JP2019135454A - 画像検査システムおよび画像検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査をより容易にあるいはより迅速に実行することを可能とするような新規な構成を有した、画像検査システムおよび画像検査方法を得る。【解決手段】検査対象物１０を中心軸Ａｘの軸方向に撮影する第一撮像部４１と、側面を撮影する第二撮像部４２と、第一撮像部４１による撮影を制御する第一撮影制御部と、第一撮像部４１によって撮影された検査対象物１０の画像に基づいて検査対象物１０の回転位置のずれ角度の補正量を算出する補正量算出部と、検査対象物１０が、補正量算出部によって算出された補正量により補正された所定の回転位置に位置するよう、駆動機構３０を制御する駆動制御部と、検査対象物１０が補正された所定の回転位置に位置した状態で側面を撮影するよう、第二撮像部４２を制御する第二撮影制御部と、第二撮像部４２によって撮影された側面の画像に基づいて側面の異常を検査する側面検査部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、画像検査システムおよび画像検査方法に関する。

従来、画像検査システムとして、容器の周面の全周に渡る検査画像を取得し当該検査画像と基準画像とを比較することにより検査画像の位相を特定する画像検査システムが、知られている（例えば、特許文献１）。

特開平６−２４４２４号公報

この種の画像検査システムでは、一般に、検査をより容易にあるいはより迅速に実行することができれば、有益である。

そこで、本開示の課題の一つは、例えば検査をより容易にあるいはより迅速に実行することを可能とするような新規な構成を有した画像検査システムおよび画像検査方法を得ること、である。

本開示の画像検査システムにあっては、例えば、中心軸を中心とした円筒状の側面を有した検査対象物を中心軸回りに回転可能に支持する回転支持部と、回転支持部を回転させる駆動機構と、検査対象物を中心軸の軸方向に撮影する第一カメラと、側面を撮影する第二カメラと、第一カメラによる撮影を制御する第一撮影制御部と、第一カメラによって撮影された検査対象物の画像に基づいて検査対象物の回転位置のずれ角度の補正量を算出する補正量算出部と、検査対象物が、補正量算出部によって算出された補正量により補正された所定の回転位置に位置するよう、駆動機構を制御する駆動制御部と、検査対象物が補正された所定の回転位置に位置した状態で側面を撮影するよう、第二カメラを制御する第二撮影制御部と、第二カメラによって撮影された側面の画像に基づいて当該側面の異常を検査する側面検査部と、を備える。

図１は、実施形態の画像検査システムの一部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図２は、実施形態の画像検査システムの一部の例示的かつ模式的な側面図である。 図３は、実施形態の画像検査システムの一部の例示的かつ模式的な平面図である。 図４は、実施形態の画像検査システムの例示的かつ模式的なブロック図である。 図５は、実施形態の画像検査システムの回転支持部に支持された検査対象物が初期位置に位置された状態を示す例示的かつ模式的な平面図である。 図６は、実施形態の画像検査システムの第一カメラによって撮影された検査対象物の初期位置における軸方向画像を示す例示的かつ模式的な図である。 図７は、実施形態の画像検査システムの回転支持部に支持された検査対象物が補正された第一位置に位置された状態を示す例示的かつ模式的な平面図である。 図８は、実施形態の画像検査システムの回転支持部に支持された検査対象物が補正された第二位置に位置された状態を示す例示的かつ模式的な平面図である。 図９は、実施形態の画像検査システムの第二カメラによって撮影された検査対象物の側方画像を示す例示的かつ模式的な図である。 図１０は、実施形態の画像検査システムにおいて得られた補正量と当該補正量が取得された回数との相対関係を例示するグラフであって、画像検査システムの使用開始からの経過時間が異なる二つの相関関係を示す図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成や制御以外によっても実現可能である。また、本発明は、基本的な構成や制御によって得られる派生的な効果も含む種々の効果を得ることが可能である。

