(57)【要約】【課題】撮像装置の設置位置の容易な調整を可能とする。【解決手段】画像処理装置１００は、ワーク２を搬送しながら検査する搬送機構６に設置された撮像装置８から、撮像画像を入力する。撮像装置８の撮像範囲は、当該撮像装置８の設置位置によって変更可能である。画像処理装置１００は、登録モードでは、撮像装置８が予め定められた設置位置に設置されたときのワーク２の撮像画像を入力して所定処理し、処理後の画像を取込む。調整モードでは、撮像されたワーク２の撮像画像を取込み、この取込んだ撮像画像と、所定処理後の撮像画像とを重ね合わせてディスプレイ１０２に出力し、画像どうしのずれ量を出力する。【選択図】図１
2011191943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を搬送しながら検査する製造ラインに設置された撮像装置から、撮像画像を入力する画像処理装置であって、
前記撮像装置の撮像範囲は、当該撮像装置の設置位置によって変更可能であり、
前記画像処理装置は、
前記撮像装置が予め定められた設置位置に設置されたときの対象物の撮像画像を入力して処理し、処理後の画像を取込む第１入力手段と、
前記第１入力手段が処理する撮像画像とは異なるときに撮像された対象物の撮像画像を取込む第２入力手段と、
前記第１入力手段が取込む画像と、前記第２入力手段が取込む画像とを重ね合わせて出力する出力手段と、を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記出力手段は、
前記重ね合わせられた画像どうしの画像のずれ量を出力する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記出力手段は、
前記重ね合わせられた画像どうしの一致している部分の画像と、ずれている部分の画像とを異なる態様で出力する、請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１入力手段は、
前記撮像画像から前記ワークの輪郭画像を検出処理するための輪郭画像処理手段を含む、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１入力手段は、
前記撮像画像から前記ワークの透過画像を検出処理するための透過画像処理手段を含む、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１入力手段は、
外部から手書き入力されるライン画像を、前記撮像画像に取込む処理を行うための手書きライン画像処理手段を含む、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
対象物を搬送しながら検査する製造ラインに設置された撮像装置から、撮像画像を入力す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、
前記撮像装置の撮像範囲は、当該撮像装置の設置位置によって変更可能であり、
前記画像処理プログラムは、前記コンピュータを、
前記撮像装置が予め定められた設置位置に設置されたときの対象物の撮像画像を入力して処理し、処理後の画像を取込む第１入力手段と、
前記第１入力手段が処理する撮像画像とは異なるときに撮像された対象物の撮像画像を取込む第２入力手段と、
前記第１入力手段が取込む画像と、前記第２入力手段が取込む画像とを重ね合わせて出力する出力手段、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、撮像装置の撮像画像を処理する画像処理装置および画像処理プログラムに関し、特に、撮像装置に係る設置態様の調整作業を支援するための画像処理装置および画像処理プログラムに関する。
【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】
このような視覚センサを用いて検出や計測を行なう場合には、ワーク（対象物）を適切に撮像する必要がある。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なうことで、検査および計測をする。
【０００４】
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に対して適切な撮像設定を行なう必要がある。このような撮像設定の典型例としては、撮像装置の画角（または視野角）の設定がある。本明細書では、画角（または視野角）は、撮像装置で撮像される範囲を示したものであり、この範囲はワークが位置し得る範囲であり『撮像範囲』と呼ぶ。
【０００５】
撮像装置の視野は、撮像装置のアングルなど設置位置により決定される。製造現場においては、撮像装置の設置位置などがずれて、視野が所定視野からずれたときには、視野内にワークが入りきらず、画像を用いた検査が困難となる。したがって、撮像装置を元の設置位置に戻すために、モニタで画像を確認しながら、視野の所定位置にワークが写り込むように設置位置を試行錯誤で手動調整するのが一般的であった。
【０００６】
このような撮像装置の設置位置の調整をサポートするために、たとえば特許文献１による監視カメラのシステムが提案されている。
【０００７】
