(57)【要約】【課題】撮像のタイミングを指定するディレイ時間を速やかに決定する。【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。画像処理装置１００は、一定時間の間隔で、撮像装置８に複数回の撮像を行わせる。一定時間の間隔での撮像により撮像装置８から出力された撮像画像から検出したワーク２の位置とユーザ操作による目標位置との関係に基づき、ワーク２を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要なディレイ時間を導出し、導出したディレイ時間を撮像装置８の撮像タイミングのために設定する。【選択図】図１
2011211678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、前記撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を実行する画像処理装置であって、
前記搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、
前記検出信号の入力に応じて前記撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、
前記指令出力手段に前記撮像指令の出力タイミングを制御するための遅延量を設定する遅延量設定手段と、を備え、
前記遅延量設定手段は、
外部からの操作を受付ける入力部と、
少なくとも撮像画像と前記入力部が受付ける操作内容を出力する出力手段と、
撮像画像中の目標位置を、前記入力部で受付ける操作内容から取得する目標位置取得手段と、
前記検出信号入力手段が前記検出信号を入力したときに取得した撮像画像中の、前記対象物の位置を検出する位置検出手段と、
一定時間の間隔で、前記撮像装置に複数回の撮像を行わせる撮像制御手段と、を含み、
前記一定時間の間隔での撮像により前記撮像装置から出力された撮像画像から前記位置検出手段が検出した前記対象物の位置と前記目標位置との関係に基づき、前記対象物を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要な遅延量を導出し、導出した遅延量を前記指令出力手段に設定する遅延量として確定する、画像処理装置。
【請求項２】
前記目標位置取得手段は、
前記一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、前記入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、
選択された撮像画像から前記対象物の位置を前記目標位置として検出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記遅延量設定手段は、
前記複数の撮像画像それぞれについて、取得される順番が検出され、
選択された撮像画像について検出された前記順番の値と前記一定時間とから前記遅延量を導出する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記出力手段には、前記複数の撮像画像は切替えながら表示される、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記出力手段には、前記複数の撮像画像は一覧表示される、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記目標位置取得手段は、
前記一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、前記入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、
選択された撮像画像の中の前記対象物の位置を移動させるための、前記入力部が受付ける操作量から前記目標位置を検出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記目標位置取得手段は、
前記一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、前記入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、
前記遅延量設定手段は、
選択された撮像画像の中の前記対象物の位置と、前記位置検出手段が検出した前記対象物の位置との間の距離を用いて前記遅延量を導出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記目標位置取得手段は、
前記一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像について、連続して取得される２個の撮像画像の組について、撮像画像の中の一方の対象物から他方の対象物に向くベクトルを検出する第１手段と、
前記入力部が受付ける操作内容から、撮像画像の中の前記一方の対象物を始点とし、終点を前記目標位置とするベクトルを検出する第２手段と、を有し、
前記遅延量設定手段は、
撮像画像の中の前記一方の対象物の位置と前記他方の対象物の位置との距離を検出する手段と、
検出された距離と、前記第１手段が検出するベクトルと、前記第２手段が検出するベクトルとを用いて前記遅延量を導出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、前記撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を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、
前記画像処理プログラムは、前記コンピュータを、
前記搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、
前記検出信号の入力に応じて前記撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、
前記指令出力手段に前記撮像指令の出力タイミングを制御するための遅延量を設定する遅延量設定手段と、して機能させ、
前記遅延量設定手段は、
外部からの操作を受付ける入力部と、
少なくとも撮像画像と前記入力部が受付ける操作内容を出力する出力手段と、
撮像画像中の目標位置を、前記入力部で受付ける操作内容から取得する目標位置取得手段と、
前記検出信号入力手段が前記検出信号を入力したときに取得した撮像画像中の、前記対象物の位置を検出する位置検出手段と、
一定時間の間隔で、前記撮像装置に複数回の撮像を行わせる撮像制御手段と、を含み、
前記一定時間の間隔での撮像により前記撮像装置から出力された撮像画像から前記位置検出手段が検出した前記対象物の位置と前記目標位置との関係に基づき、前記対象物を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要な遅延量を導出し、導出した遅延量を前記指令出力手段に設定する遅延量として確定する、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象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、撮像のタイミングを制御する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】
従来から、製造ラインを流れるワーク（検査対象）を画像センサで検査するためには、画像センサの検査範囲で画像の撮像が行なえるように、トリガ信号のタイミングを調整する必要がある。つまり、外部の汎用センサなどをトリガセンサとして、画像センサにトリガ信号を入力し、画像センサは入力したトリガ信号に応答して撮像を行なう。
【０００３】
このような検査システムにおいて、確実な検査を行なうには、検査対象物の全体画像を生成する必要がある。このため、一般に、検査を開始するのに先立ち、検査対象物が中央に位置した状態の画像データを生成できるようにトリガセンサと画像センサの設置位置関係を調整する。
【０００４】
しかしながら、この種の調整は、実際にラインや検査システムを動かし、得られた画像をモニタで確認しながら行なうため、試行錯誤の繰り返しにより時間がかかる。また、センサとモニタとが離れている場合には、２人がかりの作業となる。また、検査対象物の種類や検査の目的によって、ラインの移動速度が変更されると、センサの位置を再調整しなければならない。
【０００５】
これらの課題を解決するために、出願人により、特許文献１に記載の画像処理装置が提案された。この画像処理装置によれば、移動経路であるラインの所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号の入力に応じて撮像装置にトリガ信号を出力する。そして、トリガ信の出力タイミングを制御するための遅延量が設定されるようにしている。特許文献１では、ユーザが画面上の対象物の位置を確認して、その対象物を画面の中央に移動させるための操作をすることにより、遅延量の値が調整される。具体的には、対象物が画面の左寄りに位置する場合には右向きの矢印キーを、右寄りに位置する場合には左向きの矢印キーを、それぞれ操作することにより、遅延量は、一定数だけ増加し、また一定数だけ減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される方法では、遅延量を推測で入力した後、実際にラインを動かしてその遅延量を用いた撮像を行い、画像を目視で確認するという作業を繰り返す必要があり、遅延量を決定するまでに、手間と時間を費やした。
【０００８】
それゆえにこの発明の目的は、撮像のタイミングを指定する遅延量を速やかに決定することのでき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】
【０００９】
この発明のある局面に従うと、対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を実行する画像処理装置は、搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、検出信号の入力に応じて撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、指令出力手段に撮像指令の出力タイミングを制御するための遅延量を設定する遅延量設定手段と、を備え、遅延量設定手段は、外部からの操作を受付ける入力部と、少なくとも撮像画像と入力部が受付ける操作内容を出力する出力手段と、撮像画像中の目標位置を、入力部で受付ける操作内容から取得する目標位置取得手段と、検出信号入力手段が検出信号を入力したときに取得した撮像画像中の、対象物の位置を検出する位置検出手段と、一定時間の間隔で、撮像装置に複数回の撮像を行わせる撮像制御手段と、を含み、一定時間の間隔での撮像により撮像装置から出力された撮像画像から位置検出手段が検出した対象物の位置と目標位置との関係に基づき、対象物を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要な遅延量を導出し、導出した遅延量を指令出力手段に設定する遅延量として確定する。
【００１０】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、選択された撮像画像から対象物の位置を目標位置として検出する。
【００１１】
好ましくは、遅延量設定手段は、複数の撮像画像それぞれについて、取得される順番が検出され、選択された撮像画像について検出された順番の値と一定時間とから遅延量を導出する。
【００１２】
好ましくは、出力手段には、複数の撮像画像は切替えながら表示される。
好ましくは、出力手段には、複数の撮像画像は一覧表示される。
【００１３】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、選択された撮像画像の中の対象物の位置を移動させるための、入力部が受付ける操作量から目標位置を検出する。
【００１４】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、遅延量設定手段は、選択された撮像画像の中の対象物の位置と、位置検出手段が検出した対象物の位置との間の距離を用いて遅延量を導出する。
