(57)【要約】【課題】対象物を撮像した対象画像の範囲を超える領域の表示を可能にし、かつ着目する領域を視認しやすい場所に移動させることを可能にする。【解決手段】マップ画像生成部１３は、画像処理の処理対象である対象画像と対象画像の全周を囲むマージン画像とからなるグローバル画像を縮小したマップ画像を生成する。ビュー領域指定部１４は、マップ画像の中で着目するビュー領域を範囲指定図形で指定する。着目画像生成部１５は、グローバル画像のうちマップ画像におけるビュー領域に相当する領域の部分画像を着目画像として生成する。ディスプレイ装置２０は、マップ画像を表示するマップ画像表示ウィンドウＷ１と、着目画像を表示する着目画像表示ウィンドウＷ２とを画面上の異なる部位に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理の処理対象である対象画像と対象画像の全周を囲むマージン画像とからなるグローバル画像を縮小したマップ画像を生成するマップ画像生成部と、マップ画像の中で着目するビュー領域を指定するビュー領域指定部と、グローバル画像のうちマップ画像におけるビュー領域に相当する領域の部分画像を着目画像として生成する着目画像生成部と、着目画像を表示する着目画像表示ウィンドウとマップ画像を表示するマップ画像表示ウィンドウとをディスプレイ装置の画面上の異なる部位に形成する画像合成部とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像合成部は、前記マップ画像とともに前記ビュー領域の範囲を示す範囲指示図形を前記マップ画像表示ウィンドウ内に表示し、前記着目画像生成部は、マップ画像表示ウィンドウ内における範囲指示図形の相対的な座標位置と、前記グローバル画像内における前記着目画像の相対的な座標位置とを対応付けていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像合成部は、前記範囲指示図形を前記マップ画像表示ウィンドウに表示された前記マップ画像の前面側に重複するとともに重複部位の背面側であるマップ画像を透過させる半透明の画像として表示し、前記ビュー領域指定部は、当該範囲指示図形をポインティングデバイスの操作によりマップ画像表示ウィンドウ内で移動可能とすることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の画像を用いて検査や計測を行う画像処理装置とともに用いて検査や計測の際の設定や確認を行う画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物品の生産現場などにおいて、対象物である物品の画像に画像処理を適用することによって良否検査や寸法計測を行う外観検査の技術が知られている。この種の外観検査では、対象物の画像に対して検査領域を設定することが多い。
【０００３】
このような検査領域を設定する場合や検査領域の妥当性を確認する場合には、ディスプレイ装置の画面上に物品の画像とともに検査領域を表示している。物品の画像の範囲内で検査領域を設定する場合には、物品の画像の全体をディスプレイ装置の画面に表示して検査領域を設定すればよい。
【０００４】
しかしながら、ディスプレイ装置の画面上で物品の画像を表示できる範囲が画像のサイズに比較して狭い場合には、物品の画像を表示した画面のスクロールを行わなければ着目する箇所を画面上に表示することができないことがあり、着目する箇所を画面上に表示するのに手間がかかる。
【０００５】
この種の問題を解決するために、全体画像と着目する部位付近の部分画像とを表示する技術（たとえば、特許文献１参照）を採用することが考えられる。特許文献１に記載の技術では、動画に必要な画素数よりも高い解像度で全体画像を撮像し、全体画像の中の着目領域である顔付近の領域において動画に必要な画素数分を部分画像として取り出すとともに、全体画像と部分画像とを関連付けて記録している。また、全体画像は動画に必要な画素数に変換（すなわち、低解像度に変換）されている。
【０００６】
すなわち、全体画像の中で着目する箇所を部分画像として指定すれば、スクロールを伴わずに着目する領域を画面上に表示することができると考えられる。
