KR20230108727A - 촬상 장치, 검사 장치 및 촬상 방법 - Google Patents

Abstract

촬상 장치(15)는 카메라(30), 광원 (21 내지 23), 광학 대역 통과 필터(31) 및 변환부(60)를 포함한다. 카메라(30)는 N 밴드(N은 3 이상의 자연수)의 컬러 필터를 갖는 이미지 센서(33)를 포함한다. M종류(M은 2≤M≤N의 자연수)의 광원(21 내지 23)은, 가시광 영역 및 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 갖는다. 변환부(60)는 이미지 센서(33)에 의해 피사체(12)를 카메라 (30)로 촬상하여 얻어진 N 밴드의 촬상 신호(S1)에 매트릭스 연산을 행함으로써 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성하다. 광원(21 내지 23)의 광 조사 방향 및 발광 강도는 개별적으로 선택된다.

Description

촬상 장치, 검사 장치 및 촬상 방법

본 발명은 피사체를 촬상하는 촬상 장치, 검사 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.

예를 들면, 특허 문헌 1 내지 3에는, 광원으로부터 보울 등의 피사체에 조사된 광의 화상을 카메라로 촬상하여 화상을 취득하는 촬상 장치가 개시되어 있다. 이들 특허문헌 1 내지 3에는, 예를 들면, 카메라가 피사체를 촬상한 화상에 기초하여, 피사체에 부착된 문자, 결함(결점), 라벨 등의 검사 대상을 검사하는 검사 장치가 개시되어 있다.

이러한 종류의 피사체를 검사하는 경우, 피사체의 복수 종류의 검사 대상을 검사하는 경우가 있다. 복수 종류의 검사 대상이, 예를 들면 문자, 결함(결점), 라벨 등인 경우, 복수 종류의 검사 대상의 광학 특성이 다른 경우가 있고, 광학 특성이 다른 복수 종류의 검사 대상을 공통의 광원 및 카메라를 사용하여 검사하기가 어려울 수 있다. 이 경우, 피사체를 검사할 수 있는 화상을 취득하기 위해서는, 상이한 촬상 조건으로 화상을 촬상할 필요가 있기 때문에, 복수 종류의 광원과 카메라를 복수 세트 구비한 촬상 시스템이 필요하다.

선행기술문헌

특허문헌

특허문헌 1; 특개 2015-92141호 공보

특허문헌 2; 특개 2011-33641호 공보

특허문헌 3; 특개 2007-209206호 공보

그러나, 복수의 광원과 카메라를 복수 세트 구비한 촬상 시스템에 있어서, 복수의 카메라 구성의 경우, 촬상 타이밍이 어긋나는 촬상과 개별 화상 처리가 필요하게 되어, 복수 개소의 검사 시간이 길어진다. 또한, 복수의 카메라로부터의 화상을 공유하여 처리를 행하는 경우에, 각 카메라로부터 얻어지는 화상은 피사체의 위치가 다르기 때문에, 위치·화각 보정 등의 처리가 필요하게 된다. 또한, 복수의 광원으로부터의 조명광 간의 간섭을 방지하는 기구 또는 발광 제어가 필요하다.

본 발명의 목적은 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소의 화상을 간단한 구성에 의해 하나의 카메라로 동일한 화각으로 촬상할 수 있는 촬상 장치 및 촬상 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소를 카메라로 촬상하여 행하는 검사를 간단한 구성 및 간단한 처리로 행할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것이다.

이하, 상기 과제를 해결하기 위한 수단 및 그 작용 효과에 대하여 설명한다.

상기 과제를 해결하는 촬상 장치는, 분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서를 구비하는 카메라와, 가시광 영역 및 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원과, 상기 이미지 센서와 피사체 사이의 광로 상에 배치되고, 상기 M 종류의 광원으로부터의 상기 서로 다른 파장 영역의 광을 투과 가능한 광학 필터와, 상기 이미지 센서에 의해 상기 피사체를 상기 카메라에 의해 촬상하여 얻어진 촬상 신호를 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, 분리된 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 상기 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성하는 변환부를 구비하고, 상기 M 종류의 광원은 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역에 개별적으로 광을 조사하고, 상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 M 개소의 촬상 대상 영역의 상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 피사체에 대한 광 조사 방향과 각각의 발광 강도는 상기 촬상 대상 영역마다 개별적으로 선정된다.

이 구성에 의하면, N 밴드의 촬상 신호로부터 매트릭스 연산에 의해 얻어지는 M 밴드의 화상 신호는, 각각 독립한 파장 영역에 분광 감도를 갖는 M 장의 촬상 화상을 생성할 수 있다. 따라서, 피사체의 광학 특성이 다른 M 개소의 촬상 대상 영역을 촬상하기 위해, M 종류의 광원으로부터 서로 다른 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼의 광을, M 개소의 촬상 대상 영역에 대하여 선정된 광 조사 방향으로부터 개별적으로 조사하는 경우, M 종류의 광원에 의한 M 개소의 촬상 대상 영역에 대한 조명 강도를 개별적으로 설정할 수 있다. 그 결과, 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역을 하나의 카메라에 의해 동일한 화각으로 동시에 촬상해도, 피사체의 M 개소 중 하나가 다른 개소보다 각각 선명하게 촬상된 M 장의 촬상 화상이 얻어진다. 따라서, 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소를 간단한 구성에 의해 하나의 카메라로 동일한 화각으로 동시에 촬상할 수 있다.

상기 촬상 장치에 있어서, 상기 카메라는 적외광 차단 필터를 제거한 범용 컬러 카메라일 수 있다.

이 구성에 의하면, 카메라는 범용 컬러 카메라를 이용하기 때문에, 촬상 장치의 구성이 간단한 구성으로 끝난다.

상기 촬상 장치에 있어서, 상기 M 종류의 광원은, 가시광 영역 내의 서로 다른 2종류의 파장 영역에 각각 피크를 가지는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 2종류의 광원을 포함하고, 상기 M 밴드의 화상 신호가 3밴드 이상의 화상 신호이며, 상기 2종류의 파장 영역 중 하나인 제1 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제1 화상 신호와, 다른 쪽인 제2 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제2 화상 신호 및 제1 파장 영역 및 제2 파장 영역 모두와 상이한 제3 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제3 화상 신호를 포함할 수 있다.

이 구성에 의하면, 피사체에 있어서의 광학 특성이 다른 복수 개소를 촬상한 3밴드 이상의 화상 신호를 1 샷의 촬상으로 취득할 수 있다.

상기 촬상 장치에 있어서, 상기 M 종류의 광원은, 근적외선 영역 내의 소정 파장 영역에 발광 스펙트럼 특성을 갖는 광원을 포함하고, 상기 M 밴드의 화상 신호는, 근적외선 영역의 상기 소정 파장 영역에 분광 감도를 갖는 화상 신호를 포함할 수 있다.

이 구성에 의하면, 피사체에 있어서의 근적외광의 조명으로 촬상할 수 있는 개소의 화상 신호를 포함하는 M 밴드의 화상 신호를 1 샷의 촬상으로 취득할 수 있다.

상기 촬상 장치에서, 상기 카메라로 촬상하는 피사체는 광 투과성을 갖는 영역을 포함하고, 상기 M 종류의 광원은 상기 피사체의 상기 M 개소의 촬상 대상 영역에 동시에 조사되는 기간을 포함하는 타이밍에서 상기 M 종류의 빛을 조사하고, 상기 카메라는 상기 피사체를 1 샷으로 촬영할 수 있다.

이 구성에 의하면, 피사체에 있어서의 광학 특성이 다른 복수 개소의 화상을 간단한 구성에 의해 1개의 카메라에 의해 1 샷으로 촬상할 수 있다.

상기 촬상 장치에 있어서, 상기 M 종류의 광원은, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 반대측의 위치에 배치된 제1 광원과, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 동일한 측의 위치에 배치된 제2 광원과, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 반대측의 위치에 배치된 제3 광원 중 적어도 2개를 포함하고, 상기 카메라는, 상기 제1 광원으로부터 상기 피사체를 투과한 투과광의 제1 이미지, 제2 광원으로부터 피사체에서 반사된 반사광의 이미지인 제2 이미지 및 제3 광원으로부터 피사체를 투과한 투과광의 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지를 촬영할 수 있습니다.

이 구성에 의하면, 제1 광원으로부터의 광이 피사체를 투과한 투과광의 제1 상, 제2 광원으로부터의 광이 피사체에서 반사된 반사광의 제2 상, 및 제3 광원으로부터의 광이 피사체를 투과한 투과광의 제3 화상 중 적어도 2개의 화상을 촬상할 수 있다. 따라서, 피사체의 광학 특성이 다른 적어도 2 개소의 화상을 효과적으로 취득할 수 있다.

상기 과제를 해결하는 검사 장치는, 상기 촬상 장치와, 상기 촬상 장치가 출력하는 M 밴드의 화상 신호에 기초하여 피사체를 검사하는 검사 처리부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 피사체에 있어서의 광학 특성이 다른 복수 개소의 화상을, 간단한 구성의 촬상 장치에 따라 하나의 카메라에 의해 동일한 화각으로 촬상할 수 있다. 이 때, 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소를 촬상할 때에 M 종류의 광원을, 다른 촬상 대상 영역에의 광의 영향을 그다지 고려하지 않고 적절한 광 강도로 조정할 수 있다. 따라서, 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소를 간단한 처리로 검사할 수 있다.

상기 검사 장치에 있어서, 상기 피사체는 액체를 수용하는 광 투과성을 갖는 영역을 포함하는 용기이고, 상기 검사 처리부는 상기 용기의 외주면에 붙은 문자를 검사하고, 상기 용기의 액체와 중첩된 부분에 부착된 문자의 검사와, 상기 용기의 액체와 겹치지 않는 부분의 문자의 검사 및 용기의 외주면에 부착된 라벨의 문자의 검사 중 적어도 2개의 검사가 수행되도 좋다.

이 구성에 의하면, 피사체의 광학 특성이 다른 복수 개소를 간단한 구성으로 적절하게 검사할 수 있다.

