WO1993001559A1 - Appareil et procede de determination ou de selection des conditions adequates d'eclairage et de prise de vues, notamment, dans un systeme de traitement d'images; et appareil et procede d'aide a la realisation de cette operation de determination ou de selection - Google Patents

Description

明 細 書

■ 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 好適 な 照明 条件， 撮影条件等を決定 も し く は設定す る た め の， ま た は決定 も し く は設定を支援す る た め の装置 お よ び方法 技術分野

こ の 発明 は， 照明装置 に よ る 照明下で撮像装置を用 い て 対 象 物 を 撮 像 し ， こ の 撮像 に よ り 得 ら れ る 画 像 デ ー タ を処理す る 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 目 的 に 適合 し た対象物の 照明 を行な い， 目 的 に適合 し た撮像 を行な う た め に， 適切 な も し く は最適な 照明装置の 種 類お よ び照明方法の選択な い し は決定， 照明装置 の設 置位置， 設置角 度， 光度等の 決定な い し は設定， な ら び に 撮像装置を構成す る カ メ ラ ， レ ン ズ， 接写 リ ン グ の選択な い し は決定を行な う た め の， ま た は選択， 決 定 も し く は設定を支援す る た め の装置お よ び方法 に 関 す る 。 背景技術

工業製品な どの 目 視検査を 自 動化す る た め に， 自 動 検査装置が普及 し ， こ の 自 動検査装置 に は 画像処理 シ ス テ ム が導入 さ れて い る 。 自 動検査装置 に よ っ て高精 度の検査を実現す る た め に は， 検査 目 的 に適 し た最適 な 画像 を 得 る 必要 が あ る 。 最適 な 画 像 を 得 る た め に は， 最適な 照明条件， 撮像条件等を設定す る こ と が重 要で の 。 。

一例 を挙げて具体的 に説明す る と ， 外観検査装置や 位置決め装置で は， 照 明装置 に よ る 照明下で テ レ ビ · カ メ ラ に よ り 認識対象物が撮像 さ れ る 。 得 ら れ た 画像 デ ー タ は 画像処理装 置 に 取 り 込 ま れ 2 値化処理 さ れ る 。 2 値画像デー タ に基づい て対象物の面積や重心位 置な どの特徴量が計測 さ れ， 対象物の良否判別や位置 決め が行な わ れ る 。

特徴量を 高精度で計測す る た め に は， 良好な 2 値画 像デ ー タ を得 る 必要があ り ， そ の た め に観測系の 照明 を最適状態に設定す る 必要があ る 。 こ こ で良好な 2 値 画像 と は， 2 値画像 に お け る 対象物の エ ッ ジが滑 ら か に 連続 し ， し か も 孤立 ノ イ ズ （小 さ な 白 点 ま た は 黒 点） が少な い 画像を意味す る 。

し た力《 つ て そ の よ う な 2 値画像が得 ら れ た と き に， 観測系の 照明 は最適状態 に設定 さ れて い る も の と 判断 さ れ る 。 多少の 外乱光が加わ っ て ^-， 得 ら れ る 2 値画 像が変化 し な い こ と も 最適な 照明 の必要条件で あ る 。

照明装置の種類や照明方法 は， 検査な どの 目 的 に応 じ て選択 さ れ る 。 従来 は照明装置や照明方法の選択指 針が明確に整理 さ れて い な 力、 つ た た め に， ど の よ う な 照明装置や照明方法を採用 す る か に つ い て κよ 5¾ T s曰 的 に選択 さ れて い た。

た と え， 照明装置や照明方法が適切 に選択 さ れた と し て も ， 照明装置を最適な 設置位置や設置角度 に設定 す る の は容易で な い。 従来 は モ ニ タ に 映 し 出 さ れ た画 像を見 な が ら 照明装置 の 位置や角 度を調整す る 作業が 行な わ れて い た。

し か し な 力 ら こ の よ う な 従来の方法 に よ る と ， 照明 装置の 位置や 角 度を決定す る の に熟練を要 し ， 経験の 浅 い 作業者 に は 最適状態 に 調整 す る の が困難 で あ つ た。 ま た作業者 に よ っ て照明装置の位置， 角 度 に ば ら つ き が生 じ や す く ， 照明装置が常 に最良の 位置， 角 度 に設置 さ れ る と は 限 ら ず， 調整の 都度， 認識精度が変 化す る と い う 問題があ る 。

照明条件 に は照明装置の位置， 角度の み な ら ずそ の 光度 も 重要な ブ ァ ク タ と し て含ま れ る 。

照 明 条件 が 適切 か ど う か の 判 断 は ， よ り 現実的 に は， 得 ら れた画像を評価す る こ と に よ り 行な う こ と が 好 ま し い。 た と え ば良品検査の た め の 最適な 照明 の 条 件 は， 良品 と 不良品 と を確実 に判别可能な こ と ， す な わ ち 判 別精度 が高 く な る 照 明 条件 が最適 な も の で あ る

ま た計測の た め の最適 な照明の条件 は， 計測値の ば ら つ き が小 さ く な る よ う な照明， す な わ ち 計測精度が 高 く な る 照明条件が最適な も の と い え る 。

し か し な 力く ら 上述 し た従来の調整方法 に よ る と ， 良 品 と 不良品 と が確実 に判別可能な照明条件や計測値の ば ら つ き が小 さ く な る よ う な照明条件が常に得 ら れ る と い う 保証 は な い。

適切な 撮影条件な い し は撮影環境の設定 も 重要な事 項で あ る 。 た と え ば， 検査 シ ス テ ム構成上好都合な 位 置 に カ メ ラ を設置 し ， かつ検査 目 的 に適 し た視野を確 保で き る よ う に す る た め に最適な レ ン ズを選択す る 必 要があ る 。 ま た， 所望の設置距離 と 視野を実現す る た め に接写 リ ン グ の 使用 が必要 と な る 場合 も あ る 。 現在 あ る レ ン ズを使用 す る と い う 制約の下で， 希望の視野 を実現す る た め に は どの よ う に し て設置距離や接写 リ ン グを適切 に 設定すればよ い か と い う 問題の解決が要 求 さ れ る こ と も あ る 。 発明の 開示

こ の発明 は， 熟練を要す る こ と な く ， 照明装置お よ び照 明 方 法 の 決定 な い し は 選択 ， 照 明装置 の 設置位 置， 設 置 角 度， 光 度等 の 照 明 条件 の 決定 な い し は 設 定， レ ン ズ， 接写 リ ン グ， カ メ ラ の種類お よ び カ メ ラ の設定距離を含む撮像条件の決定な い し は選択を 自 動 的 ま た は半 自 動的 に行な え る よ う にす る こ と を 目 的 と す る 。 こ の 発 明 は ま た ， 対象 物 を 実 際 に 撮 像 す る こ と に よ っ て得 ら れ る 画像デ ー タ に基づ い て照明条件， 撮像 条件の 評価 と 最適化を 図 る よ う にす る こ と を 目 的 と す よ り 具体的 に い え ば， 良品検査で あ れば， 良品 と 不 良品 と を い か に 確実 に判別で き る か， 計測で あ れば， い か に ば ら つ き の少な い計測値が得 ら れ る か と い う 観 点か ら 照明条件を設定す る こ と がで き る よ う に す る も の で あ る 。

こ の 発明 は照明装置 の適切 な設定位置を導 き 出す照 明条件決定支援装置お よ び方法を提供 し て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件決定支援装置 は， 対象物の 形状的特徴 に 関す る 情報を入力す る た め の 入力装置， 照明装置 の特性 に 関す る 情報を記憶す る 記憶装置， 上 記入力装置か ら 入力 さ れた対象物の形状的特徴 と ， 指 定 さ れた照明装置 に つ い て上記記憶装置 に記憶 さ れて い る 特性 と に基づ い て， 対象物の好適な 撮影の た め の 要求を満 たす上記照明装置 の設定位置を導 き 出す演算 装置， お よ び上記演算装置 に よ っ て導 出 さ れた設定位 置を 出力す る 出力装置を備え て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件決定支援方法 は， 対象物を 照明す る 照明装置 と ， こ の 照明装置に よ る 照明下で対 象物を撮影 し ， 撮影 し た対象物を表わす映像信号を 出 力す る 撮像装置 と ， こ の 撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像 信号を用 い て対象物 に関す る 画像処理を実行す る 処理 装置 と を備え た画像処理 シ ス テ ム に お い て， 対象物の 形状的特徴に 関す る 情報を取込み， こ の取込ん だ対象 物の形状的特徴 に 関す る 情報 と ， 指定 さ れ た照明装置 に つ い て あ ら か じ め 設定 さ れ て い る 特性 と に 基 づ い て， 対象物の好適な撮影の た め の要求を満たす上記照 明装置の設定位置を導 き 出 し， 導 き 出 さ れ た設定位置 を 出力す る も の で あ る 。

こ の 発明 に よ る と ， 上述の よ う に必要な 情報 を入力 す る だ け で照明装置の 適切 な設定位置が出力 さ れ る 。 し たが っ て， 熟練を要す る こ と な く 照明装置を適切な 位置 に設定で き る 。

照明装置の位置決め は ユ ー ザが行な っ て も よ い し ， 照明装置の 位置調整装置を利用 し て 自 動的 に行 な う こ と も で き る 。

こ の発明 は照明装置の適切 な設定角度を導 き 出す照 明条件決定支援装置お よ び方法を提供 し て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件決定支援装置 は， 対象物の 形状的特徴 に 関す る 情報を入力す る た め の 入力装置， 上記入力装置か ら 入力 さ れた対象物の形状的特徴 に基 づい て， 対象物の好適な撮影の た め の要求を 満たす照 明装置の 設定角度を導 き 出す演算装置， お よ び上記演 算装置 に よ っ て導出 さ れた設定角 度を 出力す る 出力装 置を備えて い る 。 こ の発明 に よ る 照明条件決定支援方法 は， 対象物を 照明す る 照明装置 と ， こ の 照明装置 に よ る 照明下で対 象物を撮影 し ， 撮影 し た対象物を表わす映像信号を 出 力す る 撮像装置 と , こ の撮像装置か ら 出 力 さ れ る 映像 信号を用 い て対象物 に 関す る 画像処理を実行す る 処理 装 ^ と を備 え た 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 対象物の 形状的特徵 に 関す る 情報を取込み， こ の取込ん だ対象 物の形状的特徴 に 関す る 情報 に基づ い て， 対象物の好 適な撮影の た め の要求を満たす上記照明装置 の 設定角 度を導 き 出 し ， 導 き 出 さ れた設定角 度を 出力す る も の で め る 。

こ の発明 に よ る と ， 上述の よ う に必要な情報を入力 す る だ け で照明装置の適切な設定角 度が 出 力 さ れ る 。 し た が つ て， 熟練を要す る こ と な く 照明装置を適切な 角度 に設定で き る o

照明装置の 角 度設定 はユ ー ザが行な っ て も よ い し ， 照明装置の 角 度調整装置 を利用 し て 自 動的 に行な う こ と も で る

こ の 発明 は適切 な 照明装置の種類お よ び照明方法を 導 き 出す照明条件決定支援装置 お よ-び方法を提供 し て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件決定支援装置 は， 照明 目 的 お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の光学的性質の差異 に 関す る 情報 に対応 し て， 適切 な 照明装置の種類お よ び照明方法を あ ら か じ め記憶 し た記憶装置， 照明 目 的 お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の 光学的性質の差異 に 関す る 情報を入力す る 入力装置， 上記入力装置か ら 入力 さ れた情報 に し たが っ て上記記憶装置 に記憶 さ れ て い る 適切 な照明装置の 種類お よ び照明方法を導 き 出 す処理装置， な ら び に上記処理装置 に よ っ て導 き 出 さ れた適切な照明装置の 種類お よ び照明方法を表示す る 表示装置を備え て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件決定支援方法 は， 照明 目 的 お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の光学的性質の差異 に 関す る 情報を取込み， 取込ん だ上記情報 に適合 し た 照明装置の種類お よ び照明方法を あ ら か じ め設定 さ れ た も の の 中か ら 選択 し ， 選択 さ れ た照明装置お よ び照 明方法を視認可能な形態で 出力す る も の で あ る 。

こ の 発明 に よ る と ， 検査 目 的， 着 目部 と 背景部 と の 光学的性質 と の差異， お よ び必要な ら ば視野の大 き さ を入力す る こ と に よ り ， 適切な 照明装置の 種類お よ び 照明方法が導 き 出 さ れ る の で， 専門的経験や知識を要 す る こ と な く 適切 な 照 明 装 置 お よ び方法 を選択 で き る 。 ま た専門家の場合に は照明装置お よ び方法の 決定 に要す る 時間を短縮で き る 。

こ の 発明 は， 対象物を実際 に撮像 し て得 ら れ る 実画 像デー タ に基づい て照明条件を評価 し かつ最適化す る た め の ， ま た は そ れを支援す る 装置お よ び方法を提供 し て い る 。 と く に こ の 発明 で は照明装置の 位置が調整 れ る 。

こ の発明 に よ る 照明条件設定支援装置 は， 対象物を 照明す る 照明装置， 上記照明装置を位置調整可能 に支 持す る 支持装置， 上記照明装置 に よ る 照明下で対象物 を撮像 し ， 対象物の 画像を 表わす映像信号を 出 力す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号 に基 づ い て， 明 る さ に 対す る 画質の良否の程度 を表わ す画 質 ヒ ス ト グ ラ ム を生成す る 画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成回路 手段， 上記画質 ヒ ス ト グ ラ ム 生成回路手段 に よ っ て生 成 さ れ た画質 ヒ ス ト グ ラ ム に基づ い て照明 の評価値を 算出す る 評価値算出回路手段， 上記評価値算出 回路手 段 に よ っ て算出 さ れ た 今回の評価値を上記照明装置 の 位置変更前の 前回 の評価値 と 比較す る 比較回路手段， お よ び上記比較回路手段 に よ る 比較結果を 出力す る 出 力手段を備 え て い る 。

第 1 の 実施態様 に お い て は， 上記出力手段が上記比 較回路手段 に よ る 比較結果に応 じ て上記照明装置の 位 置調整方 向 を指示す る 表示装置で あ る 。

第 2 の 実施態様 に お い て は， 上記支持装置が上記照 明装置の 位置を変更 さ せ る 駆動装置を含む .。 上記 出力 手段は上記比較回路手段 に よ る 比較結果 に 応 じ て上記 照明装置の位置調整方向 を指示す る 表示装置で あ る 。 そ し て， 上記駆動装置を駆動す る た め の 指令を入力す る 入力装置 と ， こ の入力装置を通 し て入力 さ れた指令 に応答 し て上記駆動装置を制御す る 制御装置 と が さ ら に設 け ら れ る 。

第 3 の 実施態様 に お い て は， 上記支持装置が上記照 明装置の 位置を変更 さ せ る 駆動装置を含む。 そ し て， 上記比較回路手段 に よ る 比較結果 に応 じ て上記駆動装 置を制御 し， 上記照明装置の位置を最適位置 に調整す る 制御手段が さ ら に設 け ら れ る 。

こ の発明 に よ る 照明条件設定支援方法 は， 対象物を 照明す る 照明装置， 上記照明装置を位置調整可能 に支 持す る 支持装置， お よ び上記照明装置 に よ る 照明下で 対象物を撮像 し ， 対象物の 画像を表わす映像信号を 出 力す る 撮像装置を備え た 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号 に基づ い て， 明 る さ に対す る 画質の良否の程度を表わす画質 ヒ ス ト グ ラ ム を生成 し ， 生成 さ れた画質 ヒ ス ト グ ラ ム に基づ い て照明の評価値を算出 し ， 算出 さ れた今回 の評価値を 上記照明装置の 位置変更前の前回の評価値 と 比較 し， こ の比較結果を 出力す る も の で あ る 。

こ の 発明 に よ る と ， 対象物を実際 に撮像 し て得 ら れ る 画像デー タ に基づい て良好な 画像が得 ら れ る よ う に 照明条件を最適化 し て い る の で， 熟練を要 さ ず， 作業 者が異な っ て も 常 に 同 じ よ う に良好な画像が得 ら れ る こ と に な る 。 第 1 の 実施態様で は作業員が表示 さ れた指示を見な が ら 手動で， 第 2 の実施態様で は半 自 動的 に， 照明装 置の高 さ の調整が行な わ れ る 。

第 3 の実施態様で は照明装置 の高 さ 設定が完全 に 自 動化 さ れて い る か ら ， 照明装置の 位置設定が一層容易 で あ り ， 作業の 効率化 と 合理化 と を実現で き る 。

上述 し た画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成回路手段の主要部 は エ ツ ジ 画像生成装置 と し て利用 で き る 。

こ の 発明 は画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成回路手段を利用 し た エ ツ ジ 画像生成装置を提供 し て い る 。

こ の発明 に よ る エ ッ ジ 画像生成装置 は， 対象物を撮 像 し ， 撮 像 画 像 を 表 わ す 映像信号 を 出 力 す る 撮像装 置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 上記映像信号を デ ィ ジ タ ル画像デー タ に変換す る A Z D 変換手段， A Z D 変換 さ れた 1 画面分の デ ィ ジ タ ル画像デー タ を記憶す る 画像 メ モ リ ， 上記 1 画面分の 画像デ ー タ に ウ ィ ン ド ゥ を設定 し て そ の ウ イ ン ド ウ 内 の複数の 画素 に つ い て の 画素デ ー タ を抽 出す る ウ ィ ン ド ウ 手段， 上記 ウ ィ ン ド ウ 内 の 画像 デ ー タ の傾 き に 関す る デ ー タ を生成す る 手段， 上記傾 き に 関 す る デ ー タ と 複数 の エ ッ ジ · パ タ ー ン と の 合致度を そ れぞれ演算す る 手段， 上記合致 度か ら エ ッ ジ ら し さ の評価値を演算す る 手段， お よ び 上記エ ツ ジ ら し さ の評価値の演算を 1 画面分の すべて の 画素 に つ い て行な う よ う に制御す る 手段を備 え て い る o

こ の発明 に よ る と ， 1 画面分の 画像デー タ に ウ ィ ン ド ウ を設定 し て そ の ウ イ ン ド ウ 内 の複数の 画素 につ い て の 画素 デ ー タ を 抽 出 し ， 上記 ウ ィ ン ド ウ 内 の 画像 デー タ の 傾 き に 関す る デー タ を生成 し， 上記傾 き に 関 す る デー タ と 複数の エ ツ ジ · パ タ ー ン と の 合致度を そ れぞれ演算 し ， 上記合致度か ら エ ッ ジ ら し さ の評価値 を演算 し ， 上記エ ッ ジ ら し さ の評価値の演算を 1 画面 分の すべて の 画素 に つ い て行な い， 上記評価値か ら な る エ ッ ジ 画像デー タ を得 る よ う に し て い る の で， 良質 の エ ツ ジ が強調 さ れた良好な エ ツ ジ 画像を生成で き ， ノ ィ ズな どの影響を 除去す る こ と が可能で あ る 。

こ の 発明 は， 照明装置 に よ る 照明下で検査ま た は認 識 （計測） 対象物の サ ン プ ルを実際 に撮像 し ， こ の 撮 像 に よ り 得 ら れ る 画像デ ー タ に基づい て実際に サ ン プ ル の検査 ま た は認識 （計測） を行な い， こ の検査 ま た は認識結果を評価す る こ と に よ り 照明条件 （た と え ば 照明装置 の光度） を最適化す る 装置お よ び方法を提供 し て い る 。

ま ず， 良品 と 不良品 と を判別す る良品検査を行な う シ ス テ ム の た め の照明条件設定支援装置お よ び方法 に つ い て述べ る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件設定支援装置 は， 良品 お よ び不良品 の複数の サ ン プルを所定の観測位置へ順次供 3

給す る サ ン プル供給装置， 上記観測位置の サ ン プルを 照 明 す る 照 明 条件可 変 な 照 明 装 置 ， 上記供給装 置 に よ つ て上記観測位置 に も た ら さ れた良品 お よ び不良品 の各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し , 撮像 し た サ ン プ ルを表わ す映像信号を 出力す る 撮像装 置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号 に基づ い て 各サ ン プ ル の 特徴量を計測す る 特徴量計測手段， 上記 特徴量計測手段 に よ り 計測 さ れた特徴量 に基づ い て良 品 と 不良 品 の 判別精 度 に 関 す る 評 価値 を 算 出 す る 手 段， な ら び に上記照明装置 の 照明条件を変え な が ら 求 め ら れ た照明条件 ご と の評価値 に基づ い て， 評価値が 最良 と な る 照明条件を検索す る 手段を備 え て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件設定支援方法 は， 所定の観 測位置 を 照明す る 照明条件可変な照明装置 を配置 し ， 良品 お よ び不良品の 複数の サ ン プ ルを上記観測位置へ 順次供給 し， 上記観測位置 に供給 さ れた良品 お よ び不 良品の 各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し， 撮像 に よ り 得 ら れ る 映像信号 に基づ い て各サ ン プ ル の 特徴量を計測 し， 計測 さ れた特徴量 に基づ い て良 品 と 不良品の判別精度 に 関す る 評価値を算 出 し ， 上記 照明装置の照明条件を変え な が ら ， 照明条件 ご と の 評 価値を求め， 評価値が最良 と な る 照明条件を検索す る も の で あ る 。

こ の 発明 に よ る と ， 実 際 の 良品 と 不良品 サ ン プ ル の 撮像画像か ら 照明条件の評価を行な い， 良品 と 不良品 の判別がで き る だ け確実 に行な え る 照明条件を検索 し て い る の で， 常 に判別精度の 高い良品検査が可能 と な る o

