(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に所定周期で空間的に強度が変化する照明部と、
前記照明部と被検査体とが前記一方向に沿って複数の異なる相対的な位置にある状態で、それぞれ、前記照明部から出射された光の前記被検査体での反射光を撮影した画像を得る撮像部と、
複数の前記相対的な位置のそれぞれにおける前記画像の輝度値と前記相対的な位置に応じて前記所定周期で変化する複素参照信号との乗算値の、複数の前記相対的な位置にわたる積分値に基づく複素画像を算出する複素画像算出部と、
を備えた、画像検査システム。
【請求項２】
前記複素画像は複素位相画像を含む、請求項１に記載の画像検査システム。
【請求項３】
前記複素画像は複素振幅画像を含む、請求項１または２に記載の画像検査システム。
【請求項４】
前記複素画像に基づいて被検査体の異常の有無を検査する検査部を備えた、請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の画像検査システム。
【請求項５】
前記照明部は、前記一方向に沿って間隔をあけて配置された複数の発光部を有し、
前記照明部では、前記発光部のそれぞれからの光が通過する光通過部と、前記発光部からの光を遮る遮光部とが、前記一方向に沿って一定の間隔で交互に設けられた、請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の画像検査システム。
【請求項６】
前記遮光部の少なくとも一部が、前記発光部を支持する支持部材によって構成された、請求項５に記載の画像検査システム。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の画像検査システムで用いられる前記複素画像算出部を有した電子機器。
【請求項８】
請求項４に記載の画像検査システムで用いられる前記複素画像算出部と前記検査部とを有した電子機器。
【請求項９】
一方向に所定周期で空間的に強度が変化する照明部と被検査体との相対的な位置を前記一方向に変化させるステップと、
前記照明部と前記被検査体とが複数の前記相対的な位置にある状態のそれぞれで前記照明部から出射された光の前記被検査体での反射光を撮像した画像を得るステップと、
コンピュータにより、複数の前記相対的な位置のそれぞれについて前記画像の輝度値と前記相対的な位置に応じて前記所定周期で変化する複素参照信号との乗算値の、複数の前記相対的な位置にわたる積分値に基づく複素画像を算出するステップと、
を備えた、画像検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検査システム、電子機器、および画像検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査体に光を照射し、当該被検査体の表面からの反射光を画像データとして撮像し、当該画像データの輝度変化等に基づいて被検査体の異常を検出する技術が、提案されている。
【０００３】
当該技術においては、被検査体に照射する光の強度を周期的に変化させ、撮像された画像データの輝度変化に基づいて異常を検出する技術が、提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の画像検査システムでは、例えば、より精度良くあるいはより高い確率で、異常を捉えやすくなれば、有意義である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の画像検査システムにあっては、一方向に所定周期で空間的に強度が変化する照明部と、上記照明部と上記被検査体とが上記一方向に沿って複数の異なる上記相対的な位置にある状態で、それぞれ、上記照明部から出射された光の上記被検査体での反射光を撮影した画像を得る撮像部と、複数の上記相対的な位置のそれぞれにおける上記画像の輝度値と上記相対的な位置に応じて上記所定周期で変化する複素参照信号との乗算値の、複数の上記相対的な位置にわたる積分値に基づく複素画像を算出する複素画像算出部と、を備える。
【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例示的かつ模式的な構成図である。
【図２】図２は、実施形態の画像検査システムが有する照明部の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。
