(57)【要約】【課題】回転運動と並進運動を同時にしている撮像対象物の外周の展開画像を得ること。また、撮像対象物の回転速度が不安定であったり、不明であったりする場合にも歪の少ない展開画像を得ること。【解決手段】本発明に係る撮像装置は、撮像対象物１００に回転運動と並進運動を同時に行わせる搬送部１０と、撮像対象物１００が撮影範囲２１内で少なくとも１回転するように設置されたエリアセンサ２０と、エリアセンサ２０により時系列に沿って撮影された複数の画像の少なくとも一部分を繋ぎ合わせて、撮像対象物１００の外周の展開画像を作成する画像処理部３０と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物に回転運動と並進運動を同時に行わせる搬送部と、
前記撮像対象物が撮影範囲内で少なくとも１回転するように設置されたエリアセンサと、
前記エリアセンサにより時系列に沿って撮影された複数の画像の少なくとも一部分を繋ぎ合わせて、前記撮像対象物の外周の展開画像を作成する画像処理部と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記複数の画像から、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出し、当該切り出された部分を繋ぎ合わせることにより撮像対象物の外周の展開画像を作成する請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、一の切り出された部分の一部分が、他の切り出された部分と一致する位置を検出することにより、当該一の切り出された部分と当該他の切り出された部分との位置合わせを行う請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向中央に位置する部分である請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向左右に偏って位置する部分である請求項３記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、前記複数の画像から、前記撮像対象物の重心の位置を検出し、当該検出された重心の位置に基づいて、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出す請求項２記載の撮像装置。
【請求項７】
前記エリアセンサの撮影速度及び前記切り出された部分の幅は、前記エリアセンサの撮影間隔中に前記撮像対象物の表面が回転移動する回転移動量が、前記切り出された部分の幅に対応する長さより小さくなるように設定されている請求項２記載の撮像装置。
【請求項８】
さらに、前記撮像対象物に取り付けられ、非回転対称のパターンを表面に備えた検出冶具を有する請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
回転運動と並進運動を同時に行う撮像対象物を、エリアセンサを用いて、撮影範囲内で少なくとも１回転するように時系列に沿って撮影する撮影ステップと、
前記エリアセンサにより撮像された複数の画像の少なくとも一部分を繋ぎ合わせて、前記撮像対象物の外周の展開画像を作成する作成ステップと、
を有する撮像方法。
【請求項１０】
前記作成ステップは、前記複数の画像から、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出し、当該切り出された部分を繋ぎ合わせることにより撮像対象物の外周の展開画像を作成する請求項９記載の撮像方法。
【請求項１１】
前記作成ステップは、一の切り出された部分の一部分が、他の切り出された部分と一致する位置を検出することにより、当該一の切り出された部分と当該他の切り出された部分との位置合わせを行う請求項１０記載の撮像方法。
【請求項１２】
前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向中央に位置する部分である請求項１１記載の撮像方法。
【請求項１３】
前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向左右に偏って位置する部分である請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記作成ステップは、前記複数の画像から、前記撮像対象物の重心の位置を検出し、当該検出された重心の位置に基づいて、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出す請求項１０記載の撮像方法。
【請求項１５】
前記エリアセンサの撮影速度及び前記切り出された部分の幅は、前記エリアセンサの撮影間隔中に前記撮像対象物の表面が回転移動する回転移動量が、前記切り出された部分の幅に対応する長さより小さくなるように設定されている請求項１０記載の撮像方法。
【請求項１６】
