(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を検査するために前記対象物の画像を表示部に表示させながら、画像を処理する画像処理装置であって、
前記対象物の画像を前記表示部に表示する対象画像表示手段と、
選択操作により、前記表示部に表示される前記対象物の画像の全部または一部を選択するための画像選択手段と、
それぞれが部分画像である複数個のユーザインタフェース部品からなるメニュー画像を、半透過の状態で前記対象物の画像に重ねて表示するメニュー表示手段と、を備え、
前記メニュー画像は、階層化された複数のメニュー画像を含み、
前記複数のメニュー画像それぞれの前記複数個のユーザインタフェース部品は、前記検査のための画像処理に係るパラメータ値を含む情報を表示するため第１のユーザインタフェース部品と、ユーザによる入力操作を受付けるための第２のユーザインタフェース部品とを含み、且つ前記第２のユーザインタフェース部品は、前記表示部に表示中のメニュー画像を、当該メニュー画像の階層よりも上位および下位の階層のいずれかに切り替えるユーザ操作を受付けるための第３のユーザインタフェース部品を有し、
前記メニュー表示手段は、
外部からの切り替え指示により、前記表示部に表示される前記メニュー画像を、前記対象物の画像における当該メニュー画像が占める領域のサイズが第１のサイズの第１のメニュー画像と前記第１のサイズとは異なる第２のサイズの第２のメニュー画像に切り替える表示切り替え手段と、
前記第３のユーザインタフェース部品により受付けられたユーザ操作に従う指示により、表示中のメニュー画像の階層よりも上位および下位の階層のいずれかのメニュー画像を生成し、生成したメニュー画像を表示中のメニュー画像に切り替えて表示する階層切り替え手段とを含む、画像処理装置。
【請求項２】
前記表示切り替え手段は、前記切り替え指示により、前記表示部における前記第１のメニュー画像において表示される前記ユーザインタフェース部品の数が前記第２のメニュー画面において表示される前記ユーザインタフェース部品の数と異なるように切り替える、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記表示切り替え手段は、前記切り替え指示により、前記表示部における前記メニュー画像の全てまたは一部の前記ユーザインタフェース部品の表示と非表示を切り替える、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記表示切り替え手段は、前記切り替え指示により、前記表示部における前記メニュー画像全体または一部の表示と非表示を切り替える、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記切り替え指示を与えるために操作される指示部を、さらに備え、
前記指示部は、前記表示部の画面の予め定められた位置に固定的に表示される、請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記表示部と前記画像処理装置は、携帯可能なように一体的に構成される、請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理装置に関し、特に、同一画面における処理対象画像の表示と、画像処理機能に係るメニュー表示とを制御する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＡ（Factory Automation）分野などにおいては、製造過程の半製品や出荷前の製品などに生じる欠陥を光学的に検出したり、その大きさを光学的に計測したりする装置として、いわゆる視覚センサが実用化されている。
【０００３】
視覚センサを用いて検出や計測を行う場合には、ワーク（対象物）を撮像し、撮像することで得られる入力画像に対して各種の画像処理を行うことで、検査および計測をする。視覚センサを実際の製造現場などに設置する場合には、視覚センサが有する撮像装置から出力された撮像による入力画像を、画像処理装置を用いて処理する。ユーザは、モニタに入力画像を表示し、表示される入力画像を確認しながら、検査および計測のための各項目について値を設定する。処理対象となる画像と、画像処理のメニューを同一画面に表示する機能が、たとえば特許文献１により提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６０４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、同一画面を、処理対象の画像が表示される作業領域と、画像処理メニューの表示領域に分けた表示方法が示される。十分に大きなサイズの画面であれば、同一画面において作業領域と、画像処理メニューの表示領域とを同時に表示したとしても処理対象画像の視認性は損なわれないであろう。
【０００６】
しかし、製造現場などで携帯される表示デバイス等では画面サイズは制限されるので、特許文献１のように、同一画面に、処理対象画像を表示する領域と、画像処理メニューの表示領域とを同時に設けた場合には、各領域が狭くならざるを得ない。そのため、ユーザは、処理対象画像を見ながらメニューから項目を選択する際に、処理対象画像を十分に確認することができず、操作性に優れない。
【０００７】
それゆえにこの発明の目的は、サイズが制限される画面であっても、視認性を損なうことなく画像を表示することができる画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の画像処理装置は、対象物を検査するために対象物の画像を表示部に表示させながら、画像を処理する画像処理装置であって、対象物の画像を表示部に表示する対象画像表示手段と、選択操作により、表示部に表示される対象物の画像の全部または一部を選択するための画像選択手段と、情報を表示または入力操作を受付けるための部分画像である複数個の部品からなるメニュー画像を、半透過の状態で対象物の画像に重ねて表示するメニュー表示手段と、を備え、メニュー表示手段は、外部からの切り替え指示により、表示部に表示される前記メニュー画像を、対象物の画像における当該メニュー画像が占める領域のサイズが異なるように切り替える表示切り替え手段を含む。
