(57)【要約】【課題】ヒストグラムを目視で確認しつつ、検査対象物の良否を判定する基準である判定閾値を容易に設定することができる画像処理装置及び該画像処理装置で用いる判定閾値設定方法を提供する。【解決手段】撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する。複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示し、撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、表示されたヒストグラムに対応付けて表示する。ヒストグラムと一致度とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を撮像する撮像部と、
該撮像部で撮像した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部と
を備え、前記画像処理部の処理結果に基づいて検査対象物の良否を判定する画像処理装置において、
前記撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する一致度算出部と、
複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示するヒストグラム表示部と、
前記撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて表示する一致度表示部と、
前記ヒストグラム表示部によるヒストグラムと、前記一致度表示部による一致度とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する閾値設定部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記閾値設定部は、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて閾値を設定することが可能に構成されてい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】
前記ヒストグラム表示部は、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を前記ヒストグラムに重畳して表示す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。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて表示されているスライダを操作して前記閾値を設定することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記閾値設定部は、設定される閾値を前記ヒストグラムに重畳して表示し、前記スライダの操作に連動して前記ヒストグラム上の表示を変更することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記閾値設定部は、現在検査している検査対象物について算出した一致度を、前記スライダの可動範囲内に表示することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ヒストグラム表示部は、前記ヒストグラムの背景を半透明又は透明に表示することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記ヒストグラム表示部は、前記ヒストグラムを表示しないようにすることが可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記ヒストグラム表示部は、検査対象物の実際の検査時に撮像した画像データに基づいて算出した一致度を記憶しておき、
記憶してある一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
検査対象物を撮像する撮像部と、
該撮像部で撮像した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部と
を備え、前記画像処理部の処理結果に基づいて検査対象物の良否を判定する画像処理装置で実行することが可能な判定閾値設定方法において、
前記撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する工程と、
複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示する工程と、
前記撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、表示されたヒストグラムに対応付けて表示する工程と、
前記ヒストグラムと前記一致度に関する情報とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する工程と
を含むことを特徴とする判定閾値設定方法。
【請求項１１】
表示されたヒストグラムに対応付けて閾値を設定することを特徴とする請求項１０に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１２】
撮像部で撮像された検査対象物の画像を前記ヒストグラムに重畳して表示することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１３】