【図３】図３は、実施形態の画像検査システムが有する照明部によって形成される所定方向に対する明領域と暗領域とを示す例示的かつ模式的な説明図である。
【図４】図４は、実施形態の画像検査システムの照明部の強度の周期的な分布と複素参照信号の波形とを示す例示的かつ模式的な説明図である。
【図５】図５は、実施形態の画像検査システムの照明部の図４とは異なる位置における強度の周期的な分布と複素参照信号の波形とを示す例示的かつ模式的な説明図である。
【図６】図６は、実施形態の画像検査システムの照明部の図４および図５とは異なる位置における強度の周期的な分布と複素参照信号の波形とを示す例示的かつ模式的な説明図である。
【図７】図７は、実施形態の画像検査システムの例示的かつ模式的な制御ブロック図である。
【図８】図８は、実施形態の画像検査システムによる画像検査の手順の例示的かつ模式的なフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態の画像検査システムによって得られた強度画像の一例である。
【図１０】図１０は、図９のX部の拡大図である。
【図１１】図１１は、実施形態の画像検査システムによって得られた複素位相画像の一例である。
【図１２】図１２は、図１１のXII部の拡大図である。
【図１３】図１３は、実施形態の画像検査システムによって得られた複素振幅画像の一例である。
【図１４】図１４は、図１３のXIV部の拡大図である。
【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とともに、基本的な構成や制御によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。
【０００９】
図１に示される検査システム１は、被検査体１０の被検査面１０ａを検査する。検査システム１は、被検査面１０ａを撮影した画像（データ）に対する演算処理により、被検査面１０ａにおける凹凸や汚れ等の異常の有無を判断する。なお、画像とは、画像データであり、格子状に離散化された二次元の各点（各座標、各画素）での輝度値等のデータ群である。また、被検査体１０は、検査物や、検査対象物等とも称され、被検査面１０ａは、検査面や、検査対象面等とも称され、検査システム１は、画像検査システムとも称されうる。また、被検査面１０ａは、例えば、鏡面や、光沢面、反射面等とも称されうる。
【００１０】
検査システム１は、被検査面１０ａを照らす照明部２と、被検査面１０ａを撮影する撮像部３と、を備える。撮像部３は、照明部２から出射され被検査面１０ａで反射された光を撮影する。撮像部３は、ディジタルカメラ（ディジタルスチルカメラ）であり、ディジタル画像、すなわち２次元の画素毎の輝度値（データ）を取得する。撮像部３は、ＣＭＯＳ（complementary  metal-oxide-semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（charge-coupled  device）イメージセンサ等の撮像素子を有する。
【００１１】
照明部２は、複数の発光部２１を有する。複数の発光部２１は、上下方向（略鉛直方向）に、互いに間隔をあけて配置されている。図２にも示すように、発光部２１は、それぞれ、扁平な直方体の箱状の支持部材２２に支持され、当該支持部材２２の一面（下面）を覆っている。発光部２１は、支持部材２２よりも下方へ光を出射する。発光部２１は、四角形状かつ板状に構成された面状の光源ユニットである。発光部２１は、例えば、マトリクス状に配列された複数の発光素子を有してもよいし、さらにそれら配列された複数の発光素子を覆うカバーを有してもよい。発光素子は、例えば、ＬＥＤ（light  emitting  diode）であってもよいし、カバーは、光を拡散しながら透過する板状の拡散部材であってもよい。また、発光部２１は、ＯＥＬＤ（organic  electro  luminescent  display）のシートであってもよい。なお、下面側の発光面２１ａにおいて位置による発光強度のばらつきが小さくなるよう、発光面２１ａには、光を拡散させつつ透過する拡散部材が設けられてもよい。
【００１２】
図３に示すように、照明部２には、光通過部２３と、遮光部２４とが設けられている。光通過部２３では、発光部２１のそれぞれから出射された光が通過する。光通過部２３は、一方向に間隔をあけて隣接した二つの発光部２１または支持部材２２の、間の空間である。光通過部２３は、隙間や、スリット、開口部等とも称されうる。
