(57)【要約】【課題】例えば、より不都合の少ない新規な構成の画像検査装置を得る。【解決手段】画像検査装置にあっては、例えば、検査対象物の表面に開口された開口部の内面を、開口部の開口縁から開口部の開放方向に離れた撮像部によって撮影された、当該撮像部と開口縁との距離が異なる複数の検査画像に基づいて検査する、画像検査装置であって、複数の検査画像を取得する画像取得部と、検査画像と当該検査画像に対応するマスタ画像とを比較することにより内面における異常を検出する異常検出部と、を備え、複数の検査画像には開口部の輪郭がぼけたぼけ検査画像が含まれ、異常検出部は、ぼけ検査画像と、複数のマスタ画像のうちぼけ検査画像と対応した開口部の輪郭がぼけたぼけマスタ画像と、の比較に基づいて異常を検出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の表面に開口された開口部の内面を、前記開口部の開口縁から前記開口部の開放方向に離れた撮像部によって撮影された、当該撮像部と前記開口縁との距離が異なる複数の検査画像に基づいて検査する、画像検査装置であって、
前記複数の検査画像を取得する画像取得部と、
前記検査画像と当該検査画像に対応するマスタ画像とを比較することにより前記内面における異常を検出する異常検出部と、
を備え、
前記複数の検査画像には前記開口部の輪郭がぼけたぼけ検査画像が含まれ、
前記異常検出部は、前記ぼけ検査画像と、複数の前記マスタ画像のうち前記ぼけ検査画像と対応した前記開口部の輪郭がぼけたぼけマスタ画像と、の比較に基づいて異常を検出する、画像検査装置。
【請求項２】
前記複数の検査画像のうち前記開口部の輪郭が最も鮮鋭な鮮鋭検査画像を検出する鮮鋭画像検出部と、
前記鮮鋭検査画像が複数の前記マスタ画像のうち前記開口部の輪郭が最も鮮鋭な鮮鋭マスタ画像と対応するものとして前記複数の検査画像と複数の前記マスタ画像との対応付けを決定する対応付け部と、
を備え、
前記複数の検査画像および複数の前記マスタ画像は、それぞれ前記撮像部の焦点距離が一定である状態で撮影され、
前記異常検出部は、前記対応付け部によって決定された対応付けにしたがって前記検査画像と前記マスタ画像とを比較する、請求項１に記載の画像検査装置。
【請求項３】
前記ぼけ検査画像と前記ぼけマスタ画像との比較から得られた異常候補のサイズを鮮鋭度に応じて補正するサイズ補正部を備え、
前記異常検出部は、前記サイズ補正部によって補正された異常候補のサイズに基づいて異常を検出する請求項２に記載の画像検査装置。
【請求項４】
前記対応付け部で決定された前記複数の検査画像と複数の前記マスタ画像との対応付けにしたがった前記ぼけ検査画像と対応する前記ぼけマスタ画像との比較に基づいて、前記ぼけ検査画像の姿勢およびサイズを補正する画像補正部を備えた、請求項２または３に記載の画像検査装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の画像検査装置と、
前記撮像部と、
検査対象物に拡散光を照射する照明装置と、
を備えた、画像検査システム。
【請求項６】
請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の画像検査装置による画像検査方法であって、
画像検査装置による、
前記複数の検査画像を取得するステップと、
前記検査画像と当該検査画像に対応するマスタ画像とを比較することにより前記内面における異常を検出するステップと、
を備えた、画像検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像検査装置、画像検査システム、および画像検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貫通孔の内面を検査する画像検査装置が、知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の画像検査装置では、検査対象物が僅かに傾いていたような場合にあっても検査を実行することが可能な新規な構成の画像検査装置が得られれば、有益である。
【０００５】