次に， 対象物の 特徴量を計測す る シ ス テ ム の た め の 照明条件設定支援装置お よ び方法 に つ い て説明す る 。

こ の発明 に よ る 照明条件設定支援装置 は， 複数の サ ン プルを所定の 観測位置へ順次供給す る サ ン プル供給 装置， 上記観測位置 の サ ン プ ルを照明す る 照明条件可 変な照明装置， 上記供給装置 に よ っ て上記観測位置 に も た ら さ れた各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下 で撮像 し ， 撮像 し た サ ン プルを表わ す映像信号を 出力 す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号 に基づ い て各サ ン プ ルの 特徴量を計測す る 特徵量計測 手段， 上記特徴量計測手段に よ り 計測 さ れ た特徵量の 分散を算出す る 手段， お よ び上記照明装置の 照明条件 を変え な が ら 求め ら れた照明条件 ご と の 分散 に基づ い て， 分散が最小 と な る 照明条件を検索す る 手段を備 え て い る 。

こ の 発明 に よ る 照明条件設定支援方法 は， 所定の 観 測位置を照明す る 照明条件可変な 照明装置'を配置 し ， 複数の サ ン プルを上記観測位置へ順次供給 し ， 上記観 測位置 に供給 さ れた各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し ， 撮像 に よ り 得 ら れ る 映像信号 に基づ い て各サ ン プル の 特徴量を計測 し ， 計測 さ れた全サ ン プ ル の特徴量の 分散を 算 出 し ， 上記照明装置の照明条 件を変え な が ら ， 照明条件 ご と の 分散を求め， 分散が 最小 と な る 照明条件を検索す る も の であ る 。

こ の発明 に よ る と ， 計測対象物の サ ン プルを実際 に 撮像 し ， こ の撮像 に よ り 得 ら れ る 画像デ ー タ を用 い て サ ン プ ル の 特徴量を実際 に計測 し ， 計測 し た特徵量の 分散が小 さ く な る 照明条件を検索 し て い る の で， 計測 値の ば ら つ き が小 さ く な り ， 常 に精度の 高 い計測が可 能 と な る 。

上記サ ン プル供給装置を， 各サ ン プルを載置す る 回 転テ ー ブ ル と ， こ の 回転テ ー ブ ル を 回転駆動す る 駆動 装置 と か ら 構成す る こ と に よ り ， 構成の 簡素化 と 省 ス ペ ー スィ匕を 図 る こ と がで き る 。

最後 に こ の発明 は， レ ン ズ と 必要な接写 リ ン グが着 脱 自 在な カ メ ラ に よ る 適切な撮影条件を決定す る た め の 撮影条件決定支援装置を提供 し て い る 。

こ の 装置 は， カ メ ラ の 視野情報 と ， 撮影対象 に対す る カ メ ラ の設置距離情報 と ， レ ン ズ の情報 と ， 接写 リ ン グの情報の う ち の少な く と も 2 つ の情報を入力す る た め の入力装置， 上記入力装置か ら 入力 さ れた少な ぐ と も 2 つ の 情報を用 い て残 り の情報を算出す る 演算装 置， お よ び上記演算装置 に よ る 演算結果 に よ っ て表わ さ れ る 上記残 り の情報を表示す る 表示装置 を備え て い 6

る O

こ の 発明 に よ れば， カ メ ラ の視野情報 と ， 撮影対象 に対す る カ メ ラ の設置距離情報 と ， レ ン ズ の情報 と ， 接写 リ ン グ の情報 の う ち の少な く と も 2 つ の情報を入 力す る こ と に よ っ て， 残 り の情報が演算 さ れて表示 さ れ る の で， 対話形式で短時間で適切な レ ン ズ， 接写 リ ン グ， カ メ ラ 設置距離な どを選択 ま た は決定す る こ と がで き る 。

撮像条件 （撮像系） の評価 と 最適化につ い て も ， 照 明条件の評価 と 最適化の場合 と 同 じ よ う に， 複数種類 の撮像条件の そ れぞれの下で対象物を実際 に撮像 し， 撮像 に よ り 得 ら れた画像デー タ に基づい て撮像条件の 評価.値を算出 し ， こ の 評価値 に基づ い て行な う こ と が で き る の は い う ま で も な い 。 図面の 簡単な説明

第 1 図か ら 第 6 図 は照明装置の 例を 示す。

第 1 図 は リ ン グ蛍光灯を示す斜視図で あ る 。

第 2 図 は直管蛍光灯を示す斜視図であ る 。

第 3 図 は リ ン グ · ラ イ ト · ガ イ ド を示す斜視図で あ る O

第 4 図 は ス リ ツ ト · ラ イ ト · ガ イ ドを示す斜視図で め 。

第 5 図 は ス ト レ ー ト · ラ イ ト · ガ イ ドを示す斜視図 で あ る

6 図 は 二分 岐 ラ イ ト · ガ イ ド を 示 す 斜 視図 で あ る

7 図か ら 第 1 1図 は照明方法の例を示す。

7 図 は透過光照明 を 示 し て い る 。

8 図 は一様光照明 を示 し て い る 。

9 図 は 同軸落射照明 を示 し て い る 。

1 0図 は平行光照明 を 示 し て い る 。

1 1図 は 暗視野照明 を示 し て い る 。

1 2図 は 画像処理 シ ス テ ム の 全体構成を示す も の で あ る ο

1 3図 は画像処理 シ ス テ ム の他の例 を示す も の で あ る ο

1 4図 は照明装置 の最適高 さ 決定の支援 に適 し た照 明条件決定支援装置 の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。

1 5図 は表示装置 に お け る 決定 さ れた最適高 さ の 表 示例を示す。

図お よ び第 Π図 は， 照明装置 の最適な 設置高 さ を決定す る 方法を説明す る た め の も の で あ る 。

1 8図 は照明装置 と そ の 照明光の等照度曲線を示す も の C、 あ る 。

1 9図 は等照度で照明 さ れ る 領域の半径 と 照明装置 の設置高 さ と の 関係を示す グ ラ フ であ る 。

2 0図 は 最適高 さ 決定処理 の 手順 を 示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 2 1図 は画像処理 シ ス テ ム の さ ら に他の 例を示す も の であ る 。

第 Π図 は， 対象物の形状， お よ び対象物 と 照明装置 と の位置関係を示す斜視図であ る 。

第 Π図 は最適角 度決定の支援 に適 し た照明条件決定 支援装置 の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。

第 2 4図 は照明装置の最適な設置角 度を決定す る 方法 を説明す る も の で あ る 。

第 2 5図 は不完全拡散反射の状態を示す も の であ る 。 第 2 g図 は 最適角 度決定処理 の 手順 を 示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト であ る 。

第 Π図 は照明装置 お よ び照明方法の決定の支援 に適 し た照明条件決定支援装置の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る _Q

第 Π図 は対象物の一例 と し て の コ ネ ク 夕 の外観を示 す斜視図で あ る 。

第 2 9図 は照明装置お よ び照明方法の決定処理の 全体 的な手順を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 3 0図 は形状， 寸法の検査を 目 的 と す る 場合の照明 装 置 お よ び 照 明 方 法 を 決 定 す る 処 理 手 順 を 示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト であ る 。

第 Π図 は部品の 有無や欠品の検査を 目 的 と す る 場合 の照明装置お よ び照明方法を決定す る 処理手順を示す 9

フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 Π図 は傷の 検査を 目 的 と す る 場合の 照明 お よ び照明方法を決定す る 処理手順を示す フ 口 一 • チ ャ 一 ト で あ る 。

第 Π図 は色の検査を 目 的 と す る 場合の照明装置 ¾> よ び照明方法を決定す る 処理手順を示す フ ロ ー • チ ャ 一 ト で あ る 。

第 3 4 a 図お よ び第 3 4 b 図 は位置決 め を 目 的 と す る 場 合の 照明装置 お よ び照明方法を決定す る 処理手順を示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 3 5図 は， 異物の検査を 目 的 と す る 場合の HS Β月装置 お よ び照 明方 法 を 決 定 す る 処 理手 順 を 示す フ 口 チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 図 は文字や マ ー ク の検査を 目 的 と す る 口 の 照 明 装 置 お よ び 照 明方 法 を 決定す る 処理手順 を 示す フ 口 — · チ ャ ー ト で あ る 。 第 Π図 は透過光照明用 画面の表示例 を示す

第 Π図 は一様光照明用 画面の 表示例 を示す

第 Π図 は凹凸突起照明用 画面の表示例 を示す。

第 4 β図 は 凹 凸穴照明用画面の表示例 を示す 0

第 4 1図 は 凹 凸エ ツ ジ照明用画面の表示例 ^示す 第 4 2図 は 凹凸線照明用 画面の表示例 を 示す ο

第 図 は正反射利用照明用 画面の表示例 を 示す 第 4 4図 は照明装置 お よ び照明方法の 決定， な ら び に 最適高 さ ま た は最適角度の 決定の支援に適 し た装置の 構成を示す プ ロ ッ ク 図であ る 。

第 4 5図 は照明装置お よ び照明方法， な ら び に最適高 さ ま た は 最適角 度 の 決定処理 の 全体 を 示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 4 6図 は複数の 照明装置があ る 場合の最適高 さ の決 定処理手順を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト であ る 。

第 4 7図 は最適照明条件設定支援装置 に お け る 画像処 理装置の 回路構成を示す プ ロ ッ ク 図であ る 。

第 4 8図 は ヒ ス ト グ ラ ム生成回路の 回路構成を示す ブ ロ ッ ク 図で あ る 。

第 4 9図 は非適合度演算部の 回路構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。

第 5 0図 は画像上 に設定 さ れた ウ イ ン ド ウ を示す も の め る o

第 5 1図 は 明 る さ の デー タ を 明 る さ の差を表わすデ ー 夕 に変換す る 減算回路の動作を説明す る た め の も の で あ る 。

第 5 2 a 図力、 ら 第 5 2 h 図 は エ ツ ジ · パ タ ー ン を表わす フ ア ジ ィ · モ デルを示す も の であ る。

第 5 3図 は メ ン バ ー シ ッ プ関数を示す グ ラ フ で あ る 。 第 5 4図 は画質 ヒ ス ト グ ラ ム を示す グ ラ フ で あ る 。 第 5 5図 は照明装置の設置高 さ と 照明の評価値 と の 関 係を示す ダ ラ フ で あ る 。 第 5 6図お よ び第 5 7図 は照明装置の 高 さ 位置 の設定処 理手順を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 5 8図か ら 第 6 0図 は高 さ 設定を指示す る 表示画面の 表示例を示す。

第 U図お よ び第 6 2図 は 照明装置の高 さ 位置設定処理 の 他の 例 を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 図お よ び第 6 4図 は 照明装置の 高 さ 位置設定処理 の さ ら に他の 例 を 示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 6 5 a 図か ら 第 6 5 h 図 は エ ツ ジ · パ タ ー ン を表わ す 他の フ ァ ジ ィ · モ デルを 示す も の で あ る 。

第 6 6 a 図お よ び第 6 6 b 図 は グ レ イ 画像か ら エ ツ ジ 画 像が生成 さ れ る 様子を示す。

第 6 ?図 は 自 動 検査装 置 の 全体構成 を 示 す も の で あ る o

第 U図 は最適照明条件設定支援装置の 全体構成を示 す も の であ る 。

第 Π図は 回転テ ー ブル上の サ ン プルの配置状態を 示 す平面図で あ る 。

第 7 0図 は画像処理装置 の 回路構成例 を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。

第 Π図 は照明装置の最適な照明条件を決定す る た め の処理手順を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 Π図 は最適照明条件設定支援装置の 全体構成を示 す も の で あ る 。 第 Π図 は回転テ ー ブル上の サ ン プ ル の配置状態を示 す平面図で あ る 。

第 Π図 は撮像条件決定支援装置の構成を示す プ ロ ッ ク 図であ る 。

第 7 5図 は カ メ ラ ， レ ン ズ等の パ ラ メ 一 夕 を説明す る た め の も の であ る 。

第 図 は撮像条件の 決定を支援す る 処理手順を示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 Π図 は撮像条件の決定を支援す る 他の処理手順を 示す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト で あ る 。

第 図 は選択 さ れた撮像条件を示す表示例で あ る 。 発明を実施す る た め の最良の形態

( 1 ) 照明装置 と 照明方法の種類

画像処理 シ ス テ ム に お い て用 い ら れ る 照明装置 （光 源） の主な も の に は蛍光灯 と ハ ロ ゲ ン · ラ ン プ と があ る ο

蛍光灯 は そ の形状か ら リ ン グ型 と 直管型 と に大別 さ れ， 種々 の寸法の も の が市販 さ れて い る 。 第 1 図 は リ ン グ型の 蛍光灯 1 1を 示す も の で あ る 。 第 2 図 は 直管型 の蛍光灯 1 2を示 し て い る 。

光源 にハ ロ ゲ ン · ラ ン プを用 い る 照明装置 に お い て は， ハ ロ ゲ ン · ラ ン プ力、 ら の光力 ラ イ ト · ガ イ ド と 呼 ばれ る 光 フ ァ イ バを用 い て光照射部 ま で導かれ る 。 リ ン グ 型 ， ス リ ッ ト 型 ， ス ト レ — ト 型 ， 二分岐型 な ど 種 々 の形状の光照射部を も つ も の が市販 さ れて お り , 寸法 に も バ リ エ ー シ ョ ン が あ る o

第 3 図 は リ ン グ型の光照射部を も つ， い わ ゆ る リ ン グ · ラ イ ト · ガ イ ド と 呼ばれ る 照明装置 1 3を示 し て い る 。 多数本の光 フ ァ イ バ 1 7が束 に な っ て お り ， そ れ ら の先端が リ ン グ状 に配列 さ れて い る こ と に よ り 光照射 部が構成 さ れて い る 。

第 4 図 は， い わ ゆ る ス リ ッ ト • リ ン グ · ガ ィ ド と 呼 ばれ る 照明装置 1 4を示 し て い る 。 多数本の光 フ ァ ィ バ Πの先端が一直線状 に配列 さ れ る こ と に よ り 光照射部 が構成 さ れ， ス リ ッ ト 光を発生す る の に適 し て い る 。

第 5 図 は多数本の光 フ ァ イ バ 1 7を束ね た先端部か ら 円形断面を も つ光を投射す る 照明装置 1 5を 示 し， ス ト レ ー ト · ラ イ ト · ガ イ ド と 呼ばれて い る 。

第 6 図 に 示す照明装置 1 こ お い て は， 光 フ ァ ィ バ 1 7 の束力 2 つ に分 け ら れ， そ れぞれの先端部か ら 円形断 面を も つ光が投射 さ れ る 。 こ れ は二分岐 ラ イ ト • ガィ ド と 呼ばれ る 。

と く に ， ス リ ッ ト · ラ イ ト ' ガ ィ ド 1 4， ス ト レ ー ト · ラ イ ト · ガ イ ド 1 5お よ び二分岐 ラ イ ト ガ ィ ド 1 J は照明領域が狭 い場合 に適 し て い る 。

以上を ま と め る と 次の よ う に な る 。

リ ン グ蛍光灯 1 1 (第 1 図） 直管蛍光灯 1 2 (第 2 図）

リ ン グ · ラ イ ト · ガ イ ド U (第 3 図）

ス リ ッ ト · ラ イ ト · ガ イ ド 1 4 (第 4 図

ス ト レ ー ト · ラ イ ト · ガイ ド 1 5 (第 5 図） 二分岐 ラ イ ト · ガ イ ド 1 6 (第 6 図）

第 7 図か ら 第 1 1図 は以下 に示す種 々 な 照明方法を示 し て い る 。

透過光照明 （第 7 図）

一様光照明 （第 8 図）

同軸落射照明 （第 9 図）

平行光照明 （第 U図）

暗視野照明 （第 1 1図）

透過光照明 （第 7 図） は， 対象物 ◦ B が載置 さ れた 拡散板 2 9の 下方 か ら 光 源 1 0の 光 を 照射す る も の で あ る 。 対象物 O B の上方 に撮像装置 （た と え ば C C D テ レ ビ ， カ メ ラ ） 2 Gが配置 さ れ， こ の カ メ ラ 2 Gは対象物 0 B が 占 め る 部分以外の 箇所 に お い て拡散板 2 9を透過 し た光 に よ る 像を撮像す る 。

—様光照明 （第 8 図） は， カ メ ラ 2 0が配置 さ れ る 箇 所 と 同 じ対象物 ◦ B の上方か ら 一様な 強度分布を も つ 光を対象物 0 B に 照射す る も の で あ る 。 第' 8 図で は照 明光が平行光の よ う に描かれて い る が必ず し も 平行光 で は な く て も よ い。 一様光照明 は均一照明 と も い われ る 同 軸 落射照 明 （第 9 図 ） で は ， カ メ ラ 2 0と 対象物 0 B と の 間 に ほ ぼ 4 5 ° で 傾 い た ノヽ 一 フ · ミ ラ ー Πが配 置 さ れ る 。 横方向 か ら 光がハ ー フ · ミ ラ ー 2 8に 照射 さ れ， こ の ノヽ ー フ ' ミ ラ ー 2 8に よ る 反射光が対象物 0 B に 照射 さ れ る 。 対 象 物 O B で 反射 し か つ ハ ー フ · ミ ラ ー Πを透過 し た光が カ メ ラ 2 0に入射す る 。 同軸落射 照明 と は， あ た か も 撮像装置 と し て の カ メ ラ 2 Gか ら 照 明光が発射 さ れて い る かの よ う な 照明 と い う 意味で あ o

平行光照明 （第 1 0図） は平行光を対象物 0 B に照射 す る 方法で あ る 。 第 1 G図で は斜め上方か ら 平行光が対 象物 O B に照射 さ れて い る 。 こ れを特 に平行射方照明 と い う 。 も ち ろ ん， 対象物 O B に対 し て垂直上方か ら 平行光を 照射 し て も よ い。 一般 に対象物 0 B が置かれ た背景 B G は乱反射を生 じ さ せ る 物質で構成 さ れ る 。 こ れ に よ り ， 対象物 0 B お よ び背景 B G の 両方力《 カ メ ラ 2 0に と つ て 明 る く 見え る 。

暗視野照明 （第 1 1図） で は ， 鏡面 ま た は そ れ に近 い 表面を も つ背景 B G が使用 さ れ る 。 照明光 は斜め上方 か ら 照射 さ れ る 。 対象物 0 B か ら の 反射光 （拡散反 射光） が カ メ ラ 2 0に 入射す る 。 背景 B G か ら の乱反射 光 は非常 に少な い の で， カ メ ラ 2 Qに と つ て背景 B G は 暗 ヽ 兄 o ο

( 2 ) 照明条件決定支援装置 （ そ の 1 ： 最適高 さ の決定 支援）

対象物を照明装置 に よ り 照明 し ， 照明 さ れた対象物 の 画像を撮像装置 に よ り 撮像 し， こ れ に よ り 得 ら れ た 画像デ ー タ を用 い て各種検査等の 画像処理を実行す る 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 照明装置の対象物 に対す る 最適高 さ を決定す る た め の支援装置 に つ い て説明す る o

第 12図 は最適高 さ 決定支援装置を含む画像処理 シ ス テ ム の 全体的構成を示 し て い る 。

画像処理 シ ス テ ム は， 対象物 0 B を照明す る 照明装 置 11， 対象 物 O B を 撮像 す る 撮像装 置 と し て の テ レ ビ · カ メ ラ 20お よ び画像処理装置 40を含ん で い る 。

照明装置 11と し て は第 1 図 に示す リ ン グ蛍光灯が用 い ら れて お り ， 対象物 0 B を そ の真上か ら 照明す る 。 蛍光灯 Πの リ ン グ中心が対象物 0 B の 真上 に位置 し て い る 。 照明装置 11と 対象物 0 B と の距離， すな わ ち 照 明装置 11の対象物 O B に対す る 高 さ を h と す る 。 照明 装置 11と し て， 第 3 図 に示す リ ン グ · ラ イ ト · ガ イ ド 13を用 い る こ と も で き る 。

照明装置 11は支柱 30と 支持装置 31と に よ つ て上下動 自 在 に支持 さ れて い る 。 支持装置 31は照明装置 11の 把 持部 Πと ， 把持部 32と ア ー ム を介 し て固定的 に結 合 さ れ た 摺 動 部 33と を 備 え て い る 。 摺 動 部 33は 筒状体 で あ っ て， こ の 筒状体の孔内 を支柱 30が摺動 自 在 に 貫通 し て い る 。 し たが っ て， 摺動部 3 3は支柱 3 Qに上下動 自 在 に支持 さ れて い る 。 摺動部 3 3に は止め ね じ ， 止め ボ ル ト 等の 止め具 3 4が設 け ら れ， 摺動部 Πは こ の 止め 具

3 4に よ つ て支柱 3 0に 固定 さ れ る 。 し た が っ て， 照明装 置 1 1は手動で任意の 高 さ 位置 に調整 さ れかつ 固定 さ れ る o

撮像装置 と し て の カ メ ラ 2 0は， 対象物 0 B の 真上の 位置 に ， 撮像 中心を照明装置 1 1の リ ン グの 中心 に一致 さ せ て下方 に 向 け て配置 さ れ， 照明装置 1 1に よ る 照明 下で対象物 0 B を上方か ら 撮像す る 。 図面が繁雑 に な る の を避 け る た め に カ メ ラ 2 0の支持装置の 図示が省略 さ れて い る 。 カ メ ラ 2 0は支持装置 に よ っ て固定的 に支 持 さ れて い る 。 も っ と も カ メ ラ 2 0も 上下動 自 在 に支持 し て も よ い の は い う ま で も な い。

