(57)【要約】【課題】検査対象物のうちユーザが所望する箇所のライン画像を容易に取得することができる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置１は、エリア画像内での抽出ラインの位置を示す設定データが記憶される設定記憶部１８を備えている。画像取込部１１は、設定記憶部１８内の設定データが示す取込条件に従って、抽出ラインとして指定されたライン上のライン画像をカメラ２から取り込む。設定画面表示部１９は、検査対象物６のエリア画像を設定画面としてモニタ４に表示するとともに、このエリア画像内におけるいずれかのラインを抽出ラインとして設定画面上に表示する。位置調節部２０は、操作装置３からの入力に従って、設定画面上での抽出ラインの位置を調節する。設定登録部２１は、位置調節部２０にて調節された抽出ラインの位置を、設定データとして設定記憶部１８に登録する。【選択図】図１
2011248749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の画像を画素が二次元配置されたエリア画像として撮像可能なエリアイメージセンサを撮像素子に用いたカメラから、前記エリア画像内の所定の抽出ライン上の画素が一列に並べられた画像をライン画像として取り込む画像取込部と、前記ライン画像が複数記憶される画像記憶部と、前記画像記憶部内の前記複数の前記ライン画像を並べることにより画素が二次元配置された二次元画像を生成する画像生成部とを備える画像処理装置であって、少なくとも前記エリア画像内での前記抽出ラインの位置を示すデータであって前記画像取込部における前記ライン画像の取込条件を決める設定データが記憶される設定記憶部と、前記カメラから取り込んだ前記エリア画像を設定画面として表示するとともに、前記エリア画像内のいずれかのラインを前記抽出ラインとして前記設定画面上に表示する設定画面表示部と、操作装置からの入力に従って前記設定画面上での前記抽出ラインの位置を調節する位置調節部と、前記位置調節部で調節された前記抽出ラインの位置を前記設定データとして前記設定記憶部に登録する設定登録部とをさらに備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記操作装置からの入力に従って前記二次元画像を構成する前記ライン画像の本数を設定するライン数設定部をさらに備え、前記設定登録部は、前記ライン数設定部で設定された前記ライン画像の本数を前記設定データとして前記設定記憶部に登録することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記検査対象物は複数種類あって、前記設定登録部は前記設定データを前記検査対象物の種類ごとに前記設定記憶部に登録することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記操作装置からの入力に従って決定されるタイミングで、前記設定記憶部に記憶されている前記設定データを用いて前記カメラから前記ライン画像の取り込みを行うテスト取込部と、当該テスト取込部が取り込んだ複数の前記ライン画像から前記画像生成部にて生成される前記二次元画像を表示するテスト表示部とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部をさらに備え、前記テスト表示部は、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正後の前記二次元画像を表示することを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記テスト取込部は、前記二次元画像を構成する前記ライン画像の取り込みを開始するタイミングのみが前記操作装置からの入力に従って決定され、前記ライン画像の取り込み開始後は前記カメラと前記検査対象物との相対的な位置関係を表すエンコーダ信号に同期して前記ライン画像を順次取り込むことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記検査対象物は円柱状であって前記カメラの視野内で中心軸回りに回転し、前記画像取込部は前記検査対象物の中心軸に沿うライン上の前記ライン画像を取り込み、前記検査対象物が１周する間に取込可能な前記ライン画像の本数を、前記検査対象物の回転角度に応じて発生するパルス数に基づいて求めて目安として表示する目安表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像取込部は、前記ライン画像ごとに特徴量を抽出し当該特徴量が所定の条件を満たすと、前記画像記憶部への前記ライン画像の書き込みを開始することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記検査対象物は円柱状であって前記カメラの視野内で中心軸回りに回転し、前記画像取込部は、前記検査対象物の中心軸に沿うライン上の前記ライン画像を、前記検査対象物の１周分よりも多く前記画像記憶部に書き込み、前記画像生成部は、前記画像記憶部内の複数の前記ライン画像の中から予め登録されている目印を検出し、当該目印を有する前記ライン画像が前記二次元画像の中央に位置するように前記二次元画像をシフトして前記検査対象物の１周分の前記二次元画像を生成することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正後の前記二次元画像を保存する画像保存部とをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正時に用いる補正テーブルを記憶する補正値記憶部とをさらに備え、前記補正値記憶部には１本の前記ライン画像から求まる前記補正テーブルが予め登録されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の画像の検査に用いられる画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工業製品の製造、組立、検査等の工程において、撮像された検査対象物の画像を検査員が目視で確認する方法では検査精度が悪く効率もよくないため、画像処理によって良品・不良品を自動的に判定する画像処理装置が用いられている。この種の画像処理装置としては、ライン状の個体撮像素子を用いたラインセンサに接続され、画素が一列に並んだ一次元の画像（以下、「ライン画像」という）を取り込む装置がある。
【０００３】
この画像処理装置は、検査対象物をライセンセンサに対して相対的に移動させながらライン画像を複数取り込み、取り込んだ複数のライン画像を時系列に並べることにより画素が二次元配置された二次元画像を生成する。この二次元画像は、たとえば検査対象物の良品・不良品の検査に用いられる。
【０００４】
ところで、画素が二次元配置された二次元の画像（以下、「エリア画像」という）を撮像可能なエリアイメージセンサを撮像素子に用い、特定の走査ラインの映像信号のみを取り込むことによりライン画像を取得する技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。この技術を用いれば、画像処理装置は、カメラにてエリア画像、ライン画像のどちらでも取得することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、エリアイメージセンサを用いて特定の走査ラインのライン画像を取得する場合、画像処理装置は、カメラから１回の撮像につき１ラインのライン画像を得るので、検査対象物のうちユーザが所望する箇所のライン画像を得るための設定が困難である。すなわち、ユーザは、検査対象物のうち所望する箇所のライン画像が得られるようになるまで、検査対象物や照明の位置あるいは撮像のタイミングを調節しながら、カメラでのライン画像の撮像を繰り返す必要があり、上記設定の作業には手間が掛かる。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、検査対象物のうちユーザが所望する箇所のライン画像を容易に取得することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像処理装置は、検査対象物の画像を画素が二次元配置されたエリア画像として撮像可能なエリアイメージセンサを撮像素子に用いたカメラから、前記エリア画像内の所定の抽出ライン上の画素が一列に並べられた画像をライン画像として取り込む画像取込部と、前記ライン画像が複数記憶される画像記憶部と、前記画像記憶部内の前記複数の前記ライン画像を並べることにより画素が二次元配置された二次元画像を生成する画像生成部とを備える画像処理装置であって、少なくとも前記エリア画像内での前記抽出ラインの位置を示すデータであって前記画像取込部における前記ライン画像の取込条件を決める設定データが記憶される設定記憶部と、前記カメラから取り込んだ前記エリア画像を設定画面として表示するとともに、前記エリア画像内のいずれかのラインを前記抽出ラインとして前記設定画面上に表示する設定画面表示部と、操作装置からの入力に従って前記設定画面上での前記抽出ラインの位置を調節する位置調節部と、前記位置調節部で調節された前記抽出ラインの位置を前記設定データとして前記設定記憶部に登録する設定登録部とをさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
この画像処理装置において、前記操作装置からの入力に従って前記二次元画像を構成する前記ライン画像の本数を設定するライン数設定部をさらに備え、前記設定登録部は、前記ライン数設定部で設定された前記ライン画像の本数を前記設定データとして前記設定記憶部に登録することが望ましい。
【００１０】
この画像処理装置において、前記検査対象物は複数種類あって、前記設定登録部は前記設定データを前記検査対象物の種類ごとに前記設定記憶部に登録することがより望ましい。
【００１１】
この画像処理装置において、前記操作装置からの入力に従って決定されるタイミングで、前記設定記憶部に記憶されている前記設定データを用いて前記カメラから前記ライン画像の取り込みを行うテスト取込部と、当該テスト取込部が取り込んだ複数の前記ライン画像から前記画像生成部にて生成される前記二次元画像を表示するテスト表示部とをさらに備えることがより望ましい。
