(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の被写体を連続撮影して得られた複数の撮影画像データに基づいて、被写体の位置を検出する画像処理装置において、
上記撮影画像データごとに、画像処理を行って被写体の位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別する検出処理判別手段と、
成功した上記位置検出処理により求められた複数の被写体の位置について、統計処理を行う統計処理手段と、
上記位置検出処理に成功した撮影画像データの数を所定の閾値と比較し、上記統計処理の信頼性を判定する信頼性判定手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記位置検出手段が、登録画像データを記憶する登録画像記憶手段と、
上記登録画像データ及び上記撮影画像データを相対的に移動させながら両者の相関度を算出し、上記相関度の分布を求める相関度算出手段と、
上記相関度を所定の閾値と比較し、比較結果に基づいて上記撮影画像データから１又は２以上のオブジェクトを抽出するオブジェクト抽出手段と、
抽出された上記オブジェクトの位置を求める位置算出手段とを有し、
上記検出処理判別手段が、抽出された上記オブジェクトの数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記位置検出手段が、上記撮影画像データの輝度を２値化する２値化処理手段と、
同一輝度の画素からなり、所定値以上の面積を有する連続領域をブロブ領域として、２値化後の上記撮影画像データから１又は２以上のブロブ領域を抽出するブロブ領域抽出手段と、
抽出された上記ブロブ領域の位置を求める位置算出手段とを有し、
上記検出処理判別手段が、抽出された上記ブロブ領域の数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記位置検出手段が、上記撮影画像データのエッジ強度を求めるエッジ強度算出手段と、
上記エッジ強度を所定の閾値と比較し、１又は２以上のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出された上記エッジの位置を求める位置算出手段とを有し、
上記検出処理判別手段が、抽出された上記エッジの数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に係り、さらに詳しくは、同一の被写体を連続撮影して得られた複数の撮影画像データに基づいて被写体の位置を検出する画像処理装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ワーク（検査対象物）の自動識別処理では、ワークのカメラ撮影によって撮影画像を取得し、この撮影画像について画像処理を行うことによって、ワークの位置を識別している。例えば、撮影画像内をスキャンしながら、登録画像とのマッチング処理を行えば、登録画像と一致するか、もしくは、登録画像に近い被写体の撮影エリア内における位置を検出することができる。しかしながら、撮影環境などの影響を受けて、撮影画像にバラツキが生じた場合、この様な画像処理によって得られる検出結果が安定しないという問題があった。上述したマッチング処理による位置検出の場合であれば、同一のワークについてカメラ撮影された撮影画像であっても、明るさなどの撮影環境の変化により、被写体が検出される場合もあれば、検出されない場合もあった。
【０００３】
そこで、同一のワークについて連続撮影を行うことにより、複数の撮影画像を取得し、これらの撮影画像ごとにワークの位置を検出し、これらの検出値について、更に統計処理を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の画像処理装置では、ワークの位置が撮影エリア内でぶれることによって生じる検出値のバラツキを抑制するために、複数の撮影画像から得られた検出値について統計処理を行って、統計処理された識別結果を生成している。
【０００４】
しかしながら、この種の画像処理装置では、通常、連続撮影で得られた撮影画像のうち、検出値が得られない撮影画像が１つでも存在すれば、その後の統計処理は行われず、識別結果を得ることができなかった。つまり、その識別処理は失敗となる。そこで、一部の撮影画像から検出値が得られなかった場合でも、その他の検出値について統計処理を行って、識別処理の成功率を向上させることも考えられる。しかしながら、サンプル数が極めて少ないにもかかわらず統計処理が行われた場合には、識別結果の信頼性が著しく低下すると考えられる。しかも、ユーザは、この様な信頼性の低い識別結果であるということを認識することができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−１４５５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した通り、従来の画像処理装置では、連続撮影によって得られた複数の撮影画像のうち、一部の撮影画像から検出値が得られなかった場合、他の撮影画像から得られた検出値について統計処理が行われることはなく、識別処理の成功率が低いという問題があった。また、この様な場合でも統計処理を行うとすれば、サンプル数が少ないにもかかわらず統計処理が行われ、信頼性の低い識別結果しか得られない場合が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、同一の被写体について連続撮影を行って、撮影画像ごとの検出値を統計処理して識別結果を求める識別処理の成功率を向上させた画像処理装置を提供することを目的とする。また、統計処理によって得られた識別結果の信頼性を向上させることを目的とする。
【０００７】
特に、同一の被写体について連続撮影を行って、撮影画像データごとに被写体の位置を検出した結果、一部の撮影画像データから検出値が得られない場合であっても、その他の検出値に基づいて統計処理を行うことができる画像処理装置を提供することを目的とする。また、統計処理によって求められた被写体の位置について、その信頼性を判別することができる画像処理装置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】
本発明による画像処理装置は、同一の被写体を連続撮影して得られた複数の撮影画像データに基づいて、被写体の位置を検出する画像処理装置であって、上記撮影画像データごとに、画像処理を行って被写体の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別する検出処理判別手段と、成功した上記位置検出処理により求められた複数の被写体の位置について、統計処理を行う統計処理手段と、上記位置検出処理に成功した撮影画像データの数を所定の閾値と比較し、上記統計処理の信頼性を判定する信頼性判定手段とを備えて構成される。
【０００９】
この画像処理装置では、撮影画像データごとに被写体の位置を検出する位置検出処理の成否が判別され、成功した位置検出処理により求められた複数の被写体の位置について統計処理が行われる。この様な構成により、一部の撮影画像データから検出値が得られない場合であっても、その他の検出値について統計処理を行って、統計処理後の識別結果を得ることができる。また、位置検出処理に成功した撮影画像データの数を所定の閾値と比較することにより、上記統計処理の信頼性を判定することができる。例えば、この判定結果をユーザに対して表示し、あるいは、この判定結果に基づいて統計処理後の識別結果をユーザに対して表示するか否かを判断することができる。更に、この判別結果に基づいて上記統計処理を行うか否かを判断することもでき、この場合には、信頼性の高い識別結果のみを表示させることができる。
【００１０】
具体的には、上記位置検出手段が、登録画像データを記憶する登録画像記憶手段と、上記登録画像データ及び上記撮影画像データを相対的に移動させながら両者の相関度を算出し、上記相関度の分布を求める相関度算出手段と、上記相関度を所定の閾値と比較し、比較結果に基づいて上記撮影画像データから１又は２以上のオブジェクトを抽出するオブジェクト抽出手段と、抽出された上記オブジェクトの位置を求める位置算出手段とを有し、上記検出処理判別手段が、抽出された上記オブジェクトの数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別するように構成される。
【００１１】
この様な構成により、位置検出処理が、登録画像データと一致するオブジェクトを撮影画像データから抽出し、その位置を求める処理である場合、抽出されたオブジェクトの数に基づいて、当該位置検出処理の成否を判別することができる。
【００１２】
また、上記位置検出手段が、上記撮影画像データの輝度を２値化する２値化処理手段と、同一輝度の画素からなり、所定値以上の面積を有する連続領域をブロブ領域として、２値化後の上記撮影画像データから１又は２以上のブロブ領域を抽出するブロブ領域抽出手段と、抽出された上記ブロブ領域の位置を求める位置算出手段とを有し、上記検出処理判別手段が、抽出された上記ブロブ領域の数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別するように構成される。
