(57)【要約】【課題】正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、広範囲の負事例のワークを評価する視覚検査装置の評価システムを提供する。【解決手段】負事例画像合成部２４は、３Ｄ画像生成部２２において擬似的に生成したワークの疑似３Ｄ画像に、２Ｄ不良部分画像生成部２３で生成した２Ｄ不良部分画像を貼り付けて３Ｄ負事例画像を合成する。検査装置１３は、合成された３Ｄ負事例画像を擬似的に撮影した疑似２Ｄ画像を用いて視覚検査装置の評価を行う。２Ｄ不良部分画像として例えば傷や変色などの不良部分を数多く蓄積することにより、擬似的なワークの疑似３Ｄ画像に２Ｄ不良部分画像を貼り付けるだけで、容易に負事例のワークに相当する３Ｄ負事例画像が作成される。この３Ｄ負事例画像を利用することにより、視覚検査装置は幅広い負事例のワークについて評価される。【選択図】図１
2010281786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査設備に設けられているカメラで検査対象であるワークを撮影して、前記カメラで撮影した２Ｄの撮影画像に基づいて前記ワークを検査する視覚検査装置を評価する評価システムであって、
前記ワークを擬似的に形成する基礎となるワークデータを取得するワークデータ取得手段と、
前記ワークデータ取得手段で取得した前記ワークデータから前記ワークの疑似３Ｄ画像を生成する３Ｄ画像生成手段と、
有色の不良部分および無色透明の所定形状の背景を含み前記ワークに生じる不良を仮想的に表現した２Ｄ不良部分画像を生成する２Ｄ不良部分画像生成手段と、
前記３Ｄ画像生成手段で生成した前記疑似３Ｄ画像に、前記２Ｄ不良部分画像生成手段で生成した前記２Ｄ不良部分画像を貼り付け、前記不良部分を有する擬似的な前記ワークの３Ｄ負事例画像を合成する負事例画像合成手段と、
前記２Ｄ不良部分画像が貼り付けられた前記３Ｄ負事例画像を、前記カメラによる撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影した疑似２Ｄ画像を作成する２Ｄカメラ画像作成手段と、
前記２Ｄカメラ画像作成手段で作成した前記疑似２Ｄ画像を検査対象疑似２Ｄ画像として取得し、予め設定されている検査プログラムにしたがって前記検査対象疑似２Ｄ画像から前記ワークを検査する検査手段と、
を備えることを特徴とする視覚検査装置の評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚検査装置の評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばロボットのアームの先端に取り付けたカメラや検査設備に固定されたカメラによって検査対象であるワークを撮影し、この撮影した画像を用いてワークを検査する視覚検査装置が公知である。このような視覚検査装置は、実際の使用時の検査設備において適正な検査結果が得られるように事前に検査結果の評価、および判断基準を調整する必要がある。例えば、特許文献１の場合、実際の検査設備にワークを設置し、実物のワークを撮影することにより、視覚検査装置の評価を実施している。特許文献１の場合、実物のワークのうち検査に合格するワーク、いわゆる正事例のワークを撮影し、この撮影した画像を用いて視覚検査装置を評価している。
【０００３】
一方、視覚検査装置およびこれを用いてワークを検査する視覚検査プログラムの検査精度を高めるためには、正事例のワークだけでなく、検査に不合格となるワーク、いわゆる負事例のワークについても、視覚検査装置および視覚検査プログラムがどのような挙動を示すか評価する必要がある。しかしながら、負事例のワークは、例えば正事例のワークに、傷や変色などの検査不合格の原因となる不良部分を付加して作成する必要がある。そのため、視覚検査装置および視覚検査プログラムの評価のためだけに、敢えて正事例のワークに不良部分を付加しなければならず、現実的でないという問題がある。また、想定される負事例のすべてについて対応する負事例のワークを入手することも困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１３９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、広範囲の負事例のワークを評価する視覚検査装置の評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は、カメラによる撮影で取得した画像を検査用として画像処理する場合、実際にカメラで撮影して取得した画像と、擬似的に作成した負事例画像とがほぼ同一であることを見出した。