表示されたヒストグラムに対応付けて表示されているスライダを操作して前記閾値を設定することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１４】
設定される閾値を前記ヒストグラムに重畳して表示し、前記スライダの操作に連動して前記ヒストグラム上の表示を変更することを特徴とする請求項１３に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１５】
現在検査している検査対象物について算出した一致度を、前記スライダの可動範囲内に表示することを特徴とする請求項１４に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１６】
前記ヒストグラムの背景を半透明又は透明に表示することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１７】
前記ヒストグラムを表示しないようにすることを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の判定閾値設定方法。
【請求項１８】
検査対象物の実際の検査時に撮像した画像データに基づいて算出した一致度を記憶しておき、
記憶してある一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか一項に記載の判定閾値設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の良否を判定する基準である判定閾値を容易に設定することができる画像処理装置及び該画像処理装置で用いる判定閾値設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理装置で用いる表示装置では、タッチパネルを介して様々な設定データを設定することができる。そして、検査対象物の良否判定の結果を示す画面上に、例えばテストモードで試行した良否判定の結果を示すヒストグラムを重畳表示させ、ヒストグラムを目視で確認しながら良否判定の閾値を決定する閾値決定方法が良く用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、ヒストグラムを表示している画面から良否判定の閾値を設定する画面に表示を切り替えて操作することにより、良否判定の閾値を設定する閾値設定方法も良く知られている。すなわち、従来は、ヒストグラムを目視で確認しながら良否判定の閾値を決定し、表示画面を切り替えて、良否判定の閾値を設定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の閾値設定方法では、ヒストグラムから適切な良否判定の閾値を推測することはできるが、推測した閾値が最適であるか否かを判断することができなかった。すなわち、実際にはもっと適した閾値を設定することができる場合であっても、それを確認する手段がないという問題点があった。
【０００６】
例えば、検査対象物の全体を撮像することができず、一部しか撮像することができていないために不良と判定されている結果が多いと類推することができる状況であっても、良否判定の閾値を適切に調整して良否を判定することができない。状況に応じて適切な良否判定の閾値を設定するためには、判定結果表示画面、良否判定の閾値調整画面、及びヒストグラム表示画面が重畳して表示されることが望ましい。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ヒストグラムを目視で確認しつつ、検査対象物の良否を判定する基準である判定閾値を容易に設定することができる画像処理装置及び該画像処理装置で用いる判定閾値設定方法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】
上記目的を達成するために第１発明に係る画像処理装置は、検査対象物を撮像する撮像部と、該撮像部で撮像した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部とを備え、前記画像処理部の処理結果に基づいて検査対象物の良否を判定する画像処理装置において、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する一致度算出部と、複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示するヒストグラム表示部と、前記撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて表示する一致度表示部と、前記ヒストグラム表示部によるヒストグラムと、前記一致度表示部による一致度とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する閾値設定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明に係る画像処理装置は、第１発明において、前記閾値設定部は、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて閾値を設定することが可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明に係る画像処理装置は、第１又は第２発明において、前記ヒストグラム表示部は、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像を前記ヒストグラムに重畳して表示することを