JP7198728B2 - 画像検査システム、及び画像検査システムのパラメータ調整方法、特定アルゴリズム用の設定値調整システム、特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、検査対象となる物品を撮像した画像を用いて物品の検査を行う画像検査システム、及び画像検査システムのパラメータ調整方法、特定アルゴリズム用の設定値調整システム、特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法に関する。

従来、かかる画像検査システムとして、例えば、特許文献１に開示されているような、検査対象画像の中から特異部（欠陥部分）の候補となる候補領域を特定する手段（特定手段と称する）と、候補として特定した候補領域が特異部に該当するか否かを判定する手段（判定手段と称する）とを備える画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１３３７１号公報

ところで、上記従来の画像処理装置では、物品の検査を行う前に、特定手段により検査対象画像内の特異部の候補を特定するためのパラメータを調整する作業が必要となる。かかる作業では、画像処理装置の使用者が、検査対象画像の中から特定したい特異部が写っている画像を特定手段に入力する作業、特定手段が特定した候補領域を確認する作業、候補領域の確認結果に基づいてパラメータを調整する作業、を繰り返し行う必要があるため、画像処理装置の使用準備に手間がかかることが問題となっている。

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、検査用の画像から特定対象を特定する処理の調整作業を簡略化できる画像検査システム、及び画像検査システムのパラメータ調整方法、特定アルゴリズム用の設定値調整システム、特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法を提供することを課題とする。

本発明の画像検査システムは、
検査用の画像から特定対象が写る領域を特定するように構成された画像検査システムにおいて、
前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行するように構成され、且つ該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータを設定可能な特定手段と、
前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する調整手段であって、前記特定対象が写る特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出する調整手段と、
前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出する適合度導出手段と、を備え、
前記適合度導出手段は、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記適合情報を導出するように構成され、
前記調整手段は、前記適合情報に基づいて前記調整処理を実行するように構成される。

上記構成の画像検査システムによれば、調整手段による前記パラメータの調整処理を行う際、特定元画像を検査用の画像として特定手段の特定処理にかけると、特定手段で特定した候補領域には、特定対象の候補そのものが写る基準領域に加えて、該候補そのものが写る領域が膨張して基準領域の周囲に広がった膨張領域が含まれるため、候補領域は、特定対象を基準にすると膨張領域の分だけ誤って（過剰に）特定されたことになる。

このように、候補領域が特定対象そのものに対応する領域（すなわち、基準領域）の外側にまで広がっていると、適合度導出手段が導出した適合情報が示す適合度が低迷し、調整処理が実行されても特定処理の実行結果が適正でないとされる場合があるが、上記構成の画像検査システムでは、特定対象よりも大きく且つ特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出したうえで、候補領域のうちの判定エリア内に含まれる領域を特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域、候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って特定対象として特定された領域と判断するため、基準領域の外側に広がる膨張領域の少なくとも一部も特定対象に該当する領域として適正に特定されたものであると判定される。

従って、特定処理に伴って検査用の画像としての特定元画像における特定対象の候補そのものが写る領域が膨張する場合であっても、調整手段を実行することによりパラメータを調整（改善）することができる。

本発明の画像検査システムのパラメータ調整方法は、
検査用の画像から特定対象が写る領域を特定する画像検査システムのパラメータ調整方法において、
前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行する前に、該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータを設定し、
前記特定処理を実行した後に、前記特定対象が写る特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアが導出されている状態で、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出し、
該適合情報に基づいて前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する。

本発明の特定アルゴリズム用のパラメータ調整システムは、
検査用の画像から特定対象が写る領域を特定するように構成され、前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行するように構成され、且つ該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータを設定可能な特定手段を備える特定アルゴリズム用のパラメータ調整システムであって、
前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する調整手段であって、前記特定対象が写る特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域を判定エリアとして導出する調整手段と、
前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出する適合度導出手段と、を備え、
前記適合度導出手段は、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記適合情報を導出するように構成され、
前記調整手段は、前記適合情報に基づいて前記調整処理を実行するように構成される。

本発明の特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法は、
検査用の画像から特定対象が写る領域を特定する特定処理により、検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行する特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法であって、
前記特定処理を実行した後に、前記特定対象が写る特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアが導出されている状態で、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出し、
該適合情報に基づいてパラメータの調整に関する調整処理を実行する。

