(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、
予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、
検査対象物を撮像することにより前記検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得された検査画像データに基づいて前記検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出されたエッジに基づいて、前記検査画像から前記選択された種類の１または複数の図形要素を抽出する要素抽出手段と、
前記検査画像および前記抽出された１または複数の図形要素を表示する表示手段と、
前記要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、取得された実寸法値および前記設定手段により設定された基準寸法値に基づいて、前記要素抽出手段により抽出された１または複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、
決定された対象要素の実寸法値が前記基準寸法値に対する前記公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備え、
前記設定手段は、前記表示手段により表示された１または複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素の実寸法値を前記基準寸法値として設定する、画像検査装置。
【請求項２】
検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、
予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、
検査対象物を撮像することにより前記検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得された検査画像データに基づいて前記検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出されたエッジに基づいて、前記検査画像から前記選択された種類の複数の図形要素を抽出可能な要素抽出手段と、
前記要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、前記要素抽出手段により抽出された複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、
決定された対象要素の実寸法値が前記基準寸法値に対する前記公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備え、
前記設定手段は、前記対象要素の決定条件を定めるためのモードの選択を受け付け、
前記モードは、前記図形要素の複数種類の各々に複数対応付けられ、
各種類に対応する複数のモードは、前記取得された実寸法値および前記設定手段により設定された基準寸法値に基づく決定条件を定める第１のモードと、前記抽出された複数の図形要素の寸法、位置または明るさの相対的な関係に基づきかつ前記設定手段より設定された基準寸法値に基づかない決定条件を定める第２のモードとを含み、
前記要素決定手段は、前記抽出された複数の図形要素のうち、選択されたモードにより定められた決定条件を満たす図形要素を前記対象要素として決定する、画像検査装置。
【請求項３】
前記図形要素の種類として円が選択され、かつ基準寸法値として円の直径が設定された場合、
前記複数の図形要素の相対関係は、前記複数の図形要素の直径の大きさの関係を含み、
前記要素抽出手段は、前記図形要素として複数の円を抽出可能であり、
前記要素決定手段は、抽出された各円の直径を実寸法値として取得し、
前記設定手段は、円に対応付けられた前記第１および第２のモードのうち一のモードを選択可能であり、
前記第２のモードは、
前記抽出された複数の図形要素のうち、最も小さい実寸法値を有する図形要素を前記対象要素として決定する決定条件を定めるモードと、
前記抽出された複数の図形要素のうち、最も大きい実寸法値を有する図形要素を前記対象要素として決定する決定条件を定めるモードとを含む、請求項２記載の画像検査装置。
【請求項４】
前記図形要素の種類として平行線が選択され、かつ基準寸法値として平行線間の距離が設定された場合、
前記複数の図形要素の相対関係は、前記複数の図形要素の絶対位置または相対位置の関係を含み、
前記要素抽出手段は、前記図形要素として複数の平行線を抽出可能であり、
前記要素決定手段は、抽出された各平行線間の距離を実寸法値として取得し、
前記設定手段は、平行線に対応付けられた前記第１および第２のモードのうち一のモードを選択可能であり、
前記第２のモードは、前記抽出された複数の図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて前記対象要素を決定する決定条件を定めるモードを含む、請求項２または３記載の画像検査装置。
【請求項５】
検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、
予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、
検査対象物を撮像することにより前記検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、
取得された検査画像データに基づいて前記検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出されたエッジに基づいて、前記検査画像から前記選択された種類の複数の図形要素を抽出可能な要素抽出手段と、
前記要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、前記抽出された各図形要素の実寸法値と前記基準寸法値との比較結果、ならびに前記抽出された各図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて、前記要素抽出手段により抽出された複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、
決定された対象要素の実寸法値が前記基準寸法値に対する前記公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備える、画像検査装置。
【請求項６】
前記設定手段は、エッジにおける明るさの強弱の変化方向を表すエッジ方向のうち基準エッジ方向の設定をさらに受け付け、
前記要素決定手段は、設定された基準エッジ方向に基づいて、前記複数の図形要素から対象要素を決定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像検査装置。
【請求項７】
前記設定手段は、前記抽出された複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素におけるエッジ方向を前記基準エッジ方向として設定する、請求項６記載の画像検査装置。
【請求項８】
前記設定手段により選択された種類の図形要素、設定された基準寸法値、設定された公差範囲、および設定された基準エッジ方向の複数の組み合わせを記憶可能な記憶手段をさらに備える、請求項６または７記載の画像検査装置。
【請求項９】
前記設定手段により選択された種類の図形要素に対応付けられた複数のモードを表示するモード表示手段をさらに備える、請求項６記載の画像検査装置。
【請求項１０】
前記要素決定手段は、
