JP2014096619A - 検査装置、検査台、検査方法、および検査プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な、また高価な設備や材料を必要とせずに、生産性を低下させることなく高精度でキャリブレーションが可能な検査装置を提供する。
【解決手段】複数のマークが付された検査台を撮影範囲とするカメラと接続され、連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いて検査を行なう検査装置であって、撮影画像の入力を受け付けるための画像入力部１０１と、撮影画像中のマークの画像に基づいて補正値を算出するための補正値算出部１０７と、撮影画像を補正値を用いて補正した上で、撮影画像中の生産物の画像から検査値を算出するための検査値算出部１０８と、検査台の上に生産物が載荷されていない撮影画像に基づいて補正値の算出を実行させ、検査台の上に生産物が載荷されている撮影画像から検査値の算出を実行させるよう制御するための制御部１０５とを備える。
【選択図】図７

Description

この発明は検査装置、検査台、検査方法、および検査プログラムに関し、特に、被検査体の撮影画像を用いてその形状等を検索する検査装置、検査台、検査方法、および検査プログラムに関する。

部品組立または加工を伴う生産工程において、組立または加工工程に連続して、生産物である被検査体の撮影画像を用いて検査を行なって、被検査体の形状等を測定したり評価したりする検査装置がある。

撮影画像を用いて測定したり評価したりするためには、実空間上での座標情報と撮影画像上での座標情報との相関性が必要となる。そこで、一例として、検査装置が位置情報を既知である実空間上の特定位置にマークを設け（実座標情報）、撮影画像上のマーク位置から実座標と撮影画像上の座標とを校正することがなされている。たとえば、特開２００４−２２０３７１号公報（以下、特許文献１）はキャリブレーションの方法を開示しており、特開２００４−３７２７０号公報（以下、特許文献２）や特開２００３−３０７４６６号公報（以下、特許文献３）は、キャリブレーションチャートの使用したキャリブレーションの応報を開示している。

この処理により、撮影画像上の座標情報の位置精度、寸法精度を向上させることができる。

特開２００４−２２０３７１号公報 特開２００４−３７２７０号公報 特開２００３−３０７４６６号公報

しかしながら、これら特許文献に開示されたようなキャリブレーションでは、検査装置やカメラ内部の回路等の環境条件（温度や湿度や振動等）によって、カメラと検査台とを固定する筐体や、カメラレンズと撮像素子との間のレンズ鏡筒の伸縮が発生すると、校正の精度が低下してしまうという問題があった。なぜなら、上記匡体はカメラと検査台との位置関係を規定するものであるために、伸縮が発生すると撮影位置がずれる可能性があるためである。また、レンズ鏡筒はカメラレンズと撮像素子との間隔を規定するものであるために伸縮が発生するとカメラの像倍率に変動が生じる可能性があるためである。

この問題の対策として、１）温度変動を小さくするために温度管理機構を備える、２）通常実施する生産開始時（始業時）に行なうキャリブレーションに加え、生産中の適時または温度変動が大きくなった際にキャリブレーションを追加実施する、および、３）温度変動が小さい材料を用いて筐体、カメラ鏡筒を構成する、またはレンズ移動により像倍率変動が発生しないレンズ光学系構成（両側テレセントリック光学系等）を用いる、などが挙げられる。

しかしながら、対策１）は高精度な空調設備を必要とするため、コストアップが課題となってしまう。また、対策３）は線膨張係数の小さな特殊材料、または複雑なレンズ構成を必要とするため、コストアップが課題となってしまう。また、対策２）では追加するキャリブレーションによって生産工程が中断されるため、連続した生産工程中に検査を行なう場合にはその連続性を損なうことによる生産性の低下が課題となってしまう。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、特殊な、また高価な設備や材料を必要とせずに、生産性を低下させることなく高精度でキャリブレーションが可能な検査装置、検査台、検査方法、および検査プログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、検査装置は、複数のマークが付された検査台を撮影範囲とするカメラと電気的に接続され、連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いて検査を行なう検査装置であって、カメラからの撮影画像の入力を受け付けるための第１の入力手段と、生産物の搬送中の異なるタイミングに撮影された、複数枚の撮影画像それぞれでのマークの画像に基づいて補正値を算出するための第１の算出手段と、撮影画像を補正値を用いて補正した上で、撮影画像中の生産物の画像から検査値を算出するための第２の算出手段と、第１の算出手段での補正値の算出と、第２の算出手段での検査値の算出とを制御するための制御手段とを備える。制御手段は、第１の算出手段に対して検査台の上に生産物が載荷されていないタイミングで得られた、複数枚の撮影画像に基づいて補正値の算出を実行させ、第２の算出手段に対して検査台の上に生産物が載荷されているタイミングで得られた撮影画像から検査値の算出を実行させる。

