JP2016109552A

JP2016109552A - 検査装置及び照度監視装置

Info

Publication number: JP2016109552A
Application number: JP2014247200A
Authority: JP
Inventors: 正明岡田; Masaaki Okada; 敬晃宮▲崎▼; Takaaki Miyazaki
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2034-12-05
Also published as: JP6404102B2

Abstract

【課題】照度の異常を作業者等に報知すること。【解決手段】検査対象物１００を撮像する撮像装置１０と、撮像装置１０の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて検査項目に応じた検査対象物１００の検査を行う演算処理装置２０と、演算処理装置２０の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置４０と、を備え、演算処理装置２０は、撮像装置１０の撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、監視対象となった当該有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差である最大色成分差を演算し、最大色成分差が所定値よりも小さい場合、検査対象物の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を報知装置４０から出力させること。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像画像を用いた検査装置及び照度監視装置に関する。

従来、検査装置には、検査対象物を検査するに際して、撮像装置による検査対象物の撮像画像を用いるものが知られている。そして、その検査は、所定値又は所定範囲内の照度の下で実施される。例えば、下記の特許文献１には、台上に載置されたワイヤハーネスの撮像画像に基づいて当該ワイヤハーネスの外観形状を検査し、このワイヤハーネスにおける部品の欠落等を報知する、という検査装置が開示されている。また、下記の特許文献２には、撮像画像の輝度に基づいて撮像空間の照度を推定する、という技術が開示されている。

特開平７−１０３７３１号公報特開２０１３−１９１３１０号公報

ところで、撮像空間の照度が所定値又は所定範囲から外れた場合には、その照度が所定値の場合又は所定範囲内に収まっている場合と比較して、撮像画像から得られる情報に違いが生じる可能性がある。このため、照度が所定値又は所定範囲から外れた場合には、そのまま検査を続けると、検査精度を低下させてしまう虞がある。

そこで、本発明は、照度の異常を作業者等に報知し得る検査装置及び照度監視装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明に係る検査装置は、検査対象物を撮像する撮像装置と、該撮像装置の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて検査項目に応じた前記検査対象物の検査を行う演算処理装置と、該演算処理装置の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置と、を備え、前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、監視対象となった当該有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差である最大色成分差を演算し、該最大色成分差が所定値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴としている。

ここで、前記演算処理装置は、前記監視対象の有彩色領域における画素の色成分値の最大値が当該画素の基準色成分値の最大値よりも大きく、かつ、該画素の前記最大色成分差が前記所定値としての第１閾値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度が規定照度範囲よりも高く、該照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることが望ましい。

また、前記演算処理装置は、前記監視対象の有彩色領域における画素の色成分値の最大値が当該画素の基準色成分値の最大値よりも小さく、かつ、該画素の前記最大色成分差が前記所定値としての第２閾値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度が規定照度範囲よりも低く、該照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることが望ましい。

また、前記撮像装置は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子として備えることが望ましい。

また、前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の異なる有彩色領域が複数存在している場合、該それぞれの有彩色領域の最大色成分差を演算し、該最大色成分差が最も大きい有彩色領域を監視対象の有彩色領域として選択することが望ましい。

また、前記色成分値は、ＲＧＢ表色系におけるＲＧＢ値であり、Ｒ成分の指標値とＧ成分の指標値とＢ成分の指標値を含むことが望ましい。

また、上記目的を達成する為、本発明に係る照度監視装置は、撮像対象物を撮像する撮像装置と、該撮像装置の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて前記撮像対象物の周囲の照度を監視する演算処理装置と、該演算処理装置の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置と、を備え、前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、該監視対象となった有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差である最大色成分差を演算し、該最大色成分差が所定値よりも小さい場合、前記撮像対象物の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴としている。

本発明に係る検査装置及び照度監視装置は、撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在しており、その有彩色領域の最大色成分差が所定値よりも小さい場合、検査対象物（撮像対象物）の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を報知装置から出力させる。このため、この検査装置及び照度監視装置は、その報知情報を得た作業者等に対して照明の点検や交換等を促して、検査対象物（撮像対象物）の周囲の照度を規定照度範囲内に戻させることができる。

図１は、実施形態の検査装置及び変形例の照度監視装置の構成を示すブロック図である。図２は、検査対象物（撮像対象物）の一例を示す図である。図３は、照度判定について説明するフローチャートである。図４は、照度判定について説明する図である。

以下に、本発明に係る検査装置及び照度監視装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［実施形態］
本発明に係る検査装置及び照度監視装置の実施形態の１つを図１から図４に基づいて説明する。

図１の符号１は、本実施形態の検査装置を示す。本実施形態の検査装置１は、検査対象物１００について検査項目に応じた検査を行うものである。本実施形態では、この検査装置１に照度監視装置が組み込まれているものとして説明する。

検査対象物１００とは、検査の対象になる単品の部品や、複数の構成部品からなる組み立て部品等のことである。

単品の部品としては、例えば、コネクタやリレー等の電子部品、電気接続箱などが挙げられる。単品の部品としての検査対象物１００は、その外観において、単色又は複数の色で構成されている。この検査対象物１００は、単色で構成されている場合、無彩色又は有彩色で構成されている。一方、この検査対象物１００は、複数の色で構成されている場合、複数種類の無彩色で構成されるものもあれば、複数種類の有彩色で構成されるものもあれば、無彩色と有彩色が混在しているものもある。

