(57)【要約】      （修正有）【課題】再登録の検査基準となる画像の位置ずれに応じて適切に対応できる画像処理装置を提供する。【解決手段】再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録する。したがって、再登録の検査基準となる画像の位置ずれが許容範囲内か否か確認できるので、当該位置ずれに対して適切に対応することができる。【選択図】図３
2009003839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子で撮影された製品の撮像データを画像処理し、製品の撮影画像と検査基準の画像である検査画像とを比較して、製品の良否の検査を行う画像処理装置であって、
検査基準を再登録する際に、製品の撮影画像のうち再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録する制御を行う検査基準再登録制御手段を備えた、画像処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記検査基準再登録制御手段は、
製品の撮影画像から、元の検査基準の検査画像と一致する再登録の検査基準となる画像をサーチする位置補正画像サーチ手段と、
元の検査基準の検査画像とサーチされた前記再登録の検査基準となる画像との一致度に基づき保存された当該再登録の検査基準となる画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
前記位置ずれ量が所定の許容範囲内か否かを確認する位置ずれ範囲確認手段と、
前記位置ずれ量が前記許容範囲を超えると確認された場合には、再登録を中止し、前記許容範囲内と確認された場合には、元の検査領域から位置ずれ量に応じて位置補正した検査領域を新たな検査基準とする検査基準位置補正手段と、
前記位置補正した検査領域を新たな検査基準として再登録する検査基準再登録手段と、
を備えている画像処理装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記再登録される検査基準が、検査基準の画像である検査画像および前記検査画像に対して設定された検査領域である画像処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記位置ずれ範囲確認手段は、手動操作により位置ずれ量の許容範囲をモニタに表示させて確認させるとともに、位置ずれ量の許容範囲を規定する閾値に基づいて自動的に確認されるように設定されている、画像処理装置。
【請求項５】
請求項２において、さらに、
前記位置補正画像サーチ手段が、元の検査基準の検査画像に最も一致度の高い再登録の検査基準となる画像をサーチし、このサーチされた画像の位置ずれ量が前記許容範囲を超えるものと前記位置ずれ範囲確認手段により確認された場合には、元の検査基準の検査画像に次に一致度の高い画像をサーチするものであり、
前記位置ずれ量検出手段が、前記保存された次に一致度の高い画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出するものである、画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される製品を撮像素子で撮影し、製品の撮像データを画像処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来から、搬送コンベアＣで多数の製品Ｐを次々に移動させながら、例えば同期センサＳによって製品Ｐが検知されたときの撮影タイミングで、イメージセンサのような撮像素子（撮像カメラ）１で撮像した例えば製品Ｐに貼られたラベルの撮像データを画像処理し、製品Ｐのラベルの撮影画像と検査基準の画像である検査画像とを比較して、製品Ｐのラベルの良否を検査する画像処理装置が知られている。
【０００３】
ところで、撮影時における外乱光や照明光の変化、ラベルの印字状態の変化などで製品Ｐの写り方が変化したり、搬送コンベアＣの振動等で製品Ｐ自体が位置ずれしたりして、検査画像を再登録（保存）する際に、元の検査画像から位置ずれを生じることがある。
【０００４】
この場合、従来は、検査画像や検査画像に対して設定された検査領域の位置はそのままで、検査画像に一致するようにカメラまたは製品を微調整して登録していた（例えば、特許文献１）。
【０００５】
一方、検査画像の位置ずれに応じて、検査画像や検査領域の位置を補正して新たな検査画像に検査領域を設定することも知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−１９１８４０号公報
【特許文献２】特開２００２−２８８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、生産ラインの稼動中に、検査画像に一致するようにカメラまたは製品を微調整するのは困難であり、生産ラインを停止して微調整するのでは、生産効率が低下する。
【０００７】
また、特許文献２では、再登録の検査基準となる画像が予想外の位置に外れた場合に、これに対して適切に対応することができず、やはり生産ラインを停止させて再登録することとなり、生産効率が低下する。