図１は、画像検査システム１の一部の斜視図、図２は、画像検査システム１の一部の側面図、また、図３は、画像検査システム１の一部の平面図である。各図において、中心軸Ａｘは、検査対象物１０の円筒面状の周面１１ａ，１２ｂの中心であるとともに、回転支持部２０の回転中心である。また、各図中、方向Ｘは、中心軸Ａｘの軸方向である。以下では、便宜上、方向Ｘの矢印が指す方向（図１，２では上方）を、軸方向の前方とする。

図１，２に例示されるように、画像検査システム１は、回転支持部２０とモータ３０とを備えている。

回転支持部２０は、検査対象物１０を中心軸Ａｘ回りに回転可能に支持する。回転支持部２０は、シャフト２１とステージ２２とを有している。シャフト２１の形状は、中心軸Ａｘを中心として軸方向に延びる円柱状である。ステージ２２は、シャフト２１の軸方向の前端に固定されており、ステージ２２の形状は、中心軸Ａｘと交差した（直交した）円板状である。回転支持部２０は、ステージ２２上に検査対象物１０を載せた状態で、中心軸Ａｘ回りに回転する。なお、図１〜３の例では、検査対象物１０は、その周面１１ａ，１２ｂの中心軸が回転支持部２０の中心軸Ａｘと一致する状態で、回転支持部２０に支持されている。よって、本実施形態では、周面１１ａ，１２ｂの中心軸も、中心軸Ａｘと記す。なお、検査対象物１０は、ステージ２２に保持あるいは結合された状態で支持されてもよいし、ステージ２２に保持あるいは結合されない状態で支持されてもよい。回転支持部２０の構成は、図１〜３に例示されるものには限定されない。また、周面１１ａ，１２ｂの中心軸と回転支持部２０の中心軸Ａｘとは僅かにずれていてもよい。

モータ３０は、不図示のモータシャフトを中心軸Ａｘ回りに回転させる。モータシャフトは、回転支持部２０のシャフト２１と結合されている。モータ３０は、モータシャフトを中心軸Ａｘ回りに回転させることにより、回転支持部２０ひいては当該回転支持部２０に支持された検査対象物１０を、中心軸Ａｘ回りに回転させることができる。また、演算処理装置１００（図４）は、モータ３０を制御することにより、モータシャフトおよび回転支持部２０を、所定の回転角度、すなわち演算処理装置１００が指示した任意の回転角度で、停止させることができ、これにより、検査対象物１０を、当該回転角度に対応した回転位置で、停止させることができる。モータ３０は、駆動機構の一例である。なお、駆動機構には、減速機構等が含まれてもよい。

検査対象物１０は、筒状部１１と突出部１２とを有している。筒状部１１の形状は、図１，２の下方、すなわち軸方向の後方に向けて開放された、有底の円筒状である。筒状部１１は、円筒面としての周面１１ａと、軸方向の前端に位置され中心軸Ａｘと交差した（直交した）平面としての底面１１ｂと、を有する。また、筒状部１１には、中心軸Ａｘの周方向に沿って延びた複数のスリット１１ｃが設けられている。スリット１１ｃは、筒状部１１の周壁を貫通した貫通孔である。スリット１１ｃの軸方向の幅は一定であり、スリット１１ｃの周方向の長さは、例えば、半周長以下である。また、スリット１１ｃの周方向の両端部は、半円状に構成されている。周面１１ａは、側面の一例である。

突出部１２は、筒状部１１の底面１１ｂから軸方向の前方に突出している。突出部１２は、二つの側面１２ａと、二つの周面１２ｂと、端面１２ｃと、を有している。二つの側面１２ａは、軸方向と平行でありかつ互いに平行な平面であり、周面１２ｂの中心軸Ａｘを挟んで対称に配置されている。二つの周面１２ｂは、それぞれ、周方向において二つの側面１２ａの間に設けられ、中心軸Ａｘを中心とする円筒面であり、中心軸Ａｘを挟んで互いに反対側に配置されている。二つの周面１２ｂの曲率半径は同じである。端面１２ｃは、突出部１２の軸方向の前端に位置され、中心軸Ａｘと交差した（直交した）平面である。なお、検査対象物１０の形状は、図１〜３に例示されるものには限定されない。

