JP6649439B2 - 照明光源の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明光源の調整方法に関し、特に、被写体を撮影するために使用される照明光源の調整方法に関する。

下記の特許文献には、検査される被写体（例えば半導体パッケージ）の高コントラスト画像を取り込むための機械視覚装置と共に使用するための可変強度照明システムが記載される。可変強度照明システムは、被写体に光を照射する複数の光ファイバ発光素子アレイと、被写体の画像を記録するためのカメラと、アレイによって放出された光の強度を変化させて、カメラによって見られる被写体の照明を調節するための光強度制御回路と、適切なコントラストを有する設定に達するまで光の強度を再調整するために、被写体の所定数のカメラピクセル強度値からメジアングレイ値を計算するようにプログラムされたプロセッサとを備える。

米国特許第６２０７９４６号明細書

しかし、可変強度照明システムは、画像のコントラスト比に応じて、複数の光ファイバ発光素子のアレイによって放射される光の強度を調整する。実際には、コントラストのみを考慮するには不十分である。更に、光の強度の他に、被写体に照射される光のパターン、色合いなども重要であり、照射される被写体の画像のコントラスト比及び他の画像属性に影響を及ぼす可能性がある。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みて、撮影した画像に対する品質を総合的な分析により、使用者の需要に最も適切な光を選別することができる照明光源の調整方法を提供する。

上記の目的を達成すべく、本発明は、記憶装置と、被写体を照射できる照明光源と、前記照明光源によって照射される前記被写体を撮影できる撮影装置と、中央処理装置と、を備えた光源調整システムによって実行される照明光源の調整方法であって、前記中央処理装置の制御により、前記記憶装置に記録されていると共に前記照明光源の照射に関する照射パラメータを含む複数の初期照射パラメータセットと、前記照明光源が前記複数の初期照射パラメータセットにそれぞれ基づいて前記照明光源で前記被写体を照射し、前記撮影装置が前記初期照射パラメータセットごとに、前記被写体を複数回撮影して得た複数の初期画像と、を前記記憶装置に記録し、前記中央処理装置が各前記初期照射パラメータセットに対応する複数の前記初期画像を分析することにより、各前記初期照射パラメータセットに対応し、且つ、各前記初期画像に対応する１種類の画像属性の数値に関連付けられた複数の画像属性数値セットを含む複数の初期画像属性データセットを取得して前記記憶装置に記録する、初期画像撮影工程と、使用者により前記被写体に対して入力され、且つ、少なくとも１つの前記画像属性を含む選別条件に基づいて、前記複数の初期画像属性データセットから１つ選別して該選別した初期画像属性データセットが対応する前記初期照射パラメータセットを候補照射パラメータセットとして選択する、候補選択工程と、前記候補選択工程において選択された前記候補照射パラメータセットに含まれる少なくとも１つの照射パラメータに対して、所定範囲内の数値を変数としてそれぞれ代入して、各前記変数にそれぞれ対応する複数の調整後照射パラメータセットを得て前記記憶装置に記録する、調整工程と、前記調整工程において得られた前記複数の調整後照射パラメータセットにそれぞれ基づいて、前記被写体を照射するように前記照明光源を制御する、調整照射工程と、前記撮影装置により、前記調整照射工程で照射された前記被写体を、各前記調整後照射パラメータセットに、前記被写体を複数回撮影して、各前記調整後照射パラメータセットに対応する複数の調整後画像を得て前記記憶装置に記録する、撮影工程と、前記撮影工程によって得られた前記複数の調整後画像を分析して、それぞれ前記複数の調整後照射パラメータセットに対応すると共にそれぞれ複数の前記画像属性の数値に関連付けられた複数の画像属性数値セットを含む複数の調整後画像属性データセットを得て前記記憶装置に記録する、分析工程と、前記分析工程において得られた前記複数の調整後画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別し、該選別した１つの調整後画像属性データセットが対応する前記調整後照射パラメータセットを目標照射パラメータセットとして選択する、目標選択工程と、を含む照明光源の調整方法を提供する。

以上のように、本発明による照明光源の調整方法の実施形態は、例えば、複数の初期照射パラメータセットから、被写体を撮影することに使用者の要求に最も適合する初期照射パラメータセットを選別し、更にそれを調整して算出された調整後照射パラメータセットをそれぞれ選別することができ、使用者の需要に最も適合する画像属性を有する被写体の画像を得ることができる。

本発明による照明光源の調整方法を実行するための照明システムが示されるブロック図である。 本発明による照明光源の調整方法の一実施形態における候補選択のおおよその手順を示すフローチャートである。 該候補選択の詳細な手順を示すフローチャートである。 本発明による照明光源の調整方法の一実施形態における目標選択のおおよその手順を示すフローチャートである。 該目標選択の手順に含まれる一部のステップを示すフローチャートである。 該目標選択の手順に含まれる他の一部のステップを示すフローチャートである。 本願による照明光源の調整方法の一実施形態における光源最適化の手順を示すフローチャートである。 該光源最適化の手順に含まれる一部のステップを示すフローチャートである。 該光源最適化の手順に含まれる他の一部のステップを示すフローチャートである。

図１は、本発明による照明光源の調整方法を実行するための照明システム１００が示されるブロック図である。図１に示されるように、照明システム１００は、入力装置１と、記憶装置２と、照明光源３と、撮影装置４と、中央処理装置５と、を備える。中央処理装置５は、入力装置１、記憶装置２、照明光源３、及び撮影装置４に電気的に接続され、且つ、記憶装置２に記憶されたプログラムの内容に基づいて動作することにより、照明光源３を制御して特定の稼働方式である複数の初期照射モードＡ_１〜Ａ_ｎで被写体を照射する。

照明光源３は、例えば、発光ダイオードアレイのような発光素子である。撮影装置４は、例えば、被写体の画像を撮像するカメラである。

記憶装置２は、機械（例えばコンピュータ）によって読み取り可能な形式でデータを記憶するための一時的又は非一時的なメモリ機構を含む。例えば、コンピュータで読み取り可能な記憶装置は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリ装置、及び他の記憶装置及び媒体が挙げられる。記憶装置２は、複数の初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎを記憶し、それらの初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎは、それぞれ複数の初期照射モードＡ_１〜Ａ_ｎに対応し、並びにそれぞれ後述する複数の初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎに対応する。各初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎは、少なくとも照明光源３から、射出する光の輝度を示す初期輝度Ｉ_Ｂと、射出する光の色のトーン値を示す初期トーン値Ｔ_Ｂと、の２つの数値データを含む。

中央処理装置５が１つの初期照射モードＡを選び、その初期照射モードＡに対応する１つの初期照射パラメータセットＢに含まれる初期輝度Ｉ_Ｂ及び初期トーン値Ｔ_Ｂに従って照明光源３を被写体に向かって照射させ、撮影装置４により撮影して得た初期画像Ｃ１〜Ｃｎが中央処理装置５で分析されることにより、１つの初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎが得られる。

本実施形態において、中央処理装置５は、レジスタ、メモリの少なくとも何れかから読み出された電子データを処理して、その電子データを他の電子データに変換するデバイス又はデバイスの一部を指す。中央処理装置５は、例えば、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、デュアルコアモバイルプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）などである。

本発明の照明光源の調整方法による実施形態は、後述する候補選択、目標選択、及び光源最適化の手順を含む。

図２を参照しながら候補選択の手順について説明する。ここで、図２は本発明による照明光源の調整方法の一実施形態における候補選択のおおよその手順を示すフローチャートである。候補選択の手順は、ステップ５１〜５５を含む。