【００１３】
この様な構成により、位置検出処理が、撮影画像データに含まれるブロブ領域を抽出し、その位置を求める処理である場合、抽出されたブロブ領域の数に基づいて、当該位置検出処理の成否を判別することができる。
【００１４】
また、上記位置検出手段が、上記撮影画像データのエッジ強度を求めるエッジ強度算出手段と、上記エッジ強度を所定の閾値と比較し、１又は２以上のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、抽出された上記エッジの位置を求める位置算出手段とを有し、上記検出処理判別手段が、抽出された上記エッジの数を所定の閾値と比較し、上記位置検出手段による位置検出処理の成否を判別するように構成される。
【００１５】
この様な構成により、位置検出処理が、撮影画像データに含まれるエッジを抽出し、その位置を求める処理である場合、抽出されたブロブ領域の数に基づいて、当該位置検出処理の成否を判別することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による画像処理装置によれば、連続撮影で得られた複数の撮影画像データについて、撮影画像データごとに位置検出処理を行うとともに、これらの位置検出処理の成否を判別し、成功した位置検出処理で得られた検出結果について統計処理を行って識別結果を求めている。このため、一部の撮影画像データについて位置検出処理に失敗した場合であっても統計処理を行うことができ、識別処理の成功率を向上させることができる。
【００１７】
また、位置検出処理に成功した撮影画像データの数を所定の閾値と比較し、統計処理の信頼性を判定している。このため、この信頼性の判定結果に応じて統計処理を行い、あるいは、統計処理後の識別結果をこの信頼性の判定結果とともに出力することができ、識別結果の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による画像処理装置を含む位置検出システムの概略構成の一例を示した図である。この位置検出システム１００は、撮影画像に基づいてワークＢ１の位置を識別する画像処理システムであり、撮像装置１０、画像処理装置２０、表示装置３０及び操作入力装置４０からなる。ワークＢ１は、位置検出を行う検査対象物であり、具体的には、半導体ウエハ、Ｏリング、缶蓋、キャップなどの製品の他、プレスによる打ち抜き穴などの構造物が考えられる。
【００１９】
図中のワークＢ１は、直方体の形状を有し、その表面には、文字や図柄などからなる複数のシンボルＢ２が配置されている。撮像装置１０を用いて、このワークＢ１を撮影すれば、各シンボルＢ２を含む撮影画像が得られる。この撮影画像から各シンボルＢ２をオブジェクトとして抽出し、これらのオブジェクトの位置を求めることによって、ワークＢ１の位置を検出することができる。ここでは、登録画像に基づくパターンサーチを行うことにより、上記登録画像と一致する被写体として撮影画像から抽出される画像構成要素をオブジェクトと呼ぶことにする。
【００２０】
本実施の形態による画像処理装置２０では、同一のワークＢ１を被写体として連続撮影して得られた複数の静止画像に基づいて、被写体の位置を検出する処理が行われる。ここでは、同一の被写体を同一の撮像装置１０を用いて、所定回数繰り返し撮影することを連続撮影と呼ぶことにする。
【００２１】
撮像装置１０は、撮影エリア内のワークＢ１を撮影し、その撮影画像を撮影画像データとして画像処理装置２０へ出力する動作を行っている。この撮像装置１０は、可視光線や赤外線を利用して被写体を撮影する小型のデジタルカメラであり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などの撮像素子からなる。
【００２２】
表示装置３０は、撮影画像や各種入力情報を画面表示する出力装置であり、例えば、液晶ディスプレイなどの表示素子からなる。操作入力装置４０は、各種操作キーを備え、オペレータによる操作入力に基づく入力処理を行っている。
【００２３】
画像処理装置２０は、撮像装置１０により撮影された複数の撮影画像データに基づいて、オブジェクトの２次元位置を検出する処理を行っている。連続撮影は、オペレータによる操作入力や、図示しないセンサー装置の出力に基づいて開始され、画像処理装置２０による被写体の位置の検出結果は、表示装置３０において画面表示される。
【００２４】