【０００９】
好ましくは、表示切り替え手段は、切り替え指示により、表示部におけるメニュー画像において表示される部品の数が異なるように切り替える。
【００１０】
好ましくは、表示切り替え手段は、切り替え指示により、表示部におけるメニュー画像の全ての部品の表示と非表示を切り替える。
【００１１】
好ましくは、表示切り替え手段は、切り替え指示により、表示部におけるメニュー画像全体の表示と非表示を切り替える。
【００１２】
好ましくは、切り替え指示を与えるために操作される指示部を、さらに備え、指示部は、表示部の画面の予め定められた位置に固定的に表示される。
【００１３】
好ましくは、表示部と画像処理装置は、携帯可能なように一体的に構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、情報を表示または入力操作を受付けるための部分画像である複数個の部品からなるメニュー画像を、半透過の状態で対象物の画像に重ねて表示し、また、外部からの切り替え指示により、表示部におけるメニュー画像が占める領域のサイズを異ならせるように切り替えることができるので、画面サイズが制限される表示部においても視認性を損なうことなく画像を表示することができる。その結果、表示される対象物の画像の全部または一部を選択する場合においても良好な操作性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る視覚センサシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る視覚センサシステムのブロック構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る視覚センサと表示設定部の間で授受されるデータを模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像合成処理のための構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る調整モードにおける画像処理のフローチャートである。
【図６】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図７】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図８】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図９】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図１１】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る表示画面を例示する図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る視覚センサの取り付け態様を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る複数の視覚センサの取り付け態様を説明する図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係る視覚センサシステムの全体構成を示す概略図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る視覚センサシステムの画像処理装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
以下では、画像処理装置は、表示用の画面を一体的に有した表示設定部として説明するが、これに限定されず、表示用の画面と個別に設けられるとしてもよい。また、画像処理装置は、入力画像を得るための撮像部を有した視覚センサとは別体に設けられるとしているが、視覚センサに内蔵されるとしてもよい。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置を含む視覚センサシステムの全体構成を示す概略図である。図２には、本実施の形態に係る視覚センサと表示設定部の構成が示される。図３には、本実施の形態に係る視覚センサと表示設定部の間で授受されるデータが模式的に示される。
【００１９】
図１を参照して、本実施の形態に係る視覚センサシステム１においては、画像処理装置に対応する表示設定部２０１と視覚センサ２００とが、伝送ケーブル２０２によって、所定のプロトコルに従った通信が可能なように接続される。ＩＯケーブル２０３は、視覚センサ２００とＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）４００とを通信可能なように接続する。ＰＬＣ４００は、他の装置からの信号を受信したり、当該他の装置に信号を送信したりすることによって、視覚センサシステム１の全体を制御する。
【００２０】
表示設定部２０１には、伝送ケーブル２０２と図示しないハブとを介して、複数の視覚センサ２００が接続されてもよい。ユーザは、表示設定部２０１を介して、視覚センサ２００に対して画像処理・撮像処理のためのデータを送信することにより画像処理・撮像処理を制御することができる。表示設定部２０１は、視覚センサ２００からの画像処理結果を受信し、表示することができる。
【００２１】
また、視覚センサ２００には、ＩＯケーブル２０３を介して、図示しない外部の電源から電力が供給される。
【００２２】
視覚センサシステム１は、たとえば、生産ラインなどに組み込まれる。視覚センサシステム１は、検査対象（後述の「ワーク２」）を撮像することによって得られる画像に基づいて、文字の認識やキズの検査といった処理（以下、「検査処理」とも称す。）を実行する。
