JP2020169950A - 画像検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置から出力される画像を調整する設定アプリケーションと、画像に対する検査を行う検査アプリケーションとで調整を同時に実行可能にして調整時の操作を簡単にする。【解決手段】設定アプリケーションが起動されると、撮像装置が出力する画像の調整及び画像の取得を実行する。検査アプリケーションが起動されると、設定アプリケーション内に仮想的に設けられた中継器を介して撮像装置との通信を実行可能にする。【選択図】図７

Description

本発明は、例えばワーク等の検査対象物を検査する画像検査システムに関する。

従来より、検査対象物の三次元形状を計測し、計測結果に基づいて検査対象物の良否を判定するように構成された画像検査システムが知られている。特許文献１に開示された画像検査システムは、照明方向が異なる複数の輝度画像から検査対象物の表面の法線ベクトルを求め、この法線ベクトルに基づき検査対象物の表面形状を示す形状画像を生成する、いわゆるフォトメトリックステレオの原理を利用しており、フォトメトリックステレオの原理に基づいて生成された形状を示す検査画像を用いて検査対象物の良否を判定している。特許文献１では、検査画像にパターンサーチを実行して検査領域を設定した後、検査領域の位置補正を行い、その後、傷の有無を検査するようにしている。

このような画像検査システムは、例えばパーソナルコンピュータ等からなる制御装置と、制御装置に接続されたカメラとを備えており、制御装置がカメラを制御し、カメラで撮像した画像を制御装置が取得して各種画像処理や判定処理を行うように構成されているのが一般的である。このようなシステムにおいて適切な撮像をカメラで行うためにはカメラの露光時間やアナログゲインなどの設定値を状況や検査対象物に応じて変更する必要があり、これら各設定項目の設定値は制御装置から通信経路を経て変更することが可能になっている。ところが、各設定項目と、その設定値を保持するレジスタのアドレスとの対応関係は、カメラの機種毎、カメラのメーカー毎に異なっているのが通常であり、例えばカメラを別の機種に変更しようとすると、画像検査アプリケーションのプログラム修正やドライバソフトウェアの再インストールなど、多くの手間を伴うことになる。

そこで、近年、制御装置とカメラとの接続インターフェースの標準化規格としてＧｅｎＩＣａｍ規格が策定され、制御装置で構築する画像検査アプリケーションからカメラを制御したり、カメラで撮像した画像を取得するインターフェースについて、ＧｅｎＩＣａｍ（登録商標）規格を満たしたカメラとアプリケーション間で標準化することが行われている。

特開２０１５−２３２４８１号公報

ところで、ＧｅｎＩＣａｍ規格などに対応したカメラは性能や処理能力が様々であることから、カメラから出力される画像を調整するための設定は、そのカメラに対応した設定アプリケーションによって実行可能にする方が、カメラの性能を引き出す点で好ましい。しかしながら、最終的な画像検査は、制御装置の画像検査アプリケーションで実行することになるので、画像検査アプリケーションにおいても調整を行いたい場合がある。

ところが、設定アプリケーションと画像検査アプリケーションの双方から同一のカメラに対して同時に接続して調整を行うことはできないので、実際の設定現場では、設定アプリケーションと画像検査アプリケーションを切り替えながら、各アプリケーションで調整を行わなければならず、操作が煩雑になる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撮像装置から出力される画像を調整する設定アプリケーションと、画像に対する検査を行う検査アプリケーションとで調整を同時に実行可能にして調整時の操作を簡単にすることにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、検査対象物を撮像する画像検査装置用撮像装置と、当該撮像装置とネットワークを介して接続され、前記撮像装置の設定を行う設定装置とを備え、検査対象物の検査を行う画像検査システムであって、前記設定装置は、前記撮像装置から出力される画像を調整するための設定を行う設定アプリケーションと、前記撮像装置から出力される画像に対する検査を行う検査アプリケーションとが実行可能な処理部と、前記撮像装置と通信するための通信部とを備え、前記処理部は、前記設定アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、前記通信部を介して前記撮像装置が出力する画像の調整及び画像の取得を実行する一方、前記検査アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、前記設定アプリケーション内に仮想的に設けられた中継器を介して前記撮像装置との通信が実行可能であるとともに、取得した画像に対して検査を実行するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、設定装置と撮像装置とがネットワークを介して接続されると、設定装置は通信部によって撮像装置と通信可能になる。実際の運用前に各種調整を行う際、設定装置の処理部で設定アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、通信部を介して撮像装置が出力する画像の調整及び画像の取得が実行される。

一方、検査アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、設定アプリケーション内に仮想的に設けられた中継器を介して撮像装置との通信が実行される。これにより、設定アプリケーションと検査アプリケーションを切り替えることなく、検査アプリケーション上の操作により、撮像装置が出力する画像の調整を実行することが可能になる。また、検査アプリケーションが設定アプリケーションの中継器を介して取得した画像に対して検査を実行することができる。

第２の発明は、前記処理部は、前記検査アプリケーションで受け付けた使用者による指示を、前記中継器を介して前記撮像装置に送信するように構成されていることを特徴とする。

すなわち、検査アプリケーションを起動した状態で、使用者が何らかの指示を検査アプリケーション上で行うと、当該指示が検査アプリケーションで受け付けられる。検査アプリケーションで受け付けられた使用者による指示は、中継器を介して撮像装置に送信されるので、検査アプリケーションを起動したまま、使用者による指示を撮像装置に送信して当該撮像装置の調整を実行することができる。

第３の発明は、前記処理部は、前記検査アプリケーションからの画像取得要求を、前記中継器を介して前記撮像装置に送信するように構成され、前記撮像装置は、前記中継器を介して送信された前記画像取得要求に基づいて画像を出力するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、検査アプリケーションの画像取得要求が中継器を介して撮像装置に送信されると、撮像装置は画像取得要求に基づいて画像を出力し、この出力された画像は中継器を介して検査アプリケーションで取得され、検査を実行することができる。

第４の発明は、前記処理部は、前記撮像装置から出力された画像を受け付け、当該画像を、前記中継器を介して前記検査アプリケーションに提供するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、撮像装置から出力された画像が処理部で受け付けられると、当該画像が中継器を介して検査アプリケーションに提供され、検査アプリケーションで調整や検査を実行することができる。

第５の発明は、前記処理部は、前記撮像装置から出力されかつ前記設定アプリケーション上に表示可能な画像を、前記中継器を介して前記検査アプリケーションに提供するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、設定アプリケーション上に表示可能な画像が中継器を介して検査アプリケーションに提供され、検査アプリケーションで調整や検査を実行することができる。

第６の発明は、前記処理部は、前記検査アプリケーションが起動されると、前記設定アプリケーションを起動して前記検査アプリケーションを前記中継器に接続するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、使用者が検査アプリケーションを起動すると、設定アプリケーションが起動されて検査アプリケーションと中継器との接続が完了するので、操作性が向上する。

第７の発明は、前記検査アプリケーションは、前記撮像装置から出力される画像を調整可能に構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、撮像装置から出力される画像を設定アプリケーションからだけでなく、検査アプリケーションからも調整することができる。

本発明によれば、検査アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、設定アプリケーション内に仮想的に設けられた中継器を介して撮像装置との通信を実行することができるので、設定アプリケーションと検査アプリケーションとを切り替えることなく、両アプリケーションで調整を同時に実行することができ、調整時の操作を簡単にすることができる。

本発明の実施形態１に係る画像検査システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。 実施形態２に係る図１相当図である。 実施形態３に係る図１相当図である。 実施形態４に係る図１相当図である。 デフレクトメトリの原理に基づいて検査用画像を生成する手順を示すフローチャートである。 フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成する実施形態５に係る図１相当図である。 画像検査アプリケーションとカメラとの接続インターフェースを説明する図である。 撮像装置の内部処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 デフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成を行う場合のパラメータセットを示す図である。 マルチスペクトルイメージングにより検査画像の生成を行う場合のパラメータセットを示す図である。 前処理モジュールの構成を示す図である。 撮像装置の内部処理のフローチャートにおいてあるユニットを特定する要領を説明する図である。 設定用ユーザーインターフェースを示す図である。 パラメータセット番号の選択によって設定用ユーザーインターフェースが切り替えられる場合を示す模式図である。 パラメータセット番号の選択によってパラメータセットが切り替えられる内部的な仕組みを説明する図である。 方向別フィルターの処理例を示す図である。 位置補正後に方向別フィルターを実行する場合を説明する図である。 フィルター設定用ユーザーインターフェースを示す図である。 フィルター処理を実行可能な画像を一覧形式で示した図である。 フィルター処理の詳細ユーザーインターフェースを示す図である。 フィルターの方向依存性を示す図である。 位置補正後に方向別フィルターを実行するフローチャートである。 複数の領域が設定されている場合に、位置補正後に方向別フィルターを実行するフローチャートである。 移動体追従時のフローチャートである。 依存関係を持った帳票の一例を示す図である。 最も末節のカテゴリとレジスタの順序を入れ替えた状態を示す図２５相当図である。 １階層上のカテゴリとレジスタの順序を入れ替えた状態を示す図２５相当図である。 並べ替え前後のレジスタの出現順序と、出力された帳票とを示す図である。 ＬｕｍｉＴｒａｘモードのレジスタの出現順序の一例を示す図である。 レジスタの前後関係が設定順となっていない場合の図２９相当図である。 レジスタの並べ替えを行った場合の図２９相当図である。 設定アプリケーションのユーザーインターフェースと、画像検査アプリケーションのインターフェースとの表示例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る画像検査システム１の運用状態を模式的に示すものである。画像検査システム１は、ワークＷ（検査対象物）を撮像した画像を用いてワークＷの欠陥の有無を検査するように構成されており、ワークＷを照明する照明装置２と、ワークＷを撮像する画像検査装置用撮像装置３と、撮像装置３の設定を行うパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で構成された設定装置４とを備えている。設定装置４は、表示部５と、キーボード６及びマウス７とを備えている。表示部５は、たとえば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものであり、撮像装置３で撮像された画像、撮像装置３で撮像された画像を各種処理した処理後の画像、各種ユーザーインターフェース（ＧＵＩ）等を表示することができる部分である。各種ユーザーインターフェース等は、設定装置４の本体部で生成される。表示部５の横方向を当該表示部５のＸ方向とし、表示部５の縦方向を当該表示部５のＹ方向とすることができる。

また、キーボード６及びマウス７は、従来から周知のコンピュータ操作用の機器（操作手段）である。キーボード６またはマウス７の操作により、各種情報を設定装置４に入力することができるとともに、表示部５に表示されている画像等を選択することができる。尚、キーボード６及びマウス７の代わり、またはキーボード６及びマウス７に加えて、たとえば、音声入力機器、感圧式タッチ操作パネル等のコンピュータ操作用の機器を使用することもできる。

たとえば、設定装置４には、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）等からなる外部制御機器８が接続されている。この外部制御機器８は、画像検査システム１の一部を構成するものとしてもよい。また、外部制御機器８は、画像検査システム１の構成要素としなくてもよい。

図１では、複数のワークＷが搬送用ベルトコンベアＢの上面に載置された状態で図１における白抜き矢印で示す方向へ搬送されている場合を示している。外部制御機器８は、搬送用ベルトコンベアＢ及び画像検査システム１をシーケンス制御するための機器であり、汎用のＰＬＣを利用することができる。

尚、この実施形態の説明では、搬送用ベルトコンベアＢによるワークＷの搬送方向（ワークＷの移動方向）をＹ方向とし、搬送用ベルトコンベアＢの平面視でＹ方向に直交する方向をＸ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向（搬送用ベルトコンベアＢの上面に直交する方向）をＺ方向と定義するが、これは説明の便宜を図るために定義するだけである。

画像検査システム１は、ワークＷの外観検査、即ちワークＷの表面の傷、汚れ、打痕等の欠陥の有無を検査する場合に使用することができるものであり、この検査結果からワークＷの良否判定を行うこともできる。画像検査システム１は、その運用時において、外部制御機器８から信号線を介して、欠陥検査（良否判定検査）の開始タイミングを規定する検査開始トリガ信号を受信する。画像検査システム１は、この検査開始トリガ信号に基づいてワークＷの撮像及び照明等を行って所定の処理後、検査用画像を得る。その後、検査用画像に基づいて外観検査し、その検査結果は、信号線を介して外部制御機器８へ送信される。このように、画像検査システム１の運用時には、画像検査システム１と外部制御機器８との間で、信号線を介して検査開始トリガ信号の入力と検査結果の出力が繰り返し行われる。なお、検査開始トリガ信号の入力や検査結果の出力は、上述したように、画像検査システム１と外部制御機器８との間の信号線を介して行ってもよいし、それ以外の図示しない信号線を介して行ってもよい。例えば、ワークＷの到着を検知するためのセンサと画像検査システム１とを直接的に接続し、そのセンサから画像検査システム１へ検査開始トリガ信号を入力するようにしてもよい。また、画像検査システム１は、トリガ信号を内部で自動生成して検査を行うように構成してもよい。