以上のように、本発明の画像検査システム、及び画像検査システムのパラメータ調整方法、特定アルゴリズム用の設定値調整システム、特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法によれば、検査用の画像から特定対象を特定する処理の調整作業を簡略化できる、という優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像検査システムの構成のブロック図である。 図２において、（ａ）は検査用の画像を区画した状態の説明図であり、（ｂ）は平均化処理により作成した平均化画像の説明図であり、（ｃ）は平均化画像に対する輝度差置換処理の説明図であり、（ｄ）は統合処理により作成した統合画像の説明図である。 図３は、同実施形態に係る画像検査システムにおいて、判定エリアを設定する処理の説明図である。 図４は、同実施形態に係る画像検査システムの動作のフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る画像検査システムについて添付図面を参照しつつ説明を行う。

本発明の画像検査システムは、検査対象となる物品が写る検査用の画像から特定対象（例えば、欠陥等）が写る領域を特定（検出）するように構成されたシステムである。

なお、検査用の画像とは、例えば、欠陥の有無によって良品であるか不良品であるかを判定する検査の対象となる物品が写っている画像のことであり、この場合、特定対象とは、検査の対象となる物品から発見する必要がある欠陥等のことである。

図１に示すように、画像検査システム１は、検査用の画像に基づいて、特定対象の候補が写る候補領域を特定（検出）した候補特定画像を作成する特定処理を実行するように構成され、且つ該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータであって、設定（変更）可能なパラメータを有する特定手段２と、前記候補領域内の前記候補の特定結果の正確さを示す情報を導出する適合度導出手段３と、適合度導出手段３が導出した適合情報に基づいて候補領域が特定対象に該当するものであるか判定する特定結果判定手段４と、前記適合情報に基づいて前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する調整手段５と、を備えている。

本実施形態に係る画像検査システム１では、物品の検査として、特定手段２による特定処理を実行する前に、前記パラメータの調整、より具体的には、特定処理によって候補領域を適正に特定するための調整を行う必要があり、この調整を調整手段５によって自動的に行うことができるようになっている。

特定手段２は、特定処理において、検査用の画像全体の中から特定対象の候補が写る領域を徐々に絞る（特定対象の候補が写る領域に徐々に焦点を合わせる）ことで候補領域を特定するように構成されており、この候補領域は、特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含んだ状態で特定される。

本実施形態に係る特定手段２は、検査用の画像を入力する画像入力部２０と、前記パラメータを入力するパラメータ入力部２１と、画像入力部２０により入力された検査用の画像と、パラメータ入力部２１により入力されたパラメータとに基づいて、検査用の画像から候補領域を特定した候補特定画像を作成する（すなわち、特定処理を実行する）候補特定手段２２と、を備えている。

画像入力部２０には、検査用の画像の他に、パラメータの調整用の画像（以下、特定元画像と称する）も入力可能である。特定元画像は、検査用の画像（検査対象となる物品）から発見したい特定対象が写っている画像である。

なお、画像入力部２０は、例えば、撮像装置で撮像した画像が直接入力されるように構成されていてもよいし、記憶装置に記憶されている画像を読み出すように構成されていてもよい。また、画像入力部２０には、撮像画像で撮像した画像の他、人手で作成した画像等も入力可能である。

候補特定手段２２は、上述の特定処理を実行するように構成されている。本実施形態に係る候補特定手段２２は、画像入力部２０に入力された検査用の画像Ｐ１を所定範囲の領域（以下、区画領域と称する）Ｌごとに区画する区画処理（図２（ａ）参照）と、区画処理で区画した領域内全体に対して、該領域に含まれる各画素の輝度値の平均値を設定することによって、平均化画像Ｐ２を作成する平均化処理（図２（ｂ）参照）と、平均化画像Ｐ２の画素のうちの一つを基準画素Ｌ１としたうえで、該基準画素Ｌ１の輝度と周囲の隣接画素Ｌ２（本実施形態では上下左右の４画素）の輝度とを比較し、各隣接画素Ｌ２の輝度のうち基準画素Ｌ１の輝度よりも所定値以上の大きさであり且つ最も大きい値の輝度を基準画素Ｌ１に設定する処理（図２（ｃ）参照）を、平均化画像Ｐ２内の各画素ごとに実行して複数の置換画像-を作成する輝度差置換処理と、区画処理を実行する位置をずらす（すなわち、位相を変更する）位相変更処理と、を繰り返して実行するように構成されており、さらに、この一連の処理を繰り返すことにより作成された複数の置換画像を合成した位相別合成画像を作成する位相別合成処理を実行するように構成されている。