【００１３】
また、遮光部２４は、発光部２１から出射された光を遮る。本実施形態では、遮光部２４は、支持部材２２によって構成されている。図３において、発光部２１から、照明部２に対して図３の例では左下側に配置された被検査面１０ａに向けて出射された光は、遮光部２４として機能する支持部材２２によって遮られている。これにより、照明部２に対する図３の左下側に向けては、遮光部２４の左下側に位置されハッチングが付与された暗領域Ａｄと、光通過部２３の左下側に位置された明領域Ａｂとが、上下方向に沿って交互に出現する。また、本実施形態では、このような構成において、光通過部２３の上下方向に沿った幅Ｗｐと、遮光部２４の上下方向に沿った幅Ｗｓとが、略同じに設定され、これにより、明領域Ａｂの上下方向に沿った幅Ｗｂと暗領域Ａｄの上下方向に沿った幅Ｗｄとが略同じに設定されている。このような構成の照明部２により、強度の高い明領域Ａｂと強度の低い暗領域Ａｄとが上下方向に沿って交互に周期的に分布する空間が形成され、照明部２の光の強度が、上下方向に所定周期で空間的に変化する。なお、光通過部および遮光部は、上述された構成には限定されず、種々に構成されうる。
【００１４】
また、本実施形態では、検査システム１は、可変設定部４を備えている。可変設定部４は、被検査体１０と照明部２との相対的な位置を可変設定する。上述したように、照明部２が出射する光の強度は、上下方向に周期的に変化する。可変設定部４は、被検査体１０と照明部２との相対的な位置を、光の強度が周期的に変化する方向、すなわち本実施形態では上下方向に、可変設定する。可変設定部４は、各位置で、被検査体１０と照明部２とを静止した状態に維持し、撮像部３は、被検査体１０と照明部２とが相対的に静止されている状態で、被検査面１０ａを撮影する。
【００１５】
具体的に、図１に示される可変設定部４は、レール４１と、スライダ４２と、駆動部４３と、を有している。レール４１は上下方向に延びている。スライダ４２は、上下方向に移動可能にレール４１に支持されている。駆動部４３は、スライダ４２の上下方向の位置を変化させる。駆動部４３は、例えば、ボールネジ機構であり、モータ４４と、ねじシャフト４５と、ナット４６とを有している。モータ４４のロータやシャフト等（不図示）が回転すると、ねじシャフト４５が回転し、ねじシャフト４５が挿入されたナット４６が上下方向に沿って移動する。モータ４４は、非通電状態あるいは制御された通電状態によって、ロータやシャフト等の回転位置を保持できるよう構成されている。なお、可変設定部４および駆動部４３の構成は、上述された構成には限定されず、種々に構成されうる。例えば、可変設定部４は、手動であってもよい。すなわち、検査システム１は、作業者が可変設定部４の手動調整によって照明部２の位置を変更可能な構成を有してもよい。
【００１６】
検査システム１は、被検査面１０ａと照明部２との複数の異なる相対的な位置のそれぞれで撮像部３が撮影した画像データから、複素画像を算出する。本実施形態では、一例として、検査システム１がＰＣ５を備え、ＰＣ５が複素画像の算出ならびに複素画像に基づく検査を実行する。なお、被検査面１０ａの異なる位置の検査がより容易に行えるように、被検査体１０を移動させる移動機構１０ｂが設けられてもよい。図１の例では、移動機構１０ｂは、例えば、被検査体１０および被検査面１０ａを回転中心Ａｘ回りに回転させる回転機構である。移動機構１０ｂは、具体的には、モータやギヤ等を有しうる。被検査面１０ａの検査は、移動機構１０ｂが被検査面１０ａおよび被検査体１０を動かしていない状態で、行われる。
【００１７】
ここで、被検査面１０ａと照明部２との複数の異なる相対位置で撮影された画像データに基づく複素画像データの算出について説明する。本実施形態では、撮像部３および被検査面１０ａを固定し、可変設定部４を用いて照明部２を動かすことにより、被検査面１０ａと照明部２との相対的な位置が異なる状態が得られている。よって、以下では、簡単のため、被検査面１０ａと照明部２との相対的な位置が異なることを、単に、照明部２の位置が異なると表現する。なお、被検査面１０ａと照明部２との相対的な位置が異なる状態は、不図示の可変設定部が被検査面１０ａの位置を変更することによっても得られるし、不図示の可変設定部が被検査面１０ａおよび照明部２の双方の位置を可変設定することによっても得られる。また、被検査面１０ａの位置を可変設定する場合にあっては、撮像部３と被検査面１０ａとの相対的な位置が変わらないよう、撮像部３の位置も可変設定されうる。
