに対して、例えばプリント配線基板が銅箔やステンレスから構成され、マークがプリント配線板と同じ材質でプリント配線板の表面にエンボス状に浮き上がって設けられている場合には、撮影画像ではプリント配線基板とマークとの間で材質の色の違いによるコントラストの差が生じない。このため、影によるコントラストの差がないと撮影画像からマークの形状を認識することが困難になる。

また、撮影対象物にハンダ等によって形成された半球状やフィレット状の部分（以下、半球状等の部分）が存在する場合に、半球状等の部分に可視光を当てて撮影すると、半球状等の部分で反射した照明光がカメラの光軸と平行になってカメラの撮像センサーに入光することが生じ得る。この場合、撮影画像では前記半球状等の部分にハレーションが生じて、その形状を認識することができなくなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、照明光が照射された撮影対象物を撮影した画像により、撮影対象物の形状を明確に捉えることのできる画像表示装置及び画像表示方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る画像表示装置は、
撮影対象物の周囲の複数の位置のそれぞれから照明光を前記撮影対象物に順次照射可能な照明手段と、
前記照明手段が前記撮影対象物の周囲の各位置から前記照明光を照射する毎に前記撮影対象物の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影対象物の画像を表示する表示手段と、
前記撮影手段が撮影した各撮影画像に基づき前記表示手段が表示する表示画像の明度を設定する明度設定手段と、
を備え、
前記明度設定手段は、複数の前記撮影画像の画素毎に明度の平均値を算出し、該算出した各画素の明度の平均値を前記表示画像の対応画素の明度として設定する
ことを特徴とする。

好ましくは、
前記照明手段は、前記撮影対象物のまわりを囲む周上を移動可能に設けられた光源から構成され、
該光源は、前記周上を所定距離移動するたびに照明光を前記撮影対象物に照射することを特徴とする。

好ましくは、
前記照明手段は、前記撮影対象物のまわりを囲む周上に所定の間隔をあけて配置された複数の光源から構成され、
各前記光源は、順次時間間隔をもって照明光を撮影対象物に照射することを特徴とする。

好ましくは、
前記撮影手段は、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラであり、
前記明度の平均値は、複数の撮影にわたり、前記ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラの画素毎に蓄積された電荷の総和を、前記ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラの撮影回数で除した値に基づき算出されることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る画像表示方法は、
撮影対象物の周囲の複数の位置から照明光を前記撮影対象物に順次照射する照明ステップと、
該照明ステップで前記撮影対象物の周囲の各位置から前記照明光を照射する毎に前記撮影対象物の複数の画像を撮影する撮影ステップと、
前記撮影対象物の画像を表示する表示ステップと、
前記撮影ステップで撮影された複数の撮影画像に基づき前記表示ステップで表示される表示画像の各画素の明度を設定する明度設定ステップと、
を備え、
前記明度設定ステップでは、複数の前記撮影画像の画素毎に明度の平均値を算出するとともに、該算出した各画素の明度の平均値を前記表示画像の対応画素の明度として設定する
ことを特徴とする。

好ましくは、
前記撮影対象物は、基板と、該基板の表面から突出する突出部とを有することを特徴とする。

好ましくは、
前記撮影対象物は、表面に凹みが形成された基板を有することを特徴とする。

本発明の画像表示装置及び画像表示方法によれば、表示装置に表示される画像に、影によるコントラストの差が生じるので、撮影対象物の形状を明確に捉えることができるようになる。

また、撮影手段によって撮影された撮影画像の中にハレーションを生じさせている画像があったとしても、表示装置に表示させる画像に、ハレーションを生じなくさせたり、ハレーションを軽減したりすることができる。これにより、撮影対象物の形状をさらに明確に捉えることができるようになる。