また、画像検査システム１は、専用のハードウェアで構成する他、汎用の機器にソフトウェアをインストールしたもの、たとえば汎用もしくは専用のコンピュータに画像検査プログラムをインストールした構成としてもよい。たとえば、グラフィックボードなどのハードウェアを画像検査処理に特化させた専用のコンピュータに、画像検査プログラムをインストールした構成とすることもできる。

（照明装置２の構成）
照明装置２は、発光部２ａと、発光部２ａを制御する照明制御部２ｂとを備えている。発光部２ａと照明制御部２ｂとは、別体であってもよいし、一体化されたものであってもよい。また、照明制御部２ｂは、設定装置４に組み込まれていてもよい。発光部２ａは、たとえば発光ダイオード、液晶パネルを用いたプロジェクタ、有機ＥＬパネル、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等で構成することができ、照明部と呼ぶこともできる。発光ダイオード、液晶パネル、有機ＥＬパネル、ＤＭＤについては図示しないが、従来から周知の構造のものを用いることができる。照明装置２は、設定装置４に対して信号線１００ａを介して接続されており、撮像装置３及び設定装置４から離して設置することができるようになっている。

実施形態１の照明装置２は、均一面発光を行うことができるように構成される。また、照明装置２は、デフレクトメトリ処理を実現可能な照明を行うことができるように構成されており、従って、周期的な照度分布を有するパターン光をワークＷに照射する発光部２ａを有している。すなわち、照明装置２は、複数の異なるパターン光をワークＷに対して順次照射するパターン光照明を実行するパターン光照明部とすることができる。以下、デフレクトメトリ処理を行うことによって検査用画像を生成する場合に用いる照明装置２について説明する。

複数の発光ダイオードを用いる場合には、複数の発光ダイオードをドットマトリクス状に配置して電流値制御によって周期的な照度分布を有するパターン光を生成することができる。たとえば、明暗がＹ方向に変化するＹ方向パターン光の場合、縞模様がＹ方向に繰り返されるパターン光という表現とすることもでき、このＹ方向パターン光を生成する際には、照度分布の位相をＹ方向にシフトさせることにより、照度分布の位相が異なった複数のＹ方向パターン光を生成することができる。Ｙ方向パターン光の照度分布をｓｉｎ波形に近似した波形で表すこともでき、この場合、たとえば位相を９０゜ずつ変化させて、０゜の場合のＹ方向パターン光、９０゜の場合のＹ方向パターン光、１８０゜の場合のＹ方向パターン光、２７０゜の場合のＹ方向パターン光を生成することができる。

また、明暗がＸ方向に変化するＸ方向パターン光の場合、縞模様がＸ方向に繰り返されるパターン光という表現とすることもでき、このＸ方向パターン光を生成する際には、照度分布の位相をＸ方向にシフトさせることにより、照度分布の位相が異なった複数のＸ方向パターン光を生成することができる。Ｘ方向パターン光の照度分布をｓｉｎ波形に近似した波形で表すこともでき、この場合、たとえば位相を９０゜ずつ変化させて、０゜の場合のＸ方向パターン光、９０゜の場合のＸ方向パターン光、１８０゜の場合のＸ方向パターン光、２７０゜の場合のＸ方向パターン光を生成することができる。つまり、照明装置２は、異なる照明態様でワークＷを照明することができる。デフレクトメトリ処理を行う場合、ワークＷに照射するパターン光はｓｉｎ波形だけでなく、三角波等のパターン光でも可能である。

尚、全ての発光ダイオードに同じ電流値の電流を流すことで照度分布が面内で均一な光を照射することもできる。全ての発光ダイオードに流す電流値を同じにして変化させていくと、暗い面発光状態から明るい面発光状態まで発光状態を変化させることができる。

また、液晶パネル及び有機ＥＬパネルの場合は、各パネルを制御することで各パネルから照射される光が周期的な照度分布を有するパターン光となるようにすることができる。デジタルマイクロミラーデバイスの場合は、内蔵された微小鏡面を制御することで周期的な照度分布を有するパターン光を生成して照射することができる。尚、照明装置２の構成は上述したものに限られるものではなく、周期的な照度分布を有するパターン光を生成することができる機器や装置等であれば使用することができる。

また、後述するが、フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成する場合に用いる照明装置２は、少なくとも３以上の異なる方向から照明を個別に照射可能な照明装置を用いることができる。また、照明装置２は、マルチスペクトル照明が可能に構成された照明装置であってもよく、照明装置２の構成は特に限定されるものではない。

（撮像装置３の構成）
撮像装置３は、カメラ３１と、集光系光学系３２と、撮像制御部３３とを有している。撮像装置３は、設定装置４に対して信号線１００ｂを介して接続されており、照明装置２及び設定装置４から離して設置することができるようになっている。

カメラ３１は、集光系光学系３２を通して得られた光の強度を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子からなるイメージセンサを有している。撮像制御部３３は、記憶装置や信号処理装置を有するとともに、カメラ３１の露光開始及び終了の制御、露光時間の制御、アナログゲインの調整等を行う部分である。内部の論理回路によってイメージセンサの駆動や、画像データの転送を制御することができる。また、撮像制御部３３によって各種画像処理、フィルター処理等を行うことができるようになっており、撮像装置３は、フィルター処理機能を保有した装置である。

集光系光学系３２は、外部から入射する光を集光するための光学系であり、典型的には一以上の光学レンズを有している。また、集光系光学系３２は、オートフォーカスを実行可能に構成されている。照明装置２からワークＷの表面に向けて照射された光が該ワークＷの表面で反射して集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２との位置関係を設定することができる。ワークＷが透明フィルムやシートのように透光性を有する部材である場合、照明装置２からワークＷの表面に向けて照射されたパターン光が該ワークＷを透過して撮像装置３の集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２との位置関係を設定することができる。上記したいずれの場合も、ワークＷの表面で反射した正反射成分及び拡散反射成分が撮像装置３の集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２とを配置する。また、撮像装置３には、受光素子がＹ方向に直線状に配置されたラインカメラを用いることもできるが、ラインカメラではなく、エリアカメラ（受光素子がＸ方向とＹ方向に並ぶように配置されたカメラ）を用いることもでき、このエリアカメラの場合は、同軸照明という形態も可能である。

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る画像検査システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態２では、撮像制御部３３が撮像素子を有するカメラ３１及び集光系光学系３２から分離しており、この撮像制御部３３に照明制御部２ｂが取り込まれて一体化されている。撮像制御部３３は、設定装置４に対して信号線１００ｂを介して接続されている。撮像制御部３３と照明制御部２ｂとは別体とすることもできる。

（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係る画像検査システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態３では、撮像制御部３３に照明制御部２ｂが取り込まれて一体化されるとともに、撮像制御部３３に表示部５及びマウス７が接続されている。設定装置４は、たとえばノートパソコン等で構成されており、撮像制御部３３に接続されている。設定装置４は、キーボード６を有している。また、設定装置４には、マウスを接続してもよい。設定装置４が生成した各種ユーザーインターフェース等は、撮像制御部３３を介して表示部５に表示することができる。

（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係る画像検査システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態４では、照明装置２と撮像装置３とが一体化されており、照明制御部２ｂと撮像制御部３３とも一体化されている。尚、実施形態２〜４において、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略している。

（デフレクトメトリ処理）
実施形態１〜４では、撮像装置３が撮像した複数の輝度画像からデフレクトメトリの原理に基づいてワークＷの表面の位相データを生成し、当該位相データに基づいてワークＷの形状を示す検査用画像を生成するデフレクトメトリ処理を行うように構成されている。

以下、図５に示すフローチャートに従って検査用画像の生成について詳細に説明する。フローチャートのステップＳＡ１では、照明装置２が所定の照明条件に従ってパターン光を生成し、ワークＷを照明する。このときの照明条件は、位相が０゜の場合のＹ方向パターン光、９０゜の場合のＹ方向パターン光、１８０゜の場合のＹ方向パターン光、２７０゜の場合のＹ方向パターン光、０゜の場合のＸ方向パターン光、９０゜の場合のＸ方向パターン光、１８０゜の場合のＸ方向パターン光、２７０゜の場合のＸ方向パターン光を順番に生成する照明条件とすることができる。従って、照明装置２は、合計８種類のパターン光（Ｘ方向で４種類、Ｙ方向で４種類）を生成してワークＷに順次照射する。パターン光が照射される都度、撮像装置３がワークＷを撮像する。撮像装置３による撮像の際、パターン光の照射回数が８回であることから、８つの輝度画像が得られる。尚、ワークＷの形状等によっては、Ｘ方向パターン光のみ、またはＹ方向パターン光のみ照射するようにしてもよい。また、パターン光の数は３つであってもよい。

その後、ステップＳＡ２に進み、ステップＳＡ１で得られた８つの輝度画像に対してデフレクトメトリ処理を行う。パターン光が照射されたワークＷを撮像することで、得られた輝度画像の各画素値には、正反射成分と、拡散反射成分（＋環境成分）とが含まれることになる。パターン光の照度分布の位相をＸ方向に９０゜（π／２）ずつシフトさせて４回撮像しているので、各画素値はＸ方向パターン光の照射によって４種類得られる。拡散反射成分、正反射成分、正反射角度（位相）は、位相データであり、周知の計算式により算出することができる。

同様に、パターン光の照度分布の位相をＹ方向に９０゜（π／２）ずつシフトさせて４回撮像しているので、各画素値はＹ方向パターン光の照射によって４種類得られる。Ｙ方向についても同様に拡散反射成分、正反射成分、正反射角度（位相）を算出することができる。

たとえば、正反射成分画像は、逆相同士の差分により、拡散成分を排除することで得ることができる。Ｘ方向とＹ方向でそれぞれ得られ、それらを合成することで正反射成分画像となる。また、正反射角度は、π／２ずれの正反射成分により、ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθとして角度を算出することで得られる。また、平均画像は、拡散成分と環境成分とを含んでおり、逆相同士の加算により、正反射成分を排除することで得られる。

ステップＳＡ３では拡散反射成分画像に対してコントラスト補正を行う。また、ステップＳＡ４では正反射成分画像に対してコントラスト補正を行う。各コントラスト補正は、線形補正とすることができる。たとえば、ＲＯＩの平均が中央値になるように補正する。８ビットの場合は１２８レベルを中央値とすればよい。これによって、補正後の拡散成分、補正後の正反射成分が得られる。

また、ステップＳＡ５では位相成分について参照位相との差分を取る。このステップＳＡ５では、参照平面の位相に対して差分を取得する。たとえば、使用者が、参照平面として球面状、円筒状、平面状等を指定し、これらとの差分を取得するようにする。あるいは、自由曲面で抽出させてもよい。Ｘ方向について補正後の位相（差分）が得られ、Ｙ方向についても補正後の位相が得られる。拡散反射成分画像、正反射成分画像、参照位相差分画像は出力画像とすることができる。

ステップＳＡ６では、ステップＳＡ５で得られた参照位相差分画像に基づいて階層化画像と深さ輪郭画像を得る。階層化画像は、１／２縮小を繰り返した画像である。これにより、階層化された位相の画像がＸ方向とＹ方向でそれぞれ得られる。

一方、深さ輪郭画像とは、位相差分が大きい部分を強調した出力画像であり、曲率とは異なる概念である。深さ輪郭画像は、形状積み上げによって得られる形状画像に比べて高速に得られ、ワークＷの線キズが極めて見やすく、しかも、輪郭の抽出がし易い等の利点がある。

次に、ステップＳＡ７では、階層化された位相の画像に対して形状積み上げを行って形状画像を生成する。Ｘ方向とＹ方向の正反射角度に対し、Ｇａｕｓｓ−Ｊａｃｏｂｉ法などによる積み上げ計算を行うことで、形状画像を得ることができる。形状画像は出力画像となる。

一般的には、ｕｎｗｒａｐｐｉｎｇをしてから、三角測距などによって形状を復元する例が多いところ、本実施形態においては、ｕｎｗａｐｐｉｎｇを回避し、局所的な微分値をＧａｕｓｓ−Ｊａｃｏｂｉ法で積み上げ計算することで、三角測距によらずに形状を復元している。形状復元方法は、既知の方法が適宜利用できる。好ましくは、三角測距を用いない方法である。また、縮小画像を多段に持つ、階層型方法とすることもできる。また、縮小画像と通常画像との差分を持つ方法とすることもできる。

