JP7273659B2 - 画像計測システム - Google Patents

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本発明は、例えばワーク等の計測対象物を撮像した画像に基づいて計測処理を実行する画像計測システムに関する。
従来より、計測対象物を撮像した画像に基づいて計測処理を実行する画像計測システムが知られている。特許文献１に開示された画像計測システムは、照明方向が異なる複数の輝度画像から計測対象物の表面の法線ベクトルを求め、この法線ベクトルに基づき計測対象物の表面形状を示す形状画像を生成する、いわゆるフォトメトリックステレオの原理を利用しており、フォトメトリックステレオの原理に基づいて生成された形状を示す検査画像を用いて検査対象物の良否が判定可能に構成されている。
このような画像計測システムは、例えばパーソナルコンピュータ等からなる設定装置と、設定装置に接続されたカメラとを備えており、設定装置がカメラを制御し、カメラで撮像した画像を設定装置が取得して各種画像処理や判定処理を実行するように構成されているのが一般的である。このようなシステムにおいて適切な撮像をカメラで行うためにはカメラの露光時間やアナログゲインなどの設定値を状況や計測対象物に応じて変更する必要があり、これら各設定項目の設定値は設定装置から通信経路を経て変更することが可能になっている。ところが、各設定項目と、その設定値を保持するレジスタのアドレスとの対応関係は、カメラの機種毎、カメラのメーカー毎に異なっているのが通常であり、例えばカメラを別の機種に変更しようとすると、画像検査アプリケーションのプログラム修正やドライバソフトウェアの再インストールなど、多くの手間を伴うことになる。
そこで、近年、設定装置とカメラとの接続インターフェースの標準化規格としてＧｅｎＩＣａｍ規格が策定され、設定装置で構築する画像検査アプリケーションからカメラを制御したり、カメラで撮像した画像を取得するインターフェースについて、ＧｅｎＩＣａｍ（登録商標）規格を満たしたカメラとアプリケーション間で標準化することが行われている。
特開２０１５－２３２４８１号公報
ところで、実際のライン上で画像計測システムを運用して計測対象物の計測処理を行う運用時計測処理以外に、各種設定調整のための調整用計測処理を実行したい場合がある。調整用計測処理としては、例えば、ホワイトバランスを調整するためにＲＧＢ別の濃淡検査を実施する処理、画像が一様に同じピント・明るさになるように画像両端に計測領域を設定してエッジ検査や濃淡検査を実施する処理、ラインカメラのＸＹ比率が等しくなるようにエッジ幅を計測する処理、カメラ個体のキャリブレーションを行うために、キャリブレーション専用の計測処理を実行した上で、その結果をカメラ個体にフィードバックする処理等がある。その他にも、例えば、異なる波長の光を照射して撮像した複数の撮像画像を合成するマルチスペクトルイメージングにおいて、タクト短縮を図るため、色抽出の性能を落とさずに、どの点灯色を削減可能かシミュレートする処理、各点灯色の明るさのバランスを調整するため、点灯色ごとの濃淡検査を実施する処理等がある。
既存の設定装置とカメラの接続インターフェースを用いる場合、運用時計測処理は設定装置で行われるので、調整用計測処理についても同様に設定装置に実装した上で、状況に応じてどちらの計測処理を実行するかを、同じ設定装置の中で柔軟に切り替えたり、調整用計測処理の側で調整した設定内容を、同じ設定装置の中で運用時計測処理の側へ反映したりすることが比較的簡単であった。
ところが、近年、カメラの処理性能が向上してきており、設定装置ではなく、カメラの内部で運用時計測処理の少なくとも一部を実行することが可能になってきている。このようなカメラにおいて調整用計測処理が設定装置に依存しているままだと、設定装置とカメラとの間の画像転送負荷が増大するばかりでなく、運用時計測処理と調整用計測処理とで類似箇所が多数あるにもかかわらず、設定装置とカメラの両方で似て非なる処理フローを二重に作り込む必要があり、無駄が多くなるという問題があった。その上、設定装置で設定調整した内容をカメラに正確に同期させる必要があり、その難易度が高いという問題もあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、接続インターフェースを用いて設定装置と撮像装置を接続して運用時計測処理と調整用計測処理とを実行可能にする場合に、両装置間の画像転送負荷の増大を抑制するとともに、処理フローの作り込みの無駄を排除し、しかも、両装置間の同期の難易度を低くすることにある。
上記目的を達成するために、第１の発明は、計測対象物を撮像する撮像処理を実行し、当該撮像処理により取得した画像に基づいて計測対象物の計測処理フローを実行する撮像装置と、当該撮像装置に接続され、当該撮像装置の設定を行うための設定用アプリケーションを実行可能な設定装置とを備えた画像計測システムであって、前記設定装置は、前記設定用アプリケーションを実行し、設定用エディタを表示部に表示させる表示制御部と、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて選択された調整処理に対応する前記撮像装置のレジスタの値を書き換えることにより、前記撮像装置に前記調整処理の開始及び終了を要求する設定装置側プロセッサとを備え、前記撮像装置は、前記設定装置からの前記調整処理の開始要求を受け取り、当該調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを生成する調整フロー生成処理と、当該調整フロー生成処理で生成された調整フローを実行する調整フロー実行処理と、前記撮像処理により取得した画像を前記設定装置に送信する送信処理と、前記設定装置からの前記調整処理の終了要求を受け取ると、前記設定装置に送信した画像に基づいて前記設定用エディタ上で調整されたパラメータを前記計測処理フローに反映するパラメータ反映処理とを実行する撮像装置側プロセッサを備えている。
この構成によれば、設定装置の表示制御部が設定用アプリケーションを実行して設定用エディタを表示部に表示させると、使用者が、その表示部に表示されている設定用エディタにて調整処理を選択することが可能になる。設定用エディタにて調整処理を選択すると、設定装置側プロセッサは、選択された調整処理に対応する撮像装置のレジスタの値を書き換える。これにより、撮像装置に調整処理の開始及び終了を要求することが可能になる。
一方、撮像装置は、設定装置から調整処理の開始要求を受け取ると、調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを撮像装置内で生成して実行する。また、撮像処理により撮像された画像は設定装置に送信することが可能である。そして、設定装置から調整処理の終了要求を受け取ると、設定装置に送信した画像に基づいて設定用エディタ上で調整されたパラメータを、計測処理フローに反映する。
したがって、各種設定調整のための調整用計測処理を撮像装置で実行できるので、設定装置と撮像装置との間の画像転送負荷が軽減する。また、調整フロー及び計測処理フローの両方が撮像装置内で生成されるので、設定装置で同様なフローを生成する必要はなく、処理フローを二重に作り込む必要が無くなるとともに、設定装置と撮像装置との同期の難易度が低くなる。
第２の発明は、前記撮像装置側プロセッサは、前記パラメータ反映処理の実行により反映されたパラメータで前記計測処理フローを実行し、当該計測処理フロー実行後の画像を前記設定装置に送信するように構成され、前記表示制御部は、前記撮像装置側プロセッサから送信された前記計測処理フロー実行後の画像を前記表示部に表示可能に構成されている。
この構成によれば、設定用エディタ上で調整されたパラメータが反映された画像を表示部に表示することが可能になる。したがって、計測に適した画像であるか否かを使用者が確認できる。
第３の発明は、前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて前記調整処理の選択操作がなされたか否かを検出し、前記調整処理の選択操作がなされたことを検出した場合に、前記調整処理の開始を前記撮像装置に要求するように構成されている。
この構成によれば、使用者が表示部に表示された設定用エディタを操作して調整処理を選択すると、当該調整処理の選択操作がなされたことを設定装置側プロセッサが検出し、設定装置側プロセッサは、調整処理の開始を撮像装置側プロセッサに要求する。調整処理の開始要求を受け取った撮像装置側プロセッサは、当該調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを生成する。したがって、使用者が調整処理を選択するという簡単な操作だけで、調整処理の開始を要求することができる。
第４の発明は、前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタ上で行われた調整画面を開く操作を、前記調整処理の選択操作がなされたと判定するように構成されている。
すなわち、使用者が調整画面を開く操作を行ったということは、設定用エディタ上で該当する調整処理を開始したということである。したがって、調整画面を開く操作を、調整処理の選択操作がなされたことと判定することで、調整処理の開始を的確なタイミングで要求することができる。調整画面を開く操作は、例えば設定装置に接続されたマウスやキーボード、タッチ操作パネル等の操作機器による操作状態を検出することで可能になる。
第５の発明は、前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて前記調整処理の終了操作がなされたか否かを検出し、前記調整処理の終了操作がなされたことを検出した場合に、前記調整処理の終了を前記撮像装置に要求するように構成されている。
この構成によれば、使用者が表示部に表示された設定用エディタを操作して調整処理を選択した後、その調整処理が終了して終了操作がなされると、当該調整処理の終了操作がなされたことを設定装置側プロセッサが検出し、設定装置側プロセッサは、調整処理の終了を撮像装置側プロセッサに要求する。調整処理の終了要求を受け取った撮像装置側プロセッサは、パラメータを計測処理フローに反映する。したがって、使用者が調整処理を終了するという簡単な操作だけで、調整処理の開始を要求することができる。
第６の発明は、前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタ上で調整画面を閉じる操作を、前記調整処理の終了操作がなされたと判定するように構成されている。
すなわち、使用者が調整画面を閉じる操作を行ったということは、設定用エディタ上で該当する調整処理を終了ということである。したがって、調整画面を閉じる操作を、調整処理の終了操作がなされたと判定することで、調整処理の終了を的確なタイミングで要求することができる。調整画面を閉じる操作は、例えば設定装置に接続されたマウスやキーボード、タッチ操作パネル等の操作機器による操作状態を検出することで可能になる。また、調整画面を閉じる操作としては、例えば、設定用エディタ上での閉じるボタンの操作、完了ボタンの操作等を挙げることができる。
第７の発明は、前記撮像装置側プロセッサは、前記調整フロー生成処理時に、前記計測処理フローを構成している複数のユニット内の一部のユニットをコピーして前記調整フローのユニットとするように構成されている。
この構成によれば、調整フローの生成時に、計測処理フローの一部のユニットを用いることができるので、調整フローの生成処理がシンプルになる。例えば、ホワイトバランスの調整フローの場合、ホワイトバランスは計測処理フローの中の撮像ユニットのパラメータなので、撮像ユニットをコピーして記調整フローに組み込むことができる。このとき、計測処理フロー上の撮像ユニット以外のユニットは調整フローに必要ないのでコピーしない。
第８の発明は、前記撮像装置側プロセッサは、前記調整フロー生成処理時に、前記調整処理による調整結果を評価するための評価用ユニットを前記調整フローに組み込むように構成されている。
この構成によれば、評価用ユニットが調整フローに自動的に組み込まれるので、使用者が調整処理による調整結果の良否を評価することができる。例えば、ホワイトバランスの調整フローの場合、調整後のホワイトバランスが最適であるか否かを評価するための濃淡検査ユニットを評価用ユニットとして調整フローに自動的に組み込むことができる。
第９の発明は、前記撮像装置側プロセッサは、前記評価用ユニットによる評価結果に関する情報を前記設定装置に送信するように構成され、前記表示制御部は、前記撮像装置側プロセッサから送信された前記評価結果に関する情報を前記表示部に表示可能に構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、撮像装置側で行われた評価用ユニットによる評価結果に関する情報を表示部に表示することができるので、使用者は評価結果に関する情報に基づいて調整結果の良否を容易に評価することができる。また、使用者は評価結果に関する情報に基づいて評価結果が良好になるように調整処理のパラメータの調整等を行うこともできる。
第１０の発明は、前記撮像装置側プロセッサは、前記評価用ユニットによる評価結果に基づいて、当該評価結果が良好になる方向に前記パラメータを自動調整するように構成されている。
この構成によれば、撮像装置側で調整処理を実行し、調整処理による調整結果を評価した上で、評価結果が良好になる方向に調整処理のパラメータを自動調整することができる。
第１１の発明は、前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定エディタ上で調整処理のキャンセル指示を受け付けるとともに、前記撮像装置に前記調整処理のキャンセルを要求するように構成され、前記撮像装置側プロセッサは、前記設定装置からの前記調整処理のキャンセル要求を受け取った場合に、前記パラメータを前記計測処理フローに反映させない処理を実行するように構成されている。