図２に例示されるように、画像検査システム１は、第一カメラ４１と第二カメラ４２とを備えている。第一カメラ４１は、検査対象物１０を、軸方向前方（図１，２の上方）、すなわち、検査対象物１０に対して回転支持部２０およびモータ３０の反対側から、撮影する。第一カメラ４１によって撮影された検査対象物１０の画像には、端面１２ｃの画像が含まれる。第一カメラ４１は、第一撮像部の一例であり、第二カメラ４２は、第二撮像部の一例である。なお、第一撮像部および第二撮像部は、カメラには限定されず、撮像素子や、エリアセンサやラインセンサ等の画像センサであってもよい。

第二カメラ４２は、検査対象物１０を周面１１ａの中心軸Ａｘの径方向外方から撮影する。第二カメラ４２は、演算処理装置１００によるモータ３０の回転制御によって得られる検査対象物１０の複数の回転位置のそれぞれにおいて、検査対象物１０を撮影することができる。

演算処理装置１００（図４）によって制御されたモータ３０は、検査対象物１０が所定の回転位置に位置するよう、言い換えると検査対象物１０が所定の回転角度あるいは回転姿勢となるよう、回転支持部２０および検査対象物１０をステップ的に回転させる。図３は、検査対象物１０が回転位置Ｐ１に位置された状態を示している。図３に示される検査対象物１０の回転位置Ｐ１（第一位置）は、軸方向の後方に検査対象物１０を見た場合に、当該検査対象物１０の中心軸Ａｘから径方向外方に延びて周面１２ｂの中央を通る基準線Ｌ１（仮想線）が、第二カメラ４２に向かう位置である。言い換えると、検査対象物１０が回転位置Ｐ１に位置された状態では、基準線Ｌ１と第二カメラ４２からの検査対象物１０への光軸Ｖ（検査対象物１０の直前の光軸）とが略一致している。本実施形態では、一例として、複数の基準線Ｌ１〜Ｌ１２は、放射状に同じ角度間隔（３０°＝３６０°／１２（基準線の数））で配置されるよう、設定されている。具体的には、例えば、基準線Ｌ２は、基準線Ｌ１から反時計回り方向に３０°離れて位置されており、基準線Ｌ４は、基準線Ｌ１から反時計回り方向に９０°離れて位置されており、基準線Ｌ７は基準線Ｌ１と中心軸Ａｘを挟んで反対側に位置されており、基準線Ｌ１０は基準線Ｌ１から反時計回り方向に２７０°離れて位置されている。各回転位置Ｐｎ（ｎ：１，２，・・・，１２、全ては図示されず）は、軸方向の後方に見た場合に、各基準線Ｌｎが、第二カメラ４２に向かう位置である。言い換えると、検査対象物１０が回転位置Ｐｎに位置された状態では、基準線Ｌｎと第二カメラ４２から検査対象物１０への光軸Ｖ（検査対象物１０の直前の光軸）とが略一致している。なお、回転位置Ｐｎの数は、１２には限定されないし、回転位置Ｐｎは、等間隔でなくてもよい。

図４は、画像検査システム１の概略構成を示すブロック図である。図４に例示されるように、画像検査システム１は、演算処理装置１００や、モータ３０、駆動回路３１、第一カメラ４１、第二カメラ４２、出力部５０、搬送機構６０等を備えている。駆動回路３１は、演算処理装置１００からの指示信号に基づいてモータ３０を駆動する。出力部５０は、例えば、ディスプレイやスピーカ等であり、演算処理装置１００によって制御されることにより、所定の表示出力または音声出力を実行する。搬送機構６０は、例えば、ロボットアームや、ベルトコンベヤ等であり、演算処理装置１００によって制御されることにより、回転支持部２０による支持位置と回転支持部２０外との間で検査対象物１０を搬送することができる。搬送機構６０は、移動機構とも称されうる。