さらに、パラメータとして特徴サイズを設定することもできる。特徴サイズとは、検査の目的や種別に応じた検出対象の傷のサイズを設定するためのパラメータである。例えば、特徴サイズのパラメータ値が１のときに一番細かい傷が検出でき、この値を上げていくと大きな傷が検出できるようにする。これにより、特徴サイズを大きくすると、より大きな傷が検出し易い状態となり、ワークＷ表面の傷や凸凹が明瞭となる。

ステップＳＡ８では簡易欠陥抽出を行う。すなわち、ワークＷの線キズ（欠陥）を検査し易い画像、ワークＷの汚れ（欠陥）を検査し易い画像、ワークＷの打痕（欠陥）を検査し易い画像をそれぞれ生成した後、画像に現れている欠陥を欠陥抽出画像に表示させる。欠陥抽出画像は、各画像に現れている欠陥を抽出して表示することができる画像であり、抽出した欠陥を１つの画像に合成して表示させることができるので合成欠陥画像と呼ぶこともできる。

たとえば、正反射成分画像は、正反射を鈍らせる汚れや、形状変化はないものの正反射の鈍いキズ、あるいは形状変化によって正反射が返ってこないキズ等の確認をし易い画像である。拡散反射画像は、ワークＷの表面のテクスチャの状態（具体的には印刷物の文字や黒ずんだ汚れ等）を確認し易い画像である。形状画像は、特徴サイズに応じて周囲画素を見ながら位相の変化を積み上げた画像である。ここで、形状画像の特徴サイズを大きく設定すると、形状変化のなかでも比較的浅くて面積の広い凹凸を捉えることができる。一方、形状画像の特徴サイズを小さく設定すると、線キズや面積の小さなキズを捉えることができる。また、形状画像に現れにくい欠陥（たとえば細いキズや深い傷）は、正反射成分画像に現れやすい傾向がある。また、深さ輪郭画像は、基準となる平面を算出し、この基準平面からのずれを画像化している。深さ輪郭画像からは、線キズや面積の小さなキズを捉えることができる。

ステップＳＡ８で簡易欠陥抽出を行った後に抽出された欠陥が表示された欠陥抽出画像を出力する。

（実施形態５）
図６は、本発明の実施形態５に係る画像検査システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。上記実施形態１〜４は、デフレクトメトリの原理に基づいて検査用画像を生成する形態であるのに対し、実施形態５では、フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成するように構成されている。

以下、フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成する具体的な方法について、図６を参照しながら、実施形態１と同じ部分には同じ符合を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

実施形態５に係る画像検査システム１は、たとえば特開２０１５−２３２４８６号公報に開示されている画像検査システムと同様に構成することができる。すなわち、画像検査システム１は、ワークＷを一定の方向から撮像する撮像装置３と、ワークＷを異なる三以上の照明方向から照明するための照明装置２００とを備えるとともに、実施形態１と同様な表示部５、キーボード６及びマウス７を少なくとも備えている。

照明装置２００は、ワークＷに対して、互いに異なる方向から光を照射するように構成されており、第１〜第４発光部２０１〜２０４と、第１〜第４発光部２０１〜２０４を制御する照明制御部２０５とを有している。この照明装置２００は、ワークＷに対して互いに異なる方向から光を照射する複数方向照明を実行する部分である。第１〜第４発光部２０１〜２０４は互いに間隔をあけてワークＷを取り囲むように配置されている。第１〜第４発光部２０１〜２０４は、発光ダイオード、白熱球、蛍光灯等を利用することができる。また、第１〜第４発光部２０１〜２０４は別体であってもよいし、一体化されていてもよい。

この実施形態では、第１〜第４発光部２０１〜２０４を順次点灯させ、第１〜第４発光部２０１〜２０４のいずれかが点灯した時点で、撮像装置３がワークＷを撮像する。たとえば、照明装置２００が１回目の照明トリガ信号を受信すると、照明制御部２０５が第１発光部２０１のみ点灯させる。このとき撮像装置３は撮像トリガ信号を受信して光が照射されるタイミングでワークＷを撮像する。照明装置２００が２回目の照明トリガ信号を受信すると、照明制御部２０５が第２発光部２０２のみ点灯させ、このとき撮像装置３はワークＷを撮像する。このようにして４枚の輝度画像を得ることができる。なお、照明の数は４つに限られるものではなく、３つ以上で、かつ、互いに異なる方向からワークＷを照明することができれば任意の数にすることができる。

そして、撮像装置３によって撮像された複数の輝度画像同士で対応関係にある画素毎の画素値を用いて、各画素のワークＷの表面に対する法線ベクトルを算出する。算出された各画素の法線ベクトルに対してＸ方向及びＹ方向に微分処理を施し、ワークＷの表面の傾きの輪郭を示す輪郭画像を生成する。また、算出された各画素の法線ベクトルから、法線ベクトルと同個数の各画素のアルベドを算出し、アルベドから、ワークＷの表面の傾き状態を除去した模様を示すテクスチャ描出画像を生成する。この手法は周知の手法であることから詳細な説明は省略する。複数の輝度画像をフォトメトリックステレオの原理に基づいて合成することで、ワークＷの形状を示す形状画像を生成することができる。

（マルチスペクトル照明）
他の実施形態として、マルチスペクトル照明が可能な照明装置２であってもよい。マルチスペクトル照明とは、波長が異なる光を、タイミングをずらしてワークＷに照射することであり、印刷物（検査対象物）の色むらや汚れ等を検査するのに適している。たとえば、黄色、青色、赤色を順番にワークＷに照射可能となるように、照明装置２を構成することができ、具体的には、多数色のＬＥＤを有する照明装置２としてもよいし、液晶パネルや有機ＥＬパネル等で照明装置２を構成してもよい。

撮像装置３は、光が照射されるタイミングでワークＷを撮像して複数の輝度画像を得る。そして、複数の輝度画像を合成して検査用画像を得ることができる。これをマルチスペクトルイメージングと呼ぶ。複数の輝度画像をマルチスペクトルイメージングにより合成することでワークＷの形状を示す形状画像を生成することができる。尚、照射する光には紫外線や赤外線も含むことができる。

（カメラと設定アプリケーションとの接続インターフェース）
カメラ３１は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応したＧｅｎＩＣａｍ規格対応カメラである。ＧｅｎＩＣａｍ規格は、ＰＣアプリケーションとカメラ３１との接続インターフェースを標準化する規格であり、図７に示すように、主に設定装置４の本体部となるパーソナルコンピュータ上に構築する設定アプリケーション４０からカメラ３１を制御したり、カメラ３１で撮像された画像を設定装置４の設定アプリケーション４０で取得するインターフェースを標準化したものである。尚、詳細は後述するが、本例では、設定アプリケーション４０と画像検査アプリケーション４００とを処理部４４において実行可能に構成されている。しかし、ＧｅｎＩＣａｍ規格では、複数のアプリケーション、即ち設定アプリケーション４０及び画像検査アプリケーション４００を撮像装置３に対して同時に接続することができない仕様になっている。

撮像装置３と設定装置４の設定アプリケーション４０の双方がＧｅｎＩＣａｍ規格に対応していれば、カメラ３１と、設定装置４の設定アプリケーション４０とを接続することが可能になっている。設定アプリケーション４０は、パーソナルコンピュータにインストールされたソフトウェアで構成される。尚、この実施形態では、カメラ３１及び設定装置４が標準化規格としてＧｅｎＩＣａｍ規格に対応している場合について説明するが、標準化規格はＧｅｎＩＣａｍ規格に限られるものではなく、他の標準化規格であってもよい。

設定アプリケーション４０を階層構造に分解した場合を想定すると、ＧｅｎＩＣａｍ層４１は、設定アプリケーション４０における実際に画像の調整等を行う上位の階層（調整部４０Ａ）と、具体的なネットワーク通信規格に基づき制御を行う階層４２との間に位置する中間層の位置付けとなる。ＧｅｎＩＣａｍ層４１は、大きく２つの部分、ＧｅｎＡｐｉ４１ａ及びＧｅｎＴＬ（ＴＬ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）４１ｂに分類することができる。ＧｅｎＡｐｉ４１ａは、カメラ３１の設定項目と、カメラ３１内部のレジスタアドレスの変換を行う部分である。このＧｅｎＡｐｉ４１ａにより、設定アプリケーション４０からはカメラ３１の具体的なアドレスを指定することなく、抽象的に、露光時間であれば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」、アナログゲインであれば「ＡｎａｌｏｇＧａｉｎ」といった文字列を引数に設定項目を指定し、カメラ３１と接続した際に、カメラ３１から取得したＤｅｖｉｃｅＸＭＬ（詳細は後述する）と呼ばれるファイルを解析することで、その文字列（Ｆｅａｔｕｒｅと呼ばれる）に対応したレジスタアドレスを割り出すことができる。

ＧｅｎＴＬ４１ｂは、設定アプリケーション４０とカメラ３１との間のデータの転送を制御するインターフェース（ＡＰＩ）を規定したものであり、具体的には、カメラ３１のレジスタへの書き込み、読み出しＡＰＩの仕様及びカメラ３１から転送した画像データの設定アプリケーション４０の上位の層への受け渡しを行うＡＰＩの仕様を規定したものである。

設定アプリケーション４０とカメラ３１を接続する物理的な規格は、高速ネットワークを使用した規格であればよく、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル３１ａを利用したＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ａと、ＵＳＢ３．０対応ケーブル３１ｂを利用したＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂとがある。よって、撮像装置３と設定装置４とは、ネットワークを介して接続されることになるが、このネットワークは、高速ネットワークケーブルを利用した有線であってもよいし、無線であってもよい。また、ネットワークは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル３１ａやＵＳＢ３．０対応ケーブル３１ｂ以外のケーブルを用いたネットワークであってもよく、特に限定されるものではない。

ＧｅｎＩＣａｍ規格は、物理的な通信規格として使用するものを具体的に特定しておらず、ＧｅｎＴＬ４１ｂという形で抽象化した仕様を規定しているに留まっている。このＧｅｎＴＬ４１ｂの下位の階層４２として、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡやＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂといった、具体的な通信ネットワークを用いて通信規格が規定されている。具体的な通信規格は、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡやＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂに限られるものではなく、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応していればよい。図７では、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ａ及びＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂの概念を説明するために、各規格に対応したカメラ３１、３１を設定装置４に接続した状態を示しているが、一方のカメラ３１のみを設定装置４に接続して使用することができる。

ＧｅｎＩＣａｍ規格対応カメラ３１には、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬと呼ばれるファイル（ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル）３１ｃが記憶されている。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃは、カメラ３１に内蔵された記憶装置（内部メモリ）に記憶されている。ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応した設定アプリケーション４０では、設定アプリケーション４０による調整及び設定対象であるカメラ３１と接続する際に、そのカメラ３１からＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを読み込む。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃの読み込みは、たとえば、カメラ３１からＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃをダウンロードする方法がある。ダウンロードされたＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃはＧｅｎＡｐｉ４１ａで保持される。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃのダウンロードは、設定アプリケーション４０側からの要求によって行うことや、カメラ３１との接続時に自動的に行うことができ、このＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃのダウンロードにより、設定装置４はＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを取得できる。また、接続するカメラ３１からダウンロードせずに、そのカメラ３１に対応したＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを別の手段（例えばウェブサイトからのダウンロード）により入手して、接続時にＧｅｎＡｐｉ４１ａに対して指定することも可能である。

ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃには、カメラ３１の内部に保持する全ての設定項目と、各設定項目の設定値が格納されるレジスタアドレス（レジスタ情報）とが関連付けられて記述されている。設定項目はＦｅａｔｕｒｅと呼ばれ、各Ｆｅａｔｕｒｅには、個々のＦｅａｔｕｒｅを特定するための文字列が割り当てられている。各Ｆｅａｔｕｒｅのノードには、具体的なレジスタアドレスが記載されたノードへの参照が記載される。レジスタ情報には、レジスタアドレスや、レジスタを特定する文字列も含まれる。

ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃにおいて、たとえば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」（露光時間設定）という名称のＦｅａｔｕｒｅがあり、その属性が「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅＲｅｇ」というレジスタアドレスを参照するように指示されており、具体的なアドレスとして、ある値が記載されていたとする。カメラ３１が異なれば、アドレスが異なる値になることがあるが、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」というＦｅａｔｕｒｅの名称については共通である。このように、多くのカメラ３１で共通した設定項目として存在するものを統一した名称で管理することで、設定アプリケーション４０においてはカメラ３１の機種の違いやメーカーの違いを意識することなく、カメラ３１を設定、制御することが可能になる。