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明に係る画像処理装置は、第１乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記閾値設定部は、前記ヒストグラム表示部により表示されたヒストグラムに対応付けて表示されているスライダを操作して前記閾値を設定することが可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明に係る画像処理装置は、第４発明において、前記閾値設定部は、設定される閾値を前記ヒストグラムに重畳して表示し、前記スライダの操作に連動して前記ヒストグラム上の表示を変更することを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明に係る画像処理装置は、第５発明において、前記閾値設定部は、現在検査している検査対象物について算出した一致度を、前記スライダの可動範囲内に表示することを特徴とする。
【００１４】
また、第７発明に係る画像処理装置は、第１乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記ヒストグラム表示部は、前記ヒストグラムの背景を半透明又は透明に表示することを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明に係る画像処理装置は、第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記ヒストグラム表示部は、前記ヒストグラムを表示しないようにすることが可能に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、第９発明に係る画像処理装置は、第１乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記ヒストグラム表示部は、検査対象物の実際の検査時に撮像した画像データに基づいて算出した一致度を記憶しておき、記憶してある一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示することを特徴とする。
【００１７】
次に、上記目的を達成するために第１０発明に係る判定閾値設定方法は、検査対象物を撮像する撮像部と、該撮像部で撮像した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部とを備え、前記画像処理部の処理結果に基づいて検査対象物の良否を判定する画像処理装置で実行することが可能な判定閾値設定方法において、前記撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する工程と、複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示する工程と、前記撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、表示されたヒストグラムに対応付けて表示する工程と、前記ヒストグラムと前記一致度に関する情報とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明に係る判定閾値設定方法は、第１０発明において、表示されたヒストグラムに対応付けて閾値を設定することを特徴とする。
【００１９】
また、第１２発明に係る判定閾値設定方法は、第１０又は第１１発明において、撮像部で撮像された検査対象物の画像を前記ヒストグラムに重畳して表示することを特徴とする。
【００２０】
また、第１３発明に係る判定閾値設定方法は、第１０乃至第１２発明のいずれか１つにおいて、表示されたヒストグラムに対応付けて表示されているスライダを操作して前記閾値を設定することを特徴とする。
【００２１】
また、第１４発明に係る判定閾値設定方法は、第１３発明において、設定される閾値を前記ヒストグラムに重畳して表示し、前記スライダの操作に連動して前記ヒストグラム上の表示を変更することを特徴とする。
【００２２】
また、第１５発明に係る判定閾値設定方法は、第１４発明において、現在検査している検査対象物について算出した一致度を、前記スライダの可動範囲内に表示することを特徴とする。
【００２３】
また、第１６発明に係る判定閾値設定方法は、第１０乃至第１５発明のいずれか１つにおいて、前記ヒストグラムの背景を半透明又は透明に表示することを特徴とする。
【００２４】
また、第１７発明に係る判定閾値設定方法は、第１０乃至第１６発明のいずれか１つにおいて、前記ヒストグラムを表示しないようにすることを特徴とする。
【００２５】
また、第１８発明に係る判定閾値設定方法は、第１０乃至第１７発明のいずれか１つにおいて、検査対象物の実際の検査時に撮像した画像データに基づいて算出した一致度を記憶しておき、記憶してある一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示することを特徴とする。
【００２６】
第１発明及び第１０発明では、撮像部で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出し、複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示する。撮像部で撮像された検査対象物について算出した一致度を、表示されたヒストグラムに対応付けて表示し、ヒストグラムと、一致度に関する情報とが同じ画面上に表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定する。ヒストグラムを目視で確認しながら、良否判定の閾値を設定することができるので、閾値設定のために画面表示を切り替える必要がなく、良否判定の結果がどう変化するのか確認しながら閾値を設定することができ、最適な閾値を容易に設定することが可能となる。