好ましくは、検査装置は第２の算出手段での検査値の算出を指示する検査実行信号の入力を受け付けるための第２の入力手段をさらに備え、制御手段は、検査実行信号がＯＮのときに第２の算出手段に検査値の算出を実行させ、検査実行信号がＯＦＦのときに第１の算出手段に補正値の算出を実行させる。

より好ましくは、複数のマークのうちの少なくとも１つのマークは、検査台に生産物が載荷されることでカメラによる撮影画像に含まれなくなる位置に付され、検査装置は、撮影画像を解析して、少なくとも１つのマークが撮影画像に存在しないときに検査実行信号を出力するための指示手段をさらに備え、第２の入力手段は、指示手段からの検査実行信号の入力を受け付ける。

好ましくは、制御手段は、検査実行信号がＯＦＦのときに第１の算出手段に補正値の算出を実行させるか否かを判断するための判断手段を含む。

好ましくは、第１の算出手段は、複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の、複数のマークのうちの基準となるマークの画像の位置を、複数枚の撮影画像のうちの基準とする撮影画像中の基準となるマークの画像の位置と比較することで、カメラと検査台との位置関係を補正するための補正値を算出する。

好ましくは、第１の算出手段は、複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の、複数のマークのうちの少なくとも２つのマークの画像の位置関係を、複数枚の撮影画像のうちの基準とする撮影画像中の少なくとも２つのマークの画像の位置関係と比較することで、カメラの像倍率を補正するための補正値を算出する。

本発明の他の局面に従うと、検査台は上記検査装置での検査に用いられる検査台であって、載荷面に付された複数のマークは、それぞれ、載荷面に対する凹形状にて形成される。

好ましくは、複数のマークのうちの１つのマークは、検査台に生産物が載荷されることでカメラによる撮影画像に含まれなくなる位置に付され、複数のマークのうちの上記１つのマーク以外のマークは１つ以上あり、複数のマークはそれぞれが予め規定された位置関係に配される。

本発明のさらに他の局面に従うと、検査方法は連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いて検査を行なう方法であって、検査台の載荷面には複数のマークが付され、生産物の搬送に従って繰り返される、検査台を撮影範囲とするカメラから撮影画像の入力を受け付けるステップと、撮影画像が、検査台に生産物が載荷されていないタイミングでの撮影画像である場合、撮影画像と上記撮影画像とは異なるタイミングでの撮影画像とのそれぞれにおけるマークの画像に基づいて補正値を算出し、補正値を記憶するステップと、撮影画像が、生産物が検査台に載荷されているタイミングでの撮影画像である場合、補正値が記憶されているときには撮影画像を補正値を用いて補正した上で、撮影画像中の生産物の画像から検査値を算出するステップとを備える。

本発明のさらに他の局面に従うと、検査プログラムは、コンピュータに、連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いた検査のための処理を実行させるプログラムであって、検査台の載荷面には複数のマークが付され、プログラムはコンピュータに、生産物の搬送に従って繰り返し、検査台を撮影範囲とするカメラから撮影画像の入力を受け付けるステップと、撮影画像が、検査台に生産物が載荷されていないタイミングでの撮影画像である場合、撮影画像と上記撮影画像とは異なるタイミングでの撮影画像とのそれぞれにおけるマークの画像に基づいて補正値を算出し、補正値を記憶するステップと、撮影画像が、生産物が検査台に載荷されているタイミングでの撮影画像である場合、補正値が記憶されているときには撮影画像を補正値を用いて補正した上で、撮影画像中の生産物の画像から検査値を算出するステップとを実行させる。

この発明によると、連続して搬送される生産物を、その搬送過程において検査する際に、特殊な、また高価な設備や材料を必要とせずに、生産性を低下させることなく高精度でキャリブレーションを実行することができる。

実施の形態にかかる検査システムの構成の具体例を示す概略図である。 検査システムに含まれる検査台の載荷面を説明するための図である。 検査台に付されたマークの形状を説明するための図である。 検査システムに含まれる検査装置の構成の具体例を示すブロック図である。 環境条件と校正の精度とを説明するための図である。 検査システムの動作概要を表わした図である。 検査装置の機能構成の具体例を示すブロック図である。 検査装置での処理の流れを表わすフローチャートである。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。