特許文献１のカメラシステムによれば、カメラ交換時に以前と同様の状態に設定可能とすることにより、カメラの設定にかかる工数を削減している。より具体的には、カメラの交換が検出された場合、予め記憶してあるカメラの設定情報を交換後のカメラに対して送信するとともに、交換後のカメラから取得した現在の被写体情報と記憶してある被写体情報とを比較し、両者が一致した場合に交換後のカメラに通知することにより、カメラ交換時に以前と同様の状態が設定されたことを通知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１はカメラシステムにおいて、カメラ交換時に以前と同様の状態に設定されているか否かの通知がされるに過ぎず、同様の状態に設定されていない場合に、カメラの位置をどちらの向きにどのくらい変更すべきかがユーザに対し出力されない。そのため、カメラを再設置する場合であっても、カメラの取付状態を試行錯誤で設定しなければならないとの課題は残されている。
【００１０】
それゆえにこの発明の目的は、撮像装置の設置位置の容易な調整を可能とする画像処理装置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】
【００１１】
この発明のある局面に従う画像処理装置は、対象物を搬送しながら検査する製造ラインに設置された撮像装置から、撮像画像を入力する画像処理装置であって、撮像装置の撮像範囲は、当該撮像装置の設置位置によって変更可能であり、画像処理装置は、撮像装置が予め定められた設置位置に設置されたときの対象物の撮像画像を入力して処理し、処理後の画像を取込む第１入力手段と、第１入力手段が処理する撮像画像とは異なるときに撮像された対象物の撮像画像を取込む第２入力手段と、第１入力手段が取込む画像と、第２入力手段が取込む画像とを重ね合わせて出力する出力手段と、を備える。
【００１２】
好ましくは、出力手段は、重ね合わせられた画像どうしの画像のずれ量を出力する。
好ましくは、出力手段は、重ね合わせられた画像どうしの一致している部分の画像と、ずれている部分の画像とを異なる態様で出力する。
【００１３】
好ましくは、第１入力手段は、撮像画像からワークの輪郭画像を検出処理するための輪郭画像処理手段を含む。
【００１４】
好ましくは、第１入力手段は、撮像画像からワークの透過画像を検出処理するための透過画像処理手段を含む。
【００１５】
好ましくは、第１入力手段は、外部から手書き入力されるライン画像を、撮像画像に取込む処理を行うための手書きライン画像処理手段を含む。
【００１６】
好ましくは、予め定められた撮像範囲は、撮像装置が予め定められた設置位置に設置されたときに取得される撮像範囲を指す。
【００１７】
この発明の他の局面に従う、対象物を搬送しながら検査する製造ラインに設置された撮像装置から、撮像画像を入力するコンピュータで実行される画像処理プログラムは、コンピュータを、撮像装置が予め定められた設置位置に設置されたときの対象物の撮像画像を入力して処理し、処理後の画像を取込む第１入力手段と、第１入力手段が処理する撮像画像とは異なるときに撮像された対象物の撮像画像を取込む第２入力手段と、第１入力手段が取込む画像と、第２入力手段が取込む画像とを重ね合わせて出力する出力手段、として機能させ、撮像装置の撮像範囲は、当該撮像装置の設置位置によって変更可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１入力手段が取込む画像と、第２入力手段が取込む画像とが重ね合わせ出力されるので、ユーザは出力を確認することで、重ね合わせ画像どうしのずれ量を知ることができる。その結果、撮像範囲がずれていること、すなわち撮像装置の設置位置が予め定められた位置からずれている事と、そのずれ量の程度を確認することができる。ユーザは、出力から確認したずれ量に基づき撮像装置の設置位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１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】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理のメインフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る登録モードの処理フローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る調整モードの処理フローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るエッジ抽出画像登録処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る透過画像登録処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るフリーハンド画像登録処理のフローチャートである。
【図９】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の第１実施の形態に係る表示画像の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る調整モード時の表示画像の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る視覚センサシステムの概略構成図である。