また、組み立て部品としては、ワイヤハーネスなどが挙げられる。図２には、組み立て部品としてのワイヤハーネスを検査対象物１００の一例として示している。この図２の検査対象物１００は、例えば、複数本の電線１０１、各電線１０１を覆い包む外装部材（テープ１０２、プロテクタ１０３）、各電線１０１に取り付けられたコネクタ１０４、及び、各電線１０１を配索経路上に固定するクランプ１０５等を構成部品として備えている。それぞれの構成部品の外観の色は、上記の単品の部品における外観の色と同じように構成されている。

この検査対象物１００は、治具板１１０に保持した状態で検査される。治具板１１０とは、板部材の一方の平面を検査対象物１００の保持面１１１とし、この保持面１１１上に検査対象物１００の保持用の治具を設けたものである。その治具は、検査対象物１００が保持面１１１上の所定の位置に所定の配置で保持されるように設けている。このため、例えば、検査対象物１００が単品の部品の場合には、その部品が保持面１１１上の所定の位置に所定の外観形状を表した状態で配置される。また、検査対象物１００が組み立て部品の場合には、各構成部品が保持面１１１上のそれぞれの所定の位置に所定の外観形状を表した状態で配置される。

ここで、その保持面１１１は、検査対象物１００とは異なる単一の色で構成する。但し、検査対象物１００と保持面１１１とが同系色になってしまう場合には、検査装置１が保持面１１１上の検査対象物１００を認識できるように、例えば検査対象物１００とは異なるコントラストで保持面１１１を形成することが望ましい。この例示では、保持面１１１を白色にしている。

尚、検査対象物１００が組み立て部品の場合、治具板１１０は、検査の前工程で行われる検査対象物１００の組み付け工程においての組み付け作業台として利用してもよい。

以下においては、本実施形態の検査装置１の構成について説明する。

この検査装置１は、撮像画像を用いて検査対象物１００の検査を行い、その検査結果を作業者等に知らしめるものである。このため、この検査装置１は、撮像装置１０と演算処理装置２０と表示装置３０と報知装置４０とを備えている。

撮像装置１０は、検査対象物１００を治具板１１０の保持面１１１と共に撮像するものである。この撮像装置１０は、保持面１１１の全体を一度に撮像して、これを撮像領域とするものであってもよく、保持面１１１の全体を複数の区画に分けて区画毎に撮像し、その各々を撮像領域とするものであってもよい。また、この撮像装置１０は、保持面１１１上の所定の領域を撮像できるように構成してもよい。その所定の領域とは、例えば、検査対象物１００の或る部分（形状が特徴的な部分等）が存在している領域、検査対象物１００を成す構成部品が存在している領域等の撮像領域のことである。

撮像装置１０は、対象物の撮像に伴って画素毎の撮像情報を生成する。この撮像装置１０は、その画素毎の撮像情報に基づいて撮像画像の情報（以下、「撮像画像情報」という。）を画素毎に生成し、その撮像画像情報を演算処理装置２０に有線又は無線で送信するものであってもよく、その画素毎の撮像情報を演算処理装置２０に有線又は無線で送信するものであってもよい。演算処理装置２０には、画素毎の撮像情報を受信した場合、この撮像情報に基づいて画素毎の撮像画像情報を算出させる。

その撮像画像情報とは、撮像画像に関わる画素毎の情報のことである。例えば、撮像画像情報には、色相を表す色相値情報、彩度を表す彩度値情報、明度を表す明度値情報、階調を表す階調値情報、ＲＧＢ値を表すＲＧＢ値情報、輝度を表す輝度値情報等が存在する。ここで、撮像画像情報の中には、他の撮像画像情報に基づいて算出されるものもある。例えば、後述するように、色相値情報等は、ＲＧＢ値情報から求めることができる。このため、演算処理装置２０は、例えば、ＲＧＢ値情報を受信したが色相値情報を受信していない場合、受信したＲＧＢ値情報に基づいて色相値情報を算出してもよい。

具体的に、この撮像装置１０には、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサを撮像素子として備えたもの、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサを撮像素子として備えたもの等の利用が可能である。

演算処理装置２０は、この撮像装置１０の撮像画像を表示装置３０に表示させる。その表示装置３０は、情報を単に表示させるモニタであってもよく、情報と共に検査のための操作釦等も表示させる所謂タッチパネル式のモニタであってもよい。

演算処理装置２０は、撮像装置１０の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて、検査項目に応じた検査対象物１００の検査を行う。例えば、この演算処理装置２０は、その撮像画像情報と比較基準情報とを比較して検査を実施する。

その比較基準情報とは、検査時における撮像画像情報との比較のための基準情報のことである。具体的に、この比較基準情報とは、例えば、保持面１１１上の設計通りの正規の部品（単品の部品や組み立て部品）を正常な位置及び配置で撮像した際の撮像画像情報、又は、その撮像画像情報に相当する推定情報等のことである。この比較基準情報は、記憶装置２１に正規の部品毎の情報として予め記憶させておく。つまり、その記憶装置２１には、その保持面１１１上の正規の部品の撮像画像に関わる画素毎の色相値情報等の情報が用意されている。