＜システム構成＞
図１は、本実施の形態にかかる検査システムの構成の具体例を示す概略図であって、図１（Ａ）は検査システムを真横から見た概略図、および図１（Ｂ）は真上から見た概略図を表わしている。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、検査システムは、検査装置１００と、カメラ３００と、検査台５００とを含む。

検査装置１００とカメラ３００とは電気的に接続され、カメラ３００からの撮影画像が検査装置１００に入力される。また、カメラ３００は、検査装置１００からの指示に応じて撮影動作を行なってもよい。なお、検査装置１００とカメラ３００との通信は有線であっても無線であってもよい。

検査装置１００は、カメラ３００から撮影画像の入力を受け付けて、その撮影画像を用いて検査台５００に載荷された被検査体である生産物１の検査を行なう。ここでの検査は、撮影画像を解析して予め規定された検査値を算出することによって行なわれる。たとえば、検査装置１００は、検査値を予め記憶しているしきい値と比較し、しきい値で表わされる範囲に含まれている場合にはその生産物１を検査合格とすることができる。また、検査装置１００は、算出した検査値を出力するのみであってもよい。検査値としては、たとえば、生産物１の所定位置の撮影画像上での座標値や、所定箇所の撮影画像上での長さなどが挙げられる。

検査装置１００は、図１（Ａ）に表わされたように一般的なコンピュータで実現されてもよいし、スマートフォンや携帯電話機や小型のノートＰＣ（パーソナルコンピューター）のような端末装置で実現されてもよい。以降の説明では、検査装置１００が一般的なＰＣで実現される場合を例示する。

検査台５００は、被検査体である生産物１を載荷するための載荷面を有し、カメラ３００は、検査台５００の載荷面を撮影範囲とするような位置で、検査台５００との位置関係が固定されて設置される。一例として、図１（Ｂ）に表わされたように、検査台５００の載荷面は矩形形状であり、その中央または略中央に生産物１が載荷される。

カメラ３００は、検査台５００との位置関係の固定は、たとえば図１（Ａ）、図１（Ｂ）に表わされたように、カメラ３００が匡体３００ａによって検査台５００に対して締結されることでなされてもよい。もちろん、カメラ３００は検査台５００に対して締結されることは必須ではなく、検査台５００との位置関係が予め規定した位置関係となる位置に匡体３００ａで固定してもよい。

被検査体である生産物は、ベルトコンベアーなどで規定のルートを搬送されながら組立や加工が連続して行なわれることで生産される。検査台５００は、上記規定のルート上に設置されたり、組立や加工のための作業台と兼用されたりすることで、生産物が生産される過程で検査台５００の載荷面に生産物１が載荷される。

＜装置構成＞
図２は、検査台５００の載荷面を説明するための図であって、載荷面を真上から見た概略図である。

検査台５００は、上述のように、少なくとも１面、生産物１が載荷可能な平面（載荷面）を有する。その材質は限定されない。サイズは、載荷面に生産物１が載荷可能なサイズであれば特定のサイズに限定されない。

図２を参照して、検査台５００の載荷面には、複数のマーク５ａ〜５ｅが付されている。複数のマークのうちの少なくとも１つのマークは、検査台５００の載荷面に生産物１が載荷されることでカメラ３００による撮影画像に含まれなくなる位置に付される。図２の例の場合、マーク５ａは載荷面の略中央に付されている。マーク５ａは、その載荷面の略中央に生産物１が載荷されると、カメラ３００での撮影画像に含まれなくなる。以下の説明では、マーク５ａを「中央マーク」とも称する。

また、複数のマークは、上記１つのマーク５ａ以外に少なくとも１つある。他のマークは、マーク５ａから離れた位置であって、それぞれが予め規定された位置関係で配される。図２の例の場合、マーク５ａ以外のマーク５ｂ〜５ｅは、矩形形状の載荷面の上下辺、左右辺それぞれの中央または略中央近傍に付されている。以下の説明では、マーク５ｂ〜５ｅを「周辺マーク」とも称する。

これらマーク５ａ〜５ｅは、載荷台に対する凹形状にて形成される。図３は、検査台５００のマーク５ａ〜５ｅの形状を説明するための図であって、マーク５ａ〜５ｅの位置での検査台５００の断面を表わした図である。