【図１２】本発明の第２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１３】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の取付態様を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の製造ラインへの取付態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の各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。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の実施の形態に従う画像処理装置１００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。
【００２２】
図１を参照して、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（以下「ワーク」とも称す。）２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。
【００２３】
ワーク２が撮像装置８の撮像範囲に到達し位置していることは、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に対して検査のための各種の画像処理を実行する測定モード、ならびに、撮像装置８の設置位置を調整するたための登録モードおよび調整モードが含まれる。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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、本実施の形態に従う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、本実施の形態に従うプログラムは、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、本実施の形態に従うプログラム自体は、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。本実施の形態に従う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。
【００２９】
さらに、本実施の形態に従うプログラムは、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、本実施の形態に従う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。
【００３０】
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。
【００３１】
図２は、この発明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。
【００３２】
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、各種の演算を実施する。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、撮像装置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が格納される。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、各種設定値などが予め格納される。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。読み出される画像ファイルは、２次元に配列された複数画素からなる画像（多値画像）を指す。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、撮像装置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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜概要＞
本実施の形態では、登録モードは、撮像装置８を所定の設置位置、好ましくは撮像範囲の中央にワーク２が位置するような位置に設置して、ワーク２を撮像し、その撮像によって得られる入力画像に対して、予め設定された画像処理を順次行なうことにより、撮像装置８の設置位置を調整するために参照されるべき基準情報を生成して登録（記憶）するモードである。これに対して、調整モードは、ワーク２を撮像して得られる入力画像と基準情報とを処理することにより、撮像装置８の設置位置を調整する、好ましく上述の所定の設置位置にするための参照情報を生成し出力するモードである。なお、画像処理装置１００の動作モードは、ここでは、ユーザが入力装置を操作してＣＰＵ１１０に与える指示によって切替えられると想定する。
【００４３】