【０００８】
本発明は、前記の問題点を解決して、再登録の検査基準となる画像の位置ずれに応じて適切に対応できる画像処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は、撮像素子で撮影された製品の撮像データを画像処理し、製品の撮影画像と検査基準の画像である検査画像とを比較して、製品の良否の検査を行う画像処理装置であって、検査基準を再登録する際に、製品の撮影画像のうち再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録する制御を行う検査基準再登録制御手段を備えている。
【００１０】
この構成によれば、再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録する。したがって、再登録の検査基準となる画像の位置ずれが許容範囲内か否かを確認して、当該位置ずれに対して適切に対応できるので、従来のように、生産ラインを停止させて再登録することなく、生産効率の低下を防止できる。
【００１１】
好ましくは、前記検査基準再登録制御手段は、製品の撮影画像から、元の検査基準の検査画像と一致する再登録の検査基準となる画像をサーチする位置補正画像サーチ手段と、元の検査基準の検査画像とサーチされた前記再登録の検査基準となる画像との一致度に基づき保存された当該再登録の検査基準となる画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、前記位置ずれ量が所定の許容範囲内か否かを確認する位置ずれ範囲確認手段と、前記位置ずれ量が前記許容範囲を超えると確認された場合には、再登録を中止し、前記許容範囲内と確認された場合には、元の検査領域から位置ずれ量に応じて位置補正した検査領域を新たな検査基準とする検査基準位置補正手段と、前記位置補正した検査領域を新たな検査基準として再登録する検査基準再登録手段とを備えている。したがって、再登録の検査基準となる画像の位置ずれに応じてより適切に対応できる。
【００１２】
好ましくは、前記再登録される検査基準が、検査基準の画像である検査画像および前記検査画像に対して設定された検査領域である。したがって、製品の品種の変更に応じて、適切に検査画像および検査領域を再登録することができる。
【００１３】
好ましくは、前記位置ずれ範囲確認手段が、手動操作により位置ずれ量の許容範囲をモニタに表示させて確認させるとともに、位置ずれ量の許容範囲を規定する閾値に基づいて自動的に確認されるように設定されている。したがって、再登録の状況に応じて適切に検査基準を再登録することができる。
【００１４】
好ましくは、前記位置補正画像サーチ手段が、元の検査基準の検査画像に最も一致度の高い再登録の検査基準となる画像をサーチし、このサーチされた画像の位置ずれ量が前記許容範囲を超えるものと前記位置ずれ範囲確認手段により確認された場合には、元の検査基準の検査画像に次に一致度の高い画像をサーチするものであり、前記位置ずれ量検出手段が、前記保存された次に一致度の高い画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出するものである。したがって、再登録の検査領域が予想外の位置に外れた場合でも、より適切に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置を示すブロック図である。本装置は、前記した図１の搬送コンベアＣで搬送される製品Ｐを、例えば同期センサＳの検知による撮影タイミングで、イメージセンサのような撮像素子（撮像カメラ）１によって撮像した撮像データを画像処理するものであり、図２のように、この撮像素子（撮像カメラ）１と、撮像素子１で撮像した撮像データを記憶する画像メモリ２を含み、製品Ｐの撮像データを画像処理する画像処理部３と、検査基準再登録制御手段１０とを備えている。
【００１６】
図１の製品Ｐは、例えばケースに収納された食品であり、製品Ｐの検査対象部位は、その食品の賞味期限や製造場所、製造時刻等の文字がケースに印字された製品ラベルであり、本装置により製品ラベル内の賞味期限等の文字や製品ラベルの位置ずれなどを検出して製品Ｐの良否を判定する。
【００１７】
図２の検査基準再登録制御手段１０は、検査基準の再登録の際に、製品Ｐの撮影画像のうち再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録する制御を行う。
【００１８】
この検査基準再登録制御手段１０は、検査基準の画像である検査画像（基準画像）の登録を指令する画像の登録指令部４、検査基準の画像である検査画像（基準画像）の位置を保存する検査画像登録手段５、検査領域の大きさと位置を保存する検査領域登録手段６を備えている。
【００１９】
