JP7295983B1 - 物体検査システム及び表示制御方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 0007295983000001
【課題】工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することを課題とする。
【解決手段】物体検査装置10は、分光部13aにより所定の期間で環境光の計測を行い、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下である波長帯域を特定し、特定された波長帯域の光が透過され、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタ14bを介して特定波長帯域の光を物体50に照射し、物体50から反射した光を、特定波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタ13cを介して撮像部13bで撮像する。
【選択図】図1

Description

本発明は、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる物体検査システム及び表示制御方法に関する。
従来、工場などで物体の検査を行う場合に、この物体を撮像した画像を表示装置に表示し、検査者が画像を見ながら物体を検査する技術が知られている。かかる場合に、照明や日光などの環境光が変化したならば、画像を形成する各画素の画素値が変動し、物品を視認できなくなる場合がある。
このため、特許文献1には、各画素に対応して、少なくとも1種のカラーフィルタと、両側に隣接する波長域よりも太陽光の分光放射照度が低い特定の波長域を透過する特定のフィルタとが受光面上に配置された撮像素子と、この撮像素子から取得する画像信号における、特定のフィルタを配置した画素が生成した信号成分に基づいて、撮像素子の撮像範囲に照射される太陽光と異なる特定の光源の照射状態を検出する撮像装置が開示されている。これにより、太陽光の放射照度が大きい場合であっても、太陽光の影響を低減することができる。
特許第6322723号公報
しかしながら、上記特許文献1のものは、太陽光の分光放射照度が低い特定の波長域を利用するものであるが、太陽光、照明及びセンサが混在する室内では、光源の状態が時間帯によって変化するため、太陽光の分光放射照度が低い特定の波長域を用いたとしても、適正な画像が取得できるとは限らない。
言い換えると、工場などで物体の検査を行う場合には、検査を行う全ての時間帯を通じて環境光の影響を低減する必要がある。このため、工場などで物体の検査を行う場合に、いかに効率良く環境光の影響を低減するかが重要な課題となっている。
本発明は、上記従来技術による問題点(課題)を解決するためになされたものであって、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる物体検査システム及び表示制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、所定の撮像部により検査対象となる物体の画像を撮像し、撮像した物体の画像を所定の表示部に表示制御する物体検査システムであって、前記物体の検査を行う検査時間帯が複数存在する場合に、各検査時間帯における環境光を形成する複数の波長帯域のうち、複数の検査時間帯に共通して強度が低い波長帯域を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された波長帯域の光を前記物体に照射する光源装置と、前記物体の画像を撮像する撮像装置とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記特定手段は、前記環境光を形成する波長帯域ごとに分光する分光手段と、前記分光手段により分光された複数の波長帯域の強度に基づいて、複数の検査時間帯に共通して強度の低い波長の光の波長帯域を特定する波長帯域特定手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記光源装置は、白色光を発光する発光部と、前記白色光を形成する波長帯域のうち、前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する第1のフィルタとを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記撮像装置は、前記白色光を形成する波長帯域のうち、前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する第2のフィルタを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタは、複数の特定の波長帯域の光を透過する複数の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタのうち前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する光学フィルタを自動選択する選択手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記光源装置は、前記発光部から発光された特定の波長帯域の光を所定領域に対してスポット的に照射することを特徴とする。
