JP7010057B2 - 画像処理システムおよび設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム、および画像計測に用いる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法に関する。

ＦＡ（Factory Automation）分野などにおいては、対象物（以下、「ワーク」とも称す。）を照明装置からの光による照明下で撮像し、生成された画像データからワークに関する情報を取得する画像処理技術が利用されている。

画像処理技術分野において利用される照明装置として、多種多様な照明装置が開発されている。例えば、特開２００９－１２８３４５号公報（特許文献１）には、色彩光が互いに異なる複数の照明部を備える照明装置が開示されている。また、特開２０１５－２３２４８７（特許文献２）には、照明方向が異なる複数の照明を備える照明装置が開示されている。

特開２００９－１２８３４５号公報 特開２０１５－２３２４８７号公報

照明の色、照明の方向など、設定可能な条件が多い照明装置は、照明パターンが多く、ユーザは照明の色、照明の方向などすべてについて一から設定する場合、照明装置の点灯設定が煩雑なものとなってしまう虞がある。

本発明は、上述したように、照明の点灯設定をより簡単に行うことができる画像処理システムおよび設定方法を提供することを目的とする。

本開示の一例によれば、対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システムが提供される。画像処理システムは、対象物を撮像する撮像部と、対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度を調整できる照明部と、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１以上の評価画像を撮像部から取得する画像取得部と、画像取得部で取得した評価画像のうち、評価の対象となる評価対象画像、および、１の画像の部分領域であって評価の対象となる評価対象領域、の設定を受け付ける設定受付部と、各評価用点灯パターンに対応する評価対象画像に関する評価対象領域から特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部で得られた特徴量に基づいて、評価用点灯パターンに対応する評価値を算出する評価値算出部と、評価値算出部で得られた評価値に基づいて決定される係数を用いて、評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより、画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部とを含む。

この開示によれば、画像計測に用いる点灯パターンが評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより決定されるため、照明部の点灯設定をより簡単に行うことができる。

上述の開示において、評価用点灯パターンは、照明要素のうちひとつ、または、互いに近傍に位置する照明要素の集合が点灯し、その他は点灯しないパターンであってもよい。

この開示によれば、評価値は、所定の方向から対象物に入射する光に対する評価を示す値を意味し、対象物に入射するあらゆる方向からの光を各々、別々に評価することができる。

上述の開示において、照明部は、第１波長を主波長とする光と、第１波長とは異なる波長帯の第２波長を主波長とする光とを選択的に照射できるように構成されていてもよい。

この開示によれば、発光強度だけでなく、光の色も変更することができるため、より精度の高い画像計測を行なうことができる。

上述の開示において、設定受付部は、評価対象画像および評価対象領域に対応するラベル情報をさらに受け付けてもよい。また、評価値算出部は、評価対象領域から得られた特徴量と、評価対象領域に対応するラベル情報との対応関係に基づいて評価値を算出してもよい。

この開示によれば、評価値を算出する方法の自由度が上がり、ユーザは画像計測の内容に沿って評価値を算出することができる。

上述の開示において、ラベル情報は、評価対象画像および評価対象領域に欠陥が存在する状態を示す情報、または、欠陥が存在しない状態を示す情報であってもよい。

この開示によれば、欠陥検査に適した点灯パターンを決定することができる。
上述の開示において、特徴量は、コントラスト、色平均、色偏差、エッジ量のうち少なくとも１つであってもよい。

この開示によれば、様々な種類の特徴量に基づいて、評価用点灯パターンを評価することができるため、ユーザは画像計測の内容に沿って評価用点灯パターンを評価することができる。

上述の開示において、評価値算出部は、評価対象画像および評価対象領域のうち２つの領域において算出された特徴量の差の大きさ、または、評価対象画像および評価対象領域のうち１つの領域において算出された特徴量、若しくは領域において算出された特徴量の変動の大きさに基づいて、評価値を算出してもよい。

この開示によれば、画像計測において、画像内の特徴量の偏差が大きくなるような点灯パターンを決定することができる。

上述の開示において、パターン決定部は、複数の評価用点灯パターンから選択される１または複数の評価用点灯パターンからなる評価用点灯パターンの組合せを複数設定するとともに、各組合せに含まれる評価用点灯パターンに対応する評価値の合計を算出してもよい。

この開示によれば、評価用点灯パターンの組合せからなる点灯パターンの評価を評価値の合計に基づいて容易に行うことができる。

上述の開示において、パターン決定部は、組合せが示す点灯パターンと対応する評価値の合計とを表示するとともに、表示された組合せに対する選択を受付け、選択された組合せが示す点灯パターンを画像計測に用いる点灯パターンとして決定してもよい。

この開示によれば、ユーザは、評価値の合計に基づいて点灯パターンの選択ができるため、説明性の高い計測用点灯パターンを設定することができる。また、評価値の合計と点灯パターンを示す情報とが関連付けて表示されるため、ユーザは選択した点灯パターンを確認した上で、計測用点灯パターンを決定することができる。

本開示の別の一例によれば、対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度を調整できる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法が提供される。設定方法は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１以上の評価画像を撮像部から取得するステップと、各評価用点灯パターンに対応する前記１以上の評価画像のうちの評価対象画像内の評価対象領域から特徴量を算出するステップと、算出された特徴量に基づいて、評価用点灯パターンに対応する評価値を算出するステップと、算出された評価値に基づいて決定される係数を用いて、評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより、画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを含む。

この開示によれば、画像計測に用いる点灯パターンが評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより決定されるため、照明部の点灯設定をより簡単に行うことができる。

照明の点灯設定をより簡単に行うことができる画像処理システムおよび設定方法が提供される。

本開示の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

画像処理システム１の構成例を示す図である。 画像処理システム１の基本構成を示す模式図である。 照明装置のＸＺ断面を示す図である。 照明装置の底面図である。 制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。 計測用点灯パターンを決定する流れを示す図である。 注目領域の特徴量と、非注目領域の特徴量との差を評価値とする例を示す図である。 注目領域内の特徴量の変動量を評価値とする例を示す図である。 評価値の算出に必要な情報を設定するためのユーザインターフェイス画面である。 評価値の算出に必要な情報を設定するためのユーザインターフェイス画面である。 算出条件指定領域を示す図である。 計測用点灯パターンを選択するためのユーザインターフェイス画面である。 一の点灯パターンを選択した場合のユーザインターフェイス画面である。 制御装置の機能構成の一例を模式的に示した図である。 評価方法の変形例を示す図である。 評価用点灯パターンの変形例１を示す図である。 評価用点灯パターンの変形例２を示す図である。

§１ 適用例
図１を参照して、本発明の適用例について説明する。図１は、画像処理システム１の構成例を示す図である。

画像処理システム１は、対象物Ｗの外観画像を用いた画像計測を行なうためのシステムである。画像処理システム１は、対象物Ｗを撮像する撮像部の一例であるカメラ８と、対象物Ｗに光を照射する照明部の一例である照明装置４と、画像処理システム１において実行される処理を制御する制御装置１００とを備える。

照明装置４は、対象物Ｗに対して光を照射するための複数の照明要素（部分領域４０）から構成される。図１の例では、照明装置４は、１３個の部分領域４０から構成される。図１においては、部分領域４０の符号を一部省略している。なお、部分領域４０の数は、図１に示す例に限らず、２以上であればよい。部分領域４０の大きさは、互いに異なってもよく、また、互いに共通していてもよい。部分領域４０は、互いに同一平面上に配置されてもよく、また、互いに異なる平面上に配置されてもよく、各部分領域４０から対象物Ｗに対して光を照射することができるように配置されていればよい。照明装置４は、部分領域４０ごとに発光強度を調整することができる。ここで、発光強度を調整することができるとは、部分領域４０ごとに点灯または消灯することはもちろん、各部分領域４０から照射される光の強さを段階的に調整することも含む。

制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有している。制御装置１００は、画像取得部２１０と、設定受付部２２０と、特徴量算出部２３０と、評価値算出部２４０と、パターン決定部２５０とを含む。典型的には、画像取得部２１０と、設定受付部２２０と、特徴量算出部２３０と、評価値算出部２４０と、パターン決定部２５０とは、制御装置１００が備えるＣＰＵが、制御装置１００などに記憶されたプログラムを実行することで実現される。

画像取得部２１０は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に従って照明装置４から照明光を対象物Ｗに照射し、各評価用点灯パターンｘｉに対応する少なくとも１以上の評価画像Ｒをカメラ８から取得する。点灯パターンとは、各部分領域４０の発光強度を規定したものである。

設定受付部２２０は、各評価用点灯パターンｘｉを評価するにあたっての評価対象（評価範囲）の設定を受け付ける。設定受付部２２０は、評価用点灯パターンｘｉごとに複数の評価画像Ｒが取得された場合には、複数の評価画像Ｒの中から評価対象の評価対象画像の設定を受け付けるとともに、評価対象画像内の評価対象とする評価対象領域の設定を受け付ける。設定受付部２２０は、評価用点灯パターンｘｉごとに一の評価画像Ｒが取得された場合には、評価対象領域の設定を受け付ける。