【００２３】
視覚センサ２００は、撮像部２１２とコントローラ部２１３を備え、撮像部２１２は、照明部２１１と撮像レンズ２２１を有する。コントローラ部２１３は、マイクロコンピュータを内蔵する。視覚センサ２００の筐体には、視覚センサ２００を図示しない支持部材に取り付けるための取付部２１４が配設される。
【００２４】
表示設定部２０１は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）と、指や専用ペンでＬＣＤ画面に触れることで操作の指示を入力するためのタッチパネルとが一体的に構成されたＬＣＤタッチパネル２０４を有する。表示設定部２０１は、撮像部２１２によって撮像された画像データを受信してＬＣＤタッチパネル２０４に表示するとともに、ＬＣＤタッチパネル２０４から入力したユーザの操作による指示を視覚センサ２００のコントローラ部２１３に送信する。
【００２５】
図３を参照して、視覚センサ２００と表示設定部２０１の間の通信データについて説明する。通信データには、視覚センサ２００から表示設定部２０１に対して送信される、検査処理に係る各種パラメータの現在の値を示す現在値データ５００と、検査結果のデータ５０２、および撮像部２１２がワーク２を撮像して出力する入力画像が含まれる。さらに、表示設定部２０１から視覚センサ２００に対して送信される、検査処理に係る各種パラメータに対して設定された設定値データ５０１が含まれる。
【００２６】
視覚センサ２００および表示設定部２０１の構成について、図２を参照して説明する。視覚センサ２００は、照明部２１１、ワーク２を撮像するための撮像部２１２、およびコントローラ部２１３を含む。撮像部２１２は、撮像レンズ２２１およびカメラ２２２を有する。
【００２７】
照明部２１１は、照明用のレンズ２２４と光源であるＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）２２５を有する照明制御システム２２３を含む。
【００２８】
コントローラ部２１３は、図示されないランプなどの表示灯を制御する表示灯制御部２２７、視覚センサ２００を制御するためのＣＰＵ２２６、各部に電力を供給するための電源システム２２８、伝送ケーブル２０２に接続される外部機器通信システム２２９、外部機器と入出力するための入出力システム２３０、画像・検査結果・画像処理の各種パラメータの現在値データ５００などの各種データを格納するためのメモリ２３１含む。
【００２９】
表示設定部２０１は、各部に電力を供給するための電源部２４０、タッチパネルなど外部から指示を入力するために操作される操作部２４１、ＬＣＤ２４２、ＬＣＤ２４２を制御するＬＣＤ制御部２４３、ＬＣＤ制御部２４３を介してＬＣＤ２４２における画像の表示を制御する表示画像制御部２４４、画像を格納するための画像保存部２４５、画像制御部２４６および伝送部２４７を含む。表示設定部２０１はＬＣＤ制御部２４３、表示画像制御部２４４および画像制御部２４６などの機能を実現するためにマイクロコンピュータを有する。
【００３０】
伝送部２４７は、伝送ケーブル２０２に接続されており、入力を切換えるためのスイッチ２４８を含む。本実施の形態では、表示設定部２０１には、伝送ケーブル２０２を介して、複数台の視覚センサ２００が接続され得る。伝送部２４７は複数台の視覚センサ２００と通信するための複数の入力ポートを有する。スイッチ２４８はマイクロコンピュータの指令に従って、複数の入力ポートのうちの１つを選択する。表示設定部２０１は、選択された入力ポートに接続された視覚センサ２００との間で通信可能となる。
【００３１】
表示設定部２０１は、製造現場などでは製造ラインを巡回するユーザにより携帯可能なように小型化されているため、ＬＣＤ２４２の画面サイズも小さくなっている。
【００３２】
ＬＣＤ２４２は、ＬＣＤ制御部２４３からの制御信号に基づいて、画像を表示する。ＬＣＤ制御部２４３は、表示画像制御部２４４からの画像信号に基づいて、ＬＣＤ２４２の表示処理を制御するための制御信号を生成し、ＬＣＤ２４２に出力する。
【００３３】
操作部２４１は、表示設定部２０１の筐体の外側に設けられたスイッチや、ＬＣＤ２４２の表面を覆う図示しないタブレットなどによって実現される。ＬＣＤ２４２とタブレットは、タッチパネルを構成する。ユーザは、スイッチやタッチパネルを介して、表示設定部２０１に各種の指示（または命令）を入力する。
【００３４】
表示画像制御部２４４は、操作部２４１からの指示信号３０４、または画像制御部２４６から与えられる画像３０６、または伝送部２４７を介して視覚センサ２００から与えられる入力画像３００、または現在値データ５００に基づいて、合成画像３０３を生成し、ＬＣＤ制御部２４３に出力する。
【００３５】
また、表示画像制御部２４４は、操作部２４１からの指示信号３０４に基づく値を入力し、設定値データ５０１として伝送部２４７に出力する。設定値データ５０１は、伝送部２４７を経由して、視覚センサ２００に送信される。
【００３６】
画像制御部２４６は、視覚センサ２００からの入力画像を画像保存部２４５に格納する。また、画像制御部２４６は、画像保存部２４５に格納されている画像を読み出し、表示画像制御部２４４に出力する。
【００３７】
本実施の形態では、検査処理の各項目に関する現在値データ５００を表示する、または設定値データ５０１をユーザに入力させるために、表示設定画面が表示設定部２０１のＬＣＤ２４２に表示される。この表示設定画面の生成方法について以下に詳述する。
【００３８】
図４には、本実施の形態に係る表示画像制御部２４４の構成の一例が示される。図４を参照して、表示画像制御部２４４は、メニュー画像信号発生部２５１、合成部２５２および記憶部２５３を含む。
【００３９】