また、本発明は、所定の撮像部により検査対象となる物体の画像を撮像する撮像装置を有し、前記撮像装置により撮像された物体の画像を所定の表示部に表示制御する物体検査システムにおける表示制御方法であって、前記物体の検査を行う検査時間帯が複数存在する場合に、各検査時間帯における環境光を形成する複数の波長帯域のうち、複数の検査時間帯に共通して強度が低い波長帯域を特定する特定工程と、光源装置が、前記特定工程により特定された波長帯域の光を前記物体に照射する照射工程と、撮像装置が、前記物体の画像を撮像する撮像工程とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる。
図1は、実施形態1に係る物体検査システムの概要を示す図である。 図2は、図1に示した物体検査装置の構成を示す機能ブロック図である。 図3は、図2に示した物体検査装置による波長帯域の特定を説明するための説明図である。 図4は、図2に示した物体検査装置による波長帯域の特定手順を示すフローチャートである。 図5は、図2に示した物体検査装置による表示制御手順を示すフローチャートである。 図6は、可視光画像及び特定波長帯域の光を用いた処理済画像の一例を示す図である。 図7は、実施形態2に係る物体検査システムの概要を示す図である。 図8は、図7に示した物体検査装置の構成を示す機能ブロック図である。 図9は、図8に示した物体検査装置による表示制御手順を示すフローチャートである。 図10は、実施形態3に係る物体検査システムの概要を示す図である。 図11は、図10に示した物体検査装置の構成を示す機能ブロック図である。
以下に、本発明に係る物体検査システム及び表示制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[実施形態1]
<物体検査システムの概要>
まず、本実施形態1に係る物体検査システムの概要について説明する。図1は、実施形態1に係る物体検査システムの概要を示す図である。
図1(a)に示すように、物体検査システムは、事前に光源装置14から照射する光の波長を特定する処理を行う。具体的には、検査台60の上部には、分光部13aが設けられており、この分光部13aが検査台60上の環境光(太陽光及び照明光を含む)を分光し、波長毎の強度を物体検査装置10に通知する(S1)。そして、物体検査装置10は、複数の時間帯における環境光の波長毎の強度をそれぞれ通知されたならば、全ての時間帯で強度が最も低くなる波長を含む波長帯域を特定する(S2)。このようにして、事前に光源装置14から照射する光の波長帯域を特定する。例えば、朝、夕方、夜のそれぞれ所定時刻における環境光の波長毎の強度を用いて光源装置14から照射する光の波長帯域を特定することになる。
そして、物体の検査を行う場合には、図1(b)に示すように、物体検査装置10は、特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタ14bを配設する。そして、白色光源14aにより発光された光のうちフィルタ14bを透過した光を物体50に照射する(S3)。
また、物体50と撮像部13bとの間にフィルタ13cを配設する。かかるフィルタ13cは、フィルタ14bと同様に、特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタである。このため、撮像部13bは、特定された波長帯域の光に基づく物体50の画像が撮像される(S4)。
そして、物体検査装置10は、撮像部13bにより撮像された画像に対して画像処理を行う(S5)。具体的には、かかる画像をx方向、y方向に微分処理して輝度勾配を求め、この輝度勾配が所定の閾値未満の画素の画素値を所定値(例えば、「0」)にして、該画素の輝度勾配が存在しないようにする。かかる画像処理を行った画像を表示部11に表示制御する(S6)。
<物体検査装置10の構成>
次に、図1に示した物体検査装置10の構成について説明する。図2は、図1に示した物体検査装置10の構成を示す機能ブロック図である。図2に示すように、物体検査装置10は、記憶部15及び制御部16を有し、表示部11、入力部12、撮像装置13及び光源装置14が接続されている。表示部11は、各種情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。入力部12は、マウスやキーボードなどの入力デバイスである。
撮像装置13は、分光部13aと、撮像部13bと、フィルタ13cとを有する。分光部13aは、検査台60の環境光の波長ごとの強度を計測する装置である。分光部13aは、プリズムによる分光又は回折格子による分光が行われる。撮像部13bは、物体50を撮像するカメラである。フィルタ13cは、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない光学フィルタである。