特徴量算出部２３０は、各評価対象画像の評価対象領域から特徴量を算出する。評価対象画像は、評価用点灯パターンｘｉごとに得られる。よって、特徴量Ａは、評価用点灯パターンｘｉごとに得られる。なお、一の評価用点灯パターンｘｉごとに複数の評価対象領域が設定されている場合には、特徴量Ａは、一の評価用点灯パターンｘｉごとに複数算出される。

評価値算出部２４０は、算出された特徴量Ａに基づいて、評価用点灯パターンｘｉに対応する評価値Ｐｉを算出する。評価値Ｐｉは、たとえば、評価用点灯パターンｘｉが画像計測にどの程度適しているかを示す値である。

パターン決定部２５０は、評価値算出部２４０が算出した評価値Ｐｉに基づいて決定される係数ｌｉを用いて、評価用点灯パターンｘｉの線形結合を求めることにより、画像計測に用いる計測用点灯パターンＬを決定する。係数は、評価用点灯パターンｘｉごとに決定され、画像計測に用いる計測用点灯パターンＬに対する一の評価用点灯パターンｘｉの影響度合いを示す値である。

本実施の形態に係る画像処理システム１によれば、評価用点灯パターンｘｉを１つずつ評価して評価値Ｐｉを算出して、評価値Ｐｉに基づいて決定される係数ｌｉを用いて各評価用点灯パターンｘｉを線形結合して計測用点灯パターンＬが決定される。そのため、複数の部分領域４０を用いて実現される全ての点灯パターンを試さなくとも、予め定められた複数の評価用点灯パターンｘｉの下で撮像するだけでよく、照明装置４の点灯設定をより簡単に行なうことができる。

§２ 具体例
＜Ａ．画像処理システム構成＞
図２は、画像処理システム１の基本構成を示す模式図である。画像処理システム１は、主たる構成要素として、制御装置１００とカメラ８と、照明装置４とを含む。制御装置１００とカメラ８とは互いにデータ通信可能に接続される。照明装置４は、カメラ８を介して制御装置１００に制御される。

なお、以下では、説明の便宜上、照明装置４から光が照射される方向をＺ軸と規定し、紙面の左右方向をＸ軸とし、Ｘ軸およびＺ軸に対して垂直な軸をＹ軸とする。また、光が照射される側を下とする。また、図２の「Ｆｒｏｎｔ」と記載した位置から照明装置と対峙した場合の右側を右、左側を左、手前側を前、奥側を後ろとする。

照明装置４の上部には、カメラ８が照明装置４の上部から対象物Ｗを撮像することができるように、開口部４６が設けられている。なお、本実施の形態においては、カメラ８は、照明装置４の上部に設置されているとしたが、カメラ８の撮像視野の少なくとも一部に、照明装置４の照射領域の少なくとも一部が含まれるように設置されていればよく、照明装置４の横に設置されていてもよい。

カメラ８は、撮像視野に存在する被写体を撮像して画像を生成する撮像部である。カメラ８は、主たる構成要素として、レンズや絞りなどの光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの受光素子とを含む。

制御装置１００は、対象物Ｗ上の欠陥や汚れの有無の検査、対象物Ｗの大きさや配置や向きなどの計測、対象物Ｗ表面上の文字や図形などの認識といった画像処理の実行とは別に、画像処理の内容の設定を受け付けることができる。画像処理の内容の設定には、画像を取得するときの撮像条件の設定と、画像に対して実行する処理内容の設定とが含まれる。撮像条件の設定には、照明装置４に対する点灯設定と、カメラ８に対するカメラ設定とが含まれる。制御装置１００は、照明装置４に対する点灯設定を行なうための装置として機能する。なお、制御装置１００とは別に、照明装置４に対する点灯設定を行なう設定支援装置を設けてもよい。

制御装置１００は、表示部１０１と、表示部１０１の表示面に装着されるタッチパネル１０２とを含む。表示部１０１は、典型的には液晶ディスプレイからなり、たとえば、ユーザに設定内容を表示する。タッチパネル１０２は、各種の設定に関する情報を入力するための入力部として機能する。たとえば、ユーザは、表示部１０１に表示された情報に基づいてタッチパネル１０２を操作することで、画像処理の内容の設定に関する設定情報を入力することができ、各種設定を行なうことができる。なお、入力部はタッチパネルから構成されるとしたが、キーボードまたはマウス、あるいは、その両方から構成されるものであってもよい。

＜Ｂ．照明装置の構成＞
図３および図４を参照して、照明装置４の構成について説明する。図３は、照明装置４のＸＺ断面を示す図である。図４は、照明装置４の底面図である。

図３においては、照明装置４のＸＺ断面を図２の「Ｆｒｏｎｔ」と示した位置から見たものとする。図３に示すように、照明装置４の照明はドーム状である。照明装置４には、対象物Ｗと対向する位置に、主波長の異なる複数種類の発光部（以下「光源」とも称す。）が複数組設けられている。具体的には、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂから構成される一組の光源が複数組設けられている。なお、図２において、左斜め下向きの斜線が付されている光源は赤色光源ｒであり、ドットパターンが付されている光源は緑色光源ｇであり、右斜め下向きの斜線が付されている光源は青色光源ｂであって、符号を一部省略している。

複数の光源は複数の領域に分割されている。具体的に、照明装置４に設けられた複数の光源の各組の点灯領域に対して、中央の円形の中央領域４１（以下、「円形領域」とも称す。）と、中央領域４１を中心に外周に設けられた弧状の前領域４２、右領域４３、後領域４４、および左領域４５が設定されている。

中央領域４１、前領域４２、右領域４３、後領域４４、および左領域４５の各々の領域から照射される光は、入射方位が異なる。入射方位とは、Ｚ軸を中心とした方位である。また、前領域４２、右領域４３、後領域４４および左領域４５は、中央領域４１を中心に全体として環状を成している。本実施の形態においては、中央領域４１を中心とした環状領域が４つの領域に分割されているとしたが、４つより多くとも、３つ以下であってもよい。なお、中央領域４１から照射される光は、反射板４７にあたり、反射することによって、下に向かうようになっている。

また、複数の光源の各組の点灯領域に対して、円形の中央領域４１を中心に径の異なる環状の領域（以下、「環状領域」とも称す。）が複数設定されている。具体的には、上部領域と、中部領域と、下部領域とが設定されている。上部領域、中部領域、および下部領域は、それぞれ、複数の弧状の領域からなる。たとえば、上部領域は、前領域上部４２Ｕ、右領域上部４３Ｕ、後領域上部４４Ｕおよび左領域上部４５Ｕからなる。同様に中部領域は、前領域中部４２Ｃ、右領域中部４３Ｃ、後領域中部４４Ｃおよび左領域中部４５Ｃからなり、下部領域は、前領域下部４２Ｌ、右領域下部４３Ｌ、後領域下部４４Ｌおよび左領域下部４５Ｌからなる。径の異なる各環状領域から照射される光は、各々ＸＹ平面に入射する光の入射角が異なる。なお、環状領域は、３つ設定されているとしたが、３つより多くとも、２つであってもよい。

本実施の形態にかかる照明装置４に設けられた複数の光源は、１３個の領域に分割されている。以下、１３個に分割された各領域のことを部分領域とも称する。この部分領域が、本願発明の「照明要素」に相当する。照明装置４は、照明装置４に設けられた各部分領域ごとに光源の発光状態を調整することができる。ここで、光源の発光状態とは、光源の発光強度だけでなく、領域から照射される光の色や光の強度を含む。

本実施の形態にかかる照明装置４に設けられた各部分領域に赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂの各々が設けられているため、部分領域ごとに照射する光の色を変えることができる。なお、赤色光源ｒから照射される光の主波長と、緑色光源ｇから照射される光の主波長と、青色光源ｂから照射される光の主波長とは互いに波長帯が異なる。そのため、照明装置４は、互いに波長帯が異なる主波長の光を選択的に照射できるように構成されている。

なお、各領域に、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂが、それぞれ同じ数だけ配置されている必要はなく、３種類の光源が各々１つずつ以上配置されていればよい。また、各領域に含まれている赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂの比率は同じであっても、同じでなくともよい。たとえば、一の領域には他の光源に比べて赤色光源ｒが多く配置されている一方、他の領域には他の光源に比べて赤色光源ｒが少なく配置されていてもよい。本実施の形態においては、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂが、それぞれ同じ数だけ配置されているものとして説明する。

＜Ｃ．制御装置１００のハードウェア構成＞
図５は、制御装置１００のハードウェア構成について示す模式図である。図５に示すように、制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有しており、予めインストールされたプログラムをプロセッサが実行することで、後述するような各種の処理を実現する。

より具体的には、制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサ１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２と、表示コントローラ１１４と、システムコントローラ１１６と、Ｉ／Ｏ（Input Output）コントローラ１１８と、ハードディスク１２０と、装置用インターフェイス１２２と、入力インターフェイス１２４と、通信インターフェイス１２８と、メモリカードインターフェイス１３０とを含む。これらの各部は、システムコントローラ１１６を中心として、互いにデータ通信可能に接続される。

