(57)【要約】【課題】エリア型撮像素子をラインカメラとして利用する場合に、撮像設定を支援する。【解決手段】画像処理システムは、撮像対象物を撮像する撮像装置と、撮像装置に接続された画像処理装置とを有する。撮像装置は、２次元状に配列された複数画素を有するエリア型撮像素子と、複数の画素から２次元画像を取得するエリア制御手段と、複数画素のうち予め指定された特定の画素列から１次元画像を取得するライン制御手段と、を備える。画像処理装置は、エリア制御手段およびライン制御手段のいずれか一方を起動するよう切替える。撮像装置により取得される画像を取り込む入力部３１と、取得された２次元画像から特定の画素列に関する撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得部３３と、２次元画像と取得された指標値とを出力する出力部３４とを備える。【選択図】図３
2014197762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置に接続された画像処理装置とを有する画像処理システムであって、
前記撮像装置は、
２次元状に配列された複数画素を有するエリア型撮像素子と、
前記複数の画素から２次元画像を取得するエリア制御手段と、
前記エリア型撮像素子の前記複数画素のうち、予め指定された特定の画素列から１次元画像を取得するライン制御手段と、を備え、
前記画像処理装置は、
前記エリア制御手段および前記ライン制御手段のいずれか一方を起動するよう切替える切替え制御手段と、
前記撮像装置により取得される画像を取り込む入力手段と、
前記入力手段により取り込まれた前記２次元画像から、前記複数画素における特定の画素列に関する撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得手段と、
前記入力手段により取り込まれた前記２次元画像と、前記指標取得手段により取得された前記指標値とを出力する出力手段と、
前記複数画素のうちから前記特定の画素列を指定する指定手段と、を備える、画像処理システム。
【請求項２】
前記指標値は、前記２次元画像のうち前記特定の画素列に対応したラインと、前記２次元画像における前記撮像対象物の像から抽出されたエッジとのなす角度を含む、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記指標値は、前記２次元画像のうち前記特定の画素列に対応した主走査方向のラインの輝度値を含む、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記出力手段は、
前記特定の画素列のそれぞれの輝度値を表す点を、前記主走査方向に直交する副走査方向にプロットしたグラフにより出力する、請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記主走査方向に直交する副走査方向に延びる画素列それぞれの輝度値を表す点を、前記主走査方向にプロットしたグラフにより出力する、請求項３または４に記載の画像処理システム。
【請求項６】
外部からの操作を受け付ける操作入力手段を、さらに備え、
前記指定手段は、
前記複数画素うち、前記操作入力手段が受け付けた操作内容から前記特定の画素列を指定する、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記指定手段は、
前記複数画素のうち、輝度値から前記特定の画素列を指定する、請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記指標値は、前記２次元画像のうち前記特定の画素列を含む領域における撮像装置のフォーカスの調整度合いを示す値を含む、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項９】
撮像対象物を撮像する撮像装置に接続されるコンピュータで実行される画像処理プログラムであって、
前記撮像装置は、
２次元状に配列された複数画素を有するエリア型撮像素子と、
前記複数の画素から２次元画像を取得するエリア制御手段と、
前記エリア型撮像素子の前記複数画素のうち、予め指定された特定の画素列から１次元画像を取得するライン制御手段と、を備え、
前記画像処理プログラムは、前記コンピュータを、
前記エリア制御手段および前記ライン制御手段のいずれか一方を起動するよう切替える切替え制御手段と、
前記撮像装置により取得される画像を取り込む入力手段と、
前記入力手段により取り込まれた前記２次元画像から、前記複数画素における特定の画素列に関する撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得手段と、
前記入力手段により取り込まれた前記２次元画像と、前記指標取得手段により取得された前記指標値とを出力する出力手段と、
前記複数画素のうちから前記特定の画素列を指定する指定手段として機能させる、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は画像処理システムおよび画像処理プログラムに関し、特に、撮像設定を支援する画像処理システムおよび画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用カメラは、エリアセンサを利用したエリアカメラと、ラインセンサを利用したラインカメラの２種類に大別される。
【０００３】
一般的にはエリアカメラの方が使用されるが、印刷生産ラインにおけるシート検査、液晶・ガラス生産ラインにおけるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＰＤＰ（Plasma Display Panel）検査などの高解像度が求められる場合、または円筒形のワークの表面検査には、ラインカメラの使用が適する。
【０００４】
エリアセンサまたはラインセンサに用いられる撮像デバイスとしては、従来からＣＣＤ（Charge Coupled Device）が一般的に用いられている。エリア型ＣＣＤイメージセンサには、特定のラインを読み出すパーシャル機能を持つものがある。また、近年、解像度や速度性能が格段に向上したＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが活用されている。エリア型ＣＭＯＳイメージセンサには画素単位でランダムアクセス可能な機能を有するものがあり、この機能を用いるとエリア型ＣＭＯＳイメージセンサをラインセンサとして利用することが可能である。また、市場においてはエリアセンサの方が多く使用されることから、解像度が同程度であればエリアセンサはラインセンサと比較して安価である。したがって、エリアセンサをラインカメラとして利用する技術が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１（特開２００４−１４７２７１号公報）では、エリアセンサと、エリアセンサを制御する制御回路を備えたカメラ装置が開示される。具体的には、制御回路は通常の撮像を制御するエリアセンサ制御手段と特定の走査ラインの走査により１次元の撮像を制御するラインセンサ制御手段とを有してどちらか一方が選択される。レンズ等の設定時にはエリアセンサとして動作させて撮像画像をビューファインダとして用いる。