図３には、本発明の実施の形態に係る画像処理のメインフローチャートが示される。本発明の実施の形態に係る画像処理は、図４と図６〜図８の登録モードの処理（ステップＳＴ（以下、単にＳＴと略す）１）および図５の調整モードの処理（ＳＴ３）を含む。登録モードおよび調整モードの処理が実行されるとき、図９および図１０に示される画像がディスプレイ１０２に表示される。以下、図９および図１０の表示画像例を適宜参照しながら、各モードの処理について説明する。
【００４４】
なお、登録モードで得た基準情報の画像を、調整モードでの入力画像と比較できればよく、登録モードと調整モードの処理の実行順番は、図３に示す順番に限定されない。
【００４５】
（登録モード）
図４を参照して登録モードの処理について説明する。登録モードに先立って、図１のようにワーク２が載置された搬送機構６に関連して設置された撮像装置８は、撮像範囲の所定位置（たとえば中央位置）にワーク２の画像が位置するような所定の設置位置に、調整済みであると想定する。
【００４６】
このような調整がされた状態において登録モードでは、ディスプレイ１０２には、図９（Ａ）の画面が表示される。画面を確認したユーザは、入力装置を操作して、画面の“基準情報作成”のボタンをクリックする。これにより、ＣＰＵ１００に対して基準情報の作成指示が与えられる（ＳＴ１１）。
【００４７】
ＣＰＵ１１０は、基準情報の作成指示を入力すると、図９（Ａ）に替えて図９（Ｂ）の画面をディスプレイ１０２に表示する。図９（Ｂ）の画面により、基準情報作成方法の選択がユーザに対して促される。具体的には、画面には基準情報の作成方法として“エッジ抽出”、“透過画像”および“フリーハンド”の３種類の方法が表示される。これらの方法を示したボタンがディスプレイ１０２に表示される。ユーザは表示されたいずれかのボタンをマウス１０３などの入力装置で選択的に指定操作することにより、指定された基準情報の作成方法が、ＣＰＵ１１０に対して指示される。
【００４８】
なお、図９（Ａ）と（Ｂ）の画面のデータは、予めハードディスク１１４に格納されていると想定する。
【００４９】
ユーザが図９（Ｂ）の“エッジ抽出”、“透過画像”および“フリーハンド”の３種類の作成方法からいずれか１つを選択すると、ＣＰＵ１１０は選択された作成方法を判定し（ＳＴ１５）、判定の結果に応じて、、ディスプレイ１０２に表示する画面を、基準情報を作成するための、図９（Ｃ）の画面（“エッジ抽出”が選択された場合）、図９（Ｄ）の画面（“透過画像”が選択された場合）および図９（Ｅ）の画面（“フリーハンド”が選択された場合）のいずれかの画面に切替えるとともに、選択された作成方法に従った基準情報作成の処理（エッジ抽出画像登録（ＳＴ１７）、透過画像登録（ＳＴ１９）およびフリーハンド画像登録（ＳＴ２１）のいずれか）に移行する。基準情報作成の処理終了後は、処理は図３のメイン処理に戻る。
【００５０】
図９（Ｃ）〜（Ｅ）の画面においては、基準登録を実行するためのボタンが表示されている。
【００５１】
（エッジ抽出画像登録）
ＳＴ１７のエッジ抽出画像登録処理を図６を参照して説明する。
【００５２】
ＣＰＵ１１０は、撮像装置８が撮像した１コマ（１フレーム）画像の画像ファイルをメモリ１１２から読み出すことにより、画像を入力しディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ５１、ＳＴ５３）。画像を入力すると、スライダ１５２の位置を検出しパラメータ値に変換し（ＳＴ５５）、得られたパラメータ値を用いて入力画像からワーク２の画像の輪郭であるエッジを抽出し（ＳＴ５７）、抽出したエッジの情報を、図９（Ｃ）に示す太い実線の画像でディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ５９）。つづいて、ユーザが入力装置を操作して処理の終了を指示したか否かが判定される（ＳＴ６１）。
【００５３】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示がされないことを検出すると（ＳＴ６１でＮＯ）、処理をＳＴ５５に戻し、以降の処理が同様に行われる。これにより、パラメータ値を更新しながら抽出された所望のエッジ画像が抽出されるまで処理を繰返すことができる。
【００５４】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示が入力されたことを検出すると、抽出されたエッジ画像データをメモリ１１２の所定記憶領域に格納する（ＳＴ６３）。これにより、エッジ抽出画像登録処理は終了する。
【００５５】
エッジ抽出のためには一般にフィルタが適用される。たとえば、周知の相関エッジフィルタまたはソーベルフィルタなどが適用される。相関エッジフィルタの場合には、フィルタ処理対象となる局所領域のサイズ（輪郭線の幅）を決定するパラメータおよびエッジ強度しきい値のパラメータなどを用いる。ソーベルフィルタの場合には、エッジ強度しきい値のパラメータを用いる。これらフィルタおよびパラメータは一例であり、これに限定されない。
【００５６】
ＳＴ５５において、ユーザは図９（Ｃ）の画面に表示されるスライダ１５２を入力装置を介してスライド操作することにより、エッジ抽出のための上述のパラメータの値を変更することができる。
【００５７】
