JP6813394B2 - 画像検査装置 - Google Patents

Description

本開示は、画像検査装置に関する。

従来、スリット光による検査とエリア光による検査との両立を図った画像検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−２１４８２４号公報

この種の画像検査装置では、スリット光による検査とエリア光による検査との両立のため、例えば、エリア光による検査を行う二次元画像中にスリット光に基づく輝線が含まれ、検査し難くなる等の問題が生じる場合があった。

そこで、本開示の課題の一つは、例えば、輝度に基づく異常検査と高さに基づく異常検査とを、より都合良く両立することが可能な画像検査装置を得ることである。

実施形態の画像検査装置にあっては、例えば、検査対象面の第一方向に沿った複数の位置のそれぞれで検査対象面の二次元の第一撮影画像を取得する第一撮影画像取得部と、検査対象面の第一方向に沿った複数の位置のそれぞれで検査対象面上に照射された輝線の画像を含む検査対象面の二次元の第二撮影画像を取得する第二撮影画像取得部と、第二撮影画像のそれぞれにおける輝線の位置に基づいて当該第二撮影画像と対応する第一撮影画像における一次元の検査領域を決定する検査領域決定部と、複数の第一撮影画像のそれぞれにおける検査領域での画像を繋ぎあわせた二次元の第一検査画像を生成する第一検査画像生成部と、を備える。

図１は、実施形態の検査システムの概略構成を示す例示的かつ模式的な側面図である。 図２は、実施形態の検査システムによって取得される撮影画像、第一撮影画像、および第二撮影画像を示す例示的かつ模式的な説明図である。 図３は、実施形態の画像検査装置の概略構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、実施形態の画像検査装置において得られる第二撮影画像を示す例示的かつ模式的な説明図である。 図５は、図４の第二撮影画像から生成されたライン疑似画像の例示的かつ模式的な説明図である。 図６は、実施形態の画像検査装置において得られる第一撮影画像を示す例示的かつ模式的な説明図である。 図７は、図６の第一撮影画像から生成されたライン輝度画像の例示的かつ模式的な説明図である。 図８は、実施形態の検査システムの各位置におけるライトシートまたは仮想ライトシートと撮影方向との角度を示す例示的かつ模式的な説明図である。 図９は、実施形態の検査システムの図１のレイアウトにおける高さと基準位置からのずれとを示す例示的かつ模式的な説明図である。

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

図１は、検査システム１の構成図である。図中、方向Ｘは主走査方向、方向Ｙは副走査方向、方向Ｚは高さ方向、方向Ｍは移動方向（搬送方向）である。

図１に示されるように、検査システム１は、エリア光源１０と、シート光源２０と、エリアセンサ３０と、を備えている。検査システム１は、エリアセンサ３０による撮影画像に基づいて、検査対象物２の表面２ａの外観検査を行う。表面２ａは、検査対象面とも称されうる。撮影画像は、カメラ画像や、センサ画像、ベース画像等とも称されうる。

検査対象物２は、エリアセンサ３０による表面２ａの撮影位置が経時的に変化するよう、不図示の搬送機構によって方向Ｍに搬送される。エリアセンサ３０は、時間間隔をあけて、複数の時刻で、表面２ａのそれぞれ異なる位置の撮影画像を取得する。

なお、本実施形態では、検査対象物２が移動するが、検査システム１（エリア光源１０、シート光源２０、およびエリアセンサ３０）が移動してもよいし、検査対象物２および検査システム１の双方が移動してもよい。また、検査システム１と検査対象物２（表面２ａ）との相対的な移動方向（方向Ｍ）は、直線に沿う方向には限定されず、曲線に沿う方向であってもよい。

また、検査システム１では、エリアセンサ３０によって表面２ａの所定位置が撮影されるよう、検査対象物２または搬送機構の位置や、速度、エリアセンサ３０の撮影時刻等が、制御される。

エリア光源１０から出射されたエリア光は、検査対象物２の表面２ａの所定範囲（位置Ｐ１）に照射される。エリア光源１０からの光は、表面２ａに直接照射されてもよいし、光学系部品を介して照射されてもよい。