すなわち、調整処理を行った後、使用者がその調整処理をキャンセルしたい場合が考えられる。この場合、表示部に表示された設定エディタ上で使用者が調整処理のキャンセル指示を行うと、そのキャンセル指示を設定装置側プロセッサが受け付け、撮像装置に対して調整処理のキャンセルを要求する。撮像装置側プロセッサが調整処理のキャンセル要求を受け取ると、パラメータが計測処理フローに反映されないので、調整処理がキャンセルされる。調整処理のキャンセル指示は、例えば設定装置に接続されたマウスやキーボード、タッチ操作パネル等の操作機器による操作状態を検出することで受け付けることができる。また、調整処理のキャンセルを指示する操作としては、例えば、設定用エディタ上でのキャンセルボタンの操作等を挙げることができる。
本発明によれば、計測対象物を撮像して計測処理フローを実行する撮像装置と、設定用アプリケーションを実行可能な設定装置とを接続して画像計測システムを構築する場合に、調整フロー生成処理、調整フロー実行処理、設定用エディタ上で調整されたパラメータを計測処理フローに反映させるパラメータ反映処理を撮像装置で実行することができる。これにより、撮像装置と設定装置との間の画像転送負荷の増大を抑制できるとともに、処理フローの作り込みの無駄を排除でき、さらに、撮像装置と設定装置との同期の難易度を低くすることができる。
本発明の実施形態１に係る画像計測システムの概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。 実施形態２に係る図１相当図である。 実施形態３に係る図１相当図である。 実施形態４に係る図１相当図である。 デフレクトメトリの原理に基づいて計測用画像を生成する手順を示すフローチャートである。 フォトメトリックステレオ法を利用して計測用画像を生成する実施形態５に係る図１相当図である。 画像検査アプリケーションとカメラとの接続インターフェースを説明する図である。 撮像装置の内部処理の一例を概念的に示すフローチャートである。 デフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成を行う場合のパラメータセットを示す図である。 マルチスペクトルイメージングにより検査画像の生成を行う場合のパラメータセットを示す図である。 前処理モジュールの構成を示す図である。 撮像装置の内部処理のフローチャートにおいて、あるユニットを特定する要領を説明する図である。 設定用ユーザーインターフェースの一例を示す図である。 パラメータセット番号の選択によって設定用ユーザーインターフェースが切り替えられる場合を示す模式図である。 パラメータセット番号の選択によってパラメータセットが切り替えられる内部的な仕組みを説明する図である。 表示部に表示された設定用エディタを示す図である。 計測処理フローと調整フローとの関係を説明する図である。 調整フローの実装例を説明する図である。 ユニット追加の具体的なフローを示す図である。 調整時のフローを示す図である。 調整結果を反映または破棄する場合のフローを示す図である。 フィルター処理が施されていない画像を表示した例を示す図である。 第１フィルター処理を施した画像を表示した例を示す図である。 第２フィルター処理を施した画像を表示した例を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る画像計測システム１の運用状態を模式的に示すものである。画像計測システム１は、ワークＷ（計測対象物）を撮像した画像を用いてワークＷの三次元形状の計測を実行するように構成されており、画像検査システムと呼ぶこともできる。画像計測システム１は、ワークＷを照明する照明装置２と、ワークＷを撮像する画像計測装置用撮像装置３と、当該撮像装置３の設定を行うパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で構成された設定装置４とを備えている。複数台の撮像装置３を設定装置４に接続することが可能に構成されている。設定装置４は、表示部５と、キーボード６及びマウス７とを備えている。表示部５は、たとえば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものであり、撮像装置３で撮像された画像、撮像装置３で撮像された画像を各種処理した処理後の画像、各種ユーザーインターフェース（ＧＵＩ）等を表示することができる部分である。各種ユーザーインターフェース等は、設定装置４の本体部で生成される。表示部５の横方向を当該表示部５のＸ方向とし、表示部５の縦方向を当該表示部５のＹ方向とすることができる。
また、キーボード６及びマウス７は、従来から周知のコンピュータ操作時に使用される操作機器（操作手段）である。キーボード６またはマウス７の操作により、各種情報を設定装置４に入力することができるとともに、表示部５に表示されている画像等を選択したり、各種ボタンを操作することができる。尚、キーボード６及びマウス７の代わり、またはキーボード６及びマウス７に加えて、たとえば、音声入力機器、感圧式タッチ操作パネル等のコンピュータ操作用の機器を使用することもできる。
たとえば、設定装置４には、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）等からなる外部制御機器８が接続されている。この外部制御機器８は、画像計測システム１の一部を構成するものとしてもよい。また、外部制御機器８は、画像計測システム１の構成要素としなくてもよい。
図１では、複数のワークＷが搬送用ベルトコンベアＢの上面に載置された状態で図１における白抜き矢印で示す方向へ搬送されている場合を示している。外部制御機器８は、搬送用ベルトコンベアＢ及び画像計測システム１をシーケンス制御するための機器であり、汎用のＰＬＣを利用することができる。
尚、この実施形態の説明では、搬送用ベルトコンベアＢによるワークＷの搬送方向（ワークＷの移動方向）をＹ方向とし、搬送用ベルトコンベアＢの平面視でＹ方向に直交する方向をＸ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向（搬送用ベルトコンベアＢの上面に直交する方向）をＺ方向と定義するが、これは説明の便宜を図るために定義するだけである。
画像計測システム１は、ワークＷの三次元形状の計測だけでなく、ワークＷの外観検査、即ちワークＷの表面の傷、汚れ、打痕等の欠陥の有無を検査する場合に使用することができるものであり、この検査結果からワークＷの良否判定を行うこともできる。画像計測システム１は、その運用時において、外部制御機器８から信号線を介して、計測の開始タイミングを規定する計測開始トリガ信号を受信する。また、欠陥検査（良否判定検査）の開始タイミングを規定する検査開始トリガ信号を受信するように構成することもできる。計測開始トリガ信号と検査開始トリガ信号とは同じであってもよい。
画像計測システム１は、この計測開始トリガ信号または検査開始トリガ信号に基づいてワークＷの撮像及び照明等を行って所定の処理後、計測用画像や検査用画像を得る。その後、計測用画像に基づいて三次元形状の計測を行い、また、検査用画像に基づいてワークＷの外観検査をする。その測定結果や検査結果は、信号線を介して外部制御機器８へ送信される。このように、画像計測システム１の運用時には、画像計測システム１と外部制御機器８との間で、信号線を介してトリガ信号の入力と結果の出力が繰り返し行われる。なお、開始トリガ信号の入力や結果の出力は、上述したように、画像計測システム１と外部制御機器８との間の信号線を介して行ってもよいし、それ以外の図示しない信号線を介して行ってもよい。例えば、ワークＷの到着を検知するためのセンサと画像計測システム１とを直接的に接続し、そのセンサから画像計測システム１へ開始トリガ信号を入力するようにしてもよい。また、画像計測システム１は、トリガ信号を内部で自動生成して計測や検査を行うように構成してもよい。
また、画像計測システム１は、専用のハードウェアで構成する他、汎用の機器にソフトウェアをインストールしたもの、たとえば汎用もしくは専用のコンピュータに画像計測プログラムや画像検査プログラムをインストールした構成としてもよい。たとえば、グラフィックボードなどのハードウェアを画像計測処理や画像検査処理に特化させた専用のコンピュータに、画像計測プログラムや画像検査プログラムをインストールした構成とすることもできる。
（照明装置２の構成）
照明装置２は、発光部２ａと、発光部２ａを制御する照明制御部２ｂとを備えている。発光部２ａと照明制御部２ｂとは、別体であってもよいし、一体化されたものであってもよい。また、照明制御部２ｂは、設定装置４に組み込まれていてもよい。発光部２ａは、たとえば発光ダイオード、液晶パネルを用いたプロジェクタ、有機ＥＬパネル、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等で構成することができ、照明部と呼ぶこともできる。発光ダイオード、液晶パネル、有機ＥＬパネル、ＤＭＤについては図示しないが、従来から周知の構造のものを用いることができる。照明装置２は、設定装置４に対して信号線１００ａを介して接続されており、撮像装置３及び設定装置４から離して設置することができるようになっている。
実施形態１の照明装置２は、均一面発光を行うことができるように構成される。また、照明装置２は、均一面発光の他に、デフレクトメトリ処理を実現可能な照明を行うことができるように構成されており、従って、周期的な照度分布を有するパターン光をワークＷに照射する発光部２ａを有している。すなわち、照明装置２は、複数の異なるパターン光をワークＷに対して順次照射するパターン光照明を実行するパターン光照明部とすることができる。以下、デフレクトメトリ処理を行うことによって計測用画像、検査用画像を生成する場合に用いる照明装置２について説明する。
複数の発光ダイオードを用いる場合には、複数の発光ダイオードをドットマトリクス状に配置して電流値制御によって周期的な照度分布を有するパターン光を生成することができる。たとえば、明暗がＹ方向に変化するＹ方向パターン光の場合、縞模様がＹ方向に繰り返されるパターン光という表現とすることもでき、このＹ方向パターン光を生成する際には、照度分布の位相をＹ方向にシフトさせることにより、照度分布の位相が異なった複数のＹ方向パターン光を生成することができる。Ｙ方向パターン光の照度分布をｓｉｎ波形に近似した波形で表すこともでき、この場合、たとえば位相を９０゜ずつ変化させて、０゜の場合のＹ方向パターン光、９０゜の場合のＹ方向パターン光、１８０゜の場合のＹ方向パターン光、２７０゜の場合のＹ方向パターン光を生成することができる。
また、明暗がＸ方向に変化するＸ方向パターン光の場合、縞模様がＸ方向に繰り返されるパターン光という表現とすることもでき、このＸ方向パターン光を生成する際には、照度分布の位相をＸ方向にシフトさせることにより、照度分布の位相が異なった複数のＸ方向パターン光を生成することができる。Ｘ方向パターン光の照度分布をｓｉｎ波形に近似した波形で表すこともでき、この場合、たとえば位相を９０゜ずつ変化させて、０゜の場合のＸ方向パターン光、９０゜の場合のＸ方向パターン光、１８０゜の場合のＸ方向パターン光、２７０゜の場合のＸ方向パターン光を生成することができる。つまり、照明装置２は、異なる照明態様でワークＷを照明することができる。デフレクトメトリ処理を行う場合、ワークＷに照射するパターン光はｓｉｎ波形だけでなく、三角波等のパターン光でも可能である。
尚、全ての発光ダイオードに同じ電流値の電流を流すことで照度分布が面内で均一な光を照射（均一面発光）することもできる。全ての発光ダイオードに流す電流値を同じにして変化させていくと、暗い面発光状態から明るい面発光状態まで発光状態を変化させることができる。
また、液晶パネル及び有機ＥＬパネルの場合は、各パネルを制御することで各パネルから照射される光が周期的な照度分布を有するパターン光となるようにすることができる。デジタルマイクロミラーデバイスの場合は、内蔵された微小鏡面を制御することで周期的な照度分布を有するパターン光を生成して照射することができる。尚、照明装置２の構成は上述したものに限られるものではなく、周期的な照度分布を有するパターン光を生成することができる機器や装置等であれば使用することができる。
また、後述するが、フォトメトリックステレオ法を利用して計測用画像や検査用画像を生成する場合に用いる照明装置２は、少なくとも３以上の異なる方向から照明を個別に照射可能な照明装置を用いることができる。また、照明装置２は、波長が異なる光を順次照射するマルチスペクトル照明が可能に構成された照明装置であってもよく、照明装置２の構成は特に限定されるものではない。
（撮像装置３の構成）
撮像装置３は、カメラ３１と、集光系光学系３２と、撮像装置側プロセッサ３３とを有している。撮像装置３は、設定装置４に対して信号線１００ｂを介して接続されており、照明装置２及び設定装置４から離して設置することができるようになっている。
カメラ３１は、集光系光学系３２を通して得られた光の強度を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子からなるイメージセンサを有している。撮像装置側プロセッサ３３は、記憶装置や信号処理装置を有するとともに、カメラ３１の露光開始及び終了の制御、露光時間の制御、アナログゲインの調整等を行う部分である。内部の論理回路によってイメージセンサの駆動や、画像データの転送を制御することができる。また、撮像装置側プロセッサ３３によって各種画像処理、フィルター処理等を行うことができるようになっており、撮像装置３は、フィルター処理機能を保有した装置である。