また、この検査基準再登録制御手段１０は、製品Ｐの撮影画像から、元の検査基準の検査画像と一致する再登録の検査基準となる画像（位置補正対象の基準画像）をすべての画素座標からサーチする再登録画像サーチ手段７、および元の検査基準の検査画像とサーチされた前記再登録の検査基準となる画像との一致度に基づいて位置補正結果として検査領域の位置を補正する画像位置ずれ処理手段８を備えている。この例では、最も一致度の高かった画像の画素座標を位置補正結果として検査領域の位置が補正される。判定部９は、製品Ｐの撮影画像を、この補正された検査領域内の検査画像と比較して製品Ｐの良否を判定する。
【００２０】
図３に示すように、前記画像位置ずれ処理手段１０は、位置ずれ量検出手段１１、位置ずれ範囲確認手段１２および検査基準位置補正手段１３を備えている。位置ずれ量検出手段１１は、元の検査基準の検査画像とサーチされた前記再登録の検査基準となる画像との一致度（最も高い一致度）に基づき保存された当該再登録の検査基準となる画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出する。位置ずれ範囲確認手段１２は、前記位置ずれ量が所定の許容範囲内か否かを確認する。検査基準位置補正手段１３は、前記位置ずれ量が前記許容範囲を超えると確認された場合には、再登録を中止し、前記許容範囲内と確認された場合には、元の検査領域から位置ずれ量に応じて位置補正した検査領域を新たな検査基準とする。この場合、新たな検査基準として検査領域のみを再登録して、検査画像を再登録していないが、検査領域に加えて検査画像も再登録するようにしてもよい。
【００２１】
上記構成の本装置における検査領域の再登録動作の一例を、図４のフローチャートに基づいて説明する。予め、検査画像登録手段５には元の検査画像の位置が保存され、検査領域登録手段６には元の検査領域の大きさと位置が保存されている。
【００２２】
まず、再登録動作がスタートすると、製品Ｐを撮影した撮影画像から最も一致度の高い再登録の基準となる画像（基準画像）が探し出され、その位置が保存される（ステップＳ１）。次に、元の検査画像の位置と保存された撮影画像の基準画像の位置との位置ずれ量が取り出される（ステップＳ２）。
【００２３】
次に、位置ずれ量が所定の許容範囲内にあって、その位置ずれ量に応じて検査領域の位置を補正してよいか、の確認が行われる（ステップＳ３）。許容範囲内であれば（ステップＳ４）、検査領域の位置が位置ずれ量に応じて移動され、これが新たな検査領域として再登録されて（ステップＳ５）、再登録を終了する（ステップＳ６）。
【００２４】
この許容範囲内の状態を図５に示す。（Ａ）は、「ＡＢＣ」、「１２３」などの元の検査画像および検査画像に対して設定された検査領域を示す。（Ｂ）は撮影画像の基準画像の位置ずれに応じて、最も一致度の高い例えば「１２３」について検査領域の位置が補正された状態を示す。このように、検査基準の再登録の際に、撮影画像の位置ずれした基準画像に追従するように新たな検査領域の位置が補正される。
【００２５】
ステップＳ４で許容範囲外であれば、再登録を終了する（ステップＳ６）。この許容範囲外の状態を図６に示す。この場合、画像の範囲外に検査領域がはみ出しているので、これを新しい検査領域とすることはできない。この状態はモニタ上で表示されるので、これに基づいて確認され、手動操作でこの位置を採用しない場合は元の位置のまま変更せずに、再登録を終了する。なお、手動操作に代えて、位置ずれ量の許容範囲を規定する閾値に基づいて自動的に確認されるように設定して、再登録を終了させてもよい。
【００２６】
こうして、第１実施形態では、再登録の検査基準となる画像と、元の検査基準の検査画像との間に位置ずれがある場合に、前記位置ずれが所定の許容範囲内であると確認されたとき、少なくとも元の検査画像に対して設定された検査領域を前記位置ずれに応じて位置補正し、新たな検査基準として当該位置補正した検査領域を再登録し、許容範囲外であると確認されたとき、再登録を終了する。したがって、再登録の検査基準となる画像の位置ずれが許容範囲内か否かを確認して、当該位置ずれに対して適切に対応できるので、従来のように、生産ラインを停止させて再登録することなく、生産効率の低下を防止できる。
【００２７】
次に第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、第１実施形態と異なり、最も一致度の高い画像が予想外の位置にあり、基準画像として再登録できない場合に、次に一致度の高い画像を基準画像として再登録する。すなわち、図２の位置補正画像サーチ手段７が、元の検査基準の検査画像と最も一致度の高い再登録の検査基準となる画像をサーチし、このサーチされた画像の位置ずれ量が前記許容範囲を超えるものと図３の位置ずれ範囲確認手段１２により確認された場合には、元の検査基準の検査画像に次に一致度の高い画像をサーチするものであり、位置ずれ量検出手段１１が、保存された次に一致度の高い画像の位置と、元の検査基準の検査画像の位置との位置ずれ量を検出する。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２８】
上記構成の本装置における検査領域の再登録動作の一例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。第１実施形態と同様に、予め、検査画像登録手段５には元の検査画像の位置が保存され、検査領域登録手段６には元の検査領域の大きさと位置が保存されている。