また、シート光源２０から出射された光に基づくライトシートＬＳ（例えば、レーザーライトシート）は、表面２ａの、エリア光源１０からの光が照射されている範囲とは別の範囲（位置Ｐ２）に、照射される。ライトシートＬＳは、文字通りシート状の光であり、図１の例では、方向Ｘおよび方向Ｚ（ＸＺ平面）に沿って広がっている。位置Ｐ２は、位置Ｐ１とは方向Ｍに離れている。ライトシートＬＳは、シート光源２０から表面２ａに直接照射されてもよいし、別の光学系部品を介して照射されてもよい。

エリアセンサ３０は、例えば、ＣＭＯＳやＣＣＤ等を有し、表面２ａの二次元の撮影画像を取得する。二次元の撮影画像は、エリア光源１０からの光の照射範囲の画像と、シート光源２０からの光の照射範囲の画像と、を含む。

図２は、検査システム１によって取得される撮影画像Ｉｍｃ、第一撮影画像Ｉｍａ、および第二撮影画像Ｉｍｂを示す説明図である。図中、方向ｎは、撮影された回数であり、方向ｔは、時刻（時刻）である。また、方向Ｘは主走査方向、方向Ｙは副走査方向である。方向Ｘおよび方向Ｙは、検査システム１における実座標系の方向であって、画像中の方向ではない。

図２に示されるように、エリアセンサ３０は、異なる時刻で、複数の撮影画像Ｉｍｃを取得する。エリアセンサ３０は、回数ｎ＝１（時刻ｔ＝δｔ×１、δｔは、時間間隔）においては、撮影画像Ｉｍｃ１を取得し、以降、回数ｎ＝ｉ（時刻ｔ＝δｔ×ｉ、ｉは整数）においては、撮影画像Ｉｍｃｉ（ｉ＝１，２，・・・）を取得する。なお、撮影の時間間隔は一定でなくてもよい。

撮影画像Ｉｍｃのうち、方向Ｙの後方（方向Ｍの前方）には、輝度検査用の第一撮影画像Ｉｍａが含まれている。第一撮影画像Ｉｍａは、エリア光源１０からの光の照射範囲に含まれる。

また、撮影画像Ｉｍｃのうち、方向Ｙの前方（方向Ｍの後方）には、光切断検査用の第二撮影画像Ｉｍｂが含まれている。第二撮影画像Ｉｍｂには、シート光源２０からの光の照射範囲が含まれる。

具体的に、撮影画像Ｉｍｃ１には、方向Ｙにおける位置ｙ＝１を基準位置とする第一撮影画像Ｉｍａ１の領域と、方向Ｙにおける位置ｙ＝３０１を基準位置とする第二撮影画像Ｉｍｂ３０１の領域とが含まれている。表面２ａの基準位置は、例えば、各画像の方向Ｙの中央位置である。以降、回数ｎ＝ｉ（時刻ｔ＝δｔ×ｉ）において取得された撮影画像Ｉｍｃｉには、方向Ｙにおける位置＝ｉを基準位置とする第一撮影画像Ｉｍａｉと、方向Ｙにおける位置ｊ＝ｉ＋３００（ｊは整数）を基準位置とする第二撮影画像Ｉｍｂｊとが、含まれている。図２から明らかとなるように、第一撮影画像Ｉｍａｉの基準位置と、第二撮影画像Ｉｍｂｊの基準位置とは、方向Ｙにおいて３００×ｓ離れている。ここに、ｓは、方向Ｙにおける単位長さ、すなわちｙ座標１つあたりの長さであり、例えば、１画素分の長さである。基準位置は、基準線の一例である。位置ｙ＝ｉは、第一位置の一例であり、位置ｙ＝ｊは、第二位置の一例である。