さらに、前記撮像対象物に、非回転対称のパターンを表面に備えた検出冶具を取り付けるステップを有する請求項９記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関し、特に、撮像対象物の外周の展開画像を取得する撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の外観検査等のために、撮像対象物である物品の外周の展開画像を取得する撮像装置が知られている。例えば、特許文献１には、撮像対象物である被検査物体をモータにより回転させ、その外周面をラインセンサにより撮影することにより、非検査物体の展開画像を取得する装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３９９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の装置では、撮像対象物をラインセンサの正面で停止させた状態で回転させなければならず、連続して搬送されてくる撮像対象物の外周の展開画像を高速に取得することは困難である。また、展開画像の作成にあたっては、撮像対象物の回転速度とラインセンサの撮影速度とを同期させなければならず、撮像対象物の回転速度が不安定であったり、不明であったりする場合には作成される展開画像は歪んでしまう。
【０００４】
本発明はかかる観点に鑑みてなされたものであって、その第一の目的は、回転運動と並進運動を同時にしている撮像対象物の外周の展開画像を得ることである。また、本発明の第二の目的は、撮像対象物の回転速度が不安定であったり、不明であったりする場合にも歪の少ない展開画像を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、撮像対象物に回転運動と並進運動を同時に行わせる搬送部と、前記撮像対象物が撮影範囲内で少なくとも１回転するように設置されたエリアセンサと、前記エリアセンサにより時系列に沿って撮像された複数の画像の少なくとも一部分を繋ぎ合わせて、前記撮像対象物の外周の展開画像を作成する画像処理部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記画像処理部は、前記複数の画像から、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出し、当該切り出された部分を繋ぎ合わせることにより撮像対象物の外周の展開画像を作成することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記画像処理部は、一の切り出された部分の一部分が、他の切り出された部分と一致する位置を検出することにより、当該一の切り出された部分と当該他の切り出された部分との位置合わせを行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向中央に位置する部分であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向左右に偏って位置する部分であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記画像処理部は、前記複数の画像から、前記撮像対象物の重心の位置を検出し、当該検出された重心の位置に基づいて、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出すことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る撮像装置の一態様では、前記エリアセンサの撮影速度及び前記切り出された部分の幅は、前記エリアセンサの撮影間隔中に前記撮像対象物の表面が回転移動する回転移動量が、前記切り出された部分の幅に対応する長さより小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる撮像装置は、さらに、前記撮像対象物に取り付けられ、非回転対称のパターンを表面に備えた検出冶具を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る撮像方法は、回転運動と並進運動を同時に行う撮像対象物を、エリアセンサを用いて、撮影範囲内で少なくとも１回転するように時系列に沿って撮影する撮影ステップと、前記エリアセンサにより撮像された複数の画像の少なくとも一部分を繋ぎ合わせて、前記撮像対象物の外周の展開画像を作成する作成ステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る撮像方法は、前記作成ステップは、前記複数の画像から、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出し、当該切り出された部分を繋ぎ合わせることにより撮像対象物の外周の展開画像を作成することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る撮像方法は、前記作成ステップは、一の切り出された部分の一部分が、他の切り出された部分と一致する位置を検出することにより、当該一の切り出された部分と当該他の切り出された部分との位置合わせを行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る撮像方法は、前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向中央に位置する部分であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