カ メ ラ 2 0に よ っ て撮影 さ れた対象物 0 B を表わ す映 像信号 （モ ノ ク ロ ー ム の 映像信号で充分で あ る が， 力 ラ ー 映像信号であ っ て も よ い） は 画像処理装置 4 0に与 え ら れ る 。 画像処理装 置 4 0は 好 ま し ぐ は コ ン ビ ユ ー 夕 ， シ ス テ ム に よ り 構成 さ れ， 後述す る 照明条件決定 支援装置 と し て の機能を有 し て い る 。 画像処理装置 4 0 は C R T 表示装置 4 1を備 え て い る 。 こ の 表示装置 4 1に は， カ メ ラ 2 0が撮影 し た対象物 0 B の 画像が表示 さ れ る と と ち に ， 画 像処理装 置 4 Qに よ っ て 決定 さ れ た 照 明装置 1 1の最適高 さ h p が第 1 5図 に 示す よ う に表示 さ れ， ユ ー ザ に最適高 さ h p が報知 さ れ る 。

第 図 は画像処理 シ ス テ ム の 他の 例を示 し て い る 。 第 12図 に示す も の と 同一物 に は 同一符号を付 し ， 重複 説明 を避 け る 。 こ の 画像処理 シ ス テ ム で は照明装置 11 が画像処理装置 4 Qか ら の 指令 に よ り 自 動的 に上下動 さ れ， かつ最適高 さ h p に 位置決め さ れ る 。

照明装置 11の昇降機構 Πは， 摺動部 Πに 固定 さ れ た ラ ッ ク 35と ， こ の ラ ッ ク 35に 嚙み 合 う ピニォ ン 36と を 備え て い る 。 ピニオ ン 36は固定 さ れた軸受 （図示略） に よ り 回転 自 在 に支持 さ れて い る 。 ピニオ ン Πは ま た ル ス · モ ー タ Πに よ り 回転駆動 さ れ る 。

画像処理装置 が照明装置 11の最適高 さ h P を決定 す る と ， 装置 4 (Iは照明装置 11が こ の高 さ h p に な る よ う に モ ー タ Πに正 ま た は逆方向 の 回転指令を与え る 。 モ ー タ 37は指令 さ れた 回転量回転す る の で， ピニ オ ン 36, ラ ッ ク 35を介 し て照明装置 11が上下動 さ れ， 最適 高 さ h _p の 位置 に位置決め さ れ る 。 必要な ら ば昇降機 構 Πま た は モ ー タ Πに ロ ッ ク 機構を設 け， 照明装置 11 を最適高 さ 位置 に保持す る 。

第 H図 は照明装置 11の最適高 さ の決定を支援す る の に適 し た照明条件決定支援装置の構成を示 し て い る 。

照 明 条件決定支援装 置 50は ユ ー ザ · マ シ ン · イ ン タ ー フ ユ イ ス 53に お よ び最適高 さ 決定部 54を備 え て い る 。 こ れ ら の 各部 53, 54は 画像処理装置 40に 含 ま れて い る

入力装置 Πは キ ー ボ ー ド， ラ イ ト ペ ン ， マ ウ ス 等か 構成 さ れ る 。 出 力装置 52は上述 し た C R T表示装置 "やパ ノレ ス · モ 一 夕 πを 含む。 ユ ー ザ は， ユ ー ザ · マ シ ン • イ ン タ ー フ ェ イ ス 53の 働 き に よ り ， 表示装置 41 に表示 さ れた メ ニ ュ ー ， 指示， マ — ク ， 力 一 ソ ル等 に し た が っ て入力装置 51を操作 し ， 対話形式で各種デ— タ ， 情報の入力 を行な う 。

最適高 さ 決定部 54が決定 し た最適高 さ h p は， 上述 し た よ う に， 表示装置 41 (出力装置 52) に表示 さ れた り ， モ ー タ 37への 指令 と し て使用 さ れ る 。 こ の 最適高 さ 決定部 54は好 ま し く は プ ロ グ ラ ム に し た力 つ て動作 す る C P U , な ら び に後述す る デー 夕 · ベ ー ス お よ び 入力 さ れた各種デー タ を記憶す る メ モ リ か ら 構成 さ れ O

第 16図 か ら 第 19図 は ， 表面 に 円 環状 の 溝 （刻 印部 分） g が形成 さ れ た対象物 0 B に対す る 円環状の 照明

13 (た と え ば リ ン グ ' ラ イ ト · ガ イ ド照明装置） の最適 な設置高 さ h p を決定す る 方法を示す も ので あ る o

最適 な設置高 ざ h p と は， 溝 g が暗 く ， 対象物 0 B の 溝 g 以外の表面が均一 に 明 る く な る よ う な 照明 を得 る た め の 照 明 装 置 13の 対象 物 0 B に 対す る 高 さ を い ラ o 照明装置 1 3が， 第 1 6図 に 示す よ う に， か な り 高 い位 置 に設置 さ れて い る 場合に は， 照明装置 1 3か ら の光が 溝 g の底面 に 到達す る の で， 溝 g の底面の一部が照明 さ れ， 溝 g は暗 く は な ら な い。

こ れ に対 し て， 照明装置 Uを， あ る 上限値 h i 以下 の高 さ ま で下 げ る と ， 第 Π図 に示す よ う に， 照明光 は 溝 g の 底面 に到達す る こ と は な く ， 溝 g は 暗 く な る 。 し たが っ て， 溝 g が暗部 と な る よ う な照明状態を得 る た め の 照明装置 1 3の 高 さ h の条件 は h ^ h 1 で与え ら れ る 。

上限値 h 1 は次式で表わ さ れ る 。

R 1 _- R 2

h = d X ( 1 )

W こ こ で， d は溝 g の深 さ ， W は溝 g の 幅， R 1 は視 野中心か ら 溝 g の該中心力、 ら 最 も 遠い縁 ま での距離， R 2 は照明装置 1 3の半径であ る 。

他方， 対象物 O B の溝 g 以外の表面を一様に 照明す る ため に は， 照明装置 1 3の 等照度曲線を考慮 し て， 対 象物 0 B の 表面 に 照明む ら が生 じ な い よ う な条件を満 たす必要があ る 。

第 1 8図 は リ ン グ · ラ イ ト · ガイ ド照明装置 1 3の 等照 度曲線を示 し て い る 。

等照度で照明 さ れ る 領域の半径 R は， 照明装置 1 3か ら の垂直方向 の距離， す な わ ち 照明装置 1 3の設置高 さ 3

h に応 じ て変化す る こ と 力く こ の 図か ら 分 る '。

第 1 9図 は， 等照度で照明 さ れ る 領域の半径 R と 照明 装置 1 3の 設置高 さ h と の 関係を示 し て い る 。 撮像装置

2 0の視野 （対象物を照明す る 範囲） の半径を R 0 と す る 。 第 1 9図 に お い て， 等照度で照明 さ れ る 領域の 半径

R が上記視野の半径 R 0 に等 し い と き の 照明装置 1 3の 設置高 さ h は h 0 で あ る 。 し た が っ て溝 g 以外の 部分 を 明 る く かつ 一様 に 照明す る た め に は， 照明装置 1 3の 設置高 さ h の下限値を h 0 に設定すれば よ い。 こ の 条 件 は h ≥ h 0 で め O o

上述 し た 2 つ の条件か ら 照明装置 Πの最適な設置高 さ h p は， h 0 ≤ p ≤ h l の範囲内 で定め る こ と が で き る 。 最適高 さ 決定部 5 4内 の メ モ リ に は， 照明装置 の 種類 ご と に そ の半径 R 2 と 等照度曲線 に 関す る 情報 がデー タ · ベ ー ス と し て ス ト ァ さ れて い る 。

第 2 G図 は， 上述 し た溝 g を も つ対象物 0 B の溝 g を 暗部 と し ， 対象物 0 B の溝 g 以外の表面を均一な 明部 と し て撮影す る た め に， 最適高 さ 決定部 5 4に よ っ て実 行 さ れ る 照明装置 の最適高 さ 決定処理の手順を示す も の で あ る 。

ま ず， 対象物 0 B の形状的特徴 に 関す る 情報 と し て 溝 g の 深 さ d ， 幅 Wお よ び視野中心か ら 溝 g の最 も 遠 い縁 ま で の距離 R 1 が入力装置 5 1か ら ユ ー ザ に よ っ て 人力 さ れ る o ま た撮像装置 1 3の 視野の 半径 R 0 が入カ 装置 を通 し てユ ー ザ に よ っ て入力 さ れ る （ス テ ッ プ 201 ) 。 も っ と も こ の視野半径 R 0 は対象物 O B の半 径ま た は そ の対角線の長 さ の 半分 に等 し ければ よ い か ら ， 対象物 0 B の形状的特徵の一つ と し て入力す る こ と も で き る 。

照明装置の 種類 は既に入力 ま た は決定 さ れて い る も の と す る と ， そ の 照明装置の 半径 R 2 がデ ー タ · ベ 一 ス か ら 読出 さ れ る 。 ま た， そ の 照明装置の 等照度曲線 に 関す る デー タ ， ベ ー ス か ら ， 既に入力 さ れ た視野半 径 R 0 を用 い て高 さ の下限値 h O が導 き 出 さ れ る （ス テ ツ プ 2 Q 2 ) o

次に， 第 U ) 式の 演算が実行 さ れて照明装置の 設置 高 さ の上限値 h i が算出 さ れ る （ス テ ッ プ 2 ) 。 算 出 さ れた上限値 h 1 が上記下限値 h 0 以上であ る か否 かが判定 さ れ る （ス テ ッ プ 2 Q 4 ) 。

h 0 ≤ h 1 であ れば最適高 さ の決定が可能で あ る 。 そ こ で下限値 h O と 上限値 h i と の平均値が第 （2) 式 を用 い て照明装置の最適な設置高 さ h p と し て算 出 さ れ る （ス テ ッ プ 205 ) 。 h_0 + h 1

h _D = (2)

2 最適高 さ h p の 算 出 は 第 （2) 式 に 限 ら ず ， h O h ≤ h を満たす高 さ h p を最適な も の と し て選ぶ こ と 力 で き る の は い う ま で も な い こ の よ う に し て， 決定 さ れた最適高 さ h _p は 出力装 置 5 2を 通 し て 出 力 さ れ る ( ス テ ッ プ 2 Q 6 ) 。 た と え ば， 照明装置の最適な 設置高 さ h p を ユ ー ザに知 ら せ る た め の 第 1 5図 に 示す よ う な メ ッ セ ー ジ 画像が表示装 置 4 1に表示 さ れ る 。 ま たは， こ の最適高 さ h p に基づ い て モ ー タ Πが駆動 さ れ， 照明装置が こ の高 さ h p の 位置 に 自 動的 に位置決め さ れ る 。

h 0 h 1 を満 た さ な い場合 に は， 表示装置 4 1に最 適な高 さ h p が.得 ら れな い 旨の メ ッ セ ー ジ が表示 さ れ る （ス テ ッ プ 2 ) 。

( 3 ) 照明条件決定支援装置 (そ の 2 ： 最適角 度の 決定 の支援）

次に， 画像処理 シ ス テ ム に お い て， 照明装置の対象 物 に対す る 最適角 度を決定す る た め の 支援装置 に つ い て説明す る 。

第 2 1図 は最適角 度決定支援装置を含む画像処理 シ ス テ ム の 全体的構成を示 し て い る 。

照明装置 と し て第 4 図 に示す ス リ ッ ト · ラ イ ト · ガ ィ ド 1 4が用 い ら れて い る 。 こ の照明装置 1 4は そ の長手 方向に は水平な 姿勢で保持 さ れ， かつ対象物 ◦ B に対 し て斜め上方か ら 斜め に照明光を照射す る よ う に配置 さ れて い る 。 照明装置 と して は第 2 図 に 示す直管蛍光 灯 1 2を 使用 す る こ と も で き る o

第 2 1図 に お い て第 1 2図 に示す も の と 同一物 に は 同一 符号 を 付 し 重複 説 明 を 避 け る 。 照 明 装置 14の 把持部 32 A は摺動部 33に 傾動 自 在 に 保持 さ れて お り ， 照明装 置 14の 向 き を任意の 角度 に手動で設定 し て固定す る こ と 力 で き る 。

第 図 に示す シ ス テ ム構成 と 同 じ よ う に， 摺動部 33 を 自 動的 に昇降す る 機構， お よ び把持部 Π Α を任意の 角 度に 自 動的 に 位置決めす る 機構を設 け， 画像処理装 置 40か ら の 指令 に 応 じ て高 さ お よ び角度を 自 動的 に設 定で き る よ う に す る こ と も で き る の は い う ま で も な い o

第 22図 は 対象物 O B の 一例 を 示 し て い る 。 対象物 0 B は板状体で あ っ て そ の表面 に長手方向 に の び る 直 線状の 溝 G が形成 さ れて い る 。

第 Π図 は照明装置 14の最適設置角度の決定を支援す る の に適 し た 照明条件決定支援装置の構成を示 し て い る 。 第 14図 に 示す構成 と 比較す る と ， 最適高 さ 決定部 54に代えて最適角 度決定部 55が設け ら れて い る 。 他の 構成 は第 H図 に示す も の と 同 じ で あ る 。

第 24図お よ び第 25図 は， 溝 G を有す る 対象物 O B に 対す る 照明装置 14 ( ス リ ッ ト · ラ イ ト · ガ イ ド照明装 置） の設置角 度 を最適値 に設定す る 方法を示 し て い o

照明装置 14の 最適な設置角度 0 と は， 対象物 O B の 溝 G が暗部， そ れ以外の表面部分が明部 と な る よ う な 照明 を得 る た め の も の で あ る 。 こ れを実現す る た め に は， 溝 G の 幅を S ， 溝 G の 深 さ を t と す る と ， 第 （3 ) 式の 関係 を満た さ な け ればな ら な い。 角 度 6> は照明装 置 1 4か ら の 光線 （光軸 ） と 水平面 と の な す 角 度 で あ る O t a η Θ … （3 )

S と こ ろ で通常の 物体の表面で は ， 第 2 5図 に 示すよ う に， 物体への入射光 は不完全拡散反射す る 。 す な わ ち 入射角 に 等 し い正反射光の 強度が最 も 強 く ， 正汉射角 か ら ずれ る に し た が つ て反射光強度 は弱 く な る 。 対象 物 0 B の 溝 G 以外の表面 明部 と し て撮像 し ， 暗部の 溝 G と t 明確な コ ン ト ラ ス ト を得 る た め に は， 撮像装 置 2 0に 入射す る 溝部 G 以外の部分か ら の反射光の 強度 を大 き く す る 必要がめ る 0 撮像装置 2 0は対象物 0 B の 真上， ま た は そ れ に近 い位置 に 設置 さ れて い る の で， 撮像装置 2 0に正反射光がで き る だ け多 く 入射す る よ う にす る た め に は， 照明装置 1 4の設置角 度^ は 9 0度 に で き る だ け近 い方が よ い。 こ の こ と か ら 照明装置 1 4の最 適な設置角 度 Θ は， 第 （4 ) 式で与ん れ る 。

( 4 ) θ p = ^{t a n _ 1} 第 2 6図 は， 溝 G を も つ 対象物 0 B に つ い て， 溝 G を 暗部， そ れ以外の部分を 明部 と し て撮像す る た め の 照 明条件を見つ け 出す た め に ， 適角度決定部 5 5に よ っ て 実行 さ れ る 処理の手順を示す も の であ る 。

ま ず， ユ ー ザが入力装置 5 1か ら 対象物 O B の 溝 G の 幅 S お よ び深 さ t に つ い て の デ ー タ を 入力 す る （ ス テ ツ プ 2 1 1 ) 。 次 に 第 （4 ) 式 の 演算 が実行 さ れ， 照 明装置 1 4の最適設置角度 p が算出 さ れ る （ ス テ ッ プ 2 1 2 ) 。 こ の 算出 さ れた最適設置角度 S _p は 出 力装置 5 2か ら 出力 さ れ る （ス テ ッ プ 2 U ) 。 た と え ば表示装 置 4 1の 画面 に ， 照 明 装 置 1 4の 最適 な 設 置 角 度 S p を ユ ー ザへ知 ら せ る た め の メ ー セ ー ジ 画像 （図示略） が 表示 さ れ る 。

( 4 ) 照明条件決定支援装置 （そ の 3 ： 照明装置お よ び 照明方法の決定の支援）

画像処理 シ ス テ ム に お い て， 検査 目 的 に適 し た 画像 を得 る た め に は， どの 照明装置を用 い て， どの よ う な 照明方法で照明す る の か， と い う こ と も き わ め て重要 な要因であ る 。

発明者 ら は， 何を どの よ う に検査す る た め に ， どの よ う な 照明装置力 どの よ う な 照明方法で用 い ら れて い る かを詳細 に調べ， 次の 3 つ の要因 に基づ け ば適切 な 照明装置 と 照明方法を決定で き る と の知見を得た。 す な わ ち ， ①検査 目 的， ②着 目 部 と 背景 と の光学的性質 の差異， お よ び③視野の大 き さ の 3 要因で あ る 。

照明装置 と 照明方法 は上記要因② と ③ に基づい て一 応決定 は で き る 。 よ り 厳密 に は要因②の着 目 部 と 背景 の光学的性質の差異 （透過率， 反射率， 反射方向， 色 な ど） の う ち ， ど の 差異 に基づい て照明装置 お よ び照 明方法を決定す る の か と い う こ と も 重要で る 。 な ぜな ら ば， 一般 に検査すべ き 着 目 部 と 背景 は透過率， 反射 率， 反射方向， 色な どの う ち どれか 1 つ だ け が異な る わ けで は な い か ら で あ る 。

そ こ で， 要因①を基 に し て， 各検査 目 的 に適 し た要 因②を考慮す る 必要が あ る 。 こ の た め に は， 予 め獲得 し て お い た専門家の経験知識や光学的解析結果が利用 さ れ る 。

第 Π図 は照明装置 と 照明方法の決定を支援す る の に 適 し た照明条件決定支援装置の構成例を示 し て い る 。 第 1 4図 お よ び第 2 3図 と の比較で い う と ， 決定部 5 4ま た は 5 5に代え て， 照明装置お よ び照明方法の 決定部 5 6が 設 け ら れて い る 。

第 2 8図 は検査対象物 （ ワ ー ク ） の一例 と し て 2 つ の コ ネ ク タ の外観を示 し て い る 。 こ の コ ネ ク タ に つ い て は後に具体的 に照明装置お よ び照明方法を決定す る 実 例で触れ る こ と に す る 。

第 2 9図 は照明条件決定支援装置 5 0に よ る'照明装置 と 照 明 方 法 の 決定処理 の 全体 的 な 手順 を 示 す も の で あ

«& o

ユ ー ザ に よ つ て， 表示装置 4 1の 表示画面 を利用 し た 対話を通 し て， 入力装置 5 1か ら ①検査 目 的が入力 さ れ る と ， 入 力 さ れ た 検査 目 的 に し た が っ て第 3 0図 か ら 第 3 6図 の 処理 の い ず れ か に ジ ャ ン プ す る こ と に な る (ス テ ッ プ 2 2 1 ) 。 検査 目 的 と こ れ ら の処理 と の 関係 は次の通 り で あ る 。

形状， 寸法の検査 第 3 0図の処理

物品の 有無や欠品の検査 第 3 1図の 処理

傷の検査 第 Π図の処理

色 の 検査 第 Π図の処理

位置決め 第 3 4 a 図， 第 3 4 b 図 の処理

異物の検査 第 図の処理

文字， マ ー ク の 検査 第 Π図の 処理

③視野 の 大 き さ も 入 力 し て も よ い が ， 第 Π図 か ら 第 図 に 示す表示画面の側か ら 分 る よ う に， 視野の大 き さ に適 し た照明装置が表示 さ れ る の で， ユ ー ザ は視 野の大 き さ を入力 し な く て も 照明装置を決定す る こ と がで き る 。 も ち ろ ん， 視野の大 き さ の入力 を待 っ て， 入力 さ れた視野の大 き さ に適 し た照明装置 の み を表示 す る よ う に し て も よ い。

後 に詳述す る よ う に， 第 3 D図か ら 第 図 に 示す検査 目 的 に 合致 し た具体的処理に お い て， 要因②の着 目 部 と 背景 と の光学的性質の 差異が表示装置 4 1の 画面上 に お い て順次質問 さ れ， ユ ー ザか ら そ れ に対す る 回答が 入力装置 5 1を通 し て入力 さ れ る と ， 検査の た め に 着 目 すべ き 最適な 着 目 部 と 背景 と の光学的性質の差異が導 かれ （ス テ ッ プ 2 2 2 ) ， そ の 結果 に応 じ て照明装置 お よ び照明方法が決定 さ れ る （ス テ ッ プ 2 2 3 ) 。 こ の 実 施例で は， 表示 さ れた画面 に表わ さ れた照明装置 と 照 明方法 と の い く つ かの組合わせ の 中か ら ユ ー ザが最終 的 に 照明装置お よ び照明方法を決定す る こ と に な る 。

第 3 0図 に 示す形状 と 寸法の 検査を 目 的 と し た決定処 理 に お い て は， ま ず シ ルエ ツ ト 検査が可能か ど う かが 質問 さ れ る （ ス テ ッ プ 2 3 1 ) 。 ユ ー ザが可能であ る 旨 の 回 答 を 入力 す る と ， 検査 の た め に 着 目 す べ き 最適 な ②着 目 部 と 背景の光学的性質の差異 は透過率で あ る か ら ， 第 Π図 に 示す透過光照明用 画面が表示装置 4 1に 表示 さ れ る （ス テ ッ プ 2 3 2 ) o