【００２９】
まず、再登録動作がスタートすると、製品Ｐを撮影した撮影画像から最も一致度の高い再登録の基準となる画像（基準画像）が探し出され、その位置が保存される（ステップＴ１）。次に、元の検査画像の位置と保存された撮影画像の基準画像の位置との位置ずれ量が取り出される（ステップＴ２）。
【００３０】
次に、位置ずれ量が所定の許容範囲内にあって、その位置ずれ量に応じて検査領域の位置を補正してよいか、の確認が行われる（ステップＴ３）。許容範囲内であれば（ステップＴ４）、検査領域の位置が位置ずれ量に応じて移動され、これが新たな検査領域として再登録されて（ステップＴ５）、再登録を終了する（ステップＴ６）。
【００３１】
ステップＴ４で許容範囲外であれば、製品Ｐを撮影した撮影画像から次に一致度の高い再登録の基準となる画像（基準画像）が探し出され、その位置が保存される（ステップＴ７）。次に、元の検査画像の位置と保存された撮影画像の次に一致度の高い基準画像の位置との位置ずれ量が取り出される（ステップＴ８）。
【００３２】
次に、位置ずれ量が所定の許容範囲内にあって、その位置ずれ量に応じて検査領域の位置を補正してよいか、の確認が行われる（ステップＴ９）。許容範囲内であれば（ステップＴ１０）、検査領域の位置が位置ずれ量に応じて移動され、これが新たな検査領域として再登録されて（ステップＴ５）、再登録を終了する（ステップＴ６）。ステップＴ１０で許容範囲外であれば、再登録を終了する（ステップＳ６）。
【００３３】
この許容範囲内の状態を図８に示す。「ＡＢＣ」が最も一致度の高い撮影画像の基準画像であり、「１２３」が次に一致度の高い撮影画像の基準画像である。この場合、「ＡＢＣ」が予想外の位置にあるようなとき（図示せず）には、「ＡＢＣ」の次に一致度の高い画像「１２３」が探し出され、これを撮影画像の基準画像の他の候補として、位置ずれ量が所定の許容範囲内にあるか確認され、許容範囲内であれば新しい検査領域として再登録される。
【００３４】
こうして、第２実施形態では、検査基準の再登録の際に、候補となる撮影画像の基準画像が予想外の位置に外れた場合でも、これに代えて他の候補の撮影画像の基準画像に新たな検査領域が追従するように位置が補正されるので、再登録の検査基準となる画像の位置ずれに応じて、適切に対応することができる。
【００３５】
次に第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、第１実施形態と異なり、製品Ｐの品種を変更した場合で、かつ再登録の検査基準となる画像に位置ずれが生じた場合であり、この場合、製品Ｐの検査画像と検査領域が再登録される。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３６】
この再登録の状態を図９に示す。（Ａ）は再登録する基準画像を示すもので、「１２４」が元の検査画像「１２３」と異なる。（Ｂ）は再登録する基準画像が位置ずれを生じて撮影された状態を示し、（Ｃ）は撮影画像の基準画像の位置ずれに応じて、検査画像および検査領域の位置が補正された状態を示す。このように、検査基準の再登録の際に、撮影画像の位置ずれした基準画像に新たな検査画像および検査領域が追従するように位置が補正される。
【００３７】
こうして、第３実施形態では、再登録の検査基準となる製品Ｐの品種の変更および撮影画像の基準画像の位置ずれに応じて、適切に検査画像および検査領域の検査基準を再登録して、適切に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】撮像素子、搬送コンベアおよび画像処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図３】図２の画像位置ずれ処理手段の構成を示すブロック図である。
【図４】図２の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】検査領域の再登録状態を示す図である。
【図６】検査領域の確認状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】検査領域の確認状態を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る画像処理装置の検査画像および検査領域の再登録状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：撮像素子
５：検査画像登録手段
６：検査領域登録手段
７：再登録画像サーチ手段
８：画像位置ずれ処理手段
９：判定部
１０：検査基準再登録制御手段
１１：位置ずれ量検出手段
１２：位置ずれ範囲確認手段
１３：検査基準位置補正手段
Ｐ：製品
【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】
2009003839.tif 000009
【図８】
2009003839.tif 000010
【図９】
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