【０００６】
また、特許文献２（特開２００９−１９４４２４号公報）では、エリア型ＣＭＯＳイメージセンサを、被観測物の移動方向に垂直な方向が主走査方向におおよそ一致するように配置し、主走査方向の直線エリアである読み取りラインを撮像する画素のみランダムアクセスで読み出す。ＣＭＯＳカメラは前後左右上下に若干ずれたり傾いたりしているため、読み取った画像を補正することで、１つの１次元画像を作成する。補正係数は、読み取りライン上に基準線が描かれたテストチャートから決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４７２７１号公報
【特許文献２】特開２００９−１９４４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
エリアセンサをラインカメラとして利用する場合には、カメラの姿勢、照明の明るさなどの各種の撮像条件を調整し設定したいとの要望がある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、ビューファインダの画像を見ながら具体的にどのようにラインカメラとしての設定をするかは開示されていない。
【００１０】
また、特許文献２では、運用時に都度補正処理を行なっているため処理に時間がかかる。またカメラの焦点距離や照明位置の調整は別途必要になるが、その方法については開示されていない。
【００１１】
それゆえに本発明の目的は、エリア型撮像素子をラインカメラとして利用する場合に、撮像設定を支援する画像処理システムおよび画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明のある局面に係る画像処理装置は、撮像対象物を撮像する撮像装置と、撮像装置に接続された画像処理装置とを有する画像処理システムであって、撮像装置は、２次元状に配列された複数画素を有するエリア型撮像素子と、複数の画素から２次元画像を取得するエリア制御手段と、エリア型撮像素子の複数画素のうち、予め指定された特定の画素列から１次元画像を取得するライン制御手段と、を備える。
【００１３】
画像処理装置は、エリア制御手段およびライン制御手段のいずれか一方を起動するよう切替える切替え制御手段と、撮像装置により取得される画像を取り込む入力手段と、入力手段により取り込まれた２次元画像から、複数画素における特定の画素列に関する撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得手段と、入力手段により取り込まれた２次元画像と、指標取得手段により取得された指標値とを出力する出力手段と、複数画素のうちから特定の画素列を指定する指定手段と、を備える。
【００１４】
好ましくは、指標値は、２次元画像のうち特定の画素列に対応したラインと、２次元画像における撮像対象物の像から抽出されたエッジとのなす角度を含む。
【００１５】
好ましくは、指標値は、２次元画像のうち特定の画素列に対応した主走査方向のラインの輝度値を含む。
【００１６】
好ましくは、出力手段は、特定の画素列のそれぞれの輝度値を表す点を、主走査方向に直交する副走査方向にプロットしたグラフにより出力する。
【００１７】
好ましくは、出力手段は、主走査方向に直交する副走査方向に延びる画素列それぞれの輝度値を表す点を、主走査方向にプロットしたグラフにより出力する。
【００１８】
好ましくは、外部からの操作を受け付ける操作入力手段を、さらに備え、指定手段は、複数画素うち、操作入力手段が受け付けた操作内容から特定の画素列を指定する。
【００１９】
好ましくは、指定手段は、複数画素のうち、輝度値から特定の画素列を指定する。
好ましくは、指標値は、２次元画像のうち特定の画素列を含む領域における撮像装置のフォーカスの調整度合いを示す値を含む。
【００２０】
この発明の他の局面に従うと、撮像対象物を撮像する撮像装置に接続されるコンピュータで実行される画像処理プログラムが提供される。
【００２１】
撮像装置は、２次元状に配列された複数画素を有するエリア型撮像素子と、複数の画素から２次元画像を取得するエリア制御手段と、エリア型撮像素子の複数画素のうち、予め指定された特定の画素列から１次元画像を取得するライン制御手段と、を備える。
【００２２】
画像処理プログラムは、コンピュータを、エリア制御手段およびライン制御手段のいずれか一方を起動するよう切替える切替え制御手段と、撮像装置により取得される画像を取り込む入力手段と、入力手段により取り込まれた２次元画像から、複数画素における特定の画素列に関する撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得手段と、入力手段により取り込まれた２次元画像と、指標取得手段により取得された指標値とを出力する出力手段と、複数画素のうちから特定の画素列を指定する指定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、ユーザによる撮像設定を支援することで、容易に撮像設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の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】この発明の実施の形態に係る画像処理装置とカメラの概略構成図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る機能構成図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る調整モードの概略処理を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態に係るカメラ姿勢設定（１）の処理フローチャートである。
【図６】図５の処理において表示される画面の一例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態に係るカメラ姿勢設定（２）の処理フローチャートである。
【図８】図７の処理において表示される画面の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態に係る照明装置の設定を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態に係る輝度プロファイルの表示画面の一例を示す図である。
【図１１】この実施の形態によるフォーカス調整を支援するための表示画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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り返さない。