ステップ５１において、中央処理装置５は、各初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎに基づいて対応する初期照射モードＡ_１〜Ａ_ｎで被写体に照射するように照明光源３を制御する。例えば、第１の初期照射パラメータセットＢ_１を読み取り、第１の初期照射パラメータセットＢ_１に含まれる第１の初期輝度Ｉ_Ｂ１及び第１の初期トーン値Ｔ_Ｂ１に示されている輝度及び色の光で被写体を照射する。簡潔にするために、以降、上記の例は「第１の初期照射モードＡ_１で照射する」とだけ記載し、第２の初期照射パラメータセットＢ_２（第２の初期輝度Ｉ_Ｂ２、第２の初期トーン値Ｔ_Ｂ２）、及び初期照射モードＡ_２の組み合わせの場合等もこのように記載する。

ステップ５２において、撮影装置４は、各初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎに、被写体を複数回撮影して得た複数の初期画像ｃ_１１〜ｃ_ｎｎを記憶装置２に記録する。理解の容易のため、複数の初期画像ｃ_１１〜ｃ_ｎｎのうちの同一初期照射パラメータセットＢに対応する一部の初期画像ｃは「関連画像セット」と称する。例えば、第１の初期照射モードＡ_１に対応する関連画像セットは、初期画像ｃ_１１〜ｃ_１ｎからなる集合であり、下記の説明において第１の初期関連画像セットＣ_１と称する。

ステップ５３において、中央処理装置５はそれらの初期関連画像セットＣ_１〜Ｃ_ｎを分析して複数の初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎを算出し、該複数の初期画像属性データセットＤ１〜Ｄｎを記憶装置２に記録する。特に、各初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎは、初期照射モードＡ₁〜Ａ_ｎごとに撮影装置４により撮影された複数の初期関連画像セットＣ_１〜Ｃ_ｎから算出されたものである。各初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎは、それぞれ１種類の画像属性に関連付けられた複数の画像属性数値セットを含み、各画像属性数値セットは第１の参考値と第２の参考値を含む。

画像属性は、例えば、画像コントラスト、画像安定性、画像の向きの再現性、画像の向きの絶対精度、画像サイズの測定の再現性、点群のデータ点の分布、三次元（３Ｄ）の点群のデータ点の再現性、画像と実データとの間の誤差（例えば、被写体のＣＡＤファイル）などが挙げられる。一部の実施形態において、第１の参考値は関連する画像属性における平均値であり、第２の参考値は関連する画像属性における標準偏差値である。

画像コントラスト比に関連する画像属性数値セットについては、第１の参考値は関連画像セットにおける画像コントラスト比の平均値であり、第２の参考値は関連画像セットにおける画像コントラスト比の標準偏差値である。例えば、本実施形態において、第１の初期画像属性データセットＤ_１において、第１の参考値は、第１の初期照射モードＡ_１に対応する第１の初期関連画像セットＣ_１に含まれる複数の初期画像から分析して算出された画像コントラスト比の平均値であり、第２の参考値は、第１の初期関連画像セットＣ_１に含まれる複数の初期画像から分析して算出された標準偏差値である。

画像安定性に関連する画像属性数値セットについて、第１の参考値は中央処理装置５によって予め決められた第１のデフォルト値であり、第２の参考値は関連画像セットの標準偏差値である。例えば、中央処理装置５は、各関連画像セットの画素値の平均値又は合計値を算出し、そして該平均値又は該合計値の標準偏差値を関連画像セットの標準偏差値として算出する。一部の実施形態において、中央処理装置５は、関連画像セットのうちの各画像における画素値の標準偏差値を先に算出して、それらの標準偏差値の平均値を関連画像セットの標準偏差値として算出する。

画像の向きの再現性に関連する画像属性数値セットについて、第１の参考値は、中央処理装置５によって予め決められた第２のデフォルト値であり、第２の参考値は、関連画像セットの各画像内の同一の特徴点が、それぞれの画像において位置する際の座標からなる複数の位置情報に基づいて算出される。一部の実施形態において、中央処理装置５は、画像内の同一の特徴点の位置情報の標準偏差値を、画像の向きの再現性に関連する画像属性数値セットの第２の参考値として算出する。

画像の向きの絶対精度に関連する画像属性数値セットは、関連画像セットの各画像において第1の対の特徴点の間にある第1の相対距離及び該第1の対の特徴点の間にある実際の距離に基づいて算出される。一部の実施形態について、中央処理装置５は、関連画像セットの各画像に対して第１の相対距離と実際の距離の間にある複数の差を算出し、それらの差の平均値を関連画像セットに対応する画像属性数値セットの第１の参考値とする。一部の実施形態において、中央処理装置５は、差の標準偏差値を、画像の向きの絶対精度に関連する画像属性数値セットの第２の参考値として算出する。

画像サイズの測定の再現性に関連する画像属性数値セットは、関連画像セットにおける第２の対の特徴点の間における第２の相対距離に基づいて得られる。特に、関連画像セットにおける第２の対の特徴点の間における第２の相対距離の物理的意味は、画像内の被写体の１つの縁部の長さである。一部の実施形態において、画像サイズの測定の再現性に関する画像属性数値セットの第１の参考値は、中央処理装置５によって所定の第３のデフォルト値である。一部の実施形態において、中央処理装置５は、第２の相対距離の標準偏差値を、画像サイズの測定の再現性に関する画像属性数値セットの第２の参考値として算出する。

点群のデータ点の分布に関連する画像属性数値セットについて、中央処理装置５は、まず、各関連画像セットに対してデータ点の分布に関する分布値を求め、当該関連画像セットの分布値の平均値を第１の参考値として算出し、分布値の標準偏差値を第２の参考値として算出する。

３Ｄ点群のデータ点の再現性に関連する画像属性数値セットは、関連する画像の各々におけるデータ点の位置に従って取得される。一部の実施形態において、３Ｄ点群のデータ点の再現性に関する参考値セットの第１の参考値は、中央処理装置５によって所定の第４のデフォルト値である。一部の実施形態において、中央処理装置５は、各関連画像セットに対して、３Ｄ点群のデータ点の分布に関連する分布値をまず取得し、各関連画像セットの分布値の標準偏差値を、３Ｄ点群のデータ点の再現性に関する参考値集合の第２の参考値として算出する。

画像と実データとの誤差に関する特性値セットについて、中央処理装置５は、各関連画像セットに対して、画像における実際のデータと異なる誤差点に関する誤差値と、誤差点の分布と、を算出し、各関連画像セットの誤差値の平均値を第１の参考値として算出し、誤差値の標準偏差値を第２の参考値として算出する。

更に、ステップ５１〜５３は、初期照射モードＡ_１〜Ａ_ｎにおいて被写体を撮影して得られた初期関連画像セットＣ_１〜Ｃ_ｎに対応する初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎを得るための訓練段階とみなしても良い。実際には、ステップ５１〜５３の訓練段階は、異なる被写体に対して実施され、各被写体に対応する訓練結果（即ち、初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎ）は、記憶装置２に記憶される。このようにて、使用者は、照明光源３が異なる初期照射モードＡ_１〜Ａ_ｎで作動することによって照射された新しい被写体の初期画像における複数種類の画像属性を知ることができ、後述する選別条件を入力する際に参考になる。

上記の画像特性は当業者に周知であり、その特性値は様々な周知のアルゴリズムモデルに基づいて得ることができる。本願の記載は、画像属性の前述の例示的な記述及びその計算に限定されない。

ステップ５４において、中央処理装置５は選別条件に基づいて初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎから１つを選択して候補画像属性データセットとして選択する。選別条件は、使用者により被写体に対して入力装置１で入力され、中央処理装置５により受取られ、且つ、少なくとも１つの画像属性に関連する。入力装置１は、例えば、選別条件を入力するために使用者が操作可能なキーボード又はマウスである。初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎから１つを選択することの詳細は、後述するサブステップ５４１〜５４４に記載される。

ステップ５５において、中央処理装置５は、候補画像パラメータセットに対応する初期照射パラメータセットＢ_１〜Ｂ_ｎの１つを候補照射パラメータセットＥとして更に選択する。