【特許文献１】特開２００６−１９１１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の技術は、全体画像の解像度を動画記録用の画素数に変換しているから、解像度変換後の全体画像はディスプレイ装置の画面に全体画像を表示できると言える。
【０００８】
一方、部分画像を生成する際には、全体画像から必要画素数を部分画像として取り出すために、全体画像の解像度は高いままであって、この全体画像をディスプレイ装置の画面に表示しようとすれば、画面の表示範囲を越えることになる。結局、外観検査などのために、物品を撮像した全体画像のうちの着目する箇所を表示しようとすれば画面のスクロールが必要になるという問題は、特許文献１に記載の技術を用いても解決しない。
【０００９】
また、物品の外観検査を精度よく行うには画像内で物品の占める面積をできるだけ大きくすることが望ましいが、平面視で矩形状の物品について各角付近の外観検査を行うような場合に、物品の角付近に検査領域を設定しようとすると検査領域が画像の角付近に位置して検査領域の設定が難しくなるという問題もある。
【００１０】
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、対象物を撮像した画像内で着目する領域を画面のスクロールを伴うことなく容易に表示することを可能とし、しかも画像の範囲を超える領域の表示を可能にすることで対象画像の周部に着目する領域が存在する場合でも着目する領域を画面の中央付近に表示することを可能にして利便性を高めた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、画像処理の処理対象である対象画像と対象画像の全周を囲むマージン画像とからなるグローバル画像を縮小したマップ画像を生成するマップ画像生成部と、マップ画像の中で着目するビュー領域を指定するビュー領域指定部と、グローバル画像のうちマップ画像におけるビュー領域に相当する領域の部分画像を着目画像として生成する着目画像生成部と、着目画像を表示する着目画像表示ウィンドウとマップ画像を表示するマップ画像表示ウィンドウとをディスプレイ装置の画面上の異なる部位に形成する画像合成部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記画像合成部は、前記マップ画像とともに前記ビュー領域の範囲を示す範囲指示図形を前記マップ画像表示ウィンドウ内に表示し、前記着目画像生成部は、マップ画像表示ウィンドウ内における範囲指示図形の相対的な座標位置と、前記グローバル画像内における前記着目画像の相対的な座標位置とを対応付けていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記画像合成部は、前記範囲指示図形を前記マップ画像表示ウィンドウに表示された前記マップ画像の前面側に重複するとともに重複部位の背面側であるマップ画像を透過させる半透明の画像として表示し、前記ビュー領域指定部は、当該範囲指示図形をポインティングデバイスの操作によりマップ画像表示ウィンドウ内で移動可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明の構成によれば、対象画像の全周をマージン画像で囲むことによりグローバル画像を形成し、グローバル画像について縮小したマップ画像をディスプレイ装置の画面に設けたマップ画像表示ウィンドウに表示するとともに、グローバル画像のうちマップ画像内で指定したビュー領域に対応する領域の画像を着目画像としてディスプレイ装置の画面に設けた着目画像表示ウィンドウに表示し、ビュー領域指定部によりマップ画像内でビュー領域を指定するから、マップ画像表示ウィンドウとビュー領域指定部とが、着目画像表示ウィンドウに表示する着目画像を選択するためのマンマシンインターフェイスとして機能することになる。
【００１５】
すなわち、ビュー領域指定部によりマップ画像内でビュー領域を指定すれば、ビュー領域に応じた着目画像をグローバル画像から切り出し、当該着目画像を着目画像表示ウィンドウ内に表示することができる。
【００１６】
しかも、グローバル画像は、対象画像の全周をマージン画像で囲んだ画像であるから、対象画像の周部に検査領域を設定するような場合でも、対象画像を超える範囲で検査領域の設定が可能であって検査領域の設定が容易になる。
【００１７】