상기 과제를 해결하는 촬상 방법은, 피사체를 카메라로 촬상하여 화상 신호를 생성하는 촬상 방법으로서, 가시광 영역 및 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원에 의해 피사체에 광을 조사하는 광조사 단계과, 분광 투과율 특성이 다른 N밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서를 구비한 카메라에 의해, 상기 M 종류의 광원으로부터의 상기 서로 다른 파장 영역의 광을 투과 가능한 광학 필터를 통해, 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역을 촬상하는 촬상 단계과, 상기 이미지 센서에 의해 촬상된 촬상 신호를 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, 분리한 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써 상기 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성하는 변환 단계를 포함하고, 상기 M 종류의 광원은 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역을 각각 개별적으로 조명하고, 상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 M 개소의 촬상 대상 영역의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 상기 피사체에 대한 광 조사 방향과 각각의 발광 강도가 상기 촬상 대상 영역마다 개별적으로 선정되어 있다. 이 방법에 의하면, 촬상 장치와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 피사체의 광학 특성이 다른 복수의 촬상 대상 영역에 개별적으로 광 조사 강도를 설정할 수 있기 때문에, 복수의 촬상 대상 영역의 화상을 간단한 구성에 따라 하나의 카메라에 의해 동일한 화각으로, 동시에 이미징 할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 검사 장치를 구비한 검사 시스템을 나타내는 모식도.
도 2는 촬상 장치의 구성을 나타내는 모식도
도 3은 물품을 보여주는 모델 측면도
도 4의 (a)는 범용 컬러 카메라의 구성도 및 파장과 상대 감도의 관계를 나타내는 그래프, (b)는 IR 컷 필터를 제거한 컬러 카메라의 구성도 및 파장과 상대 감도의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 카메라의 구성을 나타내는 개략도.
도 6의 (a)는 광학 밴드 패스 필터의 광 투과율 특성을 나타내는 그래프, (b)는 이미지 센서의 색마다의 상대 감도를 나타내는 그래프.
도 7의 (a) 내지 (c)는 3종류의 광원의 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 8의 (a)는 3종류의 광원을 합한 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프, (b)는 광학 밴드 패스 필터를 통한 이미지 센서의 색마다의 상대 감도를 나타내는 그래프.
도 9의 (a)는 3종류의 광원을 광원으로 하는 이미지 센서의 색마다의 상대 감도를 나타내는 그래프, (b)는 제2 촬상 신호의 밴드마다의 상대 출력 특성을 나타내는 그래프.
도 10은 검사 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도.
도 11은 자연광으로 촬상한 물품의 화상을 나타내는 도면.
도 12 (a) 내지 (c)는 X 화상, Y 화상, Z 화상을 각각 나타내는 도면.
도 13 (a) 내지 (c)는 X 윤곽 화상, Y 윤곽 화상, Z 윤곽 화상을 각각 나타내는 도면.
도 14의 (a)는 제2 실시 형태의 광학 밴드 패스 필터의 광 투과율 특성을 나타내는 그래프, (b)는 근적외선 광원을 이용한 제2 촬상 신호의 대역마다의 상대 출력 특성을 나타내는 그래프.
도 15는 근적외선 광원을 일광원으로하는 촬상에 의해 얻어진 X 화상을 나타내는 도면.

(제1 실시 형태)

이하, 촬상 장치를 구비한 검사 시스템에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타내는 검사 시스템(10)은, 피사체의 일례인 물품(12)을 촬상한 화상을 이용하여 물품(12)의 양부를 검사한다. 검사 시스템(10)은, 물품(12)이 반송되는 반송 장치(13)와, 반송 장치(13)에 의해 반송되는 물품(12)을, 카메라(30)에서 촬상한 촬상 결과(촬상 신호)에 기초하여 물품(12)의 양부를 검사하는 검사 장치(11)를 포함한다. 검사 장치(11)는 물품(12)을 촬상한 카메라(30)로부터 출력되는 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 촬상 신호에 기초하여 M 밴드(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 화상(화상 신호)을 포함하는 멀티밴드 화상을 생성하는 촬상 장치(15)와, 멀티밴드 화상을 이용하여 검사하는 검사 처리부(70)를 구비한다. 여기서, 멀티밴드 화상이란, M 밴드의 화상 신호에 기초한 M 개의 촬상 화상의 총칭이다.

촬상 장치(15)는 물품(12)에 광을 조사하는 M 종류(단, M은 2≤M≤N) (예를 들면 3종류)의 광원(21 내지 23), 물품(12)을 촬상하는 카메라(30) 및 카메라(30)에 전기 접속된 제어 처리부(40)를 포함한다. 제어 처리부(40)는 적어도 일부가 컴퓨터로 구성된다. 컴퓨터는 입력 장치와 표시부를 포함한다. 본 실시 형태에서, 반송 장치(13)는 검사 장치(11)의 제어 시스템과 통신 가능하게 접속된 반송 시스템의 제어부에 의해 구동된다. 제어 처리부(40)는 반송 장치(13)를 제어할 수있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 반송 장치(13)는, 물품(12)을 반송하는 컨베이어 (16), 컨베이어(16)에 의해 반송되는 물품(12)을 검출하는 센서(17) 및 검사 장치 (11)의 검사 결과로부터 불량품으로 판정된 물품(12)을 양품이 흐르는 라인으로부터 배제하는 배출 장치(도시 생략)를 포함한다. 컨베이어(16)는, 벨트 컨베이어, 롤러 컨베이어 등이어도 좋고, 물품(12)을 파지하여 반송하거나, 물품(12)을 매달아 놓은 상태로 반송하는 것도 좋다. 배출 장치는 물품(12)을 압출하여 배제하는 구성이거나, 공기의 힘으로 물품(12)을 날려서 배제하는 구성이어도 된다.

검사 장치(11)는, 복수 밴드의 화상을 생성하는 촬상 장치(15)와, 복수 밴드의 화상을 이용하여 물품(12)의 양부를 검사하는 검사 처리부(70)와, 멀티 밴드 화상 및 검사 결과를 표시하는 표시부(41)를 포함한다. 검사 장치(11)는, 촬상 장치(15)가 검사 대상의 물품(12)을 촬상할 때 출력된 복수 밴드의 제2 촬상 신호(S2)를 신호 처리한 복수의 화상 XI, YI, ZI에 기초하여 물품(12)을 검사한다. 표시부(41)는, 컴퓨터에 접속된 모니터여도 되고, 조작반에 설치된 디스플레이이어도 된다.

촬상 장치(15)는 물품(12)에 광을 조사하는 3종류의 광원(21 내지 23), 물품(12)을 촬상하는 카메라(30) 및 제어 처리부(40)를 포함한다. 3종류의 광원(21 내지 23)은 각각의 물품(12)에 대하여 서로 다른 소정의 방향으로 광을 조사하고, 물품(12)의 다른 영역을 조사한다. 즉, 3종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)에 광을 조사하는 장소와 물품(12)에 광을 조사하는 방향이 서로 다르다.

본 실시 형태의 3종류의 광원(21 내지 23)은, 각각 다른 위치로부터 물품(12)의 다른 영역을 조사하고, 물품(12)에 있어서의 광학 특성이 다른 복수 개소의 촬상을 동시에 원샷으로 실시하기 위한 제1 광원(21), 제2 광원(22) 및 제3 광원(23)이다. 3종류의 광원(21 내지 23)에 관한 광원 특성 조건으로서, 다음의 2개의 조건을 만족한다. 즉, (a) 3종류의 광원(21 내지 23)의 각각의 발광 특성의 중첩 영역(면적)이, 도 8(a)에 나타내는 정도로 충분히 작은 것, (b) 3종류의 광원(21 내지 23)은 가시광 영역에 발광 특성을 갖는 것이다.

도 1에 도시된 3종류의 광원(21 내지 23)은 가시광 영역에 서로 다른 발광 스펙트럼 특성을 갖는 광원이다. 3종류의 광원(21 내지 23)은 가시광 파장 영역(VA)에서 발광 스펙트럼 특성이 다른 복수의 발광부(21a, 22a, 23a)를 각각 구비한다. 본 실시 형태의 제1 광원(21)은 적색광을 출사하는 제1 발광부(21a)를 포함한다. 제2 광원(22)은 녹색광을 출사하는 제2 발광부(22a)를 포함한다. 제3 광원(23)은 청색광을 출사하는 제3 발광부(23a)를 포함한다. 각 발광부(21a, 22a, 23a)는, 예를 들면 LED로 구성된다. 본 실시 형태에서, 제1 발광부(21a)는 적색 LED로 구성되고, 제2 발광부 (22a)는 녹색 LED로 구성되고, 제3 발광부(23a)는 청색 LED로 구성된다. 즉, 제1 광원(21)은 적색 파장 영역의 발광 스펙트럼을 갖는 적색광(이하, 「R 광」이라고도 함)을 조사하는 적색 광원이다. 제2 광원(22)은 녹색 파장 영역의 발광 스펙트럼을 갖는 녹색광(이하, 「G 광」이라고도 함)을 조사하는 녹색 광원이다. 제3 광원(23)은 청색 파장 영역의 발광 스펙트럼을 갖는 청색광(이하, 「B 광」이라고도 함)을 조사하는 청색 광원이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 광원(21)은 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 반대측의 위치에 배치된다. 제2 광원(22)은 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 동일한 측의 위치에 배치된다. 제3 광원(23)은 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 반대측의 위치에 배치된다. M 종류의 광원 (21 내지 23)은 가시광 영역 내에서 서로 다른 M 종류의 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 갖는다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 카메라(30)는 광학 필터의 일례로서 광학 밴드 패스 필터(31), 렌즈(32) 및 컬러 이미지 센서(33)(이하, 간단히 "이미지 센서(33)"라 함)를 포함한다. 광학 밴드 패스 필터(31)는 물품(12)과 이미지 센서(33) 사이의 광로 상에 배치된다. 도 1에 도시된 예에서, 광학 밴드 패스 필터(31)는 물품(12)과 렌즈(32) 사이에 배치되지만, 렌즈(32)와 이미지 센서(33) 사이에 배치될 수 있다.

이미지 센서(33)는 물품(12)의 이미지를 광학 밴드 패스 필터(31) 및 렌즈 (32)를 통해 수광하고, 그 수광 결과에 따라 제1 촬상 신호(S1)를 출력한다. 이미지 센서(33)가 출력하는 제1 촬상 신호(S1)는 변환부(60)에 입력된다. 변환부(60)는 제1 촬상 신호(S1)를 복수 대역의 화상을 나타내는 제2 촬상 신호(S2)로 변환한다.

제어 처리부(40)는, M 종류의 광원(21 내지 23) 및 카메라(30)를 제어하는 제어부(50)와, 카메라(30)로부터의 촬상 신호에 기초한 복수 밴드의 촬상 화상을 복수 밴드의 화상으로 변환하는 변환부(60)를 구비한다.

제어부(50)는 3종류의 광원(21 내지 23)의 발광 제어를 행한다. 제어부(50)는 컨베이어(16)에 의해 반송된 물품(12)을 검출한 센서(17)로부터의 검출 신호를 트리거 신호로서 입력하면, 3종류의 광원(21 내지 23)을 동시에 발광시킨다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 검사 위치에 도달한 물품(12)에 대하여 3종류의 광원(21 내지 23)으로부터 광이 동시에 조사된다. 따라서, 3종류의 광원(21 내지 23)으로부터 물품(12)의 복수의 상이한 검사 대상 영역에 R 광, G 광, B 광이 조사된다. 또한, 제어부(50)는, 트리거 신호에 기초하여 카메라(30)에 원샷의 촬상 동작을 행하게 하는 촬상 지령 신호를 출력한다. 그 결과, 카메라(30)는 3종류의 광원(21 내지 23)으로부터의 복수 종류의 광이 물품(12)의 복수의 다른 영역에 각각 조사된 물품(12)을 원샷으로 촬상한다. 또한, 제어부(50)는, 3종류의 광원(21 내지 23)을 발광 제어하는 것이 아니라, 상시 발광시켜도 좋다.

이와 같이 카메라(30)로 촬상하는 물품(12)은 광 투과성을 갖는 영역을 포함한다. M 종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)의 다른 영역에 M 종류의 광을 동시에 조사하는 기간을 포함하는 타이밍에서 조사한다. 카메라(30)는 물품(12)을 원샷으로 촬영한다.

변환부(60)는 카메라(30)에 의해 촬상된 제1 촬상 신호(S1)를 복수 대역의 화상을 나타내는 제2 촬상 신호(S2)로 변환한다. 이 예에서, 제2 촬상 신호(S2)는 3밴드의 화상을 나타내는 신호이다. 제2 촬상 신호(S2)는 3 밴드를 구성하는 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)를 포함한다.

변환부(60)는, 이미지 센서(33)에 의해 출력된 촬상 신호를 N대역(단, N은 3 이상의 자연수)의 신호마다 분리하고, 분리한 N대역의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)의 3밴드가 생성된다.