【００２７】
第２発明及び第１１発明では、表示されたヒストグラムに対応付けて閾値を設定するので、設定する閾値が度数分布のどのあたりに相当するのか、常に目視で確認しながら設定することができ、表示装置を複数設ける必要がない。
【００２８】
第３発明及び第１２発明では、撮像部で撮像された検査対象物の画像をヒストグラムに重畳して表示するので、良否判定の結果がどう変化するのかを常に確認しながら良否判定の閾値を設定することができ、表示装置を複数設ける必要がない。
【００２９】
第４発明及び第１３発明では、表示されたヒストグラムに対応付けて表示されているスライダを操作して閾値を設定するので、閾値の調整を容易に行うことが可能となる。
【００３０】
第５発明及び第１４発明では、設定される閾値をヒストグラムに重畳して表示し、スライダの操作に連動してヒストグラム上の表示を変更するので、ヒストグラムを目視で確認しながら閾値を設定することができ、より適切な閾値に設定することが可能となる。
【００３１】
第６発明及び第１５発明では、現在検査している検査対象物について算出した一致度を、スライダの可動範囲内に表示するので、算出した一致度と対比しながら閾値を設定することができる。
【００３２】
第７発明及び第１６発明では、ヒストグラムの背景を半透明又は透明に表示することにより、検査対象物の画像をヒストグラムの背景に表示することができ、良否判定の結果がどう変化するのかを常に確認しながら良否判定の閾値を設定することが可能となる。
【００３３】
第８発明及び第１７発明では、ヒストグラムを表示しないようにすることができるので、一致度の分布に左右されることなく適切な閾値を設定することができる。
【００３４】
第９発明及び第１８発明では、検査対象物の実際の検査時に撮像した画像データに基づいて算出した一致度を記憶しておき、記憶してある一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示するので、照明、検査対象物の搬送速度等、直近の外部環境を考慮に入れて閾値を設定することが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明では、ヒストグラムを目視で確認しながら、良否判定の閾値を設定することができるので、閾値設定のために画面表示を切り替える必要がなく、良否判定の結果がどう変化するのか確認しながら閾値を設定することができ、最適な閾値を容易に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置の構成を示す外形図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置のモード切り替え画面の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置の設定画面の例示図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムを表示する場合の閾値調整画面の例示図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムを表示しない場合の閾値調整画面の例示図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムの背景を透明とする場合の閾値調整画面の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態に係る画像処理装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の説明で参照する図面を通じて、同一又は同様の構成又は機能を有する要素については、同一又は同様の符号を付して、詳細な説明を省略する。以下、画像処理装置として画像処理センサを例に挙げて説明する。
【００３８】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る画像処理センサは、撮像装置１と、撮像装置１とデータ通信することが可能に接続ケーブル３で接続されている表示装置２とで構成されている。もちろん、表示装置２の代わりに、ディスプレイを有する外部コンピュータであっても良い。なお、撮像装置１と表示装置２とが一体として構成されていても良い。
【００３９】
撮像装置１は、内部に画像処理を実行するＦＰＧＡ、ＤＳＰ等を備えており、検査対象物を撮像する撮像素子を有するカメラモジュール（撮像部）と、検査対象物に対して光を照射する照明部とを備えている。撮像装置１をコンパクトにするべく、例えば図１に示すように、撮像装置１の正面の中央近傍にレンズ１２を配置し、レンズ１２の周囲を囲むように、照明部として複数のＬＥＤ１１を配置してある。なお、撮像装置１とは別に外部照明（リング照明等）を設けても良い。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置１の構成を示す外形図である。図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置１の構成を示す正面図を、図２（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置１の構成を示す平面図を、図２（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置１の構成を示す背面図を、それぞれ示している。