請求項２の発明の構成によれば、マップ画像内に範囲指定図形を表示してビュー領域の範囲を指定し、マップ画像表示ウィンドウ内での範囲指定図形の相対的な座標位置と、グローバル画像内での着目画像の相対的な座標位置とを対応付けているから、範囲指定図形を移動させるだけで着目画像表示ウィンドウに表示される着目画像を変化させることができる。
【００１８】
すなわち、マップ画像表示ウィンドウと着目画像表示ウィンドウとを一覧できるようにディスプレイ装置に表示しておくことにより、ビュー領域指定部によるビュー領域の指定結果を着目画像表示ウィンドウにおいてすぐに確認することができるから、着目領域の指定作業が容易になる。
【００１９】
なお、着目画像表示ウィンドウに表示される着目画像を移動させる手段を付加することにより、着目画像の移動に伴ってマップ画像内で範囲指定図形を移動させることも可能である。
【００２０】
請求項３の発明の構成によれば、範囲指定図形が半透明の画像としてマップ画像に重ねて表示されるから、マップ画像においてどの領域が着目画像表示ウィンドウに表示されるかの確認が容易になるという利点がある。しかも、範囲指定図形はポインティングデバイスの操作により移動させることができるから、着目画像表示ウィンドウに表示される着目画像の範囲を指定する操作が簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に説明する実施形態では、物品を撮像した画像（濃淡画像）を対象画像として画像処理を実施することにより、物品の外観検査を行う場合を例として説明する。この種の外観検査においては、対象画像の中に検査領域を設定することが多い。検査領域は自動的に設定できる場合もあるが、利用者が対象画像を目視して手作業で設定することも一般に行われている。
【００２２】
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。物品から目的とする情報を得るには、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。
【００２３】
このように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、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、画像処理装置には、物品を撮像するＴＶカメラの接続口と、ディスプレイ装置を接続する接続口とが設けられ、さらに、撮像した画像や画像の処理結果などを蓄積する記憶装置が内蔵される。
【００２４】
本実施形態は、画像処理装置の機能として設けることができるものであり、図１に示す構成を有し、主として検査領域の設定時に用いられる。図示例では、画像処理の処理対象である対象画像は、ハードディスクなどからなる記憶装置１０に格納される。記憶装置１０は、画像処理装置に内蔵しているものと、コンピュータ２０が備えるものとのどちらでも利用可能になっている。
【００２５】
記憶装置１０に格納された対象画像には、ＣＣＤカメラのような撮像装置により物品を撮像した画像を用いる。対象画像は、撮像装置の視野範囲の濃淡画像であり、対象画像の中で外観検査の対象となる領域に検査領域を設定するために検査領域指定部１１が設けられている。検査領域指定部１１では、コンピュータ２０のポインティングデバイスを利用して検査領域Ｅｄ（図２、図３参照）を指定する。検査領域Ｅｄは矩形枠の内部の領域として指定される。ポインティングデバイスでは、矩形枠の一方の対角線の両端を指定するなどの周知の方法で検査領域Ｅｄを設定する。
【００２６】
ところで、図２に示すように、対象画像Ｐ１の周部に検査領域Ｅｄを設定する場合には、検査領域Ｅｄの対角線の一端は対象画像Ｐ１の内側であるから容易に指定することができるが、他端は対象画像Ｐ１の中では指定するのが困難である。このような場合に、対角線の他端が対象画像Ｐ１の外側に設定できれば、検査領域Ｅｄの設定が容易になる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、図２に示すように、対象画像Ｐ１の全周を囲むマージン画像Ｐ２を設け、対象画像Ｐ１とマージン画像Ｐ２とを合わせた画像をグローバル画像としている。このようなグローバル画像は、グローバル画像生成部１２において生成される。グローバル画像はマップ画像生成部１３に与えられ、グローバル画像を縮小したマップ画像Ｐ０が生成される。
