JP6777431B2 - 画像処理センサ、画像処理方法及び画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

画像処理センサ、画像処理方法及び画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、良品ワーク又は不良品ワークのいずれかの有無を容易に検出可能とした画像処理センサ、画像処理方法及び画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
画像処理センサは、検査対象物の外観検査をするための部材として、検査対象物が搬送される搬送ライン近傍や検査装置内に組み込まれる等、様々な態様で設置される。例えば検査対象物として、生産ラインを流れてくるワークを撮像し、得られた画像に基づいてワークの欠陥有無を検出することにより、ワークの良否判定を行う。ユーザは、事前に良品ワークを撮像して得られる画像を取得し、その画像をモデル画像として登録しておく必要がある。この作業は、いわゆるティーチングと呼ばれる（例えば特許文献１を参照。）。
ティーチング後の運転モードにおいて、検査画像とモデル画像の特徴一致度合いが所定の閾値を超えた場合はＯＮ出力を示すＯＮ信号が出力され、それ以外の場合はＯＦＦ出力を示すＯＦＦ信号が出力される画像処理センサを考える。このような画像処理センサでは、良品ワークの有無はＯＮ信号を監視することで容易に認識できるが、不良品ワークの有無を容易に認識することができない。不良品ワーク全体が撮像されるタイミングを別の検出手段により特定できれば後者も認識できるが、別の検出手段を別途用意する必要がある。
特開平１１−３１２２４９号公報
本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の一の目的は、良品ワーク又は不良品ワークのいずれかの有無を容易に検出可能とした画像処理センサ、画像処理方法及び画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
本発明の第１の側面に係る画像処理センサによれば、検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理センサであって、検査対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部と、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する画像登録部と、前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する一致度算出部と、前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する閾値算出部と、前記一致度算出部により前記第一パターンモデルに対する入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記一致度算出部により前記第二パターンモデルに対する入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える出力設定選択部と、を備えることができる。前記構成により、判定結果を反転して出力する光電センサにおけるいわゆる負出力とは異なり、良品ワークを含む画像以外の特定画像を検出した際にＯＮ出力をすることが可能となり、このような出力をする設定と良品ワークを含む画像を検出した際にＯＮ出力をする設定とを選択できるので、良品ワークを含む画像以外の特定画像を検出するために他の検出手段を別途用意する必要がない。
また、本発明の第２の側面に係る画像処理センサによれば、検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理センサであって、検査対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部により取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部と、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により不良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録し、検査対象物の良品としての特徴部分が除かれた背景画像を前記撮像部により取得して第三画像として登録する画像登録部と、前記第一画像と前記第三画像の差分画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像と前記第三画像の差分画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する一致度算出部と、前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する閾値算出部と、前記一致度算出部により前記第一パターンモデルに対する入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記一致度算出部により前記第二パターンモデルに対する入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える出力設定選択部と、を備えることができる。前記構成により、良品及び不良品、背景の三点のティーチングを行うことにより、背景を取り除いた状態の良品画像及び不良品画像をマスター画像とできるので、より高精度に、良品画像又は不良品画像を検出することが可能となり、良品画像を検出した場合にＯＮ出力する設定と、不良品画像を検出した場合にＯＮ出力する設定とを切り替えて運転することができる。
さらにまた、本発明の第３の側面に係る画像処理センサによれば、さらに、前記撮像部により撮像された検査対象物の画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された画像を登録する指示を受け付ける操作部と、前記操作部からの指示に基づいて、前記良品画像、前記不良品画像、及び、前記背景画像を登録する画像登録部と、前記良品画像と前記背景画像から第一差分画像を生成し、前記不良品画像と前記背景画像から第二差分画像を生成する差分画像生成部と、を備え、前記一致度算出部は、前記第一差分画像に応じたパターンモデルに対する第一差分画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二差分画像に応じたパターンモデルに対する第二差分画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度を算出するよう構成できる。
さらにまた、本発明の第４の側面に係る画像処理センサによれば、前記出力設定選択部は、前記操作部からの指示に基づいて、前記第一の出力設定と前記第二の出力設定とのいずれかを選択できる。前記構成により、良品画像を検出した場合にＯＮ出力する設定と、不良品画像を検出した場合にＯＮ出力する設定とを、ユーザが選択する操作を行うことで、切り替えて運転することができる。
さらにまた、本発明の第５の側面に係る画像処理センサによれば、前記表示部には、前記出力設定選択部により選択された出力設定を示す出力設定情報が表示されるよう構成できる
さらにまた、本発明の第６の側面に係る画像処理方法によれば、検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理方法であって、検査対象物を撮像する撮像部を用いて撮像する工程と、前記取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する工程と、前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する工程と、前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する工程と、前記第一パターンモデルに対する最新の入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記第二パターンモデルに対する最新の入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える工程と、を含むことができる。
さらにまた、本発明の第７の側面に係る画像処理プログラムによれば、検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理プログラムであって、検査対象物を撮像する撮像部を用いて撮像する機能と、前記取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する工程と、前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する機能と、前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する機能と、前記第一パターンモデルに対する最新の入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記第二パターンモデルに対する最新の入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える機能と、をコンピュータに実現させることができる。
さらにまた、本発明の第８の側面に係るプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを格納したものである。記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥ、ＨＤ ＤＶＤ（ＡＯＤ）等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。またプログラムには、前記記録媒体に格納されて配布されるものの他、インターネット等のネットワーク回線を通じてダウンロードによって配布される形態のものも含まれる。さらに記録媒体にはプログラムを記録可能な機器、例えば前記プログラムがソフトウエアやファームウエア等の形態で実行可能な状態に実装された汎用もしくは専用機器を含む。さらにまたプログラムに含まれる各処理や機能は、コンピュータで実行可能なプログラムソフトウエアにより実行してもよいし、各部の処理を所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウエア、またはプログラムソフトウエアとハードウエアの一部の要素を実現する部分的ハードウエアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。
本発明の実施形態１に係る画像処理センサを示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る画像処理センサを示す模式図である。 画像処理センサのブロック図である。 一体型の画像処理センサの内部構成を示す構造図であって、図４Ａは、メイン基板が取り付けられた状態を示す図であり、図４Ａは、メイン基板が取り外され、光学ベースが露出した状態を示す図である。 一体型の画像処理センサのケーシングについての説明図であって、図５Ａは、ケーシングを上面側から見た図であり、図５Ｂは、ケーシングを下面側から見た図である。 画像処理センサのケーシングの一面を示す模式図である。 画像処理センサの機能を示すブロック図である。 良品画像と不良品画像を登録する二点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 表示部の運転画面を示すイメージ図である。 二点ティーチング時の第一登録画面の例を示すイメージ図である。 図１０で良品画像を表示させた状態を示すイメージ図である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図１２Ａは、第三の表示形式による表示であり、図１２Ｂは、第一の表示形式による表示であり、図１２Ｃは、第二の表示形式による表示であり、図１２Ｄは、第四の表示形式による表示であり、図１２Ｅは、第五の表示形式による表示である。 最大一致度と最小一致度とを交互に切り替えて表示する第二の表示形式の説明図である。 最大／最小一致度について説明するための、一致度とサンプリング期間との関係性を示す図である。 ＯＮ時ピーク最大値などの一致度統計値について説明するための、一致度とサンプリング期間との関係性を示す図である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図１６Ａは、第五の表示形式においてライブ画像と良品画像とを並列させた表示であり、図１６Ｂは、第五の表示形式においてライブ画像と不良品画像とを並列させた表示である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図１７Ａは、第二の表示形式による表示であり、図１７Ｂは、第二の表示形式の変形例による表示であり、図１７Ｃは、第四の表示形式による表示であり、図１７Ｄは、第四の表示形式の変形例による表示であり、図１７Ｅは、第五の表示形式による表示であり、図１７Ｆは、第五の表示形式の変形例による表示である。 図１７Ｂに示す表示形式を拡大して示した図である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図１９Ａは、図１７Ｂに示す表示形式の変形例による表示であり、図１９Ｂは、図１７Ｄに示す表示形式の変形例による表示である。 図１７Ｄに示す表示形式を拡大して示した図である。 図１７Ｆに示す表示形式を拡大して示した図である。 出力チャネル設定部を説明するための、図２２Ａは、画面表を示す図であり、図２２Ｂは、閾値と出力チャネル毎の良否判定との関係を示す図である。 バンク設定についての説明図である。 回転許容範囲設定部についての説明図である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図２５Ａは、（１）デフォルトの表示であり、図２５Ｂは、（２）９０°回転した表示であり、図２５Ｃは、（３）１８０°回転した表示であり、図２５Ｄは、（４）２７０°回転した表示である。 表示部の運転画面を示すイメージ図であって、図２６Ａは、（１）回転なしの第一の表示形式及び第五の表示形式で表示された運転画面を示しており、図２６Ｂは、（３）１８０°回転の第一の表示形式及び第五の表示形式で表示された運転画面を示している。 画面反転機能を説明するための、図２７Ａは、反転表示する前の画面表示を示しており、図２７Ｂは、画面反転機能により、反転表示した画面表示を示している。 画像の拡大縮小機能を示すイメージ図である。 図２９Ａは、登録画像処理を行うための設定画面であり、図２９Ｂ及び図２９Ｃは、それぞれ第一の表示形式及び第三の表示形式で表示した運転画面である。 良品画像をマスター画像として動作させるか、あるいは、不良品画像をマスターとして動作させるかを選択するための選択画面のイメージ図である。 二点ティーチング時の第二登録画面の例を示すイメージ図である。図１１からワークを除いて背景画像を表示させた例を示すイメージ図である。 良品画像と背景画像を登録する二点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 二点ティーチング時に「検出ワークなし」画像を登録する第二登録画面を示すイメージ図である。 図３４Ａは、良品画像から背景画像を除いて、良品ワークのみを抽出する単純差分画像を生成する様子を示す模式図であり、図３４Ｂは、不良品画像から背景画像を除いて、不良品ワークのみを抽出する単純差分画像を生成する様子を示す模式図である。 三点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 三点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 三点ティーチング時の第一登録画面の例を示すイメージ図である。 三点ティーチング時の第二登録画面の例を示すイメージ図である。 三点ティーチング時の第三登録画面の例を示すイメージ図である。 良品画像又は背景画像を登録する一点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 背景画像を示すイメージ図である。 図４０の背景画像に対して評価領域を設定する様子を示すイメージ図である。 判別対象が不良品ワークである場合の設定の動作手順を示すフローチャートである。 閾値設定の一例を示すテーブルである。 二点ティーチング時の第一登録画面の他の例を示すイメージ図である。 二点ティーチング時の第二登録画面の他の例を示すイメージ図である。 二点ティーチング時の第一登録画面のさらに他の例を示すイメージ図である。 二点ティーチング時の第二登録画面のさらに他の例を示すイメージ図である。 第一登録画面を切り替えて表示させる例を示すイメージ図である。 第二登録画面を切り替えて表示させる例を示すイメージ図である。 第二登録画面において、登録しようとしている候補画像と、登録済みの良品画像とを切り替えて表示させる例を示すイメージ図である。 第二登録画面において、登録しようとしている候補画像と、並列表示とを切り替えて表示させる例を示すイメージ図である。 三点ティーチング時の第二登録画面を並列表示画面とした例を示すイメージ図である。 静止画像・ライブ画像同時表示の手順を示すフローチャートである。 三点ティーチング時の第三登録画面を並列表示画面とした例を示すイメージ図である。 画像表示領域と説明表示領域を部分的にオーバーラップさせた例を示すイメージ図である。 画像表示領域と説明表示領域を完全にオーバーラップさせた例を示すイメージ図である。 画像の表示倍率を増減する手順を示すフローチャートである。 設定モードにおいて、第一閾値及び第二閾値の設定を行う手順を示すフローチャートである。 運転モードと設定モードを切り替える様子を示す模式図である。 閾値を増減する手順を示すフローチャートである。 運転中のバンク設定変更時の動作手順を示すフローチャートである。 運転中の一致度統計値のうち最大一致度及び最小一致度の算出手順を示すフローチャートである。 判別対象が不良品ワークである場合の運転時の動作手順を示すフローチャートである。 製造ライン上に、良品ワークと不良品ワークとが流れている状態を示すイメージ図である。 マスター画像が良品画像である場合の出力状態を説明するための、図６５Ａは、ワークの流れを示すイメージ図であり、図６５Ｂは、第一の一致度の時系列変化のイメージ図であり、図６５Ｃは、出力の時系列変化を示すイメージ図であり、図６５Ｄは、図６５Ｃに示す出力の時系列変化に対して、出力論理を反転する、あるいは、閾値を下回る場合に出力をＯＮにする、という設定を行った場合の出力の時系列変化を示すイメージ図である。 マスター画像が不良品画像である場合の出力状態を説明するための、図６６Ａは、ワークの流れを示すイメージ図であり、図６６Ｂは、第二の一致度の時系列変化のイメージ図であり、図６６Ｃは、出力の時系列変化を示すイメージ図である。 運転中の画面表示であって、画面Ａ、画面Ｂ、画面Ｃ、画面Ｄの順で画面表示が切り替わる様子を示す図である。 登録画像を差し替えない通常の運転処理の動作手順を示すフローチャートである。 二点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順を示すフローチャートである。 三点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順を示すフローチャートである。 運転モードの画面遷移の例を示すイメージ図である。 運転モードの画面遷移の例を示すイメージ図である。 画像の表示倍率を調整する工程を含む設定モードの動作を示すフローチャートである。 閾値を調整する工程を含む動作モードの動作を示すフローチャートである。 従来の画像処理センサの内部処理を示すブロック図である。 実施形態に係る画像処理センサの内部処理を示すブロック図である。 画像を低解像度化する様子を示す模式図である。 画像データを平均化して圧縮する様子を示す模式図である。 画像データを間引いて圧縮する様子を示す模式図である。 良品画像と背景画像の二点ティーチングにおいて、低解像度化処理の後、差分画像生成処理を行う場合の設定及び運転の手順を示すフローチャートである。 良品画像と背景画像の二点ティーチングにおいて、差分画像生成処理の後、低解像度化処理を行う場合の設定及び運転の手順を示すフローチャートである。 良品画像と不良品画像と背景画像の三点ティーチングにおいて、低解像度化処理の後、差分画像生成処理を行う場合の設定及び運転の手順を示すフローチャートである。 良品画像と不良品画像と背景画像の三点ティーチングにおいて、差分画像生成処理の後、低解像度化処理を行う場合の設定及び運転の手順を示すフローチャートである。 低解像度化処理を含む背景画像を登録する一点ティーチングの手順を示すフローチャートである。 応答時間を設定可能とした場合に画像の最適な明るさ条件を決定する手順を示す模式図である。 応答時間を既定値とした場合に画像の最適な明るさ条件を決定する手順を示す模式図である。 登録設定条件の候補群から適切な登録設定条件を見出して画像登録を行う手順を示すフローチャートである。 図８６Ａは画像処理アルゴリズムを入れ替える前の一連の画像処理を示すフローチャート、図８６Ｂは図８６Ａから一部の画像処理アルゴリズムを入れ替えた後の一連の画像処理を示すフローチャート、図８６Ｃは良品画像、図８６Ｄは不良品画像、図８６Ｅは背景画像、図８６Ｆは評価画像、図８６Ｇはワークの画像、図８６Ｈは図８６Ｆの評価画像からワークを切り出した画像、図８６Ｉは図８６Ｆの評価画像と図８６Ｅの背景画像の差分処理でワークの領域を切り出した画像、図８６Ｊは図８６Ｈの評価画像から切り出したワーク領域をそれぞれ示すイメージ図である。 図８７Ａは画像処理アルゴリズムを入れ替える前の一連の画像処理を示すフローチャート、図８７Ｂは図８７Ａから一部の画像処理アルゴリズムを入れ替えた後の一連の画像処理を示すフローチャート、図８７Ｃは良品画像、図８７Ｄは不良品画像、図８７Ｅは背景画像、図８７Ｆは評価画像、図８７Ｇはワークの画像、図８７Ｈは図８７Ｆの評価画像からワークを切り出した画像、図８７Ｉは図８７Ｆの評価画像と図８７Ｅの背景画像の差分処理でワークの領域を切り出した画像、図８７Ｊは図８７Ｈの評価画像から切り出したワーク領域をそれぞれ示すイメージ図である。 図８８Ａは、ＳｏｂｅｌフィルタのＳｏｂｅｌＸ、図８８ＢはＳｏｂｅｌＹ、図８８ＣはＳｏｂｅｌＸ、ＳｏｂｅｌＹを掛けたエッジのＸ、Ｙ成分を示す模式図である。 図８９ＡはＲｏｂｅｒｔｓフィルタのＲｏｂｅｒｔｓＸ、図８９ＢはＲｏｂｅｒｔｓＹ、図８９ＣはＲｏｂｅｒｔｓＸ、ＲｏｂｅｒｔｓＹを掛けたエッジのＸ、Ｙ成分を示す模式図である。 実施例１に係る明るさ条件の再設定を行う手順を示すフローチャートである。 図９０における登録処理の詳細な手順を示すフローチャートである。 ティーチング処理後に応答時間を変更する場合の動作手順を示すフローチャートである。 ＨＤＲのＯＮ／ＯＦＦと露光時間との組み合わせにおける登録処理の手順を示すフローチャートである。 ティーチング処理後に応答時間を変更する場合の動作手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
本発明の実施形態１に係る画像処理センサ１を図１に、実施形態２に係る画像処理センサ１１を図２に、それぞれ示す。図１はセンサ部２とコントローラ部３の分離型の画像処理センサ１であり、図２はセンサ部２とコントローラ部３が一体となった一体型の画像処理センサ１１である。センサ部２はカメラ２１１や照明２１２などの撮像部２１を備えており、一方コントローラ部３は、撮像部２１で撮像された検査対象物であるワークＷＫの画像に対して画像処理を行う部材である。このようなセンサ部２とコントローラ部３は、それぞれ異なるケーシング（筐体）に収納したり、あるいは共通のケーシングに収納することもできる。
（ハードウエアブロック図）
このような画像処理センサ１、１１のブロック図を図３に示す。この図に示すように画像処理センサ１、１１のハードウエア構成は、主に、表示基板３１と、接続してある各部に電力を供給するための電源基板３２（２４）と、メイン基板３３（２５）と、照明基板２２と、撮像基板２３と、の５枚の基板で構成されている。図３において、破線は、センサ部２のブロックとコントローラ部３のブロックとを機能的に区分けして示すための目印であり、図中右側がセンサ部２のブロック、図中左側がコントローラ部３のブロックを示している。分離型の画像処理センサ１の場合、センサ部２のケーシングには、照明基板２２と、撮像基板２３と、ＬＥＤドライバ２４１を含む電源基板２４と、ＤＳＰ２５１及びメモリ２５２を含むメイン基板２５とが収納され、コントローラ部３のケーシングには、表示基板３１と、電源基板３２と、メイン基板３３とが収納される。
撮像部２１におけるカメラ２１１の動作は、撮像基板２３のＣＭＯＳ２３１を介してメイン基板３３（２５）が制御する。また、撮像部２１における照明２１２の動作は、照明基板２２のＬＥＤ２２１及び電源基板３２（２４）のＬＥＤドライバ２４１を介してメイン基板３３（２５）が制御する。例えば、メイン基板３３（２５）からのオートフォーカス動作を制御する制御信号に応じて撮像部２１のモータ（図示していない。）を駆動させることにより、焦点制御部（図示していない。）が前後動し、オートフォーカス動作の制御を行う。そして、メイン基板３３（２５）からの撮像指示信号に応じてワークＷＫを撮像する。
撮像基板２３は、ＣＭＯＳ２３１を備えており、ＣＭＯＳ２３１で撮像された画像は、例えばＤＳＰ２５１にてフィルタ処理が実行された後、画像処理後の画像データが出力される。なお、分離型の画像処理センサ１の場合、前述においては、ＤＳＰ２５１をセンサ部２側に設けたが、これに限られず、例えば、ＤＳＰ２５１を、メイン基板３３、すなわち、コントローラ部３側に設けてもよい。この場合、演算処理負荷の大きい画像変換処理等はセンサ部２では実行されないので、センサ部２内に備える半導体装置を小型化することができる、あるいは、放熱を考慮した配置をする必要性が相対的に少なくなるので、センサ部２を小型化することができる。
メイン基板３３（２５）は、ＤＳＰ２５１及びＭＣＵ３３１が接続してある各部の動作を制御する。ＤＳＰ２５１は、基本的にワークＷＫを撮像して画像処理するところまでを行う。ＭＣＵ３３１は、ＤＳＰ２５１からの画像処理の結果を受けて、ワークＷＫを検出したか否かを示すワークＷＫの有無を示すＯＮ／ＯＦＦ信号や、ワークＷＫの良否を示すＯＫ／ＮＧ信号（判定信号）を外部に対して出力し、あるいは、表示基板３１のＯＬＥＤ３１１に表示する。
ＤＳＰ２５１は、照明基板２２に対しては、ＬＥＤ２２１の点灯／消灯を制御する制御信号を、電源基板３２（２４）のＬＥＤドライバ２４１へ送信する。ＬＥＤドライバ２４１は、ＤＳＰ２５１からの制御信号に応じて、例えばＬＥＤ２２１の点灯／消灯、光量等を調整する。また、ＤＳＰ２５１は、撮像部２１のモータ（図示していない。）に対しては、メイン基板３３（２５）のモータドライバ（図示していない。）を介してオートフォーカス動作を制御する制御信号を、撮像基板２３に対しては、撮像指示信号等を、それぞれ送信する。
メモリ２５２は、ＤＳＰ２５１に紐付く形で、撮像した画像を保存するため、あるいは、各種設定などを保存するなどのため、用途に応じて、不揮発性メモリ及び揮発性メモリの２種類設けられている。
ＭＣＵ３３１は、主として、外部出力及び表示を制御する。ＯＬＥＤ３１１には、例えば、閾値と比較するための変数である一致度（詳細は後述）などの画像処理の結果の他、設定に供する静止画像（詳細は後述）を表示する。また、ＭＣＵ３３１は、電源基板３２（２４）の外部通信３２１を介して、画像処理の結果として、ワークＷＫを検出したか否かを示すワークＷＫの有無を示すＯＮ／ＯＦＦ信号や、ワークＷＫの良否を示すＯＫ／ＮＧ信号（判定信号）を出力する。ＯＮ／ＯＦＦ信号やＯＫ／ＮＧ信号は、電源基板３２（２４）の外部通信３２１を介して、コントローラ部３に備えるＩ／Ｏコネクタ（図示していない。）から、それぞれＩ／Ｏケーブル（図示していない。）を経由して外部のＰＬＣ等へ出力される。
（照明２１２）
照明２１２は、ワークＷＫの画像を撮像部２１で撮像する際に照明光を照射するための部材である。照明光の光源としては、ＬＥＤや有機ＥＬ、白熱球やハロゲンランプ等が利用できる。照明光は、光学画像としてモノクロ画像を撮像する場合、色を問わない。例えばラインの搬送速度が速い場合は、一枚の光学画像を撮像するためにかけることのできる露光時間も短くなるため、短時間で十分な明るさを確保できるよう、光量の大きい光源とすることが好ましい。このような観点から、光源が安価で、光量を稼ぎ易い赤色等が好適に利用できる。なおカラーの光学画像を撮像する場合は、白色光とする。すなわち、判別対象の色や材質に応じて、照明色も明るさ条件としてパラメータとしてもよい。
（一体型の画像処理センサ１１の構造）
図４は、一体型の画像処理センサ１１の内部構成を示す構造図であって、図４Ａは、メイン基板２５が取り付けられた状態を示す図であり、図４Ｂは、メイン基板２５が取り外され、光学ベース４０３が露出した状態を示している。これらの図に示すように、リアケース４０４は、断熱ケース４０２に対して４本の金属ネジで固定されている。また断熱ケース４０２は、フロントケース４０１に対して４本の金属ネジで固定されている。光学ベース４０３はフロントケース４０１に固定されている。
フロントケース４０１及びリアケース４０４は、例えば亜鉛ダイカストで構成され、フロントケース４０１は、筺体にコネクタ４８を備える。光学ベース４０３は、照明用リフレクタ及びレンズ鏡筒が一体となったパーツであり、照明基板２２と撮像基板２３とが固定される。断熱ケース４０２は、例えば樹脂からなり、断面形状（断面積）／材質／高さを調整することにより、フロント／リアの温度差を設定できる。断熱ケース４０２は、断熱のため、フロント／リアに対して、それぞれ個別に固定されている（共締めしていない）。
（一体型の画像処理センサ１１のケーシング４）
一体型の画像処理センサ１１のケーシング４は、上下面、左右面ならびに前後の面から構成される六面体形状で構成されている。このうち、上面を第一主面とし、上面と対向する下面を第二主面としている。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、下面側の第二主面には、カメラ２１１と照明２１２を設けている。一方、上面側の第一主面には、表示画面４３（特許請求の範囲における「表示部」の一例に対応する。）と操作ボタン４Ｃを設けている。このように、下面側の第二主面を撮像面４ｂとし、上面側の第一主面を表示面４ａとすることで、撮像面４ｂで撮像した画像を、表示面４ａで表示させて、画像処理センサ１１の配置姿勢とレイアウトを合致させることができる。
カメラ２１１は撮像面４ｂに対して平行に配置されており、撮像素子の光軸が撮像面４ｂとほぼ直交するように構成される。これにより、画像処理センサ１１の下方の撮像位置にあるワークＷＫの正射画像を撮像できる。一方、照明２１２は、投光面を撮像面４ｂに対して若干傾斜させている。照明光の光軸を撮像素子の光軸に対して斜めにすることで、自然な陰影で画像撮像できる。なお図５Ａの例では、照明光の光源を一としているが、これを複数設けることもできる。例えば撮像部２１を囲むように撮像面の四隅に照明光源を設ける。これにより、影の少ない画像を得ることが可能となる。
（ケーシング４の表示面４ａ）
また画像処理センサ１１のケーシング４の表示面４ａを図６の模式図に示す。この図に示すように、このケーシング４の表示面４ａは、判定結果を表示するための判定結果表示灯４１と、画像を登録するためのＳＥＴキー４２と、画像処理の結果や設定指示などを表示するための表示画面４３と、閾値の調整や画像を拡大・縮小するための上下キー４４と、設定をやり直すためのＢＡＣＫキー４５と、画面の表示レイアウトを変更したり、詳細な設定の変更を行うためのＭＯＤＥキー４６と、判定出力の状態を表示するための出力状態表示灯４７とを備えている。
（カバー部３Ｂ）
また、表示面４ａにはカバー部３Ｂを設けてもよい。カバー部３Ｂを設けることで、操作ボタン４Ｃに誤ってユーザの手などが触れて、一致度閾値の設定等が意図せずに変更される事態を回避できる。図１の例では、表示画面４３を覆うカバー部３Ｂを開閉自在に設けている。この例では、表示面４ａの長手方向の一端に、ピボット式に旋回自在にカバー部３Ｂを連結して開閉可能としている。またカバー部３Ｂは透光性を有する部材で構成することで、カバー部３Ｂを閉じた状態でも表示画面４３を視認できる。カバー部３Ｂは、樹脂製等とすることができる。
また、カバー部を設けない構成としてもよい。図２では、カバー部を設けない画像処理センサ１１の例を示している。カバー部を設けない場合等に備えて、操作ボタン４Ｃにキーロック機能を持たせてもよい。キーロック機能を働かせることで、操作ボタン４Ｃに触れても反応しなくなり、意図しない設定の変更などを回避できる。操作を行う場合は、特定の解除操作を行い、キーロック機能を解除する。このような解除操作は、例えば特定のキーの長押し等で行うことができる。
（判定結果表示灯４１）
判定結果表示灯４１は、例えば緑又は赤に点灯することで、ワークＷＫが良品であるか、あるいは、不良品であるかを点灯色の違いで表示する部材である。判定結果表示灯４１は、運転モードにおいて判定した結果を点灯で示す。例えば良品の検出であれば青色に点灯させ、不良品の検出であれば赤色に表示させる。このような出力表示灯には、ＬＥＤ等の発光体が利用できる。また発光色を変化可能とすることが好ましい。例えば赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤを設けたり、色を可変としたマルチカラーのＬＥＤが利用できる。
（ＳＥＴキー４２）
ＳＥＴキー４２は、表示画像を登録画像として登録するための部材である。設定モードにて、このボタンを押下すると表示画像が登録される。また、登録画像の設定の際に、ＳＥＴキー４２を押下することで、画面を遷移させることができる。
（表示画面４３）
表示画面４３は、撮像部２１により撮像されたワークＷＫの画像を表示するための部材である。表示画面４３には、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）の他、液晶（ＬＣＤ）等が利用できる。表示画面４３は、７セグメントディスプレイが採用される光電センサとは異なり、登録画像やライブ画像ＬＶＩ、第一登録誘導情報等の静止画像を表示するため、また小型化のニーズがあることから、高解像であることが好ましく、例えば有機ＥＬを採用する。
（上下キー４４）
上下キー４４は、閾値の調整や画像を拡大・縮小するための部材である。良品画像ＯＫＩなどの画像の登録が完了した後、運転モードでは、ＳＥＴキー４２が押下されて登録画面が遷移する度にその登録画面の一致度と共に閾値が表示される。上下キー４４は、この閾値を手動で増減させることができる。また、上下キー４４は、良品画像ＯＫＩなどの画像を登録する設定モードでは、画像の拡大又は縮小を行う機能も兼ねている。
（ＢＡＣＫキー４５）
ＢＡＣＫキー４５は、設定をやり直すための部材である。良品画像ＯＫＩなどの画像を登録する設定モードでは、所望する表示画像でなくても、ＳＥＴキー４２を押下することで、その表示画像が登録され、次の登録画像の設定が促される。このような場合に、所望しなかった表示画像の登録に戻って再度登録をし直すことができる。
（ＭＯＤＥキー４６）
ＭＯＤＥキー４６は、表示画面４３の表示レイアウトを変更するための部材である。またＭＯＤＥキー４６は、詳細設定モードに切り替えることもできる。運転モードでは、ＭＯＤＥキー４６を押下することで、表示画像が切り替わり、長押しすることで、詳細設定モードに切り替わる。
