(57)【要約】【課題】  輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭でない被写体であっても、適切な検査対象エリアを自動的に定めることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  検査対象エリアについて画像処理を行って被写体を検出する画像処理装置であって、被写体に付されたシンボルの画像データを登録画像データ２５ａとして記憶する登録画像記憶部２５と、撮影画像データの画像領域内におけるシンボルの位置及び検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報２６ａを記憶するエリア規定情報記憶部２６と、登録画像データ２５ａ及び撮影画像データを相対的に移動させながら照合し、登録画像データ２５ａと一致するシンボルを検出し、このシンボルの位置情報を求めるシンボル位置検出部２２と、シンボルの位置情報及びエリア規定情報２６ａに基づいて、検査対象エリアを決定する検査対象エリア決定部２３により構成される。【選択図】  図２
2007109121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画像データの画像領域内に検査対象エリアを形成し、上記検査対象エリアについて画像処理を行って被写体を検出する画像処理装置において、
被写体に付されたシンボルの画像データを登録画像データとして記憶する登録画像記憶手段と、
上記撮影画像データの画像領域内における上記シンボルの位置及び上記検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報を記憶するエリア規定情報記憶手段と、
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照合し、上記登録画像データと一致するシンボルを検出し、このシンボルの位置情報を求めるシンボル位置検出手段と、
上記シンボルの位置情報及び上記エリア規定情報に基づいて、上記検査対象エリアを決定する検査対象エリア決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】
撮影画像データの画像領域内に検査対象エリアを形成し、上記検査対象エリアについて画像処理を行って被写体を検出する画像処理装置において、
上記撮影画像データの輝度を２値化する処理を行う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値化後の撮影画像データからブロブ領域を抽出するブロブ領域抽出手段と、
上記ブロブ領域及び上記検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報を記憶するエリア規定情報記憶手段と、
上記エリア規定情報に基づいて、上記ブロブ領域抽出手段により抽出されたブロブ領域を含む領域として上記検査対象エリアを決定する検査対象エリア決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３】
上記エリア規定情報が、ブロブ領域に外接する矩形領域を検査対象エリアとして規定していることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
マスク領域内の画像データを所定のマスクパターンデータに置換するマスク処理手段を備え、
上記エリア規定情報が、上記検査対象エリア内の領域としてマスク領域を規定していることを特徴とする請求項１又は２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、撮影画像データの画像領域内に検査対象エリアを形成し、上記検査対象エリアについて画像処理を行って被写体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）の自動識別では、ワークを撮影し、得られた画像データについて画像処理を行うことによりワークの識別が行われることが少なくない。例えば、撮影画像内を走査し、登録画像と一致する被写体を検出して位置を求める画像処理が行われる。この様な撮影画像に基づく被写体検出では、画像処理における処理負荷を低減させ、処理を高速化し、或いは、識別精度を向上させるという観点から、検査対象とするエリアを絞り込んで画像データを解析するのが望ましい。しかし、従来の画像処理装置では、ユーザが被写体ごとに検査対象とするエリアの位置及びサイズを指定しなければならず、所望の検査ができないという問題があった。
【０００３】