詳しくは、図３（Ａ）を参照して、マーク５ａ〜５ｅは、載荷台表面に凹凸形状を施すことで設けられてもよい。

さらに、図３（Ｂ）に表わされたように、その凹凸形状の凹部分に着色材料が挿入されることで、マーク５ａ〜５ｅに着色が施されていてもよい。着色材料は塗料、着色受信、金属等、カメラにより識別可能なものであればよい。また、マーク５ａ〜５ｅごと、あるいは特定のマーク（たとえば中央マーク）のみ、異なる色に着色されてもよい。

なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）の例では複数の凹凸形状が表わされているが、たとえば、図３（Ｃ）に表わされたように、１つの凹形状（溝）であってもよい。さらに、図３（Ｂ）と同様に、図３（Ｃ）に表わされたように、その溝部分に着色材料が挿入されてもよい。

図４は、検査装置１００の構成の具体例を示すブロック図である。図４では、上述のように、検査装置１００が一般的なＰＣで実現されている例が示されている。

図４を参照して、検査装置１００は、全体を制御するための演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０で実行されるプログラムなどを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１１と、ＣＰＵ１０でプログラムを実行する際の作業領域として機能するためのＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、当該検査装置１００に対する操作入力を受け付けるためのキーボードやマウスなどの入力装置１３と、ディスプレイ１４と、撮影画像などを記憶するためのメモリー１５と、カメラ３００と電気的に接続するためのカメラＩ／Ｆ（インターフェース）１６とを含む。

もちろん、その他、他の装置と通信するための通信コントローラーや、メディアに情報を書き込んだり読み込んだりするためのメディアＩ／Ｆなどを含んでもよい。

＜動作概要＞
本実施の形態にかかる検査システムは、連続して搬送される過程で検査台５００に載荷される生産物を被検査体として、検査台５００を撮影範囲とするカメラ３００で撮影して得られる撮影画像を用いて検査装置１００が検査値を算出することで検査が行なわれる。

通常、このような検査では、始業時（たとえば第１個目の生産物が検査台５００に載荷されるより以前）に、検査台５００に生産物が載荷されていない状態でカメラ３００で撮影して得られた撮影画像に基づいて実座標と撮影画像上の座標とを校正するための補正値が算出され、該補正値を用いた補正動作（キャリブレーション）が行なわれる。

しかしながら、検査システム全体やカメラ３００の環境条件によって校正の精度が低下してしまう。

図５は、環境条件と校正の精度とを説明するための図である。図５（Ａ）は、カメラ３００と検査台５００との位置関係を固定している匡体３００ａが、環境条件の一例として温度や湿度や振動等によって伸縮した場合の校正の精度を説明するための図であり、図５（Ｂ）は、カメラ３００の図示しないカメラレンズと撮像素子との間を固定するレンズ鏡筒が温度や湿度や振動等によって伸縮した場合の校正の精度を説明するための図である。

図５（Ａ）を参照して、匡体３００ａが環境条件によって伸縮した場合、カメラ３００と検査台５００との位置関係が変化する。匡体３００ａが、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に表わされたように、長手方向が矩形形状の検査台５００の載荷面の短辺と平行のレール状である場合、環境条件によって図５（Ａ）の矢印のように長手方向に伸縮する。この場合、カメラ３００の撮影画像において検査台５００のマーク５ａ〜５ｅは、図５（Ａ）の矢印に示されたように、匡体３００ａの伸縮方向と同じ方向に位置関係が変動し、カメラ３００での撮影範囲のずれが発生する。

図５（Ｂ）を参照して、図５（Ｂ）の矢印で表わされたように図示しないレンズ鏡筒が環境条件によって伸縮した場合、カメラ３００の像倍率が変動する。この場合、カメラ３００の撮影画像において検査台５００のマーク５ａ〜５ｅのうちの略中央にあるマーク５ａを除いたマーク５ｂ〜５ｅは、図５（Ｂ）の矢印に示されたように、像を拡大・縮小する方向に位置関係が変動する。

そこで、本実施の形態にかかる検査システムでは、連続して生産物が搬送される過程での検査において、所定のタイミングで撮影画像を得、その撮影画像から得られる補正値で補正動作を行なう。

なお、上記の伸縮を考慮して、ここでの補正値として、たとえば、カメラ３００と検査台５００との間の位置関係を補正するための補正値（第１の補正値）、およびカメラ３００の像倍率を補正するための補正値（第２の補正値）が挙げられる。もちろん、他の補正値が含まれてもよい。