本発明の実施の形態に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。 撮影対象物を拡大して示す図であり、（ａ）は撮影対象物の平面図、（ｂ）は撮影対象物の側面図である。 画像表示装置の物理的な構成例を示すブロック図である。 画像表示装置の論理的な構成例を示すブロック図である。 画像撮影処理の動作の一例を示すフローチャートである。 撮影対象物の表面の所定位置における明るさの変化の例を示すグラフである。 画像表示処理の動作の一例を示すフローチャートである。 図７の画像表示処理により表示装置に表示される画像の例を示す図である。 本発明の第１の実施例で製作した撮影対象物を示す図であり、（ａ）は撮影対象物の側面図、（ｂ）は撮影対象物の平面図である。 本発明の第１の実施例において、表示装置に表示された画像を示す図である。 本発明の第１の実施例において、画像撮影処理の実行時に一つのＬＥＤを点灯させた状態で撮影対象物を撮影して得られた画像を示す図である。 本発明の第２の実施例で製作した撮影対象物を示す図であり、（ａ）は撮影対象物の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で撮影対象物を切断した断面図である。 本発明の第２の実施例において、表示装置に表示された画像を示す図である。 本発明の第２の実施例において、画像撮影処理の実行時に一つのＬＥＤを点灯させた状態で撮影対象物を撮影して得られた画像を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。図１は、本発明の実施の形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。本実施形態の画像表示装置１は、撮影対象物２を撮影するカメラ３と、撮影対象物２を照明する照明装置４と、カメラ３及び照明装置４に接続されたコンピュータ５と、コンピュータ５に接続された表示装置６とを備える。

撮影対象物２は、ガラスエポキシ基板Ｐ（以下、基板Ｐと称す）と、基板Ｐに貼り付けられた電子部品Ｑとから構成されており、基板Ｐと電子部品Ｑとは、共に銅箔から形成されて表面の色が同一になっている。

カメラ３は、画素毎に設けられたフォトダイオード等の受光素子に入射光が照射されることに応じて、画素毎に入射光の強さに応じた量の電荷を蓄積し、さらに各画素で蓄積した電荷を読み出して、電荷量を示す画像データに変換して出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラである。

照明装置４は、撮影対象物２とカメラ３との間に配置された筒体７と、筒体７における撮影対象物２側の端部に設けられたＬＥＤａ１〜ａ１６とを備えている。筒体７は、その内部にカメラ３の光軸が通過するように設けられている。ＬＥＤａ１〜ａ１６の各々は、基板Ｐの表面からカメラ３の光軸方向Ａに所定距離ほど離隔して、撮影対象物２に照明光Ｌを照射することができるようになっている。

表示装置６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display)又はＣＲＴ(Cathode Ray Tube)などから構成されており、カメラ３の撮影画像から生成されたディジタル画像などを表示する。

コンピュータ５は、カメラ３から取得された画像データを処理して、表示装置６に表示する画像を制御する。

図２は撮影対象物２を拡大して示しており、（ａ）は撮影対象物２の平面図、（ｂ）は撮影対象物２の側面図である。なお、（ａ）では、撮影対象物２とＬＥＤａ１〜ａ１６との平面的な位置関係を示すために、ＬＥＤａ１〜ａ１６および筒体７を破線で示している。

撮影対象物２において、電子部品Ｑの外周部には、面取りが施されて傾斜面Ｓ１〜Ｓ４が形成されている。

ＬＥＤａ１〜ａ１６は、撮影対象物２のまわりを囲む円周Ｂ上で所定の間隔をあけて配置されている。

図３は、画像表示装置１の物理的な構成を示すブロック図である。コンピュータ５は、図３に示すように、送受信部１０と、外部記憶部１２と、制御部１３と、主記憶部１４と、表示制御装置１５と、光源制御装置１６とを備えている。送受信部１０、外部記憶部１２、主記憶部１４、表示制御装置１５、及び光源制御装置１６は、いずれも内部バス１７を介して制御部１３に接続されている。

制御部１３はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部１２に記憶されているプログラムに従って処理を実行する。