図３を参照しながらステップ５４に含まれるサブステップ５４１〜５４４について説明する。ここで、図３は候補選択の詳細な手順を示すフローチャートであり、特に、ステップ５４に含まれるサブステップ５４１〜５４４を示すフローチャートである。

サブステップ５４１において、中央処理装置５は、選別条件の受信に応じて、選別条件を分析して、選別条件が画像属性の１つのみに関連するかどうかを判断する。選別条件が画像属性のうちの１つのみに関連すると判定された場合（例えば、画像コントラストのみ）、サブステップ５４２に進む。選別条件が複数の画像属性（例えば、画像コントラスト及び画像安定性）に関連すると判定された場合、サブステップ５４３に進む。

サブステップ５４２において、中央処理装置５は、初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎごとに、下記の数式１に従って各初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎの画像属性数値セットに基づいて初期評価点Ｖsを算出する。初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎに含まれる画像属性数値セットの何れか１つは、選別条件に関する画像属性に関連することに留意されたい。

数式１において、Ｖsは初期評価点であり、ｕ１、ｕ２は重み付けであり、Ｖは選別条件に関連する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる第１の参考値であり、σは選別条件に関連する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる画像属性の１つに含まれる第２の参考値である。

選別条件が複数の画像属性に関連する場合、複数の画像属性に対してそれぞれ重み付けがされている。サブステップ５４３において、中央処理装置５は、初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎごとに、下記の数式２に従って、各初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎに含まれる複数の画像属性数値セットに基づいて初期評価点Ｖsを算出する。初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎに含まれる複数の画像属性数値セットは、それぞれ異なる画像属性に関連していることに留意されたい。

数式２において、Ｎは入力された選別条件における画像属性の数であり、Ｗｎはｎ番目の画像属性における重み付けであり、Ｖｎは各初期照射パラメータセットＢに対応する複数の初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第１の参考値であり、σｎは各初期照射パラメータセットＢに対応する複数の初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第２の参考値である。

次に、サブステップ５４４において、中央処理装置５は、初期画像属性データセットＤ_１〜Ｄ_ｎのうち、最も高い初期評価点を有する１つの初期画像属性データセットＤを候補画像属性データセットとして選択する。

図４を参照しながら説明する。ここで、図４は、本発明による照明光源３の調整方法の一実施形態における目標選択のおおよその手順を示すフローチャートである。目標選択の手順は、目標照射パラメータセットを選択すること（即ち、目標照射モードを選択すること）であり、下記のステップ６１〜６６を含む。

ステップ６１において、中央処理装置５は、候補照射パラメータセットＥとされた１つの初期照射パラメータセットＢに含まれる初期輝度Ｉ_Ｂ及び初期トーン値Ｔ_Ｂを調整して、複数の調整後照射パラメータセットＦを生成する。以下、候補照射パラメータセットＥに含まれる初期輝度Ｉ_Ｂ及び初期トーン値Ｔ_Ｂを候補輝度Ｉ_Ｅ及び候補トーン値Ｔ_Ｅと称する。

図５は、該目標選択の手順に含まれる一部のステップを示すフローチャートである。図５に示されるように、ステップ６１は、サブステップ６１１〜６１５を含む。

サブステップ６１１において、中央処理装置５は、候補輝度Ｉ_Ｅ及び第１の輝度変動値に基づいて、第１輝度上限値及び第１輝度下限値を算出し、第１の輝度上限値と第１の輝度下限値との間の範囲を、第１の所定範囲とする。サブステップ６１２において、中央処理装置５は、第１の輝度上限値及び第１の輝度下限値に基づいて、第１の所定範囲内の数値を第１の変数としてそれぞれ代入することにより、Ｐ個の調整後輝度を算出し、Ｐは１以上の自然数である。サブステップ６１３において、中央処理装置５、候補トーン値Ｔ_Ｅ及び第１のトーン値変動値に基づいて、第１のトーン値上限値及び第１のトーン値下限値を算出し、第１のトーン値上限値と第１のトーン値下限値との間の範囲を、第２の所定範囲とする。サブステップ６１４において、中央処理装置５は、第１のトーン値上限値及び第１のトーン値下限値に基づいて、第２の所定範囲内の数値を第２の変数としてそれぞれ代入することにより、Ｑ個の調整後トーン値を算出し、Ｑは１以上の自然数である。サブステップ６１５において、中央処理装置５は、それぞれ１つの調整後輝度及び１つの調整後トーン値を含むＰ×Ｑ個の調整後照射パラメータセット（Ｆ_１１，Ｆ_１２，…Ｆ_１Ｑ，Ｆ_２１，Ｆ_２２，…，Ｆ_ＰＱ）を生成する。第１の輝度変動値及び第１のトーン値変動値は、所定の数値であり、実用上の要求に応じて使用者によって決定される。本実施形態において、第１の輝度上限値及び第１の輝度下限値は、それぞれ候補輝度に対して第１の輝度変動値を加算及び減算することにより算出されるものであり、第１のトーン値上限値及び第１のトーン値下限値は、それぞれ候補トーン値に対して第１のトーン値変動値を加算及び減算することにより算出されるものである。例えば、候補照射パラメータセットに含まれる候補輝度Ｉ_Ｅ及び候補トーン値Ｔ_Ｅは、それぞれ９０及び１１０であり、第１の輝度変動値及び第１のトーン値変動値は、それぞれ３０及び４０である。これによって、第１の輝度上限値は９０＋３０＝１２０となり、第１の輝度下限値は９０−３０＝６０となる。並びに第１のトーン値上限値及び第１のトーン値下限値は１１０＋４０＝１５０及び１１０−４０＝７０となる。また、本実施形態において、第１の所定範囲及び第２の所定範囲は左半開区間である。これによって、６０個の調整後輝度（６１〜１２０の整数）及び８０個の調整後トーン値（７１〜１５０の整数）が得られ、Ｐは６０及びＱは８０となる。結果として、調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱの総数はＰにＱを乗算することにより得られる数であり、各調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱは、調整後輝度の1つと調整後トーン値の1つの組み合わせを含む。即ち、調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱにおいて、調整後輝度と調整後トーン値の組み合わせを[I,T]で表すと、[61, 71], [61, 72], …, [61, 150], [62, 71], [62, 72], …, [62, 150], …, [120, 71], [120, 72], …, [120, 150]となる。

ステップ６２において、中央処理装置５は、調整後照射パラメータセットトＦ_１１〜Ｆ_ＰＱに従って、複数の調整後照射モードで被写体を照射するように照明光源３を制御する。

ステップ６３において、撮影装置４は、ステップ６２で照射された被写体を、各調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱに、被写体を複数回撮影して、各調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱに対応する複数の調整後画像ｇ_１１１〜ｇ_ＰＱｎを得て記憶装置２に記録する。理解の容易のため、複数の調整後画像ｇ_１１１〜ｇ_ＰＱｎのうちの同一調整後照射パラメータセットＦに対応する一部の調整後画像ｇは「関連画像セット」と称する。例えば、調整後照射モードＦ_１１に対応する関連画像セットは、調整後画像ｇ_１１１〜ｇ_１１ｎからなる集合であり、下記の説明において調整後関連画像セットＧ_１１と称する。

ステップ６４において、中央処理装置５は、ステップ６３の実行によって得られた複数の調整後関連画像セットＧ_１１〜Ｇ_ＰＱを分析して、複数の調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱを得て記憶装置２に記録する。それらの調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱは、それぞれ複数の調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱに対応すると共に、それぞれ複数の画像属性の数値に関連付けられた複数の画像属性数値セットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱを含む。各調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱの属性数値セットは、それぞれ対応する画像特性に関連する第３の参考値及び第４の参考値を含む。第３の参考値を得る方法は第１の参考値と同じであり、第４の参考値を得る方法は第２の参考値と同じである。本実施形態において、第３の参考値は関連する画像属性における平均値であり、第４の参考値は関連する画像属性における標準偏差値である。

