(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理装置とデータ通信することが可能に接続され、検査対象物を撮像して取得した多値画像を該画像処理装置に出力する撮像装置において、
少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得する撮像素子と、
該撮像素子により取得した多値画像を前記画像処理装置へ送信する通信手段と、
前記撮像素子により取得した多値画像の明るさに関する情報を算出する明るさ情報算出手段と、
前記撮像素子により取得した多値画像の鮮鋭度に関する情報を算出する鮮鋭度情報算出手段と、
前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を表示する表示手段と、
前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、前記画像処理装置から取得される表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換する表示処理手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をするようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を並べて表示するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子、前記明るさ情報算出手段及び前記鮮鋭度情報算出手段を収容する略直方体状の筐体を備え、
前記表示手段及び前記通信手段は、前記筐体の一の面に設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記表示処理手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
事前に設定してある撮像条件に基づいて前記撮像素子の動作を制御する動作制御手段を備え、
前記撮像条件を、前記画像処理装置から取得するようにしてあることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記明るさ情報算出手段は、
取得した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する最大輝度値算出手段と、
算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する輝度レベル値算出手段と
を備え、
前記鮮鋭度情報算出手段は、
取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出する最大微分値算出手段と、
算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する微分レベル値算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記最大微分値算出手段は、
取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する差分算出手段と、
算出した差分値の最大値である最大差分値を前記最大微分値として算出する最大差分値算出手段と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記輝度レベル値及び前記微分レベル値ごとにそれぞれ発光する複数の発光インジケータであることを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得する撮像素子を含む撮像装置と、
該撮像装置とデータ通信することが可能に接続してあり、多値画像を受信する画像処理装置と
を備える撮像システムにおいて、
前記撮像装置は、前記画像処理装置とデータ通信することが可能に接続する接続アダプタを接続することが可能としてあり、
前記画像処理装置は、
受信した多値画像の明るさに関する情報を算出する明るさ情報算出手段と、
受信した多値画像の鮮鋭度に関する情報を算出する鮮鋭度情報算出手段と、
算出した明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を送信する通信手段と
を備え、
前記接続アダプタは、
前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を受信して表示する表示手段
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をするようにしてあることを特徴とする請求項１０に記載の撮像システム。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を並べて表示するようにしてあることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の撮像システム。
【請求項１３】
前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換する表示処理手段を備えることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記明るさ情報算出手段は、
受信した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する最大輝度値算出手段と、
算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する輝度レベル値算出手段と
を備え、
前記鮮鋭度情報算出手段は、
受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出する最大微分値算出手段と、
算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する微分レベル値算出手段と
を備え、
前記接続アダプタは、算出した前記輝度レベル値及び前記微分レベル値を受信して表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記最大微分値算出手段は、
受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する差分算出手段と、
算出した差分値の最大値である最大差分値を前記最大微分値として算出する最大差分値算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の撮像システム。
【請求項１６】
前記表示手段は、前記輝度レベル値及び前記微分レベル値ごとにそれぞれ発光する複数の発光インジケータであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像した画像の絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することができる撮像装置及び撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物の外観を画像に基づいて検査する画像検査装置は、検査に適した画像を撮像手段により撮像するためにレンズの絞り調整、フォーカス調整等を行う必要がある。実際に撮像手段で取得した画像をディスプレイ等の表示装置に表示させ、画像を見ながらレンズの絞り調整、フォーカス調整等を行うことも可能である。しかし、実際に表示された画像を見ながら、絞り調整及びフォーカス調整の程度が適切であるか否かをユーザが判断するためには、相当程度の表示画素数を有するディスプレイを必要とする。特に、撮像手段としてラインスキャンカメラを用いる画像検査装置は、１ラインごとに画像を取得するので画像による確認が難しく、また、１ラインごとの画像を時系列で並べて二次元表示した場合であっても、レンズの絞り調整、フォーカス調整等の調整に対する応答性は鈍く、調整することが難しい。
【０００３】
例えば、アナログ出力タイプのラインスキャンカメラでは、撮像した画像の信号をオシロスコープに表示して波形を観測し、表示された波形の大きさ（輝度値）から明るさを、振幅又はコントラストからフォーカスを、それぞれ調整することも可能ではある。しかし、オシロスコープを準備する必要があるのに加えて、判断結果もユーザの感覚に依存する部分が大きく、必ずしもレンズの絞り調整、フォーカス調整等の調整を容易に行うことができない。
【０００４】