抽出された複数の図形要素のうち、前記基準寸法値と最も近い実寸法値を有する図形要素を前記対象要素として決定する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを用いて検査対象物の検査を行う画像検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検査対象物を撮像し、得られた画像データを用いて検査対象物の検査を行う画像検査装置がある（例えば特許文献１参照）。例えば、画像データにおいて明るさ（輝度）の変化が大きい箇所が検査対象物のエッジとして検出される。検出されたエッジの位置に基づいて、検査対象物の所定箇所の寸法が算出される。算出された寸法が公差範囲内にあるか否かが判定されることにより、検査対象物の良否が判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２０５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検出されたエッジのうち、検査の対象となる部分を特定するために、例えば、画像上における該当の位置が予め設定される。設定された位置に一致するまたは最も近いエッジの部分の寸法が算出され、上記の判定が行われる。しかしながら、撮像時における検査対象物の位置ずれ、または種々の外乱によるエッジの誤検出等が生じると、誤った部分の寸法が算出されることがある。そのため、検査対象物の良否判定を適切に行うことができない。
【０００５】
本発明の目的は、検査対象となる部分を容易にかつ精度良く特定することが可能な画像検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）第１の発明に係る画像検査装置は、検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、検査対象物を撮像することにより検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、取得された検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、検出されたエッジに基づいて、検査画像から選択された種類の１または複数の図形要素を抽出する要素抽出手段と、検査画像および抽出された１または複数の図形要素を表示する表示手段と、要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、取得された実寸法値および設定手段により設定された基準寸法値に基づいて、要素抽出手段により抽出された１または複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、決定された対象要素の実寸法値が基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備え、設定手段は、表示手段により表示された１または複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素の実寸法値を基準寸法値として設定する。
【０００７】
この画像検査装置においては、いずれかの種類の図形要素が選択され、かつ選択された種類の図形要素の基準寸法値および公差範囲が設定される。検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジが検出され、取得されたエッジに基づいて、選択された種類の１または複数の図形要素が検査画像から抽出される。抽出された各図形要素の実寸法値および設定された基準寸法値に基づいて、検査対象とすべき図形要素が対象要素として決定される。
【０００８】
このように、選択された種類の図形要素および設定された基準寸法値に基づいて対象要素が決定されるので、撮像時における検査対象物の位置ずれ、またはエッジの誤検出等が生じても、検査画像において検査対象となる部分を容易にかつ精度良く特定することができる。したがって、検査対象物の良否判定を適切に行うことができる。
この場合、ユーザは、表示された検査画像および図形要素を見ながら一の図形要素を選択することにより、基準寸法値を容易に設定することができる。
【０００９】
（２）第２の発明に係る画像検査装置は、検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、検査対象物を撮像することにより検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、取得された検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、検出されたエッジに基づいて、検査画像から選択された種類の複数の図形要素を抽出可能な要素抽出手段と、要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、要素抽出手段により抽出された複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、決定された対象要素の実寸法値が基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備え、設定手段は、対象要素の決定条件を定めるためのモードの選択を受け付け、モードは、図形要素の複数種類の各々に複数対応付けられ、各種類に対応する複数のモードは、取得された実寸法値および設定手段により設定された基準寸法値に基づく決定条件を定める第１のモードと、抽出された複数の図形要素の寸法、位置または明るさの相対的な関係に基づきかつ設定手段より設定された基準寸法値に基づかない決定条件を定める第２のモードとを含み、要素決定手段は、抽出された複数の図形要素のうち、選択されたモードにより定められた決定条件を満たす図形要素を対象要素として決定する。
この場合、ユーザは、検査対象に応じて対象要素の決定条件を選択することができる。それにより、種々の検査対象に対して精度良く検査を行うことができる。
（３）図形要素の種類として円が選択され、かつ基準寸法値として円の直径が設定された場合、複数の図形要素の相対関係は、複数の図形要素の直径の大きさの関係を含み、要素抽出手段は、図形要素として複数の円を抽出可能であり、要素決定手段は、抽出された各円の直径を実寸法値として取得し、設定手段は、円に対応付けられた第１および第２のモードのうち一のモードを選択可能であり、第２のモードは、抽出された複数の図形要素のうち、最も小さい実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定する決定条件を定めるモードと、抽出された複数の図形要素のうち、最も大きい実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定する決定条件を定めるモードとを含んでもよい。
（４）図形要素の種類として平行線が選択され、かつ基準寸法値として平行線間の距離が設定された場合、複数の図形要素の相対関係は、複数の図形要素の絶対位置または相対位置の関係を含み、要素抽出手段は、図形要素として１または複数の平行線を抽出可能であり、要素決定手段は、抽出された各平行線間の距離を実寸法値として取得し、設定手段は、平行線に対応付けられた第１および第２のモードのうち一のモードを選択可能であり、第２のモードは、抽出された複数の図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて対象要素を決定する決定条件を定めるモードを含んでもよい。
（５）第３の発明に係る画像検査装置は、検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、検査対象物を撮像することにより検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、取得された検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、検出されたエッジに基づいて、検査画像から選択された種類の複数の図形要素を抽出可能な要素抽出手段と、要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、抽出された各図形要素の実寸法値と基準寸法値との比較結果、ならびに抽出された各図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて、要素抽出手段により抽出された複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、決定された対象要素の実寸法値が基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備える。
【００１０】