検査対象物１００を検査する際には、この検査対象物１００が正規の部品であると仮定して、その正規の部品に関わる比較基準情報を演算処理装置２０が記憶装置２１から読み込む。そして、その演算処理装置２０は、その比較基準情報と撮像装置１０の撮像情報から得られた検査対象物１００の撮像画像情報とを画素毎に比較する。その比較に際しては、その比較基準情報と撮像画像情報との間で同じ種類の情報同士を比較する。また、その比較に際しては、例えば、検査対象物１００の撮像画像上における検査対象の画素の撮像画像情報を当該画素と同一のものと推定される推定画素の比較基準情報と比較し、更に、その推定画素の周囲の所定領域における画素の比較基準情報についても検査対象の画素の撮像画像情報と比較する。演算処理装置２０は、撮像画像上における検査対象の画素を順次切り替えて、新たな検査対象の画素の撮像画像情報と比較基準情報との比較を行う。演算処理装置２０は、このようにして検査項目に応じた検査を実施する。

演算処理装置２０は、その検査結果を報知装置４０に出力させる。報知装置４０は、演算処理装置２０の指令に基づいて情報の報知を行うものである。この報知装置４０としては、聴覚を刺激するものや視覚を刺激するもの等が挙げられる。聴覚を刺激する報知装置４０とは、例えば、検査結果の内容を音声情報や音情報（ビープ音等）によって作業者等に伝えるものである。視覚を刺激する報知装置４０とは、例えば、検査結果の内容を文字情報によって作業者等に伝えるものである。また、この視覚を刺激する報知装置４０は、異常を点灯や点滅によって伝えるランプ等であってもよい。尚、その視覚を刺激する検査結果の情報は、報知装置４０に替えて、表示装置３０に出力させてもよい。

この検査装置１は、検査項目として、例えば、部品の有無の検査、部品の正誤の検査、部品の組み付け状態の検査等を実施する。以下に、これらの各種検査の検査方法の一例を示す。

部品の有無の検査とは、検査対象物１００又は検査対象物１００の各構成部品が設計通りの正規の部品であるのか否かに拘わらず、その正規の部品が存在すべき保持面１１１上の設計通りの所定の位置に何かしらの部品（検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品）が存在しているのか否かを一先ず調べる検査のことである。

この部品の有無の検査においては、正規の部品、検査対象物１００や検査対象物１００の各構成部品が無彩色であるのか有彩色であるのかに拘わらず検査結果を得るために、撮像画像情報における明度値情報を用いる。例えば、演算処理装置２０は、撮像画像における画素毎の明度値情報に基づいて、この撮像画像を明度で表した明度画像を生成する。その明度画像上には、同一又は類似の明度値の集合している画素の領域（以下、「明度値領域」という。）が生成されている。類似とは、誤差の範囲内等のような同一の明度値として考えられる程にそれぞれの明度値の差が小さいもの同士の関係のことをいう。保持面１１１上に何かしらの部品が存在している場合、その明度画像上には、保持面１１１を示す明度値領域の他に、その部品に関わる明度値領域も表れる。

演算処理装置２０は、その明度画像と記憶装置２１の比較基準情報における明度値情報（以下、「基準明度値情報」という。）又は当該基準明度値情報に基づいた明度画像（以下、「基準明度画像」という。）とを比較する。例えば、演算処理装置２０は、基準明度値情報に基づいて生成される正規の部品に関わる明度値領域（以下、「基準明度値領域」という。）又は基準明度画像上の正規の部品に関わる基準明度値領域に相当する明度値領域が明度画像上に存在しているのか否かを判定する。

演算処理装置２０は、その基準明度値領域に相当する明度値領域が明度画像上に存在している場合、正規の部品が存在すべき保持面１１１上の所定の位置に何かしらの部品（検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品）が存在していると判定することができる。演算処理装置２０は、その判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。

また、その基準明度値領域に相当する明度値領域が明度画像上に存在していない場合には、保持面１１１上の所定の位置に検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品が存在していないことが判る。このため、この場合、演算処理装置２０は、その所定の位置に正規の部品が存在していないと判定することができる。演算処理装置２０は、その判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。これにより、その検査結果が伝えられた作業者等は、例えば、検査装置１を一旦停止させ、欠落している部品の取り付け作業を行ったり、この検査対象物１００を生産ラインから取り除いたりすることができる。

尚、この部品の有無の検査は、明度値情報に替えて他の撮像画像情報（例えば階調値情報やＲＧＢ値情報等）を用いて実施してもよい。また、有彩色の部品の有無を検査する場合には、色相値情報を利用してもよい。

部品の正誤の検査とは、部品の有無の検査において見つかった部品（検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品）が正規の部品であるのか否かを調べる検査のことである。また、部品の組み付け状態の検査とは、組み立て部品を検査対象とする場合に実施される検査であり、構成部品が設計通りに正しく組み付けられているのか否かを調べる検査のことである。