ところで、特許文献１に開示してある外観検査装置は、ＣＣＤカメラに接続された画像処理装置を使用して合焦値を演算し、画像処理装置に接続されたモニタ上に合焦値を表示させる。特許文献１に開示してある外観検査装置は、撮像装置のピントのずれ等の確認を、独自に演算した合焦値を使用して客観的に判断しており、外観検査装置以外の別途の装置・設備を不要としモニタに表示された画像から判断するだけでなく、合焦値を演算して客観的に判断している。したがって、ピントのずれの存在を、ユーザの感覚ではなく、客観的な数値に基づいて判断することができる。また、外観検査装置以外の別途の装置や設備が不要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８０３８０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、ＣＣＤカメラと外観検査装置とは一般にケーブルで接続されるため、ＣＣＤカメラの設置位置と外観検査装置の設置位置とは必ずしも近接しているとは限らない。したがって、ＣＣＤカメラの設置位置と外観検査装置の設置位置との関係によっては、モニタが完全に不要とはならない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、小さな設置スペースでレンズの絞り調整、フォーカス調整の程度を視認することができる撮像装置及び撮像システム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】
上記目的を達成するために第１発明に係る撮像装置は、画像処理装置とデータ通信することが可能に接続され、検査対象物を撮像して取得した多値画像を該画像処理装置に出力する撮像装置において、少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得する撮像素子と、該撮像素子により取得した多値画像を前記画像処理装置へ送信する通信手段と、前記撮像素子により取得した多値画像の明るさに関する情報を算出する明るさ情報算出手段と、前記撮像素子により取得した多値画像の鮮鋭度に関する情報を算出する鮮鋭度情報算出手段と、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を表示する表示手段と、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、前記画像処理装置から取得される表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換する表示処理手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明では、少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得し、画像処理装置へ送信する。撮像素子により取得した多値画像の明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を算出し、算出した明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を表示するので、撮像装置単体を準備すれば良く、比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がないので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報に基づいてレンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することが可能となる。また、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を、画像処理装置から取得される表示条件に基づいて表示手段に表示する値に変換するので、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【００１０】
また、第２発明に係る撮像装置は、第１発明において、前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をするようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第２発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をすることにより、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【００１２】
また、第３発明に係る撮像装置は、第１又は第２発明において、前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を並べて表示するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第３発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を並べて表示することにより、複数のレベル値に対応したレベル表示を並べて比較することができ、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報に基づいてレンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を確実に視認することが可能となる。
【００１４】
また、第４発明に係る撮像装置は、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記撮像素子、前記明るさ情報算出手段及び前記鮮鋭度情報算出手段を収容する略直方体状の筐体を備え、前記表示手段及び前記通信手段は、前記筐体の一の面に設けてあることを特徴とする。
【００１５】
第４発明では、撮像素子、明るさ情報算出手段及び鮮鋭度情報算出手段を略直方体状の筐体に収容してあり、表示手段及び通信手段は、筐体の一の面に設けてあるので、撮像装置の機能を阻害することなく匡体を小型化することができる。
【００１６】
また、第５発明に係る撮像装置は、第１乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記表示処理手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換することを特徴とする。
【００１７】
第５発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて表示する値に変換するので、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【００１８】
また、第６発明に係る撮像装置は、第５発明において、事前に設定してある撮像条件に基づいて前記撮像素子の動作を制御する動作制御手段を備え、前記撮像条件を、前記画像処理装置から取得するようにしてあることを特徴とする。
【００１９】
第６発明では、事前に設定してある撮像条件に基づいて撮像素子の動作を制御し、撮像条件を、画像処理装置から取得するので、ユーザ所望の撮像条件で撮像した多値画像に基づいて、ユーザ所望の表示を行うことができる。
【００２０】
また、第７発明に係る撮像装置は、第１乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記明るさ情報算出手段は、取得した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する最大輝度値算出手段と、算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する輝度レベル値算出手段とを備え、前記鮮鋭度情報算出手段は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出する最大微分値算出手段と、算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する微分レベル値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第７発明では、取得した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出し、算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する。また、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出し、算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する。これにより、比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がなく、段階的に表示することが可能なインジケータを備えれば足りるので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することが可能となる。