なお、図２（ｃ）の場合は、各隣接画素Ｌ２の輝度が基準画素Ｌ１の周囲の輝度よりも低いため、基準画素Ｌ１の輝度の置き換えは行われない。また、基準画素Ｌ１の上下左右の４画素を隣接画素Ｌ２としたが、基準画素Ｌ１の斜め上方の画素や、斜め下方の画素を隣接画素Ｌ２に設定してもよい。

また、一つの区画サイズで、区画処理、平均化処理、輝度差置換処理、位相変更処理、位相別合成処理が完了すると、区画サイズを変更して再び区画処理、平均化処理、輝度差置換処理、位相変更処理、位相別合成処理を実行するように構成されている。

さらに、本実施形態に係る候補特定手段２２は、図２（ｄ）に示すように、かかる処理を実行することにより作成された複数の位相別合成画像を合成（統合）した統合画像Ｐ３を作成する統合処理を実行するように構成されている。この統合画像Ｐ３は、候補特定画像として用いられる画像であり、検査用の画像Ｐ１よりも解像度が低下している。

このようにすると、特定対象の候補そのものが写る領域（基準領域）Ｃ１には高い輝度（特徴量）が付与され、基準領域Ｃ１の周囲には該基準領域Ｃ１から離れるにつれて輝度が下がる領域（膨張領域）Ｃ２が形成される結果、候補領域Ｃは、膨張領域Ｃ２の広さの分だけ基準領域Ｃ１が膨張したような状態で特定される。なお、図２（ｄ）に示す膨張領域Ｃ２には、基準領域Ｃ１の周囲に広がり且つ基準領域Ｃ１よりも輝度が低い第一の膨張領域Ｃ２０と、該第一の膨張領域Ｃ２０の外側に広がり且つ該第一の膨張領域Ｃ２０よりも輝度が低い第二の膨張領域Ｃ２１とが含まれている。すなわち、膨張領域Ｃ２の輝度には勾配が付いているが、特定手段２に設定するパラメータによっては、膨張領域Ｃ２全体の輝度が一定となる（すなわち、輝度に勾配が付かない）場合もある。

候補特定手段２２は、区画領域Ｌのサイズと、位相変更処理における位相の変更量とを、特定処理の実行時に利用するパラメータとして入力可能に構成されており、この２つのパラメータに応じて、候補特定画像に写る候補領域Ｃのサイズ（膨張領域Ｃ２の広さ）が決まる。

適合度導出手段３は、候補領域Ｃと前記特定結果の正確さの判断基準とする判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出するように構成されており、前記特定結果の正確さを示す情報、すなわち、候補領域Ｃの候補が特定対象として正しく特定されたものであるか否かを判定する基準となる情報として適合情報を得られるようになっている。

適合度導出手段３は、判定エリアが入力されるエリア情報入力手段３０と、候補領域Ｃと判定エリアとに基づいて適合情報を判定する適合判定手段３１と、を有する。

本実施形態のエリア情報入力手段３０は、特定手段２のパラメータの調整作業を行う場合においては、後述するエリア導出手段５０によって導出された判定エリアが入力されるように構成されているが、エリア情報入力手段３０には、エリア導出手段５０から直接判定エリアが入力されてもよいし、エリア導出手段５０から記憶手段等を介して間接的に判定エリアが入力されてもよい。

適合判定手段３１は、候補領域Ｃ（基準領域Ｃ１及び膨張領域Ｃ２）に含まれている各画素について、判定エリア内に含まれるか判定エリア外に位置するかが判断され、候補領域Ｃの画素が判定エリア内に含まれている場合は、特定対象に該当する領域として適正に特定されていると判断し、候補領域Ｃの画素が判定エリア外に位置する場合は、特定対象として誤って特定されている（すなわち、過剰に特定されている）と判断するように構成されている。

