JP2011103105A

JP2011103105A - 照明制御方法及び装置

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Publication number: JP2011103105A
Application number: JP2009258700A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Katagiri; 智之片桐
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: JP5233964B2

Abstract

【課題】照明装置の照度調整を速やかに実施する。
【解決手段】画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から、照明設定値を一段階変化させたときに生じる画像処理対象の画像濃度の分散値の変化量Δｙ／Δｘを算出し、算出された変化量Δｙ／Δｘの絶対値が所定の基準値εよりも小さくなっていない場合は、上記算出された変化量Δｙ／Δｘの正負と絶対値の大小に正の相関の傾向を有するように求めた照明制御量で仮の照明設定値を更新してから、照明設定値を一段階変化させたときに生じる画像処理対象の画像濃度の分散値の変化量Δｙ／Δｘを算出する処理を繰り返し、算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量Δｙ／Δｘの絶対値が所定の基準値εよりも小さくなると、その時点の仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置にて画像処理対象の良好な検出を行うために該画像処理対象に対する照明の照度を調整する照明制御方法及び装置に関するものである。

印刷装置では、印刷対象を取り替えて順次印刷処理を行う場合の各印刷対象の版との相対位置の位置決めや、１つの印刷対象に重ね刷りを行う場合の該印刷対象における印刷位置の位置合わせのために、版や印刷対象の所要個所、たとえば、対角となる２個所に予めアライメントマークを設けておき、該各アライメントマークをカメラで撮影し、その撮影されたアライメントマークの位置を所定の基準位置に合わせることで、上記版や印刷対象のアライメントを取ることがある。

ところで、上記のように版や印刷対象等に設けたアライメントマークのような特定の画像処理対象をカメラで撮影し、該カメラの撮影画像中で画像処理対象の検出を行う場合、通常は、カメラの撮影画像を画像処理することで、該撮影画像中における背景より上記画像処理対象を識別して検出するようにしてあり、この際、画像処理対象の検出精度を高めるためには、上記撮影画像中における背景と画像処理対象とのコントラスト（画像処理対象と背景の濃淡差の絶対値）をできるだけ大きくすることが有利に働く。

上記のようにカメラの撮影画像中における背景と画像処理対象とのコントラストを大きくするための手法の１つとしては、上記画像処理対象の背景とのコントラストが大きくなるように、照明装置による画像処理対象及び背景に対する照明の照度を調節する手法がある。

上記照明装置による照明の照度の調節を行う具体的な手法としては、たとえば、照明装置を無点灯の状態から一段階ずつ照度を上げて画像処理対象と背景の照明を行うと共に、各段階の照度で照明される画像処理対象と背景についてのコントラストを計測して、該コントラストが最大になる照明装置の照度を探索するようにした手法が従来提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００７−１５６９６８号公報

ところが、上記特許文献１に示された従来の照明装置による照明の照度を調整する手法では、照明装置を無点灯の状態から照度を一段階ずつ上げるごとに、画像処理対象と背景とのコントラストを計測して、そのコントラストが最適であるか否かを判断する必要がある。

そのために、上記照明装置の照度を制御する制御装置の分解能が多段の場合、たとえば、上記照明装置の制御装置としてＰＬＣを用いて８ｂｉｔ（０−２５５）の分解能で制御を行う場合には、最大でその分解能に応じた回数である２５５回もの照明装置の照度の変更を行うと共に、照度を変更させる都度、その照度で照明される画像処理対象と背景とのコントラストが最適か否かの判断を行う必要があることから、最適な照度を得るまでに要する処理時間が嵩んでしまう。よって、上記照明装置の照度調整が、印刷装置では印刷速度の高速化を図る場合の制限となる等、製品の大量生産を行う場合の生産速度に影響する虞が生じる。

なお、カメラの撮影画像を画像処理して該撮影画像中における背景より画像処理対象を識別して検出する際における検出精度を高めるためには、背景と画像処理対象とのコントラストを大きくすることのほかに、カメラにより撮影した画像処理対象の画像濃度の分散値（カメラ画像における平均的な明るさからの画像処理対象の濃度差の絶対値）を大きくすることも有利に働く。