そこで、本開示の課題の一つは、例えば、検査対象物が僅かに傾いていたような場合にあっても検査を実行することが可能となるなど、より不都合の少ない新規な構成の画像検査装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の画像検査装置にあっては、例えば、検査対象物の表面に開口された開口部の内面を、上記開口部の開口縁から上記開口部の開放方向に離れた撮像部によって撮影された、当該撮像部と上記開口縁との距離が異なる複数の検査画像に基づいて検査する、画像検査装置であって、上記複数の検査画像を取得する画像取得部と、上記検査画像と当該検査画像に対応するマスタ画像とを比較することにより上記内面における異常を検出する異常検出部と、を備え、上記複数の検査画像には上記開口部の輪郭がぼけたぼけ検査画像が含まれ、上記異常検出部は、上記ぼけ検査画像と、複数の上記マスタ画像のうち上記ぼけ検査画像と対応した上記開口部の輪郭がぼけたぼけマスタ画像と、の比較に基づいて異常を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の画像検査システムの模式的かつ例示的な構成図である。
【図２】図２は、実施形態の画像検査システムによる検査対象物の模式的かつ例示的な平面図である。
【図３】図３は、実施形態の画像検査システムにおける複数の検査画像と複数のマスタ画像との対応付けを示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図４】図４は、実施形態の画像検査システムにおける光学系の模式的かつ例示的な構成図である。
【図５】図５は、実施形態の画像検査システムの模式的かつ例示的なブロック図である。
【図６】図６は、実施形態の画像検査システムにおける検査画像中の開口部の中心を検出する手順を示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図７】図７は、実施形態の画像検査システムにおける検査画像の姿勢およびサイズの補正、および補正した検査画像とマスタ画像との比較についての模式的かつ例示的な説明図である。
【図８】図８は、実施形態の画像検査システムにおける、検査画像、マスタ画像、およびそれらの差分画像を示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図９】図９は、実施形態の画像検査システムにおける浅い位置で検出された異常候補の検出手法の一例を示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態の画像検査システムにおける図９よりも深い位置で検出された異常候補の検出手法の一例を示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図１１】図１１は、実施形態の画像検査システムにおける図１０よりも深い位置で検出された異常候補の検出手法の一例を示す模式的かつ例示的な説明図である。
【図１２】図１２は、実施形態の画像検査システムにおける、異常検出処理の手順を示す模式的かつ例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成や制御、ならびに当該構成や制御によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成や制御以外によっても実現可能である。また、本発明は、基本的な構成や制御によって得られる派生的な効果も含む種々の効果を得ることが可能である。
【０００９】
また、各図において、矢印Ｚは、カメラ４０の移動方向であって、カメラ４０が検査対象物２００の貫通孔２００ａの開口縁２００ａ２に近付く方向である。なお、カメラ４０は、矢印Ｚが指す方向とは反対方向にも移動することができる。
【００１０】
図１は、画像検査システム１の構成図である。図１に示されるように、ステージ１ａには、貫通孔１ｂが設けられており、この貫通孔１ｂを覆うように検査対象物２００が配置されている。検査対象物２００は、ステージ１ａ上に、ピンや突起のような不図示の位置決め機構等によって位置決めされ、かつ動かない状態で載置されている。
【００１１】