（６）設定手段は、エッジにおける明るさの強弱の変化方向を表すエッジ方向のうち基準エッジ方向の設定をさらに受け付け、要素決定手段は、設定された基準エッジ方向に基づいて、抽出された複数の図形要素から対象要素を決定してもよい。この場合、基準エッジ方向に基づいてより精度良く対象要素を決定することができる。
【００１１】
（７）設定手段は、抽出された複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素におけるエッジ方向を基準エッジ方向として設定してもよい。この場合、ユーザは、一の図形要素を選択することによって基準エッジ方向を容易に設定することができる。
【００１２】
（８）画像検査装置は、設定手段により選択された種類の図形要素、設定された基準寸法値、設定された公差範囲、および設定された基準エッジ方向の複数の組み合わせを記憶可能な記憶手段をさらに備えてもよい。この場合、記憶された複数の組み合わせを選択的に用いることにより、種々の検査対象に対して容易にかつ精度良く検査を行うことができる。
【００１４】
（９）画像検査装置は、設定手段により選択された種類の図形要素に対応付けられた複数のモードを表示するモード表示手段をさらに備え、設定手段は、表示された複数のモードのうちの一のモードの選択を受け付けてもよい。この場合、ユーザは、複数のモードのうち一のモードを容易に選択することができる。
【００１９】
（１０）要素決定手段は、抽出された複数の図形要素のうち、基準寸法値と最も近い実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定してもよい。この場合、基準寸法値に基づいて、対象要素を容易にかつ精度良く決定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、検査対象となる部分を容易にかつ精度良く特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係る画像検査装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図２】検査画像データにより表される検査画像の一例を示す図である。
【図３】検査対象物の検査例について説明するための図である。
【図４】検査対象物の検査例について説明するための図である。
【図５】検査対象物の検査例について説明するための図である。
【図６】対象要素を決定するための他の条件の例について説明するための図である。
【図７】対象要素を決定するための他の条件の例について説明するための図である。
【図８】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図９】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１０】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１１】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１２】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１３】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１４】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図１５】検査画像の一例を示す図である。
【図１６】検査画像を用いた検査対象物の検査例について説明するための図である。
【図１７】検査画像を用いた検査対象物の検査例について説明するための図である。
【図１８】検査対象物の位置ずれと抽出される画像要素との関係を示す図である。
【図１９】対象要素を決定するための他の条件について説明するための図である。
【図２０】ウインドウ内におけるエッジの検出例について説明するための図である。
【図２１】エッジ強度の補正例について説明するための図である。
【図２２】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２３】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２４】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２５】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２６】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２７】表示操作部の操作例について説明するための図である。
【図２８】画像検査装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図２９】各機能部の動作を示すフローチャートである。
【図３０】各機能部の動作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】
【００２２】
本発明の実施の形態に係る画像検査装置について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（１）画像検査装置の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る画像検査装置のハードウエア構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像検査装置１００は、コネクタ部１１、電源基板１２、撮像部１３、メイン制御部１４および表示操作部１５を含む。
【００２４】
外部電源からの電力は、コネクタ部１１を通して電源基板１２に供給される。電源基板１２は、供給される電力を撮像部１３、メイン制御部１４および表示操作部１５に与える。
【００２５】
撮像部１３は、撮像素子１３１および照明部１３２を含み、検査対象物Ｓを撮像する。撮像素子１３１は、例えばＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサまたはＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサである。照明部１３２は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を含む。照明部１３２の代わりに、外部照明が用いられてもよい。撮像時には、照明部１３２により検査対象物Ｓに光が照射され、その反射光が撮像素子１３１に入射する。これにより、検査対象物Ｓの画像データ（以下、検査画像データと呼ぶ。）が取得される。
【００２６】
メイン制御部１４は、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）１４１、ＤＳＰ（digital signal processor）１４２およびメモリ１４３を含む。ＦＰＧＡ１４１は、撮像素子１３１および照明部１３２の制御および検査画像データに対する種々の処理を行う。ＤＳＰ１４２は、検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジを検出する。例えば、検査画像データにおいて明るさ（輝度）の変化が大きい箇所がエッジとして検出される。また、色の変化が大きい等の他の条件に基づいてエッジが検出されてもよい。ＦＰＧＡ１４１およびＤＳＰ１４２の代わりに、ＣＰＵ（中央演算処理装置）が用いられてもよい。メモリ１４３には、各種の設定値等が記憶されるとともに制御プログラムが記憶される。
【００２７】
表示操作部１５は、例えばタッチパネルディスプレイからなる。メイン制御部１４は、撮像部１３により取得される検査画像データを表示操作部１５に与える。表示操作部１５は、メイン制御部１４からの検査画像データに基づいて、検査対象物Ｓの画像（以下、検査画像と呼ぶ。）を表示する。また、ユーザは、表示操作部１５を操作することにより、検査対象物Ｓの検査に関する各種設定を行うことができる。表示操作部１５の代わりに、例えば液晶ディスプレイからなる表示部、ならびに例えばキーボードおよびマウスからなる操作部が別個に設けられてもよい。
【００２８】
（２）基準情報の設定