【００４１】
図２（ａ）に示すように、撮像装置１はレンズ１２を正面の中央近傍に配置しており、レンズ１２の周囲を囲むように複数のＬＥＤ１１を配置してある。撮像時には、複数のＬＥＤ１１を点灯させることにより、検査対象物に光を照射し、検査対象物を明瞭に撮像することができる。
【００４２】
図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、撮像装置１の背面には、外部の電源から電力の供給を受ける電源ケーブルを接続する電源コネクタ１０２と、表示装置２とデータ通信する接続ケーブル３を接続することが可能な接続コネクタ１０３とを備えている。また、手動でフォーカスを調整することができるフォーカス調整ネジ１０１も背面に備えている。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの撮像装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図３において、コネクタ基板１６は、電源インタフェース１６１に設けてある電源コネクタ１０２（図２（ｂ）及び図２（ｃ）参照）を介して、外部の電源から電力の供給を受ける。電源基板１８は、供給された電力を各基板に供給する。本実施の形態では、カメラモジュール１４にはメイン基板１３を介して電力を供給している。電源基板１８のモータドライバ１８１は、カメラモジュール１４のモータ１４１に駆動電力を供給し、オートフォーカスを実現している。
【００４４】
通信基板１７は、メイン基板１３から出力された欠陥を検出したか否かで検査対象物の良否を示すＯＫ／ＮＧ信号（判定信号、ＯＫ／ＮＧを示すデータ）、画像データ等を表示装置２へ送信する。判定信号を受信した表示装置２は、判定結果を表示する。なお、本実施の形態では、通信基板１７を介してＯＫ／ＮＧ信号（判定信号）を出力する構成にしているが、例えばコネクタ基板１６を介してＯＫ／ＮＧ信号（判定信号）を出力する構成にしても良い。
【００４５】
照明基板１５は、検査対象物を撮像する撮像領域に光を照射する、複数のＬＥＤ１１が設けてあり、図示しないリフレクタはＬＥＤ１１の前方に設けてある。また、レンズ１２は、短距離用又は長距離用のレンズユニットとして交換可能となっている。
【００４６】
カメラモジュール（撮像部）１４は、モータ１４１が駆動することにより、オートフォーカス動作の制御を行うことができる。メイン基板１３からの撮像指示信号に応じて検査対象物を撮像する。本実施の形態では、撮像素子としてＣＭＯＳ基板１４２を備えており、撮像したカラー画像は、ＣＭＯＳ基板１４２にてダイナミックレンジを広げる変換特性に基づいてＨＤＲ画像へ変換され、メイン基板１３のＦＰＧＡ１３１へ出力される。
【００４７】
メイン基板１３は、接続してある各基板の動作を制御する。例えば照明基板１５に対しては、複数のＬＥＤ１１の点灯／消灯を制御する制御信号を、ＬＥＤドライバ１５１へ送信する。ＬＥＤドライバ１５１は、ＦＰＧＡ１３１からの制御信号に応じて、例えばＬＥＤ１１の点灯／消灯、光量等を調整する。また、カメラモジュール１４のモータ１４１に対しては、電源基板１８のモータドライバ１８１を介してオートフォーカス動作を制御する制御信号を、ＣＭＯＳ基板１４２に対しては、撮像指示信号等を、それぞれ送信する。
【００４８】
メイン基板１３のＦＰＧＡ１３１は、照明制御、撮像制御をするとともに、取得した画像データに対して画像処理を実行する（画像処理部）。また、メイン基板１３のＤＳＰ１３２は、画像データについて、エッジ検出処理、パターン検索処理等を実行する。パターン検索処理の結果として、欠陥を検出したか否かで検査対象物の良否を示すＯＫ／ＮＧ信号（判定信号）を通信基板１７へ出力する。演算処理結果等はメモリ１３３に記憶される。なお、本実施の形態では、ＦＰＧＡ１３１が照明制御、撮像制御等を実行するが、ＤＳＰ１３２が実行しても良い。また、ＦＰＧＡ１３１とＤＳＰ１３２とが一体となった回路、すなわち主制御回路（主制御部）を設けても良い。要するに、複数のＬＥＤ１１の点灯／消灯を制御する制御信号をＬＥＤドライバ１５１へ送信したり、オートフォーカス動作を制御する制御信号をカメラモジュール１４のモータ１４１へ送信したり、撮像指示信号等をＣＭＯＳ基板１４２へ送信したり、ＦＰＧＡ１３１及びＤＳＰ１３２の双方の機能を有する主制御部を設けても良い。
【００４９】
図４は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置２の構成を示す正面図である。図４に示すように、表示装置２の前面の中央部分にはタッチパネル２１が設けてあり、撮像した検査対象物のカラー画像を画面に表示するとともに、ユーザによる選択入力を受け付ける。
【００５０】
また、表示装置２は、外部の電源から電力が供給される電源ケーブルを接続する電源コネクタ２４と、撮像装置１とデータ通信する接続ケーブル３を接続することが可能な接続コネクタ２５とを備えている。さらにＵＳＢメモリ等と接続することが可能なＵＳＢポート２２を前面に設けてある。
【００５１】