【００１８】
上述したように、本実施形態では、照明部２の光の強度は、上下方向に、空間的な所定周期で、変化している。このように空間的に光の周期的な強度変化が与えられた環境において、本実施形態では、照明部２の位置ｘを、空間的な光の強度の１周期分の距離Ｘ（＝Ｗｂ＋Ｗｄ）にわたって段階的に複数回（ｋ回）変化させ、各位置で撮像部３による撮影が実行される。
【００１９】
座標（ｍ，ｎ）の各画素における強度Ｉ（ｍ，ｎ）は、以下の式（１）で定義される。
【数１】
0006590633.tif 000002
ここに、「ｍ」および「ｎ」は、それぞれ、２次元の画像中にマトリクス状に配置された画素の位置座標を示すパラメータであり、Ａ＋Ｂｃｏｓ（ωｘ＋φ）は、位置ｘにおける各画素の輝度値（関数）である。ここに、φは、位相の遅れである。
【００２０】
また、各画素における複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）は、以下の式（２）で定義される。
【数２】
0006590633.tif 000003
ここに、「ｊ」は、虚数であり、「ｅ−ｊωｘ」は、複素参照信号（複素指数関数）であり、「ωｘ」は、複素参照信号の位相であり、「ω」は、複素参照信号の角速度、αは、任意に設定される分割数であり、Ｔは、分割数αに応じて定まる増分である。なお、Ｔは、露光時間に比例する。オイラーの公式により、複素参照信号の実部はｃｏｓωｘ、虚部は−ｓｉｎωｘである。複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）は、各画素の輝度値（Ａ＋Ｂｃｏｓ（ωｘ＋φ））と複素参照信号ｅ−ｊωｘとの乗算値の、複素参照信号の一周期分の積分値に相当し、輝度値（Ａ＋Ｂｃｏｓ（ωｘ＋φ））の複素直交復調信号や、複素直交検波信号等とも称されうる。図４〜６に示すように、複素参照信号の位相ωｘは、照明部２の強度が空間的に変化する方向、すなわち本実施形態では上下方向に、変化するよう設定されるとともに、照明部２について固定される。例えば、図４〜６に示されるような、強度が上下方向に所定周期で変化する模式的な照明部２の場合において、照明部２のうち被検査面１０ａでの反射を介して撮像部３で撮像されている部分の位置（撮像位置）をｘとすると、図４に示す位置ｘ＝０のとき位相ωｘ＝０、図５に示す位置ｘ＝Ｘ／２のとき位相ωｘ＝π、図６に示す位置ｘ＝Ｘのとき位相ωｘ＝２πとなる。図４〜６に破線の矢印で示されるように、位置ｘは、照明部２の図４の状態、すなわち初期状態からの移動量と言うこともできる。
【００２１】
式（２）において、各画素における複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）の実部Ｆｒ（ｍ，ｎ）は、式（３）となり、虚部Ｆｉ（ｍ，ｎ）は、式（４）となる。
【数３】
0006590633.tif 000004
【数４】
0006590633.tif 000005
各画素における複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）の振幅Ｓ（ｍ，ｎ）は、式（５）と定義され、位相Ｐ（ｍ，ｎ）は、式（６）と定義される。なお、振幅Ｓ（ｍ，ｎ）は、複素振幅画像とも称され、位相Ｐ（ｍ，ｎ）は、複素位相画像とも称されうる。
【数５】
0006590633.tif 000006
【数６】
0006590633.tif 000007
【００２２】
ここで、仮に、照明部２の各位置ｘにおける各画素の輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）が、簡素化された次の式（７）のような関数で表される場合について考察する。
【数７】
0006590633.tif 000008
この場合、式（２），（３）から、以下の式（８），（９）が得られる。
【数８】
0006590633.tif 000009
【数９】
0006590633.tif 000010
よって、式（５），（６）から、以下の式（１０），（１１）が得られる。
【数１０】
0006590633.tif 000011
【数１１】
0006590633.tif 000012