集光系光学系３２は、外部から入射する光を集光するための光学系であり、典型的には一以上の光学レンズを有している。また、集光系光学系３２は、オートフォーカスを実行可能に構成されている。照明装置２からワークＷの表面に向けて照射された光が該ワークＷの表面で反射して集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２との位置関係を設定することができる。ワークＷが透明フィルムやシートのように透光性を有する部材である場合、照明装置２からワークＷの表面に向けて照射されたパターン光が該ワークＷを透過して撮像装置３の集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２との位置関係を設定することができる。上記したいずれの場合も、ワークＷの表面で反射した正反射成分及び拡散反射成分が撮像装置３の集光系光学系３２に入射するように、撮像装置３と照明装置２とを配置する。また、撮像装置３には、受光素子がＹ方向に直線状に配置されたラインカメラを用いることもできるが、ラインカメラではなく、エリアカメラ（受光素子がＸ方向とＹ方向に並ぶように配置されたカメラ）を用いることもでき、このエリアカメラの場合は、同軸照明という形態も可能である。
（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る画像計測システム１の概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態２では、撮像装置側プロセッサ３３が撮像素子を有するカメラ３１及び集光系光学系３２から分離しており、この撮像装置側プロセッサ３３に照明制御部２ｂが取り込まれて一体化されている。撮像装置側プロセッサ３３は、設定装置４に対して信号線１００ｂを介して接続されている。撮像装置側プロセッサ３３と照明制御部２ｂとは別体とすることもできる。
（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係る画像計測システム１の概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態３では、撮像装置側プロセッサ３３に照明制御部２ｂが取り込まれて一体化されるとともに、撮像装置側プロセッサ３３に表示部５及びマウス７が接続されている。設定装置４は、たとえばノートパソコン等で構成されており、撮像装置側プロセッサ３３に接続されている。設定装置４は、キーボード６を有している。また、設定装置４には、マウスを接続してもよい。設定装置４が生成した各種ユーザーインターフェース等は、撮像装置側プロセッサ３３を介して表示部５に表示することができる。
（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係る画像計測システム１の概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。実施形態４では、照明装置２と撮像装置３とが一体化されており、照明制御部２ｂと撮像装置側プロセッサ３３とも一体化されている。尚、実施形態２～４において、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略している。
（デフレクトメトリ処理）
実施形態１～４では、撮像装置３が撮像した複数の輝度画像からデフレクトメトリの原理に基づいてワークＷの表面の位相データを生成し、当該位相データに基づいてワークＷの形状を示す計測用画像を生成するデフレクトメトリ処理を行うように構成されている。
以下、図５に示すフローチャートに従って計測用画像の生成について詳細に説明する。フローチャートのステップＳＡ１では、照明装置２が所定の照明条件に従ってパターン光を生成し、ワークＷを照明する。このときの照明条件は、位相が０゜の場合のＹ方向パターン光、９０゜の場合のＹ方向パターン光、１８０゜の場合のＹ方向パターン光、２７０゜の場合のＹ方向パターン光、０゜の場合のＸ方向パターン光、９０゜の場合のＸ方向パターン光、１８０゜の場合のＸ方向パターン光、２７０゜の場合のＸ方向パターン光を順番に生成する照明条件とすることができる。従って、照明装置２は、合計８種類のパターン光（Ｘ方向で４種類、Ｙ方向で４種類）を生成してワークＷに順次照射する。パターン光が照射される都度、撮像装置３がワークＷを撮像する。撮像装置３による撮像の際、パターン光の照射回数が８回であることから、８つの輝度画像が得られる。尚、ワークＷの形状等によっては、Ｘ方向パターン光のみ、またはＹ方向パターン光のみ照射するようにしてもよい。また、パターン光の数は３つであってもよい。
その後、ステップＳＡ２に進み、ステップＳＡ１で得られた８つの輝度画像に対してデフレクトメトリ処理を行う。パターン光が照射されたワークＷを撮像することで、得られた輝度画像の各画素値には、正反射成分と、拡散反射成分（＋環境成分）とが含まれることになる。パターン光の照度分布の位相をＸ方向に９０゜（π／２）ずつシフトさせて４回撮像しているので、各画素値はＸ方向パターン光の照射によって４種類得られる。拡散反射成分、正反射成分、正反射角度（位相）は、位相データであり、周知の計算式により算出することができる。
同様に、パターン光の照度分布の位相をＹ方向に９０゜（π／２）ずつシフトさせて４回撮像しているので、各画素値はＹ方向パターン光の照射によって４種類得られる。Ｙ方向についても同様に拡散反射成分、正反射成分、正反射角度（位相）を算出することができる。
たとえば、正反射成分画像は、逆相同士の差分により、拡散成分を排除することで得ることができる。Ｘ方向とＹ方向でそれぞれ得られ、それらを合成することで正反射成分画像となる。また、正反射角度は、π／２ずれの正反射成分により、ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθとして角度を算出することで得られる。また、平均画像は、拡散成分と環境成分とを含んでおり、逆相同士の加算により、正反射成分を排除することで得られる。
ステップＳＡ３では拡散反射成分画像に対してコントラスト補正を行う。また、ステップＳＡ４では正反射成分画像に対してコントラスト補正を行う。各コントラスト補正は、線形補正とすることができる。たとえば、ＲＯＩの平均が中央値になるように補正する。８ビットの場合は１２８レベルを中央値とすればよい。これによって、補正後の拡散成分、補正後の正反射成分が得られる。
また、ステップＳＡ５では位相成分について参照位相との差分を取る。このステップＳＡ５では、参照平面の位相に対して差分を取得する。たとえば、使用者が、参照平面として球面状、円筒状、平面状等を指定し、これらとの差分を取得するようにする。あるいは、自由曲面で抽出させてもよい。Ｘ方向について補正後の位相（差分）が得られ、Ｙ方向についても補正後の位相が得られる。拡散反射成分画像、正反射成分画像、参照位相差分画像は出力画像とすることができる。
ステップＳＡ６では、ステップＳＡ５で得られた参照位相差分画像に基づいて階層化画像と深さ輪郭画像を得る。階層化画像は、１／２縮小を繰り返した画像である。これにより、階層化された位相の画像がＸ方向とＹ方向でそれぞれ得られる。
一方、深さ輪郭画像とは、位相差分が大きい部分を強調した出力画像であり、曲率とは異なる概念である。深さ輪郭画像は、形状積み上げによって得られる形状画像に比べて高速に得られ、ワークＷの線キズが極めて見やすく、しかも、輪郭の抽出がし易い等の利点がある。
次に、ステップＳＡ７では、階層化された位相の画像に対して形状積み上げを行って形状画像を生成する。Ｘ方向とＹ方向の正反射角度に対し、Ｇａｕｓｓ－Ｊａｃｏｂｉ法などによる積み上げ計算を行うことで、形状画像を得ることができる。形状画像は出力画像となる。
一般的には、ｕｎｗｒａｐｐｉｎｇをしてから、三角測距などによって形状を復元する例が多いところ、本実施形態においては、ｕｎｗａｐｐｉｎｇを回避し、局所的な微分値をＧａｕｓｓ－Ｊａｃｏｂｉ法で積み上げ計算することで、三角測距によらずに形状を復元している。形状復元方法は、既知の方法が適宜利用できる。好ましくは、三角測距を用いない方法である。また、縮小画像を多段に持つ、階層型方法とすることもできる。また、縮小画像と通常画像との差分を持つ方法とすることもできる。
さらに、パラメータとして特徴サイズを設定することもできる。特徴サイズとは、検査の目的や種別に応じた検出対象の傷のサイズを設定するためのパラメータである。例えば、特徴サイズのパラメータ値が１のときに一番細かい傷が検出でき、この値を上げていくと大きな傷が検出できるようにする。これにより、特徴サイズを大きくすると、より大きな傷が検出し易い状態となり、ワークＷ表面の傷や凸凹が明瞭となる。
ステップＳＡ８では簡易欠陥抽出を行う。すなわち、ワークＷの線キズ（欠陥）を検査し易い画像、ワークＷの汚れ（欠陥）を検査し易い画像、ワークＷの打痕（欠陥）を検査し易い画像をそれぞれ生成した後、画像に現れている欠陥を欠陥抽出画像に表示させる。欠陥抽出画像は、各画像に現れている欠陥を抽出して表示することができる画像であり、抽出した欠陥を１つの画像に合成して表示させることができるので合成欠陥画像と呼ぶこともできる。
たとえば、正反射成分画像は、正反射を鈍らせる汚れや、形状変化はないものの正反射の鈍いキズ、あるいは形状変化によって正反射が返ってこないキズ等の確認をし易い画像である。拡散反射画像は、ワークＷの表面のテクスチャの状態（具体的には印刷物の文字や黒ずんだ汚れ等）を確認し易い画像である。形状画像は、特徴サイズに応じて周囲画素を見ながら位相の変化を積み上げた画像である。ここで、形状画像の特徴サイズを大きく設定すると、形状変化のなかでも比較的浅くて面積の広い凹凸を捉えることができる。一方、形状画像の特徴サイズを小さく設定すると、線キズや面積の小さなキズを捉えることができる。また、形状画像に現れにくい欠陥（たとえば細いキズや深い傷）は、正反射成分画像に現れやすい傾向がある。また、深さ輪郭画像は、基準となる平面を算出し、この基準平面からのずれを画像化している。深さ輪郭画像からは、線キズや面積の小さなキズを捉えることができる。
ステップＳＡ８で簡易欠陥抽出を行った後に抽出された欠陥が表示された欠陥抽出画像を出力する。
（実施形態５）
図６は、本発明の実施形態５に係る画像計測システム１の概略構成及び運用状態を模式的に示す図である。上記実施形態１～４は、デフレクトメトリの原理に基づいて計測用画像や検査用画像を生成する形態であるのに対し、実施形態５では、フォトメトリックステレオ法を利用して計測用画像や検査用画像を生成するように構成されている。
以下、フォトメトリックステレオ法を利用して計測用画像を生成する具体的な方法について、図６を参照しながら、実施形態１と同じ部分には同じ符合を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。
実施形態５に係る画像計測システム１は、たとえば特開２０１５－２３２４８６号公報に開示されている画像計測システムと同様に構成することができる。すなわち、画像計測システム１は、ワークＷを一定の方向から撮像する撮像装置３と、ワークＷを異なる三以上の照明方向から照明するための照明装置２００とを備えるとともに、実施形態１と同様な表示部５、キーボード６及びマウス７を備えている。
照明装置２００は、ワークＷに対して、互いに異なる方向から光を照射するように構成されており、第１～第４発光部２０１～２０４と、第１～第４発光部２０１～２０４を制御する照明制御部２０５とを有している。この照明装置２００は、ワークＷに対して互いに異なる方向から光を照射する複数方向照明を実行する部分である。第１～第４発光部２０１～２０４は互いに間隔をあけてワークＷを取り囲むように配置されている。第１～第４発光部２０１～２０４は、発光ダイオード、白熱球、蛍光灯等を利用することができる。また、第１～第４発光部２０１～２０４は別体であってもよいし、一体化されていてもよい。
この実施形態では、第１～第４発光部２０１～２０４を順次点灯させ、第１～第４発光部２０１～２０４のいずれかが点灯した時点で、撮像装置３がワークＷを撮像する。たとえば、照明装置２００が１回目の照明トリガ信号を受信すると、照明制御部２０５が第１発光部２０１のみ点灯させる。このとき撮像装置３は撮像トリガ信号を受信して光が照射されるタイミングでワークＷを撮像する。照明装置２００が２回目の照明トリガ信号を受信すると、照明制御部２０５が第２発光部２０２のみ点灯させ、このとき撮像装置３はワークＷを撮像する。このようにして４枚の輝度画像を得ることができる。なお、照明の数は４つに限られるものではなく、３つ以上で、かつ、互いに異なる方向からワークＷを照明することができれば任意の数にすることができる。
そして、撮像装置３によって撮像された複数の輝度画像同士で対応関係にある画素毎の画素値を用いて、各画素のワークＷの表面に対する法線ベクトルを算出する。算出された各画素の法線ベクトルに対してＸ方向及びＹ方向に微分処理を施し、ワークＷの表面の傾きの輪郭を示す輪郭画像を生成する。また、算出された各画素の法線ベクトルから、法線ベクトルと同個数の各画素のアルベドを算出し、アルベドから、ワークＷの表面の傾き状態を除去した模様を示すテクスチャ描出画像を生成する。この手法は周知の手法であることから詳細な説明は省略する。複数の輝度画像をフォトメトリックステレオの原理に基づいて合成することで、ワークＷの形状を示す形状画像を生成することができる。
（マルチスペクトル照明）
他の実施形態として、マルチスペクトル照明が可能な照明装置２であってもよい。マルチスペクトル照明とは、波長が異なる光を、タイミングをずらしてワークＷに照射することであり、印刷物（検査対象物）の色むらや汚れ等を検査するのに適している。たとえば、黄色、青色、赤色を順番にワークＷに照射可能となるように、照明装置２を構成することができ、具体的には、多数色のＬＥＤを有する照明装置２としてもよいし、液晶パネルや有機ＥＬパネル等で照明装置２を構成してもよい。
撮像装置３は、光が照射されるタイミングでワークＷを撮像して複数の輝度画像を得る。そして、複数の輝度画像を合成して計測用画像や検査用画像を得ることができる。これをマルチスペクトルイメージングと呼ぶ。複数の輝度画像をマルチスペクトルイメージングにより合成することでワークＷの形状を示す形状画像を生成することができる。尚、照明装置２が照射する光には、可視光以外の光、例えば紫外線や赤外線等も含むことができる。
（カメラと画像検査アプリケーションとの接続インターフェース）