図２は、図１の位置検出システムの要部における構成を示したブロック図であり、画像処理装置２０の内部における機能構成の一例が示されている。この画像処理装置２０は、撮像制御部２１、位置検出部２２、統計処理部２３、検出処理判別部２４及び信頼性判定部２５からなる。
【００２５】
撮像制御部２１は、オペレータの操作入力に基づく撮像装置１０の制御や、撮像装置１０からの撮像画像データを表示する制御を行っている。位置検出部２２は、連続撮影により得られた撮影画像データごとに、画像処理を行って被写体の２次元位置を検出する動作を行っている。この位置検出部２２は、相関度算出部５１、オブジェクト抽出部５２、位置算出部５３及び登録画像記憶部５４からなる。
【００２６】
登録画像記憶部５４は、パターンサーチの際に抽出目標として用いられる画像データを登録画像データ５４ａとして書き換え可能に記憶する記憶装置である。この登録画像データ５４ａには、ユーザによって指定された画像データ、例えば、撮像装置１０により予め撮影された画像データが用いられる。
【００２７】
相関度算出部５１は、登録画像データ５４ａ及び撮影画像データを相対的に移動させながら両者の相関度を算出し、相関度の分布を求める動作を行っている。相関度（相関係数ともいう）は、登録画像データ５４ａと、撮影画像データとの類似度を示すパラメータである。例えば、画素ごとの輝度値を比較し、この比較結果に基づいて相関度が算出される。この相関度は、登録画像データ５４ａとの照合が行われる撮影画像内の位置を移動させながら算出される。つまり、登録画像データ５４ａを撮影画像内で走査させて、相関度の分布を求めている。なお、走査方向、走査対象エリア、走査時の移動量（ピッチ）は、デフォルトで設定され、或いは、オペレータによる操作入力に基づいて予め指定されているものとする。
【００２８】
オブジェクト抽出部５２は、相関度算出部５１により求められた相関度の分布に基づいて、撮影画像データから１又は２以上のオブジェクトを抽出する動作を行っている。具体的には、相関度を所定の閾値と比較し、この比較結果に基づいて登録画像に一致するか、もしくは、登録画像に近い被写体がオブジェクトとして抽出される。例えば、相関度が上記閾値を超えている領域について、相関度のピークを検出することにより、各ピークをオブジェクトとして抽出が行われる。或いは、相関度が上記閾値以上である領域内において、相関度が最も高いものをオブジェクトとして選択しても良い。或いは、相関度が上記閾値以上である領域内において、最も左側もしくは最も右側に位置するピークをオブジェクトとして選択しても良い。
【００２９】
位置算出部５３は、オブジェクト抽出部５２によって抽出されたオブジェクトの位置を求めている。つまり、相関値のピークが得られた領域の撮影画像データ内における２次元位置が、オブジェクトの位置として求められる。
【００３０】
検出処理判別部２４は、オブジェクト抽出部５２により抽出されたオブジェクトの数を所定の閾値と比較し、位置検出部２２による位置検出処理の成否を判別する動作を行っている。具体的には、オブジェクトの数が所定数ｎ１以上であれば、位置検出に成功したものと判断され、オブジェクトの数が所定数ｎ１に満たなければ、位置検出に失敗したものと判断される。位置検出の成否を判断する際の閾値となる数ｎ１は、オペレータによる操作入力に基づいて予め指定される。
【００３１】
統計処理部２３は、成功した位置検出処理により求められた複数の被写体の位置について、統計処理を行っている。ここでは、撮影画像データごとに求められた被写体位置について、平均値、最大値及び最小値が算出されるものとする。また、統計処理は、複数のオブジェクトが抽出された場合、オブジェクトごとに行われるものとする。
【００３２】
信頼性判定部２５は、位置検出処理に成功した撮影画像データの数を所定の閾値と比較し、統計処理の信頼性を判定する動作を行っている。この閾値は、１以上の所定の値として、ユーザにより予め与えられている。例えば、検出結果に対する信頼性を向上させるという観点から、連続撮影における撮影回数ｎ２に対し、位置検出処理に成功した撮影画像データの数が所定数ｎ３（１≦ｎ３≦ｎ２）に満たなければ、エラー出力が行われる。この様な検出結果は、表示装置３０へ出力され、画面表示される。
【００３３】
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１１１は、図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示したフローチャートである。まず、撮像制御部２１は、パターンサーチ用のマッチング画像を登録し、連続撮影（連写）に関する設定データに変更があれば、設定内容の変更を行う（ステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１１０）。