る撮像方法は、前記一部分は、一の前記切り出された部分の幅方向左右に偏って位置する部分であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る撮像方法は、前記作成ステップは、前記複数の画像から、前記撮像対象物の重心の位置を検出し、当該検出された重心の位置に基づいて、前記撮像対象物の正面部分を含む部分を切り出すことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る撮像方法は、前記エリアセンサの撮影速度及び前記切り出された部分の幅は、前記エリアセンサの撮影間隔中に前記撮像対象物の表面が回転移動する回転移動量が、前記切り出された部分の幅に対応する長さより小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る撮像方法は、さらに、前記撮像対象物に、非回転対称のパターンを表面に備えた検出冶具を取り付けるステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上の本発明によれば、回転運動と並進運動を同時にしている撮像対象物の外周の展開画像を得ることができる。また、撮像対象物の回転速度が不安定であったり、不明であったりする場合にも歪の少ない展開画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の好適な第１の実施形態を、図１〜８を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る撮像装置１を示す図である。撮像装置１は、搬送部１０、エリアセンサ２０及び画像処理部３０から成っている。
【００２４】
搬送部１０は、撮像対象物１００を図中Ａで示す方向に並進運動させると同時に、図中Ｂで示す方向に回転運動させる。搬送部１０は、自由回転可能な複数の軸１１、台座１２、ピニオン１３及びラック１４を有している。
【００２５】
軸１１は、図示しない機構、たとえば、チェーンにひかれて図中Ａ方向に並進運動する。それぞれの軸１１は自由回転可能に支持されており、好ましくは等間隔に配置される。軸１１には台座１２が取り付けられており、撮像対象物１００を支持するようになっている。なお、撮像対象物１００を支持する方式は特に限定されないが、例えば、台座１２を真空チャックとして、負圧により撮像対象物１００を吸着したり、台座１２に爪を設け、撮像対象物１００を把持するようにしたりすることができる。軸１１にはピニオン１３が固定されており、ラック１４と噛み合うようになっている。ラック１４はエリアセンサ２０の正面に固定されている。
【００２６】
この搬送部１０によれば、Ａ方向に並進運動している軸１１は、エリアセンサ２０の正面にくると、ピニオン１３とラック１４とが噛み合い、Ｂ方向に回転する。その結果、撮像対象物１００も、軸１１の回転に伴い、回転運動をすることになる。その後、ピニオン１３とラック１４の噛み合いが外れると、軸１１は回転を停止し、したがって、撮像対象物１００も回転を停止する。このように、エリアセンサ２０の正面でのみ撮像対象物１００が回転運動をし、それ以外では回転を停止するようにすると、台座１２と撮像対象物１００との取り付け・取り外しが容易である。しかし、撮像対象物１００が常時回転するようにしてもよい。
【００２７】
また、撮像対象物１００を回転させる機構は、ラックピニオンに限定されない。摩擦により軸１１を回転させても、モータによりそれぞれの軸１１を回転させてもよく、その他のいかなる機構を用いてもよい。さらに、回転方向は本実施形態では反時計周りであるが、時計周りであってもよい。
【００２８】
エリアセンサ２０は、二次元の画像を時系列に沿って間欠的に連続して撮影する装置であり、撮影された画像は電子画像として画像処理部３０に出力される。本明細書では、以後、エリアセンサ２０が一秒当たり撮影できる画像の枚数を撮影速度と呼び、また、一の画像を撮影してから次の画像を撮影するまでの時間間隔を撮影間隔と呼ぶ。
【００２９】
図中破線で示したのは、エリアセンサ２０により撮影される範囲である撮影範囲２１である。撮像対象物１００は、撮影範囲２１内を回転運動と並進運動を同時に行いながら通過するが、その際、撮影範囲２１内で少なくとも１回転以上の回転運動をするように、エリアセンサ２０は配置される。また、撮影範囲２１の背景には、単色のスクリーンを配置しておくと、撮像対象物１００と背景の区別が容易になるので好ましい。スクリーンの色は、撮像対象物１００と異なる色を選択すると良い。
【００３０】
画像処理部３０は、エリアセンサ２０が撮影した電子画像から、後述する画像処理により、撮像対象物１００の外周の展開画像を作成する。作成された展開画像は、図示しない外部機器に保存されたり、検査装置に利用されたりする。
【００３１】
画像処理部３０としては、中央処理装置、メモリ、記憶装置及び入出力部を備えた一般的なコンピュータを利用することができる。その際、画像処理部３０の機能は、その内部で実行されるプログラムによって実現される。かかるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体に記録して提供することも、コンピュータ読み取り可能な電気通信信号として、電気通信回線を介して提供してもよい。