本実施の形態では、表示設定画面は階層的に複数の設定画面からなると想定する。メニュー画像信号発生部２５１により、各設定画面に用いられるメニュー画像３０２が生成される。メニュー画像３０２は、検査処理のための画像処理に係る複数種類のパラメータ値等の情報を表示したり、ユーザによる入力操作を受け付けたりするための部分画像である複数のＵＩ（User  Interface）部品からなる。パラメータ値は画像処理の項目毎に調整可能であり、ＵＩ部品は、画像処理項目のうちパラメータ値を調整する処理項目を選択するためのアイコン、チェックボックス、パラメータ値を入力するためのテキストボックス、スライドバーなどを含む。各処理項目に対応のＵＩ部品が指定操作されると、指定されたＵＩ部品に対応する処理項目についてパラメータ値を設定するための、次位の階層のメニュー画像３０２が生成され、そのメニュー画像３０２を用いて生成された合成画像３０３が表示される。
【００４０】
メニュー画像信号発生部２５１は、記憶部２５３から読み出されるＵＩ部品の種類や位置に関する情報３０１と、操作部２４１から出力される指示信号３０４と、視覚センサ２００のメモリ２３１から読み出された現在値データ５００に基づき、メニュー画像の信号を生成し、生成したメニュー画像３０２を合成部２５２に出力する。
【００４１】
合成部２５２は、フレーム単位で与えられる画像３００，３０６と、メニュー画像信号発生部２５１から出力されるメニュー画像３０２とを入力する。合成部２５２は、メニュー画像３０２をフレーム単位で画像３００，３０６に重畳させるように合成し、合成されたフレーム単位の合成画像３０３を出力する。合成部２５２に与えられるメニュー画像３０２は、視覚センサ２００から受信したワーク２の撮像による入力画像または、画像制御部２４６が画像保存部２４５から読み出したワーク２の撮像画像に相当する。なお、合成部２５２は、メニュー画像３０２が与えられない場合には、画像３００，３０６をそのまま出力する。したがって、この場合には、合成画像３０３は、画像３００，３０６に相当する。
【００４２】
ＬＣＤ制御部２４３は、表示画像制御部２４４から合成画像３０３を入力し、合成画像３０３を表示させるための制御信号を生成し、生成した制御信号を用いてＬＣＤ２４２を制御する。これにより、ＬＣＤ２４２の画面には、合成画像３０３がフレーム単位で更新されながら表示される。
【００４３】
ここで、本実施の形態に係るメニュー画像信号発生部２５１および合成部２５２は、合成に際してメニュー画像３０２のピクセル（画素）毎に透明度を指すパラメータの値を可変に設定する。パラメータの値はたとえば、画像透過処理に係るα（アルファ）ブレンド処理のα値である。
【００４４】
パラメータの値を最大値に設定することでピクセルは不透明となり、０に設定することでピクセルは透明となり、その中間値を設定することによりピクセルは半透明となる。ＬＣＤ２４２に表示されるメニュー画像３０２については、ピクセルを半透明に設定するので、メニュー画像３０２は半透過の状態で画像３００上に重畳表示される。したがって、ユーザはメニュー画像３０２の下に表示される画像３００を確認しながら、検査処理に係る各種パラメータの現在値を確認でき、また、各種パラメータについての値を設定することができる。
【００４５】
本実施の形態に係る視覚センサシステム１は、動作モードとして、検査処理に係る各種パラメータの値を調整することにより設定する調整モードと、製造ライン上のワーク２の検査処理を実行する運転モードとを含む。調整モードおよび運転モードのいずれにおいても表示設定部２０１には画像（合成画像を含む）が表示される。ここでは、調整モードにおける画像処理について説明するが、以下に説明するメニュー画像の切り替えは、運転モードにおいても同様に適用することができる。
【００４６】
図５には、本実施の形態に係る調整モードにおける表示設定部２０１の画像処理フローチャートが示される。図５を参照し、本実施の形態に係る画像処理の手順について説明する。なお以下の説明において、画像３００は、画像３０６と置き換えてもよい。
【００４７】
調整モードの開始時において、最上位階層のメニュー画像３０２が画像３００に重畳されることによって生成された合成画像３０３がＬＣＤ２４２に表示される（ステップＳ３）。
【００４８】
ユーザは、合成画像３０３が表示されると、操作部２４１を操作して、パラメータ値を設定する項目を選択する（ステップＳ７）。メニュー画像信号発生部２５１は、選択された項目に対応した指示信号３０４を入力し（ステップＳ９）、入力した指示信号３０４に従って次位のメニュー画像３０２を生成し、出力する（Ｓ１１）。合成部２５２は、画像３００に次位のメニュー画像３０２が重畳されることにより生成された合成画像３０３を出力する（ステップＳ１２）。これにより、ＬＣＤ２４２では、ＬＣＤ制御部２４３によって生成される制御信号により合成画像３０３が表示される（ステップＳ１３）。
【００４９】
ユーザは、合成画像３０３におけるＵＩ部品を用いて、操作部２４１を操作し、各種パラメータの設定値を入力する。
【００５０】
設定値入力に関する指示信号３０４がメニュー画像信号発生部２５１に与えられると、メニュー画像信号発生部２５１は指示信号３０４に従ってメニュー画像３０２を生成し、出力する。これにより、ＬＣＤ２４２の合成画像３０３は、指示信号３０４に基づいてＵＩ部品に値・データなどが表示された合成画像３０３に更新されて表示される（ステップＳ１５）。なお、入力されて確定された設定値は、メニュー画像信号発生部２５１に関連する図示しないメモリ領域に設定値データ５０１として格納される。
【００５１】
メニュー画像信号発生部２５１は、操作部２４１を介して、合成画像３０３におけるメニュー画像３０２が占める面積が広いものと狭いものとの切り替えを指示する指示信号３０４が与えられたか否かを判定する（ステップＳ１７）。このメニュー画像３０２の切り替えについては、後述する。
【００５２】
メニュー画像３０２の切り替えのための指示信号３０４が与えられていないと判定すると（ステップＳ１７でＮＯ）、処理は後述するステップＳ２１に移るが、指示信号３０４が与えられたと判定すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、表示切り替え処理がされる（ステップＳ１９）。