請求項１記載の発明では、３Ｄ（三次元）画像作成手段において擬似的に生成したワークの３Ｄ画像に、２Ｄ（二次元）不良部分画像生成手段で生成した２Ｄ不良部分画像を貼り付けている。視覚検査装置の評価は、仮に実物のワークを用いる場合でも、最終的にはワークを撮影した画像すなわち２Ｄ画像によって行われる。そのため、ワークの擬似的な３Ｄ画像に２Ｄ不良部分画像を貼り付けても、結果として撮影される画像は実物のワークを撮影した画像とほぼ同一の疑似２Ｄ画像となる。また、不良部分を表わす２Ｄ不良部分画像は、例えば視覚検査装置におけるワークの撮像方向を考慮して任意に表現可能である。視覚検査装置の評価に疑似２Ｄ画像を利用する場合、カメラで実際に撮影する画像も奥行のない２Ｄ画像となる。その結果、ワークの３Ｄ画像に２Ｄ不良部分画像を貼り付けても、あたかも３Ｄの不良部分を有するワークを撮影したものと同等の疑似２Ｄ画像が作成される。これにより、２Ｄ不良部分画像として例えば傷や変色などの不良部分を数多く蓄積することにより、擬似的なワークの３Ｄ画像に２Ｄ不良部分画像を貼り付けるだけで、容易に負事例のワークに相当する３Ｄ負事例画像が作成される。この３Ｄ負事例画像を利用することにより、視覚検査装置は幅広い負事例のワークについて評価される。したがって、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、視覚検査装置において広範囲の負事例のワークを評価することができ、視覚検査装置の検査精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による視覚検査装置の評価システムを示すブロック図
【図２】本発明の一実施形態による評価システムの検査データファイルの構成を示す模式図
【図３】本発明の一実施形態による評価システムの処理の流れを示す概略図
【図４】本発明の一実施形態による評価システムのデータの流れを示す模式図
【図５】本発明の一実施形態による評価システムの２Ｄ不良部分画像を示す模式図
【図６】本発明の一実施形態による評価システムを検証するために用いる実画像と疑似画像との関係を示す説明図
【図７】評価システムを検証するための二値差分画像の抽出の流れを示す概略図
【図８】正事例および負事例の実画像から二値差分画像を生成するまでの流れを示す模式図
【図９】正事例および負事例の疑似画像から疑似二値差分画像を生成するまでの流れを示す模式図
【図１０】視覚検査装置の一例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による視覚検査装置の評価システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
（視覚検査装置）
まず、図１０に示す視覚検査装置１００について説明する。なお、図１０に示す視覚検査装置１００は、実体的なものであり、本実施形態の視覚検査装置の評価システムと直接の関係はないが、以降の理解を容易にするために説明する。視覚検査装置１００は、検査設備１０１、カメラ１０２および処理装置１０３を備えている。検査設備１０１では、実際に検査対象となるワーク１０４が検査される。カメラ１０２は、検査設備１０１に設けられている。カメラ１０２は、検査設備１０１に固定、または検査設備１０１に設けられているロボット１０５に取り付けられている。カメラ１０２を検査設備１０１に固定する場合、ワーク１０４は常に一定の位置から撮影される。一方、カメラ１０２をロボット１０５に取り付ける場合、ワーク１０４は周囲の任意の位置から撮影される。カメラ１０２を検査設備１０１に固定するか、ロボット１０５に取り付けるかは、ワーク１０４の検査の種類に応じて任意に選択することができる。
【０００９】
処理装置１０３は、例えばパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」）などで構成されており、カメラ１０２で撮影したワーク１０４の撮影画像に基づいてワーク１０４の検査を実施する。処理装置１０３は、予め設定されている視覚検査プログラムにしたがってワーク１０４の検査を実施する。具体的には、処理装置１０３は、視覚検査プログラムを実行することにより、カメラ１０２で撮影したワーク１０４の平面画像すなわち２Ｄ画像を取得する。この場合、処理装置１０３は、カメラ１０２で撮影した実際のワーク１０４の画像すなわちワーク１０４の実像を取得する。そして、処理装置１０３は、取得したワーク１０４の２Ｄ画像を二値化処理し、二値化処理した画像に基づいてワーク１０４の検査を実施する。ここで検査項目としては、例えばワーク１０４の傷や変色の有無、ワーク１０４の全体および各部の寸法、ならびにワーク１０４の形状などが含まれる。