主記憶部１４はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、制御部１３の作業領域として用いられる。

外部記憶部１２は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、前記の処理を制御部１３に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部１３の指示に従って、このプログラムのデータを制御部１３に供給し、制御部１３から供給されたデータを記憶する。

送受信部１０は、モデム又は網終端装置、及びそれらと接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースあるいはＮＴＳＣインタフェース等から構成されている。

表示制御装置１５は、制御部１３の制御下に、表示装置６を制御する。

光源制御装置１６は、制御部１３の制御下に、各ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯・消灯を制御する。

図４は、画像表示装置１の論理的な構成を示すブロック図である。画像表示装置１は、カメラ３、画像入力部２１、明度検出部２２、平均明度算出部２３、表示処理部２４、データ保持部２５、表示制御装置１５、表示装置６、光源制御装置１６、などから構成され、画像入力部２１、明度検出部２２、平均明度算出部２３、及び表示処理部２４は、制御部１３が外部記憶部１２に記憶されたプログラムを主記憶部１４に読み出して実行することで実現される。データ保持部２５は、主記憶部１４の一部に記憶領域の構造体として保持されており、データ保持部２５には、撮影画像データ５１と、検出明度データ５２と、平均明度データ５３とが記憶される。

図５は、画像撮影処理の動作の一例を示すフローチャートである。画像撮影処理は、画像入力部２１が、カメラ３、光源制御装置１６、外部記憶部１２、及び主記憶部１４と協働して行う処理である。

画像入力部２１は、変数ｉを１に設定して（ステップＳ１０１）、ＬＥＤａ１を１番目と数えてＬＥＤａ１から円周Ｂ上の反時計回り側Ｙにｉ番目に位置するＬＥＤを光源制御装置１６に点灯させる（ステップＳ１０２）。この時点においては、変数ｉが１であることから、画像入力部２１は、光源制御装置１６にＬＥＤａ１を点灯させる。

次いで、画像入力部２１は、カメラ３に撮影対象物２の画像を１フレーム撮影させる（ステップＳ１０３）。

次いで、画像入力部２１は、光源制御装置１６にステップＳ１０２で点灯させたＬＥＤを消灯させて（ステップＳ１０４）、変数ｉに１を加える（ステップＳ１０５）。

次いで、画像入力部２１は、変数ｉがＬＥＤの個数１６を越えていないために（ステップＳ１０６でＮＯ）、再びステップＳ１０２に移行して、前記ｉ番目に位置するＬＥＤの点灯を行う。この時点においては、変数ｉが２であることから、画像入力部２１は、光源制御装置１６に、ＬＥＤａ１から円周Ｂ上の反時計回り側Ｙに２番目に位置するＬＥＤａ２を点灯させる。

次いで、画像入力部２１は、ステップＳ１０３及び１０４を実行することで、ＬＥＤａ２の点灯時にカメラに１フレームの撮影対象物の画像を撮影させ、さらにその後、光源制御装置１６にＬＥＤａ２を消灯させる。

次いで、画像入力部２１は、ステップＳ１０５で変数ｉに１を加える。この結果、変数ｉは３になる。

次いで、画像入力部２１は、ステップＳ１０６の処理を実行するが、この時点においても変数ｉはＬＥＤの個数１６を越えていないために（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０２の処理に復帰する。この結果、ＬＥＤａ１から円周Ｂ上の反時計回り側Ｙに３番目に位置するＬＥＤａ３を点灯することになる。

以上のようにステップＳ１０２〜１０６の処理が繰り返されることで、点灯・消灯を行
うＬＥＤが円周Ｂ上の反時計回り側Ｙに順次移っていく。この結果、ＬＥＤａ１〜ａ１６によって、撮影対象物２のまわりをかこむ周囲の複数の位置のそれぞれから照明光Ｌが撮影対象物２に順次照射されるようになる。また、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各々が点灯するたびに、カメラ３は、撮影対象物２を１フレーム撮影して画像データを出力する。