光源装置14は、白色光源14aと、フィルタ14bとを有する。白色光源14aは、紫外光、可視光及び赤外光の波長帯域を含む光を照射する光源である。かかる白色光源14aとして、例えばLEDを用いることができる。なお、放電灯(水銀ランプ、重水素ランプ、タングステン及びキセノンランプなど)、又は、レーザ励起の白色光源を用いることもできる。フィルタ14bは、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない光学フィルタである。かかる光学フィルタは、イオンアシスト蒸着多層膜やスパッタリング多層膜等を用いて製造することができる。なお、光源装置14は、フィルタを使わずに、特定の波長帯域の光を直接照射できる光源であってもよい。
記憶部15は、ハードディスク装置や不揮発性メモリなどの記憶デバイスであり、分光データ15aと、画像データ15bとを記憶する。分光データ15aは、所定の時刻に分光部13aで計測された環境光の波長と強度を対応付けたデータである。画像データ15bは、撮像装置13の撮像部13bにより特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタ13cを介して撮像された画像データである。
制御部16は、物体検査装置10の全体を制御する制御部であり、分光出力取得部16aと、波長特定部16bと、光源制御部16cと、撮像処理部16dと、画像処理部16eと、表示制御部16fとを有する。実際には、これらのプログラムをCPUにロードして実行することにより、分光出力取得部16aと、波長特定部16bと、光源制御部16cと、撮像処理部16dと、画像処理部16eと、表示制御部16fとにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。
分光出力取得部16aは、分光部13aを制御して検査台60の環境光の計測を行い、分光部13aから出力される分光データを取得し、分光データ15aとして記憶する処理部である。分光出力取得部16aは、例えば朝、夕方、夜の時間帯で分光データ15aの取得を行う。
波長特定部16bは、分光出力取得部16aで取得した各時間帯の分光データ15aから全ての時間帯において光の強度が所定の閾値以下となる波長帯域を特定する処理部である。
光源制御部16cは、検査台60に載置された物体50を撮像するために、光源装置14の白色光源14aをオン/オフ制御を行う制御部である。光源装置14のフィルタ14bは、波長特定部16bで特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタである。かかるフィルタ14bは、操作者が複数のフィルタの中から該波長帯域に適合するものを選択して設置する。
撮像処理部16dは、光源装置14から光が照射された後に、検査台60に載置された物体50を撮像部13bにより撮像させるよう制御する処理部である。フィルタ13cは、波長特定部16bで特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタである。かかるフィルタ13cは、操作者が複数のフィルタの中から該波長帯域に適合するものを選択して設置する。
画像処理部16eは、物体50を可視化して表示するための画像処理を行う処理部であり、(1)ノイズ除去、(2)微分処理、(3)輝度勾配の算定、(4)閾値処理などを行う。(1)ノイズ除去においては、公知の積分処理、平滑化処理などを行う。(2)微分処理においては、例えばX方向及びY方向のSOBELフィルタを用いることができる。(3)輝度勾配の算定においては、X方向の微分画像及びY方向の微分画像の画素値を用いて輝度勾配を求めることができる。なお、各画素の輝度勾配を求める際には、単にX方向の微分画像の画素値xとY方向の対応する位置の画素値yの平均値などを用いることができる。表示制御部16fは、画像処理部16eで処理された画像を表示部11に表示制御する処理部である。
<波長帯域の特定について>
次に、図2に示した物体検査装置10による波長帯域の特定について説明する。図3は、図2に示した物体検査装置10による波長帯域の特定を説明するための説明図である。ここでは、朝、夕方、夜の3回計測する例を示している。図3に示すように、物体検査装置10は、分光出力取得部16aにおいて分光部13aの環境光の各波長の強度を取得する。環境光は、朝の時間帯では日光及び照明光となり、夕方の時間帯では日光及び照明光となり、夜の時間帯では照明光となる。ここで、照明光は、室内や工場等の室内灯の光であるものとする。
そして、例えば朝、夕方及び夜の時間帯において計測を完了したならば、計測した全ての時間帯の各波長の強度が閾値以下である波長領域を特定する。図3の例では、朝の時間帯、夕方の時間帯及び夜の時間帯の全ての時間帯で閾値よりも強度が低いのは波長がλ1よりも長い領域となる。このため、波長特定部16bは、光源装置14から物体50に照射する光の波長帯域を例えばλ1より長く、λ2より短い波長帯域に特定する。