【００１０】
以上のような視覚検査装置１００は、実際にカメラ１０２でワーク１０４を撮影する。そのため、視覚検査装置１００を評価する場合、視覚検査装置１００を実際に構築し、ワーク１０４の実物を利用した実像の２Ｄ画像を取得する必要がある。このうち、実物のワーク１０４のうち検査に合格するワーク、いわゆる正事例のワークおよびその画像は、製品と流通するワークを入手することにより容易に取得可能である。一方、視覚検査装置１００およびこれを用いてワーク１０４を検査する視覚検査プログラムの検査精度を高めるためには、正事例のワークだけでなく、検査に不合格となるワーク、いわゆる負事例のワークについても、視覚検査装置１００および視覚検査プログラムがどのような挙動を示すか評価する必要がある。しかしながら、負事例のワークは、例えば正事例のワークに、傷や変色などの検査不合格の原因となる不良部分を付加して作成する必要がある。そのため、視覚検査装置１００および視覚検査プログラムの評価のためだけに、敢えて正事例のワークに不良部分を付加しなければならず現実的でない。また、想定される負事例のすべてについて負事例のワークを入手することも困難である。
そこで、以下に説明する本実施形態の視覚検査装置の評価システムは、実際の視覚検査装置で実際のワークを取得しなくても検査結果を評価することを目的としている。
【００１１】
（本実施形態による評価システム）
図１に示すように本実施形態の評価システム１０は、制御装置１１、画像生成装置１２、検査装置１３、記憶装置１４および表示装置１５を備えている。評価システム１０は、図１０に示すような視覚検査装置１００を仮想的な世界に擬似的に構築し、この構築した仮想的な視覚検査装置１００、および視覚検査装置１００で実行される視覚検査プログラムの評価を実施する。
【００１２】
評価システム１０は、例えばパソコンにおいて、評価プログラムを実行することによりソフトウェア的に実現されている。なお、評価システム１０は、ソフトウェア的な実現だけでなく、ハードウェア的に実現してもよい。制御装置１１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータで構成されており、上述の視覚検査プログラムおよび評価プログラムを実行することにより、評価システム１０の全体を制御する。
【００１３】
画像生成装置１２は、ワークデータ取得部２１、疑似３Ｄ画像生成部２２、２Ｄ不良部分画像生成部２３、負事例画像合成部２４、２Ｄカメラ画像作成部２５、２Ｄ画像送信部２６および記憶データ送信部２７を有している。ワークデータ取得部２１は、ワークを擬似的に形成する基礎となるワークデータを取得する。ワークデータ取得部２１は、入力部２８から入力されたワークデータを取得する。入力部２８は、ワークデータを構成する各種のパラメータが入力される。入力部２８は、例えばキーボードやマウスなどによる機械的な入力、およびＣＤやＨＤＤなどによる光学的または磁気的な入力が行われる。ワークデータ取得部２１で取得されるワークデータは、検査対象となるワークを擬似的に形成する基礎となるデータである。ワークデータは、例えばワークの形状、寸法および表面の状態などを含んでいる。ワークデータは、例えばワークの３Ｄ−ＣＡＤによるデータによって３次元のデータとして入力される。なお、ワークデータ取得部２１は、ワークデータに限らず周辺データをあわせて取得してもよい。周辺データは、検査条件を擬似的に形成する基礎となるデータである。周辺データは、例えばワークを照射する光の方向、強さおよび色温度など、検査設備において時々刻々と変化する検査環境に関するデータを含んでいる。
【００１４】
疑似３Ｄ画像生成部２２は、ワークデータ取得部２１で取得したワークデータからワークの疑似３Ｄ画像を生成する。これにより、疑似３Ｄ画像生成部２２は、実際の検査設備で検査される対象となるワークに近似した疑似３Ｄ画像を生成する。この場合、疑似３Ｄ画像生成部２２は、周辺データも考慮して疑似３Ｄ画像を生成してもよい。このように、疑似３Ｄ画像生成部２２は、ワークデータおよび必要に応じて周辺データに基づいてシミュレートしたワークを疑似３Ｄ画像として生成する。