検査対象物Ｓの検査が行われる前に、基準情報が設定される。基準情報は、図形要素の種類、基準寸法値および公差範囲を含む。図形要素とは、例えば、円、多角形、直線または平行線等の幾何学形状である。予め用意された複数の種類の図形要素のうちいずれかの種類の図形要素が選択される。
【００２９】
基準寸法値は、選択された種類の図形要素に関する寸法値である。図形要素の種類として円が選択された場合、基準寸法値は、例えば円の直径である。図形要素の種類として平行線が選択された場合、基準寸法値は、例えば平行線間の距離（幅）である。公差範囲は、基準寸法値に対して許容される数値範囲である。後述のように、選択された図形要素の種類、および設定された基準寸法値および公差範囲を用いて、検査対象物Ｓの検査が行われる。
【００３０】
（３）第１の検査例
（３−１）検査の概要
検査対象物Ｓの第１の検査例について説明する。図２は、検査画像データにより表される検査画像の一例を示す図である。図３〜図５は、図２の検査画像を用いた検査対象物Ｓの検査例について説明するための図である。本例では、図形要素の種類として円が選択され、基準寸法値として直径が設定される。
【００３１】
図２の検査画像ＩＭは、検査対象物Ｓを含む。検査画像ＩＭにおける明るさの変化に基づいて、図３に示すように、検査対象物Ｓのエッジが検出される。図４に示すように、検出されたエッジに基づいて、検査画像ＩＭから、選択された種類の１または複数の図形要素が抽出される。以下、このようにして検査画像ＩＭから抽出される図形要素を画像要素と呼ぶ。本例では、検査画像ＩＭから複数の円ＣＬ１〜ＣＬ９が画像要素として抽出される。例えば、検出されたエッジの各部と、異なる直径を有する複数の円との一致度が算出され、算出された一致度が一定の値以上となる部分が円として抽出される。
【００３２】
抽出された１または複数の画像要素のうち、検査対象とすべき画像要素が対象要素として決定される。この場合、各画像要素の実寸法値（直径）が取得され、取得された実寸法値および設定された基準寸法値に基づいて、対象要素が決定される。例えば、基準寸法値と最も近い実寸法値を有する画像要素が対象要素として決定される。図５の例では、円ＣＬ３が対象要素に決定される。
【００３３】
決定された対象要素の実寸法値が、基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かが判定され、その判定結果に基づいて検査対象物Ｓの良否が判定される。本例では、円ＣＬ３の直径ＤＡ（図５）が、基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かが判定される。実寸法値が公差範囲内にある場合、検査対象物Ｓが良品であると判定される。実寸法値が公差範囲内にない場合、検査対象物Ｓが不良品であると判定される。なお、同様の検査が検査対象物Ｓの複数の箇所について行われ、それら複数の箇所の検査結果に基づいて、検査対象物Ｓの良否が判定されてもよい。
【００３４】
基準寸法値は、ユーザが直接的に入力することにより設定されてもよく、検査画像を用いて設定されてもよい。検査画像を用いて基準寸法値が設定される場合、例えば、高い寸法精度を有する検査対象物Ｓが撮像されることにより検査画像データが取得される。取得された検査画像データに基づく検査画像から図４の例と同様に１または複数の画像要素が抽出される。抽出された１または複数の画像要素から一の画像要素が選択される。選択された画像要素の直径が基準寸法値に設定される。以下、基準寸法値および他の基準情報を設定するために用いられる検査対象物Ｓの画像を設定用画像と呼び、その設定用画像を表す画像データを設定用画像データと呼ぶ。また、選択される一の画像要素を設定用画像要素と呼ぶ。設定用画像データとして、検査対象物ＳのＣＡＤ（コンピュータ支援デザイン）データが用いられてもよい。
【００３５】
基準情報として、エッジにおける明るさの強弱変化の方向（以下、エッジ方向と呼ぶ。）のうち、特定の方向が基準エッジ方向として設定されてもよい。例えば、円の内側から外側に向かって明るさが強くなる場合、エッジ方向は「暗→明」と表され、円の内側から外側に向かって明るさが弱くなる場合、エッジ方向は「明→暗」と表される。この場合、設定された基準エッジ方向に基づいて、抽出された１または複数の画像要素から対象要素が決定される。そのため、より高い精度で対象要素を決定することができる。
【００３６】
基準寸法値と同様に、設定用画像を用いて基準エッジ方向が設定されてもよい。例えば、設定用画像から１または複数の画像要素が抽出され、抽出された１または複数の画像要素から設定用画像要素が選択される。選択された設定用画像要素のエッジ方向が基準エッジ方向に設定される。
【００３７】
上記の例では、実寸法値および基準寸法値に基づいて対象要素が決定されるが、基準情報として、対象要素の決定条件を定めるためのモードが選択され、選択されたモードで対象要素が決定されてもよい。図６および図７は、対象要素を決定するための他の条件の例について説明するための図である。図６（ａ）の例では、抽出された複数の円のうち、最も大きい直径を有する円が対象要素に決定される。具体的には、円ＣＬ１〜ＣＬ９のうちの円ＣＬ１が対象要素に決定される。図６（ｂ）の例では、抽出された複数の円のうち、最も小さい直径を有する円が対象要素に決定される。具体的には、円ＣＬ１〜ＣＬ９のうちの円ＣＬ９が対象要素に決定される。
【００３８】
図７の例では、検査画像ＩＭに基準中心点ＳＰが設定される。基準中心点ＳＰと最も近い外縁を有する円、または基準中心点ＳＰと最も近い中心を有する円が対象要素に決定される。具体的には、円ＣＬ１〜ＣＬ９のうち、基準中心点ＳＰと最も近い外縁を有する円ＣＬ１、または基準中心点ＳＰと最も近い中心を有する円ＣＬ３が対象要素に決定される。他の条件として、抽出された複数の円のうち、外側からｍ番目（ｍは正の整数）の円、または内側からｎ番目（ｎは正の整数）の円が対象要素に決定されてもよい。
【００３９】
例えば、検査対象物Ｓの外径が公差範囲内にあるか否かの検査が行われる場合、画像要素として抽出された複数の円のうち、最も大きい直径を有する円が対象要素に決定される。また、検査対象物Ｓの最も小さい孔部の内径が公差範囲内にあるか否かの検査が行われる場合、画像要素として抽出された複数の円のうち、最も小さい直径を有する円が対象要素に決定される。このように、検査対象に応じて対象要素を決定するための条件を選択することにより、種々の検査対象に対して容易にかつ精度良く検査を行うことができる。
【００４０】
また、これらの複数の条件が組み合わされてもよい。例えば、複数の画像要素のうち、基準寸法値に対する実寸法値のずれが一定範囲内となる画像要素が選別され、それらの画像要素のうち、基準中心点ＳＰと最も近い中心を有する画像要素が対象要素に決定されてもよい。これにより、より高い精度で対象要素を決定することができる。
【００４１】
（３−２）操作例
図８〜図１４は、表示操作部１５の操作例について説明するための図である。本例では、設定用画像を用いて基準情報が設定された後、検査対象物Ｓの検査が行われる。図８〜図１４には、表示操作部１５の表示画面が示される。
【００４２】
図８に示すように、設定用画像データに基づいて、設定用画像ＩＳが表示される。設定用画像ＩＳ上には円形の検出範囲指定線Ｄａ、および円形のマスク領域指定線ＭＲが表示される。検出範囲指定線Ｄａは、画像要素の抽出範囲を表し、マスク領域指定線ＭＲは、画像要素の抽出範囲から除外すべき領域（以下、マスク領域と呼ぶ。）を表す。ユーザは、表示操作部１５を操作することにより、検出範囲指定線Ｄａおよびマスク領域指定線ＭＲで表される領域の大きさおよび位置を調整することができる。
【００４３】
図９に示すように、検出範囲指定線Ｄａよりも内側であって、マスク領域指定線ＭＲよりも外側の領域において画像要素として円が抽出され、設定用画像ＩＳ上に重畳表示される。図９の例では、マスク領域内の円ＣＬ９（図４）を除く円ＣＬ１〜ＣＬ８が表示される。ユーザは、抽出された複数の画像要素から設定用画像要素を選択する。例えば、ユーザが画面上で所望の画像要素をタッチすると、その画像要素が設定用画像要素として選択される。また、画面上に図示しない切替ボタンが表示され、その切替ボタンが操作されることによって、複数の画像要素から設定用画像要素が選択されてもよい。または、複数の画像要素にそれぞれ異なる番号が付され、ユーザによって番号が入力されると、その番号に対応する画像要素が設定用画像要素に決定されてもよい。あるいは、ユーザによって寸法値（例えば直径）が入力され、入力された値に最も近い寸法値を有する画像要素が設定用画像要素に決定されてもよい。