図２から明らかとなるように、位置ｙ＝３０１の第一撮影画像Ｉｍａ３０１は、撮影画像Ｉｍｃ３０１に含まれる一方、位置ｙ＝３０１の第二撮影画像Ｉｍｂ３０１は、撮影画像Ｉｍｃ１に含まれている。同様に、位置ｙ＝３０２の第一撮影画像Ｉｍａ３０２は、撮影画像Ｉｍｃ３０２に含まれる一方、位置ｙ＝３０２の第二撮影画像Ｉｍｂ３０２は、撮影画像Ｉｍｃ２に含まれ、位置ｙ＝３０３の第一撮影画像Ｉｍａ３０３は、撮影画像Ｉｍｃ３０３に含まれる一方、位置ｙ＝３０３の第二撮影画像Ｉｍｂ３０３は、撮影画像Ｉｍｃ３に含まれている。このように、表面２ａの同じ位置を撮影した第一撮影画像Ｉｍａおよび第二撮影画像Ｉｍｂは、異なる時刻ｔ（タイムステップ）で取得された撮影画像Ｉｍｃに含まれている。なお、撮影画像Ｉｍｃや、第一撮影画像Ｉｍａ、第二撮影画像Ｉｍｂ等の画素数や、第一撮影画像Ｉｍａおよび第二撮影画像Ｉｍｂの基準位置間の長さ（画素数）等のスペックは、この例には限定されない。

図３は、画像検査装置１００の概略構成を示すブロック図である。画像検査装置１００は、撮影画像Ｉｍｃから取得した第一撮影画像Ｉｍａに基づいて表面２ａの輝度検査を行うとともに、撮影画像Ｉｍｃから取得した第二撮影画像Ｉｍｂに基づいて光切断法により表面２ａの高さ検査（凹凸検査）を行う。

図３に示されるように、画像検査装置１００は、演算処理部１１０や、主記憶部１２０、データ記憶部１３０等を有している。演算処理部１１０は、例えば、central processing unit（ＣＰＵ）やコントローラ等であり、主記憶部１２０は、例えば、read only memory（ＲＯＭ）や、random access memory（ＲＡＭ）等であり、データ記憶部１３０は、例えば、hard disk drive（ＨＤＤ）や、solid state drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等である。データ記憶部１３０は、補助記憶装置の一例である。また、データ記憶部１３０は、データベースの一例である。

演算処理部１１０による演算処理や制御は、ソフトウエアによって実行されてもよいし、ハードウエアによって実行されてもよい。また、演算処理部１１０による演算処理や制御には、ソフトウエアによる演算処理や制御とハードウエアによる演算処理や制御とが含まれてもよい。ソフトウエアによる処理の場合にあっては、演算処理部１１０は、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等に記憶されたプログラム（アプリケーション）を読み出して実行する。演算処理部１１０は、プログラムにしたがって動作することにより、演算処理部１１０に含まれる各部、すなわち、画像データ取得部１１１や、位置データ取得部１１２、輝度検査部１１３、光切断検査部１１４、画像出力制御部１１５等として、機能する。この場合、プログラムには、上記各部に対応するモジュールが含まれる。

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

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

画像データ取得部１１１は、エリアセンサ３０から、各時刻で取得された二次元の撮影画像Ｉｍｃを取得する。

位置データ取得部１１２は、各撮影画像Ｉｍｃの方向Ｙにおける位置を取得する。位置は、例えば、搬送機構に設けられたエンコーダによる検出結果や、撮影画像Ｉｍｃから画像処理によって得られた情報等であるが、これらには限定されない。

なお、画像データ取得部１１１で取得された異なる撮影時刻における複数の撮影画像Ｉｍｃは、位置データ取得部１１２で取得された位置との対応付けがわかる状態で、データ記憶部１３０に記憶されてもよい。

光切断検査部１１４は、第二撮影画像Ｉｍｂに基づいて光切断法により表面２ａの高さ検査（凹凸検査）を行う。光切断検査部１１４は、第二画像取得部１１４ａや、ライン疑似画像生成部１１４ｂ、二次元疑似画像生成部１１４ｃ、高さ異常検出部１１４ｄ等を有する。

第二画像取得部１１４ａは、撮影画像Ｉｍｃから第二撮影画像Ｉｍｂを取得する。また、ライン疑似画像生成部１１４ｂは、第二撮影画像Ｉｍｂに基づいてライン疑似画像を生成する。第二画像取得部１１４ａは、第二撮影画像取得部の一例である。