【００３４】
次に、位置検出部２２は、撮像制御部２１を介して撮像装置１０から撮像画像データを取得し、登録画像データに基づくパターンサーチを行う（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。そして、パターンサーチにより抽出されたオブジェクトの位置が決定され、抽出されたオブジェクトの数に基づいて位置検出の成否が判別される（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。
【００３５】
ステップＳ１０３からステップＳ１０６の処理手順は、所定の撮影回数ｎ２の撮影が完了するまで繰り返され、連続撮影が完了すると、統計処理が行われる（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。このとき、位置検出に成功した撮影画像データの数が所定数ｎ３に満たなければ、検出エラーとしてエラー出力が行われる（ステップＳ１１１）。一方、位置検出に成功した撮影画像データの数が所定数ｎ３以上であれば、当該各撮影画像データから得られた位置について平均値などが算出される（ステップＳ１０９）。
【００３６】
図４は、図１の位置検出システムにおける動作の一例を示した図であり、撮像装置１０により撮影されたワークＢ１の撮影画像Ｃ１が示されている。この撮影画像Ｃ１は、撮像装置１０によって連続撮影された画像のうちの１つであり、ワークＢ１表面に配置されている文字シンボル「Ａ」が濃淡によりオブジェクトＣ２として表示されている。この例では、撮影画像Ｃ１の四隅にオブジェクトＣ２が配置されている。
【００３７】
図５は、図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、パターンサーチ時に撮影画像Ｃ１内を走査させる登録画像Ｃ３の様子が示されている。登録画像Ｃ３を撮影画像Ｃ１内でスキャンすることにより、パターンサーチが行われ、相関度に基づいてオブジェクトＣ２の位置が識別される。
【００３８】
図６は、図２の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、連写設定画面３１の様子が示されている。連写設定画面３１は、連続撮影に関する設定データを入力するための入力画面であり、表示装置３０によって表示される。この連写設定画面３１には、連写設定のオンオフを切り替えるための選択ボックス３２ａ，３２ｂ、撮影回数ｎ２を指定するための入力ボックス３３、統計処理内容を指定するための入力ボックス３４、エラー出力のオンオフを切り替えるための選択ボックス３５ａ，３５ｂ、及び、エラー許容回数を指定するための入力ボックス３６が配置されている。
【００３９】
統計処理内容としては、平均値の算出や最大値又は最小値の算出があり、いずれか１つが選択可能となっている。エラー許容回数は、ｎ２−ｎ３であり、位置検出に失敗した画像データの数に関し、検出エラーとはみなさずに統計処理を行う際の上限値となっている。
【００４０】
図７（ａ）及び（ｂ）は、図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、エラー許容回数を２とした場合における撮影ごとの検出例が示されている。図７（ａ）には、連続撮影における５回の撮影のうち、２回位置検出に失敗した例が示されている。具体的には、１回目の計測で位置検出に成功し、位置データとして座標（２０２，１９８）が検出されている。２回目の計測では、位置検出に失敗している。また、３回目の計測では、位置検出に成功し、位置データとして座標（２０３，１９９）が検出されている。
【００４１】
４回目の計測では、位置検出に成功し、位置データとして座標（２０４，１９５）が検出され、５回目の計測では、位置検出に失敗している。この場合、位置検出に失敗した数がエラー許容回数以下であるので、検出エラーとはみなされず、位置データの平均値（２０３，１９７．３）が出力される。
【００４２】
図７（ｂ）には、３回位置検出に失敗した例が示されている。具体的には、１回目の計測で位置検出に失敗し、２回目の計測においても、位置検出に失敗している。３回目の計測では、位置検出に成功し、位置データとして座標（２０３，１９９）が検出されている。
【００４３】