変数ｉがＬＥＤの個数１６を越えた場合、ＬＥＤａ１〜ａ１６の全ての点灯・消灯が行われたことを示すので（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、画像入力部２１は、図５に示す画像撮影処理を終了する。

ここで図５に示す画像撮影処理では、点灯を行うＬＥＤが移っていくにつれて、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４に生じる影の大きさは変わる。このため、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時毎に、撮影対象物２の表面の明暗の状態は変化する。例えばＬＥＤａ１の点灯時には撮影対象物２は傾斜面Ｓ１側から照明されることから、傾斜面Ｓ１が最も明るくなり、傾斜面Ｓ１の反対に位置する傾斜面Ｓ３が最も暗くなる。またＬＥＤａ５の点灯時には、撮影対象物２は傾斜面Ｓ２側から照明されることから、傾斜面Ｓ２が最も明るくなり、傾斜面Ｓ２の反対に位置する傾斜面Ｓ４が最も暗くなる。

図６は、ＬＥＤａ１〜ａ１６が順次照明光を撮影対象物２に照射することで、傾斜面Ｓ３の位置Ｃに生じた明るさの変化を示している。

ＬＥＤａ１の点灯時、すなわち傾斜面Ｓ１〜Ｓ４のうち傾斜面Ｓ３が最も暗い面になるときに、Ｃは最も暗い状態になる。またＬＥＤａ２の点灯時においても、Ｃの明るさは、ＬＥＤａ１の点灯時と比較してほとんど変化は無い。しかしながら点灯を行うＬＥＤがＬＥＤａ９に向けて移っていくにつれて、傾斜面Ｓ３に照明光Ｌが照射される範囲が大きくなっていく（すなわち傾斜面Ｓ３に生じる影の大きさが小さくなっていく）。このため、Ｃは徐々に明るくなる。そしてＬＥＤａ９の点灯時にＣの明るさはピークに達する。そして点灯を行うＬＥＤがＬＥＤａ９からＬＥＤａ１６に向けて移っていく過程では、傾斜面Ｓ３に生じる影の大きさが大きくなるため、Ｃは徐々に暗くなっていく。

このように本実施形態では、図５に示す画像撮影処理が実行されて、ＬＥＤａ１〜ａ１６が順次点灯していくことで、撮影対象物２表面には上述のような明暗の変化が生じるようになる。そして、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時毎に撮影対象物２表面の状態はカメラ３によって撮影される。すなわち、カメラ３は、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時において、撮影対象物２の各部位が発する光の強さに応じた量の電荷を受光素子に発生させ、該受光素子で発生した電荷量を示す画像データを出力する。

図７は、画像表示処理の動作の一例を示すフローチャートである。画像表示処理は、画像入力部２１、明度検出部２２、平均明度算出部２３、及び表示処理部２４が、カメラ３、送受信部１０、外部記憶部１２、及び主記憶部１４と協働して実行する処理である。

画像入力部２１は、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時に、送受信部１０を介してカメラ３から画像データを受信し、該受信した各画像データを撮影画像データ５１としてデータ保持部２５に記憶する（ステップＳ２０１）。

明度検出部２２は、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時にカメラ３が撮影した撮影画像の各画素の明度を検出する（ステップＳ２０２）。具体的には、明度検出部２２は、データ保持部２５に記憶された各撮影画像データから、ＬＥＤａ１〜ａ１６の各点灯時毎に、カメラ３の各画素に蓄積した電荷量を獲得して、それぞれ検出明度データ５２としてデータ保持部２５に記憶する。

平均明度算出部２３は、画像撮影処理によりカメラ３が撮影した複数の撮影画像にわたって対応する画素の明度の平均値を撮影画像の画素ごとに算出する（ステップＳ２０３）。具体的には、平均明度算出部２３は、データ保持部２５に記憶された検出明度データ５２から、ＬＥＤａ１〜ａ１６全ての点灯が終了するまでの間に各画素素子に蓄積した電荷量の総和を獲得する。そしてさらに、平均明度算出部２３は、該獲得した電荷量の総和を、ＬＥＤａ１〜ａ１６全ての点灯が終了するまでの間にカメラ３が撮影した回数（１６回）で除することで各受光素子毎の電荷量平均値を算出して、平均明度データ５３としてデータ保持部２５に記憶する。

