(57)【要約】【課題】同種の処理内容になる検査をまとめて表示することによりパラメータの修正作業を容易にした画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置１０は、撮像装置２０により撮像した対象物の対象画像に対してテンプレートマッチングを処理に含む外観検査を行う。外観検査は複数の検査項目があり、テンプレートマッチングに用いる画像テンプレートは複数種類が用意されている。逆引き部１４は、画像テンプレートの種類ごとに検査項目を分類し、画像テンプレートに関連付けて検査項目をモニタ装置２２の画面に一覧表示させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像した対象画像に対して、複数種類の画像テンプレートから選択した画像テンプレートを用いたテンプレートマッチングを含む処理を行うことにより、外観検査を行う画像処理装置において、画像テンプレートの種類ごとに検査項目を分類し、画像テンプレートに関連付けて検査項目を表示装置の画面に一覧表示させる逆引き部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記逆引き部は、複数の画像テンプレートを前記表示装置の画面に一覧表示させるとともに、各画像テンプレートごとに検査項目を関係付けて表示装置の画面に表示す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】
前記逆引き部は、前記表示装置の画面にテンプレートの種類ごとに分類された検査項目と当該検査項目における処理のパラメータを設定する設定ウィンドウとを関係付けており、検査項目を選択することにより当該検査項目における処理の設定ウィンドウを表示装置の画面に表示させることを特徴とする請求項１又は２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、対象物の画像についてテンプレートマッチングを行う画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像処理技術においては、撮像装置により撮像した入力画像とあらかじめ記憶されている基準画像とを照合するテンプレートマッチングが知られている。テンプレートマッチングにおいては、複数枚の基準画像（テンプレート）をディスプレイ装置の画面上に順に表示し、所望の基準画像が画面に表示された状態で選択操作を行うことにより基準画像を選択することにより、入力画像との照合に用いる基準画像を決定することが考えられている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６５８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、対象物の良否について外観検査を行う場合に、図６に示すように、対象物Ａの複数箇所について同じ基準画像Ｔと照合することがある。また、図７に示すように、異なる対象物Ａ１，Ａ２について同じ基準画像Ｔと照合することもある。
【０００４】
図６、図７の例のように、同じ基準画像Ｔを用いる場合でも照合位置が異なっているときには、各基準画像Ｔに位置合わせのために与えるパラメータに相違が生じるから、照合位置ごとに位置のパラメータを設定することが必要である。言い換えると、照合位置ごとに基準画像Ｔを選択し、パラメータを設定することが必要になる。
【０００５】
照合位置については位置補正が必要である。位置補正にあたっては一定の刻み幅（たとえば、５画素）で並行移動させたり、一定の刻み角度（たとえば、１度）で回転させたりすることになる。位置補正については、基準画像Ｔや検査の内容が異なっていても同じ方法を選択することが多い。
【０００６】
一般に、使用する基準画像Ｔや位置補正の方法は、検査ごとに設定されているから、同じ基準画像Ｔを用いる検査や同じ位置補正の方法を用いる検査であっても、基準画像Ｔを修正したり位置補正の方法を修正したりしようとすれば、各検査ごとに処理のパラメータを呼び出してパラメータを修正することになる。
【０００７】
一方、この種の修正は、基準画像Ｔや位置補正の方法が共通している場合には、同じ修正を行うことが多いから、同じ基準画像Ｔを用いている検査や同じ位置補正の方法を用いている検査を個々に探し出してパラメータを変更する作業が必要であることが多く、手間のかかる作業になるという問題を有している。
【０００８】