【００２２】
また、第８発明に係る撮像装置は、第７発明において、前記最大微分値算出手段は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する差分算出手段と、算出した差分値の最大値である最大差分値を前記最大微分値として算出する最大差分値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
第８発明では、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出し、算出した差分値の最大値である最大差分値を最大微分値として算出する。差分値を微分値として算出することができるので、演算処理負荷を低減することが可能となる。
【００２４】
また、第９発明に係る撮像装置は、第７又は第８発明において、前記表示手段は、前記輝度レベル値及び前記微分レベル値ごとにそれぞれ発光する複数の発光インジケータであることを特徴とする。
【００２５】
第９発明では、輝度レベル値及び微分レベル値に対応する発光インジケータを発光させることにより、輝度レベル値及び微分レベル値を発光インジケータで段階的に表示することができるので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を容易に視認することが可能となる。
【００２６】
次に、上記目的を達成するために第１０発明に係る撮像システムは、少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得する撮像素子を含む撮像装置と、該撮像装置とデータ通信することが可能に接続してあり、多値画像を受信する画像処理装置とを備える撮像システムにおいて、前記撮像装置は、前記画像処理装置とデータ通信することが可能に接続する接続アダプタを接続することが可能としてあり、前記画像処理装置は、受信した多値画像の明るさに関する情報を算出する明るさ情報算出手段と、受信した多値画像の鮮鋭度に関する情報を算出する鮮鋭度情報算出手段と、算出した明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を送信する通信手段とを備え、前記接続アダプタは、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を受信して表示する表示手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
第１０発明では、画像処理装置は、受信した多値画像の明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を算出し、接続アダプタが、算出した明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を受信して表示するので、従来の撮像装置を用いる場合であっても比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がなく、接続アダプタで明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を表示すれば足りる。したがって、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報に基づいてレンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することが可能となる。
【００２８】
また、第１１発明に係る撮像システムは、第１０発明において、前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をするようにしてあることを特徴とする。
【００２９】
第１１発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を複数のレベル値に対応したレベル表示をすることにより、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【００３０】
また、第１２発明に係る撮像システムは、第１０又は第１１発明において、前記表示手段は、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を並べて表示するようにしてあることを特徴とする。
【００３１】
第１２発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を並べて表示することにより、複数のレベル値に対応したレベル表示を並べて比較することができ、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報に基づいてレンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を確実に視認することが可能となる。
【００３２】
また、第１３発明に係る撮像システムは、第１０乃至第１２発明のいずれか１つにおいて、前記明るさに関する情報及び前記鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて前記表示手段に表示する値に変換する表示処理手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
第１３発明では、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を、事前に設定してある表示条件に基づいて、表示する値に変換するので、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【００３４】
また、第１４発明に係る撮像システムは、第１０乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記明るさ情報算出手段は、受信した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する最大輝度値算出手段と、算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する輝度レベル値算出手段とを備え、前記鮮鋭度情報算出手段は、受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出する最大微分値算出手段と、算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する微分レベル値算出手段とを備え、前記接続アダプタは、算出した前記輝度レベル値及び前記微分レベル値を受信して表示する表示手段を備えることを特徴とする。
【００３５】
第１４発明では、撮像装置とデータ通信することが可能に接続してある画像処理装置が、受信した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出し、算出した最大輝度値に基づいて段階的な輝度レベル値を算出する。また、画像処理装置は、受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値の最大値である最大微分値を算出し、算出した最大微分値に基づいて段階的な微分レベル値を算出する。算出した段階的な輝度レベル値及び微分レベル値を、撮像装置と画像処理装置とを接続する接続アダプタにて受信して表示するので、従来の撮像装置を用いる場合であっても比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がなく、接続アダプタに段階的に表示することが可能なインジケータを備えれば足りる。したがって、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することが可能となる。
【００３６】
また、第１５発明に係る撮像システムは、第１４発明において、前記最大微分値算出手段は、受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する差分算出手段と、算出した差分値の最大値である最大差分値を前記最大微分値として算出する最大差分値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００３７】