【００３２】
撮像対象物１００には特に制限はないが、本実施形態では、表面に図案が印刷された円筒状物体である。図中では、そのような円筒状物体の例として、飲料用の缶を図示している。
【００３３】
続いて、撮像装置１が行う画像処理を、図２〜６を参照して説明する。図２は、撮像装置１が行う画像処理のフローチャートである。
【００３４】
まず、撮像装置１は、エリアセンサ２０により画像を撮影する（ステップＳ１）。撮影された画像は、画像処理部３０により撮像対象物１００の正面部分を検出可能か否か判定される（ステップＳ２）。この処理は、具体的には、画像中における背景と撮像対象物１００とを識別し、撮像対象物１００が画像中に占める領域を抽出した後、その並進運動方向における重心の位置を計算することにより行われる。もちろん、撮像対象物１００の正面部分を検出する方法は、これに限定されず、他の方法によってもよい。撮像対象物１００が撮影範囲２１に存在しない場合や、撮影範囲２１の端に部分的にかかっている場合など、撮像対象物１００の正面部分が検出できない場合には、ステップＳ１に戻る。撮像対象物１００の正面部分が検出できた場合には、当該画像から、撮像対象物１００の正面部分を含む部分を部分画像として切り出す（Ｓ３）。
【００３５】
図３は、撮影された画像から部分画像を切り出す様子を示す図である。同図中（ａ）は撮像対象物１００の正面部分が検出された画像の様子を（１フレーム目と呼ぶ）、同図中（ｂ）は続いて撮影された画像、すなわち２フレーム目の様子を、同図中（ｃ）は３フレーム目の様子を示している。１フレーム目では、画像４０ａには撮像対象物１００が映っており、その重心４１の位置は一点鎖線で示す位置である。そして、重心４１の位置は、撮像対象物１００の表面がエリアセンサ２０に対し正面を向いている位置であるから、画像処理部３０は、図示するように、この重心４１の位置、すなわち、撮像対象物１００の正面部分を含む部分を部分画像４２ａとして幅ｗの短冊状に切り出す。なお、撮像対象物１００の正面部分を含む部分を切り出すのは、撮像対象物１００の正面付近の部分は画像の歪が少ないのに対し、撮像対象物１００の周縁部分は画像が大きく歪むことによる。
【００３６】
図２に戻り、ステップＳ４では、展開画像としてのデータが既に存在しているか否かを判定する。この時点では、展開画像としてのデータはまだ存在していないので、ステップＳ５に進み、部分画像４２ａを展開画像４３ａとし、ステップＳ１へ戻り、次フレームの画像を取得する。
【００３７】
２フレーム目では、ステップＳ３において、図３（ｂ）に示すように、画像４０ｂから部分画像４２ｂを切り出す。部分画像４２ｂは、撮像対象物１００が回転しているため、部分画像４２ａを撮像対象物１００の回転方向にずらした位置の画像となる。続くステップＳ４では、展開画像４３ａが存在するため、さらにステップＳ６へと進む。
【００３８】
ステップＳ６では、展開画像４３ａと部分画像４２ｂとの位置合わせを行う。位置合わせの方法として、本実施形態では、テンプレートマッチングの手法を用いる。図４は、２フレーム目における位置合わせの様子を示す図である。画像処理部３０は、部分画像４２ｂの一部、この場合は、右端の矩形領域をテンプレート４４として取り出し、展開画像４３ａ中において、テンプレート４４と一致する領域を探索する。図中では、一致領域４５がテンプレート４４と一致することが検出されたものとする。検出に成功すると、画像処理部３０は、テンプレート４４と一致領域４５が重なり合うような展開画像４３ａと部分画像４２ｂとの相対位置を算出する。これによって位置合わせが行われる。さらに、画像処理部３０は、同図下段に示すように、展開画像４３ａに部分画像４２ｂを重ね、繋ぎ合わせてあらたな展開画像４３ｂを得る（ステップＳ７）。展開画像４３ｂは、エリアセンサ２０の撮影間隔中に撮像対象物１００が回転した回転移動量の分だけ、展開画像４３ａより長くなる。
【００３９】
続いてステップＳ８へ進み、展開画像４３ｂの、撮像対象物１００の回転方向の長さが所定値Ｌ以上であるか否かを判定する。この段階では否と判定され、再度ステップＳ１へ戻り３フレーム目の撮影を行う。
【００４０】
３フレーム目においても、これまで同様、画像４０ｃから部分画像４２ｃを切り出し（図３（ｃ））、ステップＳ６へと進む。図５は、３フレーム目における位置合わせの様子を示す図である。画像処理部３０は、２フレーム目同様に、テンプレート４４が一致する一致領域４５を検出し、展開画像４３ｂに部分画像４２ｃを重ね繋ぎ合わせて、展開画像４３ｃを得る。以下同様に、展開画像の長さが所定値Ｌに達するまでステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返し、展開画像の長さが所定値Ｌに達すると処理を終了する。
【００４１】
図６は、最終的に得られた展開画像４３ｘである。ここで、所定値Ｌの長さは任意で良いが、撮像対象物１００の全周の展開画像を得るためには、撮像対象物１００の外周長に対応する値より長い値とすればよい。こうして得られた展開画像４３ｘは、任意の外部機器に出力したり、画像処理部３０内部に保存したりすることができる。さらに、順次搬送される撮像対象物１００の外周の展開画像を続けて撮像する場合には、展開画像４３ｘを消去し、再度ステップＳ１へと戻れば良い。
