(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理装置であって、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像が所定の条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有する蓄積手段を有し、
少なくとも前記蓄積手段を前記設備から着脱可能であり、
判定手段は、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定可能であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理方法であって、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有し前記設備から着脱可能な蓄積手段に前記画像を蓄積し、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行い、判定手段により所定の条件を満たしているが否かを判定し、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定することを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から高精度組立機や外観検査装置等の設備に画像処理装置が使用されている。この従来の画像処理装置は、カメラなどで撮像された画像の画像処理を実行する目的のために使用するメモリ（キャプチャーメモリ）しか有していなかった。すなわち、例えば製品の外観検査に使用される場合、カメラなどで撮像された製品の画像を画像処理して検査を行うために、その画像を一旦記憶するメモリしか有していなかった。
【０００３】
そのため、製品の生産中に、外観検査の誤判定などの不具合が突然発生すれば、カメラ、照明などの調整や画像処理条件などの調整を行うために必要な画像が得られずその不具合に対応することができなかったり、不具合の原因が分からなかったりした。また不具合があったとき、画像処理を自動的に停止させる機能はあったが、問題の解決に十分とはいえない。
上述したような高精度組立機や外観検査装置等の画像処理装置を使用した設備を新規に制作した場合、もしくはメインテナンス調整を行う場合、搬送装置などのメカニカルな調整以外に、カメラ、照明、画像処理条件などの画像処理装置に関する調整が必要となる。この画像処理条件の調整は、外観検査の場合、例えば調整者が設備の設置場所で製品を見ながら検査結果と比べて調整するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのメカニカルな調整と画像処理条件の調整は、いずれも設備の設置場所で行うため、調整担当者が違うとしても、物理的な制約（空間的な問題、機械調整中で危険等）でそれらの調整を同時に並行して行うことはできない。
【０００５】
また、上記設備において、製品の生産中に検査の誤判定の割合（虚報率）が増加してきた場合、生産を中断して画像処理条件の調整を行う必要が発生する。従来では、撮像された画像が蓄積されていないため、画像処理条件の調整は調整者（オペレータ）の感覚で行う必要があり、経験的な知識や画像処理の知識を必要となる。そのため、調整が困難であり、生産の再開に手間がかかり生産性を低下させる要因となっていた。
【０００６】
一方、外観検査により不良品と判定された画像を蓄積するなどのように、画像を蓄積する機能を有するものもあったが、それは撮像された画像を一旦記憶するメモリ（キャプチャーメモリ）から不良品と判定された画像を転送して蓄積するものであり、蓄積するのに時間を必要とするものであった。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、画像処理条件の設定が簡単であり、しかも画像の蓄積時間を不要とした画像処理装置および画像処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理装置であって、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像が所定の条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有する蓄積手段を有し、少なくとも前記蓄積手段を前記設備から着脱可能であり、判定手段は、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定することを特徴とする。請求項１の発明によれば、設備から離れた場所で、蓄積手段に蓄積された画像を基に、設定手段により画像処理条件の設定を行うことが可能となり、設備の設置場所で設備を機械的に調整する人との干渉がなくなり、画像処理条件の設定が簡単に行える。また、撮像された画像を一旦メモリに記憶したのち、着脱可能な蓄積手段に転送して蓄積する構成ではなく、蓄積手段に蓄積する時間を不要とすることができる。
【０００９】
また、所定の条件を満たしていると判定された画像に基づいて、より容易に画像処理条件の設定を行うことができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記設定手段は、前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定可能であることを特徴とする。請求項２の発明によれば、設定手段により画像処理条件が簡単に設定できる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理方法であって、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有し前記設備から着脱可能な蓄積手段に前記画像を蓄積し、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行い、判定手段により所定の条件を満たしているが否かを判定し、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定することを特徴とする。請求項３の発明によれば、設備から離れた場所で、蓄積手段に蓄積された画像を基に、設定手段により画像処理条件の設定を行うことが可能となり、設備の設置場所で設備を機械的に調整する人との干渉がなくなり、画像処理条件の設定が簡単に行える。また、撮像された画像を一旦メモリに記憶したのち、着脱可能な蓄積手段に転送して蓄積する構成ではなく、蓄積手段に蓄積する時間を不要とすることができる。