【００１５】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像について、連続して取得される２個の撮像画像の組について、撮像画像の中の一方の対象物から他方の対象物に向くベクトルを検出する第１手段と、入力部が受付ける操作内容から、撮像画像の中の一方の対象物を始点とし、終点を目標位置とするベクトルを検出する第２手段と、を有し、遅延量設定手段は、撮像画像の中の一方の対象物の位置と他方の対象物の位置との距離を検出する手段と、検出された距離と、第１手段が検出するベクトルと、第２手段が検出するベクトルとを用いて遅延量を導出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ユーザの入力部の繰返し操作もなく遅延量を速やかに決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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トリガ信号生成回路の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るトリガ信号生成手順を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）に係る処理の概要を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の操作手順を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の表示画面例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る画像データとディレイ時間との関連付けを説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の画像入力処理のフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る方法（１）によるディレイ時間決定のための処理フローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）のディレイ時間決定のための構成を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）の操作手順を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）の処理フローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る方法（３）の移動量算出手順を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る方法（３）のディレイ時間の算出手順を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る方法（４）のディレイ時間の決定について説明する図である。
【図１７】本発明の第２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１８】本発明の第２の実施の形態に係る機能ブロック図である。
【図１９】第２の実施の形態に係る画像処理装置のラインに対する取付態様を説明する図である。
【図２０】第２の実施の形態に係る複数ラインのそれぞれに画像処理装置を取付けた状態を模式的に示す図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る表示画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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統一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１９】
ここでは、画像処理システムの異なる構成について２つの実施の形態を説明する。
（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。
【００２０】
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の撮像画像に基づき、ワーク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などの観測処理を実行する。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による搬送経路にて搬送され、撮像装置８によって順次撮像画像が取得される。
【００２１】
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。撮像素子は、アレイ状に配列形成された複数の光電変換素子を有し、撮像装置８は、撮像指令が与えられると、応じて光電変換素子から信号電荷を読み出すように駆動される。読み出された信号電荷は１コマ（１フレーム）分の画像を構成する。これにより、撮像装置８からは、撮像指令の入力に応答して画像が読み出される。これを『撮像』という。
【００２２】
撮像装置８による撮像画像（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】
撮像装置８は、画角（または視野角）を有する。本明細書では、画角（または視野角）は、撮像装置８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２が位置し得る範囲であり『撮像範囲』と呼ぶ。したがって、撮像装置の設置位置が変更されると、撮像範囲も変更される。本実施の形態では、撮像装置８の搬送機構６に対する設置位置は、固定であると想定する。
【００２４】
視覚センサシステム１において、ワーク２について確実な検査を行なうには、検査対象物のワーク２の全体画像を生成する必要がある。このため、搬送されるワーク２が撮像装置８の撮像範囲の中央に位置した状態で画像データが生成できるように、撮像装置８の撮像のタイミングを調整する。
【００２５】
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は搬送機構６の搬送経路の所定位置に向けて位置決めされ、且つ、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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の撮像のタイミングを調整するための調整モードを含む。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。
【００２９】
測定モードでは、ワーク２の撮像画像を用いて、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する処理が行われるが、その詳細は省略する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、時間を計時し計時データをＣＰＵ１１０に出力するタイマ１１３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コントローラ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。
【００３４】
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・データに加えて、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。メモリ１１２には、後述のテーブルＴＢ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。
【００３５】
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と、ＣＰＵ１１０から入力する撮像指令３０３の信号を生成して出力する指令信号生成回路１１６ｂ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ＰＬＣコントローラ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コントローラ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
＜概要＞
本実施の形態では、調整モードおよび測定モードにおいて撮像装置の設置位置は固定であると想定する。
【００４５】
調整モードでは、撮像範囲の目標位置（好ましくは、中央位置）付近で、より好ましくは目標位置にワーク２が位置するときに撮像が行われるように、画像処理装置１００にトリガ信号が入力されてから撮像装置８に撮像指令が出力されるまでの所要時間（ディレイ時間（または遅延量）という）を設定する。
【００４６】
測定モードでは、ワーク２を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要なディレイ時間に従って撮像指令の出力タイミングが決定されるので、搬送されるワーク２が撮像範囲の目標位置（好ましくは、中央位置）またはその付近に到達したときに撮像が行われることが保障される。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。
【００４７】
＜測定モード＞
測定モードでは、搬送機構６によりワーク２が順次搬送される状態において、撮像装置８は、与えられる撮像指令に応答して撮像する。これにより、撮像範囲に到達しているワーク２を撮像することができる。測定モードにおいて、画像処理装置１００から撮像装置８に撮像指令を出力するための処理を、図３と図４を参照して説明する。
【００４８】
図３には、指令信号生成回路１１６ｂ内の回路の具体例を示す。指令信号生成回路１１６ｂは、周期パルス発生器９０、パルスカウンタ９１、レジスタ９２および比較器９３を含む。レジスタ９２には、調整モードで決定されたディレイ時間の値ｎが格納される。レジスタ９２の値は、ＣＰＵ１１０から供給されて格納されるもので、適宜、書き換えることが可能である。トリガ信号３００はパルス信号であって、周期パルス発生器９０とパルスカウンタ９１に与えられる。
【００４９】
図４は、測定モードにおける指令信号生成回路１１６ｂの一連の動作を示すタイミングチャートが示される。図４を参照して、周期パルス発生器９０は、周期パルス３０１を出力する。周期パルス発生器９０は、トリガ信号３００を入力すると、周期パルス３０１の出力動作をリセットして新たな周期を開始する。なお、この周期パルス３０１の周期ｐｗは、撮像装置８の動作周期を決定するクロックの周期を所定倍した値に設定される。
【００５０】
パルスカウンタ９１は、トリガ信号３００を入力すると、レジスタ９２内のディレイ時間の値ｎを初期値にセットし、以後、トリガ信号３００が入力される都度、レジスタ９２の設定値をカウントダウン開始する。
【００５１】
比較器９３は、パルスカウンタ９１の計数値を取り込んで数値０と比較し、この計数値が０を指示すると検出したときに、出力である撮像指令３０３をオン状態（ハイレベル）にする。この比較器９３からの出力する撮像指令３０３は、撮像装置８に出力される。
【００５２】
図３と図４では、パルスカウンタ９１の初期値としてディレイ値ｎをセットし、計数値が０になった時点で撮像指令３０３を立ち上げる点までを説明したが、実際の撮像指令３０３には、撮像装置８側で撮像のトリガとして認識されるのに必要なパルス幅を持たせる必要がある。図３および図４では、説明を簡単にするために、そのための構成は省略されている。
【００５３】
＜調整モード＞
本実施の形態では、調整モードで、ディレイ時間を決定するための方法（１）〜（４）を示す。
【００５４】
（方法（１））
図５を参照して、本実施の形態に係る方法（１）の処理の概要を説明する。まず、トリガ信号入力から一定時間間隔である調整単位時間ごとに撮像装置８に撮像指令を出力し、Ｎ枚（Ｎは、２以上の整数）の撮像画像の画像ファイルを、メモリ１１２の所定領域に格納する。図５の例では、調整単位時間を１ｍｓｅｃとしている。
【００５５】
メモリ１１２では、各撮像画像の画像ファイルに対して、撮像された順番（入力順番）に従って番号０，１，２，…，Ｎと割り当てると、画像ファイルの番号と、タイマ１１３から入力する時間データに基づくディレイ時間は１対１で対応付けられる。この対応付けから、画像ファイルの番号が決定すれば、その画像ファイルのディレイ時間は一意に決定する。
【００５６】
ディレイ時間の決定に際しては、図５のディスプレイ１０２の画像を用いて、ユーザに対して、Ｎ個の画像のうちから所望の画像を選択させる。選択された画像の画像ファイルの番号に基づき、メモリ１１２を検索することにより、当該番号に対応付けされたディレイ時間を読み出すことができる。読み出されたディレイ時間は、測定モードのためのディレイ時間として決定される。