こ の透過光照明用 画面 は， シ ルエ ッ ト 検査が可能で あ れば第 7 図 に 示す透過光照明が適 し て い る こ と を表 わ し て い る 。 透過光照明 に は， 照明装置 と 対象物 と 力 メ ラ と を水平 に配置す る タ イ プ 1 と ， こ れ ら を垂直 に 配置す る （第 7 図 に示す配置） タ イ プ 2 と 力 あ る 。 こ れ ら の両 タ イ プ に共通 し て， 視野の 大 き さ に対応 し て 適切な 照明装置が表示 さ れ る 。 ユ ー ザ は こ れ ら の 表示 さ れた照明装置の 中 か ら 視野の 大 き さ に 合 っ た も の を 選択す る こ と に な る 。 こ こ で ø は リ ン グ型の照明装置 の 径で あ り ， Ά (第 3 8図参照） は直線状の 照明装置の 長 さ を示 し て い る 。

シ ルエ ツ ト 検査が不可能で あ る 旨がユ ー ザか ら 入力 さ れ る と ， 次 に着 目 部 と 背景の 色が似て い る か ど う か の 質問が表示装置 4 1に現わ れ る （ス テ ッ プ 2 3 3 ) 。 着 目 部 と 背景の色が似て い な け れば着 目 すべ き 差異 は色 や反射率であ る 。 そ こ で， 第 Π図に示す一様光照明用 画面が表示 さ れ る （ス テ ッ プ Π 4 ) 。

一様光照明用 画面で は一様光照明 （第 8 図） が適切 であ る こ と ， 一様光照明 に お い て各種の視野の大 き さ に適 し た照明装置 の 種類が表示 さ れ る 。

シ ルエ ツ ト 検査が不可能でかつ着 目 部 と 背景の 色が 似て い る 場合に は， 着 目 すべ き 差異は光の 反射方向 で あ る 。 そ こ で着 目 部 に突起があ る か， 穴があ る かが尋 ね ら れ る （ス テ ッ プ 2 3 5 ， 2 3 7 ) 。

対象物の 着 目 部 に突起があ る 場合に は第 3 9図 に 示す 凹凸突起照明用 画面 （凹凸 の う ち突起 に着 目 し た照明 の た め の 画面） が表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 2 3 6 ) 。 こ の 画面で は平行光照明 （第 1 ΰ図） が適切で あ る こ と ， お よ び こ の平行光照明 に お い て用 い ら れ る 照明装置 の 種 類が視野の大 き さ ご と に表示 さ れ ^。

着 目 部 に穴があ る 場合に は第 4 0図 に示す凹 凸穴照明 用画面 （凹凸の う ち 穴に着 目 し た照明を行な う た め の も の ） が表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 2 3 8 ) 。 こ の 画面で は， 検査の 目 的 ま た は場所 に応 じ て， 平行光照明 ま た 4

は 同軸落射照明 （第 9 図） が適切で あ る こ と ， お よ び そ れ ら に適 し た視野の 大 き さ ご と の照明装置が表示 さ れ る

着 目 部 に突起 も 穴 も な い場合 に は第 4 1図 に 示す凹凸 ェ ッ ジ照明用 画面が表示 さ れ る （ス テ ッ プ 2 3 9 ) の 画面で は平行光照明が適切で あ る こ と ， お よ び視野 の大 き さ に応 じ た照明装置の 種類が表示 さ れ る 。

第 3 1図 に 示す部品の 有無お よ び欠品の 有無を 目 的 と し た 検査 の た め に , ， シ ル エ ッ ト 検 査が可能 か ど う か ( ス テ ツ プ 2 4 1 ) 部品の色 と ベ ー ス （部品が搭載 さ れて い る 本体） の 色 と 力《似て い る か ど う か （ ス テ ッ プ 2 4 3 ) が順次表示装置 4 1を通 し て質問 さ れ る 。

第 3 0図を参照 し て説明 し た照明用 画面以外の も の に つ い て特 に言及すれば， 部品 と ベ ー ス の色が似て い る に は， 第 図 に 示す正反射利用 照明用 画面が表示 さ れ る （ス テ ッ プ 2 4 5 ) 。 正反射利用照明 に は平行光 照明 (第 1 D図） お よ び暗視野照明 （第 1 1図） が含 ま れ ユ ー ザ は こ の 画面に表示 さ れた， 照明方法お よ び 視野の大 き さ に対応 し た照明装置 を選択す る こ と がで き る

第 3 2図か ら 第 3 6図 に 示 さ れた処理 も 上述 し た も の と ほ ぼ同 じ で あ り ， そ の処理の 内容 は こ れ ら の 図面か ら 理解で き る であ ろ う 。 ま だ言及 し てい な い第 4 2図の 凹 凸線照明用 画面 に つ い て少 し説明す る と ， こ の 画面 は 第 3 2図 に示す傷の検査を 目 的 と し た照明 に お い て， シ ルエ ツ ト 検査が不可能でかつ傷の方向が特定不可能で あ る 場合 （ ス テ ッ プ 2 5 1 ， 2 5 3 の い ず れ に お い て も N O ) に表示 さ れ る 。 対象物の表面 に で き て い る 傷 （細 い線状の 凹凸） を適切 に撮像す る た め に平行光照明 を 用 い る の が適当 であ り ， 視野の 大 き さ に応 じ て ス リ ツ ト · ラ イ ト · ガイ ド ま た は 直管蛍光灯を選択すべ き で あ る こ と が示 さ れて い る 。

以上の よ う に し て， 検査 目 的 に応 じ て表示装置 4 1お よ び入 力 装 置 5 1を 通 し て 所定 の 質 問 と そ れ に 対す る ユ ー ザの 回答 と が繰 り 返 さ れ， 目 的 と す る 検査の た め に着 目 すべ き 最適な着 目 部 と 背景 と の光学的性質の 差 異が何で あ る かが判断 さ れ， そ の判断結果 に基づ き 適 切な照明装置 お よ び照明方法が決定 さ れ る 。

具体例 と し て第 2 8図 に示す コ ネ ク タ · ピ ン の抜 け を 検査す る 場合につ い て説明す る 。 ①検査 目 的 は部品の 有無， 欠品検査に相当す る の で， 第 Π図 に 示す処理 に 進む。 検査 ラ イ ン で シ ルエ ツ ト 検査で き る よ う な構成 に な っ て い れば， 第 Π図 に示す透過光照明用 画面が表 示 さ れ る 。 視野 は 3 0画程度で あ る の で， リ ン グ型の蛍 光灯を用 い た水平型 ま た は垂直型の透過光照明が適切 と い う こ と に な る 。 シ ルエ ッ ト 検査がで き な い場合に は， 次の判断 に移 り ， 部品 と ベ ー ス の色 は似て い な い の で 第 3 8図 に 示 さ れ る 一様光照 明 用 画面が表示 さ れ る 。 こ の 例で は対象物 は横長で あ り （ タ イ プ 2 ) ， 視 野 は 3 0腿程度で あ る の で， ス リ ッ 卜 · ラ イ 卜 · ガ ィ ド を用 い て斜め上方か ら 照明す る こ と が適当 と い つ $π δ冊 力 得 ら れ る 。

上記 の 例 で は ， 表 示装 置 4 1 <ヒ 入 力 装 置 5 1を 通 し て ユ ー ザ と 決定部 5 6と が対話す る こ と に よ り 処理が進行 す る よ う に な っ て い る 。 上記要因①， ②， ③を選択す る 選択 フ ロ ー や ガ イ ド · ブ ッ ク に し た力 つ てュ一ザが 各種デ ー タ ， 情報を入力す る こ と に よ り 処理を進行 さ せ て も よ い。 ま た， 要因①， ② , ③の順で選択が行な わ れて い る が， た と え ば 「③視野の大 き さ 」 を ま ず定 め る よ う な手順で あ っ て も よ い ο

( 5 ) 照明条件決定支援装置 （そ の 4 )

照明条件決定支援装置の最後の例 と し て， 上述 し た 照明装置 お よ び照明方法の 決定， な ら び に 照明装置の 最適高 さ ま た は最適角度を決定す る た め の 装置 に つ い て説明す る 。

第 4 4図 に 示す こ の よ う な 照明条件決定支援装置 5 0に は， 上述 し た最適高 さ 決定部 5 4 , 最適角度決定部 5 5な ら び に 照明装置お よ び照明方法の決定部 5 6が設 け ら れ て い る 。 他の構成 は， 第 1 4図， 第 Π図 お よ び第 2 7図 に 示す も の と 同 じ で あ る 。

こ の 装置 5 0に お い て実行 さ れ る 処理手順が第 4 5図 に 示 さ れて い る 。 ま ず， 上述 し た よ う に検査 目 的 に適 し た照明装置 お よ び照明方法がユ ー ザ と 決定部 56と の対話を通 し て決 定 さ れ る （ス テ ッ プ 311 ) 。 ユ ー ザ は表示装置 41に表 示 さ れた も の の 中か ら 最適な 照明装置お よ び照明方法 を選択 し て入力す る 。

こ の よ う に し て決定 さ れた照明装置 に つ い て， 最適 高 さ を決定すべ き か， 最適角度を決定すべ き かが判定 さ れ， そ れ に応 じ て決定部 ， 55の い ずれかが選択 さ れ る （ス テ ッ プ 312 ) 。 一般的 に は リ ン グ状の 照明装 置 につ い て は最適高 さ の 決定が必要で あ り ， 直線状の 照明装置 に つ い て は最適角度の決定が必要 と な ろ う 。 決定すべ き最適高 さ ま た は角度に応 じ て， 必要な情報 が入力 さ れ， 第 20図 に示す処理 ま た は第 26図 に示す処 理 に し た力 つ て， 最適高 さ h p ま た は最適角度 0 p が 決定 さ れ （ス テ ッ プ Π3 ) ， そ の結果が表示装置 41に 表 示 さ れ る か， ま た は 高 さ も し く は 角 度 の 調整装置 (昇降機構等） に与え ら れ る （ス テ ッ プ Π4 ) 。

第 46図 は複数種類 （ n 種類） の 照明装置が選択 さ れ た場合 に， そ れ ら の そ れぞれ に つ い て最適高 さ を決定 す る た め の処理手順を示 し て い る 。 第 20図 に示す も の と 同一処理に つ い て は 同一ス テ ツ プ番号を付 し 説明を 省略す る 。

カ ウ ン タ i が設 け ら れて お り ， こ の カ ウ ン タ i は ま ず i = l に初期設定 さ れ （ ス テ ッ プ Π1 ) , ス テ ッ プ 2 0 4 の 条件 h O ^ h l を 満た さ な い照明装置があ つ た 場合 に イ ン ク レ メ ン ト さ れて い く (ス テ ツ プ ) 。 各種条件の入力 （ ス テ ッ プ 2 Q 1 ) の の ち ， i 番 目 の 照 明装置の 種類が入力 さ れ （ ス テ ツ プ ) , 入力 さ れ た照明装置 に つ い て最適高 さ h p か決定で き る か ど う かが判定 さ れ る （ ス テ ッ プ 2 0 4 ) 。 決定で き れば最適 高 さ h p が求め ら れ， 処理が終 る 。 すべて の種類 （ n 種類） の 照明装置 に つ い て最適高 さ が決定で き な い場 合 に は （ ス テ ッ プ 3 2 4 ) ， そ の 旨 の メ ッ セ 一 ジ が表示 さ れて処理が終 る （ ス テ ツ プ 2 ) 。 照明装置 の 均一 照度を も つ視野の 半径 R 0 は ス テ ッ プ 2 に お い て照 明装置の 種類 ご と に 入力 さ れ る 場合 も あ ろ う o

( 6 ) 最適照明条件設定支援装置 （そ の 1 ： 照明装置の 位置の 設定）

上述 し た照明条件決定支援装置 （ そ の 1 ， そ の 2 ) で は照明装置 と 被検査対象物 と の 位置関係 に基づ い て 照 明 装 置 の 最適 高 さ ， 最適 角 度 を 決定 し て い る 。 次 に， カ メ ラ に よ り 撮像 さ れた 画像の質の観点か ら 照明 装置の最適位置 を決定す る ， ま た は そ の 決定を支援す る 装置 に つ い て説明す る o

こ の実施例 に お い て も 第 Π図 に示す画像処理 シ ス テ ム の構成が適用 さ れ る 。 画像処理装置 4 0は， テ レ ビ · カ メ ラ 2 0に よ っ て撮像 さ れ た対象物 0 B を表わす映像 信号を取込み， 照明装置 1 1の最適高 さ の設定を支援す る た め の 後述す る 画像処理を実行す る 。 C R T 表示装 置 4 1は対象物 0 B の撮影画像を表示す る と と も に， 照 明装置 1 1の 位置設定を ア ドパイ ス す る た め の メ ッ セ 一 ジ を表示す る 。

第 4 7図 は画像処理装置 4 0の 回路構成 ¾r 不 し て い る 。 画像処理装置 4 Qは， 画像入力部 6 1 ， 画像 メ モ リ 6 2， 画 像出力部 6 3 , マ イ ク 口 υ ン ピ ュ ー 夕 ， 夕 ィ ミ ン グ制御 部 な ど に よ っ て構成 さ れて い る 。

画像入力部 6 1は， テ レ ビ • カ メ ラ 2 0力、 ら 出力 さ れ る ア ナ ロ グ映像信号を 丁 ィ ジ タ ル画像デー タ に変換す る A D 変換器を含み , こ の 丁 イ ジ 夕 ゾレ画像デ ー タ を画 像 メ モ リ 6 2に 与え る 。 ま た 画像入力部 6 1は , 入力す る ア ナ ロ グ映像信号 に基づ い て， 明 る さ を横軸 と し て画 質を表わす画質 ヒ ス ト グ ラ ム を実時間で生成す る ヒ ス ト グ ラ ム生成回路を備え て ■ O o の ヒ ス ト グ ラ ム生 成回路 の具体的回路構成お よ び動作に つ い て は後述す

Ό o

画 像 メ モ リ 6 2は 画 像入力 部 6 1か ら 与 え ら れ る 画像 デー タ 画素単位で記憶す る 。 画像出力部 6 3は画像 メ モ リ 6 2か ら 読出 さ れた画像デー タ を ア ナ 口 グ映像信号 に変換す る D Z A 変換器を含み， 変換 さ れた 1 画面分 の ア ナ 口 グ映像信号を C R T 表示装置 4 1に 与 L る こ れ に よ り , テ レ ビ · カ メ ラ 2 0に よ っ て撮影 さ れ た対象 物 0 B の 画像が表示装置 に も 表示 さ れ る マ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ は， 制御， 演算の 主体で あ る C P U 65を有 し ， こ の C P U 65に シ ス テ ム バ ス を介 し て R 0 M 66， R A M Π， I / 0 制御部 な どが接続 さ れて い る 。 C P U 65は R 0 M 66に格納 さ れた プ ロ ダ ラ ム を解読， 実行 し ， ま た R A M に対 し て各種デ ー タ の 読 み 書 き を 行 っ て ， 所 定 の 画 像処理 を 実行す る 。 I Z 0 制御部 68に は キ ー ボ ー ド Πが接続 さ れて い る 。 キ ー ボ ー ド Πか ら の キ ー入力信号 は I 0 制御部 68を 経て C P U 65へ送 ら れ る 。

タ イ ミ ン グ制御部 64は， C P U 65の制御の下 に ， 画 像入力部 61， 画像 メ モ リ 62， 画像 出力部 63に対 し て， 各種デ ー タ の 入出力動作を制御す る た め の タ イ ミ ン グ 信号を 出力す る 。

第 48図 は， 画像入力部 61に設 け ら れた ヒ ス ト グ ラ ム 生成回路 の具体例を示 し て い る 。

C P U 65は C P U ノ ス を 介 し て ァ ド レ ス • ジ ェ 不 レ ー 夕 80を制御す る 。 了 ド レ ス · ジ ヱ ネ レ 一 夕 80は必 要な ァ ド レ ス 信号， コ ン ト ロ ー ル信号お よ び タ イ ミ ン グ信号 を 生成 し ， 構 成各部 へ与 え る 。 画像 メ モ リ 62 は， コ ン ト ロ ー ル ' バ ス を介 し て入力す る コ ン ト ロ ー ル信号 に よ っ て書込 と 読出 が制御 さ れ る 。 'ァ ド レ ス ， バ ス を介 し て入力す る ァ ド レ ス 信号に し た が う 画像 メ モ リ の ア ド レ ス に ， デ ー タ · バ ス か ら 供給 さ れ る 画 像デ ー タ が書込 ま れ， ま た， 読出 さ れ る 。 ァ ド レ ス · バ ス， コ ン ト ロ ー ル ' ノ ス お よ びデー タ · ノ"？ ス は， 他 の 回路 に も 接続 さ れて い る の は い う ま で も な い。 画像 メ モ リ に は ， 1 フ ィ ー ル ド分 （ ま た は 1 フ レ ー ム 分） の 画像デー タ が書込ま れ る 。

画像 メ モ リ 62に ス ト ア さ れた 1 フ ィ 一 ノレ ド分 （ま た は 1 フ レ ー ム 分） の 画像デ ー タ に， 第 50図 に 示す よ う に， こ の実施例で は 3 X 3 = 9 画素の ウ イ ン ド ウ が設 定 さ れ る 。 こ の ウ ィ ン ド ウ の 中心の 画素を P _Q と し， こ の 中心画素 P _Q の ま わ り の 画素に反時計回 り に P i 〜 P ₈ の 符号を付す。 3 3 の ウ イ ン ド ウ は全画面の ェ リ ァ を水平お よ び垂直走査方向 に移動 し て い く 。

こ の よ う な ウ ィ ン ド ウ を設定す る た め に ， ラ ッ チ 回 路 76, 75， 1 H 遅延 回 路 （ シ フ ト · レ ジ ス タ ） 78， ラ ッ チ 回路 7 7 , 1 H 遅延回路 71お よ び ラ ッ チ 回路 72, 73が設 け ら れてお り ， 画像 メ モ リ 62か ら 水平， 垂 直走査の順序で読出 さ れた 画像デ ー タ は こ れ ら の ラ ッ チ 回路お よ び 1 H遅延回路 に上記の順序で順次転送 さ れ て い く 。 1 H 遅延 回 路 78, Πは 入 力 デ ー タ を 1 H ( 1 水平走査期間） 遅延 し て 出力 し ， ラ ッ チ 回路 76， 75， 70, 74, 72 , 73は入力 デー タ を 1 画素 ク ロ ッ ク 周 期遅延 し て 出力す る 。

画 像 メ モ リ 62か ら 読 出 さ れ た 画 像 デ ー タ （ 画 素 P ₇ ) ， ラ ッ チ 回 路 76 , 75 , 70， 74， 72, 73の 出 力画像デ ー タ （画素 P ₆ ， P J , P 0 , P ^t , P 2 - P ₃ ) お よ び 1 H 遅 延 回 路 78， 71の 出 力 画 像 デ — 夕 （画素 P ₈ ， P ！ ) は非適合度演算部 に与え ら れ る 。 ラ ッ チ 回路 ？ 0の 出力画像デ ー タ （中心画素 P _Q ) は ま た， 非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム生成部 82お よ び明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム生成部 Πに も 与え ら れ る 。

第 49図 は非適合度演算部 Πの構成例 を示す も の で あ る 。 こ の 非適合度演算部 Πは， 縦， 横， 斜 め に の び る 8 種類 （ 8 方向） の エ ッ ジ · パ タ ー ン の そ れぞれ に対 す る ウ ィ ン ド ウ 内 画 像 デ ー タ の 適 合度 （ エ ッ ジ適 合 度 ； エ ッ ジ ら し さ ） 〜 J" ₈ を求め， こ れ ら の 適合 度 〃 i 〜 〃 ₈ の M A X 演算 （最大の も の を選択す る こ と ） を行 っ てエ ッ ジ適合度 ^ を求め， さ ら に ^ = 1 — // よ り 非適合度 （エ ッ ジ ら し く な さ ） を求 め る も の で あ O 0

8 個 の減算回路 91〜 98が設 け ら れて い る 。 こ れ ら の 減算 回 路 91〜 98に は そ れ ぞ れ， 上述 し た ウ ィ ン ド ウ 内 画素 P i 〜 P ₈ の画像デ ー タ が与え ら れ る 。 ま た， すべて の 減算回路 91〜 98に は 中心画素 P 0 の 画像デー 夕 が与え ら れ る 。 減算回路 91は画素 P i の 画像デ ー タ と 中心画素 P () の 画像デー タ と の 差 （ こ れを と す る ） を算出す る 。 同 じ よ う に減算回路 92〜 98は， 画素 P 2 〜 P ₈ の 画像 デー タ の そ れぞれ と 中心画素 P _Q の 画像 デ ー タ と の差 （ こ れ ら を q ₂ 〜 Q ₈ と す る ） を算 出す る 。 画像デ ー タ は上述 し た よ う に モ ノ ク ロ ー ム 画 像を表わす も の で あ る か ら （カ ラ ー 画像デ ー タ の場合 に は輝度デー タ を抽 出すれば よ い） ， 各画素の 明 る さ を示 し て い る 。 し た力 つ て， 差デ ー タ 〜 q 。 は， 中心画素 Ρ θ と そ の 周 囲の 画素 P i P ₈ と の 明 る さ の差を表わ し て い る 。 第 51図 に ウ ィ ン ド ウ 内 の 明 る さ タ ー ン P _Q P ₈ ( P o P g は こ こ で は画像デ ー 夕 を示す） 力、 ら ウ イ ン ド ウ 内 の 中心画素を基準 と し た 明 る さ タ ー ン （明 る さ の差の パ タ ー ン ） q _β - q g が生成 さ れ る 様子が示 さ れて い る 。

こ の 実施 例 で は 8 種類 の エ ツ ジ · パ タ ー ン を メ ン 一 シ ッ プ関数を用 い て表現 さ れた フ ア ジ ィ · モ デル に よ っ て 表 わ し て い る 。 こ の フ ア ジ ィ ' モ デ ル が 第 52 a 図か ら 第 52 h 図 に示 さ れて い る 。 N は N e g a t i v e を， Z は z e r oを， P は Po s i t i v eを そ れぞれ表わ し て お り ， こ れ ら の 符号 （ こ れを ラ ベル と い う ） で指定 さ れ る メ ンバ 一 シ ッ プ関数が第 53図に示 さ れて い る 。