<物体検査装置10の光の波長帯域を特定する処理手順>
次に、物体検査装置10による波長帯域の特定手順について説明する。図4は、図2に示した物体検査装置10による波長帯域の特定手順を示すフローチャートである。図4に示すように、物体検査装置10は、所定時刻になるまで待機する(ステップS101;No)。所定の時刻は、例えば朝ならば9時とする。
物体検査装置10は、所定時刻になったならば(ステップS101;Yes)、分光部13aの分光出力を取得する(ステップS102)。その後、物体検査装置10は、計測を終了しないならば(ステップS103;No)、ステップS101に移行して、次の所定時刻が来るまで待機する。また、物体検査装置10は、計測が終了したならば(ステップS103;Yes)、全時間帯で強度が閾値以下となる波長帯域を特定し(ステップS104)、処理を終了する。
<物体検査装置10による表示制御手順>
次に、物体検査装置10による表示制御手順について説明する。図5は、図2に示した物体検査装置10による表示制御手順を示すフローチャートである。ここで、撮像装置13のフィルタ13cと、光源装置14のフィルタ14bは、あらかじめ特定の波長帯域の光を透過させるフィルタが配設されているものとする。
図5に示すように、物体検査装置10は、光源装置14の白色光源14aをオンにし、白色光を照射する(ステップS201)。かかる白色光には、様々な波長の光が含まれるが、フィルタ14bにより特定の波長帯域が透過され、かつ、この波長帯域以外が透過されない光が物体50に照射される。
物体検査装置10は、物体50に対して照射した光が特定の波長帯域及び強度であるかを確認するために分光部13aより分光出力を取得する(ステップS202)。その後、物体検査装置10は、計測した分光出力が適正であるか否かを判定する。具体的には、特定の波長帯域である場合には、適正であると判定される。
そして、分光出力が適正でないと判定されたならば(ステップS203;No)、エラー処理を行い(ステップS204)、処理を終了する。ここで、かかるエラー処理としては、例えば表示部11に「白色光源エラー」等の文字を表示するか、エラーコードを表示することができる。
これに対して、分光出力が適正であると判定されたならば(ステップS203;Yes)、検査台60に載置された物体50の画像を撮像する(ステップS205)。
そして、物体検査装置10は、ノイズ除去、微分処理、輝度勾配の算定、閾値処理などの画像処理を行い(ステップS206)、処理済画像を表示部11に表示制御して(ステップS207)、処理を終了する。
<特定波長帯域を用いた処理済画像>
次に、特定波長帯域の光を用いた処理済画像の一例について説明する。図6は、可視光画像及び特定波長帯域の光を用いた処理済画像の一例を示す図である。図6(a)に示すように、可視光画像は、背景にある様々な物体も含む画像となる。これに対して、図6(b)に示すように、光の強度が全時間帯で低い波長帯域を特定し、特定した波長帯域の光を照射して撮像した画像は、背景部分が除去された物体50を含む画像となる。
上述してきたように、本実施形態1では、物体検査装置10は、分光部13aにより所定の期間で環境光の計測を行い、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下である波長帯域を特定し、特定された波長帯域の光が透過され、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタ14bを介して特定波長帯域の光を物体50に照射し、物体50から反射した光を、特定波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタ13cを介して撮像部13bで撮像することにより、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる。
[実施形態2]
ところで、上記実施形態1では、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタはあらかじめ操作者が設置しておき、白色光源14aから特定の波長帯域の光を照射し、撮像部13bにおいて特定の波長帯域の光を撮像する場合について説明したが、本実施形態2では、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚のフィルタを撮像装置23及び光源装置24に備え、フィルタを制御部で自動選択する場合について説明する。なお、実施形態1と同様の部位については、同一の符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
<物体検査システムの概要>
次に、本実施形態2に係る物体検査システムの概要について説明する。図7は、実施形態2に係る物体検査システムの概要を示す図である。ここでは、物体検査装置20は、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下となる波長帯域を特定できていることとする。