（出力状態表示灯４７）
出力状態表示灯４７は、判定出力の状態を表示するための部材であり、ＬＥＤ等が利用できる。出力状態表示灯４７は、判定結果を表示するのではなく、画像処理センサ１、１１がＯＮまたはＯＦＦであるかを示す出力状態を表示する。なお、前述の操作ボタン４Ｃや判定結果表示灯４１、出力状態表示灯４７は、物理的なボタンやランプで構成する他、ディスプレイ上で仮想的に構成することもできる。例えば、表示面４ａをタッチパネルで構成し、表示画面４３や操作ボタン４Ｃ、判定結果表示灯４１、出力状態表示灯４７を、表示面４ａに画像で表示させて仮想的なボタンやランプとして機能させることもできる。
（コネクタ４８）
またケーシング４の六面体形状を構成する面の内、正面又は背面のいずれか一方に、ケーブルを接続するコネクタ４８を配置している。図５Ａや図５Ｂ等の例では、背面側（図において右側）に円筒状のコネクタ４８を設けている。なお、図１に示すように、センサ部２と分離型の画像処理センサ１の場合、正面側に、センサ部２を接続するためのセンサ部側コネクタ３Ａを設けている。
（機能ブロック図）
さらに、画像処理センサ１、１１の機能面から捉えた詳細なブロック図を図７に示す。この図に示すように画像処理センサ１、１１は、ユーザからの操作指示を受け付け、この操作指示を主制御部６１に伝えるための操作部５１と、画像を撮像し、撮像した画像を主制御部６１に受け渡すための撮像部５２と、現在のセンサ状態の表示や、ユーザへの指示内容を表示するための表示部５３と、画像や設定を記憶するための画像／設定記憶部５４と、登録条件パターンを変化させて、最適な登録条件を割り出す調整を行うための条件割当部５５と、画像を基に画像処理登録を行い、対象画像の評価が行える状態にするための設定画像処理部５６と、対象画像の評価を行い、一致度を算出するための運転画像処理部５７と、操作部５１及び撮像部５２からの情報入力を基に、画像／設定記憶部５４、条件割当部５５、設定画像処理部５６、運転画像処理部５７を制御し、表示部５３へ表示を行うための設定管理部５８とを備えている。各ブロックの役割について以下説明する。
（操作部５１）
操作部５１はユーザからの操作指示を受け付け、この操作指示を主制御部６１に伝える部材である。具体的には操作部５１は少なくともＳＥＴキー４２、上下キー４４、ＭＯＤＥキー４６、ＢＡＣＫキー４５、タッチパネルを含み、例えばＳＥＴキー４２のボタン操作によって、動作状態すなわち表示画面４３の表示内容に応じて、対応する各種の操作指示を、主制御部６１に指示する。例えば後述する図１１に示す第一登録画面においては、操作部５１に含まれるＳＥＴキー４２を押下することで、この時点で画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして登録する良品画像ＯＫＩ登録指示が与えられる。また図３３に示す第二登録画面においては、ＳＥＴキー４２を押下することで、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを背景画像ＢＧＩとして登録する背景画像ＢＧＩ登録指示が与えられる。
さらに操作部５１は、複数の操作指示を与えることもできる。例えば図１１の第一登録画面において、ＳＥＴキー４２を押下すると、前述した良品画像ＯＫＩを登録する良品画像ＯＫＩ登録指示に加えて、表示画面４３の表示を第一登録画面から第二登録画面に遷移させる画面遷移指示を主制御部６１に指示する。このような複数の操作指示の割り当てを操作部５１に含まれるＳＥＴキー４２に行うことで、ユーザの操作性が向上される。すなわち、ＳＥＴキー４２の押下という操作部の一動作で、複数の動作を実行させることにより、ユーザは登録画面の切り替え等を意識することなく、登録作業をスムーズに行える利点が得られる。
操作部５１において、ユーザからの操作は、より具体的には、良品画像設定部５１ａ、不良品画像設定部５１ｂ、背景画像設定部５１ｃが担い、設定管理部５８が、登録しようとする画像の個数及び順番から、その設定の際に表示されるライブ画像ＬＶＩを、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩのいずれかと対応付けて登録する。
（良品画像設定部５１ａ）
良品画像設定部５１ａは、ユーザからの良品画像ＯＫＩを登録するための操作指示を受け付け、この操作指示を主制御部６１に伝える部材である。設定管理部５８の誘導表示制御部５８ａは、操作指示表示部５３ｆが、画像／設定記憶部５４の登録識別指示情報記憶部５４ｈから読み出した良品画像ＯＫＩ登録指示を表示画面４３に表示し、同時に、ライブ画像表示部５３ａが、画像取得部５２で撮像されたライブ画像ＬＶＩを繰り返し更新しながら表示画面４３に表示する。良品画像設定部５１ａは、この状況下で、ＳＥＴキー４２が押下されると、設定管理部５８の画像アクセス部５８ｃにこの操作指示を伝える。画像アクセス部５８ｃは、この操作指示に基づいて、該押下された際のライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして画像／設定記憶部５４の良品画像記憶部５４１ａに保存する。
（不良品画像設定部５１ｂ）
不良品画像設定部５１ｂは、ユーザからの不良品画像ＮＧＩを登録するための操作指示を受け付け、この操作指示を主制御部６１に伝える部材である。設定管理部５８の誘導表示制御部５８ａは、操作指示表示部５３ｆが、画像／設定記憶部５４の登録識別指示情報記憶部５４ｈから読み出した不良品画像ＮＧＩ登録指示を表示画面４３に表示し、同時に、ライブ画像表示部５３ａが、画像取得部５２で撮像されたライブ画像ＬＶＩを繰り返し更新しながら表示画面４３に表示する。不良品画像設定部５１ｂは、この状況下で、ＳＥＴキー４２が押下されると、設定管理部５８の画像アクセス部５８ｃにこの操作指示を伝える。画像アクセス部５８ｃは、この操作指示に基づいて、該押下された際のライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩとして画像／設定記憶部５４の不良品画像記憶部５４２ａに保存する。
この不良品画像ＮＧＩの設定の際には、表示部５３の静止画像表示部５３ｂが、設定管理部５８の画像アクセス部５８ｃを介して、画像／設定記憶部５４の良品画像記憶部５４１ａに保存された良品画像ＯＫＩを表示画面４３に表示する。これにより、ユーザは、不良品画像ＮＧＩの設定の際に、良品画像ＯＫＩと対比しながら不良品画像ＮＧＩを設定することができる。
（背景画像設定部５１ｃ）
背景画像設定部５１ｃは、ユーザからの背景画像ＢＧＩを登録するための操作指示を受け付け、この操作指示を主制御部６１に伝える部材である。設定管理部５８の誘導表示制御部５８ａは、操作指示表示部５３ｆが、画像／設定記憶部５４の登録識別指示情報記憶部５４ｈから読み出した背景画像ＢＧＩ登録指示を表示画面４３に表示する。背景画像設定部５１ｃは、この状況下で、ＳＥＴキー４２が押下されると、設定管理部５８の画像アクセス部５８ｃにこの操作指示を伝える。画像アクセス部５８ｃは、この操作指示に基づいて、該押下された際のライブ画像ＬＶＩを背景画像ＢＧＩとして画像／設定記憶部５４の背景画像記憶部５４３ａに保存する。
（登録モード切替部５１ｋ）
登録モード切替部５１ｋは、後述する画面遷移部５８ｂにより第一登録画面、第二登録画面、及び第三登録画面の間で状態を遷移させる３点ティーチングモードと、画面遷移部５８ｂにより第一登録画面及び第三登録画面の間で状態を遷移させる２点ティーチングモードとを切り替える選択をするための部材である。なお、登録モード切替部５１ｋにて、例えば一の画像のみを取得して、その対象物の存否を判別する一点ティーチングモードに切替可能になっていてもよい。後述するように、例えばＳＥＴキー４２の短押しした場合、図７２Ｂに示すように、表示画面４３の全面を使用して、２点のティーチングの設定モードを起動するためのプログレスバーが表示され、２点のティーチングの設定モードに切り替わる。また、例えばＳＥＴキー４２を長押しした場合、図７２Ｃに示すように、表示画面４３の全面を使用して、３点のティーチングの設定モードを起動するためのプログレスバーが表示され、３点のティーチングの設定モードに切り替わる。
（画面表示切替部５１ｆ）
画面表示切替部５１ｆは、第一の表示形式による画面表示と第二の表示形式による画面表示とを切り替えるための部材である。表示制御部５８ｆは、表示部５３において、画面表示切替部５１ｆによって切り替えられた第一の表示形式または第二の表示形式にて種々の表示を行う。なお、画面表示切替部５１ｆが切り替え対象とする画面表示は、第一の表示形式、第二の表示形式の他、例えば第三〜第五の表示形式でもよく、また、これらに限定されることもない。図１２Ａは、ティーチングが終了後の運転時に、予め設定されている標準の状態で表示される画面表示である。
（第一の表示形式：ライブ画像ＬＶＩ及び一致度並びに閾値）
第一の表示形式は、例えば図１２Ｂに示すように、表示画面４３において、画像を表示させるための画像表示領域ＰＤ（Picture Display Area）にライブ画像ＬＶＩ（特許請求の範囲における「入力画像」の一例に対応する。）と、説明を表示させるための説明表示領域ＥＤ（Explanation Display Area）に、閾値算出部５６ｃにより算出された閾値の数値表示である閾値４３１４ａ、及び、差分画像やエッジなどのパターンモデルに対するライブ画像ＬＶＩの一致度の数値表示である一致度４３１３ａとを表示する表示形式である。このように、ワークＷＫの良否判定を行う運転モードにおける表示画面である運転画面にて、この第一の表示形式でライブ画像ＬＶＩ、閾値４３１４ａ、及び、一致度４３１３ａが表示されることにより、ライブ画像ＬＶＩ及び閾値との対比において、ワークＷＫの良品画像ＯＫＩとの一致度が適切か否かの見当を付けることができる。
（第二の表示形式：最大／最小一致度及び一致度並びに閾値）
第二の表示形式は、例えば図１２Ｃに示すように、表示画面４３において、閾値算出部５６ｃにより算出された閾値の数値表示である閾値４３１４ａ、及び、差分画像やエッジなどのパターンモデルに対するライブ画像ＬＶＩの一致度の数値表示である一致度４３１３ａと、運転中の過去最大の一致度の数値表示である最大一致度４３１９ａと、運転中の過去最小の一致度の数値表示である最小一致度４３２０ａとを表示する表示形式である。第二の表示形式では、図１３に示すように、例えば、ユーザの操作によって、あるいは、所定時間（例えば数秒）毎に自動で、最大一致度４３１９ａと最小一致度４３２０ａとを交互に切り替えて表示できるようにしてもよい。本明細書においては、最大／最小一致度を含む後述するＯＮ時ピーク最大値などの一致度の統計値の全般を一致度統計値と定義する。
図１４は、最大／最小一致度について説明するための、一致度とサンプリング期間との関係性を示す図である。サンプリング期間を例えば３ｍｓとすると、一致度は、３ｍｓ毎に、後述するように画像取得部５２にて撮像され、一致度算出部５７ｃにて算出される。したがって、一致度は、この図においては折れ線で表示されているが、実際には３ｍｓ毎に更新される不連続な値をとる。ここで、一致度が波形となるのは、ワークＷＫが例えば等速で流れている場合、ワークＷＫが撮像視野に入り始めると同時に一致度が高くなり始め、ワークＷＫが撮像視野に完全に入ったところで一致度が最も高くなり、ワークＷＫが撮像視野から外れていくと一致度が低くなっていくことに起因する。この図に示すように、一致度の過去最大値は、３ｍｓ毎に更新される一致度が過去最大値を上回れば、過去最大値は、該一致度の値に変わる。同様に、一致度の過去最小値は、３ｍｓ毎に更新される一致度が過去最小値を下回れば、過去最小値は、この時の一致度の値に変わる。
良否判定を高精度に行うためには、一致度の最大値と最小値の中間の値を閾値に設定することが望ましい。例えば、閾値が６００で、一致度の最大値及び最小値がそれぞれ９０９及び２２２であったとした場合、最大値と最小値との中間値である５６５．５よりも閾値が大きな値となっており、若干余裕を持って良判定が行われていないことが分かる。このように、運転画面にて、この第二の表示形式で閾値４３１４ａ、一致度４３１３ａ、最大一致度４３１９ａ、最小一致度４３２０ａが表示されることにより、運転中のワークＷＫの良品画像ＯＫＩとの一致度を確認しながら、閾値が適切か否かの見当を付けることができる。
以上説明したように、第一の表示形式からは、（１）ユーザは、ライブ画像ＬＶＩ及び閾値との対比において、ワークＷＫの良品画像ＯＫＩとの一致度が適切か否かの見当を付けることができ、第二の表示形式からは、（２）ユーザは、運転中のワークＷＫの良品画像ＯＫＩとの一致度を確認しながら、閾値が適切か否かの見当を付けることができる。加えて、本実施の形態においては、画面表示切替部５１ｆにて第一の表示形式と第二の表示形式とを切り替え可能とすることで、（３）ユーザは、運転中に算出される一致度や運転前に設定した閾値を確認しながら、運転し始めてからの一致度のバラツキ具合が分かり、再設定や調整の要否を判断することができる。
（第三の表示形式：拡大表示した一致度及び閾値）
第三の表示形式は、例えば図１２Ａに示すように、表示画面４３において、差分画像やエッジなどのパターンモデルに対するライブ画像ＬＶＩの一致度の数値表示である一致度４３１３ａの数字のサイズを、閾値算出部５６ｃにより算出された閾値の数値表示である閾値４３１４ａの数字のサイズより大きく表示する表示形式である。これにより、運転時に、情報をシンプルかつ明瞭に表示させることができる。図１２Ａにおいて、右上の大きな表示が現在撮像しているライブ画像ＬＶＩの一致度４３１３ａを示している。また同図における右下の表示が閾値４３１４ａを示している。この閾値４３１４ａの右側に、閾値を増減させるための上下表示４３１５ａがあり、運転画面にてこの上下表示４３１５ａを押下することで閾値を増減させることができる。
（第四の表示形式：ＯＮ時ピーク）
第四の表示形式は、例えば図１２Ｄに示すように、表示画面４３において、閾値算出部５６ｃにより算出された閾値を超えた一致度の中での過去最大値（以下、「ＯＮ時ピーク最大値」という。）の数値表示であるＯＮ時ピーク最大値４３２１ａと、閾値を超えた一致度の中での過去最小値（以下、「ＯＮ時ピーク最小値」という。）の数値表示であるＯＮ時ピーク最小値４３２２ａとを表示する表示形式である。この第四の表示形式による表示は、この他の表示形式、例えば第一の表示形式による表示や第二の表示形式による表示とも切り替えることができる。なお第四の表示形式では、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ａとＯＮ時ピーク最小値４３２２ａとを交互に切り替えて表示できるようにしてもよい。
図１５は、ＯＮ時ピーク最大値などの一致度統計値について説明するための、一致度とサンプリング期間との関係性を示す図である。この図において、一致度が閾値を上回る値をとる時は良品と判定するＯＮ時であり、下回る値をとる時は良品と判定しないＯＦＦ時である。まず（１）〜（３）のサンプリング期間のうち（１）のＯＮ時に着目して、（１）のサンプリング期間の開始時の一致度は閾値を超えているため、サンプリングの開始時には良品と判定されるが、最大値は（１）のサンプリングが終了するまでは、そのサンプリング期間における一致度の最大値（ＯＮ時ピーク最大値）は確定していないため、（１）のサンプリング期間の終了時に、（１）の（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値が確定する。したがって、（１）のサンプリング期間の終了時すなわちＯＦＦに切り替わる時からＯＮ時ピーク最大値４３２１ａが表示されるようになる。なお、この時点では、比較する一致度の過去最大値がないため、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ａを表示しないという態様もあり得る。ＯＮ時ピーク最小値も同様に、（１）のサンプリング期間の終了時に、（１）の設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク最小値が確定する。この時点では、比較する一致度の過去最小値がないため、ＯＮ時ピーク最小値は、ＯＮ時ピーク最大値と同値になる。
次に（２）のＯＮ時でも同様に、（２）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値は、（２）のサンプリング期間の終了時すなわちＯＦＦに切り替わる時に確定する。図１５に示すように、（１）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値は、（２）の（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値よりも大きいので、（１）の（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値がそのままＯＮ時ピーク最大値として維持される。一方、（２）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値の方が、（１）の（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値よりも小さいので、（２）のサンプリング期間の終了時に、（２）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値がＯＮ時ピーク最小値として確定する。
図１５に示すように、サンプリング期間の（３）のＯＮ時でも、（３）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値は、（３）のサンプリング期間の終了時すなわちＯＦＦに切り替わる時に確定する。（３）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値は、（２）のサンプリング期間の終了時のＯＮ時ピーク最大値よりも大きいので、ＯＮ時ピーク最大値は、（３）のサンプリング期間の終了時に、（３）の（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値に更新される。一方、図１５に示すように、（３）のサンプリング期間における（Ｃ）設定閾値に紐づいたＯＮ時ピーク値は、（２）のサンプリング期間の終了時のＯＮ時ピーク最小値よりも小さいので、（２）のサンプリング期間の終了時のＯＮ時ピーク最小値がそのままＯＮ時ピーク最小値として維持される。
（ＯＦＦ時ボトム）
ここまでは第四の表示形式におけるＯＮ時ピークについて詳述してきたが、ＯＮ時ピークに対して、表示画面４３において、閾値算出部５６ｃにより算出された閾値を下回る一致度の中での過去最大値（以下、「ＯＦＦ時ボトム最大値」という。）と、閾値を下回る一致度の中での過去最小値（以下、「ＯＦＦ時ボトム最小値」という。）とを表示することもできる。図１５に示すように、ＯＦＦ時ボトム最大値及びＯＦＦ時ボトム最小値は、（１）〜（３）のサンプリング期間において、（Ｆ）閾値に紐づいたＯＦＦ時ボトム値を記憶し、（１）〜（３）のサンプリング期間の開始時に統計的に最大・最小となる場合、その時の最大値・最小値に更新される。
この第四の表示形式の実施形態では、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ａとＯＮ時ピーク最小値４３２２ａとを表示するが、この変形例として、ＯＮ時ピーク最小値４３２２ａとＯＦＦ時ボトム最大値とを表示するようにしてもよい。ＯＮ時ピーク最小値及びＯＦＦ時ボトム最大値は、運転し始めてからの一致度と閾値との関係で、ギリギリ閾値を超えたのか、それとも余裕を持って閾値を超えたのかを示す一致度統計値であり、ＯＮ時ピーク最小値が閾値と近ければ良品と算出されるべき一致度の値も閾値と近いことを意味し、ＯＦＦ時ボトム最大値が閾値と近ければ不良品と算出されるべき一致度の値も閾値と近いことを意味するので、ユーザは、これらの一致度統計値から、閾値の調整要否の判断や、手動によって閾値を調整する際の参考にすることができる。
（第五の表示形式）
第五の表示形式は、例えば図１２Ｅに示すように、表示画面４３において、画像を表示させるための画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩと、説明を表示させるための説明表示領域ＥＤに、良品画像記憶部５４１ａに記憶された良品画像ＯＫＩとを表示する表示形式である。この第五の表示形式による表示は、この他の表示形式、例えば第一の表示形式による表示や第二の表示形式による表示とも切り替えることができる。このように、運転画面にて、この第五の表示形式でライブ画像ＬＶＩ、及び、良品画像ＯＫＩが表示されることにより、運転中に、判定結果表示灯４１による判定結果、ライブ画像ＬＶＩ、及び、良品画像ＯＫＩを対比することで、ワークＷＫの良否判定が正常に行われているか否かの見当を付けることができる。
第五の表示形式は、ライブ画像ＬＶＩと良品画像ＯＫＩとを表示する表示形式の他、例えば三点によるティーチングの場合、ライブ画像ＬＶＩと不良品画像ＮＧＩとを表示する表示形式を含んでいてもよい。図１６Ａは、前者の表示形式を示しており、図１６Ｂは、後者の表示形式を示しており、本実施形態においては、例えば、前者の表示形式と後者の表示形式とが切替可能に構成されている。これにより、運転中に、判定結果表示灯４１による判定結果を参照しながら、ライブ画像ＬＶＩと、良品画像ＯＫＩまたは不良品画像ＮＧＩとを対比することで、ワークＷＫの良否判定が正常に行われているか否かの見当を付けることができる。
（第二の表示形式の変形例）
以上のとおり、閾値４３１４ａ、一致度４３１３ａ、最大一致度４３１９ａ、最小一致度４３２０ａを表示画面４３に表示する第二の表示形式を図１７Ａに示す表示形式を例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば図１７Ｂに示す表示形式で表示することもできる。図１７Ｂに示す表示形式は、ライブ画像ＬＶＩを表示すると共に、閾値、一致度、最大一致度、最小一致度をグラフ表示することでユーザに感覚的に分かりやすいよう構成されている。図１８は、図１７Ｂに示す表示形式を拡大して示した図である。図１８の表示形式に示すように、運転画面の左端に長手方向が縦を向くようバー４３２３が表示され、このバー４３２３の中に、一致度のアイコン表示である太巾横線状の一致度４３１３ｂと、閾値のアイコン表示である細巾横線状の閾値４３１４ｂとが表示されている。この閾値４３１４ｂの右側に、閾値を増減させるための上下表示４３１５ｂがあり、運転画面にてこの上下表示４３１５ｂの上側を押下することで閾値が増加し、その増加分だけ、閾値４３１４ｂが上昇して表示される。また、運転画面にてこの上下表示４３１５ｂの下側を押下することで閾値が減少し、その減少分だけ、閾値４３１４ｂが下降して表示される。バー４３２３の中にはさらに、一致度のアイコン表示である一致度４３１３ｂが表示され、一致度の値が大きくなれば、一致度４３１３ｂが上昇して表示され、一致度の値が小さくなれば、一致度４３１３ｂが下降して表示される。
また、バー４３２３の右側に、最大一致度及び最小一致度のアイコン表示である最大一致度４３１９ｂ及び最小一致度４３２０ｂがそれぞれ表示され、最大一致度及び最小一致度の値が大きくなれば、最大一致度４３１９ｂ及び最小一致度４３２０ｂがそれぞれ上昇して表示され、最大一致度及び最小一致度の値が小さくなれば、最大一致度４３１９ｂ及び最小一致度４３２０ｂがそれぞれ下降して表示される。
さらにまた、運転画面の右側の説明表示領域ＥＤに、最大一致度４３１９ａ及び最小一致度４３２０ａが表示され、それらの左側に、それぞれのアイコン表示である最大一致度４３１９ｂ及び最小一致度４３２０ｂが表示される。
さらにまた、運転画面の左側の画像表示領域ＰＤには、ライブ画像ＬＶＩが表示される。この画像表示領域ＰＤに表示する画像は、ライブ画像ＬＶＩに限られず、例えば、図１９Ａに示すように、最大一致度／最小一致度が得られた画像４３２５を表示してもよい。また、図１７Ａに示す表示と図１７Ｂに示す表示とは、ユーザの操作によって、あるいは、所定時間（例えば数秒）毎に自動で、交互に切り替えることもできる。
この変形例によれば、一致度、最大一致度、最小一致度がそれらの値に応じて、それらに対応するアイコンが上下動して表示されると共にライブ画像ＬＶＩが表示され、それらの表示と閾値４３１４ｂとを対比することができるので、視覚的かつ感覚的に、閾値の適否を判断でき、かつ、運転状況も把握することができる。また、閾値の調整が必要な場合には、運転画面にて上下表示４３１５ｂを押下することで閾値４３１４ｂが上下動して表示されるので、視覚的かつ感覚的に、閾値を調整できる。
（第四の表示形式の変形例）
また、第四の表示形式を図１７Ｃに示す表示形式を例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば図１７Ｄに示す表示形式で表示することもできる。図１７Ｄに示す表示形式は、ライブ画像ＬＶＩを表示すると共に、閾値、一致度、ＯＮ時ピーク最大値、ＯＮ時ピーク最小値をグラフ表示することでユーザに感覚的に分かりやすいよう構成されている。図２０は、図１７Ｄに示す表示形式を拡大して示した図である。図２０の表示形式に示すように、バー４３２３、一致度４３１３ｂ、閾値４３１４ｂ、上下表示４３１５ｂが表示されている。これらについては、第二の表示形式の変形例の項目で説明しているため、ここでは説明を省略する。
図２０の表示形式において、バー４３２３の右側に、ＯＮ時ピーク最大値及びＯＮ時ピーク最小値のアイコン表示であるＯＮ時ピーク最大値４３２１ｂ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ｂがそれぞれ表示され、ＯＮ時ピーク最大値及びＯＮ時ピーク最小値の値が大きくなれば、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ｂ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ｂがそれぞれ上昇して表示され、ＯＮ時ピーク最大値及びＯＮ時ピーク最小値の値が小さくなれば、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ｂ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ｂがそれぞれ下降して表示される。
さらにまた、運転画面の右側の説明表示領域ＥＤに、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ａ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ａが表示され、それらの左側に、それぞれのアイコン表示であるＯＮ時ピーク最大値４３２１ｂ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ｂが表示される。
さらにまた、運転画面の左側の画像表示領域ＰＤには、ライブ画像ＬＶＩが表示される。なお、この画像表示領域ＰＤに表示する画像は、ライブ画像ＬＶＩに限られず、例えば、図１９Ｂに示すように、ＯＮ時ピーク最大値／ＯＮ時ピーク最小値が得られた画像４３２６を表示してもよい。また、図１７Ｃに示す表示と図１７Ｄに示す表示とは、ユーザの操作によって、あるいは、所定時間（例えば数秒）毎に自動で、交互に切り替えることもできる。またこの変形例においても、ＯＮ時ピーク最大値４３２１ａ及びＯＮ時ピーク最小値４３２２ａの表示に代えて、ＯＮ時ピーク最小値４３２２ａ及びＯＦＦ時ボトム最大値を表示するようにしてもよい。
この変形例によれば、一致度、ＯＮ時ピーク最大値、ＯＮ時ピーク最小値がそれらの値に応じて、それらに対応するアイコンが上下動して表示されると共にライブ画像ＬＶＩが表示され、それらの表示と閾値４３１４ｂとを対比することができるので、視覚的かつ感覚的に、閾値の適否を判断でき、かつ、運転状況も把握することができる。また、閾値の調整が必要な場合には、運転画面にて上下表示４３１５ｂを押下することで閾値４３１４ｂが上下動して表示されるので、視覚的かつ感覚的に、閾値を調整できる。
（第五の表示形式の変形例）
また、第五の表示形式を図１７Ｅに示す表示形式を例に挙げて説明したが、これに代えて、例えば図１７Ｆに示す表示形式で表示することもできる。この変形例は、画像の表示に関しては第五の表示形式と同一であるが、運転画面の左端に表示された、後述するバンク表示４３１１、出力チャネル表示４３１２の代わりに、一致度４３１３ｂと閾値４３１４ｂとを表示することでユーザに感覚的に分かりやすいよう構成されている。また、図１７Ｅに示す表示と図１７Ｆに示す表示とは、ユーザの操作によって、あるいは、所定時間（例えば数秒）毎に自動で、交互に切り替えることもできる。
図２１は、図１７Ｆに示す表示形式を拡大して示した図である。図２１の表示形式に示すように、画像を表示させるための画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩと、説明を表示させるための説明表示領域ＥＤに良品画像記憶部５４１ａに記憶された良品画像ＯＫＩとを表示する。加えて、運転画面の左端に、バー４３２３、一致度４３１３ｂ、閾値４３１４ｂ、上下表示４３１５ｂが表示されている。これらについては、第二の表示形式の変形例及び第五の表示形式の項目で説明しているため、ここでは説明を省略する。
この変形例によれば、ライブ画像ＬＶＩ、及び、良品画像ＯＫＩが表示され、さらに、運転画面の左端に一致度４３１３ｂ及び閾値４３１４ｂが表示されるので、運転状況を確認しながら、閾値の調整を適宜行うことが可能であり、加えて、判定結果表示灯４１による判定結果、ライブ画像ＬＶＩ、及び、良品画像ＯＫＩを対比することで、ワークＷＫの良否判定が正常に行われているか否かの見当を付けることができる。
（出力チャネル設定部５１ｍ）
出力チャネル設定部５１ｍ（特許請求の範囲における「出力設定選択部」の一例に対応する。）は、一致度に対して、第一閾値と第二閾値とが設定可能であり、入力画像の一致度と、第一閾値及び第二閾値との比較に基づいて、第一の判定結果及び第二の判定結果のそれぞれを出力する出力チャネル１及び出力チャネル２を設定するための部材である。図２２は、出力チャネル設定部５１ｍについて説明するための図である。なお、図２２Ａは、画面表示を示す図であり、図２２Ｂは、閾値と出力チャネル毎の良否判定との関係を示す図である。図２２Ａにおいて、ＯＵＴ１またはＯＵＴ２は出力チャネルを示しており、ＯＵＴ１は出力チャネル１から判定結果が出力されることを表示している。
図２２Ａの左側の図で、ＯＵＴ１は、閾値として６００が設定されており、図２２Ａの右側の図で、ＯＵＴ２は閾値として８０８が設定されている。仮に、一致度が７００のワークＷＫが検査対象となった場合、出力チャネル１はＯＮを出力するが、出力チャネル２はＯＮを出力しない。図２２Ｂの上側の図に示すように、第一閾値、第二閾値、一致度がそれぞれグラフに示す値をとると仮定すると、判定結果は、図２２Ｂの下側の図に示すように、（１）出力チャネル１：ＯＦＦ、出力チャネル２：ＯＦＦ、（２）出力チャネル１：ＯＮ、出力チャネル２：ＯＦＦ、（３）出力チャネル１：ＯＮ、出力チャネル２：ＯＮ、のいずれかとなる。第一閾値は第二閾値よりも小さいため、出力チャネル１の方が、ＯＮを出力するタイミングが出力チャネル２よりも早くなり、出力チャネル２よりも遅くまでＯＮを出力することになる。
これにより、出力チャネル１と出力チャネル２とで異なる閾値を設定できるので、例えば、長時間運転をすることで一致度の精度が下がることがあっても、閾値を低く設定した出力チャネルでは余裕を持ってＯＮにできるので、近々にメンテナンスすることを前提として、閾値を低く設定した出力チャネルに切り替えて、予知保全的に使うことができる。
（バンク切替部５１ｌ）
バンク切替部５１ｌは、複数のバンクの切り替え操作を行うための部材である。図２３は、バンク設定についての説明に供する図である。この図において、運転画面の左端に表示されるバンクは、１つの製造ラインに複数のワークＷＫを流すという段取り替えが必要な場合があり、段取り替えの度に、再度ティーチングを行わなくてもよいよう、例えばＢＮＫ１〜ＢＮＫ４というように４つの設定をバンク設定記憶部５４ｆに記憶させておくことができ、その設定がＢＮＫ１〜ＢＮＫ４のいずれであるかを表示している。
例えば、ＢＮＫ１は、ネジを登録し、登録されたネジが検出されたらＯＮするようにティーチングをして閾値を決める。ＢＮＫ２は、ネジにナットが付いていたら良品と判定し、ＢＮＫ３では、キャップ付きのネジを登録し、登録されたキャップ付きのネジが検出されたらＯＮするように設定しておく。このようにバンク切替部５１ｌにて、予め設定しておき、段取り替えを行った際に、ＢＮＫ１〜ＢＮＫ４を切り替えて運転を行う。ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４の下キー４４ｂとを同時短押しを行うと、バンクを切り替えることができる。また、運転中は、外部入力信号に対してシーケンス制御を行い、自動でバンクを切り替えることもできる。
（回転許容範囲設定部５１ｊ）
回転許容範囲設定部５１ｊは、撮像された画像の姿勢を回転して表示するための角度設定を行う部材である。例えば、図２４に示すように、ワークＷＫの流れ方向に対して、図中左側の（Ａ）のように設置される場合もあれば、同（Ｂ）のように設置される場合もあり、作業現場の物理的制約などから、画像処理センサ１のセンサ部２の取付方向は様々である。（Ａ）のように設置した時に表示画面４３に表示されるライブ画像ＬＶＩが図中右側の（ａ）だとすると、（Ｂ）のように設置した場合の表示画面４３に表示されるライブ画像ＬＶＩは図中右側の（ｂ）のように表示される。例えば、（Ｂ）のように設置した場合でも、（ａ）のように表示画面４３に表示させたい場合に、回転許容範囲設定部５１ｊにて回転角度を指定することにより、表示画面４３において表示されるライブ画像ＬＶＩの表示姿勢を回転させる。回転許容範囲設定部５１ｊによる操作は、設定モードの中で、ＭＯＤＥキー４６を長押しすることで表示される詳細設定画面にて行う。
本実施の形態では、回転角度の指定については、図２５Ａに示す（１）回転なし（デフォルト）、図２５Ｂに示す（２）９０°回転、図２５Ｃに示す（３）１８０°回転、図２５Ｄに示す（４）２７０°回転の中から選択できるようにしている。設定モードにおいては、図２５に示すように、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示されると共に、説明表示領域ＥＤには入力画像であることを示す「Ｖｉｅｗ-ｆｉｎｄｅｒ」の文言と、デフォルトの状態からの回転角度が表示される。この回転角度表示の右側に、回転角度を増減させるための上下表示４３１５ｃがあり、設定画面にてこの上下表示４３１５ｃの下側または上側を押下することで回転角度が９０°ずつ増減し、図２５の（１）〜（４）の順または逆順（時計回りまたは反時計回り）にライブ画像ＬＶＩが回転して表示される。
図２６Ａは、（１）回転なしの第一の表示形式及び第五の表示形式で表示された運転画面を示している。また図２６Ｂは、（３）１８０°回転の第一の表示形式及び第五の表示形式で表示された運転画面を示している。これらの図に示すように、運転モードでは、ライブ画像ＬＶＩ及び良品画像ＯＫＩ並びに不良品画像ＮＧＩは、回転許容範囲設定部５１ｊにて回転角度を指定した場合、その指定した回転角度で表示される。一方、説明表示領域ＥＤに表示された一致度４３１３ａ及び閾値４３１４ａ並びに上下表示４３１５ａは回転表示されない。なお前述の実施形態では、第一の表示形式と第五の表示形式とを例示したが、これに限られず、例えば第二、第三、第四の表示形式の変形例でも同様である。
（反転表示機能）