検査装置１００は、生産物の搬送中の異なるタイミングに撮影された、複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の基準となるマーク（たとえば中央マーク）の画像の位置を、基準とする撮影画像（たとえば開始時の撮影画像）中の中央マークの画像の位置と比較することで、上記第１の補正値を算出する。なお、検査装置１００は、２枚以上の撮影画像を用いて第１の補正値を算出してもよい。すなわち、検査装置１００は、異なるタイミングに撮影された１枚の撮影画像上の中央マークの画像の位置を基準とする撮影画像および他の撮影画像上の中央マークの画像の位置と比較することで上記第１の補正値を算出してもよい。

また、検査装置１００は、上記複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の、複数のマークのうちの少なくとも２つのマークの画像の位置関係を、基準とする撮影画像（たとえば開始時の撮影画像）中のこれらマークの画像の位置関係と比較することで、上記第２の補正値を算出する。同様に、検査装置１００は、２枚以上の撮影画像を用いて第２の補正値を算出してもよい。

図６は、本実施の形態にかかる検査システムの動作概要を表わした図である。
図６を参照して、生産物の生産を開始し、最初の生産物が検査台５００に搬送されてくるよりも以前のタイミングに検査台５００を撮影し、撮影画像上のマーク位置から実座標と撮影画像上での座標とを関連付ける、初期のキャリブレーションを実施する（ステップ＃１）。

その後、生産物１が搬送されてくると、検査台５００の載荷面の所定位置（たとえば中央）に生産物１を設置する（ステップ＃２）。

検査台５００上の生産物１はカメラ３００に撮影され、検査装置１００によって、その撮影画像上の生産物１の画像に基づいて検査演算が行なわれる（ステップ＃３）。ここでは、検査装置１００は、生産物１の所定位置の撮影画像上での座標値や所定箇所の撮影画像上での長さなどの検査値を算出する。さらにここで、検査装置１００は、予め記憶しているしきい値と計算値とを比較することで、生産物１についての検査合否を判断して出力してもよい。

この検査演算の後、生産物１は検査台５００から除去され、次の位置に搬送される（ステップ＃４）。

検査装置１００は、このタイミングでのキャリブレーションの要否を判断する（ステップ＃５）。本実施の形態にかかる検査システムでは、初期のキャリブレーション以降のキャリブレーションは生産物１が検査台５００から除去され何も載荷されていない状態において行なわれるが、生産物１が検査台５００から除去されるたびに実行されてもよいし、所定回数ごとに実行されてもよいし、予め規定された搬送順の生産物に対して実行されてもよいし、環境条件に基づいて必要と判断されたタイミングに実行されてもよい。

検査装置１００は、生産物１が検査台５００から除去されるたびにキャリブレーションを実行する場合には、上記ステップ＃５で、毎回、キャリブレーションを行なうと判断する。所定回数ごとにキャリブレーションを実行する場合には、上記ステップ＃５で検査装置１００は、検査台５００を経て搬送される生産物の個数をカウントし、現在の搬送順が所定回数に応じた個数である場合にキャリブレーションを行なうと判断する。予め規定された搬送順の生産物に対してキャリブレーションを実行する場合には、上記ステップ＃５で検査装置１００は、検査台５００を経て搬送される生産物の個数をカウントし、現在の搬送順が規定された搬送順と一致する場合にキャリブレーションを行なうと判断する。環境条件に基づいて必要と判断されたタイミングにキャリブレーションを実行する場合には、上記ステップ＃５で検査装置１００は、図示しない温度センサーなどの環境条件を検知するためのセンサーから得られる環境条件を予め記憶しているしきい値と比較するなどして、キャリブレーションの要否を判断する。

検査装置１００がキャリブレーションを行なうと判断すると（ステップ＃５でＹＥＳ）、検査台５００に生産物が載荷されていない状態でカメラ３００で検査台５００を撮影し、検査装置１００はその撮影画像を用いて補正値を算出する。

以降、上記ステップ＃２からの動作が、生産物の搬送が完了するまで繰り返される。その際に、ステップ＃３の検査演算においては、直前に算出された補正値を用いて撮影画像を補正した上で検査値を算出する。

＜機能構成＞
図７は、上記動作を行なうための検査装置１００の機能構成の具体例を示すブロック図である。図７の各機能は、検査装置１００のＣＰＵ１０が、ＲＯＭ１１に記憶されるプログラムをＲＡＭ１２上に読み出しつつ実行することで、主にＣＰＵ１０上に形成されるものであるが、少なくとも一部が、図４に表わされたハードウェア構成によって実現されてもよい。