一部の実施形態では、中央処理装置５は、すべての調整後照射パラメータセットＦ_１１〜Ｆ_ＰＱを一旦算出した後、調整後投影モードにそれぞれ対応するすべての調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱを得ることに留意されたい。一部の実施形態において、中央処理装置５は、一度に１つの調整後照射パラメータセットＦを生成し、続いて、該１つの調整後照射パラメータセットＦに関連する調整後照射モードに対応する１つの調整後画像属性データセットＨを得て、そして全部の調整後投影モードに対応する調整後画像属性データセットＨを得られるまで、別の調整後照射パラメータセットＦに対し、上記の手順を繰り返す。

ステップ６５において、中央処理装置５は、選別条件に基づいて、複数の調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱから１つを選択して目標画像属性データセットとする。そして、ステップ６６において、中央処理装置５は、更に該目標画像属性データセットに対応する１つの調整後照射パラメータセットＦを選択して目標照射パラメータセットとする。目標画像属性データセットの選択方法は、下記のサブステップ６５１〜６５４により実行される。

図６は、目標選択の手順に含まれる他の一部のステップを示すフローチャートであり、特に、本実施形態におけるステップ６５に含まれるサブステップ６５１〜６５４を示すフローチャートである。

サブステップ６５１において、中央処理装置５は、選別条件を分析して選別条件が画像属性のうちの1つのみに関連するかどうかを判断する。選別条件が画像属性のうちの１つのみに関連すると判定された場合（例えば、画像コントラストのみ）、サブステップ６５２に進む。選別条件が複数の画像属性（例えば、画像コントラスト及び画像安定性）に関連すると判定された場合、サブステップ６５３に進む。

サブステップ６５２において、中央処理装置５は、調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱごとに、下記の数式３に従って各調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱの画像属性数値セットに基づいて調整後評価点Ｖ’sを算出する。調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱに含まれる画像属性数値セットの何れか1つは、選別条件に関する１つの画像属性に関連することに留意されたい。

数式３において、Ｖ’sは調整後評価点であり、ｕ１、ｕ２は重み付けであり、Ｖ’は選別条件に関する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる第３の参考値であり、σ’は選別条件に関連する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる画像属性の１つに含まれる第４の参考値である。

選別条件が複数の画像属性に関連する場合、複数の画像属性に対してそれぞれ重み付けがされている。サブステップ６５３において、中央処理装置５は、調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱごとに、下記の数式４に従って、各調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱに含まれる複数の画像属性数値セットに基づいて調整後評価点Ｖ’sを算出する。調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱに含まれる複数の画像属性数値セットは、それぞれ異なる画像属性に関連していることに留意されたい。

数式４において、Ｎは入力された選別条件における画像属性の数であり、Ｗｎはｎ番目の画像属性における重み付けであり、Ｖ’ｎは各調整後照射パラメータセットに対応する複数の調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第３の参考値であり、σ’ｎは各調整後照射パラメータセットに対応する複数の調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第４の参考値である。

サブステップ６５４において、中央処理装置５は、調整後画像属性データセットＨ_１１〜Ｈ_ＰＱのうち、最も高い調整後評価点Ｖ’sを有する１つの調整後画像属性データセットＨを目標画像属性データセットとして選択する。

図７は、本願による照明光源の調整方法の一実施形態における光源最適化の手順を示すフローチャートである。光源最適化の手順は、最適照射パラメータセットを選択すること（即ち、最適投影モードを選択すること）であり、ステップ７１〜７８を含む。

ステップ７１において、中央処理装置５は、目標照射パラメータセットを分析して、目標照射パラメータセットに含まれる調整後輝度及び調整後トーン値と、第１の輝度上限値と、第１の輝度下限値と、第１のトーン値上限値と、第１のトーン値下限値と、に基づいて、目標照射パラメータセットが更に調整する必要があるかどうかを判断する。目標照射パラメータセットが更に調整する必要があると判定された場合、再調整手順であるステップ７２に進む。不要であると判断された場合は、直接にステップ７８に飛ぶ。ステップ７８において、中央処理装置５は、目標照射パラメータセットを最適照射パラメータセットとする。以下、目標照射パラメータセットに含まれる調整後輝度及び調整後トーン値をそれぞれ目標輝度及び目標トーン値と称する。

図８は、該光源最適化の手順に含まれる一部のステップを示すフローチャートであり、特に、ステップ７１に含まれるサブステップ７１１〜７１３を示すフローチャートである。また、ステップ７２は、サブステップ７２１〜７２２を有する第１の再調整手順と、サブステップ７２３〜７２４を有する第２の再調整手順と、サブステップ７２５〜７２６を有する第３の再調整手順と、を含む。

サブステップ７１１において、中央処理装置５は、目標照射パラメータセットを分析して、輝度条件及びトーン値条件が両方満たされているかどうかを判断する。輝度条件は、目標輝度が第１の輝度上限値又は第１の輝度下限値と等しいことである。トーン値条件は、目標トーン値が第１のトーン値上限値又は第１のトーン値下限値と等しいことである。中央処理装置５は、輝度条件とトーン値条件が両方満たされていると判定した場合には、サブステップ７２１に進み、目標照射パラメータセットを更に調整する。一方、満たされていないと判断された場合、サブステップ７１２に進む。

サブステップ７１２において、中央処理装置５は、更に、輝度条件が満たされているかどうかを判断する。目標輝度が第１輝度上限値または第１輝度下限値と等しいと判定された場合、サブステップ７２３に進み、目標照射パラメータセットを更に調整する。目標輝度が第１の輝度上限値及び第１の輝度下限値に等しくないと判定された場合、サブステップ７１３に進む。

サブステップ７１３において、中央処理装置５は、トーン値条件を満たされているかどうかを更に判断する。目標トーン値が第１のトーン値上限値又は第１のトーン値下限値に等しいと判定された場合、サブステップ７２５に進み、目標照射パラメータセットを更に調整する。目標トーン値が第１のトーン値上限値及び第１のトーン値下限値に等しくないと判定された場合には、ステップ７８に進む。

ステップ７１の判定の結果は、輝度条件とトーン値条件の両方が満たされている場合、中央処理装置５は、サブステップ７２１と７２２を有する第１の再調整手順を実施する。ステップ７１の判定の結果は、輝度条件が満たされ、トーン値条件が満たされない場合、中央処理装置５は、サブステップ７２３及び７２４を有する第２の再調整手順を実施する。ステップ７１の判定の結果は、トーン値条件が満たされ、輝度条件が満たされない場合、中央処理装置５は、サブステップ７２５及び７２６を有する第３の再調整手順を実施する。ステップ７１の判定の結果は、輝度条件及びトーン値条件が両方も満たされない場合、中央処理装置５は、直接ステップ７８を実施して目標照射パラメータセットを最適照射パラメータセットとする。

サブステップ７２１と７２２を有する第１の再調整手順において、中央処理装置５は、まず、目標輝度及び目標トーン値を分析し、目標輝度が第１の輝度上限値と第１の輝度下限値のいずれかに等しく、及び目標トーン値が第１のトーン値上限値と第１のトーン値下限値のいずれかに等しいことを判断する。従って、第１の再調整手順において、下記の４つのパターンがある。