画像処理センサ１１は、入力画像以外の表示内容を反転表示する設定が可能である。図２７Ａは、反転表示する前の画面表示を示しており、図２７Ｂは、画面反転機能により、反転表示した画面表示を示している。この反転表示機能により、ユーザが設定画面に対して対向する向きが変わった場合に、操作性を高めることができる。具体的には、画像処理センサ１１の生産ラインへの組み込み時の姿勢を、ケーブル類の引き出し方向等に応じて柔軟に変化させつつ、表示画面４３での表示自体はユーザが視認する方向に応じて変化させて、天地逆の表示となって判別し難くなる等の事態を回避できる。このような表示画面４３における表示態様の変更は、後述する表示制御部５８ｆにて行わせることができる。
（反転表示連動増減機能）
また、この場合において、表示画面４３の表示を反転させた際には増減調整部５１ｈの上下キー４４の機能を入れ替えて、表示画面４３に表示される数値や画像の上下と合致させるように、増減の操作を変更できる。すなわち、このように入力画像以外の表示内容を反転表示させた際には、上下キー４４は、反転表示前の上キー４４ａが操作されたとき、入力画像の倍率又は閾値が減少し、反転表示前の下キー４４ｂが操作されたとき、入力画像の倍率又は閾値が増加するように構成してもよい。これにより、従来のように表示が逆の場合には、矢印や天地と逆に増減しなければならなくなって誤操作が生じ易くなる環境を避け、感覚的に判り易い、数値や画像の上方向で増加、下方向で減少という入力操作とすることで設定ミスを回避できる。
（一致度統計値クリア部５１ｇ）
一致度統計値クリア部５１ｇは、一致度統計値の記憶をクリアするための部材である。一致度統計値は、ユーザが閾値を適切に設定するため、良否判定が安定して行われているかを確認して閾値を調整するために有用な情報であって、例えば、前述した、最大一致度、最小一致度、ＯＮ時ピーク最小値、ＯＦＦ時ボトム最大値が含まれる。図１４または図１５に示すように、一致度統計値は、一致度統計値クリア部５１ｇにてホールドクリアされると、その時点からの統計値として算出される。
（増減調整部５１ｈ）
増減調整部５１ｈは、アップ側のスイッチとダウン側のスイッチという一対のスイッチを介して、ユーザからの設定値を増減させるための操作指示を受け付け、この操作指示を制御部６１に伝える部材である。この増減調整部５１ｈは、例えば表示画面４３で表示される画像の表示倍率を変更するために用いられる。表示画面４３で表示される画像は、例えば良品画像ＯＫＩ等の第一画像や、不良品画像ＮＧＩ等の第二画像、背景画像ＢＧＩ等の第三画像等である。特に、良品画像ＯＫＩや良品候補画像を拡大表示させるために、増減調整部５１ｈで表示倍率を調整する。また、同じ増減調整部５１ｈでもって、閾値を調整することもできる（これらの調整作業の詳細については後述）。この例では、アップ側のスイッチが操作されたとき、第一画像の倍率や閾値が増加し、またダウン側のスイッチが操作されたとき、第一画像の倍率や閾値が減少するよう指示できる。このように、増減調整部５１ｈは、画像の表示倍率の調整機能と、閾値の調整機能という異なる操作を可能としている。共通の増減調整部５１ｈでもって異なる値の調整に利用することで、表示画面４３に設けるべき操作ボタンの数を低減したことにより、構成の簡素化、操作性の向上、コストの削減等が図られる。
具体的には、増減調整部５１ｈは、増減ボタンであり、上下キー４４、上下の矢印のアイコンである上下表示４３１５ａ、ｂ、ｃ、ｄが相当する。上下キー４４は上キー４４ａと下キー４４ｂを備えており、増減の調整や上下への移動等に利用される。なお、図６の例では、上下キー４４を上キー４４ａと下キー４４ｂという別個のキーで構成しているが、本発明はこの構成に限らず、上下キーを統合して、一の上下キーで増減させることもできる。例えば、上下キー４４を傾動可能なシーソー式に構成し、上方に倒すと増加、下方に倒すと減少するようにしてもよい。
上下キー４４は、上下に並べて配置することで、ユーザは感覚的に操作できる。すなわち、上方に配置された上キー４４ａを押下すれば値を増加させ、下方に配置された下キー４４ｂを押下すれば値を減少させることができるので、誤操作の虞を低減できる。一般に画像処理センサ１１は光電センサに比べて部品点数が多く、ケーシング４が厚くなる傾向にあるため、あえて大型化しなくても上キー４４ａや下キー４４ｂを縦長の形状として上下に並べることができる。これにより、上下キー４４の形状を、機能と合致させるように外観を構成することが可能となる。
また、一方向に延長した矩形状の表示面４ａに、同じく矩形状の表示画面４３を配置する場合、表示画面４３の長手方向を表示面４ａの長手方向と合致させるように配置することが、スペース効率の点で合理的となる。この場合、上下キー４４は表示画面４３の長手方向の側面に配置することが好ましい。表示画面４３の上下に上下キー４４を配置すると、表示面４ａの厚さが増し、画像処理センサ１１のケーシング４の大型化に繋がる。そこで、表示画面４３と上下キー４４とが、表示面４ａの長手方向に沿って並ぶように配置することで、画像処理センサ１１の小型化に寄与できる。
さらに上下キー４４は、表示画面４３に対して同じ側に、ＳＥＴキー４２と纏めて配置せず、表示画面４３を跨いで反対側に位置するように配置することが好ましい。このようにすることで、表示倍率や閾値を増減した後、決定の指示をＳＥＴキー４２から送るという操作に際して、未だ増減の途中で上下キー４４を操作する際に誤ってＳＥＴキー４２に触れて、意図しない決定の指示がなされる誤操作のリスクを、物理的にこれら上下キー４４とＳＥＴキー４２を離間させることで低減することができる。
なお、上下キー４４は必ずしも上下に並べて配置する構成に限られず、例えば上下キー４４Ｃを左右に並べて配置させてもよい。特に、従来の光電センサは、薄型化を図るために上下キー４４を９０度回転させて、左右に並べて配置することが行われている。そこで、画像処理センサを、このような光電センサでの配置例に倣って上下ボタンを配置することで、光電センサと同様の操作感を提供して、光電センサの使用経験があるユーザが違和感なく操作することが容易となる。
また上下キー４４やＢＡＣＫキー４５、ＭＯＤＥキー４６等を表示画面４３の右側に配置している。このように微細な操作が必要なキー類を右側に配置することで、右利きが多いと思われるユーザが右手で操作し易くできる。
さらに、各キーは、互いに異なる形状であることが好ましい。これによって、ユーザは手触りでキーを区別できるので、暗所や、奥まった位置に配設されてキーを直接目視することが困難な場合でも、触感での操作が可能となる。例えば図６の例では、上下キー４４は、上キー４４ａは上側の先端を、下キー４４ｂは下側の先端を、それぞれ先細りとした形状とし、ＢＡＣＫキー４５とＭＯＤＥキー４６は、横長で上下に並べて配置し、一方、ＳＥＴキー４２は縦長に形成している。特にＳＥＴキー４２の形状を、ＢＡＣＫキー４５やＭＯＤＥキー４６と異ならせることで、増減調整部５１ｈで調整後にＳＥＴキー４２を押下する作業を確実に行わしめることができる。
さらにまた、上下キー４４には、「△」や「▽」等のマークをキートップに刻印や印刷などで表示させている。これにより、増加、減少を行わせるキーであることをユーザに視覚的に把握させることができる。
（上下表示４３１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
また、図９や図１０等で示す通り、表示画面４３で表示されるアイコンである上下表示４３１５ａ、ｂ、ｃ、ｄは、増減調整部５１ｈで調整可能な項目に応じて表示形態を変化させることができる。例えば図９に示すように閾値を変更可能な画面においては、閾値４３１４ａの隣に上下表示４３１５ａとして「△」や「▽」等のマークを表示させて、表示された値を上下、すなわち増減させることが可能であることを示している。一方、図１０や図１１に示すように、画像表示領域ＰＤに画像を表示させた画面においては、増減調整部５１ｈでズームインやズームアウトが可能であることを示すよう、上下表示４３１５ｄとして「ＺＯＯＭ」の文字と、その隣に△や▽等のマークを表示させている。
図２８に示すように、上下キー４４の上キー４４ａを押下すると画像が拡大されて表示され、下キー４４ｂを押下すると画像が縮小されて表示される。また、表示画面４３をタッチパネルとして、「ＺＯＯＭ」表示に並べて設けられた上下表示４３１５ｄの上アイコンをタッチすると画像が拡大され、下アイコンをタッチすると縮小される。また閾値の増減は、例えば図１２Ａ〜図１２Ｄまたは図１７Ｂ、図１７Ｄ、図１７Ｆの運転画面において、図６の表示面４ａに設けられた上下キー４４を操作することで可能となる。また、これらの図に表示されている上下表示４３１５ａまたは上下表示４３１５ｂの上アイコンをタッチすると閾値を増加させ、下アイコンをタッチすると減少させることもできる。さらにまた、図２５Ａ〜図２５Ｄの設定画面において、同様に、上下キー４４を操作することで、または、上下表示４３１５ｃの上アイコンあるいは下アイコンをタッチすることで、ライブ画像ＬＶＩの表示姿勢の回転角度を増減させることができる。
（閾値と画像倍率の増減に用いるキーの兼用）
上下キー４４は、閾値、及び、撮像部２１で撮像された画像の倍率の増減に兼用される。図２９Ａは、登録画像処理を行うための設定画面であり、図２９Ｂ及び図２９Ｃは、それぞれ第一の表示形式及び第三の表示形式で表示した運転画面を示している。
運転画面でＳＥＴキー４２が押下されると、図２９Ａに示すような設定画面に遷移し、画像登録処理に移行する。図２８または図２９Ａに示すように、画像表示領域ＰＤにはライブ画像ＬＶＩが表示され、説明表示領域ＥＤには「ＳＥＴ ＯＫ」または「良品」、「ＺＯＯＭ」の文言とその「ＺＯＯＭ」の右隣に上下の矢印のアイコンである上下表示４３１５ｄとが表示される。この画面において、ライブ画像ＬＶＩは、上下表示４３１５ｄの上アイコンがタッチされると拡大され、下アイコンがタッチされると縮小される。またこの画面において、上下キー４４の上キー４４ａが押下されると画像が拡大されて表示され、下キー４４ｂが押下されると画像が縮小されて表示される。ＳＥＴキー４２が押下されると、表示されたライブ画像ＬＶＩが静止画像記憶部５４ａの対応する記憶部に記憶されると共に、画像の倍率が設定保存部５４ｄに記憶される。
これに対して、例えば図２９Ｂ及び図２９Ｃに示す運転画面では、前述のとおり、上下表示４３１５ａにて閾値を増減できる。これらの運転画面が表示される運転モードでは、上下キー４４は、閾値を増減するためのスイッチとして機能する。すなわち、運転モードでは、画像取得部５２にて撮像する際の画像倍率が変更されると、一致度に影響があるため、設定保存部５４ｄに記憶されている画像の倍率にて画像を表示し、運転時には変更ができないように、上下キー４４は、例えば図２９Ｂ及び図２９Ｃに示す運転画面では、閾値を増減するためのスイッチとして機能する。したがって、例えば図２９Ｂに示すように、上下キー４４が押下されてもライブ画像ＬＶＩには変化がない。なお、画像処理センサ１、１１は、設定などを変更できないように、キーロック機能を備えている。
このように、上下キー４４に、閾値及び画像倍率の増減を兼用させることで、複数のスイッチを設けなくとも済むので、ケーシング４を小型化することができ、操作容易性の低下を回避することもできる。
（増減調整部５１ｈの機能の切り替え）
この増減調整部５１ｈの機能の切り替えは、増減調整部５１ｈの機能を選択した上で行うように構成してもよいが、この場合は増減調整部５１ｈを操作する前に、増減調整部５１ｈの機能を選択、切り替える操作が必須となり、ユーザに煩わしい操作を強いることとなる。そこで、現在選択中の動作モードに応じて、増減調整部５１ｈの機能が各動作モードに適した機能となるように自動的に機能切り替えが実行されるように構成することで、このような増減調整部５１ｈの機能切り替えの操作を不要とできる。例えば、運転／設定モード切替部５１ｄで、設定モードが選択された状態においては、増減調整部５１ｈには、画像の表示倍率を変更する機能が割り当てられる。一方、運転／設定モード切替部５１ｄで運転モードが選択された状態においては、増減調整部５１ｈには閾値を調整する機能が割り当てられる。このようにして、複数の機能が割り当てられた増減調整部５１ｈに対して、予めいずれかの機能を選択することなく、適切な機能が自動的に割り当てられることで、ユーザの操作性を向上できる。
なお、前記の運転モード毎の機能割り当ては一例であり、例えば設定モードにて、画像の表示倍率と閾値の増減を行うよう構成されている場合においては、増減調整部５１ｈに対して表示倍率または閾値の増減機能から一方をユーザが選択するように構成されてもよい。
（取消指示部５１ｉ）
取消指示部５１ｉは、ユーザ操作により取消指示を行うための部材である。図６等の表示面４ａの例ではＢＡＣＫキー４５が取消指示部５１ｉに該当する。
（良品／不良品出力設定部５１ｎ）
良品／不良品出力設定部５１ｎは、良品ワークＷＫを検出する出力設定と、不良品ワークＷＫを検出する出力設定とを切り替え操作を行うための部材である。この良品／不良品出力設定部５１ｎは、拡張機能の設定画面において、ＭＯＤＥキー４６を長押しすることで、図３０に示すように、例えば「Ｏｕｔｐｕｔ ｍｏｄｅ」と表示された選択画面を表示し、ユーザは、三点ティーチングモードで動作させる際に、この選択画面にて、良品画像ＯＫＩをマスター画像として動作させるか、あるいは、不良品画像ＮＧＩをマスター画像として動作させるかを選択することができる。言い換えると、運転動作中の評価対象が、良品画像ＯＫＩに近しいときに出力をＯＮにするか、あるいは、不良品画像ＮＧＩに近しいときに出力をＯＮにするかを選択可能である。
（判別対象の選択機能）
このように、良品／不良品出力設定部５１ｎにて、判別対象を選択する操作を行うことができる。ここでは、この判別対象の選択機能について説明する。通常は、良品画像ＯＫＩをマスター画像として動作させる。この場合、（１）良品画像ＯＫＩに対する良品画像ＯＫＩの一致度１００％と、その良品画像ＯＫＩに対する不良品画像ＮＧＩの一致度との間に閾値を設定し、最新の入力画像と良品画像ＯＫＩとの一致度を算出し、当該閾値を超えた場合に、ＯＮを出力するよう設定する。これに対して、不良品画像ＮＧＩをマスターとして動作させるには、（２）不良品画像ＮＧＩに対する不良品画像ＮＧＩの一致度１００％と、その不良品画像ＮＧＩに対する良品画像ＯＫＩの一致度との間に閾値を設定し、最新の入力画像と不良品画像ＮＧＩとの一致度を算出し、当該閾値を超えた場合に、ＯＮを出力するよう設定する。これら（１）（２）の設定を、前述の良品／不良品出力設定部５１ｎにて、ユーザの操作によって切り替えることができる。
（画像取得部５２）
画像取得部５２は、撮像部２１にて画像を撮像し取得した画像、または外部記憶デバイス等から取得した画像を主制御部６１に受け渡す部材である。画像取得部５２は、ＣＭＯＳ２３１が光像からデジタル画像を作成し、例えば、一画素飛ばしというように、読み出し方を変更できるようになっている。分離型の画像処理センサ１では、コントローラ部３は、この画像取得部５２が、センサ部２で撮像された、あるいは、外部記憶デバイス等に保存された画像を取得する。なお、画像取得部５２は、露出の異なる画像を連続撮影して自動で合成するＨＤＲ機能を搭載していてもよい。
（表示部５３）
表示部５３は現在のセンサ状態の表示や、ユーザへの指示内容を表示する部材である。表示部５３には、表示画面４３として、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）の他、液晶（ＬＣＤ）等が利用できる。また、図６等のようにケーシング４に表示画面４３を組み込む他、表示画面４３を外付けとしてもよい。また、前述の表示画面４３に表示する出力は、外部表示デバイスの表示画面に出力することもできる。
表示画面４３の表示例を図１０、図１１、図３１、図３３に示す。これらの図に示す表示画面４３は、表示領域を二分割して、画像を表示させるための画像表示領域ＰＤと、説明を表示させるための説明表示領域ＥＤを設けている。この図１０等の例では、横長の表示画面４３の左側に画像表示領域ＰＤを、右側に説明表示領域ＥＤを設けている。もちろん、左右を入れ替えたり、あるいは縦長として上下に二分割するなど、様々な態様にて表示させることができる。
（ライブ画像表示部５３ａ）
ライブ画像表示部５３ａは現在のライブ画像ＬＶＩを繰り返し更新して表示するための部材である。画像取得部５２にて取得されたライブ画像ＬＶＩは、設定管理部５によって、画像／設定記憶部５４の揮発性メモリであるライブ画像記憶部５４ｂに一時的に保存されている。また、表示制御部５８ｆはライブ画像記憶部５４ｂより画像を、設定保存部５４ｄよりズーム倍率などの設定を、それぞれ読み出す。ライブ画像表示部５３ａは、読み出された画像を、読み出された設定に基づいて、画像表示領域ＰＤに繰り返し更新して表示する。
（静止画像表示部５３ｂ）
静止画像表示部５３ｂは、登録画像を表示するための部材である。静止画像表示部５３ｂは、後述するティーチング時の第二登録画面において、第一登録画面が表示された状態で登録された良品画像ＯＫＩを表示させる。
（操作指示表示部５３ｆ）
操作指示表示部５３ｆは、画像登録手順をユーザに対して指示し、ユーザが登録を完了できるよう誘導するための登録誘導情報を表示するための部材である。具体的には、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩを登録する際に、操作指示表示部５３ｆは、誘導表示制御部５８ａにより、説明表示領域ＥＤに登録誘導情報を表示させる。説明表示領域ＥＤには、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩを登録する際に、例えば、これから何を登録すべきなのかという説明のための文字、あるいは、アイコンが表示される。
（登録誘導情報）
登録誘導情報は、画像登録手順をユーザに対して指示し、ユーザが登録を完了できるよう誘導するための情報である。例えば、文字情報、または、画像情報、あるいは、文字情報と画像情報を組み合わせた情報を登録誘導情報に利用できる。具体的に、文字情報は前述の説明のための文字を、画像情報は説明のためのアイコンを示しており、また、画像情報には静止画像の他、動画像を用いてもよい。前述の登録誘導情報は、誘導表示制御部５８ａにより、説明表示領域ＥＤに表示される。ここでは、登録誘導情報として、第一登録画面において、一方の画像の登録の手順を指示し、ユーザをするための第一登録誘導情報と、第二登録画面において、他方の画像の登録の手順を指示し、ユーザを誘導するための第二登録誘導情報とを含む。登録誘導情報は、画像／設定記憶部５４の不揮発性メモリである登録識別指示情報記憶部５４ｈに保存されており、誘導表示制御部５８ａの管理下において、操作指示表示部５３ｆによって、説明表示領域ＥＤに表示される。これらの詳細については後述する。
（一致度統計値表示部５３ｇ）
一致度統計値表示部５３ｇは、一致度統計値を表示するための部材である。一致度統計値表示部５３ｇは、一致度統計値算出部５７ｅにて算出された、最大／最小一致度、設定閾値と紐づいたＯＮ時ピーク値、ＯＮ時ピーク最大／最小値、ＯＦＦ時ボトム値、ＯＦＦ時ボトム最大／最小値を表示する。図１７Ａ及び図１７Ｂは最大一致度４３１９ａ、最小一致度４３２０ａを表示しており、図１７Ｃ及び図１７ＤはＯＮ時ピーク最大値４３２１ａ／ＯＮ時ピーク最小値４３２２ａを表示している。
（一致度統計時画像表示部５３ｈ）
一致度統計時画像表示部５３ｈは、最大／最小一致度を含むＯＮ時ピーク最大値などの一致度の統計値の全般である一致度統計値が算出された時のライブ画像ＬＶＩを一致度統計時画像として表示するための部材である。一致度統計時画像表示部５３ｈは、図１９に示すように、一致度統計時画像記憶部５４ｃから読み出された一致度統計時画像を、第二の表現形式や第四の表現形式またはそれらの変形例の表現形式におけるライブ画像ＬＶＩの代わりに表示するよう構成できる。
（運転バンク表示部５３ｉ）
運転バンク表示部５３ｉは、バンクを表示するための部材であり、例えば図２３に示すように、ＢＮＫ１〜ＢＮＫ４というように、予めバンク設定記憶部５４ｆに記憶させておいた４つの設定の中から、現在の設定がＢＮＫ１〜ＢＮＫ４のいずれであるかを運転画面の左上端に表示する。
（画像／設定記憶部５４）
画像／設定記憶部５４（特許請求の範囲における「画像登録部」の一例に対応する。）は画像や設定を記憶する部材である。本実施の形態では、この部材として、内部ＳＲＡＭまたは外部ＦｌａｓｈＲＯＭが用いられる。例えば、登録誘導情報は常に記憶されている必要があるため、その記憶するための登録識別指示情報記憶部５４ｈには不揮発性メモリであるＦｌａｓｈＲＯＭ等が用いられる。なお、画像／設定記憶部５４は、個々のデータ毎に別のデバイスを備えても良く、また揮発性・不揮発性のいずれのメモリを用いてもよい。
（静止画像記憶部５４ａ）
静止画像記憶部５４ａは、登録画像を記憶するための部材である。操作部５１における、良品画像設定部５１ａ、不良品画像設定部５１ｂ、背景画像設定部５１ｃからの指示に応じて、入力時のタイミング、あるいは、入力直後のタイミングで、設定管理部５８が画像／設定記憶部５４に保存されているライブ画像ＬＶＩを画像／設定記憶部５４の静止画像記憶部５４ａ（良品画像記憶部５４１ａ、不良品画像記憶部５４２ａ、背景画像記憶部５４３ａ）に保存する。
（ライブ画像記憶部５４ｂ）
ライブ画像記憶部５４ｂは、ライブ画像ＬＶＩを記憶するための部材である。ライブ画像記憶部５４ｂは、画像取得部５２から得られる画像を常に画像／設定記憶部５４に保存する。ライブ画像ＬＶＩは、繰り返し更新され、一時的に記憶されるよう非常に高速に動作することが求められるため、それを記憶するためのライブ画像記憶部５４ｂにはＳＲＡＭが使用される。
（一致度統計時画像記憶部５４ｃ）
一致度統計時画像記憶部５４ｃは、最大／最小一致度を含むＯＮ時ピーク最大値などの一致度の統計値の全般である一致度統計値が算出された時のライブ画像ＬＶＩを一致度統計時画像として記憶するための部材である。一致度統計時画像は、一致度統計時画像記憶部５４ｃから読み出され、第二の表現形式や第四の表現形式またはそれらの変形例の表現形式におけるライブ画像ＬＶＩの代わりに表示されるよう構成できる。
（設定保存部５４ｄ）
設定保存部５４ｄは、設定モードで設定された画像の倍率などの各種設定値を記憶するための部材である。例えば画像倍率は、運転モードにて、画像アクセス部５８ｃによって、設定保存部５４ｄから読み出され、表示制御部５８ｆによって、読み出された画像倍率に設定され、ライブ画像表示部５３ａにてライブ画像ＬＶＩが表示される。
（一致度統計値記憶部５４ｅ）
一致度統計値記憶部５４ｅは、最大／最小一致度を含むＯＮ時ピーク最大値などの一致度の統計値の全般である一致度統計値を記憶するための部材である。
（バンク設定記憶部５４ｆ）
バンク設定記憶部５４ｆは、バンク切替部５１ｌにて切り替えて読み出す複数の設定を記憶するための部材である。ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４とが同時に押下されると、ＢＮＫ１〜ＢＮＫ４の間でバンクが切り替わり、表示画面４３に表示されたバンクと対応付けて、バンク設定記憶部５４ｆに記憶される。
（閾値（第一、第二）記憶部５４ｇ）
閾値（第一、第二）記憶部５４ｇは、出力チャネル設定部５１ｍにて、第一の判定結果及び第二の判定結果を出力するチャネルを設定する際に、入力画像の一致度と比較される第一閾値及び第二閾値とを記憶するための部材である。
（登録識別指示情報記憶部５４ｈ）
登録識別指示情報記憶部５４ｈは、登録誘導情報を記憶するための部材である。登録誘導情報は、誘導表示制御部５８ａの管理下において、操作指示表示部５３ｆによって、説明表示領域ＥＤに表示される。不揮発性メモリ、半導体メモリやハードディスク等が利用できる。
（良品／不良品出力設定記憶部５４ｉ）
良品／不良品出力設定記憶部５４ｉは、良品ワークＷＫを検出する出力設定と、不良品ワークＷＫを検出する出力設定とを記憶するための部材である。良品／不良品出力設定記憶部５４ｉは、例えば、図３０に示す選択画面において、ＳＥＴキー４２が押下されると、良品画像ＯＫＩまたは不良品画像ＮＧＩのいずれがマスター画像として設定されたかを記憶する。
（テーブル記憶部）
テーブル記憶部（図示していない。）は、各応答時間に対する最大露光時間や読み出し可能画素数などの情報を記憶するための部材である。
（条件割当部５５）
条件割当部５５は登録設定条件を変化させて、最適な登録設定条件を決定する調整を行うための部材である。具体的には、設定モードにおいて、応答時間設定部５１ｅから与えられた応答時間に従って、設定可能な複数の異なる登録設定条件の候補を設定し、これらの登録設定条件候補で得た候補画像に対して評価を行い、良否判定に適した候補画像を登録画像として登録すると共に、このときの登録設定条件を保持して、運転モードにおいてこの登録設定条件で画像を撮像して良否判定を行うようにする。
この条件割当部５５は、撮像条件割当部５５ａと、画像圧縮度設定部５５ｅと、画像処理内容割当部５５ｆを備えている。撮像条件割当部５５ａは、応答時間設定部により設定された応答時間内に良否判定を行うための所定の画像処理が可能となるように、画像の撮像条件を調整可能としている。また撮像条件割当部５５ａは、画像の明るさに関する条件、すなわち明るさのパラメータを調整可能な明るさ条件割当部５５ｂを含んでいる。明るさのパラメータには、露光時間や照明強度等が挙げられる。明るさ条件割当部５５ｂはさらに、明るさ条件候補設定部５５ｃと、明るさ条件選択部５５ｄを備える。
（明るさ条件候補設定部５５ｃ）
明るさ条件候補設定部５５ｃは、与えられた応答時間内に判別結果が出力されるように、複数の明るさ条件の各々を明るさ条件候補として設定するための部材である。
（明るさ条件選択部５５ｄ）
明るさ条件選択部５５ｄは、一致度算出部５７ｃにより複数の明るさ条件候補毎に算出された一致度に基づいて、複数の明るさ条件候補の中から選択条件に従い明るさ条件を選択するための部材である。
以上の条件割当部５５は、例えば、良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩと、不良品画像ＮＧＩ及び背景画像ＢＧＩとから、背景を取り除いた良品画像ＯＫＩと、背景を取り除いた不良品画像ＮＧＩとをそれぞれ切り出し、それらの背景を取り除いた画像に基づいて、良品と不良品とを判別するのに最適な登録条件を割り出すための評価方法を決定する。例えば、画像圧縮度設定部５５ｅが画像の解像度を変更し、画像処理内容割当部５５ｆが画像の処理方法を変更し、明るさ条件割当部５５ｂが画像を撮像する際の明るさを変更する。あるいは条件割当部５５が、内部的な特徴量の抽出方法を変更する特徴量抽出処理割当部を備えてもよい。このようにして条件割当部５５は登録条件パターンを変えていき、設定画像処理部５６の閾値算出部５６ｃで算出される一致度が最適となる登録条件パターンを最適な登録条件とする。なお、この機能ブロックは、例えば設定管理部５８が担うようにしてもよい。
（設定画像処理部５６）
設定画像処理部５６は、画像を基に画像処理登録を行い、対象画像の評価が行える状態にするための部材である。与えられた良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩのうち少なくとも１枚の画像を基に画像処理アルゴリズムの登録を行い、内部の特徴量の重みパラメータを決定すると共に、登録処理中に、運転画像処理部５７にて、対象画像の評価を行い、一致度を算出して、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩとを判別するための閾値を算出する。
（差分画像生成部５６ａ）
差分画像生成部５６ａは、良品画像ＯＫＩから背景画像ＢＧＩを除いて、良品ワークのみを抽出する単純差分画像を生成する、あるいは、不良品画像ＮＧＩから背景画像ＢＧＩを除いて、不良品ワークのみを抽出した単純差分画像を生成するための部材である。これらの差分画像は、２枚の画像の対応する画素同士を減算して、差分を得ている。ただ本明細書において「差分」とは、このような対応画素同士を減算する単純差分処理に限定されない。例えば、背景との共通要素を除外することで、ワーク領域を特定することも含む意味で使用する。
（特徴量抽出部５６ｂ）
特徴量抽出部５６ｂは、画像データから特徴量を抽出するための部材である。特徴量は、特徴点や単に特徴などとも呼ばれ、例えば、輪郭（エッジ）、エッジピクセル数、輝度平均／分散などが挙げられる。またこのような特徴量を画像データから抽出するアルゴリズムとしては、例えば、エッジ特徴を抽出するアルゴリズムであるＳｏｂｅｌフィルタ等、既知のアルゴリズムが利用できる。
（閾値算出部５６ｃ）
閾値算出部５６ｃは、表示画面４３に表示された、良品とすべきワークＷＫを含む良品画像ＯＫＩ（特許請求の範囲における「第一画像」の一例に該当する。）と、表示画面４３に表示された、良品とすべきワークＷＫを含まない背景画像ＢＧＩ（特許請求の範囲における「第二画像」の一例に該当する。）または不良品画像ＮＧＩ（特許請求の範囲における「第二画像」の一例に該当する。）との特徴一致度合いを示す一致度に対する閾値を算出するための部材である。この閾値算出部５６ｃが、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩまたは不良品画像ＮＧＩとの特徴一致度合いを示す一致度に対する閾値を自動的に算出する。良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩとの２点からティーチングを行う場合、良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩの特徴量をそれぞれ算出し、その特徴量の間に閾値を引く。また、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩの３点からティーチングを行う場合、良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩと、不良品画像ＮＧＩ及び背景画像ＢＧＩとから、背景を取り除いた良品画像ＯＫＩと、背景を取り除いた不良品画像ＮＧＩとをそれぞれ切り出し、背景が取り除かれた良品画像ＯＫＩ及び不良品画像ＮＧＩの特徴量を算出し、その特徴量の間に閾値を引く。なお、閾値を算出する手法は様々あるが、少なくとも、良品と判別されるべき検査対象物を含む良品画像ＯＫＩ（第一画像）に対する一致度を用いることで足りる。例えば、良品画像ＯＫＩに対する不良品画像ＮＧＩの一致度であってもよいし、良品画像ＯＫＩに対する背景画像ＢＧＩの一致度であってもよい。
（画像圧縮部５６ｄ）
画像圧縮部５６ｄは、画像を圧縮して低解像度化するための部材である。画像の圧縮方法としては、Lanczos法、平均画素法、バイキュービック法など、既知の手法が利用できる。また画像圧縮部５６ｄは、圧縮対象の入力画像を、与えられた応答時間に基づいて、所定の画像処理がこの応答時間内で処理可能なデータサイズとなるように圧縮するようにも機能する。
（運転画像処理部５７）
運転画像処理部５７は、対象画像の評価を行い、一致度を算出するための部材である。設定画像処理部５６によって、画像処理アルゴリズムの登録ができた状態で、評価対象の画像に対して、登録された画像処理アルゴリズムを動作させ、運転画像に対して、良品画像ＯＫＩとの一致度を算出する。また運転画像処理部５７は、運転画像に対して算出した一致度と設定画像処理部５６の閾値算出部５６ｃで算出した閾値とを比較して、ワークＷＫが良品か不良品かを判定する。
（特徴量抽出部５７ａ）
特徴量抽出部５７ａは、画像データから特徴量を抽出するための部材である。特徴量は、特徴点や単に特徴などとも呼ばれ、例えば、輪郭（エッジ）、エッジピクセル数、輝度平均／分散などが挙げられる。またこのような特徴量を画像データから抽出するアルゴリズムとしては、例えば、エッジ特徴を抽出するアルゴリズムであるＳｏｂｅｌフィルタ等、既知のアルゴリズムが利用できる。なお、後述する設定画像処理部５６の特徴量抽出部５６ｂと共通化することもできる。この場合、登録時において特徴量抽出部５７ａで特徴量を算出して設定画像処理部５６に送出したり、逆に運転時において設定画像処理部５６の特徴量抽出部５６ｂで特徴量を算出して運転画像処理部５７に送出することができる。あるいは、設定画像処理部５６と運転画像処理部５７を統合してもよい。
（一致度算出部５７ｃ）
一致度算出部５７ｃは、対象画像の評価を行い、一致度を算出するための部材である。ここで、一致度とは、良品画像ＯＫＩとの一致する度合いを意味し、例えば、対象画像が良品画像ＯＫＩである場合を１００％とした時に、背景画像ＢＧＩと良品画像ＯＫＩとの一致する度合いが７０％だとすると、背景画像ＢＧＩの一致度は７０％ということになり、良品画像ＯＫＩの一致度と背景画像ＢＧＩの一致度との間の８５％を閾値とする。このように、割合として一致度を算出してもよいし、特徴量毎に点数を配分し、度合いではなく、特徴量毎に配分された点数を合算した値を一致度としてもよい。また、前述の実施形態では、一致度は、良品画像ＯＫＩとの一致の度合い、あるいは、特徴量をスコア化した値として定義しているが、不良品画像ＮＧＩとの一致の度合いと定義してもよいし、さらには、第一画像を適宜選択することでユーザが所望する対象画像との一致の度合いと定義することもできる。
（一致度統計値算出部５７ｅ）
一致度統計値算出部５７ｅは、一致度算出部５７ｃにて算出された一致度の、運転開始時から、または、一致度統計値がホールドクリアされてからの一致度統計値を算出するための部材である。一致度統計値算出部５７ｅは、図１４に示すように、例えば３ｍｓ毎に更新される一致度が過去最大値を上回れば、該一致度の値を最大一致度として算出する。同様に、一致度統計値算出部５７ｅは、例えば３ｍｓ毎に更新される一致度が過去最小値を下回れば、この時の一致度の値を最小一致度として算出する。
また一致度統計値算出部５７ｅは、図１５に示すように、一致度が閾値を上回り良品と判定するＯＮ時であって、現在のサンプリング期間の終了時に、該サンプリング期間のＯＮ時ピーク値がそれまでのＯＮ時ピーク最大値を上回れば、該ＯＮ時ピーク値をＯＮ時ピーク最大値として算出し、該サンプリング期間のＯＮ時ピーク値がそれまでのＯＮ時ピーク最小値を下回れば、該ＯＮ時ピーク値をＯＮ時ピーク最小値として算出する。さらにまた、一致度統計値算出部５７ｅは、図１５に示すように、一致度が閾値を下回り不良品と判定するＯＦＦ時であって、現在のサンプリング期間の終了時に、該サンプリング期間のＯＦＦ時ボトム値がそれまでのＯＦＦ時ボトム最大値を上回れば、該ＯＦＦ時ボトム値をＯＦＦ時ボトム最大値として算出し、該サンプリング期間のＯＦＦ時ボトム値がそれまでのＯＦＦ時ボトム最大値を下回れば、該ＯＦＦ時ボトム値をＯＦＦ時ボトム最小値として算出する。
（設定管理部５８）
設定管理部５８は、各機能ブロックを統括するための部材である。設定管理部５８は、操作部５１及び画像取得部５２によって入力された情報に基づいて、画像／設定記憶部５４、条件割当部５５、設定画像処理部５６、運転画像処理部５７を制御し、必要な画像や情報を表示部５３に表示する。例えば設定モードにおいて、ライブ画像ＬＶＩの設定待ち状態では、画像取得部５２から得られる画像を常にメモリ（揮発性又は不揮発性）に保存している。そして操作部５１から画像設定命令を受け取ったタイミングで、メモリに保存されているライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩ／不良品画像ＮＧＩ／背景画像ＢＧＩとして登録する。あるいは、メモリに保存されている画像データを経由させず、操作部５１が押下された直後のライブ画像ＬＶＩを、良品画像ＯＫＩ／不良品画像ＮＧＩ／背景画像ＢＧＩに登録させる。そして条件割当部５５に登録画像を転送し、登録結果を表示部５３に表示させる。一方、運転モードにおいては、画像取得部５２から評価対象のライブ画像ＬＶＩを受けて、運転画像処理部５７に送出し、運転画像処理部５７の評価結果を、表示部５３に表示させる。