図7に示すように、物体検査装置20は、物体50と撮像部13bとの間に可変フィルタ23aを配設する。かかる可変フィルタ23aは、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚のフィルタからなる。また、物体50と白色光源14aとの間に可変フィルタ24aを配設する。かかる可変フィルタ24aは、可変フィルタ23aと同様に、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚のフィルタからなる。そして、物体検査装置20は、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下となる波長帯域が特定したならば、可変フィルタ23a及び24aの特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する(S11)。
そして、物体検査装置20は、光源装置24の白色光源14aにより発光された光のうち可変フィルタ24aを透過した光を物体50に照射する(S12)。物体検査装置20は、物体50から反射した光を、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタが選択された可変フィルタ23aを介して撮像部13bで画像を撮像する(S13)。
そして、物体検査装置20は、撮像部13bにより撮像された画像に対して画像処理を行う(S14)。具体的には、かかる画像をx方向、y方向に微分処理して輝度勾配を求め、この輝度勾配が所定の閾値未満の画素の画素値を所定値(例えば、「0」)にして、該画素の輝度勾配が存在しないようにする。かかる画像処理を行った画像を表示部11に表示制御する(S15)。
<物体検査装置20の構成>
次に、図7に示した物体検査装置20の構成について説明する。図8は、図7に示した物体検査装置20の構成を示す機能ブロック図である。図8に示すように、物体検査装置20は、記憶部15及び制御部26を有し、表示部11、入力部12、撮像装置23及び光源装置24が接続されている。
撮像装置23は、分光部13aと、撮像部13bと、可変フィルタ23aとを有する。可変フィルタ23aは、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚の光学フィルタから構成され、円形又は直線の光学フィルタを保持する金具に光学フィルタを装着し、金具をモータ等で動かすことによって、透過させる光の波長帯域を可変する。
光源装置24は、白色光源14aと、可変フィルタ24aとを有する。可変フィルタ24aは、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚の光学フィルタから構成され、円形又は直線の光学フィルタを保持する金具に光学フィルタを装着し、金具をモータ等で動かすことによって、透過させる光の波長帯域を可変する。
制御部26は、物体検査装置20の全体を制御する制御部であり、分光出力取得部16aと、波長特定部16bと、光源制御部16cと、撮像処理部16dと、画像処理部16eと、表示制御部16fと、フィルタ選択処理部26aとを有する。実際には、これらのプログラムをCPUにロードして実行することにより、分光出力取得部16aと、波長特定部16bと、光源制御部16cと、撮像処理部16dと、画像処理部16eと、表示制御部16fと、フィルタ選択処理部26aとにそれぞれ対応するプロセスを実行させることになる。
フィルタ選択処理部26aは、波長特定部16bで特定された光の波長帯域に対応して、可変フィルタ23a及び可変フィルタ24aに配設されている複数枚の光学フィルタから特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する処理をする。具体的には、波長特定部16bで光の波長帯域が特定されたならば、その波長帯域の光を透過させ、かつ、この波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する信号を撮像装置23の可変フィルタ23aと、光源装置24の可変フィルタ24aに通知する。
<物体検査装置20による表示制御手順>
次に、物体検査装置20により表示制御手順について説明する。図9は、図8に示した物体検査装置20による表示制御手順を示すフローチャートである。図9に示すように、物体検査装置20は、光源装置24の可変フィルタ24aについて波長特定部16bで特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する(ステップS301)。
そして、物体検査装置20は、撮像装置23の可変フィルタ23aについて波長特定部16bで特定された波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する(ステップS302)。その後、物体検査装置20は、光源装置14の白色光源14aをオンにし、光を照射する(ステップS303)。かかる白色光には、様々な波長の光が含まれるが、フィルタ24aにより特定の波長帯域が透過され、かつ、この波長帯域以外が透過されない光が物体50に照射される。