そこで、撮影画像に基づいて被写体の輪郭を示すエッジの位置を検出し、検査対象とするエリアを自動的に定める画像処理装置が提案されている。この画像処理装置は、撮影画像内における輝度分布に基づいてエッジ位置を算出し、算出したエッジ位置に基づいて検査対象エリアの位置及びサイズを決定するものである。この様な方法を採用することによって、被写体に応じた適切な検査対象エリアを自動的に定めることができる。しかし、エッジ位置を検出する際、検出方向に幅を持たせた領域について輝度値の変化率を求め、この変化率についてピーク位置を判別する必要があった。このため、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体の場合には、エッジ位置を正しく検出することができず、適切な検査対象エリアを得ることができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した通り、従来の画像処理装置では、ユーザが被写体ごとに検査対象とするエリアの位置及びサイズを指定しなければならず、ユーザが指定した固定領域についてしか画像処理することができないという問題があった。また、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体の場合には、エッジ位置を検出して検査対象エリアを自動的に定める方法を用いても適切な検査対象エリアを得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被写体検出のための画像処理が行われる領域を被写体に応じて柔軟に絞り込め、その様な検査対象とするエリアの設定を容易に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。特に、処理負荷を増大させることなく、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体の場合であっても、適切な検査対象エリアを自動的に定め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】
【０００６】
本発明による画像処理装置は、撮影画像データの画像領域内に検査対象エリアを形成し、上記検査対象エリアについて画像処理を行って被写体を検出する画像処理装置であって、被写体に付されたシンボルの画像データを登録画像データとして記憶する登録画像記憶手段と、上記撮影画像データの画像領域内における上記シンボルの位置及び上記検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報を記憶するエリア規定情報記憶手段と、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照合し、上記登録画像データと一致するシンボルを検出し、このシンボルの位置情報を求めるシンボル位置検出手段と、上記シンボルの位置情報及び上記エリア規定情報に基づいて、上記検査対象エリアを決定する検査対象エリア決定手段とを備えて構成される。
【０００７】
この画像処理装置では、登録画像データと一致するシンボルが検出され、シンボルの位置情報と、エリア規定情報に基づいて検査対象エリアが決定される。この様な構成により、被写体を検出するための画像処理が行われる検査対象エリアを自動的に決定することができる。従って、ユーザは、検査ごとに検査対象エリアを指定する必要がない。また、登録画像データ及び撮影画像データの照合によって求められるシンボルの位置情報に基づいて検査対象エリアを決定することにより、従来のエッジ検出処理では追従できなかった被写体検出を行うことができる。例えば、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体であっても、適切な検査対象エリアを定めることができる。
【０００８】
また、本発明による画像処理装置は、撮影画像データの画像領域内に検査対象エリアを形成し、上記検査対象エリアについて画像処理を行って被写体を検出する画像処理装置であって、上記撮影画像データの輝度を２値化する処理を行う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値化後の撮影画像データからブロブ領域を抽出するブロブ領域抽出手段と、上記ブロブ領域及び上記検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報を記憶するエリア規定情報記憶手段と、上記エリア規定情報に基づいて、上記ブロブ領域抽出手段により抽出されたブロブ領域を含む領域として上記検査対象エリアを決定する検査対象エリア決定手段とを備えて構成される。
【０００９】
この画像処理装置では、撮影画像データの輝度を２値化する処理が行われ、同一輝度の画素からなる連続領域がブロブ領域として抽出される。そして、ブロブ領域及び検査対象エリアの関係を規定するエリア規定情報に基づいて、ブロブ領域を含む領域として検査対象エリアが決定される。この様な構成によっても、被写体を検出するための画像処理が行われる検査対象エリアを自動的に決定することができる。また、輝度の２値化処理によって抽出されるブロブ領域に基づいて検査対象エリアを決定することにより、従来のエッジ検出処理では追従できなかった被写体検出を行うことができる。例えば、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体であっても、適切な検査対象エリアを定めることができる。
【００１０】