第１５発明では、受信した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出し、算出した差分値の最大値である最大差分値を最大微分値として算出する。差分値を微分値として算出することができるので、演算処理負荷を低減することが可能となる。
【００３８】
また、第１６発明に係る撮像システムは、第１４又は第１５発明において、前記表示手段は、前記輝度レベル値及び前記微分レベル値ごとにそれぞれ発光する複数の発光インジケータであることを特徴とする。
【００３９】
第１６発明では、輝度レベル値及び微分レベル値に対応する発光インジケータを発光させることにより、輝度レベル値及び微分レベル値を発光インジケータで段階的に表示することができるので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整、フォーカス調整の程度を容易に視認することが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、少なくともレンズ及び絞りのうち１つを含む撮像光学系を介して検査対象物を撮像し、１次元又は２次元の多値画像を取得し、画像処理装置へ送信する。撮像素子により取得した多値画像の明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を算出し、算出した明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を表示するので、撮像装置単体を準備すれば良く、比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がないので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報に基づいてレンズの絞り調整及びフォーカス調整の程度を視認することが可能となる。また、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を、画像処理装置から取得される表示条件に基づいて表示手段に表示する値に変換するので、明るさに関する情報及び鮮鋭度に関する情報を段階的に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の輝度閾値及び微分閾値の設定画面の例示図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る撮像装置のインジケータの例示図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る撮像装置のＦＰＧＡの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係る撮像システムの構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置及び接続アダプタの機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像処理装置のコントローラの処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置及び撮像システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置の構成を示す斜視図である。本実施の形態１に係る撮像装置１は、本体部１１とレンズモジュール１２とで構成されている。撮像される画像の明るさの調整は、レンズモジュール１２の絞り調整部１３が回転操作されて絞りが調整されることで行われ、撮像される画像の鮮鋭度（エッジ）調整は、レンズモジュール１２のフォーカス調整部１４が回転操作されることにより焦点位置が調整されることで行われる。
【００４４】
本体部１１の筐体内には、後述する撮像素子が内蔵されるとともに、撮像素子に対して事前に設定してある撮像条件に基づく撮像処理、及び撮像素子により取得した画像に対するシェーディング処理等の簡易な画像改質処理（前処理）を実行し、外部の画像処理装置へ多値画像等の画像データを出力するＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）１０が主制御部として内蔵されている。例えば、ＦＰＧＡ１０は、多値画像を取得するタイミングを特定する撮像トリガ信号を画像処理装置２より受け付け、該撮像トリガ信号に基づいて検査対象物の撮像を行うよう撮像素子の動作を制御する（動作制御手段）。ＦＰＧＡ１０から出力された多値画像等の画像データは、コネクタ１６に接続される外部ケーブル等を介してエッジ検出、位置計測、面積計算等の計測処理を実行する画像処理装置へ送信される。本実施の形態１に係る撮像装置１は、撮像された画像の明るさの程度及び撮像された画像の鮮鋭度の程度を示すインジケータ１５を備える点に特徴を有している。
【００４５】
図１の例では、本体部１１は略直方体形状の筐体を有し、レンズモジュール１２が接続される側とは対向する一の面にインジケータ１５とコネクタ１６とが設けられている。インジケータ１５は、表示対象である値を３つのインジケータ要素で表す構成である。すなわち、表示対象である画像の明るさの程度を示す値及び画像の鮮鋭度の程度を示す値は、３つのインジケータ要素が上下２段に各々配置されたインジケータ１５により表示される。なお、表示手段はインジケータ１５に限定されるものではなく、例えば画像の明るさの程度を示す値及び画像の鮮鋭度の程度を示す値のいずれか一方、又はその両方を７セグメント表示要素により表す構成としても良い。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態１に係る画像処理装置２は、検査対象物を撮像する３台の撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃと、液晶パネル等のモニタ３と、ユーザがモニタ３上で各種の操作をするためのコンソール４と、それぞれ接続されている。
【００４７】
撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、モニタ３及びコンソール４は、コントローラ２１と着脱可能に接続されている。コントローラ２１は、撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃで撮像して取得した多値画像等の画像データに対して画像処理を実行し、外部接続されたＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）５等に対して、ワークの良否等の判定結果を示す信号として判定信号を出力する。
【００４８】
３台の撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃは、外部のＰＬＣ５から通信部２４を介して入力される制御信号、例えば撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃから多値画像を取得するタイミングを特定する撮像トリガ信号に基づいて、検査対象物の撮像を行う。モニタ３は、検査対象物を撮像して取得した多値画像、多値画像に対する計測処理の結果等を表示するための表示装置である。コンソール４は、モニタ３上でフォーカス位置を移動させたり、メニュー項目を選択したりするための入力装置である。
【００４９】
画像処理装置２のコントローラ２１は、多値画像等の画像データに対してユーザにより事前に設定されたエッジ検出、位置計測、面積計算等の計測処理を実行するユーザプログラム、又はユーザが事前に選択した計測処理の設定に基づき計測処理等を実行し、ハードウェア各部の制御を行うＣＰＵ２１１と、起動プログラム、初期化プログラム等を記憶するＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等で構成されるプログラムメモリ２１２と、ＣＰＵ２１１が各種プログラムを実行する場合のワークエリアとして機能するＲＡＭ等（揮発性又は不揮発性）のメモリ２１３とを備えている。
【００５０】