【００２６】
＜全体装置構成＞
図１は、この発明の実施の形態に係る画像処理装置１００を含む視覚センサシステム１の全体構成を示す概略図である。
【００２７】
図１を参照して、視覚センサシステム１は生産ラインなどに組み込まれ、被測定物２（以下「ワーク２」とも称す。）上の欠陥や汚れの有無を検査したり、その大きさなどを計測したり、その表面上の文字や図形などを認識したりする。一例として、本実施の形態においては、ワーク２はベルトコンベヤなどの搬送機構６によって搬送され、撮像装置であるカメラ８によって撮像される。カメラ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。視覚センサシステム１は、カメラ８で撮像されるワーク２に対して光を照射する照明装置９をさらに備える。この実施の形態では、カメラ８は移動せず位置は固定であるが、後述するように姿勢は自由に変更して設定することができる。
【００２８】
ワーク２がカメラ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、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）５へ出力される。
【００２９】
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。
【００３０】
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、入力装置１０５とを含む。画像処理装置１００は、ＰＬＣ５と、カメラ８と、ディスプレイ１０２と、入力装置１０５と接続される。
【００３１】
画像処理装置１００は、動作モードとして、ワーク２に対して各種の画像処理を実行する測定モードと、撮像設定などの各種調整を行うための調整モードとを有している。測定モードにおいて、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、カメラ８に対して撮像指令を与える。この撮像指令に応答して、カメラ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、カメラ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。
【００３２】
本実施の形態では、撮像設定を変更することができる。このような撮像設定としては、カメラ８に関しては、姿勢（アングル）、絞り量（明るさ）、フォーカス、検出感度（ＩＳＯ感度）、露光時間（シャッタースピード）を含む。カメラ姿勢は、ワーク２に対するカメラ８の光学系レンズの傾きにより表される。また、照明装置９に関しては照射方向、照射光量（明るさ）を含む。本実施の形態に係るカメラ８に関しては、典型的な撮像設定として、フォーカスおよび姿勢を変更可能であり、照明装置９に関しては照射方向および照射光量を変更可能である。なお、本発明は、上述のような撮像設定のうち、少なくとも１つの項目を変更可能であるカメラ８および照明装置９に適用可能である。
【００３３】
より具体的には、カメラ８は、フォーカス調整機能を有した光学系を含む。光学系に関連して、カメラ８には、フォーカス調整用のリングが装着されている。調整モードにおいて、画像処理装置１００は後述するような処理を行うことで、ユーザ（作業者）に対して、フォーカスの調整を支援するための情報画面を表示する。すなわち、ユーザは、ディスプレイ１０２などに表示される、カメラ８により取得された入力画像における撮像状態を評価するための指標値に基づいて、フォーカスが最適な値となるようにフォーカス調整用のリングを操作し、また、カメラ８のワーク２に対する姿勢を調整する。カメラ８および照明装置９は、図示しない支持部材に着脱可能に取り付けられており、ユーザは、支持部材に対する装着角度を変更する。変更により、カメラ８に関してはチルト方向の角度および傾き（光軸回りの角度）調整などを行うことができ、照明装置９に関しては照射方向の角度調整などを行うことができる。
【００３４】
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、後述するような各種機能を提供する。このような汎用的なコンピュータを利用する場合には、本実施の形態に係る機能を提供するためのアプリケーションに加えて、コンピュータの基本的な機能を提供するためのＯＳ（Operating System）がインストールされていてもよい。この場合には、本実施の形態に係るプログラムは、ＯＳの一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。すなわち、本実施の形態に係るプログラム自体は、上記のようなモジュールを含んでおらず、ＯＳと協働して処理が実行される。本実施の形態に係るプログラムとしては、このような一部のモジュールを含まない形態であってもよい。
【００３５】
さらに、本実施の形態に係るプログラムは、他のプログラムの一部に組み込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には、上記のような組み合わせられる他のプログラムに含まれるモジュールを含んでおらず、当該他のプログラムと協働して処理が実行される。すなわち、本実施の形態に係るプログラムとしては、このような他のプログラムに組込まれた形態であってもよい。なお、プログラムの実行により提供される機能の一部もしくは全部を専用のハードウェア回路として実装してもよい。
【００３６】
（画像処理装置とカメラの構成）
図２は、この発明の実施の形態に係る画像処理装置１００とカメラ８の概略構成図である。図２を参照して、画像処理装置１００は、演算処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０と、記憶部としてのメインメモリ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。
【００３７】
ＣＰＵ１１０は、ハードディスク１１４に格納されたプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開して、これらを所定順序で実行することで、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置であり、ハードディスク１１４から読み出されたプログラムに加えて、カメラ８によって取得された入力画像や、入力画像の処理結果を示すデータ、およびワークデータなどを保持する。また、ハードディスク１１４は、不揮発性の磁気記憶装置であり、ＣＰＵ１１０で実行されるプログラムに加えて、各種設定値などが格納される。このハードディスク１１４にインストールされるプログラムは、後述するように、メモリカード１０６などに格納された状態で流通する。なお、ハードディスク１１４に加えて、あるいは、ハードディスク１１４に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。