表示処理部２４は、ステップＳ２０３で算出した明度の平均値を、表示装置６で表示される表示画像の対応画素の明度に設定して、撮影対象物２の画像を表示装置６に表示させる（ステップＳ２０４）。具体的には、表示処理部２４は、平均明度データから各受光素子の電荷量平均値を獲得する。そして、表示処理部２４は、該獲得した電荷量平均値に基づき、各受光素子に対応させる表示画像上の画素の明度を算出する。そして、表示処理部２４は、該算出した明度で撮影対象物２の画像を表示装置６に表示するように表示制御装置１５を制御する。

図８は、図７の画像表示処理により表示装置６に表示される画像の例である。表示装置６に表示される表示画像の明度は、ＬＥＤａ１〜ａ１６全ての点灯が終了するまでの間にカメラ３が撮影した複数の撮影画像の明度が平均化されたものになっている。このため、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時に影が頻繁に生じたために、暗い状態で撮影されたときが多かった部分は、表示画像では暗く表示され、その一方で、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時に影が生じた頻度が少なかったために、明るい状態で撮影されたときが多かった部分は、表示画像では明るく表示される。この結果、表示画像では、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時に影が頻繁に生じた部分と影が生じなかった部分との間に、コントラストの差が生じる。例えば、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４は、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時のうち約４分の３で影が生じたため、表示画像では、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４は他の表面に比して暗く表示され、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４と他の表面との間に影によるコントラストの差が生じている。このように本実施形態によれば、表示装置６に表示される画像に、影によるコントラストの差が生じるので、撮影対象物２の形状を明確に捉えることができるようになる。

なお、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時には、基板Ｐの表面の傾斜面Ｓ１〜Ｓ４の近傍部にも、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４の高さに応じた大きさの影が生じる。しかしながら、基板Ｐの表面において、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４の近傍部以外の部分は、影が生じないため明るくなる。傾斜面近傍に生ずる影は、点灯するＬＥＤと対向する側に生じ、点灯するＬＥＤが変われば、傾斜面近傍に生ずる影の位置も変わってしまう。そのため、傾斜面近傍に生ずる影が撮影される画像の数は、傾斜面自体に生ずる影を撮影した画像の数よりも少なくなる。上述したように傾斜面自体にはＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時のうち約４分の３で影が生じるが、その傾斜面近傍に影が生じる頻度は、それよりも少ない。このため、表示画像に表示される画像では、上述の明度の平均化によって、傾斜面近傍に生じる影の映像は軽減される。一方傾斜面自体に生じる影は強調されるので、基板Ｐの表面と傾斜面Ｓ１〜Ｓ４との間にコントラストの差が生じる。

また本実施形態によれば、撮影対象物２のまわりをかこむ周囲の複数の位置のそれぞれからＬＥＤによって照明光Ｌを撮影対象物２に照射するようにしたことから、ＬＥＤの数や間隔等が適切に調節されることで、撮影対象物２の表面の大半に影を生じさせることができる。これにより表示装置の表示画像では、影によるコントラストによって、撮影対象物の表面の形状が正確に示されるようになる。このため、撮影対象物２の形状をさらに明確に捉えることができるようになる。

また撮影対象物２の周囲における複数の位置のそれぞれから照明光Ｌを撮影対象物２に照射するようにしたことから、撮影対象物２の特定の部位に、集中して照明光が照射されたり、または照明光が全く照射されなくなることが防止される。これにより、表示装置６に表示される画像に、極端に明るい部分ができたり、極端に暗い部分ができることが防止される。このため、撮影対象物２の形状をさらに明確に捉えることができるようになる。例えば、傾斜面Ｓ１〜Ｓ４は、ＬＥＤａ１〜ａ１６の点灯時のうち４分の１の時点では明るい状態にあったために、表示画像では、極端に暗くならずに、表示画像から傾斜面Ｓ１〜Ｓ４の形状を認識することができるようになっている。