【００１５】
２Ｄ不良部分画像生成部２３は、ワークに生じる不良を仮想的に表現した２Ｄ不良部分画像を生成する。２Ｄ不良部分画像は、ワークに生じる不良として考えられる傷および変色などを表現する二次元の画像である。２Ｄ不良部分画像生成部２３は、例えば入力部２８からの入力によって任意の２Ｄ不良部分画像を作成することができる。２Ｄ不良部分画像生成部２３は、作成した２Ｄ不良部分画像を例えば制御装置１１の図示しない記憶部などに蓄積する。そのため、２Ｄ不良部分画像生成部２３は、記憶部に蓄積した２Ｄ不良部分画像を読み出すことにより任意の２Ｄ不良部分画像を取得することもできる。
【００１６】
負事例画像合成部２４は、疑似３Ｄ画像生成部２２で生成した疑似３Ｄ画像に、２Ｄ不良部分画像生成部２３で生成した２Ｄ不良部分画像を貼り付ける。これにより、負事例画像合成部２４は、疑似３Ｄ画像の一部に２Ｄ不良部分画像を貼り付けた擬似的なワークの３Ｄ負事例画像を合成する。すなわち、負事例画像合成部２４は、疑似３Ｄ画像として生成された擬似的なワークの三次元画像の一部に、あたかも二次元の不良部分を表現した２Ｄ不良部分画像のシールを貼り付けたような３Ｄ負事例画像を合成する。
【００１７】
２Ｄカメラ画像作成部２５は、負事例画像合成部２４で疑似３Ｄ画像と２Ｄ不良部分画像とを合成することにより生成した３Ｄ負事例画像から疑似２Ｄ画像を作成する。具体的には、２Ｄカメラ画像作成部２５は、負事例画像合成部２４で生成した３Ｄ負事例画像を、実際の視覚検査装置１００のカメラ１０２による撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影する。この場合、２Ｄカメラ画像作成部２５は、３Ｄ負事例画像を実際のカメラで撮影するのではなく、あくまでも擬似的に作成した３Ｄ負事例画像を、カメラ１０２の撮影範囲と一致する指定範囲から擬似的に撮影する。これにより、２Ｄカメラ画像作成部２５は、３Ｄ負事例画像を擬似的に撮影した疑似２Ｄ画像をソフトウェア的に作成する。これら、疑似３Ｄ画像生成部２２による疑似３Ｄ画像の生成、２Ｄ不良部分画像生成部２３による２Ｄ不良部分画像の作成、負事例画像合成部２４による３Ｄ負事例画像の合成、および２Ｄカメラ画像作成部２５による疑似２Ｄ画像の作成は、いずれもソフトウェア的に一連の処理として実行される。
【００１８】
２Ｄ画像送信部２６は、２Ｄカメラ画像作成部２５で作成した疑似２Ｄ画像を疑似２Ｄ画像データとして検査装置１３へ送信する。また、記憶データ送信部２７は、２Ｄカメラ画像作成部２５で作成した疑似２Ｄ画像データ、およびこの疑似２Ｄ画像の作成条件データを記憶装置１４へ送信する。作成条件データは、２Ｄカメラ画像作成部２５で疑似２Ｄ画像を作成するために使用したワークデータおよび２Ｄ不良部分画像の種類を示すデータなど、疑似２Ｄ画像を作成するために設定した条件に関するデータを含んでいる。これにより、２Ｄカメラ画像作成部２５で疑似２Ｄ画像が作成されると、２Ｄ画像送信部２６はこの疑似２Ｄ画像の疑似２Ｄ画像データを検査装置１３へ送信し、記憶データ送信部２７はこの疑似２Ｄ画像データを作成条件データとともに記憶装置１４へ送信する。
【００１９】
検査装置１３は、特許請求の範囲の検査手段に相当し、検査プログラム取得部３１、プログラム実行部３２、２Ｄ画像付与部３３および検査結果送信部３４を有している。検査プログラム取得部３１は、例えば制御装置１１の図示しない記憶部に記憶されている検査プログラムを取得する。検査プログラムは、実際の視覚検査装置１００におけるワーク１０４の検査のために予め設定されている。そのため、検査プログラム取得部３１は、予め設定され、図示しない記憶部に記憶されている検査プログラムを取得する。また、検査プログラムは、評価プログラムに含まれるサブルーチンの一つとして設定されている場合もある。この場合、検査プログラム取得部３１は、評価プログラムから検査プログラムを取得する。
【００２０】