本発明による画像処理装置は、上記構成に加え、上記エリア規定情報が、ブロブ領域に外接する矩形領域を検査対象エリアとして規定しているように構成される。
【００１１】
また、本発明による画像処理装置は、上記構成に加え、マスク領域内の画像データを所定のマスクパターンデータに置換するマスク処理手段を備え、上記エリア規定情報が、上記検査対象エリア内の領域としてマスク領域を規定しているように構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による画像処理装置によれば、被写体検出の検査対象とするエリアが自動的に定められるので、画像処理における処理負荷を低減させたり、処理を高速化し、或いは、被写体の識別精度を向上させることができる。また、登録画像データ及び撮影画像データの照合によって求められるシンボルの位置や、輝度の２値化処理によって抽出されるブロブ領域に基づいて検査対象エリアが決定されるので、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体の場合であっても、適切な検査対象エリアを自動的に定めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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自動識別システムの概略構成の一例を示した図である。この自動識別システム１００は、撮影画像についてワークＡ１を識別するための画像処理を行う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Ａ１は、識別処理の検査対象物であり、具体的には、半導体ウエハなどの製品の他、プレスによる打ち抜き穴などの構造物が考えられる。ここでは、直方体状の製品がワークＡ１として検査され、その表面には、文字や記号、図柄、マークなどのシンボルＡ２が配置されているものとする。このワークＡ１に付されたシンボルＡ２が、被写体を検出するための画像処理が行われるエリアを決定する際の指標とされる。
【００１４】
本実施の形態による画像処理装置２０では、ワークＡ１を撮影して得られた静止画像に基づいて検査対象とするエリア（以下、検査対象エリアと呼ぶことにする）が画像領域内に形成され、検査対象エリアについて被写体を検出するための画像処理が行われる。検査対象エリアは、ワークＡ１表面に配置されている複数のシンボルＡ２に基づいて決定され、この検査対象エリア内における画像データを画像処理対象として被写体検出が行われる。被写体検出としては、例えば、ワークＡ１表面に形成されたキズなどの不具合箇所の位置や大きさを特定する識別処理が行われる。
【００１５】
撮像装置１０は、撮影エリア内のワークＡ１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。
【００１６】
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、ユーザによる操作入力に基づく入力処理を行っている。
【００１７】
画像処理装置２０は、ユーザによる操作入力に従って生成されるトリガ信号に基づいて、撮影を開始させるための撮影要求を生成し、この撮影要求に従って撮像装置１０により撮影された撮影画像データに基づいて検査対象エリアを決定する動作を行っている。検査対象エリアは、ワークＡ１表面に配置されているシンボルＡ２の２次元位置を検出することにより決定される。ここでは、登録画像データに基づくパターンサーチによってシンボルＡ２の位置が判別されるものとする。この様な検査対象エリアに処理範囲を絞り込んで、被写体検出のための画像処理が行われる。
【００１８】
図２は、図１の自動識別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、シンボル位置検出部２２、検査対象エリア決定部２３、被写体検出部２４、登録画像記憶部２５及びエリア規定情報記憶部２６からなる。
【００１９】
撮像制御部２１は、ユーザの操作入力に基づいて撮像装置１０を制御し、或いは、撮像装置１０からの撮影画像データを表示する制御を行っている。登録画像記憶部２５は、パターンサーチの際に比較対象として用いられる画像データを登録画像データ２５ａ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２５ａには、ユーザが指定した画像データ、例えば、撮像装置１０により予め撮影されたシンボルの画像データが用いられる。
【００２０】
シンボル位置検出部２２は、撮影画像データに基づいて、ワークＡ１上のシンボルＡ２の位置を検出する動作を行っている。具体的には、登録画像データ２５ａ及び撮影画像データを相対的に移動させながら照合し、登録画像データ２５ａと一致するシンボルＡ２が検出され、その位置情報が求められる。
【００２１】
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（相関係数ともいう）は、登録画像データ２５ａと、撮影画像データとの類似度を示すパラメータであり、登録画像データ２５ａと比較する撮影画像データの画像領域内における位置を変更するごとに算出される。ここでは、登録画像データ２５ａの走査に関し、走査方向や、相関度の算出単位としての走査方向の位置の変化量（ピッチ）は、デフォルトで設定され、或いは、ユーザによる操作入力に基づいて指定されるものとする。この様にして算出された相関度に基づいて、シンボルＡ２の２次元位置が判別される。具体的には、撮影画像内における相関度の分布に関し、所定の閾値を超える相関度についてピーク検出することにより、シンボルＡ２の位置が特定される。
【００２２】
エリア規定情報記憶部２６は、撮影画像データの画像領域内におけるシンボルＡ２の位置と、検査対象エリアとの関係を規定するエリア規定情報２６ａを書き換え可能に記憶する記憶装置である。エリア規定情報２６ａは、シンボルＡ２の位置情報に基づいて被写体検出に応じた適切なエリアを検査対象エリアとして決定させるための情報である。例えば、２つのシンボルの位置を対角とする矩形領域が検査対象エリアとして規定される。或いは、３つのシンボルの位置を周上の点とする円形領域が検査対象エリアとして規定される。或いは、２つのシンボルのうち、一方のシンボルの位置を中心とし、他方のシンボルの位置を周上の点とする円形領域が規定される。この様なエリア規定情報２６ａは、ユーザによる操作入力に基づいて予め定められる。ここでいう円形には、真円の他、楕円も含まれるものとする。
【００２３】
検査対象エリア決定部２３は、シンボル位置検出部２２により求められたシンボルＡ２の位置情報と、エリア規定情報２６ａに基づいて、検査対象エリアを決定する動作を行っている。具体的には、複数のシンボルＡ２の位置をそれぞれ各頂点とする矩形領域が検査対象エリアとして決定される。或いは、各シンボルＡ２の位置を周上の点とする円形領域が検査対象エリアとして決定される。或いは、各シンボルＡ２のうち、いずれか１つを中心とし、他を周上の点とする円形領域が決定される。
【００２４】
ここでは、各シンボルＡ２の位置から定められた検査対象エリアについて、位置やサイズをオフセットさせることができるものとする。すなわち、矩形の検査対象エリアでは、各辺をそれぞれ外側又は内側へ所定量だけ移動させることができる。また、円形の検査対象エリアでは、周を径方向外側又は内側へ所定量だけ移動させることができる。オフセットとしてエリアの境界線を移動させる方向は、ワークＡ１上の各シンボルＡ２を含む領域を切り出し、被写体を内包するエリアを検査対象エリアとして適切に決定するという観点から、外側へ移動させるのが望ましい。この様なオフセットの際の移動量は、ユーザによる操作入力に基づいて予め定められる。
【００２５】
被写体検出部２４は、検査対象エリア決定部２３により決定された検査対象エリアを処理対象として、エリア内の撮影画像データを画像処理することにより、不具合箇所の特定などの被写体検出を行っている。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。
【００２６】
図３のステップＳ１０１〜Ｓ１１０は、図２の画像処理装置におけるワークの自動識別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、操作入力装置４０からトリガ信号（開始トリガ）の入力があれば、このトリガ信号に基づいて撮影要求を生成する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。次に、撮像制御部２１は、撮影要求に基づいて撮影された画像データを撮像装置１０から取り込み、表示装置３０に画面表示させるとともに、撮影画像データをシンボル位置検出部２２へ出力する（ステップＳ１０３）。
【００２７】
シンボル位置検出部２２は、登録画像データ２５ａに基づくパターンサーチを行い、ワークＡ１上のシンボルＡ２の位置を判別する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。検査対象エリア決定部２３は、各シンボルＡ２の位置の判別結果と、エリア規定情報２６ａに基づいて検査対象エリアを決定する（ステップＳ１０６）。このとき、検査対象エリア決定部２３は、検査対象エリアについて、オフセットの指定があれば、検査対象エリアをオフセットさせる処理を行う（ステップＳ１０７，Ｓ１１０）。
【００２８】
次に、被写体検出部２４は、検査対象エリア決定部２３により定められた検査対象エリア内の撮影画像データについて画像処理を行い、被写体検出の結果を出力する（ステップＳ１０８，Ｓ１０９）。
【００２９】
図４は、図１の自動識別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Ａ１の撮影画像Ｂ１が示されている。この撮影画像Ｂ１には、ワークＡ１表面に配置されている十字型のシンボルが濃淡によりオブジェクトＢ２として表示されている。この例では、矩形の撮影画像Ｂ１における対角位置にオブジェクトＢ２が配置されている。
【００３０】