【００５７】
図６を参照して、Ｎ個の画像ファイルの画像のうちから所望画像を選択させる手順について説明する。
【００５８】
調整単位時間毎に連続して撮像された画像の画像ファイルは、メモリ１１２から、時間Ｔの経過に従って読み出される。ここでは、ディスプレイ１０２には、読み出される１個の画像が表示されると想定する。ユーザは入力装置を介して矢印ボタン２１をクリックなどして画面送り操作することにより、直前に撮像された画像ファイルまたは直後に撮像された画像ファイルが読み出されて表示される。
【００５９】
ディスプレイ１０２には、画像を切換えるための矢印ボタン２１と、選択した画像を確定するために操作されるボタン２３が画像とともに表示される。左向きの矢印ボタン２１を操作することにより、現在表示されている画像の直前に撮像された画像を切換表示され、右向きの矢印ボタン２１を操作することにより、次位に（直後に）撮像された画像に切換表示される。
【００６０】
ワーク２が所望の位置に写っている画像が表示されたとき、ユーザはボタン２３による確定操作をする。たとえば、図６の左から３番目の画像が表示されたとき、ボタン２３が操作されると、図６の下段に示されるように、ディスプレイ１０２には、当該確定操作がされる画像とともに、当該画像ファイルに対応付けされたディレイ時間がメモリ１１２から読み出されて（たとえば、２ｍｓｅｃ）、メッセージ２４として表示される。
【００６１】
ユーザは、メッセージ２４のディレイ時間を確認し、微調整をする場合には、メッセージ２４とともに表示されたボタン２５を操作すれば、増減調整できる。メモリ１１２の当該画像ファイルに対応付けされているディレイ時間は、増減調整後のディレイ時間を上書きすることにより、更新される。
【００６２】
ディスプレイ１０２が十分な表示領域を有している場合には、Ｎ個のサムネイル画像を一覧表示すればよい。その場合には、矢印ボタン２１の表示は省略することができる。
【００６３】
また、Ｎ個の画像のうちいくつかの連続した画像のサムネイルを並べて表示してもよい。３枚のサムネイル画像２７が表示される例を図７に示す。各サムネイル画像２７の下にはその画像に対応したディレイ時間が表示される。ユーザは入力装置を介して矢印ボタン２１をクリックすることにより、ディレイ時間が短い方向もしくは長い方向に向けてサムネイル画像２７を１枚ずつ移動させることができる。ユーザが望みのサムネイル画像２７をクリックすると、その画像に対応したディレイ時間がメッセージ２４として表示されるとともに、スライドバー２８に設定される。この後、ユーザはスライドバー２８の左右に設けられた三角ボタンやスライダ２９を操作することによりディレイ時間を増減調整することができ、調整後のディレイ時間がメッセージ２４として表示される。ユーザがボタン２３による確定操作をすると、メッセージ２４に表示されたディレイ時間が測定モードのためのディレイ時間として決定される。
【００６４】
図８には、メモリ１１２におけるテーブルＴＢの内容例が示される。テーブルＴＢには、前述した調整時間単位で撮像された画像ファイルのそれぞれについて、当該画像ファイルに割当てされた番号ＩＮｉ（ｉ＝１、２、３、…、ｎ）とディレイ時間Ｔｉ（ｉ＝１、２、３、…、ｎ）が対応付けて格納されている。テーブルＴＢには、図示されるように光電センサ４からトリガ信号を入力した時点で撮像された画像を基準に、それよりも以前に撮像されたＮ個の画像とそれ以後に撮像されたＮ個の画像に対応したデータが格納される。
【００６５】
図９を参照して、トリガ信号入力した時点の前後Ｎ個ずつの画像データを入力する処理を説明する。ＣＰＵ１１０は、調整時間単位で撮像されて撮像装置８から出力される撮像画像を入力する（ステップＳ（以下、単にＳと略す）１）。入力した撮像画像をメモリ１１２に、前述した画像ファイル単位で画像番号を付して入力順に従って格納する（Ｓ３）。次に、ＣＰＵ１１０は、ＰＬＣコントローラ１２２によって、ＰＬＣ５を経由して光電センサ４からトリガ信号を入力するか否かを判定する（Ｓ５）。トリガ信号入力をしていないと判定すると（Ｓ５でＮＯ）、後述のＳ９の処理に移行する。
【００６６】
一方、トリガ信号の入力があったことを判定すると（Ｓ５でＹＥＳ）、トリガ信号入力時の撮像画像を決定する（Ｓ７）。つまり、トリガ信号を入力する直前にステップＳ３で格納された画像ファイルをトリガ信号入力時画像と決定し、当該画像ファイルにトリガ信号入力時画像である識別子を付す。
【００６７】
次に、ＣＰＵ１１０は、撮像画像の入力が終了したか否かを判定する（Ｓ９）。たとえば、タイマ１１３の計時データに基づき撮像装置８から画像データを所定時間入力したと判定した場合、入力終了と判定される。または、所定数の画像データを入力した場合、入力終了と判定される。
【００６８】
入力終了と判定されなければ（Ｓ９でＮＯ）、Ｓ１の処理に戻り、画像データの入力と以降の処理が継続する。
【００６９】
入力終了と判定されると（Ｓ９でＹＥＳ）、トリガ信号入力時の撮像画像と、その前後Ｎ個の撮像画像を決定する（Ｓ１１）。具体的には、前述の識別子が付された画像ファイルの前後Ｎ個の入力画像ファイルをメモリ１１２において検索し、検索した前後Ｎ個の画像ファイルに入力順に従って画像番号ＩＮｉを付す。このとき、テーブルＴＢには、画像ファイルのそれぞれについて、対応の画像番号ＩＮｉと、調整時間単位に基づき算出されたディレイ時間Ｔｉが格納される。これにより、画像データの入力処理が終了する。
【００７０】
図１０には、方法（１）によるディレイ時間決定のための処理手順が示される。
調整モードにおいて図９の画像データの入力処理が終了すると、ディレイ時間を決定するために図１０の処理が実行される。まず、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２から画像ファイルを読み出す（Ｓ１５）。読み出された画像ファイルはディスプレイ１０２に表示される（Ｓ１７）。ここでは、１個ずつ画像ファイルが読み出されて表示されると想定する。図４で説明したように、ユーザは矢印ボタン２１を操作することにより画像を切替え表示する。
【００７１】
Ｓ１７で画像を表示後、ＣＰＵ１１０は、ユーザが矢印ボタン２１およびボタン２３のいずれかを操作するかを判定する（Ｓ１９）。ボタン２３が操作されたことが判定されると、処理は後述するＳ２７に移行する。
【００７２】
一方、矢印ボタン２１が操作されたことが判定されると（Ｓ１９で“切替”）、操作された矢印ボタン２１が左向き矢印を指すか、右向き矢印を指すかが判定される（Ｓ２１）。左向きの矢印ボタン２１が操作されたと判定されると（Ｓ２１で“前”）、ＣＰＵ１１０は、現在表示されている画像ファイルの画像番号ＩＮｉに基づき（ＩＮｉ−１）の画像番号に対応の画像ファイルをメモリ１１２から検索して読み出し、ディスプレイ１０２に切替え表示する（Ｓ２３、Ｓ１７）。以降、切替え表示された画像に対する処理が同様に行なわれる。
【００７３】
一方、右向きの矢印ボタン２１が操作されたと判定されると（Ｓ２１で“後”）、ＣＰＵ１１０は、現在表示されている画像ファイルの画像番号ＩＮｉに基づき（ＩＮｉ＋１）の画像番号に対応の画像ファイルをメモリ１１２から検索して読み出し、ディスプレイ１０２に切替え表示する（Ｓ２５、Ｓ１７）。以降、切替え表示された画像に対する処理が同様に行なわれる。
【００７４】
このように、ユーザは矢印ボタン２１を操作することにより、画像を撮像時間に従って順送りしながら切替え表示することができる。
【００７５】
ワーク２の画像が所望の位置にある画像が表示されたとき、ユーザはボタン２３を操作する（Ｓ１９で“確定”）。
【００７６】
続いて、Ｓ２７において、ＣＰＵ１１０は、確定操作がされたときに表示されている画像ファイルに付された画像番号ＩＮｉに基づいてテーブルＴＢを検索し、当該画像番号ＩＮｉに対応するディレイ時間Ｔｉを読み出し、メッセージ２４としてディスプレイ１０２の画面に表示する（Ｓ２９）。このようにして決定されたディレイ時間は、前述したレジスタ３０２にディレイ時間の値ｎとしてセットされる（Ｓ３１）。これにより、ディレイ時間の決定処理を終了する。
【００７７】
（方法（２））
図１１には、本実施の形態に係る方法（２）によるディレイ時間決定のための概略構成が示され、図１２には、操作イメージが模式的に示され、図１３には、方法（２）によるディレイ時間算出処理のフローチャートが示される。
【００７８】
図１１を参照して、方法（２）では、画像処理装置１００に光電センサ４からトリガ信号が入力されると、撮像装置８の撮像素子８ａから撮像画像が出力され、画像バッファ１１６ａに画像データ３０として格納される。画像バッファ１１６ａに格納された画像データ３０は読み出されて、ディスプレイ１０２に表示される。
【００７９】
ＣＰＵ１１０は、表示される画像データ３０のワーク２の画像の中心から延びる矢印２６を表示する。矢印２６は、指のタッチ操作またはマウス１０３などのポインティングデバイスの入力装置の操作に連動して伸縮自在の画像である。
【００８０】
図１２を参照して、ユーザは、ディスプレイ１０２にワーク２の画像の中心を始点とする矢印２６の矢の先端を、たとえばマウス１０３でドラッグ操作することにより、矢印２６を引き伸ばすこともでき、逆に縮めることもできる。画像には、撮像範囲の中心をガイダンスする十字状のラインが合わせて表示されることから、ユーザは撮像範囲の所望位置を特定し易くなる。ユーザは、矢印２６の先端を所望位置にスライド操作して移動させるよう操作する。
【００８１】
図１３に示すフローチャートに従って、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２を検索し、トリガ信号入力時の画像ファイルを読み出し、ディスプレイ１０２に画像と矢印２６を表示する（Ｓ３７）。
【００８２】
ＣＰＵ１１０は、マウス１０３の操作に従うユーザによる矢印２６のスライド操作量を検出する（Ｓ３９、Ｓ４１）。検出した操作量に基づき、ディレイ時間を算出し、算出したディレイ時間を表示する（Ｓ４３、Ｓ４５）。そして、ＣＰＵ１１０は、算出されたディレイ時間の値ｎを、測定モードのために、図３のレジスタ３０２に設定する（Ｓ４７）。以上で、方法（２）に従うディレイ時間の算出と設定が終了する。
【００８３】
ここで、ディレイ時間の算出について説明する。ＣＰＵ１１０は、矢印２６のスライド操作による移動量を検出し、検出した移動量から、ディレイ時間を決定（算出）する。スライド操作により移動した矢印２６の移動距離を検出し、検出した距離を所定換算式に代入して、ディレイ時間を算出する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、ユーザのスライド操作による矢印２６の矢の先端の移動量（ｐｉｘｅｌ（画素）単位）を検出し、ｐｉｘｅｌからｍｓｅｃへの所定の換算式に従い、移動量に基づくディレイ時間を決定（算出）する。算出されるディレイ時間は、メッセージ２４によりディスプレイ１０２に表示される。メッセージ２４におけるディレイ時間はスライド操作に連動して更新しながら表示される。
【００８４】
このように、ユーザは、矢印２６をスライド操作して移動させることにより、矢印２６の移動量に基づきディレイ時間を決定することができる。
【００８５】
（方法（３））
図１４と図１５を参照して、方法（３）によるディレイ時間の決定について説明する。図１４には、方法（３）に係るメモリ１１２における画像の格納例が模式的に示される。
【００８６】
搬送機構６によりワーク２が搬送される状態において、撮像装置８からは調整単位時間ごとに撮像画像が順次出力される。ＣＰＵ１１０は、入力する撮像画像毎に、画像ファイルを入力（撮像）の時系列順にメモリ１１２に格納する。
【００８７】
このような撮像画像の入力過程において、光電センサ４からトリガ信号を入力する。トリガ信号を入力したときに取得した撮像画像の画像ファイルには、識別子を付してメモリ１１２に格納する。十分な数の画像ファイルが格納されると、ＣＰＵ１１０は、識別子をもとに、トリガ信号入力時の撮像画像の画像ファイルをメモリ１１２から検索する。そして、識別子が付された画像ファイルを基準にし、基準より以前に格納されたＮ個の画像ファイル、および基準より以後に格納されたＮ個の画像ファイルを検索する。
【００８８】
ＣＰＵ１１０は、検索されたこれら複数の画像ファイルを用いて、ディレイ時間を決定するために、ワーク２の画像の撮像範囲における移動量および移動方向を検出する。
【００８９】
図１５を参照して、方法（３）に係るワーク移動量の算出手順について説明する。ここでは、撮像画像に対応する画像ファイルの画像は、２次元に配列された複数の画素からなる。すなわち画素は、２次元の座標上の座標値として検出される。