スライダ１５２は、スライド操作されることにより、棒状の領域であるスライドバー１５１の長手方向に沿って自在に移動する。移動によるスライダ１５２のスライドバー１５１上の位置はＣＰＵ１１０により検出されて、ＣＰＵ１１０は、所定換算式に基づき、検出したスライダ位置をエッジ抽出のためのパラメータの値に変換する。ＣＰＵ１１０は、変換後のパラメータ値を用いてエッジ抽出処理を実行し、実行結果に従い抽出されたエッジの画像をディスプレイ１０２に表示する（図９（Ｃ）の太い実線を参照）。
【００５８】
（透過画像登録）
ＳＴ１９の透過画像登録処理を図７を参照して説明する。
【００５９】
ＣＰＵ１１０は、前述したＳＴ５１とＳＴ５３の処理と同様に、撮像装置８が撮像した画像を入力しディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ７１、ＳＴ７３）。画像を入力すると、スライダ１５２の位置を検出し透過度のパラメータ値に変換し（ＳＴ７５）、変換して得られたパラメータ値を用いて入力画像からワーク２の透過画像を生成し（ＳＴ７７）、透過画像を、図９（Ｄ）に示すようにディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ７９）。ユーザが表示された透過画像を確認し、入力装置を操作して処理の終了を指示したか否かが判定される（ＳＴ８１）。
【００６０】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示がされないことを検出すると（ＳＴ８１でＮＯ）、処理をＳＴ７５に戻し、以降の処理が同様に行われる。これにより、透過度のパラメータ値を更新しながら所望の透過画像が検出されるまで処理を繰返すことができる。
【００６１】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示が入力されたことを検出すると、生成された透過画像データをメモリ１１２の所定記憶領域に格納する（ＳＴ８３）。これにより、透過画像登録処理は終了する。
【００６２】
画像を透過させて当該画像を介して背景が透けて見えるようにするためには、一般にフィルタが適用される。
【００６３】
“透過画像”が選択された場合、ＣＰＵ１１０は、撮像装置８から入力した画像データのワーク２の輪郭で囲まれる画像領域を上述のエッジ抽出にて抽出し、抽出した領域内の画像に対して透過処理を実行する。透過処理にかかるフィルタのパラメータの値は、透過度を指す。フィルタはパラメータ値を用いて画素の値を変更する。
【００６４】
パラメータの値は、ディスプレイ１０２に表示されるスライダ１５２を、スライドバー１５１の長手軸方向に沿って自在に移動させることにより、変更することができる。スライダ１５２の移動に連動して切替えられるパラメータ値を用いた透過画像処理が実行されることにより、ディスプレイ１０２には、スライダ１５２の移動に連動した透過度を有するワーク２の透過画像が切替表示される。
【００６５】
（フリーハンド画像登録）
ＳＴ２１のフリーハンド画像登録処理を図８を参照して説明する。
【００６６】
ＣＰＵ１１０は、前述したＳＴ５１とＳＴ５３の処理と同様に、撮像装置８が撮像した画像を入力しディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ９１、ＳＴ９３）。“フリーハンド”による線分入力のために、ユーザは、ディスプレイ１０２の画像を確認しながら、マウス１０３などのポインティングデバイスの入力装置を操作して、ディスプレイ１０２上のカーソルの位置を移動操作する。画面上でのカーソルの移動による位置は、ＣＰＵ１１０により逐次入力される（ＳＴ９５）。
【００６７】
入力位置は、２次元配列の画像データの画像に、すなわち２次元の座標空間に相当する画像上の座標値として検出される（ＳＴ９７）。これにより、ユーザが入力装置を操作してカーソルを移動させると、移動の軌跡が連続した座標値として取得される。取得された一連の座標値はユーザが手書き入力したラインのデータとして、図９（Ｅ）のようにディスプレイ１０２に表示される（ＳＴ９９）。
【００６８】
ユーザが表示された透過画像を確認し、入力装置を操作して処理の終了を指示したか否かが判定される（ＳＴ１０１）。
【００６９】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示がされないことを検出すると（ＳＴ１０１でＮＯ）、処理をＳＴ９５に戻し、以降の処理が同様に行われる。これにより、ユーザは、フリーハンドの入力データを更新しながら所望の手書き線分が入力されるまで、処理を繰返すことができる。
【００７０】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示が入力されたことを検出すると、生成されたフリーハンドの手書きラインが取込まれた画像データをメモリ１１２の所定記憶領域に格納する（ＳＴ１０３）。これにより、フリーハンド画像登録処理は終了する。
【００７１】
ここでは、登録される手書きラインは、ほぼ１個の閉曲線になっていると想定する。
（調整モード）
図５を参照して調整モードの処理を説明する。
【００７２】
上述した登録モードにおいて基準情報となる画像データ（エッジ抽出画像、透過画像、フリーハンド画像）が登録されていると想定する。
【００７３】