プログラム実行部３２は、検査プログラム取得部３１で取得した検査プログラムを実行する。２Ｄ画像付与部３３は、プログラム実行部３２で実行される検査プログラムへ疑似２Ｄ画像を検査対象疑似２Ｄ画像として与える。すなわち、２Ｄ画像付与部３３は、画像生成装置１２の２Ｄ画像送信部２６から送信された疑似２Ｄ画像データを、プログラム実行部３２で実行されている検査プログラムへ、検査対象疑似２Ｄ画像データとして与える。プログラム実行部３２は、検査プログラムを実行することにより、２Ｄ画像付与部３３から与えられた検査対象疑似２Ｄ画像データに基づいて検査対象疑似２Ｄ画像を検査する。そして、検査結果送信部３４は、検査プログラムの実行の結果として得られた検査結果を記憶装置１４へ送信する。すなわち、検査結果送信部３４は、検査プログラムの実行によって検査対象疑似２Ｄ画像が検査されると、この検査結果を検査結果データとして記憶装置１４へ送信する。
【００２１】
記憶装置１４は、記憶領域部４１、受理部４２および対応部４３を有している。記憶領域部４１は、例えばＨＤＤなどの大容量記憶手段で構成されており、画像生成装置１２および検査装置１３から送信された各種のデータを記憶する。受理部４２は、画像生成装置１２の記憶データ送信部２７および検査装置１３の検査結果送信部３４から各種のデータを取得し、取得した各種のデータを記憶領域部４１に書き込む。具体的には、受理部４２は、画像生成装置１２の記憶データ送信部２７から疑似２Ｄ画像データおよび作成条件データを取得する。また、受理部４２は、検査装置１３の検査結果送信部３４から検査結果データを取得する。
【００２２】
対応部４３は、受理部４２で取得した各種のデータを対応させる、すなわち関連づけをする。具体的には、対応部４３は、画像生成装置１２の記憶データ送信部２７から送信された疑似２Ｄ画像データおよび作成条件データに、検査装置１３の検査結果送信部３４から送信されたその疑似２Ｄ画像すなわち検査対象疑似２Ｄ画像に対応する検査結果データを関連づけて記憶領域部４１に記憶する。つまり、図２に示すように、検査装置１３における検査対象となった検査対象疑似２Ｄ画像５１の疑似２Ｄ画像データ５２、この検査対象疑似２Ｄ画像５１の作成条件データ５３、およびこの検査対象疑似２Ｄ画像の検査結果データ５４を一つの検査データファイル５５として記憶領域部４１に記憶する。
【００２３】
表示装置１５は、例えば液晶ディスプレイなどで構成されている。表示装置１５は、記憶装置１４に記憶されている検査データファイル５５に基づいて画像や文字を表示する。具体的には、表示装置１５は、図２に示す検査データファイル５５を構成する疑似２Ｄ画像データ５２に基づく画像、作成条件データ５３に基づく作成条件、および検査結果データ５４に基づく検査結果を表示する。
【００２４】
次に、上記の構成による評価システム１０の処理の流れについて図３および図４に基づいて説明する。
評価システム１０によって視覚検査装置の評価を開始すると、画像生成装置１２のワークデータ取得部２１は入力部２８を経由してワークデータを取得する（Ｓ１０１）。このとき、ワークデータ取得部２１は、周辺データをあわせて取得してもよい。ワークデータは、ワークの形状などが三次元で表現されている。
【００２５】
ワークデータ取得部２１でワークデータが取得されると、画像生成装置１２の疑似３Ｄ画像生成部２２は取得したワークデータからワークの疑似３Ｄ画像を生成する（Ｓ１０２）。３Ｄ画像生成部２２は、例えば図１０に示すような視覚検査装置１００を仮想的に構築し、この仮想的な視覚検査装置１００でワークデータに基づいてシミュレーションを実行することにより、ワークの疑似３Ｄ画像を生成する。具体的には、３Ｄ画像生成部２２は、ワークデータ取得部２１で取得されたワークデータ６１から、ワークの疑似３Ｄ画像６２を作成する。この疑似３Ｄ画像６２は、ワークデータ６１に基づいて実際の視覚検査装置１００で検査対象となるワーク１０４が忠実に再現されている。なお、この疑似３Ｄ画像６２や視覚検査装置１００は、あくまでも仮想的なシミュレーションによって生成されるものであり、可視的に生成されるとは限らない。
【００２６】
疑似３Ｄ画像６２が生成されると、負事例画像合成部２４は３Ｄ負事例画像６３を合成する（Ｓ１０３）。負事例画像合成部２４は、３Ｄ画像生成部２２で生成した疑似３Ｄ画像６２に、２Ｄ不良部分画像生成部２３で生成した２Ｄ不良部分画像６４を貼り付ける。これにより、負事例画像合成部２４は、疑似３Ｄ画像６２の一部に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けた擬似的なワークの３Ｄ負事例画像６３を合成する。図５に示すように、２Ｄ不良部分画像６４は、傷や変色などを表現する有色の不良部分６５と、この不良部分６５を囲む所定の範囲に設定された無色透明の背景６６とを含んでいる。この背景６６は、例えば四角形などの多角形状、あるいは円や楕円形状など、不良部分６５を含む任意の形状に設定されている。２Ｄ不良部分画像生成部２３は、この２Ｄ不良部分画像６４を生成する。また、２Ｄ不良部分画像６４は、２Ｄの平面画像であるものの、不良部分６５の色彩や色調を変化させることにより例えば光源から照射される光を考慮した陰影が付されている。そのため、２Ｄ不良部分画像６４は、２Ｄの平面上に不良部分６５を立体的に表現している。