검사 처리부(70)에는 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)가 입력된다. 검사 처리부(70)는 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)에 기초하여 물품(12)의 양부를 검사한다. 검사 처리부(70)는 제1 화상 신호(XS)에 기초한 X화상 XI, 제2 화상 신호(YS)에 기초한 Y화상 YI 및 제3 화상 신호(ZS)에 기초한 Z화상 ZI을 촬상 결과로서 표시부(41)에 표시한다. 또한, 이들 3 채널의 화상 XI, YI, ZI에 기초하여 물품(12)의 양부를 검사한 검사 결과를 표시부(41)에 표시한다. 표시부(41)에 표시되는 X화상 XI, Y화상 YI 및 Z화상 ZI에는, 검사 처리에서 검출된 결점에 마크가 중첩 표시되거나 결점에 색칠되는 등의 방법으로 결점이 강조 표시되어도 좋다. 본 실시 형태에서, 검사 대상은 물품(12)의 외주면에 부착된 문자이다. 문자의 왜곡, 캐슬, 번짐, 도트 빠짐 등의 결점이 검사된다.

도 1에 도시된 검사 처리부(70)는 변환부(60)에 의해 생성된 N 밴드의 화상 신호(XS), (YS), (ZS)에 기초하여 물품(12)의 양부를 검사한다. 검사 처리부(70)는 하나의 물품(12)에 대하여 하나의 카메라(30)로 동시에 촬상된 3채널의 가시광 화상을 이용하여 물품(12)을 검사한다. 3채널의 가시광 화상은, 1개의 카메라(30)로 동시에 촬상하기 때문에, 촬상 타이밍 및 화각도 동일하다. 변환부(60)와 검사 처리부(70)의 처리를 효율적으로 실시하기 위해서, 변환부(60)와 검사 처리부(70)가 통합되어는, N밴드의 화상 신호(XS), (YS), (ZS)가 출력되지 않는 처리 구성이어도 좋다.

전술한 바와 같이, 촬상 장치(15)는 주요 구성 요소로서 M 종류(예를 들면, 3종류)의 광원(21 내지 23), 카메라(30) 및 변환부(60)를 포함한다.

카메라(30)는 분광 광학 필터의 일례인 컬러 필터(34)를 가지며, 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서(33)를 포함한다. 컬러 필터(34)는 분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터이다. 본 실시 형태에서, N = 3이고., 컬러 필터(34)는 분광 투과율 특성이 다른 3 밴드의 분광 광학 필터이다.

촬상 장치(15)는 M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원을 포함한다. 본 실시 형태에서는 M = 3이고, 촬상 장치(15)는 3종류의 광원(21 내지 23)을 포함한다. 3종류의 광원(21 내지 23)은 가시광 영역 내의 서로 다른 M 종류의 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 갖는다.

또한, 촬상 장치(15)는, 이미지 센서(33)에 의해 물품(12)을 카메라(30)로 촬상하여 얻어진 촬상 신호를 입력하여 변환하는 변환부(60)를 구비한다. 변환부 (60)는 이미지 센서(33)로부터 촬상 신호(S1)를 입력하여 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, N 밴드의 촬상 신호로부터 M 밴드의 화상 신호를 생성하는 변환부(60)를 포함한다. 변환부(60)는 촬상 신호(S1)를 분리한 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, M 종류의 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성한다. M 밴드의 화상 신호가 3밴드 이상의 화상 신호이고, 2종류의 파장 영역 중 하나인 제1 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제1 화상 신호와, 다른 쪽인 제2 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제2 화상 신호와, 제1 파장 영역 및 제2 파장 영역 모두와 다른 제3 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제3 화상 신호를 포함한다.

여기서, 도 3을 참조하여 검사 대상인 물품(12)에 대하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 물품(12)은 예를 들어 용기(12A)이다. 용기(12A)는 광 투과성을 갖는 재질로 이루어진다. 용기(12A)의 재질은, 예를 들면 합성 수지(플라스틱) 또는 유리이다. 물품(12)은 무색 투명하거나 유색 투명 또는 반투명 일 수 있다. 물품(12)은, 예를 들어 액체(LQ)가 수용된 용기(12A)이다. 물품(12)은 액체(LQ)가 수용된 용기(12A)와, 용기(12A)의 입구를 밀봉하는 캡(12B)을 포함한다. 또한, 물품(12)은 용기(12A)의 외주면에 라벨(12L)이 부착될 수 있다. 라벨(12L)은, 예를 들면, 무색 투명의 필름으로 이루어지는 기재와, 필름의 표면에 문자 및 도안이 인쇄되어 이루어지는 인쇄층을 포함한다. 라벨(12L)은 그 기재인 필름이 열용착 또는 열수축 혹은 접착제에 의해 용기(12A)의 외주면에 부착되어 있다. 또한, 라벨(12L)은 가시광을 투과하지 않는 종이제이며, 접착제로 용기(12A)의 표면에 부착된 구성이어도 된다. 또한, 라벨(12L)은, 도 3의 예에서는, 예를 들면, 원통형이며, 용기(12A)의 둘레 방향 전역에 걸쳐서 부착되어 있지만, 둘레 방향의 일부분에만 부착되어 있어도 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용기(12A)는 그 외주면에 문자가 부착되어 있다. 용기(12A)에 붙은 문자에는, 용기(12A)의 액면(LS) 이하의 영역인 제1 영역(A1)에 붙은 제1 문자(C1)와, 용기(12A)의 외주면에 부착된 라벨(12L)의 영역이고, 제2 영역(A2)에 부착된 제2 문자(C2)와, 용기(12A) 내의 액면(LS)보다 상방의 영역인 제3 영역(A3)에 부착된 제3 문자(C3)가 있다.

제1 문자(C1) 및 제3 문자(C3)는 물품(12)의 외주면에, 예를 들면 잉크로 인쇄된다. 제1 문자(C1) 및 제3 문자(C3)는 물품(12)의 제품명, 제조 번호, 제조 로트 번호, 제조 장소, 제조 년, 제조 월, 제조 일, 제조 시간 등의 물품의 제조와 관련된 제조 관련 정보의 문자이다. 또한, 제2 문자(C2)는 라벨(12L)에 잉크로 인쇄된다. 제2 문자(C2)는 인쇄 대상이 용기(12A)인지 라벨(12L)인지에 따라 다르지만, 물품(12)의 제조 관련 정보의 문자이다. 또한, 제2 문자(C2)는 라벨(12L)에 원래 인쇄된 문자를 포함할 수 있다. 라벨(12L)에는, 바코드, 2차원 코드, 상품명, 내용물(액체)의 성분, 용량, 중량, 보존 방법, 주의서, 제조 메이커 주소, 고객 문의처 등의 상품 관련 정보의 문자가 인쇄되어 있다. 제2 문자(C2)는 상품 관련 정보의 문자를 포함할 수 있다. 여기서, 문자는 일본어, 영어, 중국어 등의 어느 언어라도 좋다. 또한 문자에는 한자, 알파벳, 히라가나, 가타카나, 숫자, 기호, 코드가 포함된다.

또한, 검사 대상은 문자에 한정되지 않고, 용기 및 라벨 중 한쪽의 결점이라도 좋다. 여기서 말하는 결점이란, 용기에 혼입되는 이물질, 흠집, 수염 형상 돌기, 기포(보이드) 등이어도 된다. 또한, 검사 위치는, 물품(12)이 용기인 경우, 용기 및 라벨에 한정되지 않고, 캡이어도 된다. 예를 들어, 캡에 부착된 제조 관련 정보의 문자를 검사 대상으로 할 수도 있고, 캡 그 자체의 결점을 검사 대상으로 할 수도 있다. 영역(A1 내지 A3)은 3개의 광원(21 내지 23)으로부터의 광이 개별적으로 조사되는 광 조사 영역이며, 카메라(30)의 촬상 대상 영역이기도 하다. 검사 대상이 문자인 경우, 각 영역(A1 내지 A3) 내의 각 문자(C1 내지 C3)를 포함하는 소영역을 광원(21 내지 23)마다의 개별적인 광 조사 영역 및 촬상 대상 영역으로 해도 된다.

본 실시 형태에서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수 개소는 M 개소이며, M 종류(본 예에서는 3개)의 영역(A1 내지 A3)이 그것에 상당한다. 본 예에서는, 각 광원(21 내지 23)으로부터의 광이, 용기(12A)와 액체(LQ)를 투과하는 제1 영역(A1)과, 라벨(12L)의 표면에서 광이 반사하는 제2 영역(A2)과, 용기(12A)와 공기를 투과하는 제3 영역(A3)은 광학 특성이 다르다. 또한, 광학 특성은, 용기(12A)의 재질, 액체(LQ)의 유무, 액체(LQ)의 조성, 라벨(12L)의 유무, 라벨(12L)의 재질 등의 피사체측의 조건에 따라서도 상이하다. 또한, 피사체를 투과한 투과광의 화상을 촬상할지, 피사체의 표면에서 반사한 반사광의 화상을 촬상하는지에 따라 다르다. 또한, 문자(C1 내지 C3)를 구성하는 잉크의 재질, 두께 등에 따라 광학 특성이 다르다.

또한, 용기(12A)는, 광 투과성을 갖는 영역을 적어도 포함하는 구성이면 되고, 용기 전체가 광 투과성을 가질 수도 있고, 그 일부의 영역만이 광 투과성을 가질 수도 있다. 광 투과성을 갖는 일부 영역은 하나이거나 용기(12A)의 상이한 위치에 복수일 수 있다. 또한, 액체(LQ)는 광 투과성을 가질 수 있거나 없을 수 있다. 여기서, 광 투과성을 갖지 않는 것은 광 투과율이 10% 미만을 말한다. 여기서, 광 투과율은, 용기(12A)에 수용된 상태에 있을 때의 검사 대상이 위치하는 영역의 액체(LQ)의 광 투과율의 값으로 정의된다.

도 1에 도시된 M 종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)의 M 개소의 촬상 대상 영역의 일례인 영역(A1 내지 A3)에 개별적으로 광을 조사하고, 카메라(30)에 의해 촬상되는 M 개소의 영역(A1 내지 A3)의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 물품(12)에 대한 광 조사 방향과 각각의 발광 강도가 영역(A1 내지 A3)마다 개별적으로 선택되어있다. 또한, 도 1에 도시된 촬상 장치(15)는 화소 단위로 분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)를 갖는 분광 광학 필터의 일례로서의 컬러 필터(34) (도 5 참조)를 갖고, 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서(33)를 포함한다. 컬러 필터(34)는 복수의 상이한 투과율 특성을 갖는 R 필터(34R), G 필터(34G) 및 B 필터(34(b))를 화소 단위로 배치하여 구성된다.

변환부(60)는 이미지 센서(33)에 의해 촬상된 제1 촬상 신호(S1)를 N 밴드 신호마다 분리한다. 그리고, 변환부(60)는 분리된 N 밴드의 화상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 제1 화상 신호(XS)와 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)를 생성한다.