これらの式（１０），（１１）より、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）の位相Ｐ（ｍ，ｎ）が、輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）の位相ωｘの遅れφに、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）の振幅Ｓ（ｍ，ｎ）が輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）の振幅Ｂに、それぞれ対応していることが、理解できよう。すなわち、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）を算出し、さらにそれらの位相Ｐ（ｍ，ｎ）、振幅Ｓ（ｍ，ｎ）を得ることにより、座標（ｍ，ｎ）の各画素における輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）の性質、すなわち、被検査面１０ａ中の各位置における光の反射の性質（状態）を把握することができる。なお、積分値は、分割数α個の値の積算値に基づいて得られる。 
【００２３】
位相Ｐ（ｍ，ｎ）は、被検査面１０ａの座標（ｍ，ｎ）に対応する位置での法線方向に応じて変化する。よって、位相Ｐ（ｍ，ｎ）を、正常な形状における位相Ｐ（ｍ，ｎ）のリファレンスデータと比較したり、周囲の画素の位相と比較したりすることにより、被検査面１０ａの当該座標（ｍ，ｎ）に対応する位置での法線方向の異常、例えば、傾斜角度の異常や凹凸の異常等を、把握することができる。
【００２４】
また、振幅Ｓ（ｍ，ｎ）は、被検査面１０ａの座標（ｍ，ｎ）に対応する位置で反射光が拡散される場合に小さくなる。よって、振幅Ｓ（ｍ，ｎ）を、正常な形状における振幅Ｓ（ｍ，ｎ）のリファレンスデータと比較したり、周囲の画素の振幅と比較したりすることにより、被検査面１０ａの当該座標（ｍ，ｎ）に対応する位置での表面性状の異常、例えば、粗さの異常や汚れの付着等を、把握することができる。
【００２５】
また、強度Ｉ（ｍ，ｎ）は、被検査面１０ａの座標（ｍ，ｎ）に対応する位置で局所的に何らかの異常が生じた場合に小さくなる。よって、周囲の画素の強度と比較することにより、被検査面１０ａの当該座標（ｍ，ｎ）に対応する位置での異常を、把握することができる。なお、強度Ｉ（ｍ，ｎ）は、被検査面１０ａの全体的あるいは平均的な特徴に応じても変化する。よって、強度Ｉ（ｍ，ｎ）が適宜な値となるよう、照明部２の照度や、撮像部３における絞り、露光時間（シャッタースピード）、等の撮影条件等が設定されうる。なお、複数の位置ｘで、撮像部３による撮影条件は同一に設定される。
【００２６】
検査システム１における検査は、図７に例示されるようなＰＣ５によって制御されうる。ＰＣ５は、電子機器の一例である。ＰＣ５は、制御部５１や、記憶部５２等を有する。制御部５１は、例えばＣＰＵ（central  processing  unit）や、コントローラ等として構成されうる。記憶部５２は、ＲＡＭ（random  access  memory）や、ＲＯＭ（read  only  memory）、ＨＤＤ（hard  disk  drive）、ＳＳＤ（solid  state  drive）等として構成されうる。すなわち、記憶部５２には、ＨＤＤやＳＳＤ等の、不揮発性の書き換え可能な記憶デバイスが含まれうる。
【００２７】
制御部５１は、撮影画像取得部５１ｃを有する。撮影画像取得部５１ｃは、各位置ｘにおいて撮像部３で取得された輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）を取得し、記憶部５２に記憶する。
【００２８】
制御部５１は、強度算出部５１ｄ、複素復調演算部５１ｅ、位相算出部５１ｆ、および振幅算出部５１ｇを有する。強度算出部５１ｄは、記憶部５２に記憶された複数の位置ｘにおける輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）から強度Ｉ（ｍ，ｎ）を算出する。また、複素復調演算部５１ｅは、記憶部５２に記憶された複数の位置ｘにおける輝度値Ｌ（ｍ，ｎ，ｘ）および位置ｘに対応した複素参照信号に基づいて、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）を算出する。複素参照信号は、記憶部５２に記憶されているか、あるいは記憶部５２に記憶されたデータに基づいて算出されうる。位相算出部５１ｆは、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）から位相Ｐ（ｍ，ｎ）を算出し、振幅算出部５１ｇは、複素画像Ｆ（ｍ，ｎ）から振幅Ｓ（ｍ，ｎ）を算出する。なお、複素復調演算部５１ｅ、位相算出部５１ｆ、および振幅算出部５１ｇは、複素画像算出部の一例である。