そして、判定エリア内に含まれている候補領域Ｃの広さ（候補領域Ｃの画素数）と、判定エリア外の候補領域Ｃの広さ（候補領域Ｃの画素数）とに基づいて、適合情報が導出される。なお、適合情報が数値で表される場合、適合判定手段３１は、判定エリアの内外のそれぞれの領域に位置している候補領域Ｃの画素数に応じて適合情報の数値を増減させるように構成されていればよい。例えば、判定エリア内に含まれている候補領域Ｃの画素数（すなわち、適正に特定されていると判断された画素の数）に応じて適合情報の数値を加算し、判定エリア外の候補領域Ｃの画素数（すなわち、誤って特定されていると特定された画素の数）に応じて適合情報の数値を減算するように構成されていればよい。また、判定エリア内に含まれている候補領域Ｃの画素数に応じて適合情報の数値を乗算したり、判定エリア外の候補領域Ｃの画素数に応じて適合情報の数値を除算するように構成されていてもよい。

特定結果判定手段４は、検査用の画像Ｐ１（検査対象となる物品）の検査結果として、候補領域Ｃが特定領域に該当するものであるかを判定するように構成されている。

特定結果判定手段４は、物品（検査用の画像）の検査時において、例えば、候補領域Ｃが特定領域に該当するものであるかを判定するための判定基準情報が設定されており、適合情報が判定基準情報により示される条件を満たしていれば候補領域Ｃが特定対象に該当すると判定し、判適合情報が定基準情報により示される条件を満たしていなければ候補領域Ｃが特定対象に該当しないと判定するように構成されていればよい。

調整手段５は、特定元画像（いわゆる、教師画像）に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域を判定エリアとして導出するエリア導出手段５０と、特定手段２にパラメータを設定するパラメータ設定手段５１と、特定手段２の特定処理に使用したパラメータを最適化する最適化手段５２と、適合度導出手段３が導出した適合情報に基づいて最適化手段５２を実行するか否かを判定する実行判定手段５３とを有する。

エリア導出手段５０は、図３に示すように、特定対象Ｔの外縁よりもさらに外側で特定対象Ｔを取り囲む領域を、適合判定手段３１で使用する判定エリアＡとして導出するように構成されている。

本実施形態では、特定対象Ｔを取り囲む四角形状の第一の枠Ｆ１を設定し、この第一の枠Ｆ１に対して所定距離外側に離れた位置で該枠Ｆ１を取り囲む第二の枠Ｆ２を設定し、この第二の枠Ｆ２内の領域を判定エリアＡとしている。なお、第一の枠Ｆ１と第二の枠Ｆ２との距離は、例えば、候補特定手段２２に入力（設定）する区画領域Ｌのサイズに応じて設定することができ、候補特定手段２２に入力（設定）する区画領域Ｌの最大サイズから１ピクセル分に相当する距離を減算した値を前記距離として設定してもよい。

パラメータ設定手段５１は、特定手段２のパラメータの調整を行う前に複数のパラメータの候補（以下、候補パラメータと称する）を導出する候補パラメータ導出処理と、各候補パラメータ候補を特定手段２に設定したうえで特定処理を実行する実行処理と、該実行処理で実行した特定処理により作成された候補特定画像の候補領域Ｃについて適合度導出手段３によって導出された適合情報を候補パラメータに関連付ける関連付け処理と、を行うように構成されている。

最適化手段５２には、所謂、遺伝的アルゴリズムが用いられている。また、最適化手段５２は、各候補パラメータのうち、適合情報が最も良いものを選択する選択処理と、遺伝的アルゴリズムによって該選択処理で選択した候補パラメータから新たな候補パラメータを複数導出する候補作成処理と、候補作成処理で導出した各候補パラメータを順番に特定手段２に設定して特定処理を実行する再設定処理とを実行するように構成されており、実行判定手段５３が最適化手段５２を実行すると判定している間は、選択処理、候補作成処理、再設定処理を繰り返し実行するように構成されている。

実行判定手段５３は、最適化手段５２を実行するか否かを判定するための判定基準情報を有しており、判定基準情報が示す条件を適合度導出手段３が導出した適合情報が満たしていなければ最適化手段５２を実行すると判定し、判定基準情報が示す条件を適合度導出手段３が導出した適合情報が満たしていれば最適化手段５２を実行しないと判定したうえで、判定基準情報が示す条件を満たす適合情報を導出できた候補パラメータを最適なパラメータとして出力するように構成されている。なお、調整手段５は、最適なパラメータと判定した候補パラメータを適合情報と関連付けた状態で出力するように構成されており、さらに、最適なパラメータと判定した候補パラメータを出力した後は動作を終了するように構成されている。