例えば、検査対象の正規の部品が無彩色の場合、演算処理装置２０は、見つかった部品に関わる画素の撮像画像情報が色相値情報を有しているのか否かを判定する。この演算処理装置２０は、その画素が色相値情報を有している場合、見つかった部品が有彩色であり、正規の部品ではなく異品であるとの判定を行う。演算処理装置２０は、その異品との判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。

この演算処理装置２０は、その画素が色相値情報を有していない場合、この画素の明度値と基準明度値とを比較する。演算処理装置２０は、その明度値と基準明度値とが同一又は類似ではない場合、見つかった部品が無彩色ではあるが、正規の部品ではなく異品であるとの判定を行う。演算処理装置２０は、その異品との判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。

演算処理装置２０は、その明度値と基準明度値とが同一又は類似の場合、例えば、見つかった部品に関わる明度値領域の輪郭の明度値と、この輪郭を成す画素及び当該画素の周辺の画素における基準明度値と、を比較し、その明度値領域の輪郭と同一又は同等の形状の輪郭が基準明度画像に存在しているのか否かを判定する。

この演算処理装置２０は、そのような輪郭が基準明度画像に存在している場合、見つかった部品が正規の部品であるとの判定を行い、正規の部品であるとの判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。更に、その正規の部品が組み立て部品の構成部品である場合には、正規の部品であるとの判定と共に、設計通りに正しく組み付けられているとの判定を行い、これらの判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させることができる。

一方、この演算処理装置２０は、明度値領域の輪郭と同一又は同等の形状の輪郭が基準明度画像に存在していない場合、見つかった部品が正規の部品ではなく異品であるとの判定を行い、その判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。但し、演算処理装置２０は、見つかった部品が正規の部品であるにも拘わらず、設計通りに正しく組み付けられていない場合にも、明度値領域の輪郭と同一又は同等の形状の輪郭が基準明度画像に存在していないと判定する可能性がある。このため、演算処理装置２０には、そのような輪郭が基準明度画像に存在していない場合、例えば、異品の可能性と設計通りに正しく組み付けられていない可能性の双方の情報を検査結果として報知装置４０に出力させてもよい。

また、検査対象の正規の部品が有彩色の場合、演算処理装置２０は、見つかった部品に関わる画素の撮像画像情報が色相値情報を有しているのか否かを判定する。この演算処理装置２０は、その画素が色相値情報を有していない場合、見つかった部品が無彩色であり、正規の部品ではなく異品であるとの判定を行う。演算処理装置２０は、その異品との判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。

この演算処理装置２０は、その画素が色相値情報を有している場合、この画素の比較基準情報における色相値情報（以下、「基準色相値情報」という。）を記憶装置２１から読み込み、この画素の色相値と基準色相値とを比較する。演算処理装置２０は、その色相値と基準色相値とが同一又は類似ではない場合、見つかった部品が正規の部品ではなく異品であるとの判定を行う。演算処理装置２０は、その異品との判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。類似とは、誤差の範囲内等のような同一の色相値として考えられる程にそれぞれの色相値の差が小さいもの同士の関係のことをいう。

その色相値と基準色相値とが同一又は類似の場合には、見つかった部品に関わる各画素の集合している領域又は当該各画素の集合領域とその周辺の領域の中に、同一又は類似の色相値の集合している領域（以下、「色相値領域」という。）が存在している。このため、この場合、演算処理装置２０は、例えば、その色相値領域の輪郭の色相値と、この輪郭を成す画素及び当該画素の周辺の画素における基準色相値と、を比較し、その色相値領域の輪郭と同一又は同等の形状の輪郭が基準色相画像に存在しているのか否かを判定する。色相画像とは、撮像画像における画素毎の色相値情報に基づいて、この撮像画像を色相で表したものである。そして、基準色相画像とは、その色相画像の各画素を基準色相値に置き換えて表したものである。演算処理装置２０は、例えば、そのような輪郭が基準色相画像に存在しているのか否かに応じて無彩色のときと同じようにして判定を行い、その判定結果を検査結果として報知装置４０に出力させる。

尚、この部品の正誤の検査は、色相値情報に替えて他の撮像画像情報（例えば階調値情報やＲＧＢ値情報等）を用いて実施してもよい。

異品との検査結果が伝えられた作業者等は、例えば、検査装置１を一旦停止させ、異品を正規の部品に取り替えたり、この検査対象物１００を生産ラインから取り除いたりすることができる。

また、異品の可能性と設計通りに正しく組み付けられていない可能性の双方の検査結果が伝えられた作業者等は、例えば、検査装置１を一旦停止させ、異品であるのか、それとも組み付け状態が悪いだけなのかを確認したり、この検査対象物１００を生産ラインから取り除いたりすることができる。そして、その作業者等は、異品を正規の部品に取り替えたり、組み付け状態を正しい状態に直したりすることができる。