調整モードでは、まず、いずれの登録画像を用いた調整であるかを指示する調整方法が、ユーザにより選択的に入力される（ＳＴ３１）。ＣＰＵ１１０は、選択された調整方法を受け付ける。
【００７４】
搬送機構６を介してワーク２が搬送される状態において、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ので、これに応じて撮像装置８は撮像範囲に位置するワーク２を撮像する（ＳＴ３３）。ＣＰＵ１１０は撮像装置８からの入力画像の画像データを、メモリ１１２に格納する（ＳＴ３５）。ここでは、この入力画像を基準情報の登録画像と区別するためにスルー画像と称する。
【００７５】
ＣＰＵ１１０は、ＳＴ３１で選択された調整方法に基づき、当該調整方法が指示する基準情報（登録画像）をメモリ１１２から読み出す（ＳＴ３７）。そして、読み出した登録画像とスルー画像とを、重合わせてディスプレイ１０２に同時に表示して、後述のマッチング処理を行い、マッチング結果を、メッセージ２０９によりディスプレイ１０２に表示する（ＳＴ３９、ＳＴ４１）。この表示の一例を図１０に示す。
【００７６】
つづいて、ユーザが入力装置を操作して処理の終了を指示したか否かが判定される（ＳＴ４３）。
【００７７】
ＣＰＵ１１０は、終了の指示がされないことを検出すると（ＳＴ４３でＮＯ）、処理をＳＴ３３に戻し、以降の処理が同様に行われる。終了の指示が入力されたことを検出すると（ＳＴ４３でＹＥＳ）、処理は図３のメイン処理に戻る。
【００７８】
これにより、ユーザは図１０の画像の情報を確認しながら、撮像装置８の設置位置を調整（変更）する必要があるか否かを判定できる。また、調整必要と判定した場合には、メッセージ２０９のマッチング結果から、どの方向に、どれくらいの量だけ変更するべきかを知ることができて、速やかに調整を進めることができる。
【００７９】
（マッチング処理）
図１０を参照して、ＳＴ３９、ＳＴ４１のマッチング処理について説明する。
【００８０】
図１０では、基準情報である登録画像としてのエッジ抽出画像と、スルー画像とが重ね合わせて表示されている。マッチング処理では、図１０のエッジ抽出画像（長円形の線画像）の中心とスルー画像の中心の座標値を検出する。ここで、登録画像およびスルー画像の画素は２次元の座標に配列されていると想定し、座標は直交するＸ軸およびＹ軸で規定されると想定する。したがって、検出される中心の座標値は、座標（Ｘ，Ｙ）で指示される。なお、座標の原点（０，０）は、ディスプレイ１０２に画像を表示した場合の、ディスプレイ１０２の左上端であると想定する。
【００８１】
マッチング処理では、位置のずれとして、（登録画像の中心座標のＸ値）−（スルー画像の中心座標のＸ値）と、（登録画像の中心座標のＹ値）−（スルー画像の中心座標のＹ値）とがそれぞれ算出されて、算出結果に基づく値がメッセージ２０９で表示される。また、姿勢のずれとして、登録画像とスルー画像をそれぞれ楕円近似したときの長軸どうしのなす角度θを検出し、メッセージ２０９で表示される。
【００８２】
ここでは、エッジ抽出画像についてのマッチング処理を例示したが、フリーハンド画像および透過画像であっても同様に適用することができる。
【００８３】
なお、登録画像とスルー画像がずれることなく一致した場合には、ディスプレイ１０２の登録画像の表示色を変更するようにしてもよく、または、所定メッセージを表示するようにしてもよい。登録画像の表示色の変更としては、エッジ抽出画像とフリーハンド画像では、たとえば赤→緑に変更し、透過画像では色を背景色と反転するようにしてもよい。または、両画像が一致する部分と、不一致のずれ部分とで表示色など出力態様を異ならせてもよい。
【００８４】
このように、基準情報である登録画像とスルー画像とを重ね合わせて表示することで、両者の一致度、すなわち撮像装置８の設置位置と所定の設置位置とのずれを視覚的に把握できる。これにより、撮像装置８の設置位置がずれた場合でも、前回と同じ位置（基準情報の画像を登録したときの所定の設置位置）に速やかに戻すことができる。
【００８５】
また、メッセージ２０９により、ずれが定量化された情報としてガイダンス提示されるので、ユーザは撮像装置８の設置位置の調整量を把握することが容易となる。
【００８６】
（第２の実施の形態）
図１１〜図１４を参照して、第２の実施の形態について説明する。
【００８７】
第１の実施の形態では、画像処理装置１００と撮像装置８とは個別・独立としているが、本実施の形態に示すように、両機能は一体的に備えるようにしてもよい。
【００８８】
図１１を参照して、第２の実施の形態に係る視覚センサシステムは、撮像機能と画像処理機能とを備える画像処理装置２００、画像処理装置２００による処理結果を表示する機能とユーザ指示を入力する機能とを備える表示設定部２０１、および、両者間でデータ・信号をやり取りするために設けられたケーブル部２０２を備える。
【００８９】
本実施の形態では、画像処理装置２００は、第１の実施の形態の撮像装置８の機能と画像処理装置１００の機能とを一体的に有する。画像処理装置２００と、撮像画像および処理結果などを表示する表示装置に相当の表示設定部２０１とは別体で設けられる。これにより、ユーザは表示設定部２０１を携帯して移動しながら撮像画像・処理結果を確認できる。
【００９０】