メ ン バ 一 シ ッ プ関数 N は， 破線で示す よ う に ， 明 る さ の差 q 力 あ る 負の値 一 q _b よ り 小 さ い範囲で は， 関 数値が最大値 1 の値を と り ， 0 よ り 大 き い範囲で は最 小値 0 の 値を と り ， — Q _b か ら 0 ま での範囲で は そ の 値に対応 し て直線的 に変化す る 1 か ら 0 ま での値を と る

メ ン バ 一 シ ッ プ関数 P は， 明 る さ の差 q 力 0 よ り 小 さ い 範 囲 で は 関数値 が最小値 0 を と り . あ る 正 の 値 q _b よ り 大 き い範囲で は最大値を と り ， 0 〜 q _b の 範 囲で は そ の値 に対応 し て直線的 に変化す る 0 〜 1 の 間 の値を と る 。

メ ン バ ー シ ッ プ 関数 Z は ， 明 る さ の 差 q の 絶対値 があ る 値 q _a よ り 大 き い 範 囲 で は 関数値 が最 小値 と な り ， 絶対値が Q _b よ り 小 さ い範囲で は最大値 1 と な る 。 そ し て， 明 る さ の 差 q の絶対値が q _b よ り 大 き く かつ q よ り 小 さ い範囲で は， そ の値 に対応 し て， 関 数値 は， 直線的 に変化す る 1 か ら 0 ま で の 中間の値 と な る 。

第 52 a 図 に示す フ ア ジ ィ · モ デル は， 右下方向 に 明 る く か つ 左上方 向 に 暗 く な り ， 右上 り の 斜 め の エ ツ ジ · ノ、。 タ ー ン を表わ し て い る 。 第 52 b 図 は右方向 に 明 る く ， 左方 向 に 暗 く ， 垂 直方 向 に の び る エ ッ ジ · パ タ ー ン を表わ し て い る 。 第 52 c 図か ら 第 52 h 図 に 示す フ ア ジ ィ · モ デ ル も 他の 種類の エ ッ ジ · パ タ ー ン を表 わ し て い る こ と は容易 に理解で き ょ う 。 第 52 a 図か ら 第 52 h 図の エ ツ ジ · パ タ ー ン の方向を， 方向 1 〜方 向 8 と 定め る 。

第 49図 に 戻 っ て， 上述 し た 8 方向 の エ ッ ジ · パ タ ー ン に対応 し て 8 個 の エ ッ ジ適合度演算回路 111 〜 118 が設 け ら れて い る 。 こ れ ら の エ ッ ジ適 台度演算回路 は 設定 さ れた メ ン バ ー シ ッ プ関数を 除 いて 同一の構成を も つ の で， 回路 111 に つ い て説 明 す る 。 エ ッ ジ 適 合度演算 回 路 111 は ， そ れ ぞ れ メ ン バ 一 シ ッ プ関数回路 （以下 M F C ： Memb e r s h i p F un c t i o n C i r c u i t と い う ） 101 〜 108 と ， そ れ ら の 出力 の 最小 値 を 選択す る M I N 回 路 109 と に よ り 構成 さ れ て い る 。 各減 算 回 路 91〜 98の 出 力 デ ー タ 〜 （！ ₈ は， M F C 101 〜 1 に そ れぞれ入力す る 。

M F C 101 〜 108 に は， 第 52 a 図 に示す右 45度上方 を指向す る 方向 1 の エ ツ ジ ' パ タ ー ン の フ ァ ジ シ · モ デル に対応 し て， メ ン バ ー シ ッ プ関数 Z ， N ま た は P が設定 さ れて い る 。 詳述すれば， 画素 P i と P c (明 る さ の差 と Q ₅ ) に対応す る M F C 1 G 1 と 105 に は メ ン バ ー シ ッ プ 関 数 Z が， 画 素 P ₂ ， P ₃ , P ₄ (明 る さ の差 q り ， Q 3 ' Q 4 ^} に 対 応 す る M F C 102 , 103 , 1 M に は メ ンバ 一 シ ッ プ関数 N が， 画素 P g , P ₇ , P ₈ (明 る さ の差 q ₆ ， q ₁ , q ₈ ) に 対応す る M F C 1 ， 107 ， 108 に は メ ン バ 一 シ ッ プ 関数 P が， それぞれ設定 さ れて い る 。

M F C 101 は そ こ に設定 さ れて い る メ ン ノ 一 シ ッ プ 関数 Z に対す る 入力 デー タ Q _t の適合度 _uを算出 し て 出力す る 。 M F C 力《 メ ンバ ー シ ッ プ関数デ 一 夕 を記 憶 し た メ モ リ に よ り 構成 さ れ て い る と き' に は， 入力 デー タ に対応す る メ ン バ ー シ ッ プ関数デ一 夕 を読 出すだ けで足 り る 。 同 じ よ う に M F C 1 G 2 〜 1 Q 8 は， 設定 さ れて い る メ ン バ ー シ ッ プ関数 N , Z ま た は P に 対す る 入力 τ 夕 q 2 q g の適合度 i 2 β 8を演 算 し て 出 力す る 。

M I N 回 路 109 は ， M F C 1 Q 1 1 か ら 出 力 さ れ る 遍合 度 11 β 18の う ち の最小の も の を選択 し ， ェ ッ ジ適合度算 出 回路 111 の適合度 1 と し て 出 力す

-S) o の適合度 // ₁ の値が大 き い （ 1 に近 い） 程， 画 素 P 0 の 明 る さ を基準 に し て こ の ウ ィ ン ド ウ 内 の他の 画素の デ ー タ の 2 値化を行 う と ， よ り 適切 な 2 値化画 像が得 ら れ る こ と に な る 。

他の エ ッ ジ適合度演算回路 112 〜 118 の M F C に は 第 52 b 図〜第 52 h 図 に示 さ れ る エ ツ ジ · パ タ ー ン を表 わす メ ン ノ 一 シ ッ プ関数がそ れぞれ設定 さ れて い る 。 減算回路 91〜 98の 出力 デ 夕 q i q 。 の すベて は こ れ ら の エ ッ ジ適 合 度演算 回 路 112 〜 118 に そ れ ぞ れ 与え ら れ， こ れ ら の 回路 112 〜 U 8 か ら 適 合度 2 〜 8 を表わす デ ー タ が得 ら れ る 。

M A X 回路 85は， エ ッ ジ適合度演算回路 111 U 8 が 出力す る 適合度 〜 ₈ の う ち 最大の も の を選択 し ， 適合度 と し て 出力す る 。 ウ ィ ン ド ウ 内 の ェ ッ ジ の方向 (画素パ タ ー ン） を， 方向 1 -方 向 8 (予 め設 定 し たパ タ ー ン） に対応 さ せた場合に得 ら れ る 適合度 の う ち 最 も 大 き い も の が選択 さ れ る の で， 適 台度 β は， 方向 1 〜方 向 8 の う ち 最 も 合致 し た方向 の適合度 を表わ し て い る こ と に な る 。 M A X 回路 85か ら 出力 さ れ る 適合度 // は， 減算回路 87に与え ら れ る 。 こ の減算回路 Πの の他方の 入力 と し て 1 発生回路 86か ら 出力 さ れ る 論理値 1 を表わすデ ー 夕 が与え ら れて い る 。 減算回路 Πは， 値 1 か ら 適合度 を減算 し た値 = 1 — ^ を 出力す る 。 こ の値 は最 も 適切 な エ ッ ジ · パ タ ー ン に対す る 非適合度 （エ ッ ジ ら し く な さ ） を表わ し て い る 。

以上 の 処理 は， 1 フ ィ ー ル ド （ ま た は 1 フ レ ー ム ） 分の 画像デ ー タ の 全画素に わ た っ て ウ イ ン ド ウ を走査 す る こ と に よ り 繰返 し行わ れ る 。 し た力《 つ て， 全画素 に つ い て （全画素を そ れぞれ中心画素 と し た ウ イ ン ド ゥ に つ い て） 非適合度 が求め ら れ る 。

非適合度演算部 81で得 ら れた非適合度 は非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム生成部 82に与え ら れ る 。 非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム 生 成部 82に は ま た ， 上述 し た よ う に 中心画素 P ₀ の 画像デ ー タ （中心画素 P _n 0 の 明 る さ を表わ す） が与 え ら れ て い る 。 非適 合度 ヒ ス ト グ ラ ム 生成部 82 は， 与え ら れ る 非適合度 を， そ の 非適台度 を生 じ さ せ た 中心画素 P _Q の 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 明 る さ ご と に （ 8 ビ ッ ト 表現の場合 に は， 256 段階の 各段階 ご と に） 累積加算 し て非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム を 生成す る 。 こ の非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム は， 横軸が明 る さ で あ り ， 縦軸が非適合度の加算値で あ る 。

明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム 生成部 Πは， 与え ら れ る 基準画 素 P o の 画像デ — 夕 （明 る さ ） に基づい て， 明 る さ ご と に， そ の 明 る さ を も つ 基準画素 P 0 の数を累積加算 し て， 明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム を生成す る o こ の 明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム の横軸 は 明 る さ （た と え ば 2 5 6 段階） ， 縦 軸 は そ の 明 る さ を も つ 画素数で め る o

非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム生成部 8 2に い て生成 さ れた 非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム お よ び明 る さ ヒ ス ト ダ ラ ム 生成 部 8 3に お い て生成 さ れ た 明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム を そ れぞ れ表わ すデ ー タ は画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成部 8 4に与え ら れ る 。 画質 ヒ ス ト グ ラ ム 生成部 8 4は， 明 る さ ご と に ， 非適合度 ヒ ス ト グ ラ ム に お け る 非適 合度の 累積加算値 を， 明 る さ ヒ ス ト グ ラ ム に お け る 対応す る 画素数で除 算す る こ と に よ り ， 正規化 し ， 非適合度 の平均値を 算出す る 。 こ の非適合度 の平均値を縦軸 に， 明 る さ を横軸 に そ れぞれ と っ てで き る ヒ ス ト グ ラ ム が第 5 4図 に示す画質 ヒ ス ト グ ラ ム で あ る 。 縦軸 に お け る 非適合 度 の平均値 は画質の評価基準 と し て の 画質の悪 さ を 表わ し て い る 。

第 5 4図 の 画 質 ヒ ス ト グ ラ ム に お い て ， 最 大 値 を ο ^ m a X ，' 最取小 J 値 'し ^ Q _{m i n} と す る 。 最小値 Q _{m i n} が得 ら れ る 明 る さ k 0 p t を し き い値 と し て画質デ ー タ を 2 値 化す る と ， 画質の悪 さ が最 も 小 さ く な っ て最 も 良好な 2 値画像デ ー タ が得 ら れ る o

C P U 6 5は， 画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成部 8 4に よ っ て生 成 さ れ た 画質 ヒ ス ト グ ラ ム か ら 画 質 の 悪 さ の 最大値

Q _{m a x} と 最小値 Q _{m i n} と を読取 る ' さ ら に C P U 65は 最小値 Q _{m i n} に対応す る 明 る さ を読取 る こ の 後 C P U 65は画質 ヒ ス ト グ ラ ム に お い て明 る さ k _{Q p t} を 中心 に横軸上を 明 る い方 と 暗 い方に そ れぞれ探索 し て い っ て， 縦軸の値が最初 に （ 1 a ) X Q —

^ m a。 _T + a x

X Q _{m i n} の値を超え る 明 る さ の 幅 W B を算出す る 。 こ こ で a は 1 よ り 小 さ い正の 係数であ り ， 許容度を表わ す。

C P U 65は照明装置 11の設定高 さ h に お け る 照明の 評価値 V を第 （5) 式に し たが っ て計算 し， そ の 計算結 果を R A M に格納す る 。

Q m a x

V = • B … （5)

Q m l n

第 （5) 式 に お い て， Q m a x ' Q m 1 π は画質 ヒ ス ト グ ラ ム に お け る 谷の 深 さ を表現 し て お り ， こ の値が大 き い ほ ど， エ ッ ジ ら し い部分 と エ ッ ジ ら し く な い部分が は っ き る 分れて い る の で画像の コ ン ト ラ ス ト 力く は っ き り し て い る と い う こ と に な る 。 ま た W B は上述の よ う に谷の 幅で あ る 力、 ら ， こ の値が大 き い ほ ど照明装置の 照度が変動 し て も 画質が変わ ら な い， す な わ ち 対照度 変動性力 よ い と い う こ と に な る 。

上記評価値 V の 算出 は， 第 （5) 式 に 限 ら ず， 以下の 第 （6) 式〜第 （10)式を用 い て行 う こ と も で き る 。 Q m a x

V = … （6)

V W B … m

V =

Q …

m l n W B

V =

Q … （9) m l n

Q W B

m a x

V = x … （10)

Q m l n k o p t と く に第 （ 1 G )式 は光源の 照度変動の絶対値 と 安定 に 撮 で き る 明 る さ の 幅 を 考慮 し た 評 価値 を 与 え 。 一般 に光源の 劣ィ匕 に よ り 暗 く な る 度合 い は そ の と き の 照度 に 比例 し て い る の で， 照度の 低 い光源の方が劣化 に-よ る 照度 変動 の 絶対値 は 小 さ い 。 一方， 幅 W B は 一定で あ る 。 （ Q _{m a x} ^ Q . i n ) W B が一定で あ る と 仮定す る と k 0 p t は小 さ い方力《 よ L が小 さ

k o p t

い ほ ど評価値 V は大 き い。

55図 は， 照明装置 11の設置高 さ h と 照明 の評価値

V と の 関係を示す。 あ る 設置高 さ h _{Q p t} に お い て照明 の評価値 V が最大値 V _{m a χ} を と り ， そ の両側で は評価 値 V は単調 に減少 し て い る 。 すな わ ち ， 評価値 V は 1 個 の ピ ー ク を も つ 凸関数で あ る 。

し た が っ て， 照明装置 11の 高 さ は評価値 V を考慮 し て次の よ う に し て最適な と こ ろ に 設定す る こ と がで き る

あ る 設置高 さ h O で評価値 V _Q が得 ら れ， 次 に 設置 高 さ h i ( h 1 > h 0 ) ま で高 く し た と き に よ り 大 き な評価値 V I ( V 1 > V 0 ) が得 ら れた場合 に は， 最 適 な設置高 さ h _{Q p t} に設定す る た め に は， さ ら に 高 さ h を高 く す る 方向で照明装置 11の 高 さ 調整を行え ば よ い o

逆に あ る 設置高 さ h O で評価値 V 0 が得 ら れ， 次 に 設置高 さ を h i ( h 1 > h 0 ) ま で大 き く し た と き に よ り 小 さ な評価値 V I ( V 1 < V 0 ) が得 ら れた場合 は， 最適な設置高 さ h _{fl p t} に設定す る た め に は， 設置 高 さ h を低 く す る 方向で照明装置 11の高 さ 調整を 行え ばよ い。

画像処理装置 40の C P U 65は， 対象物 O B を カ メ ラ 20に よ っ て撮像 し， カ メ ラ 20か ら 出力 さ れ る 映像信号 を A / D 変換 し て得 ら れ る 画像デー タ に基づい て撮像 画像の 画質を評価 し， 照明装置 11の 位置設定 に 関す る 指示を表示装置 41に表示す る こ と に よ り ， ユ ー ザが照 明装置 11を適切な位置 に設定す る 操作を支援す る 。

第 56図お よ び第 57図 は こ の よ う な C P U 65に よ る 処 理手順を示す も の で あ る 。

C R T表示装置 41に， 第 58図に示す よ う な メ ッ セ 一 ジ を 含 む 初期 画面 が表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 ) 。 ユ ーザ は こ の初期画面を見て， 止め具 を ゆ る め て照 明装置 11を適当 な 高 さ h 0 に位置決め し ， 止め 具 34を 締め固定す る 。 ユ ー ザ は照明装置 11の設定が終了す る と キ ー ボー ド 69の設定キ ー を押すの で， ス テ ッ プ 332 で Y E S と な る 。

C P U 65は テ レ ビ · カ メ ラ 20に対象物の 像を撮像 さ せ ， 得 ら れ る 映 像 信号 を 画 像 入 力 部 Uに 取込 ま せ る (ス テ ッ プ 3 Π ) 。 必要な ら ば， 撮像画像 は表示装置 41に表示 さ れ る 。

画像入力部 で は取込ん だ映像信号を A Z D 変換 し て画像デー タ に変換 し た の ち ， 上述 し た手法 に よ り 画 質 ヒ ス ト グ ラ ム を生成す る 。 C P U 65は画質 ヒ ス ト グ ラ ム 生成部 84で生成 さ れ た 画 質 ヒ ス ト グ ラ ム か ら 画 質の悪 さ の最大値 Q _{m a χ} と 最小値 Q _m i _η ， お よ び最小 値 Q m i n に対応す る明 る さ k _{Q p t} を読取 る （ ス テ ッ プ 334 ) 。 さ ら に C P U 65は画質 ヒ ス ト グ ラ ム か ら そ の 谷 に お け る 明 る さ の 幅 W B を決定 し ， 第 （ 5 ) 式 ま た は 第 （ 6 ) 式〜第 （ 10 )式の い ずれかの演算を実行 し て照明 の評価値 V 0 を算出 し ， そ の値を R A M 67に ス ト ア す る （ ス テ ッ プ 335 ) o

続い て C P U 65は表示装置 20に 第 59図 に示す よ う な メ ッ セ ー ジ を表示 さ せ る （ ス テ ッ プ Π 6 ) o ユ ー ザ は こ の表示を見て照明装置 11を手動で， 初期高 さ h 0 よ り も 高 い適当 な 高さ 位置 h i に移 し て固定す る 。 こ の 後 ユ ー ザ は 設定 キ ー を 操作 す る の で ス テ ッ プ 337 で YES と な る 。

対象物の撮像， 画像デー タ の 入力， 入力画像デー タ に 基づ く 画 質 ヒ ス ト グ ラ ム の 作成 が再 び行 わ れ （ ス テ ツ プ 338 ) , こ の新た な 画質 ヒ ス ト グ ラ ム に基づい て高 さ h 1 に対応 し た照明の評価値 V I が算出 さ れ る (ス テ ッ プ Π 9 ， 340 ) 。

C P U 65は前回 （初期状態） の 評価値 V 0 と 今回 の 評価値 V I と を 比較 し て （ ス テ ッ プ 341 ) ， V I 〉 V 0 で あ れば前回の 評価値 V 0 を今回の 評価値 V 1 で 置 き かえ る た め に， 今回の評価値 V I を R A M に記 憶す る （ス テ ッ プ 342 ) 。 ま た， 照明装置 11の 高 さ を さ ら に高 く さ せ る た め に第 59図の メ ッ セ ー ジ が表示装 置 41に表示 さ れ る （ス テ ッ プ ) 。

の 場合 に は ， C P U 65は 今 回 の 評価値 V I を R A M に記憶 し て評価値を更新 し （ス テ ッ プ 344 ) ， 照明装置 11の高 さ を低 く さ せ る た め に第 60図 に示す メ ッ セ ー ジ を表示装置 41に表示 さ せ る （ス テ ツ プ 5 ) 。

第 59図の メ ッ セ ー ジ が表示 さ れた と き に は ユ ー ザ は 照明装置 11を前回 よ り 高い高 さ 位置 h 1 に変更す る 。 ま た第 6 Q図の メ ッ セ ー ジが表示 さ れた と き は， ユ ー ザ は 照 明 装置 11を 前 回 よ り 低 い 高 さ 位 置 h 1 に 変更す る 。 こ の 後， ユ ー ザ は キ ー ボー ド Πの設定キ 一 を操作 す る の で ス テ ッ プ 346 の判定が Y E S と な っ て ス テ ッ プ 3 3 8 に 戻 る 。 C P U 6 5は 再 び カ メ ラ 2 0に よ る 対象物 0 B の 撮像， 画質 ヒ ス ト グ ラ ム の作成， 評価値の算出 を繰返す。

こ の よ う に し て表示装置 4 1に表示 さ れた メ ッ セ ー ジ を見な が ら ユ ー ザ は照明装置 1 1の設置高 さ を上下 に調 整 し かつ移動量を次第 に 小 さ く し な が ら 上記の手順を 返す 。 遂 に 高 さ を わずか に調整す る だ け で第 5 9図 と 第 6 0図の メ ッ セ ー ジ が切換わ る 状態 と な る 。 そ の と き の設置高 さ の近傍が最適な 設置高 さ h _{Q p t} であ る と い ラ こ と に な る 。 最後 に ユ ー ザ は キ ー ボ ー ド 6 9の 終了 キ ー を操作す る の で （ ス テ ッ プ 3 4？ ) ， 調整作業が終 了す る

( 7 ) 最適照明条件設定支援装置 （そ の 2 ： 照明装置の 位置 の設定）

上述 し た最適位置設定の支援装置 は ユ ー ザが照明装 置 1 1の 位 置 を 手動 で 位 置決 め す る も ので あ る 。 次 に ユ ー ザが照明装置 1 1の移動方向 と 移動距離 ( ま た は位 置） を キ ー ボ ー ドか ら 入力す る こ と に よ り ， 照明装置 1 1が指令 さ れ た 位置 に 自 動的 に位置決め さ れ る 実施例 に つ い て述ベ る 。