ユーザは、表示装置２のタッチパネル２１の画面に表示されているボタンを選択することにより、画像処理センサの動作を制御する。そして、検査対象物の検査を実行する「検査モード」と、画像処理センサの条件設定を行う「設定モード」との切り替えを行うこともできる。言い換えると、本実施の形態に係る画像処理センサは、検査対象物の良否を判定する検査モード（Ｒｕｎモード）と、検査に用いる各種パラメータ（撮像パラメータ、照明パラメータ、画像処理パラメータ等）の設定を行う設定モード（非Ｒｕｎモード）とを切り替えるためのモード切替部を有している。図５は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置２のモード切り替え画面の例示図である。
【００５２】
図５（ａ）は、「検査モード」の画面表示の例示図である。図５（ａ）に示すように、検査対象物表示領域５１に、撮像装置１が撮像した検査対象物の画像を表示する。左下の「センサ設定」ボタン５２がモード切替部として機能し、「センサ設定」ボタン５２が選択された場合、「設定モード」へと切り替わり、図５（ｂ）に示す画面へと画面遷移する。
【００５３】
図５（ｂ）は、「設定モード」の画面表示の例示図である。図５（ｂ）に示すように、プログラム選択領域５３にて、検査対象物の種類又は検査環境を選択する。ここで、「プログラム」とは、検査対象物の種類又は検査環境に応じて設定された一連のデータ群（パラメータ値の組み合わせ）を意味しており、検査対象物の種類又は検査環境ごとに異なるデータ群をプログラムとして記憶することができる。また、「しきい値調整」ボタン５７が選択された場合、閾値調整画面が表示される。閾値調整画面については、後述する。
【００５４】
また、検査対象物と比較する基準となるマスタ画像が記憶されている場合、マスタ画像表示領域５４にマスタ画像が表示される。「設定ナビ」ボタン５５が選択された場合、詳細な設定を行う設定画面に画面遷移する。左下の「運転開始」ボタン５６はモード切替部として機能し、「運転開始」ボタン５６が選択された場合、「検査モード」へと切り替わり、図５（ａ）に示す画面へと画面遷移する。
【００５５】
図６は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの表示装置２の設定画面の例示図である。図６に示す設定画面を通じて、ユーザは、撮像条件の設定（図６（ａ））、パターンサーチする基準となるマスタ画像の登録（図６（ｂ））、マスタ画像に対する輪郭サーチ等のツール設定（図６（ｃ）〜図６（ｅ））、出力割り当て（図６（ｆ））、という流れで順次設定を行う。以下、詳細に説明する。図５（ｂ）に示す「設定ナビ」ボタン５５が選択された場合、まず図６（ａ）に示す撮像条件設定画面が表示される。撮像条件設定画面では、マスタ画像が記憶されている場合にはマスタ画像が主表示領域６１に表示され、画面下部に撮像条件を設定する設定ボタン群が表示されている。例えば「トリガ条件」ボタンが選択された場合には、撮像装置１が検査対象物を撮像するタイミングを特定するトリガ条件を設定することができる。詳細な設定画面は省略するが、それぞれのボタンが選択された場合、それぞれの設定条件に応じて図４に示すタッチパネル２１上に表示される。
【００５６】
なお、マスタ画像が記憶されていない場合、又はマスタ画像が記憶されている場合であっても、主表示領域６１に、現在撮像されている画像（以下、ライブ画像）を表示しても良い。この場合も、後述するように「Ｌｉｖｅ画像登録」ボタン６４が選択されたとき、現在撮像されている画像がマスタ画像の元画像として登録される。
【００５７】
また、より詳細な設定をするには、図６（ａ）の「拡張機能」ボタン６２を選択すれば良い。「拡張機能」ボタン６２が選択された場合、詳細な設定を行うためのボタンが別途表示される。このように撮像条件設定画面では、明るさの調整、フォーカスの調整、撮像範囲、照明のオン／オフ、ズームのオン／オフ等を設定することができる。
【００５８】
図６（ａ）の「進む」と表示された「画面遷移」ボタン６３が選択された場合、図６（ｂ）に示すマスタ画像登録画面が表示される。登録されたマスタ画像上に、以後、検査用の様々なツールを設定する。１つのマスタ画像に対して複数のプログラムを記憶することができる。つまり、同じマスタ画像に対して異なるツールを設定し、異なるプログラムとして記憶しておくことができる。
【００５９】
マスタ画像は、現在撮像している画像を登録しても良いし、以前に撮像しておいた画像から選択して登録しても良い。現在撮像している画像を登録する場合、ユーザは「Ｌｉｖｅ画像登録」ボタン６４を選択すればよい。「Ｌｉｖｅ画像登録」ボタン６４が選択された時点で撮像されている画像がマスタ画像として登録される。
【００６０】
図６（ｂ）の「進む」と表示された「画面遷移」ボタン６５が選択された場合、図６（ｃ）に示すマスタ画像ごとのツール設定画面が表示される。マスタ画像上に、以後、検査用の様々なツールを設定する。
【００６１】
ツール設定画面では、表示されているマスタ画像に、検査を実行するためのツールを追加設定する。図６（ｃ）に示す「追加」ボタン６６が選択された場合、図６（ｄ）に示すツール選択画面が表示される。ツール選択画面で選択されたツールを追加設定する。例えば「輪郭サーチ」ボタン６７が選択された場合、図６（ｅ）に示す輪郭サーチ設定画面が表示される。輪郭サーチ設定画面で、マスタ画像のどの輪郭を撮像された検査対象物の画像と照合するのか設定しておくことにより、欠陥を検出したか否かで検査対象物の良否を判定することができる。以下、色面積、位置補正等の設定をすることができる。
【００６２】