上述したように、ＧｅｎＡｐｉ４１ａの階層では、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃの記載内容を解析することで、上位の階層である設定アプリケーション４０から引数として渡されたＦｅａｔｕｒｅ文字列をレジスタのアドレスに変換する。たとえば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」というＦｅａｔｕｒｅに対応したレジスタにある値（値：１００．５）を書き込む場合、ＷｒｉｔｅＲｅｇｉｓｔｅｒ（アドレスの値，１００．５）といったように、アドレスの値と、書き込む値との２つを引数とした関数を実行することで、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡまたはＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂなど、物理通信規格を経由してカメラ３１のレジスタの値を設定することができる。

尚、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃには、各メーカーで共通のＦｅａｔｕｒｅとして盛り込むべきものが規定されているが、それ以外にベンダー独自のＦｅａｔｕｒｅを定義することも可能である。独自性の高い機能を有しているカメラ３１の場合、専用のＦｅａｔｕｒｅを通じてカメラ３１にアクセスすることで、汎用的なカメラに存在しない特殊な機能を利用することも可能である。

（設定装置４の構成）
図７に示すように、設定装置４は、通信部４３と処理部４４とを備えている。処理部４４は、前記設定アプリケーション４０と、撮像装置３から出力される画像に対する検査を行う画像検査アプリケーション４００とを実行可能に構成されている。使用者から設定アプリケーション４０の起動操作がなされると、処理部４４は設定アプリケーション４０を起動して画像の調整等が行える状態にする。また、使用者から画像検査アプリケーション４００の起動操作がなされると、処理部４４は画像検査アプリケーション４００を起動して画像の検査等が行える状態にする。

設定アプリケーション４０は、主に、撮像装置３から出力される画像を調整するための設定を行うアプリケーションであり、調整部４０Ａを備えている。調整部４０Ａは、使用者の操作を受け付け、例えば画像の明るさを調整したり、フィルター処理の設定を実行する部分である。

画像検査アプリケーション４００は、設定アプリケーション４０と同様に、パーソナルコンピュータにインストールされたソフトウェアで構成される。画像検査アプリケーション４００は、撮像装置３から出力される画像に対する検査を行う他、撮像装置３から出力される画像を調整することが可能に構成されたアプリケーションである。

通信部４３は、処理部４４が撮像装置３と通信するための部分であり、各種通信モジュール等で構成されている。処理部４４は、設定アプリケーション４０が起動されると、使用者による操作に基づいて、通信部４３を介して撮像装置３が出力する画像の調整及び画像の取得を実行する。例えば、使用者による画像の調整操作を設定アプリケーション４０上で受け付けると、受け付けた調整操作に関する情報が通信部４３を介して撮像装置３に送信され、これにより、撮像装置３が出力する画像の調整が実行される。また、使用者による画像の取得操作を設定アプリケーション４０上で受け付けると、受け付けた取得操作に関する情報が通信部４３を介して撮像装置３に送信され、これにより、撮像装置３が出力する画像を取得する。

設定アプリケーション４０内には、中継器４５が仮想的に設けられている。中継器４５は、ハードウェアで構成されたものではなく、設定アプリケーション４０を構築するソフトウェアによって実現される機能であり、仮想デバイスと呼ぶこともできる。設定アプリケーション４０を起動することで中継器４５が自動的に設けられる。上述したように、ＧｅｎＩＣａｍ規格では、複数のアプリケーションを撮像装置３に対して同時に接続することができない仕様になっているので、設定アプリケーション４０を撮像装置３に接続し、画像検査アプリケーション４００は、設定アプリケーション４０の中継器４５を介して撮像装置３に接続し、撮像装置３との通信が中継器４５を介して実行可能になっている。つまり、画像検査アプリケーション４００が起動されると、使用者による操作に基づいて、設定アプリケーション４０内に仮想的に設けられた中継器４５を介して撮像装置３との通信が実行可能になるとともに、中継器４５を介して取得した画像に対して画像検査アプリケーション４００が検査を実行することができるようになっている。

処理部４４は、画像検査アプリケーション４００で受け付けた使用者による指示を、設定アプリケーション４０の中継器４５を介して撮像装置３に送信するように構成することができる。具体的には、画像検査アプリケーション４００で受け付けた使用者による指示は、設定アプリケーション４０の中継器４５に入力され、中継器４５が当該指示を、通信部４３を介して撮像装置３に送信する。これにより、画像検査アプリケーション４００から画像の調整を行うことができる。

また、処理部４４は、画像検査アプリケーション４００からの画像取得要求を、中継器４５を介して撮像装置３に送信するように構成することができる。具体的には、画像検査アプリケーション４００が画像取得要求の信号を出力すると、その信号が設定アプリケーション４０の中継器４５に入力され、中継器４５が当該信号を、通信部４３を介して撮像装置３に送信する。画像取得要求の信号を受信した撮像装置３は、当該画像取得要求に基づいて画像を出力する。したがって、処理部４４は、撮像装置３から出力された画像を受け付け、当該画像を、中継器４５を介して画像検査アプリケーション４００に提供することができる。また、処理部４４は、撮像装置３から出力されかつ設定アプリケーション４０上に表示可能な画像を、中継器４５を介して画像検査アプリケーション４００に提供する。これにより、画像検査アプリケーション４００を撮像装置３に直接接続していなくても、検査用画像を取得して検査を行うことができる。

また、処理部４４は、画像検査アプリケーション４００が起動されると、設定アプリケーション４０を起動して画像検査アプリケーション４００を中継器４５に接続するように構成することができる。したがって、例えば、設定アプリケーション４０が起動されていない状態で、画像検査アプリケーション４００が起動されると、設定アプリケーション４０が自動的に起動されて中継器４５が構成され、当該中継器４５が画像検査アプリケーション４００に自動的に接続される。これにより、複数のアプリケーションを起動させる操作を行う必要はなく、画像検査アプリケーション４００の起動操作のみ行うことで、撮像装置３との通信が可能になる。

（撮像装置３の内部処理ユニット）
図８は、撮像装置３の内部処理の一例を概念的に示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、位置補正１のグループは、当該グループに内包されるパターンサーチのユニットと位置補正のユニットとからなるように記載されているが、位置補正２〜５のグループは記載されていない。これは、図を簡略化するため、位置補正２〜５のグループを折り畳んであることによる。

このフローチャートに示すように、複数のユニットの組み合わせで構成されている。ユニットは、撮像や画像処理を制御する単位であり、ユニットをフローチャート上で組み合わせることで、撮像装置３に所望の動作を実現させることができる。図８に示すフローチャートでは、ユニットを１つのステップとして記載している。

たとえば、使用者の設定により、ある処理を行う機能を有効にした場合、その機能に対応したユニットを追加することで、処理を実行可能にすることができる。ユニットは、処理を実行するためのプログラムと、処理を実行するために必要なパラメータや、処理結果のデータを格納する記憶領域を一つにまとめたものと定義することができる。各処理は、図１に示す撮像制御部３３で行うことができ、また、記憶領域は、撮像制御部３３の記憶装置に確保することができる。尚、ユニットの概念自体は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応したカメラ３１の外部仕様を実現する際に必須なものではない。

図８に示すフローチャートは、複数のユニットを縦方向及び横方向にフローチャート形式で並べたものであり、単にフローと呼ぶこともできる。複数のユニットを縦方向にのみ並べたフローチャートであってもよい。図８に示すフローチャートのスタートからエンドに向かって順に処理を実行していくが、途中に分岐ステップＳＢ１を設けることで、分岐させることもできる。分岐した場合には、エンドまでの間に合流ステップＳＢ２を設けることができ、これにより、合流させてからエンドに進むことができる。

（パラメータセット）
画像検査アプリケーション４００を実際の検査環境において動作させる場合、ワークＷが切り替わったり、明るさなど、周囲の環境の変化を検知した場合には、撮像装置３の設定パラメータを動的に変更することがある。露光時間など、ごく限られたパラメータのみ変更する場合は、画像検査アプリケーション４００から、それに対応したＦｅａｔｕｒｅの値を直接書き込むことで対応することもできる。

一方で、高機能な撮像装置３の場合、設定可能な項目の数が増え、ワークＷの切り替え時などに、一度に変更すべきパラメータの数も多くなる。この場合、設定変更に要する時間が、パラメータの数に相関して長くなっていく。実際の画像検査ラインにおいては、ワークＷが切り替わり、新しいワークＷが撮像装置３の撮像視野範囲に到達してから当該視野範囲を外れるまでの時間が短いことが多く、一連の設定変更を高速に行いたいケースが出てくる。このようなときに、パラメータセットと呼ばれる機能を使用することがある。

パラメータセットは、撮像装置３で撮像する際の各種パラメータの組合せを事前に複数パターン保有しておき、それぞれのパターンをパラメータセット番号によって管理できるようにしたものである。例えば、ワークＷの品種が３種類あり、それぞれに異なるパラメータで撮像とその後の処理を行いたい場合、パラメータセットを３個用意しておく。

パラメータセットを利用すると、ワークＷの撮像を行う前に、次に撮像するワークＷの品種に対応したパラメータセット番号を指定するだけで、一連の設定変更を短時間で完了させることができる。画像検査アプリケーション４００から見た場合、パラメータセット番号を指定するＦｅａｔｕｒｅは、後述するセレクタの一種と考えることができる。

画像検査アプリケーション４００または設定アプリケーション４０側から設定する対象を切り替えるセレクタと、動作時に撮像装置３が内部的に参照するパラメータを切り替えるレジスタは、独立させることも、同一にすることも可能である。設定できるパラメータセットの数の上限は、撮像装置３の内部に設けられた内部メモリのパラメータ保持空間に限定される。

パラメータセットの概念は、フィルター処理機能を保有した撮像装置３に展開することも可能である。たとえば、パラメータセットＩｎｄｅｘが１の時は２値化フィルターを実行し、パラメータセットＩｎｄｅｘが２の時は膨張フィルターを実行し、パラメータセットＩｎｄｅｘが３の時はフィルターを非実行とするように、パラメータセットＩｎｄｅｘに対応したパラメータを設定していたとする。このようにすることで、撮像と、フィルター処理として実行する内容を、パラメータセットＩｎｄｅｘにより動的に切り替えることができる。

ＧｅｎＩＣａｍ規格では、撮像パラメータを動的に切り替える機能をサポートしている。撮像装置３は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に則り、全ての設定パラメータをＦｅａｔｕｒｅによってアクセスできるようにしている。撮像機能としては、照明装置２と撮像装置３とを同期させて複数パターンで撮像した画像を専用のアルゴリズムによって合成する機能（上述したデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成）、波長が異なる光を照射して複数の画像を取得するマルチスペクトルイメージング機能など、複数の照明−撮像制御モードを有している。これらは、上記のパラメータセットごとに設定可能であり、条件に応じて動的に切り替えながら、撮像処理、フィルター処理、合成処理、画像出力を実行することが可能である。撮像機能によって生成される画像には、照明の点灯パターンを切り替えながら、イメージセンサで取得した画像そのものであってもよいし、上述した専用アルゴリズムによって合成された複数の画像が含まれていてもよい。

フィルター処理は、同一パラメータセット内に、複数のパターンを設定することが可能である。例えば、上述の撮像機能では、一連の撮像実行により、複数パターンの画像が生成されることになるが、そこで生成された異なる複数の画像に対して、個別にフィルター処理を施すことが可能である。また、別のパターンでは、同一の画像に対して、特定の領域の範囲（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定した上で、それぞれの領域内部のみをフィルター処理することも可能である。特定の領域の範囲の設定は、たとえばキーボード６やマウス７の操作によって行うことができる。特定の領域は、１つであってもよいし、複数であってもよい。特定の領域の大きさは任意に設定することができる。

フィルター処理は、同一の画像に対して複数種類を多段階に繰り返し設定することができる多段階フィルターであってもよい。たとえば、ある画像に対して膨張フィルター処理を実行した後、その画像に対して２値化フィルター処理を実行することができる。フィルター処理は多段階フィルターに限られるものではなく、１つのフィルター処理であってもよい。

ＧｅｎＩＣａｍ規格の撮像パラメータを動的に切り替える機能を利用し、図８に示すように複数のパラメータセットを１つのフローチャートにまとめることができる。撮像装置３の内部処理フローチャート上で、分岐ステップＳＢ１から合流ステップＳＢ２までの間のフローチャートを形成するユニット群をまとめてパラメータセットと呼ぶ。図８に示す例では、４つのパラメータセット、即ち、第１〜第４パラメータセットを有している。つまり、使用者により設定された処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせが複数パターン存在している。第１〜第４パラメータセットのいずれを選択するかは、使用者が設定することができ、たとえば、パラメータセット番号１を選択すると第１パラメータセットが自動的に選択される。