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、同種の処理内容になる検査をまとめて表示することによりパラメータの修正作業を容易にした画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、対象物を撮像した対象画像に対して、複数種類の画像テンプレートから選択した画像テンプレートを用いたテンプレートマッチングを含む処理を行うことにより、外観検査を行う画像処理装置において、画像テンプレートの種類ごとに検査項目を分類し、画像テンプレートに関連付けて検査項目を表示装置の画面に一覧表示させる逆引き部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記逆引き部は、複数の画像テンプレートを前記表示装置の画面に一覧表示させるとともに、各画像テンプレートごとに検査項目を関係付けて表示装置の画面に表示することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記逆引き部は、前記表示装置の画面にテンプレートの種類ごとに分類された検査項目と当該検査項目における処理のパラメータを設定する設定ウィンドウとを関係付けており、検査項目を選択することにより当該検査項目における処理の設定ウィンドウを表示装置の画面に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明の構成によれば、複数種類の画像テンプレートのうち各検査項目が用いている画像テンプレートに着目し、各画像テンプレートごとに検査項目を分類して表示装置の画面に一覧表示させており、同じ画像テンプレートを用いる検査項目については、処理のパラメータの修正にあたって同種の修正を行うことが多いから、同種の画像テンプレートを用いている検査項目を探してパラメータを修正する場合に比較すると、検査項目を探し出す手間がなくなり、パラメータの修正作業を容易にすることができる。
【００１３】
請求項２の発明の構成によれば、複数種類の画像テンプレートを表示装置の画面に一覧表示するから、どの画像テンプレートがどの検査項目で用いられているかを一覧して認識することができ、パラメータの修正作業が一層容易になる。
【００１４】
請求項３の発明の構成によれば、一覧表示された検査項目から所望の検査項目を選択するだけでパラメータを設定するための設定ウィンドウを表示させることができるから、同じ画像テンプレートを用いる検査項目についてパラメータの修正作業が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に説明する実施形態では、対象物を撮像した画像（濃淡画像）を対象画像として対象物の外観検査を行う場合を例として説明する。また、外観検査には、テンプレートマッチングの処理を含む場合を主としており、また、対象物のエッジの検査や面積を計測する場合も想定する。
【００１６】
対象画像に画像処理を実施する画像処理装置は、マイクロコンピュータを主構成要素とし、位置補正処理、位置認識処理、エッジ検出処理などの様々な画像処理を行うためのプログラムを搭載している。プログラムは処理ごとに独立しており、利用者がプログラムを選択し、組み合わせることが可能になっている。対象物から目的とする外観検査を行うには、プログラムを選択し、組み合わせるだけではなく、個々のプログラムに動作条件を指定するパラメータを与えることが必要になる。本実施形態では、対象物に対して複数種類の検査項目（エッジの検査、面積の計測など）の外観検査を行うものであり、また必要に応じて対象画像の中に複数の検査領域を設定する場合を想定する。１つの検査領域については、１種類以上の検査項目の外観検査を行う。１種類の対象物に関して行う外観検査を、以下では「プロジェクト」という。したがって、プロジェクトには複数の検査項目が含まれることになる。
【００１７】
プロジェクトの各検査項目においてテンプレートマッチングが含まれる場合には、処理のパラメータには、検査領域内の画像と照合する画像テンプレートの種類と、検査領域内での画像テンプレートの位置補正の方法とが含まれる。位置補正の方法は、画像テンプレートを並行移動させる刻み幅と、画像テンプレートの回転の要否および回転が必要な場合の刻み角度とが含まれる。また、位置補正の方法には、必要に応じて拡大縮小率を含む場合もある。
【００１８】
画像テンプレートは、あらかじめ与えられた複数種類の選択肢から各検査項目に応じて選択される。位置補正の方法も同様であって、あらかじめ用意されている選択肢から選択される。画像テンプレートの選択肢は、あらかじめ撮像した画像から抽出するか、あらかじめ理想形として作成されている。
【００１９】
以下では、処理で用いる画像テンプレートの種類については、種類ごとに番号による識別符合が付与され、「テンプレート  Ｎｏ．００２」のように「テンプレート  Ｎｏ．×××」という形式で指定するものとする。また、位置補正の方法も同様にして、内容ごとに番号が付与され、「位置補正  Ｎｏ．×××」という形式で指定する。また、「画像テンプレートの種類」を「テンプレート」と略称し、「位置補正の方法」を「位置補正」と略称し、「検査項目」を「検査」と略称する。
【００２０】
各処理のプログラムの選択や組合せ、パラメータの設定、検査領域の設定などのために、画像処理装置には、図１に示すように、パーソナルコンピュータ（以下、「コンピュータ」と略称する）２１を接続可能とする接続口が設けられる。また、画像処理装置１０には、対象物を撮像する撮像装置２０としてのＴＶカメラを接続する接続口と、表示装置としてのモニタ装置２２を接続する接続口とが設けられる。画像処理装置１０には複数台（図示例では４台）の撮像装置２０が接続可能であって、モニタ装置２２の画面には各撮像装置２０で撮像した画像を選択して表示したり、モニタ装置２２の画面を分割してすべての撮像装置２０の画像を１画面に一括して同時に表示したりすることが可能になっている。なお、モニタ装置２２に代えてコンピュータ２１の画面を表示装置として用いてもよい。