カメラ３１は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応したＧｅｎＩＣａｍ規格対応カメラである。ＧｅｎＩＣａｍ規格は、ＰＣアプリケーションとカメラ３１との接続インターフェースを標準化する規格であり、図７に示すように、主に設定装置４の本体部となるパーソナルコンピュータ上に構築する画像検査アプリケーション４０からカメラ３１を制御したり、カメラ３１で撮像された画像を設定装置４の画像検査アプリケーション４０で取得するインターフェースを標準化したものである。
撮像装置３と設定装置４の画像検査アプリケーション４０の双方がＧｅｎＩＣａｍ規格に対応していれば、カメラ３１と、設定装置４の画像検査アプリケーション４０とを接続することが可能になっている。画像検査アプリケーション４０は、パーソナルコンピュータにインストールされたソフトウェアで構成される。尚、この実施形態では、カメラ３１及び設定装置４が標準化規格としてＧｅｎＩＣａｍ規格に対応している場合について説明するが、標準化規格はＧｅｎＩＣａｍ規格に限られるものではなく、他の標準化規格であってもよい。
画像検査アプリケーション４０を階層構造に分解した場合を想定すると、ＧｅｎＩＣａｍ層４１は、画像検査アプリケーション４０における実際に計測、画像検査や欠陥検査等を行う上位の階層（検査部４Ａ）と、具体的なネットワーク通信規格に基づき制御を行う階層４２との間に位置する中間層の位置付けとなる。ＧｅｎＩＣａｍ層４１は、大きく２つの部分、ＧｅｎＡｐｉ４１ａ及びＧｅｎＴＬ（ＴＬ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）４１ｂに分類することができる。ＧｅｎＡｐｉ４１ａは、カメラ３１の設定項目と、カメラ３１内部のレジスタアドレスの変換を行う部分である。このＧｅｎＡｐｉ４１ａにより、画像検査アプリケーション４０からはカメラ３１の具体的なアドレスを指定することなく、抽象的に、露光時間であれば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」、アナログゲインであれば「ＡｎａｌｏｇＧａｉｎ」といった文字列を引数に設定項目を指定し、カメラ３１と接続した際に、カメラ３１から取得したＤｅｖｉｃｅＸＭＬ（詳細は後述する）と呼ばれるファイルを解析することで、その文字列（Ｆｅａｔｕｒｅと呼ばれる）に対応したレジスタアドレスを割り出すことができる。
ＧｅｎＴＬ４１ｂは、画像検査アプリケーション４０とカメラ３１との間のデータの転送を制御するインターフェース（ＡＰＩ）を規定したものであり、具体的には、カメラ３１のレジスタへの書き込み、読み出しＡＰＩの仕様及びカメラ３１から転送した画像データの画像検査アプリケーション４０の上位の層への受け渡しを行うＡＰＩの仕様を規定したものである。
画像検査アプリケーション４０とカメラ３１を接続する物理的な規格は、高速ネットワークを使用した規格であればよく、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル３１ａを利用したＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ａと、ＵＳＢ３．０対応ケーブル３１ｂを利用したＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂとがある。よって、撮像装置３と設定装置４とは、ネットワークを介して接続されることになるが、このネットワークは、高速ネットワークケーブルを利用した有線であってもよいし、無線であってもよい。また、ネットワークは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル３１ａやＵＳＢ３．０対応ケーブル３１ｂ以外のケーブルを用いたネットワークであってもよく、特に限定されるものではない。
ＧｅｎＩＣａｍ規格は、物理的な通信規格として使用するものを具体的に特定しておらず、ＧｅｎＴＬ４１ｂという形で抽象化した仕様を規定しているに留まっている。このＧｅｎＴＬ４１ｂの下位の階層４２として、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡやＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂといった、具体的な通信ネットワークを用いて通信規格が規定されている。具体的な通信規格は、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡやＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂに限られるものではなく、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応していればよい。図７では、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ａ及びＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂの概念を説明するために、各規格に対応したカメラ３１、３１を設定装置４に接続した状態を示しているが、一方のカメラ３１のみを設定装置４に接続して使用することができる。
ＧｅｎＩＣａｍ規格対応カメラ３１には、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬと呼ばれるファイル（ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル）３１ｃが記憶されている。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃは、カメラ３１に内蔵された記憶装置（内部メモリ）に記憶されている。ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応した画像検査アプリケーション４０は、カメラ３１の各種設定を行うための設定用アプリケーション４０ａも含んでおり、設定装置４は、設定用アプリケーション４０ａも実行可能に構成されている。
画像検査アプリケーション４０による設定対象であるカメラ３１と接続する際に、そのカメラ３１からＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを読み込む。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃの読み込みは、たとえば、カメラ３１からＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃをダウンロードする方法がある。ダウンロードされたＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃはＧｅｎＡｐｉ４１ａで保持される。ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃのダウンロードは、画像検査アプリケーション４０側からの要求によって行うことや、カメラ３１との接続時に自動的に行うことができ、このＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃのダウンロードにより、設定装置４はＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを取得できる。また、接続するカメラ３１からダウンロードせずに、そのカメラ３１に対応したＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃを別の手段（例えばウェブサイトからのダウンロード）により入手して、接続時にＧｅｎＡｐｉ４１ａに対して指定することも可能である。
ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃには、カメラ３１の内部に保持する全ての設定項目と、各設定項目の設定値が格納されるレジスタアドレス（レジスタ情報）とが関連付けられて記述されている。設定項目はＦｅａｔｕｒｅと呼ばれ、各Ｆｅａｔｕｒｅには、個々のＦｅａｔｕｒｅを特定するための文字列が割り当てられている。各Ｆｅａｔｕｒｅのノードには、具体的なレジスタアドレスが記載されたノードへの参照が記載される。レジスタ情報には、レジスタアドレスや、レジスタを特定する文字列も含まれる。
ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃにおいて、たとえば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」（露光時間設定）という名称のＦｅａｔｕｒｅがあり、その属性が「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅＲｅｇ」というレジスタアドレスを参照するように指示されており、具体的なアドレスとして、ある値が記載されていたとする。カメラ３１が異なれば、アドレスが異なる値になることがあるが、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」というＦｅａｔｕｒｅの名称については共通である。このように、多くのカメラ３１で共通した設定項目として存在するものを統一した名称で管理することで、画像検査アプリケーション４０においてはカメラ３１の機種の違いやメーカーの違いを意識することなく、カメラ３１を設定、制御することが可能になる。
上述したように、ＧｅｎＡｐｉ４１ａの階層では、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃの記載内容を解析することで、上位の階層である画像検査アプリケーション４０から引数として渡されたＦｅａｔｕｒｅ文字列をレジスタのアドレスに変換する。たとえば、「ＥｘｐｏｓｕｒｅＴｉｍｅ」というＦｅａｔｕｒｅに対応したレジスタにある値（値：１００．５）を書き込む場合、ＷｒｉｔｅＲｅｇｉｓｔｅｒ（アドレスの値，１００．５）といったように、アドレスの値と、書き込む値との２つを引数とした関数を実行することで、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ規格３ＡまたはＵＳＢ３Ｖｉｓｉｏｎ規格３Ｂなど、物理通信規格を経由してカメラ３１のレジスタの値を設定することができる。
尚、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃには、各メーカーで共通のＦｅａｔｕｒｅとして盛り込むべきものが規定されているが、それ以外にベンダー独自のＦｅａｔｕｒｅを定義することも可能である。独自性の高い機能を有しているカメラ３１の場合、専用のＦｅａｔｕｒｅを通じてカメラ３１にアクセスすることで、汎用的なカメラに存在しない特殊な機能を利用することも可能である。
（撮像装置３の内部処理ユニット）
図８は、撮像装置３の内部処理の一例を概念的に示すフローチャートである。撮像装置３は、上述のようにしてワークＷを撮像する撮像処理を実行した後、当該撮像処理により取得した画像に基づいてワークＷの計測処理フローを実行する。図８に示すフローチャートは、運用時に実行される計測処理フローの一例である。
図８に示すフローチャートにおいて、位置補正１のグループは、当該グループに内包されるパターンサーチのユニットと位置補正のユニットとからなるように記載されているが、位置補正２～５のグループは記載されていない。これは、図を簡略化するため、位置補正２～５のグループを折り畳んであることによる。
このフローチャートに示すように、複数のユニットの組み合わせで構成されている。ユニットは、撮像処理や画像処理を制御する単位であり、ユニットをフローチャート上で組み合わせることで、撮像装置３に所望の動作を実現させることができる。図８に示すフローチャートでは、ユニットを１つのステップとして記載している。
たとえば、使用者の設定により、ある処理を行う機能を有効にした場合、その機能に対応したユニットを追加することで、処理を実行可能にすることができる。ユニットは、処理を実行するためのプログラムと、処理を実行するために必要なパラメータや、処理結果のデータを格納する記憶領域を一つにまとめたものと定義することができる。各処理は、図１に示す撮像装置側プロセッサ３３で行うことができ、また、記憶領域は、撮像装置側プロセッサ３３の記憶装置に確保することができる。尚、ユニットの概念自体は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に対応したカメラ３１の外部仕様を実現する際に必須なものではない。
図８に示すフローチャートは、複数のユニットを縦方向及び横方向にフローチャート形式で並べたものであり、単にフローと呼ぶこともできる。複数のユニットを縦方向にのみ並べたフローチャートであってもよい。図８に示すフローチャートのスタートからエンドに向かって順に処理を実行していくが、途中に分岐ステップＳＢ１を設けることで、分岐させることもできる。分岐した場合には、エンドまでの間に合流ステップＳＢ２を設けることができ、これにより、合流させてからエンドに進むことができる。
（パラメータセット）
画像検査アプリケーション４０を実際の検査環境において動作させる場合、ワークＷが切り替わったり、明るさなど、周囲の環境の変化を検知した場合には、撮像装置３の設定パラメータを動的に変更することがある。露光時間など、ごく限られたパラメータのみ変更する場合は、画像検査アプリケーション４０から、それに対応したＦｅａｔｕｒｅの値を直接書き込むことで対応することもできる。
一方で、高機能な撮像装置３の場合、設定可能な項目の数が増え、ワークＷの切り替え時などに、一度に変更すべきパラメータの数も多くなる。この場合、設定変更に要する時間が、パラメータの数に相関して長くなっていく。実際の画像検査ラインにおいては、ワークＷが切り替わり、新しいワークＷが撮像装置３の撮像視野範囲に到達してから当該視野範囲を外れるまでの時間が短いことが多く、一連の設定変更を高速に行いたいケースが出てくる。このようなときに、パラメータセットと呼ばれる機能を使用することがある。