本実施形態に係る画像検査システム１の構成は以上の通りである。続いて、本実施形態に係る画像検査システム１の動作を説明する。

画像検査システム１を使用する場合は、パラメータの調整、検査用の画像検査を順番に行う。

パラメータの調整作業を行う場合、画像検査システム１は、判定エリアＡの設定処理（Ｓ１）、候補パラメータの設定処理（Ｓ２）、候補パラメータによる特定処理（Ｓ３）、判定エリアＡを用いた適合度判定処理（Ｓ４）、を順番に実行し、適合度判定処理で導出された適合情報に基づいて、パラメータの最適化処理、すなわち、新たな候補パラメータを導出する処理、新たな候補パラメータによる特定処理、適合度判定処理、を順番に繰り返し実行する。

候補パラメータの設定処理は、候補特定画像を作成する特定処理を実行する前に実行され、複数の候補パラメータを導出する。なお、パラメータの調整作業を行う際の候補パラメータの初期値は、自動的に設定されていてもよいし、手動で設定されていてもよい。また、候補パラメータの初期値は、ランダムに決められた値であってもよいし、既存のパラメータに基づいて決められた値であってもよい。

候補パラメータによる特定処理は、各候補パラメータについて実行され、また、各候補パラメータでの特定処理の実行結果として出力される候補特定画像（すなわち、統合画像Ｐ３として出力される候補特定画像）のそれぞれについて適合度判定処理が実行される。

そして、候補パラメータの中に、判定基準情報の条件を満たす適合情報が存在する場合（Ｓ５でＹｅｓ）は、かかる適合情報が関連付けられている候補パラメータを最適なパラメータとし（Ｓ６）、判定基準情報の条件を満たす適合情報が存在しない場合（Ｓ５でＮｏ）は、パラメータの最適化処理（Ｓ７）、新たな候補パラメータによる特定処理（Ｓ７からＳ３の処理）、適合度判定処理（Ｓ４）を順番に繰り返し実行する。

以上のように、本実施形態に係る画像検査システム１、及び画像検査システム１のパラメータ設定方法によれば、調整手段５による前記パラメータの調整処理を行う際に特定元画像を検査用の画像Ｐ１として特定手段２の特定処理にかけると、特定手段２で特定した候補領域Ｃには、特定対象Ｔの候補そのものが写る基準領域Ｃ１に加えて、該候補そのものが写る領域が膨張して基準領域Ｃ１の周囲に広がった膨張領域Ｃ２が含まれるため、候補領域Ｃは、特定対象Ｔを基準にすると膨張領域Ｃ２の分だけ誤って（過剰に）特定されたことになる。

そのため、特定対象Ｔが写る領域と同じ広さ（形状）の領域が判定エリアＡとして設定されていると仮定した場合、候補領域Ｃが特定対象Ｔそのものに対応する領域（すなわち、基準領域Ｃ１）の外側にまで広がっていると、適合度導出手段３が導出した適合情報が示す適合度が低迷し、調整処理が実行されても特定処理の実行結果が適正でないとされることがあるが、上記構成の画像検査システム１では、特定対象Ｔよりも大きく且つ特定対象Ｔを取り囲む領域である判定エリアＡを導出したうえで、候補領域Ｃのうちの判定エリアＡ内に含まれる領域を特定対象Ｔに該当する領域として適正に特定されている領域、候補領域Ｃのうちの前記判定エリアＡ外の領域を、誤って特定対象Ｔとして特定された領域と判断するため、基準領域Ｃ１の外側に広がる膨張領域Ｃ２の少なくとも一部も特定対象Ｔに該当する領域として適正に特定されたものであると判定される。

従って、特定処理に伴って検査用の画像Ｐ１としての特定元画像における特定対象Ｔの候補そのものが写る領域が膨張する場合であっても、調整手段５を実行することによりパラメータを調整（改善）することができる。