【００９０】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２において上述のように検索された複数個の画像ファイルの画像から、ワーク２の移動画素数を求める。
【００９１】
具体的には、上述のように検索された複数個の画像ファイルの画像は、メモリ１１２から読み出されてディスプレイ１０２に表示される。表示される複数個の画像ファイルのうちからユーザが入力装置を介して指定する２個の画像ファイルの画像ごとに、ワーク２の移動画素数を検出する。
【００９２】
ここでは、トリガ信号入力時の撮像画像の画像ファイル（図１５の（Ａ）を参照）と、次位の撮像画像の画像ファイル（図１５の（Ｂ）を参照）とが指定されたと想定する。ＣＰＵ１１０は、指定された２個の画像ファイルの画素の座標を検出し、検出した座標に基づき、一方画像ファイルの画像の所定位置の画素の座標（Ｉ０ｘ，Ｉ０ｙ）と、他方画像ファイルの画像の対応する位置の画素の座標（Ｉ１ｘ，Ｉ１ｙ）との間の２点間距離ｄを、（式１）に基づき算出する（図１５の（Ｃ）を参照）。距離ｄは移動量を指す。
【００９３】
【数１】
2011211678.tif 000003
【００９４】
このような画素の座標位置の検出は、従来から提案されている方法を用いる。たとえば、人の手による座標入力、パターンマッチングによる位置の検出、動画像差分による移動体の検出などである。これらは周知の方法であるので、ここでは詳細説明を略す。
【００９５】
次に、移動量（距離ｄ）に基づきディレイ時間を算出する。
ＣＰＵ１１０は、ディレイ時間を算出するために、まず、ワーク２の移動速度Ｓ（単位：pixel/msec）を、Ｓ＝（隣接画像間でのワーク移動量（距離ｄ）／（１画像の取り込みに要する時間Ｔ））の式を用いて算出する。ここで、画像処理装置１００に１個の撮像画像を取り込むために要する時間Ｔは、撮像素子８ａの設定値と、撮像素子８ａとメモリ（バッファ１０６ｂ）間のデータ転送速度とから一意に算出されるため、時間Ｔは、既知の値として算出されて、予めメモリ１１２に格納しておくことができる。したがって、ワーク２の移動速度Ｓを算出する際に、時間Ｔは、メモリ１１２から読み出すことにより取得できる。
【００９６】
この算出式によれば、距離ｄを移動するのに必要とされる時間は、１／Ｓ（ｍｓｅｃ）と算出されて、これがディレイ時間として算出される。
【００９７】
（方法（４））
図１６を参照して、方法（４）によるディレイ時間の決定について説明する。メモリ１１２には、図１４のように複数個の画像ファイルが格納されていると想定する。
【００９８】
ここでは、方法（３）により、時系列に格納される画像ファイルの隣接する、すなわち画像番号ＩＮｉの値が連続する２個の画像ファイルの画像の組毎に、ディレイ時間（１／Ｓ（ｍｓｅｃ））が算出されて、対応する画像ファイルの組に関連付けてメモリ１１２に格納されていると想定する。
【００９９】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２から画像ファイルを順次読み出し、ディスプレイ１０２に１個ずつ表示する。
【０１００】
ユーザは、表示される画像ファイルのうちから、いずれか所望の画像を選択指定する。選択指定されると、ＣＰＵ１１０は、表示画像内のワーク２の画像に、その座標位置（たとえば、画像の中心位置座標）を指すマークＭを表示する。
【０１０１】
ユーザは、選択した画像に、ディレイ時間を算出するためのベクトルａを、入力装置を操作して入力する。ベクトルａの始点は、マークＭの位置に一致し、終点はユーザが所望する移動後のマークＭの位置Ｒを指す。ベクトルａはディスプレイ１０２の画像に重畳して表示される（図１６参照）。図１６では、トリガ信号入力時の撮像画像が選択された場合が示される。ベクトルａの方向と長さは、撮像範囲におけるユーザが所望する位置までのワーク２の移動方向と移動距離を指す。ワーク２の全体画像が撮像できるように、所望の位置は典型的には、撮像範囲の中央位置となるであろう。
【０１０２】
ＣＰＵ１１０は、ベクトルａが入力されると、搬送機構６で搬送されるワーク２の撮像範囲内での実際の移動方向と移動距離を指すベクトルｂ（図１６参照）を用いて、入力ベクトルａにより指示されるディレイ時間を算出するための、補正処理が行われる。なお、図１６では、ベクトルａはベクトルａｘ＋ベクトルａｙで指示されて、ベクトルｂはベクトルｂｘ＋ベクトルｂｙで指示される。
【０１０３】
補正処理のために、ベクトルａとベクトルｂの内積を用いた（式２）により、補正に用いる補正量を算出する。なお、θはＣＰＵ１１０が検出するベクトルａとベクトルｂのなす角度を指す。
【０１０４】
【数２】
2011211678.tif 000004
【０１０５】
ＣＰＵ１１０は、算出された補正量と、ワーク移動量算出式（ディレイ時間（１／Ｓ（ｍｓｅｃ）の算出式）を適用した（式３）によって、ベクトルａによって指示されるディレイ時間を算出する。ディレイ時間＝補正量×１／Ｓ（msec）…（式３）
このようにユーザは、選択した撮像画像のワーク２の画像に対して、撮像範囲におけるユーザが所望する位置までの移動方向と移動距離を指すベクトルａの入力操作をするだけで、ワーク２が撮像範囲の所望の位置に達したときに撮像が行われるようなディレイ時間を決定することができる。
【０１０６】
（第２の実施の形態）
図１７〜図２１を参照して、第２の実施の形態について説明する。
【０１０７】
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。
【０１０８】
図１７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伝送ケーブル２０２を備える。また、画像処理装置２００は、ＩＯケーブル２０３によってＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）４００と通信可能なように接続される。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の全体を制御する。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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２０７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２０７に表示するとともに、ＬＣＤタッチパネル２０７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。
【０１１２】
図１８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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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、伝送ケーブル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。
【０１１５】
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および伝送部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。
【０１１６】
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、複数台の画像処理装置２００が接続され得る。伝送部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が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。
【０１１７】
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測定モードと調整モードのための処理機能を有し、表示設定部２０１は簡単なユーザ操作可能な入力部を有しており、これら処理のためのユーザの指示・操作量を入力部から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２４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。
【０１１８】
なお、複数の画像処理装置２００と表示設定部２０１は、無線通信により接続されて、ディレイ時間などの情報を相互に送受信するようにしてもよい。
【０１１９】
図１９には、画像処理装置２００の取付態様の一例が示される。図２０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。各ラインに対応した画像処理装置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度が確保される。各搬送ラインに設けられた画像処理装置２００は、伝送ケーブル２０２を経由して、ディレイ時間の情報などを相互に送受信する。
【０１２０】
図２１には、表示設定部２０１で複数の画像処理装置２００を同時にモニタリングする際のＬＣＤタッチパネル２０７の表示画面例を示す。画面には、各画像処理装置２００の撮像画像のサムネイル画像２０５が並べて表示される。表示設定部２０１に同時に接続されている画像処理装置２００の数が８台の場合の例を図２１の（Ａ）に、４台の場合の例を図２１の（Ｂ）に示す。このように、画像処理装置２００の数によってサムネイル画像２０５の数やサイズを自動的に切り替えてもよい。また、測定モードにおいては、画面には各画像処理装置２００の撮像画像だけでなく、画像処理の結果を同時に表示してもよい。
【０１２１】
図２１の（Ｃ）には、調整モードにおいて必要な設定がなされていない画像処理装置２００のサムネイル画像２０５にエクスクラメーションマーク２０６を表示した例を示す。ユーザは入力装置を介してサムネイル画像２０５をクリックすることにより、対応する画像処理装置２００を設定するための調整モードに移行することができる。また、測定モードにおいては、特定の画像処理装置２００による検査の結果、ワーク２の異常が発見された場合に、その画像処理装置２００のみの撮像画像や処理結果を表示する画面に自動的に移行するようにしてもよい。
【０１２２】
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きディレイ時間を設定することができるので、画像処理装置２００それぞれのディレイ時間を１台の表示設定部２０１の出力情報を参照しながら調整し決定することができる。
【０１２３】
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】
【０１２４】
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  伝送ケーブル部。
【図１】
2011211678.tif 000005
【図２】
2011211678.tif 000006
【図３】
2011211678.tif 000007
【図４】
2011211678.tif 000008
【図５】
2011211678.tif 000009
【図６】
2011211678.tif 000010
【図７】
2011211678.tif 000011
【図８】
2011211678.tif 000012
【図９】
2011211678.tif 000013
【図１０】
2011211678.tif 000014
【図１１】
2011211678.tif 000015
【図１２】
2011211678.tif 000016
【図１３】
2011211678.tif 000017
【図１４】
2011211678.tif 000018
【図１５】
2011211678.tif 000019
【図１６】
2011211678.tif 000020
【図１７】
2011211678.tif 000021
【図１８】
2011211678.tif 000022
【図１９】
2011211678.tif 000023
【図２０】
2011211678.tif 000024
【図２１】
2011211678.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月7日(2010.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象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、撮像のタイミングを制御する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】