パラメータセットは、撮像装置３で撮像する際の各種パラメータの組合せを事前に複数パターン保有しておき、それぞれのパターンをパラメータセット番号によって管理できるようにしたものである。例えば、ワークＷの品種が３種類あり、それぞれに異なるパラメータで撮像とその後の処理を行いたい場合、パラメータセットを３個用意しておく。
パラメータセットを利用すると、ワークＷの撮像を行う前に、次に撮像するワークＷの品種に対応したパラメータセット番号を指定するだけで、一連の設定変更を短時間で完了させることができる。画像検査アプリケーション４０から見た場合、パラメータセット番号を指定するＦｅａｔｕｒｅは、後述するセレクタの一種と考えることができる。
画像検査アプリケーション４０側から設定する対象を切り替えるセレクタと、動作時に撮像装置３が内部的に参照するパラメータを切り替えるレジスタは、独立させることも、同一にすることも可能である。設定できるパラメータセットの数の上限は、撮像装置３の内部に設けられた内部メモリのパラメータ保持空間に限定される。
パラメータセットの概念は、フィルター処理機能を保有した撮像装置３に展開することも可能である。たとえば、パラメータセットＩｎｄｅｘが１の時は２値化フィルターを実行し、パラメータセットＩｎｄｅｘが２の時は膨張フィルターを実行し、パラメータセットＩｎｄｅｘが３の時はフィルターを非実行とするように、パラメータセットＩｎｄｅｘに対応したパラメータを設定していたとする。このようにすることで、撮像と、フィルター処理として実行する内容を、パラメータセットＩｎｄｅｘにより動的に切り替えることができる。
ＧｅｎＩＣａｍ規格では、撮像パラメータを動的に切り替える機能をサポートしている。撮像装置３は、ＧｅｎＩＣａｍ規格に則り、全ての設定パラメータをＦｅａｔｕｒｅによってアクセスできるようにしている。撮像機能としては、照明装置２と撮像装置３とを同期させて複数パターンで撮像した画像を専用のアルゴリズムによって合成する機能（上述したデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成）、波長が異なる光を照射して複数の画像を取得するマルチスペクトルイメージング機能など、複数の照明－撮像制御モードを有している。これらは、上記のパラメータセットごとに設定可能であり、条件に応じて動的に切り替えながら、撮像処理、フィルター処理、合成処理、画像出力を実行することが可能である。撮像機能によって生成される画像には、照明の点灯パターンを切り替えながら、イメージセンサで取得した画像そのものであってもよいし、上述した専用アルゴリズムによって合成された複数の画像が含まれていてもよい。
フィルター処理は、同一パラメータセット内に、複数のパターンを設定することが可能である。例えば、上述の撮像機能では、一連の撮像実行により、複数パターンの画像が生成されることになるが、そこで生成された異なる複数の画像に対して、個別にフィルター処理を施すことが可能である。また、別のパターンでは、同一の画像に対して、特定の領域の範囲（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定した上で、それぞれの領域内部のみをフィルター処理することも可能である。特定の領域の範囲の設定は、たとえばキーボード６やマウス７の操作によって行うことができる。特定の領域は、１つであってもよいし、複数であってもよい。特定の領域の大きさは任意に設定することができる。
フィルター処理は、同一の画像に対して複数種類を多段階に繰り返し設定することができる多段階フィルターであってもよい。たとえば、ある画像に対して膨張フィルター処理を実行した後、その画像に対して２値化フィルター処理を実行することができる。フィルター処理は多段階フィルターに限られるものではなく、１つのフィルター処理であってもよい。
ＧｅｎＩＣａｍ規格の撮像パラメータを動的に切り替える機能を利用し、図８に示すように複数のパラメータセットを１つのフローチャートにまとめることができる。撮像装置３の内部処理フローチャート上で、分岐ステップＳＢ１から合流ステップＳＢ２までの間のフローチャートを形成するユニット群をまとめてパラメータセットと呼ぶ。図８に示す例では、４つのパラメータセット、即ち、第１～第４パラメータセットを有している。つまり、使用者により設定された処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせが複数パターン存在している。第１～第４パラメータセットのいずれを選択するかは、使用者が設定することができ、たとえば、パラメータセット番号１を選択すると第１パラメータセットが自動的に選択される。
図８に示すフローチャートのスタート後、分岐ステップＳＢ１において第１～第４パラメータセットのいずれかのパラメータセットを構成する各ユニットを経た後、合流ステップＳＢ２で合流し、エンドに進むことができる。パラメータセット番号１が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が１になり、第１パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号２が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が２になり、第２パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号３が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が３になり、第３パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセット番号４が選択されていると、分岐ステップＳＢ１において分岐番号が４になり、第４パラメータセットの各処理を実行する。パラメータセットの数は４つに限られるものではなく、任意に設定することができる。
パラメータセットの具体例を図９及び図１０に示す。図９は、デフレクトメトリの原理を利用した検査用画像の生成を行う場合のパラメータセットである。ユニットＵＡ１では、デフレクトメトリの原理を利用した検査用画像の生成を行うべく、１回のトリガ信号で複数の撮像処理を実行し、ユニットＵＡ２では膨張フィルター処理を実行し、ユニットＵＡ３では平均化フィルター処理を実行し、ユニットＵＡ４では濃淡反転処理を実行する。つまり、ユニットＵＡ１で撮像された撮像画像に対して、フィルター処理を含むパラメータセットで定義された多段階の処理が逐次的に実行される。その後、ユニットＵＡ５では、多段階の処理が逐次的に実行された画像データをＰＣへ転送、即ち外部機器である設定装置４等へ出力する。尚、画像データを転送することなく、内部に保持しておいてもよい。パラメータセットによっては、多段階の処理を行わないように設定することもできる。設定装置４に転送された場合、図７に示す画像検査アプリケーション４０の検査部４Ａにおいて欠陥検査、良否判定を行うことができる。欠陥検査及び良否判定のアルゴリズムは従来から周知のものを使用することができる。
一方、図１０は、マルチスペクトルイメージングにより検査用画像の生成を行う場合のパラメータセットである。ユニットＵＢ１ではマルチスペクトルイメージングにより検査用画像の生成を行うべく、１回のトリガ信号で複数の撮像処理を実行し、ユニットＵＢ２では、ある領域（領域０）に対して二値化フィルター処理を実行し、ユニットＵＢ３では、領域０とは別の領域（領域１）に対して膨張フィルター処理を実行する。つまり、この例でも、ユニットＵＢ１で撮像された撮像画像に対して、フィルター処理を含むパラメータセットで定義された多段階の処理が逐次的に実行される。その後、ユニットＵＢ４では処理を非実行とする。ユニットＵＢ５では図９に示す場合と同様に画像データをＰＣへ転送する。この例のように、パラメータセット内には処理を行わないユニット、即ち無効化されたユニットが存在していてもよく、有効化されたユニットと無効化されたユニットとが混在したパラメータセットであってもよい。
したがって、撮像装置３は、設定装置４で設定されたとおり、撮像した画像に対して多段階の処理を順序立てて実行することができるので、使用者は順序性のある手順を自由に設定することができ、複雑な画像処理を撮像装置３に行わせることができる。尚、露光時間のように順序性が無い設定も反映させることができる。
（ユニットの種類）
ユニットには複数の種類があり、たとえば、検査領域を決定するパターンサーチ処理を行うパターンサーチユニット、位置補正ユニット、内部で画像の位置補正や色抽出、フィルター処理などを行う画像演算ユニット、あるいは、これらの比較的単純な処理を行うユニットを複合させて高機能化させたものなどがある。各ユニットは、撮像装置３が撮像した撮像画像を外部に出力する前に、当該撮像画像に対して適用される処理を実行するためのユニットであり、図９や図１０に示すように撮像画像に対して多段階の処理を行うように配置することができる。
パターンサーチユニットは、撮像装置３が撮像したワークＷを含む画像のなかから、当該ワークＷや、ワークＷにおける検査対象部分をサーチし、撮像画像中のワークＷの位置補正を行うためのユニットである。たとえば、画像検査システム１の設定時に、ワークＷを撮像した画像上で、周知のエッジ検出手法によってエッジ検出を行い、検出したエッジにより特定される領域をワークＷ、またはワークＷの検査対象部分のモデル（サーチ用モデル画像）として撮像装置３の記憶装置に記憶させておくことができる。エッジ検出処理自体は従来から周知の手法を用いることができ、例えば、輝度画像上の各画素の画素値を取得し、輝度画像上の画素値の変化がエッジ検出用のしきい値以上となる領域が存在する場合に、その境界部分がエッジであるとして抽出する。エッジ抽出の閾値は使用者が任意に調整することができる。
画像検査システム１の設定後、画像検査システム１の運用時には、順次搬送されてくるワークＷを撮像して検査用画像を得て、パターンサーチユニットが、得られた検査用画像上でワークＷまたはワークＷの検査対象部分の有無を、上記記憶されているモデルに基づいてサーチ処理を行うとともに、サーチ処理によってワークＷの位置と角度を計測する。ワークＷの位置はＸ座標及びＹ座標で特定することができる。また、ワークＷの角度は、撮像装置Ｗの光軸回りの角度とすることや、図１に示すＺ軸周りの角度とすることができる。
位置補正ユニットは、撮像装置３が撮像したワークＷを含む画像のなかから、当該ワークＷや、ワークＷにおける検査対象部分をパターンサーチユニットでサーチし、ワークＷの位置と角度を計測した後に、画像中のワークＷの位置補正を行うためのユニットである。画像検査システム１の運用時には、複数のワークＷが常に同じ位置及び姿勢で搬送されてくるとは限らず、様々な位置にあるワークＷや様々な姿勢のワークＷが搬送されてくることがある。パターンサーチユニットでワークＷの基準となる部分をサーチしてから位置補正ユニットで位置補正することができるので、ワークＷの基準となる部分が、常に一定の位置となり、かつ、ワークＷが所定の姿勢となるように、画像を回転させたり、画像を縦方向や横方向に移動させることにより、位置補正を行う。位置補正を行うための位置補正ツールは、たとえばパターンサーチ等、複数の種類のツールを用意しておくことができる。
画像演算ユニットは、複数の種類があり、たとえば、フィルター処理を行うユニット、撮像装置３で撮像された複数の画像を合成する合成処理を行うユニット、デフレクトメトリ処理を行うユニット、フォトメトリックステレオ法を利用して検査用画像を生成するユニット、マルチスペクトルイメージングを行うユニット等がある。フィルター処理の種類は複数あるので、フィルター処理を行うユニットは、たとえば二値化フィルター、膨張フィルター等、複数の種類設けることができる。デフレクトメトリ処理による検査画像の生成は、上述したように複数の処理を経るので、処理毎にユニットを設けてもよく、正反射成分画像を生成するユニット、拡散反射成分画像を生成するユニット、参照位相差分画像を生成するユニット等を設けることができる。
（前処理モジュール）
図１１は前処理モジュールの例を示すものである。前処理モジュールは、パターンサーチユニットと位置補正ユニットとからなるグループと、画像演算ユニットとが合わさったものとすることができるが、これは一例であり、１つのグループのみからなる前処理モジュールであってもよいし、他の任意のユニットを組み合わせた前処理モジュールであってもよい。前処理モジュールには、番号が付されており、「前処理モジュール０」、「前処理モジュール１」等と区別することができる。
機能の拡張性を高めるために、前処理モジュールは複数追加することや設定することができ、それぞれは、たとえば「前処理モジュール０（ＰｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭｏｄｕｌｅ０）」、「前処理モジュール１（ＰｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭｏｄｕｌｅ１）」といったインデックスで識別される。
（セレクタ）
図８に示すフローチャートの任意の１つのパラメータセットには、複数の前処理モジュールを追加することが可能である。たとえば、パターンサーチ処理を実行するための設定パラメータや、フィルター処理を実行するための設定パラメータにより、任意の前処理モジュールを追加することができる。