【００４４】
選択された設定用画像要素の実寸法値が基準寸法値として設定される。また、選択された設定用画像要素に基づいて基準エッジ方向等の他の基準情報が設定されてもよい。
【００４５】
図１０の画面には、抽出感度設定部ＣＳ１が表示される。抽出感度設定部ＣＳ１において、画像要素を抽出するための感度を設定することができる。抽出感度設定部ＣＳ１は、標準ボタンＢ１、低感度ボタンＢ２および高感度ボタンＢ３を含む。標準ボタンＢ１が選択されると、画像要素が予め定められた標準の感度で抽出される。低感度ボタンＢ２が選択されると、画像要素が比較的低い感度で抽出される。この場合、標準ボタンＢ１が選択される場合に比べて、抽出される画像要素の数が少なくなりやすい。高感度ボタンＢ３が選択されると、画像要素が比較的高い感度で抽出される。この場合、標準ボタンＢ１が選択される場合に比べて、抽出される画像要素の数が多くなりやすい。
【００４６】
図１１の画面には、直径モード選択部ＣＳ２およびエッジ方向設定部ＣＳ３が表示される。直径モード選択部ＣＳ２において、対象要素の決定条件を定めるためのモードを選択することができる。直径モード選択部ＣＳ２は、指定径ボタンＢ４、最大径ボタンＢ５および最小径ボタンＢ６を含む。指定径ボタンＢ４が操作されると、指定径モードが選択される。指定径モードでは、設定される基準寸法値に基づいて、対象要素が決定される。最大径ボタンＢ５が操作されると、最大径モードが選択される。最大径モードでは、最も大きい直径を有する円が対象要素に決定される。最小径ボタンＢ６が操作されると、最小径モードが選択される。最小径モードでは、最も小さい直径を有する円が対象要素に決定される。指定径モードは第１のモードの例であり、最大径モードは第２のモードの例であり、最小径モードは第２のモードの例である。
【００４７】
エッジ方向設定部ＣＳ３において、基準エッジ方向が決定される。例えば、選択された設定用画像要素のエッジ方向（マスター方向）、「暗→明」、「明→暗」、ならびに「明→暗」および「暗→明」の両方のいずれかが基準エッジ方向として決定される。
【００４８】
図１２の画面には、公差範囲を調整するための操作子Ｔ１，Ｔ２および入力部ＩＮａ，ＩＮｂが表示される。ユーザは、操作子Ｔ１を左右にドラッグすることにより、基準寸法値に対する下限しきい値の比率を調整することができ、操作子Ｔ２を左右にドラッグすることにより、基準寸法値に対する上限しきい値の比率を調整することができる。また、ユーザは、基準寸法値に対する下限しきい値の比率を入力部ＩＮａに直接的に入力することができ、基準寸法値に対する上限しきい値の比率を入力部ＩＮｂに直接的に入力することができる。
【００４９】
ユーザは、図９〜図１２の画面の切替を任意に行うことができる。図９の画面で設定用画像要素が選択される代わりに、図１０〜図１２の画面のいずれかにおいて設定用画像要素が選択されてもよい。このようにして、種々の基準情報が設定される。この場合、ユーザは、表示操作部１５の画面上で設定用画像を見ながら種々の基準情報を容易に設定することができる。
【００５０】
基準情報として、図形要素の種類、基準寸法値、公差範囲および基準エッジ方向の複数の組み合わせが設定され、図１のメモリ１４３に記憶されてもよい。この場合、検査対象に応じて複数の組み合わせを選択的に用いることにより、種々の検査対象に対して容易にかつ精度良く検査を行うことができる。
【００５１】
検査対象物Ｓの検査においては、検査対象物Ｓが撮像されることにより検査画像データが取得される。取得された検査画像データおよび設定された基準情報に基づいて、検査画像から１または複数の画像要素が抽出され、抽出された画像要素から対象要素が決定される。図１３の例では、円ＣＬ３が対象要素に決定される。対象要素の実寸法値が、設定された公差範囲内にあるか否かが判定される。図１３の例では、円ＣＬ３の直径が公差範囲内にあるか否かが判定される。円ＣＬ３の直径が公差範囲内にある場合、検査画像ＩＭ上に「ＯＫ」の文字が表示される。一方、対象要素の実寸法値が、設定された公差範囲内にない場合、検査画像ＩＭ上に「ＮＧ」の文字が表示される。
【００５２】
このように、選択された図形要素の種類および設定された他の基準情報に基づいて、抽出された複数の画像要素から対象要素が決定される。それにより、図１４に示すように、検査画像ＩＭにおける検査対象物Ｓの位置がずれていても、対象要素を適切に決定することができる。それにより、検査対象物Ｓの良否判定を適切に行うことができる。
【００５３】
（４）第２の検査例
（４−１）検査の概要
検査対象物Ｓの第２の検査例について、上記第１の検査例と異なる点を説明する。図１５は、検査画像の他の例を示す図である。図１６および図１７は、図１５の検査画像を用いた検査対象物Ｓの検査例について説明するための図である。本例では、図形要素の種類として平行線が選択され、基準寸法値として平行線間の距離（幅）が設定される。
【００５４】
図１５の検査画像ＩＭは、検査対象物Ｓを含む。検査画像ＩＭにはウインドウＷＤが設定される。ウインドウＷＤ内における明るさの変化に基づいて、検査対象物Ｓのエッジが検出される。エッジの検出方法については後述する。
【００５５】
検出されたエッジに基づいて、図１６に示すように、ウインドウＷＤ内における一方向（本例では、縦方向）に平行な複数の直線Ｌ１〜Ｌ６が画像要素として抽出される。抽出された直線Ｌ１〜Ｌ６のうち、２つの直線が対象要素として決定される。例えば、抽出された複数の直線のうちの２つの直線の全組み合わせについて、直線間の距離が実寸法値として算出される。算出された実寸法値および設定された基準寸法値に基づいて、対象要素が決定される。例えば、基準寸法値と最も近い実寸法値を有する２つの直線の組み合わせが、対象要素として決定される。
【００５６】
図１７の例では、直線Ｌ２，Ｌ５が対象要素に決定される。決定された直線Ｌ２，Ｌ５の間の距離ＤＢが、基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かが判定され、その判定結果に基づいて、検査対象物Ｓの良否が判定される。
【００５７】
図１８は、検査対象物Ｓの位置ずれと抽出される画像要素との関係を示す図である。図１８（ａ）の例では、検査対象物Ｓのエッジに対応する直線Ｌ１〜Ｌ６のみが抽出される。一方、図１８（ｂ）の例では、検査対象物Ｓの位置が変わることにより、検査画像ＩＭに検査対象物Ｓの影ＳＨが現れる。そのため、直線Ｌ１〜Ｌ６に加えて、影ＳＨのエッジに対応する新たな直線Ｌｘが抽出される。このように、検査対象物Ｓの位置ずれが生じると、陰影の変化等に起因して、抽出される画像要素が変化することがある。このような場合、抽出された各画像要素の位置情報のみ、または複数の画像要素の相対位置（例えば、右からｍ番目）のみに基づいて対象要素が決定されると、誤った画像要素が対象要素に決定される可能性がある。
【００５８】
本例では、選択された種類の図形要素および設定された基準寸法値に基づいて対象要素が決定されるため、検査対象物Ｓの位置ずれが生じた場合でも、対象要素を精度良く決定することができる。
【００５９】
第１の検査例と同様に、基準寸法値は、ユーザが直接的に入力することにより設定されてもよく、設定用画像を用いて設定されてもよい。また、基準情報として、基準エッジ方向が設定されてもよい。例えば、ウインドウＷＤ内において左から右に向かって明るさが強くなる場合、エッジ方向は「暗→明」と表され、左から右に向かって明るさが弱くなる場合、エッジ方向は「明→暗」と表される。基準エッジ方向は、設定用画像を用いて設定されてもよい。
【００６０】
基準情報として、対象要素の決定条件を定めるためのモードが選択されてもよい。図１９は、対象要素を決定するための他の条件について説明するための図である。図１９（ａ）の例では、抽出された複数の直線のうち、左からｍ番目（ｍは正の整数）の直線、および右からｎ番目（ｎは正の整数）の直線が対象要素に決定される。例えば、ｍ＝２かつｎ＝２である場合、直線Ｌ２，Ｌ５が対象要素に決定される。図１９（ｂ）の例では、抽出された複数の直線のうち、中心から左に向かってｍ番目の直線、および中心から右に向かってｎ番目の直線が対象要素に決定される。例えば、ｍ＝２かつｎ＝２である場合、直線Ｌ２，Ｌ５が対象要素に決定される。