演算処理装置１００は、演算処理部１１０や、主記憶部１２１、データ記憶部１２２等を有している。演算処理部１１０は、例えば、central processing unit（ＣＰＵ）やコントローラ等であり、主記憶部１２１は、例えば、read only memory（ＲＯＭ）や、random access memory（ＲＡＭ）等であり、データ記憶部１２２は、例えば、hard disk drive（ＨＤＤ）や、solid state drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等である。

演算処理部１１０による演算処理や制御は、ソフトウエアによって実行されてもよいし、ハードウエアによって実行されてもよい。また、演算処理部１１０による演算処理や制御には、ソフトウエアによる演算処理や制御とハードウエアによる演算処理や制御とが含まれてもよい。ソフトウエアによる処理の場合にあっては、演算処理部１１０は、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等に記憶されたプログラム（アプリケーション）を読み出して実行する。演算処理部１１０は、プログラムにしたがって動作することにより、演算処理部１１０に含まれる各部、すなわち、搬送制御部１１１や、第一撮影制御部１１２、補正量算出部１１３、駆動制御部１１４、第二撮影制御部１１５、側面検査部１１６、端面検査部１１７、異常判断部１１８、出力制御部１１９等として、機能する。この場合、プログラムには、上記各部に対応するモジュールが含まれる。

プログラムは、それぞれインストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭや、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されうる。また、プログラムは、通信ネットワークに接続されたコンピュータの記憶部に記憶され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって導入されうる。また、プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれてもよい。

また、演算処理部１１０の全部あるいは一部がハードウエアによって構成される場合、演算処理部１１０には、例えば、field programmable gate array（ＦＰＧＡ）や、application specific integrated circuit（ＡＳＩＣ）等が含まれうる。

以下、演算処理部１１０に含まれる各部の機能（作動）を、一つの検査対象物１０に対する検査の一連の手順にしたがって説明する。

まず、搬送制御部１１１は、検査対象物１０が回転支持部２０外から回転支持部２０による支持位置へ搬入されるよう、搬送機構６０を制御する。

図５は、搬送機構６０によって搬入された検査対象物１０の初期位置Ｐ０を示す平面図であり、図６は、図５の初期位置Ｐ０に位置された検査対象物１０の軸方向画像Ｉｍｔを示す図である。また、図７は、検査対象物１０の回転位置Ｐ１（第一位置）を示す平面図であり、図８は、検査対象物１０の回転位置Ｐ２（第二位置）を示す平面図である。

搬送機構６０によって検査対象物１０が回転支持部２０外から回転支持部２０による支持位置（保持位置、初期位置）へ搬入された場合、図５に例示されるように、検査対象物１０は、所期の回転位置Ｐ１（第一位置）からずれた初期位置Ｐ０に位置される場合がある。このようなずれは、例えば、搬送機構６０や回転支持部２０の寸法のばらつき等に起因して生じうる。

そこで、本実施形態では、第一撮影制御部１１２は、初期位置Ｐ０に位置された検査対象物１０を撮影するよう、第一カメラ４１を制御する（第一ステップ）。補正量算出部１１３は、第一カメラ４１によって得られた軸方向画像Ｉｍｔ（図６）に基づいて、初期位置Ｐ０から回転位置Ｐ１（第一位置）への補正量を算出する（第二ステップ）。なお、第一カメラ４１によって撮影された検査対象物１０の軸方向画像Ｉｍｔ、および補正量算出部１１３によって算出された補正量（またはずれ角度）は、データ記憶部１２２に保存される。

図６に例示されるように、図５に対応する検査対象物１０の軸方向画像Ｉｍｔにあっては、端面１２ｃにおける側面１２ａとの境界線１２ｅと、基準方向（図６の例では、ｉ方向）との間に、角度差δ１，δ２が生じている。そこで、補正量算出部１１３は、例えば、軸方向画像Ｉｍｔから画像処理によって角度差δ１，δ２を取得し、それらの角度差δ１，δ２の平均値、および境界線１２ｅの姿勢から、ずれ角度δ（＝（δ１＋δ２）／２）を算出する。図５，６の場合のずれ角度はδであり、補正量は、ずれ角度δと同じ大きさで符号を反転した−δである。なお、ずれ角度δの数値は、大きさを示し、ずれ角度δの符号は、回転方向を示す。また、本実施形態では、初期位置Ｐ０は、回転位置Ｐ１に対して時計回り方向に離れて位置されたが、これには限定されず、回転位置Ｐ１に対して反時計回り方向に離れて位置されてもよい。境界線１２ｅは、直線状部分の一例である。