図４は、第二撮影画像Ｉｍｂを示す説明図である。図４に示されるように、第二撮影画像Ｉｍｂには、シート光源２０から出射された光に基づく輝線ＢＬの画像が含まれている。光切断法では、図１に示されるように、エリアセンサ３０による表面２ａの撮像角度とシート光源２０から出射された光に基づくライトシートＬＳの表面２ａへの照射角度との間に角度差が設定されているため、輝線ＢＬの方向Ｙにおける位置は、表面２ａの高さ（凹凸）に応じて変化する。なお、図１の例では、ライトシートＬＳは表面２ａに対して略直角に照射されているが、この例には限定されない。また、輝線ＢＬは、方向Ｙに複数の画素に渡って広がっている場合がある。このような場合にあっては、輝線ＢＬの位置は、例えば、輝線ＢＬの幅方向の複数の輝度値の重み付け平均等によって算出されうる。また、第二撮影画像Ｉｍｂの方向Ｘおよび方向Ｙの画素数は、図４の例には限定されない。

図４には、方向Ｙにおける位置ｙ＝３０１における第二撮影画像Ｉｍｂ３０１の一例が示されている。この場合、位置ｙ＝３０１が基準位置（基準線）であり、方向Ｘのｘ＝１〜２０の各位置において、表面２ａの高さが基準高さである位置では、輝線ＢＬは位置ｙ＝３０１に位置される。また、表面２ａの高さが基準高さよりも高い位置では、当該高さが高いほど輝線ＢＬは位置ｙ＝３０１から方向Ｙの後方（図４の上方）に離れ、表面２ａの高さが基準高さよりも低い位置では、当該高さが低いほど輝線ＢＬは位置ｙ＝３０１から方向Ｙの前方（図４の下方）に離れる。

具体的に、方向Ｘにおける位置ｘ＝１〜３，１７〜２０の区間Ａ１では、輝線ＢＬは位置ｙ＝３０１（基準位置）に位置されているため、表面２ａの高さは基準高さである。方向Ｘにおける位置ｘ＝４，５，１５，１６の区間Ａ２では、輝線ＢＬは位置ｙ＝３００に位置されているため、表面２ａの高さは区間Ａ１での高さ（基準高さ）よりも高い。方向Ｘにおける位置ｘ＝６〜８，１３，１４の区間Ａ３では、輝線ＢＬは位置ｙ＝２９９に位置されているため、表面２ａの高さは区間Ａ２での高さよりも高い。方向Ｘにおける位置ｘ＝９〜１２の区間Ａ４では、輝線ＢＬは位置ｙ＝２９８に位置されているため、表面２ａの高さは区間Ａ３での高さよりも高い。すなわち、図４の例では、表面２ａは方向Ｘの中央部が緩やかに突出した形状を有している。

ライン疑似画像生成部１１４ｂは、方向Ｙにおける基準位置（図４の例ではｙ＝３０１）における一次元の疑似画像を生成する。ライン疑似画像Ｉｍｂｌは、第二撮影画像Ｉｍｂの方向Ｙにおける基準位置に対応した線状の一次元の画像である。ライン疑似画像Ｉｍｂｌの方向Ｘの各位置における画素は、各位置での高さに応じた輝度値を有している。各画素の輝度値は、表面２ａの高さが高いほど高く設定され、表面２ａの高さが低いほど低く設定される。上述したように、各位置での表面２ａの高さは、第二撮影画像Ｉｍｂにおける輝線ＢＬの方向Ｙにおける基準位置（基準線）からのずれに対応している。よって、ライン疑似画像生成部１１４ｂは、各画素に、各位置での輝線ＢＬの基準位置からのずれに応じた輝度値を与えることにより、ライン疑似画像Ｉｍｂｌを生成する。ライン疑似画像Ｉｍｂｌは、疑似画像の一例であり、ライン疑似画像生成部１１４ｂは、疑似画像生成部の一例である。また、ライン疑似画像Ｉｍｂｌは、一次元疑似画像とも称されうる。