図８に示すフローチャートのスタート後、分岐ステップＳＢ１において第１〜第４パラメータセットのいずれかのパラメータセットを構成する各ユニットを経た後、合流ステップＳＢ２で合流し、エンドに進むことができる。パラメータセット番号１が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が１になり、第１パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号２が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が２になり、第２パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号３が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が３になり、第３パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号４が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が４になり、第４パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセットの数は４つに限られるものではなく、任意に設定することができる。

パラメータセットの具体例を図９及び図１０に示す。図９は、デフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成を行う場合のパラメータセットである。ユニットＵＡ１では、デフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成を行うべく、１回のトリガ信号で複数の撮像処理を実行し、ユニットＵＡ２では膨張フィルター処理を実行し、ユニットＵＡ３では平均化フィルター処理を実行し、ユニットＵＡ４では濃淡反転処理を実行する。つまり、ユニットＵＡ１で撮像された撮像画像に対して、フィルター処理を含むパラメータセットで定義された多段階の処理が逐次的に実行される。その後、ユニットＵＡ５では、多段階の処理が逐次的に実行された画像データをＰＣへ転送、即ち外部機器である設定装置４等へ出力する。尚、画像データを転送することなく、内部に保持しておいてもよい。パラメータセットによっては、多段階の処理を行わないように設定することもできる。画像データが設定装置４に転送された場合、図７に示す設定アプリケーション４０の中継器４５を介して画像検査アプリケーション４００に出力され、検査部４Ａにおいて欠陥検査、良否判定を行うことができる。検査部４Ａで実行される欠陥検査及び良否判定のアルゴリズムは従来から周知のものを使用することができる。

一方、図１０は、マルチスペクトルイメージングにより検査画像の生成を行う場合のパラメータセットである。ユニットＵＢ１ではマルチスペクトルイメージングにより検査画像の生成を行うべく、１回のトリガ信号で複数の撮像処理を実行し、ユニットＵＢ２では、ある領域（領域０）に対して二値化フィルター処理を実行し、ユニットＵＢ３では、領域０とは別の領域（領域１）に対して膨張フィルター処理を実行する。つまり、この例でも、ユニットＵＢ１で撮像された撮像画像に対して、フィルター処理を含むパラメータセットで定義された多段階の処理が逐次的に実行される。その後、ユニットＵＢ４では処理を非実行とする。ユニットＵＢ５では図９に示す場合と同様に画像データを設定装置４へ転送する。この例のように、パラメータセット内には処理を行わないユニット、即ち無効化されたユニットが存在していてもよく、有効化されたユニットと無効化されたユニットとが混在したパラメータセットであってもよい。

したがって、撮像装置３は、設定装置４で設定されたとおり、撮像した画像に対して多段階の処理を順序立てて実行することができるので、使用者は順序性のある手順を自由に設定することができ、複雑な画像処理を撮像装置３に行わせることができる。尚、露光時間のように順序性が無い設定も反映させることができる。

（ユニットの種類）
ユニットには複数の種類があり、たとえば、検査領域を決定するパターンサーチ処理を行うパターンサーチユニット、位置補正ユニット、内部で画像の位置補正や色抽出、フィルター処理などを行う画像演算ユニット、あるいは、これらの比較的単純な処理を行うユニットを複合させて高機能化させたものなどがある。各ユニットは、撮像装置３が撮像した撮像画像を外部に出力する前に、当該撮像画像に対して適用される処理を実行するためのユニットであり、図９や図１０に示すように撮像画像に対して多段階の処理を行うように配置することができる。

パターンサーチユニットは、撮像装置３が撮像したワークＷを含む画像のなかから、当該ワークＷや、ワークＷにおける検査対象部分をサーチし、撮像画像中のワークＷの位置補正を行うためのユニットである。たとえば、画像検査システム１の設定時に、ワークＷを撮像した画像上で、周知のエッジ検出手法によってエッジ検出を行い、検出したエッジにより特定される領域をワークＷ、またはワークＷの検査対象部分のモデル（サーチ用モデル画像）として撮像装置３の記憶装置に記憶させておくことができる。エッジ検出処理自体は従来から周知の手法を用いることができ、例えば、輝度画像上の各画素の画素値を取得し、輝度画像上の画素値の変化がエッジ検出用のしきい値以上となる領域が存在する場合に、その境界部分がエッジであるとして抽出する。エッジ抽出の閾値は使用者が任意に調整することができる。

画像検査システム１の設定後、画像検査システム１の運用時には、順次搬送されてくるワークＷを撮像して検査用画像を得て、パターンサーチユニットが、得られた検査用画像上でワークＷまたはワークＷの検査対象部分の有無を、上記記憶されているモデルに基づいてサーチ処理を行うとともに、サーチ処理によってワークＷの位置と角度を計測する。ワークＷの位置はＸ座標及びＹ座標で特定することができる。また、ワークＷの角度は、撮像装置Ｗの光軸回りの角度とすることや、図１に示すＺ軸周りの角度とすることができる。

位置補正ユニットは、撮像装置３が撮像したワークＷを含む画像のなかから、当該ワークＷや、ワークＷにおける検査対象部分をパターンサーチユニットでサーチし、ワークＷの位置と角度を計測した後に、画像中のワークＷの位置補正を行うためのユニットである。画像検査システム１の運用時には、複数のワークＷが常に同じ位置及び姿勢で搬送されてくるとは限らず、様々な位置にあるワークＷや様々な姿勢のワークＷが搬送されてくることがある。パターンサーチユニットでワークＷの基準となる部分をサーチしてから位置補正ユニットで位置補正することができるので、ワークＷの基準となる部分が、常に一定の位置となり、かつ、ワークＷが所定の姿勢となるように、画像を回転させたり、画像を縦方向や横方向に移動させることにより、位置補正を行う。位置補正を行うための位置補正ツールは、たとえばパターンサーチ等、複数の種類のツールを用意しておくことができる。

画像演算ユニットは、複数の種類があり、たとえば、フィルター処理を行うユニット、撮像装置３で撮像された複数の画像を合成する合成処理を行うユニット、デフレクトメトリ処理を行うユニット、フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成するユニット、マルチスペクトルイメージングを行うユニット等がある。フィルター処理の種類は複数あるので、フィルター処理を行うユニットは、たとえば二値化フィルター、膨張フィルター等、複数の種類設けることができる。デフレクトメトリ処理による検査画像の生成は、上述したように複数の処理を経るので、処理毎にユニットを設けてもよく、正反射成分画像を生成するユニット、拡散反射成分画像を生成するユニット、参照位相差分画像を生成するユニット等を設けることができる。

（前処理モジュール）
図１１は前処理モジュールの例を示すものである。前処理モジュールは、パターンサーチユニットと位置補正ユニットとからなるグループと、画像演算ユニットとが合わさったものとすることができるが、これは一例であり、１つのグループのみからなる前処理モジュールであってもよいし、他の任意のユニットを組み合わせた前処理モジュールであってもよい。前処理モジュールには、番号が付されており、「前処理モジュール０」、「前処理モジュール１」等と区別することができる。

機能の拡張性を高めるために、前処理モジュールは複数追加することや設定することができ、それぞれは、たとえば「前処理モジュール０（ＰｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭｏｄｕｌｅ０）」、「前処理モジュール１（ＰｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭｏｄｕｌｅ１）」といったインデックスで識別される。

（セレクタ）
図８に示すフローチャートの任意の１つのパラメータセットには、複数の前処理モジュールを追加することが可能である。たとえば、パターンサーチ処理を実行するための設定パラメータや、フィルター処理を実行するための設定パラメータにより、任意の前処理モジュールを追加することができる。

しかし、それぞれの前処理モジュールに個別の設定レジスタを設けると、同じレジスタ（Ｆｅａｔｕｒｅ）が繰り返し現れることになるので、冗長になってしまう。この実施形態では、セレクタを用いることで、編集対象（設定対象）を動的に切り替えることができるようにしている。セレクタで切り替えることができる設定対象としては、たとえば、パラメータセット（分岐番号）、前処理モジュール番号、多段フィルターの場合のフィルター段数（何段目のフィルターを設定しているか）等である。つまり、パラメータセット番号を指定するＦｅａｔｕｒｅや、前処理モジュール番号を指定するＦｅａｔｕｒｅ、フィルター段数を指定するＦｅａｔｕｒｅは、セレクタの一種である。このセレクタの値は、当該セレクタの値が格納される場所を示すレジスタ情報と共に、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれている。したがって、撮像装置３が撮像した撮像画像を外部に出力する前に、当該撮像画像に対して適用される多段階の処理を設定するための設定項目に関連付けられた複数のセレクタと、各セレクタの値が格納される場所を示すレジスタ情報とがＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルには含まれることになる。

（多段セレクタ）
図８に示すように、フローチャートはパラメータセットによって横方向に分岐し、それぞれのパラメータセットの内部では、たとえば前処理モジュールを複数追加することができるようになっている。さらに、１つの前処理モジュールの中では、複数段の前処理（フィルター処理等）を設定することができる。設定用ユーザーインターフェース５０の設定項目が関連付けられているＦｅａｔｕｒｅと、そのＦｅａｔｕｒｅによって実際に編集されるパラメータの実体を保持する編集対象のユニットとの関係は、これらのセレクタを複数段階経ることで特定される。この実施形態においては、セレクタの役割としては、大きく分けて、パラメータセットの指定、フィルター処理の指定、多段フィルターの指定の３つがあり、パラメータセットの指定が最上位に位置し、パラメータセットの下にフィルター処理の指定、フィルター処理の指定の下に多段フィルターの指定が位置する関係になるが、これに限られるものではない。フィルター処理を指定するセレクタは、パラメータセットを切り替えれば、異なるパラメータセット（フローチャート）の内部を指すことになる。さらに多段フィルターの指定によって、フィルター処理の内部に多段階に設定される実際のフィルターの設定が特定される。このように複数のセレクタの値の組み合わせにより、そのＦｅａｔｕｒｅが関連づけられるパラメータを保持するユニットを特定することができる。尚、パラメータセットを指定するセレクタを切り替えた場合、少なくともパラメータの設定対象は切り替わるが、実行対象まで切り替わるかどうかは実装に依存する。

たとえば、図１２に示すフローチャートにおいて、２重線で囲まれたユニットＵＸを特定する場合には、最上位のパラメータセットのセレクタがパラメータセット番号３であること、前処理モジュールのセレクタＩｎｄｅｘが１であることの２つの値が決まることで、ユニットＵＸを特定することができる。セレクタの値で決めることができるのは、たとえば、パターンサーチユニット、位置補正ユニット、画像演算ユニット（フィルター処理ユニットを含む）などである。そして、アクセスするＦｅａｔｕｒｅ名称に基づいて、パターンサーチユニット、位置補正ユニット、画像演算ユニットのどのユニットに属するＦｅａｔｕｒｅなのかを画像検査アプリケーション４０側から特定することで、目的とするユニットＵＸの保持するパラメータに辿り着くことができる。

（設定装置４の動作）
設定装置４は、使用者により設定された各設定項目の設定値と、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃに含まれる各設定項目に対応するレジスタ情報を示すデータを撮像装置３に送信し、当該撮像装置３の設定を行うための装置である。

図７に示すように、設定装置４は、ＵＩ生成部４ａを備えている。ＵＩ生成部４ａは、設定アプリケーション４０のユーザーインターフェース及び画像検査アプリケーション４００のユーザーインターフェースを生成する部分である。設定アプリケーション４０のユーザーインターフェースとしては、たとえば図１３に示す設定用ユーザーインターフェース５０がある。ＵＩ生成部４ａで生成された各種ユーザーインターフェースは表示部５に表示される。

設定用ユーザーインターフェース５０には、編集対象を切り替えるための第１領域５０ａと、設定項目の表示及び変更を行うための第２領域５０ｂと、編集対象である画像を表示する画像表示領域５０ｃとが設けられている。第１領域５０ａには、編集対象となる画像を切り替えるための画像切替操作領域５１が設けられている。画像切替操作領域５１には、撮像装置３で撮像された画像の識別情報がリスト形式で表示される。画像の識別情報は、たとえば画像の名称や画像に付された番号等を挙げることができる。この例では、４つの画像の名称が縦方向に並ぶように表示されているが、表示される画像の数や並び方向は任意に設定することができる。使用者は、キーボード６やマウス７の操作により、画像切替操作領域５１に表示されている画像の名称の中から任意の名称を選択することができる。名称が選択されると、ＵＩ生成部４ａは選択された名称に対応する画像を画像表示領域５０ｃに表示させる。画像表示領域５０ｃに表示された画像は、変更することもできる。