このように、この検査装置１においては、撮像装置１０の撮像情報から得られた撮像画像情報を用いて、検査対象物１００に対する検査を実施する。

ところで、その撮像画像情報とは、前述したように、色相値情報、彩度値情報、明度値情報、階調値情報、ＲＧＢ値情報、輝度値情報等の色彩に関わる色情報のことである。これらの撮像画像情報は、検査対象物１００の周囲の照度に応じて値が変化する。例えば、ＲＧＢ値は、ＲＧＢ表色系における色成分の指標値（以下、「色成分値」という。）であり、このＲＧＢ値は、Ｒ成分とＧ成分とＢ成分のそれぞれの指標値（色成分値）を含んだものであり、検査対象物１００の周囲の照度に応じて変わる。Ｒ成分の指標値（以下、「Ｒ値」という。）とＧ成分の指標値（以下、「Ｇ値」という。）とＢ成分の指標値（以下、「Ｂ値」という。）は、その照度が高くなるほど大きくなる一方、その照度が低くなるほど小さくなる。そして、色相値と彩度値と明度値は、それぞれにＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）に応じて変わることが知られている。この明度値は、検査対象物１００の周囲の照度が高くなるほど大きくなる一方、その照度が低くなるほど小さくなる。また、輝度値は、光源の明るさの指標値のことであり、検査対象物１００の周囲の照度が高くなるほど大きくなる一方、その照度が低くなるほど小さくなる。そして、この輝度値は、階調値と互いに関連するものである。階調値は、Ｒ値とＧ値とＢ値のそれぞれにおいての階調を表すものである。この階調値は、検査対象物１００の周囲の照度が高くなるほど大きくなる一方、その照度が低くなるほど小さくなる。

そこで、この撮像画像情報との比較の対象となる比較基準情報には、検査対象物１００の周囲の照度が所定の照度（以下、「規定照度」という。）のときに得られる撮像画像情報又は当該撮像画像情報に相当する推定情報等を用いる。その規定照度は、検査の実施が可能な検査対象物１００の周囲の照度として予め定められたものである。

その規定照度は、例えば、或る無彩色の検査対象物１００の撮像画像情報から当該検査対象物１００を当該無彩色として認識することのできる当該検査対象物１００の周囲の照度に基づいて設定する。また、この規定照度は、或る有彩色の検査対象物１００の撮像画像情報から当該検査対象物１００を当該有彩色として認識することのできる当該検査対象物１００の周囲の照度に基づいて設定する。

例えば、規定照度の下又は当該規定照度を中心とする所定の範囲（以下、「規定照度範囲」という。）では、灰色の検査対象物１００の撮像画像情報から同等の灰色を検出することができる。しかしながら、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲よりも高い場合、灰色の検査対象物１００の撮像画像情報からは、その灰色よりも白みがかった色が検出されてしまう可能性がある。また、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲よりも低い場合、灰色の検査対象物１００の撮像画像情報からは、その灰色よりも黒みがかった色が検出されてしまう可能性がある。この照度の高低によるずれは、有彩色においても同様の事象として表れる。このため、この検査装置１においては、検査の実施条件として規定された照度の範囲（規定照度範囲）を予め定めておくことが望ましい。

その規定照度範囲と規定照度は、検査対象物１００を実際のものとして特定し得る撮像画像情報の取得が可能な照度に基づいて決めればよい。換言するならば、その規定照度範囲は、撮像画像上での検査対象物１００の存在している領域を撮像画像情報に基づいて特定でき、かつ、その検査対象物１００が正規の部品であることを撮像画像情報に基づいて特定できる照度に基づいて設定すればよい。

この検査装置１は、そのような一定の基準となる照度の条件下で検査を実施することになるので、検査結果のばらつき等の発生を抑えることができる。しかしながら、この検査装置１は、検査中における検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲から外れてしまった場合、その検査対象物１００の各画素の撮像画像情報が当該各画素における比較基準情報（規定照度のときの撮像画像情報）に対して大きくずれてしまい、正しい検査結果が得られない可能性がある。例えば、その照度が規定照度範囲から外れてしまった場合には、規定照度範囲の場合と比較して、検査対象物１００の各画素におけるＲＧＢ値のずれにより当該各画素の明度値や色相値等も大きくずれてしまう。このため、この場合には、その検査対象物１００が正規の部品であるにも拘わらず、異品であるとの検査結果を出してしまう可能性がある。従って、この検査装置１においては、検査の開始前や検査中等の所定の監視タイミングで検査対象物１００の周囲の照度を監視し、その照度が検査に適した規定照度範囲内にあるのか否かを判定する。例えば、この照度の監視は、検査中に所定の間隔で実施してもよく、検査中に随時実施してもよい。そして、この検査装置１では、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲から外れている場合、その旨の情報が作業者等に伝わるよう構成する。つまり、この検査装置１には、検査対象物１００の周囲の照度を監視すると共に、その照度が規定照度範囲から外れたときにその旨を作業者等に報知する照度監視装置を設けている。

演算処理装置２０は、その照度の監視に当たって、撮像装置１０を制御し、検査対象物１００と治具板１１０の保持面１１１とを撮像させる。そして、演算処理装置２０は、その撮像画像に関わる各画素の撮像画像情報を記憶装置２１に記憶させる。記憶装置２１には、その撮像画像情報が撮像画像のフレーム毎に格納されている。演算処理装置２０は、その撮像画像情報を利用して、検査対象物１００の周囲の照度を監視する。尚、その撮像画像情報は、照度の監視のために撮像装置１０に撮像させて得たものを用いてもよく、検査の過程において得られたものを用いてもよい。尚、以下においては、単に撮像画像と記した場合、或る１つのフレームにおける撮像画像のことをいう。