第１のパターンとして、目標輝度が第１の輝度上限値に等しく、目標トーン値が第１のトーン値上限値に等しいと判定された場合、サブステップ７２１において、中央処理装置５は、目標輝度と所定の第２の輝度変動値とに基づいて第２の輝度上限値を算出し、目標輝度と第２の輝度上限値とに応じてＲ個の再調整輝度を算出し、且つ、目標トーン値及び所定の第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値上限値を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値上限値に応じてＴ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２２において、中央処理装置５は、それぞれ再調整輝度及び再調整トーン値を含むＲ×Ｔ個の再調整照射パラメータセットを生成する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態において、第２の輝度上限値は目標輝度に対して第２の輝度変動値を加算することにより算出され、Ｒ個の再調整輝度は目標輝度と第２の輝度上限値からなる左半開区間内に含まれ、第２のトーン値上限値は目標トーン値に対して第２のトーン値変動値を加算することにより算出され、Ｔ個の再調整トーン値は目標トーン値と第２のトーン値上限値からなる左半開区間内に含まれる。

第２のパターンとして、目標輝度が第１の輝度上限値に等しく、目標トーン値が第１のトーン値下限値に等しいと判定された場合、サブステップ７２１において、中央処理装置５は、目標輝度及び第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度上限値を算出し、目標輝度及び第２の輝度上限値に基づいてＲ個の再調整輝度を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値下限値を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値下限値に基づいて、Ｕ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２２において、中央処理装置５は、それぞれ再調整輝度及び再調整トーン値を含むＲ×Ｕ個の再調整照射パラメータセットを算出する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態において、第２の輝度上限値は目標輝度に対して第２の輝度変動値を加算することにより算出され、Ｒ個の再調整輝度は目標輝度と第２の輝度上限値からなる左半開区間内に含まれ、第２のトーン値下限値は目標トーン値に対して第２のトーン値変動値を減算することにより算出され、Ｕ個の再調整トーン値は目標トーン値と第２のトーン値下限値からなる左半開区間内に含まれる。

第３のパターンとして、目標輝度が第１の輝度下限値に等しく、目標トーン値が第１のトーン値上限値に等しいと判定された場合、サブステップ７２１において、中央処理装置５は、目標輝度及び第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度下限値を算出し、目標輝度及び第２の輝度下限値に基づいてＳ個の再調整輝度を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値上限値を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値上限値に基づいて、Ｔ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２２において、中央処理装置５は、それぞれ再調整輝度及び再調整トーン値を含むＳ×Ｔ個の再調整照射パラメータセットを生成する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態において、第２の輝度下限値は目標輝度に対して第２の輝度変動値を減算することにより算出され、Ｓ個の再調整輝度は目標輝度と第２の輝度下限値からなる左半開区間内に含まれ、第２のトーン値上限値は目標トーン値に対して第２のトーン値変動値を加算することにより算出され、Ｔ個の再調整トーン値は目標トーン値と第２のトーン値上限値からなる左半開区間内に含まれる。

第４のパターンとして、目標輝度が第１の輝度下限値に等しく、目標トーン値が第１のトーン値下限値に等しいと判定された場合、サブステップ７２１において、中央処理装置５は、目標輝度及び第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度下限値を算出し、目標輝度及び第２の輝度下限値に基づいてＳ個の再調整輝度を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値下限値を算出し、目標トーン値及び第２のトーン値下限値に基づいて、Ｕ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２２において、中央処理装置５は、それぞれ再調整輝度及び再調整トーン値を含むＳ×Ｕ個の再調整照射パラメータセットを生成する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態において、第２の輝度下限値は目標輝度に対して第２の輝度変動値を減算することにより算出され、Ｓ個の再調整輝度は目標輝度と第２の輝度下限値からなる左半開区間内に含まれ、第２のトーン値下限値は目標トーン値に対して第２のトーン値変動値を減算することにより算出され、Ｕ個の再調整トーン値は目標トーン値と第２のトーン値下限値からなる左半開区間内に含まれる。

本実施形態において、上記の数Ｒ、Ｓ、Ｔ及びＵは、それぞれ１以上の自然数であることに留意されたい。また、第２の輝度変動値及び第２のトーン値変動値は、第１の輝度変動値及び第１のトーン値変動値のような、所定の数値であり、実用上の要求に応じて使用者によって決定されるものである。

例えば、目標照射パラメータセットに含まれる目標輝度及び目標トーン値は、それぞれ１５０及び１２０であり、同時に第１の輝度上限値及び第１のトーン値上限値もそれぞれ１５０及び１２０である場合、中央処理装置５はサブステップ７２１及び７２２を実行する。第２の輝度変動値及び第２のトーン値変動値は、例えば、それぞれ２０及び３０である。従って、第２の輝度上限値は１５０＋２０＝１７０であり、第２のトーン値上限値は１２０＋３０＝１５０である。これによって、目標輝度と第２の輝度上限値からなる左半開区間内に含まれる再調整輝度の数は２０個（１５１〜１７０）であり、目標トーン値と第２のトーン値上限値からなる左半開区間内に含まれる再調整トーン値の数は３０個（１２１〜１５０）である。結果として、総計２０×３０＝６００個の再調整照射パラメータセットを算出することができる。即ち、[X’,Y’]で再調整輝度（Ｉ’）及び再調整トーン値（Ｔ’）を表記すると、６００個の再調整照射パラメータセットは、[151, 121], [151, 122], …, [151, 150], [152, 121], [152, 122], …, [152, 150], …, [170, 121], [170, 122], …, [170, 150]などの組み合わせを有する。

サブステップ７２３及び７２４を有する第２の再調整手順において、中央処理装置５は、まず、目標輝度を解析し、目標輝度が第１の輝度上限値と第１の輝度下限値のどちらに等しいかを判断する。判断の結果によって２つのパターンがある。

１つ目のパターンとして、目標輝度値が第１の輝度上限値と等しいと判定された場合、サブステップ７２３において、中央処理装置５は、目標輝度と第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度上限値を算出し、目標輝度と第２の輝度上限値に基づいて、Ｒ個の再調整輝度を算出する。続いて、サブステップ７２４において、中央処理装置５は、それぞれ異なる再調整輝度及び同一目標トーン値を含むＲ×１個の再調整照射パラメータセットを算出する。そしてステップ７３に進む。

２つ目のパターンとして、目標輝度値が第１の輝度下限値と等しいと判定された場合、サブステップ７２３において、中央処理装置５は、目標輝度と第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度下限値を算出し、目標輝度と第２の輝度下限値に基づいて、Ｓ個の再調整輝度を算出する。続いて、サブステップ７２４において、中央処理装置５は、それぞれ異なる再調整輝度及び同一目標トーン値を含むＳ×１個の再調整照射パラメータセットを算出する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態における第２の再調整手順に関わる第２の輝度上限値及び第２の輝度下限値は、第１の再調整手順に関わる第２の輝度上限値及び第２の輝度下限値の算出方法によるものであることに留意されたい。

サブステップ７２５及び７２６を有する第３の再調整手順において、中央処理装置５は、まず、目標輝度を解析し、目標トーン値が第１のトーン値上限値と第１のトーン値下限値のどちらに等しいかを判断する。判断の結果によって２つのパターンがある。

１つ目のパターンとして、目標トーン値が第１のトーン値上限値と等しいと判定された場合、サブステップ７２５において、中央処理装置５は、目標トーン値と第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値上限値を算出し、目標トーン値と第２のトーン値上限値に基づいて、Ｔ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２６において、中央処理装置５は、同一目標輝度及びそれぞれ異なる再調整トーン値を含む１×Ｔ個の再調整照射パラメータセットを算出する。そして、ステップ７３に進む。

２つ目のパターンとして、目標トーン値が第１のトーン値下限値と等しいと判定された場合、サブステップ７２５において、中央処理装置５は、目標トーン値と第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値下限値を算出し、目標トーン値と第２のトーン値下限値に基づいて、Ｕ個の再調整トーン値を算出する。続いて、サブステップ７２６において、中央処理装置５は、同一目標輝度及びそれぞれ異なる再調整トーン値を含む１×Ｕ個の再調整照射パラメータセットを算出する。そして、ステップ７３に進む。本実施形態における第２の再調整手順に関わる第２のトーン値上限値及び第２のトーン値下限値は、第１の再調整手順に関わる第２のトーン値上限値及び第２のトーン値下限値の算出方法によるものであることに留意されたい。