図６（ｃ）の「進む」と表示された「画面遷移」ボタン６８が選択された場合、図６（ｆ）に示す出力割当画面が表示される。出力割当画面では、検査の結果として画面に表示される出力線が何を意味するのか設定することができる。「完了」ボタン６９が選択された場合、図５（ｂ）に示す「設定モード」の画面表示に戻る。このように、ユーザは、図６に示す表示装置２のタッチパネル２１上で、「進む」と表示された「画面遷移」ボタン６３、６５、６８を順に選択することで、簡単かつ短時間に、検査に用いる各種パラメータを設定することができる。また、画像処理センサに慣れていないユーザであっても、表示装置２上で次の操作へ誘導されるので、各種パラメータを容易に設定することができる。
【００６３】
図５（ｂ）の「しきい値調整」ボタン５７が選択された場合、検査対象物の良否判定の閾値を設定する閾値調整画面が表示され、閾値の設定処理が実行される。図７は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの機能ブロック図である。
【００６４】
図７において、一致度算出部７０１は、撮像装置１で撮像された検査対象物の画像と、事前に記憶してある検査対象物と比較する基準となるマスタ画像との一致度を算出する。具体的には、例えば撮像された検査対象物の画像の位置を補正し、輪郭を抽出し、マスタ画像との一致度を算出する。
【００６５】
もちろん、位置補正ツールが設定されていない場合には、位置補正は行われず、輪郭抽出ツールが設定されていない場合には、輪郭抽出は行われない。要するに、検査対象物の画像からツールごとに固有の判定値を算出し、算出した判定値がマスタ画像における判定値とどの程度一致しているかを示す一致度を算出する。例えば色面積の検査であれば、検査対象物の画像から所定の色面積を計算し、マスタ画像における所定の色面積とどの程度一致しているかを示す一致度を算出する。（色面積が完全に一致すれば１００％となる。）
【００６６】
ヒストグラム表示部７０２は、複数の検査対象物について算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを表示する。表示するヒストグラムは、横軸に一致度を、縦軸に度数を、それぞれ示している。
【００６７】
従来の閾値設定方法では、テストモード等で試行した良否判定の結果を示すヒストグラムを生成している。この場合のサンプリング数は１０００前後と、あまり多くない。
【００６８】
しかし、本実施の形態では、検査対象物を実際に検査する都度、撮像された画像の一致度を算出し、算出した一致度の度数分布を示すヒストグラムを生成しても良い。この場合、サンプリング数に制限がなく、しかも直近の検査時に算出された一致度のみを抽出してヒストグラムを生成することもできるので、照明、検査対象物の搬送速度等、直近の外部環境を考慮に入れて閾値を設定することが可能となる。
【００６９】
図８は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムを表示する場合の閾値調整画面の例示図である。図８の例では閾値を「判定値」と表示している。
【００７０】
ヒストグラムを表示するか否かは、「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタン８１を選択することで切り替える。ヒストグラムを表示する場合、閾値調整画面には、検査対象物を撮像した画像とともに、ヒストグラムが画面略中央に重畳して表示される。数値表示領域８２には、ヒストグラムの計測値及び良否判定の閾値が表示される。図８の例では、ヒストグラムに表示される一致度の最新の値が‘３０’（％）、最大値（ＭＡＸ）が‘１００’（％）、最小値（ＭＩＮ）が‘２’（％）、平均値（ＡＶＥ）が‘７５’（％）であること、及び現在設定されている良否判定の閾値（判定値）が‘７２’（％）であることが表示されている。なお、図８では、一致度を百分率（％）で表示するようにしているが、０より大きく１未満の数値（割合）で表示しても良い。
【００７１】
図７に戻って、一致度表示部７０３は、現在検査している検査対象物について算出した一致度を、ヒストグラムに重畳して表示する。図８では、一致度表示領域８３に示すように、ヒストグラム上には「△」印で、スライダ８４の可動範囲内には棒の長さで、それぞれ表示されている。一致度の変動に応じて、「△」印が移動し、スライダ８４内部の棒の長さが変動する。したがって、複数の検査対象物の一致度の度数分布に対して、今回検査している検査対象物の一致度がどの程度であるのか、目視で確認することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、このように「△」印及び棒の長さの両方を使って、検査対象物の一致度がどの程度であるかを表示するようにしているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、「△」印のみで表示しても良いし、棒の長さのみで表示しても良いし、後述する閾値ライン８６のような一致度ラインで表示しても良い。また、これらの図形を用いることなく、例えばヒストグラムの一致度のうち一部分の色を変更することによって、検査対象物の一致度がどの程度であるのかを表示するようにしても良い。要するに、現在表示されている検査対象物について算出した一致度に関する情報（数値、図形、記号等）を、ヒストグラムの横軸に対応付けて表示すれば良い。
【００７３】