そこで、本発明者は、カメラにより撮影した画像処理対象の画像処理を行う際に、該画像処理対象と背景との良好なコントラストを得ることができるようにするため、あるいは、上記画像処理対象の良好な画像濃度の分散値を得ることができるようにするための照明装置の照度を探索するのに要する時間を短縮するための工夫、研究を重ねた。その結果、カメラにより撮影した画像処理対象の画像濃度の分散値や、撮影した画像処理対象の背景とのコントラストは、照明装置の照度の一段階変化当たりの変化量（感度）が該照明装置の照度が最適な照度に近づくに連れて次第に小さくなるという特性を有しており、この特性を利用することで、上記照明装置の照度を一段階変化させることに伴って生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値やコントラストの変化量（感度）の大小を基に、上記照明装置の照度が最適な照度に近い照度になっているか否かを判断でき、したがって、照明装置の照度を一段階変化させたときの上記画像濃度の分散値やコントラストの変化量（感度）の大小と、そのときの照明装置の照度を最適な照度に近づけるために必要とされる該照明装置における照度の制御量の大小とに相関関係があることを見出して、本発明をなした。

したがって、本発明の目的とするところは、カメラにより撮影した画像処理対象の画像処理を行う際に、該画像処理対象と背景との良好なコントラスト、又は、画像処理対象の良好な画像濃度の分散値を得るために必要とされる照明装置の照度を探索するのに要する時間を短縮できて、照明装置の照度の調整を速やかに行うことができる照明制御方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から、照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出し、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求めて、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返すようにし、更に、算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する照明制御方法とする。

又、請求項２に対応して、画像処理対象を照明するための照明装置と、該照明装置により照明された画像処理対象のカメラによる撮影画像中における上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストを算出する画像処理装置と、該画像処理装置より上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの算出結果が入力される制御器を備え、且つ上記制御器を、画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する機能と、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求め、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返す機能と、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する機能を備えてなるものとした構成を有する照明制御装置とする。

本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から、照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出し、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求めて、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返すようにし、更に、算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する照明制御方法、及び、画像処理対象を照明するための照明装置と、該照明装置により照明された画像処理対象のカメラによる撮影画像中における上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストを算出する画像処理装置と、該画像処理装置より上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの算出結果が入力される制御器を備え、且つ上記制御器を、画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する機能と、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求め、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返す機能と、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する機能を備えてなるものとした構成を有する照明制御装置としてあるので、カメラにより撮影した画像処理対象の画像処理を行う際に背景より該画像処理対象の検出を良好に行うことが可能になる画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストが得られる画像処理用の照明設定値を速やかに求めることができる。
（２）したがって、画像処理対象の良好な画像濃度の分散値又はコントラストを得るために必要とされる照明装置の照度を探索するのに要する時間を、照明設定値を一段階ずつ変化させる場合に比して大幅に短縮できて、照明装置の照度の調整を速やかに行うことができる。
（３）よって、上記照明装置の照度調整が、印刷装置では印刷速度の高速化を図る場合の制限となる虞や、製品の大量生産を行う場合の生産速度に影響する虞を未然に防止するのに有利な構成とすることができる。

本発明の照明制御方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。図１の照明制御装置の制御器における処理手順のフローを示す図である。図１の照明制御装置の照明装置の照明設定値をｘとし、画像処理対象の画像濃度の分散値をｙとして、両者の相関関係を示す概要図である。図１の照明制御装置における照明装置の照明設定値を一段階変化させたときに得られる画像処理対象の画像濃度の分散値の変化量と、上記照明装置の照明設定値を最適照度設定値に近づけるためにその後必要とされる照明制御量との相関関係の傾向の概要を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図４は本発明の照明制御方法及び装置の実施の一形態を示すもので、以下のような構成としてある。

すなわち、本発明の照明制御装置のシステム構成は、図１に示すように、画像処理対象（撮影対象）１を撮影するためのカメラ２と、該カメラ２の撮影個所を照明するための照明装置３と、該照明装置３に電力を供給する照明用電源４と、上記カメラ２により撮影した上記画像処理対象１の画像を基にカメラ２の撮影画像中における該画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙを算出する画像処理装置５と、該画像処理装置５より入力される上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの算出値に応じて上記照明用電源４へ照明設定値ｘの制御指令を、たとえば、８ｂｉｔ（０−２５５）の分解能で与えて、照明用電源４より照明装置３へ上記２５５段階の分解能の照明設定値ｘに応じた電力供給を行わせることで、上記照明装置３より画像処理対象１に対して行う照明の照度を上記照明設定値ｘに応じて変化させるための制御器６を備えた構成とする。