【００１２】
この画像処理装置において、前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部をさらに備え、前記テスト表示部は、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正後の前記二次元画像を表示することがより望ましい。
【００１３】
この画像処理装置において、前記テスト取込部は、前記二次元画像を構成する前記ライン画像の取り込みを開始するタイミングのみが前記操作装置からの入力に従って決定され、前記ライン画像の取り込み開始後は前記カメラと前記検査対象物との相対的な位置関係を表すエンコーダ信号に同期して前記ライン画像を順次取り込むことがより望ましい。
【００１４】
この画像処理装置において、前記検査対象物は円柱状であって前記カメラの視野内で中心軸回りに回転し、前記画像取込部は前記検査対象物の中心軸に沿うライン上の前記ライン画像を取り込み、前記検査対象物が１周する間に取込可能な前記ライン画像の本数を、前記検査対象物の回転角度に応じて発生するパルス数に基づいて求めて目安として表示する目安表示部をさらに備えることがより望ましい。
【００１５】
この画像処理装置において、前記画像取込部は、前記ライン画像ごとに特徴量を抽出し当該特徴量が所定の条件を満たすと、前記画像記憶部への前記ライン画像の書き込みを開始することがより望ましい。
【００１６】
この画像処理装置において、前記検査対象物は円柱状であって前記カメラの視野内で中心軸回りに回転し、前記画像取込部は、前記検査対象物の中心軸に沿うライン上の前記ライン画像を、前記検査対象物の１周分よりも多く前記画像記憶部に書き込み、前記画像生成部は、前記画像記憶部内の複数の前記ライン画像の中から予め登録されている目印を検出し、当該目印を有する前記ライン画像が前記二次元画像の中央に位置するように前記二次元画像をシフトして前記検査対象物の１周分の前記二次元画像を生成することがより望ましい。
【００１７】
この画像処理装置において、前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正後の前記二次元画像を保存する画像保存部とをさらに備えることがより望ましい。
【００１８】
この画像処理装置において、前記二次元画像に対して前記ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるシェーディング補正を施すシェーディング補正部と、前記シェーディング補正部による前記シェーディング補正時に用いる補正テーブルを記憶する補正値記憶部とをさらに備え、前記補正値記憶部には１本の前記ライン画像から求まる前記補正テーブルが予め登録されていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、検査対象物のうちユーザが所望する箇所のライン画像を容易に取得することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】同上で用いるカメラと検査対象物との関係を示す概略斜視図である。
【図３】同上の動作を示すタイムチャートである。
【図４】同上で用いる二次元画像を示す説明図である。
【図５】同上の二次元画像の生成方法を示す説明図である。
【図６】同上の設定画面を示す説明図である。
【図７】同上で用いるカメラと検査対象物との関係を示す概略平面図である。
【図８】同上のエリア画像の輝度分布を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
本実施形態の画像処理装置は、検査対象物の画像を撮像するカメラに接続されており、検査対象物の良品・不良品の判定に用いられる。
【００２２】
画像処理装置１は、図１に示すように、カメラ２から画像を取り込む画像取込部１１と、画像取込部１１で取り込まれた画像が記憶される画像記憶部１２とを前置処理部１０に備えている。
【００２３】
カメラ２は、画素が二次元配置された二次元の画像（以下、「エリア画像」という）を撮像可能なエリアイメージセンサが撮像素子に用いられている。本実施形態では、カメラ２の撮像素子にはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが用いられるが、これに限らずたとえばＣＣＤ等の他の個体撮像素子が用いられていてもよい。なお、カメラ２はカラー画像を撮像するカラーカメラとするが、濃淡値を画素値とする濃淡画像を撮像するカメラであってもよい。
【００２４】
このカメラ２は、エリア画像だけでなく、撮像素子から所定の走査ラインの映像信号のみを取り込むことにより、エリア画像内の所定の抽出ライン上の画素が一列に並べられた一次元の画像（以下、「ライン画像」という）を出力する機能を有している。すなわち、カメラ２は、通常のエリア画像を出力するエリア撮像モードと、ライン画像を出力するライン撮像モードとの２つの動作モードを切替可能な制御回路（図示せず）を有しており、エリアカメラとしてだけでなくラインセンサとしても使用することができる。制御回路は、画像処理装置１からの信号に応じて動作モードの切り替えを行う。