図２は、検査対象物２００の平面図である。図２に示されるように、検査対象物２００には、複数の貫通孔２００ａが設けられている。図１に示されるように、カメラ４０は、貫通孔２００ａの表面２００ｂにおける開口縁２００ａ２から当該貫通孔２００ａの開放方向（Ｚ方向の反対方向、貫通孔２００ａの軸方向）に離れて配置されている。
【００１２】
カメラ４０は貫通孔２００ａの内面２００ａ１を撮影する。画像検査システム１は、カメラ４０によって撮影された検査画像から内面２００ａ１の異常を検出する。貫通孔２００ａは、開口部の一例である。なお、開口部は、貫通孔２００ａには限定されず、切欠等であってもよい。
【００１３】
検査対象物２００は、カメラ４０と照明装置６０との間に配置されている。すなわち、照明装置６０は、検査対象物２００の貫通孔２００ａに対してカメラ４０とは反対側に位置され、カメラ４０とは反対側から検査対象物２００を照らしている。カメラ４０には、貫通孔２００ａを通過した光が入射する。よって、検査対象物２００は、複数の貫通孔２００ａがステージ１ａの貫通孔１ｂ内に収まるよう、言い換えると、貫通孔２００ａの全域がステージ１ａによって一切遮られないよう、セットされる。
【００１４】
照明装置６０は、光源６１と、拡散板６２と、を有している。光源６１からの光は拡散板６２内を通過して、貫通孔２００ａの内面２００ａ１を照らす。すなわち、照明装置６０は、内面２００ａ１に拡散光を照射する。
【００１５】
このような配置でカメラ４０によって内面２００ａ１が撮影された画像においては、貫通孔２００ａ内に対応する領域が明るくなり、すなわち当該領域の輝度が高くなり、貫通孔２００ａ外に対応する領域が暗くなり、すなわち当該領域の輝度が低くなる。内面２００ａ１上に突起が存在する場合、当該突起は、検査画像中では、貫通孔２００ａ外に対応する領域から、貫通孔２００ａ内に対応する領域に突出した暗領域となる。
【００１６】
カメラ４０は、移動機構３０に、貫通孔２００ａの開放方向に略沿って移動可能に支持されている。演算処理装置１０は、移動機構３０のアクチュエータを制御することにより、カメラ４０の位置を変え、かつカメラ４０による撮影を制御することにより、各位置での検査画像を取得する。すなわち、カメラ４０は、貫通孔２００ａの開口縁２００ａ２とカメラ４０との距離が異なる複数の検査画像を撮影する。カメラ４０の位置は、移動方向に等間隔（間隔ｄ）に設定される。
【００１７】
図３は、画像検査システム１における複数の検査画像と複数のマスタ画像との対応付けを示す説明図である。カメラ４０による上述した複数の位置での撮影にあたり、カメラ４０の焦点距離は、一定（不変）に設定される。よって、カメラ４０からピントが合っている位置（以下、ピント位置と称する）までの距離（作動距離）も一定（不変）に設定される。そして、複数の検査画像の撮影範囲は、検査画像Ｉｄに、開口縁２００ａ２よりもカメラ４０に近い位置でピントが合っている検査画像Ｉｄｎと、開口縁２００ａ２よりもカメラ４０から遠い位置でピントが合っている検査画像Ｉｄｆと、が含まれるよう、設定される。また、上記撮影範囲の設定によれば、検査画像Ｉｄには、開口縁２００ａ２でピントが略合っている検査画像Ｉｄｓが含まれる。検査画像Ｉｄｓにおいては、開口縁２００ａ２が最も鮮鋭に現れ、検査画像Ｉｄｎおよび検査画像Ｉｄｆにおいては、開口縁２００ａ２はぼけている。本実施形態の検査は、貫通孔２００ａの内面２００ａ１の検査であるから、当該検査には、検査画像Ｉｄｓと、検査画像Ｉｄｆとが、用いられる。検査画像Ｉｄｓは、鮮鋭検査画像の一例であり、検査画像Ｉｄｆは、ぼけ検査画像の一例である。
【００１８】
複数のマスタ画像Ｉｍは、カメラ４０によって検査対象物の基準物（参照物）を、検査と同じ条件で撮影した画像である。よって、複数のマスタ画像Ｉｍも、等間隔（間隔ｄ、図１中のＺ方向における間隔）となる複数のカメラ４０の位置においてそれぞれ撮影された画像が含まれている。複数のマスタ画像Ｉｍには、開口縁２００ａ２でピントが略合っているマスタ画像Ｉｍｓと、開口縁２００ａ２よりもカメラ４０から遠い位置でピントが合っているマスタ画像Ｉｍｆと、が含まれるものの、開口縁２００ａ２よりもカメラ４０に近い位置でピントが合っている画像は含まれない。マスタ画像Ｉｍｓは、鮮鋭マスタ画像の一例であり、マスタ画像Ｉｍｆは、ぼけマスタ画像の一例である。