画像処理 シ ス テ ム と し て は第 U図 に 示す 自 動昇降機 構を備え た も の が用 い ら れ る 。 画像処理装置 4 0の構成 と し て は第 4 7図 に 示す も の が用 い ら れ る 。 鎖線で示す よ う に , パ ル ス · モ ー タ Πが I / 0 制御部 6 8に接続 さ れ る 。 こ の モ ー タ Πは C P U 65か ら の 指令 に よ り （ ま た は I / O 制御部 δ8か ら の 指令に よ り ） 駆動制御 さ れ 第 48図お よ び第 図に示す各種回路の 構成 も そ の ま ま 用 い ら れ る 。

第 61図お よ び第 図 は C P U 65に よ る 処理手順を示 し て い る 。 こ の 図 に お い て も 第 56図お よ び第 57図 に 示 す も の と 同一物 に は 同 一 符号 を 付 し 重複説 明 を 避 け る o

第 61図 に お い て ス テ ッ プ Π1 〜 Π6 の処理は第 56図 に 示す も の と 同 じ で あ る 。

第 59図 に示 さ れた メ ッ セ ー ジ を見てユ ー ザ は， キ ー ボ一 ド 69か ら ， 照明装置 Uの 移動方向 （上 ま た は下） と 移動距離 と を入力 し （ ス テ ッ プ 352 ) , 設定キ ー を 操作す る （ ス テ ッ プ Π 7 ) 。

す る と ， キ ー ボー ド 69か ら 入力 さ れた移動方向 お よ び移動距離を表わすデ ー タ に基づい て， I Ζ◦ 制御部

68を介 し てパ ル ス ， モ ー タ 37が駆動 さ れ る （ス テ ッ プ 353 ：) 。 こ れ に よ り ， 照明装置 11は指定 さ れた方向 に 指定 さ れた距離移動 し た の ち ， そ こ に停止す る 。 こ の 後， 対象物 0 Β の 撮像， 画質 ヒ ス ト グ ラ ム の作成， 評 価値 V 1 の 算出が行わ れ る （ス テ ッ プ 338 〜 3 U ) 。

ュ一ザ は表示装置 41に表示 さ れた第 59図 ま た は第 60 図の メ ッ セ ー ジ を見て， メ ッ セ ー ジ に し た 力く つ て照明 11の移動方向 と 移動距離 と を キ 一 ボー ド Πを通 し て入力す る の で （ ス テ ッ プ 3 5 4 ， 3 5 5 ) , こ の後， 設 定キ 一入力があ れば ス テ ッ プ 3 5 3 に戻 っ て モ ー タ Πの 駆動制御 に よ り 照明装置 1 1の移動が行わ れ る 。

こ の よ う に し て表示装置 Uに表示 さ れた メ ッ セ ー ジ を見な が ら ユ ー ザ は照明装置 1 1の設置高 さ をキ ー ボ 一 ド 6 9か ら 指令を入力す る こ と に よ り 上下 に調整す る 。 調整が完了す る と ， ユ ー ザがキ ー ボ ー ド 6 9の終了 キ ー を操作す る こ と に よ り 調整作業が終了す る （ス テ ッ プ 3 4 1 ) o

上述 し た 2 つ の実施例で は， 照明装置 1 1の 移動方 向 を表示装置を用 い た視覚表示 に よ り ユ ー ザ に 指示 し て い る が， 音声 に よ る 指示， 移動方向 に 応 じ た異な る 警 報音等を通 し て ユ ー ザ に 指示 し て も よ い。

( 8 ) 最適照明条件設定支援装置 （ そ の 3 ： 照明装置の 位置の設定）

照明装置の高 さ 位置を 自 動的 に最適高 さ に設定す る 装置の実施例 に つ いて詳述す る 。

第 U図 に示す画像処理 シ ス テ ムが採用 さ れ る 。 第 4 7 図 か ら 第 4 9図 に 示 す 画 像 処理装 置 の 構成 が用 い ら れ る 。 第 4 7図 に お い てパ ルス · モ ー 夕 Πが I 0 制御部 6 8に接続 さ れ る 。

C P U 6 5に よ る 制御処理手順が第 6 3図お よ び第 6 4図 に 示 さ れて い る 。 こ こ で も ， 第 5 6図， 第 5 7図 に 示す も の と 同一処理 に は 同一符号が付 さ れて い る 。 ま ず， パ ル ス · モ ー タ Πの 回転角度 S i と 回転方向 と がキ ー ボー ド Πか ら 入力 さ れ る （ス テ ッ プ 362 ) 。 回転角度 S に代え て， 移動距離を入力す る よ う に し て も よ い。 こ の 場合に は， C P U 65は照明装置 11を入 力 さ れた移動距離移動 さ せ る に必要な モ ー タ Πの 回転 角 度 0 を算出す る 。 回転方向 は一般 に は上方 と 設定 さ れ る であ ろ う が， 下方 と し て も よ い。

こ の後， キ ー ボー ド 69か ら ス 夕 一 ト · キ ー入力があ る と （ス テ ッ プ 3 ) ， 初期高 さ h O に位置決め さ れ た照明装置 11に よ る 照明 の下で対象物 0 B の撮像が行 わ れ， 画質 ヒ ス ト グ ラ ム の作成， 評価値 V 0 の 算出が 実行 さ れ る （ス テ ッ プ 〜 Π 5 ) 。

次 に C P U 65は ， ノ、⁰ ル ス · モ 一 夕 Πを ， ス テ ッ プ 362 に お い て 入 力 さ れ た 方 向 へ 初 期設定 さ れ た 角 度 θ _{ 回転駆動 し て照明装置 11を対応す る 距離上昇 ま た は下降 さ せ る （ス テ ッ プ ) 。 照明装置 11の高 さ 位 置 は h i と な る 。 こ の 高 さ 位置 h i で撮像， 画質 ヒ ス ト グ ラ ム の 作成， 評 価値 V I の 算 出 が行わ れ る （ ス テ ツ プ 339 ， 340 ) 。

C P U 65は， 前回の評価値 V 0 と 今回の 評価値 V I と の差の絶対値が所定の し き い値 T H以下で あ る か ど う かを判定す る （ス テ ッ プ 5 ) 。 こ の判定で N 0と な れば 1 に進む。

こ の 判定で Y E S の 場 合で あ っ て も ， 角 度 Θ ( ス テ ツ プ 3 6 7 で更新 さ れた 角 度） が所定の し き い値 0 _{t h}以下 で あ る か ど う かが判定 さ れ， N 0で あ ればや は り ス テ ツ プ 3 4 1 に進む。

ス テ ッ プ 1 で は 評価値 V 0 と V 1 と が比較 さ れ o

V 1 〉 V 0 で あ れば， ス テ ッ プ に 戻 っ て， 前回 と 同 じ 角 度 0 i だ けパ ル ス · モ ー タ 3 7が前回 と 同 じ 方 向へ回転駆動 さ れ照明装置 1 1が同方向へ上昇 ま た は下 降 さ れ る 。 こ の 後， 再 び撮像， 評価値の 算出が行わ れ

O o

V I の 場 合 に は ， ノ、⁰ ノレ ス · モ ー 夕 Πの 回転 角 度 0 が前回 の 角 度 の半分の値 に設定 さ れ る と と も に ， 回 転 方 向 が 反 対 方 向 に 設 定 さ れ （ ス テ ッ プ

3 6 ? ) ， ス テ ッ プ Π 4 に戻 る 。 新たに設定 さ れ た角 度 0 だ けパ ル ス · モ ー タ Πが前回 と 反対方 向 に 回転駆動 さ れ照明装置 1 1を反対方向へ移動 さ せ， 再び画像デ 一 夕 の取込み， 評価値の算出が行わ れ る 。

こ の よ う に V 1 ≤ V 0 と 判定 さ れ る ご と に ノ、 ° ル ス · モ ー 夕 Πの 回転角 度 0 が順次小 さ く 設定 さ れかつ 回転 方向が反転 さ れな が ら 同様の手順が繰返 さ れ る 。 そ の 結果， ス テ ッ プ 3 6 5 お よ び 3 の判定が Y E. S と な っ た と き に， 照明装置 1 1は最適な設置高 さ h _{Q M} に設定 さ れた こ と に な る 。 こ れに よ り 照明装置の 高 さ 位置調整 動作が完了す る 。 (9) エ ッ ジ 画像生成装置

上述 し たエ ツ ジ ら し さ の適合度 を用 い てエ ツ ジ 画 像を生成す る こ と がで き る 。

第 図 に示す画像処理装置の構成がエ ツ ジ 画像生成 装置 と し て採用 さ れ る 。 好 ま し く は， 適合度 // を画素 ご と に 記 憶 す る 画像 メ モ リ 88力《 さ ら に 設 け ら れ る 。 第 49図 に示す非適合度演算部 も ま た そ の ま ま 利用 さ れ る 。 非適合度 は不要で， 適合度 ^ の み を 出力 さ せ れ ば よ い o

第 65 a 図か ら 第 65 h 図 は エ ツ ジ適合度算出 回路 11 1 - 118 に そ れぞれ設定 さ れ る エ ツ ジ · パ タ ー ン を表わ す フ ア ジ ィ · モ デルの他の 例 を示 し て い る 。 こ こ で は メ ン ノ 一 シ ッ プ関数 Z は用 い ら れて い な い。 メ ン ノく 一 シ ッ プ関数 P， N は第 53図 に示す形状を も つ 。

第 65 a 図 に 示 さ れ た フ ァ ジ ィ · モ デ ノレ に し た 力 う と ， エ ッ ジ適合度算出回路 111 の M F C 101 ， 102 , 103 に メ ン バ 一 シ ッ プ関数 P 力く， M F C 105 , 106 , 107 に メ ン バ ー シ ッ プ関数 N がそ れぞれ設定 さ れ る 。 他の M F C 1 お よ び 108 に は， 入力デー タ の 値 に か か わ ら ず， 常 に 最大 の 論理値 1 を 出 力 す る メ ン バ 一 シ ッ プ関数が設定 さ れ る 。

他の エ ッ ジ適合度算出回路 112 〜 118 に も 同 じ よ う に 第 65 b 図力、 ら 第 65 h 図に し た 力《 ぅ メ ン バ ー シ ッ プ関 数が設定 さ れ る 。 画像 メ モ リ 6 2に記憶 さ れて い る 1 フ ィ ー ノレ ド （ ま た は 1 フ レ ー ム ） を構成す る すべて の 画像デ ー タ に つ い て ， 画素 ご と に適合度 が算出 さ れ， 画像 メ モ リ 8 8の 対応す る 場 【こ s己 11 さ れ る 。 こ れ に よ つ て， 第 6 6 a 図 に示す よ う な 画像の エ ツ ジ を表わす画像が第 6 6 b 図 に 示す よ う に生成 さ れ る 。 適合度 を適当 な し き い値を 用 い て 2 値つ— 夕 に変換 し た の ち に 画像 メ モ リ 8 8に記 憶 さ せ て も よ い

( 1 0 )最適照明条件設定支援装置 （そ の 4 ： 主 に 照明装 置の光度設定）

再 び撮像 に よ り 得 ら れ た対象物の 画像デ ー タ に基づ い て最適照明条件を設定す る ， ま た は設定を支援す る 装置の実施例 につ い て説明す る 。

後 に 詳述 る 最； i 照明条件設定支援装置 に よ っ て最 適照明条件が設定 さ れた照明系 を備え た 自 動検査装置 の 全体的 な構成が第 6 7図 に 示 さ れて い る 。 ごの 自 動検 査装置 は， 照明装置 1 0と 力 メ ラ 2 0と 画像処理装置 4 0と 搬送機構 4 5と か ら 構成 さ れて い る 。 搬送機構 は搬送 コ ンベ ア に よ っ て実現 さ れ , 多数の検査対象物 O B を 所定の検査位置へ順次搬送す る 。

照明装置 1 0お よ び カ メ ラ 2 0は検査位置の 上方 に配置 さ れて い る 。 カ メ ラ 2 0は検査位置の対象物 O B を真上 力、 ら 撮像 し , 撮像 に よ り 得 ら れた 画像デ ー タ を 画像 処理装置 4 0に 与え る 照明装置 1 Gは， た と えばハ ロ ゲ ン · ラ ン プ に よ っ て 実現 さ れ， 検査位置の検査対象物 O B を斜め上方か ら 照 明 す る 。 こ の 照 明 装 置 1 Qの 光度 は ， 後述す る よ う に， 対象物 O B の最適な検査が保証 さ れ る よ う に最適 な値に設定 さ れて い る 。

画像処理装置 4 0に よ る 対象物 0 B の検査力 良品で あ る か， 欠 けやバ リ があ る 不良品で あ る かを判別す る サ ン プル検査の 場合 に は， 良品 と 不良品 と の判別精度 が最大 と な る よ う に照明装置 1 0の光度が設定 さ れて い る 。 こ れが最適照明条件であ る 。

照明条件 は光度に 限 ら れ る こ と な く ， 照明装置 1 0の 設定位置や設定角 度な どで あ っ て も よ い。 ま た最適照 明条件 は画像処理装置 4 こ設定 さ れて も よ い し ， 照明 装置 1 0に組み込 ま れた コ ン ト ロ ー ラ に設定 さ れて も よ い。 い ずれに し て も ， 設定 さ れた最適照明条件を 満 た す照明が照明装置 1 0に よ っ て行な われ る よ う に， 画像 処理装置 4 Gま た は上記 コ ン ト ロ 一 ラ に よ っ て照明装置 1 0が制御 さ れ る 。

画像処理装置 4 0は， カ メ ラ 2 0か ら 与え ら れ る 対象物 O B を表わ す映像信号を 2 値化処理 し ， そ の 2 値画像 デ ー タ を用 い て対象物の面積な どの特徴量を計測 し， そ の計測値を所定の基準値 と 比較す る 処理な ど に基づ い て， 対象物 0 B が良品で あ る の か， ま た は欠 け ゃバ リ な どがあ る 不良品で あ る の かを判断す る 。 判定の基 礎 と な る 特徵量 は面積に 限 ら ず， 周 囲長や重心な どで あ つ て も よ い。

第 6 8図お よ び第 Π図 は， 最適照明条件設定を支援す る 装置を示 し て い る 。 照明装置 1 0 , カ メ ラ 2 0 , 画像処 理装置 4 0 , 表示装置 な ど は簡便化の た め に第 図 に 示 す検 査装 置 に お け る も の と 同 一 符号 で示 さ れ て い o こ れ は検査装置 と 最適照明条件設定支援装置 と は 兼用す る こ と がで き る か ら で あ る 。 も ち ろ ん， こ れ ら の兩装置を別 々 に構成 し て も よ い。

力 メ ラ 2 0は観測位置 O V の 真上で あ っ て 自 動検査装 お け る も の と 同 じ 高 さ 位置 に配置 さ れ る 。 ま た照 明装置 1 0は観測位置 0 V の斜め上方で あ つ て 自 動検査 に お け る も の と 同 じ 高 さ 位置 に 同 じ 傾 き 角度で配 置 さ れる 。 カ メ ラ ， 照明装置 と も ， 好 ま し ぐ は， 自 動 検査装置 と 支援装 置 と に お い て 同 じ も の が用 い ら れ 0

支援装置 は サ ン プル供給機構を備え て い る 。 こ の サ ン プル供給機構 は， 回転テ ー ブル 1 20 と テ ー ブル駆動 機構 1 2 1 と 検 出器 1 2 3 と を含んで い る 。

回転テ ー ブ ル Π 0 は， 円板状で あ っ て， そ の上面周 縁部 に は良品サ ン プル 0 B a と ， 欠 け があ る 不良品サ ン プル 0 B b と ， ノ リ があ る 不良品 サ ン プ ル 0 B c と が， そ れぞれ複数個ずつ 等角度間隔で位置決 め固定 さ れて い る 。 回 転 テ 一 プ ル 12 fl 上 に お い て， 各 サ ン プ ル の 固定 位 置 の 外 側 に は 金 属 板 に よ り 成 る 識 別 体 122 a ,

122 b , 122 c 力 固 定 さ れ て い る 。 こ れ ら の 識 別 体 122 a ， 122 b , 122 c は 各 サ ン プ ノレ O B a , 0 B b ， 0 B c が観測位置 0 V に到達 し た こ と を検 出 器 123 に検出 さ せ る た め の も の で あ る 。 良品サ ン プル 0 B a に つ い て の識別体 122 a の設置高 さ と ， 欠 けが あ る 不良品サ ン プル 0 B b に つ い て の識別体 122 b の 設置高 さ と ， ノ リ カ あ る 不良品サ ン プル 0 B c に つ い て の識別体 122 c の設置高 さ と は， 相互 に異な っ て い

Ό o

テ ー ブル駆動機構 Π 1 は， 回転テ ー ブル 120 の 回転 中心 に連結 さ れた モ ー タ を含み， 画像処理装置 40か ら の 制御信号 に応答 し て回転テ ー ブル 12 Q を 間欠的 に 回 転 さ せ， 各サ ン プゾレ O B a ， 0 B b , O B c を カ メ ラ 120 の 視野内 の観測位置 0 V へ順次導 く 。

検出器 123 は， 観測位置 0 V に到達 し た良品サ ン プ ル 0 B a と 欠けの あ る 不良品サ ン プル 0 B b と バ リ の あ る 不良品サ ン プル ◦ B c と を相互に 区別 し て検出す る た め の も の で， 回転テ ー ブル 120 の外側 に配置 さ れ て い る 。

こ の 検 出 器 123 は 3 個 の 近接 ス ィ ッ チ 123 a ， 123 b , 123 c か ら 構成 さ れ て お り ， 第 1 の 近接 ス ィ ツ チ 123 a は良品サ ン プ ゾレ 0 B a に つ い て の識別体 122 a を検出す る た め に識別体 122 a と 同 じ 高 さ 位置 に， ま た第 2 の近接ス ィ ッ チ 123 b は欠 け の あ る 不良 品サ ン プル 0 B b に つ い て の識別体 122 b を検 出す る た め に識別体 1 Π b と 同 じ高 さ 位置 に， さ ら に 第 3 の 近 接 ス ィ ッ チ 123 c は バ リ の あ る 不 良 品 サ ン プ ル 0 B c に つ い て の識別体 1 Π c を検出す る た め に識別 体 122 c と 同 じ 高 さ 位 置 に ， そ れ ぞ れ設 置 さ れ て い る 。 各近接ス ィ ッ チ 123 a , 123 b , 123 c は識別体

122 a , 122 b , Π 2 c を そ れぞれ検出 し た と き に検 出信号を画像処理装置 40に与え る 。

第 7 G図 は 画像処理装置 40の 回路構成を示す も の で， A / D 変換器 U 1 ， 2 値化処理部 1 Π ， 表示装置 41. 同 期 信 号 発 生 部 U 3 ，. C P U 130 , R 0 M 135 ， R A M 134 ， 外部記憶装置 1 な ど に よ り 構成 さ れて い る 。

A Z D 変換器 131 は カ メ ラ 20か ら 出力 さ れ る ァ ナ 口 グ映像信号を デ ィ ジ タ ル画像デー タ に変換す る 。 2 値 化処理部 132 は A Z D 変換器 131 か ら 与え ら れ る デ ィ ジ タ ル画像デー タ を所定の し き い値で 2 値化す る 示装置 41は 2 値化処理 さ れた 画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 2 値化画像を表示す る 。 同期信号発生部 133 は 垂直同期信号， 水平同期信号， そ の他の タ イ ミ ン グ信 号を発生 し ， こ れ ら の 信号を A Z D 変換器 U l ， 2 値 化処理部 1 Π ， C P U U 0 に与え る 。 C P U 130 は， 最適な照明条件を探索 し て決定す る た め の 制 御 お よ び 演算 の 実行主体 で あ っ て， 検 出 器 123 か ら の 検 出 信号 を 受入 れ る と と も に ， 照明装置 10， テ ー ブ ル駆動機構 121 な ど の 動作 を 制御す る 。 R 0 M 135 に は プ ロ グ ラ ム が格納 さ れ， R A M U 4 に は各種デ ー タ が一時記憶 さ れ る 。 外部記憶装置 1 は フ ロ ッ ピ 一 デ ィ ス ク 装置 な ど に よ り 構成 さ れ， 決定 さ れた照明装置 10の最適照明条件な どを記憶す る 。

第 7 ί図 は， 照明装置 i 0の最適な照明条件を決定す る た め の C P U U G に よ る 処理手順を示す も の であ る 。

ま ず ， 回 転 テ ー ブ ル 12 G 上 に 配 置 さ れ た 良 品 サ ン プル O B a の 個数 N 。 ， 欠 け の あ る 不良品サ ン プル O B b の個数 N _b リ の あ る 不良品サ ン プ ル O B c の個数 N _p がそ れぞれキ ー ボ ー ドか ら 入力 さ れ る （ス テ ツ プ 371 ) 。 ス タ ー ト 指令が与え ら れ る と ， 画像処 理装置 40が始動信号を テ ー ブル駆動機構 121 に与え る の で， 回転テ ー ブル 12 Q が回転す る （ス テ ッ プ Π 2 ) いずれかサ ン プルが観測位置 0 V に到達す る と ， そ れが良品サ ン プル 0 B a で あ れば第 1 の近接ス ィ ツ チ 123 a 力 ， 欠 け の あ る 不良品サ ン プル 0 B b で あ れば 第 2 の近接ス ィ ッ チ 1 Π b が， バ リ の あ る 不良品サ ン プル 0 B c で あ れば第 3 の近接ス ィ ッ チ 1 Π c が， そ れぞれ対応す る 識別体 122 a , 122 b , 122 c を検出 し て， 検出信号を 画像処理装置 40へ与え る （ス テ ッ プ Π3 ) o

こ の検出信号が入力す る と ， C P U 130 は停止信号 を 出 力 し て テ 一 プ ル駆動機構 121 を 停止 さ せ ， 回転 テ ー ブル 120 の 回転を止め る （ス テ ッ プ 374 ) 0 こ れ に よ り サ ン プ ル は観測位置 0 V の カ メ ラ 20の視野内 に 位置決め さ れ る 。