【００２５】
制御回路は、ライン撮像モードにおいて、抽出ラインとして設定されたエリア画像内の所定の１ライン分の各画素の映像信号（画素値）を撮像素子から読み出し、ライン画像として画像処理装置１に出力する。本実施形態では、抽出ラインはエリア画像における水平走査線（水平走査に係るライン）とするが、これに限らず垂直走査線（垂直走査に係るライン）を抽出ラインとしてもよい。
【００２６】
画像取込部１１は、カメラ２の制御回路をライン撮像モードで動作させることにより、カメラ２からライン画像を取り込み、取り込んだライン画像を画像記憶部１２に順次書き込む。これにより、画像記憶部１２には複数のライン画像が記憶されることになる。なお、画像取込部１１は、水平同期信号、垂直同期信号によってカメラ２との同期をとる。
【００２７】
ここでは、画像処理装置１は、ＣＰＵやメモリを備えたコンピュータ装置からなり、専用のキーパッドやマウス等の操作装置３、モニタ４、後述のエンコーダやＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等の外部装置５などを接続可能に構成される。
【００２８】
さらに、画像処理装置１は、画素が二次元配置された二次元画像を生成する画像生成部１３と、二次元画像に対してシェーディング補正を施すシェーディング補正部１４と、補正後の二次元画像を保存する画像保存部１５とを前置処理部１０に備えている。画像処理装置１は、画像保存部１５に保存された二次元画像をモニタ４に表示させたり、二次元画像内の検査領域の大きさ、形状等から検査対象物の良否を自動的に判定したりする処理を行う主処理部１６と、後述する同期処理部２３とをさらに備えている。
【００２９】
画像生成部１３は、画像記憶部１２内の複数のライン画像を時系列に並べることにより、二次元画像を生成する。すなわち、画像記憶部１２内には複数のライン画像が時系列的に記憶されており、画像生成部１３は、これら複数のライン画像を幅方向に並べて結合することによって、画素が縦横に二次元配置された二次元画像を生成する。
【００３０】
シェーディング補正部１４は、画像生成部１３で生成された二次元画像に対し、ライン画像の長手方向における輝度むらを抑えるようにシェーディング補正を施す。要するに、カメラ２で撮像されるライン画像には、撮像素子の特性やレンズ収差などの影響により、長手方向において輝度にばらつきが生じることがあるので、シェーディング補正部１４は、この輝度のばらつきを補正し輝度むらを抑える。
【００３１】
ここで、シェーディング補正部１４は、ライン画像を構成する画素の輝度値（画素値）の平均値を算出し、各画素の輝度値が、算出した平均値となるように補正する補正テーブルを用いてシェーディング補正を行う。補正テーブルは、１本のライン画像から求められ、予め補正値記憶部１７に記憶されている。シェーディング補正部１４は、二次元画像を構成する全てのライン画像について、同一の補正テーブルを用いてシェーディング補正を施す。
【００３２】
また、二次元画像について２値化などの各種前置処理を施す機能が前置処理部１０に備わっていてもよく、この場合、画像保存部１５にはシェーディング補正後であって前置処理が施される前の二次元画像が保存される。
【００３３】
同期処理部２３は、外部装置５として画像処理装置１に接続されるエンコーダやＰＬＣからの信号を受け、これらの信号に同期して画像取込部１１でのライン画像の取り込みが可能となるように、画像取込部１１にトリガを出力する。
【００３４】
次に、上述したように構成される画像処理装置１の動作について簡単に説明する。ここでは、画像処理装置１が円柱状（円筒状も含む）の検査対象物の外周面の検査に用いられる例を示す。
【００３５】
検査対象物６は、図２に示すようにカメラ２の視野内に配置され、回転機構（図示せず）によって中心軸回りに回転させられる。カメラ２は、エリア画像における水平走査線方向を検査対象物６の中心軸に一致させる向きに設置され、検査対象物６の外周面の縦方向のライン（中心軸に沿うライン）をライン画像として撮像する。回転機構は、検査対象物６の回転角度に応じてパルスを発生するエンコーダ（ロータリエンコーダ）を具備しており、このエンコーダが外部装置５として画像処理装置１に接続されている。
【００３６】
画像取込部１１は、エンコーダから出力される信号であってカメラ２と検査対象物６との相対的な位置関係を表すエンコーダ信号に同期して、カメラ２からライン画像を順次取り込み、画像記憶部１２に順次書き込む。エンコーダ信号は、図３に示すように（ａ）Ｚ相、（ｂ）Ａ相、（ｃ）Ｂ相の３相からなり、検査対象物６が所定の角度だけ回転するごとにＡ相、Ｂ相にパルスが発生し、検査対象物６が１周するごとにＺ相にパルスが発生する。なお、このエンコーダ信号は所定の位相差を持つＡ相、Ｂ相によって検査対象物６が回転する向きを表している。
【００３７】