【００３８】
カメラインターフェイス１１６は、ＣＰＵ１１０とカメラ８との間のデータ伝送を仲介する。カメラインターフェイス１１６は、１つ以上のカメラ８と接続が可能であるが、本実施の形態では、説明を簡単にするために１つのカメラ８が接続されるとする。カメラインターフェイス１１６は、カメラ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。また、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、カメラ８に対して撮像指令を与える。
【００３９】
入力インターフェイス１１８は、ＣＰＵ１１０とキーボード、マウス１０４、タッチパネルなどの入力装置１０５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１０５を操作することで与えられる操作指令を受け付ける。
【００４０】
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。
【００４１】
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２に係る情報などをＣＰＵ１１０へ伝送する。
【００４２】
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、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。
【００４３】
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。すなわち、メモリカード１０６には、画像処理装置１００で実行されるプログラムなどが格納された状態で流通し、データリーダ／ライタ１２６は、このメモリカード１０６からプログラムを読み出す。また、データリーダ／ライタ１２６は、ＣＰＵ１１０の内部指令に応答して、カメラ８によって取得された入力画像および／または画像処理装置１００における処理結果などをメモリカード１０６へ書き込む。なお、メモリカード１０６は、ＣＦ（Compact Flash）、ＳＤ（Secure Digital）などの汎用的な半導体記憶デバイスや、フレキシブルディスク（Flexible Disk）などの磁気記憶媒体や、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記憶媒体等からなる。
【００４４】
また、画像処理装置１００には、必要に応じて、プリンタなどの他の出力装置が接続されてもよい。
【００４５】
図２を参照して、カメラ８は、一例として、レンズなどの光学系に加えて、エリアセンサ８１、制御回路８２、および画像処理装置１００とデータ伝送するためのカメラインターフェイス８３を含む。カメラインターフェイス８３は、画像処理装置１００からの撮像指令を入力する。
【００４６】
エリアセンサ８１は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。ここでは、ＣＭＯＳセンサを用いる。より具体的には、エリアセンサ８１は、画素に相当する撮像素子が、直交するＸ，Ｙ軸が規定する座標系の対応した２次元平面上に格子状に配列されて、平面的な画像を出力することができる。したがって、各画素は、２次元の座標（ｘ，ｙ）により指定されてアクセスされる。これに対して、ラインセンサは、画素が一方向に並んだ画素列に対応した、ライン状の１次元的な画像を出力する。ここでは、カメラ８は、エリアセンサを使用したカメラ（以下、「エリアカメラ」ともいう）と、ラインセンサを使用したカメラ（以下、「ラインカメラ」ともいう）の機能を有する。
【００４７】
制御回路８２は、エリアセンサ８１の画素に対応したＣＭＯＳセンサが格子状に配列された２次元平面を、選択信号により画素単位でランダムに選択（アクセス）する。制御回路８２は、選択された画素から出力された電気信号を、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換し、変換により得られたデジタルデータを、カメラインターフェイス８３を介して画像処理装置１００に出力する。画像処理装置１００では、カメラ８からのデジタルデータは、カメラインターフェイス１１６の画像バッファ１１６ａに格納される。画像バッファ１１６ａに格納される画像は、例えば、グレースケールの２５６階調値のビットマップデータを示す。
【００４８】
制御回路８２は、エリア型制御回路８２１およびライン型制御回路８２２を含む。制御回路８２は、画像処理装置１００からの切替え指令に基づき、エリア型制御回路８２１およびライン型制御回路８２２の一方を選択する。選択された方は起動し、選択されなかった方は停止する。制御回路８２は、画像処理装置１００から次の切替え指令を入力すると、再度、選択する。したがって、起動された方は、次の切替え指令が入力されるまでは、撮像動作可能な状態を維持する。画像処理装置１００のＣＰＵ１１０は、エリア型制御回路８２１およびライン型制御回路８２２のいずれか一方を起動するよう切替える切替え制御部としての機能を有し、切替え制御部は、上記の切替え指令をカメラ８に出力する。
【００４９】
エリア型制御回路８２１は、起動されると、撮像指令に基づきエリアセンサ８１の全画素のうち撮像視野に対応した画素をアクセスするための選択信号を生成し、生成した選択信号によりアクセスする。これにより、画像バッファ１１６ａには、エリアセンサ８１から読み出された２次元画像が格納される。２次元画像は、カメラ８の搬送路面の一部を含む撮像視野に対応したサイズを有するエリア画像に相当する。一方、ライン型制御回路８２２は、起動されると、撮像指令に含まれるライン選択データにより特定される画素列をアクセスするための選択信号を生成し、生成した選択信号によりアクセスする。これにより、画像バッファ１１６ａには、エリアセンサ８１の特定された画素列に対応したライン状の１次元画像（以下、ライン画像ともいう）が格納される。
【００５０】
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コマ分の入力画像のデータが蓄積されると、蓄積されたデータをメインメモリ１１２へ転送する。ここでは、２次元画像または１次元画像が１コマ分の入力画像に相当する。
【００５１】
ラインカメラの基本的な使用方法としては、撮像対象であるワーク２を予め定めた速度で一定方向に移動させながら、繰り返し撮像し、各撮像で出力されたライン画像を画像処理装置１００で合成して画像を取得する。欠陥検査などの場合は、合成せずに１ライン画像ごとに検査することもできる。
【００５２】