【００６１】
図１９（ｃ）の例では、抽出された複数の直線のうち、左からｍ番目およびｎ番目の直線が対象要素に決定される。例えば、ｍ＝２かつｎ＝５である場合、直線Ｌ２，Ｌ５が対象要素に決定される。同様に、右からｍ番目およびｎ番目の直線が対象要素に決定されてもよい。
【００６２】
例えば、抽出される複数の直線間において、対象要素とすべき直線の相対位置の把握が容易である場合には、図１９（ａ）〜図１９（ｃ）の例のように、複数の直線の配置の順番に基づいて、対象要素が決定される。また、外乱による影響が生じにくい箇所からの順番が用いられることが好ましい。例えば、複数の直線の外側において外乱による影響が生じにくい場合、図１９（ａ）の例のように、外側からの順番に基づいて対象要素を決定することができる。同様に、複数の直線の中心部において外乱による影響が生じにくい場合、図１９（ｂ）の例のように、中心部からの順番に基づいて対象要素を決定することができる。また、複数の直線の左側または右側のいずれかにおいて外乱による影響が生じにくい場合、図１９（ｃ）の例のように、左または右からの順番に基づいて対象要素を決定することができる。このように、状況に応じて対象要素の決定のための条件を選択することにより、種々の状況で容易にかつ精度良く検査を行うことができる。
【００６３】
他の条件として、抽出された複数の直線のエッジ強度に基づいて対象要素が決定されてもよい。エッジ強度とは、エッジにおける明るさの変化の度合いである（後述の図２０参照）。例えば、直線Ｌ２が最も高いエッジ強度を有し、直線Ｌ５が次に高いエッジ強度を有する場合、直線Ｌ２，Ｌ５が対象要素に決定される。複数の直線のエッジ強度の高低が明確である場合には、エッジ強度に基づいて対象要素を決定することができる。
【００６４】
図１９（ａ）〜図１９（ｃ）の例では、複数の直線の相対位置に基づいて対象要素が決定されるが、各直線の絶対位置に基づいて対象要素が決定されてもよい。例えば、基準情報として検査画像ＩＭにおける２箇所の座標が設定され、それらの座標に最も近い２つの直線が対象要素に決定されてもよい。
【００６５】
（４−２）エッジの検出
図２０は、図１５のウインドウＷＤ内におけるエッジの検出例について説明するための図である。まず、図１５のウインドウＷＤ内において一方向に並ぶ複数の画素の輝度の積算値（以下、輝度積算値と呼ぶ。）が算出される。本例では、縦方向に配列された複数の画素の輝度の積算値が輝度積算値であり、その輝度積算値が例えば横方向の１画素毎に算出される。図２０（ａ）には、輝度積算値の算出結果が示される。図２０（ａ）において、横軸は、ウインドウＷＤ内での横方向における位置を表し、縦軸は、輝度積算値を表す。
【００６６】
次に、算出された輝度積算値が微分されることにより、横方向における明るさの変化の度合がエッジ強度として算出される。図２０（ｂ）には、エッジ強度の算出結果が示される。図２０（ｂ）〜図２０（ｄ）において、横軸は、ウインドウＷＤ内での横方向における位置を表し、縦軸は、エッジ強度を表す。本例では、左から右への方向において、輝度積算値が増加するとエッジ強度が正の値となり、輝度積算値が減少するとエッジ強度が負の値となる。以下、このような横方向におけるエッジ強度の変化を表す波形をエッジ強度波形と呼ぶ。
【００６７】
次に、図２０（ｃ）に示すように、ガウシアンフィルタ等によりエッジ強度波形のフィルタリング処理が行われる。次に、図２０（ｄ）に示すように、エッジ強度が絶対値化され、かつエッジ強度が正規化（相対値化）される。例えば、エッジ強度の最大値が１００で表されるように、エッジ強度が相対値（百分率）に換算される。正規化後のエッジ強度に対して、エッジ検出のためのしきい値ＴＨが設定される。しきい値ＴＨよりも大きい値を有するピークがエッジとして検出される。図２０の例では、エッジ強度波形のピークＰ１〜Ｐ６が、しきい値ＴＨよりも大きい値を有する。そのため、ピークＰ１〜Ｐ６がそれぞれエッジとして検出される。ピークＰ１〜Ｐ６は、図１６の直線Ｌ１〜Ｌ６にそれぞれ対応する。
【００６８】
エッジ強度波形の複数のピークの値を互いに近づくようにエッジ強度が補正されてもよい。図２１は、エッジ強度の補正例について説明するための図である。図２１（ａ）に示すように、エッジ強度波形が複数の区間に分割される。区間の境界は、例えば、エッジ強度の変化方向（上昇または下降）が切り替わる位置、またはゼロクロス位置である。図２１（ａ）の例において、区間Ｚ１〜Ｚ３の境界は、エッジ強度が正の値から０となるゼロクロス位置である。本例では、区間Ｚ１にピークＰ１１が存在し、区間Ｚ２にピークＰ１２が存在する。
【００６９】
次に、図２１（ｂ）に示すように、ピークＰ１１，Ｐ１２のエッジ強度が互いに近づくように、分割された区間毎にエッジ強度が補正される。例えば、エッジ強度波形の最大のエッジ強度に基づいて、エッジ強度の目標最大値ＭＶが設定される。エッジ強度波形に含まれる複数のピークＰ１１，Ｐ１２のうち、目標最大値ＭＶよりも大きい値のピークＰ１１が検出される。検出されたピークＰ１１の値が、目標最大値ＭＶ以下となるように、区間Ｚ１のエッジ強度が補正される。その後、図２１（ｃ）に示すように、エッジ強度が正規化される。例えば、複数のピークＰ１１，Ｐ１２の値の比率が保持されつつ、最も大きいピークＰ１１の値が１００となるように、区間Ｚ１，Ｚ２におけるエッジ強度が補正される。
【００７０】
検査対象物Ｓの撮像時における照明光の向きまたは強さ等によって、設定用画像データまたは検査画像データの明るさにばらつきが生じる。それにより、検出されるべきエッジが検出されなかったり、外乱による明るさの変化に起因して本来のエッジでない部分が誤ってエッジとして検出されることがある。そこで、上記の補正によってエッジ強度波形の複数のピークの値が近づけられることにより、ウインドウＷＤ内におけるエッジの検出精度が向上される。
【００７１】
なお、図２１の例では、エッジ強度の補正後にエッジ強度が正規化されるが、他のタイミングでエッジ強度が補正されてもよい。例えば、エッジ強度の正規化後にエッジ強度が補正されてもよい。
【００７２】
（４−３）操作例
図２２〜図２７は、表示操作部１５の操作例について説明するための図である。本例では、設定用画像を用いて基準情報が設定された後、検査対象物Ｓの検査が行われる。図２２〜図２７には、表示操作部１５の表示画面が示される。
【００７３】
図２２に示すように、設定用画像データに基づいて設定用画像ＩＳが表示され、設定用画像ＩＳ上にウインドウＷＤが表示される。ユーザは、表示操作部１５を操作することにより、ウインドウＷＤの大きさおよび位置を調整することができる。また、図８の例と同様に、マスク領域を設定するためのマスク領域指定線が表示されてもよい。
【００７４】
ウインドウＷＤが設定されると、画像要素として抽出された直線Ｌ１〜Ｌ６がウインドウＷＤ内に表示される。ユーザは、抽出された直線Ｌ１〜Ｌ６から設定用画像要素として２つの直線を選択する。図２２の例では、ウインドウＷＤ内にカーソルＣ１，Ｃ２が表示される。ユーザは、カーソルＣ１，Ｃ２を所望の直線上に移動させることにより設定用画像要素を選択することができる。また、ユーザが画面上で所望の直線をタッチすると、その直線が設定用画像要素として選択されてもよい。あるいは、複数の直線にそれぞれ異なる番号が付され、ユーザによって番号が入力されると、その番号に対応する直線が設定用画像要素に決定されてもよい。２つの直線が選択されると、それらの直線間の距離が基準寸法値として設定される。
【００７５】
図２３の画面には、ウインドウＷＤと並ぶようにエッジ強度波形ＥＷが表示される。エッジ強度波形ＥＷ上には、図２１（ｄ）のしきい値ＴＨを表す検出ラインＤＬが表示される。ユーザは、検出ラインＤＬを上下にドラッグすることにより、しきい値ＴＨを変更することができる。それにより、ウインドウＷＤ内における画像要素の抽出感度を調整することができる。また、画面の下部に、操作子ＴＳおよび入力部ＩＮｔが表示される。ユーザは、操作子ＴＳを左右にドラッグする、または入力部ＩＮｔに数値を入力することによってしきい値ＴＨを調整してもよい。
【００７６】