次に、駆動制御部１１４（図４）は、初期位置Ｐ０に位置された検査対象物１０が、ずれ角度δを解消した回転位置Ｐ１（第一位置、図７）、すなわち初期位置Ｐ０から補正量−δだけ回転されることにより補正された回転位置Ｐ１に位置されるよう、駆動回路３１ひいてはモータ３０を制御して、回転支持部２０および検査対象物１０を回転させる。駆動制御部１１４は、検査対象物１０が回転位置Ｐ１に到達した時点で、回転支持部２０および検査対象物１０が停止するよう、駆動回路３１ひいてはモータ３０を制御する。

第二撮影制御部１１５は、補正済みの回転位置Ｐ１に位置された検査対象物１０の周面１１ａを撮影するよう、第二カメラ４２を制御する。なお、本実施形態では、第二カメラ４２による撮影は、検査対象物１０が各回転位置Ｐｎで停止した状態で実行されるが、これには限定されず、第二カメラ４２による撮影は、検査対象物１０が回転している状態で実行されてもよい。

次に、駆動制御部１１４は、補正済みの回転位置Ｐ１（第一位置）に位置された検査対象物１０が、次の補正済みの回転位置Ｐ２（第二位置、図８）に位置されるよう、駆動回路３１ひいてはモータ３０を制御して、回転支持部２０および検査対象物１０を所定の回転角度θだけ回転させる。次に、第二撮影制御部１１５は、補正された回転位置Ｐ２に位置された検査対象物１０の周面１１ａを撮影するよう、第二カメラ４２を制御する（第三ステップ）。第二カメラ４２によって撮影された画像データは、例えばデータ記憶部１２２に保存される。

以降、上述した回転位置Ｐ１から回転位置Ｐ２への回転制御および当該回転位置Ｐ２における第二カメラ４２による検査対象物１０の撮影と同様に、駆動制御部１１４は、補正済みの回転位置Ｐｎ−１（ｎ＝３，４，・・・，１２）に位置された検査対象物１０が、次の補正済みの回転位置Ｐｎ（ｎ＝３，４，・・・，１２）に位置されるよう、駆動回路３１ひいてはモータ３０を制御して、回転支持部２０および検査対象物１０を所定の回転角度θだけ回転させる。第二撮影制御部１１５は、補正済みの回転位置Ｐｎに位置された検査対象物１０の周面１１ａを撮影するよう、第二カメラ４２を制御する。初期位置Ｐ０から回転位置Ｐ１への補正が実行されているため、回転位置Ｐ２〜Ｐ１２は、いずれも補正済みの回転位置Ｐ２〜Ｐ１２である。

各回転位置Ｐｎ（ｎ＝１，２，・・・，１２）での検査対象物１０の撮影が終了すると、搬送制御部１１１は、検査対象物１０が回転支持部２０による支持位置（回転位置Ｐ１２）から当該回転支持部２０外へ搬出されるよう搬送機構６０を制御する。

各回転位置Ｐｎ（ｎ＝１，２，・・・，１２）で第二カメラ４２によって撮影された検査対象物１０の周面１１ａの少なくとも検査領域Ａｄｎ（ｎ＝１，２，・・・，１２）の画像データは、例えばデータ記憶部１２２に保存されている。側面検査部１１６は、各検査領域Ａｄｎの画像データに基づいて、例えば、良品画像との比較によるパターンマッチング等の公知の画像処理手法により、各検査領域Ａｄｎにおける異常の有無を検査する（第四ステップ）。なお、側面検査部１１６による検査は、検査対象物１０の全ての回転位置Ｐｎにおける撮影が終了した後に実行されてもよいし、各検査領域Ａｄｎの撮影が実行される度に実行されてもよい。