【００２９】
制御部５１は、異常判断部５１ｈを有する。異常判断部５１ｈは、強度Ｉ（ｍ，ｎ）、位相Ｐ（ｍ，ｎ）、および振幅Ｓ（ｍ，ｎ）のうち少なくとも一つに基づいて、被検査面１０ａにおける異常の有無を判断する。異常判断部５１ｈは、フィルタリングや、穴埋め、二値化、グルーピング、ラベリング、膨張処理等の公知の画像処理手法に基づいて、所定の条件を満たす互いに隣接した複数の画素の集合を、異常領域と判断することができる。異常判断は、例えば、周囲の画素の輝度値との比較や、参照データとの比較等に基づいて実行されうる。なお、異常判断部５１ｈは、検査部の一例である。
【００３０】
制御部５１は、出力制御部５１ｉを有する。出力制御部５１ｉは、異常判断部５１ｈによる異常の判断の結果を示す画像を出力するよう、画像出力部５３を制御することができる。画像出力部５３は、例えば、ＬＣＤ（liquid  crystal  display）等の表示装置である。
【００３１】
また、制御部５１は、撮像制御部５１ａや、駆動制御部５１ｂ等を有してもよい。撮像制御部５１ａは、撮像部３による撮影を制御する。駆動制御部５１ｂは、照明部２の位置ｘが所定の位置となるよう、駆動部４３を制御する。なお、検査システム１における演算処理や、各部の制御は、ＰＣ５以外の電子機器によって制御されてもよい。また、制御部５１の単独、あるいは制御部５１および記憶部５２は、ＥＣＵ（electronic  control  unit）や、ボード、ユニット、デバイス等として構成されうる。このような場合、制御部５１は、電子機器の一例である。
【００３２】
また、制御部５１による上述した演算処理や制御は、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し、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、制御部５１は、ＲＯＭや、ＨＤＤ、ＳＳＤ等に記憶されたプログラムを読み出して実行する。この場合、プログラムには、制御部５１に含まれる各部に対応するモジュールが含まれうる。制御部５１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、制御部５１には、ＦＰＧＡ（field  programmable  gate  array）やＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit）等が含まれうる。
【００３３】
検査システム１による検査は、図８に示されるような手順で実行される。まず、駆動制御部５１ｂは、照明部２と被検査面１０ａとが所定の相対位置となるよう、駆動部４３を制御する（Ｓ１）。次に、撮像制御部５１ａは、撮影を行うよう撮像部３を制御する（Ｓ２）。次に、撮影画像取得部５１ｃは、撮像部３から撮像によって得られた画像データを取得し、記憶部５２に格納する（Ｓ３）。Ｓ１〜Ｓ３は、複数の異なる相対位置での画像データ、例えば、少なくとも強度変化の一周期分の画像データが格納されるまで、継続される（Ｓ４）。すなわち、Ｓ４でＮｏの場合、Ｓ１に戻る。複数の異なる相対位置は、例えば、１周期分の相対位置の範囲を１２分割された位置毎に設定されうるが、これには限定されない。なお、複数の異なる相対位置が１周期分を１２分割された位置である場合、上下方向の一方への相対位置のステップ的な変化に応じて、相対位置に対応する複素参照信号の位相は、π／６ずつ変化することになる。
【００３４】
複数の異なる相対位置についてＳ１〜Ｓ３が終了したら（Ｓ４でＹｅｓ）、強度算出部５１ｄは、記憶部５２に格納されている複数位置での画像データ（輝度値）から強度画像を算出する（Ｓ５）。また、複素復調演算部５１ｅは、記憶部５２に格納されている複数位置での画像データ（輝度値）、および各画像データの位置に対応した複素参照信号から、複素画像を算出する（Ｓ６）。次いで、位相算出部５１ｆは、複素画像から複素位相画像を算出し（Ｓ７）、振幅算出部５１ｇは、複素画像から複素振幅画像を算出する（Ｓ８）。次いで、異常判断部５１ｈは、強度画像（強度）、複素位相画像（位相）、および複素振幅画像（振幅）のうち少なくとも一つについて異常判断を実行する（Ｓ９）。出力制御部５１ｉは、Ｓ９で得られた検査結果が表示されるよう、画像出力部５３を制御する（Ｓ１０）。なお、Ｓ３では、画像データに複素参照信号を乗算した実部および虚部のデータが、記憶部５２に格納され、Ｓ６では、記憶部５２に格納された実部および虚部のデータに基づくそれぞれの積分値（積算値）が算出されてもよい。