【００５３】
メニュー画像信号発生部２５１は、切り替えのための指示信号３０４が与えられる毎に、指示信号３０４を記憶するように動作する。したがって、表示切換処理では、記憶された指示信号３０４に基づき、現時点で合成画像３０３に合成されているメニュー画像３０２が面積が広いものか狭いものかを判定できる。
【００５４】
ユーザは、表示されるメニュー画像３０２のＵＩ部品を用いたパラメータ値の設定の終了を希望する場合には、操作部２４１によって、設定終了の操作、またはメニュー画像３０２の中の項目選択の操作をする。操作による指示信号３０４はメニュー画像信号発生部２５１に出力される。
【００５５】
メニュー画像信号発生部２５１は、指示信号３０４に基づき設定終了と判定すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、メモリ領域から設定値データ５０１を読み出し、出力する。これにより、設定値データ５０１は、伝送部２４７を経由して、視覚センサ２００に送信される（ステップＳ２５）。視覚センサ２００のＣＰＵ２２６は、受信した設定値データ５０１をメモリ２３１に現在値データ５００として格納する。その後、撮像部２１２の撮像画像を用いた検査処理では、メモリ２３１から読み出した現在値データ５００を用いて処理が実行される。
【００５６】
メニュー画像信号発生部２５１は、指示信号３０４に基づき項目選択が指示されたと判定すると（ステップＳ２１でＮＯ、ステップＳ２３でＹＥＳ）、処理はステップＳ９に戻り、選択された項目について、以降の処理が同様に行われる。
【００５７】
メニュー画像信号発生部２５１は、指示信号３０４に基づき設定終了も指示されず、また項目選択も指示されていないと判定すると（ステップＳ２１でＮＯ、ステップＳ２３でＮＯ）、処理はステップＳ１５に戻り、現在表示されているメニュー画像３０２における設定値の入力処理が継続する。
【００５８】
次に、上述した図５の処理手順に従うＬＣＤ２４２における表示画像の一例を図６〜図１２を参照し説明する。これら図面では、ワーク２の表面（文字）を拡大して撮像した画像３００にメニュー画像３０２を合成して表示するケースを想定している。
【００５９】
図６は、検査処理におけるＮＧ判定のしきい値を設定するための設定画面である。ＬＣＤ２４２の画面全体に画像３００が表示され、検査範囲を指す検査領域枠４０２がデフォルトで画像３００全体に設定される。また、画像３００内に、操作部２４１を操作することによってユーザが入力したモデル領域枠４０１がグラフィック表示される。モデル領域枠４０１は、検査処理のための基準（モデル）となる部分画像の領域を指す。
【００６０】
図６（Ａ）に表示されるメニュー画像３０２は、文字列情報表示部６０１および６０２、共通ボタン７０１〜７０３、確定ボタン７０４、キャンセルボタン７０５等のＵＩ部品から成る。文字列情報表示部６０１は、常に画面の上部に配され、表示されている設定画面や設定項目の内容、設定値、ユーザに対するガイダンス等の情報を表示する。共通ボタン７０１〜７０３は、常に画面の下部に配され、各メニュー画像３０２での共通機能を提供するために表示される。メニュー画像３０２を構成する各ＵＩ部品は透過画像であるので、画像３００を確認ながらメニューを操作することが可能となる。
【００６１】
共通ボタン７０１は、アイコンの一例であり、メニュー画像３０２の切り替えを指示を入力するために操作される。共通ボタン７０１は、切り替え表示される全ての画面において、所定位置（本実施の形態では画面左下位置）に固定的に表示されるので、ユーザは、画面が切り替わったとしても共通ボタン７０１を見失いにくい。
【００６２】
共通ボタン７０２は、画像３００の表示の態様（拡大・縮小など）を変更するために操作される。共通ボタン７０３は、画面キャプチャを実行するために操作される。確定ボタン７０４およびキャンセルボタン７０５は、画面の下部において、メニュー画像３０２を介して入力した設定値データ５０１を確定／キャンセルするために操作される。確定操作がされた場合には、メニュー画像３０２を介して入力された設定値は確定されて、メニュー画像信号発生部２５１に関連するメモリ領域に設定値データ５０１として格納され、設定画面は上位層の画面に変更される。一方、キャンセル操作がされた場合には、メニュー画像３０２を介して入力した設定値はキャンセルされて、設定画面が上位層の画面に変更される。
【００６３】
図６（Ａ）の表示状態において、共通ボタン７０１が操作されると、メニュー画像３０２のＵＩ部品等は共通ボタン７０１を残して消去される（図６（Ｂ）を参照）。この際にモデル領域枠４０１、検査領域枠４０２は表示されたままである。図６（Ｂ）の共通ボタン７０１が操作されると、メニュー画像３０２の元のＵＩ部品が再び、画像３００上に重畳して表示される（図６（Ａ）を参照）。
【００６４】
なお、図６（Ａ）のＵＩ部品６０２〜６０５は、モデル領域枠４０１内の部分画像（モデル）を用いた検査処理のための現在値データ５００が指すしきい値（モデルと撮像画像との相関値、判定の種別）を表示する表示部、相関値を設定するために操作部２４１により操作されるスライドバーおよびしきい値を数値入力するためのテキストボックスを指す。
【００６５】
本実施の形態では、合成画像３０３において共通ボタン７０１が表示されており、共通ボタン７０１を操作することにより、いずれの合成画像３０３においても同様にして、メニュー画像３０２の切り替えをすることができる。
【００６６】
上述したように、メニュー画像３０２を切り替えることによって、画像３００上に重畳されるメニュー画像３０２のＵＩ部品数を異ならせることができる、すなわち画像３００上に重畳されるメニュー画像３０２が占める面積を異ならせることができる。したがって、メニュー画面３０２を面積の小さなものに切り替えることにより、ユーザは、画像３００の全ての領域の確認や指定がし易くなる。
【００６７】