物体検査装置20は、物体50に対して照射した光が特定の波長帯域及び強度であるかを確認するために分光部13aより分光出力を取得する(ステップS304)。その後、物体検査装置20は、計測した分光出力が適正であるか否かを判定する。具体的には、特定の波長帯域である場合には、適正であると判定される。
そして、分光出力が適正でないと判定されたならば(ステップS305;No)、エラー処理を行い(ステップS306)、処理を終了する。ここで、かかるエラー処理としては、例えば表示部11に「白色光源エラー」等の文字を表示するか、エラーコードを表示することができる。
これに対して、分光出力が適正であると判定されたならば(ステップS305;Yes)、検査台60に載置された物体50の画像を撮像する(ステップS307)。
そして、物体検査装置20は、ノイズ除去、微分処理、輝度勾配の算定、閾値処理などの画像処理を行い(ステップS308)、処理済画像を表示部11に表示制御して(ステップS309)、処理を終了する。
このように、本実施形態2では、物体検査装置20は、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚のフィルタから構成される可変フィルタ23a及び24aを撮像装置23及び光源装置24に配設し、この可変フィルタ23a及び24aを制御部で選択することにより、特定の波長帯域の光を照射し、撮像部13bにおいて特定波長帯域の光を撮像するように構成したため、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる。
[実施形態3]
ところで、上記実施形態1及び2では、検査台60の全面に特定の波長帯域の光を照射する場合について説明したが、本実施形態3では、複数のスポット白色光源及び複数の可変フィルタを用いて、検査台60の特定の場所の物体50を表示する場合について説明する。なお、実施形態1及び2と同様の部位については、同一の符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。
<物体検査システムの概要>
次に、本実施形態3に係る物体検査システムの概要について説明する。図10は、実施形態3に係る物体検査システムの概要を示す図である。ここでは、物体検査装置30は、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下となる波長帯域を特定できていることとする。
図10に示すように、物体検査装置30は、物体50に局所的に光を照射するためにスポット白色光源37a、37b及び37c(以下、「スポット白色光源37」と総称する場合がある)を配設する。また、物体50とスポット白色光源37との間に可変フィルタ38a、38b及び38c(以下、「可変フィルタ38」と総称する場合がある)を配設する。かかる可変フィルタ38は、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させない複数枚のフィルタからなる。ここで、スポット白色光源37は、白色光源14aの光照射方向に光の照射方向を絞るレンズ、又は、光の照射方向を絞るフィルタが設置された白色光源である。
そして、物体検査装置30は、全ての時間帯で光の強度が所定の閾値以下となる波長帯域が特定したならば、可変フィルタ38の複数枚あるフィルタのうち、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタを選択する(S21)。
その後、物体検査装置30は、光源装置34のスポット白色光源37により発光された光のうち可変フィルタ38を透過した光を物体50に照射する(S22)。物体検査装置30は、物体50から反射した光を、特定の波長帯域の光を透過させ、かつ、該波長帯域以外の光を透過させないフィルタが選択された可変フィルタ23aを介して撮像部13bで画像を撮像する(S23)。
そして、物体検査装置30は、撮像部13bにより撮像された画像に対して画像処理を行う(S24)。具体的には、かかる画像をx方向、y方向に微分処理して輝度勾配を求め、この輝度勾配が所定の閾値未満の画素の画素値を所定値(例えば、「0」)にして、該画素の輝度勾配が存在しないようにする。かかる画像処理を行った画像を表示部11に表示制御する(S25)。
<物体検査装置30の構成>
次に、物体検査装置30の構成について説明する。図11は、図10に示した物体検査装置30の構成を示す機能ブロック図である。図11に示すように、物体検査装置30は、記憶部15及び制御部26を有し、表示部11、入力部12、撮像装置23及び光源装置34が接続されている。
光源装置34は、複数のスポット白色光源37a、37b及び37cと、複数の可変フィルタ38a、38b及び38cとを有する。スポット白色光源37は、光の照射する領域を光学レンズ等で限定した白色光源である。また、可変フィルタ38は、実施形態2の光源装置24の可変フィルタ24aと同様のフィルタである。