第２領域５０ｂには、設定項目としての位置補正設定を行うための位置補正設定領域５２と、設定項目としてのフィルター処理設定を行うためのフィルター設定領域５３とが設けられている。位置補正設定領域５２には、位置補正設定に対応するＦｅａｔｕｒｅとして、位置補正を有効にするか否かの選択を行う部分と、位置補正ツールの種別選択を行う部分とが割り当てられて表示される。位置補正ツールの種別選択は、位置補正を有効にすることで初めて設定可能になるので、位置補正を有効にするか否かの選択と、位置補正ツールの種別選択とは、依存関係にある。

フィルター設定領域５３には、フィルター処理設定に対応するＦｅａｔｕｒｅとして、選択されたフィルターの種類と、抽出サイズや抽出色といったフィルターの設定に関するパラメータを選択、調整する部分とが割り当てられて表示される。画像切替操作領域５１で選択された１つの画像に対して複数種類のフィルター処理が行われる場合があり、その場合には、フィルター設定領域５３が複数設けられ、各フィルター処理設定に対応するＦｅａｔｕｒｅが割り当てられて表示される。

使用者による設定作業について説明する。使用者が画像切替操作領域５１に表示されている画像の名称のうち、任意の１つを選択すると、選択された名称の画像が画像表示領域５０ｃに表示される。この選択された画像を生成するためのパラメータが編集、設定可能なものについては、第２領域５０ｂの表示が自動的に切り替わる。内部的には、例えば画像切替操作領域５１で、ある前処理画像を選択した場合、その画像を生成するために使用する前処理モジュールに対応したインデックスの値に、設定対象を指定するセレクタの値が切り替わり、これにより、第２領域５０ｂに表示する設定内容が画像に応じて切り替わる。設定対象を指定するセレクタの値が指定されると、その値に対応したセレクタが指し示す前処理モジュールの一つ又は複数のＦｅａｔｕｒｅを読み取り、設定項目を反映した画像を生成して画像表示領域５０ｃに表示し、位置補正設定領域５２やフィルター設定領域５３にそれぞれのパラメータに設定された値を表示する。位置補正設定領域５２やフィルター設定領域５３に表示された操作部分を使用者が操作すると、その操作が受け付けられて、設定対象を指定するセレクタの値に対応した前処理モジュールに該当するユニットの設定項目が変更される。

セレクタの値からアクセス対象のユニットを特定する方法は、以下の方法を使用することができる。すなわち、前処理モジュールは複数のユニットから構成されており、前処理モジュールのインデックスを切り替えるセレクタは、これらユニットで共通したものを使用することができ、前処理モジュールを構成する複数のユニットに対して、どのＦｅａｔｕｒｅがどのユニットに属するかは、Ｆｅａｔｕｒｅ名称によって一意に定まるように命名することが可能である。これにより、セレクタの値と、編集対象として選択されているＦｅａｔｕｒｅの組合せからアクセス対象のユニットを特定することができる。

図１４は、パラメータセット番号の選択によって設定用ユーザーインターフェース５０の第２領域５０ｂが切り替えられる場合を模式的に示した図であり、この図に示すようにユーザーインターフェースの表示を切り替えることができる。たとえば、図１４の左側に示すようなパラメータセット番号選択部５４を設定用ユーザーインターフェース５０に設けておく。また、図１４の右側に示すように、第１パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ａと、第２パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｂと、第３パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｃと、第４パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｄとがパラメータ番号と関連付けられた状態で存在している。パラメータセット番号選択部５４でパラメータセット番号が切り替わると、ＵＩ生成部４ａは、設定用ユーザーインターフェース５０を、そのパラメータセット番号に合わせて再構築する。すなわち、使用者がパラメータセット番号３を選択すると、パラメータセット番号３の設定用ユーザーインターフェース５０Ｃが生成されて表示部５に表示される。

図１５は、パラメータセット番号の選択によってパラメータセットが切り替えられる内部的な仕組みを概念的に説明する図である。撮像装置３は、パラメータセットの切替を実行するパラメータセット切替部３０ｄを有している。パラメータセット切替部３０ｄには、使用者が選択したパラメータセット番号（ＰａｒａｍｅｔｅｒＳｅｔＩｎｄｅｘ）が入力される。パラメータセット切替部３０ｄは、入力されたパラメータセット番号に対応したパラメータセットを選択し、選択したパラメータセットを撮像素子３ｃに適用する。

したがって、設定装置４は、設定アプリケーション４０用の設定用ユーザーインターフェース５０を表示部５に表示し、当該設定用ユーザーインターフェース５０上で使用者による各種設定を受け付けることができる。撮像装置３が撮像した画像に対して多段階の処理を実行するように、使用者が設定すると、設定装置４は、その使用者により設定された多段階の処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせを多段セレクタとして特定し、当該複数のセレクタの値と、当該複数のセレクタが格納される場所を示すレジスタ情報とを撮像装置３に送信することが可能に構成されている。これら情報は、図７に示す通信部４３を介して撮像装置３に送信される。撮像装置３は、設定装置４から送信された複数のセレクタの値と、当該複数のセレクタが格納される場所を示すレジスタ情報とを受信し、複数のセレクタの値を対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、各セレクタの値の組み合わせにより特定される多段階の処理を逐次的に実行するように構成されている。

また、使用者が撮像装置３の設定項目に対して設定値の変更を行うと、使用者により設定された各設定項目の設定値と、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれる各設定項目に対応するレジスタ情報を示すデータが通信部４３を介して撮像装置３に送信されて、撮像装置３の設定を行うことができるので、標準化規格に適合した撮像装置３であれば設定装置４側から設定値を変更することができ、撮像装置３の機種選定の自由度が向上する。

また、セレクタの値の組合せによって、逐次的に実行される多段階の処理の一部を一意に特定することができるので、標準化規格に適合した撮像装置３で、例えば、フォトメトリックステレオやデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成、マルチスペクトルイメージング、生成後の検査画像にフィルター処理を施すといった複数段階の処理が行えるようになる。

（仮想フローチャート及び仮想ユニット）
図８に示すようなフローチャートとは異なり、実際の運用環境では、横方向、あるいは縦方向に登場するユニットにセレクタの組合せだけで指定できるような規則性が無いことも多く、その状態では、フローチャート上のユニット構成が変わるたびに、カメラ３の内部でＤｅｖｉｃｅＸＭＬを生成し直したり、ＰＣソフト側もその都度ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルを取得しなおす必要があって、使いづらいものになってしまう。

固定的なＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルを用い、なるべく少ないＦｅａｔｕｒｅ表現でフローチャートに対応する場合、そのフローチャートは、縦方向にある程度決められたパターンを持ち、それがパラメータセットの概念によって、横方向にコピーされた形が望ましい。例えば縦方向にフローチャートを拡張可能にする、つまり、設定可能なフィルター処理の数を増やしていった場合、設定可能なフィルター処理の数だけ、フローチャート全体が縦方向に拡大していくことになる。また、利用可能なパラメータセットの数を増やせば、その分だけフローチャートが横方向に拡大していくことになる。しかし実際の運用環境においては、全てのパラメータセットに対して、設定可能な上限までフィルター処理を使用するケースは想定しにくく、特に設定可能な数の上限が大きな値になっている場合には、大半のユニットが、たとえば図１０に示すユニットＵＢ４のように「非実行」の設定となることが予想される。

ところで、フローチャート上の各ユニットに対して、それらの実行に必要なパラメータ群や、内部データを保持するメモリ領域を確保する手法としては、事前に全ての機能に対応したパラメータ群や内部データを保持するためのメモリ領域を固定的に確保しておく方法がある。フローチャート上に設定可能なパラメータセットの数や、１つのパラメータセットの内部に設定可能なフィルター処理の数を増やすことで、撮像装置３の使用者はより柔軟なフローチャートを実現できるようになるが、それに応じて、事前に確保すべき、パラメータ群や内部データを保持するためのメモリ領域も増やす必要がある。上述の通り、実際の運用環境においては非実行の設定がなされ、使用されないユニットが大部分を占める状況は容易に想定されるため、搭載可能なメモリ容量に大きな制約のある、撮像装置３では不向きな手法である。

この実施形態では、上述した内部メモリ容量の問題を解決しながら、撮像装置３の使用者が実現可能なフローチャートの高い柔軟性を確保するために、仮想フローチャート及び仮想ユニットの概念を導入している。この実施形態では、使用される可能性のある全てのユニットが追加された状態のフローチャートである固定フローチャートは概念上存在するものの、仮想的なものに過ぎず、これを仮想フローチャートと呼ぶことにする。また、この仮想フローチャートを構成するユニットのことを仮想ユニットと呼ぶこととし、上記フローチャートを仮想的なものとして、全ての機能が仮想的に存在する概念上のものを指す。仮想フローチャートにおいて、それぞれの仮想ユニットは、固定的に配置されている。また、セレクタの組合せによって各Ｆｅａｔｕｒｅが関連づけられて各機能のパラメータが確定する。

複数の機能の中から、実際に使用するユニットを決定する際には、そのユニットを使用する・使用しないを選択するパラメータを変更する。すなわち、実際に動作するフローチャートには、仮想フローチャートとは異なり、各ユニットの使用する・使用しないを決定するＦｅａｔｕｒｅの設定状態に応じて、使用するユニットだけが追加される。使用する設定がなされたユニットを実行するために必要なパラメータ群や内部データに対しては、動的に確保した内部メモリ領域が割り当てられる。したがって、使用する機能を有効にした時点で、初めて実際のユニットが内部のフローチャート上に配置されて実際のフローチャートが構成されることになる。撮像装置３において、設定装置４側から指定された各セレクタの値の組合せによって各Ｆｅａｔｕｒｅが関連づけられるパラメータの実体は、それらのセレクタの値の組合せとＦｅａｔｕｒｅによって指定されるユニットに対して、前記の要領で動的に割り当てられたメモリ領域内に配置されている。これにより、設定装置４側からは撮像装置３の内部の状態、すなわち、内部メモリ容量やその中のどこにパラメータ群の実体が配置されているかなどを意識することなく、動的に確保されたメモリ領域上に置かれた実体に対して、セレクタの組合せと、固定的に定義されたＦｅａｔｕｒｅによってアクセスすることができる。

つまり、撮像装置３は、複数のセレクタの値を対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、各セレクタの値の組み合わせにより実行する処理を特定し、特定された処理を実行するための設定パラメータ群と内部データを撮像装置３が有する内部メモリに動的に展開するように構成されている。これにより、設定者により有効化される可能性のあるユニットが全て事前に追加された、大きな固定フローチャートを撮像装置３の内部メモリに予め記憶させることなく、内部メモリの消費を必要な分だけに抑えながら、使用者の設定に応じて必要な機能のみを有するフローチャートを構成し、標準化規格に適合した撮像装置３で、例えば、フォトメトリックステレオやデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成や、生成後の検査画像にフィルター処理を施すといった複数の処理が行えるようになる。

また、使用者により設定された処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせが複数パターン存在しているので、設定装置４は、撮像装置３に対して、複数パターンのセレクタの値の組み合わせを送信することができる。撮像装置３は、設定装置４から送信された複数パターンのセレクタの値の組み合わせを受信し、複数パターンのセレクタの値の組み合わせの中から使用者によって選択された任意の一のパターンのセレクタの値の組み合わせにより実行する処理を特定し、特定された処理を実行するための設定パラメータを撮像装置３の内部メモリに動的に展開するように構成されている。

ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルのセレクタを含むＦｅａｔｕｒｅが差し示すものは、あくまで仮想フローチャート上の仮想ユニットの設定項目である。複数の仮想ユニットのそれぞれに対して、使用する場合にだけ撮像装置３の内部メモリ領域を割り当てるようにすることで、内部メモリ領域の制約の問題を解決できるとともに、フローチャートの高い柔軟性、即ち設定者が撮像装置３によって実現可能な機能の柔軟な拡張性を実現することができる。

画像検査アプリケーション４００の内部では、セレクタの組合せとＦｅａｔｕｒｅの種類によってアクセス可能なユニットが決定され、実際に内部メモリ領域が割り当てられたユニットとＦｅａｔｕｒｅとの関連付けを自動的に行う。これにより、使用者は、実際に内部で生成される仮想フローチャートの形状や仮想ユニットの配置を意識することなく、アクセスすることができる。

また、例えば位置補正用に使用する検査ツールは、パターンサーチなどを選択することができるが、これも設定者が使用することを選択し、かつ、位置補正用に使用するものとして指定した検査ツールを実行するために必要なパラメータ群や内部データだけを動的に確保するので、選択可能な全ての位置補正用の検査ツールに対して事前に内部メモリ領域を確保しておく必要はない。