また、共通ボタン７０１の操作により、表示されるメニュー画像３０２のＵＩ部品を拡大/縮小することにより、表示されるＵＩ部品数はそのままとしながら、画像３００上に重畳されるメニュー画像３０２が占める領域のサイズを異ならせるようにしてもよい。
【００６８】
なお、メニュー画像３０２の切り替えを指示するための操作部は、表示される共通ボタン７０１に限定されない。共通ボタン７０１に代替して、表示設定部２０１の筐体などに備え付けられた操作スイッチであってもよい。その場合には、操作スイッチの操作に連動して、画像３００に重畳されるメニュー画像３０２が表示される場合と表示されない場合とに切り替えられる。
【００６９】
また、メニュー画像３０２を面積の小さいものに切り替えた際に、共通ボタン７０１の透明度をより大きくしてもよく、また共通ボタン７０１の位置をいわゆるドラッグアンドドロップ操作によって変えられるようにしてもよい。また、共通ボタン７０１を表示せず、ＬＣＤ２４２とタブレットからなるタッチパネルをいわゆるダブルクリックすることによってメニュー画像３０２表示画面に切り替えてもよい。これにより、ユーザは共通ボタン７０１に邪魔されることなく、合成画像３０３の全ての領域を確認し指定することができる。
【００７０】
図７を参照して、モデル領域枠４０１の編集について説明する。図７（Ａ）においては、モデル領域編集のための各種の設定項目選択用ボタンを表示するために操作される共通ボタン７０６が表示されている。共通ボタン７０６を操作したときに表示される選択用ボタンの具体例については後述する。
【００７１】
モデル領域枠４０１のサイズ・位置を変更するなどして編集する場合、画像３００の全画面を表示する方が、編集しやすい。そこで、共通ボタン７０１を操作して、メニュー画像３０２のＵＩ部品を非表示にする（ただし、共通ボタン７０１は表示のまま残す）ことで（図７（Ｂ）参照）、モデル領域枠４０１の編集が容易となる。
【００７２】
このように、表示される画像３００の全部または一部を検査処理のための領域（モデル領域など）として選択する場合には、共通ボタン７０１を操作してメニュー画像３０２のＵＩ部品を消すことで画像３００の全体が確認することができるので、領域の選択がし易くなる。
【００７３】
図８には、画像処理における色抽出に係るパラメータ値を設定するための画面の表示例が示される。色抽出の場合には、画像３００に重畳表示されるメニュー画像３０２には、画像３００から抽出するべき領域の色を選択するためのＵＩ部品６０６〜６１１が含まれる。また、色抽出に係るパラメータ値の設定の完了を指示するために操作される共通ボタン７０７が表示される。
【００７４】
ＵＩ部品６０６は抽出すべき色を選択するためのチェックボックスを示す。ＵＩ部品６０８は、色選択カラーパレットを指す。色選択カラーパレットには、画面水平方向にスライド移動操作可能なＵＩ部品６１０および画面垂直方向にスライド移動可能なＵＩ部品６１１が設けられる。ＵＩ部品６１０をスライド操作することにより色相の度合いを、ＵＩ部品６１１をスライド操作することにより色彩の度合いをそれぞれ設定することができる。さらに、ＵＩ部品６０７（スライドバー）に設けられたＵＩ部品６０９（スライダ）を操作することにより、明度を設定することができる。
【００７５】
画面上部に表示される文字列情報表示部６０１には、上述のＵＩ部品のスライド操作で設定される値（Ｈ：色相、Ｓ：彩度、Ｖ：明度）が表示され、これらの値は、スライド操作に連動して変化する。
【００７６】
メニュー画像３０２のＵＩ部品を介して色抽出のためのパラメータ値が設定されると、その設定値は、ＵＩ設定値３０５として、表示画像制御部２４４により読み取られる。画像制御部２４４は、ＵＩ設定値３０５が示す指定色の領域を、画像３００から抽出し、抽出された色領域の部分のみを残した画像３０６を生成する。生成された画像３０６は、画像３００に代替して合成部２５２へ与えられる。
【００７７】
これにより、ＵＩ部品を介して設定されるパラメータ値を用いた画像３０６に、メニュー画像３０２が重畳して表示されるので、ユーザは、パラメータ値を設定することができるとともに、設定するパラメータ値による画像処理結果を確認することができる。
【００７８】
このとき、共通ボタン７０１を操作して、メニュー画像３０２のＵＩ部品を非表示にする（ただし、共通ボタン７０１は表示のまま残す）ことで（図８（Ｂ）参照）、画像処理結果の画像３０６の全体を確認することができる。
【００７９】
図９〜図１２には、調整モードで表示される他の画面が示される。これらの画面でも、共通ボタン７０１が表示されることで、メニュー画像３０２を専有面積の大きいものと小さいものとに簡単に切り替えることができる。
【００８０】
図９（Ａ）には、調整モードの上位層のメニュー画像３０２が示される。図９（Ａ）では、メニュー画像３０２の左端のＵＩ部品６１２は、表示設定部２０１の機能の項目メニューを示す。図９（Ａ）において、運用項目メニューの“撮像”が選択された場合には、撮像のための設定項目である“カメラ調整”、“トリガ調整”および“位置ずれ修正”の選択ボタンが、画面右側に設定が必要な順番で表示される。
【００８１】
図９（Ｂ）は、ＵＩ部品６１２の運用項目メニューの“検査”が選択された場合の表示例であり、検査のために用いられる機能の一覧が、画面右側にメニュー形式で表示される。
【００８２】
図９（Ａ）の画面右側に表示された設定項目のメニューから“カメラ調整”が選択された場合、図１０（Ａ）のメニュー画像３０２が表示される。図１０（Ａ）のＵＩ部品６１４は、画像３００におけるフォーカス値を表す数値（図１０（Ａ）では値８５）と、それに対応する棒グラフを表示するものである。このフォーカス値は、撮像部２１２の焦点がワークなどの被写体に対してどの程度合致しているかの度合いを示し、視覚センサ２００におけるピント調整の操作に連動して変化する。なおフォーカス値は入力画像内におけるエッジの発生量と相関関係にあるため、たとえば入力画像に含まれる色偏差に基づいて算出することができる。
【００８３】