画像取込部１１は、Ａ相のパルスに同期して同期処理部２３が発生するトリガ（図３（ｄ））を受け、ライン画像の取り込みを行う（図３（ｅ））。これにより、画像記憶部１２には、検査対象物６の外周面を縦方向に切り出したようなライン画像が複数記憶されることになる。
【００３８】
したがって、画像生成部１３は、検査対象物６が１周する間に画像取込部１１にて取り込んだ多数のライン画像を時系列に並べて二次元画像を生成することにより、図４に示すように検査対象物６の外周面を展開した二次元画像３０を得ることができる。なお、図４では、複数のライン画像（図中、破線で区切られた領域）３１が図の左右方向に並べられることにより二次元画像３０を構成している。
【００３９】
すなわち、円柱状の検査対象物６の画像を一方向から通常のエリア画像として撮像した場合には、検査対象物６の外周面は湾曲していることから歪んで写ることになる。これに対して、本実施形態では画像処理装置１は上述したように検査対象物６の画像をライン画像３１として取り込むので、殆ど歪みなく検査対象物６の外周面を展開した状態の画像（二次元画像３０）を取得することができる。
【００４０】
ここにおいて、本実施形態では、画像取込部１１は、検査対象物６の１周分よりも多い目にライン画像３１を画像記憶部１２に書き込むように構成されている。すなわち、画像取込部１１は、図５に示すように検査対象物６のライン画像３１を１周分＋２αだけ画像記憶部１２に書き込む。
【００４１】
画像生成部１３は、画像記憶部１２内の複数のライン画像３１の中から、予め登録されている目印Ｐ１を検出し、この目印Ｐ１を含むライン画像３１が二次元画像の中央に位置するように画像をシフトし、検査対象物６の外周１周分の二次元画像３０を生成する。目印Ｐ１は、検査対象物６の外周面のうち二次元画像３０の中心とすべき箇所に予め付されている。つまり、画像生成部１３は、図５に示すように検査対象物６の１周分＋２αのライン画像３１を並べて二次元の画像を生成し、この画像の中から目印Ｐ１を中心とする二次元画像３０を抽出する。
【００４２】
これにより、画像生成部１３は、二次元画像３０の中心が検査対象物６の外周面のうち中心とすべき箇所からずれていても、そのずれ量分だけ二次元画像３０をシフトさせることによって所望の二次元画像３０を取得することが可能である。要するに、画像生成部１３は、画像取込部１１がライン画像３１の取り込みを開始した際の検査対象物６の向きにばらつきがあっても、目印Ｐ１を中心に揃えた二次元画像３０を取得することができる。
【００４３】
このようにして得られた二次元画像３０は、シェーディング補正が施された後、主処理部１６にてたとえば検査対象物６の良否の検査に用いられる。なお、ここでは詳しい説明は省略するが、カメラ２で検査対象物６を撮像するに当り検査対象物６を照明する照明装置（図示せず）が用いられる。
【００４４】
また、画像取込部１１が画像記憶部１２へのライン画像３１の書き込みを開始するタイミングは、一般的にはＰＬＣなどの外部装置５からの入力によって決められている。たとえば、検査対象物６の位置を感知するセンサがＰＬＣに接続され、検査対象物６がカメラ２の視野内に入ったことをセンサが検知すると、画像取込部１１は同期処理部２３からトリガを受け画像記憶部１２へのライン画像３１の書き込みを開始する。
【００４５】
これに対して、本実施形態では画像取込部１１は、カメラ２から取り込んだライン画像３１ごとに特徴量を抽出し、この特徴量が所定の条件を満たすと、画像記憶部１２へのライン画像３１の書き込みを開始する構成とする。ここでいう特徴量は、たとえばライン画像３１に含まれる色であって、画像取込部１１は、この特徴量（色）が検査対象物６に含まれる色に合致することをもって、所定の条件を満たしたものと判断する。
【００４６】
これにより、画像取込部１１は、別途のセンサを用いることなく、カメラ２の視野内に検査対象物６が入ったことを判断でき、ライン画像３１の書き込みを開始することができるという利点がある。
【００４７】
さらにまた、画像処理装置１は、シェーディング補正部１４が設けられ、シェーディング補正後の二次元画像３０を画像保存部１５に保存しているから、ライン画像３１の長手方向における輝度むらを抑えた高品質な二次元画像３０を検査に用いることができる。しかも、シェーディング補正部１４は、二次元画像３０を構成する全ライン画像３１について同一の補正テーブルを用いるので、二次元画像３０の全画素について個別に補正値を有した補正テーブルを用いる場合に比べ、シェーディング補正の演算が簡単になる。
【００４８】
なお、画像処理装置１は、カメラ２からエリア画像を取り込み、このエリア画像内から抽出される抽出ライン上のライン画像３１を画像取込部１１で取り込むように構成されていてもよい。この場合、画像処理装置１は、ライン撮像モードに対応していないカメラ２を用いても、ライン画像３１の取り込みが可能となる。
【００４９】
ところで、本実施形態の画像処理装置１は、エリア画像内におけるいずれのラインをライン画像３１として取り込むかをユーザが任意に設定できるように、つまりエリア画像内での抽出ラインの位置をユーザが任意に設定できるように、以下の構成を採用している。
【００５０】