プロセッサ１１０は、システムコントローラ１１６との間でプログラム（コード）などを交換して、これらを所定順序で実行することで、目的の演算処理を実現する。

システムコントローラ１１６は、プロセッサ１１０、ＲＡＭ１１２、表示コントローラ１１４、入力インターフェイス１２４およびＩ／Ｏコントローラ１１８とそれぞれバスを介して接続されており、各部との間でデータ交換などを行うとともに、制御装置１００全体の処理を司る。

ＲＡＭ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置であり、ハードディスク１２０から読み出されたプログラム、またはカメラ８によって取得されたカメラ画像、画像に対する処理結果、および撮像条件を含むワークデータなどを保持する。

表示コントローラ１１４は、表示部１０１と接続されており、システムコントローラ１１６からの内部コマンドに従って、各種の情報を表示するための信号を表示部１０１に出力する。

入力インターフェイス１２４は、タッチパネル１０２と接続されており、タッチパネル１０２から入力される各種情報をシステムコントローラ１１６に送信する。

Ｉ／Ｏコントローラ１１８は、制御装置１００に接続される記録媒体または外部機器との間のデータ交換を制御する。より具体的には、Ｉ／Ｏコントローラ１１８は、ハードディスク１２０と、装置用インターフェイス１２２と、通信インターフェイス１２８と、メモリカードインターフェイス１３０と接続される。

ハードディスク１２０は、典型的には、不揮発性の磁気記憶装置であり、プロセッサ１１０で実行されるアルゴリズムなどの制御プログラム１５０に加えて、各種設定値などが格納される。このハードディスク１２０にインストールされる制御プログラム１５０は、メモリカード１３６などに格納された状態で流通する。なお、ハードディスク１２０に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置やＤＶＤ－ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access Memory）などの光学記憶装置を採用してもよい。

装置用インターフェイス１２２は、カメラ８および照明装置４と、プロセッサ１１０との間のデータ伝送を仲介する。装置用インターフェイス１２２は、プロセッサ１１０から命令される撮像条件に従った指示を装置用インターフェイス１２２を介してカメラ８および照明装置４に出力する。また、装置用インターフェイス１２２は、対象物Ｗを撮像することで得られる画像データを取得し、プロセッサ１１０とカメラ８との間のデータ伝送を仲介する。

通信インターフェイス１２８は、プロセッサ１１０と図示しない他のパーソナルコンピュータやサーバ装置などとの間のデータ伝送を仲介する。通信インターフェイス１２８は、典型的には、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などからなる。

メモリカードインターフェイス１３０は、プロセッサ１１０と記録媒体であるメモリカード１３６との間のデータ伝送を仲介する。メモリカード１３６には、制御装置１００で実行される制御プログラム１５０などが格納された状態で流通し、メモリカードインターフェイス１３０は、このメモリカード１３６から制御プログラムを読み出す。メモリカード１３６は、ＳＤ（Secure Digital）などの汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）などの磁気記録媒体、またはＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体などからなる。あるいは、通信インターフェイス１２８を介して、配信サーバなどからダウンロードしたプログラムを制御装置１００にインストールしてもよい。

上述のような汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有するコンピュータを利用する場合には、本実施の形態に係る機能を提供するためのアプリケーションに加えて、コンピュータの基本的な機能を提供するためのＯＳ（Operating System）がインストールされていてもよい。この場合には、本実施の形態に係る制御プログラムは、ＯＳの一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の順序および／またはタイミングで呼び出して処理を実行するものであってもよい。

さらに、本実施の形態に係る制御プログラムは、他のプログラムの一部に組み込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には、上記のような組み合わせられる他のプログラムに含まれるモジュールを含んでおらず、当該他のプログラムと協働して処理が実行される。すなわち、本実施の形態に係る制御プログラムとしては、このような他のプログラムに組み込まれた形態であってもよい。

なお、代替的に、制御プログラムの実行により提供される機能の一部もしくは全部を専用のハードウェア回路として実装してもよい。

＜Ｄ．点灯パターンの決定方法の概要＞
本実施の形態において、制御装置１００は、互いに異なる評価用点灯パターンの下で撮像し、評価画像Ｒを取得し、評価画像Ｒに基づいて、評価用点灯パターンを評価し、その評価結果に基づいて画像計測に用いる計測用点灯パターンＬを決定する。

図６は、計測用点灯パターンＬを決定する流れを示す図である。制御装置１００は、各評価用点灯パターンｘｉの下で撮像された評価画像Ｒｉを取得し（Ｓ１０）、取得した評価画像Ｒｉに基づいて評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉを算出する（Ｓ２０）。制御装置１００は、得られた評価用点灯パターンｘｉごとの評価値Ｐｉから係数ｌｉを決定し（Ｓ３０）、係数を用いて評価用点灯パターンｘｉの線形結合を求めることで計測用点灯パターンＬを決定する（Ｓ４０）。

本実施の形態においては、計測用点灯パターンＬの評価値Ｐは、評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉを係数ｌｉを用いて線形結合した結果に実質的に等しいものとしている。

そのため、係数ｌｉは、評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉを線形結合したときに最大となるように係数ｌｉをフィッティングすることで、得られる。

本実施の形態において、評価値Ｐｉは、画像計測において計測したい特徴領域の特徴量と、特徴領域以外の領域の特徴量との差を大きくするにあたってどの程度寄与するかを示す値として算出される。「特定したい特徴領域」は、たとえば、特徴量を抽出したい領域であって、たとえば、キズが設けられている領域である。一方、「特徴領域以外の領域」は、たとえば、特徴量を抽出したくない領域であって、キズが設けられていない領域である。

制御装置１００は、このように得られた評価値Ｐｉを用いることで、特定したい特徴領域の特徴量と、特徴領域以外の領域の特徴量との差が大きくなる点灯パターンを計測用点灯パターンＬに決定することができる。このような計測用点灯パターンＬの下で得られた画像を用いて画像計測を行なうことで、検査として抽出したい特徴量を正確に抽出することができる。

本実施の形態においては、以下の式（１）に示す数理最適化問題を解くことで係数ｌｉを決定し、計測用点灯パターンＬを決定することができる。

ここで、添え字ｉは評価用点灯パターンｘｉの種別を示す添え字である。添え字ｈ２は、非特徴領域を示す添え字である。添え字ｈ１は、特徴領域を示す添え字である。係数αｉは、評価用点灯パターンｘｉが所定の領域から得られる特徴量Ａに与える影響度合いを示す係数である。光量ｂｉは、評価用点灯パターンｘｉに従って照明装置４から照明光を照射したときの照明光の光量である。

＜Ｅ．数理最適化問題の導出方法＞
式（１）に示す数理最適化問題の導出方法を説明する。本実施の形態における画像処理システム１は、画像計測において特定したい特徴領域の特徴量と、特徴領域以外の領域の特徴量との差が大きくなる点灯パターンを計測用点灯パターンＬに決定する。つまり、特徴量を求める評価関数ｆを、照明装置４の点灯パターンを規定する照明パラメータで表現すると、式（２）で表される。なお、照明パラメータとは、照明の色、照明の明るさ、照明の位置を示す変数である。

ここで、ｘｉは、一の評価用点灯パターンを意味し、当該評価用点灯パターンｘｉにおいて点灯する位置、明るさ、色によって規定される。

ここで、特徴領域ｈ１の特徴量と特徴領域以外の非特徴領域ｈ２の特徴量との差を大きくするということは、式（３）を最大にする照明パラメータ（点灯パターン）を求める問題となる。

また、評価関数ｆは、各評価用点灯パターンが評価結果に与える影響度合いを示す係数αによって、次のような線形性を有する関数に近似できる。

評価関数ｆを式（４）のように近似できるため、式（３）は、式（５）のように近似できる。

評価用点灯パターンｘから照射される光の光量ｂが変化しないものと仮定すると、すなわち、ＯＮとＯＦＦしかないと仮定すると、ｘは式（６）のように近似できる。

式（６）を式（５）に代入することで、式（１）が求まる。なお、本実施の形態においては、各評価用点灯パターンｘｉは、一の部分領域内に含まれる一種類の光源を点灯させたパターンであるとして説明する。そのため、変数である係数ｌｉは０または１の範囲をとり、評価用点灯パターンは３９種類のパターン（１３領域×３種類の光源）存在する。よって、ｎは３８となる。また、制約条件は、評価関数ｆに応じて決定される。本実施の形態においては、評価関数が画像内の所定の領域の色平均に関する関数など、輝度値に関する関数であるものとして説明する。

ここで、評価用点灯パターンｘｉごとに得られる（αｈ２ｉ－αｈ１ｉ）×ｂｉは、評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉに相当する。

＜Ｆ．評価画像Ｒｉの取得＞
本実施の形態において、制御装置１００は、照明装置４は、部分領域を１つずつ順番に点灯していくとともに、各部分領域から照射される光の色を順番に変更することで、評価用点灯パターンｘｉを変える。たとえば、照明装置４は、前領域下部４２Ｌに含まれる赤色光源ｒ、緑色光源ｇおよび青色光源ｂをそれぞれ順番に点灯したのちに、前領域中部４２Ｃに含まれる赤色光源ｒ、緑色光源ｇおよび青色光源ｂをそれぞれ順番に点灯し、というように、１３個に分割された各部分領域４０について、各部分領域４０に含まれる３種類の光源を別々に点灯させる。カメラ８は、各評価用点灯パターンｘｉの下で、撮像視野内を撮像して評価画像Ｒｉを生成する。制御装置１００は、カメラ８から評価画像Ｒｉを取得する。