図７を参照して、メモリー１５には、撮影画像を記憶するための記憶領域である画像記憶部１５１が設けられる。

さらに図７を参照して、ＣＰＵ１０は、カメラＩ／Ｆ１６を介してカメラ３００から撮影画像の入力を受け付けるための画像入力部１０１と、撮影画像を画像記憶部１５１に格納するための格納部１０２と、検査演算の実行を指示する検査実行信号を出力するための指示部１０３と、指示部１０３からの検査実行信号の入力を受け付けるための信号入力部１０４と、生産物の搬送中の異なるタイミングに撮影された複数枚の撮影画像それぞれでのマークの画像に基づいて、上記第１の補正値や上記第２の補正値に例示された補正値を算出するための補正値算出部１０７と、撮影画像を補正値を用いて補正した上で、撮影画像中の生産物の画像から検査値を算出するための検査値算出部１０８と、補正値算出部１０７での補正値の算出と検査値算出部１０８での検査値の算出とを制御するための制御部１０５と、算出された検査値またはその検査値から得られた検査結果をディスプレイ１４に出力する処理を行なうための出力部１０９を含む。

指示部１０３は、撮影画像を解析して、中央マークが撮影画像に存在しないときに検査実行信号を出力する。

制御部１０５は、検査実行信号がＯＮのときに検査値算出部１０８に検査値の算出を実行させ、検査実行信号がＯＦＦのときに補正値算出部１０７に補正値の算出を実行させる。さらに、制御部１０５は、検査実行信号がＯＦＦのときに補正値算出部１０７に補正値の算出を実行させるか否かを判断するための判断部１０６を含み、検査実行信号がＯＦＦのときであって、かつ、判断部１０６において補正値の算出を実行させると判断したタイミングで補正値算出部１０７に補正値の算出を実行させてもよい。

なお、指示部１０３での検査実行信号の出力に替えて、信号入力部１０４は、図示しない他の装置との通信機能を介して他の装置から送信された検査実行信号の入力を受け付けてもよい。

＜動作フロー＞
図８は、検査装置１００での処理の流れを表わすフローチャートである。図８に表わされる処理は、検査装置１００のＣＰＵ１０がＲＯＭ１１に記憶されるプログラムをＲＡＭ１２上に読み出しつつ実行し、図７の各機能を発揮させることによって実現される。

図８を参照して、ＣＰＵ１０は、生産物の搬送が開始すると、カメラ３００から、最初の生産物が検査台５００に到達するよりも以前のタイミングでの撮影画像の入力を受け付けて、メモリー１５に格納する（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１０１の撮影画像を用いてキャリブレーションを実行する（ステップＳ１０３）。

その後、ＣＰＵ１０は、所定のタイミングでカメラ３００からの撮影画像の入力を受け付ける（ステップＳ１０５）。このタイミングは、予め生産物の搬送速度に応じて規定された一定間隔であってもよいし、ＣＰＵ１０から指示したタイミングであってもよい。また、カメラ３００から動画が入力されてもよい。

ＣＰＵ１０は、カメラ３００からの撮影画像を解析し、検査台５００の載荷面に生産物が載荷されているときには隠れ、載荷されていないときには撮影されるマークである中央マークが存在しているか否かを判断する（ステップＳ１０７）。これにより、撮影時に生産物が載荷されているか否かを判断することができる。

入力された撮影画像に中央マークが存在しない場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、撮影時に検査台５００に生産物が載荷されていると判断される。この場合、ＣＰＵ１０は、検査を行なうタイミングと判断する。

後述する処理によって得られた補正値がメモリー１５の所定領域に記憶されている場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、その補正値を用いて撮影画像を補正した上で（ステップＳ１１１）、その撮影画像中の生産物の画像から規定された検査値を算出して（ステップＳ１１３）、たとえばディスプレイ１４などに出力する（ステップＳ１１５）。補正値が記憶されていない場合には（ステップＳ１０９でＮＯ）、始業時キャリブレーション以降、未だ補正値の算出がなされていない状態であるため、上記ステップＳ１１１の撮影画像の補正はスキップして、検査値を算出して出力する（ステップＳ１１３、Ｓ１１５）。