すなわち、画像処理装置１は、図１に示すように少なくともエリア画像内での抽出ラインの位置を示す設定データが記憶される設定記憶部１８と、設定データの設定に用いられる設定画面表示部１９と位置調節部２０と設定登録部２１とを前置処理部１０にさらに備えている。
【００５１】
この画像処理装置１は、カメラ２からライン画像３１を取り込む検査モードと、設定データの設定が行われる設定モードとの２つの動作モードを有しており、操作装置３からの入力に応じて動作モードの切り替えを行う。
【００５２】
画像取込部１１は、設定記憶部１８内の設定データにより決まる取込条件の下で、カメラ２からライン画像３１の取り込みを行う。具体的には、画像取込部１１はカメラ２との通信機能を有しており、設定記憶部１８内の設定データに従って、エリア画像の何ライン目を抽出ラインとするのかをカメラ２に対して指示する。これにより、カメラ２は、設定記憶部１８内の設定データに従って、撮像素子からライン画像３１を読み出す走査ラインを決定し、抽出ラインとして指定されたライン上のライン画像３１を画像取込部１１に出力する。なお、設定記憶部１８はカメラ２内に設けられていてもよい。
【００５３】
設定画面表示部１９は、設定モードにおいて、画像取込部１１にてカメラ２から取り込んだ検査対象物６のエリア画像を設定画面としてモニタ４に表示するとともに、このエリア画像内におけるいずれかのラインを抽出ラインとして設定画面上に表示する。つまり、モニタ４には、図６に示すようにエリア画像が設定画面３２として表示され、この設定画面３２上に抽出ライン（図中の二点鎖線で示すライン）３３が表示される。なお、図６では上記図２に示す検査対象物６を撮像したエリア画像が設定画面３２として表示されており、検査対象物６の外周面が湾曲していることから、この外周面に表記された「Ａ」の文字が歪んで表示されている。
【００５４】
位置調節部２０は、操作装置３からの入力に従って、設定画面３２上での抽出ライン３３の位置を調節する。つまり、位置調節部２０はユーザによる操作装置３の操作を受けて、設定画面３２における抽出ライン３３の位置を抽出ライン３３の幅方向（図６の上下方向）に移動させることにより、抽出ライン３３の位置を調節する。
【００５５】
設定登録部２１は、位置調節部２０にて調節された抽出ライン３３の位置を、設定データとして設定記憶部１８に登録する。これにより、設定画面３２上で調節された抽出ライン３３の位置が、設定記憶部１８内の設定データに反映される。
【００５６】
また、本実施形態においては、画像処理装置１は、操作装置３からの入力に従って二次元画像３０を構成するライン画像３１の本数を設定するライン数設定部２２を前置処理部１０にさらに備えている。設定登録部２１は、ライン数設定部２２にて設定されたライン画像３１の取得本数についても、設定データとして設定記憶部１８に登録する。
【００５７】
これにより、画像取込部１１は、設定データとして設定記憶部１８に設定されている本数のライン画像３１を、二次元画像３０を構成するライン画像３１としてカメラ２から取り込み、画像記憶部１２に記憶する。その結果、画像生成部１３では、設定データとして設定記憶部１８に設定されている本数のライン画像３１から二次元画像３０が生成される。
【００５８】
ここにおいて、本実施形態では検査対象物６は複数種類（複数品種）あって、設定登録部２１は設定データ（抽出ライン３３の位置およびライン画像３１の取得本数）を検査対象物６の種類ごとに設定記憶部１８に登録する。検査モードにおいては、画像取込部１１は、操作装置３からの入力に従って検査対象物６の種類を特定し、この種類に対応する設定データを設定記憶部１８から読み出すことにより、検査対象物６の種類に応じた設定データを適用する。
【００５９】
以下、上述した構成の画像処理装置１における設定データの設定方法について簡単に説明する。
【００６０】
ユーザが操作装置３を操作して画像処理装置１の動作モードを設定モードに切り替えると、モニタ４には設定画面表示部１９によりたとえば図６に示すような設定画面３２が表示される。この状態で、ユーザは操作装置３を操作して、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）上で抽出ライン３３を（図６の上下方向に）移動させ、抽出ライン３３の位置を調節する。抽出ライン３３の位置が決まれば、ユーザは操作装置３を操作して抽出ライン３３の位置を確定し、調節後の抽出ライン３３の位置を設定データとして設定記憶部１８に登録する。
【００６１】
また、抽出ライン３３の位置が決まると、設定画面表示部１９は設定画面３２上にライン画像３１の取得本数を決めるための入力画面を表示する。この状態で、ユーザは操作装置３を操作してライン画像３１の取得本数を設定し、この取得本数を設定データとして設定記憶部１８に登録する。
【００６２】