（位置補正とフィルター処理）
フィルター処理のなかには、画像の方向性に強く依存した効果を発揮するフィルターがある。具体的には、画像の所定方向に隣接する画素同士の輝度値の変化が所定の閾値以上である箇所を抽出する方向別フィルターや差分フィルター等である。方向別フィルターは、上記所定方向をＸ方向とＹ方向とから選択可能なフィルターである。

図１６に示すように、ワークＷの撮像画像として、Ｙ方向の縞模様状の背景に白色及び黒色の欠陥部が映っている画像であった場合、この撮像画像に対してＸ方向及びＹ方向に均等な欠陥抽出フィルター処理を実行すると、欠陥抽出フィルターは、隣接する画素同士の変化の大きい所を抽出するフィルターであるため、背景の縞模様によって、Ｙ方向にも変化を検出することになり、欠陥部が目立ちにくい。これに対し、Ｘ方向のみの変化を捉えるようフィルター処理を実行すると、背景の縞模様が消えて、欠陥部だけを抽出することができ、欠陥部の存在が分かり易くなる。

このようにしてワークＷの欠陥を検査することができる。欠陥検査の手法は上述した手法に限られるものではなく、他の欠陥検査手法を用いるようにしてもよい。また、欠陥検査は、撮像装置３で行うようにしてもよいし、設定装置４で行うようにしてもよい。欠陥検査を撮像装置３で行う場合には、検査結果を撮像装置３から設定装置４へ出力して表示部５で表示させることができる。欠陥検査を設定装置４で行う場合には、撮像装置３で生成された検査用画像を設定装置４に出力して当該設定装置４で欠陥検査を行うようにすることもできるし、撮像装置３で撮像された画像を設定装置４に出力して当該設定装置４で検査用画像を生成して欠陥検査を行うようにすることもできる。

このような画像の方向性に強く依存した効果を発揮するフィルターは、撮像するワークＷの角度が変化してしまうと適切な処理結果を得ることができない。そのため、フィルター処理を実行する前に、撮像装置３がパターンサーチユニットによってワークＷの位置と角度を計測し、撮像装置３が位置補正ユニットで位置補正を行うことで、ワークＷが常に特定の方向を向いた画像に補正することができる。これが位置補正機能である。尚、サーチユニットとして使用するツールは、ワークＷの検出に適したものが選択できるよう、複数の種類を設定可能にしている。サーチユニットによるサーチは、撮像画像中のワークＷの位置補正を行うためのサーチ設定であり、この設定項目はＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれている。

位置補正機能によって位置補正した後に、画像の方向性に強く依存した効果を発揮するフィルター処理を実行することで、ワークＷの撮像時における光軸回りの角度の影響を排除して、適切な処理結果を得ることができる。図１７に示すように、画像検査システム１の設定時にサーチ用モデル画像を特定して撮像装置３に記憶させておき、画像検査システム１の運用時に撮像装置３の光軸回りに回転した状態でワークＷが撮像された場合には、サーチ用モデル画像に基づいてワークＷが特定の方向を向くように位置補正処理を行い、これにより、当該ワークＷが映った領域を当該ワークＷが特定の方向へ向くように回転させる。そして、位置補正処理後の画像に対して方向別フィルター処理を実行する。

図１８は、設定アプリケーション４０のユーザーインターフェースであるフィルター設定用ユーザーインターフェース５５を示すものである。フィルター設定用ユーザーインターフェース５５は、図７に示す設定装置４のＵＩ生成部４ａによって生成され、図１等に示す表示部５に表示される。フィルター設定用ユーザーインターフェース５５には、フィルター処理を実行する画像を選択する画像選択部５５ａと、色の抽出設定を行う色抽出設定部５５ｂと、フィルター設定を行うフィルター設定部５５ｃと、画像のなかの所定の領域を切り出してフィルタリング画像を生成する場合に使用する領域設定部５５ｄと、位置補正の設定（サーチ設定）を行う位置補正設定部５５ｅとが設けられている。

図１９は、フィルター処理を実行可能な画像を一覧形式で示した図であり、検査用画像を生成する方法や種別によってフィルター処理を実行可能な画像は異なっている。図１８に示す画像選択部５５ａでは、図１９に示す複数の画像のなかから任意の１つを選択することができるようになっている。尚、図１９に示す画像は一例であり、これら画像に限定されるものではない。

図２０は、フィルター設定を具体的に行うための詳細ユーザーインターフェース５６であり、図７に示す設定装置４のＵＩ生成部４ａによって生成され、図１等に示す表示部５に表示される。たとえば、図１８に示すフィルター設定部５５ｃの「追加」ボタンを押すと、図２０に示す詳細ユーザーインターフェース５６が表示されるように構成することができる。詳細ユーザーインターフェース５６には、実行するフィルター種別を選択する選択部５６ａと、選択部５６ａで選択したフィルターの各種パラメータを変更するパラメータ変更部５６ｂとが設けられている。

図２１は、フィルターの種別と、各フィルターの方向依存性を示した図である。図１８に示す選択部５６ａでは、図２１に示す複数のフィルターのなかから任意の１または複数のフィルターを選択することができる。方向依存性を有するフィルターとしては、たとえば、膨張フィルター（Ｘ／Ｙ方向）、収縮フィルター（Ｘ／Ｙ方向）、エッジ抽出フィルター、リアルタイム濃淡補正フィルター（Ｘ／Ｙ方向）、ぼかし処理フィルター（Ｘ／Ｙ方向）、線欠陥抽出フィルター（角度）等がある。これらのフィルター処理は、位置補正の結果を用いて画像を事前に補正することによって、各フィルターの持つ方向別依存性の効果を発揮するフィルター設定であり、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれる設定項目である。

図２２は、位置補正後に方向別フィルターを実行するフローチャートを示している。スタート後のステップＳＣ１では撮像を行う。その後、ステップＳＣ２ではステップＳＣ１で撮像した画像に対してパターンサーチを行ってから、ステップＳＣ３でワークＷが特定の方向を向くように位置補正を行う。ステップＳＣ４では画像演算を行う。この中の一部の処理として方向別フィルター処理が行われる。その後、ステップＳＣ５に進んで生成された画像を通信部４３を介して設定装置４等に出力する。

図２３は、図１８に示すフィルター設定用ユーザーインターフェース５５の領域設定部５５ｄで１つの画像のなかに複数の領域（領域１及び領域２）が設定されている場合に、位置補正後に方向別フィルターを実行するフローチャートである。スタート後のステップＳＤ１で撮像を行うと、たとえば領域１についてはステップＳＤ２においてパターンサーチを行った後、位置補正を行い、領域２については、ステップＳＤ３においてパターンサーチを行った後、位置補正を行う。その後、ステップＳＤ４では、領域１について画像演算を行った後、生成された画像を出力し、ステップＳＤ５では、領域２について画像演算を行った後、生成された画像を出力する。

つまり、設定装置４は、フィルター設定用ユーザーインターフェース５５及び詳細ユーザーインターフェース５６を表示し、当該ユーザーインターフェース５５、５６上で使用者により設定されたサーチ設定及びフィルター設定を実現するための設定内容と、当該設定内容が格納される場所を示すレジスタ情報とを撮像装置３に送信可能に構成されている。撮像装置３は、設定装置４から送信された設定内容とレジスタ情報とを受信すると、設定内容を対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、撮像画像に対しサーチ設定に基づくワークＷの位置補正を行い、当該サーチ設定による位置補正の結果に基づいてフィルター処理を実行するように構成されている。これにより、ワークＷの撮像時の位置に依存するフィルター処理の効果が十分に得られるようになる。

（移動体追従）
フォトメトリックステレオやマルチスペクトルの原理に基づいて検査用画像を生成する場合は、１回のトリガ信号で複数の撮像処理を実行し、得られた複数の画像を合成することになる。この場合、複数の撮像処理の間でワークＷが移動していると、撮像後の合成処理が正しく行えないので、画像ごとのずれ量を検知する必要がある。このずれ量検知のためのサーチをサーチユニットで行うことができ、検知したずれ量に基づいてずれ量の補正を行ってから複数の画像の合成処理を実行する。

合成処理は、画像演算ユニットで行うことができる。複数の撮像画像を合成するための合成設定が設定項目としてＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれている。したがって、撮像装置３が撮像した撮像画像を外部に出力する前に、当該撮像画像に対して適用される処理に関する設定項目として、複数の撮像画像を合成する合成設定がＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルには含まれることになる。

図２４は、移動体追従を行う場合のフローチャートであり、ステップＳＥ１の撮像ステップにおいて、プライベートフローチャートを実行することで、複数回の撮像処理を行うとともに、各画像でパターンサーチを行う。その後、ステップＳＥ２では、複数の画像のずれ量を考慮して合成処理を行う。ステップＳＥ３では合成後の画像を出力する。また、右に示すフローチャートのように、ステップＳｅ１を経てステップＳｅ２で撮像を行い、ステップＳｅ３でパターンサーチを行い、これを所定回数繰り返すようにしてもよい。

また、設定装置４は、使用者によって合成設定を行うためのユーザーインターフェースを表示部５に表示させることができるとともに、このユーザーインターフェース上で使用者により設定された合成設定を実現するための設定内容と、当該設定内容が格納される場所を示すレジスタ情報とを撮像装置３に送信可能に構成されている。撮像装置３は、設定装置４から送信された設定内容とレジスタ情報とを受信し、設定内容を、対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、複数の撮像画像を合成する合成処理を実行するように構成されている。

（帳票出力）
帳票とは、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応した撮像装置３の設定内容をテキスト形式で出力したものである。個々の設定項目は、設定名と設定値の組で表現されており、これがリスト形式で羅列される。本実施形態では、画像検査アプリケーション４００及び設定アプリケーション４０が設定装置４で動作するようになっており、この設定装置４と撮像装置３とを上述したように標準化規格で接続している。よって、設定した内容を撮像装置３から設定装置４側に読み出し、読み出した内容を設定装置４からテキスト形式で出力して設定装置４側で管理・保存しておき、必要に応じて、設定装置４側から撮像装置３側に対して書き戻せるようにしておく必要がある。

ところが、フォトメトリックステレオの原理、デフレクトメトリの原理に基づいて検査用画像を生成する場合や、マルチスペクトルイメージングにより検査用画像を生成する場合は、設定項目が多くなるとともに、順序性が必要になる。従って、設定項目が複雑化することが考えられる。本実施形態では、複雑な設定項目の構造を簡単に帳票出力できる機能を搭載している。これは、図７に示す帳票出力部４ｂによって実現される機能である。

帳票を出力する際、単にレジスタ値をレジスタアドレスの小さい順で書き出す方法があるが、設定内容を正しく復元するには、レジスタ間の設定順序を守って各レジスタを設定していく必要がある。そのため、予め正しい設定順序で帳票に書き出しておくのが好ましい。

設定順序には、以下（１）、（２）のようなものがある。
（１）あるレジスタを有効にすることで他のレジスタが設定可能になる場合
たとえば、ＧｅｎＩＣａｍの標準規格で定義されているレジスタの例として、フレームレートの設定項目がある。使用者が任意のフレームレートを設定したい場合、まずフレームレートを設定可能にするためのレジスタを制御する必要がある。フレームレートを設定不可のままとした場合、撮像装置３は内部的に決められているフレームレートで動作することになる。つまり、フレームレートを設定可能にするレジスタを有効にすることで、フレームレートの設定項目のレジスタが設定可能になる。よって、まず、フレームレートを設定可能にするレジスタの設定を書き出し、その後にフレームレートの設定項目のレジスタを書き出す必要がある。

また、デフレクトメトリの原理に基づいて形状画像を生成する際、形状画像の生成を有効にすることで形状画像の特徴サイズが設定可能になるように構成されている。よって、まず、形状画像の生成を有効にするレジスタ設定を書き出し、その後に形状画像の特徴サイズ設定レジスタを書き出す必要がある。
（２）セレクタのレジスタを書き換えると、他のレジスタの指し示す実体が切り替わる場合
本実施形態では、配列型パラメータのレジスタ消費量を減らすため、配列インデックスを意味するレジスタ（セレクタレジスタ）を別途導入している。セレクタレジスタがあれば、パラメータ本体のレジスタは１個だけ定義すれば済むからである。たとえば、端子を選択する端子セレクタと、選択された端子の信号を反転するかどうかを設定するセレクタとが上記（２）の関係になる。また、赤、緑、青のいずれかの値をとり得るホワイトバランス設定のセレクタと、選択された色のホワイトバランス設定値とが上記（２）の関係になる。したがって、セレクタレジスタの設定後に、パラメータ本体のレジスタを設定する必要がある。

つまり、一方の設定項目の設定により他方の設定項目の有効性又は値が変化する依存関係を有する複数の設定項目が存在する。本実施形態では、上記（１）、（２）に示す順序性を考慮し、設定順序に関する逆方向の依存関係が存在しないように、予めＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルにおけるレジスタの出現順序を決めておく。そして、その順序どおりに帳票に書き出すことで、複雑な設定項目の構造を正しい設定順序で帳票化することができる。