図２４の画面には、公差範囲を調整するための操作子Ｔ３，Ｔ４および入力部ＩＮｃ，ＩＮｄがそれぞれ表示される。図１２の例と同様に、ユーザは、操作子Ｔ３，Ｔ４を左右にドラッグする、または入力部ＩＮｃ，ＩＮｄに直接的に数値を入力することにより、基準寸法値に対する下限しきい値および上限しきい値の比率を設定することができる。これにより、公差範囲を設定することができる。
【００７７】
図２５の画面には、幅モード設定部ＣＳ１１が表示される。幅モード設定部ＣＳ１１において、対象要素の決定条件を定めるためのモードが選択される。幅モード設定部ＣＳ１１は、ボタンＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を含む。ボタンＢ１１が操作されると、マスター幅モードが選択される。マスター幅モードでは、設定された基準寸法値に基づいて、対象要素が決定される。ボタンＢ１２が選択されると、外順番モードが選択される。外順番モードでは、図１９（ａ）の例のように、抽出された複数の線の外側からの順番に基づいて、対象要素が決定される。ボタンＢ１３が選択されると、内順番モードが選択される。内順番モードでは、図１９（ｂ）の例のように、抽出された複数の線の内側からの順番に基づいて、対象要素が決定される。マスター幅モードは第１のモードの例であり、外順番モードおよび内順番モードは第２のモードの例である。
【００７８】
ユーザは、図２２〜図２５の画面の切替を任意に行うことができる。図２２の画面で設定用画像要素が選択される代わりに、図２３〜図２５の画面のいずれかにおいて設定用画像要素が選択されてもよい。また、図１１の例のように、基準エッジ方向を設定するための画面が表示されてもよい。このようにして、種々の基準情報が設定される。
【００７９】
検査対象物Ｓの検査において、検査対象物Ｓが撮像されることにより検査画像データが取得される。取得された検査画像データおよび設定された基準情報に基づいて、検査画像から１または複数の画像要素が抽出され、抽出された画像要素から対象要素が決定される。対象要素の実寸法値が、設定された公差範囲内にある場合、図２６に示すように、「ＯＫ」の文字が表示される。一方、対象要素の実寸法値が、設定された公差範囲内にない場合、「ＮＧ」の文字が表示される。
【００８０】
本例においても、上記第１の検査例と同様に、選択された図形要素の種類および設定された他の基準情報に基づいて、抽出された複数の画像要素から対象要素が決定される。それにより、図２７に示すように、検査画像ＩＭにおける検査対象物Ｓの位置がずれていても、対象要素を適切に決定することができる。それにより、検査対象物Ｓの良否判定を適切に行うことができる。
【００８１】
（５）機能部の動作
図２８は、画像検査装置１００の機能的な構成を示すブロック図である。図２８に示すように、画像検査装置１００は、設定部１０１、画像データ取得部１０２、エッジ検出部１０３、要素抽出部１０４、表示部１０５、要素決定部１０６および良否判定部１０７を含む。一部の機能部は、図１のＦＰＧＡ１４１により実現され、他の機能部は、ＤＳＰ１４２がメモリ１４３に記憶された制御プログラムを実行することにより実現される。
【００８２】
図２９および図３０は、図２８の各機能部の動作を示すフローチャートである。図２９のフローチャートは、基準情報の設定時における動作を示し、図３０のフローチャートは、検査対象物Ｓの検査時における動作を示す。
【００８３】
図２９に示すように、基準情報の設定時には、画像データ取得部１０２が、設定用画像データを取得する（ステップＳ１）。設定部１０１は、ユーザによる図形要素の種類の選択を受け付ける（ステップＳ２）。エッジ検出部１０３は、取得された設定用画像データに基づいて、設定用画像におけるエッジを検出する（ステップＳ３）。要素抽出部１０４は、検出されたエッジに基づいて、選択された種類の１または複数の図形要素を１または複数の画像要素として設定用画像から抽出する（ステップＳ４）。表示部１０５は、取得された設定用画像データに基づいて設定用画像を表示するとともに、抽出された１または複数の画像要素を設定用画像と重畳表示する（ステップＳ５）。
【００８４】
設定部１０１は、１または複数の画像要素のうち設定用画像要素の選択を受け付け（ステップＳ６）、選択された画像要素に基づいて、図形要素の種類を除く他の基準情報を設定する（ステップＳ７）。例えば、基準寸法値、公差範囲、基準エッジ方向および対象要素の決定条件のモード等が基準情報として設定される。
【００８５】
図３０に示すように、検査対象物Ｓの検査時には、画像データ取得部１０２が、検査画像データを取得する（ステップＳ１１）。エッジ検出部１０３は、取得された検査画像データに基づいて、検査画像におけるエッジを検出する（ステップＳ１２）。要素抽出部１０４は、検出されたエッジに基づいて、選択された種類の１または複数の図形要素を１または複数の画像要素として検査画像から抽出する（ステップＳ１３）。要素決定部１０６は、抽出された各画像要素の実寸法値を取得するとともに、取得された実寸法値および設定された基準情報に基づいて、抽出された１または複数の画像要素のうち検査対象とすべき画像要素を対象要素として決定する（ステップＳ１４）。良否判定部１０７は、決定された対象要素の実寸法値が基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物Ｓの良否判定を行う（ステップＳ１５）。このようにして、画像検査装置１００による検査対象物Ｓの検査が行われる。
【００８６】
（６）効果
上記実施の形態に係る画像検査装置１００においては、いずれかの種類の図形要素が選択され、かつ選択された種類の図形要素の基準寸法値および公差範囲が設定される。選択された種類の１または複数の図形要素が検査画像から抽出され、抽出された各図形要素の実寸法値および予め設定された基準寸法値に基づいて、検査対象とすべき図形要素が対象要素として決定される。
【００８７】
このように、選択された種類の図形要素および設定された基準寸法値に基づいて対象要素が決定されるので、撮像時における検査対象物Ｓの位置ずれ、またはエッジの誤検出等が生じても、検査画像において検査対象となる部分を容易にかつ精度良く特定することができる。したがって、検査対象物Ｓの良否判定を適切に行うことができる。
【００８８】
（７）他の実施の形態
各画像要素の実寸法値および基準寸法値に基づいて対象要素が決定される場合に、基準寸法値と最も近い実寸法値を有する画像要素が対象要素に決定される代わりに、他の条件で対象要素が決定されてもよい。例えば、複数の画像要素のうち、基準寸法値に対してｍ番目に近い実寸法値を有する画像要素が対象要素に決定されてもよく、または基準寸法値に所定値を加算または乗算した値に最も近い実寸法値を有する画像要素が対象要素に決定されてもよい。
【００８９】
基準情報の設定と検査対象物Ｓの検査とが並行して行われてもよい。例えば、検査時に表示される検査画像上で基準情報の設定および変更が可能であってもよい。
【００９０】
検査対象物Ｓの検査時には、検査画像から抽出された全ての画像要素の実寸法値が取得されてもよく、または基準寸法値から明らかに遠い実寸法値は取得されなくてもよい。
【００９１】
同じ実寸法値を有する画像要素が複数存在し、その複数の画像要素が対象要素の候補となる場合、その複数の画像要素の位置情報（例えば座標）に基づいて、対象要素が決定されてもよい。例えば、設定用画像上で設定用画像要素が選択された場合、設定用画像要素の位置情報と最も近い位置情報を有する画像要素が対象要素に決定されてもよい。あるいは、それらの画像要素に関して、検出されたエッジと選択された種類の図形要素との一致度が算出され、その一致度に基づいて対象要素が決定されてもよい。
【００９２】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００９３】
上記実施の形態においては、画像検査装置１００が画像検査装置の例であり、設定部１０１が設定手段の例であり、画像データ取得部１０２が画像データ取得手段の例であり、エッジ検出部１０３がエッジ検出手段の例であり、要素抽出部１０４が要素抽出手段の例であり、要素決定部１０６が要素決定手段の例であり、良否判定部１０７が良否判定手段の例であり、表示部１０５が表示手段およびモード表示手段の例であり、メモリ１４３が記憶手段の例である。
【００９４】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