【００２１】
画像処理装置１０には、撮像装置２０で撮像した対象画像を一時記憶する画像メモリ１１と、対象画像を蓄積する記憶装置１２とが設けられる。記憶装置１２には、システムプログラムおよび対象画像に各種処理を行うプログラム（必要な処理のプログラムのみを選択して格納する場合が多い）、各処理の属性に対する設定値なども格納される。記憶装置１２の少なくとも一部は半導体メモリ（ＲＡＭ）であって、対象画像に対する処理を行う際の作業領域を提供する。図示例では、作業領域および各種処理を行う機能を処理部１３として表している。すなわち、処理部１３は、処理を行うプログラムと処理の属性に関する設定値とを格納する領域および作業領域を備える記憶装置、マイクロプロセッサなどにより構成される。コンピュータ２１およびモニタ装置２２を接続するためのインターフェイス１５，１６も画像処理装置１０に設けられる。
【００２２】
本実施形態では、逆引き部１４を設け、同じテンプレートを用いている検査のリストを抽出したり、同じ位置補正を用いている検査のリストを抽出することを可能にしている。要するに、テンプレートと位置補正との少なくとも一方に着目し、検査を逆引きで検索する逆引き部１４を設けている。
【００２３】
そこで、逆引き部１４では、プロジェクトに用いるテンプレートと位置補正とのいずれかを用いて検査を分類することを可能にしている。逆引き部１４でテンプレートごとに分類された検査は、テンプレート一覧画面Ｐ１（図２参照）において各テンプレートに関係付けて表示される。
【００２４】
具体的には、テンプレート一覧画面Ｐ１において、画像テンプレートの形状を表示する形状提示窓Ｗ１と、画像テンプレートを区別する識別符合を表示する識別子提示窓Ｗ２とが設けられるとともに、各形状提示窓Ｗ１に関係付けて当該画像テンプレートを用いている検査のリストを表示する検査リスト提示窓Ｗ３とが一覧表示される。検査リスト提示窓Ｗ３のサイズは、３個程度の検査を一度に表示する程度であるから、１個の画像テンプレートが４個以上の検査で用いられている場合には、検査のリストをスクロールすることにより他の検査も表示できるようにしてある。位置補正に関してもテンプレートと同様であって、位置補正一覧画面を選択することにより、各位置補正ごとに検査のリストを提示する。
【００２５】
ここで、検査のリストについては、コンピュータ２１のポインティングデバイスを用いていずれかの検査を選択すると、当該検査で使用するテンプレートと位置補正とを含む検査で用いる処理のパラメータを設定する設定ウィンドウがモニタ装置２２の画面に表示されるようにしてある。設定ウィンドウではパラメータを修正することができるから、目的の検査を適正に行うようにパラメータの調節を行うことができる。たとえば、特定のテンプレートを用いる検査を選択して設定ウィンドウを開けば、位置補正を変更することが可能である。この場合、たとえば、テンプレートを並行移動させる場合の刻み幅を変更してテンプレートマッチングによる位置検出の結果として得られる位置の精度を高めることが可能になる。
【００２６】
さらに、検査のリストについては、コンピュータ２１のポインティングデバイスを用いることにより、各検査のカット（切り取り）、ペースト（貼り付け）、削除を行うことが可能になっている。図２には示していないが、各形状提示窓Ｗ１に関係付けて実行ボタンを設け、画像を選択するとともにリストから検査を選択して実行ボタンを押すと（マウスでクリックすることに相当）、当該画像に対して検査が実行されるようにしてもよい。
【００２７】
ところで、テンプレート一覧画面Ｐ１や位置補正一覧画面は、図３に示す手順で生成する。図示例は、テンプレート一覧画面を生成する手順であって、まず画像テンプレートのアドレステーブルを作成する（Ｓ１）。アドレステーブルは、表１のようにテンプレートとパラメータテーブルのアドレスとの組を関係付けたデータテーブルであって、すべてのテンプレートについてパラメータテーブルのアドレスが関係付けられる。
【００２８】
【表１】
2009217368.tif 000003
【００２９】
一方、パラメータテーブルは、各検査で用いる処理のパラメータを登録する際に必要に応じて生成されるデータテーブルであって、表２のように、各画像テンプレートごとに検査を単位として処理のパラメータの組（以下、「検査パラメータ登録」という）が関係付けられる。各検査パラメータ登録には、番号による識別子が付与される。パラメータテーブルには、画像テンプレートごとの検査パラメータ登録の個数を示す「使用カウント」も登録される。
【００３０】
【表２】
2009217368.tif 000004
【００３１】