ラインカメラで撮像する場合には、画像は複数のライン画像に分割して読み込まれることになる。ラインが延びる方向に走査することを主走査といい、次のラインに移動することを副走査という。またラインが延びる方向を主走査方向といい、移動する方向を副走査方向という。この実施の形態では、移動する方向および速度は、搬送機構６によるワーク２の搬送方向および速度に一致する。
【００５３】
＜概要＞
本実施の形態に係る画像処理装置１００は、撮像設定の典型例である、カメラ８の姿勢およびフォーカスの設定、ならびに照明装置９の照射方向および照射光量の設定を支援する機能を有する。これらの機能は、基本的には、調整モードにおいて提供される。なお、測定中に照明環境が変化するような場合（たとえば、太陽光を照明光として用いているような場合）には、これらの支援機能を測定モードにおいても実行できるようにしてもよい。
【００５４】
撮像設定を支援するために、画像処理装置１００は、カメラ８の撮像により取得される入力画像における撮像状態を評価するための指標値を算出し、この指標値を含む調整支援画面を出力する。この指標値は、撮像設定の良否を反映したものであるので、ユーザは、表示される指標値がより適切な値を示すように、カメラ８または照明装置９を調整することで、カメラ８または照明装置９に対してより容易に最適な撮像設定を行うことができる。なお、測定モードの処理は周知の方法を用いることができるため、ここでは説明を繰り返さない。
【００５５】
図３は、この発明の実施の形態に係る機能構成図である。図３を参照して、ＣＰＵ１１０は、カメラ８により撮像されて取得された画像を取込むカメラインターフェイス１１６に対応する入力部３１と、２次元画像またはライン画像の撮像状態を評価するための指標値を取得する指標取得部３３と、取得された指標値を出力する表示コントローラ１２０に対応する出力部３４を、機能として備える。これら機能は、ＣＰＵ１１０が実行するプログラムと回路の組み合わせからなる。
【００５６】
図４は、この発明の実施の形態に係る調整モードの概略処理を示すフローチャートである。図４に示す処理は、ユーザが調整モードにおいて所定の操作を行うことで開始される。
【００５７】
図４の処理では、搬送機構６が停止した状態において、カメラ８の撮像視野内にワーク２が位置し、この撮像視野に対して照明装置９から光が照射されているものとする。この状態において、ＣＰＵ１１０は、切替え指令および撮像指令を出力し、カメラ８をエリアカメラとして動作させる。ＣＰＵ１１０は、エリアカメラからの入力画像を画像バッファ１１６ａから読み出し、ディスプレイ１０２などに表示させる。
【００５８】
ユーザは、表示された２次元画像を目視で確認ながら、カメラ８のフォーカス調整用のリングを操作し、フォーカス調整し（ステップＭ１）、カメラ８の撮像方向、すなわち姿勢を調整し設定する（ステップＭ２）。ここで、測定モードにおける検査精度を確保するために、ステップＭ２では、カメラ８が有する光軸の撮像視野面に対する傾き角度が垂直となるようにカメラ８の姿勢を設定する。本実施の形態では、後述するカメラ姿勢設定（１）または（２）により、撮像設定を支援するためのユーザインターフェイスを提供する。
【００５９】
また、照明装置９に関して、２次元画像を見ながら、照明装置９からの光の照射方向および照射光量（明るさ）を設定し、検査のために使用する最適なライン画像を選択的に指定する（ステップＭ３）。ここでは照射方向は照明装置９の姿勢を調整することにより、また照射光量はボタンなどを操作することにより設定する。そして、表示された２次元画像および指標値を確認しながら、エリアセンサ８１の指定されたラインにおける焦点距離が最適となるように、すなわちライン画像について合焦するように、フォーカス調整する（ステップＭ４）。ステップＭ２〜Ｍ４では、指標取得部３３により、カメラ８が撮像した入力画像から撮像状態を評価するための指標値を取得し、出力部３４は、入力画像に関連付けて指標値をディスプレイ１０２に表示させる。詳細を以下に説明する。
【００６０】
＜カメラ姿勢設定（１）＞
まず、ステップＭ２のカメラ姿勢設定（１）を説明する。図５は、この発明の実施の形態に係るカメラ姿勢設定（１）の処理フローチャートである。図６は、図５の処理においてディスプレイ１０２に表示される画面の一例を示す図である。図６には、ワーク２を撮像したときにエリアカメラから出力された２次元画像２０が示される。
【００６１】
図５を参照して、ユーザが入力装置１０５のボタンなどを操作すると、ＣＰＵ１１０は入力部３１が受け付けた操作内容が示す操作指令から、調整開始が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１）。調整開始と判定されない間は（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ１が繰り返されるが、調整開始と判定されると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、撮像指令を出力し、カメラ８は、撮像指令により撮像した２次元画像を出力する（ステップＳ３）。
【００６２】
ＣＰＵ１１０は、画像バッファ１１６ａの２次元画像２０から、画素値に基づきエッジ部を抽出する（ステップＳ５）。ここでは、２次元画像２０から抽出されるエッジ部は、搬送機構６の搬送ベルトの部分であって搬送方向に延びる端部に相当する。なお、エッジ抽出には周知の画像処理を適用し、ここでは詳細は繰り返さない。
【００６３】
図６の画面では、ＣＰＵ１１０は、撮像された２次元画像２０を、抽出されたエッジ部２１と２２が強調された態様で表示する。また、主走査方向に延びる直線であるガイド線２３を２次元画像２０に重畳して表示する。ガイド線２３は予め定めた位置に表示される。ユーザは、図６の画像を見ながら、マウス１０４を操作して所望のエッジ部、たとえばエッジ部２１を指定する（ステップＳ７）。
【００６４】
ＣＰＵ１１０は、入力部３１が受け付けた操作内容から、エッジ部２１が指定されたと検出すると、画像バッファ１１６ａの２次元画像２０からエッジ部２１の位置を検出する。そして、指標取得部３３は検出位置が示すエッジ部２１の線と、上記のガイド線２３とがなす角度２４を算出するとともに、９０度と角度２４の値との差（角度差）を算出する。なお、“９０度”は、主走査方向のＸ軸と副走査方向のＹ軸とが直交することに基づいている。出力部３４は、算出した角度２４を示す情報２５と、角度差を示す情報２６とを２次元画像２０と同一画面に表示するようにディスプレイ１０２を制御する（ステップＳ９）。また、図６の画面では、ＣＰＵ１１０は、エリアセンサ８１に関連した上記のＸ，Ｙ軸の画像を、２次元画像２０に対応づけて表示する。
【００６５】