図５は、図４の第二撮影画像Ｉｍｂから生成されたライン疑似画像Ｉｍｂｌの説明図である。図５に示されるように、図４の輝線ＢＬに対応したライン疑似画像Ｉｍｂｌ３０１では、方向Ｘの各位置ｘ＝１〜２０において、表面２ａの高さが高いほど大きな輝度値が与えられる。すなわち、区間Ａ４の各位置（画素、ｘ＝９〜１２）の輝度値が最も高く、区間Ａ３の各位置（ｘ＝６〜８，１３，１４）の輝度値が区間Ａ４の輝度値よりも低く、区間Ａ２の各位置（ｘ＝４，５，１５，１６）の輝度値が区間Ａ３の輝度値よりも低く、区間Ａ１の各位置（ｘ＝１〜３，１７〜２０）の輝度値が区間Ａ２の輝度値よりも低く設定される。これにより、図５に示されるような、高さが高い場所ほど輝度値が高いライン疑似画像Ｉｍｂｌが得られる。

二次元疑似画像生成部１１４ｃは、方向Ｙの各位置（基準位置）毎に取得された方向Ｘに沿った一次元の複数のライン疑似画像Ｉｍｂｌを方向Ｙに結合することにより、二次元疑似画像を生成する。二次元疑似画像は、第二検査画像の一例であり、二次元疑似画像生成部１１４ｃは、第二検査画像生成部の一例である。二次元疑似画像は、高さ画像や、三次元画像、凹凸画像等とも称されうる。

高さ異常検出部１１４ｄは、二次元疑似画像に基づいて、表面２ａの高さの異常を検出する。高さ異常検出部１１４ｄは、例えば、疑似画像の輝度値が所定範囲に無い領域、すなわち、表面２ａの高さが所定範囲内に無い領域の広さが、閾値以上であった場合に、当該領域を高さ異常（凹凸異常）として検出する。高さ異常検出部１１４ｄは、第一異常検出部とも称されうる。

輝度検査部１１３は、第一撮影画像Ｉｍａに基づいて表面２ａの輝度検査を行う。輝度検査部１１３は、第一画像取得部１１３ａや、検査領域決定部１１３ｂ、二次元輝度画像生成部１１３ｃ、輝度異常検出部１１３ｄ等を有している。

第一画像取得部１１３ａは、撮影画像Ｉｍｃから第一撮影画像Ｉｍａを取得する。また、検査領域決定部１１３ｂは、同じ基準位置の第二撮影画像Ｉｍｂに含まれる輝線ＢＬに基づいて、第一撮影画像Ｉｍａにおける検査領域を決定する。第一画像取得部１１３ａは、第一撮影画像取得部の一例である。

図６は、第一撮影画像Ｉｍａを示す説明図であり、図７は、第一撮影画像Ｉｍａに基づくライン輝度画像Ｉｍａｌの生成を示す説明図である。図６には、位置ｙ＝３０１における第一撮影画像Ｉｍａ３０１の一例が示されている。なお、図６には、図示されていないが、第一撮影画像Ｉｍａ３０１の各画素は、輝度値を有している。また、第一撮影画像Ｉｍａの方向Ｘおよび方向Ｙの画素数は、図６の例には限定されない。

図６に示されるように、検査領域決定部１１３ｂは、位置ｙ＝３０１（基準位置）における第一撮影画像Ｉｍａ３０１に、同じ位置ｙ＝３０１（基準位置）における第二撮影画像Ｉｍｂ３０１に含まれている輝線ＢＬを当てはめる。そして、図７に示されるように、検査領域決定部１１３ｂは、輝線ＢＬと重なった位置の画素を抽出し、これを線状に並べて、ライン輝度画像Ｉｍａｌを生成する。図７から明らかとなるように、検査領域決定部１１３ｂは、第二撮影画像Ｉｍｂ３０１における輝線ＢＬの形状に応じて、当該輝線ＢＬ上で方向Ｙにおいて位置ｙ＝３０１とは異なる位置（ｙ＝２９８〜３００）にある画素を、位置ｙ＝３０１の画素として取り扱う。図１，４からわかるように、第一撮影画像Ｉｍａ３０１および第二撮影画像Ｉｍｂ３０１における輝線ＢＬの位置は、表面２ａにおいてライトシートＬＳが当たっている位置を示している。図６の第一撮影画像Ｉｍａ３０１におけるにおける輝線ＢＬの位置は、一次元の検査領域の一例である。