設定時には、設定管理部５８は、画像取得部５２から得られる画像を常に画像／設定記憶部５４に保存しており、操作部５１における、良品画像設定部５１ａ、不良品画像設定部５１ｂ、背景画像設定部５１ｃを介して入力時のタイミング、あるいは、入力直後のタイミングで、画像／設定記憶部５４に保存されているライブ画像ＬＶＩを画像／設定記憶部５４の静止画像記憶部５４ａ（良品画像記憶部５４１ａ、不良品画像記憶部５４２ａ、背景画像記憶部５４３ａ）に保存し、登録結果として、表示部５３の静止画像表示部５３ｂに表示する。
運転時には、設定管理部５８は、画像取得部５２から得られる画像を対象画像として運転画像処理部５７に出力し、運転画像処理部５７による評価結果を表示部５３の判定結果表示部５３ｅに表示する。
（誘導表示制御部５８ａ）
誘導表示制御部５８ａは、表示部５３における表示内容を制御するための部材である。誘導表示制御部５８ａは、画面遷移部５８ｂを含んでもよい。また、第二登録画面におけるライブ画像ＬＶＩと第一登録画面が表示された状態で登録された良品画像ＯＫＩとの並列表示機能を画像アクセス部５８ｃに持たせているが、誘導表示制御部５８ａがこの機能を担ってもよい。
（画面遷移部５８ｂ）
画面遷移部５８ｂは、閾値算出部５６ｃによる閾値算出に用いられる画像として、第一画像又は第二画像のうち一方の画像を登録するための第一登録画面から、閾値算出部５６ｃによる閾値算出に用いられる他方の画像を登録する第二登録画面に遷移させるための部材である。画面遷移部５８ｂは、第一登録画面において、画像取得部５２により撮像された一方の画像をライブ画像ＬＶＩとして表示部５３に表示させる。さらに画面遷移部５８ｂは、この一方の画像の登録を誘導するための第一登録誘導情報を、表示部５３に表示させる。画面遷移部５８ｂは、ライブ画像ＬＶＩを表示部５３の画像表示領域ＰＤに表示させ、第一登録誘導情報を説明表示領域ＥＤに表示させる。
また画面遷移部５８ｂは、第二登録画面においても、他方の画像をライブ画像ＬＶＩとして画像表示領域ＰＤに表示させると共に、この他方の画像の登録を誘導するための第二登録誘導情報を説明表示領域ＥＤに表示させることもできる。
（画像アクセス部５８ｃ）
画像アクセス部５８ｃは、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩ、ライブ画像ＬＶＩ、一致度統計時画像などの保存、削除、読出しを行うための部材である。画像アクセス部５８ｃは、例えばティーチング時の第二登録画面において、ライブ画像表示部５３ａを介して表示画面４３の左側にライブ画像ＬＶＩを表示させ、静止画像表示部５３ｂを介して右側に前回登録済みの良品画像ＯＫＩを表示させる。これにより、ユーザは、例えば、良品画像ＯＫＩの登録画像を見ながら、不良品画像ＮＧＩを登録することができるので、意図しない登録を防止できる。
画像アクセス部５８ｃは、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩとの２点ティーチングの際の図１１に示す第一登録画面においては、操作部５１であるＳＥＴキー４２が押下されると、この時点で画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして良品画像記憶部５４１ａに保存する。また図３３に示す第二登録画面においては、ＳＥＴキー４２が押下されると、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを背景画像ＢＧＩとして背景画像記憶部５４３ａに保存する。
また画像アクセス部５８ｃは、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩとの３点ティーチングの際の図３１に示す第二登録画面においては、ＳＥＴキー４２が押下されると、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩとして不良品画像記憶部５４２ａに保存する。また図３３に示す第三登録画面においては、ＳＥＴキー４２が押下されると、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを背景画像ＢＧＩとして背景画像記憶部５４３ａに保存する。
（一致度統計値アクセス部５８ｄ）
一致度統計値アクセス部５８ｄは、一致度統計値の保存、削除、読出しを行うための部材である。一致度統計値アクセス部５８ｄは、例えば運転時に、一致度統計値算出部５７ｅにて算出させ、一致度統計値記憶部５４ｅに保存すると共に、一致度統計値記憶部５４ｅにて保存された一致度統計値を読み出して、表示部５３に表示させる。
（バンク切替制御部５８ｅ）
バンク切替制御部５８ｅは、複数のバンクを切替可能とすると共に、バンクと対応付けて設定をバンク設定記憶部５４ｆに記憶させたり、バンクと対応付けて設定を読み出し、読み出された設定にて運転させる制御を行う部材である。
（表示制御部５８ｆ）
表示制御部５８ｆは、表示部５３における表示内容を制御するための部材である。表示制御部５８ｆは、誘導表示制御部５８ａを包含してもよい。表示制御部５８ｆは、表示部５３において、画面表示切替部５１ｆによって切り替えられた第一の表示形式〜第五の表示形式にて種々の表示を行う。
（設定モードにおける画像の登録）
この画像処理センサ１、１１では、設定モードにおいて画像を登録する方法として、以下の４つが挙げられる。
１．三点ティーチング
三点ティーチングにおいては、良品画像ＯＫＩと、不良品画像ＮＧＩと、背景画像ＢＧＩを登録する。三点ティーチングは、良品と不良品の識別を目的としている。三点ティーチングした後に運転モードに切り替えると、入力画像が如何に良品画像ＯＫＩに近いかを評価する一致度が算出される。
２．二点ティーチング（良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを登録）
二点ティーチングでは、良品画像ＯＫＩと、不良品画像ＮＧＩを登録する。二点ティーチングも、良品と不良品の識別を目的としており、二点ティーチングした後に運転モードに切り替えると、入力画像が如何に良品画像ＯＫＩに近いかを評価する一致度が算出される。
三点ティーチングとの相違点は、背景画像ＢＧＩの有無により、ワーク特定の可否が異なる。背景画像ＢＧＩが登録されていない状況では差分処理が行えないため、良品ワーク・不良品ワークを良好に特定できない。ワークが特定できないため、登録時の良品・不良品の情報は、背景を含む良品と背景を含む不良品となる。背景とワーク領域の識別ができないことから、良品画像ＯＫＩに含まれる背景と不良品画像ＮＧＩに含まれる背景が異なる場合（例えば、良品ワークと不良品ワークの大きさが違う場合）では、本来評価対象外とすべき背景の差により識別をしようとしてしまい誤検出に繋がる。
また、登録時のみならず運転画像に対しても良品あるいは不良品の切出しができないため、背景を含んだワークにより良否判別を行うことになる。この場合、良品と不良品とは無関係な背景が変化した場合であってもその変化に基づき一致度が変化してしまうことになる。
良品と不良品だけに着目した識別に対して不安定な要素（例えば背景が該当する。）が識別に含まれるため、最良な識別結果が期待できない。この結果、背景画像ＢＧＩの有無により検出性能に差が生じ、ワーク特定ができる三点登録の方が性能が良いと見込まれる。
３．二点ティーチング（良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを登録）
この二点ティーチングでは、良品画像ＯＫＩと、不良品画像ＮＧＩに代えて背景画像ＢＧＩを登録する。この二点ティーチングでは、良品のワークの有無の判別を目的としており、二点ティーチングした後に運転モードに切り替えると、良品のワークと思しきものが存在する確率が０〜１００％の一致度で算出される。
良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを登録する二点ティーチングを識別用途に用いることも可能である。この場合、登録時に良品ワークが特定されるため、運転画面に対しても良品ワークが存在するかを識別することで識別動作が可能となる。しかし不良品ワークが存在しないため、良品ワーク全体で一致度を評価する必要が生じる。この場合、仮に不良品ワークとして良品ワークの一部が欠けたワークを想定すると、欠けの大きさに基づき一致度を変化させざるをえず、小さい欠けに対しては大きな一致度差を出すことができず良品・不良品の判別感度が不十分となる虞がある。
一方、三点ティーチングでは良品ワークと不良品ワークが登録されているため、事前に差のある領域を特定することができる。そのためワーク及び差の大小によらず、差のある部分で一致度判定を行うことで小さな欠けに対しても大きな一致度差を出すことが可能である。
この結果、不良品画像ＮＧＩの有無により識別性能に差が生じ、不良品特定ができる三点ティーチングの方が識別性能が良いと見込まれる。
また、これら複数枚の画像登録により従来のように１枚の画像で登録処理を行う方法に比べ高識別性・高安定性が実現可能となる。
４．一点ティーチング（良品画像ＯＫＩ又は背景画像ＢＧＩを登録）
一点ティーチングでは、良品画像ＯＫＩ又は背景画像ＢＧＩを登録する。この一点ティーチングでは、登録状態から何か違うかを評価することを目的としている。例えば、背景画像ＢＧＩを登録することで、背景状態を把握させ、何らかのワークが搬送されてきた場合に反応するといった態様で用いられる。
（良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを登録する二点ティーチングの手順）
次に、具体的なティーチングとして、二点ティーチングの手順を、画像処理センサ側から見た図８のフローチャート、及び図９〜図１１、図２８、図３１に基づいて説明する。ここでは二点ティーチングの例として、良品画像ＯＫＩと、不良品画像ＮＧＩの２つの画像を登録する例について説明する。
まずステップＳＴ１００において処理を開始し、ステップＳＴ１０１において、二点ティーチングモードへの切り替えの有無を判定する。ここでは、操作部５１の一形態であるＳＥＴキー４２の短押しの有無を判定する。具体的には図９に示す運転画面から、ＳＥＴキー４２が押下された時間を計測し、所定の秒数（例えば３秒）以下の場合は短押しと判定する。短押しが検出された場合は、ステップＳＴ１０２に進み、検出されない場合は二点ティーチングモードの処理を中止する。図８の例ではステップＳＴ１００に戻る。なお、ステップＳＴ１００に戻る代わりに、後述する三点ティーチングモードに移行させてもよい。
次にステップＳＴ１０２において、第一登録画面から第一画像の登録を行う。ここでは、撮像した画像を表示画面４３に表示させる。具体的には、まず登録識別指示情報記憶部５４ｈから、良品画像ＯＫＩを登録するための指示情報である第一登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる。表示画面４３における第一登録画面の表示例を図１０に示す。表示画面４３には画像表示領域ＰＤ（図１０において左側）と説明表示領域ＥＤ（右側）を設けており、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩを、説明表示領域ＥＤに登録誘導情報を、それぞれ表示させている。ここでは、登録誘導情報は、第一画像として良品画像ＯＫＩを登録するよう指示するガイダンスをユーザに示している。この例では、「検出ワークあり（良品）」状態での画像の登録を指示するよう、「ＳＥＴ ＰＲＥＳＥＮＳＥ」を表示させている。このようにして、ユーザに対して良品画像ＯＫＩとして登録すべき良品ワークを撮像位置に置き、撮像部２１に撮像させるように、誘導表示制御部５８ａは第一登録誘導情報を表示画面４３に表示させて誘導する。ユーザはこのような表示により、良品ワークを置く（なお、ワークを動かさずにセンサを移動させてもよく、良品ワークが撮像部２１で撮像できる位置関係になっていればよい。以下同様。）動作がこのタイミングで必要なことを理解でき、この誘導に従って良品ワークを置くよう案内される。
次に撮像部２１で撮像した現在の画像を、表示画面４３の第一登録画面に表示させる。前述の通り画像表示領域ＰＤは、リアルタイムに表示内容を更新させるライブ画像ＬＶＩの表示状態となっている。前記の第一登録誘導情報に従い、ユーザが良品ワークを撮像位置に置いた場合は、ライブ画像ＬＶＩ表示機能により、図１１に示すようにユーザはリアルタイムで良品ワークを表示画面４３上で確認できる。この段階で表示画面４３に表示されるライブ画像ＬＶＩは、良品候補画像となる。このように第一画像の候補となる画像の表示形態をライブ画像ＬＶＩ表示としたことで、ユーザが良品ワークを置く位置や回転角度を変更すると、直ちに表示画面４３の表示内容が反映されるので、ユーザは良品ワークを撮像した良品画像ＯＫＩとして登録する画像を、所望の状態に調整し易い利点が得られる。すなわち、良品画像ＯＫＩとして登録する上で、大きさや視野等が適切であるかをユーザは表示画面４３上から目視により確認し、問題がない場合は、現在、表示画面４３に表示されている画像の登録を行う（詳細は後述）。
（拡大縮小機能）
また、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを拡大あるいは縮小表示させることもできる。このような拡大縮小機能により、表示面積の限られた表示画面４３を有効に活用できる。拡大、縮小は、撮像した光学画像のデジタルズームとする他、撮像部２１に設けた光学レンズの倍率調整としてもよい。
図１１の例では、このような拡大縮小操作が可能であることを示すため、説明表示領域ＥＤには拡大縮小可能表示情報として「ＺＯＯＭ」の文字を示したアイコンと、上下表示４３１５ｄを表示している。このような視覚的な表示によってユーザは、この画面において画像の拡大縮小が可能であることが認識できる。具体的には、図６の表示面に設けられた増減調整部５１ｈの一形態である上下キー４４を操作して、画像の拡大又は縮小操作が可能となる。例えば図２８に示すように、上下キー４４の上キー４４ａを押下すると画像が拡大されて表示され、下キー４４ｂを押下すると画像が縮小されて表示される。また、表示画面４３をタッチパネルとして、「ＺＯＯＭ」アイコンに並べて設けられた上アイコンをタッチすると画像が拡大され、下アイコンをタッチすると縮小されるように構成してもよい。
このように、画像の拡大縮小表示が可能な画面では「ＺＯＯＭ」アイコンを表示させ、画像の拡大縮小機能が無効となっている画面では「ＺＯＯＭ」アイコンを表示させないことで、画像の拡大縮小機能が利用可能であることをユーザに対し告知できる。
なお図１１の例では、説明表示領域ＥＤに拡大縮小可能表示情報を表示させた例を示しているが、この構成に限られず、例えば画像表示領域ＰＤに拡大縮小可能表示情報を表示させたり、あるいは画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤに跨がって拡大縮小可能表示情報を表示させてもよい。
このようにして、ユーザは必要に応じて視野や倍率を適切に調整した良品画像ＯＫＩを画像表示領域ＰＤに表示させた状態で、操作部５１の一形態であるＳＥＴキー４２を押下することで、画像表示領域ＰＤで表示されるライブ画像ＬＶＩを、良品画像ＯＫＩとして登録する。この処理の具体的な流れを、図８のフローチャートに戻って説明する。
まずステップＳＴ１０２−１において、操作部５１からの操作指示の有無を検出する。ここでは、ユーザが操作部５１の一形態であるＳＥＴキー４２を操作したか否かを判定する。操作指示がない場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ１０３に進み、倍率変更指示の有無を検出する。ここでは、増減調整部５１ｈの操作の有無を検出する。図６に示す表示面４ａの例では、増減ボタンである上下キー４４が増減調整部５１ｈに該当する。
ステップＳＴ１０３において増減調整部５１ｈの操作が検出された場合は、ステップＳＴ１０４に進み、表示画面４３における表示倍率を変更する。図６の例では、上下キー４４の内、上キー４４ａが押下された場合は表示倍率を高め、拡大表示される（テレ）。一方、下キー４４ｂが押下された場合は表示倍率を低下させ、撮像領域を広くする（ワイド）。その後、ステップＳＴ１０５に進む。あるいはステップＳＴ１０２に戻って表示を繰り返してもよい。
一方、ステップＳＴ１０３において増減調整部５１ｈの操作が検出されない場合は、ステップＳＴ１０５に進み、取消指示の有無を判定する。取消指示は取消指示部５１ｉから行い、図６の表示面４ａの例ではＢＡＣＫキー４５が取消指示部５１ｉに該当する。ＢＡＣＫキー４５は、ユーザが画像の登録処理等を中止する場合に操作するキーである。取消指示が検出された場合は、処理を中止する（例えばステップＳＴ１００に戻ったり、二点ティーチングを中止して図９の運転画面に戻る）。
ステップＳＴ１０２−１において、操作指示があった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ１０２−２に進み、画像表示領域ＰＤに現在表示中のライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして登録する。
さらにステップＳＴ１０６において、第二登録画面から第二画像の登録を行う。このため、新たに画像を撮像して表示画面４３に表示させる必要がある。ここでは、登録識別指示情報記憶部５４ｈから、不良品画像ＮＧＩを登録するための指示情報乃至誘導情報である第二登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させて第二登録画面を構成する。具体的には、図３１に示すように誘導表示制御部５８ａが第二登録誘導情報を表示画面４３に表示させて、ユーザに対して不良品画像ＮＧＩとして登録すべき不良品ワークを撮像位置に置くように誘導する。これにより、ユーザはこのタイミングで不良品ワークを置く作業が必要なことが理解でき、ユーザが行うべき作業を案内される。言い換えると、表示画面４３を通じた視覚的な誘導により、良品ワークを置くタイミングと、不良品ワークを置くタイミングを取り違えるリスクを回避できる。
このようにして表示画面４３の第二登録画面に表示された第二登録誘導情報に従い、ユーザが不良品ワークを置くと、撮像部２１で新たに撮像した画像が表示画面４３に表示される。具体的には、不良品候補画像となる現在の画像を、表示画面４３にライブ画像ＬＶＩとして表示させる。この状態でユーザは、図３１に示すように、不良品ワークを撮像した不良品候補画像となるライブ画像ＬＶＩを表示画面４３上で確認できる。具体的には、不良品画像ＮＧＩとして登録する前に、大きさや視野等が問題無いかを視覚的に確認でき、登録可能と判断した上で不良品画像ＮＧＩを登録できる。図３１の例では、第二登録誘導情報として「検出ワークあり（不良品）」状態の登録を指示するよう、「ＳＥＴ ＮＧ」を説明表示領域ＥＤに表示している。一方、画像表示領域ＰＤには、不良品候補画像となる画像をライブ画像ＬＶＩで表示する。
次にステップＳＴ１０６−１において、操作部５１からの操作指示があったか否かを検出する。操作指示がない場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ１０７に進み、取消指示の有無を判定する。ＢＡＣＫキー４５の押下が検出された場合は、ステップＳＴ１０２に戻る。ＢＡＣＫキー４５の操作が検出されない場合は、ステップＳＴ１０６に戻って処理を繰り返す。
なお不良品画像ＮＧＩの登録に際しては、表示倍率変更機能を実施していない。なぜなら、後述する差分の取得等の画像処理に際して、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの倍率を一致させる必要があるからである。このため、良品画像ＯＫＩの登録時に設定された表示倍率を、不良品画像ＮＧＩの登録時に維持することで、同じ倍率の画像をそのまま登録でき、後の画像作業をスムーズに行える。また、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩのスケールは概ね同程度のことが多いため、良品画像ＯＫＩで設定された倍率のままで不良品画像ＮＧＩも適切に撮像できる場合が多いと考えられる。
ただし、不良品ワークが良品ワークより大きい場合等、倍率を変更したい場合も考えられる。この場合は、不良品候補画像に対しても、前述した良品候補画像と同様、表示倍率の変更を追加してもよい。例えば図３１に示す表示画面４３において、「ＺＯＯＭ」アイコンのような拡大縮小可能表示情報を表示させる。なお、この場合は、登録済みの良品画像ＯＫＩの表示倍率を不良品画像ＮＧＩの表示倍率と一致させるため、良品画像ＯＫＩを再登録することが好ましい。ただ、デジタルズーム等を用いて、良品画像ＯＫＩや不良品画像ＮＧＩの倍率を一致させるように拡大縮小させてもよい。この場合は、良品画像ＯＫＩを再撮像する手間を省くことができる。
一方で、ステップＳＴ１０６−１において、操作指示があった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ１０６−２に進み、画像表示領域ＰＤに現在表示中のライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩとして登録する。
さらにステップＳＴ１０８に進み、登録された良品画像ＯＫＩ及び不良品画像ＮＧＩを、良品画像記憶部５４１ａ及び不良品画像記憶部５４２ａに保存する。なお、本実施の形態では、良品画像ＯＫＩ及び不良品画像ＮＧＩが揃った時点で登録作業を行っているが、各々を登録するための操作があった時点で良品画像記憶部５４１ａまたは不良品画像記憶部５４２ａに保存するようにしてもよい。そしてステップＳＴ１０９に進み、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩから、閾値を算出し、さらに演算された閾値を設定する。このようにして、二点ティーチングを行い、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩから適切な閾値を自動的に演算して、閾値の設定までを行うことができる。設定された閾値は、表示画面４３上に表示させてもよい。また、設定モードの登録画面から、運転時の運転画面に切り替えることで、閾値を確認できるようにしてもよい。例えば二点ティーチングの設定モード終了後に、運転モードに戻るようにすることで、図９に示す運転画面において、設定された閾値を表示画面４３に表示させ、ユーザが数値を確認できるようにしてもよい。また、新たに設定あるいは更新された閾値を、表示画面４３上で点滅表示させる等して、閾値が設定乃至更新されたことを示すように構成してもよい。
以上のように、ＳＥＴキー４２の一回の押下で、良品画像ＯＫＩの登録（ステップＳＴ１０２−２）と、不良品画像ＮＧＩの登録用画面への切り替え（ステップＳＴ１０６）が同時に行われる。また不良品画像ＮＧＩの登録（ステップＳＴ１０６−２）と、登録処理から閾値の算出（ステップＳＴ１０８以降）も、ＳＥＴキー４２の一回の押下で同時に行われる。これによってユーザはＳＥＴキー４２を押すだけで、二点ティーチングの設定作業を進めることができる。言い換えると、複雑な操作を必要とせず、表示画面４３に表示された誘導に従って、ワークＷＫを置く作業とＳＥＴキー４２の押下とによって、良否判定に適した閾値を設定することが可能となる。
なお、これらの動作は、一回の操作で纏めて行えるようにすることで省力化が図られるが、その一方で、各動作を個別に指示するように構成することもできる。例えばＳＥＴキー４２を操作して良品画像ＯＫＩの登録を行い、さらにＳＥＴキー４２を操作して、不良品画像ＮＧＩの登録用画面への切り替えを行うように構成してもよい。
以上のようにして、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩとの差が顕著に表れるような特徴量の選択が可能となる。すなわち、差分を利用して良品と不良品のワーク領域を抽出するため、その領域内で特徴差が最大化するような調整が可能となる。また登録作業を簡単に行える利点が得られる。すなわち画像を見ながらＳＥＴキー４２を押すだけで済み、従来の画像処理センサのようなツール枠やパラメータ設定を不要とできる。
（良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを登録する二点ティーチングの手順）
以上の例では、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの２つの画像を登録する二点ティーチングについて説明した。ただ、二点ティーチングはこれらの画像の組み合わせに限らず、他の画像とすることもできる。例えば良品画像ＯＫＩと、ワークＷＫの存在しない背景画像ＢＧＩの２つの画像を、二点ティーチングしてもよい。このような例を、図３２のフローチャートに基づいて説明する。
まずステップＳＴ２００において処理を開始し、ステップＳＴ２０１において、二点ティーチングモードへの切り替えの有無を判定する。ここでは、ＳＥＴキー４２の短押しの有無を判定する。短押しが検出された場合は、ステップＳＴ２０２に進み、検出されない場合は二点ティーチングモードの処理を中止する。
次にステップＳＴ２０２において、第一登録画面から第一画像の登録を行う。ステップＳＴ２０２開始時より、登録識別指示情報記憶部５４ｈから、良品画像ＯＫＩを登録するための指示情報である第一登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる（図１０）。ここで、ユーザに対して良品画像ＯＫＩとして登録すべき良品ワークを配置させ、撮像部２１に撮像させるように、誘導表示制御部５８ａは第一登録誘導情報を表示画面４３に表示し、ユーザを誘導する。ユーザはこのような表示により、良品ワークを置く動作が必要なことが理解でき、この誘導に従って良品ワークを配置するよう案内される。
ステップＳＴ２０２−１において、撮像部２１で撮像した現在の画像を、表示画面４３に表示させる。ここでは表示画面４３はリアルタイムに表示内容を更新させるライブ画像ＬＶＩの表示状態となっている。この状態で、ユーザは良品ワークを撮像した良品候補画像となるライブ画像ＬＶＩを、図１１に示すように表示画面４３上で確認できる。具体的には、良品画像ＯＫＩとして登録する上で、大きさや視野等が問題無いかを確認した後に、問題がない場合は、ＳＥＴキー４２を押下し、問題がある場合は、ＳＥＴキー４２を押下しない。
具体的には、問題があった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ２０３にて倍率変更指示の有無を確認し、ステップＳＴ２０４にて倍率を変更する。その後、ステップＳＴ２０５に進み、「戻る」指示があったか否かを判定する。「戻る」指示は、例えば図６の操作ボタン４Ｃの例においてＢＡＣＫキー４５の押下により判定される。ＢＡＣＫキー４５は、ユーザが良品画像ＯＫＩの登録を中止する場合に操作するキーであり、ＢＡＣＫキー４５の操作が検出された場合は、ステップＳＴ２００に戻る。ＢＡＣＫキーの操作が検出されない場合は、ステップＳＴ２０２に戻って処理を繰り返す。
一方で、ステップＳＴ２０３において、問題がなかった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ２０２−２に進み、画像表示領域ＰＤに現在表示中のライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして登録する。ここまでの手順は、前述した図８に示す良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを登録する二点ティーチングの手順と同じである。
さらにステップＳＴ２０６において、第二登録画面から第二画像の登録を行う。具体的には、登録識別指示情報記憶部５４ｈから、背景画像ＢＧＩを登録するための指示情報である第二登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる。ここでは、図３３に示すように誘導表示制御部５８ａが第二登録誘導情報を表示画面４３に表示させて、ユーザに対して背景画像ＢＧＩとして登録するために、良品ワークを撮像位置から除くように誘導する。ユーザは表示された第二登録誘導情報に従い、ワークを除去する動作が必要なことが理解でき、この段階で必要な動作が誘導される。言い換えると、表示画面４３を通じた視覚的な誘導により、良品ワークを置くタイミングと、良品ワークを除くタイミングを取り違えるリスクを回避できる。
次にステップＳＴ２０６において、撮像部２１で撮像した現在の画像（背景候補画像）を、表示画面４３に表示させる。ここでは表示画面４３には、背景画像ＢＧＩをライブ画像ＬＶＩで表示させる他、静止画像で表示させてもよい（図３３）。すなわち、背景画像ＢＧＩはワークと異なり、視野や大きさの調整が不要なため、ワークＷＫがないことのみが確認されれば足りるので、ライブ画像ＬＶＩとせずとも目的を達成でき、また静止画像の表示とすることで処理を簡素化できる利点が得られる。背景画像ＢＧＩとして登録する上で問題がない場合は、ＳＥＴキー４２を押下する。なお、背景画像ＢＧＩの表示を省略してもよい。
次にステップＳＴ２０６−１において、ＳＥＴキー４２が押下されたか否かを検出する。ＳＥＴキー４２が押下されていない場合は、ステップＳＴ２０７に進み、「戻る」指示があったか否かを判定する。ＢＡＣＫキー４５の操作が検出された場合は、ステップＳＴ２０２に戻る。ＢＡＣＫキー４５の操作が検出されない場合は、ステップＳＴ２０６に戻って処理を繰り返す。
一方で、ステップＳＴ２０６−１において、ＳＥＴキー４２が押下された場合は、ステップＳＴ２０６−２に進み、画像表示領域ＰＤに現在表示中の画像を背景画像ＢＧＩとして登録する。
さらにステップＳＴ２０８において、登録された良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩを、良品画像記憶部５４１ａ及び背景画像記憶部５４３ａに保存する。なお、本実施の形態では、良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩが揃った時点で登録作業を行っているが、各々を登録するための操作があった時点で良品画像記憶部５４１ａまたは背景画像記憶部５４３ａに保存するようにしてもよい。そしてステップＳＴ２０９において、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩから、閾値を算出して設定する。このようにして二点ティーチングを行い、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩから適切な閾値を自動的に演算して、閾値の設定までを行うことができる。
以上のようにして、背景の影響を除去した判別処理が可能となる。すなわち、背景画像ＢＧＩを登録しておくことで、背景要素に影響を受け難いような評価が可能となる。
なお以上の例では、まず第一登録画面として良品画像ＯＫＩを登録し、次に第二登録画面として背景画像ＢＧＩを登録する手順を説明した。このように、ティーチング時に画像を登録する順序は、予め規定しておく。また、登録すべき画像や順序をユーザが間違わないように、前述した登録誘導情報が利用される。ただ、画像を登録する順序は、前記例に限らず、例えば背景画像ＢＧＩを先に登録して、次いで良品画像ＯＫＩを登録するなど、任意の順序として規定することも可能であることはいうまでもない。
（三点ティーチング）
以上は、良品画像ＯＫＩとそれ以外の画像の二点を登録する二点ティーチングについて説明した。ただ本発明は、登録する画像を二枚に限定せず、三枚以上の画像を登録することもできる。従来の画像処理センサは、一枚の画像のみを登録し、この画像に対して複数の画像処理ツールを設定可能としたものが多く、いいかえると、複数枚の画像を登録する画像処理センサは殆ど存在していない。ここで、ユーザ側の作業として、一枚の画像に対して複数の画像処理ツールを設定する作業を考えると、予め用意された複数の画像処理ツールの中から、ユーザが望む画像処理の検出に必要なツールを選択し、さらにこのツールを適用する領域としてウィンドウを設定したり、画像処理のパラメータを選択して、これらを設定、あるいは微調整する等の作業が必要であった。このような作業は、用意された各画像処理ツールの効用や用途を理解した、ある程度の知識を持ったユーザでないと、適切に行うことが困難であり、かつ作業自体も面倒という問題があった。
また、画像処理センサ側から見ても、良品画像ＯＫＩを１枚登録すると、画像全体として登録されることから、背景も含めた画像として登録されてしまう。このため、背景も含めて画像処理されて良否判定が行われる。背景部分は良品画像ＯＫＩのみならず不良品画像ＮＧＩにも存在するため、背景部分が大きいと、不良品画像ＮＧＩと良品画像ＯＫＩの差が小さくなって、不良品の検出がなされ難くなる。その一方で、日中と夜間で太陽光の光量が変化して、照明光の光量や色合いが変化すると、良品であっても背景部分の照明光の違いによって不良品と判定される虞が生じる。このように、従来の画像処理センサでは、対象となるワークＷＫの領域と背景との境界が判断できないことから、良品判定や不良品判定に際して本来は不要な背景の部分も含めて画像処理が行われる結果、良品と不良品の差が背景や照明光によっても左右され、検出したい良品と不良品の差に基づいた画像処理を適切に行えないことがあるという問題が生じていた。
これに対して本実施の形態では、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩの３枚を登録することで、背景を除外した良品ワークや不良品ワークを抽出でき、良否判定の精度を向上させることができる。具体的には、良品画像ＯＫＩのみならず背景画像ＢＧＩを登録することで、背景など不要な部分を抽出してこれを判定対象から除外することができる。さらに、これらの画像の登録に際しても、３枚の画像を順次登録するだけで、適切な閾値を演算、設定できるようにして、従来のようにウィンドウを設定したり画像処理パラメータを設定する等の面倒な作業を不要とでき、設定作業自体の大幅な省力化が実現される。
より具体的には、本実施の形態においては、三点ティーチングとして、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩの３枚を登録し、これら３枚の画像により、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの差分、及び不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの差分を抽出する。これにより、背景を除外した良品ワーク、不良品ワークが抽出できる。
図３４Ａに、良品画像ＯＫＩから背景画像ＢＧＩを除いて、良品ワークのみを抽出する単純差分画像を生成する例を示す。また図３４Ｂには、不良品画像ＮＧＩから背景画像ＢＧＩを除いて、不良品ワークのみを抽出した単純差分画像を生成する例を示している。このような差分画像は、２枚の画像の対応する画素同士を減算して、差分を得ている。
ただ本明細書において「差分」とは、このような対応画素同士を減算する単純差分処理に限定されない。例えば、背景との共通要素を除外することで、ワーク領域を特定することも含む意味で使用する。
（三点ティーチングの手順）
ここで、設定モードにおいて、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩの三枚の画像を登録する三点ティーチングを行う手順について、以下図３５のフローチャートと図３６〜図３８に基づいて説明する。
まずステップＳＴ３００において処理を開始し、ステップＳＴ３０１において、三点ティーチングモードへの切り替えの有無を判定する。ここでは、ＳＥＴキー４２の長押しの有無を判定する。具体的には図９に示す表示画面４３の運転画面から、ＳＥＴキー４２が押下された時間を計測し、所定の秒数（例えば３秒）以上の場合は長押しと判定する。長押しが検出された場合は、ステップＳＴ３０２に進み、検出されない場合は三点ティーチングモードの処理を中止する。図３５の例ではステップＳＴ３００に戻る。なお、短押しの場合に前述した二点ティーチングモードに移行させてもよい。