テンプレート一覧画面Ｐ１を生成する際には、検査パラメータ登録の識別子は初期値（０）に戻され（Ｓ２）、記憶装置１２に設定された検査パラメータ登録が識別子の順に検索される。すなわち、まず「０」の識別子が付与されたの検査パラメータ登録が検索される。この検査パラメータ登録を含むパラメータテーブルが存在しない場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、検査パラメータ登録（ここでは、識別子が０の検査パラメータ登録）で用いている画像テンプレート（たとえば、Ｎｏ．Ｎ）のパラメータテーブルの領域を記憶装置１２を構成するＲＡＭに確保する（Ｓ４）。
【００３２】
その後、当該パラメータテーブルの「使用カウント」の値を一旦「０」にし（Ｓ５）、次に「使用カウント」の値に「１」を加算する（Ｓ６）。さらに、作成したパラメータテーブルに検査パラメータ登録（ここでは、識別子が０の検査パラメータ登録）を登録する（Ｓ７）。
【００３３】
つまり、初めて検出された検査パラメータ登録については、新たなパラメータテーブルを作成し、当該パラメータテーブルに１個の検査パラメータ登録を格納するとともに、その使用カウントを１にする。
【００３４】
次に、検査パラメータ登録の識別子をインクリメントし（Ｓ８）、次の検査パラメータ登録を検索する。すなわち、識別子が「１」である検査パラメータ登録を検索する。このようにして各検査パラメータ登録を次々に検索する（Ｓ９：Ｎｏ）。ここで、検索した検査パラメータ登録が、検索済みの検査パラメータ登録と同じ画像テンプレートを用いている場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、既存のパラメータテーブルにおいて使用カウントををインクリメントし（Ｓ６）、当該検査パラメータ登録を、そのパラメータテーブルに追加する（Ｓ７）。
【００３５】
逆引き部１４では、上述の処理をすべての検査パラメータ登録を対象にして行い（Ｓ９）、検査パラメータ登録を各画像テンプレートのパラメータテーブルに分類して格納する。
【００３６】
この手順により、検査パラメータ登録が使用していない画像テンプレートに対するパラメータテーブルは生成されないから、記憶装置１２の記憶容量の消費を抑制することができる。なお、パラメータテーブルはリロケータブルとし、アドレステーブルにおけるパラメータテーブルのアドレスはパラメータテーブルの生成に伴って変更されるようにしておく。なお、位置補正においても同様の処理を行う。
【００３７】
上述したように、テンプレートや位置補正について検査のリストを生成するから、たとえば、図４に示すように、対象画像内に設定された検査領域Ｄ１〜Ｄ３を選択することによって、検査領域Ｄ１〜Ｄ３において使用しているテンプレートや位置補正を抽出し、当該テンプレートや当該位置補正に関係付けられた検査のリストを抽出することが可能になる。検査のリストは検査リスト提示窓Ｗ４に表示される。したがって、対象画像内に複数個の検査領域Ｄ１〜Ｄ３が存在する場合に、個々の検査領域Ｄ１〜Ｄ３ごとに検査のリストを表示することが可能になる。また、検査リスト提示窓Ｗ４は、検査リスト提示窓Ｗ３と同様に、いずれかの検査を選択することで検査で用いる処理のパラメータを設定する設定ウィンドウを開くことができ、また、実行ボタンを設けることにより設定したパラメータによる画像への効果を確認することができるようにしてある。
【００３８】
上述した例では、画像テンプレートの形状を表示する形状提示窓Ｗ１に関係付けた検査リスト提示窓Ｗ３に検査のリストを表示しているが、図５に示すように、各テンプレートごとにツリー状に階層化した形で検査パラメータ登録を一覧表示してもよい。ツリー状に表示すれば、各画像テンプレートをどの検査パラメータ登録で用いているかが一目瞭然になる。ツリー状に表示する場合も、所望の検査パラメータ登録を選択することにより、設定ウィンドウを開くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上における表示例を示す図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】同上の使用例を示す図である。
【図５】同上の使用例を示す図である。
【図６】画像テンプレートの使用例を示す図である。
【図７】画像テンプレートの使用例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  画像処理装置
１１  画像メモリ
１２  記憶装置
１３  処理部
１４  逆引き部
１５  インターフェイス
１６  インターフェイス
２０  撮像装置
２１  コンピュータ
２２  モニタ装置
【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】
2009217368.tif 000009
【図６】
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【図７】
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