다음으로, 도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하여 카메라(30)에 포함되는 이미지 센서(33)의 구성을 설명한다. 도 4(a)는 RGB 영상을 촬영하는 범용 컬러 카메라(200)이다. 컬러 카메라(200)는, 경통(30a)에 조립된 렌즈(32)와, 근적외광을 차단하는 근적외광 컷 필터(201)(이하, IR 컷 필터(201)라고도 한다)와, 이미지 센서(33)를 구비한다. 이미지 센서(33)는, R 필터(34R)를 투과한 레드광을 수광하고, 수광량에 따른 R 촬상 신호를 출력하는 R 수광 소자(33R)와, G 필터(34G)를 투과한 그린 광을 수광하여 수광량에 따른 G 촬상 신호를 출력하는 G 수광 소자(33G)와, B 필터 (34(b)를 투과한 블루 광을 수광하여 수광량에 따른 B 촬상 신호를 출력하는 B 수광 소자(33B)를 구비한다. 이미지 센서(33)에서, R 수광 소자(33R), G 수광 소자 (33G) 및 B 수광 소자(33B)는 소정의 배열로 배치되어있다.

이 이미지 센서(33)는 근적외선이 차단된 RGB 촬상 특성을 갖는다. R 수광 소자(33R), G 수광 소자(33G) 및 B 수광 소자(33B)는 도 4(a)의 그래프로 나타낸 각 파장 대역의 광에 감도를 갖는다. 이 그래프는 가로축이 파장을 나타내고 세로축이 상대 감도를 나타낸다. R 수광 소자(33R)는 도 4(a)의 그래프에 도시된 레드(R)의 파장 대역의 광에 높은 감도를 갖는다. G 수광 소자(33G)는 도 4(a)의 그래프에 도시된 그린(G)의 파장 대역의 광에 높은 감도를 갖는다. B 수광 소자(33B)는도 4(a)의 그래프에 나타낸 블루(B)의 파장 대역의 광에 높은 감도를 갖는다.

도 4(b)는 도 4(a)에 도시된 범용 컬러 카메라(200)로부터 IR 컷 필터(201)를 제거한 컬러 카메라(250)이다. 컬러 카메라(250)에 내장된 이미지 센서(33)는, 근적외광이 차단되지 않고, 근적외광의 파장 대역을 포함하는 RGB 촬상 특성을 갖는다. R 수광 소자(33R), G 수광 소자(33G) 및 B 수광 소자(33B)는 도 4(b)의 그래프에 나타낸 가시광 파장 영역(VA) 및 근적외선 파장 영역(NIRA) (특히 근적외선 파장 영역)의 광에 감도를 갖는다.

이미지 센서(33) 자체는 도 4(b)의 그래프에 도시된 바와 같이 가시광 파장 영역(VA) 및 근적외선 파장 영역(NIRA)에 감도를 갖는다. 카메라(30)는 적외광 차단 필터를 제거한 범용 컬러 카메라이다. 구체적으로는, 카메라(30)는, 예를 들면, 도 4(a)에 나타내는 범용의 컬러 카메라(200)로부터 IR 컷 필터(201)를 제거한 후에, 광학 밴드 패스 필터(31)를 광로 상에 장착하여 구성된다. 또한, 카메라(30)는, 범용의 컬러 카메라(200)를 베이스로 하는 구성에 한정되지 않는다.

이미지 센서(33)를 구성하는 컬러 필터(34)는 RGB 원색 필터이지만, Mg, Ye, Cy의 보색 필터일 수 있다. 또한, RGB 필터 또는 보색 필터에 더하여 근적외선을 선택적으로 투과하는 NIR 필터가 혼재해도 된다. 또한, RGB 필터가 R, G1, G2, B 필터이거나, 컬러 필터(34)가 보색 필터와 원색 필터를 조합한 구성이어도 된다. 또한, 조합되는 필터는 3종류 이상이어도 된다.

도 5는 본 실시 형태의 카메라(30)의 개략 구성을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라(30)는 이미지 센서(33)와 물품(12) 사이의 광 경로 상에 광학 밴드 패스 필터(31)를 포함한다. 카메라(30)는 도 4(a)에 도시된 IR 컷 필터(201)를 구비하지 않는다. 이미지 센서(33)는 도 4(a)에 도시된 범용 컬러 카메라(200)의 구성과 마찬가지의 구성이다.

도 5에 도시된 카메라(30) 내의 이미지 센서(33)는 도 8의 (b)에 도시된 상대 감도 특성을 갖는다. 즉, 이미지 센서(33)를 구성하는 R 수광 소자(33R)는 도 8(b)의 그래프에 R로 나타내는 밴드의 감도를 갖고, G 수광 소자(33G)는 G로 표시되는 밴드의 감도를 갖고, B 수광 소자(33B)는 B로 표시되는 밴드의 감도를 갖는다. 각 수광 소자(33R, 33G, 33B)는 광학 밴드 패스 필터(31)를 투과한 광 중 컬러 필터(34)의 각 필터(34R, 34G, 34B)를 투과한 광을 각각의 감도에 따라 수광한다. 이미지 센서(33)는 각 수광 소자(33R, 33G, 33B)의 수광량에 따른 R값, G값 및 B값을 갖는 각 촬상 신호가 소정의 배열 패턴의 순서로 직렬로 배열되는 제1 촬상 신호(S1)를 출력한다.

광학 밴드 패스 필터(31)는 가시광 파장 영역(VA)에서 하나의 영역 또는 복수 영역의 차단 영역을 가지며, 근적외선 파장 영역(NIRA) 내에서 하나의 영역 또는 복수 영역의 투과 영역을 갖는 분광 투과율 특성을 갖는다. 이러한 분광 투과율 특성을 갖는 광학 밴드 패스 필터(31)는 1장으로 구성되지만, 여러 장으로 구성될 수 있다. 광학 밴드 패스 필터(31)를 여러 장으로 구성하는 경우, 광 투과율이 저하되어 각 광원(21 내지 23)의 광량을 높일 필요가 있기 때문에, 절전의 관점에서 수는 적은 것이 바람직하다.

광학 밴드 패스 필터(31)는 검사 대상인 물품(12)에서 식별되는 물체(예를 들면, 문자, 결점 등)의 분광 반사율 특성의 차이에 따라 검사에 적합한 분광 투과율 특성을 갖는 것이 사용된다.

도 6(a)에 도시된 그래프는 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과 파장 영역을 나타낸다. 도 6(b)에 도시된 그래프는 발광 스펙트럼이 전체 파장 영역에서 상대값 = 1이 되는 이상적인 광원을 조사했을 때의 이미지 센서(33)의 상대 감도 특성을 나타낸다.

도 6(a)에 도시된 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과율 특성 곡선(F1)은 투과 파장 영역에서 복수의 피크를 갖는다. 복수의 파장대에 투과율이 10% 이하가 되는 차단 영역을 가지며, 복수의 파장대에 투과율이 70% 이상이 되는 투과 영역을 갖는 분광 투과율 특성을 갖는다. 광학 밴드 패스 필터(31)는 가시광 파장 영역(VA) 내에 하나 이상의 차단 영역을 가지며 근적외선 파장 영역(NIRA)에 투과 영역을 갖는 분광 투과율 특성을 갖는다.

또한, 도 6(a)의 그래프로 나타낸 투과율 특성 곡선(F1)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 광학 밴드 패스 필터(31)는 가시광 파장 영역(VA)에서 약 400 내지 510 nm에 복수의 투과 파장 영역의 피크를 갖고,약 530 내지 570nm에 하나의 투과 파장 영역의 피크가 있고, 약 600 내지 730 nm에 복수의 투과 파장 영역의 피크가 있다. 또한, 광학 밴드 패스 필터(31)는 근적외선 파장 영역(NIRA)에서 약 820 내지 870 nm 및 약 880nm 이상의 파장 영역에 투과 파장 영역을 갖는다.

따라서, 이미지 센서(33) 자체가 도 6(b)에 도시된 RGB의 3밴드의 상대 감도를 갖더라도, 도 6(a)에 도시된 광학 밴드 패스 필터(31)의 분광 투과율 특성에 따라 도 5에 도시된 이미지 센서(33)는 도 8(b)의 그래프에 도시된 실질적인 상대 감도를 갖는다.

도 5에 나타내는 카메라(30)에 있어서 이미지 센서(33)의 상대 감도 특성은, 발광 스펙트럼이 전체 파장 영역에 있어서 상대값 = 1이 되는 이상 광원의 광을 조사했을 때, 도 6(a)에 나타내는 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과 파장 영역을 투과한 광을, 도 6(b)에 나타내는 상대 감도를 갖는 이미지 센서(33)가 수광하므로, 카메라(30)에 있어서의 이미지 센서(33)의 R 신호, G 신호, B 신호의 상대 감도는, 도 8 (b)의 그래프에 표시된다. 따라서, 도 6(a)에 도시된 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과 파장 영역과, 도 6(b)에 도시된 이미지 센서(33)의 상대 감도에 따라 광학 밴드 패스 필터(31)를 통과할 때의 이미지 센서(33)의 상대 감도는 도 8(b)에 도시된 바와 같이 결정된다.

도 7은 제1 광원(21), 제2 광원(22) 및 제3 광원(23) 각각의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 도 7(a)는 제1 광원(21)의 발광 스펙트럼(LR)을 나타내고, 도 7(b)는 제2 광원(22)의 발광 스펙트럼(LG)을 나타내고, 도 7(c)는 제3 광원(23)의 발광 스펙트럼(LB)을 나타낸다. 도 7(a)에 도시된 제1 광원(21)의 발광 스펙트럼(LR)은 약 600 내지 670nm의 가시광 파장 영역(VA)에 하나의 피크를 갖는다. 도 7(b)에 도시된 제2 광원(22)의 발광 스펙트럼(LG)는 약 470 내지 620nm의 가시광 파장 영역에 하나의 피크를 갖는다. 도 7(c)에 도시된 제3 광원(23)의 발광 스펙트럼(LB)은 약 430 내지 550nm의 가시광 파장 영역에 하나의 피크를 갖는다. 3개의 발광 스펙트럼 (LR), (LG), (LB)는, 발광 강도 0.1 이하에서는 파장 영역이 약간 중첩하는 부분도 있지만, 발광 강도 0.2 이상에서는, 각각의 피크는 거의 서로의 파장 영역이 다르고 독립적이다.

여기서, 도 8(a)는 제1 내지 제3 광원(21 내지 23)을 조합한 발광 스펙트럼(LR, LG, LB)을 나타낸다. 발광 스펙트럼(LR, LG, LB)에는, 약 600 내지 670nm의 가시광 파장 영역에 1개의 피크와, 약 470 내지 620nm의 가시광 파장 영역에 1개의 피크, 약 430 내지 550nm의 가시광 파장 영역에 1 하나의 피크가 있다.

도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 3종류의 광원(21 내지 23)을 합한 발광 스펙트럼(LR, LG, LB)은, 광학 밴드 패스 필터(31)의 복수의 투과 파장 영역 중 가시광 파장 영역(VA)의 3개의 투과 파장 영역에 겹치는 피크를 갖는다. 즉, 약 600 내지 670nm의 가시광 파장 영역에 제1 광원(21)의 발광 스펙트럼(LR)의 피크를 갖고, 약 470 내지 620nm의 가시광 파장 영역에 제2 광원(22)의 발광 스펙트럼(LG)의 피크를 갖고, 약 430 내지 550nm의 가시광 파장 영역에 제3 광원(23)의 발광 스펙트럼(LB)의 피크를 갖는다.

도 9(a)는 발광 스펙트럼 특성이 전체 파장 영역에서 서로 다른 파장 영역에 피크를 갖는 3종류의 광원(21 내지 23)으로부터 광을 조사했을 때의 이미지 센서 (33)의 상대 출력 특성을 나타낸다. 도 9(b)는 도 9(a)의 상대 감도를 갖는 R 신호, G 신호 및 B 신호를 입력한 변환부(60)가 변환하여 출력하는 X 신호, Y 신호 및 Z 신호의 상대 출력 특성을 나타낸다.