従来から、製造ラインを流れるワーク（検査対象）を画像センサで検査するためには、画像センサの検査範囲で画像の撮像が行なえるように、トリガ信号のタイミングを調整する必要がある。つまり、外部の汎用センサなどをトリガセンサとして、画像センサにトリガ信号を入力し、画像センサは入力したトリガ信号に応答して撮像を行なう。
【０００３】
このような検査システムにおいて、確実な検査を行なうには、検査対象物の全体画像を生成する必要がある。このため、一般に、検査を開始するのに先立ち、検査対象物が中央に位置した状態の画像データを生成できるようにトリガセンサと画像センサの設置位置関係を調整する。
【０００４】
しかしながら、この種の調整は、実際にラインや検査システムを動かし、得られた画像をモニタで確認しながら行なうため、試行錯誤の繰り返しにより時間がかかる。また、センサとモニタとが離れている場合には、２人がかりの作業となる。また、検査対象物の種類や検査の目的によって、ラインの移動速度が変更されると、センサの位置を再調整しなければならない。
【０００５】
これらの課題を解決するために、出願人により、特許文献１に記載の画像処理装置が提案された。この画像処理装置によれば、移動経路であるラインの所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号の入力に応じて撮像装置にトリガ信号を出力する。そして、トリガ信の出力タイミングを制御するための遅延量が設定されるようにしている。特許文献１では、ユーザが画面上の対象物の位置を確認して、その対象物を画面の中央に移動させるための操作をすることにより、遅延量の値が調整される。具体的には、対象物が画面の左寄りに位置する場合には右向きの矢印キーを、右寄りに位置する場合には左向きの矢印キーを、それぞれ操作することにより、遅延量は、一定数だけ増加し、また一定数だけ減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される方法では、遅延量を推測で入力した後、実際にラインを動かしてその遅延量を用いた撮像を行い、画像を目視で確認するという作業を繰り返す必要があり、遅延量を決定するまでに、手間と時間を費やした。
【０００８】
それゆえにこの発明の目的は、撮像のタイミングを指定する遅延量を速やかに決定することのでき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】
【０００９】
この発明のある局面に従うと、対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を実行する画像処理装置は、搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、検出信号の入力に応じて撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、指令出力手段に撮像指令の出力タイミングを制御するための遅延量を設定する遅延量設定手段と、を備え、遅延量設定手段は、外部からの操作を受付ける入力部と、少なくとも撮像画像と入力部が受付ける操作内容を出力する出力手段と、撮像画像中の目標位置を、入力部で受付ける操作内容から取得する目標位置取得手段と、検出信号入力手段が検出信号を入力したときに取得した撮像画像中の、対象物の位置を検出する位置検出手段と、一定時間の間隔で、撮像装置に複数回の撮像を行わせる撮像制御手段と、を含み、一定時間の間隔での撮像により撮像装置から出力された撮像画像から位置検出手段が検出した対象物の位置と目標位置との関係に基づき、対象物を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要な遅延量を導出し、導出した遅延量を指令出力手段に設定する遅延量として確定する。
【００１０】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、選択された撮像画像から対象物の位置を目標位置として検出する。
【００１１】
好ましくは、遅延量設定手段は、複数の撮像画像それぞれについて、取得される順番が検出され、選択された撮像画像について検出された順番の値と一定時間とから遅延量を導出する。
【００１２】
好ましくは、出力手段には、複数の撮像画像は切替えながら表示される。
好ましくは、出力手段には、複数の撮像画像は一覧表示される。
【００１３】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、選択された撮像画像の中の対象物の位置を移動させるための、入力部が受付ける操作量から目標位置を検出する。
【００１４】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像の中から、入力部で受付ける操作内容が指示する撮像画像を選択する選択手段を、有し、遅延量設定手段は、選択された撮像画像の中の対象物の位置と、位置検出手段が検出した対象物の位置との間の距離を用いて遅延量を導出する。
【００１５】
好ましくは、目標位置取得手段は、一定時間間隔での複数回の撮像により取得される複数の撮像画像について、連続して取得される２個の撮像画像の組について、撮像画像の中の一方の対象物から他方の対象物に向くベクトルを検出する第１手段と、入力部が受付ける操作内容から、撮像画像の中の一方の対象物を始点とし、終点を目標位置とするベクトルを検出する第２手段と、を有し、遅延量設定手段は、撮像画像の中の一方の対象物の位置と他方の対象物の位置との距離を検出する手段と、検出された距離と、第１手段が検出するベクトルと、第２手段が検出するベクトルとを用いて遅延量を導出する。
【００１６】
この発明の他の局面に従うと、対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を実行する画像処理装置は、搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、外部からの操作を受付ける操作入力手段と、表示装置に表示する画像を出力する画像出力手段と、検出信号入力手段が検出信号を入力してから指令出力手段が撮像指令を出力するまでの遅延量を設定する遅延量設定手段と、を備える。
【００１７】
上述の遅延量設定手段は、検出信号入力手段が検出信号を入力した後に指令出力手段に予め定められた時間間隔で撮像指令を複数回出力させ、複数回の撮像指令により得られた複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つを前記画像出力手段に出力させ、撮像画像に対応する撮像指令が出力された時間と、操作入力手段が受付ける操作内容とにより、その後の観測処理のための遅延量を導出する。
【００１８】
好ましくは、操作入力手段は、複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つの撮像画像を選択する操作を受付ける選択操作入力手段を含み、遅延量設定手段は、複数枚の撮像画像それぞれを、検出信号入力手段が検出信号を入力してから当該撮像画像に対応する撮像指令が出力された時間と対応付けて格納し、出力される少なくとも１つの撮像画像に対応付けられた時間を、選択操作入力手段が受付ける選択する操作により遅延量として選択する。
【００１９】
好ましくは、操作入力手段は、少なくとも１つの撮像画像に対応付けられた時間を増減させる操作を受付ける増減操作入力手段を含み、遅延量設定手段は、選択された時間を増減操作入力手段が受付ける操作が指示する増減量により増減させる。
【００２０】
好ましくは、遅延量設定手段は、画像出力手段に、複数枚の撮像画像を切替えながら出力させる。
【００２１】
好ましくは、遅延量設定手段は、画像出力手段に、複数枚の撮像画像を一覧表示させる。
【００２２】
好ましくは、操作入力手段は、表示された撮像画像に対する外部からのスライド操作を受付けるスライド操作入力手段を含み、遅延量設定手段は、複数枚の撮像画像のうちの１つを出力させた状態で、スライド操作入力手段が受付けるスライド操作に係る変位量と、対象物の移動速度に応じた換算式とから、遅延量を算出する。
【００２３】
好ましくは、操作入力手段は、算出された遅延量を増減させる操作を受付ける増減操作入力手段を含み、遅延量設定手段は、算出された遅延量を、増減操作入力手段が受付ける操作が指示する増減量により増減させる。
【００２４】
この発明のさらに他の局面に従う画像処理プログラムは、対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理をする画像処理装置に実行させるプログラムである。画像処理装置は、搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、外部からの操作を受付ける操作入力手段と、表示装置に表示する画像を出力する画像出力手段と、を備える。
【００２５】
画像処理プログラムは、画像処理装置に、検出信号入力手段が検出信号を入力してから指令出力手段が撮像指令を出力するまでの遅延量を設定するステップを実行させる。遅延量を設定するステップは、画像処理装置に、検出信号入力手段が検出信号を入力した後に指令出力手段により予め定められた時間間隔で撮像指令を複数回出力させるステップと、画像処理装置に、複数回の撮像指令により得られた複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つを画像出力手段により出力させるステップと、画像処理装置に、撮像画像に対応する撮像指令が出力された時間と、操作入力手段が受付ける操作内容とにより、その後の観測処理のための遅延量を導出させるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ユーザの入力部の繰返し操作もなく遅延量を速やかに決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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トリガ信号生成回路の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るトリガ信号生成手順を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）に係る処理の概要を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の操作手順を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の表示画面例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る画像データとディレイ時間との関連付けを説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る方法（１）の画像入力処理のフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る方法（１）によるディレイ時間決定のための処理フローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）のディレイ時間決定のための構成を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）の操作手順を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る方法（２）の処理フローチャートである。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る方法（３）の移動量算出手順を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る方法（３）のディレイ時間の算出手順を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る方法（４）のディレイ時間の決定について説明する図である。
【図１７】本発明の第２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１８】本発明の第２の実施の形態に係る機能ブロック図である。
【図１９】第２の実施の形態に係る画像処理装置のラインに対する取付態様を説明する図である。