また、画像処理装置２は、撮像装置１ａ、１ｂ、１ｃにより撮像された多値画像等の画像データを受け付けるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の画像入力部２６と、多値画像等の画像データをバッファリングするメモリ（フレームバッファ）２７と、取得した多値画像等の画像データに対してエッジ検出処理、面積算出処理等の画像処理を実行する演算用ＤＳＰ等のプロセッサ２８、及び計測処理用に画像データを記憶するメモリ（ワークメモリ）２９で構成されるコントローラ２２と、液晶パネル等のモニタ３に対して画像を表示させる表示用ＤＳＰ等のプロセッサ３０、及び画像を表示させる場合に画像データを一時記憶するＶＲＡＭ等のメモリ３１で構成されるコントローラ２３を備えている。これらの各ハードウェアは、バス等の通信路を介して通信することが可能に接続されている。
【００５１】
プログラムメモリ２１２には、画像入力部２６、プロセッサ２８及びプロセッサ３０、並びに通信部２４及び操作入力部２５の各部を、コントローラ２１からの指令（コマンド）等により制御するための制御プログラムが記憶されている。メモリ２１３、メモリ２７、メモリ２９、メモリ３１は、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリで構成されており、別個に独立したメモリとして設けられている。なお、不揮発性メモリを用いても良いし、一個のメモリの記憶領域を切り分けて各メモリを構成しても良い。通信部２４は、外部のＰＬＣ５に接続されたセンサ（光電センサ等）からのトリガ入力を検知した場合に、ＰＬＣ５から撮像トリガ信号を受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）として機能する。
【００５２】
コントローラ２１は、通信部２４を介して外部のＰＬＣ５から撮像トリガ信号を受信した場合、画像入力部２６に対して撮像指令（撮像コマンド）を送信する。また、プロセッサ２８、プロセッサ３０に対して、実行すべき処理を指示するコマンドを送信する。なお、撮像トリガ信号を入力する装置として、ＰＬＣ５ではなく、光電センサ等のトリガ入力用のセンサを通信部２４に直接接続しても良い。
【００５３】
操作入力部２５は、ユーザの操作に基づくコンソール４からの操作信号を受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）として機能する。そして、受信した操作信号はコントローラ２１に転送される。モニタ３には、コンソール４を用いたユーザの操作内容が表示される。具体的に説明すると、コンソール４には、モニタ３に表示されるカーソルを上下左右に移動させる十字キー、決定ボタン、又はキャンセルボタンなどの各部品が配置されており、ユーザは、これらの各部品を操作する。
【００５４】
画像入力部２６は、多値画像を取得する。具体的には、例えばコントローラ２１から撮像装置１ａの撮像指令を受信した場合、撮像装置１ａに対して多値画像の撮像指示を送信する。そして、撮像装置１ａで撮像された多値画像を取得し、取得した多値画像の画像データは、一旦メモリ２７にバッファリング（キャッシュ）される。
【００５５】
プロセッサ２８は、画像データに対する計測処理を実行する。具体的には、まず画像入力部２６が上述した画像変数を参照しつつ、メモリ２７から画像データを読み出して、プロセッサ２８を通じてメモリ２９へ内部転送を行う。そして、プロセッサ２８は、メモリ２９に記憶された画像データを読み出して、計測処理を実行する。
【００５６】
プロセッサ３０は、コントローラ２１から送信された表示指令（表示コマンド）に基づいて、モニタ３に対して所定画像（映像）を表示させるための制御信号を送信する。例えば、メモリ２７又はメモリ２９に記憶されている計測処理前又は計測処理後の画像データを読み出して、メモリ３１に一時記憶し（展開し）、モニタ３に対して制御信号を送信する。また、プロセッサ３０は、コンソール４を用いたユーザの操作内容をモニタ３に表示させるための制御信号も送信する。
【００５７】
図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１の構成を示す機能ブロック図である。レンズモジュール１２は、絞り調整部１３及びフォーカス調整部１４を備えており、絞り調整部１３及びフォーカス調整部１４の回転操作により、画像の明るさ及び鮮鋭度が変動した多値画像が、本体部１１の撮像素子１１１により取得され、主制御部であるＦＰＧＡ１０に渡される。
【００５８】
画像の明るさの程度を示す値（明るさ情報）は、取得した多値画像の輝度値及び色情報に基づいて平均化処理、重み付平均、最大値の取得等の種々の統計的処理により算出される。また、画像の鮮鋭度の程度を示す値（鮮鋭度情報）は、取得した多値画像の輝度値及び色情報に基づいて微分処理、２次微分処理、フーリエ変換等を利用した種々の統計的処理により算出される。
【００５９】
図３の例では、取得した多値画像の輝度値の最大値を画像の明るさの程度を示す値としている。そして、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値（差分値）を算出し、該微分値（差分値）の絶対値の最大値である最大微分値を画像の鮮鋭度の程度を示す値としている。すなわち、ＦＰＧＡ１０の明るさ情報算出部１０ａは、最大輝度値算出部１０１と輝度レベル値算出部１０２とを備え、ＦＰＧＡ１０の鮮鋭度情報算出部１０ｂは、最大微分値算出部１０３と微分レベル値算出部１０４とを備えている。
【００６０】
ＦＰＧＡ１０の最大輝度値算出部１０１は、取得した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する。輝度レベル値算出部１０２は、算出した最大輝度値を表示部１１４（インジケータ１５）の輝度レベル値表示部１１５に表示する形式に変換する。より具体的には、輝度レベル値算出部１０２は、算出した最大輝度値から輝度閾値（表示条件）に基づいて輝度レベル値を算出し、算出した輝度レベル値を表示部１１４（インジケータ１５）の輝度レベル値表示部１１５に表示する。
【００６１】
一方、ＦＰＧＡ１０の最大微分値算出部１０３は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値（差分値）の絶対値を算出する差分算出部１０５と、多値画像の微分値（差分値）の絶対値の最大値である最大微分値を算出する最大差分値算出部１０６とを備える。微分レベル値算出部１０４は、算出した最大微分値を表示部１１４（インジケータ１５）の微分レベル値表示部１１６に表示する形式に変換する。より具体的には、微分レベル値算出部１０４は、算出した最大微分値から微分閾値（表示条件）に基づいて微分レベル値を算出し、算出した微分レベル値を表示部１１４（インジケータ１５）の微分レベル値表示部１１６に表示する。
【００６２】
撮像装置１としてラインスキャンカメラを用いる場合、互いに隣接する画素の輝度値の差分値を微分値として算出することができる。この場合、最大微分値算出部１０３は、差分算出部１０５及び最大差分値算出部１０６を備えている。
【００６３】
差分算出部１０５は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する。例えばｎ番目の画素の輝度値をＩ（ｎ）（ｎは自然数）とした場合、差分値Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）の絶対値を算出する。
【００６４】
最大差分値算出部１０６は、算出した差分値の最大値である最大差分値を、最大微分値として算出する。最大差分値算出部１０６は、算出した最大微分値（最大差分値）を微分レベル値に変換した上で表示部１１４（インジケータ１５）の微分レベル値表示部１１６に出力する。
【００６５】
輝度レベル値表示部１１５は、最大輝度値を複数の発光要素により多段階のレベル値で表示するように構成されている。各発光要素は、事前に設定してある輝度閾値に基づいて点灯／消灯が制御される。輝度レベル値表示部１１５の複数の発光要素の各々に対して輝度閾値が対応づけて設定してあり、各発光要素に対応付けられた複数の輝度閾値は表示条件として記憶部１１２のレベル閾値記憶部１１３に記憶される。
【００６６】
微分レベル値表示部１１６は、最大微分値を複数の発光要素により多段のレベルで表示するように構成されている。各発光要素は、事前に設定してある微分閾値に基づいて点灯／消灯が制御される。微分レベル値表示部１１６の複数の発光要素の各々に対して微分閾値が対応づけて設定してあり、各発光要素に対応付けられた複数の輝度閾値は表示条件として記憶部１１２のレベル閾値記憶部１１３に記憶される。
【００６７】