本実施の形態において、照明装置４において、部分領域が１３領域設定されており、かつ各部分領域に３種類の光源が配置されていることから、評価用点灯パターンｘｉは、３９パターン（＝１３領域×３色光源）設定されている。また、評価画像Ｒｉは、３９パターンの評価用点灯パターンｘｉの各々について得られる。なお、評価画像Ｒｉの添え字ｉは評価用点灯パターンｘｉを示しており、評価画像Ｒｉは評価用点灯パターンｘｉの下で撮像された画像を意味する。

制御装置１００は、一の評価用点灯パターンｘｉごとに少なくとも１以上の評価画像Ｒｉを取得する。なお、本実施の形態においては、一の評価用点灯パターンｘｉに対して一の評価画像Ｒｉを取得するものとして説明する。制御装置１００は、評価画像Ｒｉを、評価用点灯パターンｘｉに対応させて、ＲＡＭ１１２などに記憶する。なお、評価画像Ｒｉを記憶する先は、ハードディスク１２０や、制御装置１００と通信可能に接続されたサーバなどであってもよい。

＜Ｇ．評価値Ｐｉの算出＞
評価値Ｐｉは、評価画像Ｒｉにおける特徴領域ｈ１の特徴量と特徴領域以外の非特徴領域ｈ２の特徴量との差の大きさを示す値である。評価値Ｐｉは、たとえば、特徴領域ｈ１を含む注目領域Ｈ１の特徴量Ａ１と、注目領域Ｈ１以外の非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２との差を求めることで得られる。また、評価値Ｐｉは、注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量であってもよい。

注目領域Ｈ１は、予め指定された領域であって、たとえば、ユーザによって指定される。具体的には、ユーザは、制御装置１００に接続された表示部＊に表示された対象物Ｗの画像を見ながら特徴領域ｈ１を特定し、特徴領域を含むように領域を指定する。

特徴量Ａは、たとえば、コントラスト、色平均、偏差、エッジ量のうち少なくとも１つを含む。評価値Ｐｉとして、注目領域Ｈ１の特徴量Ａ１と非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２との差、および、注目領域Ｈ１内の特徴量Ａの変動量のうち、いずれの値を用いるかは、予め定められていてもよく、また、ユーザによって選択できる構成であってもよい。

制御装置１００は、評価画像Ｒｉごとに評価値Ｐｉを算出する。評価画像Ｒｉは、評価用点灯パターンｘｉごとに得られるため、評価値Ｐｉも評価用点灯パターンｘｉごとに得られる。制御装置１００は、算出した評価値Ｐｉを評価用点灯パターンｘｉに対応させて、ＲＡＭ１１２など記憶する。なお、評価画像Ｒｉを記憶する先は、ハードディスク１２０や、制御装置１００と通信可能に接続されたサーバ５などであってもよい。

図７は、注目領域Ｈ１の特徴量Ａ１と、非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２との差を評価値Ｐとする例を示す図である。図８は、注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量を評価値Ｐとする例を示す図である。

図７に示すように、評価値Ｐは、注目領域Ｈ１内の特徴量Ａ１と、非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２との差である。注目領域Ｈ１は、特徴領域であるキズのある領域ｈ１を含む。一方、非注目領域Ｈ２は、領域ｈ１を含まない。

なお、注目領域Ｈ１の特徴量Ａ１と、非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２とは、注目領域Ｈ１と非注目領域Ｈ２とが互いに同じ面積であるとは限らないため、規格化された値であることが好ましい。図７においては、非注目領域Ｈ２についても規定されているものとしたが、非注目領域Ｈ２は評価画像Ｒ内の注目領域Ｈ１を除く領域であってもよい。

図７に示す例では、評価画像Ｒが「評価対象画像」の一例であり、注目領域Ｈ１および非注目領域Ｈ２が「評価対象領域」の一例である。

図８に示すように、評価値Ｐは、注目領域Ｈ１内の特徴量の最大値を特徴量Ａ’１とし、注目領域Ｈ１内の特徴量の最小値を特徴量Ａ’２とし、特徴量Ａ’１と特徴量Ａ’２との差分を評価値Ｐとしてもよい。なお、最大値と最小値を求めずとも、注目量領域Ｈ１内の特徴量の偏差を評価値Ｐとしてもよい。

図８に示す例では、評価画像Ｒが「評価対象画像」の一例であり、注目領域Ｈ１が「評価対象領域」の一例である。

＜Ｈ．係数ｌｉの決定＞
制御装置１００は、評価値Ｐｉから、式（１）の数理最適化問題を解いて、係数ｌｉを決定する。数理最適化問題は、式（７）の値が最大となるように、係数ｌをフィッティングする。フィッティング方法は、既知の方法を採用することができ、総当りで行ってもよく、あるいは、既知の探索法を利用してもよい。

ここで、数理最適化問題を解くにあたって、評価関数ｆを式（４）のような線形性を有する関数に近似することができる範囲として制約条件が定められている。この制約条件は、評価関数ｆ、すなわち評価値Ｐｉに応じて決定される。たとえば、式（１）の制約条件は、評価値Ｐｉを画素値に応じた値とした場合の制約条件である。

＜Ｉ．計測用点灯パターンの決定＞
制御装置１００は、得られた係数ｌｉに基づいて計測用点灯パターンＬを決定する。制御装置１００は、式（８）に示すように、計測用点灯パターンＬを、係数ｌｉを評価用点灯パターンｘｉの係数とした評価用点灯パターンｘｉの線形結合により求めることができる。

なお、本実施の形態においては、一の評価用点灯パターンｘｉは、部分領域内に含まれる一種類の光源を点灯させるものである。そのため、各評価用点灯パターンｘｉは、式（８）に示すような行列式で定義することができる。

＜Ｊ．検査用点灯パターンを決定するためのユーザインターフェイス＞
図９および図１０は、評価値Ｐの算出に必要な情報を設定するためのユーザインターフェイス画面６００である。図１１は、算出条件指定領域６４０を示す図である。図１２は、計測用点灯パターンＬを選択するためのユーザインターフェイス画面７００である。図１３は、一の点灯パターンを選択した場合のユーザインターフェイス画面である。

図９に示すように、ユーザインターフェイス画面６００は、第１範囲指定領域６２０、第２範囲指定領域６３０、算出条件指定領域６４０、および画像表示領域６５０を含む。

第１範囲指定領域６２０および第２範囲指定領域６３０は、いずれも評価画像Ｒ内の評価範囲を指定するための領域である。第２範囲指定領域６３０は、注目領域Ｈ１を指定するための領域である。第１範囲指定領域は、非注目領域Ｈ２を指定するための領域である。第１範囲指定領域６２０の編集ボタン６２２が操作されると非注目領域Ｈ２を編集することができる。第２範囲指定領域６３０の編集ボタン６３２が操作されると注目領域Ｈ１を編集することができる。

算出条件指定領域６４０は、評価値Ｐｉを算出するための条件を決定するための領域である。

画像表示領域６５０は、カメラ８から取得された画像を表示する。画像表示領域６５０は、全体表示領域６５２、表示制御アイコン群６５４、および拡大表示領域６５６を含む。全体表示領域６５２および拡大表示領域６５６は、カメラ８から取得された画像を表示する。拡大表示領域６５６は、全体表示領域６５２に比べて広く、全体表示領域６５２に表示された画像を拡大した画像を表示する。なお、拡大表示領域６５６に表示する画像は、全体表示領域６５２に表示された画像の一部を拡大した画像であってもよい。拡大表示領域６５６に表示される画像の表示範囲および倍率は、表示制御アイコン群６５４に対するユーザ操作（拡大または縮小など）に応じて変更される。拡大表示領域６５６は、評価する範囲を示す評価範囲枠６５７と、注目領域Ｈ１の範囲を示す注目領域枠６５８とを含む。

第２範囲指定領域６３０の編集ボタン６３２が選択されると、図１０に示す、注目領域Ｈ１を編集または設定するための表示に切り替わる。図１０に示すように、第２範囲指定領域６３０は、領域形状選択ボタン群６３４と、形状サイズ選択領域６３６とを含む。ユーザは、領域形状選択ボタン群６３４に含まれる所望のボタンを選択することで、注目領域Ｈ１として所望の形状（例えば、四角形、円、扇形など）を選択することができる。ユーザは、形状サイズ選択領域６３６に含まれるボタンおよび／または入力ボックスに対する操作により、所望の大きさおよび位置に注目領域Ｈ１を設定することができる。

なお、制御装置１００は、注目領域Ｈ１の設定に関して、形状サイズ選択領域６３６に含まれるボタンおよび／または入力ボックスに対する操作に依らず、画像上での操作により設定を受け付けてもよい。具体的には、制御装置１００は、編集ボタン６３２への操作を受け付けると、拡大表示領域６５６に注目領域Ｈ１を示す注目領域枠６５８の位置または大きさを変更するための変更ボタン６５５を表示し、変更ボタン６５５への操作を受け付ける。