図１０（Ｂ）には、図９（Ａ）の下位機能のメニューから“位置ずれ修正”が選択された場合に表示されるメニュー画像３０２の一例が示される。図１０（Ｂ）では、文字列情報表示部６０１により、撮像部２１２の位置ずれを修正するための処理の選択の有無と、位置ずれ修正の設定である旨が表示される。
【００８４】
図１０（Ｂ）において“位置ずれ修正設定”が選択された場合、図１０（Ｃ）のメニュー画像３０２が表示される。図１０（Ｃ）では、位置ずれ修正のための教示処理の実行を選択するためにＵＩ部品７０９が表示される。教示処理においては、設定されたモデル領域枠４０１ならびに検査領域枠４０２の登録処理（表示設定部２０１の所定記憶領域への格納、または視覚センサ２００に送信し所定記憶領域に格納する処理）が行われる。
【００８５】
図１０（Ｃ）の共通ボタン７０６が操作されると、図１１（Ａ）に示すように、設定項目選択用ボタン７０６１が表示される。ここで“モデル領域編集”が選択された場合、図１１（Ｂ）のメニュー画像３０２が表示され、位置ずれ修正処理に用いるモデル領域を設定することができる。図１１（Ｂ）では、モデル領域枠４０１と４０５が設定されている。設定されたモデル領域の位置およびサイズが検出されて、文字列情報表示部６０１に表示される。また、ＵＩ部品６１３を操作することにより、画像３００上のモデル領域枠４０１または４０５の位置とサイズを変更することができる。
【００８６】
図１２には、図９（Ｂ）の機能メニューから“エッジ位置”が選択された場合に表示されるメニュー画像３０２の一例が示される。
【００８７】
図１２の画面では、画像のエッジレベルが設定される。図１２では、画像３００から抽出すべきエッジレベルを設定するために、ＵＩ部品６１４および６１５、ならびにエッジグラフィック４０３が表示される。エッジグラフィック４０３は、検査領域枠４０２内のエッジレベルを検出して、グラフの横軸に画像３００上の位置をとり、縦軸にエッジレベルをとったものである。
【００８８】
エッジグラフィック４０３は、画像３００について画像制御部２４６によりピクセル毎の輝度成分のレベルに基づき、エッジ検出をすることにより生成される。生成されたエッジグラフィック４０３は画像３００の上に重畳表示される。
【００８９】
エッジグラフィック４０３に関連してＵＩ部品６１５（スライダ）が表示される。スライダを操作することにより、ユーザは所望するエッジレベルのしきい値を、エッジグラフィック４０３を参照しながら決定することができる。なお検出されたエッジ位置は十字マーク４０４で示される。
【００９０】
スライド操作中に、ＵＩ部品６１４の数値入力ボックスにおいては、スライド操作に連動して値が逐次更新されながら、設定されるしきい値が数値表示される。
【００９１】
上述の図９〜図１２の画面においても、処理対象の画像３００を全画面表示し、その上に半透過化されたＵＩ部品を含むメニュー画像３０２が重畳表示され、そのような画面において、共通ボタン７０１の操作によりメニュー画像３０２のＵＩ部品の切り替えをすることができる。
【００９２】
図１３には、視覚センサ２００の取付態様の一例が示される。図１４には、複数の搬送機構６（図中の矢印は搬送方向を指す）であるベルトコンベヤなどの各搬送ラインに、視覚センサ２００が取付けられた状態が、搬送ラインの上方向から見た状態で示される。図１３では各ラインに対応の視覚センサ２００は、カメラ２２２の撮像範囲が搬送ライン上に一致するように、取付部２１４を介して図示されない支持部材に取付けられる。撮像時には、照明光が搬送機構６の搬送ラインに向けて照射されることにより、撮像範囲における照明が確保される。各搬送ラインに設けられた視覚センサ２００は、伝送ケーブル２０２を経由して、現在値データ５００を含む検査処理のための情報および検査処理結果の情報などを相互に送受信する。
【００９３】
（他の実施の形態）
上述の実施の形態では、視覚センサ２００において、撮像機能と検査処理のための画像処理機能とを一体的に備えるようにしたが、本実施の形態に示すように、両機能は個別・独立に備えるようにしてもよい。
【００９４】
図１５を参照して、他の実施の形態に係る視覚センサシステム１はＦＡの生産・製造ラインなどに組み込まれ、被測定の対象物であるワーク２を検査処理するために、ワーク２はベルトコンベヤなどの搬送機構６によって図中の矢印方向に搬送され、撮像装置８によって順次撮像される。撮像装置８によって得られた画像データ（以下「入力画像」とも称す。）は、画像処理装置１００へ伝送される。なお、撮像装置８で撮像されるワーク２に対して光を照射する照明機構をさらに設けてもよい。
【００９５】
ワーク２が撮像装置８の撮像範囲に到達したことは、搬送機構６の両端に配置された光電センサ４によって検出される。具体的には、光電センサ４は、同一の光軸上に配置された受光部４ａと投光部４ｂとを含み、投光部４ｂから放射される光がワーク２で遮蔽されることを受光部４ａで検出することによって、ワーク２の到達を検出する。この光電センサ４の検出信号（以下「トリガ信号」とも称す。）は、ＰＬＣ５へ出力される。
【００９６】
ＰＬＣ５は、光電センサ４などからのトリガ信号を受信するとともに、搬送機構６の制御自体を司る。
【００９７】
図１５の視覚センサシステム１は、さらに、画像処理装置１００と、ディスプレイ１０２と、キーボード１０４とを含む。画像処理装置１００は、ＰＬＣ５と、撮像装置８と、ディスプレイ１０２と、キーボード１０４と接続される。
【００９８】
画像処理装置１００は各種の動作モードを有し、動作モードには、ワーク２に対して検査処理を実行する運転モード、ならびに上述の調整モードが含まれる。運転モードにおいて、画像処理装置１００は、ＰＬＣ５を介して光電センサ４からのトリガ信号を受信すると、撮像装置８に対して撮像指令を与える。この撮像指令に応答して、撮像装置８がワーク２を撮像することで得られた入力画像は、画像処理装置１００へ伝送される。代替の処理方法として、撮像装置８に対して連続的に撮像を行わせるとともに、トリガ信号の受信に応答して、必要な入力画像のみを画像処理装置１００が取込むようにしてもよい。
【００９９】