なお、物体検査装置30の処理手順については、物体検査装置20の処理手順と同等であるので詳細な説明は省略する。
このように、本実施形態3では、物体検査装置30は、複数のスポット白色光源37を配設し、物体50とスポット白色光源37の間に配設された可変フィルタ38により検査台60に局所的に置かれた物体50を特定の波長帯域の光を照射し、撮像部13bにおいて特定の波長帯域の光を撮像するように構成したため、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減することができる。
なお、上記実施形態3では、光源装置1は、スポット白色光源37が3つの場合について説明したが、これに限定されるわけではない。また、光源装置34は、1つの白色光源を用いて、光の照射方向に、光の照射方向を絞り、その方向が可変であるレンズ、又は、フィルタを設置して実現してもよい。
上記の各実施形態で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
本発明に係る物体検査システム及び表示制御方法は、工場などで物体の検査を行う場合に、環境光の影響を効率良く低減する場合に適している。
10、20、30 物体検査装置
11 表示部
12 入力部
13、23 撮像装置
13a 分光部
13b 撮像部
13c フィルタ
14、24、34 光源装置
14a 白色光源
14b フィルタ
15 記憶部
15a 分光データ
15b 画像データ
16 制御部
16a 分光出力取得部
16b 波長特定部
16c 光源制御部
16d 撮像処理部
16e 画像処理部
16f 表示制御部
23a、24a 可変フィルタ部
26 制御部
26a フィルタ選択処理部
37、37a、37b、37c スポット白色光源
38、38a、38b、38c 可変フィルタ
50、50a、50b、50c 物体
60 検査台

Claims (7)

  1. 所定の撮像部により検査対象となる物体の画像を撮像し、撮像した物体の画像を所定の表示部に表示制御する物体検査システムであって、
    前記物体の検査を行う検査時間帯が複数存在する場合に、各検査時間帯における環境光を形成する複数の波長帯域のうち、複数の検査時間帯に共通して強度が低い波長帯域を特定する特定手段と、
    前記特定手段により特定された波長帯域の光を前記物体に照射する光源装置と、
    前記物体の画像を撮像する撮像装置と
    を備えたことを特徴とする物体検査システム。
  2. 前記特定手段は、
    前記環境光を形成する波長帯域ごとに分光する分光手段と、
    前記分光手段により分光された複数の波長帯域の強度に基づいて、複数の検査時間帯に共通して強度の低い波長の光の波長帯域を特定する波長帯域特定手段と
    を備えたことを特徴とする請求項に記載の物体検査システム。
  3. 前記光源装置は、
    白色光を発光する発光部と、
    前記白色光を形成する波長帯域のうち、前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する第1のフィルタと
    を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の物体検査システム。
  4. 前記撮像装置は、
    前記白色光を形成する波長帯域のうち、前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する第2のフィルタを備えたことを特徴とする請求項に記載の物体検査システム。
  5. 前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタは、
    複数の特定の波長帯域の光を透過する複数の光学フィルタと、
    前記複数の光学フィルタのうち前記特定手段により特定された波長帯域の光を透過する光学フィルタを自動選択する選択手段と
    を備えたことを特徴とする請求項に記載の物体検査システム。
  6. 前記光源装置は、
    前記発光部から発光された特定の波長帯域の光を所定領域に対してスポット的に照射することを特徴とする請求項に記載の物体検査システム。
  7. 所定の撮像部により検査対象となる物体の画像を撮像する撮像装置を有し、前記撮像装置により撮像された物体の画像を所定の表示部に表示制御する物体検査システムにおける表示制御方法であって、
    前記物体の検査を行う検査時間帯が複数存在する場合に、各検査時間帯における環境光を形成する複数の波長帯域のうち、複数の検査時間帯に共通して強度が低い波長帯域を特定する特定工程と、
    光源装置が、前記特定工程により特定された波長帯域の光を前記物体に照射する照射工程と、
    撮像装置が、前記物体の画像を撮像する撮像工程と
    を含むことを特徴とする表示制御方法。
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