ＯＫボタン６３１が操作されると、拡大表示領域６５６に表示された注目領域枠６５８で囲まれた範囲を注目領域Ｈ１として設定する。一方、キャンセルボタン６３３が操作されると、編集中の情報は削除される。

なお、第１範囲指定領域６２０の編集ボタン６２２が操作された場合も、編集ボタン６３２が操作された場合と同様、領域形状選択ボタン群６３４、形状サイズ選択領域６３６、および変更ボタン６５５などが表示される。

制御装置１００は、評価値の算出条件を設定するにあたって、評価対象の画像の指定および指定した画像内の評価対象の領域の指定を受け付ける。評価対象の画像を指定する。評価対象の領域は、第１範囲指定領域６２０および第２範囲指定領域６３０に含まれる各種ボタンを操作することで指定される。

図１１を参照して、算出条件指定領域６４０について説明する。図１１に示すように、算出条件指定領域６４０は、対象ワーク指定領域６４１と、使用領域選択タブ６４２とを含む。

対象ワーク指定領域６４１に含まれるボタンに対する操作により、評価値の算出に使用する画像を選択する。言い換えると、評価対象とする評価画像が選択される。また、対象ワーク指定領域６４１に含まれるボタンに対する操作により、ユーザは、選択された画像のうちの特徴領域を含まない画像（図中の良品数）、選択された画像のうちの特徴領域を含む画像（図中の不良品数）を設定することができる。言い換えると、評価対象とする評価画像に対応するラベル情報を受け付ける。また、図中の良品・不良品という言葉が示すように、ラベル情報として、欠陥が存在しない状態を示す情報、または、欠陥が存在する状態を示す情報を受け付ける。

制御装置１００は、受け付けた結果に基づいて、注目領域Ｈ１の特徴量と非注目領域Ｈ２の特徴量との差の大きさを評価値とするか、あるいは、注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量を評価値とするかを決定する。具体的には、使用領域選択タブ６４２に対する操作に基づいて、２領域を用いるか、１領域を用いるかが選択される。

２領域を用いる場合は、「ＯＫ」すなわち欠陥が存在しない領域と、「ＮＧ」すなわち欠陥が存在する領域とが用いられ、制御装置１００は、注目領域Ｈ１の特徴量と非注目領域Ｈ２の特徴量との差の大きさを評価値とすることを決定する。

１領域を用いる場合は、「ＮＧ」すなわち欠陥が存在する領域が用いられ、制御装置１００は、注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量を評価値とすることを決定する。

図１０に示す例では、評価対象の画像として一の画像が選択されており（使用ワーク数１）、当該画像が不良品の画像であり（不良品数１）、評価対象の領域（評価範囲枠６５７内）と、注目領域Ｈ１の領域（注目領域枠６５８）とが設定されており、かつ、２領域を用いて評価が行なわれることが設定されている。

言い換えれば、ユーザインターフェイス画面６００が操作されることで、評価の対象となる評価対象画像、および、１の画像の部分領域であって評価の対象となる評価対象領域が選択される。また、ユーザインターフェイス画面６００が操作されることで、評価対象画像および評価対象領域に対応するラベル情報がさらに受け付けられる。また、ユーザインターフェイス画面６００が操作されることで、ラベル情報としては、欠陥が存在しない状態を示す情報、または、欠陥が存在する状態を示す情報が受け付けられる。制御装置１００は、２領域を用いて評価が行なわれる場合に、注目領域Ｈ１の特徴量と非注目領域Ｈ２の特徴量との差の大きさを評価値とすることを決定するため、言い換えると、受け付けられたラベル情報と評価対象領域から得られる特徴量とから評価値を算出する。

なお、ユーザが、対象ワーク指定領域６４１および使用領域選択タブ６４２のみを操作し、評価対象の領域および注目領域Ｈ１の領域を設定しなかった場合には、選択された評価画像の全体を評価対象領域として設定してもよい。たとえば、良品の画像と不良品の画像とが選択され、２領域を使用領域として指定された場合には、良品の画像から得られる特徴量と不良品の画像から得られる特徴量との差の大きさが算出される。

制御装置１００は、特徴量の算出方法の指定を受け付ける。算出方法指定領域６４３は、特徴量の種類を選択するための特徴量選択タブ６４４と、特徴量を算出する際の前処理を選択するための前処理タブ６４５とを含む。特徴量選択タブ６４４および前処理タブ６４５に対する操作に応じて、特徴量の算出方法が決定される。

制御装置１００は、評価用点灯パターンの基準光量の設定を受け付ける。算出方法指定領域６４３は、光量設定領域６４６を含む。光量設定領域６４６に含まれるボタンに対する操作に応じて、評価用点灯パターンの基準光量の設定が受け付けられる。

制御装置１００は、複数の評価用点灯パターンｘｉから選択される１または複数の評価用点灯パターンｘｉからなる組合せを複数設定するとともに、各組合せごとに、一の組合わせに含まれる１または複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に対応する評価値の合計を算出し、組合わせが示す点灯パターンと、評価値の合計をユーザインターフェイス画面７００に表示する。

具体的には、図１２に示すように、計測用点灯パターンＬを決定するための処理の結果を示す結果領域７１０に、係数ｌｉが示す点灯パターンを照明画像７１２で表示するとともに、係数ｌｉにおける評価結果であるスコア値７１４が表示される。計測用点灯パターンＬを決定するための処理は、たとえば、図１１の探索ボタン６４７が操作されると開始され、処理が終了すると、図１２に示すユーザインターフェイス画面７００に切り替わるとともに、処理結果が結果領域７１０に表示される。

結果領域７１０には、係数ｌｉが異なる複数の点灯パターンが示されるとともに、各係数ｌｉにおけるスコア値７１４が表示される。ここで、係数ｌｉを評価用点灯パターンｘｉの係数とした評価用点灯パターンｘｉの線形結合により求められる点灯パターンは、式（８）が示すように、複数の評価用点灯パターンｘｉから選択される１または複数の評価用点灯パターンｘｉからなる評価用点灯パターンｘｉが組み合わさって構成される。そのため、係数ｌｉが異なる点灯パターンとは、評価用点灯パターンｘｉの組合わせが異なる点灯パターンを意味する。

また、スコア値は、式（７）により求められる。つまり、スコア値は、一の組合わせに含まれる１または複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に対応する評価値の合計に相当する。

表示された複数の照明画像７１２の中から、一の照明画像７１２の選択を受け付け、選択された状態でＯＫボタン７２０が操作されると、選択された照明画像７１２が示す点灯パターンが計測用点灯パターンＬとして決定される。一方、キャンセルボタン７３０が操作されると、計測用点灯パターンＬが決定されることなく、処理を終了する。たとえば、制御装置１００は、キャンセルボタン７３０への操作を受け付けたことに基づいて、評価値Ｐの算出に必要な情報を設定するためのユーザインターフェイス画面６００に表示を切り替えてもよい。

制御装置１００は、表示された係数ｌｉが示す点灯パターンに対する選択を受け付け、選択された点灯パターンで撮像したときの画像を表示してもよい。ユーザインターフェイス画面７００は、選択された点灯パターンで撮像したときの画像を表示する画像表示領域７４０を含む。

たとえば、結果領域７１０に含まれる点灯パターンの候補の中から１の点灯パターンが選択されると、制御装置１００は、選択された点灯パターンに従って照明光を照射することを照明装置４に指示するとともに、当該点灯パターンのもとで撮像することをカメラ８に指示し、得られた画像を画像表示領域７４０に表示する。なお、制御装置１００は、結果領域に表示する複数の点灯パターンの各々の下で撮像した画像を予め取得してもよい。

図１３は、一の点灯パターンを選択した場合のユーザインターフェイス画面７００である。図１３に示すように、一の点灯パターンを選択すると、選択している点灯パターンを示す選択枠７１６に表示されるとともに、選択された点灯パターンの下で撮像された画像が画像表示領域７４０に表示される。異なる点灯パターンを選択すると、図１３（ａ）から図１３（ｂ）、あるいは、図１３（ａ）から図１３（ｂ）のように、表示が切替わる。

これにより、ユーザは、スコア値だけでなく、実際に撮像して得られる画像を確認した上で、計測用点灯パターンＬを決定することができる。

＜Ｋ．制御装置１００の機能構成＞
図１４は、制御装置１００の機能構成の一例を模式的に示した図である。制御装置１００は、制御プログラム１５０を実行することで、図１４に示す各構成を制御して、計測用点灯パターンＬを決定する。

制御装置１００は、画像取得部２１０、設定受付部２２０、特徴量算出部２３０、評価値算出部２４０、およびパターン決定部２５０を含む。

画像取得部２１０は、評価画像Ｒをカメラ８から取得する。より具体的には、画像取得部２１０は、照明制御部２１２と、撮像制御部２１４とを含む。

照明制御部２１２は、ハードディスク１２０などの記憶部に評価用点灯パターン情報１６２として予め保存された評価用点灯パターンｘｉに従って照明装置４から照明光を照射するように照明装置４を制御するとともに、撮像制御部２１４に点灯中の評価用点灯パターンｘｉを通知する。