各輝度閾値及び各微分閾値等の表示条件は、画像処理装置２が備える設定手段により設定され、記憶部１１２のレベル閾値記憶部１１３に記憶される。各輝度閾値及び各微分閾値は、電源投入時に露光時間、ゲイン、撮像フレームレート等の撮像条件とともに画像処理装置２から読み出され、撮像装置１に送信される。また、画像処理装置２における検査対象、検査項目の切り替え等に伴い、切り替えられた検査対象、検査項目に対応する輝度閾値及び／又は微分閾値が画像処理装置２から読み出され撮像装置１に送信される。このとき、電源投入時と同様に露光時間、ゲイン、撮像フレームレート等の撮像条件とともに設定の変更がなされても良い。
【００６８】
画像処理装置２は、輝度閾値及び微分閾値をユーザが設定することができる設定手段を備えており、設定された輝度閾値及び／又は微分閾値が記憶部１１２に記憶される。
【００６９】
図４は、本発明の実施の形態１に係る画像処理装置２の輝度閾値及び微分閾値の設定画面の例示図である。図４に示す設定画面は、画像処理装置２の、コンソール４を用いたユーザの操作を受け付けて、モニタ３上に表示される画面である。
【００７０】
図４に示すように、撮像装置１で取得した多値画像は、画像表示領域６１に表示される。そして、画像表示領域６１に表示された多値画像のうち選択されたラインの各画素の輝度値が輝度値表示領域６２に、横軸を画素番号とし縦軸を輝度値とする波形として表示される。また、画像表示領域６１に表示された多値画像のうち選択されたラインの互いに隣接する画素の輝度値の微分値（差分値）は、微分値表示領域６４に、横軸を画素番号とし、縦軸を微分値（差分値）とする波形として表示される。輝度値の最大値、平均値、最小値、及び微分値の最大値、平均値、最小値は、それぞれ輝度値統計値表示領域６６及び微分値統計値表示領域６７に表示される。
【００７１】
最大輝度値、最大微分値をそれぞれ多段階のレベル値で表示するための閾値は、輝度閾値については輝度閾値入力領域６８にて、微分閾値については微分閾値入力領域６９にて、それぞれ入力を受け付ける。図４の例では、いずれも３つの閾値として‘３２’、‘６４’、‘１２８’の入力を受け付けている。
【００７２】
３つの閾値として‘３２’、‘６４’、‘１２８’の入力を受け付けた場合、例えば以下のように輝度レベル値を算出する（表示処理手段）。最大輝度値が０〜３１の場合、輝度レベル値は‘０’と算出する。輝度レベル値が‘０’である場合には、インジケータ１５のＬＥＤはいずれも発光しないようにする。最大輝度値が３２〜６３の場合、輝度レベル値は‘１’と算出する。輝度レベル値が‘１’である場合には、インジケータ１５の一番左端のＬＥＤのみが発光するようにする。最大輝度値が６４〜１２７の場合、輝度レベル値は‘２’と算出する。輝度レベル値が‘２’である場合には、インジケータ１５の左から２つのＬＥＤが発光するようにする。最大輝度値が１２８以上である場合、輝度レベル値は‘３’と算出する。輝度レベル値が‘３’である場合には、インジケータ１５のすべてのＬＥＤが発光するようにする。換言すれば、一番左端のＬＥＤに対して第１の輝度閾値‘３２’が対応付けられ、中央のＬＥＤに対して第２の輝度閾値‘６４’が対応付けられ、一番右端のＬＥＤに対して第３の輝度閾値‘１２８’が対応付けられており、一番左端のＬＥＤは最大輝度値が第１の輝度閾値‘３２’以上であれば点灯し、中央のＬＥＤは最大輝度値が第２の輝度閾値‘６４’以上であれば点灯し、一番右端のＬＥＤは最大輝度値が第３の輝度閾値‘１２８’以上であれば点灯する。
【００７３】
微分値についても同様に、３つの閾値として‘３２’、‘６４’、‘１２８’の入力を受け付けた場合、例えば以下のように微分レベル値を算出する。最大微分値が０〜３１の場合、微分レベル値は‘０’と算出する。微分レベル値が‘０’である場合には、インジケータ１５のＬＥＤはいずれも発光しないようにする。最大微分値が３２〜６３の場合、微分レベル値は‘１’と算出する。微分レベル値が‘１’である場合には、インジケータ１５の一番左端のＬＥＤのみが発光するようにする。最大微分値が６４〜１２７の場合、微分レベル値は‘２’と算出する。微分レベル値が‘２’である場合には、インジケータ１５の左から２つのＬＥＤが発光するようにする。最大微分値が１２８以上である場合、微分レベル値は‘３’と算出する。微分レベル値が‘３’である場合には、インジケータ１５のすべてのＬＥＤが発光するようにする。換言すれば、一番左端のＬＥＤに対して第１の微分閾値‘３２’が対応付けられ、中央のＬＥＤに対して第２の微分閾値‘６４’が対応付けられ、一番右端のＬＥＤに対して第３の微分閾値‘１２８’が対応付けられており、一番左端のＬＥＤは最大微分値が第１の微分閾値‘３２’以上であれば点灯し、中央のＬＥＤは最大微分値が第２の微分閾値‘６４’以上であれば点灯し、一番右端のＬＥＤは最大微分値が第３の微分閾値‘１２８’
以上であれば点灯する。
【００７４】
入力を受け付けた輝度閾値、微分閾値を、撮像装置１へ送信することにより、撮像装置１のレベル閾値記憶部１１３に記憶される。また、入力を受け付けた輝度閾値は輝度閾値表示領域６３にて、微分閾値は微分閾値表示領域６５にて、それぞれ横軸を画素番号とし、縦軸を輝度値とする波形が表示される輝度値表示領域６２、横軸を画素番号とし、縦軸を微分値（差分値）とする波形が表示される微分値表示領域６４に重畳して表示される。したがって、ユーザは、設定した状態が適切であるか否かを視認しながら閾値を設定することができる。
【００７５】
なお、輝度値の最大値、平均値、最小値等の統計値を求める場合、取得された画像内の全画素を対象として統計値を求める例を示しているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、取得された画像内の画素のうち統計値を求める対象となる画素（撮像範囲）を予め設定できるようにしておいても良い。例えば、検査対象物とそれ以外の物が撮像される場合に、検査対象物が撮像される範囲に対応する画素を指定して統計値を求める対象とすることで、表示される画像の明るさの程度を示す値及び画像の鮮鋭度の程度を示す値がより検査対象物の撮像状態を適切に反映したものとなり、撮像光学系をより適切に調整することができる。統計値を求める対象となる画素（撮像範囲）の設定は、例えば図４に示すような画像処理装置２により提供される設定画面の画像表示領域６１、輝度値表示領域６２、微分値表示領域６４等において、対象となる撮像範囲がユーザにより指定されることにより行うようにしても良い。
【００７６】
図３に戻って、最大輝度値を輝度閾値に基づいて算出した輝度レベル値及び最大微分値を微分閾値に基づいて算出した微分レベル値は出力部１１４（インジケータ１５）へ渡される。そして、表示部１１４（インジケータ１５）の輝度レベル値表示部１１５が輝度レベル値をレベル表示する。また、表示部１１４（インジケータ１５）の微分レベル値表示部１１６が微分レベル値をレベル表示する。このようにして、最大輝度値及び最大微分値は、輝度レベル値及び微分レベル値に変換され輝度レベル値表示部１１５及び微分レベル値表示部１１６により、それぞれインジケータ１５のＬＥＤの発光として出力される。
【００７７】
インジケータ（出力部）１５は、例えば３段階のレベル値をＬＥＤ発光により表示する、それぞれ３個のＬＥＤで構成された複数の発光インジケータである。図５は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１のインジケータ１５の例示図である。
【００７８】
図５に示すように、明るさのレベルとして輝度レベル値を段階的に表示する３個のＬＥＤで構成された輝度値表示インジケータ５１と、エッジ（鮮鋭度）のレベルとして輝度値の微分値（差分値）の微分レベル値を段階的に表示する３個のＬＥＤで構成された微分値表示インジケータ５２とを備えている。図４に示す設定画面で設定された輝度閾値及び微分閾値に基づいて、発光させるＬＥＤを特定して発光する。これにより、表示装置を設置するような大きなスペースを必要とすることなく、輝度値表示インジケータ５１からはレンズモジュール１２での絞り調整の程度を、微分値表示インジケータ５２からはレンズモジュール１２でのフォーカス調整の程度を、それぞれ視認することができる。
【００７９】