二次元輝度画像生成部１１３ｃは、方向Ｙの各位置（基準位置）毎に取得された方向Ｘに沿った一次元の複数のライン輝度画像Ｉｍａｌを方向Ｙに結合することにより、二次元輝度画像を生成する。二次元輝度画像は、第一検査画像の一例であり、二次元輝度画像生成部１１３ｃは、第一検査画像生成部の一例である。また、ライン輝度画像Ｉｍａｌは、一次元輝度画像とも称されうる。

輝度異常検出部１１３ｄは、二次元輝度画像に基づいて、表面２ａの異常を検出する。輝度異常検出部１１３ｄ、例えば、輝度画像の輝度値が所定範囲に無い領域の広さが、閾値以上であった場合に、当該領域を輝度異常として検出する。

以上説明したように、本実施形態では、検査領域決定部１１３ｂが、第一撮影画像Ｉｍａのうち輝度検査の対象とする画素（の位置）を、輝線ＢＬの位置に基づいて決定している。上述したように、第一撮影画像Ｉｍａ３０１および第二撮影画像Ｉｍｂ３０１における輝線ＢＬの位置は、表面２ａにおいてライトシートＬＳが当たっている位置を示している。このような構成によれば、例えば、エリアセンサ３０を仮想的にライトシートＬＳの照射方向に設置した場合の輝度画像を得ることができるため、検査システム１におけるエリア光源１０や、シート光源２０、エリアセンサ３０等のレイアウトの自由度が高まるという利点がある。

また、本実施形態では、画像検査装置１００は、輝線ＢＬに基づいて二次元輝度画像を生成する二次元輝度画像生成部１１３ｃ（第一検査画像生成部）に加えて、輝線ＢＬに基づいて二次元疑似画像を生成する二次元疑似画像生成部１１４ｃ（第二検査画像生成部）を備えている。したがって、本実施形態によれば、輝度検査部１１３による輝度検査、および光切断検査部１１４による光切断検査の双方を行うことができる。

この場合、本実施形態によれば、輝度検査部１１３によって輝度検査を行う方向Ｙにおける表面２ａの位置と、光切断検査部１１４によって高さ検査を行う方向Ｙにおける表面２ａの位置とを、より精度良く位置決めすることができる。したがって、本実施形態によれば、例えば、輝度および高さによる二つの異常検出結果に基づく異常判断を行う場合に、位置精度が向上し、より精度良く異常を判断できるという利点がある。

（変形例）
検査領域決定部１１３ｂは、表面２ａの所定位置、例えば位置ｙ＝３０１について、第一撮影画像Ｉｍａ中の検査領域を決定する際に、光学系のレイアウト、および第二撮影画像Ｉｍｂにおいて得られた輝線ＢＬに基づいて、第一撮影画像Ｉｍａの撮影位置（位置Ｐ１）にライトシートＬＳと平行な仮想ライトシートＶＬＳ（図１）が照射された場合に、当該第一撮影画像Ｉｍａ中に生じる仮想輝線（不図示）を推定してもよい。光学系のレイアウトとは、例えば、エリアセンサ３０の位置や、エリアセンサ３０による撮影方向、表面２ａへのライトシートＬＳの照射方向、第一撮影画像Ｉｍａの撮影位置（位置Ｐ１、第一撮影位置）、第二撮影画像Ｉｍｂの撮影位置（位置Ｐ２、第二撮影位置）等である。