도 8(a)에 나타내는 3종류의 광원(21 내지 23)을 합한 발광 스펙트럼 특성의 광이 입사한 경우, 도 8(a)에 나타내는 발광 강도 특성과 도 8(b)에 나타내는 제1 촬상 신호(S1)의 상대 감도 특성이 합성된 결과, 이미지 센서(33)는 제1 촬상 신호 (S1)로서 도 9(a)의 그래프로 나타낸 3밴드 RGB 신호를 출력한다. 변환부(60)는 도 9(a)의 그래프로 나타낸 3밴드 RGB 신호를 RGB 신호와 다른 분광 감도 특성을 갖는도 9(b)에 도시된 3밴드 XYZ 신호로 변환한다.

도 9(b)의 그래프에 나타낸 바와 같이, X의 밴드는 약 600 내지 670nm에 피크를 갖고, Y의 밴드는 약 470 내지 510nm와 약 530 내지 570nm에 피크를 갖고, Z의 밴드는 약 430 내지 510nm에 피크를 갖는다. XYZ의 3밴드로 표시되는 감도의 각 피크는, 다른 2개의 밴드의 감도보다 각각 높아지고, XYZ의 각 밴드는 분리되어 있다. X와 Y와 Z의 3밴드는 서로 분리된 가시광의 밴드이다.

다음으로, 도 10을 참조하여 변환부(60) 및 검사 처리부(70)의 상세한 구성을 설명한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 물품(12)의 화상은 광학 밴드 패스 필터(31) 및 렌즈(32)를 통해 이미지 센서(33)의 촬상면에 결상된다. 이미지 센서(33)는 물품(12)의 촬상 결과로서 제1 촬상 신호(S1)를 변환부(60)에 출력한다. 제1 촬상 신호 (S1)는 각 수광 소자(33R, 33G, 33B)로부터의 R 촬상 신호(레드 신호), G 촬상 신호(그린 신호) 및 B 촬상 신호(블루 신호)를 포함하는 직렬 신호이다. R 촬상 신호, G 촬상 신호 및 B 촬상 신호를 간단히 R 신호, G 신호 및 B 신호라고 부른다.

도 10에 도시된 바와 같이, 변환부(60)는 RGB 분리부(61) 및 XYZ 변환부(62)를 포함한다. RGB 분리부(61)는 이미지 센서(33)로부터 입력된 제1 촬상 신호(S1)를 R 신호, G 신호 및 B 신호로 분리한다.

XYZ 변환부(62)는 RGB 분리부(61)로부터 입력된 R 신호, G 신호 및 B 신호를 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로 변환한다. 구체적으로, XYZ 변환부(62)는 R 신호, G 신호 및 B 신호의 신호 값인 RGB 값에 행렬 연산을 적용하여 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로 변환한다. XYZ 변환부(62)에는 매트릭스 계수가 부여된다. 여기서, 매트릭스 연산에 사용되는 매트릭스는 3× 3 매트릭스이다. XYZ 변환부(62)에는, 3× 3 매트릭스의 계수가 부여된다.

XYZ 변환부(62)는, 매트릭스 계수를 이용하여 특정되는 3× 3 매트릭스를, 제1 촬상 신호(S1)의 RGB값에 승산하는 매트릭스 연산을 행하고, 제1 촬상 신호(S1)의 RGB와 다른 분광 특성을 XYZ로 표시되는 제2 촬상 신호(S2)로 변환한다. 매트릭스 계수는 제1 촬상 신호(S1)의 RGB를 제2 촬상 신호(S2)의 XYZ에 복수 대역으로 분광시키기 위한 계수이다.

여기서, 제1 촬상 신호(S1)인 RGB 신호를 제2 촬상 신호(S2)인 XYZ 신호로 변환하는 계산식은 이하의 (1)식으로 주어진다.

(식 1)

여기서, (a1) 내지 (a3), (b1) 내지 (b3), (c1) 내지 (c3)은 매트릭스 계수이다.

XYZ 변환부(62)는 상기 (1)식 중 RGB 값에 3 × 3 행렬을 승산하는 연산 처리를 행한다. XYZ 변환부(62)는 XYZ값을 출력하고, 증폭부가 증폭한 후의 값을 출력한다.

여기서, 이미지 센서(33)에서의 컬러 필터(34)의 색수를 n(단, n은 3 이상의 자연수)로 한다. n개의 촬상 신호 사이에서 행하는 행렬 연산은 m × n 행렬 연산(단, m은 2 이상의 자연수)이다. m × n 매트릭스에는, 제1 촬상 신호(S1)의 색마다의 촬상 신호를 n 밴드의 파장 영역으로 분리할 수 있는 매트릭스 계수가 설정되어있다. 이 예에서, 제1 촬상 신호(S1)의 각 색의 촬상 신호는 R 신호, G 신호 및 B 신호이고, 색수 n은 「3」이다(n = 3). 제2 촬상 신호(S2)는 X 신호, Y 신호 및 Z 신호의 3밴드이며, m = 3이다. 즉, m× n 매트릭스는 3× 3 매트릭스이다. 그리고, 3× 3 매트릭스에는, 3밴드의 분리성을 높일 수 있는 매트릭스 계수가 설정되어 있다.

예를 들면, 도 6(a)에 투과율 특성 곡선 F1로 나타낸 투과율 특성을 갖는 광학 밴드 패스 필터(31)를 사용하는 경우, 도 9(a)로부터 도 9(b)로의 변환의 매트릭스 연산에, 다음 3× 3 매트릭스의 계수가 주어진다. 즉, 이하의 (2)식으로 주어진 계산식에 나타낸 바와 같이, 3× 3 매트릭스의 계수로서, a1=1, a2=-0.05, a3=-0.1, b1=-0.27, b2 = 1, b3 = -0.35, c1 = -0.1, c2 = -0.1, c3 = 1.2가 주어진다. XYZ 값은 다음 식 (2)로 주어진다.

(식 2)

또한, m× n(단, m≠n) 매트릭스 연산이어도 된다. 색수「3」인 경우, 3× 3 매트릭스 연산에 한정되지 않고, 3× 4 매트릭스 연산을 행하여 4밴드의 멀티 밴드 화상을 생성하거나, 3× 2 매트릭스 연산을 행하여 색수 n보다 또한, 밴드 수가 적은 멀티 밴드 이미지를 생성하는 것도 가능하다.

XYZ 변환부(62)로부터의 XYZ값에, X 증폭율 Gx, Y 증폭율 Gy, Z 증폭율 Gz를 각각 승산하는 증폭기(도시 생략)를 설치하고, 증폭부는, 상기 (1)식에 의해 산출되는 XYZ의 밴드를 정규화해도 좋다. 정규화 처리는 하나의 신호 레벨을 고정하고 다른 2개의 신호 레벨을 조정하는 방법일 수 있다. 예를 들어, Y 신호를 고정하고 X 신호 및 Z 신호를 조정할 수 있다.

따라서, 변환부(60)는 입력된 제1 촬상 신호(S1)에 RGB 분리 처리, XYZ 변환 처리 등을 순차적으로 행함으로써 제2 촬상 신호(S2)를 출력한다. 변환부(60)는 물품(12)이 촬상된 3밴드의 멀티 밴드 화상을 나타내는 제2 촬상 신호(S2)를 검사 처리부(70)에 출력한다. 제1 촬상 신호(S1)는 N 밴드의 R, G, B 촬상 신호로 구성된다. 제2 촬상 신호(S2)는 N 밴드의 X, Y, Z 화상 신호로 구성된다. 변환부(60)는 N 밴드의 R, G, B 촬상 신호를 N 밴드의 X, Y, Z 화상 신호로 변환한다. 이 예에서는 3밴드의 R, G, B 촬상 신호를 3밴드의 X, Y, Z 화상 신호로 변환한다. 따라서, 3밴드의 멀티 밴드 화상이 생성된다. 변환부 (60)는 제1 촬상 신호(S1)로부터 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 N 밴드의 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)를 생성한다.

제1 신호 처리부(66)는 제1 화상 신호(XS)를 검사 처리부(70)에 출력한다. 제2 신호 처리부(67)는 제2 화상 신호(YS)를 검사 처리부(70)로 출력한다. 제3 신호 처리부(68)는 제3 화상 신호(ZS)를 검사 처리부(70)로 출력한다. 각 신호 처리부(66 내지 68)에서는, 감마 보정 등의 비선형 처리에 의한 휘도 조정, 윤곽 강조 처리 등을 필요에 따라 실시해도 된다.

다음으로, 검사 처리부(70)에 대하여 설명한다.

검사 처리부(70)는 촬상 장치(15)가 출력하는 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 N 밴드(예를 들면, 3밴드)의 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)에 기초하여 물품(12)를 검사한다. 검사 처리부(70)는 제1 검사부(71), 제2 검사부(72) 및 제3 검사부(73)를 포함한다. 제1 검사부(71)는 제1 화상 신호(XS)에 기초한 X 영상을 이용하여 물품(12)의 제1 영역(A1)을 검사한다. 제2 검사부(72)는 제2 화상 신호(YS)에 기초한 Y 화상을 이용하여 물품(12)의 제2 영역(A2)을 검사한다. 제3 검사부(73)는 제3 화상 신호(ZS)에 기초한 Z 화상을 이용하여 물품(12)의 제3 영역(A3)을 검사한다. 예를 들면, 각 검사부(71 내지 73)는, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3) 중 각각의 검사 대상 영역의 문자(C1, C2, C3)의 인쇄 미스, 번짐, 도트 빠짐 등의 문자 에러의 유무를 검사한다. 따라서, 검사 처리부(70)는 문자 에러의 유무에 따라 물품(12)의 양호를 판정한다.

다음에, 촬상 장치(15) 및 검사 장치(11)의 동작을 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 반송 장치(13)의 컨베이어(16)에 의해 물품(12)이 반송된다. 센서(17)가 물품(12)을 감지하면, 트리거 신호가 제어부(50)에 입력된다. 트리거 신호를 입력한 제어부(50)는 발광 지령 신호를 출력함으로써 3종류의 광원(21 내지 23)을 발광시키고, 촬상 지령 신호를 출력함으로써 이미지 센서(33)에 촬상을 행하게 한다. 이때, 제1 광원(21)은 용기(12A)의 액면(LS) 이하의 영역인 제1 영역(A1)의 문자(C1)를 투과광으로 촬상하기에 적합한 광량으로 제1 영역(A1)을 조명한다. 제2 광원(22)은, 용기(12A)에 부착된 라벨(12L)의 문자(C2)에 그 정면으로부터 광을 조사하여 그 문자(C2)의 반사광의 상을 촬상하는데 적합한 광량으로 제2 영역(A2)에 광을 조명한다. 제3 광원(23)은, 용기(12A)의 액면(LS)보다 상측의 영역인 제3 영역(A3)의 문자(C3)를 투과광으로 촬상하기에 적합한 광량으로 제3 영역(A3)을 조명한다.