図５は、図２の画像処理装置におけるシンボル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Ｂ１内を走査させる登録画像Ｂ３の様子が示されている。登録画像Ｂ３を撮影画像Ｂ１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Ｂ２の位置が判別される。具体的には、十字パターンからなる登録画像Ｂ３がｙ軸方向の位置を変更するごとにｘ軸方向にスキャンされ、相関度のピーク検出によってオブジェクトＢ２の２次元位置が判別される。
【００３１】
図６は、図１の自動識別システムにおける動作の一例を示した図であり、検査対象エリアに関する設定を行うエリア情報設定画面３１の様子が示されている。エリア情報設定画面３１は、検査対象エリア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。このエリア情報設定画面３１には、エリアの指定方法を切り替えるための選択ボックス３２，３３、エリア形状を指定するための選択ボックス３４ａ，３４ｂ、エリアのオフセットを指定するための選択ボックス３５ａ及び３５ｂが配置されている。
【００３２】
エリアの指定方法としては、手動又は自動のいずれかを選択可能となっている。選択ボックス３２をオンし、手動を選択すると、検査対象エリアを手動で指定する動作モードとなる。この動作モードでは、例えば、エリアを規定する位置座標を入力することにより、検査対象エリアが決定される。
【００３３】
選択ボックス３３をオンし、自動を選択すると、画像データに基づいて検査対象エリアを自動的に指定する動作モードとなる。この動作モードでは、撮影画像についてパターンサーチが行われ、ワーク上のシンボル位置を判別することにより、検査対象エリアが決定される。
【００３４】
エリア形状としては、矩形又は円形のいずれかを選択可能となっている。また、エリアのオフセットについては、オフセットを行う場合と、オフセットを行わない場合とのいずれかを選択可能となっている。エリア情報の設定が完了し、「ＯＫ」キー３６が操作されれば、エリア指定で選択された動作モードに移行する。
【００３５】
図７は、図１の自動識別システムにおける動作の一例を示した図であり、自動的に決定される検査対象エリアのエリア確認画面４１の様子が示されている。エリア確認画面４１は、検査対象エリアの位置及びサイズを規定するワーク上のシンボル位置についての検出結果を表示するための出力画面である。ここでは、エリア形状として矩形（例えば、長方形）が選択された場合における出力画面が示され、各辺の位置をそれぞれ規定するオブジェクトＢ２の位置座標が表示されている。
【００３６】
具体的には、矩形の検査対象エリアの左辺を規定する「オブジェクト１」のｘ座標が表示ボックス４２内に表示され、上辺を規定する「オブジェクト１」のｙ座標が表示ボックス４３内に表示されている。また、検査対象エリアの右辺を規定する「オブジェクト２」のｘ座標が表示ボックス４４内に表示され、下辺を規定する「オブジェクト２」のｙ座標が表示ボックス４５内に表示されている。エリア確認画面４１の表示状態で、「ＯＫ」キー４６ａを操作すれば、各オブジェクトの位置座標に基づいて検査対象エリアが決定され、「キャンセル」キー４６ｂを操作すれば、パターンサーチにより判別されたオブジェクトＢ２の位置情報がクリアされ、エリア情報設定画面に復帰する。
【００３７】
図８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、検査対象エリアについてのオフセット処理の様子が示されている。この例では、オブジェクトＢ２の位置に基づいて定められた矩形の検査対象エリアＣ１について、各辺を外側へ移動させて領域サイズを拡大するオフセット処理が行われている。
【００３８】
具体的には、左辺をｘ軸の負の方向にｘ１だけ移動させ、上辺をｙ軸の正の方向にｙ１だけ移動させている。さらに、右辺をｘ軸の正の方向にｘ２だけ移動させ、下辺をｙ軸の負の方向にｙ２だけ移動させてオフセット後の検査対象エリアＣ２としている。
【００３９】
エリア形状として円形が選択された場合には、周を径方向外側へ移動させて領域サイズを拡大するオフセット処理が行われる。
【００４０】
本実施の形態によれば、被写体を検出するための画像処理が行われる検査対象エリアを自動的に決定することができる。従って、ユーザは、検査ごとに検査対象エリアを指定する必要がない。また、登録画像データ及び撮影画像データの照合によって求められるシンボルの位置情報に基づいて検査対象エリアを決定することにより、従来のエッジ検出処理では追従できなかった被写体検出を行うことができる。例えば、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体であっても、適切な検査対象エリアを定めることができる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態１では、ワークＡ１上のシンボルＡ２の位置情報に基づいて検査対象エリアが決定さ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、検査対象エリア内の撮影画像データについてマスク処理を行う場合について説明する。