こ の 実施例 で は照明装置 10の光度が最適化 さ れ る 。 照明装置 1 ϋに は画像処理装置 4 Qか ら 初期光度が与え ら れて お り ， 照明装置 10は こ の 初期光度で発光 し ， サ ン プルを照明 し て い る 。 照明装置 10に よ る 照明下で観測 位置 O V の サ ン プルが カ メ ラ 20に よ り 撮像 さ れ る （ス テ ツ プ 375 ) 。 カ メ ラ 20の 出力映像信号 は 画像処理装 置 4 βに入力す る 。

こ の 映 像 信号 は A Z D 変換 さ れ， か つ 2 値化 さ れ る 。 C P U UQ は こ の 2 値画像デ ー タ を用 い て観測位 置 O V の サ ン プ ル の 特 徴 量 を 計 測 す る （ ス テ ッ プ 376 ) 。 こ の 実施例で は特徴量 は撮像画像上 に お け る サ ン プ ル の 面積 で あ る 。 計 測 さ れ た 特 徴量 は R A Μ 134 に記憶 さ れ る 。

R A M 134 内 に は， 良品用， 欠 け の あ る 不良品用 お よ びバ リ の あ る 不良品用 の 特徴量を そ れぞれ別個 に記 憶す る エ リ ア が設 け ら れて い る 。 C P U 13Q は検出器 123 か ら 入力す る 検出信号 に基づ い て観測位置 0 V の サ ン プルが良品， 欠 け の あ る 不良品 ま た は バ リ の あ る 不良品 の い ずれの サ ン プルで あ る かを判定 し， 計測 し た特徵量を， 判定 し た種類の サ ン プ ル用 の記憶エ リ ア に S匚 Ί思 す る o

ス テ ッ プ 372 〜 376 の処理 は回転テ ー ブル 120 上の すべて の サ ン プル に つ い て順次， 行な わ れ る 。 処理の 回数が， 先 に入力 さ れた サ ン プ ル の個数の 総和 N _a + N _b + N „ に達すれば回転テ ー ブル G は 1 回転 し た こ と に な る （ス テ ッ プ Π 7 ) 。

回転テ ー ブル 120 上の すべて の サ ン プル に つ い て特 徵量 （面積） の計測が終了す る と ， R A M 134 内 に記 憶 さ れた計測面積の サ ン プルの 種類 ご と の総和を， サ ン プル個数 N _a ， N _b ま た は N „ でそ れぞれ除算す る こ と に よ り ， 良 品 サ ン プ ノレ O B a の 面 積 の 平 均 値 S . ， 欠 け の あ る 不良品サ ン プル O B b の面積の平均 値 S _t ， お よ びノ リ の あ る 不良品サ ン プ ル O B c の 面 積の平均値 s _e が求め ら れ る （ス テ ッ プ ) 。

こ れ ら の平均値 s _a , s _b ， s _e を用 い て， 良品 と 不良品の判別精度の評価値 S が次式 に よ り 算出 さ れ る

( ス テ ッ プ 379 ) o

S = I S _c - S _a I + I S _a - S _b I … （11) こ の評価値 s が大 き い程良品 と 不良品 と を判別で き る 精度力 高い と い う こ と に な る 。

照明装置 10に設定す る 初期光度を変え なが ら 第 71図 に示す評価値算出処理を複数回繰返す。 初期光度を横 軸 に と り ， 算 出 さ れた評価値 S を縦軸 に と る と ， 第 5 5 図 に 示 す 評価値 V と 同 じ よ う に ， 評価値 S は 1 つ の ピ ー ク を も つ 凸関数 と な る 。 そ こ で， 最大値 ま た は そ の 付近の評価値を与え る 初期光度が， 良品 と 不良品 と を 最 も 高精度 に 判 別 で き る 照 明 条件 を 示 す こ と に な る 。 こ の よ う な 初期光度力く C P U 1 3 Q に よ り ， ま た は 操作者 に よ り 決定 さ れ る 。

こ の よ う に し て決定 さ れた最適照明条件 （最適初期 光度） は， そ の他の必要デ ー タ と と も に 外部記憶装置 1 3 6 に記憶 さ れ る 。 最適照明条件 は第 Π図 に 示す検査 装置で利用 さ れ る 。

( U )最適照明条件設定支援装置 （ そ の 5 ： 主 に 照明装 置 の光度の設定）

上記実施例で は サ ン プ ルの面積 に基づ い て最適照明 条件が設定 さ れて い る 。 次 に， サ ン プルの 特徵量の 分 散が最小に な る 照明条件が最適な も の で あ る と い う 考 え方に基づ い て， 最適照明条件を設定す る ， ま た は設 定を支援す る 装置 に つ い て述べ る 。

上記の考え方 に基づ い て最適化 さ れた照明系 は， 計 測対象物の撮像画像か ら 重心位置， 面積， 周 囲長な ど の特徴量を計測す る 自 動計測装置 に用 い ら れ る 。 こ の 自 動計 測 装 置 の 構成 は 第 6？図 に 示 す も の と 同 じ で あ る

第 Π図お よ び第 Π図 は最適照明条件設定支援装置の 構成を示 し て お り ， 第 図お よ び第 69図 に示す も の と 同一物 に は 同一符号を付 し 重複説明を避 け る 。

円板状の 回転テ ー ブル 0 の上面の周縁部に は， 複 数の サ ン プル 0 B „ が等角度間隔で位置決め 固定 さ れ て い る 。 各サ ン プル 0 B _S の 固定位置の 外側 に は金属 板よ り 成 る 識別体 122 が同 じ 高 さ で配置 さ れて い る 。 一方， 回転テ ー ブ ル 120 の外側 に は観測位置 0 V の近 傍 に お い て識別体 I Π と 同 じ 高 さ 位置 に近接ス ィ ッ チ よ り 成 る 検 出器 123 が配置 さ れて い る 。

画像処理装置 40の構成 は， 第 70図 に示す も の と 同 じ であ り ， そ の 図示お よ び説明を省略す る 。

計測の た め の 最適な照明条件を決定す る た め の処理 手順 も 第 Π図 に 示 す も の と 基本 的 に は 同 じ 流れ で あ る 。 以下 に， 第 U図の処理 と 異な る 点 に つ い て主 に説 明す る 。 こ の 実施例で は， 最初の ス テ ッ プ Π 1 に お い て回転テ ー ブル 120 上 に固定 さ れた サ ン プル O B の 個数が入力 さ れ る 。

回転 テ ー ブ ル 12 G を 回転 さ せ， い ず れ か サ ン プル 0 B _c が観測位置 0 V に達す る と 回転テ ー ブル ϋ が 停止 し， サ ン プ ル o s 。 の撮像が行な わ れ る 照明装 置 10に は画像処理装置 40に よ り 所定の 初期光度が設定 さ れて い る 。

画像処理装 置 40は ， カ メ ラ 20か ら 取 り 込ん だ 画像 デー タ を処理 し て重心位置や面積な どの 特徴量を計測 し ， そ の計測 し た特徴量を記 —9 る 。

上記の動作が回転テ ー プル 1 2 0 上の すべて の サ ン プ ル に つ い て実行 さ れ る 。

すべて の サ ン プ ル 0 B _s に つ い て の 計測が完了 す る と ， 計測 さ れ た すベ て の サ ン プノレ に つ い て の特徴量の 分散が求 め ら れ る 。 こ の分散が小 さ い程， 特徴量の ば ら つ き が小 さ く ， 計測精度 は高い も の と な る 。

画像処理装置 4 0に よ っ て照明装置 1 0の光度が変更 さ れな カ ら ， 同様の計測 と 分散の算 出が実行 さ れ る 。 求 め ら れ た分散が最小 と な る 光度が検索 さ れ， そ の 光度 が最適 な 照明条件 と し て決定 さ れ る 。

上述 し た 2 つ の実施例で は い ずれ も 回転テ ー ブルが 設 け ら れて い る が， サ ン プルを載置 し かつ搬送す る も の は第 6 7図 に示す よ う な ベ ル ト · コ ン ベ ア で も よ い 。

( 1 2 )撮像条件決定支援装置

最疫に ， 像系 に 含 ま れ る レ ン ズの選択， 対象物 に 対す る カ メ ラ の設置距離の決定等を支援す る た め の装 置 につ い て説-明す る 。

第 Π図 は撮像条件決定支援装置 5 0の構成を示 し て い る 。 第 1 4図 に 示 す も の と 同 - -物 に は 同一符号 を 付す る 。 支援装置 5 0は第 1 4図 に示す支援装置 と 同 じ 画像処 理装置を用 い て も 実現可能な の で便宜的 に 同一符号 5 0 を付 し て お く

撮像条件決定支援装置 5 0に は レ ン ズ選択部 5 7が設 け ら れて い る 。 こ の レ ン ズ選択部 57は ユ ー ザが入力装置 51か ら 入力す る 情報， た と え ば希望す る 視野の大 き さ や 希望 設 置距離， 何 を 優先 す る か な ど の 情報 に し た が っ て こ れに適す る レ ン ズ， 接写 リ ン グ， 設置距離な ど を 導 く 。

第 75図を参照 し て撮像系 の 各種パ ラ メ 一 夕 の 関係 に つ い て 説 明 し て お く 。

カ メ ラ 20の設置距離 （撮像対象 O B と カ メ ラ 20と の 間の距離 A は次式で与え ら れ る 。

A = ( L s ( F + B - h - A H + d ) / L c )

+ B - h + d - (12) こ こ で， L s ： 視野の大 き さ

F ： フ ラ ン ジ · ッ ク

B ： レ ン ズ 22の 全長

h ： レ ン ズ先端か ら 第 1 主点 ま での距離 △ H _: 主点間隔

d : へ リ コ イ ド繰 出 し量

L c ： 撮像素子の有効画面

ヘ リ コ ィ ド繰出 し量 d は レ ン ズ Π (組合せ レ ン ズ， ま た は レ ン ズ筒） の焦点距離 f 0 を用 い て次式で表わ さ れ る 。

d = ( L c x f o / L s ) — F — B + h + Δ Η

+ f o - (13) カ メ ラ の設置距離 A は第 （13)式力、 ら L s / L c を導 き ， そ れを第 （12)式 に 代入す る と 次の よ う に も 表わ さ れ る 。

A = f 0 [ ( F + d + B h - Δ H ) /

( F + d + B - h Δ H - f o ) ]

+ d + B — h - (1 ) 視野 し s は第 （ 1 3 )式 お よ び第 （ 14 )式か ら 次の よ う に 導か «ίレ o

L s = L c ( A - d - B + h ) /

( F + d + B - h - Δ Η ) … （15) フ ラ ン ジ · ノ ッ ク F や撮像素子の有効画面 L c は 力 メ ラ 20に よ っ て決 ま る 定数であ る か ら 固定値 と 考え て よ い。 レ ン ズ全長 B , レ ン ス選択か ら 第 1 主点 ま での 距離 h , 主点間隔 厶 H お よ び実焦点距離 f o は レ ン ズ 22に よ っ て決ま る 定数で あ る の で， こ れ ら の 定数の 集 合を 1 en s と 表現す る こ と に す る 。 定数 l en s は レ ン ズの種類 に よ っ て一義的 に定 ま る 。

そ う す る と ， 第 ( 12 )式， 第 （ U )式 は， 関数 f ( ) の 記号 を 甩 い て ， そ れ ぞ れ次 の よ う 簡潔 に 表現 さ れ O

A = f ( L s , d , l e n s ) - (16) d = f ( L s , l en s ) … （ 17 )

( 14 )式か ら d を導 く と ， へ リ コ イ ド繰 出 し 量 は次 の よ う に も 表わ さ れ る 。

d = f ( A , l e n s ) … （18) さ ら に， 第 （15)式か ら 視野の大 き さ L s は次の よ う に も 表現 さ れ る 。

L s = f ( A , d , l en s ) … U 9) 第 （16)式か ら 第 （17)式 は， カ メ ラ 設置距離 A と ， 視 野の大 き さ L s と ， へ リ コ イ ド繰出 し量 d と レ ン ズ定 数 l en s と の 間の 関係を表わ し て い る 。 こ の よ う な 関 係式を も ち い て， 上記 4 つ の パ ラ メ ー タ の う ち の 少 く と も 2 つ を与え れば， 残 り の 2 つ が定ま る 。

第 （16)式か ら 第 （19)式の 関係を利用 し て， 希望す る 視野の 大 き さ L s _Q と 希望す る 設置距離 A _Q を与え た 場合に最適な レ ン ズの種類を選択す る 処理 に つ い て説 明す る 。 N 種類の レ ン ズ力 あ る も の と し ， こ れ ら の レ ン ズにつ い て の 定数 l en s は あ ら 力、 じ め分 っ て い る も の と す る 。 好 ま し く は こ の レ ン ズ定数 l e n s は レ ン ズ の種類 ご と に メ モ リ に あ ら か じ め ス ト ア さ れて い る 。 ユ ー ザ が そ の 都度 レ ン ズ定数 l e n s を 入 力 し て も よ い o

第 図 は， 希望の視野 L s _fl を優先す る 場合の処理 を示す も の で あ る 。

ま ず， ユ ー ザ は 入 力 装 置 51か ら 希望 の 視野 L s

0 と ， 希 望 の 設 置 距 離 A _fl を 入 力 す る （ ス テ ッ プ 380 ) o

第 1 番 目 （ n = l ) の レ ン ズの レ ン ズ定数 l en s が メ モ リ か ら 読出 さ れ， ま た は入力装置 51を通 し て入力 8

さ れ， 希望の 視野 L s _Q と n 番 目 の レ ン ズ定数 l e n s と を用 い て， 第 ( 17 )式か ら へ リ コ イ ド繰 出 し 量 d が算 出 さ れ る （ス テ ッ プ 1 〜 3 Π ) 0

へ リ コ イ ド繰 出 し量 d はヘ リ コ ィ ド の最大繰 出 し 量 よ り も 小 さ く な け ればな ら な い の で， 算出 さ れ たへ リ コ イ ド繰 出 し量 d が最大繰 出 し 量 d _{m a x} よ り も 大 き い か ど う かが判定 さ れ る （ ス テ ッ プ 384 ) 。

も し ， 算出 さ れたヘ リ コ ィ ド繰 出 し 量 d が最大繰 出 し 量 d m a x よ °^ り ^J も 大 き い塲合 に は， 次の 第 （ 20 )式 に 示 す不等式 満足す る 厚 さ t の接写 リ ン グを使用 し な け ればな ら な い の で， 第 （ 20 )式を 満 た す厚 さ の接写 リ ン グが選択 さ れ る (ス テ ッ プ 385 ) 。 接写 リ ン グ に 関す る デー 夕 も 好 ま し く は あ ら か じ め メ モ リ に ス ト ア さ れ て い る

t < ^d < ( t + ^d _m ） … (20) 次に ， 算 出 さ れ た へ リ コ イ ド繰 出 し 量 d を用 い て， 第 (16)式 に し た 力 つ て， そ の レ ン ズ に つ い て カ メ ラ 設 置距離 A が算出 さ れ る （ス テ ッ プ Π 6 ) 。

以上の処理 は N種類の レ ン ズ に つ い て繰返 し 行な わ れ （ス テ ツ プ 3 Π ， 388 ) , 各処理で得 ら れた レ ン ズ 番号 n ， 接写 リ ン グ厚 t お よ び設置 Ϊ巨離 A が メ モ リ に ス ト ア さ れ る

N種類の レ ン ズ に つ い て の処理が終了す る と ， こ れ ら の レ ン ズ の 中か ら ， 希望 の設置距離 A ^ に最 も 近 い 設 置 距 離 A を も つ レ ン ズ番号 n _G が選択 さ れ る （ ス テ ツ プ 289 ) 。 選択 さ れた レ ン ズ番号 n _Q に つ い て接 写 リ ン グの厚 さ t に つ い て の デ 一 タ カ《あ ればそ れ も 選 択 さ れ る 。 算出 さ れた カ メ ラ 設置距離 A が実際 に カ メ ラ 20を設置すべ き 距離であ る 。 レ ンズ 22の 全長 B ， へ リ コ イ ド繰出 し量 d , カ メ ラ 設置距離 A の 間 に は， 当 然の こ と な 力 ら B + d < A な る 関係が成 り 立た な けれ ばな ら な い の で， そ の よ う な レ ン ズを選ぶ必要が あ る の は い う ま で も な い。

こ の よ う に し て選択 さ れた レ ン ズ の 種類 と ， 接写 リ ン グの厚 さ と ， 設置距離 A が， 第 図 に示す よ う に ， 標示装置 41に 表示 さ れ る 。

第 77図 は希望の設置距離を優先す る 処理を示 し て い る 。 第 76図 に示す処理 と 同 じ も の につ い て は 同一符号 を付 し， 重複説明を避 け る 。

希望の 設置距離 A _Q と 第 n 番 目 の レ ン ズ の レ ン ズ定 数 1 e n s と を用 い て， 第 （ 18 )式に し たが っ てへ リ コ ィ ド 繰 出 し 量 d が算 出 さ れ る （ ス テ ッ プ 3 Π ) 。 d > d _m, _ の 場合 に は接写 リ ン グ厚 さ t が算出 さ れ る （ ス テ ツ プ Π 5 ) 。

算出 さ れたへ リ コ イ ド繰 出 し量 d を用 い て， 第 （19) 式 に し た が っ て ， 視野 L s が算 出 さ れ る （ ス テ ッ プ 391 ) o

以上の処理がすべての 種類の レ ン ズ につ い て繰返 し 行な わ れ る 。 そ の 後， 希望の視野 L s _Q に最 も 近 い視 野 L s を も つ レ ン ズ力 選択 さ れ （ス テ ッ プ 392 ) ， そ の 選択結果 が 第 78図 の よ う に 表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 393 ) o"

最後 に， 希望 の視野を， 指定 さ れた レ ン ズ で実現す る た め の接写 リ ン グ と 設置距離を求め る 処理 に つ い て 説明す る 。 こ の 処理 に つ い て は特 に フ ロ ー ' チ ャ ー ト は示 さ れて い な い。

こ の 場 合 に は ， レ ン ズ 22は 既 知 で あ る の で ， 第 （17)式 に希望の 視野 L s _Q と 指定 さ れた レ ン ズの 定 数 l e n s を代入 し て， へ リ コ イ ド繰 出 し 量 d が算出 さ れ る 。 ヘ リ コ ィ ド繰 出 し 量 d は レ ン ズの へ リ コ ィ ド最 大繰出 し量 d _{m a χ} よ り も 小 さ く な け れ ば な ら な い の で， 算出 さ れた へ リ コ イ ド繰 出 し 量 d が最大繰 出 し 量 d _{m a}„ よ り も 大 き い場合 に は， 第 （20)式の 不等式を満 足す る 厚 さ t の接写 リ ン グが用 い ら れ る 。

次に， 算出 さ れた へ リ コ イ ド繰出 し 量 d と 希望の視 野 L s _Q と レ ン ズ 定数 l e n s と を 用 い て 第 （16) 式 に よ っ て設置距離 A が求 め ら れ る 。

こ の場合 に も ， レ ン ズの 全長 B と へ リ コ イ ド繰 出 し 量 d , カ メ ラ 設置距離 A の 間 に は， 当然の こ と な が ら B + d < A な る 関 係 力 成 り 立 た な け れ ば な ら な い の で， B + d 〉 A と な る と き に は指定 さ れた レ ン ズで希 望の 視野 は実現で き な い と い う こ と な る 。 以 上 の よ う に し て ， 入 力 装 置 5 1か ら 希 望 の 視 野 L s ₀ と 希望の設置距離 A _Q を入力す る と ， 推奨値 と し て， レ ン ズ （焦点距離） ， 接写 リ ン グ の 厚 さ ， 設置 距離が C R T 表示装置 に表示 さ れ る 。 ま た， 希望の視 野 と レ ン ズ と を入力すれば， そ れ に適 し た設置距離 A が算出 さ れ， 表示 さ れ る 。 産業上の利用可能性

画像処理 シ ス テ ム は ， 工場の コ ン ベ ア · ラ イ ン に お け る 製品の検査， ロ ボ ッ ト に よ る 物体の認識等に お い て有効 に利用 さ れ る 。 こ の発明 に よ る 照明条件決定， 最適照明条件設定， 撮像条件決定等の た め の支援装置 は， 検査 目 的 に 合致 し た対象物の適切 な 撮像， 物体の 高精度の認識の た め に， よ り 適切 な照明条件， 撮像条 件をユ ー ザが決定 し， 設定す る た め の ツ ー ル と し て利 用 さ れ る 。

Claims

請求の 範囲

1 . 対象物の形状的特徴に 関す る 情報を入力す る た め の 入力装置 （ 51). ，

照明装置 （ 11， 13) の特性 に関す る 情報を記憶す る 目し ί思 置 （ 54) ，

上記 入 力 装 置 か ら 入力 さ れ た 対象 物 の 形 状 的特徴 と ， ^曰定 さ れ た照明装置 に つ い て上記記憶装置 に記憶 さ れて い る 特性 と に基づ い て， 対象物の好適な 撮影の た め の要求を満たす上記照明装置 の設定位置 を導 き 出 す演算装置 （ H ) ， お よ び

上記演算装置 に よ っ て導出 さ れ た設定位置を 出力す る 出力装置 （ 41， 52) , .