카메라(30)에는 물품(12)의 제1 영역(A1)을 투과한 적색광의 상과, 물품(12)의 라벨(12L)의 영역인 제2 영역(A2)의 표면에서 반사된 반사광의 상과 물품(12)의 제3 영역(A3)을 투과한 청색광의 상은 광학 대역통과 필터(31) 및 렌즈(32)를 통과하여 입사된다. 각 영역(A1 내지 A3)은, 각각에 붙은 문자 (C1 내지 C3)의 촬상에 적합한 광량의 광으로 조명된다. 따라서, 제1 영역(A1)을 투과한 투과광의 화상에는 적색광 이외의 다른 색의 광이 혼재하고, 제2 영역(A2)에서 반사된 반사광의 화상에는 녹색광 이외의 다른 색의 광이 혼재하고, 제3 영역(A3)을 투과한 투과광의 상에는 청색광 이외의 다른 색의 광이 혼재하기 쉽다. 광원(21 내지 23) 중 하나의 광량이 많아지면, 대상 영역 이외의 인접 영역 등에도 적지 않고 광이 조사된다. 또한, 다른 색의 광이 물품(12)을 투과하는 과정에서, 반사, 굴절, 산란 등의 원인으로, 다른 색의 광이 혼재하는 경우도 있다. 카메라(30) 내의 이미지 센서(33)의 촬상면에는 물품(12)의 각 영역(A1, A2, A3)의 화상이 결상된다. 이미지 센서(33)는 광학 밴드 패스 필터(31)를 투과한 광에 의해 물품(12)의 각 영역(A1, A2, A3)의 화상을 1 샷으로 촬상한다. 이미지 센서(33)는 그 촬상 결과인 제1 촬상 신호(S1)를 변환부(60)에 출력한다.

변환부(60)는 제1 촬상 신호(S1)를 RGB 분리하고, 분리된 RGB 값에 3 × 3 행렬을 곱하여 RGB 값을 XYZ 값으로 변환한다. 예를 들면, 각 신호 처리부(66 내지 68)는 이 XYZ 값에 증폭률(Gx, Gy, Gz)을 곱하는 정규화를 포함하는 소정의 신호 처리를 행한다. 변환부(60)는 제1 촬상 신호(S1)를 구성하는 RGB 화상 신호로부터 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 N 밴드의 제2 촬상 신호(S2)를 구성하는 XYZ 화상 신호를 생성한다. 따라서, 변환부(60)로부터 3밴드의 멀티 밴드 화상을 나타내는 제2 촬상 신호(S2)를 구성하는 XYZ 화상 신호(제1 화상 신호 XS, 제2 화상 신호 YS, 제3 화상 신호 ZS)가 검사 처리부(70)에 출력된다. 여기서, 도 9에 도시된 출력 특성에 의해, 제1 화상 신호(XS)에 기초하여 G 광과 B 광의 영향을 받지 않는 X 화상이 얻어지고, 제3 화상 신호(ZS)에 기초하여 R 광과 G 광의 영향 받지 않는 Z 이미지를 얻는다. 제2 화상 신호(YS)에 기초한 Y 화상은 R광의 영향을 받지 않고, B광의 영향을 받는다. 그러나, B광은 물품(12)의 배면으로부터의 조사로, G광은 정면으로부터의 조사이기 때문에, B광의 영향은 무시할 수 있다.

검사 처리부(70)에서, 제1 검사부(71)는 제1 화상 신호(XS)에 기초하여 물품 (12)을 검사한다. 또한, 제2 검사부(72)는 제2 화상 신호(YS)에 기초하여 물품 (12)을 검사한다. 또한, 제3 검사부(73)는 가시광 화상인 제3 화상 신호(ZS)에 기초하여 물품(12)을 검사한다.

여기서, 제1 화상 신호(XS)에 기초한 X 화상(XI), 제2 화상 신호(YS)에 기초한 Y 화상(YI), 제3 화상 신호(ZS)에 기초한 Z 화상(ZI)을 나타낸다. 도 11은 물품(12)을 자연광 하에서 촬영한 화상이다. 물품(12)으로서 액체(LQ)가 수용된 용기(12A)를 준비하고, 촬상 장치에 의해 물품의 검사 영역을 촬상하였다. 도 11에 도시한 바와 같이, 용기(12A)의 외주면에는 라벨(12L)이 부착되어 있다. 또한, 용기(12A)의 외주면에는, 액면(LS) 이하의 영역인 제1 영역(A1)에 문자가 부여되고, 액면(LS)보다도 상방의 영역인 제3 영역(A3)에 문자가 부착되어져, 라벨(12L)에도 문자가 부착되어 있다. 이러한 물품(12)을 촬상장치(15)에 의해 촬상하였다

도 12(a) 내지 도 12(c)는 촬상 장치(15)가 도 11에 도시된 물품(12)을 촬상할 때 촬상 결과로서 얻어지는 X 화상(XI), Y 화상(YI) 및 Z 화상(ZI)을 각각 나타낸다.

도 12(a)에 나타낸 X 화상(XI)는 제1 화상 신호(XS)에 기초한 화상이다. X 화상(XI)에서는, 물품(12)의 액면(LS) 이하의 영역으로서 액체와 겹치는 제1 영역(A1)의 문자가 선명하게 촬상되어 있다. 본 실시 형태의 경우, 용기(12A)에 인쇄된 문자의 광 투과율은 가시광 영역에서 작고 적외선 영역에서 커진다. 한편, 용기(12A)의 내용물인 액체의 광 투과율은 청색 영역 및 녹색 영역에서는 작고, 적색 영역 이상의 영역에서는 파장이 길수록 커진다. 이 때문에, 적색 영역에서는, 문자와 액체의 투과율이 다르기 때문에, 문자가 인식하기 쉬워진다.

도 12(b)에 도시된 Y 화상 YI는 제2 화상 신호(YS)에 기초한 화상이다. 제2 화상 신호(YS)에 기초한 Y 화상 YI은 R광의 영향을 받지 않고, B광의 영향을 받는다. 그러나, B광은 물품(12)의 배면으로부터의 조사로, G광은 정면으로부터의 조사이기 때문에, B광의 영향은 무시할 수 있다. 따라서, Y 화상 YI에서는, 라벨(12L)에 부착된 제2 영역(A2)의 문자가 선명하게 촬상된다. 이러한 물품(12)은 촬상 장치(15)에 의해 촬상되었다.

도 12(c)에 나타내는 Z 화상(ZI)은 제3 화상 신호(ZS)에 기초한 화상이다. 제3 화상 신호(ZS)에 기초한 Z 화상(ZI)은 R광과 G광의 영향을 받지 않는다. 즉, 문자가 투명하게 되는 R광의 영향이 없고, 정면으로부터의 빛인 G광의 용기 표면에서의 반사광(빛)이 문자의 식별을 방해하지 않는다. 따라서, Z 화상(ZI)에서는 액체와 겹치지 않는 영역인 제3 영역 (A3)의 문자가 선명하게 촬상된다. 도 12(a) 내지 도 12(c)에 도시된 검사에 의해 획득된 이미지 XI, YI, ZI는 표시부(41)에 표시된다.

또한, 검사 처리부(70)의 각 검사부(71 내지 73)는, 도 10에 2점 쇄선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 변환부(60)로부터의 화상 신호(XS, YS, ZS) 중 2개 이상을 입력하고, 복수의 화상 신호에 기초하여 검사용 화상을 생성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 각 검사부(71 내지 73)는, 복수종의 화상 신호에 의한 차분 화상이나, 윤곽 화상을 취득해도 된다. 도 13(a) 내지 (c)는 각 검사부(71 내지 73)가 복수 종류의 화상 신호(XS, YS, ZS)로부터 각각 취득한 윤곽 화상을 나타낸다. 제1 검사부(71)는, 도 13(a)에 나타내는 X 윤곽 화상(XE)를 생성하고, 이 X 윤곽 화상 (XE)를 이용하여 제1 영역 A1의 문자의 검사를 행한다. 제2 검사부(72)는 도 13(b)에 도시된 Y 윤곽 화상(YE)를 생성하고, 이 Y 윤곽 화상(YE)를 이용하여 제2 영역 A2의 문자를 검사한다. 제3 검사부(73)는 도 13(c)에 도시된 Z 윤곽 화상(ZE)를 생성하고, 이 Z 윤곽 화상(ZE)를 이용하여 제3 영역 A3의 문자를 검사한다.

검사 처리부(70)에서는, 각 검사부(71 내지 73)가 물품(12)의 양부를 판정한다. 검사 처리부(70)는 각 검사부(71 내지 73)의 검사 결과로부터 물품(12)이 불량품인 경우, 배출 장치를 구동하여 불량품의 물품(12)을 컨베이어(16)로부터 배제한다.

본 실시 형태에서는, 촬상 방법이 채용된다. 촬상 방법은 조사 단계, 촬상 단계 및 변환 단계를 포함한다. 촬상 단계에서는, M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원(21 내지 23)이 가시광 영역에 발광 스펙트럼을 갖는 서로 파장 영역이 다른 가시광을 물품(12)에 조사한다. 촬상 단계에서는, 분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터의 일례로서의 컬러 필터(34)를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 가지는 이미지 센서(33)를 포함하는 카메라(30)는 이미지 센서(33)와 물품(12) 사이의 광로 상에 배치 된 광학 밴드 패스 필터(31)를 통해 물품(12)을 촬상한다. 변환 단계에서는, 이미지 센서(33)에 의해 촬상된 화상 신호를 N 밴드의 신호마다 분리하고, 분리한 N 밴드의 화상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 가시광 영역에 분광 감도를 갖는 M 밴드의 제1 화상 신호(XS), 제2 화상 신호(YS) 및 제3 화상 신호(ZS)의 3밴드를 생성한다. M 종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)의 M 개소의 영역 A1 내지 A3을 각각 개별적으로 조명하고, 카메라(30)에 의해 촬상되는 M 개소의 영역 A1 내지 A3의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정한다. 물품(12)에 대한 광조사 방향과 각각의 발광 강도는 촬상 대상 영역마다 개별적으로 선정된다.

이상, 상술한 제1 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 효과가 얻어진다.

(1) 촬상 장치(15)는 카메라(30), M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원(21 내지 23), 광학 밴드 패스 필터(31) 및 변환부(60)를 포함한다. 카메라(30)는, 분광 투과율 특성이 다른 N 대역(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터의 일례로서의 컬러 필터(34)를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 화상 센서(33)를 포함한다. M 종류의 광원(21 내지 23)은 가시광 영역과 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는다. 광학 밴드 패스 필터(31)는 이미지 센서(33)와 물품(12) 사이의 광로 상에 배치되어 M 종류의 광원(21 내지 23)으로부터 서로 다른 파장 영역의 광을 투과할 수 있다. 변환부(60)는 이미지 센서(33)에 의해 물품(12)을 카메라 (30)로 촬상하여 얻어진 촬상 신호를 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, 분리된 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성한다. M 종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)의 M 개소의 촬상 대상 영역의 일례인 영역 A1 내지 A3에 개별적으로 광을 조사하고, 카메라(30)에 의해 촬상되는 M 개소의 영역 A1 내지 A3의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 물품(12)에 대한 광 조사 방향과 각 발광 강도는 영역 A1 내지 A3마다 개별적으로 선택된다. M 밴드의 화상 신호에 기초하여 M 개소의 영역 A1 내지 A3의 촬상 화상이 개별적으로 M 개로 생성된다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수의 영역(A1 내지 A3)에 개별적으로 광 조사 강도를 설정할 수 있기 때문에, 복수의 영역(A1 내지 A3)의 화상을 간단한 구성에 따라 하나의 카메라(30)에 의해 동일한 화각으로 동시에 촬상할 수 있다.

(2) 카메라(30)는 적외광 차단 필터를 제거한 범용 컬러 카메라(30)이다. 따라서, 카메라(30)는 범용 컬러 카메라(30)를 이용하기 때문에, 촬상 장치(15)의 구성이 간단한 구성으로 완료된다.