ユーザは、角度の情報２５と２６に基づき、カメラ８の姿勢を、表示されるＸ，Ｙ軸の方向に調整し、その後、入力装置１０５の撮像ボタンなどを操作すると、ＣＰＵ１１０は、撮像処理を実行する。具体的には、撮像指令を出力して、撮像された２次元画像２０を入力する。そして入力画像について再度、角度２４および角度差が算出される。そして、入力した２次元画像２０と算出した角度を表す情報２５と２６とが、ディスプレイ１０２に表示される（ステップＳ１３）。これにより、ユーザは、姿勢調整後の撮像画像から、調整が適切であったかを、再表示された情報２５または２６から判定することができる。たとえば、情報２５の角度２４が９０度を示すとき（すなわち、情報２６が０度を示すとき）ユーザは調整後の姿勢は適切と判断し、入力装置１０５の調整終了のボタンを操作する。なお、ＣＰＵ１１０は、角度２４が９０度であり、且つその角度差が０度であると判定したとき、姿勢調整完了の旨を出力してもよい。
【００６６】
ＣＰＵ１１０は、入力部３１が受け付けた操作内容から、調整終了の操作指令を受け付けたと判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、図５の一連の処理を終了するが、調整終了の操作指令を受け付けないと判定すると（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、カメラ８の姿勢調整のための処理が繰り返される。
【００６７】
なお、ステップＳ７では、エッジ部を搬送方向に平行に延びる部分（エッジ部２１，２２）としたが、この部分に対して直交する部分、すなわち主走査方向に平行に延びる部分を指定するとしてもよい。その場合には、ユーザは、エッジ部として、前者の平行部分および後者の直交部分のいずれを用いるかの情報を入力する。ＣＰＵ１０は、入力情報から、ユーザが指定した方向のエッジ部分を抽出して表示する。この場合には、角度２４および角度差がいずれも０度となったとき調整後の姿勢は適切となる。
【００６８】
また、前者の平行部分および後者の直交部分の両方をエッジ部として用いてもよい。両方のエッジ部を用いる場合には、情報２５および２６のそれぞれは、２種類の角度を提示することができて、より詳細な姿勢調整のための支援をすることができる。
【００６９】
＜カメラ姿勢設定（２）＞
カメラ８の姿勢調整は、カメラ姿勢設定（１）のように、調整量（角度）を、搬送方向を利用して決定する方法に限定されず、ワーク２の画像から調整量を決定してもよい。カメラ姿勢設定（２）では、このような設定を支援するためのユーザインターフェイスを提供する。
【００７０】
図７は、この発明の実施の形態に係るカメラ姿勢設定（２）の処理フローチャートである。図８は、図７の処理においてディスプレイ１０２に表示される画面の一例を示す図である。図８には、ワーク２を撮像したときにエリアカメラから出力された２次元画像２０が示される。ここでは、表面に方眼模様が描かれたシートを、姿勢設定用のワーク２（以下、ターゲットワーク２Ａともいう）として用いる。
【００７１】
図８を参照して、ユーザは、方眼の升目の直線が延びる方向が搬送方向に一致するように、ターゲットワーク２Ａを撮像視野の中に配置し、入力装置１０５のボタンなどを操作して調整開始の操作指令を入力する。
【００７２】
操作指令が入力されると、図５と同様にステップＳ１とＳ３が実行されて、撮像された２次元画像２０は画像バッファ１１６ａに格納される。
【００７３】
ＣＰＵ１１０は、画像バッファ１１６ａの２次元画像の画素値から方眼模様の周辺のエッジ部（周辺エッジ部という）および升目を示す正方形それぞれの部分画像を抽出する（ステップＳ５ａ）。
【００７４】
指標取得部３３は、周辺エッジ部と走査方向についての角度（Ｘ，Ｙ方向の角度）を算出し、また、方眼模様の各正方形どうしの形状の一致度からの角度（θ方向）を算出する（ステップＳ６）。
【００７５】
前者の走査方向についての角度としては、２次元画像２０から周辺エッジ部の位置を検出し、検出位置が示す周辺エッジ部の線と、主走査方向に延びるガイド線２３とがなす角度２４ａ（図８参照）を算出する。また、９０度と算出した角度２４の値との角度差を算出する。
【００７６】
後者の形状の一致度からの角度としては、いわゆる台形歪補正に係る歪の大きさにより示されるあおり角度を算出する。つまり、エリアセンサ８１の画素配列面と撮像視野面（たとえば、搬送路面）とが平行である場合には、全ての升目は正方形でかつ同サイズであり、上記の歪は生じずあおり角度（θ方向）は０度となる。一方、平行でない場合には２次元画像２０における方眼模様の升目は台形状に歪み、各升目どうしの形状は一致しない。この時に、歪みに起因した形状不一致によるずれ量を算出し、算出したずれ量と予め定めた演算式に従い、あおり角度を算出する。
【００７７】
図８の画面では、ＣＰＵ１１０は、撮像された２次元画像２０を、抽出された周辺エッジ部（方眼模様）が強調された態様で表示する。また、ユーザは２次元画像２０に、主走査方向に延びる直線であるガイド線２３を重畳して表示する。ガイド線２３は予め定めた位置に表示される。
【００７８】
また、ＣＰＵ１１０は、算出した角度２４ａを示す情報２５ａと、その角度差を示す情報２６ａと、２次元画像２０と、算出したあおり角度を示す情報２７とを同一画面に表示する（ステップＳ９ａ）。また、図８の画面でも、エリアセンサ８１に関連した上記のＸ，Ｙ軸が、２次元画像２０に対応づけて表示される。
【００７９】
ユーザは、角度の情報２５ａ、２６ａおよび２７に基づき、カメラ８の姿勢を表示されるＸ，Ｙ軸の方向に調整するとともに、撮像視野面と搬送路面とが平行となるように、すなわちカメラ８の光軸とエリアセンサ８１（撮像視野面）に対する傾き角度が９０度となるように調整する（ステップＳ１１ａ）。その後、撮像ボタンなどが操作されると、ＣＰＵ１１０は、調整後の姿勢で撮像処理を実行する。これにより、調整後の姿勢で撮像された２次元画像と、この２次元画像２０について算出された指標値である角度を表す情報２５ａ、２６ａおよび２７が、ディスプレイ１０２に表示される（ステップＳ１３ａ）。ユーザは、調整が適切であったかを、再表示された情報２５ａ、２６ａおよび２７から判定することができる。たとえば、情報２５ａの角度が９０度を示し（すなわち、情報２６ａが０度を示す）、且つ情報２７の角度が０度を示すとき、ユーザは調整後の姿勢は適切であると判断し、調整終了のボタンを操作する。
【００８０】
なお、ＣＰＵ１１０は、角度２４ａが９０度、その角度差が０度、およびあおり角度が０度を示すと判定したとき、姿勢調整完了の旨を出力してもよい。
【００８１】
ＣＰＵ１１０は、入力部３１が受け付けた操作内容から、調整終了の操作指令を入力したと判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、図７の一連の処理を終了し、入力しないと判定すると（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ６に戻り、カメラ８の姿勢設定のための処理が繰り返される。
【００８２】
このようにターゲットワーク２Ａを用いて撮像設定する場合には、エッジ部（図６のエッジ部２１または２２）を指定するためのユーザ操作を省略することができる。
【００８３】