次にステップＳＴ３０２において、第一登録画面から第一画像の登録を行う。ここでは、撮像した画像を表示画面４３に表示させる。具体的には、まず登録識別指示情報記憶部５４ｈから、良品画像ＯＫＩを登録するための指示情報である第一登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる。ここで、ユーザに対して良品画像ＯＫＩとして登録すべき良品ワークを撮像位置に置き、撮像部２１に撮像させるように、誘導表示制御部５８ａは第一登録誘導情報を表示画面４３に表示させて誘導する。ユーザはこのような表示により、良品ワークを置く動作が必要なことが理解でき、この誘導に従って良品ワークを置くよう案内される。
さらに撮像部２１で撮像した現在の画像を、表示画面４３に表示させる。ここでは表示画面４３はリアルタイムに表示内容を更新させるライブ画像ＬＶＩの表示状態となっている。この状態で、ユーザは良品ワークを撮像した良品候補画像となるライブ画像ＬＶＩを、図３６に示すように表示画面４３上で確認できる。具体的には、良品画像ＯＫＩとして登録する上で、大きさや視野等が問題無いかを確認し、問題がない場合は、ＳＥＴキー４２を押下する。
なお図３６の例では、登録すべき画像の順序を示す登録順序情報を説明表示領域ＥＤ上に表示させている（詳細は後述）。また、拡大縮小可能表示情報として「ＺＯＯＭ」アイコンも設けている。ここでは登録順序情報を説明表示領域ＥＤの上段に、拡大縮小可能表示情報を下段に、それぞれ配置しているが、この配置例に限定されるものでない。さらに画像表示領域ＰＤにおいて、ワークＷＫの相違点を収めるガイド線を表示させている（詳細は後述）。
次にステップＳＴ３０２−１において、操作部５１からの操作指示があったか否かを検出する。操作指示がない場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ３０３に進み、倍率変更指示の有無を検出する。ここでは、増減調整部５１ｈの操作の有無、図６に示す表示面４ａの例では、増減ボタンである上下キー４４の押下の有無を検出する。ステップＳＴ３０３において増減調整部の操作が検出された場合は、ステップＳＴ３０４に進み、表示倍率を変更する。その後、ステップＳＴ３０５に進む。あるいはステップＳＴ３０２に戻って表示を繰り返してもよい。一方、ステップＳＴ３０３において増減調整部の操作が検出されない場合は、ステップＳＴ３０５に進み、取消指示の有無を判定する。ここでは「戻る」指示があったか否かを判定する。具体的には、ＢＡＣＫキーの操作が検出された場合は、ステップＳＴ３００に戻り、ＢＡＣＫキーの操作が検出されない場合は、ステップＳＴ３０２に戻って処理を繰り返す。あるいは三点ティーチングを中止して図９の運転画面に戻ってもよい。
一方で、ステップＳＴ３０２−１において、操作指示があった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ３０２−２に進み、画像表示領域に現在表示中のライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩとして登録する。
さらにステップＳＴ３０６において、第二登録画面において第二画像の登録を行う。具体的には、登録識別指示情報記憶部５４ｈから、不良品画像ＮＧＩを登録するための指示情報である第二登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる。ここでは、誘導表示制御部５８ａが第二登録誘導情報を表示画面４３に表示させて、ユーザに対して、不良品画像ＮＧＩとして登録すべき不良品ワークを撮像位置に置くように誘導する。
さらに撮像部２１で撮像した現在の画像（不良品候補画像）を、表示画面４３に表示させる。このような第二登録画面の例を図３７に示す。ここでは不良品候補画像を、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩとして表示させている。ユーザは不良品画像ＮＧＩとして登録すべく、必要に応じて撮像位置や姿勢、倍率の調整を行い、ライブ画像ＬＶＩ上で登録できると判断した場合は、ＳＥＴキー４２を押下する。
次にステップＳＴ３０６−１において、操作部５１からの操作指示があったか否かを検出する。操作指示がない場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ３０７に進み、取消指示があったか否かを判定する。ここで「戻る」指示、例えばＢＡＣＫキー４５の押下が検出された場合は、処理を中止してステップＳＴ３０１に戻る等、所定の動作を行う。ＢＡＣＫキー４５の押下が検出されない場合は、ステップＴ３０６に戻って処理を繰り返す。
一方で、ステップＳＴ３０６−１において、操作指示があった場合、すなわちユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ３０６−２に進み、現在画像表示領域ＰＤに表示中のライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩとして登録する。
さらにステップＳＴ３０８において、第三登録画面において第三画像の登録を行う。具体的には、背景画像ＢＧＩを登録するための指示情報である第三登録誘導情報を読み出し、表示画面４３に表示させる。ここでは、誘導表示制御部５８ａが第二登録誘導情報を表示画面４３に表示させて、ユーザに対して背景画像ＢＧＩを撮像すべく、不良品ワークを撮像位置から除くように促す。ユーザは表示された第三登録誘導情報に従い、ワークＷＫの除去が必要なことを指示され、必要な作業、すなわちワークＷＫのない背景画像ＢＧＩを撮像するよう誘導される。これによって撮像された背景画像ＢＧＩが画像表示領域に表示される。このような第三登録画面の例を図３８に示す。なお背景画像ＢＧＩは、ライブ画像ＬＶＩとする他、前述の通り静止画像として表示させることができる。すなわち、背景画像ＢＧＩはワークＷＫと異なり、視野や大きさの調整が不要なため、ワークＷＫがないことのみが確認されれば足りるので、ライブ画像ＬＶＩとせずとも目的を達成でき、また静止画像の表示とすることで処理を簡素化できる利点が得られる。あるいは、背景画像ＢＧＩの表示を省略してもよい。背景画像ＢＧＩとして登録する上で問題がない場合は、ＳＥＴキー４２を押下する。
さらにステップＳＴ３０８−１において、操作部５１からの操作指示があったか否かを検出する。操作指示がない場合、例えばユーザがＳＥＴキー４２を押下していない場合は、ステップＳＴ３０９に進み、取消指示があったか否かを判定する。「戻る」指示として、例えばＢＡＣＫキー４５の操作が検出された場合は、ステップＳＴ３０６に戻る等の所定の処理を行う。ＢＡＣＫキー４５の操作が検出されない場合は、ステップＳＴ３０８に戻って処理を繰り返す。
一方で、ステップＳＴ３０８−１において、操作指示があった場合、例えばユーザがＳＥＴキー４２を押下した場合は、ステップＳＴ３０８−２に進み、画像表示領域ＰＤに現在表示中の画像を背景画像ＢＧＩとして登録する。
さらにステップＳＴ３１０において、登録された３枚の画像を、静止画像記憶部５４ａに保存する。そしてステップＳＴ３１１において、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩから、閾値を算出して設定する。このようにして、三点ティーチングを行い、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩから適切な閾値を自動的に演算して、閾値の設定までを行うことができる。
この三点ティーチングの例では、第一登録画面において良品画像ＯＫＩを登録する際にのみ、拡大縮小機能を機能させ、第二登録画面や第三登録画面では拡大縮小機能を働かせていない。すなわち、第一登録画面で設定した倍率で固定したまま、第二画像と第三画像を登録することとし、このような拡大縮小機能を自動でＯＮ／ＯＦＦさせる制御によってユーザの設定作業の繁雑さや混乱を避け、操作の簡略化を図っている。ただ、第二登録画面や第三登録画面で拡大縮小機能をＯＮさせてもよい。
また以上説明した三点ティーチングの例では、まず第一登録画面として良品画像ＯＫＩを登録し、次に第二登録画面として不良品画像ＮＧＩを、さらに第三登録画像として背景画像ＢＧＩを登録する手順を説明した。ここでも、画像を登録する順序は前記に限定されず、例えば背景画像ＢＧＩを先に第二登録画像として登録して、次いで不良品画像ＮＧＩを登録するなど、任意の順序として規定することも可能であることはいうまでもない。
（良品画像ＯＫＩ又は背景画像ＢＧＩを登録する一点ティーチングの手順）
さらに、良品画像ＯＫＩ又は背景画像ＢＧＩを登録する一点ティーチングの手順を、図３９に基づいて説明する。まずステップＳＴ４０１において、背景画像ＢＧＩを取得する。例えば図４０に示すような背景画像ＢＧＩを登録する。
次にステップＳＴ４０２において、予め設定された応答時間設定に基づいて、背景画像ＢＧＩを低解像度化する。
さらにステップＳＴ４０３において、画面全体を評価領域として設定する。例えば図４０の背景画像ＢＧＩに対して、図４１において枠状で示すように評価領域が自動的に設定される。
さらにステップＳＴ４０４において、特徴量を抽出する。具体的には、まずステップＳＴ４０４−１において、評価領域内の背景画像ＢＧＩの特徴量を抽出する。例えば、図４１の背景画像ＢＧＩに対して、エッジ点数が０点、輝度平均が７０等の特徴量が得られる。
次にステップＳＴ４０４−２において、各特徴量に対し、評価の重み付けを決定する。例えばエッジ点数の５０％、輝度平均の５０％を、良否判定の特徴量として選択する。
さらにステップＳＴ４０４−３において、閾値を設定する。例えばエッジ点数と輝度平均に対して、閾値を自動的に設定する。
このようにして設定モードが終了すると、運転モードに移行する。運転モードにおいて、ステップＳＴ４０５では、入力画像の評価を行う。なお、ここではサーチは行わない。
（判別対象が不良品ワークである場合の設定）
前述した判別対象の選択機能は、マスター画像を良品画像ＯＫＩまたは不良品画像ＮＧＩのいずれかに切り替えるモードであるから、良品及び不良品を登録対象とする２点ティーチングモードあるいは３点ティーチングモードに紐付く機能である。ここでは、良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩの順で画像登録を行う３点ティーチングモードの例を基にして、判別対象が不良品ワークである場合の設定手順について説明する。ここでは、判別対象が不良品ワークである場合の設定の動作手順について、以下図４２のフローチャートに基づいて説明する。図４２は、判別対象が不良品ワークＷＫである場合の設定の動作手順を示すフローチャートである。
まずステップＳＴ４５０にて処理を開始し、ステップＳＴ４５１において、撮像部２１でワークＷＫを撮像し、表示画面４３にライブ画像ＬＶＩを表示する。ステップＳＴ４５２において、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定する。ＳＥＴキー４２の押下が検出された場合は、ステップＳＴ４５３に進み、ライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩに登録する。ＳＥＴキー４２の押下が検出されない場合は、ステップＳＴ４５１に戻り、ライブ画像ＬＶＩを更新する。ステップＳＴ４５４〜ステップＳＴ４５９については、ステップＳＴ４５１〜ステップＳＴ４５３と同様に、ライブ画像ＬＶＩを表示して、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定し、ライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩとにそれぞれ登録する。
ステップＳＴ４６０に進み、３つの登録画像から不良品画像ＮＧＩをマスター画像として登録処理を実行する。図３５Ａ、図３５Ｂに示す、判別対象が良品ワークＷＫである場合との動作手順の主な違いは、判別対象が良品ワークＷＫである場合には、良品画像ＯＫＩをマスター画像として登録処理を行うのに対して、判別対象が不良品ワークＷＫである場合には、この不良品画像ＮＧＩをマスター画像として登録処理を行う点である。
最後に、ステップＳＴ４６１において閾値を算出して設定する。具体的には、判別対象が良品ワークＷＫである場合には、一致度算出部５７ｃにて、良品画像ＯＫＩに応じたモデルパターンに対する不良品画像ＮＧＩの特徴一致度合いを示す第一の一致度を算出し、閾値算出部５６ｃにて、第一の一致度に基づいて、運転モードにて用いられる第一閾値を算出するのに対して、判別対象が不良品ワークＷＫである場合には、一致度算出部５７ｃにて、不良品画像ＮＧＩに応じたモデルパターンに対する良品画像ＯＫＩの特徴一致度合いを示す第二の一致度を算出し、閾値算出部５６ｃにて、第二の一致度に基づいて、運転モードにて用いられる第三閾値を算出する。
（好ましい登録状態）
設定モードにおいて画像を画像／設定記憶部５４に登録するにあたっては、好ましい登録設定条件にて登録を行う。ここで好ましい登録設定条件とは、運転モードにおいて良否判定部５７ｄが良否判定を行う際、良品と不良品を安定して判別できるような条件である。この判定に際しては、良品と不良品とをいかにして安定して区別できるかが重要となる。良否判定部５７ｄは、運転モードにおいて、入力される入力ライブ画像ＬＶＩと良品画像ＯＫＩとの一致度を評価値として、良否判定を行う。入力ライブ画像ＬＶＩに対して、一致度算出部５７ｃで算出される一致度は、０％〜１００％の評価値が算出されることになる。入力ライブ画像ＬＶＩが良品を撮像した良品画像ＯＫＩの場合、その一致度は理想的には１００％と算出される。ただし入力ライブ画像ＬＶＩが不良品を撮像した不良品画像ＮＧＩの場合、一致度は一般に０％とならない。なぜなら、不良品画像ＮＧＩは多くの場合、良品画像ＯＫＩの一部が欠けや割れなどによって異なるため、良品画像ＯＫＩと一致している部分を含んでいるからである。
（閾値）
良否判定の基準となる閾値は、不良品の一致度と良品の一致度に基づいて決定される。例えば、閾値算出部が、一般に高くなる良品の一致度と、一般に低くなる不良品の一致度との中間の値を、閾値に設定する。ここで、良品と不良品とを安定的に区別、すなわち判定結果を安定させるためには、良品の一致度と不良品の一致度との差が大きくなるように、両者を極力分離させることが好ましい。このことから、良品に対する一致度のばらつきが一定とみなせる条件下では、不良品の一致度が低く算出される程、良品と不良品の一致度の差が大きくなるように分離されて、安定した良否判定が期待できるので、よい登録状態と考えられる。よって、良品と不良品が分離され安定した判定結果が得られるように、撮像する画像の明るさや解像度、画像処理の条件を求めることが必要となる。これによって良否判定の基準となる閾値を適切に設定できるようになる。
なお一致度算出部５７ｃと閾値算出部５６ｃは、図７のブロック図の例では別部材としたが、本発明はこの構成に限られず、例えば一致度算出部５７ｃと閾値算出部５６ｃを同一の部材で構成してもよい。
（閾値算出部５６ｃが閾値を設定する方法）
良否判定の基準となる閾値の設定は、閾値算出部５６ｃで行われる。閾値算出部５６ｃは、一致度算出部５７ｃで算出された不良品画像ＮＧＩの一致度と、良品画像ＯＫＩの一致度との間に閾値を設定する。閾値は、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの一致度の中間に設定されることが望ましい。一例として、良品画像ＯＫＩの一致度を１００％とした場合、不良品画像ＮＧＩの一致度に応じて閾値を設定する例を図４３の表に示す。例えば、不良品画像ＮＧＩの一致度が８０％である場合は、閾値は、（１００％＋８０％）／２＝９０％に設定される。同様に不良品画像ＮＧＩの一致度が７０％である場合は、閾値は（１００％＋７０％）／２＝８５％に設定される。また不良品画像ＮＧＩの一致度が６０％である場合は、閾値は（１００％＋６０％）／２＝８０％に、一致度が５０％である場合は、閾値は（１００％＋５０％）／２＝７５％に、それぞれ設定される。
このように、不良品画像ＮＧＩの一致度が低いほど、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩが分離されて良否判定の安定性がよくなると考えられる。よって、画像／設定記憶部５４における画像の登録に際しては、このように不良品画像ＮＧＩの一致度が低くなるような画像の登録状態を目指す。図４３の例では、閾値の最も低い５０％が、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの一致度の差が最も大きく、好ましい。
（登録時における特徴量の決定）
その一方で、度閾値の差が最も低い特徴量のみで良否判定を行うと、特定の場合に誤判定を生じることがある。例えば、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの一致度が表１に示すような値を示す特徴量Ａ〜Ｄにおいては、特徴量Ｄが最も良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩで一致度の差が大きく、好ましいといえるが、特定のノイズ耐性が低下することがある。
そこで、一の特徴量で良否判定を行うのでなく、他の特徴量も参酌して良否判定の評価を行うことで、良否判定結果を安定させることができる。例えば表１の場合、特徴量Ｄのみで良否判定を行うのでなく、良品と不良品を判別できている他の特徴量Ａ、Ｂも評価する。
（重み付け設定部５６ｅ）
ここで画像処理センサは、設定モードにおいて、複数の異なる画像処理アルゴリズム毎の第一一致度に応じて、閾値算出部５６ｃにより閾値を算出する際に用いる重み付けを画像処理アルゴリズム毎に設定するための重み付け設定部５６ｅを備えることもできる。
複数の特徴量を組み合わせた評価を行うため、例えば複数の特徴量に対して重み付けを行う。重み付けは、良品と不良品との一致度の差が大きいものほど重み付けを大きく、逆に一致度の差が小さいものほど重み付けを小さくする。例えば、表１の例では、特徴量Ａに対して４０％、特徴量Ｂに対して１０％、特徴量Ｃに対して０％、特徴量Ｄに対して５０％の重み付けを行う。この場合、特徴量Ｃは重み付けが０％であって算出しても評価されないことから、良否判定の評価実行時には処理を行わなくてもよい。
このような特徴量の重み付けは、前述の特徴量抽出部５６ｂで行うことができる。登録モード、運転モードのいずれにおいても、一致度の算出は一致度算出部５７ｃで行われる。一致度算出部５７ｃは、登録時に算出した重み付けに基づき、入力画像に対して一致度を算出する。例えば、表１の特徴量Ａ〜Ｄを、前述した重み付けで評価する場合の一致度の最終スコアは、
（特徴量Ａのスコア）ｘ（特徴量Ａの重み）＋（特徴量Ｂのスコア）ｘ（特徴量Ｂの重み）＋（特徴量Ｃのスコア）ｘ（特徴量Ｃの重み）＋（特徴量Ｄのスコア）ｘ（特徴量Ｄの重み）で算出できる。
（ガイド線）
前述した図３６等の例では、画像表示領域ＰＤにおいて、ワークＷＫの位置決めの指標となるガイド線を示している。これらのガイド線は、四隅をＬ字状に囲む枠状に表示されている。このようにすることで、例えば検査対象物であるワークＷＫの内、不良品であることが現れる部位等、特徴的な部分がガイド線の枠内に含まれるように配置するよう、ユーザに位置合わせを促すことができる。いいかえると、重要な画像が中心近傍に配置されるようにユーザに意識させる効果が得られ、この結果、特徴差に重みを付けた評価が期待され、一致度の判定を安定的に行わせ、信頼性の高い判定結果を得ることができる。またガイド線は、このような枠状に限られず、他の態様、例えば画像表示領域ＰＤの中央を通る十字線や的状とするなど、ワークＷＫを中心に配置させるように誘導する表示を適宜採用できる。なおガイド線の表示は、ＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能としてもよい。
なお、前述した図１１、図３３の例では、第一登録誘導情報として文字情報を二列で表示させる例を説明したが、文字情報を一列で表示させてもよい。このような例を図４４、図４５に示す。図４４は、第一登録画面において良品画像ＯＫＩを登録させるための第一登録誘導情報として、「ＯＫ ＳＥＴ」を説明表示領域ＥＤに表示させている。また図４５は、第二登録画面において背景画像ＢＧＩを登録させるための第二登録誘導情報として、「ＢＧ ＳＥＴ」を説明表示領域ＥＤに表示させている。
（登録順序情報）
さらに、登録誘導情報として、登録順序を示す登録順序情報を含めてもよい。例えば図４４の第一登録画面では「１」、図４５の第二登録画面では「２」を、ぞれぞれ表示させており、これらの表示からユーザは画像登録の段階を視覚的に把握することができる。このように登録誘導情報には、文字列のみならず、数字を用いることもできる。また数字は、画像の登録順序の他、表示画面の種類を示してもよく、例えば第一登録画面で「１」、第二登録画面で「２」、第三登録画面で「３」を表示させてもよい。
（誘導情報）
また以上の例では、表示制御部５８ｆが誘導情報として文字情報を表示画面４３に表示させた例を説明したが、本発明は文字による案内に限られず、図形や音声、あるいはこれらの組み合わせ等、他の態様でユーザに対して、登録の手順を誘導することもできる。一例として、文字に図柄を組み合わせて登録指示を行う例を、図４６及び図４７に示す。図４６は、「検出ワークあり」状態での登録を指示する第一登録誘導情報として、ワークＷＫを撮像位置に置く様子を図形で示しており、前述した図１１や図４４に対応する。この図においても、表示領域で表示されるライブ画像ＬＶＩの拡大縮小表示が可能であることを示すために、説明表示領域ＥＤに拡大縮小可能表示情報として「ＺＯＯＭ」アイコンを表示させてもよい。またこのような拡大縮小可能表示情報は、図１１の例のように横書きにする場合に限られず、図４６のように縦書きで示すこともできる。これにより、限られた面積の表示領域を有効に活用することができる。
また図４７は「検出ワークなし」状態の登録を指示するための第二登録誘導情報として、ワークＷＫを撮像位置から除く様子を図形で示しており、図３３等に対応する。このように図形を表示部に示すことで、行うべき動作を視覚的に指示して、操作に不慣れなユーザに対しても判り易い操作環境を提供できる。また、図形は静止画に限らず、動画像で表示させることもできる。例えば手でワークＷＫを置く様子やワークＷＫを除去する様子を、動画像、例えばアニメーションで表示させることで、ユーザに対して行うべき操作を一層判り易く指示できる。
（表示切り替え）
さらに表示部５３は、複数の画面表示を切り替えて表示可能としてもよい。例えば、前記の図４６、図４７の例では画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤを、一画面で同時に表示させているが、図４８、図４９に示すように、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤとを切り替えて表示させることもできる。あるいは、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤとの切り替えに限られず、画像を切り替えて表示させてもよい。例えば図５０に示すように、第二登録画面において、登録しようとしている候補画像と、登録済みの良品画像ＯＫＩとを切り替えて表示させる。これにより、画像と共に説明も表示させることができるので、どの画像が何を表示させているのかを一層把握し易くなり、さらに切り替えて表示させることにより、両画像の対比も行うことができる。あるいは図５１に示すように、第二登録画面において、登録しようとしている候補画像と、後述する並列表示（ここでは良品画像ＯＫＩと候補画像）とを切り替えて表示させることもできる。このようにして、限られた表示画面４３の表示面積を更に有効に活用でき、特に表示画面４３の表示面積が狭い場合に、表示される画像や文字が小さくなったり、高解像度の表示画面４３を用意する必要が生じるといった問題を回避できる。画面の切り替えは、一定周期で交互に表示を自動的に切り替えることができる。または、このような自動的な交互表示機能の他、ユーザが切り替えボタン等を操作して手動で行うようにしてもよい。
（並列表示機能）
また二点ティーチングや三点ティーチングにおいて、複数の画像を一画面で並べて表示させることもできる。例えば、設定モードにおいて一方の画像を登録した後、他方を登録する際に、登録済みの画像を静止画像として表示し、現在登録中の画像をライブ画像ＬＶＩとして表示する。このような並列表示の例を図５２に示す。この図は、二点ティーチングの第二登録画面を示している。ここでは、予め二点ティーチングの第一登録画面において、第一画像として良品画像ＯＫＩを登録しているものとする。この状態で第二画像として不良品画像ＮＧＩを登録する第二登録画面において、図５２に示すように表示画面４３の画像表示領域ＰＤに、第一画像を表示させる第一画像表示領域と、第二画像を表示させる第二画像表示領域を設ける。これにより、登録済みの良品画像ＯＫＩを参酌しながら、ユーザは不良品画像ＮＧＩを登録することができる。このような第二登録画面は、前述した図３１や図３３等に代えて利用できる。また第二登録画面に限らず、第三登録画面に際しても、このような並列表示機能を適用できる。
（静止画像・ライブ画像ＬＶＩ同時表示機能）
さらに並列表示に際して、一部の画像を静止画像として表示させ、他の画像をライブ画像ＬＶＩとして表示させることもできる。すなわち、登録済みの画像は静止画として表示させつつ、これから登録しようとする画像をライブ画像ＬＶＩとして表示させることで、ワークＷＫの位置や照明などを変化させた状態をリアルタイムで確認しながら、最適な状態に調整することが容易となる。例えば図５２の例では、右側の第一画像表示領域に第一画像として良品画像ＯＫＩを静止画像として表示させ、左側の第二画像表示領域においては第二画像として登録する不良品画像ＮＧＩのライブ画像ＬＶＩを表示させている。ユーザは、右側の良品画像ＯＫＩを見ながら、不良品の姿勢や大きさなどが良品画像ＯＫＩのそれと一致するように、置き方を調整することができる。また、照明の光量なども合わせて調整できる。これにより、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを、同じ部分が合致しやすいよう、いいかえると差分を抽出する際に相違点が浮き彫りになりやすい状態として登録することができるので、より高精度な一致度の算出が容易となり、またこれらを区別する閾値の設定に際しても有利となる。また、既に登録済みの良品画像ＯＫＩに対しても、これを表示させることでユーザは先に登録した良品画像ＯＫＩが正しく登録されているかを確認することができる。例えば、良品画像ＯＫＩに対する意図せぬ背景の見切れなどが発生している場合にはこれに気付くことができ、撮像し直しなどの判断材料となる。さらに表示部５３の画面上で良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを並べて表示させることで、ワークＷＫの実物が画面上ではどのような差異として映るかを比較することが可能となる。このように登録された画像の様子をユーザが意識できる状態とすることで、良好な登録状況を作り出し易くなり、検出の安定化に繋げることができる。
このような静止画像・ライブ画像ＬＶＩ同時表示機能を実現する手順の一例を図５３のフローチャートに示す。ここでは、図８の二点ティーチングにおけるステップＳＴ１０８の詳細なフローに該当する。まずステップＳＴ５０１において、ライブ画像ＬＶＩを取得する。ここでは、第二画像として不良品候補画像となる光学画像を撮像部でライブ画像ＬＶＩを撮像する。次にステップＳＴ５０２において、ライブ画像ＬＶＩを保持するメモリの内容を更新する。具体的には、前回ライブ画像ＬＶＩを撮像してライブ画像記憶部５４ｂに収納されたデータを、新たに取得したライブ画像ＬＶＩのデータで上書き保存する。なお、ライブ画像記憶部５４ｂはライブ画像ＬＶＩ用の専用メモリとしてもよいし、共通のメモリとしてもよい。次にステップＳＴ５０３において、保存されたライブ画像ＬＶＩと、第一登録画面で登録済みの良品画像ＯＫＩとを読み出す。そしてステップＳＴ５０４において、これらの画像を表示画面に転送する。ここでは、良品画像ＯＫＩを静止画像で、不良品候補画像をライブ画像ＬＶＩで、第二登録画面にて表示させる。以下、これらのステップを繰り返して、表示部５３の表示内容を更新させるリアルタイム表示を実現している。このようにして、不良品画像ＮＧＩの登録に際してライブ画像ＬＶＩで表示させつつ、静止画像の良品画像ＯＫＩを参酌しながら、不良品のワークを置く位置や姿勢等を調整し、調整後の画像をリアルタイムで表示部上で確認できるようにして、所望の画像の登録作業を容易に行える環境が提供される。
以上の例では、第一登録画面において登録された良品画像ＯＫＩを、第二登録画面において静止画として表示し、不良品画像ＮＧＩをライブ画像ＬＶＩとして表示させる例を説明したが、本発明はこの構成に限られず、例えば第一登録画面において登録された良品画像ＯＫＩを、第二登録画面において静止画として表示し、背景画像ＢＧＩをライブ画像ＬＶＩとして表示させることもできる。あるいは逆に、第一登録画面において背景画像ＢＧＩや不良品画像ＮＧＩを登録し、第二登録画面に置いてこれら登録済み画像を静止画で表示させながら、良品画像ＯＫＩをライブ画像ＬＶＩで表示させながら登録することもできる。さらに、この静止画像・ライブ画像ＬＶＩ同時表示機能は二点ティーチングに限らず、三点ティーチングにおいて用いることもできる。すなわち、第一登録画面において登録された良品画像ＯＫＩを、第二登録画面において静止画として表示し、不良品画像ＮＧＩをライブ画像ＬＶＩとして表示させ、さらに第三登録画面においても良品画像ＯＫＩを静止画として表示させつつ、背景画像ＢＧＩをライブ画像ＬＶＩとして表示させることもできる。または、第三登録画面において不良品画像ＮＧＩを静止画として表示させつつ、背景画像ＢＧＩをライブ画像ＬＶＩとして表示させてもよい。
あるいは、三点ティーチングにおいて並列表示や静止画像・ライブ画像ＬＶＩ同時表示を、単独表示と組み合わせてもよい。例えば不良品画像ＮＧＩを第二登録画面で登録する際には、静止画像の良品画像ＯＫＩとライブ画像ＬＶＩの不良品候補画像との並列表示を行わせつつ、第一登録画面で良品画像ＯＫＩを登録する際、及び第三登録画面で背景画像ＢＧＩを登録する際には、単独の画像表示とする。特に背景画像ＢＧＩは、一般にはそのまま撮像すれば足りることが多いため、並列表示を不要とすることで処理の簡素化が図られる。
このような並列表示画面として、例えば登録済みの画像と、現在のライブ画像ＬＶＩとを並べて表示させる。一例として図５２に示す表示部は、登録済みの良品画像ＯＫＩと、不良品候補画像として現在のライブ画像ＬＶＩとを並べて表示させている。この場合において、通常の登録画面と並列表示画面とを切り替えて表示させてもよい。例えば前述した三点ティーチングに際して、図３７に示す第二登録画面と、図５２に示す並列表示画面とを切り替え表示可能とすることができる。これにより、不良品画像ＮＧＩの登録に際して、良品画像ＯＫＩと対比しながら登録することができる。同様に、背景画像ＢＧＩの登録に際しても、例えば図３８に示す第三登録画像を表示する際、図５４に示す、登録済み不良品画像ＮＧＩと、現在登録中の、背景候補画像としての画像（静止画像又はライブ画像ＬＶＩ）とを並べて表示させた並列表示画面とを切り替えて表示させてもよい。あるいは、並列表示画面は、不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの組み合わせ出なく、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの組み合わせとしてもよい。さらに並列表示画面は、二枚の画像を並列表示させる構成に限られず、３枚以上の画像を一画面に表示させてもよい。
なお、以上の例では画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤを分けているが、これらを部分的に重ね合わせて表示させたり、オーバーラップさせてもよい。例えば図５５の例では、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤを部分的にオーバーラップさせて、第一登録誘導情報である文字情報を表示させている。あるいは図５６に示すように、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤを完全にオーバーラップさせて文字情報を表示させてもよい。また、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤとに区別することなく、これらを統合して、画像の表示中に第一登録誘導情報を組み込んで表示させることもできる。このようにして、限られた表示部の領域を有効に活用できる。このように、本実施形態においては画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤとを排他的に設けたり、境界を明確に区切る必要は必ずしもなく、一部あるいは全部が重なるように配置したり、これらを渾然一体に統合する等して、画像上に文字情報を重ねるような態様も含む。
なお、これらの例では、表示部における文字列やアイコンの表記は英語としているが、言語は英語に限られず、日本語やその他の言語としてもよいことはいうまでもない。
このように、設定モードにおける設定作業を、ＳＥＴキー４２の押下で進められるように案内することで、画像処理センサの動作原理等を理解していない初心者であっても簡単に利用できるという優れた利便性を発揮する。
（上下キー４４による画像倍率の増減の手順）
画像登録の際には、上下キー４４または上下表示４３１５ｄは、画像の倍率を増減するためのスイッチとして機能する。画像の倍率を増減する手順について、以下図５７のフローチャートと図２９Ａとに基づいて説明する。なお、特に言及しない限り、ここでの上下キー４４を押下する動作は、上下表示４３１５ｄをタッチする動作を含むものとする。
まずステップＳＴ５５０において画像登録処理を開始し、ステップＳＴ５５１において、撮像部５２にてライブ画像ＬＶＩを取得し、ステップＳＴ５５２において、表示画像を常時更新している。ステップＳＴ５５３において、上下キー４４の上キー４４ａまたは下キー４４ｂの押下の有無を判定する。上下キー４４の押下が検出された場合は、ステップＳＴ５５４に進み、上キー４４ａが押下されていれば画像倍率を拡大する設定変更を行い、下キー４４ｂが押下されていれば画像倍率を縮小する設定変更を行う。そして、ステップＳＴ５５１に戻り、変更された画像倍率にて撮像を行い、ライブ画像ＬＶＩを取得する。上下キー４４の押下が検出されない場合は、ステップＳＴ５５５において、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定する。ＳＥＴキー４２の押下が検出されていなければ、ステップＳＴ５５１に戻り、変更のない画像倍率にてライブ画像ＬＶＩを取得する。
ステップＳＴ５５５において、ＳＥＴキー４２の押下が検出された場合、ステップＳＴ５５６に進み、表示画像を登録画像として登録する。次にステップＳＴ５５７にて、画像登録処理を行う。画像登録処理が完了すると運転が開始される。
（第一閾値及び第二閾値の設定）
ここで、設定モードにおいて、第一閾値及び第二閾値の設定を行う手順について、以下図５８のフローチャートと図２２Ａに基づいて説明する。