【００４２】
図９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。この画像処理装置２０ａは、図２の画像処理装置２０と比較すれば、マスク処理部５１を備えている点で異なる。
【００４３】
マスク処理部５１は、マスク領域内の画像データを所定のマスクパターンデータに置換する処理を行っている。マスク領域は、被写体検出のための画像処理に関してワークＡ１上の特定部分による影響を除去するために、検査対象エリア内に設けられる領域である。マスクパターンデータは、撮影画像データにおける実際の輝度変化を隠すためのダミーデータであり、例えば、所望の輝度分布を有するデータがマスクパターンデータとして用いられる。
【００４４】
この様なマスク領域は、エリア規定情報２６ａにより規定され、ここでは、検査対象エリアをオフセットさせた領域がマスク領域として指定されるものとする。
【００４５】
図１０は、図９の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、検査対象エリアＣ１のオフセットによって指定されたマスク領域Ｃ３の様子が示されている。このマスク領域Ｃ３は、ワークＡ１上のシンボルＡ２の位置情報に基づいて決定された矩形の検査対象エリアＣ１の各辺をそれぞれ内側へ所定量だけオフセットすることによって定められる。
【００４６】
具体的には、検査対象エリアＣ１の左辺をｘ軸の正の方向にｘ１１だけ移動させ、上辺をｙ軸の負の方向にｙ１１だけ移動させている。さらに、右辺をｘ軸の負の方向にｘ１２だけ移動させ、下辺をｙ軸の正の方向にｙ１２だけ移動させることにより、マスク領域Ｃ３を形成している。
【００４７】
円形の検査対象エリアの場合には、周を径方向内側へ移動させることにより、マスク領域が形成される。
【００４８】
本実施の形態によれば、マスク領域が適切に指定され、マスク領域内の画像データをマスクパターンデータに置換して画像処理が行われるので、ワークＡ１上の特定部分による影響を除去して被写体検出を行うことができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、マスク領域内の画像データがマスクパターンデータに置換される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、マスク領域を検査対象エリアから除外して被写体検出を行うものであっても良い。すなわち、マスク領域内の画像データを処理対象から除外して画像処理を行っても良い。
【００５０】
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検出されたシンボルの位置情報に基づいて、検査対象エリアが決定さ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、撮影画像データの輝度を２値化することにより得られるブロブ領域に基づいて、検査対象エリアを決定する場合について説明する。
【００５１】
図１１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。この画像処理装置２０ｂは、撮像制御部６１、２値化処理部６２、ブロブ領域抽出部６３、検査対象エリア決定部６４、被写体検出部６５及びエリア規定情報記憶部６６からなる。撮像制御部６１は、ユーザの操作入力に基づいて撮像装置１０を制御し、或いは、撮像装置１０からの撮影画像データを表示する制御を行っている。
【００５２】
２値化処理部６２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。
【００５３】
ブロブ領域抽出部６３は、２値化処理部６２により２値化された撮影画像データから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、ユーザによる操作入力に基づいて予め指定されるものとする。
【００５４】
エリア規定情報記憶部６６は、ブロブ領域抽出部６３により抽出されたブロブ領域と、検査対象エリアとの関係を規定するエリア規定情報６６ａを書き換え可能に記憶する記憶装置である。このエリア規定情報６６ａは、ブロブ領域に基づいて被写体検出に応じた適切なエリアを検査対象エリアとして決定させるための情報である。
【００５５】
検査対象エリア決定部６４は、エリア規定情報６６ａに基づいて、ブロブ領域抽出部６３により抽出されたブロブ領域を含む領域として検査対象エリアを決定する動作を行っている。例えば、ブロブ領域に外接する矩形領域が検査対象エリアとして決定される。
【００５６】
被写体検出部６５は、検査対象エリア決定部６４により決定された検査対象エリアを処理対象として、エリア内の撮影画像データを画像処理することにより、不具合箇所の特定などの被写体検出を行っている。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。ここでは、撮影画像データから２以上のブロブ領域が抽出された場合、いずれか１つのブロブ領域について検査対象エリアが定められるものとする。この場合、例えば、領域面積が最も大きなブロブ領域について検査対象エリアを定めるのが、被写体に応じて処理対象を適切に絞り込むという観点から望ましい。或いは、各ブロブ領域のそれぞれについて、検査対象エリアを定めても良い。