演算処理装置２０は、撮像画像に関わる各画素の撮像画像情報に基づいて、この撮像画像上の無彩色領域と有彩色領域を特定する。例えば、この演算処理装置２０は、記憶装置２１から撮像画像のそれぞれの画素におけるＲＧＢ値情報を読み込み、無彩色領域と有彩色領域とを演算する。これにより、演算処理装置２０は、その演算結果に基づいて、撮像画像上の無彩色領域と有彩色領域とを特定することができる。更に、演算処理装置２０は、その撮像画像上において、白色の無彩色領域と黒色の無彩色領域と灰色の無彩色領域とを識別することができる。また、演算処理装置２０は、その撮像画像上において、色毎に有彩色領域を識別することができる。

演算処理装置２０は、撮像画像上に各画素の色成分値（ＲＧＢ値）の同じ有彩色領域が存在している場合、その有彩色領域の撮像画像情報におけるＲＧＢ値情報を用いて、検査対象物１００の周囲の照度を監視することができる。この監視は、正規の検査対象物１００が有彩色の場合又は正規の検査対象物１００の構成部品に有彩色の部品が含まれている場合に実施する。

例えば、演算処理装置２０は、撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、その有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差（以下、「最大色成分差」という。）を演算する。この例示の撮像画像情報には、色成分値としてＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）が含まれている。このため、演算処理装置２０は、ＲＧＢ値の最大値と最小値との差を最大色成分差として求める。そして、この演算処理装置２０は、その最大色成分差の変化を監視することによって、検査対象物１００の周囲の照度を監視する。この演算処理装置２０は、後述するように、その最大色成分差が所定値よりも小さい場合、その照度が規定照度範囲から外れており、この照度に異常が発生しているとの判定を行い、その判定結果に応じた報知情報を報知装置４０から出力させる。ここでは、色成分値（ＲＧＢ値）における最大値から最小値が減算されたものを最大色成分差とする。

ここで、撮像画像上には、各画素の色成分値（ＲＧＢ値）の異なる有彩色領域が複数存在している場合もある。この場合には、そのそれぞれの有彩色領域の中から次のようにして照度の監視対象となる有彩色領域を選択し、この監視対象の有彩色領域の最大色成分差と所定値とを比較することによって、検査対象物１００の周囲の照度を監視することが望ましい。例えば、この場合には、それぞれの有彩色領域のＲＧＢ値情報に基づいて、それぞれの有彩色領域の最大色成分差を演算し、その最大色成分差が最も大きい有彩色領域を照度の監視対象の有彩色領域として選択する。

尚、この例示の有彩色領域の各画素は、比較基準情報におけるＲＧＢ値情報（以下、「基準ＲＧＢ値情報」という。）を有している。基準ＲＧＢ値は、その画素における基準色成分値であり、基準Ｒ値と基準Ｇ値と基準Ｂ値とを含んでいる。演算処理装置２０は、撮像画像上に有彩色領域が存在している場合、その有彩色領域の各画素の基準色成分値である基準ＲＧＢ値（基準Ｒ値、基準Ｇ値、基準Ｂ値）の最大値と最小値との差（以下、「基準最大色成分差」という。）を演算することもできる。ここでは、基準色成分値（基準ＲＧＢ値）における最大値から最小値が減算されたものを基準最大色成分差とする。

この照度の監視に関わる演算処理について、図３のフローチャートを用いて具体的に説明する。

演算処理装置２０は、撮像画像上に色成分値（ＲＧＢ値）の同じ有彩色領域が存在しているのか否かを判定する（ステップＳＴ１）。

演算処理装置２０は、撮像画像上に有彩色領域が存在していない場合、この演算処理を一旦終わらせる。尚、その後、この演算処理装置２０は、例えば、次のフレームの撮像画像に対してステップＳＴ１の判定を実行してもよい。

演算処理装置２０は、撮像画像上に有彩色領域が存在している場合、この撮像画像上にＲＧＢ値の異なる２つ以上の有彩色領域が存在しているのか否かを判定する（ステップＳＴ２）。

演算処理装置２０は、撮像画像上にＲＧＢ値の異なる２つ以上の有彩色領域が存在していない場合、この撮像画像上の有彩色領域を照度の監視対象として選択し、この有彩色領域のＲＧＢ値情報と基準ＲＧＢ値情報とを記憶装置２１から読み込んで、この有彩色領域の最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）を演算する（ステップＳＴ３）。

その最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）は、その有彩色領域における同一の画素のＲＧＢ値情報と基準ＲＧＢ値情報とに基づいて演算する。そのＲＧＢ値情報と基準ＲＧＢ値情報は、その有彩色領域における監視対象の画素（例えば有彩色領域の中央部分に存在している画素等）に対応付けられたものを取得する。

一方、演算処理装置２０は、撮像画像上にＲＧＢ値の異なる２つ以上の有彩色領域が存在している場合、それぞれの有彩色領域のＲＧＢ値情報を記憶装置２１から読み込んで、その各有彩色領域の最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）を演算する（ステップＳＴ４）。そして、演算処理装置２０は、その最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が最も大きい有彩色領域を照度の監視対象として選択する（ステップＳＴ５）。演算処理装置２０は、その監視対象の有彩色領域の基準ＲＧＢ値情報を記憶装置２１から読み込んで、この有彩色領域の基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）を演算する（ステップＳＴ６）。