ステップ７３において、中央処理装置５は、照明光源３を制御して、各再調整照射パラメータセットに従って、複数の再調整照射モードで被写体を照射する。

ステップ７４において、撮影装置４は、各再調整照射パラメータセットに、被写体を複数回撮影して得た複数の再調整画像を記憶装置２に記録する。前述のステップ５２及びステップ６３のように、例えば、第１の再調整照射モードに対応する関連画像セットは、第１の再調整照射モードで照射する際に撮影された複数の再調整画像からなる集合であり、第１の再調整関連画像セットである。

ステップ７５において、中央処理装置５は、ステップ７４の実行によって得られた複数の再調整関連画像セットを分析して、複数の再調整画像属性データセットを取得して記憶装置２に記録する。それらの再調整画像属性データセットは、それぞれ複数の再調整照射パラメータセットに対応すると共に、それぞれ複数の画像属性の数値に関連付けられた複数の画像属性数値セットを含む。各再調整画像属性データセットの属性数値セットは、それぞれ対応する画像特性に関連する第５の参考値及び第６の参考値を含む。第５の参考値を得る方法は第１の参考値と同じであり、第６の参考値を得る方法も第２の参考値と同じである。本実施形態において、第５の参考値は関連する画像属性における平均値であり、第６の参考値は関連する画像属性における標準偏差値である。

ステップ７６において、中央処理装置５は、選別条件に基づいて、複数の再調整画像属性データセットから１つを選択して、最適画像属性データセットとする。そして、ステップ７７において、中央処理装置５は、更に該最適画像属性データセットに対応する１つの再調整画像属性データセットを選択して最適照射パラメータセットとする。最適画像属性データセットの選択方法は、下記のサブステップ７６１〜７６４により実行される。

図９は、該光源最適化の手順に含まれる他の一部のステップを示すフローチャートであり、特に、本実施形態におけるステップ７６に含まれるサブステップ７６１〜７６４を示すフローチャートである。

サブステップ７６１において、中央処理装置５は、選別条件を分析して選別条件が画像属性のうちの1つのみに関連するかどうかを判断する。選別条件が画像属性のうちの１つのみに関連すると判定された場合（例えば、画像コントラストのみ）、サブステップ７６２に進む。選別条件が複数の画像属性（例えば、画像コントラスト及び画像安定性）に関連すると判定された場合、サブステップ７６３に進む。

サブステップ７６２において、中央処理装置５は、再調整画像属性データセットごとに、下記の数式５に従って各再調整画像属性データセットの画像属性数値セットに基づいて再調整評価点Ｖ”sを算出する。再調整画像属性データセットに含まれる画像属性数値セットの何れか1つは、選別条件に関する１つの画像属性に関連することに留意されたい。

数式５において、Ｖ”sは再調整評価点であり、ｕ１、ｕ２は重み付けであり、Ｖ”は選別条件に関する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる第５の参考値であり、σ”は選別条件に関連する１つの画像属性に関連する画像属性数値セットに含まれる画像属性の１つに含まれる第６の参考値である。

選別条件が複数の画像属性に関連する場合、複数の画像属性に対してそれぞれ重み付けがされている。サブステップ６５３において、中央処理装置５は、再調整画像属性データセットごとに、下記の数式６に従って、各再調整画像属性データセットに含まれる複数の画像属性数値セットに基づいて再調整評価点Ｖ”sを算出する。再調整画像属性データセットに含まれる複数の画像属性数値セットは、それぞれ異なる画像属性に関連していることに留意されたい。

数式６において、Ｎは入力された選別条件における画像属性の数であり、Ｗｎはｎ番目の画像属性における重み付けであり、Ｖ”ｎは各再調整照射パラメータセットに対応する複数の再調整画像属性データセットの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第５の参考値であり、σ”ｎは各再調整照射パラメータセットに対応する複数の再調整画像属性データセットの画像属性数値セットに含まれ、入力された選別条件におけるｎ番目の画像属性に関連する第６の参考値である。

サブステップ７６４において、中央処理装置５は、再調整画像属性データセットのうち、最も大きな再調整評価点Ｖ”sを有する１つの再調整画像属性データセットを最適画像属性データセットとして選択する。

フローチャートのステップ及びサブステップは特定の順序で示されているが、これらのステップの順序は変更可能であることに留意されたい。

一部の実施形態において、照明光源の調整方法は、中央処理装置５が目標パラメータセットに従って、目標照射モードで被写体を照射するように照明光源３を制御するステップと、撮影装置４が目標照射モードで照射されている被写体を複数回撮影して、複数の画像を得て記憶装置２に記録するステップと、中央処理装置５が被写体を検査するために目標照射モードで得られた複数の画像を分析するステップと、を更に含む。

一部の実施形態において、照明光源の調整方法は、中央処理装置５が最適パラメータセットに従って、最適照射モードで被写体を照射するように照明光源３を制御するステップと、撮影装置４が最適照射モードで照射されている被写体を複数回撮影して、複数の画像を得て記憶装置２に記録するステップと、中央処理装置５が被写体を検査するために最適照射モードで得られた複数の画像を分析するステップと、を更に含む。

上記の説明は、本発明の実施例に過ぎず、これを以って特許請求の範囲を限定するものではない。また、本発明の特許請求の範囲及び明細書の内容に簡単な付加や変化を加えたに過ぎないものについても、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものとする。

以上のように、本発明の実施形態による照明光源の調整方法は、最も高い初期評価点を有する初期画像属性データセットを候補画像属性データセットとして選択する。そして、中央処理装置５は候補照射パラメータセットの候補輝度及び候補トーン値を調整して複数の調整後照射パラメータセットを算出し、最も高い調整後評価点を有する調整後照射パラメータセットを目標照射パラメータセットとして選択する。従って、被写体が目標照射モードで照明光源３によって照射されている時に、撮像装置４によって撮影され、使用者の要求に最も適合する画像属性を有する被写体の画像を得ることができる。また、目標照射パラメータセットを更に調整する必要があると判定された場合（即ち、輝度条件またはトーン値条件が満たされている場合）、中央処理装置５は、目標照射パラメータセットの目標輝度及び目標トーン値を調整して複数の再調整照射パラメータセットを算出し、最も高い再調整評価点を有する再調整画像属性データセットに対応する再調整照射パラメータセットを最適照射パラメータセットとして選択する。従って、最適照射モードで照明光源３により被写体が照射されると、撮影装置４によって撮影された被写体の画像は、使用者の要求に最も適合する画像属性を有する。その結果、例えば、これらの画像に基づいて被写体に対して検査を行うと、より詳しい結果を得ることが出来る。

１ 入力装置
２ 記憶装置
３ 照明光源
４ 撮影装置
５ 中央処理装置

Claims (14)