【図２０】第２の実施の形態に係る複数ラインのそれぞれに画像処理装置を取付けた状態を模式的に示す図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る表示画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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統一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２９】
ここでは、画像処理システムの異なる構成について２つの実施の形態を説明する。
（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。
【００３０】
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の撮像画像に基づき、ワーク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などの観測処理を実行する。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による搬送経路にて搬送され、撮像装置８によって順次撮像画像が取得される。
【００３１】
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。撮像素子は、アレイ状に配列形成された複数の光電変換素子を有し、撮像装置８は、撮像指令が与えられると、応じて光電変換素子から信号電荷を読み出すように駆動される。読み出された信号電荷は１コマ（１フレーム）分の画像を構成する。これにより、撮像装置８からは、撮像指令の入力に応答して画像が読み出される。これを『撮像』という。
【００３２】
撮像装置８による撮像画像（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。
【００３３】
撮像装置８は、画角（または視野角）を有する。本明細書では、画角（または視野角）は、撮像装置８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２が位置し得る範囲であり『撮像範囲』と呼ぶ。したがって、撮像装置の設置位置が変更されると、撮像範囲も変更される。本実施の形態では、撮像装置８の搬送機構６に対する設置位置は、固定であると想定する。
【００３４】
視覚センサシステム１において、ワーク２について確実な検査を行なうには、検査対象物のワーク２の全体画像を生成する必要がある。このため、搬送されるワーク２が撮像装置８の撮像範囲の中央に位置した状態で画像データが生成できるように、撮像装置８の撮像のタイミングを調整する。
【００３５】
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は搬送機構６の搬送経路の所定位置に向けて位置決めされ、且つ、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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の撮像のタイミングを調整するための調整モードを含む。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。
【００３９】
測定モードでは、ワーク２の撮像画像を用いて、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する処理が行われるが、その詳細は省略する。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、時間を計時し計時データをＣＰＵ１１０に出力するタイマ１１３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コントローラ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。
【００４４】
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・データに加えて、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。メモリ１１２には、後述のテーブルＴＢ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。
【００４５】
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と、ＣＰＵ１１０から入力する撮像指令３０３の信号を生成して出力する指令信号生成回路１１６ｂ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
ＰＬＣコントローラ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コントローラ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
＜概要＞
本実施の形態では、調整モードおよび測定モードにおいて撮像装置の設置位置は固定であると想定する。
【００５５】
調整モードでは、撮像範囲の目標位置（好ましくは、中央位置）付近で、より好ましくは目標位置にワーク２が位置するときに撮像が行われるように、画像処理装置１００にトリガ信号が入力されてから撮像装置８に撮像指令が出力されるまでの所要時間（ディレイ時間（または遅延量）という）を設定する。
【００５６】
測定モードでは、ワーク２を目標位置付近に位置するタイミングで撮像するのに必要なディレイ時間に従って撮像指令の出力タイミングが決定されるので、搬送されるワーク２が撮像範囲の目標位置（好ましくは、中央位置）またはその付近に到達したときに撮像が行われることが保障される。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。
【００５７】
＜測定モード＞
測定モードでは、搬送機構６によりワーク２が順次搬送される状態において、撮像装置８は、与えられる撮像指令に応答して撮像する。これにより、撮像範囲に到達しているワーク２を撮像することができる。測定モードにおいて、画像処理装置１００から撮像装置８に撮像指令を出力するための処理を、図３と図４を参照して説明する。
【００５８】
図３には、指令信号生成回路１１６ｂ内の回路の具体例を示す。指令信号生成回路１１６ｂは、周期パルス発生器９０、パルスカウンタ９１、レジスタ９２および比較器９３を含む。レジスタ９２には、調整モードで決定されたディレイ時間の値ｎが格納される。レジスタ９２の値は、ＣＰＵ１１０から供給されて格納されるもので、適宜、書き換えることが可能である。トリガ信号３００はパルス信号であって、周期パルス発生器９０とパルスカウンタ９１に与えられる。
【００５９】
図４は、測定モードにおける指令信号生成回路１１６ｂの一連の動作を示すタイミングチャートが示される。図４を参照して、周期パルス発生器９０は、周期パルス３０１を出力する。周期パルス発生器９０は、トリガ信号３００を入力すると、周期パルス３０１の出力動作をリセットして新たな周期を開始する。なお、この周期パルス３０１の周期ｐｗは、撮像装置８の動作周期を決定するクロックの周期を所定倍した値に設定される。
【００６０】
パルスカウンタ９１は、トリガ信号３００を入力すると、レジスタ９２内のディレイ時間の値ｎを初期値にセットし、以後、トリガ信号３００が入力される都度、レジスタ９２の設定値をカウントダウン開始する。
【００６１】
比較器９３は、パルスカウンタ９１の計数値を取り込んで数値０と比較し、この計数値が０を指示すると検出したときに、出力である撮像指令３０３をオン状態（ハイレベル）にする。この比較器９３からの出力する撮像指令３０３は、撮像装置８に出力される。
【００６２】
図３と図４では、パルスカウンタ９１の初期値としてディレイ値ｎをセットし、計数値が０になった時点で撮像指令３０３を立ち上げる点までを説明したが、実際の撮像指令３０３には、撮像装置８側で撮像のトリガとして認識されるのに必要なパルス幅を持たせる必要がある。図３および図４では、説明を簡単にするために、そのための構成は省略されている。
【００６３】
＜調整モード＞
本実施の形態では、調整モードで、ディレイ時間を決定するための方法（１）〜（４）を示す。
【００６４】
（方法（１））
図５を参照して、本実施の形態に係る方法（１）の処理の概要を説明する。まず、トリガ信号入力から一定時間間隔である調整単位時間ごとに撮像装置８に撮像指令を出力し、Ｎ枚（Ｎは、２以上の整数）の撮像画像の画像ファイルを、メモリ１１２の所定領域に格納する。図５の例では、調整単位時間を１ｍｓｅｃとしている。
【００６５】
メモリ１１２では、各撮像画像の画像ファイルに対して、撮像された順番（入力順番）に従って番号０，１，２，…，Ｎと割り当てると、画像ファイルの番号と、タイマ１１３から入力する時間データに基づくディレイ時間は１対１で対応付けられる。この対応付けから、画像ファイルの番号が決定すれば、その画像ファイルのディレイ時間は一意に決定する。
【００６６】
ディレイ時間の決定に際しては、図５のディスプレイ１０２の画像を用いて、ユーザに対して、Ｎ個の画像のうちから所望の画像を選択させる。選択された画像の画像ファイルの番号に基づき、メモリ１１２を検索することにより、当該番号に対応付けされたディレイ時間を読み出すことができる。読み出されたディレイ時間は、測定モードのためのディレイ時間として決定される。
【００６７】
図６を参照して、Ｎ個の画像ファイルの画像のうちから所望画像を選択させる手順について説明する。
【００６８】
調整単位時間毎に連続して撮像された画像の画像ファイルは、メモリ１１２から、時間Ｔの経過に従って読み出される。ここでは、ディスプレイ１０２には、読み出される１個の画像が表示されると想定する。ユーザは入力装置を介して矢印ボタン２１をクリックなどして画面送り操作することにより、直前に撮像された画像ファイルまたは直後に撮像された画像ファイルが読み出されて表示される。
【００６９】
ディスプレイ１０２には、画像を切換えるための矢印ボタン２１と、選択した画像を確定するために操作されるボタン２３が画像とともに表示される。左向きの矢印ボタン２１を操作することにより、現在表示されている画像の直前に撮像された画像を切換表示され、右向きの矢印ボタン２１を操作することにより、次位に（直後に）撮像された画像に切換表示される。
【００７０】
ワーク２が所望の位置に写っている画像が表示されたとき、ユーザはボタン２３による確定操作をする。たとえば、図６の左から３番目の画像が表示されたとき、ボタン２３が操作されると、図６の下段に示されるように、ディスプレイ１０２には、当該確定操作がされる画像とともに、当該画像ファイルに対応付けされたディレイ時間がメモリ１１２から読み出されて（たとえば、２ｍｓｅｃ）、メッセージ２４として表示される。
【００７１】
ユーザは、メッセージ２４のディレイ時間を確認し、微調整をする場合には、メッセージ２４とともに表示されたボタン２５を操作すれば、増減調整できる。メモリ１１２の当該画像ファイルに対応付けされているディレイ時間は、増減調整後のディレイ時間を上書きすることにより、更新される。
【００７２】
ディスプレイ１０２が十分な表示領域を有している場合には、Ｎ個のサムネイル画像を一覧表示すればよい。その場合には、矢印ボタン２１の表示は省略することができる。
【００７３】
また、Ｎ個の画像のうちいくつかの連続した画像のサムネイルを並べて表示してもよい。３枚のサムネイル画像２７が表示される例を図７に示す。各サムネイル画像２７の下にはその画像に対応したディレイ時間が表示される。ユーザは入力装置を介して矢印ボタン２１をクリックすることにより、ディレイ時間が短い方向もしくは長い方向に向けてサムネイル画像２７を１枚ずつ移動させることができる。ユーザが望みのサムネイル画像２７をクリックすると、その画像に対応したディレイ時間がメッセージ２４として表示されるとともに、スライドバー２８に設定される。この後、ユーザはスライドバー２８の左右に設けられた三角ボタンやスライダ２９を操作することによりディレイ時間を増減調整することができ、調整後のディレイ時間がメッセージ２４として表示される。ユーザがボタン２３による確定操作をすると、メッセージ２４に表示されたディレイ時間が測定モードのためのディレイ時間として決定される。
【００７４】