端面検査部１１７は、データ記憶部１２２に保存された軸方向画像Ｉｍｔに基づいて、例えば、良品画像との比較によるパターンマッチング等の公知の画像処理手法により、検査対象物１０の端面１２ｃにおける異常の有無を検査する。

側面検査部１１６および端面検査部１１７における検査において、所定の異常が検出された場合、出力制御部１１９は、出力部５０から異常を示す出力が実行されるよう、出力部５０を制御する。

図９は、検査対象物１０が回転位置Ｐ１０に位置された状態で第二カメラ４２によって撮影された当該検査対象物１０の側方画像Ｉｍｓを示す図である。図９に例示されるように、検査領域Ａｄ１０の形状は、検査対象物１０の軸方向（図９の上下方向）に長い四角形状（長方形状、帯状）である。

検査領域Ａｄ１０には、画像処理による検査の対象外とする除外領域Ａｅが、スリット１１ｃに対応して設定されている。その理由は、スリット１１ｃ内には周壁が存在しないため、側方画像Ｉｍｓにおけるスリット１１ｃ内の領域の検査は不要だからであるとともに、スリット１１ｃ内の領域は光を反射せず暗いため、仮に、スリット１１ｃ内の領域が検査領域Ａｄ１０から除外されていない場合にあっては、側面検査部１１６は、スリット１１ｃ内の領域を異常領域と誤判断してしまう虞があるから、である。

除外領域Ａｅは、回転位置Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２毎に、スリット１１ｃの位置に応じて設定されている。図９に例示されるように、回転位置Ｐ１０においては、検査領域Ａｄ１０の周方向の端部（図９では左右の端部）に設けられたＣ字状の切欠として、除外領域Ａｅが設けられている。なお、回転位置Ｐ１０では、除外領域Ａｅは、検査領域Ａｄ１０の周方向の端部（図９では左右の端部）に設けられたＣ字状の切欠であるが、他の回転位置Ｐｎでは、切欠の深さや位置が異なったり、除外領域Ａｅが検査領域Ａｄｎを軸方向に分断したりする。

ここで、仮に、回転位置Ｐｎ（ｎ＝１，２，・・・，１２）にずれがあると、側方画像Ｉｍｓにおいてスリット１１ｃ内の領域と除外領域Ａｅとの間にずれが生じ、例えば、除外領域Ａｅが周面１１ａ上まで進出したり、逆にスリット１１ｃ内の領域の一部が検査領域Ａｄｎになったりする。この点、本実施形態では、上述したように、軸方向画像Ｉｍｔに基づいて補正量算出部１１３によって算出された補正量だけ初期位置Ｐ０から回転位置Ｐ１へ回転させることにより、検査対象物１０の回転方向のずれが補正され、その後、回転位置Ｐ２〜Ｐ１２においては、直前の回転位置Ｐｎ−１から順次所定の回転角度θだけ回転させることにより補正済みの状態を維持できる。よって、本実施形態によれば、側面検査部１１６は、検査対象物１０の周面１１ａの検査を、より容易に、より迅速に、あるいはより精度良く実行することが可能となる。