1. 記憶装置と、被写体を照射できる照明光源と、前記照明光源によって照射される前記被写体を撮影できる撮影装置と、中央処理装置と、を備えた照明システムによって実行される照明光源の調整方法であって、
   前記中央処理装置の制御により、
   前記記憶装置に記録されていると共に前記照明光源の照射に関する照射パラメータを含む複数の初期照射パラメータセットにそれぞれ基づいて、前記照明光源が前記被写体を照射し、前記撮影装置が前記初期照射パラメータセットごとに、前記被写体を複数回撮影して得た複数の初期画像を前記記憶装置に記録し、前記中央処理装置が各前記初期照射パラメータセットに対応する複数の前記初期画像を分析することにより、各前記初期照射パラメータセットに対応し、且つ、各前記初期画像に対応する１種類の画像属性の数値に関連付けられた画像属性数値セットを含む複数の初期画像属性データセットを取得して前記記憶装置に記録する、初期画像撮影工程と、
   使用者により前記被写体に対して入力され、且つ、少なくとも１つの前記画像属性を含む選別条件に基づいて、前記複数の初期画像属性データセットから１つを選別して該選別した初期画像属性データセットが対応する前記初期照射パラメータセットを候補照射パラメータセットとして選択する、候補選択工程と、
   前記候補選択工程において選択された前記候補照射パラメータセットに含まれる少なくとも１つの照射パラメータに対して、所定範囲内の数値を変数としてそれぞれ代入して、各前記変数にそれぞれ対応する複数の調整後照射パラメータセットを得て前記記憶装置に記録する、調整工程と、
   前記調整工程において得られた前記複数の調整後照射パラメータセットにそれぞれ基づいて、前記被写体を照射するように前記照明光源を制御する、調整照射工程と、
   前記撮影装置により、前記調整照射工程で照射された前記被写体を、各前記調整後照射パラメータセットに、前記被写体を複数回撮影して、各前記調整後照射パラメータセットに対応する複数の調整後画像を得て前記記憶装置に記録する、撮影工程と、
   前記撮影工程によって得られた前記複数の調整後画像を分析して、それぞれ前記複数の調整後照射パラメータセットに対応すると共にそれぞれ複数の前記画像属性の数値に関連付けられた複数の画像属性数値セットを含む複数の調整後画像属性データセットを得て前記記憶装置に記録する、分析工程と、
   前記分析工程において得られた前記複数の調整後画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別し、該選別した１つの調整後画像属性データセットが対応する前記調整後照射パラメータセットを目標照射パラメータセットとして選択する、目標選択工程と、
   を含み、
   各前記画像属性数値セットは、該画像属性数値セットに関連する前記画像属性に関し、且つ、前記中央処理装置により、該画像属性数値セットが所属する前記初期画像属性データセットに対応する複数の前記初期画像を分析してそれぞれ算出される、第１の参考値及び第２の参考値を含み、
   前記候補選択工程において、
   入力された前記選別条件における前記画像属性が１つのみの場合、各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットに含まれると共に前記画像属性に対応する前記画像属性数値セットに対し、下記の数１によって、各前記初期照射パラメータセットに対応する初期評価点を算出し、
   入力された前記選別条件における前記画像属性が複数で且つ、それぞれ重み付けがされている場合、各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットに含まれ、且つ入力された前記選別条件における前記複数の画像属性にそれぞれ対応する前記画像属性数値セットに対し、下記の数２によって、各前記初期照射パラメータセットに対応する初期評価点を算出し、
   算出した前記初期評価点が最も高い前記初期画像属性データセットが対応する前記初期照射パラメータセットを候補照射パラメータセットとして選択し、
   下記数１において、Ｖ _Ｓ は前記初期評価点であり、ｕ _１ 及びｕ _２ は重み付けであり、Ｖは各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件における前記画像属性に関連する前記第１の参考値であり、σは各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件における前記画像属性に関連する前記第２の参考値
   であり、
   下記数２において、Ｖ _Ｓ は前記初期評価点であり、ｕ _１ 及びｕ _２ は重み付けであり、Ｎは入力された前記選別条件における前記画像属性の数であり、Ｗｎはｎ番目の前記画像属性における重み付けであり、Ｖｎは各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件におけるｎ番目の前記画像属性に関連する前記第１の参考値であり、σｎは各前記初期照射パラメータセットに対応する前記初期画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件におけるｎ番目の前記画像属性に関連する前記第２の参考値
   であることを特徴とする照明光源の調整方法。
2. 前記初期照射パラメータセット及び前記候補照射パラメータセットには、輝度とトーン値とが照射パラメータの種類として含まれており、
   前記調整工程において、前記候補照射パラメータセットに含まれる輝度である候補輝度に対して、第１の所定範囲内の数値を第１の変数としてそれぞれ代入し、
   且つ、前記候補照射パラメータセットに含まれるトーン値である候補トーン値に対して、第２の所定範囲内の数値を第２の変数としてそれぞれ代入することによって、
   各前記第１の変数及び前記第２の変数にそれぞれ対応する前記複数の調整後照射パラメータセットを得て前記記憶装置に記録することを特徴とする請求項１に記載の照明光源の調整方法。
3. 前記調整工程において、前記中央処理装置は、
   前記候補輝度及び所定の第１の輝度変動値に基づいて、第１の輝度上限値と、第１の輝度下限値と、を算出し、前記第１の輝度上限値と前記第１の輝度下限値との間の範囲を、前記第１の所定範囲とする、第１の輝度算出工程と、
   前記第１の所定範囲内の数値を前記第１の変数としてそれぞれ代入することにより、Ｐ個の調整後輝度を算出する、調整後輝度算出工程と、
   前記候補トーン値及び所定の第１のトーン値変動値に基づいて、第１のトーン値上限値と、第１のトーン値下限値と、を算出し、前記第１のトーン値上限値と前記第１のトーン値下限値との間の範囲を、前記第２の所定範囲とする、第１のトーン値算出工程と、
   前記第２の所定範囲内の数値を前記第２の変数としてそれぞれ代入することにより、Ｑ個の調整後トーン値を算出する、調整後トーン値算出工程と、
   それぞれ１つの前記調整後輝度及び１つの前記調整後トーン値を含むＰ×Ｑ個の前記調整後照射パラメータセットを生成する、パラメータセット生成工程と、
   を実行することを特徴とする請求項２に記載の照明光源の調整方法。
4. 前記調整後輝度算出工程において、
   前記第１の輝度上限値及び前記第１の輝度下限値は、それぞれ前記候補輝度に対して前記第１の輝度変動値を加算及び減算することにより算出されるものであり、
   前記第１のトーン値上限値及び前記第１のトーン値下限値は、それぞれ前記候補トーン値に対して前記第１のトーン値変動値を加算及び減算することにより算出されるものであることを特徴とする請求項３に記載の照明光源の調整方法。
5. 各前記画像属性数値セットは、該画像属性数値セットに関連する前記画像属性に関し、且つ、前記中央処理装置により、該画像属性数値セットが所属する前記調整後画像属性データセットに対応する複数の前記調整後画像を分析してそれぞれ算出される、第１の参考値及び第２の参考値を含み、
   前記目標選択工程において、
   入力された前記選別条件における前記画像属性が１つのみの場合、各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットに含まれると共に前記画像属性に対応する前記画像属性数値セットに対し、下記の数３によって、各前記調整後照射パラメータセットに対応する調整後評価点を算出し、
   入力された前記選別条件における前記画像属性が複数で且つ、それぞれ重み付けされている場合、各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットに含まれ、且つ入力された前記選別条件における前記複数の画像属性にそれぞれ対応する前記画像属性数値セットに対し、下記の数４によって、各前記調整後照射パラメータセットに対応する調整後評価点を算出し、
   算出した前記調整後評価点が最も高い前記調整後画像属性データセットが対応する前記調整後照射パラメータセットを目標照射パラメータセットとして選択し、
   下記数３において、Ｖ’_sは前記調整後評価点であり、ｕ_１及びｕ_２は重み付けであり、Ｖ’は各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件における前記画像属性に関連する前記第１の参考値であり、σ’は各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件における前記画像属性に関連する前記第２の参考値
   であり、