【００２７】
３Ｄ負事例画像６３が生成されると、２Ｄカメラ画像作成部２５は生成された３Ｄ負事例画像６３に基づいて疑似２Ｄ画像６７を作成する（Ｓ１０４）。２Ｄカメラ画像作成部２５は、例えば図１０に示すように仮想的な負事例画像合成部２４で再現された３Ｄ負事例画像６３を所定のカメラ位置から仮想的に撮影した画像をシミュレートして疑似２Ｄ画像６７を作成する。すなわち、２Ｄカメラ画像作成部２５は、図１０に示す実際の視覚検査装置１００のカメラ１０２でワーク１０４を撮影する位置と同じ位置から３Ｄ負事例画像６３を仮想的に撮影する。そして、２Ｄカメラ画像作成部２５は、仮想的に撮影した画像を疑似２Ｄ画像６７として作成する。この疑似２Ｄ画像６７も仮想的なワークの３Ｄ負事例画像６３に基づくシミュレートによって作成されるものであり、実際にカメラ１０２を用いて撮影することはない。この疑似２Ｄ画像６７は、３Ｄ負事例画像６３に基づくシミュレートによって可視的な画像として作成される。
【００２８】
一方、検査装置１３は、評価システム１０による視覚検査装置１００の評価の開始とともに、検査プログラムを取得する（Ｓ２０１）。検査プログラム取得部３１は、図示しない記憶部に記憶されている既定の検査プログラムを取得する。そして、プログラム実行部３２は、検査プログラム取得部３１で取得された検査プログラムを起動する（Ｓ２０２）。プログラム実行部３２で検査プログラムが実行されると、２Ｄ画像付与部３３は画像生成装置１２から疑似２Ｄ画像６７の送信があったか否かを判断する（Ｓ２０３）。２Ｄ画像付与部３３は、画像生成装置１２から疑似２Ｄ画像６７の送信がない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、疑似２Ｄ画像６７の送信があるまで待機する。
【００２９】
また、記憶装置１４は、評価システム１０による視覚検査装置１００の評価の開始とともに、起動される（Ｓ３０１）。そして、記憶装置１４の受理部４２は、画像生成装置１２から疑似２Ｄ画像６７の疑似２Ｄ画像データが送信されたか否かを判断する（Ｓ３０２）。受理部４２は、画像生成装置１２からこれらのデータの送信がない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、これらのデータの送信があるまで待機する。
【００３０】
Ｓ１０４において２Ｄカメラ画像作成部２５で疑似２Ｄ画像６７を作成すると、画像生成装置１２の２Ｄ画像送信部２６は作成された疑似２Ｄ画像６７、すなわちこの疑似２Ｄ画像６７のデータである疑似２Ｄ画像データを検査装置１３へ送信する（Ｓ１０５）。また、画像生成装置１２の記憶データ送信部２７は、作成された疑似２Ｄ画像６７の疑似２Ｄ画像データを記憶装置１４へ送信する（Ｓ１０６）。Ｓ１０５において２Ｄ画像送信部２６から検査装置１３へ疑似２Ｄ画像データが送信されると、検査装置１３の２Ｄ画像付与部３３はこの疑似２Ｄ画像データを取得する（Ｓ２０４）。また、Ｓ１０５において記憶データ送信部２７から記憶装置１４へ疑似２Ｄ画像データが送信されると、記憶装置１４の受理部４２はこの疑似２Ｄ画像データを取得する（Ｓ３０３）。そして、記憶装置１４の受理部４２は、検査装置１３から疑似２Ｄ画像６７の検査結果データ５４が送信されたか否かを判断する（Ｓ３０４）。受理部４２は、検査装置１３から検査結果データ５４の送信がない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、検査結果データ５４の送信があるまで待機する。
【００３１】