例えば、そのＲＧＢ値情報は、それぞれの有彩色領域における監視対象の画素（例えば有彩色領域の中央部分に存在している画素等）に対応付けられたものを取得する。そして、基準ＲＧＢ値情報については、その監視対象の画素に対応付けられたものを取得する。

ここで、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度の場合には、有彩色領域の同一の画素における最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）とが一致する。

一方、その照度が規定照度よりも高くなっている場合には、例えばＣＣＤイメージセンサ等の撮像装置１０の性能如何で、照度の上昇と共に、ＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）の最大値が上限値で飽和し、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）に対して小さくなっていく。そして、その照度の上昇と共に最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が所定値（第１閾値）以下にまで小さくなった場合（図４）には、その照度が規定照度範囲よりも高くなっており、その照度に異常が生じていると判断できる。つまり、その所定値（第１閾値）とは、所期の検査精度を保てないほどの照度の上昇が検査対象物１００の周囲で発生しているときの最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）のことである。この所定値（第１閾値）は、検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品毎に、撮像画像の画素に対応付けて予め記憶装置２１に記憶させておく。図４は、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度のとき（照度正常時）の最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）｛＝Ｄｃｂ（ｍａｘ）｝と、その照度が規定照度範囲よりも高いとき（照度異常時）の最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と、その照度が規定照度範囲よりも低いとき（照度異常時）の最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と、を示したものである。

また、その照度が規定照度よりも低くなっている場合には、例えばＣＣＤイメージセンサ等の撮像装置１０の性能如何で、照度の低下と共に、ＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）の最小値が下限値で飽和し、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）に対して小さくなっていく。そして、その照度の低下と共に最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が所定値（第２閾値）以下にまで小さくなった場合（図４）には、その照度が規定照度範囲よりも低くなっており、その照度に異常が生じていると判断できる。つまり、その所定値（第２閾値）とは、所期の検査精度を保てないほどの照度の低下が検査対象物１００の周囲で発生しているときの最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）のことである。この所定値（第２閾値）は、検査対象物１００又は検査対象物１００の構成部品毎に、撮像画像の画素に対応付けて予め記憶装置２１に記憶させておく。

そこで、演算処理装置２０は、監視対象の有彩色領域における最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）とが一致しているのか否かを判定する（ステップＳＴ７）。

その最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）とが一致している場合には、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度になっていることが判る。このため、演算処理装置２０は、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）とが一致している場合、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度になっているとの判定を行う（ステップＳＴ８）。

演算処理装置２０は、その判定結果に応じた「照度に異常なし」との報知情報を作業者等に対して報知装置４０を介して報知する（ステップＳＴ９）。その報知情報としては、前述した検査結果の報知情報と同じように、音声情報や音情報（ビープ音等）などの聴覚を刺激する情報、文字情報やランプの点灯又は点滅などの視覚を刺激する情報が生成される。その視覚を刺激する情報については、前述した検査結果の報知情報と同じように、表示装置３０に出力させてもよい。

一方、その最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）と基準最大色成分差Ｄｃｂ（ｍａｘ）とが一致していない場合には、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲から外れている可能性がある。このため、この場合には、先ず、その照度が規定照度に対して高くなっているのか低くなっているのかを判定する。例えば、演算処理装置２０は、この監視対象の画素におけるＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）の最大値Ｃｍａｘが当該画素における基準ＲＧＢ値（基準Ｒ値、基準Ｇ値、基準Ｂ値）の最大値Ｃｂｍａｘよりも大きくなっているのか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。

演算処理装置２０は、ＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）の最大値Ｃｍａｘが基準ＲＧＢ値（基準Ｒ値、基準Ｇ値、基準Ｂ値）の最大値Ｃｂｍａｘよりも大きくなっている場合、第１閾値を記憶装置２１から読み込み、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第１閾値よりも小さくなっているのか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。

演算処理装置２０は、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第１閾値よりも小さくなっている場合、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲よりも高く、この照度に異常が発生していると判定する（ステップＳＴ１２）。この場合、演算処理装置２０は、ステップＳＴ９に進み、その判定結果に応じた照度異常の報知情報を作業者等に伝える。

これに対して、演算処理装置２０は、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第１閾値以上の場合、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲内にあると判定する（ステップＳＴ１３）。この場合、演算処理装置２０は、ステップＳＴ９に進み、照度に異常なしとの報知情報を作業者等に伝える。

また、演算処理装置２０は、ＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）の最大値Ｃｍａｘが基準ＲＧＢ値（基準Ｒ値、基準Ｇ値、基準Ｂ値）の最大値Ｃｂｍａｘよりも小さくなっている場合、第２閾値を記憶装置２１から読み込み、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第２閾値よりも小さくなっているのか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。

演算処理装置２０は、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第２閾値よりも小さくなっている場合、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲よりも低く、この照度に異常が発生していると判定する（ステップＳＴ１５）。この場合、演算処理装置２０は、ステップＳＴ９に進み、その判定結果に応じた照度異常の報知情報を作業者等に伝える。