なお、輝度レベル値を３個のＬＥＤで構成された輝度値表示インジケータ５１でレベル表示する例を示しているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、例えば２個あるいは４個以上のＬＥＤで構成された輝度値表示インジケータ５１でレベル表示するように構成されても良く、また、輝度レベル値を７セグメント表示要素により数値表示するように構成されていても良い。また、明るさのレベルとして最大輝度値を輝度閾値に基づいて変換した輝度レベル値を用いているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、例えば明るさのレベルとして最大輝度値を所定の値で規格化した輝度レベル値を用いても良いし、最大輝度値をそのまま用いても良い。さらに、明るさのレベルとして最大輝度値、あるいは最大輝度値を所定の表示条件で変換したものを用いているが、最大輝度値に限定されるものではなく画像データの輝度値の平均値等の輝度値の統計値を用いても良い。
【００８０】
また、微分レベル値を３個のＬＥＤで構成された微分値表示インジケータ５２でレベル表示する例を示しているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、例えば、２個あるいは４個以上のＬＥＤで構成された微分値表示インジケータ５２でレベル表示するように構成されても良く、また、微分レベル値を７セグメント表示要素により数値表示するように構成されていても良い。また、エッジ（鮮鋭度）のレベルとして最大微分値を微分閾値に基づいて変換した微分レベル値を用いているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、例えばエッジ（鮮鋭度）のレベルとして最大微分値を所定の値で規格化した微分レベル値を用いても良いし、最大微分値をそのまま用いても良い。さらに、エッジ（鮮鋭度）のレベルとして最大微分値、あるいは最大微分値を所定の表示条件で変換したものを用いているが、最大微分値に限定されるものではなく、画像データの微分値の平均値等の微分値の統計値を用いても良い。なお、微分値としては、１次微分値に限定されるものではなく、２次微分値等の高次の微分値であっても良いことは言うまでもない。
【００８１】
図３に戻って、通信部１１７は、コネクタ１６に接続される外部ケーブル等を介して、撮像した画像データを画像処理装置２へ送信する。また、通信部１１７は、コネクタ１６に接続される外部ケーブル等を介して、画像処理装置２から撮像フラグ（撮像トリガ信号）等を受信する。
【００８２】
図６は、本発明の実施の形態１に係る撮像装置１のＦＰＧＡ１０の処理手順を示すフローチャートである。撮像装置１のＦＰＧＡ１０は、初期値としてｎに‘１’を設定し（ステップＳ６０１）、多値画像のｎ番目の画素の輝度値Ｉ（ｎ）を取得する（ステップＳ６０２）。
【００８３】
ＦＰＧＡ１０は、互いに隣接する画素の輝度値の差分値Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）の絶対値を算出し（ステップＳ６０３）、算出した差分値が最大差分値であるか否かを判断する（ステップＳ６０４）。ＦＰＧＡ１０が、算出した差分値が最大差分値であると判断した場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ１０は、記憶部１１２に記憶してある最大差分値を更新する（ステップＳ６０５）。
【００８４】
ＦＰＧＡ１０は、多値画像のｎ番目の画素の輝度値Ｉ（ｎ）が最大輝度値であるか否かを判断し（ステップＳ６０６）、ＦＰＧＡ１０が、最大輝度値であると判断した場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ１０は、記憶部１１２に記憶してある最大輝度値を更新する（ステップＳ６０７）。ＦＰＧＡ１０が、算出した差分値が最大差分値ではないと判断した場合（ステップＳ６０４：ＮＯ）、又は最大輝度値ではないと判断した場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、それぞれステップＳ６０５、ステップＳ６０７をスキップする。
【００８５】
ＦＰＧＡ１０は、全ての画素について上述した処理を完了したか否かを判断し（ステップＳ６０８）、ＦＰＧＡ１０が、未処理の画素が存在すると判断した場合（ステップＳ６０８：ＮＯ）、ＦＰＧＡ１０は、ｎを‘１’インクリメントし（ステップＳ６０９）、処理をステップＳ６０２へ戻して、上述した処理を繰り返す。ＦＰＧＡ１０が、全ての画素について上述した処理を完了したと判断した場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、ＦＰＧＡ１０は、微分レベル値を特定し（ステップＳ６１０）、輝度レベル値を特定する（ステップＳ６１１）。ＦＰＧＡ１０は、特定した微分レベル値及び輝度レベル値をインジケータ１５のＬＥＤ発光により表示する（ステップＳ６１２）。
【００８６】
以上のように本実施の形態１によれば、取得された画像の明るさの程度及び取得された画像の鮮鋭度の程度を示す値として輝度レベル値及び微分レベル値を撮像装置が備えるインジケータのＬＥＤ発光により段階的に表示するので、比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がなく、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整、フォーカス調整の程度を視認することが可能となる。
【００８７】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る撮像システムの構成を示す模式図である。本実施の形態２は、撮像装置１にインジケータ１５を備えるのではなく、撮像装置１の本体部１１と画像処理装置２とを接続する接続アダプタ７にインジケータ７４を備える点で、実施の形態１と相違する。
【００８８】
本発明の実施の形態２に係る画像処理装置２の構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。画像処理装置２と撮像装置１の本体部１１とは、接続アダプタ７を一端に有する接続ケーブル７３を介してデータ通信することが可能に接続してある。
【００８９】
接続アダプタ７は、撮像装置１の本体部１１と接続するとともに、インジケータ７４を備えている。インジケータ７４は、例えば３段階のレベル値をＬＥＤ発光により表示する、それぞれ３個のＬＥＤで構成された複数の発光インジケータである。すなわち、明るさのレベルとして輝度レベル値を段階的に表示する３個のＬＥＤで構成された輝度値表示インジケータ７１と、エッジのレベルとして輝度値の微分値（差分値）の微分レベル値を段階的に表示する３個のＬＥＤで構成された微分値表示インジケータ７２とを備えている。図４に示す画像処理装置２の設定画面で設定された輝度閾値及び微分閾値に基づいて、発光させるＬＥＤを特定して発光する。これにより、表示装置を設けるような大きなスペースを必要とすることなく、輝度値表示インジケータ７１からはレンズモジュール１２での絞り調整の程度を、微分値表示インジケータ７２からはレンズモジュール１２でのフォーカス調整の程度を、それぞれ視認することができる。
【００９０】
図８は、本発明の実施の形態２に係る画像処理装置２及び接続アダプタ７の機能ブロック図である。画像の明るさの程度を示す値（明るさ情報）は、取得した多値画像の輝度値及び色情報に基づいて平均化処理、重み付平均、最大値の取得等の種々の統計的処理により算出される。また、画像の鮮鋭度の程度を示す値（鮮鋭度情報）は、取得した多値画像の輝度値及び色情報に基づいて微分処理、２次微分処理、フーリエ変換等を利用した種々の統計的処理により算出される。
【００９１】
図８の例では、取得した多値画像の輝度値の最大値を画像の明るさの程度を示す値としている。そして、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値（差分値）を算出し、該微分値（差分値）の絶対値の最大値である最大微分値を画像の鮮鋭度の程度を示す値としている。すなわち、画像処理装置２のコントローラ２１の明るさ情報算出部２１ａは、最大輝度値算出部２０１と輝度レベル値算出部２０２とを備え、コントローラ２１の鮮鋭度情報算出部２１ｂは、最大微分値算出部２０３と微分レベル値算出部２０４とを備えている。
【００９２】
画像処理装置２のコントローラ２１の最大輝度値算出部２０１は、取得した多値画像の輝度値の最大値である最大輝度値を算出する。輝度レベル値算出部２０２は、算出した最大輝度値を、接続アダプタ７の表示部７０１（インジケータ７４）の輝度レベル値表示部７０２に表示する形式に変換する。より具体的には、輝度レベル値算出部２０２は、最大輝度値から輝度閾値（表示条件）に基づいて輝度レベル値を算出し、算出した輝度レベル値を接続アダプタ７へ送信し、接続アダプタ７の表示部７０１（インジケータ７４）の輝度レベル値表示部７０２に出力する。
【００９３】