を備 え た照明条件決定支援装置。

2 . 対象物の形状的特徴 に 関す る 情報 に， 対象物を照 明す る の に必要な 照明装置の視野の大 き さ が含 ま れて い る ， 請求の 範囲第 1 項 に記載の 装置。

3 . 照明装置の 特性 に 関す る 情報 に， 照明装置の大 き さ ， お よ び等 照度特性 が 含 ま れ て い る ， 請求 の 範囲 第 1 項 に記載の装置。

4 . 照明装置の設定位置が照明装置 と 対象物 と の 間の 距離 に よ っ て表わ さ れ る ， 請求の 範囲第 1 項 に記載の 农 m B. o

5 . 上 記 出 力 装 置 が 設 定 位 置 を 表 示 す る 表 示 装 置 ( 41) で あ る ， 請求の範囲第 1 項に記載の装置。

6 . 上記 出力装置が， 照明装置を そ の設定位置を調整 自 在 に支持す る 支持装置 （ Π， 38) を制御す る も の で あ る ， 請求の 範囲第 1 項 に記載の装置。

7 . 照明 目 的 お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の 光学 的性質の差異 に 関す る 情報 に対応 し て， 適切な 照明装 置の 種類お よ び照明方法を あ ら か じ め記憶 し た記憶装 置 （ ） ，

照明 目 的お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の光学的 性質の差異に 関す る 情報を入力す る 入力装置 （ 51) , 上記入力装置 （ 51) か ら 入力 さ れた情報 に し た が つ て上記記憶装置 に記憶 さ れて い る 適切 な 照明装置の 種 類お よ び照明方法を導 き 出す処理装置 （ 56) ， な ら び に

上記処理装置 （ 5 G ) に よ っ て導 き 出 さ れた適切な 照 明 装 置 の 種 類 お よ び 照 明 方 法 を 表 示 す る 表 示 装 置 ( 1) ,

を さ ら に備え た請求の範囲第 1 項 に記載の 装置。

8 . 上記照明 目 的が対象物の 検査 目 的で あ る ， 請求の 範囲第 7 項に記載の 装置。

9 . 上記入力装置が視野の 大 き さ を-入力す る も の で あ ,

上記処理装置が入力 さ れた視野の大 き さ に適合 し た 照明装置お よ び照明方法を選択す る も の であ る ， 求の 範囲第 7 項 に記載の装置。

10. 対象物を照明す る 照明装置 （ 11， 13) と ， こ の 照 明装置 に よ る 照明下で対象物を撮影 し ， 撮影 し た対象 物を表わ す映像信号を 出力す る 撮像装置 （ 20) と ， こ の 撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号を用 い て対象物 に 関す る 画像処理を実行す る 処理装置 （ 40, 50) と を備 元 た画像処理 シ ス テ ム に お い て ，

対象物の形状的特徵 に 関す る 情報を取込み，

の取込ん だ対象物の形状的特徴 に 関す る 情報 と ， 指定 さ れ た照明装置 に つ い て あ ら か じ め設定 さ れて い る 特性 と に基づ い て， 対象物の好適な 撮影の た め の要 求を満 た す上記照明装置の設定位置を導 き 出 し ，

導 き 出 さ れた設定位置を 出力す る ，

画像処理 シ ス テ ム に お け る 照明条件決定支援方法。

11. 照明 目 的 お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の 光学 的性質の 差異 に関す る 情報を取込み，

取込ん だ上記情報 に適合 し た照明装置の 種類お よ び 照 明方 法 を あ ら か じ め 設定 さ れ た も の の 中 か ら 選択 し ，

選択 さ れた照明装置 お よ び照明方法 に適 し た上記設 定位置を導 き 出す，

求の 範囲第 10項 に記載の方法。

12. 対象物の形状的特徴 に 関す る 情報を入力する た め の 入力装置 （ 51) ， 上記入力装置か ら 入力 さ れた対象物の形状的特徵 に 基 づ い て ， 対 象 物 の 好適 な 撮 影 の た め の 要 求 を 満 た す 照 明 装置 （ 14) の 設定角 度 を 導 き 出 す演算装置 ( 55) ， お よ び

上記演算装置 に よ つ て導出 さ れた設定角 度を 出力す る 出力装置 （ 41， 52) ，

を備え た照明条件決定支援装置。

13. 上 記 出 力 装 置 が 設 定 角 度 を 表 示 す る 表 示 装 置 ( 1) であ る ， 請求の 範囲第 12項 に記載の装置。

14. 上記出力装置が， 照明装置を そ の設定角 度を調整 自 在 に 支持す る 支持装 置 （ 39) を 制 御 す る も の で あ る ， 請求の範囲第 12項に記載の装置。

15. 照明 目 的お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の光学 的性質の 差異 に 関す る 情報 に対応 し て， 適切な照明装 置の種類お よ び照明方法を あ ら か じ め記憶 し た記憶装 置 （ 56) , '

照明 目 的 お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の光学的 性質の差異 に 関す る 情報を入力す る 入力装置 （ 51) , 上記入力装置 （ Π ) か ら 入力 さ れ た 情報 に し た が つ て上記記憶装置 に記憶 さ れて い る 適切な 照明装置の 種 類お よ び照明方法を導 き 出す処理装置 （ 56) , な ら び に

上記処理装置 （ 56) に よ っ て導 き 出 さ れた適切な照 明 装 置 の 種 類 お よ び 照 明 方 法 を 表 示 す る 表 示 装 置 ( 1)

を さ ら に備 え た請求の 範囲第 12項 に記載の装置。

16. 上記照明 目 的が対象物の検査 目 的で あ る ， 請求の 範囲第 15項 に記載の装置。

Π. 上記入力装置が視野の大 き さ を入力す る も の で あ り ，

上記処理装置が入力 さ れ た視野の 大 き さ に適合 し た 照明装 お よ び照明方法を選択す る も の で あ る ，

の 範囲第 項に記載の装置。

18. 対象物を照明す る 照明装置 （ 14) と ， こ の 照明装 fc に よ る 照明下で対象物を撮影 し ， 撮影 し た対象物を 表わす映像信号を 出力す る 撮像装置 U0) と ， こ の撮 像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号を用 い て対象物 に 関す る 画像処理を実行す る 処理装置 （ 40, 50)· と を備え た 画像処理 シ ス テ ム に お い て

対象物の形状的特徴 に 関す る 情報を取込み， こ の取込ん だ対象物の形状的特徴 に 関す る 情報 に基 づ い て , 対象物の好適 な撮影の た め の要求を満たす上 記照明装置 の 設定角 度を導 き 出 し ，

導 き 出 さ れ た設定角 度を 出力す る ，

画像処理 シ ス テ ム に お け る 照明条件決定支援方法。

19. 照明 目 的お よ び対象物の着 目 部 と 背景部 と の光学 的性質の 差異に 関す る 情報を取込み，

取込ん だ上記情報 に適合 し た照明装置の 種類お よ び 照 明方 法 を あ ら 力、 じ め 設 定 さ れ た も の の 中 か ら 選択 し，

選択 さ れた照明装置お よ び照明方法 に適 し た上記設 定角度を導 き 出す，

請求の 範囲第 項 に記載の方法。

20. 照明 目 的 お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の光学 的性質の差異 に 関す る 情報 に対応 し て， 適切な 照明装 置の 種類お よ び照明方法を あ ら か じ め記憶 し た記憶装 置 （ 56) ，

照明 目 的 お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の光学的 性質の 差異 に関す る 情報を入力す る 入力装置 （ 51) ， 上記入力装置 （ Π ) か ら 入力 さ れた情報 に し たが つ て上記記憶装置 に記憶さ れて い る 適切 な照明装置の 種 類お よ び照明方法を導 き 出す処理装置 （ 5 G ) ， な ら び に

上記処理装置 （ ) に よ っ て導 き 出 さ れた適切な 照 明 装 置 の 種 類 お よ び 照 明 方 法 を 表 示 す る 表 示 装 置 ( 1) ,

を備え た照明条件決定支援装置。

21. 上記照明 目 的が対象物の検査 目 的であ る ， 請求の 範囲第 20項 に記載の装置。

22. 上記入力装置が視野の大 き さ を入力す る も の で あ り ，

上記処理装置が入力 さ れ た視野の大 き さ に適合 し た 照明装置お よ び照明方法を選択す る も の で あ る ， 請求の 範囲第 20項 に記載の 装置。

23. 照明 目 的 お よ び対象物の 着 目 部 と 背景部 と の光学 的性質の差異 に 関す る 情報を取込み，

取込ん だ上記情報 に適合 し た照明装置 の 種類お よ び 照 明 方 法 を あ ら か じ め 設定 さ れ た も の の 中 か ら 選択 し ，

選択 さ れた照明装置お よ び照明方法を 視認可能な形 態で 出力す る ，

照明条件決定支援方法。

24. 対象物を 照明す る 照明装置 （ 11) ，

上記照 明 装 置 を 位 置 調 整可能 に 支持 す る 支持装 置 ( 30, 31, 38) ,

上 記 照 明 装 置 に よ る 照 明 下 で 対 象 物 を 撮 像 し ， 対象 物 の 画 像 を 表 わ す 映 像 信号 を 出 力 す る 撮像装 置 ( 20) ,

上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号 に基づ い て， 明 る さ に 対す る 画 質 の 良否 の 程度 を 表 わ す 画質 ヒ ス ト グ ラ ム を 生成 す る 画 質 ヒ ス ト グ ラ ム 生成 回路手段 ( 61 , 82 , 83 , 84 ) ,

上記画質 ヒ ス ト グ ラ ム生成回路手段 に よ っ て生成 さ れた画質 ヒ ス ト グ ラ ム に基づい て照明 の評価値を算出 す る 評価値算出回路手段 ，

上記評価値算出 回路手段 に よ つ て算出 さ れた今回 の 評価値を上記照明装置の位置変更前の前回 の評価値 と 比較す る 比較回路手段 （ 65) ， お よ び

上記比較回路手段に よ る 比較結果を 出力す る 出力手 段 （ 41， 68) ,

を備え た照明条件設定支援装置。

25. 上記出力手段が上記比較回路手段 に よ る 比較結果 に応 じ て上記照明装置 の位置調整方向 を指示す る 表示 装置 （ 41) で あ る ， 請求の範囲第 24項 に記載の 装置。

26. 上記支持装置が上記照明装置の 位置を変更 さ せ る 駆動装置 （ Π) を含み，

上記出力手段が上記比較回路手段に よ る 比較結果 に 応 じ て上記照明装置の位置調整方向 を指示す る 表示装 置 （ 41) で あ り ，

上記駆動装置を駆動す る た め の 指令を入力す る 入力 装置 （ 69) と ， こ の入力装置を通 し て入力 さ れた指令 に 応答 し て 上記駆動装 置 を 制 御 す る 制御装置 （ 65， 68) と を さ ら に備えて い る ，

請求の 範囲第 24項に記載の装置。

27. 上記支持装置が上記照明装置の 位置を変更 さ せ る 駆動装置 （ 37) を含み，

上記比較回路手段に よ る 比較結果 に応 じ て上記駆動 装置 （ 37) を制御 し ， 上記照明装置の位置を最適位置 に調整す る 制御手段 （ 65， 68) を さ ら に備 え て い る 請 求の範囲第 24項 に記載の装置。

28. 上記画質 ヒ ス ト グ ラ ム 生成回路手段が，

上記 映像信号 を デ ィ ジ タ ル 画 像 デ ー タ に 変換す る A ノ D 変'換手段 （ 61) ,

A Z D 変換 さ れた 1 画面分の デ ィ ジ タ ル画像デ ー タ を記憶す る 画像 メ モ リ （ 62) ,

上記 1 画面分の 画像デ ー タ に ウ イ ン ド ウ を設定 し て そ の ウ イ ン ド ウ 内 の複数の 画素 に つ い て の 画素デ ー タ を抽 出す る ウ ィ ン ド ウ 手段 （ 7！)〜 76， 78) ,

上記 ウ イ ン ド ウ 内 の 画像デ ー タ の 傾 き に 関す る デ ー 夕 を生成す る 手段 （ 91〜 98) ,

上記傾 き に 関す る デー タ と 複数の エ ツ ジ · パ タ ー ン と の 合致度 を そ れ ぞ れ演算 す る 手段 （ 101 〜 109 ， 111 〜 1 U ) ,

上記合致度か ら 画質の評価値を演算す る 手段 （ 85， 86， ) ， お よ び

上記画質の評価値の 演算を 1 画面分の すべて の 画素 に つ い て行な う よ う に制御 し ， 各画素の 画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 明 る さ ご と に上記評価値の平均値を 算 出す る 手段 （ 65， 80, 82， 83 , 84 ) ，

か ら 構成 さ れ る 請求の 範囲第 24項 に記載の装置。 29. 対象物を照明す る 照明装置 （ 11) ， 上記照明装置 を位置調整可能 に支持す る 支持装置 （ 30， 31, Π) ， お よ び上記照明装置 に よ る 照明下で対象物を撮像 し， 対象物 の 画 像 を 表 わ す 映 像 信号 を 出 力 す る 撮像装置 ( 20) を備え た 画像処理 シ ス テ ム に お い て，

上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 映像信号に基づ い て， 明 る さ に対す る 画質の良否の程度を表わす画質 ヒ ス ト グ ラ ム を生成 し，

生成 さ れた画質 ヒ ス ト グ ラ ム に基づい て照明の評価 値を算出 し ，

算出 さ れた今回 の評価値を上記照明装置の 位置変更 前の前回 の評価値 と 比較 し ，

こ の比較結果を 出力す る ，

画像 シ ス テ ム に お け る 照明条件設定支援方法。

30. 対象物を撮像 し， 撮像画像を表わす映像信号を 出 力す る 撮像装置 （ 20) ，

上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 上記映像信号を デ ィ ジ タ ル画像デー タ に変換す る A / D 変換手段 （ U) ,

A Z D 変換 さ れた 1 画面分の デ ィ ジ 夕 ル画像デ ー タ を記憶す る 画像 メ モ リ （ 62) ,

上記 1 画面分の 画像デー タ に ウ ィ ン ド ウ を設定 し て そ の ウ イ ン ド ウ 内 の複数の 画素につ い て の 画素デー タ を抽 出す る ウ ィ ン ド ウ 手段 （ 70〜 ？ 6, 78) ,

上記 ウ イ ン ド ウ 内 の 画像 デー タ の傾 き に 関す る デ ー 夕 を生成す る 手段 （ Π〜 98) ,

上記傾 き に 関す る デ ー タ と 複数の エ ツ ジ · パ タ ー ン と の 合致度 を そ れ ぞ れ演算 す る 手段 （ 101 〜 109 , 111 〜 118 ) ， 上記合致度か ら エ ツ ジ ら し さ の評価値を演算す る 手 段 （ 85 ) ， お よ び

上記エ ツ ジ ら し さ の 評価値の演算を 1 画面分の すべ て の 画 素 に つ い て 行 な う よ う に 制 御 す る 手段 （ 65, 80) ，

を備 え たエ ツ ジ 画像生成装置。

31. 上記エ ッ ジ ら し さ の評価値を記憶す る エ ッ ジ 画像 メ モ リ （ 88) を さ ら に 備 え た請求の 範囲第 30項 に記載 の装置。

32. 上記エ ツ ジ ら し さ の評価値を所定の し き い値で レ ベル弁別 し て 2 値化す る 手段を さ ら に備え た請求の範 囲第 Π項 に記載の 装置。

33. 対象物を撮像装置 （ 20) に よ り 撮像 し ， こ れ に よ り 得 ら れ る 撮像画像を表わす映像信号 に基づ い て撮像 画像の エ ツ ジ 画像を表わ す デ ー タ を生成す る 方法で あ ¾ ,

1 画 面 分 の 映 像 信 号 を デ ィ ジ タ ル 画 像 デ ー タ に A Z D変換 し ，

上記 1 画面分の 画像デ ー タ に ウ ィ ン ド ウ を設定 し て そ の ウ イ ン ド ウ 内 の複数の 画素に つ い て の 画素デー タ を抽 出 し ，

上記 ウ イ ン ド ウ 内 の 画像デ ー タ の傾 き に 関す る デ ー 夕 を生成 し ，

上記傾 き に 関す る デ ー タ と 複数の エ ッ ジ · パ タ ー ン と の 合致度を そ れぞれ演算 し，

上記合致度か ら エ ツ ジ ら し さ の評価値を演算 し ， 上記エ ツ ジ ら し さ の評価値の演算を 1 画面分の すべ て の 画素 に つ い て行な い， 上記評価値か ら な る エ ツ ジ 画像デー タ を得 る ，

エ ツ ジ画像生成方法。

34. 良 品 お よ び不良品 の 複数 の サ ン プ ル を 所定 の 観 測 位 置 へ 順 次 供 給 す る サ ン プ ル 供 給 装 置 （ 120 ,

121 ) ,

上記観測位置の サ ン プルを照明す る 照明条件可変な 照明装置 （ 10) ，

上記供給装置 に よ っ て上記観測位置 に も た ら さ れた 良品お よ び不良品の各サ ン プ ルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し ， 撮像 し たサ ン プルを表わす映像信号 を 出力す る 撮像装置 （ 20) ，

上 記 撮 像 装 置 か ら 出 力 さ れ る 映 像 信 号 に 基 づ い て 各 サ ン プ ル の 特 徴 量 を 計 測 す る 特 徴 量 計 測 手 段

( 130 ) ，

上記特徴量計測手段に よ り 計測 さ れた特徴量に基づ い て良品 と 不良品 の判別精度 に 関す る 評価値を算出す る 手段 （ U 0 ) ， な ら びに

上記照明装置の 照明条件を変え な が ら 求め ら れた照 明条件 ご と の評価値に基づい て， 評価値が最良 と な る 照明条件を検索す る 手段 （ 130 ) , を備 え た照明条件設定支援装置。

35. 上記観測位置 に供給 さ れ る サ ン プルの 有無 と ， 良 品 か 不 良 品 か の 区 別 と を 検 出 す る 検 出 装 置 （ 123 ，

123 a , 123 b , 123 c ) を さ ら に備え て い る ， i 求 の 範囲第 34項 に記載の 装置。

36. 上記サ ン プ ル供給装置が， 各サ ン プ ルを載置す る 回転テ ー ブル （ 120 ) と ， こ の 回転テ ー プル （ 120 ) を 回転駆動す る 駆動装置 （ 121 ) と か ら 構成 さ れて い る ， 請求の 範囲第 Π項に記載の 装置。

37. 所定の観測位置 を照明す る 照明条件可変な 照明装 置 （ 10) を配置 し ，

良品 お よ び不良品の複数の サ ン プルを上記観測位置 へ順次供給 し ，

上記観測位置 に供給 さ れ た良品 お よ び不良品 の各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し ，

撮像 に よ り 得 ら れ る 映像信号 に 基づ い て各サ ン プル の 特徴量を計測 し ，

計測 さ れ た特徴量 に基づ い て良品 と 不良品の判別精 度 に 関す る 評価値を算出 し ，

上記照明装置の 照明条件を変え な が ら ， 照明条件 ご と の評価値を求め， 評価値が最良 と な る 照明条件を検 索す る ，

照明条件設定支援方法。

38. 複数の サ ン プルを所定の 観測位置へ順次供給す る サ ン プル供給装置 （ 120 ， 121 ) ，

上記観測位置の サ ン プ ルを照明す る 照明条件可変な 照明装置 （ 10) ，

上記供給装置 に よ っ て上記観測位置 に も た ら さ れた 各サ ン プルを上記照明装置 に よ る 照明下で撮像 し ， 撮 像 し た サ ン プルを表わす映像信号を 出力す る 撮像装置 ( 20) ,

上 記 撮 像 装 置 か ら 出 力 さ れ る 映 像 信 号 に 基 づ い て 各 サ ン プ ル の 特 徴 量 を 計 測 す る 特 徴 量 計 測 手 段

( 130 ) ，

上記特徴量計測手段 に よ り 計測 さ れた特徴量の分散 を算出す る 手段 （ 130 ) ， お よ び

上記照明装置の 照明条件を変え な が ら 求め ら れた照 明条件 ご と の分散 に基づ い て， 分散が最小 と な る 照明 条件を検索す る 手段 （ 130 ) ，

を備え た照明条件設定支援装置。

39. 上記観測位置 に 供給 さ れ る サ ン プ ルを検出す る 検 出装置 （ 123 ) を さ ら に 備え て い る ， 請求の 範囲第 Π 項 に記載の装置。

40. 上記サ ン プ ル供給装置が， 各サ ン プ ルを載置す る 回転テ ー ブル （ 120 ) と ， こ の 回転テ 一 プル （ Π0 ) を回転駆動す る 駆動装置 （ 121 ) と か ら 構成 さ れて い る ， 請求の 範囲第 38項に記載の装置。

41. 所定の観測位置を照明す る 照明条件可変な 照明装 置 （ 1 0 ) を配置 し ，

複数の サ ン プル を上記観測位置へ順次供 α し 上記観測位置 に供給 さ れた各サ ン プ ルを上記照明装 置 に よ る 照明下で撮像 し ，

撮像 に よ り 得 ら れ る 映像信号 に基づい て各サ ン プ ル の特徴量を計測 し ，

計測 さ れた全サ ン プルの特徴量の 分散を算 lil し ， 上記照明装置の 照明条件を変え な が ら ， 照明条件 ご と の 分散を求め， 分散が最小 と な る 照明条件を検索す る ，

照明条件設定支援方法。

4 2 . レ ン ズ と 必要な接写 リ ン グが着脱 自 在 な 力 メ よ る 影条件を決定す る た め に，

カ メ ラ の視野情報 と ， 撮影対象 に対す る カ メ ラ の 設 置距離情報 と ， レ ン ズ の情報 と ， 接写 リ ン グの情報の う ち の少な く と も 2 つ の情報を入力す る た め の 入力装 置，

上記入力装置か ら 入力 さ れた少な く と も 2 つ の情報 を用 い て残 り の情報を算出す る 演算装置， お よ び

上記演算装置 に よ る 演算結果 に よ っ て表わ さ れ る 上 記残 り の情報を表示す る 表示装置，

を備え た撮影条件決定支援装置。