撮像制御部２１４は、評価用点灯パターンｘｉの通知を受けて、カメラ８に撮像指示を送るとともに、評価画像Ｒｉを取得し、評価用点灯パターンｘｉと評価画像Ｒｉとを対応付けてＲＡＭ１１２などの記憶部に保存する。

設定受付部２２０は、図９～図１１に示したユーザインターフェイス画面６００を介して入力された情報を設定情報１６０としてハードディスク１２０などの記憶部に保存する。設定情報１６０は、評価用点灯パターンｘｉに関する評価用点灯パターン情報１６２、評価対象を特定するための評価対象情報１６４、特徴量Ａの算出条件を示す第１条件情報１６６、および、評価対象情報１６４と第１条件情報１６６とに基づいて規定される評価値Ｐｉの算出条件を示す第２条件情報１６８を含む。

評価対象情報１６４は、評価対象とする画像を特定する情報、評価対象とする画像のうち、評価対象とする領域を特定する情報、評価対象とする領域のラベル情報などを含む。

第２条件情報１６８は、特徴量Ａの算出方法を特定する情報であって、たとえば、特徴量Ａがコントラスト、色平均、色偏差、エッジ量などの情報のうち、いずれの情報であるかを示す情報である。

制御装置１００は、条件決定部２６０を備えてもよい。条件決定部２６０は、評価対象情報１６４および第１条件情報１６６に基づいて評価値の算出方法を決定し、ハードディスク１２０に第２条件情報１６８として保存する。たとえば、評価対象領域として、注目領域Ｈ１だけが設定されている場合は、注目領域Ｈ１に対して設定されたラベル情報に基づいて、条件決定部２６０は、評価値として注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量を算出することを決定する。

特徴量算出部２３０は、評価対象情報１６４および第１条件情報１６６に基づいて、ＲＡＭ１１２に保存された評価画像Ｒｉから特徴量を算出し、ＲＡＭ１１２に算出した特徴量Ａｉを評価用点灯パターンｘｉに対応付けて記憶する。

評価値算出部２４０は、ＲＡＭ１１２に記憶された特徴量Ａｉと第２条件情報１６８とに基づいて、評価用点灯パターンｘｉごとに評価値Ｐｉを算出し、ＲＡＭ１１２に算出した評価値Ｐｉと評価用点灯パターンｘｉと対応付けて記憶する。条件決定部２６０、設定された評価対象から得られる特徴量Ａｉと評価対象に対して設定されたラベル情報に基づいて第２条件情報１６８を決定する。言い換えれば、評価値算出部２４０は、評価対象から得られる特徴量Ａｉと評価対象に対して設定されたラベル情報に基づいて評価値Ｐｉを算出する。

パターン決定部２５０は、係数設定部２５２と、スコア値算出部２５４と、条件抽出部２５６と、決定部２５８とを含む。

係数設定部２５２は、係数ｌｉを設定する。たとえば、係数設定部２５２は、係数ｌｉを設定し、設定した係数ｌｉに基づいてスコア値算出部２５４が算出したスコア値に基づいて係数ｌｉを調整する。

スコア値算出部２５４は、式（７）に従って、係数設定部２５２が設定した係数ｌｉと評価値算出部２４０が算出した評価値Ｐｉとから、スコア値を算出し、係数設定部２５２にスコア値Ｑを返し、ＲＡＭ１１２などの記憶部にスコア値Ｑと係数ｌｉとを対応付けて保存する。

条件抽出部２５６は、ＲＡＭ１１２などの記憶部に保存されているスコア値Ｑと係数ｌｉとの対応関係および特徴量Ａに基づいて規定される制約条件にしたがって、スコア値の高い係数ｌｉを複数選択して、係数ｌｉが示す点灯パターンを示す情報と係数ｌｉに対応するスコア値Ｑとを関連付けて表示部１０１に表示する。

決定部２５８は、入力部であるタッチパネル１０２からの情報に基づいて、計測用点灯パターンＬを決定する。決定部２５８はは、決定した計測用点灯パターンＬをハードディスク１２０などの記憶部に保存する。

なお、決定部２５８は、タッチパネル１０２からの情報によらずに計測用点灯パターンＬを決定してもよい。この場合、条件抽出部２５６を設けなくともよい。また、決定部２５８は、決定した計測用点灯パターンＬを表示部１０１に表示してもよい。また、計測用点灯パターンＬの下で対象物Ｗを撮像するように画像取得部２１０に指示し、取得した画像を表示部１０１に表示してもよい。

＜Ｌ．作用・効果＞
以上のように、画像処理システム１は、対象物Ｗを撮像するカメラ８と、複数の部分領域４０から構成され、部分領域４０ごとに点灯することができる照明装置４と、画像処理システム１において実行される処理を制御する制御装置１００とを備える。制御装置１００は、各評価用点灯パターンｘｉの下で撮像されて得られる評価画像Ｒｉを取得する画像取得部２１０と、評価用点灯パターンｘｉごとに得られる評価画像Ｒｉのうち評価対象となる領域の設定を受け付ける設定受付部２２０と、設定受付部２２０が受け付けた評価対象の範囲から特徴量Ａを算出する特徴量算出部２３０と、特徴量Ａから評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉを算出する評価値算出部２４０とを備える。また、制御装置１００は、評価値Ｐｉに基づいて決定される係数ｌｉを用いて評価用点灯パターンｘｉの線形結合を求めることにより計測用点灯パターンＬを決定するパターン決定部２５０を備える。

評価用点灯パターンｘｉを１つずつ評価して評価値Ｐｉを算出して、評価値Ｐｉに基づいて決定される係数ｌｉを用いて各評価用点灯パターンｘｉを線形結合して計測用点灯パターンＬが決定される。そのため、複数の部分領域４０を用いて実現される全ての点灯パターンを試さなくとも、予め定められた複数の評価用点灯パターンｘｉの下で撮像するだけでよく、照明装置４の点灯設定を簡単に行なうことができる。

さらに、評価用点灯パターンｘｉは、１の部分領域４０内の光源を点灯させ、他の部分領域４０内の光源を点灯させないパターンである。すなわち、評価値Ｐｉは、所定の方向から対象物Ｗに入射する光に対する評価を示す値を意味し、対象物Ｗに入射するあらゆる方向のからの光を各々、別々に評価することができる。

さらに、照明装置４は、主波長の波長帯が互いに異なる赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、青色光源ｂをそれぞれ独立して点灯することができる。そのため、光の色も調整することができ、より精度の高い画像計測を行なうことができる。また、主波長の波長帯が互いに異なるため、複数種類の光源を点灯させた点灯パターンの評価値を、赤色光源ｒを点灯させた点灯パターンの評価値と、緑色光源ｇを点灯させた点灯パターンの評価値と、青色光源ｂを点灯させた点灯パターンの評価値と線形結合することで実質的に求めることができる。

さらに、ユーザインターフェイス画面６００を介して、設定受付部２２０が受け付ける評価情報には、評価対象情報１６４が含まれる。評価対象情報１６４は、評価対象とする画像を特定する情報、評価対象とする画像のうち、評価対象とする領域を特定する情報、評価対象とする領域のラベル情報を含む。また、評価値算出部２４０は、評価対象から得られる特徴量Ａｉと評価対象に対して設定されたラベル情報に基づいて評価値Ｐｉを算出する。そのため、評価値を算出する方法の自由度が上がり、ユーザは画像計測の内容に沿って評価値を算出することができる。

さらに、ラベル情報は、欠陥が存在する状態を示す情報および欠陥が存在しない状態のうちの少なくとも一の情報である。そのため、欠陥検査に適した点灯パターンを決定することができる。

さらに、特徴量は、コントラスト、色平均、色偏差、エッジ量のうち少なくとも１つである。すなわち、様々な種類の特徴量に基づいて、評価用点灯パターンを評価することができるため、ユーザは画像計測の内容に沿って評価用点灯パターンを評価することができる。

さらに、評価値算出部２４０は、注目領域Ｈ１の特徴量と非注目領域Ｈ２の特徴量との差の大きさ、または、注目領域Ｈ１内の特徴量の変動量に基づいて評価値Ｐｉを算出する。そのため、画像計測において、画像内の特徴量の偏差が大きくなるような点灯パターンを決定することができる。

さらに、係数設定部２５２が、係数ｌｉを複数設定する。スコア値算出部２５４は、設定した各係数ｌｉに応じたスコア値Ｑを算出する。スコア値Ｑは、一の組合わせに含まれる１または複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に対応する評価値の合計に相当する。つまり、係数設定部２５２およびスコア値算出部２５４により、複数の評価用点灯パターンから選択される１または複数の評価用点灯パターンからなる評価用点灯パターンの組合せを複数設定するとともに、各組合せに含まれる評価用点灯パターンに対応する評価値の合計が算出される。そのため、評価用点灯パターンの組合せからなる点灯パターンの評価をスコア値に基づいて容易に行うことができる。