画像処理装置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。画像処理装置２００の筐体には、画像処理装置２００を図示の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。
【００９１】
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タッチパネルを有する。撮像部２１２によって撮像された画像データを受信してＬＣＤタッチパネル表示するとともに、ＬＣＤタッチパネルから入力したユーザの操作による指示を画像処理装置２００のコントローラ部２１３に送信する。
【００９２】
ケーブル部２０２は、イーサネット（登録商標）と入出力Ｉ／Ｏ（Input／Output）のケーブルを介して接続される。ＩＯケーブルはＰＬＣに接続される。
【００９３】
図１２を参照して、画像処理装置２００および表示設定部２０１のブロック構成について説明する。画像処理装置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。カメラ２２２は、撮像装置８に相当する機能を有する。
【００９４】
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。
【００９５】
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、画像処理装置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、ケーブル部２０２に接続される外部機器通信システム２２９および外部機器と入出力するための入出力システム２３０を含む。
【００９６】
表示設定部２０１は、各部に電力を供給するための電源部２４０、タッチパネルに対応の操作部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およびイーサネット（登録商標）部２４７を含む。表示設定部２０１はマイクロコンピュータを有し、マイクロコンピュータは、ＬＣＤ制御部２４３、表示画像制御部２４４、画像制御部２４６の機能を実現する。
【００９７】
イーサネット（登録商標）部２４７は、ケーブル部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、ケーブル部２０２を介して、複数台の画像処理装置２００が接続され得る。イーサネット（登録商標）部２４７は複数台の画像処理装置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つを選択することにより、表示設定部２０１は、選択された入力ポートに接続された画像処理装置２００との間で通信可能となる。
【００９８】
本実施の形態では、画像処理装置２００は、少なくとも前述した登録モードと調整モードのための撮像動作および画像処理のための機能を有し、表示設定部２０１はこれら処理のためのユーザの指示を入力し画像処理装置２００に送信する機能を有する。また、処理結果の情報（画像、メッセージ２０９など）は、画像処理装置２００から表示設定部２０１に送信されて、ＬＣＤに表示される。
【００９９】
図１２では、画像処理装置２００の画像保存部２４５で、基準情報である登録画像およびスルー画像のデータを記憶するようにしているが、画像処理装置２００に記憶部を備えて、当該記憶部において、これらデータを記憶するようにしてもよい。また、両方で記憶するようにしてもよい。
【０１００】
本実施の形態では、複数の画像処理装置２００は、通信路（有線または無線）２１５により接続されて、基準情報およびメッセージ２０９で示すマッチング結果の情報などを相互に送受信するようにしてもよい。
【０１０１】
図１３には、画像処理装置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であるベルトコンベヤなどの各搬送ラインに、画像処理装置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画像処理装置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画像処理装置２００は、通信路２１５を経由して、基準情報およびメッセージ２０９で示すマッチング結果の情報などを相互に送受信する。
【０１０２】
第２の実施の形態によれば、ユーザは、１台の表示設定部２０１を用いて複数台の画像処理装置２００からの撮像画像に基づくメッセージ２０９を確認できるので、画像処理装置２００それぞれの設置位置を１台の表示設定部２０１の出力情報を参照しながら調整することができる。
【０１０３】
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】
【０１０４】
１  視覚センサシステム、２  ワーク、８  撮像装置、１００，２００  画像処理装置、１０２  ディスプレイ、２０１  表示設定部、２０２  ケーブル部、２１５  通信路。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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