以上説明した本実施形態の画像処理装置１によれば、ユーザは、設定モードにおいて、エリア画像内でのライン画像３１の取り込み位置（つまり、抽出ライン３３の位置）を任意に設定することができる。すなわち、ユーザは、検査対象物６のエリア画像とこのエリア画像における抽出ライン３３の位置とをモニタ４上に表示された設定画面３２で確認しながら、抽出ライン３３の位置を調節することができる。そのため、ユーザは、検査対象物６のうちの所望の箇所に抽出ライン３３を設定することが可能である。したがって、上記画像処理装置１を用いれば、検査対象物６のうちユーザが所望する箇所のライン画像３１を容易に取得することができる。
【００６３】
具体例を挙げると、たとえばカメラ２と検査対象物６との相対的な位置関係にずれが生じている場合、抽出ライン３３の位置を調節する必要がある。すなわち、図７（ａ）に示すようにカメラ２の真正面に検査対象物６が位置する場合には、エリア画像の真ん中のラインが抽出ライン３３に設定されていれば、カメラ２は検査対象物６の真正面のライン画像３１を取得することができる。一般的に、円柱状の検査対象物６をカメラ２で撮像する場合、検査対象物６のうち真正面が最も明るくなるため、このように検査対象物６の真正面のライン画像３１を取得することが望ましい。
【００６４】
しかし、図７（ｂ）あるいは図７（ｃ）に示すように、カメラ２の真正面から検査対象物６がずれている場合、エリア画像の真ん中に抽出ライン３３が設定されていても、カメラ２は検査対象物６の真正面のライン画像３１を取得することができない。この場合、カメラ２を検査対象物６の真正面に移動させるとすれば、ユーザは、カメラ２の位置を細かく調整する必要があり、その調整に手間が掛かるという問題がある。
【００６５】
これに対し、上記画像処理装置１を用いれば、検査対象物６の任意の箇所のライン画像３１を取得できるので、検査対象物６の位置がずれていても、ユーザは、抽出ライン３３の位置を変更するだけで検査対象物６の真正面のライン画像３１を得ることができる。要するに、ユーザは、カメラ２と検査対象物６との相対的な位置関係を変えることなく、簡単に検査対象物６の真正面のライン画像３１を得ることができる。
【００６６】
他の具体例として、カメラ２に広角レンズが用いられている場合、このカメラ２で撮像されるエリア画像は中央付近が比較的明るく、周辺ほど暗くなることがある。このような場合、画像処理装置１は、図８に示すように、エリア画像のうち輝度の平均値が高いラインのライン画像３１を取得することが望ましい。なお、図８は、エリア画像の縦方向、横方向のそれぞれについて輝度分布を表している。
【００６７】
この場合でも、上記画像処理装置１を用いることにより、ユーザは、カメラ２と検査対象物６との相対的な位置関係を変えることなく、エリア画像のうち輝度の平均値が高いラインを抽出ライン３３とし、このラインのライン画像３１を取得することが可能である。ここで、図８の横方向の輝度むらは、シェーディング補正部１４にて上述したシェーディング補正を施すことにより低減される。
【００６８】
なお、これらの具体例において、位置調節部２０は、エリア画像内で最も輝度が高いラインを抽出ライン３３とするように、自動的に抽出ライン３３の位置を調節する機能を有していてもよい。
【００６９】
また、本実施形態の画像処理装置１は、ライン数設定部２２が設けられていることにより、二次元画像３０を構成するライン画像３１の取得本数についても、ユーザが任意に設定することが可能である。そのため、たとえば検査対象物６の種類によって、ライン画像３１の取得本数を変える必要が生じたとしても、ユーザは、簡単にライン画像３１の取得本数を変更することができる。
【００７０】
さらにまた、設定登録部２１は設定データを検査対象物６の種類ごとに設定記憶部１８に登録するので、ライン画像３１の取込条件を検査対象物６の種類ごとに容易に変更することができる。つまり、複数種類の検査対象物６についての設定データが設定記憶部１８に登録されていれば、ユーザは、検査モードにおいて検査対象物６の種類を指定するだけで容易にその種類に応じた設定データを呼び出すことが可能である。
【００７１】
なお、設定記憶部１８内に記憶される設定データは、画像取込部１１におけるライン画像３１の取込条件を決めるデータであればよく、上述したようなライン画像３１の取り込み位置およびライン画像３１の取得本数のみを示すデータに限らない。すなわち、設定データは、たとえば画像取込部１１のゲインや、画像取込部１１がカメラ２との間で通信を行うことによりカメラ２に指示するシャッタ速度等の種々の取込条件を決めるデータを含んでいてもよい。
【００７２】
ところで、画像処理装置１は、検査対象物６が１周する間に画像取込部１１にて取込可能なライン画像３１の本数を、エンコーダが出力するエンコーダ信号のパルス数に基づいて求め、目安として表示する目安表示部（図示せず）をさらに備えていてもよい。エンコーダ信号は、上述したように検査対象物６が所定の角度回転するごとにＡ相（図３（ｂ））にパルスが発生し、検査対象物６が１周するごとにＺ相（図３（ａ））にパルスが発生する。そこで、目安表示部は、Ｚ相の２パルス間に、Ａ相のパルスが何回発生するかを計測し、計測結果（Ａ相のパルス数）に基づいて、画像取込部１１にて取込可能なライン画像３１の本数を求める。たとえば、Ｚ相の２パルス間に、Ａ相のパルスが１００回発生している場合、目安表示部は、検査対象物６が１周する間に画像取込部１１にて取込可能なライン画像３１の本数の目安を「１００」としてモニタ４に表示する。