図８には、メモリ１１２におけるテーブルＴＢの内容例が示される。テーブルＴＢには、前述した調整時間単位で撮像された画像ファイルのそれぞれについて、当該画像ファイルに割当てされた番号ＩＮｉ（ｉ＝１、２、３、…、ｎ）とディレイ時間Ｔｉ（ｉ＝１、２、３、…、ｎ）が対応付けて格納されている。テーブルＴＢには、図示されるように光電センサ４からトリガ信号を入力した時点で撮像された画像を基準に、それよりも以前に撮像されたＮ個の画像とそれ以後に撮像されたＮ個の画像に対応したデータが格納される。
【００７５】
図９を参照して、トリガ信号入力した時点の前後Ｎ個ずつの画像データを入力する処理を説明する。ＣＰＵ１１０は、調整時間単位で撮像されて撮像装置８から出力される撮像画像を入力する（ステップＳ（以下、単にＳと略す）１）。入力した撮像画像をメモリ１１２に、前述した画像ファイル単位で画像番号を付して入力順に従って格納する（Ｓ３）。次に、ＣＰＵ１１０は、ＰＬＣコントローラ１２２によって、ＰＬＣ５を経由して光電センサ４からトリガ信号を入力するか否かを判定する（Ｓ５）。トリガ信号入力をしていないと判定すると（Ｓ５でＮＯ）、後述のＳ９の処理に移行する。
【００７６】
一方、トリガ信号の入力があったことを判定すると（Ｓ５でＹＥＳ）、トリガ信号入力時の撮像画像を決定する（Ｓ７）。つまり、トリガ信号を入力する直前にステップＳ３で格納された画像ファイルをトリガ信号入力時画像と決定し、当該画像ファイルにトリガ信号入力時画像である識別子を付す。
【００７７】
次に、ＣＰＵ１１０は、撮像画像の入力が終了したか否かを判定する（Ｓ９）。たとえば、タイマ１１３の計時データに基づき撮像装置８から画像データを所定時間入力したと判定した場合、入力終了と判定される。または、所定数の画像データを入力した場合、入力終了と判定される。
【００７８】
入力終了と判定されなければ（Ｓ９でＮＯ）、Ｓ１の処理に戻り、画像データの入力と以降の処理が継続する。
【００７９】
入力終了と判定されると（Ｓ９でＹＥＳ）、トリガ信号入力時の撮像画像と、その前後Ｎ個の撮像画像を決定する（Ｓ１１）。具体的には、前述の識別子が付された画像ファイルの前後Ｎ個の入力画像ファイルをメモリ１１２において検索し、検索した前後Ｎ個の画像ファイルに入力順に従って画像番号ＩＮｉを付す。このとき、テーブルＴＢには、画像ファイルのそれぞれについて、対応の画像番号ＩＮｉと、調整時間単位に基づき算出されたディレイ時間Ｔｉが格納される。これにより、画像データの入力処理が終了する。
【００８０】
図１０には、方法（１）によるディレイ時間決定のための処理手順が示される。
調整モードにおいて図９の画像データの入力処理が終了すると、ディレイ時間を決定するために図１０の処理が実行される。まず、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２から画像ファイルを読み出す（Ｓ１５）。読み出された画像ファイルはディスプレイ１０２に表示される（Ｓ１７）。ここでは、１個ずつ画像ファイルが読み出されて表示されると想定する。図４で説明したように、ユーザは矢印ボタン２１を操作することにより画像を切替え表示する。
【００８１】
Ｓ１７で画像を表示後、ＣＰＵ１１０は、ユーザが矢印ボタン２１およびボタン２３のいずれかを操作するかを判定する（Ｓ１９）。ボタン２３が操作されたことが判定されると、処理は後述するＳ２７に移行する。
【００８２】
一方、矢印ボタン２１が操作されたことが判定されると（Ｓ１９で“切替”）、操作された矢印ボタン２１が左向き矢印を指すか、右向き矢印を指すかが判定される（Ｓ２１）。左向きの矢印ボタン２１が操作されたと判定されると（Ｓ２１で“前”）、ＣＰＵ１１０は、現在表示されている画像ファイルの画像番号ＩＮｉに基づき（ＩＮｉ−１）の画像番号に対応の画像ファイルをメモリ１１２から検索して読み出し、ディスプレイ１０２に切替え表示する（Ｓ２３、Ｓ１７）。以降、切替え表示された画像に対する処理が同様に行なわれる。
【００８３】
一方、右向きの矢印ボタン２１が操作されたと判定されると（Ｓ２１で“後”）、ＣＰＵ１１０は、現在表示されている画像ファイルの画像番号ＩＮｉに基づき（ＩＮｉ＋１）の画像番号に対応の画像ファイルをメモリ１１２から検索して読み出し、ディスプレイ１０２に切替え表示する（Ｓ２５、Ｓ１７）。以降、切替え表示された画像に対する処理が同様に行なわれる。
【００８４】
このように、ユーザは矢印ボタン２１を操作することにより、画像を撮像時間に従って順送りしながら切替え表示することができる。
【００８５】
ワーク２の画像が所望の位置にある画像が表示されたとき、ユーザはボタン２３を操作する（Ｓ１９で“確定”）。
【００８６】
続いて、Ｓ２７において、ＣＰＵ１１０は、確定操作がされたときに表示されている画像ファイルに付された画像番号ＩＮｉに基づいてテーブルＴＢを検索し、当該画像番号ＩＮｉに対応するディレイ時間Ｔｉを読み出し、メッセージ２４としてディスプレイ１０２の画面に表示する（Ｓ２９）。このようにして決定されたディレイ時間は、前述したレジスタ３０２にディレイ時間の値ｎとしてセットされる（Ｓ３１）。これにより、ディレイ時間の決定処理を終了する。
【００８７】
（方法（２））
図１１には、本実施の形態に係る方法（２）によるディレイ時間決定のための概略構成が示され、図１２には、操作イメージが模式的に示され、図１３には、方法（２）によるディレイ時間算出処理のフローチャートが示される。
【００８８】
図１１を参照して、方法（２）では、画像処理装置１００に光電センサ４からトリガ信号が入力されると、撮像装置８の撮像素子８ａから撮像画像が出力され、画像バッファ１１６ａに画像データ３０として格納される。画像バッファ１１６ａに格納された画像データ３０は読み出されて、ディスプレイ１０２に表示される。
【００８９】
ＣＰＵ１１０は、表示される画像データ３０のワーク２の画像の中心から延びる矢印２６を表示する。矢印２６は、指のタッチ操作またはマウス１０３などのポインティングデバイスの入力装置の操作に連動して伸縮自在の画像である。
【００９０】
図１２を参照して、ユーザは、ディスプレイ１０２にワーク２の画像の中心を始点とする矢印２６の矢の先端を、たとえばマウス１０３でドラッグ操作することにより、矢印２６を引き伸ばすこともでき、逆に縮めることもできる。画像には、撮像範囲の中心をガイダンスする十字状のラインが合わせて表示されることから、ユーザは撮像範囲の所望位置を特定し易くなる。ユーザは、矢印２６の先端を所望位置にスライド操作して移動させるよう操作する。
【００９１】
図１３に示すフローチャートに従って、ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２を検索し、トリガ信号入力時の画像ファイルを読み出し、ディスプレイ１０２に画像と矢印２６を表示する（Ｓ３７）。
【００９２】
ＣＰＵ１１０は、マウス１０３の操作に従うユーザによる矢印２６のスライド操作量を検出する（Ｓ３９、Ｓ４１）。検出した操作量に基づき、ディレイ時間を算出し、算出したディレイ時間を表示する（Ｓ４３、Ｓ４５）。そして、ＣＰＵ１１０は、算出されたディレイ時間の値ｎを、測定モードのために、図３のレジスタ３０２に設定する（Ｓ４７）。以上で、方法（２）に従うディレイ時間の算出と設定が終了する。
【００９３】
ここで、ディレイ時間の算出について説明する。ＣＰＵ１１０は、矢印２６のスライド操作による移動量を検出し、検出した移動量から、ディレイ時間を決定（算出）する。スライド操作により移動した矢印２６の移動距離を検出し、検出した距離を所定換算式に代入して、ディレイ時間を算出する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、ユーザのスライド操作による矢印２６の矢の先端の移動量（ｐｉｘｅｌ（画素）単位）を検出し、ｐｉｘｅｌからｍｓｅｃへの所定の換算式に従い、移動量に基づくディレイ時間を決定（算出）する。算出されるディレイ時間は、メッセージ２４によりディスプレイ１０２に表示される。メッセージ２４におけるディレイ時間はスライド操作に連動して更新しながら表示される。
【００９４】
このように、ユーザは、矢印２６をスライド操作して移動させることにより、矢印２６の移動量に基づきディレイ時間を決定することができる。
【００９５】
（方法（３））
図１４と図１５を参照して、方法（３）によるディレイ時間の決定について説明する。図１４には、方法（３）に係るメモリ１１２における画像の格納例が模式的に示される。
【００９６】
搬送機構６によりワーク２が搬送される状態において、撮像装置８からは調整単位時間ごとに撮像画像が順次出力される。ＣＰＵ１１０は、入力する撮像画像毎に、画像ファイルを入力（撮像）の時系列順にメモリ１１２に格納する。
【００９７】
このような撮像画像の入力過程において、光電センサ４からトリガ信号を入力する。トリガ信号を入力したときに取得した撮像画像の画像ファイルには、識別子を付してメモリ１１２に格納する。十分な数の画像ファイルが格納されると、ＣＰＵ１１０は、識別子をもとに、トリガ信号入力時の撮像画像の画像ファイルをメモリ１１２から検索する。そして、識別子が付された画像ファイルを基準にし、基準より以前に格納されたＮ個の画像ファイル、および基準より以後に格納されたＮ個の画像ファイルを検索する。
【００９８】
ＣＰＵ１１０は、検索されたこれら複数の画像ファイルを用いて、ディレイ時間を決定するために、ワーク２の画像の撮像範囲における移動量および移動方向を検出する。
【００９９】
図１５を参照して、方法（３）に係るワーク移動量の算出手順について説明する。ここでは、撮像画像に対応する画像ファイルの画像は、２次元に配列された複数の画素からなる。すなわち画素は、２次元の座標上の座標値として検出される。
【０１００】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２において上述のように検索された複数個の画像ファイルの画像から、ワーク２の移動画素数を求める。
【０１０１】
具体的には、上述のように検索された複数個の画像ファイルの画像は、メモリ１１２から読み出されてディスプレイ１０２に表示される。表示される複数個の画像ファイルのうちからユーザが入力装置を介して指定する２個の画像ファイルの画像ごとに、ワーク２の移動画素数を検出する。
【０１０２】
ここでは、トリガ信号入力時の撮像画像の画像ファイル（図１５の（Ａ）を参照）と、次位の撮像画像の画像ファイル（図１５の（Ｂ）を参照）とが指定されたと想定する。ＣＰＵ１１０は、指定された２個の画像ファイルの画素の座標を検出し、検出した座標に基づき、一方画像ファイルの画像の所定位置の画素の座標（Ｉ０ｘ，Ｉ０ｙ）と、他方画像ファイルの画像の対応する位置の画素の座標（Ｉ１ｘ，Ｉ１ｙ）との間の２点間距離ｄを、（式１）に基づき算出する（図１５の（Ｃ）を参照）。距離ｄは移動量を指す。
【０１０３】
【数１】
2011211678.tif 000026
【０１０４】
このような画素の座標位置の検出は、従来から提案されている方法を用いる。たとえば、人の手による座標入力、パターンマッチングによる位置の検出、動画像差分による移動体の検出などである。これらは周知の方法であるので、ここでは詳細説明を略す。
【０１０５】
次に、移動量（距離ｄ）に基づきディレイ時間を算出する。
ＣＰＵ１１０は、ディレイ時間を算出するために、まず、ワーク２の移動速度Ｓ（単位：pixel/msec）を、Ｓ＝（隣接画像間でのワーク移動量（距離ｄ）／（１画像の取り込みに要する時間Ｔ））の式を用いて算出する。ここで、画像処理装置１００に１個の撮像画像を取り込むために要する時間Ｔは、撮像素子８ａの設定値と、撮像素子８ａとメモリ（バッファ１０６ｂ）間のデータ転送速度とから一意に算出されるため、時間Ｔは、既知の値として算出されて、予めメモリ１１２に格納しておくことができる。したがって、ワーク２の移動速度Ｓを算出する際に、時間Ｔは、メモリ１１２から読み出すことにより取得できる。
【０１０６】
この算出式によれば、距離ｄを移動するのに必要とされる時間は、１／Ｓ（ｍｓｅｃ）と算出されて、これがディレイ時間として算出される。
【０１０７】
（方法（４））
図１６を参照して、方法（４）によるディレイ時間の決定について説明する。メモリ１１２には、図１４のように複数個の画像ファイルが格納されていると想定する。
【０１０８】
ここでは、方法（３）により、時系列に格納される画像ファイルの隣接する、すなわち画像番号ＩＮｉの値が連続する２個の画像ファイルの画像の組毎に、ディレイ時間（１／Ｓ（ｍｓｅｃ））が算出されて、対応する画像ファイルの組に関連付けてメモリ１１２に格納されていると想定する。
【０１０９】
ＣＰＵ１１０は、メモリ１１２から画像ファイルを順次読み出し、ディスプレイ１０２に１個ずつ表示する。
【０１１０】
ユーザは、表示される画像ファイルのうちから、いずれか所望の画像を選択指定する。選択指定されると、ＣＰＵ１１０は、表示画像内のワーク２の画像に、その座標位置（たとえば、画像の中心位置座標）を指すマークＭを表示する。