さらに、条件抽出部２５６は、係数ｌｉが示す点灯パターンを示す情報と係数ｌｉに対応するスコア値Ｑとを関連付けて表示部１０１に表示する。具体的には、ユーザインターフェイス画面７００に、結果領域７１０に、係数ｌｉが示す点灯パターンを照明画像７１２で表示するとともに、係数ｌｉにおける評価結果であるスコア値７１４が表示される。また、ユーザインターフェイス画面７００を介して選択された点灯パターンを、決定部２５８は、計測用点灯パターンＬを決定する。そのため、ユーザは、スコア値に基づいて点灯パターンの選択ができるため、説明性の高い計測用点灯パターンＬを設定することができる。また、スコア値と点灯パターンを示す情報とが関連付けて表示されるため、ユーザは選択した点灯パターンを確認した上で、計測用点灯パターンＬを決定することができる。

＜Ｍ．評価方法の変形例＞
上記実施の形態においては、一の評価用点灯パターンｘｉに対して、一の評価画像Ｒｉを取得する例を示した。一の評価用点灯パターンｘｉに対して複数の評価画像Ｒｉを取得し、複数の評価画像Ｒｉの各々から得られる特徴量から評価値Ｐｉを算出してもよい。

図１５は、評価方法の変形例を示す図である。図１５に示すように、特徴領域を含む第１評価画像ｒ１と、特徴領域を含まない第２評価画像ｒ２とを取得し、第１評価画像の特徴量ａ１と第２評価画像の特徴量ａ２との差分を評価値Ｐｉとしてもよい。また、特徴領域を含む複数の評価画像を取得し、評価画像内における変動量を各評価画像から算出し、算出した複数の変動量の平均を評価値Ｐｉとしてもよい。また、各評価画像内に注目領域Ｈ１と非注目領域Ｈ２とを設定し、注目領域Ｈ１の特徴量Ａ１と非注目領域Ｈ２の特徴量Ａ２との差分を各評価画像から算出し、算出した複数の差分の平均を評価値Ｐｉとしてもよい。

また、一の注目領域Ｈ１から抽出する特徴量を色偏差とし、当該色偏差を評価値Ｐｉとしてもよい。すなわち、注目領域Ｈ１の特徴量を評価値としてもよい。

＜Ｎ．評価用点灯パターンの変形例＞
上記実施の形態においては、各評価用点灯パターンｘｉは、一の部分領域内に含まれる一種類の光源を点灯させたパターンとして説明した。しかし、評価用点灯パターンは、これに限るものではない。図１６は、評価用点灯パターンの変形例１を示す図である。図１７は、評価用点灯パターンの変形例２を示す図である。

たとえば、図１６に示す例は、一の部分領域４０に含まれるすべての光源を点灯させたパターンを評価用点灯パターンとする例である。この場合に、評価画像Ｒｉとしてカラー画像を制御装置１００は取得する。カラー画像を構成する複数の画素の各々に含まれる赤色を示す画素値を抽出し、赤色を示す画素値により構成される赤色評価画像Ｒｉ（ｒ）を評価画像に対応する評価用点灯パターンｘｉにおいて赤色だけを点灯した赤色評価用点灯パターンｘｉ（ｒ）の評価画像とする。同様に、緑色評価画像Ｒｉ（ｇ）を緑色評価用点灯パターンｘｉ（ｇ）の評価画像とし、青色評価画像Ｒｉ（ｂ）を青色評価用点灯パターンｘｉ（ｂ）の評価画像とする。

このようにすることで、本実施の形態と同様、一の部分領域内に含まれる一種類の光源を点灯させたパターンごとに評価画像を実質的に取得することができる。このようにすることで、撮像回数を減らすことができる。

図１７に示す例は、複数の部分領域４０を点灯させるパターンを評価用点灯パターンｘｉとする例である。この場合、係数ｌｉは負の値を取り得り、制約条件として、各部分領域４０から照射される光の光量ｂが負の値とならないことを加えることで、式（１）の数理最適化問題を解くことできる。

図１７に示す例では、評価用点灯パターンてｘ０～ｘ３の各々の評価値Ｐ０～Ｐ３に基づいて、係数として（ｌ０、ｌ１、ｌ２、ｌ３）＝（－１，１，－１，１）が決定されて計測用点灯パターンＬが決定されている。

＜Ｏ．評価値の算出方法の変形例＞
上記実施の形態において、評価値Ｐｉは、評価画像Ｒｉにおける特徴領域ｈ１の特徴量と特徴領域以外の非特徴領域ｈ２の特徴量との差の大きさを示す値とした。評価値Ｐｉは、特徴領域ｈ１の特徴量と特徴領域以外の非特徴領域ｈ２の特徴量との差の大きさに限らず、エッジ検出の検出精度を示す値などであってもよい。

＜Ｐ．その他の変形例＞
（１） 本実施の形態においては、カメラ８と照明装置４とが別体となっている例を示したが、カメラ８と照明装置４とは一体であってもよい。

（２） 本実施の形態において、照明装置４は、ドーム形状をしているものとしたが、平板状の照明装置であってもよく、あるいは、リング状の形状であってもよい。また、カメラ８の光軸上に照明装置４を設けるものとしたが、照明装置４の位置はカメラ８の光軸上に配置されていなくともよい。

（３） 係数ｌｉは整数としたが、整数に限らない。たとえば、係数ｌｉの範囲を０≦ｌｉ≦１としてもよい。このようにすることで、各部分領域４０から照射される光の光量ｂに強弱をつけて調整することができるため、より、細かな設定を行なうことができる。

＜Ｑ．付記＞
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。

［構成１］
対象物（Ｗ）の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム（１）であって、
前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）と、
前記対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０）から構成され、照明要素（４０）ごとに発光強度を調整できる照明部（４）と、
互いに異なる複数の評価用点灯パターン（ｘｉ）の各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターン（ｘｉ）に対応する少なくとも１以上の評価画像（Ｒｉ）を前記撮像部（８）から取得する画像取得部（２１０）と、
前記画像取得部（２１０）で取得した前記評価画像（Ｒｉ）のうち、評価の対象となる評価対象画像（Ｒｉ）、および、１の画像の部分領域であって評価の対象となる評価対象領域（Ｈ１，Ｈ２）、の設定を受け付ける設定受付部（２２０）と、
各評価用点灯パターン（ｘｉ）に対応する前記評価対象画像（Ｒｉ）に関する前記評価対象領域（Ｈ１，Ｈ２）から特徴量（Ａｉ）を算出する特徴量算出部（２３０）と、
前記特徴量算出部（２３０）で得られた前記特徴量（Ａｉ）に基づいて、前記評価用点灯パターン（ｘｉ）に対応する評価値（Ｐｉ）を算出する評価値算出部（２４０）と、
前記評価値算出部（２４０）で得られた前記評価値（Ｐｉ）に基づいて決定される係数（ｌｉ）を用いて、前記評価用点灯パターン（ｘｉ）の線形結合を求めることにより、前記画像計測に用いる点灯パターン（Ｌ）を決定するパターン決定部（２５０）とを備える、画像処理システム。

［構成２］
前記評価用点灯パターン（ｘｉ）は、前記照明要素のうちひとつ、または、互いに近傍に位置する前記照明要素の集合が点灯し、その他は点灯しないパターンとする、構成１に記載の画像処理システム。

［構成３］
前記照明部は、第１波長を主波長とする光（ｒ）と、前記第１波長とは異なる波長帯の第２波長を主波長とする光（ｇ、ｂ）とを選択的に照射できるように構成されている、構成１または２に記載の画像処理システム。

［構成４］
前記設定受付部（２２０）は、前記評価対象画像および前記評価対象領域に対応するラベル情報（１６４）をさらに受け付け、
前記評価値算出部（２４０）は、前記評価対象領域から得られた前記特徴量（Ａｉ）と、当該評価対象領域に対応する前記ラベル情報（１６４）との対応関係に基づいて前記評価値（Ｐｉ）を算出する、構成１に記載の画像処理システム。

［構成５］
前記ラベル情報は、前記評価対象画像および前記評価対象領域に欠陥が存在する状態を示す情報、または、欠陥が存在しない状態を示す情報である（６４２）、構成４に記載の画像処理システム。

［構成６］
前記特徴量は、コントラスト、色平均、色偏差、エッジ量のうち少なくとも１つである（６４４，６４５）、構成１～構成５のいずれか１に記載の画像処理システム。

［構成７］
前記評価値算出部（２４０）は、前記評価対象画像および前記評価対象領域のうち２つの領域において算出された前記特徴量の差の大きさ（Ａ１，Ａ２）、または、前記評価対象画像および前記評価対象領域のうち１つの領域において算出された前記特徴量、若しくは領域において算出された前記特徴量の変動の大きさ（Ａ’１，Ａ’２）に基づいて、前記評価値を算出する、構成４～構成６のいずれか１に記載の画像処理システム。

［構成８］
前記パターン決定部は、前記複数の評価用点灯パターンから選択される１または複数の評価用点灯パターンからなる評価用点灯パターンの組合せを複数設定するとともに（２５２，２５６）、各組合せに含まれる評価用点灯パターンに対応する前記評価値の合計を算出する（２５４）、構成７に記載の画像処理システム。