しかし、それぞれの前処理モジュールに個別の設定レジスタを設けると、同じレジスタ（Ｆｅａｔｕｒｅ）が繰り返し現れることになるので、冗長になってしまう。この実施形態では、セレクタを用いることで、編集対象（設定対象）を動的に切り替えることができるようにしている。セレクタで切り替えることができる設定対象としては、たとえば、パラメータセット（分岐番号）、前処理モジュール番号、多段フィルターの場合のフィルター段数（何段目のフィルターを設定しているか）等である。つまり、パラメータセット番号を指定するＦｅａｔｕｒｅや、前処理モジュール番号を指定するＦｅａｔｕｒｅ、フィルター段数を指定するＦｅａｔｕｒｅは、セレクタの一種である。このセレクタの値は、当該セレクタの値が格納される場所を示すレジスタ情報と共に、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれている。したがって、撮像装置３が撮像した撮像画像を外部に出力する前に、当該撮像画像に対して適用される多段階の処理を設定するための設定項目に関連付けられた複数のセレクタと、各セレクタの値が格納される場所を示すレジスタ情報とがＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルには含まれることになる。
（多段セレクタ）
図８に示すように、フローチャートはパラメータセットによって横方向に分岐し、それぞれのパラメータセットの内部では、たとえば前処理モジュールを複数追加することができるようになっている。さらに、１つの前処理モジュールの中では、複数段の前処理（フィルター処理等）を設定することができる。設定用ユーザーインターフェース５０の設定項目が関連付けられているＦｅａｔｕｒｅと、そのＦｅａｔｕｒｅによって実際に編集されるパラメータの実体を保持する編集対象のユニットとの関係は、これらのセレクタを複数段階経ることで特定される。この実施形態においては、セレクタの役割としては、大きく分けて、パラメータセットの指定、フィルター処理の指定、多段フィルターの指定の３つがあり、パラメータセットの指定が最上位に位置し、パラメータセットの下にフィルター処理の指定、フィルター処理の指定の下に多段フィルターの指定が位置する関係になるが、これに限られるものではない。フィルター処理を指定するセレクタは、パラメータセットを切り替えれば、異なるパラメータセット（フローチャート）の内部を指すことになる。さらに多段フィルターの指定によって、フィルター処理の内部に多段階に設定される実際のフィルターの設定が特定される。このように複数のセレクタの値の組み合わせにより、そのＦｅａｔｕｒｅが関連づけられるパラメータを保持するユニットを特定することができる。尚、パラメータセットを指定するセレクタを切り替えた場合、少なくともパラメータの設定対象は切り替わるが、実行対象まで切り替わるかどうかは実装に依存する。
たとえば、図１２に示すフローチャートにおいて、２重線で囲まれたユニットＵＸを特定する場合には、最上位のパラメータセットのセレクタがパラメータセット番号３であること、前処理モジュールのセレクタＩｎｄｅｘが１であることの２つの値が決まることで、ユニットＵＸを特定することができる。セレクタの値で決めることができるのは、たとえば、パターンサーチユニット、位置補正ユニット、画像演算ユニット（フィルター処理ユニットを含む）などである。そして、アクセスするＦｅａｔｕｒｅ名称に基づいて、パターンサーチユニット、位置補正ユニット、画像演算ユニットのどのユニットに属するＦｅａｔｕｒｅなのかを画像検査アプリケーション４０側から特定することで、目的とするユニットＵＸの保持するパラメータに辿り着くことができる。
（設定装置４の構成）
図７に示すように、設定装置４は、使用者により設定された各設定項目の設定値と、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイル３１ｃに含まれる各設定項目に対応するレジスタ情報を示すデータを撮像装置３に送信し、当該撮像装置３の設定を行うための装置であり、これを実行するための制御部としての設定装置側プロセッサ４ｂを備えている。
図７に示すように、設定装置４は、表示制御部４ａも備えている。表示制御部４ａは、画像検査アプリケーション４０を実行し、各種ユーザーインターフェースを生成する部分である。表示制御部４ａは、たとえば図１３に示す設定用ユーザーインターフェース５０を生成することができるように構成されている。表示制御部４ａは、生成した各種ユーザーインターフェースを表示部５に表示する。
設定用ユーザーインターフェース５０には、編集対象を切り替えるための第１領域５０ａと、設定項目の表示及び変更を行うための第２領域５０ｂと、編集対象である画像を表示する画像表示領域５０ｃとが設けられている。第１領域５０ａには、編集対象となる画像を切り替えるための画像切替操作領域５１が設けられている。画像切替操作領域５１には、撮像装置３で撮像された画像の識別情報がリスト形式で表示される。画像の識別情報は、たとえば画像の名称や画像に付された番号等を挙げることができる。この例では、４つの画像の名称が縦方向に並ぶように表示されているが、表示される画像の数や並び方向は任意に設定することができる。使用者は、キーボード６やマウス７の操作により、画像切替操作領域５１に表示されている画像の名称の中から任意の名称を選択することができる。名称が選択されると、表示制御部４ａは選択された名称に対応する画像を画像表示領域５０ｃに表示させる。画像表示領域５０ｃに表示された画像は、変更することもできる。
第２領域５０ｂには、設定項目としての位置補正設定を行うための位置補正設定領域５２と、設定項目としてのフィルター処理設定を行うためのフィルター設定領域５３とが設けられている。位置補正設定領域５２には、位置補正設定に対応するＦｅａｔｕｒｅとして、位置補正を有効にするか否かの選択を行う部分と、位置補正ツールの種別選択を行う部分とが割り当てられて表示される。位置補正ツールの種別選択は、位置補正を有効にすることで初めて設定可能になるので、位置補正を有効にするか否かの選択と、位置補正ツールの種別選択とは、依存関係にある。
フィルター設定領域５３には、フィルター処理設定に対応するＦｅａｔｕｒｅとして、選択されたフィルターの種類と、抽出サイズや抽出色といったフィルターの設定に関するパラメータを選択、調整する部分とが割り当てられて表示される。画像切替操作領域５１で選択された１つの画像に対して複数種類のフィルター処理が行われる場合があり、その場合には、フィルター設定領域５３が複数設けられ、各フィルター処理設定に対応するＦｅａｔｕｒｅが割り当てられて表示される。
使用者による設定作業について説明する。使用者が画像切替操作領域５１に表示されている画像の名称のうち、任意の１つを選択すると、選択された名称の画像が画像表示領域５０ｃに表示される。この選択された画像を生成するためのパラメータが編集、設定可能なものについては、第２領域５０ｂの表示が自動的に切り替わる。内部的には、例えば画像切替操作領域５１で、ある前処理画像を選択した場合、その画像を生成するために使用する前処理モジュールに対応したインデックスの値に、設定対象を指定するセレクタの値が切り替わり、これにより、第２領域５０ｂに表示する設定内容が画像に応じて切り替わる。設定対象を指定するセレクタの値が指定されると、その値に対応したセレクタが指し示す前処理モジュールの一つ又は複数のＦｅａｔｕｒｅを読み取り、設定項目を反映した画像を生成して画像表示領域５０ｃに表示し、位置補正設定領域５２やフィルター設定領域５３にそれぞれのパラメータに設定された値を表示する。位置補正設定領域５２やフィルター設定領域５３に表示された操作部分を使用者が操作すると、その操作が受け付けられて、設定対象を指定するセレクタの値に対応した前処理モジュールに該当するユニットの設定項目が変更される。
セレクタの値からアクセス対象のユニットを特定する方法は、以下の方法を使用することができる。すなわち、前処理モジュールは複数のユニットから構成されており、前処理モジュールのインデックスを切り替えるセレクタは、これらユニットで共通したものを使用することができ、前処理モジュールを構成する複数のユニットに対して、どのＦｅａｔｕｒｅがどのユニットに属するかは、Ｆｅａｔｕｒｅ名称によって一意に定まるように命名することが可能である。これにより、セレクタの値と、編集対象として選択されているＦｅａｔｕｒｅの組合せからアクセス対象のユニットを特定することができる。
図１４は、パラメータセット番号の選択によって設定用ユーザーインターフェース５０の第２領域５０ｂが切り替えられる場合を模式的に示した図であり、この図に示すようにユーザーインターフェースの表示を切り替えることができる。たとえば、図１４の左側に示すようなパラメータセット番号選択部５４を設定用ユーザーインターフェース５０に設けておく。また、図１４の右側に示すように、第１パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ａと、第２パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｂと、第３パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｃと、第４パラメータセットの設定用ユーザーインターフェース５０Ｄとがパラメータ番号と関連付けられた状態で存在している。パラメータセット番号選択部５４でパラメータセット番号が切り替わると、表示制御部４ａは、設定用ユーザーインターフェース５０を、そのパラメータセット番号に合わせて再構築する。すなわち、使用者がパラメータセット番号３を選択すると、パラメータセット番号３の設定用ユーザーインターフェース５０Ｃが生成されて表示部５に表示される。
図１５は、パラメータセット番号の選択によってパラメータセットが切り替えられる内部的な仕組みを概念的に説明する図である。撮像装置３は、パラメータセットの切替を実行するパラメータセット切替部３０ｄを有している。パラメータセット切替部３０ｄには、使用者が選択したパラメータセット番号（ＰａｒａｍｅｔｅｒＳｅｔＩｎｄｅｘ）が入力される。パラメータセット切替部３０ｄは、入力されたパラメータセット番号に対応したパラメータセットを選択し、選択したパラメータセットを撮像素子３ｃに適用する。
したがって、設定装置４は、設定用ユーザーインターフェース５０を表示部５に表示し、当該設定用ユーザーインターフェース５０上で使用者による各種設定を受け付けることができる。撮像装置３が撮像した画像に対して多段階の処理を実行するように、使用者が設定すると、設定装置４は、その使用者により設定された多段階の処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせを多段セレクタとして特定し、当該複数のセレクタの値と、当該複数のセレクタが格納される場所を示すレジスタ情報とを撮像装置３に送信することが可能に構成されている。そして、撮像装置３は、設定装置４から送信された複数のセレクタの値と、当該複数のセレクタが格納される場所を示すレジスタ情報とを受信し、複数のセレクタの値を対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、各セレクタの値の組み合わせにより特定される多段階の処理を逐次的に実行するように構成されている。
また、使用者が撮像装置３の設定項目に対して設定値の変更を行うと、使用者により設定された各設定項目の設定値と、ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルに含まれる各設定項目に対応するレジスタ情報を示すデータが撮像装置３に送信されて、撮像装置３の設定を行うことができるので、標準化規格に適合した撮像装置３であれば設定装置４側から設定値を変更することができ、撮像装置３の機種選定の自由度が向上する。
また、セレクタの値の組合せによって、逐次的に実行される多段階の処理の一部を一意に特定することができるので、標準化規格に適合した撮像装置３で、例えば、フォトメトリックステレオやデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成、マルチスペクトルイメージング、生成後の検査画像にフィルター処理を施すといった複数段階の処理が行えるようになる。
（仮想フローチャート及び仮想ユニット）
図８に示すようなフローチャートとは異なり、実際の運用環境では、横方向、あるいは縦方向に登場するユニットにセレクタの組合せだけで指定できるような規則性が無いことも多く、その状態では、フローチャート上のユニット構成が変わるたびに、カメラ３の内部でＤｅｖｉｃｅＸＭＬを生成し直したり、ＰＣソフト側もその都度ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルを取得しなおす必要があって、使いづらいものになってしまう。
固定的なＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルを用い、なるべく少ないＦｅａｔｕｒｅ表現でフローチャートに対応する場合、そのフローチャートは、縦方向にある程度決められたパターンを持ち、それがパラメータセットの概念によって、横方向にコピーされた形が望ましい。例えば縦方向にフローチャートを拡張可能にする、つまり、設定可能なフィルター処理の数を増やしていった場合、設定可能なフィルター処理の数だけ、フローチャート全体が縦方向に拡大していくことになる。また、利用可能なパラメータセットの数を増やせば、その分だけフローチャートが横方向に拡大していくことになる。しかし実際の運用環境においては、全てのパラメータセットに対して、設定可能な上限までフィルター処理を使用するケースは想定しにくく、特に設定可能な数の上限が大きな値になっている場合には、大半のユニットが、たとえば図１０に示すユニットＵＢ４のように「非実行」の設定となることが予想される。
ところで、フローチャート上の各ユニットに対して、それらの実行に必要なパラメータ群や、内部データを保持するメモリ領域を確保する手法としては、事前に全ての機能に対応したパラメータ群や内部データを保持するためのメモリ領域を固定的に確保しておく方法がある。フローチャート上に設定可能なパラメータセットの数や、１つのパラメータセットの内部に設定可能なフィルター処理の数を増やすことで、撮像装置３の使用者はより柔軟なフローチャートを実現できるようになるが、それに応じて、事前に確保すべき、パラメータ群や内部データを保持するためのメモリ領域も増やす必要がある。上述の通り、実際の運用環境においては非実行の設定がなされ、使用されないユニットが大部分を占める状況は容易に想定されるため、搭載可能なメモリ容量に大きな制約のある、撮像装置３では不向きな手法である。