なお、本発明の画像検査システム１、及び画像検査システム１のパラメータ調整方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態では、特定手段２のパラメータを調整するための調整手段５が検査装置に組み込まれていたが、この構成に限定されない。例えば、調整手段５は、検査装置とは別のパラメータ調整システムとして独立して構成し、この調整システムが特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法を実行するように構成されていてもよい。

１…画像検査システム、２…特定手段、３…適合度導出手段、４…特定結果判定手段、５…調整手段、２０…画像入力部、２１…パラメータ入力部、２２…候補特定手段、３０…エリア情報入力手段、３１…適合判定手段、５０…エリア導出手段、５１…パラメータ設定手段、５２…最適化手段、５３…実行判定手段、Ａ…判定エリア、Ｃ…候補領域、Ｃ１…基準領域、Ｃ２…膨張領域、Ｆ１…第一の枠、Ｆ１…枠、Ｆ２…第二の枠、Ｌ…区画領域、Ｐ１…画像、Ｔ…特定対象

Claims (4)

1. 検査用の画像から特定対象が写る領域を特定するように構成された画像検査システムにおいて、
   前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行するように構成され、且つ該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータを設定可能な特定手段と、
   前記特定手段が前記特定処理によって前記検査用の画像から前記候補特定画像を作成する前に前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する調整手段と、
   前記候補領域内の前記候補の特定結果の正確さを示す適合情報を出力する適合度導出手段と、を備え、
   前記調整手段は、前記特定対象が写る教師画像である特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出するエリア導出手段と、前記パラメータの候補となる候補パラメータを前記特定手段に設定するパラメータ設定手段と、前記特定手段に設定した前記候補パラメータを最適化する最適化手段と、前記最適化手段を実行するか否かを判定する実行判定手段とを有し、
   前記適合度導出手段は、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を前記適合情報として導出するように構成され、
   前記パラメータ設定手段は、複数の前記候補パラメータを導出する候補パラメータ導出処理と、複数の前記候補パラメータのそれぞれを前記特定手段に設定した状態で該特定手段に前記特定元画像への前記特定処理を実行させる実行処理と、前記実行処理で実行した前記特定処理によって前記候補パラメータごとに作成された前記候補特定画像の前記候補領域について前記適合度導出手段によって導出した前記適合情報を前記候補パラメータに関連付ける関連付け処理と、を行うように構成され、
   前記最適化手段は、複数の前記候補パラメータのうち、前記適合情報が最も良いものを選択する選択処理と、前記選択処理で選択した前記候補パラメータから遺伝的アルゴリズムにより新たな前記候補パラメータを複数導出する候補作成処理と、前記候補作成処理で導出した複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれを１つずつ前記特定手段に設定して前記特定処理を実行する再設定処理とを実行するように構成され、
   前記実行判定手段は、前記最適化手段を実行するか否かを判定するための判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されている場合、該候補パラメータを最適な前記パラメータとして出力し、前記判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されていない間は、前記選択処理、前記候補作成処理、前記再設定処理と、複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれについて前記特定処理と前記適合情報の導出とを行い、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付ける処理を繰り返し実行するように構成される、
   画像検査システム。
2. 検査用の画像から特定対象が写る領域を特定する画像検査システムのパラメータ調整方法において、
   前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行する前に、該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータの調整を行い、
   前記パラメータの調整では、
   前記特定対象が写る教師画像である特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出し、
   前記パラメータの候補となる候補パラメータを複数導出し、
   複数の前記候補パラメータを一つずつ用いて前記特定元画像への前記特定処理を実行することによって、前記候補パラメータごとの前記候補特定画像を作成し、
   前記候補特定画像のそれぞれについて、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出するとともに、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付け、
   前記特定処理で用いる前記候補パラメータを最適化する最適化処理を実行するか否かを判定するための判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されている場合は、該候補パラメータを最適な前記パラメータとして出力し、前記判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されていない間は、複数の前記候補パラメータのうち、前記適合情報が最も良いものを選択し、前記適合情報が最も良い前記候補パラメータから遺伝的アルゴリズムにより新たな前記候補パラメータを複数導出し、複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれについて前記特定処理と前記適合情報の導出とを行い、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付けることを繰り返す、