ここで、上記制御器６における制御の内容に即して本発明の照明制御方法について詳述する。

すなわち、本発明者の得た知見によれば、通常、上記カメラ２により撮影した画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙと、上記照明装置３の照明設定値ｘとの間には、図３にその概要を示す如き相関関係があり、最適な画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙが得られる照度となるときの照明装置３の照明設定値（以下、最適照明設定値と云う）をＸｏとすると、上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙは、上記照明装置３の照明設定値ｘが最適照明設定値Ｘｏに一致するときにピーク値Ｙｏを取るほぼ山型のグラフとなる。更に、照明設定値ｘを０−２５５の分解能のうちの或る照明設定値ｘより一段階変化させて照明装置３の照度を変化させるときに、上記或る照明設定値ｘの上記最適照明設定値Ｘｏから照度不足側（図上左側）及び照度過剰側（図上右側）へのずれが大きい場合は、該照明設定値ｘの一段階変化に伴う上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が大きく、上記或る照明設定値ｘが上記最適照明設定値Ｘｏに近付くに連れて、該照明設定値ｘの一段階変化当たりの上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が次第に小さくなるという特性がある。

したがって、上記照明装置３の照明設定値ｘを、所要の照明設定値ｘより一段階変化させたときに、画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が大きい場合は、そのときの照明設定値ｘの最適照明設置値Ｘｏからのずれ量が大きいと判断でき、一方、画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が小さい場合は、そのときの照明設定値ｘの最適照明設置値Ｘｏからのずれ量が小さいと判断できる。

更に、所要の照明設定値ｘを、照度を増加させる方向（図では右方向）に一段階変化させたときに、画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）が正の値となる場合（画像濃度の分散値ｙが増加する場合）は、そのときの照明設定値ｘが最適照明設定値Ｘｏよりも小さいと判断でき、一方、上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）が負の値となる場合（画像濃度の分散値ｙが減少する場合）は、そのときの照明設定値ｘが最適照明設定値Ｘｏよりも大きくなっていると判断できる。

よって、照明設定値ｘを１回に変化させる量を照明制御量ｃとすると、所要の照明設定値ｘを最適照明設定値Ｘｏに近づけるためには、上記所要の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）が正の値となる場合は、照明制御量ｃも正の値として照明設定値ｘを増加させるようにすればよく、一方、上記所要の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）が負の値となる場合は、照明制御量ｃも負の値として照明設定値ｘを減少させるようにすればよい。

しかも、上記したように、照明設定値ｘを一段階プラス方向に変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値の大小が、そのときの照明設定値ｘの最適照明設定値Ｘｏのずれ量の大小に対応しているのであるから、上記所要の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が大きい場合は、上記照明制御量ｃの絶対値も大きく設定することで、そのときの照明設定値ｘの最適照明設定値Ｘｏからの大きなずれ量を一度に解消でき、一方、上記所要の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が小さい場合は、上記照明制御量ｃの絶対値を小さく設定すれば、そのときの照明設定値ｘの最適照明設定値Ｘｏとの小さいずれ量を細かく補正することができるようになる。

したがって、所要の照明設定値ｘを速やかに且つ適切に最適照明設定値Ｘｏに近づけるための照明制御量ｃは、図４にその概要を示す如く、所要の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させた場合に得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）に対し、正の相関の傾向を有するように設定すればよいこととなる。

なお、カメラ２により撮影した画像処理対象１の画像処理を行って、該画像処理対象１の検出を良好に行うためには、通常、該画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙが、ある一定の基準値、たとえば、図３における基準値Ｙｓ以上であればよく、必ずしも、上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙのピーク値Ｙｏである必要はない。