また本実施形態によれば、カメラ３によって撮影された画像の中にハレーションを生じさせている画像があったとしても、表示装置６には、該ハレーションを生じた画像と、ハレーションを起こしていない画像との間で明度が平均化された画像が表示される。このため、撮影画像の中にハレーションを生じさせている画像があったとしても、表示装置６に表示させる画像に、ハレーションを生じなくさせたり、或いはハレーションを軽減したりすることができる。これにより、撮影対象物２の形状をさらに明確に捉えることができるようになる。

（第１の実施例）
次に、本発明の第1の実施例として、ハレーションを生じやすい形状かつコントラスト差の低い撮影対象物を製作し、この撮影対象物に図５，７の処理を行って表示装置６に表示される画像を確認した。

図９は、本実施例で製作した撮影対象物３０を示しており、（ａ）は撮影対象物３０の側面図、（ｂ）は撮影対象物３０の平面図である。

撮影対象物３０は、基板Ｐと、基板Ｐの表面から半球状に突出する電子部品Ｒとから構成されており、基板Ｐと電子部品Ｒとは、共に銅箔から形成されて表面の色が同一になっている。本実施例では、撮影対象物３０の電子部品Ｒ側にＬＥＤａ１〜ａ１６の照明光を当てて撮影している。

このような撮影対象物３０を通常の照明装置を用いて撮影すると、コントラスト差が低いので電子部品Ｒの外形状を認識しづらい。また、ハレーションが生じてしまうので、さらに外形状を認識することが困難になる。

図１０は、本実施例で表示装置６に表示された表示画像を示し、図１１は、画像撮影処理の実行時において、ＬＥＤａ１〜ａ１６のうち所定の一つを点灯させた状態で撮影対象物３０を撮影して得られた撮影画像を示している。

図１１に示す撮影画像では、ハレーション（矢印Ｈ）が生じており、該ハレーションを生じた部分の形状が認識できないようになっている。一方、影が生じて形状を認識できる部分も同時に生じている。

これに対して、図１０に示す表示画像では、ハレーションは生じておらず、外形状は認識できている。これは、図５に示した画像撮影処理では図１１に示すハレーションを生じた画像も撮影されていたものの、図７に示した画像表示処理で、該ハレーションが生じた撮影画像とハレーションが生じていない撮影画像との間で明度が平均化された結果、ハレーションが除去された画像が、表示装置６に表示されたためと考察される。

一方、図５の画像撮影処理時には、形状が一部認識されている画像も撮影されている。この画像は撮影対象物３０が照明されることで生じた影が撮影されたものである。画像撮影処理時においては、外形状によって形成される影が比較的多く撮影されたものと考えられる。そのため図７に示す画像表示処理で明度が平均化された結果、影が強調されて、形状が認識できるようになったものと考察される。なお、影は正しく撮影対象物３０の外形状を表しているとは言いがたいが、撮影対象物３０によって作り出されたものなので、概ね外形状を表していると考えることができる。以上のように、本発明によれば、各撮影画像の明度が平均化されることでハレーションが軽減された画像が表示されるため、撮影対象物の反射率が高い場合でも、撮影対象物の形状を明確に捉えることができる。またさらには、明度の平均化に用いられる画像は、撮影対象物の周囲の異なる位置から照明が照射されて撮影されたものであることから、撮影対象物の表面に生じている影の状態が異なるものとなる。これにより、各撮影画像の明度を平均化することで得られた画像は、影によるコントラストの差が生じたものとなるため、撮影対象物の表面にエンボス状のマークが形成されている場合などには、マークの輪郭を明確に捉えることができる。