【００１９】
図４は、画像検査システム１における光学系の構成図である。図４に示されるように、カメラ４０は、撮像素子４１と、テレセントリックレンズ４２，４４と、絞り４３と、を有している。撮像素子４１は、例えば、charge  coupled  device（ＣＣＤ）イメージセンサやcomplementary  metal  oxide  semiconductor（ＣＭＯＳ）イメージセンサのような画像センサである。絞り４３は、例えば虹彩絞りである。また、カメラ４０は、上記以外の光学部品を含みうる。カメラ４０あるいは撮像素子４１は、撮像部の一例である。
【００２０】
本実施形態では、拡散板６２によって拡散光を照射するとともに、絞り４３を比較的緩めた状態で撮影を実行する。よって、図４に示されるように検査対象物２００の貫通孔２００ａが傾いていたような場合にあっても、内面２００ａ１上の異常としての突起２０１を検出することができる。なお、拡散板６２における透過光の拡散度や、絞り４３の絞り値は、検査対象物２００の貫通孔２００ａの傾き（最大傾き角度など）やその他のパラメータに応じて、適宜に設定される。その場合、拡散度や絞り値は、サンプルを用いた実験結果等から設定されてもよい。また、このような場合において、テレセントリックレンズ４２，４４（両側テレセントリックレンズ）を用いることにより、余分な拡散成分の受光を抑制することができる。
【００２１】
図５は、画像検査システム１のブロック図である。図５に示されるように、画像検査システム１は、演算処理装置１０、搬送機構２０、移動機構３０、カメラ４０、および出力部５０を備えている。
【００２２】
演算処理装置１０は、搬送機構２０、移動機構３０、カメラ４０、および出力部５０の作動を制御するとともに、カメラ４０によって撮影された検査画像に基づく画像検査を行う。演算処理装置１０は、画像検査装置の一例である。
【００２３】
搬送機構２０は、検査対象物２００を画像検査システム１外から画像検査システム１内の検査位置に搬入するとともに、検査対象物２００を当該検査位置から画像検査システム１外へ搬出する。搬送機構２０は、例えば、ロボットアームや、マニピュレータ、トラバース装置、ベルトコンベヤ等を含む。
【００２４】
移動機構３０は、カメラ４０を支持し、当該カメラ４０を各撮影位置に移動させるとともに、カメラ４０を各撮影位置で静止させる。移動機構３０は、例えば、トラバース装置である。
【００２５】
出力部５０は、検査画像や、検査結果、異常種別等を出力する。出力部５０は、例えば、liquid  crystal  display（ＬＣＤ）やorganic  electric  luminescence  display（ＯＥＬＤ）のようなディスプレイであり、検査画像や、検査結果、異常種別等を表示する。
【００２６】
演算処理装置１０は、演算処理部１１０、主記憶部１２１、および補助記憶部１２２を有している。  演算処理部１１０は、例えば、central  processing  unit（ＣＰＵ）やコントローラ等であり、主記憶部１２１は、例えば、read  only  memory（ＲＯＭ）や、random  access  memory（ＲＡＭ）等であり、補助記憶部１２２は、例えば、hard  disk  drive（ＨＤＤ）や、solid  state  drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等である。
【００２７】
演算処理部１１０は、搬送制御部１１１、移動制御部１１２、撮影制御部１１３、出力制御部１１４、および異常検出処理部１１５を有している。
【００２８】
搬送制御部１１１は、検査対象物２００の搬入および搬出を実行するよう搬送機構２０のアクチュエータを制御する。移動制御部１１２は、カメラ４０が撮影位置に移動し撮影位置で静止するよう移動機構３０のアクチュエータを制御する。撮影制御部１１３は、所定の撮影を実行するようカメラ４０を制御する。出力制御部１１４は、所定の出力を実行するよう出力部５０を制御する。搬送機構２０および移動機構３０のアクチュエータは、演算処理部１１０が出力する電気信号による指令に基づいて電気的に作動するものであり、例えば、電気システムのモータやスイッチ、空気圧システムのポンプや電磁弁等である。