図２５は、依存関係１と依存関係２の２つの依存関係を持ったレジスタが記載された帳票の例を示している。各レジスタは、関連のある者同士がカテゴリ（Ｃａｔｅｇｏｒｙ）と呼ばれるグループにまとめられて定義されている。各カテゴリを、さらに上位のカテゴリによって１つのグループにまとめることも可能である。各カテゴリと各レジスタとの関係は、図２５に示すようなツリー構造になる。カテゴリは、一方の設定項目の設定により他方の設定項目の有効性又は値が変化する依存関係を有する複数の設定項目を関連度に応じて分類することによって形成されたものであるため、構造が分かり易くなる。また、カテゴリは１つの帳票のなかに複数存在している。

カテゴリによるレジスタの分類は、使用者が設定したい内容に対応するレジスタを一覧から探し出すときに有益である。よって、カテゴリの構造を無視して、レジスタの出現順序を依存関係の観点のみから正しい順序に整列してしまうと、カテゴリの構造が壊されてしまうことになり、使用者の利便性を著しく阻害することになる。よって、帳票出力部４ｂは、カテゴリによる分類構造を維持しながら、正しい出現順序になるようレジスタを整列させる。

具体的には、まずはツリーの末節の方から、兄弟ノードどうしが正しい出現順序になるように並べ替える。その後、ツリー上の１階層上の兄弟ノードどうしで、正しい出現順序になるように並び替えを行う。これを、ツリーの根元の方へ向かって再帰的に繰り返していく。このとき、レジスタ同士の出現順序は、両者の依存関係が必ず後方から前方への方向になるように並び替える。また、カテゴリ同士の出現順序は、カテゴリ１内のレジスタからカテゴリ２内のレジスタへの依存関係がある場合に、まずカテゴリ２が出現し、その後カテゴリ１が出現するような順序に並び替える。

また、ツリーの各階層で並び替えを行う際は、レジスタ／カテゴリ間の依存関係を有向辺とみなしたトポロジカルソートを行うようにする。トポロジカルソート自体は公知のものであり、各ノードを順序付けしておいて、いずれのノードもその出力辺の先のノードよりも前に位置するように並べることである。

次に、並び替え手順の具体例について図２６及び図２７に基づいて説明する。この例では、カテゴリ及び設定項目が階層的な依存関係を有している。

手順１：最も末節のカテゴリ２−２とレジスタ２−３の順序を入れ替える。これにより、図２６に示すように、レジスタ３−０からレジスタ２−３への依存関係２が、後方から前方への方向に正しく向くようになる。

手順２：１階層上のカテゴリ１−０とレジスタ１−１の順序を入れ替える。これにより、図２７に示すように、レジスタ２−１からレジスタ３−０への依存関係１が、後方から前方への方向に正しく向くようになる。更に上の階層があれば同様に順序を入れ替えればよい。

図２８は、並べ替え前後のレジスタの出現順序と、出力された帳票とを示す図である。ＬｔｒｘＳｈ１ＩｍａｇｅＥｎａｂｌｅは、フォトメトリックステレオの原理に基づいて形状画像を生成するか否かを設定するレジスタである。ＬｉｎｅＩｎｖｅｒｔｅｒは、選択した端子の出力信号を反転させるか否かを設定するレジスタである。ＬｉｎｅＳｅｌｅｃｔｅｒは、端子を選択するレジスタである。ＬｔｒｘＳｈ１ＦｅａｔｕｒｅＳｉｚｅは、形状画像の特徴サイズ設定レジスタである。並べ替え前のレジスタの出現順序では、ＬｉｎｅＳｅｌｅｃｔｅｒの前に、ＬｉｎｅＩｎｖｅｒｔｅｒが出現しており、出現順序が設定順序とは異なっている。このため、レジスタの順序を設定順序となるように並べ替えてから帳票として出力する。「出力された帳票」として示すように、セレクタの個所では、セレクタのインデックスの数だけ出力処理をループさせる。

レジスタ定義順序は、例えば設定装置４の帳票出力部４ｂによって自動的に並べ替えられるようにすることができる。帳票をまさに出力するタイミングで並び替えてもよいし、事前に並び替え済みのＤｅｖｉｃｅ ＸＭＬファイルをコントローラに保持させ、ＰＣ側から接続されたら、そのＤｅｖｉｃｅ ＸＭＬファイルをそのまま返すようにすることもできる。レジスタ定義順序を並び替えるタイミングは特に限定されるものではない。

図２９は、フォトメトリックステレオの撮像モードの設定をするためのレジスタ構造を示している。フォトメトリックステレオのモードでは、照明装置２による照明の点灯方向を切り替えながら複数枚の画像を撮像し、それら複数の画像データを合成してワークＷの表面の傷や凹凸を強調した検査用画像を作り出すモードである。また、フォトメトリックステレオのモードは、上述した移動体追従という機能も備えている。移動体追従が有効の場合、ワークＷの移動量を算出するための画像を追加で撮像することで、ワークＷが移動中でも各画像を正しく合成できるようになる。ワークＷの移動量を算出するための画像は、たとえば１枚目の撮像を開始した時点の画像と、最終枚の画像を撮像した時点の画像とすることができる。

フォトメトリックステレオのモードでは、ある画像が先に撮像されて存在していることが前提の上で、さらにその画像を設定装置４に対して出力するかどうかを選択する必要がある、というように、レジスタ間の設定順序を守る必要がある。つまり、図３０に矢印で示すように、出力するかどうかのレジスタから撮像するかどうかのレジスタへ、前方から後方への方向の依存関係が存在しており、この例では、レジスタの前後関係が設定順（入力順）となっていない。従って、この順序のまま出力された帳票を入力しようとすると、入力の途中でエラーが発生してしまい、設定を完了することができない。

本実施形態では、上述した手順によってレジスタの並べ替えを自動的に行うことができる。図３１は、図３０に示す複数のレジスタの並べ替えを行った状態を示している。この定義順序は、使用者により設定されるべき順序（設定順序）であるため、出力された帳票に入力する際にエラーが発生することはない。

したがって、設定装置４は、一方の設定項目の設定により他方の設定項目の有効性又は値が変化する依存関係を有する複数の設定項目を関連度に応じて分類することによって形成された複数のカテゴリ間と、各設定項目間との依存関係に基づいて、設定順序に従って各設定項目が記述された帳票を出力するように構成されている。これにより、帳票には、複数のカテゴリ間と、各設定項目間との依存関係に基づいて、設定順序に従って各設定項目が記述されることになるので、帳票が簡単になるとともに、設定内容が誤って復元されにくくなる。

（設定アプリケーションと画像検査アプリケーションとの関係）
図３２は、設定アプリケーション４０の設定用ユーザーインターフェース５０と、画像検査アプリケーション４００の検査用インターフェース６０との表示例を示す図である。設定用ユーザーインターフェース５０は、図１３に示すものと同様に構成することができる。設定用ユーザーインターフェース５０上で使用者が各種操作（調整や指示の操作）を行うと、図７に示す通信部４３を介して撮像装置３に送信される。一方、画像検査アプリケーション４００の画像取得要求は、図７に示す中継器４５を介して設定アプリケーション４０に送信され、設定アプリケーション４０は設定用ユーザーインターフェース５０に表示可能な画像データを、中継器４５を介して画像検査アプリケーション４００に提供する。画像検査アプリケーション４００は、検査用インターフェース６０に設けられている画像表示領域６０ａに、中継器４５を介して送られてきた画像を表示するとともに、当該画像の検査を実行する。検査用インターフェース６０には、検査結果を表示するための結果表示領域６０ｂ等が設けられている。

また、設定アプリケーション４０と画像検査アプリケーション４００とが中継器４５を介して接続されるので、画像検査アプリケーション４００を起動させているときに、アプリケーションの切替を行うことなく、画像検査アプリケーション４００上の操作により、撮像装置３が出力する画像の調整を実行することが可能になる。

画像検査アプリケーション４００を起動させたとき、設定用ユーザーインターフェース５０を表示させることなく、検査用インターフェース６０のみ表示部５に表示させてもよいし、設定用ユーザーインターフェース５０と検査用インターフェース６０の両方を表示部５に表示させてもよい。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態によれば、標準化規格に適合した撮像装置３で複数の撮像画像を合成することができるので、例えば、フォトメトリックステレオやデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成や、マルチスペクトルイメージング等を行うことができる。

また、標準化規格に適合した撮像装置３に対して多段階の処理を順序立てて行わせることができ、撮像装置３の機種選定の自由度向上と、画像検査の精度向上とを両立させることができる。

また、特定された処理を実行するための設定パラメータを撮像装置３の内部メモリに動的に展開するようにしたので、標準化規格に適合した撮像装置３に対して柔軟な機能拡張を実現しながら、撮像装置３のメモリ使用量を抑制できる。

また、撮像画像中のワークＷの位置補正を行った後に位置補正の結果に基づいてフィルター処理を行うことができるので、ワークＷの撮像時の位置や向きに依存するフィルター処理の効果を十分に得ることができる。

また、依存関係を有する複数の設定項目を関連度に応じて分類して複数のカテゴリを形成し、複数のカテゴリ間と各設定項目間との依存関係に基づいて、設定順序に従って各設定項目が記述された帳票を出力することができる。これにより、標準化規格に適合した撮像装置３と設定装置４との間でやり取りを行う帳票を簡単に出力することができ、実装の容易化を図ることができるとともに、設定内容が誤って復元されないようにすることができる。

また、画像検査アプリケーション４００が起動されると、使用者による操作に基づいて、設定アプリケーション４０内に仮想的に設けられた中継器４５を介して撮像装置３との通信を実行することができるので、設定アプリケーション４０と画像検査アプリケーション４００とを切り替えることなく、両アプリケーション４０、４００で調整を同時に実行することができ、調整時の操作を簡単にすることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、たとえばワーク等の検査対象物を検査する場合に利用することができる。

１ 画像検査システム
２ 照明装置
２ａ 発光部
２ｂ 照明制御部
３ 撮像装置
４ 設定装置
４ａ ＵＩ生成部
４ｂ 帳票出力部
５ 表示部
６ キーボード
７ マウス
８ 外部制御機器
３１ カメラ
３２ 集光系光学系
３３ 撮像制御部
４０ 画像検査アプリケーション
５０ 設定用ユーザーインターフェース
２００ 照明装置
２０１〜２０４ 第１〜第４発光部
２０５ 照明制御部
Ｗ ワーク（検査対象物）

Claims (7)

1. 検査対象物を撮像する画像検査装置用撮像装置と、当該撮像装置とネットワークを介して接続され、前記撮像装置の設定を行う設定装置とを備え、検査対象物の検査を行う画像検査システムであって、
   前記設定装置は、前記撮像装置から出力される画像を調整するための設定を行う設定アプリケーションと、前記撮像装置から出力される画像に対する検査を行う検査アプリケーションとが実行可能な処理部と、前記撮像装置と通信するための通信部とを備え、
   前記処理部は、前記設定アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、前記通信部を介して前記撮像装置が出力する画像の調整及び画像の取得を実行する一方、前記検査アプリケーションが起動されると、使用者による操作に基づいて、前記設定アプリケーション内に仮想的に設けられた中継器を介して前記撮像装置との通信が実行可能であるとともに、取得した画像に対して検査を実行するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
2. 請求項１に記載の画像検査システムにおいて、
   前記処理部は、前記検査アプリケーションで受け付けた使用者による指示を、前記中継器を介して前記撮像装置に送信するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
3. 請求項１または２に記載の画像検査システムにおいて、
   前記処理部は、前記検査アプリケーションからの画像取得要求を、前記中継器を介して前記撮像装置に送信するように構成され、
   前記撮像装置は、前記中継器を介して送信された前記画像取得要求に基づいて画像を出力するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の画像検査システムにおいて、
   前記処理部は、前記撮像装置から出力された画像を受け付け、当該画像を、前記中継器を介して前記検査アプリケーションに提供するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の画像検査システムにおいて、
   前記処理部は、前記撮像装置から出力されかつ前記設定アプリケーション上に表示可能な画像を、前記中継器を介して前記検査アプリケーションに提供するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の画像検査システムにおいて、
   前記処理部は、前記検査アプリケーションが起動されると、前記設定アプリケーションを起動して前記検査アプリケーションを前記中継器に接続するように構成されていることを特徴とする画像検査システム。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の画像検査システムにおいて、
   前記検査アプリケーションは、前記撮像装置から出力される画像を調整可能に構成されていることを特徴とする画像検査システム。