４回目の計測では、位置検出に成功し、位置データとして座標（２０４，１９５）が検出され、５回目の計測では、位置検出に失敗している。この場合、位置検出に失敗した数がエラー許容回数を超えているので、検出エラーとみなしてエラー出力が行われる。
【００４４】
本実施の形態によれば、統計処理の信頼性が閾値ｎ３に基づいて判定されるので、連続撮影における複数回の計測のうち、位置検出処理に失敗した計測が１回以上存在する場合であっても、信頼性の高い統計結果を得ることができる。また、統計処理の結果の信頼性が低い場合に、その旨を表示することができる。例えば、エラー表示を行ったり、統計処理の結果を表示させないようにすることができる。
【００４５】
実施の形態２．
実施の形態１では、登録画像データに基づくパターンサーチにより撮影画像内におけるオブジェクトの位置の検出が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、輝度値を２値化することにより得られるブロブ領域の位置を検出する場合について説明する。
【００４６】
図８は、本発明の実施の形態２による画像処理装置の構成例を示したブロック図である。本実施の形態による画像処理装置２０ａは、図２の画像処理装置２０と比較すれば、位置検出部２２ａが２値化処理部６１、ブロブ領域抽出部６２及び位置算出部６３からなる点で異なる。２値化処理部６１は、撮影画像データの輝度を２値化する処理を行っている。例えば、この２値化処理により、２５６階調の濃淡画像が論理値０又は１の白黒画像に変換される。
【００４７】
ブロブ領域抽出部６２は、２値化処理部６１により２値化された撮影画像データから１又は２以上のブロブ領域を抽出する動作を行っている。ブロブ領域は、被写体の２次元形状を示す領域であり、ここでは、隣接する同一輝度の画素からなる連続領域であって、所定値以上の面積を有する領域がブロブ領域として抽出される。また、ブロブ領域を抽出する際に、白又は黒のいずれをブロブ領域とするかは、オペレータによる操作入力に基づいて予め指定されるものとする。
【００４８】
位置算出部６３は、ブロブ領域抽出部６２により抽出されたブロブ領域の位置を求める動作を行っている。検出処理判別部２４は、ブロブ領域抽出部６２により抽出されたブロブ領域の数を所定の閾値と比較し、位置検出処理の成否を判断する動作を行っている。すなわち、ブロブ領域の数が所定数ｎ１１以上であれば、位置の検出に成功したものと判断され、ブロブ領域の数が所定数ｎ１１に満たなければ、位置の検出に失敗したものと判断される。位置検出の成否を判断する際の閾値となる数ｎ１１は、オペレータによる操作入力に基づいて予め指定される。ここでは、ブロブ領域の位置としてブロブ領域の重心位置が算出され、この重心位置について統計処理が行われるものとする。
【００４９】
図９は、図８の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、２値化処理後の撮影画像Ｃ１１の様子が示されている。この撮影画像Ｃ１１には、輝度値の２値化処理によって切り出された複数のブロブ領域Ｃ１２が配置されている。これらのブロブ領域Ｃ１２をそれぞれオブジェクトとして重心位置が識別される。この様なブロブ領域Ｃ１２の数が所定数ｎ１１に満たなければ、位置検出に失敗したものとみなされる。
【００５０】
この様な構成によっても、統計処理の信頼性が閾値に基づいて判定されるので、連続撮影における複数回の計測のうち、位置検出処理に失敗した計測が１回以上存在する場合であっても、信頼性の高い統計結果を得ることができる。
【００５１】
実施の形態３．
実施の形態１では、登録画像データに基づくパターンサーチにより撮影画像内におけるオブジェクトの位置の検出が行われる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、エッジ強度に基づいて定められるエッジの位置を検出する場合について説明する。
【００５２】
図１０は、本発明の実施の形態３による画像処理装置の構成例を示したブロック図である。本実施の形態による画像処理装置２０ｂは、図２の画像処理装置２０と比較すれば、位置検出部２２ｂがエッジ強度算出部７１、エッジ抽出部７２及び位置算出部７３からなる点で異なる。エッジ強度算出部７１は、撮影画像データのエッジ強度を求める動作を行っている。エッジ強度は、隣接する画素に関する輝度レベルの変化率であり、ここでは、所定の検出方向に関する輝度分布を解析することによって求められるものとする。
【００５３】
エッジ抽出部７２は、エッジ強度を所定の閾値と比較し、１又は２以上のエッジを抽出する動作を行っている。具体的には、所定の閾値を超えるエッジ強度について、ピーク検出を行うことによりエッジが抽出される。位置算出部７３は、エッジ抽出部７２により抽出されたエッジの位置を求める動作を行っている。