検査装置１３の２Ｄ画像付与部３３は、Ｓ２０４において画像生成装置１２の２Ｄ画像送信部２６から疑似２Ｄ画像６７の疑似２Ｄ画像データを取得すると、取得した疑似２Ｄ画像データをプログラム実行部３２で実行されている検査プログラムへ検査対象疑似２Ｄ画像データとして与える（Ｓ２０５）。これにより、プログラム実行部３２は、既定の検査プログラムに基づいて、与えられた検査対象疑似２Ｄ画像データに基づく疑似２Ｄ画像、すなわち検査対象疑似２Ｄ画像５１の検査を実行する（Ｓ２０６）。プログラム実行部３２は、検査対象疑似２Ｄ画像５１と予め設定されているマスター画像とを比較することにより、検査対象疑似２Ｄ画像５１の検査を実行する。マスター画像は、検査の基準となる画像、すなわち正事例の画像であり、予め所定の条件で作成されている。プログラム実行部３２は、Ｓ２０６で検査を実行すると、検査の結果として検査結果データ５４を作成する（Ｓ２０７）。検査結果データ５４は、例えば検査の対象となったワークの検査対象疑似２Ｄ画像５１が検査に合格した良品であるか検査に不合格の不良品のいずれであるかを示す判定結果などを含んでいる。
【００３２】
Ｓ２０７においてプログラム実行部３２で検査結果データ５４が作成されると、検査装置１３の検査結果送信部３４は作成された検査結果データ５４を記憶装置１４へ送信する（Ｓ２０８）。Ｓ２０８において検査結果送信部３４から記憶装置１４へ検査結果データ５４が送信されると、記憶装置１４の受理部４２はこの検査結果データ５４を取得する（Ｓ３０５）。記憶装置１４は、受理部４２において検査装置１３から検査結果データ５４を取得すると、対応部４３においてＳ３０３で画像生成装置１２から取得した疑似２Ｄ画像データ５２とＳ３０５で取得した検査結果データ５４とを対応づけて検査データファイル５５として記憶領域部４１に記憶させる（Ｓ３０６）。対応部４３は、Ｓ３０３において取得した疑似２Ｄ画像データ５２と、Ｓ３０５において取得した検査結果データ５４とを、一つの検査データファイル５５として記憶領域部４１に書き込む。画像生成装置１２は、Ｓ１０６において疑似２Ｄ画像データ５２を記憶装置１４へ送信した後、次の検査対象が設定されているが否かを判断する（Ｓ１０７）。画像生成装置１２は、次の検査対象が設定されているとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、Ｓ１０１へリターンし、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。画像生成装置１２は、次の検査対象が設定されていないとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００３３】
表示装置１５は、評価システム１０による視覚検査装置１００の評価が開始されると、必要な情報を表示する。そして、Ｓ３０６において記憶された検査データファイル５５に基づいて画像や文字を評価画面として表示する。すなわち、表示装置１５は、疑似２Ｄ画像データ５２および検査結果データ５４に基づく画像や文字を評価画面として表示する。さらに、表示装置１５は、Ｓ１０１でワークデータが変更されるたびに疑似２Ｄ画像データ５２および検査結果データ５４を表示する。
【００３４】
（画像の精度）
次に、実際にカメラ１０２を用いて撮影したワーク１０４の実画像に対する上述の画像生成装置１２で生成したワークの３Ｄ負事例画像６３に基づく疑似２Ｄ画像６７の精度について説明する。
疑似２Ｄ画像６７の精度を検証するために、物理的な傷を付けた実物のワークの画像と、疑似３Ｄ画像６２に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けた疑似２Ｄ画像６７とを対比した。具体的には、正事例の実物のワークに物理的な傷を付けることにより、傷が付けられたワークが得られる。図６（Ａ）は正事例のワークを撮影した実正事例画像２０１であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す正事例に傷を付けたワークを撮影した実負事例画像２０２である。また、図６（Ｃ）はワークデータから形成した疑似３Ｄ画像６２を示す疑似正事例画像２０３であり、図６（Ｄ）は２Ｄ不良部分画像６４を示す不良部分画像２０４である。この図６（Ｃ）に示す疑似３Ｄ画像６２に図６（Ｄ）に示す２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けて画像を合成した後、図６（Ｂ）と同様の位置から擬似的にカメラ撮影した画像が疑似負事例画像２０５となる。この疑似負事例画像２０５は、疑似２Ｄ画像６７に相当する。
【００３５】
検証のために、図６（Ａ）に示す実正事例画像２０１と図６（Ｂ）に示す実負事例画像２０２との差分を、図６（Ｃ）に示す疑似正事例画像２０３と図６（Ｅ）に示す疑似負事例画像２０５との差分と比較した。差分の比較手順は、次の通りである。すなわち、図７に示すように、正事例画像３０１および負事例画像３０２をそれぞれ予め設定された任意の閾値Ｘにおいて二値化する。そして、二値化によって得られた二値正事例画像３０３と二値負事例画像３０４とから差分を抽出し、二値差分画像３０５が生成される。