これに対して、演算処理装置２０は、最大色成分差Ｄｃ（ｍａｘ）が第２閾値以上の場合、ステップＳＴ１３に進み、検査対象物１００の周囲の照度が規定照度範囲内にあると判定する。この場合、演算処理装置２０は、ステップＳＴ９に進み、照度に異常なしとの報知情報を作業者等に伝える。

以上示したように、本実施形態の検査装置１（照度監視装置）は、撮像画像上に各画素の色成分値（ＲＧＢ値）の同じ有彩色領域が存在しており、その有彩色領域の最大色成分差が所定値よりも小さい場合、検査対象物１００の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を報知装置４０から出力させる。このため、この検査装置１（照度監視装置）は、その報知情報を得た作業者等に対して照明の点検や交換等を促して、検査対象物１００の周囲の照度を規定照度範囲内に戻させることができる。従って、この検査装置１は、正しい検査結果が得られるようになるので、検査精度の向上が図られる。また、この照度監視装置は、検査装置１に正しい検査結果を出力させ、検査精度を向上させることができる。

［変形例］
ここで、以上示した本実施形態では、照度監視装置を検査装置１に組み込んでいる。しかしながら、その照度監視装置は、これ単体でも、つまり検査装置１から検査機能を取り除いたものとしても構成することができる。図１に括弧書きで示している符号２は、本変形例の照度監視装置を表している。

この照度監視装置２とは、撮像対象物１００を撮像する撮像装置１０と、この撮像装置１０の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて撮像対象物１００の周囲の照度を監視する演算処理装置２０と、この演算処理装置２０の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置４０と、を備えたものである。

撮像対象物１００は、例えば、先に説明した検査装置１の検査対象物１００と同等のものである。本変形例の演算処理装置２０は、先に説明した検査装置１の演算処理装置２０から検査に関わる演算処理機能を除いたものに相当する。報知装置４０は、先に説明した検査装置１の報知装置４０と同等のものである。このため、この照度監視装置２における構成や演算処理動作等は、先の検査装置１における照度の監視に関わる構成や演算処理動作等の説明において、主に検査対象物１００を撮像対象物１００と読み替えればよい。

尚、規定照度又は規定照度範囲については、この照度監視装置２の監視結果を実施形態のように検査対象物１００の検査に利用するのであれば、先に検査装置１で説明したものに定めればよい。一方、その監視結果を検査装置１とは異なる機器等の装置で利用する場合には、その装置における照度の設定に合わせて、規定照度又は規定照度範囲を定めればよい。

本変形例の照度監視装置２は、このように構成することによって、実施形態で説明したものと同様の効果を得ることができる。

１検査装置
２照度監視装置
１０撮像装置
２０演算処理装置
２１記憶装置
３０表示装置
４０報知装置
１００検査対象物（撮像対象物）

Claims

検査対象物を撮像する撮像装置と、
該撮像装置の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて検査項目に応じた前記検査対象物の検査を行う演算処理装置と、
該演算処理装置の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置と、
を備え、
前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、監視対象となった当該有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差である最大色成分差を演算し、該最大色成分差が所定値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴とした検査装置。
前記演算処理装置は、前記監視対象の有彩色領域における画素の色成分値の最大値が当該画素の基準色成分値の最大値よりも大きく、かつ、該画素の前記最大色成分差が前記所定値としての第１閾値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度が規定照度範囲よりも高く、該照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴とした請求項１に記載の検査装置。
前記演算処理装置は、前記監視対象の有彩色領域における画素の色成分値の最大値が当該画素の基準色成分値の最大値よりも小さく、かつ、該画素の前記最大色成分差が前記所定値としての第２閾値よりも小さい場合、前記検査対象物の周囲の照度が規定照度範囲よりも低く、該照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴とした請求項１に記載の検査装置。
前記撮像装置は、ＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子として備えることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の検査装置。
前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の異なる有彩色領域が複数存在している場合、該それぞれの有彩色領域の最大色成分差を演算し、該最大色成分差が最も大きい有彩色領域を監視対象の有彩色領域として選択することを特徴とした請求項１から４の内の何れか１つに記載の検査装置。
前記色成分値は、ＲＧＢ表色系におけるＲＧＢ値であり、Ｒ成分の指標値とＧ成分の指標値とＢ成分の指標値を含むことを特徴とした請求項１から５の内の何れか１つに記載の検査装置。
撮像対象物を撮像する撮像装置と、
該撮像装置の撮像情報から得られた画素毎の撮像画像情報に基づいて前記撮像対象物の周囲の照度を監視する演算処理装置と、
該演算処理装置の指令に基づいて情報の報知を行う報知装置と、
を備え、
前記演算処理装置は、前記撮像装置の撮像画像上に各画素の色成分値の同じ有彩色領域が存在している場合、該監視対象となった有彩色領域における画素の色成分値の最大値と最小値との差である最大色成分差を演算し、該最大色成分差が所定値よりも小さい場合、前記撮像対象物の周囲の照度に異常が発生しているとの報知情報を前記報知装置から出力させることを特徴とした照度監視装置。