（第２の実施例）
市場で流通する製品には、そのトレーサビリティを確保するために、製品名称、生産ライン、ロット番号等を示す文字や記号を、製品の表面に打刻した凹みにより表したものが多く存在する。そこで、本発明が上述の凹みを明確に認識可能な画像を得る上で有効であるか否かを検証すべく、第２の実施例として、ハレーションを生じやすい基板の表面に前記の凹みが打刻された撮影対象物を製作し、この撮影対象物に図５，７の処理を行って表示装置６に表示される画像を確認した。図１２は、第２の実施例における撮影対象物４０を示しており、（ａ）は撮影対象物４０の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した撮影対象物４０の断面図である。

撮影対象物４０は、鋭角な先端部を備えたピンによって、凹みとしてのドット孔Ｄが表面に複数打刻された基板Ｐから構成されている。各ドット孔Ｄは、ピンの先端部の形状が基板Ｐの表面に転写されることで形成されたものであって、基板Ｐを貫通しない程度の深さを有している。

図１３は、本実施例で表示装置６に表示された表示画像を示し、図１４は、画像撮影処理の実行時において、ＬＥＤａ１〜ａ１６のうち所定の一つを点灯させた状態で撮影対象物を撮影して得られた撮影画像を示している。

図１４に示す撮影画像では、ハレーション（矢印Ｈ）が生じており、該ハレーションを生じた部分のドット孔Ｄの形状が認識できないようになっている。これに対して、図１３に示す表示画像では、ハレーションは生じておらず、ドット孔Ｄは全て認識できている。これは、画像撮影処理時には図１４に示すハレーションを生じた画像が撮影されていたものの、画像表示処理で、該ハレーションが生じた撮影画像と、ハレーションが生じていない撮影画像との間で明度が平均化された結果、ハレーションが除去された画像が、表示装置６に表示されたためと考察される。以上のことから、本発明により表示される画像は、基板Ｐの表面に形成された凹みの形状を確認する上でも有効であることが確認された。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲において種々改変することができる。

例えば上述の実施形態では、図５に示す画像表示処理において、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に移行する間やステップＳ１０５からステップＳ１０６に移行する間に、カメラ３に１回撮影を行わせるようにしたが、これらの間に、カメラ３に複数回撮影を行わせてもよい。

また上述の実施形態では、画像入力部の制御によって１フレームずつ画像を撮影するカメラが用いられているが、これに代えて、一定周期で連続して画像を撮影するカメラが用いられてもよい。この際には、ＬＥＤの点灯をカメラの撮影に同期させて切り替えることでＬＥＤの各点灯時に１フレームの撮影が行われるようにしてもよいし、ＬＥＤの点灯をカメラの撮影と非同期で切り替えることでＬＥＤの各点灯時に複数フレームの撮影が行われるようにしてもよい。なお後者の場合には、ＬＥＤの各点灯時に撮影された複数の画像のいずれかが、明度の平均化のために用いる画像として選択される。

また、明度の平均化を行うにあたって、特定のＬＥＤが点灯している際に撮影された画像を、他のＬＥＤが点灯する際に撮影された画像よりも多く用いてもよい。このようにすることで、表示装置６に表示される画像において、撮影対象物２の所望の部分を明るくさせることができる。なおこの場合には、例えば、特定のＬＥＤの点灯時間を他のＬＥＤの点灯時間に比して長く設定することで、前記特定のＬＥＤが点灯している際に撮影される画像の数を多くすることができる。

また上述の実施形態では、図２に示す周方向Ｂの反時計回りに点灯するＬＥＤが移っていくようにしたが、撮影対象物２表面に明暗の変化を生じさせることができれば、ＬＥＤを点灯する順番は、周方向Ｂの時計回りの順など、どのような順番であってもよい。