図１０は、画像検査システム１において得られた補正量と当該補正量が取得された回数との相対関係を例示するグラフであって、画像検査システム１の使用開始からの経過時間ｔｍが異なる二つの相関関係を示す図である。図１０において、黒い丸は、使用開始当初（ｔｍ＝ｔ０）の所定回数分（例えば１００回分）のグラフであり、白い丸は、使用開始から比較的長い時間が経過した時点（ｔｍ＝ｔ１＞ｔ０）の直前の所定回数分（例えば１００回分）のグラフである。図１０から明らかとなるように、使用開始当初に比べて、時間の経過とともに、補正量のばらつきが増大していることがわかる。なお、補正量の大きさ（すなわちずれ角度の大きさ）は、上述したように、搬送機構６０や回転支持部２０の寸法のばらつき等に起因して生じうる。したがって、搬送機構６０や回転支持部２０の、例えば検査対象物１０や他の部材との接触や摺動による摩耗の促進による寸法の増大（経時劣化）によって、補正量の大きさのばらつきが増大している虞がある。そこで、異常判断部１１８は、補正量（またはずれ角度）に基づいて画像検査システム１の異常の有無を判断する。異常判断部１１８は、補正量またはずれ角度のばらつきを示す代表値（例えば、標準偏差）に基づいて、異常の有無を判断する。具体的に、異常判断部１１８は、例えば、補正量の所定回数分の標準偏差σが、閾値σｔｈ以上である（またはより大きい）場合に、異常と判断することができる。図１０の例では、黒い丸で示された使用開始当初（ｔｍ＝ｔ０）の所定回数分（例えば１００回分）の標準偏差σが０．６であり、白い丸で示された使用開始から比較的長い時間が経過した時点（ｔｍ＝ｔ１＞ｔ０）の直前の所定回数分（例えば１００回分）の標準偏差σが１．３であり、閾値σｔｈが１である場合、異常判断部１１８は、ｔｍ＝ｔ０では正常であると判断し、ｔｍ＝ｔ１では異常であると判断する。なお、代表値は、ばらつきの増減に応じて増減するパラメータであればよく、標準偏差には限定されない。また、所定回数は、一定数であればよく、１００回には限定されない。また、標準偏差等のばらつきの増減を示すパラメータは、搬送機構６０や回転支持部２０の経時劣化（摩耗の経時変化）を示すパラメータの一例である。

以上、説明したように、本実施形態では、例えば、補正量算出部１１３は、第一カメラ４１（第一撮像部）によって撮影された検査対象物１０の軸方向画像Ｉｍｔに基づいて検査対象物１０の回転位置のずれ角度の補正量を算出し、駆動制御部１１４は、検査対象物１０が、補正量により補正された所定の回転位置（Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２）に位置するよう、モータ３０（駆動機構）を制御し、第二撮影制御部１１５は、検査対象物１０が補正された所定の回転位置（Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２）に位置した状態で周面１１ａを撮影するよう、第二カメラ４２（第二撮像部）を制御し、側面検査部１１６は、第二カメラ４２によって撮影された周面１１ａの画像（側方画像Ｉｍｓ）に基づいて当該周面１１ａの異常を検査する。このような構成によれば、例えば、補正量算出部１１３は、軸方向画像Ｉｍｔに基づいて、より迅速にあるいはより容易にずれ角度の補正量を算出することができ、ひいては、検査対象物１０の検査に要する時間をより短くすることができるとともに、演算処理装置１００の演算負荷をより低減することができる。

また、本実施形態では、例えば、補正量算出部１１３は、第一カメラ４１によって撮影された検査対象物１０の軸方向における第一カメラ４１に近い端面１２ｃの軸方向画像Ｉｍｔに基づいて補正量を算出する。このような構成によれば、例えば、ずれ角度を検出しやすい形状を有するとともに、より近傍に位置される分より大きい画像となる端面１２ｃの画像に基づいてより精度良くずれ角度の補正量を算出することができ、ひいては、補正の精度をより一層高めることができる。

また、本実施形態では、例えば、補正量算出部１１３は、第一カメラ４１によって撮影された検査対象物１０の画像に含まれる境界線１２ｅ（直線状部分）の画像に基づいて、補正量を算出する。このような構成によれば、例えば、境界線１２ｅの姿勢（角度）に基づいて、より迅速にあるいはより容易にずれ角度の補正量を算出することができる。なお、直線部分は、境界線１２ｅ（端縁）には限定されず、例えば、切欠、凹部、突起等の縁や、刻印、文字等であってもよい。また、直線状部分は、端面１２ｃ以外に設けられた直線状部分であってもよい。

また、本実施形態では、例えば、側面検査部１１６は、周面１１ａの異常の検査を、所定の回転位置（Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２）に対応して設定された除外領域Ａｅが除外された検査領域（Ａｄ１，Ａｄ２，・・・，Ａｄ１２）内で実行する。このような構成によれば、例えば、スリット１１ｃに対応した領域を検査することによる異常の誤検知を、抑制することができる。