【００２９】
異常検出処理部１１５は、画像取得部１１５ａ、鮮鋭画像検出部１１５ｂ、対応付け部１１５ｃ、画像補正部１１５ｄ、異常候補検出部１１５ｅ、サイズ補正部１１５ｆ、および異常検出部１１５ｇを有している。
【００３０】
画像取得部１１５ａは、カメラ４０あるいは不図示バッファ等から複数の検査画像を取得する。
【００３１】
鮮鋭画像検出部１１５ｂは、画像取得部１１５ａで取得された複数の検査画像のうち、開口縁２００ａ２（貫通孔２００ａ）の輪郭が鮮鋭な検査画像Ｉｄを検出する。上述したように、複数の検査画像Ｉｄには、開口縁２００ａ２の輪郭がぼけた検査画像Ｉｄｎ，Ｉｄｆが含まれている。鮮鋭画像検出部１１５ｂは、例えば、各検査画像Ｉｄにおいて各画素における輝度の変化率の最大値を取得し、複数の検査画像のうち当該最大値が最も大きい検査画像を、最も鮮鋭な検査画像Ｉｄｓとして検出する。言い換えると、鮮鋭画像検出部１１５ｂは、貫通孔２００ａのエッジ検出を実行し、エッジにおける空間的な輝度変化率が最も大きい画像を、最も鮮鋭な検査画像Ｉｄｓとして抽出している。エッジ検出には、例えば、sobelフィルタが用いられうる。
【００３２】
対応付け部１１５ｃは、鮮鋭画像検出部１１５ｂにおける最も鮮鋭な検査画像Ｉｄｓの検出結果に基づいて、複数の検査画像Ｉｄと複数のマスタ画像Ｉｍとの対応付けを決定する。図３に示されるように、対応付け部１１５ｃは、最も鮮鋭な検査画像Ｉｄｓと最も鮮鋭なマスタ画像Ｉｍｓとを対応付けるとともに、検査画像Ｉｄｆとマスタ画像Ｉｍｆとをその撮影位置に応じて対応付ける。予め、複数の検査画像Ｉｄおよび複数のマスタ画像Ｉｍを、カメラ４０と開口縁２００ａ２との距離に応じて並べておく（データの順番付けをしておく）ことにより、対応付け部１１５ｃによる検査画像Ｉｄｆとマスタ画像Ｉｍｆとの対応付けは容易に行われうる。
【００３３】
図６は、検査画像中の開口部の中心を検出する手順を示す説明図である。また、図７は、検査画像の姿勢およびサイズの補正、および補正した検査画像とマスタ画像との比較について示す説明図である。画像補正部１１５ｄは、複数の検査画像Ｉｄ（Ｉｄｓ，Ｉｄｆ）のそれぞれの姿勢を、次の（１）〜（３）の三段階で補正する。まず、画像補正部１１５ｄは、検査画像Ｉｄを相似に縮小した縮小画像Ｉｄｄから、貫通孔２００ａの領域の仮中心Ｃｄを算出する（１）。次に、画像補正部１１５ｄは、検査画像Ｉｄにおける仮中心Ｃｄを中心とする特定の大きさの検査領域Ａにおいて、貫通孔２００ａに対応する明るい領域Ａｂの中心として、貫通孔２００ａの中心Ｃを算出する（２）。同様の手順により、画像補正部１１５ｄは、複数の貫通孔２００ａについて、それぞれ中心Ｃを算出する。なお、図６では、仮中心Ｃｄと中心Ｃとが一致している状態が描かれているが、実際には僅かにずれている場合もある。次に、画像補正部１１５ｄは、図７に示されるように、検査画像Ｉｄのそれぞれにおける複数の中心Ｃの相対的な配置が、マスタ画像Ｉｍ（Ｉｍｓ，Ｉｍｆ）中の複数の中心Ｃの相対的な配置と略一致するよう、検査画像Ｉｄの姿勢を補正する（３）。なお、異常検出処理部１１５は、複数の検査画像Ｉｄにおける中心Ｃの位置に基づいて、貫通孔２００ａの軸心が延びる方向を検出することができる。
【００３４】
また、画像補正部１１５ｄは、複数の中心Ｃ間の距離がマスタ画像Ｉｍ（Ｉｍｓ，Ｉｍｆ）中の複数の中心Ｃ間の距離と略一致するよう、検査画像Ｉｄ（Ｉｄｓ，Ｉｄｆ）のサイズを補正する。
【００３５】
異常候補検出部１１５ｅは、図７に示されるように姿勢およびサイズが補正された検査画像Ｉｄ（Ｉｄｓ，Ｉｄｆ）と、対応するマスタ画像Ｉｍ（Ｉｍｓ，Ｉｍｆ）とを比較することにより、それらの差分として、異常候補を検出する。
【００３６】
図８は、異常候補検出部１１５ｅにおける、検査画像Ｉｄ、マスタ画像Ｉｍ、およびそれらの差分画像Ｉｆを示す説明図である。図８に例示されるように、異常候補検出部１１５ｅは、検査画像Ｉｄとマスタ画像Ｉｍとの差分画像Ｉｆから、異常候補ａを検出することができる。
【００３７】
サイズ補正部１１５ｆは、検査画像Ｉｄの鮮鋭度に応じて、異常候補ａのサイズを補正し、検出された異常候補ａのサイズを補正することができる。