【００３６】
例えば図８に示すように、実物のワークを撮影した画像の場合、実正事例画像２０１および実負事例画像２０２は、それぞれ所定の閾値Ｘを用いて二値化される。これにより、実二値正事例画像２０１ａおよび実二値負事例画像２０２ａが得られる。この実二値正事例画像２０１ａおよび実二値負事例画像２０２ａの差分から、実二値差分画像４００が得られる。同様に、例えば図９に示すように、画像生成装置１２で生成した疑似画像の場合、疑似正事例画像２０３および疑似負事例画像２０５は、それぞれ実物と同様の閾値Ｘを用いて二値化される。これにより、疑似二値正事例画像２０３ａおよび疑似二値負事例画像２０５ａが得られる。この疑似二値正事例画像２０３ａおよび疑似二値負事例画像２０５ａの差分から、疑似二値差分画像５００が得られる。
【００３７】
上記の処理によって得られた実二値差分画像４００と疑似二値差分画像５００とを比較すると、図８に示す実二値差分画像４００および図９に示す疑似二値差分画像５００からも明らかなように、不良部分すなわち傷として抽出された部分はほぼ一致する。これにより、疑似３Ｄ画像６２に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けて３Ｄ負事例画像６３を合成し、合成した３Ｄ負事例画像６３を擬似的に撮影した疑似２Ｄ画像６７（疑似正事例画像２０３に相当）を用いても、正事例のワークに対し物理的に傷を付けることにより生成した負事例のワークと同様の検査結果が得られることが検証された。
【００３８】
以上説明した一実施形態によると、負事例画像合成部２４は、３Ｄ画像生成部２２において擬似的に生成したワークの疑似３Ｄ画像６２に、２Ｄ不良部分画像生成部２３で生成した２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けている。視覚検査装置１００の評価は、仮に実物のワーク１０４を用いる場合でも、最終的にはワーク１０４を撮影した画像すなわち２Ｄ画像によって行われる。そのため、ワークの疑似３Ｄ画像６２に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けても、結果として撮影される画像は実物のワーク１０４を撮影した画像とほぼ同一の疑似２Ｄ画像６７となる。また、不良部分を表わす２Ｄ不良部分画像６４は、例えば視覚検査装置１００におけるワークの撮像方向を考慮して任意に表現可能である。視覚検査装置１００の評価に疑似２Ｄ画像６７を利用する場合、カメラ１０２で実際に撮影する画像も奥行のない２Ｄ画像となる。その結果、擬似的なワークの疑似３Ｄ画像６２に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けても、あたかも３Ｄの不良部分を有するワークを撮影したものと同等の疑似２Ｄ画像６７が作成される。これにより、２Ｄ不良部分画像６４として例えば傷や変色などの不良部分を数多く蓄積することにより、擬似的なワークの疑似３Ｄ画像６２に２Ｄ不良部分画像６４を貼り付けるだけで、容易に負事例のワークに相当する３Ｄ負事例画像６３が作成される。この３Ｄ負事例画像６３を利用することにより、視覚検査装置１００は幅広い負事例のワークについて評価される。したがって、正事例および負事例の実物のワークを入手することなく、視覚検査装置１００において広範囲の負事例のワークを評価することができ、視覚検査装置１００の検査精度を高めることができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
図面中、１０は評価システム、１２は画像生成装置、１３は検査装置（検査手段）、１４は記憶装置、１５は表示装置、２１はワークデータ取得部、２２は３Ｄ画像生成部、２３は２Ｄ不良部分画像生成部、２４は負事例画像合成部、２５は２Ｄカメラ画像作成部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図１０】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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