【００５７】
図１２は、図１１の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、ブロブ領域Ｄに外接する矩形により定められた検査対象エリアの様子が示されている。ブロブ領域Ｄは、撮影画像から輝度値の２値化処理によって切り出された領域である。この様なブロブ領域Ｄに外接する矩形領域として、検査対象エリアが決定される。
【００５８】
具体的には、ブロブ領域Ｄ内において、ｘ座標が最も小さい画素位置Ｄ１に基づいて、検査対象エリアにおける左辺Ｅ１の位置が定められ、ｙ座標が最も大きい画素位置Ｄ２に基づいて、検査対象エリアにおける上辺Ｅ２の位置が定められる。さらに、ｘ座標が最も大きい画素位置Ｄ３に基づいて、検査対象エリアにおける右辺Ｅ３の位置が定められ、ｙ座標が最も小さい画素位置Ｄ４に基づいて、検査対象エリアにおける下辺Ｅ４の位置が定められる。
【００５９】
本実施の形態によれば、被写体を検出するための画像処理が行われる検査対象エリアを自動的に決定することができる。また、輝度の２値化処理によって抽出されるブロブ領域に基づいて検査対象エリアを決定することにより、従来のエッジ検出処理では追従できなかった被写体検出を行うことができる。例えば、輪郭が曲線であるものや輪郭が明瞭ではない被写体であっても、適切な検査対象エリアを定めることができる。
【００６０】
なお、ブロブ領域から定められた検査対象エリアについて、位置やサイズをオフセットさせても良い。すなわち、矩形のエリアでは、各辺をそれぞれ外側又は内側へ所定量だけ移動させ、また、円形のエリアでは、周を径方向外側又は内側へ所定量だけ移動させて検査対象エリアとするものであっても良い。また、実施の形態２と同様に、検査対象エリア内にマスク領域を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１による画像処理装置を含む自動識別システムの概略構成の一例を示した図である。
【図２】図１の自動識別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ワークの自動識別動作の一例を示したフローチャートである。
【図４】図１の自動識別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Ａ１の撮影画像Ｂ１が示されている。
【図５】図２の画像処理装置におけるシンボル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Ｂ１内を走査させる登録画像Ｂ３の様子が示されている。
【図６】図１の自動識別システムにおける動作の一例を示した図であり、検査対象エリアに関する設定を行うエリア情報設定画面３１の様子が示されている。
【図７】図１の自動識別システムにおける動作の一例を示した図であり、自動的に決定される検査対象エリアのエリア確認画面４１の様子が示されている。
【図８】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、検査対象エリアについてのオフセット処理の様子が示されている。
【図９】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１０】図９の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、検査対象エリアＣ１のオフセットによって指定されたマスク領域Ｃ３の様子が示されている。
【図１１】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１２】図１１の画像処理装置における動作の一例を示した図であり、ブロブ領域Ｄに外接する矩形により定められた検査対象エリアの様子が示されている。
【符号の説明】
【００６２】
１０  撮像装置
２０，２０ａ，２０ｂ  画像処理装置
２１  撮像制御部
２２  シンボル位置検出部
２３  検査対象エリア決定部
２４  被写体検出部
２５  登録画像記憶部
２６  エリア規定情報記憶部
３０  表示装置
４０  操作入力装置
５１  マスク処理部
６１  撮像制御部
６２  ２値化処理部
６３  ブロブ領域抽出部
６４  検査対象エリア決定部
６５  被写体検出部
６６  エリア規定情報記憶部
１００  自動識別システム
Ａ１  ワーク
Ａ２  シンボル
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007109121.tif 000005
【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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