【００３８】
図９〜１１は、異常候補ａの検出手法の説明図である。図９は、内面２００ａ１の比較的浅い位置で見つかった異常候補ａについての説明図であり、図１０は、図９よりも深い位置で見つかった異常候補ａについての説明図であり、図１１は、図１０よりも深い位置で見つかった異常候補ａについての説明図である。
【００３９】
図９〜１１に示されるグラフにおいて、横軸はカメラの位置ｚを示している。位置ｚは、カメラ４０が検査対象物２００に近付くほど大きくなるよう設定され、横軸は、各図の右方に向けて位置ｚが大きくなるよう設定されている。各図の棒グラフは、各位置ｚで撮影された検査画像Ｉｄと対応するマスタ画像Ｉｍとの比較（差分）によって算出された異常候補ａの面積である。異常候補ａの面積はカメラ４０の位置ｚに応じて変化するため、ここでは異常候補ａの面積をＡ（ｚ）と表す。また、各図の折れ線グラフは、各検査画像Ｉｄでのエッジ検出によって得られた輝度変化率の最大値である。輝度変化率の最大値はカメラ４０の位置ｚに応じて変化するため、ここでは輝度変化率の最大値をＶ（ｚ）と表す。また、輝度変化率の最大値は鮮鋭度に応じた値であると言えるため、以下では、輝度変化率の最大値を単に鮮鋭度と称する。
【００４０】
本実施形態では、異常候補検出部１１５ｅは、検査画像Ｉｄｆの輝度変化率に基づいて、内面２００ａ１における異常候補ａの存在範囲を推定する。内面２００ａ１上に異常な突起２０１が存在する場合には、カメラ４０のピント位置が突起２０１と重なっている状態で撮影された検査画像Ｉｄｆ中に、当該突起２０１の画像が最も鮮鋭な状態で含まれているものと、想定される。そこで、本実施形態では、異常候補検出部１１５ｅは、鮮鋭度Ｖ（ｚ）が閾値ｔｈ（ｚ）以上となる複数の検査画像Ｉｄｆを選別し、当該選別された複数の検査画像Ｉｄｆに対応するカメラ４０の存在範囲からカメラ４０からピント位置までの作動距離だけ離間した内面２００ａ１の深さ方向の範囲を異常候補ａの存在範囲（検出範囲）と見なす。なお、閾値ｔｈ（ｚ）は、位置ｚの関数として設定されている。上述したように、開口縁２００ａ２から離れるほど、すなわち位置ｚが大きいほど、検査画像Ｉｄｆのぼけ度合いが大きくなる、すなわち鮮鋭度が小さくなるため、閾値ｔｈ（ｚ）は、位置ｚが大きいほど小さくなり、位置ｚが大きいほど小さくなるよう設定される。閾値ｔｈ（ｚ）は、サンプルを用いた実験によって、予め取得されている。
【００４１】
図９の例では、まずは、鮮鋭度Ｖ（ｚ）が最大となる位置ｚ（＝ｐ１）が検出され、当該位置ｐ１に基づいて閾値ｔｈ（ｐ１）以上となる位置ｚの範囲Ｄ１（ｚ１１〜ｚ１２）が検出される。図１０の例では、まずは、鮮鋭度Ｖ（ｚ）が最大となる位置ｚ（＝ｐ２）が検出され、当該位置ｐ２に基づいて閾値ｔｈ（ｐ２）以上となる位置ｚの範囲Ｄ２（ｚ２１〜ｚ２２）が検出される。図１１の例では、まずは、鮮鋭度Ｖ（ｚ）が最大となる位置ｚ（＝ｐ３）が検出され、当該位置ｐ３に基づいて閾値ｔｈ（ｐ３）以上となる位置ｚの範囲Ｄ３（ｚ３１〜ｚ３２）が検出される。このようにして、異常候補検出部１１５ｅは、図９の例では、カメラ４０の範囲Ｄ１からカメラ４０からピント位置までの作動距離だけ離間した範囲を、異常候補ａの存在する範囲として決定し、図１０の例では、カメラ４０の範囲Ｄ２からカメラ４０からピント位置までの作動距離だけ離間した範囲を、異常候補ａの存在する範囲として決定し、図１１の例では、カメラ４０の範囲Ｄ３からカメラ４０からピント位置までの作動距離だけ離間した範囲を、異常候補ａの存在する範囲として決定する。なお、ｐ１＜ｐ２＜ｐ３であるため、ｔｈ（ｐ１）＞ｔｈ（ｐ２）＞ｔｈ（ｐ３）である。
【００４２】
異常候補検出部１１５ｅは、推定した範囲（図９〜１１の例ではＤ１〜Ｄ３）に対応する異常候補ａの大きさを算出することができる。異常候補検出部１１５ｅは、検査画像Ｉｄと対応するマスタ画像Ｉｍとの比較（差分）により、検査画像Ｉｄｆ毎の異常候補ａの面積Ａ（ｚ）を算出している。異常候補検出部１１５ｅは、推定した範囲Ｄ１〜Ｄ３において、検査画像Ｉｄｆ毎の位置ｚの差（間隔ｄ）を考慮した積分を実行することにより、推定した範囲Ｄ１〜Ｄ３における異常候補ａの体積（サイズ）を算出する。