入力された撮影画像に中央マークが存在している場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、撮影時に検査台５００には生産物が載荷されていないと判断される。この場合、ＣＰＵ１０は、さらに、キャリブレーションの要否を判断する（ステップＳ１１７）。ここでは、ＣＰＵ１０は、予め規定したタイミングであるか否か、または、図示しない温度センサーなどの環境条件を検知するセンサーで得られた環境条件に基づいて、キャリブレーションの要否を判断する。

キャリブレーションを実行すると判断した場合（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１０５で入力した撮影画像および上記ステップＳ１０１で記憶した撮影画像とを用いて、それぞれの撮影画像でのマークの画像に基づいて補正値を算出し（ステップＳ１１９）、メモリー１５に格納する（ステップＳ１２１）。

ステップＳ１０５で入力された撮影画像に対して以上の処理がなされた後、ＣＰＵ１０は上記ステップＳ１０５に処理を戻して、カメラ３００から次の撮影画像の入力を受け付けて一連の処理を繰り返す。なお、上記ステップＳ１１７でキャリブレーションを実行しないと判断した場合も、ＣＰＵ１０は上記ステップＳ１０５に処理を戻す。

以上の処理は、生産物の搬送が完了するまで繰り返される。その完了は、オペレーターによって検査装置１００に与えられてもよい。この場合、ＣＰＵ１０は、一連の処理を終了する。

または、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１０７で撮影画像に中央マークが存在する画像が所定期間、連続して入力されることで、生産物の搬送が完了したと判断して、一連の処理を終了するようにしてもよい。

＜実施の形態の効果＞
本実施の形態にかかる検査システムにて上記動作が行なわれることで、特殊な、また高価な設備や材料を必要とせずに、生産性を低下させることなく高精度でキャリブレーションが可能となる。

すなわち、温度等の環境条件を抑える（できるだけ一定に保つ）ための管理機構などの特殊な設備や、温度等の環境条件による伸縮率の小さい特殊であったり効果であったりする材料を必要とすることなく、検査装置１００での上記処理によってカメラ３００での撮影範囲のずれや、カメラ３００の像倍率変動の検査への影響を抑え（補正し）て高精度でキャリブレーションが可能となる。

また、検査装置１００で生産物の搬送を止めることなくキャリブレーションに用いる補正値が算出されるため、生産効率を低下させることなくキャリブレーションが可能となる。

さらに、本検査システムに含まれる検査台５００の載荷面に付されたマークが図３に例示されたように載荷面に対して凹形状で形成されるため、生産物との磨耗によるマークの劣化を防止することができ、高精度でキャリブレーションが可能となる。特に、本例の場合、連続して生産物が搬送されてくるため、載荷面が生産物との間で摩耗することが想定される。また、上述のように、検査台５００が組立台や加工台と兼用される場合には、さらに載荷面が摩耗することが想定される。そのため、このような凹形状でマークが形成されることで、キャリブレーションの精度向上に寄与することができる。

なお、他の例として、一般的なＰＣである検査装置１００のＣＰＵ１０に上述の処理を実行させるためのプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

なお、本発明にかかるプログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 生産物、５ａ〜５ｅ，５ａ，５ｂ〜５ｅ マーク、１０ ＣＰＵ、１１ ＲＯＭ、１２ ＲＡＭ、１３ 入力装置、１４ ディスプレイ、１５ メモリー、１６ カメラＩ／Ｆ、１００ 検査装置、１０１ 画像入力部、１０２ 格納部、１０３ 指示部、１０４ 信号入力部、１０５ 制御部、１０６ 判断部、１０７ 補正値算出部、１０８ 検査値算出部、１０９ 出力部、１５１ 画像記憶部、３００ カメラ、３００ａ 匡体、５００ 検査台。

Claims (10)