以上の点に鑑みて、上記制御器６は、予め、上記図４に示した如き照明制御量ｃと、照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させた場合に得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）との相関関係の傾向を示すグラフを蓄積して備えてなる構成とする。なお、図４に示した照明設定値ｘの照度増加方向への一段階変化当りに対する上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）と、照明制御量ｃとの正の相関の傾向は、画像処理対象１を撮影するカメラ２と照明装置３との位置関係や、使用するカメラ２や照明装置３の特性等、種々の要因により変化するため、上記照明装置３の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させたときに得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）と、そのときの照明設定値ｘの最適照明設定値Ｘｏからのずれを解消させるための照明制御量ｃとの正の相関の傾向を実験データで大まかに求めて、グラフを設定しておくようにすればよく、この際、上記グラフは、必ずしも図４に示したような直線とならずに途中で傾きが変化するものであってもよい。

上記制御器６よる具体的な制御手順は、図２のようにしてある。

すなわち、上記制御器６では、先ず、照明装置３の仮の照明設定値Ｘｎを設定し、それに基づく制御指令を照明用電源４へ与えることで、照明装置３により上記仮の照明設定値Ｘｎに応じた照度で画像処理対象１の照明を行わせる（ステップ１：Ｓ１）。

次に、上記制御器６は、上記仮の照明設定値Ｘｎを照度を増加させる方向へ一段階変化させた照明設定値Ｘｎ＋１に基づく制御指令を照明用電源４へ与えることで、照明装置３による画像処理対象１に対する照明の照度を、上記仮の照明設定値Ｘｎに応じた照度から照度増加方向一段階変化分に応じて変化させ（ステップ２：Ｓ２）、このとき生じる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）を算出する（ステップ３：Ｓ３）。

次いで、上記ステップ３（Ｓ３）で算出された仮の照明設定値Ｘｎより照度増加方向一段階変化に伴う画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値が、予め設定してある基準値εよりも小さくなっているか否か、すなわち、条件式（｜Δｙ／Δｘ｜＜ε）が満たされているか否かを判断する（ステップ４：Ｓ４）。

なお、上記基準値εは、前述したように或る照明設定値ｘを一段階変化させて照明装置３の照度を変化させるときに、上記或る照明設定値ｘが最適照明設定値Ｘｏに近付いていれば、照明設定値ｘの一段階変化当たりの上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の絶対値は小さくなるという特性に鑑みて、所定の値に定めるようにしてあるものとする。

上記ステップ４（Ｓ４）において、上記条件式（｜Δｙ／Δｘ｜＜ε）が満たされていない場合は、ステップ５（Ｓ５）へ進んで、上記ステップ３（Ｓ３）で算出された仮の照明設定値Ｘｎより照度増加方向への一段階変化に伴う画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の値を基に、図４の照明設定値ｘを照度増加方向へ一段階変化させた場合に得られる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）と、照明制御量ｃとの相関関係の傾向を示すグラフから導かれる照明制御量ｃを、その時点で設定されている仮の照明設定値Ｘｎに足しこんで仮の照明設定値Ｘｎを更新する。

その後は、上記ステップ５（Ｓ５）で更新された新たな仮の照明設定値Ｘｎに基づいてステップ２（Ｓ２）からステップ４（Ｓ４）までの処理を行い、該ステップ４（Ｓ４）にて上記条件式（｜Δｙ／Δｘ｜＜ε）が満たされていると判断されるようになるまでの間は、ステップ５（Ｓ５）で図４のグラフから導かれる照明制御量ｃに応じて、仮の照明設定値Ｘｎを順次更新しながら、ステップ２（Ｓ２）からステップ４（Ｓ４）までの処理を順次繰り返して行うようにする。

上記ステップ４（Ｓ４）で、上記条件式（｜Δｙ／Δｘ｜＜ε）が満たされていると判断される場合は、上記制御器６では、ステップ６（Ｓ６）へ進んで、その時点で設定されている仮の照明設定値Ｘｎの値を、画像処理用の照明設定値ｘとして設定して、照明用電源４へ制御指令を与えるようにしてある。これにより、画像処理対象１を照明する照明装置３の照度が、上記画像処理用の照明設定値ｘに応じた照度に調整されるようになるため、上記画像処理対象１の画像処理を行うときに、該画像処理対象１の背景からの検出を良好に行うことができるようになる。