まずステップＳＴ６００において処理を開始し、ステップＳＴ６０１において、第一閾値設定を表示する。ステップＳＴ６０２において、上下キー４４の押下の有無を判定する。上下キー４４の押下が検出された場合は、ステップＳＴ６０３に進み、第一閾値設定値を変更し、閾値（第一、第二）記憶部５４ｇに記憶する。検出されない場合は、ステップＳＴ６０４に進み、第一閾値設定値を保持する。このとき、図２２Ａの左側の図の例では、出力チャネル１には第一閾値が設定されている。
ステップＳＴ６０３またはステップＳＴ６０４のいずれを経由しても、ステップＳＴ６０５に進み、ＭＯＤＥキー４６の押下の有無を判定する。ＭＯＤＥキー４６の押下が検出された場合は、ステップＳＴ６０６に進み、第二閾値設定を表示する。ステップＳＴ６０７において、上下キー４４の押下の有無を判定する。上下キー４４の押下が検出された場合は、ステップＳＴ６０８に進み、第二閾値設定値を変更し、閾値（第一、第二）記憶部５４ｇに記憶する。検出されない場合は、ステップＳＴ６０９に進み、第二閾値設定値を保持する。このとき、図２２Ａの右側の図の例では、出力チャネル２には第二閾値が設定されている。
ステップＳＴ６０８またはステップＳＴ６０９の手順を実行した後、第一閾値及び第二閾値の設定は終了する。またステップＳＴ６０５において、ＭＯＤＥキー４６の押下が検出されない場合は、第二閾値は設定されずに終了する。
（運転モード）
以上のようにして画像の一致度に対する閾値の設定が終了すると、設定モードから運転モードに移行させることができる。運転モードにおいては、実際に搬送ライン上を搬送されるワークの画像を撮像し、得られた入力画像に対して一致度を算出し、閾値と比較して良品や不良品の判定を行う。また、運転モードにおける判定結果に応じて、所望の判定結果が得られていない場合、あるいはより精度を高めた設定に調整したい場合等は、再度設定モードに移行して、設定の更新を行うことができる。あるいは、運転モードの最中において、一時的に登録設定条件を変更することも可能である。例えば、良否判定の結果に応じて、閾値を微調整する（詳細は後述）。
このような運転モードと設定モードの切り替えは、運転／設定モード切替部から行う。運転／設定モード切替部の一例として、図６の画像処理センサではＳＥＴキー４２を用いている。ここでは、図５９に示すように、ＳＥＴキー４２を押下することで運転モードと設定モードとを切り替え可能としている。例えば前述した設定モードにおいて、必要な画像の登録が終了した状態でＳＥＴキー４２を押下すると、運転モードに切り替わる。ここで、前述した設定モードにおいては、第一登録画面から第二登録画面に移行する等、画面遷移を指示するためにＳＥＴキー４２を用いていた。そして最終の設定が終了した段階でＳＥＴキー４２を押下することで、設定モードから運転モードに切り替えることができる。このように、設定モードにおける画面遷移の手段と、設定モードから運転モードへの切替手段を、共通の操作、ここではＳＥＴキー４２の押下とすることで、ユーザにおいては、ＳＥＴキー４２を押す作業の繰り返しで、必要な設定を行い、さらに設定モードから運転モードへの切り替えも行え、スムーズな設定作業が実現される。さらに、設定モードから運転モードへの切り替えは、設定モードにおける最終作業と共通化することもできる。例えば図５９に示す三点ティーチングでは、第一登録画面においてＳＥＴキー４２を押下することで良品画像ＯＫＩを登録し、第二登録画面においてＳＥＴキー４２を押下することで不良品画像ＮＧＩを登録し、さらに第三登録画面においてＳＥＴキー４２を押下することで、背景画像ＢＧＩを登録すると共に、設定モードから運転モードへの切り替え作業も同時に実行される。これによって、必要な設定が終了後に自動的に運転モードに切り替わるため、ユーザは戸惑うことなく、設定作業から運転モードへの切り替えをスムーズに行うことが可能となる。
（上下キー４４による閾値の増減の手順）
運転時には、上下キー４４または上下表示４３１５ａ、ｂは、閾値を増減するためのスイッチとして機能する。閾値を増減する手順について、以下図６０のフローチャートと図２９Ｂ及び図２９Ｃとに基づいて説明する。なお、特に言及しない限り、ここでの上下キー４４を押下する動作は、上下表示４３１５ａ、ｂをタッチする動作を含むものとする。
前述のステップＳＴ５５７を経て画像登録処理が完了すると運転が開始する。上下キー４４の押下による動作に関して、図５７のフローチャートの手順と図６０のフローチャートの手順とは交互に繰り返される関係にあり、設定モードから運転モードへと、または、運転モードから設定モードへと遷移する一連の流れの中で、画像倍率の増減も閾値の増減も、一つの上下キー４４の操作でそれぞれ機能させることが可能である。
図６０のフローチャートに示すように、ステップＳＴ６５０において運転を開始し、ステップＳＴ６５１において、撮像部２１にてライブ画像ＬＶＩを取得し、ステップＳＴ６５２において、画像処理を行うと共に、一致度算出部５７ｃが一致度を算出する。次に、ステップＳＴ６５３において、良否判定部５７ｄが、一致度と閾値とを比較し、良品であるかの判定を行い、判定出力を更新する。またステップＳＴ６５４において、表示画像を常時更新している。なお、ステップＳＴ６５４における表示画像の更新は、ステップＳＴ６５１における撮像の直後に行ってもよい。
次に、ステップＳＴ６５５において、上下キー４４の上キー４４ａ（ＵＰ）または下キー４４ｂ（ＤＯＷＮ）の押下の有無を判定する。上下キー４４の押下が検出された場合は、ステップＳＴ６５６に進み、上キー４４ａが押下されていれば閾値を増加する設定変更を行い、下キー４４ｂが押下されていれば閾値を減少する設定変更を行う。そして、ステップＳＴ６５１に戻り、変更された画像倍率にて撮像を行い、ライブ画像ＬＶＩを取得する。上下キー４４の押下が検出されない場合は、ステップＳＴ６５７において、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定する。ＳＥＴキー４２の押下が検出されていなければ、ステップＳＴ６５１に戻り、変更のない閾値にてステップＳＴ６５１からステップＳＴ６５７までの一連の工程を繰り返し実行する。ステップＳＴ６５７にて、ＳＥＴキー４２の押下が検出された場合、ステップＳＴ６５８において、運転を停止し、設定モードを実行する。言い換えると、閾値の変更があった場合、ＳＥＴキー４２が押下されるまで、変更後の閾値で運転される。
（運転中のバンク設定変更時の動作手順）
ここでは、運転中のバンク設定変更時の動作手順について、以下図６１のフローチャートと図２３に基づいて説明する。
まずステップＳＴ７００において処理を開始し、ステップＳＴ７０１では、第一のバンク設定で運転状態にある。このとき、図２３の左上の図の例では、１の番号、及び、バンク１のライブ画像ＬＶＩが表示され、バンク１の閾値が設定されている。ステップＳＴ７０２において、ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４との同時押下の有無を判定する。ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４との同時押下が検出された場合は、ステップＳＴ７０３に進み、運転動作を停止する。この運転動作の停止中には、例えば判定結果表示灯４１が緑点滅するようにしてもよい。ステップＳＴ７０４において、選択された第二のバンクの登録画像を読み出し、第二のバンクの登録画像、バンク番号表示、及び、変更中である旨を表示する。図２３の左下の図の例では、２の番号、及び、バンク２のライブ画像ＬＶＩが表示され、バンク２の閾値が設定されている。ステップＳＴ７０５に進み、第二のバンクの設定に基づき動作設定を変更し、ステップＳＴ７０６に進む。ステップＳＴ７０６において、第二のバンクの設定で運転を開始する。ステップＳＴ７０２において、ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４との同時押下が検出されない場合は、第一のバンク設定での運転状態が保持される。
（一致度統計値の算出手順）
続いて、運転中の一致度統計値のうち最大一致度及び最小一致度の算出手順について、以下図６２のフローチャートに基づいて説明する。
まずステップＳＴ８００において処理を開始し、ステップＳＴ８０１において、撮像部５２から最新入力画像を取得する。ステップＳＴ８０２において、一致度算出部５７ｃが一致度を算出する。次に、ステップＳＴ８０３において、良否判定部５７ｄが、最新一致度を閾値設定値と比較し、比較検討に基づき判定し、ステップＳＴ８０４に進み、一致度統計値算出部５７ｅが、最新一致度と過去最大一致度とを比較する。ステップＳＴ８０５において、一致度統計値算出部５７ｅが、最新一致度が過去最大一致度を上回っているかを判定する。上回っていると判定された場合は、ステップＳＴ８０６に進み、一致度統計値アクセス部５８ｄが、最新一致度を過去最大一致度として、一致度統計値記憶部５４ｅに上書きし記憶する。上回っていないと判定された場合は、ステップＳＴ８０７に進み、過去最大一致度をそのまま保持する。
ステップＳＴ８０６またはステップＳＴ８０７のいずれを経由しても、ステップＳＴ８０８に進み、一致度統計値算出部５７ｅが、最新一致度と過去最小一致度とを比較する。ステップＳＴ８０９において、一致度統計値算出部５７ｅが、最新一致度が過去最小一致度を下回っているかを判定する。下回っていると判定された場合は、ステップＳＴ８１０に進み、一致度統計値アクセス部５８ｄが、最新一致度を過去最小一致度として、一致度統計値記憶部５４ｅに上書きし記憶する。下回っていないと判定された場合は、ステップＳＴ８１１に進み、過去最小一致度をそのまま保持する。
ステップＳＴ８１０またはステップＳＴ８１１のいずれを経由しても、ステップＳＴ８１２に進み、一致度統計値アクセス部５８ｄが、最大／最小一致度を表示するよう設定されているかを判定する。最大／最小一致度を表示するよう設定されている場合は、ステップＳＴ８１３において、最新一致度、閾値設定値、過去最大一致度、過去最小一致度を表示する。最大／最小一致度を表示するよう設定されていない場合は、ステップＳＴ８１４において、最新一致度、閾値設定値、最新入力画像を表示する。
（判別対象が不良品ワークである場合の運転時の動作手順）
ここでは、判別対象が不良品ワークである場合の運転時の動作手順について、以下図６３のフローチャートに基づいて説明する。
まずステップＳＴ９００において処理を開始し、ステップＳＴ９０１において、撮像部２１からライブ画像ＬＶＩを取得する。ステップＳＴ９０２において、一致度算出部５７ｃが、ライブ画像ＬＶＩとマスター画像として登録した不良品画像ＮＧＩとの一致度である第二の一致度を算出する。次に、ステップＳＴ９０３において、良否判定部５７ｄが、第二の一致度を第三閾値と比較し、ステップＳＴ９０４において、第二の一致度が第三閾値を上回っているかを判定する。上回っている場合には、不良品画像ＮＧＩと判定し、ステップＳＴ９０５において出力をＯＮする。上回っていない場合には、ステップＳＴ９０６において出力をＯＦＦする。
（判別対象の選択機能と動作原理）
ここでは、判別対象の選択機能と動作原理について、図６４、図６５、図６６に基づいて説明する。図６４は、製造ライン上に、良品ワークと不良品ワークとが流れている状態を示すイメージ図である。図６４に示すように、画像処理センサ１、１１の検出領域は幅を持っている。画像処理センサ１、１１のスポット径は、例えば、大きなサイズでは６ｃｍ×６ｃｍ程度あり、小さいサイズでも２ｍｍ×２ｍｍ程度ある。これは、通常の光電センサのスポット径が１．２ｍｍφ程度であることに鑑みると、画像処理センサ１、１１のスポット径は大きいといえる。
このため、撮像部５２で撮像している検出領域では、例えば、図６５Ａに示すように、ワークＷＫは、（Ａ）〜（Ｆ）の順で変わっていく。この時、通常の運転状態、すなわち、マスター画像が良品画像ＯＫＩである場合には、第一の一致度の時系列変化のイメージ図である図６５Ｂに示すように、第一の一致度は、（Ｂ）の辺りから徐々に増加して行き、（Ｃ）の時点でピークを迎え、（Ｄ）では次第に減少して行く。第一の一致度が、（Ｅ）で若干増加しているのは、不良品画像ＮＧＩに良品画像ＯＫＩの特徴と一致する要素があることを意味する。この場合の出力状態を示すイメージ図を図６５Ｃに示す。この図に示すように、第一の一致度が第一閾値を超えたところで、出力をＯＮにする。すなわち、良品ワークＷＫが来た時にだけ出力がＯＮになる。
図６５Ｃに示す出力の時系列変化に対して、例えば光電センサの負出力のように、出力論理を反転する、あるいは、閾値を下回る場合に出力をＯＮにする、という設定を行った場合の出力の時系列変化を図６５Ｄに示す。この図に示すように、いずれの場合でも、（１）検出領域内にワークＷＫがない（（Ａ）の状態）、若しくは、中途半端に検出領域内に入った状態（（Ｂ）（Ｄ）（Ｆ）の状態）と、（２）不良品ワークが来ている状態（（Ｅ）の状態）とを出力により分離することができない。
したがって、不良品ワークが検出領域に入って来ていることを認知するためには、「検出領域内にワークＷＫが来ており、判定すべきタイミングである」（（Ｃ）（Ｅ）の状態）ことを、別の手段によりセンサに通知する必要がある。すなわち、「判定すべきタイミングであり」、かつ、「判定出力がＯＦＦ」であれば、不良品ワークが来ていると認知することができる。
ここで、不良品画像ＮＧＩをマスター画像として動作させる設定を選択した場合、例えば図６６Ａの（Ａ）〜（Ｆ）の順で変わっていくワークＷＫの流れに対して、図６６Ｂに示す第二の一致度の時系列変化、及び、図６６Ｃに示す出力の時系列変化が得られる。
すなわち、不良品出力設定時には、第二の一致度は、（Ｄ）の辺りから徐々に増加して行き、（Ｅ）の時点でピークを迎え、（Ｆ）では次第に減少して行く。この場合、図６６Ｃに示すように、第二の一致度が第三閾値を超えたところで、出力をＯＮにする。すなわち、不良品ワークが来た時にだけ出力がＯＮになる。
このように不良品画像ＮＧＩをマスター画像として動作させる設定を選択した場合、この出力をトリガーとして不良品を排出する制御をかけることが可能になる。ここで、本実施形態に係る画像処理センサ１、１１は、良品画像ＯＫＩをマスター画像として動作させるか、あるいは、不良品画像ＮＧＩをマスター画像として動作させるかを選択することができるので、不良品が来た際に排出制御など行うユーザ（不良品が来たことを知りたいユーザ）、及び、良品が来た際に計数などを行うユーザ（良品が来たことを知りたいユーザ）の両方のユーザに対して、一の設定変更により対応することが可能となる。
（運転時における登録画像差替機能）
画像センサにおいて、運転開始後に登録画像を再登録するケースとして、例えば、（１）生産ライン上のワークＷＫの品種変更時、あるいは、（２）設定の再調整、が挙げられる。（１）品種変更時の対応として、従来、複数バンクを用意しておき、各バンクに複数品種の画像を登録しておき、品種変更時にバンク切替する方法があるが、安価な画像処理センサではバンク数に応じたメモリを用意する必要がありコスト高となる。メモリが用意できない場合は、品種変更毎に登録画像を差し替える必要がある。
（２）再調整が必要なケースとして、画像処理センサの照明やレンズの汚れによる経時変化や、ワーク以外の背景の変化がある。閾値調整で対応可能なケースもあるが、登録画像そのものを現状の良品ワーク、不良品ワーク、及び、背景のいずれかで差し替えたいケースがある。従来の画像センサでは、登録画像を差し替える場合、専用の設定モードを経る必要があり、手間がかかっていた。
本実施形態に係る画像処理センサ１、１１では、運転時において、登録画像を差し替えたいという要求があった場合に、設定モードでのすべての登録作業を再度やり直すことなく、所望する新たな画像に登録画像を差替可能とする登録画像差替機能を備える。
図６７は、運転中の画面表示であって、画面Ａ、画面Ｂ、画面Ｃ、画面Ｄの順で画面表示が切り替わる様子を示している。この画面表示を切り替えて登録画像を差し替える操作は、機能的には例えば差替対象選択部（図示していない。）によって行い、具体的には、運転中に、ＭＯＤＥキー４６を押下して画面表示を切り替え、その画面にてＳＥＴキー４２を押下することで実現する。この図において、画面Ａは、通常の運転画面を示しており、画像表示領域ＰＤにはライブ画像ＬＶＩが表示され、説明表示領域ＥＤには、一致度４３１３ａ及び閾値４３１４ａが表示されている。この画面で、ＭＯＤＥキー４６を一回押下すると、画面Ｂの表示に切り替わる。この画面Ｂは、左端にバー形式で、一致度４３１３ｂ及び閾値４３１４ｂが表示され、画像表示領域ＰＤにはライブ画像ＬＶＩが表示さると共に、説明表示領域ＥＤにおいて良品画像ＯＫＩが表示される。この画面において、ＳＥＴキー４２を押下すると、ライブ画像ＬＶＩを良品画像ＯＫＩに差し替えることができる。同様に、ＭＯＤＥキー４６を押下して表示させた画面ＣにてＳＥＴキー４２を押下すると、ライブ画像ＬＶＩを背景画像ＢＧＩに差し替えることができ、ＭＯＤＥキー４６を押下して表示させた画面ＤにてＳＥＴキー４２を押下すると、ライブ画像ＬＶＩを不良品画像ＮＧＩに差し替えることができる。図６７の例は、三点ティーチングを想定しており、二点ティーチングの場合、例えば画面Ｄが表示されない。
一致度の算出などの処理においては、二点ティーチングの場合は良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの差分画像を用い、三点ティーチングの場合は不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの差分画像を用いるので、それぞれ差分登録画像の更新も行う。画像処理のアルゴリズム及び閾値は、更新された登録画像に基づき自動更新する。
（変形例：登録画像の追加）
ここまでは、登録画像を差し替えることを前提として説明してきたが、良品画像ＯＫＩ及び不良品画像ＮＧＩを複数登録することで良品ワークＷＫと不良品ワークＷＫとの識別能力を向上させることができる。この変形例では、差替対象選択部による操作で、登録された、良品画像ＯＫＩや不良品画像ＮＧＩなどを、差し替えるのではなく、図６７の例でＳＥＴキー４２が押下されるタイミングで追加登録して、例えば、良品ワークＷＫと不良品ワークＷＫとの識別能力が最も高くなる登録画像を採用する。また、追加登録された登録候補画像群からユーザが選択可能に構成してもよい。
（登録画像の差替の動作手順）
ここでは、登録画像の差替の動作手順について、以下図６８、図６９、図７０のフローチャート及び図６７に基づいて説明する。図６８は、登録画像を差し替えない通常の運転処理を示すフローチャートであり、図６９及び図７０は、それぞれ二点ティーチング及び三点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順を示すフローチャートである。
まず通常の運転処理の流れを、図６８のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳＴ１０００において処理を開始し、ステップＳＴ１００１において、撮像部２１からライブ画像ＬＶＩを取得する。ステップＳＴ１００２において、一致度算出部５７ｃが、ライブ画像ＬＶＩに対して画像処理をして一致度を更新する。次に、ステップＳＴ１００３において、良否判定部５７ｄが、一致度を閾値と比較し、判定結果を出力して更新する。ＳＴ１００４において、表示部５３がライブ画像ＬＶＩの表示を更新する。
続いて、二点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順を、図６９のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１１００において処理を開始し、ステップＳＴ１１０１において、画面表示は図６７の画面Ａに設定される。ステップＳＴ１１０２において、通常の運転処理を行う。この手順は、図６８のフローチャートのステップＳＴ１０００からＳＴ１００４の手順と同様である。ステップＳＴ１１０３において、ＭＯＤＥキー４６の押下の有無を判定する。ＭＯＤＥキー４６の押下が検出された場合は、ステップＳＴ１１０４に進み、画面Ａ〜画面Ｃの間で画面表示を切り替える。ＭＯＤＥキー４６が押下された場合には、切り替えられた画面表示にて、また、ＭＯＤＥキー４６の押下が検出されない場合は、そのままの画面表示にて、ステップＳＴ１１０５に進み、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定する。ＳＥＴキー４２の押下が検出されない場合は、ステップＳＴ１１０２に戻り、運転処理が繰り返される。ＳＥＴキー４２の押下が検出された場合は、ステップＳＴ１１０６に進み、現在の画面表示が画面Ａ〜画面Ｃのいずれであるかを判断する。画面Ａである場合、ステップＳＴ１１０７において、運転を停止し、ティーチングモードへ遷移する。画面Ｂである場合には、ステップＳＴ１１０８に進み、良品画像ＯＫＩを差し替える。画面Ｃである場合には、ステップＳＴ１１０９に進み、背景画像ＢＧＩを差し替える。ステップＳＴ１１０８またはステップＳＴ１１０９を実行後、ステップＳＴ１１１０において、（１）複数の明るさ条件、（２）解像度、（３）アルゴリズム負荷を考慮した再ティーチング処理を行う。再ティーチング処理後、ステップＳＴ１１０２に戻り、再ティーチング処理が実行された設定に基づいて運転処理を行う。
最後に、三点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順を、図７０のフローチャートに基づいて説明する。三点ティーチングにおける登録画像の差替の動作手順は、二点ティーチングのケースと概ね同様であるが、ステップＳＴ１２０３〜ステップＳＴ１２０６において、不良品画像ＮＧＩの差替登録のため、画面Ｄを選択する手順が増える点、及び、画面Ｄが選択された場合に、不良品画像ＮＧＩを差し替える点で異なっている。差替登録後は、二点ティーチングの場合と同様に、ステップＳＴ１２１１において、（１）複数の明るさ条件、（２）解像度、（３）アルゴリズム負荷を考慮した再ティーチング処理を行う。再ティーチング処理後、ステップＳＴ１２０２に戻り、再ティーチング処理が実行された設定に基づいて運転処理を行う。
（運転モード画面）
また運転モードにおいて表示画面４３に表示される運転モード画面では、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤを設けている。図５９の例では、表示画面４３の左側に画像表示領域ＰＤを、右側に説明表示領域ＥＤを配置している。
（共通位置表示機能）
ここで、表示画面４３の表示内容は、設定モードと運転モードにおいて、画像表示領域ＰＤと説明表示領域ＥＤのレイアウトを共通にすることが好ましい。特に画像を表示させる領域を設定モードと運転モードで共通の位置とすることで、ユーザは戸惑うことなく画像を確認できる。より具体的には、ライブ画像ＬＶＩを表示させる領域を一定位置に固定することで、対象となる画像がいずれであるかをユーザは把握し易くなる。図５９の例では、設定モードと運転モードにおいて、いずれも画像表示領域ＰＤを表示部５３の左側に固定している。このように、相対的な位置関係を設定時と運転時で共通にしたことで、ユーザに対して操作の安心感を与えることができる。また第二登録画面においては、登録済みの第一画像と、第二画像の候補となるライブ画像ＬＶＩとを一画面で表示させているが、ライブ画像ＬＶＩは左側に固定することで、ユーザは登録対象のライブ画像ＬＶＩが共通位置の左側であることを認識でき、いずれの画像が登録すべき画像であるのか、戸惑うことが少ない。
また運転モード画面には、一致度と閾値を表示させている。これによりユーザは、逐次撮像されるワークＷＫの入力画像と、この画像で算出される良品画像ＯＫＩとの一致度、及び設定モードで設定された閾値とを一画面で確認できる。
良否判定の結果は、外部に出力される。例えばＯＫ信号やＮＧ信号等の判定結果を示す信号を送出する。また、外部に判定結果を表示させてもよい。例えば図６に示す画像処理センサ１１の表示面に設けた判定結果表示灯４１を、判定結果に応じて点灯させる。
なお、本明細書において良否判定とは、ワークＷＫが良品であるかどうかを判定する動作のみならず、ワークＷＫが不良品であるかどうかを判定する動作も含む意味で使用する。例えば不良品を検出した際に良否判定部が出力を行い、不良品を検出しない間は出力を行わない態様の他、良品を検出した際に出力を行い、良品を検出しない間は出力を行わない態様も含む。
また、運転モードにおいて表示画面４３の表示をＯＦＦとしてもよい。
続いて、運転モードにおける画面遷移及び共通操作について説明する。運転モードの画面遷移の例を図７1及び図７２に示す。図７1Ａに示す画面Ａは、ティーチングが終了後の運転時の画面表示である。この画面Ａは、従来の光電センサと同じような表示になっており、右上の大きな表示が現在撮像しているライブ画像ＬＶＩの一致度を示している。図７1Ａの図中右下に小さな表示が閾値を示している。ＭＯＤＥキー４６を１回短押しすることで、図７1Ｂに示す画面Ｂに切り替わる。この画面Ｂは、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示される。また説明表示領域ＥＤにライブ画像ＬＶＩの一致度と、閾値が表示される。また、この画面Ｂにおいて、ＢＡＣＫキー４５を１回短押しすることで、図７1Ａに示す画面Ａに切り替わる。
同様に、画面ＢにおいてＭＯＤＥキー４６を１回短押しすることで、図７1Ｃに示す画面Ｃに切り替わり、この操作を繰り返すことで、順に、図７1Ｄに示す画面Ｄ、図７1Ｅに示す画面Ｅ、図７1Ｆに示す画面Ｆ、図７1Ｇに示す画面Ｇというように切り替わり、画面ＧにおいてＭＯＤＥキー４６を１回短押しすると、最初の画面Ａに切り替わる。一方、所定の画面においてＢＡＣＫキー４５を１回短押しすることで、ＭＯＤＥキー４６の場合とは逆の順に、画面が切り替わっていく。また、所定の画面においてＢＡＣＫキー４５を長押しすることで、最初の画面Ａに切り替わる。
画面Ａ及び画面Ｂの左端に表示されるバンクは、１つの製造ラインに複数のワークＷＫを流すという段取り替えが必要な場合があり、段取り替えの度に、再度ティーチングを行わなくてもよいよう、例えば「ＢＮＫ１」〜「ＢＮＫ４」というように４つの設定を記憶させておくことができ、その設定が「ＢＮＫ１」〜「ＢＮＫ４」のいずれであるかを表示している。また、画面Ａ及び画面Ｂの左端に表示される「ＯＵＴ」は、出力のチャネル番号を示している。「ＯＵＴ」の値が「２」であれば、例えば出力端子２から出力されることを意味する。
図７1Ｃに示す画面Ｃでは、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示される。また説明表示領域ＥＤには良品画像ＯＫＩが表示される。また図７1Ｄに示す画面Ｄでは、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示され、説明表示領域ＥＤには不良品画像ＮＧＩが表示される。さらにまた図７1Ｅに示す画面Ｅでは、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示され、説明表示領域ＥＤには背景画像ＢＧＩが表示される。これにより、ユーザは運転中に、ライブ画像ＬＶＩと対比しながら、登録した良品画像ＯＫＩや、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩを確認することができる。
図７1Ｆに示す画面Ｆ及び図７1Ｇに示す画面Ｇでは、画像表示領域ＰＤにライブ画像ＬＶＩが表示され、説明表示領域ＥＤには、一致度の統計値が表示される。画面Ｆでは、運転し始めてからの一致度の最大値と最小値とが表示される。また画面Ｇでは、閾値を超えた一致度の最大値と最小値とが表示される。また、画面Ｃ〜画面Ｇの左端には、一致度や一致度の統計値が、感覚的に分かるよう画像で表示される。上下に目盛りが配され、閾値を意味する目印と、現在の一致度を意味する目印（図では中央）とが表示される。また画面Ｆでは、最大／最小一致度を示す目印が表示され、画面Ｇでは、閾値を超えた最大／最小一致度を示す目印が表示される。
このように統計値を表示することにより、ユーザは、運転し始めてからの最大／最小一致度から、一致度のバラツキ具合が分かり、また閾値を超えた最大／最小一致度から、一致度と閾値との関係で、ギリギリ閾値を超えたのか、それとも余裕を持って閾値を超えたのかを把握することができ、閾値の調整要否の判断や、手動によって閾値を調整する際の参考にすることができる。
（上下キー４４の短押し）
画面Ｃ〜画面Ｆにおいて、上下キー４４を短押しすると、図７２Ａに示すように、説明表示領域ＥＤに画面Ｂに表示される一致度と閾値とが表示され、ユーザは閾値を手動で変更できる。上下キー４４を押下後、５秒放置することにより、上下キー４４の押下前の画面に戻る。なお、上下キー４４の押下前の画面に戻る放置する時間は５秒に限られない。（ＳＥＴキー４２の短押し）
前述したように、２点ティーチングを行うか、３点ティーチングを行うかは、ＳＥＴキー４２の短押し、あるいは、長押しを行うことによって、決定することができる。ＳＥＴキー４２を短押しした場合、図７２Ｂに示すように、表示画面４３の全面を使用して、２点ティーチングの設定モードを起動するためのプログレスバーが表示され、２点ティーチングの設定モードに切り替わる。
（ＳＥＴキー４２の長押し）
ＳＥＴキー４２を長押しした場合、図７２Ｃに示すように、表示画面４３の全面を使用して、３点ティーチングの設定モードを起動するためのプログレスバーが表示され、３点ティーチングの設定モードに切り替わる。
（ＭＯＤＥキー４６の長押し）
また、ＭＯＤＥキー４６の長押しを行うと、図７２Ｄに示すように、設定画面に切り替わる。
（ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４との同時短押し）
さらに、ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４の下キー４４ｂとを同時短押しを行うと、前述したバンクと出力チャネルとを「次」に変更することができる。また、ＭＯＤＥキー４６と上下キー４４の上キー４４ａとを短押しすると、前述したバンクと出力チャネルとを「前」に変更することができる。例えば４つのバンクがあり、出力チャネルが２つある場合、８段階で切り替わる。なお、出力チャネルを２段階で切り替えた後、バンクを４段階で切り替えることもできる。
（ＭＯＤＥキー４６とＢＡＣＫキー４５との同時長押し）
さらにまた、ＭＯＤＥキー４６とＢＡＣＫキー４５とを同時長押しを行うと、キーロックとキーロック解除とを切り替えることができる。
（ＭＯＤＥキー４６を押下しながらＳＥＴキー４２の５回押し）
さらにまた、ＭＯＤＥキー４６を押下しながらＳＥＴキー４２の５回押しを行うと、画像処理センサ１，１１を初期化することができる。
一方で、運転モードの最中において、良否判定の結果等に応じて、登録設定条件を変更することも可能である。例えば、設定された閾値を微調整して、誤判定を低減する。この場合において、閾値を調整するための部材を、画像の表示倍率の調整に用いた増減調整部５１ｈで兼用させることができる。これにより、表示面４ａに設けられた共通の部材でもって、画像の表示倍率の調整と閾値の調整を行わせて、構成の簡素化や操作環境の統一が図られる。このような手順を、図７３Ａ及び図７３Ｂのフローチャートに基づいて説明する。これらの図において、図７３Ａは画像の表示倍率を調整する工程を含む設定モードの動作を示すフローチャートであり、図７３Ｂは図７３Ａに続いて動作モードで閾値を調整する工程を含んだフローチャートである。まずステップＳＴ１３００において設定モードを選択し、次にステップＳＴ１３０１において登録対象の候補となる画像の撮像を行い、さらにステップＳＴ１３０２において表示画面４３に表示される画像の更新を行う。
ここで、ユーザ側の動作としては、撮像された候補画像を表示画面４３で確認し、登録画像として適切かどうかを判断する。姿勢や視野の調整が必要な場合は、これに応じて適切な処理を行う。例えば、画像の表示倍率の調整が必要と判断した場合は、増減調整部５１ｈを操作して、表示倍率を調整する。
この結果、画像処理センサ側の動作として、ステップＳＴ１３０４において、増減調整部５１ｈである上下キー４４が操作されたか否かを判定し、操作があった場合はステップＳＴ１３０５に進み、画像の表示倍率を操作に従い変更するよう、設定を変更する。ここでは、アップ側のスイッチである上キー４４ａが操作されたときは、画像の倍率を増加させ、逆にダウン側のスイッチである下キー４４ｂが操作されたときは、画像の倍率を減少させるように、設定を変更する。そしてステップＳＴ１３０１に戻り、変更された倍率にて画像を撮像し直し、変更後の倍率の画像が表示画面４３に表示されるようにする。なお、必ずしも画像の撮像をやり直す必要は無く、例えば倍率を拡大させる場合は、撮像済みの画像をデジタルズームさせて表示させてもよい。逆に画像を縮小させる場合は、表示される視野が広くなるため、再度撮像する必要がある。ただ、過去に撮像した画像を保存している場合、該当する倍率の画像を呼び出すように構成してもよい。
このようにして、所望の表示倍率の画像が得られ、これ以上倍率調整の必要がない場合は、ステップＳＴ１３０３において上下キー４４の操作がなくなるので、ステップＳＴ１３０５に進み、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定する。ここではＳＥＴキー４２の押下が無い場合はステップＳＴ１３０４に戻って処理を繰り返し、押下が検出された場合はステップＳＴ１３０６に進み、表示画像を登録画像として登録し、さらにステップＳＴ１３０７において画像登録処理を行う。続いて図７３Ｂに示すようにステップＳＴ１３０８に進み、運転モードに切り替える。そしてステップＳＴ１３０９において、画像処理、すなわち良否判定の対象となるワークの画像を撮像する。次にステップＳＴ１３１０において所定の画像処理を行い、一致度を算出する。そしてステップＳＴ１３１１において算出された一致度を閾値と比較し、判定結果を出力して、算出された一致度の値を表示させると共に、表示画面４３に表示されるライブ画像ＬＶＩの表示内容も更新する（ステップＳＴ１３１２）。そしてステップＳＴ１３１３において、増減調整部５１ｈである上下キー４４の操作の有無を判定する。
ここで、ユーザ側の動作としては、得られた判定結果と、表示画面４３で表示された当該入力ライブ画像ＬＶＩ、及びこの入力ライブ画像ＬＶＩに対して算出された一致度を確認し、判定結果が妥当かどうか、また閾値の設定が適切かどうかを検討する。そして、閾値の変更が必要と判断した場合は、増減調整部５１ｈを操作して、閾値を微調整する。
この結果、画像処理センサ側の動作として、上下キー４４の操作が検出された場合は、ステップＳＴ１３１４に進み、閾値を変更する。ここでも、アップ側のスイッチである上キー４４ａが操作されたときは、閾値を増加させ、逆にダウン側のスイッチである下キー４４ｂが操作されたときは、閾値を減少させる。そしてステップＳＴ１３０９に戻り、変更された閾値にて、判定を行う。これらの動作を必要に応じて繰り返し、適切な閾値が設定されていると判断された場合は、ステップＳＴ１３１３において上下キー４４の操作が検出されず、ステップＳＴ１３１５に進み、運転の停止操作の有無を判定する。ここでは、ＳＥＴキー４２の操作の有無を検出し、検出されない場合はステップＳＴ１３０９に戻って上記の処理を繰り返す。一方、ＳＥＴキー４２の操作が検出された場合は、ステップＳＴ１３１６に進み、運転モードを停止する。このようにして、適切な表示倍率や閾値を微調整して、画像の登録や良否判定の精度を高めることができる。また、これらの調整に共通の増減調整部５１ｈを用いることができる。特に、設定モードにおける増減調整部５１ｈには画像の表示倍率の調整機能が自動的に割り当てられ、一方運転モードにおける増減調整部５１ｈには閾値の調整機能に変更され、ユーザは増減調整部５１ｈの機能の切り替えのための操作を行うことなく、またこれらの切り替えを意識することなく、増減調整部５１ｈの操作に注力するのみで必要な設定を行える利点が得られる。