なお、画像処理装置１００は、上記の＜カメラ姿勢設定（１）＞と＜カメラ姿勢設定（２）＞の両方の機能を備えて、ユーザが選択した方を起動させるとしてもよい。また、両方を併用してもよい。例えば、ターゲットワーク２Ａを撮像して２次元画像を入力し、＜カメラ姿勢設定（１）＞で姿勢調整し、その調整後姿勢により撮像された２次元画像については、あおり角度も調整可能な＜カメラ姿勢設定（２）＞を用いるとしてもよい。また、この逆の順番で適用してもよい。
【００８４】
＜照明設定支援＞
測定モードにおいて、ラインカメラで撮像したライン画像からワーク２を検査する場合には、検査精度を確保するために、照射光の明るさおよび向きを、ライン選択データにより特定されたラインに合わせて設定する必要がある。この実施の形態では、上述のステップＭ３において、この設定を支援するためのユーザインターフェイスが提供される。
【００８５】
図９は、この発明の実施の形態に係る照明装置の設定を示す図である。図１０は、この発明の実施の形態に係る輝度プロファイルの表示画面の一例を示す図である。照明装置９は、搬送路上の撮像領域の方向に光を照射するように設置される（図９参照）。ＣＰＵ１１０は、カメラ８からの入力画像である２次元画像２０から輝度プロファイルを生成し、生成した輝度プロファイルを表すグラフである、プロファイル画像９１または９２を生成して、ディスプレイ１０２に表示する。図１０では、同一画面において、撮像された２次元画像２０と、これに関連づけてプロファイル画像９１および９２とが表示される。また、２次元画像２０に関連して、好ましくは２次元画像２０に重畳して主走査方向に延びるＹ軸を起点にした直線のライン９３Ｈと副走査方向に延びるＸ軸を起点にした直線のライン９３Ｖが表示される。ライン９３Ｈは、ユーザのドラッグ操作などにより副走査方向に平行移動可能であり、同様にライン９３Ｖも主走査方向に平行移動可能である。
【００８６】
ここで、２次元画像２０はｍ×ｎのサイズを有すると想定した場合に、指標取得部３３は、副走査方向に延びるＹ軸上の各座標ｙ（i）（ただし、i＝０，１，２，３，…ｎ）について、座標（０，ｙ（i））〜（ｍ，ｙ（i））の画素の輝度を積算し、各座標ｙ（i）とその積算値とを対応付けてメインメモリ１１２の予め定められた領域に格納する。これにより、プロファイル画像９２のためのデータが取得されて、出力部３４は、取得されたデータから、各座標ｙ（i）の積算値の点をプロットして表される輝度プロファイル画像９２を、ディスプレイ１０２に表示させる。
【００８７】
また、出力部３４は、プロファイル画像９２において、ライン９３Ｈの起点である座標ｙ（i）に対する積算値の点を指し示す画像９２１を、ディスプレイ１０２に表示させる。ユーザの操作によりライン９３Ｈが移動すると、これに連動して画像９２１も移動する。これにより、移動後のライン９３Ｈの座標ｙ（i）に対応する積算値の点が、移動後の画像９２１により指示される。
【００８８】
ユーザは、プロファイル画像９２を見ながら、ライン９３Ｈが移動し所望する位置に表示されたとき、“ＳＥＴ”ボタン９４を操作する。たとえば、画像９２１がプロファイル画像９２における最大の輝度積算値を指し示したとき、ユーザは“ＳＥＴ”ボタン９４を操作する。ＣＰＵ１１０は、入力部３１が受け付けた操作内容から、２次元画像２０の当該ライン９３Ｈの位置座標ｙ（i）をメインメモリ１１２に格納する。
【００８９】
このようなユーザによる手動設定に代えて、自動設定が行われてもよい。ユーザが“ＡＵＴＯ”ボタン９５を操作した場合には、手動設定に代えて自動設定が行われる。具体的には、ＣＰＵ１１０は、メインメモリ１１２に格納された各ラインに対応する輝度の積算値のうち予め定められた条件（たとえば、最大の輝度を示す）を満たすラインを指定する。ＣＰＵ１１０は、２次元画像２０上において指定されたライン画像を強調表示するなどしてユーザにガイドする。強調表示されているときに“ＳＥＴ”ボタン９４が操作されると、ＣＰＵ１１０は、２次元画像２０の当該ライン画像の位置座標ｙ（i）をメインメモリ１１２に格納する。なお、ラインを指定するための上述の予め定められた条件は、ユーザが変更できるようにしてもよい。
【００９０】
上述の手動設定または自動設定が実行されたとき、その後の測定モード時には、ＣＰＵ１１０は、選択信号によりアクセスされるライン（図９の選択ライン）が、調整モードで予め格納された当該位置座標ｙ（i）のライン（図９の撮像ライン）となるようなライン選択データを生成することができる。
【００９１】
その後の測定モードで、カメラ８をラインカメラとして使用するために、画像処理装置１００からの切替え指令によりライン型制御回路８２２が起動されると、画像処理装置１００は、上述のライン選択データを含む撮像指令を出力する。ライン型制御回路８２２は、撮像指令に含まれるライン選択データにより特定される画素列をアクセスするための選択信号を生成し、生成した選択信号によりエリアセンサ８１をアクセスする。これにより、入力部３１により画像バッファ１１６ａには、ライン選択データが指し示す特定の画素列からのライン画像が格納される。画像バッファ１１６ａのライン画像は、ディスプレイ１０２に表示され、または画像処理される。このような特定の画素列の選択的な指定は、ＣＰＵ１１０の指定部の機能により実現される。
【００９２】
このようにすることで、予め定められた撮像ラインに対して照明位置を合わせるのではなく、照明状態に応じた撮像ラインを指定することができるため、照明の設定が従来より格段に容易になる。
【００９３】
なお、キャンセルボタンを設けて、キャンセルボタンが操作された時は、手動または自動で設定された内容を取り消して、再度、設定操作が行われるようにしてもよい。
【００９４】
・手動設定の支援インターフェイス
本実施の形態では、上述の手動設定を支援するために、プロファイル画像９２とともに、または個別にプロファイル画像９１が表示される。指標取得部３３は、ライン９３Ｈが指示するライン画像について、主走査方向に延びるＸ軸上の座標ｘ（ｊ）（ただし、ｊ＝０，１，２，３，…ｍ）と、画素の輝度とを対応付けてメインメモリ１１２の予め定められた領域に格納する。これにより、プロファイル画像９１のためのデータが取得されて、出力部３４は、取得されたデータから、各座標ｘ（ｊ）の輝度値の点をプロットして表されるプロファイル画像９１を、ディスプレイ１０２に表示させる。さらに、プロファイル画像９１において、ライン９３Ｖの起点である座標ｘ（j）に対応の輝度値の点を指示する画像９２２が表示される。
【００９５】
ライン９３Ｖは移動すると、移動後の位置の座標ｘ（ｊ）の輝度値の点を指示するように画像９２２も移動する。
【００９６】
ユーザは、手動または自動設定を行うとき、ライン９３Ｈが指示するライン画像の輝度から照明装置９を調整し設定する。具体的には、図１０のプロファイル画像９１が示すライン画像の主走査方向の輝度の変化を示す線が、実質的に真っ直ぐになるように照明装置９の姿勢を調整する。
【００９７】