【００７３】
このように、取込可能なライン画像３１の本数の目安が表示されることにより、ユーザは、この目安を参考にして、エンコーダ信号について何ら解析を行うことなく、簡単にライン画像３１の取得本数を設定することができる。ただし、目安表示部が表示するライン画像３１の本数は目安に過ぎず、検査対象物６の全周についてライン画像３１を取得する必要がなければ、設定されるライン画像３１の取得本数は目安よりも少なくなる。また、画像取込部１１が、Ａ相の１パルスに対してライン画像３１を２本取り込んだり、Ａ相の複数パルスに対してライン画像３１を１本取り込んだりする場合、目安表示部はＡ相のパルスに係数を乗じた数を目安として表示する構成であってもよい。
【００７４】
なお、本実施形態では円柱状の検査対象物６を例示したが、検査対象物６の形状を限定する趣旨ではなく、上記画像処理装置１は、円柱状以外の形状の検査対象物に用いることも可能である。
【００７５】
また、画像処理装置１は、設定モードだけでなく検査モードにおいても、カメラ２をエリア撮像モードで動作させ、カメラ２からエリア画像を取り込み可能な構成であってもよい。
【００７６】
（実施形態２）
本実施形態の画像処理装置１は、設定記憶部１８に記憶されている設定データを用いて、試験的にカメラ２からライン画像３１の取り込みを行うテスト取込部（図示せず）と、テスト表示部（図示せず）とを備えている点が実施形態１の画像処理装置１と相違する。
【００７７】
テスト取込部は、操作装置３からの入力に従って決定されるタイミングで、ライン画像３１のテスト撮りを開始し、テスト撮りされたライン画像３１を画像記憶部１２内のテスト用領域に書き込む。テスト表示部は、画像記憶部１２内のテスト用領域に記憶された複数のライン画像３１から画像生成部１３にて生成される二次元画像３０を、テスト画像としてモニタ４に表示する。
【００７８】
すなわち、本実施形態の画像処理装置１は、設定モードで動作中に操作装置３にてユーザによる所定の操作が行われると、テストモードに移行し、テスト取込部で取り込んだライン画像３１で構成される二次元画像３０を、テスト画像としてモニタ４に表示する。
【００７９】
以上説明した構成の画像処理装置１によれば、ユーザは、操作装置３を操作しテストモードに移行させることにより、任意のタイミングで試験的にライン画像３１の取り込み並びに二次元画像（テスト画像）３０の表示を画像処理装置１に実行させることができる。要するに、画像処理装置１は、外部装置５からの入力状態に関わらず、ライン画像３１のテスト撮りを開始し、このライン画像３１で構成された二次元画像３０を表示する。したがって、ユーザは、設定データ（抽出ライン３３の位置およびライン画像３１の取得本数）を設定後、任意のタイミングで実際に二次元画像３０を表示させ、設定済みの設定データでの画像処理装置１の動作を確認することができる。
【００８０】
また、テスト表示部は、シェーディング補正部１４によりシェーディング補正が施された後の二次元画像３０を、テスト画像として表示するように構成されていることが望ましい。これにより、ユーザは、テストモードにおいても、実際の検査時に用いられるシェーディング補正後の二次元画像３０を確認することができるので、設定データが適正か否かを判断しやすくなる。
【００８１】
ところで、テスト取込部は、ライン画像３１の取り込みを開始するタイミングが操作装置３からの入力に従って決定される構成であればよい。テスト取込部は、たとえば、ライン画像３１の取り込み開始以降、予め決められている一定周期でライン画像３１を順次取り込む構成や、操作装置３からの入力に従って任意に設定される間隔でライン画像３１を順次取り込む構成であってもよい。
【００８２】
あるいは、テスト取込部は、二次元画像３０を構成するライン画像３１の取り込みを開始するタイミングのみが操作装置３からの入力に従って決定され、取り込み開始後はエンコーダ信号に同期してライン画像３１を順次取り込む構成であってもよい。この構成によれば、テスト撮りを開始するタイミングはユーザが自由に決めることができ、その後のライン画像３１の取り込み間隔は実際の検査時と同様になるから、ユーザは、設定データが適正か否かを判断しやすくなる。
【００８３】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像処理装置
２  カメラ
３  操作装置
４  モニタ
６  検査対象物
１１  画像取込部
１２  画像記憶部
１３  画像生成部
１４  シェーディング補正部
１５  画像保存部
１７  補正値記憶部
１８  設定記憶部
１９  設定画面表示部
２０  位置調節部
２１  設定登録部
２２  ライン数設定部
３０  二次元画像
３１  ライン画像
３２  設定画面
３３  抽出ライン
Ｐ１  目印
【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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