【００４２】
なお、本実施形態では、ステップＳ８において、終了する条件として展開画像の長さを用いたが、これに限定されず、他の条件を用いてもよい。たとえば、時間による制限を行ってもよい。また、ステップＳ６においてテンプレート４４が一致する一致領域４５が複数検出されることを終了条件としてもよい。なぜなら、これは展開画像が撮像対象物１００の外周一周分に対応する長さに達したことを意味するからである。
【００４３】
また、本実施形態では、部分画像からテンプレート４４を取りだすものとしたが、これに替え、展開画像からテンプレート４４を取りだすようにしてもよい。
【００４４】
さらに、軸１１のぶれなどの機械的な誤差により、撮像対象物１００が傾いたときには、例えばステップＳ２において重心を検出する際にその傾きを補正しても良いし、あるいはステップＳ６において、傾きを考慮してテンプレートマッチングを行うようにしてもよい。
【００４５】
以上説明したとおり、本実施形態によれば、回転運動と並進運動を同時に行う撮像対象物１００の外周の展開画像４３ｘが得られる。また、撮像対象物１００の回転が不安定であっても、繋ぎ合わせる画像の位置合わせをテンプレートマッチングを用いて行うため、展開画像４３ｘの歪が少ない。
【００４６】
ここで、本実施形態に係る撮像装置１が正常に動作する条件について考察する。図３において、部分画像４２ａと部分画像４２ｂを繋ぎ合わせるためには、両画像の少なくとも一部が重複することが必要である。そして、部分画像４２ｂは、部分画像４２ａに対し、エリアセンサ２０の撮影間隔中に撮像対象物１００の表面が回転移動した量だけずれた位置の画像である。そして、そのずれの量は、撮像対象物１００の回転移動速度をｖ、撮影間隔をｔとすると、ｖｔとなる。したがって、部分画像４２ａと部分画像４２ｂの一部が重複するためには、ずれの量ｖｔは部分画像の幅ｗに対応する長さより小さくなければならないことになる。
【００４７】
つづいて、撮影速度について考察する。具体的な一例として、撮像対象物１００の直径を５０ｍｍ、回転速度を１０ｒｐｓ、ｗに対応する長さを５ｍｍとすると、
ｖ＝５０×１０×３．１４＝１５７０ｍｍ／ｓ
であるから、上述したとおり、撮影間隔ｔについて、次式が満足されなければならない。
１５７０ｔ＜５
したがって、撮影速度である１／ｔは、
１／ｔ＞３１４
となり、この場合は、エリアセンサ２０として、撮影速度が３１４より速いものを使用しなければならない。このように、エリアセンサ２０に必要とされる撮影速度は、撮像対象物１００の大きさや回転速度、部分画像の幅等の条件により変化する。一方、エリアセンサ２０の撮影速度を過度に速くすると、露光不足などにより得られる画像が暗くなったり、Ｓ／Ｎ比が低下したりする恐れがある。したがって、エリアセンサ２０として、撮影速度が可変のものを使用すると、要求される条件に応じ最適な撮影速度を選択できるため、好ましい。
【００４８】
また、本実施形態のステップＳ６におけるテンプレートマッチングにおいて、撮像対象物１００がその表面に滑らかで変化のない部分を含むものである場合には、テンプレート４４に一致する一致領域４５を正しく検出できない恐れがある。そのような場合には、図７に示すように、撮像対象物１００に、非回転対称のパターン５１を表面に有する検出冶具５０を取りつけるとよい。検出冶具５０やパターン５１の形状は図示したものに限られず、任意のものとしてよい。検出冶具５０を取りつけることにより、テンプレートマッチングを確実に行うことができる。検出冶具５０は、撮像対象物１００の外周の展開図の作成が終了したら、取り外してかまわない。
【００４９】
図８は、部分画像４２及びテンプレート４４の位置のバリエーションを示す図である。
【００５０】
同図（ａ）において、画像４０ａは図３（ａ）における画像４０ａと同じものである。この場合、部分画像４２は、図中斜線で示すように、撮像対象物１００の重心４１を端とするような位置から切り出される。そして、テンプレート４４は、部分画像４２の幅方向において、左右、この場合右に偏った位置から取り出される。このようにすると、展開画像は、撮像対象物１００の正面部分を主として繋ぎ合わせたものになるため、歪の少ない展開図が得られる。
【００５１】
また、同図（ｂ）の場合は、部分画像４２は、図中斜線で示すように、撮像対象物１００の重心を中心とするような位置から切り出される。そして、テンプレート４４は、部分画像４２の幅方向において、中央の位置から取り出される。このようにすると、撮像対象物１００の回転方向が不明あるいは不定の場合であっても、正しく展開画像を作成することができる。
【００５２】
続いて、本発明の第２の実施形態を図９を参照して説明する。
【００５３】
図９は、本実施形態に係る撮像装置１を示す図である。本実施形態は、第１の実施形態と搬送部１０の構成が異なっており、その他の点については同様であるから、かかる点については第１の実施形態と同符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施形態の搬送部１０は、第一のコンベア１５、斜面１６、第二のコンベア１７を含む。第一のコンベア１５は、好適には図示するようなベルトコンベアであるが、他の形式の搬送装置であっても良い。そして、第一のコンベア１５の末端は、斜面１６に連続するよう配置されている。斜面１６は、好ましくは、その表面が撮像対象物１００と異なる単色となっている。斜面１６の下方には、第二のコンベア１７が配置されている。第二のコンベア１７もまた、好適には図示するようなベルトコンベアであるが、他の形式の搬送装置であっても良い。第二のコンベア１７が配置される高さは、第一のコンベア１５より低い位置である。