プロファイル画像９１の他の表示例として、各座標ｘ（j）の積算値の点をプロットして表される輝度プロファイル画像９１を表示するとしてもよい。具体的には、指標取得部３３は、主走査方向に延びるＸ軸上の各座標ｘ（j）（ただし、j＝０，１，２，３，…ｍ）について、座標（ｘ（j），０）〜（ｘ（j），ｎ）の画素の輝度を積算し、各座標ｘ（j）とその積算値とを対応付けてメインメモリ１１２の予め定められた領域に格納する。出力部３４は、格納されたデータから、各座標ｘ（j）の積算値の点をプロットして表される輝度プロファイル画像９１を、ディスプレイ１０２に表示させる。ユーザは、手動または自動設定を行うとき、このプロファイル画像９１が示すライン画像の主走査方向の輝度の変化を示す線が、実質的に真っ直ぐになるように照明装置９の姿勢を調整する。
【００９８】
プロファイル画像９１に関して、照明装置９の光軸が予め定められた向きからずれていた場合には、撮像視野の一部のみに光が照射され、プロファイル画像９１が示す線は歪む。したがって、ユーザは、照明装置９の姿勢（照射方向）を調整し、この線が実質的に真っ直ぐになったとき、照明装置９は光軸が予め定められた向きとなるような適切な姿勢に設定されたと判断することができる。
【００９９】
ここでは、指標取得部３３は、プロファイル画像９２が示す指標値として、ライン画像毎の輝度の積算値を用いたが、積算値に限定されず、各ライン画像の輝度の代表値であればよい。代表値としては、積算値の他に、たとえば、最頻値、中央値などが含まれる。
【０１００】
＜フォーカス微調整支援＞
上記のステップＭ４では、照明設定支援による選択ライン（図９参照）に合焦するようにフォーカス調整を支援するためのユーザインターフェイスが提供される。図１１は、この実施の形態によるフォーカス調整を支援するための表示画面例を示す図である。ＣＰＵ１１０は、カメラ８から入力した２次元画像２０から、ステップＭ３でメインメモリ１１２に登録された撮像ラインの位置に基づき、当該位置に該当する１次元画像である図１１のライン画像１９を抽出する。
【０１０１】
指標取得部３３は、この主走査方向に延びるライン画像１９を挟んだ副走査方向の周辺（例えば、±１０画素）領域２６のフォーカス値を指標値として取得する。フォーカス値は、カメラ８がワーク２などの被写体に対して焦点が合致しているか否かのフォーカスの調整度合いを示す。すなわち、フォーカス値は、２次元画像２０である入力画像における撮像状態を評価するための指標値に相当する。このフォーカス値は、入力画像内におけるエッジの発生量と相関関係にある。そこで、本実施の形態では、フォーカス値を入力画像に含まれる色偏差に基づいて算出する。一例として、フォーカス値は、以下の式（１）に従って算出される。
【０１０２】
【数１】
2014197762.tif 000003
【０１０３】
出力部３４は、ディスプレイ１０２に、２次元画像２０を表示させるとともに、この２次元画像２０上にライン画像１９および周辺領域２６の画像を強調表示等で表示態様を変更して表示させる。また、これと同一画面のウィンドウ３０に、算出されたフォーカス値を数値２８ａと棒グラフ２８とで表示させる。ユーザは画面から、現在の撮像設定のもとでライン画像１９とその周辺領域２６のフォーカス値の大きさを、数値２８ａと棒グラフ２８のバーの長さとで確認することができる。数値２８ａが大きいほど、またはバーが長いほど合焦の度合いが高いと、判定することができる。
【０１０４】
また、出力部３４は、ディスプレイ１０２に、棒グラフ２８に関連して検査精度を確保するために必要とされる閾値を示すアイコン２９を表示させる。ユーザは、棒グラフ２８のバーの長さがアイコン２９の位置を超えるように、カメラ８のフォーカス調整用のリングを操作しフォーカスを設定する。
【０１０５】
（測定モードでのラインカメラのメリット）
調整モードで、ステップＭ１〜Ｍ４の調整が完了すると、その後、画像処理装置１００は測定モードに移行する。
【０１０６】
測定モードでは、先行する調整モードで調整完了した撮像設定のもとで、ラインカメラにより搬送路を流れるワーク２を撮像し、撮像画像からワーク２を検査する。このとき、ラインカメラは、カメラ８の光軸が撮像視野面に垂直となるような姿勢で搬送路上のワーク２を撮像することができることから、高解像度の画像を取得できる。例えば印刷業界の印刷工程などにおけるシート状の印刷物の検査、ＬＣＤまたはＤＰＤの概観検査への適用が有効である。
【０１０７】
また、ワーク２が曲面を有する場合に、主走査方向の１次元画像を副走査方向に連続して撮像し、撮像した複数個の１次元画像を合成し平面化された２次元画像を取得できる。つまり、エリアカメラでの検査では難しい曲面のある立体物（円筒状の物体など）の検査において、上記のように撮像設定がされたラインカメラを使用することで、各種の画像処理を行いやすい２次元画像を取得し検査精度を向上させることもできる。飲料業界のボトル、ラベルの欠陥や印字検査への適用が有効である。
【０１０８】
本実施の形態による撮像設定がなされたカメラ８をラインカメラとして使用する好適な例としては、（１）食品の外観検査および色選別、（２）印刷およびフィルムなどのシート状の印刷物検査、（３）パッケージの欠陥検出、（４）液晶製品またはガラス製品などのＬＣＤおよびＰＤＰなどの概観検査、（５）飲料ボトル表面またはその貼付ラベルの欠陥検出、（６）紙または材木からなる住宅建材，合板の欠陥検出、（７）エレクトロニクス分野の基板または実装基板の外観検査、（８）金属鉱物などの異物または品種選定、（９）リサイクルされた紙、金属、樹脂などの選別、（１０）特殊用途ではあるが競馬，競輪，競艇などのゴール判定、等がある。
【０１０９】
（変形例）
本実施の形態では、カメラ８と、撮像画像を処理する画像処理装置１００の画像処理機能とを個別に備えたが、カメラ８と画像処理機能とが一体的に構成された視覚センサとして構成されてもよい。
【０１１０】
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、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】
【０１１１】
１  視覚センサシステム、２  ワーク、６  搬送機構、８  カメラ、９  照明装置、１９  ライン画像、２０  ２次元画像、３１  入力部、３３  指標取得部、３４  出力部、８１  エリアセンサ、８２  制御回路、１００  画像処理装置、８２１  エリア型制御回路、８２２  ライン型制御回路。
【図１】
2014197762.tif 000004
【図２】
2014197762.tif 000005
【図３】
2014197762.tif 000006
【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】
2014197762.tif 000012
【図１１】
2014197762.tif 000013
【図１０】
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