撮像装置８は、一例として、レンズなどの光学系に加えて、ＣＣＤ（Coupled  Charged
Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）センサといった、複数の画素に区画された撮像素子を含んで構成される。撮像装置８は、撮像範囲を決定する撮像装置８の設置位置を手動で変更可能な態様で取付けられていると想定する。
【０１００】
画像処理装置１００は、汎用的なアーキテクチャを有しているコンピュータであり、予めインストールされたプログラムを実行することで、各種機能を提供する。
【０１０１】
図１６は、この発明の他の実施の形態に従う画像処理装置１００の概略構成図である。図１６を参照して、画像処理装置１００は、演算処理部であるＣＰＵ１１０と、記憶部としてのメモリ１１２およびハードディスク１１４と、カメラインターフェイス１１６と、入力インターフェイス１１８と、表示コントローラ１２０と、ＰＬＣインターフェイス１２２と、通信インターフェイス１２４と、データリーダ／ライタ１２６とを含む。これらの各部は、バス１２８を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
【０１０２】
ＣＰＵ１１０は、ハードディスク１１４に格納されたプログラム（コード）をメモリ１１２に展開して、これらを所定順序で実行することで、運転モードおよび上述した調整モードの処理のための各種の演算を実施する。
【０１０３】
カメラインターフェイス１１６は、ＣＰＵ１１０と撮像装置８との間のデータ伝送を仲介する。より具体的には、カメラインターフェイス１１６は、１つ以上の撮像装置８と接続が可能であり、各撮像装置８からの画像データを一時的に蓄積するための画像バッファ１１６ａを含む。カメラインターフェイス１１６は、画像バッファ１１６ａに少なくとも１コマ（または１フレーム）分の入力画像のデータが蓄積されると、その蓄積されたデータをメモリ１１２へ転送する。
【０１０４】
メモリ１１２には、画像データは画像ファイルの単位で格納される。ＣＰＵ１１０は、入力画像を処理する場合には、画像ファイルをメモリ１１２から読み出す。
【０１０５】
カメラインターフェイス１１６は、ＣＰＵ１１０が発生した内部コマンドに従って、撮像装置８に対して撮像指令を与える。
【０１０６】
入力インターフェイス１１８は、ＣＰＵ１１０とキーボード１０４、マウス１０３、タッチパネル（図示せず）などの入力装置との間のデータ伝送を仲介する。すなわち、入力インターフェイス１１８は、ユーザが入力装置を操作することで与えられる操作指令を受付ける。
【０１０７】
表示コントローラ１２０は、表示装置の典型例であるディスプレイ１０２と接続され、ＣＰＵ１１０における画像処理の結果などをユーザに通知する。
【０１０８】
ＰＬＣインターフェイス１２２は、ＣＰＵ１１０とＰＬＣ５との間のデータ伝送を仲介する。より具体的には、ＰＬＣインターフェイス１２２は、ＰＬＣ５によって制御される生産ラインの状態に係る情報やワークに係る情報などをＣＰＵ１１０へ伝送する。
【０１０９】
通信インターフェイス１２４は、ＣＰＵ１１０と図示しない他のパーソナルコンピュータやサーバ装置などと間のデータ伝送を仲介する。通信インターフェイス１２４は、典型的には、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）などからなる。なお、後述するように、メモリカード１０６に格納されたプログラムを画像処理装置１００にインストールする形態に代えて、通信インターフェイス１２４を介して、図示しない配信サーバなどからダウンロードしたプログラムを画像処理装置１００にインストールしてもよい。
【０１１０】
データリーダ／ライタ１２６は、ＣＰＵ１１０と記録媒体であるメモリカード１０６との間のデータ伝送を仲介する。
【０１１１】
図１５と図１６に示す視覚センサシステム１では、ディスプレイ１０２が図２のＬＣＤ２４２に対応し、表示設定部２０１の調整モードにおける上述した機能が、画像処理装置１００のＣＰＵ１１０の制御に基づき実行される。したがって、図１５と図１６に示す構成であっても、メニュー画像３０２を処理対象の画像３００上に透過して重畳表示しながら、検査処理のためのパラメータ値の設定が可能であり、また、共通ボタン７０１の操作によりメニュー画像３０２の切り替えが可能であるから、画像３００を確認しながらのパラメータ値の設定について良好な操作性を得ることができる。
【０１１２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１３】
１  視覚センサシステム、２  ワーク、８  撮像装置、１００  画像処理装置、１０２  ディスプレイ、２００  視覚センサ、２０１  表示設定部、２０２  伝送ケーブル、２５１  メニュー画像信号発生部、２５２  合成部。
【図１】
0005411049.tif 000002
【図２】
0005411049.tif 000003
【図３】
0005411049.tif 000004
【図４】
0005411049.tif 000005
【図５】
0005411049.tif 000006
【図１３】
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【図１４】
0005411049.tif 000008
【図１５】
0005411049.tif 000009
【図１６】
0005411049.tif 000010
【図６】
0005411049.tif 000011
【図７】
0005411049.tif 000012
【図８】
0005411049.tif 000013
【図９】
0005411049.tif 000014
【図１０】
0005411049.tif 000015
【図１１】
0005411049.tif 000016
【図１２】
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