検査領域は、第一撮影画像Ｉｍａ中でライトシートＬＳと平行な仮想ライトシートＶＬＳが当たる位置であるのが好適であるが、位置Ｐ１と位置Ｐ２との距離が大きくなりすぎると、第二撮影画像ＩｍｂにおいてライトシートＬＳによって生じる輝線ＢＬの位置と、第一撮影画像Ｉｍａにおいて仮想ライトシートＶＬＳによって生じる仮想輝線（不図示）の位置との差が大きくなる虞がある。このような場合にあっては、検査領域決定部１１３ｂは、光学系の幾何学的なレイアウトによって、仮想輝線を推定し、当該仮想輝線に基づいて、第一撮影画像Ｉｍａ中の検査領域を決定することができる。

図８は、図１のレイアウトにおいて、検査システム１の位置Ｐ１における仮想ライトシートＶＬＳと撮影方向との角度θ１と、位置Ｐ２におけるライトシートＬＳと撮影方向との角度θ２とを示す説明図である。また、図９は、図１（図８）のレイアウトにおける、高さＨｂ１，Ｈｂ２と、基準位置（基準線ＬＰ１，ＬＰ２）からのずれＤｂ１，Ｄｂ２とを示す説明図である。

例えば、図９に示されるように、検査システム１の位置Ｐ２における第二撮影画像Ｉｍｂ中の輝線ＢＬの位置Ｐ２での基準位置（基準線）ＬＰ２からのずれＤｂ２と、表面２ａの位置ｐｄにおけるライトシートＬＳの照射方向に沿った高さＨｂ２との関係は、公知の光切断法により、以下の式（１）で表される。
Ｈｂ２＝Ｆ２（Ｄｂ２） ・・・ （１）
ここに、Ｆ２（Ｄｂ２）は、位置Ｐ２での主走査方向から見た場合におけるライトシートＬＳの表面２ａへの照射方向とエリアセンサ３０による撮影方向との角度θ２（例えば、表面２ａ上での角度）に応じて定まる関数である。式（１）は、高さＨｂ２がずれＤｂ２の関数であることを意味する。この場合、ずれＤｂ２が大きいほど、高さＨｂ２が大きくなる。

同様に、検査システムの位置Ｐ１における第一撮影画像Ｉｍａ中の仮想輝線の位置Ｐ２の基準位置（基準線）ＬＰ１からのずれＤｂ１と、表面２ａの位置ｐｄにおける仮想ライトシートＶＬＳの照射方向に沿った高さＨｂ１との関係は、公知の光切断法により、以下の式（２）で表される。
Ｈｂ１＝Ｆ１（Ｄｂ１） ・・・ （２）
ここに、Ｆ１（Ｄｂ１）は、位置Ｐ１での主走査方向から見た場合における仮想ライトシートＶＬＳの表面２ａへの照射方向とエリアセンサ３０による撮影方向との角度θ１（例えば、表面２ａ上での角度）に応じて定まる関数である。式（２）は、高さＨｂ１がずれＤｂ１の関数であることを意味する。この場合、ずれＤｂ１が大きいほど、高さＨｂ１が大きくなる。

式（２）は、次の式（３）のように書き換えられる。
Ｄｂ１＝Ｆｉ１（Ｈｂ１） ・・・ （３）
ここに、Ｆｉ１（Ｈｂ１）は、Ｆ１（Ｄｂ１）の逆関数である。

ここで、仮想ライトシートＶＬＳはライトシートＬＳと平行である。よって、図９に示されるように、表面２ａにおける同じ位置ｐｄに関しては、仮想ライトシートＶＬＳに沿った高さＨｂ１と、ライトシートＬＳに沿った高さＨｂ２とは、同じである。したがって、式（１）および式（３）より、ずれＤｂ１は、以下の式（４）から求められる。
Ｄｂ１＝Ｆｉ１（Ｆ２（Ｄｂ２）） ・・・ （４）
一例として図１（図８）のレイアウトの場合、図９に示されるように、ずれＤｂ１の絶対値は、ずれＤｂ２よりも大きくなる。この場合、図６において、仮想輝線（不図示）は、輝線ＢＬよりも基準位置から離れた線となる。なお、このような仮想輝線の推定は、図１に示されるようなレイアウト以外の場合にも同様に適用可能である。また、関数により、位置Ｐ１と位置Ｐ２における主走査方向のずれの差も考慮することが可能である。