また、本実施形態では、例えば、最初に初期位置Ｐ０から回転位置Ｐ１（第一位置）へのずれ角度の補正が実行されることにより、以降の回転位置（Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐ１２）は、所定の回転角度θだけ回転することにより補正済みの回転位置（Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐ１２）となる。このような構成によれば、例えば、より高精度な回転位置（Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２）の制御を、より容易に実行することができる。

また、本実施形態では、例えば、異常判断部１１８は、補正量またはずれ角度に基づいて、一例としては、補正量またはずれ角度のばらつきを示す標準偏差等の代表値に基づいて、画像検査システム１の異常の有無を判断する。このような構成によれば、例えば、補正量またはずれ角度とは別のパラメータによって画像検査システム１の異常の有無を判断するような構成と比較して、画像検査システム１のシステム構成をより簡素化することができる。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例である。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、実施形態の構成や形状は、部分的に他の構成や形状と入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、角度、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１…画像検査システム、１０…検査対象物、１１ａ…周面（側面）、１２ｃ…端面、２０…回転支持部、３０…モータ（駆動機構）、４１…第一カメラ（第一撮像部）、４２…第二カメラ（第二撮像部）、１１２…第一撮影制御部、１１３…補正量算出部、１１４…駆動制御部、１１５…第二撮影制御部、１１６…側面検査部、１１８…異常判断部、Ａｘ…中心軸、Ａｅ…除外領域、Ａｄ１，Ａｄ２，・・・，Ａｄ１２…検査領域、Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐ１２…回転位置。

Claims (7)

1. 中心軸を中心とした円筒状の側面を有した検査対象物を前記中心軸回りに回転可能に支持する回転支持部と、
   前記回転支持部を回転させる駆動機構と、
   前記検査対象物を前記中心軸の軸方向に撮影する第一撮像部と、
   前記側面を撮影する第二撮像部と、
   前記第一撮像部による撮影を制御する第一撮影制御部と、
   前記第一撮像部によって撮影された前記検査対象物の画像に基づいて前記検査対象物の回転位置のずれ角度の補正量を算出する補正量算出部と、
   前記検査対象物が、前記補正量算出部によって算出された補正量により補正された所定の回転位置に位置するよう、前記駆動機構を制御する駆動制御部と、
   前記検査対象物が前記補正された所定の回転位置に位置した状態で前記側面を撮影するよう、前記第二撮像部を制御する第二撮影制御部と、
   前記第二撮像部によって撮影された前記側面の画像に基づいて当該側面の異常を検査する側面検査部と、
   を備えた、画像検査システム。
2. 前記補正量算出部は、前記第一撮像部によって撮影された前記検査対象物の前記軸方向における前記第一撮像部に近い端面の画像に基づいて前記補正量を算出する、請求項１に記載の画像検査システム。
3. 前記補正量算出部は、前記第一撮像部によって撮影された前記検査対象物の画像における直線状部分の画像に基づいて、前記補正量を算出する、請求項１または２に記載の画像検査システム。
4. 前記側面検査部は、前記側面の異常の検査を、前記所定の回転位置に対応して設定された除外領域が除外された検査領域内で実行する、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の画像検査システム。
5. 前記補正量または前記ずれ角度に基づいて前記画像検査システムの異常の有無を判断する異常判断部を備えた、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の画像検査システム。
6. 前記異常判断部は、前記補正量または前記ずれ角度のばらつきを示す代表値に基づいて異常の有無を判断する、請求項５に記載の画像検査システム。
7. 中心軸を中心とした円筒状の側面を有した検査対象物を第一撮像部により前記中心軸の軸方向に撮影する第一ステップと、
   前記第一ステップにおいて撮影された前記検査対象物の画像に基づいて前記検査対象物の回転位置のずれ角度の補正量を算出する第二ステップと、
   前記検査対象物が前記補正された所定の回転位置に位置した状態で前記側面を第二撮像部により撮影する第三ステップと、
   前記側面の画像に基づいて当該側面の異常を検査する第四ステップと、
   を備えた、画像検査方法。

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