【００５５】
本実施形態では、第一のコンベア１５により図中左側から搬送されてきた撮像対象物１００は、第一のコンベア１５の端まで来ると、斜面１６上を転がり落ちる。すなわち、斜面１６に沿って、回転運動と並進運動を同時にすることになる。斜面１６から第二のコンベア１７上に転がり落ちた撮像対象物１００は、第二のコンベア１７により図中右方向へと搬出される。そして、エリアセンサ２０は、斜面１６に向かい、その撮影範囲２１内で少なくとも撮像対象物１００が１回転以上するように配置される。すなわち、撮影範囲２１が、斜面１６の傾斜方向について、撮像対象物１００の外周長以上の範囲を含むようにエリアセンサ２０を配置すれば良い。エリアセンサ２０には、画像処理部３０が接続される。
【００５６】
このようにすると、順次搬送されてくる撮像対象物１００が、斜面１６上を転がり落ちるだけで、その外周の展開画像を取得することができる。すなわち、撮像対象物１００を回転させるための複雑な機構は必要なく、極めて単純な構成により撮像装置１を構築できるので、撮像装置１が安価である。また、撮像対象物１００の回転速度を正確に知る必要はないので、本実施形態では、撮影範囲２１が適切になるようにエリアセンサ２０を配置さえすれば、ほとんどその他の調整を行うことなく、極めて簡便に撮像装置１を構築することができる。
【００５７】
続いて図１０及び１１を参照して本発明の好適な第３の実施形態を説明する。本実施形態においては、撮像対象物１００は非円筒形状の物体としての例である球形物である。
【００５８】
図１０は、球形の撮像対象物１００の一例を示す図である。ここでは、撮像対象物１００は地球儀であり、その南極部分に軸１１が取り付けられ、回転自在に支持されている。このような撮像対象物１００に対し第１の実施形態同様の撮像装置１を適用すると、図１１に示すような展開画像が得られる。同図に示すように、極付近では画像を図中左右方向に引き伸ばされたように歪むが、これは、正射円筒図法による世界地図と同様のものとなる。なお、歪の大きい部分を避ける目的で、極付近の画像を使用しないようにしても良い。
【００５９】
なお、撮像対象物１００の形状は、球形に限定されない。例えば、樽型、達磨型等であってもよい。そのようなものの例の一部として、瓶やペットボトル、こけし等の置物、ガイシ等を挙げることができる。
【００６０】
さらに、撮像対象物１００の形状は、軸対称な形状でなくともよい。その場合には、取得される展開画像がその回転方向についても歪むことが避けられないが、得られる展開画像には再現性があるため、検査目的で使用する上では特段の問題は生じない。そのような撮像対象物１００の例として、玩具や、りんご、南瓜などの農作物、ネジなどの各種機械部品等を挙げることができる。得られる展開画像は、塗装の検査や、表面の傷などの欠陥の有無の検査に用いてよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態に係る撮像装置を示す図である。
【図２】撮像装置１が行う画像処理のフローチャートである。
【図３】撮影された画像から部分画像を切り出す様子を示す図である。
【図４】２フレーム目における位置合わせの様子を示す図である。
【図５】３フレーム目における位置合わせの様子を示す図である。
【図６】最終的に得られた展開画像である。
【図７】検出冶具を取り付けた撮像対象物を示す図である。
【図８】部分画像及びテンプレートの位置のバリエーションを示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る撮像装置を示す図である。
【図１０】球形の撮像対象物の一例を示す図である。
【図１１】球形の撮像対象物について得られた展開図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  撮像装置、１０  搬送部、１１  軸、１２  台座、１３  ピニオン、１４  ラック、１５  第一のコンベア、１６  斜面、１７  第二のコンベア、２０  エリアセンサ、２１  撮影範囲、３０  画像処理部、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  画像、４１  重心、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  部分画像、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｘ  展開画像、４４  テンプレート、４５  一致領域、５０  検出冶具、５１  パターン、１００  撮像対象物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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