1. 複数のマークが付された検査台を撮影範囲とするカメラと電気的に接続され、連続して搬送される過程で前記検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いて検査を行なう検査装置であって、
   前記カメラからの撮影画像の入力を受け付けるための第１の入力手段と、
   前記生産物の搬送中の異なるタイミングに撮影された、複数枚の前記撮影画像それぞれでの前記マークの画像に基づいて補正値を算出するための第１の算出手段と、
   前記撮影画像を前記補正値を用いて補正した上で、前記撮影画像中の前記生産物の画像から検査値を算出するための第２の算出手段と、
   前記第１の算出手段での前記補正値の算出と、前記第２の算出手段での前記検査値の算出とを制御するための制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記第１の算出手段に対して前記検査台の上に前記生産物が載荷されていないタイミングで得られた、複数枚の前記撮影画像に基づいて前記補正値の算出を実行させ、前記第２の算出手段に対して前記検査台の上に前記生産物が載荷されているタイミングで得られた撮影画像から前記検査値の算出を実行させる、検査装置。
2. 前記第２の算出手段での前記検査値の算出を指示する検査実行信号の入力を受け付けるための第２の入力手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検査実行信号がＯＮのときに前記第２の算出手段に前記検査値の算出を実行させ、前記検査実行信号がＯＦＦのときに前記第１の算出手段に前記補正値の算出を実行させる、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記複数のマークのうちの少なくとも１つのマークは、前記検査台に生産物が載荷されることで前記カメラによる撮影画像に含まれなくなる位置に付され、
   前記撮影画像を解析して、前記少なくとも１つのマークが前記撮影画像に存在しないときに前記検査実行信号を出力するための指示手段をさらに備え、
   前記第２の入力手段は、前記指示手段からの前記検査実行信号の入力を受け付ける、請求項２に記載の検査装置。
4. 前記制御手段は、前記検査実行信号がＯＦＦのときに前記第１の算出手段に前記補正値の算出を実行させるか否かを判断するための判断手段を含む、請求項２または３に記載の検査装置。
5. 前記第１の算出手段は、前記複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の、前記複数のマークのうちの基準となるマークの画像の位置を、前記複数枚の撮影画像のうちの基準とする撮影画像中の前記基準となるマークの画像の位置と比較することで、前記カメラと前記検査台との位置関係を補正するための補正値を算出する、請求項１〜４のいずれかに記載の検査装置。
6. 前記第１の算出手段は、前記複数枚の撮影画像のうちの１枚の撮影画像中の、前記複数のマークのうちの少なくとも２つのマークの画像の位置関係を、前記複数枚の撮影画像のうちの基準とする撮影画像中の前記少なくとも２つのマークの画像の位置関係と比較することで、前記カメラの像倍率を補正するための補正値を算出する、請求項１〜５のいずれかに記載の検査装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の検査装置での検査に用いられる前記検査台であって、
   載荷面に付された前記複数のマークは、それぞれ、前記載荷面に対する凹形状にて形成される、検査台。
8. 前記複数のマークのうちの１つのマークは、前記検査台に生産物が載荷されることで前記カメラによる撮影画像に含まれなくなる位置に付され、
   前記複数のマークのうちの前記１つのマーク以外のマークは１つ以上あり、前記複数のマークはそれぞれが予め規定された位置関係に配される、請求項７に記載の検査台。
9. 連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いて検査を行なう方法であって、
   前記検査台の載荷面には複数のマークが付され、
   前記生産物の搬送に従って繰り返される、
   前記検査台を撮影範囲とするカメラから撮影画像の入力を受け付けるステップと、
   前記撮影画像が、前記検査台に前記生産物が載荷されていないタイミングでの撮影画像である場合、前記撮影画像と前記撮影画像とは異なるタイミングでの撮影画像とのそれぞれにおける前記マークの画像に基づいて補正値を算出し、前記補正値を記憶するステップと、
   前記撮影画像が、前記生産物が前記検査台に載荷されているタイミングでの撮影画像である場合、前記補正値が記憶されているときには前記撮影画像を前記補正値を用いて補正した上で、前記撮影画像中の前記生産物の画像から検査値を算出するステップとを備える、検査方法。
10. コンピュータに、連続して搬送される過程で検査台に載荷される生産物の撮影画像を用いた検査のための処理を実行させるプログラムであって、
    前記検査台の載荷面には複数のマークが付され、
    前記プログラムは前記コンピュータに、前記生産物の搬送に従って繰り返し、
    前記検査台を撮影範囲とするカメラから撮影画像の入力を受け付けるステップと、
    前記撮影画像が、前記検査台に前記生産物が載荷されていないタイミングでの撮影画像である場合、前記撮影画像と前記撮影画像とは異なるタイミングでの撮影画像とのそれぞれにおける前記マークの画像に基づいて補正値を算出し、前記補正値を記憶するステップと、
    前記撮影画像が、前記生産物が前記検査台に載荷されているタイミングでの撮影画像である場合、前記補正値が記憶されているときには前記撮影画像を前記補正値を用いて補正した上で、前記撮影画像中の前記生産物の画像から検査値を算出するステップとを実行させる、検査プログラム。

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