（９）参考形態
（９−１）本参考形態に係る画像検査装置は、検査対象物を表す検査画像からエッジを検出し、検出されたエッジに基づいて検査対象物の検査を行う画像検査装置であって、予め用意された複数種類の図形要素のうち、いずれかの種類の図形要素の選択を受け付けるとともに、選択された種類の図形要素の基準寸法値および当該基準寸法値に対する公差範囲の設定を受け付ける設定手段と、検査対象物を撮像することにより検査画像を表す検査画像データを取得する画像データ取得手段と、取得された検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジを検出するエッジ検出手段と、検出されたエッジに基づいて、検査画像から選択された種類の１または複数の図形要素を抽出する要素抽出手段と、要素抽出手段により抽出された各図形要素の寸法値を実寸法値として取得するとともに、取得された実寸法値および設定手段により設定された基準寸法値に基づいて、要素抽出手段により抽出された１または複数の図形要素のうち検査対象とすべき図形要素を対象要素として決定する要素決定手段と、決定された対象要素の実寸法値が基準寸法値に対する公差範囲内にあるか否かを判定することにより、検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを備える。
この画像検査装置においては、いずれかの種類の図形要素が選択され、かつ選択された種類の図形要素の基準寸法値および公差範囲が設定される。検査画像データに基づいて検査画像におけるエッジが検出され、取得されたエッジに基づいて、選択された種類の１または複数の図形要素が検査画像から抽出される。抽出された各図形要素の実寸法値および設定された基準寸法値に基づいて、検査対象とすべき図形要素が対象要素として決定される。
このように、選択された種類の図形要素および設定された基準寸法値に基づいて対象要素が決定されるので、撮像時における検査対象物の位置ずれ、またはエッジの誤検出等が生じても、検査画像において検査対象となる部分を容易にかつ精度良く特定することができる。したがって、検査対象物の良否判定を適切に行うことができる。
（９−２）画像検査装置は、取得された検査画像データに基づいて検査画像を表示するとともに、抽出された１または複数の図形要素を検査画像と重畳表示する表示手段をさらに備え、設定手段は、表示手段により表示された１または複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素の実寸法値を基準寸法値として設定する。この場合、ユーザは、表示された検査画像および図形要素を見ながら一の図形要素を選択することにより、基準寸法値を容易に設定することができる。
（９−３）設定手段は、エッジにおける明るさの強弱の変化方向を表すエッジ方向のうち基準エッジ方向の設定をさらに受け付け、要素決定手段は、設定された基準エッジ方向に基づいて、抽出された１または複数の図形要素から対象要素を決定してもよい。この場合、基準エッジ方向に基づいてより精度良く対象要素を決定することができる。
（９−４）設定手段は、抽出された１または複数の図形要素のうちの一の図形要素の選択を受け付け、選択された図形要素におけるエッジ方向を基準エッジ方向として設定してもよい。この場合、ユーザは、一の図形要素を選択することによって基準エッジ方向を容易に設定することができる。
（９−５）画像検査装置は、設定手段により選択された種類の図形要素、設定された基準寸法値、設定された公差範囲、および設定された基準エッジ方向の複数の組み合わせを記憶可能な記憶手段をさらに備えてもよい。この場合、記憶された複数の組み合わせを選択的に用いることにより、種々の検査対象に対して容易にかつ精度良く検査を行うことができる。
（９−６）設定手段は、各図形要素に対して対象要素の決定条件を定めるためのモードの選択を受け付け、要素決定手段は、選択されたモードで対象要素を決定してもよい。この場合、ユーザは、検査対象に応じて対象要素の決定条件を選択することができる。それにより、種々の検査対象に対して精度良く検査を行うことができる。
（９−７）画像検査装置は、設定手段により選択された種類の図形要素に対応付けられた複数のモードを表示するモード表示手段をさらに備え、設定手段は、表示された複数のモードのうちの一のモードの選択を受け付けてもよい。この場合、ユーザは、複数のモードのうち一のモードを容易に選択することができる。
（９−８）図形要素の種類は、円および平行線を含み、設定手段は、図形要素の種類として円が選択された場合、基準寸法値として円の直径を設定可能であり、図形要素の種類として平行線が選択された場合、基準寸法値として平行線間の距離を設定可能であってもよい。この場合、検査対象物の円形部分の直径および検査対象物の平行部分の幅に基づいて、検査対象物の良否判定を行うことができる。
（９−９）図形要素の種類として円が選択され、かつ基準寸法値として円の直径が設定された場合、要素抽出手段は、図形要素として１または複数の円を抽出し、要素決定手段は、抽出された各円の直径を実寸法値として取得し、設定手段は、円に対応付けられた第１、第２および第３のモードのうち一のモードを選択可能であり、要素決定手段は、第１のモードにおいて、抽出された各図形要素の実寸法値および基準寸法値に基づいて対象要素を決定し、第２のモードにおいて、抽出された１または複数の図形要素のうち、最も小さい実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定し、第３のモードにおいて、抽出された１または複数の図形要素のうち、最も大きい実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定してもよい。この場合、第１、第２および第３のモードのうち、検査対象に適したモードを選択することにより、対象要素をより精度良く決定することができる。
（９−１０）図形要素の種類として平行線が選択され、かつ基準寸法値として平行線間の距離が設定された場合、要素抽出手段は、図形要素として１または複数の平行線を抽出し、要素決定手段は、抽出された各平行線間の距離を実寸法値として取得し、設定手段は、平行線に対応付けられた第４および第５のモードのうち一のモードを選択可能であり、要素決定手段は、第４のモードにおいて、抽出された各図形要素の実寸法値および基準寸法値に基づいて対象要素に決定し、第５のモードにおいて、抽出された各図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて対象要素を決定してもよい。この場合、第４および第５のモードのうち、検査対象に適したモードを選択することにより、対象要素をより精度良く決定することができる。
（９−１１）要素決定手段は、抽出された各図形要素の実寸法値と基準寸法値との比較結果、ならびに抽出された各図形要素の絶対位置または相対位置を表す位置情報に基づいて、対象要素を決定してもよい。この場合、寸法値に関する条件と位置に関する条件とが組み合わされて用いられるので、対象要素をより精度良く決定することができる。
（９−１２）要素決定手段は、抽出された１または複数の図形要素のうち、基準寸法値と最も近い実寸法値を有する図形要素を対象要素として決定してもよい。この場合、基準寸法値に基づいて、対象要素を容易にかつ精度良く決定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、画像を用いて検査対象物の検査を行う種々の画像検査装置に有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１１  コネクタ部
１２  電源基板
１３  撮像部
１４  メイン制御部
１５  表示操作部
１００  画像検査装置
１０１  設定部
１０２  画像データ取得部
１０３  エッジ検出部
１０４  要素抽出部
１０５  表示部
１０６  要素決定部
１０７  良否判定部
１３１  撮像素子
１３２  照明部
１４１  ＦＰＧＡ
１４２  ＤＳＰ
１４３  メモリ
Ｓ  検査対象物
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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