【００４３】
サイズ補正部１１５ｆは、異常候補ａの存在位置に応じて、異常候補ａの体積（大きさ）を補正する。具体的に、サイズ補正部１１５ｆは、異常候補ａの体積をＳ、補正係数をα（ｚ）として、補正された異常候補ａの体積Ｓｍを、Ｓｍ＝α（ｚ）×Ｓとして算出する。ここに、０＜α（ｚ）≦１である。上述したように、開口縁２００ａ２から離れるほど、すなわち位置ｚが大きいほど、検査画像Ｉｄｆのぼけ度合いが大きくなるため、補正係数α（ｚ）は、位置ｚが小さいほど大きくなり、位置ｚが大きいほど小さくなるよう設定される。補正係数α（ｚ）は、サンプルを用いた実験に基づいて、予め設定されうる。補正係数α（ｚ）は、縮小率の一例である。なお、サイズ補正部１１５ｆは、検査画像Ｉｄｆ毎の異常候補の面積Ａ（ｚ）に補正係数α（ｚ）の平方根√α（ｚ）を乗算することにより、各検査画像Ｉｄｆにおける異常候補ａの補正された面積を算出することができる。
【００４４】
異常検出部１１５ｇは、異常候補ａの補正された体積Ｓｍ（サイズ）が閾値以上であった場合に、当該異常候補ａを異常な突起として検出することができる。
【００４５】
また、異常検出部１１５ｇは、異常の位置も検出することができる。具体的に、異常検出部１１５ｇは、貫通孔２００ａの深さ方向の位置を、鮮鋭度Ｖ（ｚ）が最大となる位置として取得することができる。また、貫通孔２００ａにおける周方向の位置は、差分画像Ｉｆから、例えば、差分値が最も大きい位置として取得することができる。
【００４６】
演算処理部１１０による演算処理や制御は、ソフトウエアによって実行されてもよいし、ハードウエアによって実行されてもよい。また、演算処理部１１０による演算処理や制御には、ソフトウエアによる演算処理や制御とハードウエアによる演算処理や制御とが含まれてもよい。ソフトウエアによる処理の場合にあっては、演算処理部１１０は、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等に記憶されたプログラム（アプリケーション）を読み出して実行する。演算処理部１１０は、プログラムにしたがって動作することにより、演算処理部１１０に含まれる各部、すなわち、搬送制御部１１１、移動制御部１１２、撮影制御部１１３、出力制御部１１４、および異常検出処理部１１５として、機能する。この場合、プログラムには、上記各部に対応するモジュールが含まれる。
【００４７】
プログラムは、それぞれインストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭや、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（記憶媒体）に記録されて提供されうる。また、プログラムは、通信ネットワークに接続されたコンピュータの記憶部に記憶され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって導入されうる。また、プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれてもよい。
【００４８】
また、演算処理部１１０の全部あるいは一部がハードウエアによって構成される場合、演算処理部１１０には、例えば、field  programmable  gate  array（ＦＰＧＡ）や、application  specific  integrated  circuit（ＡＳＩＣ）等が含まれうる。
【００４９】
図１２は、異常検出処理部１１５による演算処理の手順を示すフローチャートである。
【００５０】
図１２に示されるように、演算処理部１１０は、画像取得部１１５ａとして機能し、複数の検査画像Ｉｄを取得する（Ｓ１０）。
【００５１】
次に、演算処理部１１０は、鮮鋭画像検出部１１５ｂとして機能し、複数の検査画像Ｉｄの中から、鮮鋭な検査画像Ｉｄｓを検出する（Ｓ１１）。
【００５２】
次に、演算処理部１１０は、対応付け部１１５ｃとして機能し、複数の検査画像Ｉｄｓ，Ｉｄｆと複数のマスタ画像Ｉｍｓ，Ｉｍｆとの対応付けを決定する（Ｓ１２）。
【００５３】