この実施形態では、上述した内部メモリ容量の問題を解決しながら、撮像装置３の使用者が実現可能なフローチャートの高い柔軟性を確保するために、仮想フローチャート及び仮想ユニットの概念を導入している。この実施形態では、使用される可能性のある全てのユニットが追加された状態のフローチャートである固定フローチャートは概念上存在するものの、仮想的なものに過ぎず、これを仮想フローチャートと呼ぶことにする。また、この仮想フローチャートを構成するユニットのことを仮想ユニットと呼ぶこととし、上記フローチャートを仮想的なものとして、全ての機能が仮想的に存在する概念上のものを指す。仮想フローチャートにおいて、それぞれの仮想ユニットは、固定的に配置されている。また、セレクタの組合せによって各Ｆｅａｔｕｒｅが関連づけられて各機能のパラメータが確定する。
複数の機能の中から、実際に使用するユニットを決定する際には、そのユニットを使用する・使用しないを選択するパラメータを変更する。すなわち、実際に動作するフローチャートには、仮想フローチャートとは異なり、各ユニットの使用する・使用しないを決定するＦｅａｔｕｒｅの設定状態に応じて、使用するユニットだけが追加される。使用する設定がなされたユニットを実行するために必要なパラメータ群や内部データに対しては、動的に確保した内部メモリ領域が割り当てられる。したがって、使用する機能を有効にした時点で、初めて実際のユニットが内部のフローチャート上に配置されて実際のフローチャートが構成されることになる。撮像装置３において、設定装置４側から指定された各セレクタの値の組合せによって各Ｆｅａｔｕｒｅが関連づけられるパラメータの実体は、それらのセレクタの値の組合せとＦｅａｔｕｒｅによって指定されるユニットに対して、前記の要領で動的に割り当てられたメモリ領域内に配置されている。これにより、設定装置４側からは撮像装置３の内部の状態、すなわち、内部メモリ容量やその中のどこにパラメータ群の実体が配置されているかなどを意識することなく、動的に確保されたメモリ領域上に置かれた実体に対して、セレクタの組合せと、固定的に定義されたＦｅａｔｕｒｅによってアクセスすることができる。
つまり、撮像装置３は、複数のセレクタの値を対応するレジスタ情報が示す場所に格納するとともに、各セレクタの値の組み合わせにより実行する処理を特定し、特定された処理を実行するための設定パラメータ群と内部データを撮像装置３が有する内部メモリに動的に展開するように構成されている。これにより、設定者により有効化される可能性のあるユニットが全て事前に追加された、大きな固定フローチャートを撮像装置３の内部メモリに予め記憶させることなく、内部メモリの消費を必要な分だけに抑えながら、使用者の設定に応じて必要な機能のみを有するフローチャートを構成し、標準化規格に適合した撮像装置３で、例えば、フォトメトリックステレオやデフレクトメトリの原理を利用した検査画像の生成や、生成後の検査画像にフィルター処理を施すといった複数の処理が行えるようになる。
また、使用者により設定された処理を実現するための複数のセレクタの値の組み合わせが複数パターン存在しているので、設定装置４は、撮像装置３に対して、複数パターンのセレクタの値の組み合わせを送信することができる。撮像装置３は、設定装置４から送信された複数パターンのセレクタの値の組み合わせを受信し、複数パターンのセレクタの値の組み合わせの中から使用者によって選択された任意の一のパターンのセレクタの値の組み合わせにより実行する処理を特定し、特定された処理を実行するための設定パラメータを撮像装置３の内部メモリに動的に展開するように構成されている。
ＤｅｖｉｃｅＸＭＬファイルのセレクタを含むＦｅａｔｕｒｅが差し示すものは、あくまで仮想フローチャート上の仮想ユニットの設定項目である。複数の仮想ユニットのそれぞれに対して、使用する場合にだけ撮像装置３の内部メモリ領域を割り当てるようにすることで、内部メモリ領域の制約の問題を解決できるとともに、フローチャートの高い柔軟性、即ち設定者が撮像装置３によって実現可能な機能の柔軟な拡張性を実現することができる。
画像検査アプリケーション４０の内部では、セレクタの組合せとＦｅａｔｕｒｅの種類によってアクセス可能なユニットが決定され、実際に内部メモリ領域が割り当てられたユニットとＦｅａｔｕｒｅとの関連付けを自動的に行う。これにより、使用者は、実際に内部で生成される仮想フローチャートの形状や仮想ユニットの配置を意識することなく、アクセスすることができる。
また、例えば位置補正用に使用する検査ツールは、パターンサーチなどを選択することができるが、これも設定者が使用することを選択し、かつ、位置補正用に使用するものとして指定した検査ツールを実行するために必要なパラメータ群や内部データだけを動的に確保するので、選択可能な全ての位置補正用の検査ツールに対して事前に内部メモリ領域を確保しておく必要はない。
（設定用エディタ）
図７に示す表示制御部４ａは、設定用アプリケーション４０ａを実行し、図１６に示す設定用エディタ６０Ａを表示部５に表示させる部分でもある。設定用エディタ６０Ａは、第１設定用ユーザーインターフェース６０及び第２設定用ユーザーインターフェース６１を含んでいる。図１６では、第１設定用ユーザーインターフェース６０と第２設定用ユーザーインターフェース６１とを表示部５に重畳表示させた状態を示しているが、第１設定用ユーザーインターフェース６０のみを表示部５に表示させておき、使用者が所定の操作を行うことによって第２設定用ユーザーインターフェース６１が表示されるように構成してもよい。
以下、図１６に示す設定用エディタ６０Ａにより、調整処理としてのホワイトバランスを調整する場合について詳細に説明するが、調整処理はホワイトバランスに限られるものではなく、撮像装置３の調整処理として各種調整処理を含むことができ、例えば、画像が一様に同じピント・明るさになるように画像両端に計測領域を設定してエッジ検査や濃淡検査を実施する処理、ラインカメラのＸＹ比率が等しくなるようにエッジ幅を計測する処理、カメラ個体のキャリブレーションを行うために、キャリブレーション専用の計測処理を実行した上で、その結果をカメラ個体にフィードバックする処理等がある。その他にも、例えば、異なる波長の光を照射して撮像した複数の撮像画像を合成するマルチスペクトルイメージングにおいて、タクト短縮を図るため、色抽出の性能を落とさずに、どの点灯色を削減可能かシミュレートする処理、各点灯色の明るさのバランスを調整するため、点灯色ごとの濃淡検査を実施する処理等もある。
ホワイトバランスの調整処理は、色検査ユニットを生成して、得られるＲＧＢから補正倍率を求める処理である。第１設定用ユーザーインターフェース６０には、ホワイトバランスの調整を行う場合に操作するホワイトバランス設定ボタン６０ａが設けられている。表示制御部４ａは、ホワイトバランス設定ボタン６０ａが押されたことを検出すると、第２設定用ユーザーインターフェース６１を第１設定用ユーザーインターフェース６０に重畳表示、または切替表示する。
第２設定用ユーザーインターフェース６１には、撮像装置３で撮像した画像を表示するための画像表示領域６１ａと、操作ガイド表示領域６１ｂと、説明文表示領域６１ｃとが設けられている。操作ガイド表示領域６１ｂには、調整処理（本例ではホワイトバランスの調整）を行う際の使用者の手順が記載されており、使用者は、操作ガイド表示領域６１ｂに表示されている手順を見ることで調整処理を正しく行うことができる。説明文表示領域６１ｃには、調整処理の説明や内容、どのようなときに調整処理を行うかについて表示される。操作ガイド表示領域６１ｂ及び説明文表示領域６１ｃに表示される内容は、調整処理に応じて変更される。
また、第２設定用ユーザーインターフェース６１には、画像取得ボタン６１ｄと、パラメータ調整領域６１ｅと、結果表示領域６１ｆと、調整値表示領域６１ｇと、ＯＫボタン６１ｈと、キャンセルボタン６１ｉとが設けられている。
（計測処理フローと調整フロー）
図１７に示すように、撮像装置３の内部には、上述した計測処理フローの他、調整フローも生成することができる。撮像装置３が調整フローを生成して実行し、調整フロー上で設定調整した内容を計測処理フローに反映させることや、調整フロー上で設定調整した内容を破棄することも可能になっている。これは設定装置４側からＦｅａｔｕｒｅを操作することによって行われるようになっている。
以下、調整フローの生成、実行、設定調整した内容の反映、破棄について説明する。設定装置側プロセッサ４ｂは、図１６に示す設定用エディタ６０Ａにて選択された調整処理に対応する撮像装置３のレジスタの値を書き換えることにより、撮像装置３に調整処理の開始及び終了を要求するように構成されている。一方、撮像装置側プロセッサ３３は、設定装置４からの調整処理の開始要求を受け取り、当該調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを生成する調整フロー生成処理と、当該調整フロー生成処理で生成された調整フローを実行する調整フロー実行処理と、撮像処理により取得した画像を設定装置４に送信する送信処理と、設定装置４からの調整処理の終了要求を受け取ると、設定装置４に送信した画像に基づいて設定用エディタ上で調整されたパラメータを計測処理フローに反映するパラメータ反映処理とを実行するように構成されている。
実装例としては、図１８に示すように、設定装置４のユニットを直接編集せずに、調整フロー空間を機構で用意し、チェックアウトして設定・調整するとともに、ロールバック、コミット、Ｄｉｒｔｙ管理を機構で実現するようにする。チェックアウトは、編集対象を調整フロー空間にチェックアウトして編集・調整状態とすることである。調整に必要なユニットは調整フロー空間に追加する。コミットは、設定を確定した場合に計測処理フローに反映させることである。リバートは、編集や調整を破棄することである。
図１９では、ユニット追加の具体的なフローについて示している。設定装置側プロセッサ４ｂは、図１６に示す第１設定用ユーザーインターフェース６０のホワイトバランス設定ボタン６０ａが押されたことを検出すると、撮像装置３に対し、ホワイトバランスの調整処理の開始を要求する。つまり、設定装置側プロセッサ４ｂは、表示部５に表示された設定用エディタ６０Ａにて調整処理の選択操作がなされたか否かを検出し、調整処理の選択操作がなされたことを検出した場合に、調整処理の開始を撮像装置に要求するように構成されている。
ホワイトバランス設定ボタン６０ａが押されると、ホワイトバランスの調整画面としての第２設定用ユーザーインターフェース６１が開くので、設定装置側プロセッサ４ｂがホワイトバランス設定ボタン６０ａの操作を検出することで、表示部５に表示された設定用エディタ６０Ａ上で行われた調整画面を開く操作を検出できる。したがって、設定装置側プロセッサ４ｂは、設定用エディタ６０Ａ上で行われた調整画面を開く操作を、調整処理の選択操作がなされたことと判定することができる。すなわち、使用者が調整画面を開く操作を行ったということは、設定用エディタ６０Ａ上で該当する調整処理を開始したということである。よって、調整画面を開く操作を、調整処理の選択操作がなされたことと判定することで、調整処理の開始を的確なタイミングで要求することができる。
ホワイトバランスの調整処理の開始時には、「WhiteBalanceCheckOut」のＦｅａｔｕｒｅを実行する。ホワイトバランス調整の場合、ホワイトバランスは撮像ユニットのパラメータなので、撮像パラメータを保持する撮像ユニットをコピーする。計測処理フロー上の撮像ユニット以外のユニットは、調整フローにとっては必要無いのでコピーしない。加えて、ホワイトバランスが最適かどうかを評価するための濃淡検査ユニット（評価用ユニット）を、調整フロー側に新たに追加する。この処理は、調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを生成する調整フロー生成処理に相当する。
ホワイトバランスの調整処理が開始されると、図１６に示すように第２設定用ユーザーインターフェース６１が表示部５に表示される。設定装置側プロセッサ４ｂは、第２設定用ユーザーインターフェース６１の画像取得ボタン６１ｄが押されたことを検出すると、撮像装置３に対し、画像取得を要求する。具体的には、「AcquisitionStart」のＦｅａｔｕｒｅを実行する。これにより、撮像装置３の調整フロー（図１９の右側のフロー）が実行され、カメラ３１から画像データを取り込む撮像処理と、取り込んだ画像データについてＲＧＢそれぞれの濃淡値を検査（濃淡検査）する計測処理が、それぞれ実行される。これが調整フロー実行処理である。撮像処理により取得した画像は、設定装置４に送信される。これが送信処理である。送信処理によって設定装置４に送信された画像は、図１６に示す第２設定用ユーザーインターフェース６１の画像表示領域６１ａに表示される。
第２設定用ユーザーインターフェース６１のパラメータ調整領域６１ｅでは、調整フロー専用の計測パラメータを設定することができるようになっている。ホワイトバランス調整の場合、画像上でＲＧＢのホワイトバランスを揃えたい領域を、濃淡検査の計測対象領域として指定する。例えば、Ｘ座標とＹ座標を指定し、その点を基準として幅方向（Ｘ方向）の範囲と高さ方向（Ｙ方向）の範囲とを指定することにより、上記計測対象領域を指定できる。指定された内容は、撮像装置３側の調整フロー専用のＦｅａｔｕｒｅである。例えば以下のＦｅａｔｕｒｅに書き込まれる。尚、この指定方法は一例であり、他の指定方法であってもよい。
WhiteBalanceReferenceAreaOffsetX
WhiteBalanceReferenceAreaOffsetY
WhiteBalanceReferenceAreaWidth
WhiteBalanceReferenceAreaHeight