一方、コントローラ２１の最大微分値算出部２０３は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の微分値（差分値）の絶対値を算出する差分算出部２０５と、多値画像の微分値（差分値）の絶対値の最大値である最大微分値を算出する最大差分値算出部２０６とを備える。微分レベル値算出部２０４は、算出した最大微分値を、接続アダプタ７の表示部７０１（インジケータ７４）の微分レベル値表示部７０３に表示する形式に変換する。より具体的には、微分レベル値算出部２０４は、算出した最大微分値から微分閾値（表示条件）に基づいて微分レベル値を算出し、算出した微分レベル値を、接続アダプタ７の表示部７０１（インジケータ７４）の微分レベル値表示部７０３に表示する。
【００９４】
撮像装置１としてラインスキャンカメラを用いる場合、互いに隣接する画素の輝度値の差分値を微分値として算出することができる。この場合、最大微分値算出部２０３は、差分算出部２０５及び最大差分値算出部２０６を備えている。
【００９５】
差分算出部２０５は、取得した多値画像の互いに隣接する画素の輝度値の差分値を算出する。例えばｎ番目の画素の輝度値をＩ（ｎ）（ｎは自然数）とした場合、差分値Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）の絶対値を算出する。
【００９６】
最大差分値算出部２０６は、算出した差分値の最大値である最大差分値を、最大微分値として算出する。最大差分値算出部２０６は、算出した最大微分値を微分レベル値に変換した上で、接続アダプタ７へ送信し、接続アダプタ７の表示部１１４（インジケータ７４）の微分レベル値表示部７０３へ出力する。
【００９７】
接続アダプタ７の輝度レベル値表示部７０２は、最大輝度値を複数の発光要素により多段階のレベル値で表示するように構成されている。各発光要素は、事前に設定してある輝度閾値に基づいて点灯／消灯が制御される。輝度レベル値表示部７０２の複数の発光要素の各々に対して輝度閾値が対応づけて設定してあり、各発光要素に対応付けられた複数の輝度閾値は表示条件として画像処理装置２に記憶される。
【００９８】
接続アダプタ７の微分レベル値表示部７０３は、最大微分値を複数の発光要素により多段階のレベル値で表示するように構成されている。各発光要素は、事前に設定してある微分閾値に基づいて点灯／消灯が制御される。微分レベル値表示部７０３の複数の発光要素の各々に対して微分閾値が対応づけて設定してあり、各発光要素に対応付けられた複数の輝度閾値は表示条件として画像処理装置２に記憶される。
【００９９】
各輝度閾値及び各微分閾値等の表示条件は、画像処理装置２が備える設定手段により設定され記憶される。各輝度閾値及び各微分閾値は、電源投入時に露光時間、ゲイン、撮像フレームレート等の撮像条件とともに画像処理装置２から読み出され、撮像装置１に送信され、接続アダプタ７が受信する。また、画像処理装置２における検査対象、検査項目の切り替え等に伴い、切り替えられた検査対象、検査項目に対応する輝度閾値及び／又は微分閾値が画像処理装置２から読み出され、撮像装置１に送信され、接続アダプタ７が受信する。このとき、電源投入時と同様に露光時間、ゲイン、撮像フレームレート等の撮像条件は撮像装置１に送信されても良い。
【０１００】
画像処理装置２は、輝度閾値及び微分閾値をユーザが設定することができる設定手段を備えており、設定された輝度閾値及び／又は微分閾値が画像処理装置２に記憶される。
【０１０１】
算出した輝度レベル値及び微分レベル値は、接続ケーブル７３を介して接続アダプタ７の出力部７０１へ送信される。そして、輝度レベル値は、接続アダプタ７の輝度レベル値表示部７０２により、微分レベル値は、接続アダプタ７の微分レベル値表示部７０３により、それぞれ輝度値表示インジケータ７１、微分値表示インジケータ７２に出力され表示される。
【０１０２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る画像処理装置２のコントローラ２１の処理手順を示すフローチャートである。画像処理装置２のコントローラ２１は、初期値としてｎに‘１’を設定し（ステップＳ９０１）、多値画像のｎ番目の画素の輝度値Ｉ（ｎ）を取得する（ステップＳ９０２）。
【０１０３】
コントローラ２１は、互いに隣接する画素の輝度値の差分値Ｉ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）の絶対値を算出し（ステップＳ９０３）、算出した差分値が最大差分値であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。コントローラ２１が、算出した差分値が最大差分値であると判断した場合（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、コントローラ２１は、メモリ２１３に記憶してある最大差分値を更新する（ステップＳ９０５）。
【０１０４】
コントローラ２１は、多値画像のｎ番目の画素の輝度値Ｉ（ｎ）が最大輝度値であるか否かを判断し（ステップＳ９０６）、コントローラ２１が、最大輝度値であると判断した場合（ステップＳ９０６：ＹＥＳ）、コントローラ２１は、メモリ２１３に記憶してある最大輝度値を更新する（ステップＳ９０７）。コントローラ２１が、算出した差分値が最大差分値ではないと判断した場合（ステップＳ９０４：ＮＯ）、又は最大輝度値ではないと判断した場合（ステップＳ９０６：ＮＯ）、それぞれステップＳ９０５、ステップＳ９０７をスキップする。
【０１０５】
コントローラ２１は、全ての画素について上述した処理を完了したか否かを判断し（ステップＳ９０８）、コントローラ２１が、未処理の画素が存在すると判断した場合（ステップＳ９０８：ＮＯ）、コントローラ２１は、ｎを‘１’インクリメントし（ステップＳ９０９）、処理をステップＳ９０２へ戻して、上述した処理を繰り返す。コントローラ２１が、全ての画素について上述した処理を完了したと判断した場合（ステップＳ９０８：ＹＥＳ）、コントローラ２１は、微分レベル値を特定し（ステップＳ９１０）、輝度レベル値を特定する（ステップＳ９１１）。コントローラ２１は、特定した微分レベル値及び輝度レベル値を接続アダプタ７へ送信する（ステップＳ９１２）。
【０１０６】
以上のように本実施の形態２によれば、取得された画像の明るさの程度及び取得された画像の鮮鋭度の程度を示す値として輝度レベル値及び微分レベル値を、撮像装置と画像処理装置とを接続する接続アダプタにて出力するので、従来の撮像装置を用いる場合であっても比較的大きな設置スペースを要する表示装置を設ける必要がなく、接続アダプタに段階的に表示することが可能なインジケータを備えれば足りるので、ＦＡシステムが稼働する現場であっても、撮像装置を設置するスペースさえ確保することができれば、レンズの絞り調整、フォーカス調整の程度を視認することが可能となる。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。接続アダプタに、輝度レベル値及び微分レベル値を算出することが可能なコンピュータチップを搭載しても良い。また、接続アダプタ７に代えて、コネクタ１６と接続するケーブルのケーブルコネクタにて算出した段階的な輝度レベル値及び微分レベル値を表示するようにしても良い。また、コネクタ１６と接続するケーブルに中継ボックスを備え、中継ボックスに算出した段階的な輝度レベル値及び微分レベル値を表示するようにしても良い。また、撮像装置もラインスキャンカメラに限定されるものではない。さらに、撮像システムにおいては、撮像装置と画像処理装置とは、有線で接続しても良いし、無線で接続しても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  撮像装置
２  画像処理装置
３  モニタ
４  コンソール
５  ＰＬＣ
７  接続アダプタ
１０  ＦＰＧＡ
１１  本体部
１２  レンズモジュール
１３  絞り調整部
１４  フォーカス調整部
１５、７４  インジケータ
２１  コントローラ
【図２】
0005661498.tif 000002
【図３】
0005661498.tif 000003
【図６】
0005661498.tif 000004
【図７】
0005661498.tif 000005
【図８】
0005661498.tif 000006
【図９】
0005661498.tif 000007
【図１】
0005661498.tif 000008
【図４】
0005661498.tif 000009
【図５】
0005661498.tif 000010