［構成９］
前記パターン決定部は、
前記組合せが示す点灯パターン（７１２）と対応する評価値の合計（７１４）とを表示する（２５６）とともに、表示された組合せに対する選択を受付け（７１６）、
当該選択された組合せが示す点灯パターンを前記画像計測に用いる点灯パターンとして決定する（７２０，２５８）、構成８に記載の画像処理システム。

［構成１０］
対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度を調整できる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１以上の評価画像を撮像部から取得するステップ（Ｓ１０）と、
各評価用点灯パターンに対応する前記１以上の評価画像のうちの評価対象画像に関する評価対象領域から特徴量を算出するステップ（Ｓ２０）と、
算出された前記特徴量に基づいて、前記評価用点灯パターンに対応する評価値を算出するステップ（Ｓ３０）と、
算出された前記評価値に基づいて決定される係数を用いて、前記評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより、画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップ（Ｓ４０）とを備える、設定方法。

今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

１ 画像処理システム、４ 照明装置、８ カメラ、４０ 部分領域、４６ 開口部、４７ 反射板、１００ 制御装置、１０１ 表示部、１０２ タッチパネル、１１０ プロセッサ、１１２ ＲＡＭ、１１４ 表示コントローラ、１１６ システムコントローラ、１１８ コントローラ、１２０ ハードディスク、１２２ 装置用インターフェイス、１２４ 入力インターフェイス、１２８ 通信インターフェイス、１３０ メモリカードインターフェイス、１３６ メモリカード、１５０ 制御プログラム、１６０ 設定情報、１６２ 評価用点灯パターン情報、１６４ 評価対象情報、１６６ 第１条件情報、１６８ 第２条件情報、２１０ 画像取得部、２１２ 照明制御部、２１４ 撮像制御部、２２０ 設定受付部、２３０ 特徴量算出部、２４０ 評価値算出部、２５０ パターン決定部、２５２ 係数設定部、２５４ スコア値算出部、２５６ 条件抽出部、２５８ 決定部、２６０ 条件決定部、６００，７００ ユーザインターフェイス画面、６２０ 第１範囲指定領域、６２２，６３２ 編集ボタン、６３０ 第２範囲指定領域、６３４ 領域形状選択ボタン群、６３６ 形状サイズ選択領域、６４０ 算出条件指定領域、６４１ 対象ワーク指定領域、６４２ 使用領域選択タブ、６４３ 算出方法指定領域、６４４ 特徴量選択タブ、６４５ 前処理タブ、６４６ 光量設定領域、６４７ 探索ボタン、６５０，７４０ 画像表示領域、６５２ 全体表示領域、６５４ 表示制御アイコン群、６５５ 変更ボタン、６５６ 拡大表示領域、６５７ 評価範囲枠、６５８ 注目領域枠、７１０ 結果領域、７１２ 照明画像、７１６ 選択枠、Ａ 特徴量、Ｈ１ 注目領域、Ｈ２ 非注目領域、Ｌ 計測用点灯パターン、Ｐ 評価値、Ｑ スコア値、Ｒ 評価画像、Ｗ 対象物、ｂ 光量、ｌ 係数、ｘ 評価用点灯パターン。

Claims (9)

1. 対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システムであって、
   前記対象物を撮像する撮像部と、
   前記対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度を調整できる照明部と、
   互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１以上の評価画像を前記撮像部から取得する画像取得部と、
   前記画像取得部で取得した前記１以上の評価画像のうち、評価の対象となる評価対象画像、および、１の画像の部分領域であって評価の対象となる評価対象領域、の設定を受け付ける設定受付部と、
   各評価用点灯パターンに対応する前記評価対象画像内の前記評価対象領域から特徴量を算出する特徴量算出部と、
   前記特徴量算出部で得られた前記特徴量に基づいて、前記評価用点灯パターンに対応する評価値を算出する評価値算出部と、
   前記評価値算出部で得られた前記評価値に基づいて決定される係数を用いて、前記評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部とを備え、
   前記画像計測に用いる点灯パターンは、前記評価用点灯パターンの組合せが示す一の点灯パターンであり、
   前記画像取得部は、前記１以上の評価画像の撮像および前記画像計測において、記憶装置に格納された撮像条件に従って前記撮像部に撮像指示を送り、
   前記評価値算出部は、各評価用点灯パターンについて、前記評価対象領域において予め指定された領域である注目領域の特徴量と、前記評価対象領域における前記注目領域を除く領域である非注目領域の特徴量との差を用いて、前記評価値を算出し、
   前記係数は、
   前記複数の評価用点灯パターンのうちｉ番目の評価用点灯パターンに対応する場合に係数ｌｉとして表記され、
   係数ｌｉを含む以下の式（１）の数理最適化問題を、以下の式（２）の値が最大になるように解くことによって求められ、
   

   

   
   

   

   
   式（１）および式（２）において、
   添え字ｈ２は、前記非注目領域を示す添え字であり、
   添え字ｈ１は、前記注目領域を示す添え字であり、
   係数α _ｈ２ｉ は、ｉ番目の評価用点灯パターンが前記非注目領域から得られる特徴量に与える影響度合いを示す係数であり、
   係数α _ｈ１ｉ は、ｉ番目の評価用点灯パターンが前記注目領域から得られる特徴量に与える影響度合いを示す係数であり、
   光量ｂｉは、ｉ番目の評価用点灯パターンに従って前記照明部から照明光を照射したときの照明光の光量であり、
   評価値Ｐｉは、ｉ番目の評価用点灯パターンに対応する前記評価値を表す、画像処理システム。
2. 前記評価用点灯パターンは、前記照明要素のうちひとつ、または、互いに近傍に位置する前記照明要素の集合が点灯し、その他は点灯しないパターンとする、請求項１に記載の画像処理システム。
3. 前記照明部は、第１波長を主波長とする光と、前記第１波長とは異なる波長帯の第２波長を主波長とする光とを選択的に照射できるように構成されている、請求項１または請求項２に記載の画像処理システム。
4. 前記設定受付部は、前記評価対象画像および前記評価対象領域に対応するラベル情報をさらに受け付け、
   前記評価値算出部は、前記評価対象領域から得られた前記特徴量と、当該評価対象領域に対応する前記ラベル情報との対応関係に基づいて前記評価値を算出する、請求項１に記載の画像処理システム。
5. 前記ラベル情報は、前記評価対象画像および前記評価対象領域に欠陥が存在する状態を示す情報、または、欠陥が存在しない状態を示す情報である、請求項４に記載の画像処理システム。
6. 前記特徴量は、コントラスト、色平均、色偏差、エッジ量のうち少なくとも１つである、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の画像処理システム。
7. 前記パターン決定部は、前記複数の評価用点灯パターンから選択される１または複数の評価用点灯パターンからなる評価用点灯パターンの組合せを複数設定するとともに、各組合せに含まれる評価用点灯パターンに対応する前記評価値の合計を算出する、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像処理システム。
8. 前記パターン決定部は、
   前記組合せが示す点灯パターンと対応する評価値の合計とを表示するとともに、表示された組合せに対する選択を受付け、
   当該選択された組合せが示す点灯パターンを前記画像計測に用いる点灯パターンとして決定する、請求項７に記載の画像処理システム。
9. 対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度を調整できる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
   互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１以上の評価画像を撮像部から取得するステップと、
   各評価用点灯パターンに対応する前記１以上の評価画像のうちの評価対象画像内の評価対象領域から特徴量を算出するステップと、
   算出された前記特徴量に基づいて、前記評価用点灯パターンに対応する評価値を算出するステップと、
   算出された前記評価値に基づいて決定される係数を用いて、前記評価用点灯パターンの線形結合を求めることにより、画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備え、
   前記画像計測に用いる点灯パターンは、前記評価用点灯パターンの組合せが示す一の点灯パターンであり、
   前記撮像部は、前記１以上の評価画像の撮像および前記画像計測において、記憶装置において格納された撮像条件に従って制御され、
   前記評価値を算出するステップは、各評価用点灯パターンについて、前記評価対象領域において予め指定された領域である注目領域の特徴量と、前記評価対象領域における前記注目領域を除く領域である非注目領域の特徴量との差を用いて、前記評価値を算出し、
   前記係数は、
   前記複数の評価用点灯パターンのうちｉ番目の評価用点灯パターンに対応する場合に係数ｌｉとして表記され、
   係数ｌｉを含む以下の式（１）の数理最適化問題を、以下の式（２）の値が最大になるように解くことによって求められ、
   

   

   
   

   

   
   式（１）および式（２）において、
   添え字ｈ２は、前記非注目領域を示す添え字であり、
   添え字ｈ１は、前記注目領域を示す添え字であり、
   係数α _ｈ２ｉ は、ｉ番目の評価用点灯パターンが前記非注目領域から得られる特徴量に与える影響度合いを示す係数であり、
   係数α _ｈ１ｉ は、ｉ番目の評価用点灯パターンが前記注目領域から得られる特徴量に与える影響度合いを示す係数であり、
   光量ｂｉは、ｉ番目の評価用点灯パターンに従って前記照明部から照明光を照射したときの照明光の光量であり、
   評価値Ｐｉは、ｉ番目の評価用点灯パターンに対応する前記評価値を表す、設定方法。

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