次に、演算処理部１１０は、画像補正部１１５ｄとして機能し、対応するマスタ画像Ｉｍｓ，Ｉｍｆとの比較に基づいて、複数の検査画像Ｉｄｓ，Ｉｄｆの姿勢およびサイズを補正する（Ｓ１３）。
【００５４】
次に、演算処理部１１０は、異常候補検出部１１５ｅとして機能し、補正された検査画像Ｉｄｓ，Ｉｄｆと対応するマスタ画像Ｉｍｓ，Ｉｍｆとの差分に基づいて、異常候補を検出する（Ｓ１４）。
【００５５】
次に、演算処理部１１０は、サイズ補正部１１５ｆとして機能し、異常候補のサイズを補正する（Ｓ１５）。
【００５６】
次に、演算処理部１１０は、異常候補のサイズと閾値とを比較し、異常候補のサイズが閾値以上である場合には、当該異常候補を異常な突起２０１として検出する（Ｓ１６）。
【００５７】
以上、説明したように、本実施形態にあっては、例えば、異常検出部１１５ｇは、拡散光を用いた検査画像Ｉｄｆ（ぼけ検査画像）と、拡散光を用いた複数のマスタ画像Ｉｍのうち当該検査画像Ｉｄｆと対応したマスタ画像Ｉｍｆ（ぼけマスタ画像）と、の比較に基づいて、貫通孔２００ａの内面２００ａ１における異常を検出する。このような構成によれば、例えば、検査対象物２００の貫通孔２００ａが傾いていたような場合にあっても、異常検出部１１５ｇは、貫通孔２００ａの内面２００ａ１上の異常な突起２０１を検出することができる。
【００５８】
また、本実施形態にあっては、対応付け部１１５ｃが、検査画像Ｉｄｓ（鮮鋭検査画像）が複数のマスタ画像Ｉｍのうち貫通孔２００ａ（開口部）の輪郭が最も鮮鋭なマスタ画像Ｉｍｓ（鮮鋭マスタ画像）と対応するものとして複数の検査画像Ｉｄと複数のマスタ画像Ｉｍとの対応付けを決定する。また、複数の検査画像Ｉｄおよび複数のマスタ画像Ｉｍは、それぞれカメラ４０（撮像部）の焦点距離が一定（不変）である状態、すなわちカメラ４０からピント位置までの作動距離が一定（不変）である状態で撮影され、異常検出部１１５ｇは、対応付け部１１５ｃによって決定された対応付けにしたがって検査画像Ｉｄとマスタ画像Ｉｍとを比較する。このような構成によれば、演算処理装置１０（画像検査装置）は、例えば、検査画像Ｉｄとマスタ画像Ｉｍとの対応付けの決定、ひいては、検査画像Ｉｄにおける異常の検出を、より容易にあるいはより迅速に実行することができる。
【００５９】
また、本実施形態にあっては、サイズ補正部１１５ｆは、例えば、検査画像Ｉｄｆの鮮鋭度に応じて、鮮鋭度が高いほど大きく鮮鋭度が低いほど小さい縮小率を乗算することにより、異常候補ａのサイズを補正することができる。このような構成によれば、例えば、異常の検査精度をより高めることができる。
【００６０】
また、本実施形態にあっては、検査画像Ｉｄｆ（ぼけ検査画像）の姿勢およびサイズを補正する画像補正部１１５ｄを備えている。このような構成によれば、例えば、異常の検出精度をより高めることができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例である。実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、実施形態の構成や形状は、部分的に他の構成や形状と入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形式等のスペック（構造や、種類、方向、角度、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
【００６２】
例えば、開口部は、貫通孔には限定されず、切欠等であってもよい。また、撮像部は、カメラには限定されず、画像センサ等であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像検査システム、１０…演算処理装置（画像検査装置）、４０…カメラ（撮像部）、６０…照明装置、１１５ａ…画像取得部、１１５ｂ…鮮鋭画像検出部、１１５ｃ…対応付け部、１１５ｄ…画像補正部、１１５ｆ…サイズ補正部、１１５ｇ…異常検出部、２００…検査対象物、２００ａ…貫通孔（開口部）、２００ａ１…内面、２００ｂ…表面。
【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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