   画像検査システムのパラメータ調整方法。
3. 検査用の画像から特定対象が写る領域を特定するように構成され、前記検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行するように構成され、且つ該特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータを設定可能な特定手段を備える特定アルゴリズム用のパラメータ調整システムであって、
   前記特定手段が前記特定処理によって前記検査用の画像から前記候補特定画像を作成する前に前記パラメータの調整に関する調整処理を実行する調整手段と、
   前記候補領域内の前記候補の特定結果の正確さを示す適合情報を出力する適合度導出手段と、を備え、
   前記調整手段は、前記特定対象が写る教師画像である特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出するエリア導出手段と、前記パラメータの候補となる候補パラメータを前記特定手段に設定するパラメータ設定手段と、前記特定手段に設定した前記候補パラメータを最適化する最適化手段と、前記最適化手段を実行するか否かを判定する実行判定手段とを有し、
   前記適合度導出手段は、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を前記適合情報として導出するように構成され、
   前記パラメータ設定手段は、複数の前記候補パラメータを導出する候補パラメータ導出処理と、複数の前記候補パラメータのそれぞれを前記特定手段に設定した状態で該特定手段に前記特定元画像への前記特定処理を実行させる実行処理と、前記実行処理で実行した前記特定処理によって前記候補パラメータごとに作成された前記候補特定画像の候補領域について前記適合度導出手段によって導出した前記適合情報を前記候補パラメータに関連付ける関連付け処理と、を行うように構成され、
   前記最適化手段は、前記候補パラメータのうち、前記適合情報が最も良いものを選択する選択処理と、前記選択処理で選択した前記候補パラメータから遺伝的アルゴリズムにより新たな前記候補パラメータを複数導出する候補作成処理と、前記候補作成処理で導出した複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれを１つずつ前記特定手段に設定して前記特定処理を実行する再設定処理とを実行するように構成され、
   前記実行判定手段は、前記最適化手段を実行するか否かを判定するための判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されている場合、該候補パラメータを最適な前記パラメータとして出力し、前記判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されていない間は、前記選択処理、前記候補作成処理、前記再設定処理と、複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれについて前記特定処理と前記適合情報の導出とを行い、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付ける処理を繰り返し実行するように構成される、
   特定アルゴリズム用のパラメータ調整システム。
4. 検査用の画像から特定対象が写る領域を特定する特定処理により、検査用の画像に基づいて、前記特定対象の候補そのものが写る領域である基準領域と、前記候補そのものが写る領域が膨張して前記基準領域の周囲に広がった膨張領域とを含む候補領域を特定した候補特定画像を作成する特定処理を実行する特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法であって、
   前記特定処理を実行する前に、前記特定処理における前記候補領域の特定時に使用するパラメータの調整を行い、
   前記パラメータの調整では、
   前記特定対象が写る教師画像である特定元画像に基づいて、前記特定対象よりも大きく且つ前記特定対象を取り囲む領域である判定エリアを導出し、
   前記パラメータの候補となる候補パラメータを複数導出し、
   複数の前記候補パラメータのそれぞれを一つずつ用いて前記特定元画像への前記特定処理を実行することによって、前記候補パラメータごとの前記候補特定画像を作成し、
   前記候補特定画像のそれぞれについて、前記候補領域のうちの前記判定エリア内に含まれる領域を、前記特定対象に該当する領域として適正に特定されている領域であると判断し、前記候補領域のうちの前記判定エリア外の領域を、誤って前記特定対象として特定された領域であると判断し、適正に特定されていると判断された領域の広さと、誤って特定されたと判断された領域の広さとに基づいて、前記候補領域と前記判定エリアとの適合度を示す適合情報を導出するとともに、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付け、
   前記特定処理で用いる前記候補パラメータを最適化する最適化処理を実行するか否かを判定するための判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されている場合は、該候補パラメータを最適な前記パラメータとして出力し、前記判定基準情報が示す条件を満たす前記適合情報が関連付けられている前記候補パラメータが導出されていない間は、複数の前記候補パラメータのうち、前記適合情報が最も良いものを選択し、前記適合情報が最も良い前記候補パラメータから遺伝的アルゴリズムにより新たな前記候補パラメータを複数導出し、複数の新たな前記候補パラメータのそれぞれについて前記特定処理と前記適合情報の導出とを行い、前記候補特定画像の作成に使用した前記候補パラメータと前記適合情報とを関連付けることを繰り返す、
   特定アルゴリズム用のパラメータ調整方法。

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