（低解像度化の設定）
以上説明した二点ティーチング、三点ティーチング、一点ティーチングなどの設定モードにおけるティーチングにおいて、演算処理を高速化するために、画像データを低解像度化することができる。また設定モードのみならず、運転モードにおいても同様に画像データを低解像度化して、処理の高速化を図ることができる。画像の低解像度化によって、データサイズを縮小して画像処理等の処理の軽負荷・高速化を図ることができる。また、画像によっては画像の圧縮やスムージングなどの処理によってノイズを低減できることもある。このような処理を行うに際して、画像の低解像度化の程度をどのように設定するかが問題となる。
従来より、光電センサにおいては応答時間を設定することがあるのに対し、画像処理センサにおいて、このような応答時間を設定するという行為は想定されていなかった。また、応答時間を規定する画像処理センサであっても、ユーザが設定する視野領域に基づいて応答時間が変化するなど、他に設定された条件の結果として応答時間が決まるという性質のものであり、任意に応答時間を設定するものとは異なっていた。一方、工場の製造ラインなどでは、ラインの搬送速度等の観点から、ワークＷＫの存在や良否判定に費やすことのできる応答時間の制約を受けることが多いものの、視野や応答時間を直接的に設定することができなかった。これは、例えばユーザの視野の設定に依存して、撮像される光学画像の解像度が直接的に変化し、処理時間にジッタ（振れ）が発生するため、画像処理センサが応答時間を規定することが難しかったことに起因する。これに対して本実施形態に係る画像処理センサでは、固定の視野領域に対して応答時間を設定可能とし、設定された応答時間に基づいて、内部で処理する画像解像度を決定するよう構成している。以下、図７４及び図７５に基づいて詳述する。
従来より画像処理センサの設定には、ユーザが、光量を設定する、視野を調整する、検出目的となる画像処理を設定する（検出設定）等の必要があった。このような光量設定、視野調整、検出設定のユーザ指定に対して、画像処理センサの内部で処理される動作の状態を図７４のブロック図に示す。この図に示すように、ユーザが光量を設定した結果、撮像部２１の露光時間が決定される。また視野の調整の結果、検査対象の光学画像の解像度が決定される。さらに検出条件の設定の結果、設定された画像処理に用いるアルゴリズムが決定される。この結果、撮像部２１の露光時間と解像度から、光学画像の読み出しに要する時間を含めた撮像に必要な時間、すなわち撮像時間が決定される。一方で画像の解像度と画像処理アルゴリズムから画像処理に要する時間、すなわち画像処理時間が決定される。以上のような順序に従い、設定の処理時間である応答時間が決定される。
その一方で、製造ラインの搬送速度等の関係から、許容可能な応答時間が予め決まっている場合があり、この場合には設定内容によっては設定すること自体が不可能となるという問題があった。例えば、ユーザの視野設定により解像度が自ずと決まるところ、解像度が変化すると処理時間にジッタが発生し、応答時間を規定することが難しくなる。
これに対して本実施形態に係る画像処理センサでは、視野や検出設定に加え、応答時間を設定できるようにしている。これを実現するため、画像処理センサの内部処理で適切な画像解像度や画像処理アルゴリズム等の登録設定条件を決定している。これによって視野設定によらず処理画像のデータサイズが抑えられ、応答時間が既定できることとなった。この様子を、図７５のブロック図に基づいて説明する。この図に示すように、ユーザが指定可能な項目として、図７４と同様の光量設定、視野調整、検出目的に加えて、応答時間も設定可能としている。このようなユーザの指定に対して、条件割当部５５は、最適な割り振りを行って、指定された応答時間内で処理が終了するように露光時間を決定し、解像度を決定し、適切な画像処理アルゴリズムを選択する。
（画像の低解像度化）
ここで、画像の解像度を低解像度化するための方法について説明する。規定の視野範囲に対して、例えば図７６に示すように解像度を低く変更するための方法として、図７７に示すように画像データを圧縮する方法が挙げられる。図７７の例では、２×２画素で平均した画素値を用いて、縦横を１／２に圧縮している。あるいは図７８に示すように、画像データを間引く方法も利用できる。図７８の例では、縦方向及び横方向でそれぞれ、一つおきの画像値を採用することで、縦横を１／２に圧縮している。本発明においては、画像を低解像度化する手法をこれらに限定せず、既知の低解像度化の手法を適宜採用できる。また、低解像度化を実現するため、専用のＧＰＵのようなハードウエアを用いる方法や、ソフトウエアで実現する方法が挙げられるが、いずれの方法も本発明では利用でき、あるいはこれらの組み合わせを利用してもよい。本明細書においては、便宜上画像の低解像度化を、圧縮や間引きなど、手法によらず包括的に圧縮と呼ぶことがある。
（低解像度化処理を含む良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチング）
ここで、設定された応答時間に基づいて、条件割当部５５がこの応答時間内に画像の撮像から良否判定までを終えることができるように、画像の撮像条件、圧縮度、画像処理アルゴリズム等の登録設定条件を設定する手順について説明する。ここでは、条件割当部５５の画像圧縮度設定部５５ｅが、登録設定条件の内で、光学画像を低解像度化させる圧縮率を調整する場合について説明する。まずは、前述したとして説明した良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングにおいて、低解像度化処理を含む場合の二点ティーチングでの設定と、その後の運転モードにおける処理の手順を、図７９のフローチャートに基づいて説明する。
（応答時間の設定）
まずステップＳＴ１４０１において、応答時間を設定する。具体的には応答時間設定部５１ｅから、所望の応答時間をユーザが設定する。ここで応答時間設定部５１ｅは、予め複数の異なる応答時間の候補をユーザに提示し、ユーザに選択させるように促すことが好ましい。予め設定可能な応答時間を応答時間候補群として提示することで、応答時間毎に設定可能な露光時間や解像度（圧縮率）、画像処理アルゴリズム等の検出条件の組み合わせを準備しておくことができ、条件割当部５５での演算などの処理を低減化できる。いいかえると、選択された応答時間に応じて、登録設定条件の内で設定不可能な露光時間などの検出条件を速やかに排除することが可能となる。ただ、ユーザが所望の応答時間を数値等で直接入力させるように構成することもできる。この場合は、入力された応答時間に基づいて、条件割当部５５が、選択可能な露光時間、解像度、画像処理アルゴリズム等の検出条件の組み合わせを演算する。
次にステップＳＴ１４０２において、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを取得し、静止画像記憶部５４ａに保存する。
次にステップＳＴ１４０３において、ステップＳＴ１４０１で設定された応答時間設定に基づいて、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを低解像度化する。低解像度化は、例えば画像圧縮部５６ｄで行われる。ここで、各画像の圧縮度は、共通とする。
次にステップＳＴ１４０４において、圧縮良品画像ＣＯＫＩと圧縮背景画像ＣＢＧＩから、良品背景圧縮差分画像を生成する。良品背景圧縮差分画像の生成は、例えば差分画像生成部５６ａで行われる。
そしてステップＳＴ１４０５において、評価領域を設定する。評価領域は、例えば画像の全体としたり、中央近辺、あるいは差分画像の存在する領域などを、画像処理センサ側で自動的に設定してもよいし、ユーザが手動で指定するよう構成してもよい。ユーザが手動で行う場合は、例えば評価領域設定部を図３の操作部５１に設ける。
次にステップＳＴ１４０６において、最適な良品画像ＯＫＩの特徴量を抽出する。特徴量の抽出は、例えば特徴量抽出部５６ｂで行われる。
さらにステップＳＴ１４０７において、閾値を決定する。例えば閾値算出部５６ｃが、抽出された良品画像ＯＫＩの特徴量に基づいて、背景画像ＢＧＩとの一致度を評価することで閾値を決定する。
（運転モード）
以上のようにして設定モードでの設定作業が終了すると、運転モードに切り替えられる。続いて運転モードにおいての動作手順を引き続き図７９に基づいて説明すると、ステップＳＴ１４０８において、評価対象となるワークＷＫの入力ライブ画像ＬＶＩを画像取得部５２で取得する。次にステップＳＴ１４０９において、評価対象の入力ライブ画像ＬＶＩを低解像度化する。ここで入力ライブ画像ＬＶＩの圧縮度は、設定モードにおける画像の圧縮度と等しくする。さらにステップＳＴ１４１０において、設定モードで登録した良品画像ＯＫＩの特徴量に基づき、ワークＷＫの一致度を算出し、さらに閾値と比較して良否判定を行う。このようにして、設定した応答時間に従い、解像度を低下させて、運転モードにおいては指定した応答時間内に処理を行えるように設定できる。
（低解像度化処理を含む良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングの変形例）
以上の例では、設定時において先に低解像度化を行った上で差分画像を生成する順序で閾値を設定する方法を説明した。ただ本発明は、閾値を設定する順序を上記に限定するものでなく、例えば、先に差分画像を生成した上で、画像を圧縮させてもよい。以下、このような例を変形例として図８０のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１５０１において、応答時間を設定し、次にステップＳＴ１５０２において、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを取得し、静止画像記憶部５４ａに保存する。これらの手順は前述した図７９のステップＳＴ１４０１〜ステップＳＴ１４０２と同様である。
次にステップＳＴ１５０３において、差分画像生成部５６ａが、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩから良品背景差分画像を生成する。そしてステップＳＴ１５０４において、応答時間設定に従って良品背景差分画像を低解像度化する。画像圧縮部５６ｄで低解像度化する際の各画像の圧縮度は、共通とする。この結果、良品背景差分画像の低解像度化画像である良品背景差分圧縮画像が画像圧縮部５６ｄにより得られる。
以下、前述した図７９のステップＳＴ１４０５〜ステップＳＴ１４１０と同様に、ステップＳＴ１５０５において評価領域を設定し、ステップＳＴ１５０６において適切な良品画像ＯＫＩの特徴量を抽出し、ステップＳＴ１５０７において閾値を設定する。また設定モードの終了後に運転モードに切り替えて、ステップＳＴ１５０８において評価対象となる入力ライブ画像ＬＶＩを取得し、ステップＳＴ１５０９において入力ライブ画像ＬＶＩを低解像度化する。入力ライブ画像ＬＶＩの圧縮度は、設定モードにおける画像の圧縮度と等しくする。そして、ステップＳＴ１５１０において良否判定を行う。この方法でも、差分画像を低解像度化して処理時間を、設定された応答時間に応じて調整することができる。
（低解像度化処理を含む良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの三点ティーチングの手順）
以上、二点ティーチングにおいて低解像度化処理を追加した例を説明した。ここでは良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを登録する例を説明したが、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを登録する二点ティーチングにおいても、同様に低解像度化処理を追加できる。さらに、三点ティーチングにおいても低解像度化処理を追加してもよい。以下、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩを登録する三点ティーチングにおいて低解像度化処理を追加した例を、図８１のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１６０１において、応答時間を設定する。次にステップＳＴ１６０２において、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩを取得する。ここでは撮像部２１で各画像を撮像し、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩを取得し、静止画像記憶部５４ａに保存する。次にステップＳＴ１６０３において、これら良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩを、応答時間設定に従ってそれぞれ低解像度化する。画像圧縮部５６ｄで圧縮された圧縮良品画像ＣＧＤＩと圧縮不良品画像ＣＮＧＩと圧縮背景画像ＣＢＧＩの圧縮度は、共通とする。
次いでステップＳＴ１６０４において、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの差分画像である良品背景差分画像、及び不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの差分画像である不良品背景差分画像を、それぞれ生成する。
そしてステップＳＴ１６０５において、このようにして得られた差分画像に対して、評価領域をそれぞれ設定する。さらにステップＳＴ１６０６において、各差分画像の評価領域中から、特徴量をそれぞれ抽出する。具体的には良品背景差分画像からは良品画像ＯＫＩの特徴量を、また不良品背景差分画像からは不良品画像ＮＧＩの特徴量を、それぞれ特徴量抽出部５６ｂで抽出する。そしてステップＳＴ１６０７において、閾値を設定する。ここでは閾値算出部５６ｃが、良品画像ＯＫＩの特徴量に基づいて、不良品画像ＮＧＩの一致度を評価することにより、閾値を設定する。
このようにして設定が終了すると、設定モードから運転モードに移行される。運転モードにおいては、ステップＳＴ１６０８において、評価対象の入力ライブ画像ＬＶＩが取得され、ステップＳＴ１６０９において、取得された入力ライブ画像ＬＶＩを低解像度化する。ここで入力ライブ画像ＬＶＩの圧縮度は、設定モードにおける画像の圧縮度と等しくする。そしてステップＳＴ１６１０において良否判定を行う。ここでは、良品画像ＯＫＩの特徴量に基づいて、入力ライブ画像ＬＶＩの一致度を算出し、これを閾値と比較することで良否判定部５７ｄが良否判定を行い、判定結果を出力する。
このようにして、三点ティーチングにおいても低解像度化処理を追加することで、設定した応答時間内に画像処理を終えることができ、インライン処理に対応した画像処理センサを実現できる。
（低解像度化処理を含む良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩの三点ティーチングの変形例）
以上、三点ティーチングにおいて低解像度化処理を追加した例を説明した。この例では、設定時において先に低解像度化を行った上で差分画像を生成する順序で閾値を設定する場合を説明したが、本発明は二点ティーチングにおいて説明した通り、閾値を設定する順序をこの順に限定するものでなく、三点ティーチングにおいても同様に、先に差分画像を生成した上で、画像を圧縮させてもよい。以下、このような例を図８２のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１７０１において、応答時間を設定し、次にステップＳＴ１７０２において、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩを取得し、静止画像記憶部５４ａに保存する。これらの手順は前述した図８１のステップＳＴ１６０１〜ステップＳＴ１６０２と同様である。
次にステップＳＴ１７０３において、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩから良品背景差分画像を、また不良品画像ＮＧＩと背景画像ＢＧＩから不良品背景差分画像を、それぞれ生成する。そしてステップＳＴ１７０４において、応答時間設定に従って良品背景差分画像、不良品背景差分画像をそれぞれ低解像度化する。画像圧縮部５６ｄで低解像度化する際の各画像の圧縮度は、共通とする。この結果、良品背景差分画像、不良品背景差分画像の低解像度化画像である良品背景差分圧縮画像、不良品背景差分圧縮画像がそれぞれ得られる。
以下、前述した図８１のステップＳＴ１６０５〜ステップＳＴ１６１０と同様に、ステップＳＴ１７０５において評価領域を設定し、ステップＳＴ１７０６において適切な良品画像ＯＫＩの特徴量、不良品画像ＮＧＩの特徴量をそれぞれ抽出し、ステップＳＴ１７０７においてこれらに基づき閾値を設定する。また設定モードの終了後に運転モードに切り替えて、ステップＳＴ１７０８において評価対象となる入力ライブ画像ＬＶＩを取得し、ステップＳＴ１７０９において入力ライブ画像ＬＶＩを低解像度化する。入力ライブ画像ＬＶＩの圧縮度は、設定モードにおける画像の圧縮度と等しくする。そして、ステップＳＴ１７１０において良否判定を行う。以上の方法でも、差分画像を低解像度化して処理時間を設定された応答時間に応じて調整することができる。
（低解像度化処理を含む背景画像ＢＧＩの一点ティーチングの手順）
さらに、一点ティーチングにおいても低解像度化処理を追加できる。このような例を図８３のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１８０１において、応答時間を設定する。次にステップＳＴ１８０２において、背景画像ＢＧＩを取得する。具体的には、背景画像ＢＧＩを撮像部２１にて撮像し、静止画像記憶部５４ａに保存する。次にステップＳＴ１８０３において、応答時間設定に従って背景画像ＢＧＩを低解像度化することで、圧縮背景画像ＣＢＧＩが得られる。次にステップＳＴ１８０４において、評価領域を設定する。ここでは、圧縮背景画像ＣＢＧＩのすべての領域を評価領域とする。そしてステップＳＴ１８０５において、圧縮背景画像ＣＢＧＩの特徴量を抽出する。さらにステップＳＴ１８０６において、閾値を算出する。例えば、閾値算出部５６ｃが閾値を一律５０％に設定する。
このようにして設定が終了すると、設定モードから運転モードに切り替えられる。運転モードにおいては、まずステップＳＴ１８０７において、評価対象の入力ライブ画像ＬＶＩを取得する。次にステップＳＴ１８０８において、入力ライブ画像ＬＶＩを低解像度化する。入力ライブ画像ＬＶＩの圧縮度は、設定モードにおける画像の圧縮度と等しくする。そしてステップＳＴ１８０９において、良否判定を行う。ここでは、背景画像ＢＧＩの特徴量に基づいて、入力ライブ画像ＬＶＩの一致度を一致度算出部５７ｃで算出し、これを閾値と比較して良否判定部５７ｄが良否判定を行う。このようにして、一点ティーチングにおいても低解像度化処理を追加して、設定された応答時間内に画像処理を行うことができるようになる。
（撮像条件の調整）
以上の例では、設定された応答時間内に処理を終えられるように、条件割当部５５の画像圧縮度設定部５５ｅが、登録設定条件として画像を低解像度化させる圧縮度を調整する例について説明した。ただ、本発明は条件割当部５５が調整する登録設定条件を画像の圧縮度に限定せず、他の条件、例えば撮像部２１で撮像する画像の撮像条件や、画像処理の条件等とすることもできる。次に、条件割当部５５が撮像条件を調整する例について説明する。
（撮像条件割当部５５ａ）
設定された応答時間により、登録設定条件として採用し得る登録設定条件の範囲が決定される。ここでは、応答時間に対して画像の撮像条件を調整することを考える。この場合、条件割当部５５は、応答時間内に良否判定を行うための所定の画像処理が可能となるように、撮像部２１で撮像する画像の撮像条件を調整可能な撮像条件割当部５５ａとして機能する。
（撮像条件）
ここで撮像条件には、例えば画像の明るさを調整するため、撮像部２１による撮像時の露光時間や、照明強度を調整することが挙げられる。あるいは、撮像部２１が輝度領域のダイナミックレンジを変更して撮像した複数の低階調画像を合成し、高階調画像としたハイダイナミックレンジ画像（High Dynamic Range Image：ＨＤＲ）生成機能を有する場合は、ＨＤＲ機能のＯＮ／ＯＦＦが挙げられる。その他、自動明るさ調整機能や、フレームレートを高速化するための画素の読み飛ばしや間引き機能、近傍画素合算出力機能等のＯＮ／ＯＦＦ、回転や傾斜の角度（±１８０°等）等の撮像時のパラメータや、得られた画像データを処理する際のパラメータなども撮像条件に含めることができる。
以下では、撮像条件割当部５５ａの一形態として、明るさ条件割当部５５ｂ、すなわち明るさ条件候補設定部５５ｃ及び明るさ条件選択部５５ｄが、画像の明るさを調整して、最適な明るさ条件を決定する手順について、図８４Ａに基づいて説明する。まず、応答時間設定部５１ｅで応答時間を設定する。
（明るさ条件の決定）
明るさ条件候補設定部５５ｃ及び明るさ条件選択部５５ｄは、設定された応答時間に応じて登録設定条件として、明るさ条件を決定する。図８４Ａの例では、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングの例を示している。まず明るさ条件候補設定部５５ｃは、応答時間設定部５１ｅから設定された応答時間に基づいて、良否判定部５７ｄによる判別結果が該応答時間内に出力されるように、複数の明るさ条件の各々を明るさ条件候補として割り当てる。すなわち、撮像部２１で設定可能な、画像一枚あたりの撮像に要する撮像時間は、装置の性能や仕様等で上限と下限が決まる。一方、応答時間設定部５１ｅで設定された応答時間から、この応答時間内で許容される撮像時間の上限が決定される。このようにして、撮像部２１の物理的な仕様と、与えられた応答時間とから、許容される撮像時間が決まる。撮像時間の内、画像の転送や処理能力は一定と考えると、露光時間が設定可能なパラメータとなる。また、設定可能な露光時間の下限も、仕様等から決定されるので、露光時間として取り得る範囲は決定されることになる。よって、許容される露光時間を変化させて、複数の明るさ条件を明るさ条件候補として設定する。具体的には、許容される露光時間の範囲内で取り得る明るさ条件候補を、明るさ条件候補設定部５５ｃが抽出する。例えば、許容される露光時間の範囲を所定の個数（例えば５個）で均等に分割して、露光時間を設定する。あるいは、規定可能な幅（例えば１０ｍｓなど）で設定できる露光時間をすべて、明るさ条件候補として抽出する。図８４Ａの例では、明るさ条件候補設定部５５ｃが明るさ条件候補１〜ｎまで、ｎ個の明るさ条件候補を設定している。なお、明るさ条件候補は、必ずしも等間隔に設定する必要は無い。例えば、適切な明るさが期待できる範囲には密に明るさ条件候補を設定してもよい。
（候補画像群の取得）
次に、複数の異なる明るさ条件候補毎に、候補画像を取得する。ここでは、画像群取得部５２ａが撮像部２１を制御して、複数枚の候補画像を撮像する。撮像する候補画像は、設定モードに応じて決定される。例えば良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩを用いた二点ティーチングでは良品候補画像と背景候補画像を、あるいは、良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩを用いた二点ティーチングでは良品候補画像と不良品候補画像を、また、三点ティーチングでは良品候補画像と不良品候補画像と背景候補画像を、さらにまた、一点ティーチングでは背景候補画像を、それぞれ撮像する。ここで、ユーザに対しては前述の通り、撮像する画像毎に、ワークＷＫを配置するように誘導する。例えば表示画面４３に登録誘導情報を表示する。そしてワークＷＫがセットされると、画像処理センサ１、１１は、明るさ条件を変化させて、明るさ条件候補毎に候補画像を撮像する。なお、複数の異なる明るさ条件候補の設定や、明るさ条件候補毎に候補画像を撮像する作業は、自動的に行われる。ユーザは、このような設定作業を意識することなく、単に設定モードにおいて、登録誘導情報に従い、ワークＷＫを撮像位置にセットしたり、排除したりするだけで足りる。図８４Ａの例では、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングを行うため、良品ワークを撮像位置に置くようにユーザに指示し、この指示に従い良品ワークが置かれた状態で異なる明るさ条件候補毎に良品候補画像が複数枚撮像される。そして良品候補画像の撮像後に、ユーザに良品ワークを取り除くよう指示し、この指示に従ってユーザが良品ワークを取り除いた状態で、背景候補画像が複数枚撮像される。なお、三点ティーチングの場合は、これに加えて不良品ワークを撮像位置に置くように指示する登録誘導情報と、これに従い撮像位置に置かれた不良品ワークを、明るさ条件候補毎に撮像して不良品候補画像を撮像する作業が追加される。
（差分候補画像の生成）
次に、取得された候補画像から、差分候補画像が生成される。ここでは、差分画像生成部５６ａが、同じ明るさ条件候補で撮像された候補画像のペアから、差分候補画像を生成する。図８４Ａの例では、良品候補画像と背景候補画像から良品背景差分候補画像を生成する。なお、三点ティーチングの場合は、これに加えて、不良品候補画像と背景候補画像から不良品背景差分候補画像を生成する作業が加わる。
なお、差分画像や、差分画像生成前の元画像を圧縮することもできる。この場合、画像圧縮度設定部５５ｅが与えられた条件内で画像圧縮度を調整する。
（画像処理の実行：任意）
そして、各差分候補画像に対して、必要に応じて所定の画像処理を行う。この画像処理は、登録設定条件に含まれる画像処理として、予め設定される。画像処理は一種類であってもよいし、複数の画像処理要素を組み合わせた一連の画像処理であってもよいし、あるいは画像処理を省略してもよい。画像処理は、画像処理実行部にて行われる。
（画像処理内容の割り当て）
さらに、画像処理を行う場合は、この画像処理を構成する一又は複数の画像処理要素について、画像処理の条件を割り当てることで、画像処理後の各候補画像から算出された一致度を評価することで、最適な画像処理を選択することもできる。画像処理の条件を割り当てる際には、後述する画像処理内容割当部５５ｆにより、画像処理条件候補が生成される。画像処理条件候補は、画像処理アルゴリズムの種別や、画像処理アルゴリズムで参照される画像処理パラメータを変化させたもの等とできる。
（一致度の算出）
このようにして、必要に応じて画像処理がなされた差分候補画像に対して、それぞれ一致度が一致度算出部５７ｃにより算出される。図８４Ａの例では、得られた良品背景差分候補画像に応じたパターンモデルに対する背景候補画像の一致度を、それぞれ算出する。なお三点ティーチングの場合は、良品背景差分候補画像に応じたパターンモデルに対する不良品背景差分候補画像の一致度を、それぞれ算出する。
（明るさ条件の選択）
このようにして明るさ条件候補毎に一致度が得られた状態で、選択条件に従って適切な明るさ条件を明るさ条件選択部５５ｄで選択する。選択条件として、図８４Ａの例では、良品背景差分候補画像と背景候補画像の一致度を評価値として、明るさ条件を評価する。なお三点ティーチングの場合は、良品背景差分候補画像と不良品背景差分候補画像の一致度を評価値として、明るさ条件を評価する。明るさ条件選択部５５ｄは、例えば複数の明るさ条件候補の中から、一致度が最も低い明るさ条件候補を、最適な明るさ条件として選択する。最も低い一致度の明るさ条件を選択することで、運転モードにおいては良品画像ＯＫＩとの高い一致度とより分離されることとなって、閾値を設定し易くなる。
ただし、選択条件は一致度が最小であることに限定されない。すなわち、一致度が最小のものを最適な明るさ条件として常に選択する必要は無く、隣接する一致度との差を考慮して決定することもできる。例えば表２に示すように、明るさ条件候補毎に一致度が算出された場合、最も低い一致度を最適な明るさ条件とするならば、最適な明るさ条件は一致度４０％の明るさ条件７のときである。ただし、この場合は隣接する明るさ条件候補との間で、一致度の差が大きい。このことは、照明の明るさが少しでも変わると、評価値が大きく変動することを示している。いいかえると、周囲の明るさの変動に対する耐性が弱いことが想定される。一方、二番目に一致度が小さい明るさ条件候補３（一致度４５％）は、隣接する明るさ条件候補との間で差が比較的少ない。このことから、明るさの変動に対する耐性に優れていると評価でき、適切な明るさ条件として採用に値すると評価される。このように、明るさ条件候補の一致度が小さいことに加えて、その近傍の明るさ条件候補の一致度との差が相対的に少ないことも、明るさ条件候補を選択する選択条件として考慮することが好ましい。
（画像処理内容割当部５５ｆ）
以上の例では、撮像条件として画像の明るさ条件を変化させて、最適な明るさ条件を選択する手順について説明した。前述の通り条件割当部５５は、このような撮像条件や画像の圧縮度に加えて、画像処理条件を調整することもできる。ここで画像処理の条件には、選択する画像処理アルゴリズムの種別や、選択した画像処理アルゴリズムの画像処理パラメータの調整等が含まれる。画像処理アルゴリズムの条件を変更あるいは調整する場合、条件割当部５５は、画像処理で実行される画像処理アルゴリズムの条件を、良否判定部５７ｄによる判別結果が応答時間内に出力されるように変更するための画像処理内容割当部５５ｆとして機能する。これにより、ユーザが望む応答時間内に、良否判定に用いる画像処理の処理負荷を適切な負荷に変更することができ、所与の時間内に画像処理を終えられるようにしてインライン処理等に対応できる。
次に、条件割当部５５が、応答時間設定部５１ｅから設定された応答時間に応じて登録設定条件として、画像処理条件を調整する手順について、説明する。ここで、設定モードにおいて撮像部２１で光学画像を一枚だけ撮像し画像登録を行う構成とする他、登録設定条件を異ならせた複数の候補登録設定条件毎に、画像を候補画像として撮像してこれらを保持し、これらの複数枚の候補画像中から、登録するのに適した画像を選択し、登録画像とすることもできる。ここでは、条件割当部５５が、複数の異なる候補登録設定条件で候補画像を複数枚撮像し、この内、良否判定に適した最適な登録設定条件を選択して、この条件で得た候補画像を登録画像として登録する手順について、表３、表４に基づいて説明する。
光学画像の撮像にかけることのできる時間は、応答時間設定部５１ｅで応答時間が設定された段階で自ずと定まる。すなわち、応答時間内に画像を撮像し、圧縮し、必要に応じて差分処理し、特徴量を算出して良否判定を行うことから、撮像に割り当てられる時間は、与えられた応答時間の内の一定の時間に制限される。よって、応答時間に従って、撮像にかけることのできる時間の上限が決定され、すなわち撮像時の露光時間の上限も決定される。また、撮像部２１で用いる撮像素子やカメラ２１１等のハードウエア、ソフトウエアの仕様によっても設定可能な露光時間の範囲が決まる。これらを勘案して、選択可能な露光時間は、予め撮像部２１側で設定可能な露光時間の範囲と、与えられた応答時間に従って決定されることになる。条件割当部５５は、このようにして、応答時間に従って選択可能な露光時間の組み合わせを決定する。例えば、露光時間が予め複数の組み合わせで提供されている場合、選択可能な露光時間の組み合わせを条件割当部５５が抽出する。
また、応答時間設定部５１ｅが、応答時間を任意の数値でなく、予め用意された複数の応答時間候補群から、ユーザに選択させるように構成されている場合は、応答時間候補毎に選択可能な露光時間の組み合わせが決定されることから、応答時間候補の選択に応じて自動的に露光時間の候補群を抽出するよう、予めテーブル等で用意しておくこともできる。この方法であれば、条件割当部５５側で行うべき処理を軽減でき、より安価、軽負荷、あるいは高速な処理が実現できる。
応答時間に対する露光時間の組み合わせの例を表３に示す。このように、応答時間が長いほど、選択可能な露光時間の数も多くなる。なお、画像の撮像後にも画像の圧縮、差分処理、判定処理等、他の処理が必要なことから、応答時間のすべてを露光時間に費やすことができないことは前述の通りである。
また、登録設定条件には、露光時間といった画像の撮像条件の他、これに代えて、あるいはこれに加えて、画像処理の条件や、画像の圧縮度（解像度）も適用できる。一例として、応答時間に対する画像処理アルゴリズムと解像度の組み合わせを、表４に示す。
この表において、Ｈｏｌｉｓｔｉｃ［Ａ］及びＨｏｌｉｓｔｉｃ［Ｂ］は、ライブ画像全体から特徴量を抽出するための画像処理アルゴリズムである。また、Ｓｅａｒｃｈ［Ａ］及びＳｅａｒｃｈ［Ｂ］は、ライブ画像中からワークを検索・特定し、特定したワークから特徴量を抽出するための画像処理アルゴリズムである。ここで、Ｈｏｌｉｓｔｉｃ［Ａ］は、特徴量の一つであるエッジを抽出する際に、Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタを用い、Ｈｏｌｉｓｔｉｃ［Ｂ］は、Ｓｏｂｅｌフィルタを用いる。また、Ｓｅａｒｃｈ［Ａ］は、ライブ画像中からワークの位置を検索する際に、画素値を元に検索（正規相関検索）し、Ｓｅａｒｃｈ［Ｂ］は、エッジ等の幾何情報を元に検索する。なお、画像処理アルゴリズムの種類と解像度とが同じ組合せであっても、内部の処理の違いから、処理時間、識別性能、動作特性に差が生まれる。また画像処理には、画像サーチ時に回転許容角度に相当するパラメータを含めることもできる。
表４の例では、応答時間に対して画像処理アルゴリズムと解像度を共に調整する例を説明したが、本発明はこれに限らず、応答時間に対して露光時間、画像処理アルゴリズム、解像度を調整することもできる。一例として表５に、応答時間が与えられた場合（例えば２０ｍｓ）、露光時間と、画像処理アルゴリズム種別と、解像度との選択可能な組み合せを示す。この表において、「○」は選択可能な組み合わせ、「×」は応答時間の制約により選択不可能な組み合わせ、網掛けの「×」は露光時間と画像処理アルゴリズム、解像度の組み合わせで選択不可な組み合わせを、それぞれ示している。
以上のように、応答時間に応じて、選択可能な登録設定条件の候補群が決定され、この内から、好ましい登録設定条件を条件割当部５５で選択する。ここで、好ましい登録設定条件とは、前述の通り、運転モードにおいて良否判定を行う際、良品と不良品を確実に判別できるような条件である。そして良否判定部５７ｄは、良品に対する一致度を評価値として、良否判定を行うところ、良品と不良品とを安定して分離するためには、すなわち両者を可能な限り分離して、中間に閾値を閾値算出部５６ｃで設定するためには、不良品に対する一致度が極力低く算出されるような条件とすることが好ましい。したがって条件割当部５５は、このようなよい登録状態を達成できるような登録設定条件、例えば露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムの組み合わせを得ることが肝要となる。
なお、以上の例ではユーザが応答時間を応答時間設定部５１ｅから指定できるように構成している。ただ、本発明はこの構成に限らず、応答時間を固定値とすることもできる。この場合、応答時間は既定の固定値として与えられるので、図７５において応答時間が規定応答時間となる。この既定応答時間に基づいて、撮像時間の上限すなわち最大撮像時間は一義的に決まるため、この最大撮像時間の範囲内で、画像の撮像条件、撮像された画像の圧縮度、画像処理アルゴリズム等の登録設定条件を条件割当部５５が割り当てる。このような手順を、図８４Ｂに基づいて説明すると、図８４Ａと比べて応答時間設定部５１ｅがない状態となり、応答時間は既定の固定値として与えられるので、この既定応答時間から一義的に決定され許容される最大露光時間に基づいて、明るさ条件候補設定部５５ｃが明るさ条件を設定したり、画像処理内容割当部５５ｆが画像処理を設定したりする。あるいは、画像圧縮度設定部５５ｅが画像圧縮度を調整する。具体的な処理の流れは、前記と同様となる。