【００１２】
また、所定の条件を満たしていると判定された画像に基づいて、より容易に画像処理条件の設定を行うことができる。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定することを特徴とする。請求項４の発明によれば、蓄積手段に蓄積された画像信号に基づいて画像処理条件が容易に設定できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の画像処理装置を示す。この画像処理装置は、例えば高精度組立機や外観検査装置などに用いられる。本実施形態では画像処理装置が設備である外観検査装置に使用された場合について説明する。
【００１５】
図１において、設備のコンベアなどの搬送装置を流れる検査対象物である製品が、画像撮像手段（画像入力装置）であるカメラ１により順次撮像される。その画像信号がＡ／Ｄ変換器２によりデジタル信号に変換され信号制御回路３に取り込まれ、その画像信号の所定の検査領域における各画素の２値化信号をカウントするなどの画像処理がＣＰＵ４により行われ、製品が良品か不良品であるかの外観検査がなされる。ここで、Ａ／Ｄ変換器２、信号制御回路３、ＣＰＵ４により画像処理手段が構成される。一方、変換されたデジタル信号は信号制御回路３を介して、ＣＰＵ４の指定する蓄積手段である蓄積メモリ５の各アドレスの画像領域５１，５２，５３，５４，５５，５６…に順次蓄積される。尚、蓄積メモリ５はプログラム５０などをメモリしている。また、ＣＰＵ４は光電センサ６の信号をうけてカメラ１を作動させることで、検査対象を検知したタイミングでカメラ１により検査対象が撮像される。ここで、Ａ／Ｄ変換器２、信号制御回路３、ＣＰＵ４、蓄積メモリ５により画像処理装置が構成される。
【００１６】
ところで、上記外観検査装置などの設備を新規に制作する場合や、移設等で設備を再調整する場合、カメラ１の取り付け調整（検査対象に対してのカメラ１の取り付け位置調整、ピントや絞り調整）、もしくはカメラ１で撮像する際の照明の調整が終わった時点で、上記検査領域や２値化する際のレベルなどの設定条件（画像処理条件）の設定を行う。まず、カメラ１により検査対象画像を複数枚撮像し、この撮像された画像信号がＡ／Ｄ変換器２、信号制御回路３を介して、ＣＰＵ４の指定する蓄積メモリ５の所定のアドレスに順次蓄えられる。この蓄積された画像信号を用いて上記画像処理条件の設定が可能である。
【００１７】
その蓄積メモリ５に蓄積した画像信号や、上記設定条件（画像処理条件）をフロッピーディスクなどのメディア、もしくはＲＳ２３２−Ｃやネットワークにより別の画像処理装置に転送する、あるいは上記画像処理装置一式を設備から取り出して、設備から離れた場所で蓄積メモリ５に蓄積された画像信号を再度呼び出して上記画像処理条件の設定作業を行う。少なくとも蓄積メモリ５に蓄積された画像信号を取り出して、他の画像処理装置に転送することで、設備から離れた場所で設定作業を行うことができる。このように蓄積メモリ５は着脱可能である。この設定作業は、画像処理装置のマンマシンインターフェイスであるモニタ、キーボード、マウスなどの設定手段（図示せず）により行う。
【００１８】
このようにすることで、設備における製品が搬送される搬送装置などの機械装置を調整する調整者は、その設備を占有して調整することができ、上記画像処理条件を調整する調整者は、機械装置の調整者を気にすることなく設備から離れて調整業務に専念することができ、設備の立ち上げを早くすることができる。
【００１９】
また、上記設備が例えばコンベア上の連続生成品を外観検査するように、検査対象を逐次停止させない場合は、光電センサ６で検査対象の通過を検知し、そのタイミングでカメラ１により撮像するようにしており、その撮像後に外観検査が行われ結果が得られる。もし、撮像した画像を蓄積しない構成であると、上記画像処理条件の調整を行うとき、検査対象はコンベア上を移動しているためカメラの視野内に映っておらず、その時に画像を取り込んで調整を行うことができないが、本実施形態では、蓄積メモリ５に順次蓄積された画像信号を基に上記画像処理条件の調整ができる。
【００２０】
ところで、上記設備稼動中に、何らかの要因で外観検査装置が製品を良品か不良品かの誤判定を行う率（虚報率）が上昇してきた場合、オペレータもしくは設備担当者は、そのまま製品の生産を続けるか、設備を停止して上記画像処理条件を再調整するかを判断するが、後者の場合はいかに早く復帰させるかが重要である。
【００２１】
本画像処理装置は、上述した例のように、設備の立ち上げ時やメインテナンス調整時に、カメラ１で撮像された画像信号を無条件に順次蓄積メモリ５に蓄積する場合とは別に、上記虚報率が上昇したときに、所定の条件を満たした画像信号のみを蓄積メモリ５に蓄積するようにしている。後者の場合、製品が良品か不良品であるかを判定する判定条件以外に、画像信号を蓄積するか否かを判定する判定条件を設けている。
【００２２】
たとえば、画像信号の検査領域で、各画素が２値のうち一方を示すカウント面積が例えば２００〜３００である場合にその製品が良品であるとすると、上記虚報率が上昇した場合は、２００〜３００という良品か不良品であるかを判定する判定条件を調整し直す必要がある。
【００２３】
そこで、その判定条件の前後の条件下における画像信号を蓄積メモリ５に蓄積する。上記カウント面積が０であるように明らかな不良である場合を無視するために、例えば、上記カウント面積が１５０〜２００及び３００〜３５０の場合の画像信号を蓄積する。
【００２４】