また、上述の実施形態ではＬＥＤを円周上に配置したが、撮影対象物の形状によっては、ＬＥＤを撮影対象物をかこむ四角線上や三角線上に配置することで、撮影対象物の表面で影が生じる範囲をより大きくすることができる場合がある。このため、ＬＥＤは、必ずしも円周上に配置される必要はなく、撮影対象物をかこむ任意の周上に配置され得る。

また照明装置には、ＬＥＤａ１〜ａ１６に代えて、撮影対象物２のまわりを囲む周上を移動可能な光源が設けられてもよい。この場合、光源は、コンピュータによって、前記周上を所定距離移動するたびに照明光を撮影対象物に照射するように制御される。そして、カメラは、光源が移動して照明光を照射するたびに画像を撮影する。このようにしても、撮影対象物２のまわりをかこむ周囲の複数の位置から照明光を撮影対象物２に順次照射することができる。

また照明装置は、白色光、赤色光、青色光などの単色光や、赤外線などの可視光以外の光を照射するものであってもよい。この場合、単色光等の照射によって撮影対象物の表面に生じる影を撮影可能なカメラが用いられ、コンピュータは、前記影によるコントラストの差を表示装置の表示画像に生じさせるべく、該カメラから受信した信号を、可視光の周波数領域の信号に変換して表示装置に送信する等の処理を行う。

２、３０、４０ 撮影対象物
３ カメラ（撮影手段）
４ 照明装置（照明手段）
６ 表示装置（表示手段）
Ｄ ドット孔（凹み）
Ｌ 照明光
Ｐ 基板
Ｑ 電子部品（突出部）
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６、
ａ７、ａ８、ａ９、ａ１０、ａ１１、
ａ１２、ａ１３、ａ１４、ａ１５、ａ１６ ＬＥＤ（光源）

Claims (7)

1. 撮影対象物の周囲の複数の位置のそれぞれから照明光を前記撮影対象物に順次照射可能な照明手段と、
   前記照明手段が前記撮影対象物の周囲の各位置から前記照明光を照射する毎に前記撮影対象物の画像を撮影する撮影手段と、
   前記撮影対象物の画像を表示する表示手段と、
   前記撮影手段が撮影した各撮影画像に基づき前記表示手段が表示する表示画像の明度を設定する明度設定手段と、
   を備え、
   前記明度設定手段は、複数の前記撮影画像の画素毎に明度の平均値を算出し、該算出した各画素の明度の平均値を前記表示画像の対応画素の明度として設定する
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記照明手段は、前記撮影対象物のまわりを囲む周上を移動可能に設けられた光源から構成され、
   該光源は、前記周上を所定距離移動するたびに照明光を前記撮影対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記照明手段は、前記撮影対象物のまわりを囲む周上に所定の間隔をあけて配置された複数の光源から構成され、
   各前記光源は、順次時間間隔をもって照明光を撮影対象物に照射することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記撮影手段は、ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラであり、
   前記明度の平均値は、複数の撮影にわたり、前記ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラの画素毎に蓄積された電荷の総和を、前記ＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラの撮影回数で除した値に基づき算出されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 撮影対象物の周囲の複数の位置から照明光を前記撮影対象物に順次照射する照明ステップと、
   該照明ステップで前記撮影対象物の周囲の各位置から前記照明光を照射する毎に前記撮影対象物の複数の画像を撮影する撮影ステップと、
   前記撮影対象物の画像を表示する表示ステップと、
   前記撮影ステップで撮影された複数の撮影画像に基づき前記表示ステップで表示される表示画像の各画素の明度を設定する明度設定ステップと、
   を備え、
   前記明度設定ステップでは、複数の前記撮影画像の画素毎に明度の平均値を算出するとともに、該算出した各画素の明度の平均値を前記表示画像の対応画素の明度として設定する
   ことを特徴とする画像表示方法。
6. 前記撮影対象物は、基板と、該基板の表面から突出する突出部とを有することを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。
7. 前記撮影対象物は、表面に凹みが形成された基板を有することを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。