(3) M개의 광원(21 내지 23)은 가시광 영역 내의 서로 다른 2개의 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 2종류의 광원을 포함한다. M 밴드의 화상 신호가 3 밴드 이상의 화상 신호이며, 2개의 파장 영역 중 하나인 제1 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제1 화상 신호와, 다른 쪽인 제2 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제2 화상 신호 및 제1 파장 영역과 제2 파장 영역 모두와 다른 제3 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제3 화상 신호를 포함한다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수 개소를 강도가 다른 조명으로 촬상한 3 밴드 이상의 화상 신호를 원샷의 촬상으로 취득할 수 있다.

(4) 카메라(30)로 촬상하는 물품(12)은 광 투과성을 갖는 영역을 포함한다. M 종류의 광원(21 내지 23)은 물품(12)의 다른 영역에 M 종류의 광을 동시에 조사하는 기간을 포함하는 타이밍에서 조사한다. 카메라(30)는 물품(12)을 원샷으로 촬영한다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수 개소의 화상을 간단한 구성에 의해 하나의 카메라(30)로 원샷으로 촬상할 수 있다.

(5) M 종류의 광원(21 내지 23)은, 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 반대측 위치에 배치된 제1 광원(21)과, 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 동일한 측의 위치에 배치된 제2 광원(22)과, 물품(12)에 대하여 카메라(30)와 반대측의 위치에 배치된 제3 광원(23) 중 적어도 2종류를 포함한다. 카메라(30)는, 제1 광원(21)으로부터 물품(12)을 투과한 투과광의 제1 이미지, 제2 광원(22)으로부터 물품(12)에서 반사한 반사광의 상인 제2 이미지, 및 제3 광원(23)으로부터 물품(12)을 투과한 투과광의 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지를 촬영한다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 적어도 2 개소의 화상을 효과적으로 취득할 수 있다.

(6) 검사 장치(11)는, 촬상 장치(15)와, 촬상 장치(15)가 출력하는 M 밴드의 화상 신호에 기초하여 물품(12)을 검사하는 검사 처리부(70)를 구비한다. 따라서, 피사체인 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수의 위치의 화상을 간단한 구성으로 하나의 카메라(30)에 의해 동일한 화각으로 동시에 촬상할 수 있다. 이 때, M 종류의 광원(21 내지 23)을 다른 촬상 대상 영역에 대한 광의 영향을 크게 고려하지 않고 적절한 광 강도로 조정할 수 있다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수 개소를 간단한 처리로 검사할 수 있다.

(7) 물품(12)은 액체(LQ)를 수용하는 광 투과성을 갖는 영역을 포함하는 용기(12A)이다. 검사 처리부(70)는 용기(12A)의 외주면에 부착된 문자를 검사한다. 용기(12A)의 액체(LQ)와 겹치는 부분에 부착된 문자(C1)의 검사와, 용기(12A)의 외주면에 부착된 라벨(12L)의 문자(C2)의 검사와, 용기(12A)의 액체(LQ)와 겹치지 않는 부분의 문자(C3)의 검사 중 적어도 2개의 검사를 행한다. 따라서, 물품(12)의 광학 특성이 다른 복수 개소를 간단한 구성으로 적절하게 검사할 수 있다.

(8) 물품(12)을 카메라(30)로 촬상하여 화상 신호를 생성하는 촬상 방법은, 광조사 단계, 촬상 단계, 변환 단계를 구비한다. 따라서, 이 촬상 방법에 의하면, 촬상 장치(15)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

　(제2 실시 형태)

다음으로, 제2 실시 형태를 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. 제2 실시 형태는 도 1 및 도 2에서 M 종류의 광원(21 내지 23) 중 하나가 근적외선을 조사하는 근적외선 광원으로 한 예이다. 특히, 본 실시 형태에서는, 제1 광원(21) 또는 제3 광원(23)을 물품(12)에 근적외선을 조사하는 근적외선 광원으로 한 예이다. 이하의 설명에서는, 용기(12A) 내의 액체(LQ) 중 이물질을 촬상 가능한 제1 영역(A1)에 광을 조사할 수 있는 제1 광원(21)을, 근적외선 광원으로 한 구성을 예로 한다. 카메라 (30)는 제1 실시 형태와 동일한 구성이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 제1 광원(21)인 근적외선 광원은 카메라(30)에 대하여 촬상 위치에 있는 물품(12)을 사이에 두고 반대측에 위치한다. 제1 광원(21)은 물품(12)의 제1 영역(A1)에 근적외선을 조사한다. 카메라(30)는 물품(12)의 제1 영역(A1)을 투과한 근적외광의 영상을 촬영한다. 근적외광의 투과광으로 물품(12)을 촬상함으로써, 물품(12) 내의 이물의 유무를 검사한다.

근적외선 광원인 제1 광원(21)은 근적외선 파장 영역(NIRA)에 발광 스펙트럼을 가지며 가시광 영역에 발광 스펙트럼을 갖지 않는다. 제1 광원(21)은 근적외선을 발광하는 제1 발광부(21a)를 갖는다. 제1 발광부(21a)는, 예를 들면 LED로 구성된다.

제1 광원(21)의 발광 스펙트럼은 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과 파장 영역에서 피크를 갖는다. 도 14(a)에 나타내는 광학 밴드 패스 필터(31)의 투과율 특성 곡선 F2에 의하면, 근적외파장 영역(NIRA)에서는, 약 820 내지 870nm에 1개의 피크를 갖고, 또한 약 880nm 이상으로 투과율이 약 100 %의 투과 영역을 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 제1 광원(21)의 발광 스펙트럼은, 예를 들면 약 820 내지 870nm에 하나의 피크를 갖는다.

도 14(b)는 상기의 상대 감도를 갖는 R 신호, G 신호 및 B 신호를 입력한 변환부(60)가 변환하여 출력하는 X 신호, Y 신호 및 Z 신호를 나타낸다. 3종류의 광원(21 내지 23)을 합한 발광 스펙트럼의 광이 입사한 경우, 이미지 센서(33)는, 3종류의 광원(21 내지 23)의 발광 강도 특성과, 이미지 센서(33)의 상대 감도 특성이 합성된 3 밴드의 RGB 신호를 출력한다. 이 제1 촬상 신호(S1)를 입력한 변환부 (60)는 도 14(b)의 그래프로 나타낸 3 밴드 XYZ 신호로 변환한다.

도 14의 그래프에 나타낸 바와 같이, X의 밴드는 약 830 내지 860nm에 피크를 갖고, Y의 밴드는 약 600 내지 670nm에 피크를 갖고, Z의 밴드는 약 530 내지 550nm에 피크를 갖는다. XYZ의 3 밴드로 나타낸 감도의 각 피크는, 각각의 파장 영역에서 다른 2개의 밴드의 상대 감도보다 각각 높아지고, XYZ의 각 밴드는 분리되어 있다. Y와 Z의 2 밴드는 서로 분리된 가시광의 밴드이고, Z의 밴드는 가시광의 2 밴드와 분리된 근적외광의 밴드이다.

도 15는 근적외선으로 촬상된 X 화상 XI를 나타낸다. 도 15에 도시한 바와 같이, X 화상 XI는, 용기인 물품(12)에 있어서의 액면(LS) 이하의 제1 영역(A1)을 투과하는 화상이다. 액면(LS)보다 상측의 제2 영역(A2)의 문자는 거의 확인할 수 없다. 물품(12)에 있어서의 액면(LS) 이하의 제1 영역(A1)에 있는 액체를 투과하고, 라벨(12L)은 근적외광을 투과하지 않고 그림자(흑색)로 되어 있다. 따라서, 물품(12)의 라벨(12L)과 겹치지 않는 영역에서는, 액체 중의 이물을 검사할 수 있다.

제2 실시 형태에 의하면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것 이외에, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(9) M 종류의 광원(21 내지 23)은 근적외선 영역의 소정 파장 영역에 발광 스펙트럼 특성을 갖는 광원(21 내지 23)을 포함한다. M 밴드의 화상 신호는 근적외선 영역의 소정 파장 영역에 분광 감도를 갖는 화상 신호를 포함한다. 따라서, 물품(12)에 있어서의 근적외광의 조명으로 촬상할 수 있는 개소의 화상 신호를 포함하는 M 밴드의 화상 신호를 1 샷의 촬상으로 취득할 수 있다.

<변경 예>

실시예는 상기에 한정되지 않고, 이하의 양태로 변경해도 된다.

·상기 제1 실시 형태에서는 3종류의 광원(21 내지 23)을 사용했지만, 2종류의 광원을 사용하는 구성이어도 된다. 예를 들면, 제1 광원(21)과 제2 광원(22)의 조합, 제1 광원(21)과 제3 광원(23)의 조합, 제2 광원(22)과 제3 광원(23)의 조합이어도 된다.

·상기 제2 실시 형태에 있어서, 3종류의 광원의 배치 위치의 조합은 일례이며, 3종류의 광원 중 1종류가 근적외선 광원인 구성에서 3종류의 광원 배치 위치에 관한 다른 조합을 채택할 수도 있다. 예를 들어, 제1 광원(21)을 근적외선 광원으로 하는 조합 또는 제3 광원(23)을 근적외선 광원으로 하는 조합 등일 수 있다.

ㆍ상기 제2 실시예에서는, 3종의 광원을 사용했지만, 2종의 광원을 사용하는 구성이어도 된다. 예를 들면, 제1 광원(21)과 제2 광원(22)의 조합, 제1 광원(21)과 제3 광원(23)의 조합, 제2 광원(22)과 제3 광원(23)의 조합이어도 된다. 그리고, 2종의 광원 중 하나를 가시광원으로 하고, 다른 쪽을 근적외선 광원으로 한다. 예를 들면, 제1 광원(21)을 가시 광원, 제2 광원(22)을 근적외선 광원으로 하는 조합, 제2 광원(22)을 근적외선 광원, 제3 광원(23)을 가시 광원으로 하는 조합, 제1 광원(21)을 가시 광원, 제3 광원(23)을 근적외선 광원으로 하는 조합 등이어도 된다.

·상기 제2 실시 형태에서는 근적외선 광원인 제1 광원(21)을 물품(12)의 배면에 배치하였지만, 물품(12)의 정면에 배치된 제3 광원(23)을 근적외선 광원으로해도 된다. 물품(12)의 외주면에 직접 또는 라벨(12L)에 인쇄되는 잉크는 근적외선을 반사하는 잉크를 포함할 수 있다. 촬상 장치(15)를 갖는 검사 장치(11)는 피사체에 인쇄된 적외선을 반사하는 잉크를 검사할 수 있다. 이 경우, 카메라(30)는 물품(12)의 표면에서 반사된 근적외광을 촬상하는 구성이어도 된다. 또한, 물품(12)은 그 표면에 가시광을 반사하는 잉크와 적외광을 반사하는 잉크가 혼합된 잉크를 사용하여 인쇄된 인쇄 영역을 갖는 구성이어도 되고, 가시광을 반사하는 잉크를 이용하여 인쇄된 제1 인쇄 영역과, 근적외광을 반사하는 잉크를 사용하여 인쇄된 제2 인쇄 영역을 갖는 구성이어도 된다.

·M 종류(예를 들면 3종류)의 광원(21 내지 23)이 피사체의 각각 다른 영역(A1 내지 A3)에 개별적으로 광을 조사했지만, 적어도 대상이 되는 영역에 광을 조사할 수 있으면, 다른 영역에도 광이 조사될 수 있다.