このように、本発明の照明制御方法及び装置によれば、仮の照明設定値Ｘｎが与えられると、その仮の照明設定値Ｘｎより照度を増加させる方向へ照明設定値ｘを一段階変化させることに伴って生じる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）の正負とその絶対値の大小を基に、該仮の照明設定値Ｘｎを最適照明設定値Ｘｏ付近の値とするべく次に制御する照明制御量ｃの正負とその絶対値の大小を定めるようにしてあるため、最初に与えられる仮の照明設定値ｘが最適照明設定値Ｘｏより大幅にずれている場合は、絶対値の大きな照明制御量ｃで最適照明設定値Ｘｏに近づけることができると共に、仮の照明設定値Ｘｎが最適照明設定値Ｘｏに近付くにしたがって、照明制御量ｃの絶対値を小さくして仮の照明制御量Ｘｎをより最適照明設定値Ｘｏに近づけるように補正できる。このため、カメラ２により撮影した画像処理対象１の画像処理を行う際に背景より該画像処理対象１の検出を良好に行うことが可能になる図３における基準値Ｙｓ以上の画像濃度の分散値ｙが得られる画像処理用の照明設定値ｘを速やかに求めることができる。

したがって、本発明の照明制御方法及び装置によれば、照明設定値ｘを一段階ずつ変化させる場合に比して、画像処理対象１の良好な画像濃度の分散値ｙを得るために必要とされる照明装置３の照度を探索するのに要する時間を短縮できて、照明装置３の照度の調整を速やかに行うことができる。

よって、上記照明装置３の照度調整が、印刷装置では印刷速度の高速化を図る場合の制限となる虞や、製品の大量生産を行う場合の生産速度に影響する虞を未然に防止するのに有利な構成とすることができる。

上記実施の形態においては、カメラ２により撮影した画像処理対象１の画像処理を行う際に背景より該画像処理対象１の検出を良好に行うことが可能になる画像濃度の分散値ｙを得るための画像処理用の照明設定値ｘを求めるものとして説明したが、上記画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙに代えて、画像処理対象１と背景との良好なコントラストを得るため画像処理用の照明設定値ｘを求める場合に適用してもよい。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、図３ではカメラ２により撮影した画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙと、上記照明装置３の照明設定値ｘの相関関係を示すグラフが、最適照明設定値Ｘｏを中心として照度減少側と照度増加側で左右対象となる場合について示したが、必ずしも最適照明設定値Ｘｏを中心として照度減少側と照度増加側で左右対象となっていなくてもよく、この場合は、制御器６において、図２におけるステップ４（Ｓ４）にて、｜Δｙ／Δｘ｜＜εとなっているか否かの判断を行うことに代えて、（Δｙ／Δｘ）の値が、所定の絶対値が小さい正の値となる上限値と、所定の絶対値が小さい負の値となる下限値の間の範囲内にあるか否かを判断するようにすればよい。

制御器６では、図２のステップ２（Ｓ２）とステップ３（Ｓ３）で、仮の照明設定値Ｘｎを照度増加側へ一段階変化させるときに生じる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）を算出するものとして示したが、仮の照明設定値Ｘｎを照度減少側へ一段階変化させるときに生じる画像処理対象１の画像濃度の分散値ｙの変化量（Δｙ／Δｘ）を算出するようにしてもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

１画像処理対象
２カメラ
３照明装置
５画像処理装置
６制御器
ｘ照明設定値
Ｘｎ仮の照明設定値
ｙ画像濃度の分散値
ε 基準値
ｃ照明制御量

Claims

画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から、照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出し、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求めて、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返すようにし、更に、算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定することを特徴とする照明制御方法。
画像処理対象を照明するための照明装置と、該照明装置により照明された画像処理対象のカメラによる撮影画像中における上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストを算出する画像処理装置と、該画像処理装置より上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの算出結果が入力される制御器を備え、且つ上記制御器を、画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する機能と、該算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなっていない場合は、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の正負と絶対値の大小に基づいて、正の相関傾向となるように照明制御量の正負と絶対値の大小を求め、該求められた照明制御量で上記仮の照明設定値を更新して、上記画像処理対象に照明装置より仮の照明設定値に基づく照度の照明を当てた状態から照明設定値を一段階変化させたときに生じる上記画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量を算出する処理を繰り返す機能と、上記算出された画像処理対象の画像濃度の分散値又はコントラストの変化量の絶対値が所定の基準値よりも小さくなると、その時点での仮の照明設定値を画像処理用の照明設定値に設定する機能を備えてなるものとした構成を有することを特徴とする照明制御装置。