（最適な登録設定条件の決定）
次に条件割当部５５が、このような登録設定条件の候補群から、適切な登録設定条件を見出して画像登録を行う手順を、図８５のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ１９０１において、応答時間を取得する。応答時間設定部５１ｅからユーザに設定した応答時間、あるいは予め設定された固定値の応答時間が取得される。
次にステップＳＴ１９０２において、応答時間に応じて、候補登録設定条件を抽出する。候補登録設定条件は、変更可能なパラメータを予め定めておく。例えば、露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムを調整可能とする場合は、ステップＳＴ１９０１で設定された応答時間に応じて、組み合わせ可能な露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムの組み合わせを抽出する。この場合、指定された応答時間に対して、設定可能な露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムの組み合わせを、予め候補登録設定条件テーブルとして用意し、設定保存部５４ｄに保存しておくことができる。これにより候補登録設定条件テーブルを参照することで、設定された応答時間に応じて設定可能な露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムの組み合わせを含む候補登録設定条件が抽出される。以下のステップでは、抽出された各候補登録設定条件毎に画像を撮像して一致度をそれぞれ評価し、得られた一致度の中から、最適な登録条件を選択する。
具体的には、まずステップＳＴ１９０３において、未評価の候補登録設定条件があるか否かを判定する。最初のループにおいては、未だ候補登録設定条件での撮像、評価を行っていないので、ステップＳＴ１９０４以降に進み、候補登録設定条件毎に実際に光学画像を撮像して一致度を演算する。具体的にはステップＳＴ１９０４において、未評価の候補登録設定条件に基づいて、光学画像の撮像から画像処理までを行い、一致度を算出する。この工程は、上述した図７９、図８０、図８１、図８２、図８３等における設定時の各登録処理と同様である。すなわち、二点ティーチング、三点ティーチング、一点ティーチングのいずれを用いてもよい。さらに、同一の撮像条件（例えば露光時間）で何度も撮像を繰り返す無駄を省くため、適宜画像を保存しておき、同じ撮像条件の際には保存済みの画像を読み込んで処理してもよい。
次にステップＳＴ１９０５において、得られた閾値の評価値が最小か否かを判定する。最初のループにおいては未だ評価値が保存されていないことから、これが最小値となるため、ステップＳＴ１９０６に進み、このときの評価値と、これを得た候補登録設定条件を保存して、ステップＳＴ１９０３に戻り、処理を繰り返す。以下、同様に新たな候補登録条件で撮像、画像処理を行い、評価値を取得して、ステップＳＴ１９０５において評価値が最小値か否かを判定し、最小値でない場合はステップＳＴ１９０３に戻って次の候補登録設定条件での評価を繰り返し、一方評価値が最小の場合は、ステップＳＴ１９０５からステップＳＴ１９０６に進み、最小となる評価値とそのときの候補登録設定条件を更新した上で、ステップＳＴ１９０３に戻って評価を繰り返す。このようにして、すべての候補登録設定条件の評価が終了すると、ステップＳＴ１９０３からステップＳＴ１９０７に進み、評価値が最小となった候補登録設定条件を、登録設定条件として設定する。このようにして、条件割当部５５が、指定された応答時間において設定可能な候補登録設定条件の中から、最も不良品の一致度が低くなる最適な登録設定条件を決定できる。
（画像処理アルゴリズムの変更）
ここで、条件割当部５５の一形態である画像処理変更部が画像処理の内、画像処理アルゴリズムを入れ替える例を、図８６Ａ〜図８６Ｂのフローチャートに基づいて説明する。ここでは、図８６Ｃに示す良品画像ＯＫＩ、図８６Ｄに示す不良品画像ＮＧＩ、図８６Ｅに示す背景画像ＢＧＩが設定モードにおいて登録されており、図８６Ｆに示す評価画像が運転モードで得られているものとする。そして図８６Ａのフローチャートに示すように、画像処理は登録モードで登録処理Ａ、運転モードで前処理Ｂと評価処理Ｃの順で処理されるものとする。このような一連の画像処理に対して、画像処理変更部が画像処理の一部を変更し、図８６Ａ〜図８６Ｂに示すように、前処理Ｂを前処理Ｄに変更する例を説明する。
ここでは、前述した良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングに際して、登録モードにおいて良品背景差分画像を取得し、この良品背景差分画像をマスター画像として登録し、運転モードにおいてこのマスター画像と入力画像の一致度を算出して良否判定を行う例を考える。
具体的には、図８６Ａの登録処理Ａでは、図８６Ｃの良品画像ＯＫＩから図８６Ｅの背景画像ＢＧＩを除いて、図８６Ｇに示すように良品ワークのみを抽出した単純差分画像を生成する。さらに得られた良品ワークの画像から、良品ワークの特徴量を抽出する。例えば特徴量抽出部５６ｂが、図８６Ｇの良品ワークの画像から特徴量として、輝度平均値７５、輝度分散３０、エッジピクセル５０等を演算する。このようにして登録モードにおいて登録処理Ａを予め処理した上で、運転モードにおいて前処理Ｂ、評価処理Ｃを行う。なお指定された応答時間内に処理する必要があるのは、いいかえると処理時間を短縮化する必要がある画像処理は、設定モードでの処理でなく、運転モードにおけるこれら前処理Ｂ、評価処理Ｃの処理時間である。
前処理Ｂでは、入力画像として得られた評価対象の評価画像（図８６Ｆ）に対して、登録処理Ａで切出した良品ワーク（図８６Ｇ）を画像サーチする。これにより、図８６Ｈに示すように評価画像中から良品ワークが特定される。
そして評価処理Ｃにおいて、評価画像（図８６Ｈ）から切り出したワーク領域（図８６Ｊ）に対して、特徴量を抽出し評価する。さらに、登録処理Ａにおいて抽出済みの特徴量と比較し、一致度を算出する。例えば特徴量抽出部５６ｂが、図８６Ｊのワーク領域から特徴量として、輝度平均値７０、輝度分散３０、エッジピクセル５５等を演算する。得られたワーク領域の特徴量を、前述した良品ワークの画像の特徴量と対比して、良否判定部５７ｄが良否判定を行う。
以上の画像処理においては、前処理Ｂでの処理時間がかかる。このため、設定された応答時間が短い場合は、運転モードにおいて前処理Ｂと評価処理Ｃを応答時間内に終えることができないことがある。この場合に、画像処理変更部は、図８６Ｂに示すように、前処理Ｂを、より軽負荷の前処理Ｄに変更する。前処理Ｄでは、例えば図８６Ｉに示すように、評価画像（図８６Ｆ）に対してワーク画像の画像サーチを行うことに代えて、背景画像ＢＧＩ（図８６Ｅ）との差分処理を行う。これによって、図８６Ｆの評価画像中から、図８６Ｉに示すように良品ワークの領域を切り出すことができる。これにより、評価画像中からの背景の除去という共通の目的に対して、画像サーチよりも簡素化した前処理に置き換えることで処理時間の短縮化が図られ、応答時間内に画像処理を終えることが可能となる。
（画像処理アルゴリズムの構成要素の変更）
以上の例では、画像処理変更部が画像処理の内、画像処理アルゴリズムを入れ替える方法について説明した。ただ、画像処理変更部が画像処理の条件を変更する方法は、画像処理アルゴリズムの差し替えに限らず、他の方法とすることもできる。次に、画像処理変更部が画像処理の条件を変更する他の例として、画像処理フローの構成要素を変更する例について、図８７Ａ、図８７Ｂのフローチャートに基づいて説明する。ここで扱う画像（良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩ、評価画像）は前述した図８６Ｃ〜図８６Ｆと同じとし、また画像処理の条件を変更する前の一連の画像処理は、図８７Ａに示すとおりであり、前述した図８６Ａと同じとする。
まず、変更後の登録モードにおける登録処理Ａ'では、良品画像ＯＫＩ（図８６Ｃ）と背景画像ＢＧＩ（図８６Ｅ）の差分により、良品ワークを特定し、さらに良品ワークの特徴量を抽出する。この画像処理は図８６Ａ（図８７Ａ）の登録処理Ａと同じであるが、特徴量の抽出に際して、画像処理アルゴリズムの画像処理パラメータを、登録処理Ａ'では登録処理Ａから変更している。具体的には、登録処理Ａにおいては、特徴量の内、「エッジ特徴」の抽出にはＳｏｂｅｌフィルタを用いる。一方、図８７Ｂの登録処理Ａ'においては、「エッジ特徴」抽出には２×２のＲｏｂｅｒｔｓフィルタを用いる。
ここでＳｏｂｅｌフィルタは、図８８Ａ、図８８Ｂに示すように、対象画素の近傍の８画素に対して、ＳｏｂｅｌＸ（図８８Ａ）、ＳｏｂｅｌＹ（図８８Ｂ）の２通りのフィルタを掛ける。その後、ＳｏｂｅｌＸを掛けたエッジのＸ成分、ＳｏｂｅｌＹを掛けたエッジのＹ成分をそれぞれＳｘ、Ｓｙとし（図８８Ｃ）、強度＝√（Ｓｘ２＋Ｓｙ２）、角度＝Ａｒｃｔａｎ（Ｓｙ／Ｓｘ）を算出する。なお、ここでは３×３のＳｏｂｅｌフィルタを用いたが、これに限らず、例えば５×５等、他のＳｏｂｅｌフィルタを用いてもよい。
一方、Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタは、Ｓｏｂｅｌフィルタを簡易化した画像処理である。具体的には、ＳｏｂｅｌＸ、ＳｏｂｅｌＹに代えて、これらを簡素化した図８９Ａ、図８９Ｂに示すＲｏｂｅｒｔｓＸ、ＲｏｂｅｒｔｓＹのフィルタを掛ける。これにより得られたＲｏｂｅｒｔｓＸを掛けたエッジのＸ成分、ＲｏｂｅｒｔｓＹを掛けたエッジのＹ成分であるＳｘ'、Ｓｙ'（図８９Ｃ）から、上記Ｓｏｂｅｌフィルタと同様に強度＝√（Ｓｘ'２＋Ｓｙ'２）、及び角度＝Ａｒｃｔａｎ（Ｓｙ'／Ｓｘ'）を算出する。この結果、ワークの特徴量として、例えば輝度平均値７５、輝度分散３０、エッジピクセル５０等が演算される。なお、ＳｏｂｅｌとＲｏｂｅｒｔｓのフィルタの違いによりエッジピクセルの特徴値が変わることがある。
このようにして設定モードの画像処理を先に行った上で、登録モードの画像処理である前処理Ｂ及び評価処理Ｃ、Ｃ'を行う。前処理Ｂは図８７Ａ、図８７Ｂとも、前述した図８６Ａの前処理Ｂと同じく、切り出したワークを画像サーチして、評価画像（図８６Ｆ）からワークを切り出す（図８６Ｈ）。
さらに評価処理Ｃ、Ｃ'において、評価画像から切り出したワーク領域（図８６Ｊ）の特徴を抽出し、評価する。ここで、図８７Ａの評価処理Ｃでは、登録処理Ａと同様のＳｏｂｅｌフィルタを用いているのに対して、変更後の図８７Ｂにおける評価処理Ｃ'では、登録処理Ａと同様のＲｏｂｅｒｔｓフィルタを用いている。そしてＲｏｂｅｒｔｓフィルタを用いて得られた評価画像の特徴量に対して、登録処理Ａで抽出済みの特徴量と比較し、一致度を算出する。このようにして、画像処理の構成要素の一であるエッジ抽出という共通の画像処理に対して、エッジ抽出の手法を簡素化することで処理時間を短縮化し、設定された応答時間内に画像処理を終えることが可能となる。
また、前述した例では、画像処理アルゴリズム自体の変更と、画像処理アルゴリズムの構成要素の変更のいずれかを画像処理内容割当部５５ｆで行う例を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば画像処理アルゴリズムの変更と、画像処理アルゴリズムの構成要素の変更を組み合わせることもできる。また画像処理内容割当部５５ｆは、既に設定された画像処理内容を応答時間に応じて変更する他、予め応答時間が与えられた状態で、適切な画像処理を割り当てる初期動作に利用することもできる。
さらに、画像処理アルゴリズムにおける画像処理パラメータの変更を適用してもよい。例えば、Ｓｏｂｅｌフィルタに対して、フィルタのサイズを３×３から５×５等に変更することが挙げられる。このように画像処理変更部は、登録モードにおける良品画像ＯＫＩのエッジ抽出、及び運転モードにおける入力画像のエッジ抽出のためのエッジフィルタのフィルタサイズを変更することができる。
なお画像処理は、単一の画像処理アルゴリズムで構成される他、複数の異なる画像処理アルゴリズムで構成されてもよい。いずれの場合においても画像処理内容割当部５５ｆは、各画像処理アルゴリズムに対して、各画像処理アルゴリズムや画像処理パラメータの全部又は一部を、良否判定部５７ｄによる判別結果が応答時間内に出力されるように変更できる。
また一致度算出部５７ｃは、運転モードにおいて、複数の異なる画像処理アルゴリズム毎に、マスター画像に対する入力画像の一致度の基礎となる第一一致度を算出するよう構成してもよい。
さらにまた前記の例では、良品画像ＯＫＩと背景画像ＢＧＩの二点ティーチングに際して、良品背景差分画像をマスター画像として用いる例を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩの二点ティーチングに際して、良品不良品差分画像をマスター画像として用いてもよい。あるいは良品画像ＯＫＩと不良品画像ＮＧＩ（図８６Ｄ）と背景画像ＢＧＩの三点ティーチングに際して、良品背景差分画像に応じたマスター画像、及び不良品背景差分画像に応じたマスター画像を登録モードにおいて登録し、運転モードにおいてこれら良品背景差分画像のマスター画像、不良品背景差分画像のマスター画像と、入力画像との一致度をそれぞれ算出して良否判定を行う際に、画像処理内容割当部５５ｆで画像処理の条件を変更することもできる。あるいはまた、背景画像ＢＧＩを登録する一点ティーチングに際して、背景画像ＢＧＩをマスター画像として入力画像との一致度を算出する際、画像処理内容割当部５５ｆで画像処理の条件を変更することもできる。
前述した例では、一致度算出部５７ｃは、マスター画像と入力画像との特徴量の一致度合いを示す一致度を算出する。ここで一致度を算出する基礎となるマスター画像は、画像／設定記憶部５４で登録した良品画像ＯＫＩや不良品画像ＮＧＩ、背景画像ＢＧＩに応じて構成される。例えば各種の差分画像やこれを圧縮した圧縮差分画像、あるいはエッジ画像とできる。また、マスター画像に代えて、画像以外の情報に基づいて特徴量を算出してもよい。例えばエッジや輝度等の特徴量に基づいて、一致度算出部５７ｃで一致度を算出してもよい。このように一致度算出部５７ｃが一致度を算出する基礎は、必ずしも画像データに限定されず、エッジや輝度などの特徴量といった他の情報も利用でき、本明細書においてはこれら一致度算出の基礎をなす情報をパターンモデルと呼ぶ。
（明るさ条件の再設定）
最適な登録設定条件の決定の項目において説明したように、条件割当部５５が、指定された応答時間において設定可能な候補登録設定条件の中から、不良品の一致度が最も低くなる最適な登録設定条件を決定する。しかしながら、例えば、露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムが変わった場合には、撮像される画像が変化するため、設定変更後に再度リファレンスとなる登録画像を再撮像し再登録する必要がある。これに対して、本実施形態では、少なくとも一つの画像を登録することで、露光時間、解像度、画像処理アルゴリズムなどの調整値を決定する手段をもち、登録時は現在の応答時間では使われることがない調整値の組み合わせであっても撮像して画像を保存しておくことで、ユーザが設定値を変更した際、画像の再登録をしなくても最適な調整値を決定できる。ここでは、この調整値のうち露光時間に着目し、この露光時間を含む明るさ条件の再設定について説明する。
表３は、応答時間と露光時間との組み合わせによる評価を示すための表である。本実施形態に係る画像処理センサ１、１１が、仮に、明るさ条件の再設定機能を有していない場合には以下のような不都合が生じる。この図に示すように、例えば、応答時間として２０ｍｓが設定され、露光時間が０．２ｍｓ〜３ｍｓの４枚の画像を取得する場合、例えば二点ティーチングであれば、良品画像ＯＫＩの登録に４枚、背景画像ＢＧＩの登録に４枚取得し、それから露光時間を決定する処理を行い、例えば露光時間３ｍｓが最適と決定された場合は、不揮発性メモリに３ｍｓの良品画像ＯＫＩ及び背景画像ＢＧＩを保存する。この後、応答時間が２０ｍｓから５０ｍｓに変更された場合、表３からは、露光時間としては５ｍｓが最適であるが、応答時間を２０ｍｓとした際の登録設定条件では、５ｍｓでの撮像及び保存を行っていないため、ユーザは、応答時間を５０ｍｓに設定し、再度ワークＷＫを設置して、露光時間を５ｍｓにして撮像を行わなければならない。なお、保存先メモリは揮発性でも不揮発性でも構わない。
これに対して、本実施形態では、露光時間が０．２ｍｓ〜２０ｍｓの７枚の画像を、現在の応答時間にかかわらず、すべての応答時間に対して取得し、その後、各応答時間での最適な露光時間を決定する。この図の例であれば、０．２ｍｓ、１．５ｍｓ、３ｍｓ、５ｍｓの４つの露光時間における例えば画像を記憶しておく。こうすることで、応答時間が２０ｍｓから５０ｍｓに変更された場合であっても、再度ワークＷＫを設置して撮像せずとも、５ｍｓを最適な露光時間として決定することができる。
表３の例では、応答時間が５０ｍｓ及び１００ｍｓの場合、露光時間を５ｍｓより長くしても良い評価が得られないことを示している。これは、明るくしていくと、Ｓ／Ｎが良くなり、綺麗に撮像できるが、明るすぎると、ハレーションの影響を受けるようになるからである。このような場合でも、応答時間に対して、最適な露光時間も記憶しているので、再度ユーザが設置して再撮像しなくて済む。
実施例１に係る明るさ条件の再設定を行う手順を図９０のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ２００１において、撮像し、ライブ画像ＬＶＩとして表示する。ステップＳＴ２００２において、ＳＥＴキー４２の押下の有無を判定し、ＳＥＴキー４２の押下が検出された場合は、ステップＳＴ２００３に進み、最新のライブ画像ＬＶＩまたは新たに撮像した画像を良品画像ＯＫＩとして登録する。ＳＥＴキー４２の押下が検出されない場合は、ステップＳＴ２００１に戻り、ライブ画像ＬＶＩを表示する。ここまでは良品画像ＯＫＩの登録の流れであるが、ステップＳＴ２００４〜ステップＳＴ２００６の不良品画像ＮＧＩの登録の流れ、及び、ステップＳＴ２００７〜ステップＳＴ２００９の不良品画像ＮＧＩの登録の流れも同様である。良品画像ＯＫＩ、不良品画像ＮＧＩ、及び、背景画像ＢＧＩの登録が完了したら、ステップＳＴ２０１０において、取得した画像群から各応答時間での最適な露光時間を算出し、その露光時間での画像を保存する。ステップＳＴ２０１１に進み、現在の応答時間で最適な露光時間の画像でティーチング処理を実行する。
次に、ステップＳＴ２００３、ステップＳＴ２００６、ステップＳＴ２００９における登録処理の手順を図９１のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ２１０１において、テーブル記憶部から、各応答時間での露光時間設定を取得する。ステップＳＴ２１０２に進み、取得しておくべき露光時間設定を決定する。ステップＳＴ２１０３において、設定の組み合わせ分だけ、設定、画像取得、保存を繰り返す。
最後に、ティーチング処理後に応答時間を変更する場合の動作手順について、図９２のフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップＳＴ２２００において処理を開始し、ステップＳＴ２２０１において、応答時間が変更されたかを判定する。変更されていなければ、ステップＳＴ２２００に戻り、この判定を繰り返す。変更されていれば、ステップＳＴ２２０２において、変更後の応答時間での最適な露光時間、及び、その露光時間での画像を静止画像記憶部５４ａから読み出す。次に、ステップＳＴ２２０３において、決定した露光時間の画像によるティーチング処理を行う。
実施例１では、すべての応答時間での最適な露光時間を算出しているが、この算出に時間がかかる場合、ティーチング完了までの時間がかかり、ユーザの利便性を失う。したがって、このような場合には、取り得る露光時間すべての画像（表３の例では、０．２〜２０ｍｓの７枚）を保存しておいて、応答時間が変更された際には、その応答時間での最適な露光時間を応答時間変更後に算出してもよい。
実施例２に係る明るさ条件の再設定を行う手順は、実施例１の場合と概ね同様であるが、図９０のフローチャートにおけるステップＳＴ２０１０に対応するステップが異なる。すなわち、実施例２では、このステップにおいて、取得した画像群から最適な露光時間の選択と、その露光時間の画像によるティーチング処理とを実行するが、評価するための計算はしない点で実施例１と異なっている。また、実施例２に係るティーチング処理後に応答時間を変更する場合の動作手順については、図９２のフローチャートのステップＳＴ２２０２及びステップＳＴ２２０３に対応するステップが実施例１の場合と異なる。実施例２では、ステップＳＴ２２０２に対応するステップにおいて、テーブル記憶部から変更後の応答時間での露光時間設定パターンを取得する。そして、ステップＳＴ２２０３に対応するステップにおいては、そのパターン内で、最適な露光時間を決定する。すなわち、実施例２では、応答時間での最適な露光時間を応答時間変更後に算出するようにしている。
以上のように、実施例１も実施例２も、露光時間のみ変化させて画像を記憶したが、解像度、画像処理アルゴリズムが変わった場合にも同様に適用することができる。例えば、ＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）のＯＮ／ＯＦＦがＣＭＯＳセンサの機能としてあった場合、各ティーチングステップで、各露光時間での画像のみならず、ＨＤＲがＯＮ／ＯＦＦの２パターン×各露光時間での画像を記憶すれば、ＨＤＲのＯＮ／ＯＦＦ設定が変わった時でも再撮像不要とできる。
ここで、ＨＤＲのＯＮ／ＯＦＦと露光時間との組み合わせにおける登録処理の手順を図９３のフローチャートに基づいて説明する。まずステップＳＴ２３０１において、テーブル記憶部から、各応答時間での露光時間設定を取得する。例えば表３の例と整合させると、０．２、０．８、１．５、３、５、１０、２０ｍｓの７つの設定を取得する。そして、ステップＳＴ２３０２において、取得しておくべき、露光時間と設定の組み合わせを決定する。例えば、露光時間７パターン×ＨＤＲ ＯＮ／ＯＦＦの２パターンの計１４パターンを決定する。ステップ１６０２において、ある組み合わせで撮像できるように装置を設定変更する。さらにステップＳＴ２３０３では、登録設定条件に基づいて、画像を取得する。ステップＳＴ２３０４に進み、決定したパターン分の画像を取得したか否かを判定し、取得していなければ、ステップＳＴ２３０２に戻り、パターン分の画像を取得が完了するまで、画像の取得を繰り返す。続いて、このティーチング処理後に応答時間を変更する場合の動作手順について、図９４のフローチャートに基づいて説明する。まずステップ１７０１において、例えば、応答時間が２０ｍｓから５０ｍｓに変更した場合を考える。ステップＳＴ２４０２において、テーブル記憶部から応答時間５０ｍｓでの露光時間設定パターン（０．２ｍｓ〜１０ｍｓの６パターン）を取得する。次に、ステップＳＴ２４０３において、６パターンの中から、最適な露光時間を算出し、例えば５ｍｓと決定する。ステップＳＴ２４０４において、決定した５ｍｓの露光時間の画像によるティーチング処理を行う。
また、デジタルズーム（撮像範囲の設定）についても同様で、例えばデジタルズームが１倍であった時点での設定では、１画素飛ばしの画像で十分であっても、全視野において画素飛ばしをしない画像を取得しておけば、デジタルズームの設定が変わっても、再撮像を不要とできる。このようなパラメータは他にも、例えば、下記のようなものが考えられる。
・ＣＭＯＳセンサの近傍画素合算出力 ＯＮ／ＯＦＦ
・最大露光時間設定（ワークスピード対応のための設定）
・アルゴリズム設定（±１８０度許容、精密モード：処理時間が変わるので、処理できる画素数が変わり、画素飛ばし設定が各応答時時間で変わる。自動明るさ調整など）
以上説明したように、本実施形態に係る画像処理センサ１、１１は、不良品画像に対する不良品画像の一致度１００％と、その不良品画像に対する良品画像の一致度との間に閾値を設定し、最新の入力画像と不良品画像との一致度を算出し、当該閾値を超えた場合に、ＯＮを出力する出力設定を備えたので、光電センサの負出力のように、何も無いか、不良品ワークに対してはＯＮを出力し、良品ワークに対してはＯＦＦを出力するのとは異なり、不良品ワークに対してのみＯＮを出力する設定が可能となる。また、良品及び不良品の両ワークが流れている状態を監視している従来の画像処理装置において、不良品のみを排出制御するためには、外部からのトリガー信号が必要であったところ、本実施形態に係る画像処理センサ１、１１は、不良品ワークを検出する出力設定と、良品ワークを検出する出力設定とを切替可能としたので、不良品のみを排出制御する場合でも、外部からのトリガー信号を不要とできる。
本発明の画像処理センサ、画像処理方法、画像処理プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器によれば、製造ラインに設置される光電センサに代えて、一定の拡がりを有する画像でもって良品検査や不良品検査を好適に行うことができる。
１、１１…画像処理センサ
２…センサ部
２１…撮像部；２１１…カメラ；２１２…照明
２２…照明基板；２２１…ＬＥＤ
２３…撮像基板；２３１…ＣＭＯＳ
２４…電源基板；２４１…ＬＥＤドライバ
２５…メイン基板；２５１…ＤＳＰ；２５２…メモリ
３…コントローラ部；３Ａ…センサ部側コネクタ；３Ｂ…カバー部
３１…表示基板；３１１…ＯＬＥＤ
３２…電源基板；３２１…外部通信
３３…メイン基板
３３１…ＭＣＵ
４…ケーシング；表示面…４ａ；撮像面…４ｂ；４ｃ…操作ボタン
４０１…フロントケース；４０２…断熱ケース；４０３…光学ベース；４０４…リアケース
４１…判定結果表示灯
４２…ＳＥＴキー
４３…表示画面；４３１１…バンク表示；４３１２…出力チャネル表示；４３１３ａ、ｂ…一致度；４３１４ａ、ｂ…閾値；４３１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ…上下表示；；４３１９ａ、ｂ…最大一致度；４３２０ａ、ｂ…最小一致度；４３２１ａ、ｂ…ＯＮ時ピーク最大値；４３２２ａ、ｂ…ＯＮ時ピーク最小値；４３２３…バー；４３２５…最大一致度／最小一致度が得られた画像；４３２６…ＯＮ時ピーク最大値／ＯＮ時ピーク最小値が得られた画像
４４…上下キー；４４ａ…上キー；４４ｂ…下キー；４４Ｃ…上下キー
４５…ＢＡＣＫキー
４６…ＭＯＤＥキー
４７…出力状態表示灯
４８…コネクタ
５１…操作部；５１ａ…良品画像設定部；５１ｂ…不良品画像設定部；５１ｃ…背景画像設定部；５１ｄ…運転／設定モード切替部；５１ｅ…応答時間設定部；５１ｆ…画面表示切替部；５１ｇ…一致度統計値クリア部；５１ｈ…増減調整部；５１ｉ…取消指示部；５１ｊ…回転許容範囲設定部；５１ｋ…登録モード切替部；５１ｌ…バンク切替部；５１ｍ…出力チャネル設定部；５１ｎ…良品／不良品出力設定部
５２…画像取得部
５３…表示部；５３ａ…ライブ画像表示部；５３ｂ…静止画像表示部；５３ｅ…判定結果表示部；５３ｆ…操作指示表示部；５３ｇ…一致度統計値表示部；５３ｈ…一致度統計時画像表示部；５３ｉ…運転バンク表示部
５４…画像／設定記憶部；５４ａ…静止画像記憶部；５４１ａ…良品画像記憶部；５４２ａ…不良品画像記憶部；５４３ａ…背景画像記憶部；５４ｂ…ライブ画像記憶部；５４ｃ…一致度統計時画像記憶部；５４ｄ…設定保存部；５４ｅ…一致度統計値記憶部；５４ｆ…バンク設定記憶部；５４ｇ…閾値（第一，第二）記憶部；５４ｈ…登録識別指示情報記憶部；５４ｉ…良品／不良品出力設定記憶部５５…条件割当部；５５ａ…撮像条件割当部；５５ｂ…明るさ条件割当部；５５ｃ…明るさ条件候補設定部；５５ｄ…明るさ条件選択部；５５ｅ…画像圧縮度設定部；５５ｆ…画像処理内容割当部
５６…設定画像処理部；５６ａ…差分画像生成部；５６ｂ…特徴量抽出部；５６ｃ…閾値算出部；５６ｄ…画像圧縮部；５６ｅ…重み付け設定部
５７…運転画像処理部；５７ａ…特徴量抽出部；５７ｃ…一致度算出部；５７ｄ…良否判定部；５７ｅ…一致度統計値算出部
５８…設定管理部；５８ａ…誘導表示制御部；５８ｂ…画面遷移部；５８ｃ…画像アクセス部；５８ｄ…一致度統計値アクセス部；５８ｅ…バンク切替制御部；５８ｆ…表示制御部
６１…主制御部
ＷＫ…ワーク
ＰＤ…画像表示領域
ＥＤ…説明表示領域
ＯＫＩ…良品画像
ＮＧＩ…不良品画像
ＢＧＩ…背景画像
ＬＶＩ…ライブ画像
ＣＯＫＩ…圧縮良品画像
ＣＮＧＩ…圧縮不良品画像
ＣＢＧＩ…圧縮背景画像

Claims (8)

  1. 検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理センサであって、
    検査対象物を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部と、
    前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する画像登録部と、
    前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する一致度算出部と、
    前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する閾値算出部と、
    前記一致度算出部により前記第一パターンモデルに対する入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記一致度算出部により前記第二パターンモデルに対する入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える出力設定選択部と、
    を備える画像処理センサ。
  2. 検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理センサであって、
    検査対象物を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部と、
    前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により不良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録し、検査対象物の良品としての特徴部分が除かれた背景画像を前記撮像部により取得して第三画像として登録する画像登録部と、
    前記第一画像と前記第三画像の差分画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像と前記第三画像の差分画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する一致度算出部と、
    前記一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する閾値算出部と、
    前記一致度算出部により前記第一パターンモデルに対する入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記一致度算出部により前記第二パターンモデルに対する入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える出力設定選択部と、
    を備える画像処理センサ。
  3. 請求項２に記載の画像処理センサであって、さらに、
    前記撮像部により撮像された検査対象物の画像を表示する表示部と、
    前記表示部に表示された画像を登録する指示を受け付ける操作部と、
    前記操作部からの指示に基づいて、前記良品画像、前記不良品画像、及び、前記背景画像を登録する画像登録部と、
    前記良品画像と前記背景画像から第一差分画像を生成し、前記不良品画像と前記背景画像から第二差分画像を生成する差分画像生成部と、
    を備え、
    前記一致度算出部は、前記第一差分画像に応じたパターンモデルに対する第一差分画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二差分画像に応じたパターンモデルに対する第二差分画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度を算出するよう構成してなる画像処理センサ。
  4. 請求項３に記載の画像処理センサであって、
    前記出力設定選択部は、前記操作部からの指示に基づいて、前記第一の出力設定と前記第二の出力設定とのいずれかを選択する画像処理センサ。
  5. 請求項４に記載の画像処理センサであって、
    前記表示部には、前記出力設定選択部により選択された出力設定を示す出力設定情報が表示されるよう構成されてなる画像処理センサ。
  6. 検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理方法であって、
    検査対象物を撮像する撮像部を用いて撮像する工程と、
    取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する工程と、
    前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する工程と、
    一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する工程と、
    前記第一パターンモデルに対する最新の入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記第二パターンモデルに対する最新の入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える工程と、
    を含む画像処理方法。
  7. 検査対象物の画像に対して画像処理を行うことで検査対象物が良品又は不良品であることを検出するための画像処理プログラムであって、
    検査対象物を撮像する撮像部を用いて撮像する機能と、
    取得された入力画像に基づいて、検査対象物の良否を判別する良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含む画像を前記撮像部により取得して第一画像として登録し、前記良否判定部により良品と判別されるべき検査対象物を含まない画像を前記撮像部により取得して第二画像として登録する機能と、
    前記第一画像に応じた第一パターンモデルに対する前記第二画像の特徴一致度合いを示す第一の一致度、又は、前記第二画像に応じた第二パターンモデルに対する前記第一画像の特徴一致度合いを示す第二の一致度のいずれかを算出する機能と、
    一致度算出部により算出された第一の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第一閾値、又は、前記一致度算出部により算出された第二の一致度に基づいて、前記良否判定部による良否判別に用いられる第三閾値のいずれかを算出する機能と、
    前記第一パターンモデルに対する最新の入力画像の第一の一致度を算出し、該第一の一致度が前記第一閾値を超えた場合に反転出力をする第一の出力設定と、前記第二パターンモデルに対する最新の入力画像の第二の一致度を算出し、該第二の一致度が前記第三閾値を超えた場合に反転出力をする第二の出力設定との２つの出力設定を切り替える機能と、
    をコンピュータに実現させる画像処理プログラム。
  8. 請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体または記憶した機器。
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