【００５４】
検出処理判別部２４は、エッジ抽出部７２により抽出されたエッジの数を所定の閾値と比較し、位置検出の成否を判別する動作を行っている。すなわち、エッジの数が所定数ｎ２１以上であれば、位置検出に成功したものと判断され、エッジの数が所定数ｎ２１に満たなければ、位置検出に失敗したものと判断される。位置検出の成否を判断する際の閾値となる数ｎ２１は、オペレータによる操作入力に基づいて予め指定される。この様にして検出されたエッジの位置について、統計処理が行われる。
【００５５】
図１１は、図１０の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、撮影画像Ｃ２１について行われるエッジ検出の方向が示されている。この撮影画像Ｃ２１には、Ｌ字形状の被写体Ｃ２２が配置され、例えば、被写体Ｃ２２の１辺に沿ってエッジ検出が行われる。
【００５６】
図１２は、図１１の撮影画像について検出されたエッジ強度の一例を示した図である。エッジ強度Ｅは、隣接する画素の輝度レベルの変化量に対応するので、輝度レベルが大きく変化しているところでは、エッジ強度Ｅも大きくなる。この例では、被写体Ｃ２２の輪郭位置にそれぞれ対応付けられる大小３つのピークが検出されている。エッジ位置ｘ１、ｘ２及びｘ３は、所定の閾値を超えるエッジ強度Ｅについて、強度が極大となる位置（ピーク位置）を判別することにより定められる。
【００５７】
この様な構成によっても、統計処理の信頼性が閾値に基づいて判定されるので、連続撮影における複数回の計測のうち、位置検出処理に失敗した計測が１回以上存在する場合であっても、信頼性の高い統計結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１による画像処理装置を含む位置検出システムの概略構成の一例を示した図である。
【図２】図１の位置検出システムの要部における構成を示したブロック図であり、画像処理装置２０の内部における機能構成の一例が示されている。
【図３】図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】図１の位置検出システムにおける動作の一例を示した図であり、撮像装置１０により撮影されたワークＢ１の撮影画像Ｃ１が示されている。
【図５】図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、パターンサーチ時に撮影画像Ｃ１内を走査させる登録画像Ｃ３の様子が示されている。
【図６】図２の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、連写設定画面３１の様子が示されている。
【図７】図２の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、エラー許容回数を２とした場合における撮影ごとの検出例が示されている。
【図８】本発明の実施の形態２による画像処理装置の構成例を示したブロック図である。
【図９】図８の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、２値化処理後の撮影画像Ｃ１１の様子が示されている。
【図１０】本発明の実施の形態３による画像処理装置の構成例を示したブロック図である。
【図１１】図１０の画像処理装置における位置検出動作の一例を示した図であり、撮影画像Ｃ２１について行われるエッジ検出の方向が示されている。
【図１２】図１１の撮影画像について算出されたエッジ強度の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  撮像装置
２０  画像処理装置
２１  撮像制御部
２２  位置検出部
２３  統計処理部
２４  検出処理判別部
２５  信頼性判定部
３０  表示装置
４０  操作入力装置
５１  相関度算出部
５２  オブジェクト抽出部
５３  位置算出部
５４  登録画像記憶部
６１  ２値化処理部
６２  ブロブ領域抽出部
６３  位置算出部
７１  エッジ強度算出部
７２  エッジ抽出部
７３  位置算出部
１００  位置検出システム
Ｂ１  ワーク
Ｂ２  シンボル
【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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