【００３５】
図９には、被検査体１０のサンプルの被検査面１０ａの強度画像の一例が示され、図１０には、図９の一部が拡大された図が示されている。また、図１１には、被検査体１０のサンプルの被検査面１０ａの位相画像の一例が示され、図１２には、図１１の一部が拡大された図が示されている。また、図１３には、被検査体１０のサンプルの被検査面１０ａの振幅画像の一例が示され、図１４には、図１３の一部が拡大された図が示されている。通常のデジタルスチルカメラで撮影された画像は、図９，１０に示された画像と等価である。図１１，１２の位相画像、および図１３，１４の振幅画像には、図９，１０の強度画像では捉えにくい特徴が出現していることが理解できよう。図１１，１２のような位相画像では、比較的傾斜の緩やかな凹凸形状が捉えやすくなり、図１３，１４のような振幅画像では、比較的傾斜の急な凹凸形状が捉えやすくなる。
【００３６】
以上、説明したように、本実施形態では、複素復調演算部５１ｅ（複素画像算出部）は、複素画像を算出する。複素画像は、撮像部３によって撮影された画像の輝度値と、相対的な位置ｘに応じて所定周期で変化する複素参照信号と、の乗算値の、相対的な位置ｘの所定範囲にわたる積分値、例えば、所定範囲中の複数の相対的な位置ｘにおける積算値である。よって、本実施形態によれば、例えば、複素位相画像や、複素振幅画像等の複素画像に基づいて検査を行うことができるため、複素画像を用いない通常の画像検査では捉えにくい特徴に基づいて検査を行うことができる。したがって、本実施形態によれば、例えば、より精度良くあるいはより高い確率で、異常を捉えやすくなる。また、各位置ｘのそれぞれで、十分な光量による撮影を実行することができるため、光量不足によって検査精度が低下するのが抑制されやすい。
【００３７】
また、本実施形態では、照明部２は、一方向に間隔をあけて配置された複数の発光部２１を有する。また、発光部２１のそれぞれからの光が通過する光通過部２３と、発光部２１からの光を遮る遮光部２４とが、一方向に沿って一定の間隔で交互に設けられている。また、遮光部２４の少なくとも一部が、発光部２１を支持する支持部材２２によって構成されている。よって、本実施形態によれば、例えば、照明部２が比較的簡素に構成されうる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、照明部２の強度が変化する方向、および照明部２と被検査面１０ａとの相対的な位置ｘの移動する方向は、上下方向に設定されたが、当該方向は上下方向には限定されず、例えば、水平方向や、横方向、斜め方向など、種々の方向に設定されてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、制御部５１は、撮像部３とは別に設けられたが、制御部５１は、撮像部３とは別に設けられる必要は無く、制御部５１の少なくとも一部が撮像部３と一体に設けられたカメラとして構成されてもよい。
【００４０】
以上、本発明の実施形態および変形例を例示したが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態および変形例は、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。これら実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、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。
【符号の説明】
【００４１】
１…検査システム（画像検査システム）、２…照明部、３…撮像部、４…可変設定部、５…ＰＣ（電子機器）、１０…被検査体、２１…発光部、２２…支持部材、２３…光通過部、２４…遮光部、５１…制御部（電子機器）、５１ｅ…複素復調演算部（複素画像算出部）、５１ｈ…異常判断部（検査部）、５２…記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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