閾値設定部７０４は、画面に表示されているスライダ８４を操作して良否判定の閾値を設定する。具体的にはスライダ８４のつまみ部８５を左右に移動させることにより、設定する閾値を変更する。つまみ部８５の移動に伴って、ヒストグラムに重畳して表示されている閾値ライン８６が左右に移動する。また、閾値表示領域８７に表示される数値及び数値表示領域８２に表示される良否判定の閾値（判定値）も変更される。
【００７４】
もちろん、閾値表示領域８７に直接数値を入力して良否判定の閾値を設定しても良い。この場合、入力された数値に応じて、数値表示領域８２に表示される判定値が変更され、スライダ８４のつまみ部８５が移動し、それに伴って閾値ライン８６も移動する。さらに、閾値ライン８６を移動させて良否判定の閾値を設定しても良い。この場合も、閾値ライン８６の移動に応じて、閾値表示領域８７に表示される数値および数値表示領域８２に表示される判定値が変更され、スライダ８４のつまみ部８５が移動する。
【００７５】
なお、本実施の形態では、上述したように、閾値表示領域８７に入力された数値、閾値ライン８６、及びスライダ８４のつまみ部８５の全てが連動表示されるようにし、ユーザの使い勝手（閾値の設定容易性）を向上させているが、これらを連動表示させなくても閾値を設定することは可能である。例えば、閾値ライン８６及びスライダ８４のつまみ部８５の連動表示を省略し、閾値表示領域８７への数値入力のみで閾値を設定するようにしても良い。また、閾値表示領域８７への数値入力及びスライダ８４のつまみ部８５の連動表示を省略し、閾値ライン８６の移動のみで閾値を設定するようにしても良い。さらに、閾値ライン８６とは異なり、ヒストグラムが表示される領域の任意の点を選択（タッチ）することで、選択された点が示す一致度を閾値に設定するようにしても良い。
【００７６】
要するに、ヒストグラムと、検査対象物について算出した一致度に関する情報とが表示された状態で、検査対象物の良否判定に用いる閾値を設定することができれば良い。ただし、本実施の形態のように、表示されたヒストグラムの一致度に対応付けて閾値を設定するようにすることで、上述したように閾値の設定容易性を高めることができる。また、閾値ライン８６のように、ヒストグラムに重畳して表示することによって、閾値の設定容易性（視認容易性）をさらに高めることができる。
【００７７】
ヒストグラムを表示しない場合、閾値調整画面には、撮像された検査対象物の画像のみが重畳して表示される。図９は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムを表示しない場合の閾値調整画面の例示図である。
【００７８】
図９に示すように、画面中央に撮像された検査対象物の画像を表示し、画面下部には、図８と同様のスライダ８４及び閾値表示領域８７が表示されている。検査対象物の良否判定結果は、結果表示領域９１の表示により目視で確認することができる。図９の例では、結果表示領域９１に矩形の枠を表示してあり、例えば矩形の枠が緑色で表示されている場合には‘良’判定を、矩形の枠が赤色で表示されている場合には‘否’判定を、それぞれ示している。
【００７９】
もちろん、表示色で区別することに限定されるものではなく、‘否’判定の場合に矩形の枠を点滅表示させても良いし、矩形の枠内に「×」印を表示させても良い。検査対象物の良否判定結果をユーザが目視で確認することができれば、特に限定されるものではない。
【００８０】
また、検査対象物の良否判定結果とヒストグラムとを表示画像を切り替えることなく確認することができるよう、両者を重畳して表示する場合、図８に示すようにヒストグラムの背景を半透明とすることにより、検査対象物の良否判定結果を見やすくすることができる。検査対象物の良否判定結果をより見やすくするために、ヒストグラムの背景を透明としても良い。
【００８１】
図１０は、本発明の実施の形態に係る画像処理センサの、ヒストグラムの背景を透明とする場合の閾値調整画面の例示図である。図１０では、撮像された検査対象物の画像を分かりやすいように☆印とし、☆印全体を結果表示領域９１としているが、基本的な画面構成は図８と同様である。
【００８２】
そして、図８乃至図１０の「ＯＫ」ボタン８８を選択することにより、閾値設定処理を終了する。
【００８３】
以上のように本実施の形態によれば、閾値設定のために画面表示を切り替える必要がなく、ヒストグラムを目視で確認しながら、良否判定の閾値を設定することができる。したがって、良否判定の結果がどう変化するのか確認しながら閾値を設定することができ、最適な閾値を容易に設定することが可能となる。
【００８４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。例えば撮像装置１と表示装置２とは、接続ケーブル３で直結されている形態に限定されるものではなく、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のネットワーク網を介して接続されていても良いことは言うまでもない
【符号の説明】
【００８５】
１  撮像装置
２  表示装置
３  接続ケーブル
１３  メイン基板
１４  カメラモジュール（撮像部）
２１  タッチパネル
１３１  ＦＰＧＡ（画像処理部）
７０１  一致度算出部
７０２  ヒストグラム表示部
７０３  一致度表示部
７０４  閾値設定部
【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７】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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