·상기 제1 실시 형태에서는 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, Z의 밴드에 다른 밴드의 Y가 상대 감도로 0.2 이상 존재했지만, 각 영역 A1 내지 A3의 화상의 선명도에 악영향 그렇지 않으면 X 또는 Y 밴드에 다른 밴드의 상대 감도가 0.2 이상 존재할 수 있다. 또한, 다른 밴드의 상대 감도가 0.1 미만이 되도록, 광학 밴드패스 필터(31)의 특성이나 매트릭스 계수를 선정해도 된다.

·상기 각 실시 형태 및 변경 예에 있어서, 광원은 3종류에 한정되지 않고, 서로 다른 발광 스펙트럼을 갖는 가시광 또는 근적외광을 조사 가능하면, 4종류 이상 또는 2종류여도 된다. 또한, 근적외선 광원을 구성하는 발광부의 종류는 1종류, 2종류, 3종류 이상이어도 된다.

·N값은, N=3에 한정되지 않고, 4 이상이어도 된다. 예를 들면, 원색의 컬러 필터를 갖는 컬러 카메라의 경우, R, G1, G2, B의 4색(N=4)이어도 된다. 또한, 보색 컬러 필터를 갖는 컬러 카메라일 수도 있고, 보색은 옐로우, 시안, 마젠타 및 그린의 4색일 수도 있다.

·카메라(30)를 이용하여 광학 밴드 패스 필터(31)를 통해 이미지 센서(33)에 의해 촬상된 제1 촬상 신호에 기초한 화상 데이터(예를 들면, RGB 화상 데이터)를 USB 메모리 등의 이동식 메모리에 저장한다. 이동식 메모리에 저장된 화상 데이터를 퍼스널 컴퓨터에 판독하고, 퍼스널 컴퓨터의 CPU(변환부(60)가 매트릭스 연산을 포함하는 변환 처리를 행하여 복수 대역의 멀티 대역 화상을 생성할 수 있다. 즉, 촬상 단계를 수행하는 장치와 변환 단계를 수행하는 장치는 별도의 장치일 수 있다. 이러한 촬상 방법에 의해서도, 복수 밴드의 멀티 밴드 화상을 취득할 수 있다.

·변환부(60)는 반드시 매트릭스 연산을 행하지 않아도 된다. 예를 들어, 최적의 매트릭스 계수가 단위 행렬(100,010,001)이 되는 경우에도, 상기 실시 형태에서는, 변화를 위해 매트릭스 연산을 행했지만, 변환으로 얻어지는 결과는 변환 전과 동일하고 이것은 변환하지 않는 것과 동의어이므로 행렬 연산을 생략할 수 있다. 즉, 촬상 장치는 변환부를 구비하지만, 매트릭스 계수가 단위 행렬인 등 일부 예외 시에는, 연산 처리의 부담을 경감하기 위해 변환부에 의한 매트릭스 연산을 행하지 않는 구성이어도 된다.

·촬상 장치(15)는 검사의 사용에 한정되지 않는다. 예를 들면, 로봇의 눈에 촬상 장치(15)를 사용하고, 로봇이 가시광과 적외광의 화상을 구별하여 인식하는 구성이어도 된다.

·촬상 장치(15)가 출력한 화상을 검사원이 시인하여 검사하는 구성이어도 된다.

·이미지 센서(33)를 구성하는 컬러 필터(34)의 색수는 3색 또는 4색에 한정되지 않고, 5색, 6색, 7색, 8색이어도 된다. 이 중 적어도 1색이 가시광을 투과하지 않고 비가시광을 투과하는 필터여도 좋다. 예를 들어, 근적외광을 투과하는 NIR 필터를 포함하는 컬러 필터를 구비한 이미지 센서(33)일 수 있다.

·촬상 대상 또는 검사 대상으로 되는 피사체의 일례인 물품(12)은, 페트병이나 항아리 등의 용기에 한정되지 않는다. 물품(12)은, 예를 들면, 식품, 음료, 전자 부품, 전자 제품, 일상 용품, 부품, 부재, 분립체 또는 액상 등의 원료 등이어도 된다. 물품(12)은 멀티 밴드 화상에 의해 양부를 검사할 수 있는 것이면 충분하다.

·액체는 광 투과성이 아닐 수 있다. 예를 들어, 액체는 소정 색의 불투명한 액체일 수 있다. 이러한 종류의 액체로서는, 흑색 소스 등의 조미액, 소정색의 음료수, 소정색의 약액, 소정색의 오일이어도 된다. 또한, 액체는 비유동성 겔을 포함할 수 있다.

·이미지 센서(33)를 구성하는 컬러 필터의 배열 패턴은 RGB 베이어 배열에 한정되지 않고, 스트라이프 배열과 같은 임의의 배열 패턴 일 수 있다.

ㆍ제어부(50), 변환부(60) 및 검사 처리부(70) 중 적어도 하나는, 일부 또는 전부가, 프로그램을 실행하는 컴퓨터로 이루어지는 소프트웨어에 의해 구성되어도 되고, 전자 회로 등의 하드웨어에 의해 구성될 수 있다.

·촬상 장치(15)는 검사 이외의 용도로 사용할 수 있다.

10… 검사 시스템
11… 검사 장치
12… 피사체의 일례로서의 물품
12A… 용기
12B… 캡
12L… 라벨
13… 반송 장치
15… 촬상 장치
16… 컨베이어
17… 센서
21…제1 광원
21a… 제1 발광부
22… 제2 광원
22a… 제2 발광부
23… 제3 광원
23a… 필터의 일례로서의 광학 밴드 패스 필터
32… 렌즈
33… 컬러 이미지 센서(이미지 센서)
33R… R 수광 소자, 33G…G 수광 소자
33B… B 수광 소자
34… 분광 광학 필터의 일례로서 의 컬러 필터
34R… R 필터
34G… G 필터
34(b)… B 필터
40… 제어 처리부
41… 표시부
50… 제어부
60… 변환부
61… RGB 분리부
62… XYZ 변환부
70… 검사 처리부
71… 제1 검사부
72… 제2 검사부
73… 제3 검사부
201… 적외광 차단 필터(IR 차단 필터)
LR… 스펙트럼
LB… 발광 스펙트럼
A1… 촬상 대상 영역의 일례인 제1 영역
A2… 촬상 대상 영역의 일례인 제2 영역
A3… 촬상 대상 영역의 일례인 제3 영역
LQ… 액체
C1… 제1 문자
C2… 제2 문자
C3… 제3 문자
S1… 제1 촬상 신호
S2… 제2 촬상 신호
XS… 제1 화상 신호
YS… 제2 화상 신호
ZS… 이미지 신호
VA... 가시광 파장 영역
NIRA... 근적외선 파장 영역

Claims (9)

1. 분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서를 구비하는 카메라와,
   가시광 영역 및 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원과,
   상기 이미지 센서와 피사체 사이의 광로 상에 배치되고, 상기 M 종류의 광원으로부터의 상기 서로 다른 파장 영역의 광을 투과 가능한 광학 필터와,
   상기 이미지 센서에 의해 상기 피사체를 상기 카메라로 촬상하여 얻어진 촬상 신호를 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, 분리한 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 상기 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성하는 변환부를 포함하고,
   상기 M 종류의 광원은, 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역에 개별적으로 광을 조사하고, 상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 M 개소의 촬상 대상 영역의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 상기 피사체에 대한 상기 광 조사 방향과 각 발광 강도는 상기 촬상 대상 영역마다 개별적으로 선정되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 카메라는 적외선 컷 필터를 제거한 범용 컬러 카메라인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 M 종류의 광원은, 가시광 영역 내의 서로 다른 2개의 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 2종류의 광원을 포함하고,
   상기 M 밴드의 화상 신호가 3 밴드 이상의 화상 신호이고, 상기 2개의 파장 영역 중 하나인 제1 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제1 화상 신호와, 다른 쪽의 제2 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제2 화상 신호와, 제1 파장 영역 및 제2 파장 영역 모두와 다른 제3 파장 영역에 분광 감도를 갖는 제3 화상 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 M 종류의 광원은 근적외선 영역 내의 소정 파장 영역에 발광 스펙트럼 특성을 갖는 광원을 포함하고,
   상기 M 밴드의 화상 신호는 근적외선 영역의 소정 파장 영역에 분광 감도를 갖는 화상 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 카메라로 촬상하는 피사체는 광 투과성을 갖는 영역을 포함하고,
   상기 M 종류의 광원은, 상기 피사체의 상기 M 개소의 촬상 대상 영역에 동시에 조사되는 기간을 포함하는 타이밍에서 상기 M 종류의 광을 조사하고,
   상기 카메라는 상기 피사체를 원샷으로 촬상하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 M 종류의 광원은, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 반대측의 위치에 배치된 제1 광원과, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 동일한 측의 위치에 배치된 제2 광원과, 상기 피사체에 대하여 상기 카메라와 반대측의 위치에 배치된 제3 광원 중 적어도 2개를 포함하고,
   상기 카메라는 제1 광원으로부터 피사체를 투과한 투과광의 제1 이미지, 제2 광원으로부터 피사체에서 반사된 반사광의 이미지인 제2 이미지 및 제3 광원으로부터 상기 피사체를 투과한 투과광의 제3 화상 중 적어도 2개의 화상을 촬상하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서 기재된 촬상 장치와,
   상기 촬상 장치가 출력하는 M 밴드의 화상 신호에 기초하여 상기 피사체를 검사하는 검사 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 피사체는 액체를 수용하는 광 투과성을 갖는 영역을 포함하는 용기이며,
   상기 검사 처리부는 상기 용기의 외주면에 부착된 문자를 검사하고,
   상기 용기의 액체와 겹치는 부분에 부착되어 있는 상기 문자의 검사, 상기 용기의 액체와 겹치지 않는 부분의 상기 문자의 검사 및 상기 용기의 외주면에 붙어 있는 라벨의 문자의 검사 중 적어도 2개의 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
9. 피사체를 카메라로 촬상하여 화상 신호를 생성하는 촬상 방법으로서,
   가시광 영역 및 근적외선 영역 내의 서로 다른 파장 영역에 각각 피크를 갖는 발광 스펙트럼 특성을 각각 갖는 M 종류(단, M은 2≤M≤N을 만족하는 자연수)의 광원에 의해 피사체에 광을 조사하는 광조사 단계와,
   분광 투과율 특성이 다른 N 밴드(단, N은 3 이상의 자연수)의 분광 광학 필터를 가지는 동시에 가시광 영역과 근적외선 영역에 감도를 갖는 이미지 센서를 구비한 카메라에 의해, 상기 M 종류의 광원으로부터의 상기 서로 다른 파장 영역의 광을 투과 가능한 광학 필터를 통해, 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역을 촬상하는 촬상 단계와,
   상기 이미지 센서에 의해 촬상된 촬상 신호를 N 밴드의 촬상 신호로 분리하고, 분리된 N 밴드의 촬상 신호에 대하여 매트릭스 연산을 행함으로써, 상기 서로 다른 파장 영역에 각각 분광 감도를 갖는 M 밴드의 화상 신호를 생성하는 변환단계를 준비하고,상기 M 종류의 광원은 상기 피사체의 M 개소의 촬상 대상 영역을 각각 개별적으로 조명하고, 상기 카메라에 의해 촬상되는 상기 M 개소의 촬상 대상 영역의 화상이 투과광인지 반사광인지를 결정하도록 상기 피사체에 대한 광 조사 방향과 각 발광 강도가 상기 촬상 대상 영역마다 개별적으로 선택되어있는 것을 특징으로 하는 촬상 방법.

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