【０１１１】
ユーザは、選択した画像に、ディレイ時間を算出するためのベクトルａを、入力装置を操作して入力する。ベクトルａの始点は、マークＭの位置に一致し、終点はユーザが所望する移動後のマークＭの位置Ｒを指す。ベクトルａはディスプレイ１０２の画像に重畳して表示される（図１６参照）。図１６では、トリガ信号入力時の撮像画像が選択された場合が示される。ベクトルａの方向と長さは、撮像範囲におけるユーザが所望する位置までのワーク２の移動方向と移動距離を指す。ワーク２の全体画像が撮像できるように、所望の位置は典型的には、撮像範囲の中央位置となるであろう。
【０１１２】
ＣＰＵ１１０は、ベクトルａが入力されると、搬送機構６で搬送されるワーク２の撮像範囲内での実際の移動方向と移動距離を指すベクトルｂ（図１６参照）を用いて、入力ベクトルａにより指示されるディレイ時間を算出するための、補正処理が行われる。なお、図１６では、ベクトルａはベクトルａｘ＋ベクトルａｙで指示されて、ベクトルｂはベクトルｂｘ＋ベクトルｂｙで指示される。
【０１１３】
補正処理のために、ベクトルａとベクトルｂの内積を用いた（式２）により、補正に用いる補正量を算出する。なお、θはＣＰＵ１１０が検出するベクトルａとベクトルｂのなす角度を指す。
【０１１４】
【数２】
2011211678.tif 000027
【０１１５】
ＣＰＵ１１０は、算出された補正量と、ワーク移動量算出式（ディレイ時間（１／Ｓ（ｍｓｅｃ）の算出式）を適用した（式３）によって、ベクトルａによって指示されるディレイ時間を算出する。ディレイ時間＝補正量×１／Ｓ（msec）…（式３）
このようにユーザは、選択した撮像画像のワーク２の画像に対して、撮像範囲におけるユーザが所望する位置までの移動方向と移動距離を指すベクトルａの入力操作をするだけで、ワーク２が撮像範囲の所望の位置に達したときに撮像が行われるようなディレイ時間を決定することができる。
【０１１６】
（第２の実施の形態）
図１７〜図２１を参照して、第２の実施の形態について説明する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
図１７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伝送ケーブル２０２を備える。また、画像処理装置２００は、ＩＯケーブル２０３によってＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）４００と通信可能なように接続される。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の全体を制御する。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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２０７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２０７に表示するとともに、ＬＣＤタッチパネル２０７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。
【０１２２】
図１８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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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、伝送ケーブル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。
【０１２５】
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および伝送部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。
【０１２６】
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、複数台の画像処理装置２００が接続され得る。伝送部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が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。
【０１２７】
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測定モードと調整モードのための処理機能を有し、表示設定部２０１は簡単なユーザ操作可能な入力部を有しており、これら処理のためのユーザの指示・操作量を入力部から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２４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。
【０１２８】
なお、複数の画像処理装置２００と表示設定部２０１は、無線通信により接続されて、ディレイ時間などの情報を相互に送受信するようにしてもよい。
【０１２９】
図１９には、画像処理装置２００の取付態様の一例が示される。図２０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。各ラインに対応した画像処理装置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度が確保される。各搬送ラインに設けられた画像処理装置２００は、伝送ケーブル２０２を経由して、ディレイ時間の情報などを相互に送受信する。
【０１３０】
図２１には、表示設定部２０１で複数の画像処理装置２００を同時にモニタリングする際のＬＣＤタッチパネル２０７の表示画面例を示す。画面には、各画像処理装置２００の撮像画像のサムネイル画像２０５が並べて表示される。表示設定部２０１に同時に接続されている画像処理装置２００の数が８台の場合の例を図２１の（Ａ）に、４台の場合の例を図２１の（Ｂ）に示す。このように、画像処理装置２００の数によってサムネイル画像２０５の数やサイズを自動的に切り替えてもよい。また、測定モードにおいては、画面には各画像処理装置２００の撮像画像だけでなく、画像処理の結果を同時に表示してもよい。
【０１３１】
図２１の（Ｃ）には、調整モードにおいて必要な設定がなされていない画像処理装置２００のサムネイル画像２０５にエクスクラメーションマーク２０６を表示した例を示す。ユーザは入力装置を介してサムネイル画像２０５をクリックすることにより、対応する画像処理装置２００を設定するための調整モードに移行することができる。また、測定モードにおいては、特定の画像処理装置２００による検査の結果、ワーク２の異常が発見された場合に、その画像処理装置２００のみの撮像画像や処理結果を表示する画面に自動的に移行するようにしてもよい。
【０１３２】
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きディレイ時間を設定することができるので、画像処理装置２００それぞれのディレイ時間を１台の表示設定部２０１の出力情報を参照しながら調整し決定することができる。
【０１３３】
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】
【０１３４】
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  伝送ケーブル部。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、前記撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理を実行する画像処理装置であって、
前記搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、
前記撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、
外部からの操作を受付ける操作入力手段と、
表示装置に表示する画像を出力する画像出力手段と、
前記検出信号入力手段が検出信号を入力してから前記指令出力手段が撮像指令を出力するまでの遅延量を設定する遅延量設定手段と、を備え、
前記遅延量設定手段は、
前記検出信号入力手段が検出信号を入力した後に前記指令出力手段に予め定められた時間間隔で撮像指令を複数回出力させ、
前記複数回の撮像指令により得られた複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つを前記画像出力手段に出力させ、
前記撮像画像に対応する前記撮像指令が出力された時間と、前記操作入力手段が受付ける操作内容とにより、その後の前記観測処理のための前記遅延量を導出する、画像処理装置。
【請求項２】
前記操作入力手段は、
複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つの撮像画像を選択する操作を受付ける選択操作入力手段を含み、
前記遅延量設定手段は、
前記複数枚の撮像画像それぞれを、前記検出信号入力手段が検出信号を入力してから当該撮像画像に対応する撮像指令が出力された時間と対応付けて格納し、
出力される前記少なくとも１つの撮像画像に対応付けられた前記時間を、前記選択操作入力手段が受付ける選択する操作により前記遅延量として選択する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記操作入力手段は、
前記少なくとも１つの撮像画像に対応付けられた時間を増減させる操作を受付ける増減操作入力手段を含み、
前記遅延量設定手段は、
選択された前記時間を、前記増減操作入力手段が受付ける操作が指示する増減量により増減させる、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記遅延量設定手段は、
前記画像出力手段に、前記複数枚の撮像画像を切替えながら出力させる、請求項２または３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記遅延量設定手段は、
前記画像出力手段に、前記複数枚の撮像画像を一覧表示させる、請求項２から４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記操作入力手段は、
表示された撮像画像に対する外部からのスライド操作を受付けるスライド操作入力手段を含み、
前記遅延量設定手段は、
前記複数枚の撮像画像のうちの１つを出力させた状態で、前記スライド操作入力手段が受付けるスライド操作に係る変位量と、前記対象物の移動速度に応じた換算式とから、前記遅延量を算出する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記操作入力手段は、
算出された前記遅延量を増減させる操作を受付ける増減操作入力手段を含み、
前記遅延量設定手段は、
前記算出された遅延量を、前記増減操作入力手段が受付ける操作が指示する増減量により増減させる、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
対象物の搬送経路に向けて位置決めされた撮像装置を駆動し、前記撮像装置から取得した撮像画像を処理することにより、対象物に対する観測処理をする画像処理装置に実行させる画像処理プログラムであって、
前記画像処理装置は、
前記搬送経路の所定位置に向けて位置決めされたセンサからの検出信号を入力する検出信号入力手段と、
前記撮像装置に撮像指令を出力する指令出力手段と、
外部からの操作を受付ける操作入力手段と、
表示装置に表示する画像を出力する画像出力手段と、を備え、
前記画像処理プログラムは、前記画像処理装置に、
前記検出信号入力手段が検出信号を入力してから前記指令出力手段が撮像指令を出力するまでの遅延量を設定するステップを実行させ、
前記遅延量を設定するステップにおいて、
前記画像処理装置に、前記検出信号入力手段が検出信号を入力した後に前記指令出力手段により予め定められた時間間隔で撮像指令を複数回出力させるステップと、
前記画像処理装置に、前記複数回の撮像指令により得られた複数枚の撮像画像のうち少なくとも１つを前記画像出力手段により出力させるステップと、
前記画像処理装置に、前記撮像画像に対応する前記撮像指令が出力された時間と、前記操作入力手段が受付ける操作内容とにより、その後の前記観測処理のための前記遅延量を導出させるステップと、を含む、画像処理プログラム。