この場合も、上述した場合と同様に、カメラ１で撮像された画像信号がＡ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換されて信号制御回路３を介して蓄積メモリ５に蓄積される。このとき、ＣＰＵ４が撮像された各画像信号に対して、上記判定条件を満たしているか否かを判定し、判定条件を満たしている場合のみ、順次蓄積メモリ５に蓄積するようにする。ここで、ＣＰＵ４は判定手段に相当する。
【００２５】
通常は、蓄積メモリ５の画像領域５１のアドレスに蓄積される。たとえば、画像信号のカウント面積が１８０の場合、画像領域５１に画像信号が蓄積され、この場合上記判定条件を満たしているため、次の画像信号の蓄積される領域が画像領域５２となるようにＣＰＵ４が指示する。結果的に、判定条件を満たしたカウント面積１８０の画像信号が画像領域５１に消去されることなく蓄積される。次に撮像された画像信号のカウント面積が３２０の場合、画像領域５２に蓄積され、この場合も上記判定条件を満たしているため、次の画像信号の蓄積される領域が画像領域５３となるようにＣＰＵ４が指示することで、結果的カウント面積３２０の画像が画像領域５２に蓄積される。このようにして判定条件を満たした画像信号が蓄積メモリ５に順次蓄積される。この判定条件を満たした画像信号に基づいて、良品と不良品を判定するときの誤判定がなくなるように画像処理条件の設定を行うことが可能である。
【００２６】
このようにして判定条件を満たした画像信号が蓄積メモリ５に順次蓄積されるため、撮像された画像信号が一旦あるメモリに記憶され、判定条件を満たしたときに蓄積メモリに転送して蓄積するという構成でないので、蓄積のための時間を不要となる。そのために、画像信号が判定条件を満たしている場合とそうでない場合とで、外観検査にかかる時間に変化がなく、製品の生産に支障をきたすことがない。非常に高速な検査で画像処理装置の能力の限界に近いタイミングであっても、画像信号を蓄積することによる支障はない。
【００２７】
上述したように、設備の立ち上げ時に、順次蓄積された画像と、虚報率の上昇時にある判定条件を満たして蓄積された画像とは同一の蓄積メモリ５上に蓄積されており、それらは互いに相対的な関係にあるアドレスに蓄積されるようにすることで、アドレスをずらすだけで支障なく、必要なときに必要な画像信号を呼び出し、画像処理条件の設定が可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
上記したように、請求項１の発明は、設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理装置であって、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行う画像処理手段と、前記画像が所定の条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有する蓄積手段を有し、少なくとも前記蓄積手段を前記設備から着脱可能であり、判定手段は、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定するため、設備から離れた場所で、蓄積手段に蓄積された画像を基に、設定手段により画像処理条件の設定を行うことが可能となり、設備の設置場所で設備を機械的に調整する人との干渉がなくなり、画像処理条件の設定が簡単に行える。また、撮像された画像を一旦メモリに記憶したのち、着脱可能な蓄積手段に転送して蓄積する構成ではなく、蓄積手段に蓄積する時間を不要とすることができる。
【００２９】
また、所定の条件を満たしていると判定された画像に基づいて、より容易に画像処理条件の設定を行うことができる。
【００３０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記設定手段は、前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定可能であるため、設定手段により画像処理条件が簡単に設定できる。
【００３１】
また、請求項３の発明は、設備上の対象物を撮像して得た画像に画像処理を行う画像処理方法であって、前記画像が蓄積される複数の画像領域を有し前記設備から着脱可能な蓄積手段に前記画像を蓄積し、設定手段により設定された画像処理条件に基づいて前記画像に対して画像処理を行い、判定手段により所定の条件を満たしているが否かを判定し、前記画像が所定の条件を満たしている場合には、当該画像が蓄積された画像領域とは別の画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定し、前記画像が所定の条件を満たしていない場合には、当該画像が蓄積された画像領域を次の画像を蓄積する画像領域として指定するため、設備から離れた場所で、蓄積手段に蓄積された画像を基に、設定手段により画像処理条件の設定を行うことが可能となり、設備の設置場所で設備を機械的に調整する人との干渉がなくなり、画像処理条件の設定が簡単に行える。また、撮像された画像を一旦メモリに記憶したのち、着脱可能な蓄積手段に転送して蓄積する構成ではなく、蓄積手段に蓄積する時間を不要とすることができる。
【００３２】
また、所定の条件を満たしていると判定された画像に基づいて、より容易に画像処理条件の設定を行うことができる。
【００３３】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記蓄積手段に蓄積された画像に基づいて前記画像処理条件を設定するため、蓄積手段に蓄積された画像信号に基づいて画像処理条件が容易に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１    カメラ
２    Ａ／Ｄ変換器
３    信号制御回路
４    ＣＰＵ
５    蓄積メモリ
６    光電センサ
５１，５２，５３  画像領域
５４，５５，５６  画像領域
【図１】
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