図２０では、パラメータ調整の具体的なフローについて示している。使用者は図１６に示すパラメータ調整領域６１ｅで、上記濃淡検査の評価結果を見ながらホワイトバランスのパラメータを調整することができる。調整フローの種類によっては、調整フロー上の撮像ユニットのパラメータに対して、評価結果を自動で反映することもできる。設定装置側プロセッサ４ｂは、パラメータ調整領域６１ｅでパラメータの調整を受け付けると、調整フローに反映させる。結果表示領域６１ｆには、濃淡検査の結果が表示される。使用者は結果表示領域６１ｆに表示されている濃淡検査の結果を確認することで、ＲＧＢそれぞれのバランスがどれくらいばらついているかを把握することができる。したがって、撮像装置側プロセッサ３３は、評価用ユニットによる評価結果に関する情報を設定装置４に送信するように構成されており、設定装置４の記表示制御部４ａは、撮像装置側プロセッサ３３から送信された評価結果に関する情報を表示部５に表示可能に構成されている。例えば以下のＦｅａｔｕｒｅの値を設定装置側プロセッサ４ｂが読み込んで評価結果として結果表示領域６１ｆに表示させることができる。
WhiteBalanceAverageRed
WhiteBalanceAverageGreen
WhiteBalanceAverageBlue
図１６に示す調整値表示領域６１ｇには、再計算ボタン６１ｊが設けられている。設定装置側プロセッサ４ｂは、再計算ボタン６１ｊが押されたことを検出すると、撮像装置側プロセッサ３３に対し、濃淡検査の結果をもとにホワイトバランスの設定値を調整するよう指示を出す。具体的には、「WhiteBalanceCalculate」のFeatureが実行される。撮像装置側プロセッサ３３は、ホワイトバランスの設定値と濃淡検査の結果を乗じたものが、ＲＧＢすべてで同じ値になるように、調整フロー上のホワイトバランスの設定値を自動調整する。つまり、撮像装置側プロセッサ３３は、評価用ユニット４ｂによる評価結果に基づいて、当該評価結果が良好になる方向にパラメータを自動調整するように構成されている。この後、使用者は再び画像を取得し、濃淡検査の結果が実際にＲＧＢすべてで同じ値になっていることを、確認してもよい。
図１６に示す第２設定用ユーザーインターフェース６１の画面は、ＯＫボタン６１ｈとキャンセルボタン６１ｉの一方を押すことで閉じられる。設定装置側プロセッサ４ｂは、ＯＫボタン６１ｈが押されたことを検出すると、撮像装置側プロセッサ３３に対し、ホワイトバランスの調整フローを終了するよう指示する。具体的には、「WhiteBalanceCommit」のFeatureが実行される。
一方、設定装置側プロセッサ４ｂは、キャンセルボタン６１ｉが押されたことを検出すると、撮像装置側プロセッサ３３に対し、ホワイトバランスの調整フローを終了するよう指示する。キャンセルボタン６１ｉが押されたということは、使用者が調整処理をキャンセルしたいということであり、設定装置側プロセッサ４ｂは、設定エディタ６０Ａ上で調整処理のキャンセル指示を受け付けることができる。キャンセルボタン６１ｉが押された場合、「WhiteBalanceRevert」のFeatureが実行される。ＯＫボタン６１ｈまたはキャンセルボタン６１ｉが押された場合の具体的なフローについて図２１に示している。
ＯＫボタン６１ｈとキャンセルボタン６１ｉの一方が押されたということは、調整処理の終了操作がなされたということである。したがって、設定装置側プロセッサ４ｂは、表示部５に表示された設定用エディタ６０Ａにて調整処理の終了操作がなされたか否かを検出することができ、調整処理の終了操作がなされたことを検出した場合に、調整処理の終了を撮像装置３に要求するように構成されている。つまり、使用者が調整処理を終了するという簡単な操作だけで、調整処理の終了を要求することができる。
ＯＫボタン６１ｈとキャンセルボタン６１ｉの一方が押されると、ホワイトバランスの調整画面としての第２設定用ユーザーインターフェース６１が閉じるので、設定装置側プロセッサ４ｂがＯＫボタン６１ｈとキャンセルボタン６１ｉの操作を検出することで、表示部５に表示された設定用エディタ６０Ａ上で行われた調整画面を閉じる操作を検出できる。したがって、設定装置側プロセッサ４ｂは、設定用エディタ６０Ａ上で行われた調整画面を閉じる操作を、調整処理の終了操作がなされたと判定することができる。すなわち、使用者が調整画面を閉じる操作を行ったということは、設定用エディタ６０Ａ上で該当する調整処理が終了したということである。したがって、調整画面を閉じる操作を、調整処理の終了がなされたことと判定することで、調整処理の終了を的確なタイミングで要求することができる。
（画像表示例）
図２２は、設定用エディタ６０Ａの第１設定用ユーザーインターフェース６０に設けられている画像表示領域６０ｂに、撮像装置３で撮像されてフィルター処理が施されていない画像を表示した例を示している。
図２３及び図２４は、撮像装置３で撮像された画像に対して異なるフィルター処理（第１フィルター処理、第２フィルター処理）を施した画像を画像表示領域６０ｂに表示した例を示している。すなわち、撮像装置側プロセッサ３３は、パラメータ反映処理の実行により反映されたパラメータで計測処理フローを実行し、当該計測処理フロー実行後の画像を設定装置４に送信するように構成されている。設定装置４の表示制御部４ａは、撮像装置側プロセッサ３３から送信された計測処理フロー実行後の画像を表示部５に表示可能に構成されている。これにより、設定用エディタ６０Ａ上で調整されたパラメータが反映された画像を表示部５に表示することができるので、計測に適した画像であるか否かを使用者が確認できる。
（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る画像計測システム１によれば、設定装置４の表示制御部４ａが設定用アプリケーション４０ａを実行して設定用エディタ６０Ａを表示部５に表示させると、使用者が、その表示部５に表示されている設定用エディタ６０Ａにて調整処理を選択することが可能になる。設定用エディタ６０Ａにて調整処理を選択すると、設定装置側プロセッサ４ｂは、選択された調整処理に対応する撮像装置３のレジスタの値を書き換える。これにより、撮像装置３に調整処理の開始及び終了を要求することが可能になる。
一方、撮像装置３は、設定装置４から調整処理の開始要求を受け取ると、調整処理に必要な撮像処理を含む調整フローを撮像装置３内で生成し、実行する。また、撮像処理により撮像された画像は設定装置４に送信することが可能である。そして、設定装置４から調整処理の開始要求を受け取ると、設定装置４に送信した画像に基づいて設定用エディタ６０上で調整されたパラメータを、計測処理フローに反映する。
したがって、各種設定調整のための調整用計測処理を撮像装置３で実行できるので、設定装置４と撮像装置３との間の画像転送負荷が軽減する。また、調整フロー及び計測処理フローの両方が撮像装置３内で生成されるので、設定装置４で同様なフローを生成する必要はなく、処理フローを二重に作り込む必要が無くなるとともに、設定装置４と撮像装置３との同期の難易度が低くなる。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
以上説明したように、本発明に係る画像計測システムは、ワーク等の計測対象物を撮像した画像に基づいて計測処理を実行する場合に利用することができる。
１ 画像計測システム
３ 撮像装置
４ 設定装置
４ａ 表示制御部
４ｂ 設定装置側プロセッサ
５ 表示部
３３ 撮像装置側プロセッサ
６０Ａ 設定用エディタ
６０ 第１設定用ユーザーインターフェース
６１ 第２設定用ユーザーインターフェース（調整画面）

Claims (11)

  1. 計測対象物を撮像する撮像処理を実行し、当該撮像処理により取得した画像に基づいて計測対象物の計測処理フローを実行する撮像装置と、当該撮像装置に接続され、当該撮像装置の設定を行うための設定用アプリケーションを実行可能な設定装置とを備えた画像計測システムであって、
    前記設定装置は、前記設定用アプリケーションを実行し、設定用エディタを表示部に表示させる表示制御部と、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて選択された調整処理に対応する前記撮像装置のレジスタの値を書き換えることにより、前記撮像装置に前記調整処理の開始及び終了を要求する設定装置側プロセッサとを備え、
    前記撮像装置は、前記設定装置からの前記調整処理の開始要求を受け取り、当該調整処理に必要な撮像処理および当該調整処理による調整結果の評価を含む調整フローを生成する調整フロー生成処理と、当該調整フロー生成処理で生成された調整フローを実行する調整フロー実行処理と、前記撮像処理により取得した画像を前記設定装置に送信する送信処理と、前記設定装置からの前記調整処理の終了要求を受け取ると、前記設定装置に送信した画像に基づいて前記設定用エディタ上で調整されたパラメータを前記計測処理フローに反映するパラメータ反映処理とを実行する撮像装置側プロセッサを備える画像計測システム。
  2. 請求項１に記載の画像計測システムにおいて、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記パラメータ反映処理の実行により反映されたパラメータで前記計測処理フローを実行し、当該計測処理フロー実行後の画像を前記設定装置に送信するように構成され、
    前記表示制御部は、前記撮像装置側プロセッサから送信された前記計測処理フロー実行後の画像を前記表示部に表示可能に構成されている画像計測システム。
  3. 請求項１または２に記載の画像計測システムにおいて、
    前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて前記調整処理の選択操作がなされたか否かを検出し、前記調整処理の選択操作がなされたことを検出した場合に、前記調整処理の開始を前記撮像装置に要求するように構成されている画像計測システム。
  4. 請求項３に記載の画像計測システムにおいて、
    前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタ上で行われた調整画面を開く操作を、前記調整処理の選択操作がなされたと判定するように構成されている画像計測システム。
  5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の画像計測システムにおいて、
    前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタにて前記調整処理の終了操作がなされたか否かを検出し、前記調整処理の終了操作がなされたことを検出した場合に、前記調整処理の終了を前記撮像装置に要求するように構成されている画像計測システム。
  6. 請求項５に記載の画像計測システムにおいて、
    前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定用エディタ上で調整画面を閉じる操作を、前記調整処理の終了操作がなされたと判定するように構成されている画像計測システム。
  7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の画像計測システムにおいて、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記調整フロー生成処理時に、前記計測処理フローを構成している複数のユニット内の一部のユニットをコピーして前記調整フローのユニットとするように構成されている画像計測システム。
  8. 請求項７に記載の画像計測システムにおいて、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記調整フロー生成処理時に、前記調整処理による調整結果を評価するための評価用ユニットを前記調整フローに組み込むように構成されている画像計測システム。
  9. 請求項８に記載の画像計測システムにおいて、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記評価用ユニットによる評価結果に関する情報を前記設定装置に送信するように構成され、
    前記表示制御部は、前記撮像装置側プロセッサから送信された前記評価結果に関する情報を前記表示部に表示可能に構成されている画像計測システム。
  10. 請求項８に記載の画像計測システムにおいて、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記評価用ユニットによる評価結果に基づいて、当該評価結果が良好になる方向に前記パラメータを自動調整するように構成されている画像計測システム。
  11. 請求項１から１０のいずれか１つに記載の画像計測システムにおいて、
    前記設定装置側プロセッサは、前記表示部に表示された前記設定エディタ上で調整処理のキャンセル指示を受け付けるとともに、前記撮像装置に前記調整処理のキャンセルを要求するように構成され、
    前記撮像装置側プロセッサは、前記設定装置からの前記調整処理のキャンセル要求を受け取った場合に、前記パラメータを前記計測処理フローに反映させない処理を実行するように構成されている画像計測システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4759957B2 (ja) * 2004-08-26 2011-08-31 パナソニック電工株式会社 検査・計測用プログラムの作成方法並びにそのプログラムを作成するためのコンピュータプログラム及び検査・計測用プログラムの作成装置
JP6620215B2 (ja) * 2018-12-07 2019-12-11 株式会社キーエンス 検査装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018189560A (ja) 2017-05-09 2018-11-29 株式会社キーエンス 画像検査装置

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