   下記数４において、Ｖ’_sは前記調整後評価点であり、ｕ_１及びｕ_２は重み付けであり、Ｎは入力された前記選別条件における前記画像属性の数であり、Ｗｎはｎ番目の前記画像属性における重み付けであり、Ｖ’ｎは各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件におけるｎ番目の前記画像属性に関連する前記第１の参考値であり、σ’ｎは各前記調整後照射パラメータセットに対応する前記調整後画像属性データセットの前記画像属性数値セットに含まれ、入力された前記選別条件におけるｎ番目の前記画像属性に関連する前記第２の参考値
   であることを特徴とする請求項３に記載の照明光源の調整方法。
6. 前記中央処理装置の制御により、
   前記目標照射パラメータセットに含まれる前記調整後輝度を分析して、前記第１の輝度上限値と等しいか否かを判断する、判断工程と、
   前記判断工程における判断結果が前記第１の輝度上限値と等しい場合、前記調整後輝度及び第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度上限値を算出する、第２の輝度算出工程と、
   前記調整後輝度及び前記第２の輝度上限値に基づいて複数の再調整輝度を算出する、再調整輝度生成工程と、
   それぞれ１つの前記再調整輝度を含む複数の再調整照射パラメータセットを算出する、再調整照射パラメータセット生成工程と、
   前記照明光源が前記複数の再調整照射パラメータセットにそれぞれ基づいて前記被写体を照射する、再調整照射工程と、
   前記撮影装置が前記再調整照射工程によって照射される前記被写体を撮影して複数の再調整画像を得る、再調整撮影工程と、
   前記再調整撮影工程によって得られた前記複数の再調整画像を分析して、それぞれ前記複数の再調整照射パラメータセットに対応すると共に複数の前記画像属性数値セットを含む複数の再調整画像属性データセットを得る、再調整分析工程と、
   前記再調整分析工程によって得られた前記複数の再調整画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別して最適画像属性データセットとして選択する、最適選別工程と、
   前記最適選別工程によって選択された前記最適画像属性データセットに対応する前記再調整照射パラメータセットを選択して最適照射パラメータセットとする、最適選択工程と、
   を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の照明光源の調整方法。
7. 前記第２の輝度算出工程において、前記第２の輝度上限値は、前記調整後輝度に対して前記第２の輝度変動値を加算することによって得られることを特徴とする請求項６に記載の照明光源の調整方法。
8. 前記中央処理装置の制御により、
   前記目標照射パラメータセットに含まれる前記調整後輝度を分析して、前記第１の輝度下限値と等しいか否かを判断する、判断工程と、
   前記判断工程における判断結果が肯定の場合、前記調整後輝度及び第２の輝度変動値に基づいて第２の輝度下限値を算出する、第２の輝度算出工程と、
   前記調整後輝度及び前記第２の輝度下限値に基づいて複数の再調整輝度を算出する、再調整輝度生成工程と、
   それぞれ１つの前記再調整輝度を含む複数の再調整照射パラメータセットを算出する、再調整照射パラメータセット生成工程と、
   前記照明光源が前記複数の再調整照射パラメータセットにそれぞれ基づいて前記被写体を照射する、再調整照射工程と、
   前記撮影装置が前記再調整照射工程によって照射される前記被写体を撮影して複数の再調整画像を得る、再調整撮影工程と、
   前記再調整撮影工程によって得られた前記複数の再調整画像を分析して、それぞれ前記複数の再調整照射パラメータセットに対応すると共に複数の前記画像属性数値セットを含む複数の再調整画像属性データセットを得る、再調整分析工程と、
   前記再調整分析工程によって得られた前記複数の再調整画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別して最適画像属性データセットとする、最適選別工程と、
   前記最適選別工程によって選別された前記最適画像属性データセットに対応する前記再調整照射パラメータセットを選択して最適照射パラメータセットとする、最適選択工程と、
   を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の照明光源の調整方法。
9. 前記第２の輝度算出工程において、前記第２の輝度下限値は前記調整後輝度に対して前記第２の輝度変動値を減算することによって得られるものであることを特徴とする請求項８に記載の照明光源の調整方法。
10. 前記中央処理装置の制御により、
    前記目標照射パラメータセットに含まれる前記調整後トーン値を分析して、前記第１のトーン値上限値と等しいか否かを判断する、判断工程と、
    前記判断工程における判断結果が肯定の場合、前記調整後トーン値及び第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値上限値を算出する、第２のトーン値算出工程と、
    前記調整後トーン値及び前記第２のトーン値上限値に基づいて複数の再調整トーン値を算出する、再調整トーン値生成工程と、
    それぞれ１つの前記再調整トーン値を含む複数の再調整照射パラメータセットを算出する、再調整照射パラメータセット生成工程と、
    前記照明光源が前記複数の再調整照射パラメータセットにそれぞれ基づいて前記被写体を照射する、再調整照射工程と、
    前記撮影装置により、前記再調整照射工程によって照射される前記被写体を撮影して複数の再調整画像を得る、再調整撮影工程と、
    前記再調整撮影工程によって得られた前記複数の再調整画像を分析して、それぞれ前記複数の再調整照射パラメータセットに対応すると共に複数の前記画像属性数値セットを含む複数の再調整画像属性データセットを得る、再調整分析工程と、
    前記再調整分析工程によって得られた前記複数の再調整画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別して最適画像属性データセットとする、最適選別工程と、
    前記最適選別工程によって選別された前記最適画像属性データセットに対応する前記再調整照射パラメータセットを選択して最適照射パラメータセットとする、最適選択工程と、
    を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の照明光源の調整方法。
11. 前記第２のトーン値算出工程において、前記第２のトーン値上限値は前記調整後トーン値に対して前記第２のトーン値変動値を加算することによって得られるものであることを特徴とする請求項１０に記載の照明光源の調整方法。
12. 前記中央処理装置の制御により、
    前記目標照射パラメータセットに含まれる前記調整後トーン値を分析して、前記第１のトーン値下限値と等しいか否かを判断する、判断工程と、
    前記判断工程における判断結果が肯定の場合、前記調整後トーン値及び第２のトーン値変動値に基づいて第２のトーン値下限値を算出する、第２のトーン値算出工程と、
    前記調整後トーン値及び前記第２のトーン値下限値に基づいて複数の再調整トーン値を算出する、再調整トーン値生成工程と、
    それぞれ１つの前記再調整トーン値を含む複数の再調整照射パラメータセットを算出する、再調整照射パラメータセット生成工程と、
    前記照明光源が前記複数の再調整照射パラメータセットにそれぞれ基づいて前記被写体を照射する、再調整照射工程と、
    前記撮影装置により、前記再調整照射工程によって照射される前記被写体を撮影して複数の再調整画像を得る、再調整撮影工程と、
    前記再調整撮影工程によって得られた前記複数の再調整画像を分析して、それぞれ前記複数の再調整照射パラメータセットに対応すると共に複数の前記画像属性数値セットを含む複数の再調整画像属性データセットを得る、再調整分析工程と、
    前記再調整分析工程によって得られた前記複数の再調整画像属性データセットから、前記選別条件に基づいて１つを選別して最適画像属性データセットとする、最適選別工程と、
    前記最適選別工程によって選別された前記最適画像属性データセットに対応する前記再調整照射パラメータセットを選択して最適照射パラメータセットとする、最適選択工程と、
    を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の照明光源の調整方法。
13. 前記第２のトーン値算出工程において、前記第２のトーン値下限値は前記調整後トーン値に対して前記第２のトーン値変動値を減算することによって得られるものであることを特徴とする請求項１２に記載の照明光源の調整方法。
14. 前記初期画像撮影工程は、
    前記照明光源が前記複数の初期照射パラメータセットにそれぞれ基づいて、前記被写体を照射する、初期照射工程と、
    前記撮影装置が前記初期照射工程によって照射される前記被写体を撮影して前記複数の初期画像を得る、初期撮影工程と、
    前記初期撮影工程によって得られた前記複数の初期画像を分析して、各前記初期照射パラメータセットに対応すると共に前記画像属性数値セットをそれぞれ含む前記複数の初期画像属性データセットを得る、初期分析工程と、
    前記複数の初期画像属性データセットを前記記憶装置に記録する初期記録工程と、
    を含むことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の照明光源の調整方法。