本変形例によれば、例えば、輝度および高さによる二つの異常検出結果に基づく異常判断を行う場合に、位置精度がより一層向上し、より一層精度良く異常を判断できるという利点がある。

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

例えば、光切断検査部１１４は、データ記憶部１３０に一旦記憶された第二撮影画像Ｉｍｂについてライン疑似画像Ｉｍｂｌを生成するのではなく、画像データ取得部１１１から得られた第二撮影画像Ｉｍｂについて、随時、ライン疑似画像Ｉｍｂｌを生成してもよい。さらに、その場合、輝度検査部１１３は、表面２ａのライン疑似画像Ｉｍｂｌが得られる度に、当該ライン疑似画像Ｉｍｂｌが得られた位置についての第一撮影画像Ｉｍａをデータ記憶部１３０から取得し、ライン輝度画像Ｉｍａｌを生成してもよい。

２ａ…表面（検査対象面）、３０…エリアセンサ、１００…画像検査装置、１１３ａ…第一画像取得部（第一撮影画像取得部）、１１３ｂ…検査領域決定部、１１３ｃ…二次元輝度画像生成部（第一検査画像生成部）、１１４ａ…第二画像取得部（第二撮影画像取得部）、１１４ｂ…ライン疑似画像生成部（疑似画像生成部）、１１４ｃ…二次元疑似画像生成部（第二検査画像生成部）、ＢＬ…輝線、Ｉｍａ…第一撮影画像、Ｉｍｂ…第二撮影画像、Ｉｍｂｌ…ライン疑似画像（疑似画像）、Ｉｍｃ…撮影画像、Ｐ１…位置（第一撮影位置）、Ｐ２…位置（第二撮影位置）。

Claims (4)

1. 検査対象面の第一方向に沿った複数の位置のそれぞれで前記検査対象面の二次元の第一撮影画像を取得する第一撮影画像取得部と、
   前記検査対象面の第一方向に沿った複数の位置のそれぞれで前記検査対象面上に照射された輝線の画像を含む前記検査対象面の二次元の第二撮影画像を取得する第二撮影画像取得部と、
   前記第二撮影画像のそれぞれにおける前記輝線の位置に基づいて当該第二撮影画像と対応する前記第一撮影画像における一次元の検査領域を決定する検査領域決定部と、
   複数の第一撮影画像のそれぞれにおける前記検査領域での画像を繋ぎあわせた二次元の第一検査画像を生成する第一検査画像生成部と、
   を備えた、画像検査装置。
2. 前記第二撮影画像のそれぞれにおける前記輝線の位置の基準線からのずれに応じた輝度値を与えた一次元の疑似画像を生成する疑似画像生成部と、
   前記疑似画像を繋ぎ合わせた二次元の第二検査画像を生成する第二検査画像生成部と、
   を備えた、請求項１に記載の画像検査装置。
3. 前記検査対象面の第一位置における前記第一撮影画像、および前記検査対象面の前記第一位置とは異なる第二位置における前記第二撮影画像は、一つのエリアセンサによって得られた撮影画像中の、前記第一方向に離間した二つの領域の画像である、請求項１または２に記載の画像検査装置。
4. 前記一つのエリアセンサにより、前記検査対象面の前記第一位置における前記第一撮影画像は、第一撮影位置で撮影されるとともに、前記検査対象面の前記第一位置における前記第二撮影画像は、前記第一撮影位置とは異なる第二撮影位置で撮影され、
   前記検査領域決定部は、前記検査対象面の前記第一位置について、前記第二撮影位置で撮影された前記第二撮影画像に含まれる前記輝線から、前記第一撮影位置に前記輝線を生じた光と平行な仮想光が照射された場合に前記第一撮影画像中に生じる仮想輝線を推定し、当該仮想輝線に基づいて前記第一撮影画像における一次元の検査領域を決定する、請求項３に記載の画像検査装置。

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