【００２８】
マップ画像Ｐ０は、画像処理装置に接続されるかコンピュータ２０に設けたディスプレイ装置２０の画面上に設けられるマップ画像表示ウィンドウＷ１に表示される。図示例では、マップ画像表示ウィンドウＷ１は、ディスプレイ装置２０の画面上に、後述する着目画像表示ウィンドウＷ２と並べて表示されている。ただし、複数台のディスプレイ装置２０を設けて、マップ画像表示ウィンドウＷ１と着目画像表示ウィンドウＷ２とを異なるディスプレイ装置２０の画面上に表示することも可能である。
【００２９】
マップ画像Ｐ０は、グローバル画像を縮小した画像であるから、対象画像Ｐ１およびマージン画像Ｐ２をそれぞれ縮小した縮小対象画像Ｐ１′および縮小マージン画像Ｐ２′からなる。
【００３０】
本実施形態では、マップ画像Ｐ０の中で着目する領域をビュー領域として指定するビュー領域指定部１４を設けている。ビュー領域とは、着目画像表示ウィンドウＷ２に表示する領域を意味する。また、着目画像表示ウィンドウＷ２に表示される画像は着目画像Ｐ３であって、ビュー領域はマップ画像Ｐ０の中で着目画像Ｐ３に対応する領域ということができる。逆に言えば、グローバル画像のうちマップ画像Ｐ０のビュー領域に相当する領域の部分画像が着目画像Ｐ３になる。
【００３１】
ビュー領域は、検査領域Ｅｄを示す矩形枠と同様に、コンピュータ２０のポインティングデバイスを利用して指定する。すなわち、ポインティングデバイスによる指示を受けてビュー領域の位置を指定するビュー領域指定部１４が設けられる。
【００３２】
ビュー領域は、マップ画像Ｐ０の中では範囲指示図形Ｒにより表される。範囲指定図形Ｒは、外周縁が矩形状であって、デフォルトでは縮小対象画像Ｐ１′よりもやや大きい面積を有し、かつマップ画像Ｐ０の前面側に重複する半透明の画像として表現される。ビュー領域はサイズの変更が可能であるが、要旨ではないので説明しない。
【００３３】
半透明の画像は、具体的には、濃度を低下させた画像、あるいは色を変換した画像として表現される。たとえば、マップ画像Ｐ０において、範囲指定図形Ｒの内側領域は淡い水色の画像として表現される。したがって、範囲指定図形Ｒの内側領域では背面側のマップ画像Ｐ１が、薄水色の紗をかけたように認識されることになる。
【００３４】
ビュー領域指定部１４は、ポインティングデバイスの操作を受けて範囲指定図形Ｒの位置を変更する。したがって、ビュー領域の位置変更の操作は容易であり、しかもマップ画像Ｐ０の範囲内でビュー領域がどこに位置しているかを容易に確認することができる。
【００３５】
マップ画像Ｐ０の中での範囲指定図形Ｒの相対的な座標位置は、グローバル画像の中での着目画像Ｐ３の相対的な座標位置と対応付けられている。すなわち、マップ画像Ｐ０の座標系とグローバル画像の座標系とは、座標値が一定比率で関係付けられている。
【００３６】
具体的には、マップ画像Ｐ０の中で範囲指定図形Ｒの左上角の座標位置が（ｘ，ｙ）であるときに、グローバル画像の中で着目画像Ｐ３の左上角の座標位置は（ｋｘ，ｋｙ）と表すことができる（ただし、ｋは比例定数）。そして、グローバル画像における座標位置（ｋｘ，ｋｙ）を、着目画像表示ウィンドウＷ２における座標位置（０，０）として、着目画像Ｐ３が着目画像表示ウィンドウＷ２に表示される。言い換えると、着目画像表示ウィンドウＷ２の中での座標位置（Ｘ１，Ｙ１）は、グローバル画像における座標位置（Ｘ，Ｙ）に対して、Ｘ１＝Ｘ−ｋｘ，Ｙ１＝Ｙ−ｋｙの関係になる。ビュー領域（範囲指定図形Ｒ）と着目画像Ｐ３との関係付けは、着目画像生成部１５により行われる。
【００３７】
上述のように、着目画像生成部１５において、範囲指定図形Ｒと着目画像Ｐ３との関係付けを行っているから、範囲指定図形Ｒを移動させることにより、グローバル画像のうち着目画像表示ウィンドウＷ２に表示する領域（着目画像Ｐ３）を容易に変更することができる。
【００３８】
マップ画像生成部１３で生成されたマップ画像にビュー領域指定部１４で指定した範囲指定図形Ｒを重ねた画像と、着目画像生成部１５によりグローバル画像から切り取られた着目画像Ｐ３とは、画像合成部１６で合成され、ディスプレイ装置２０の画面上に表示される。上述したように、ディスプレイ装置２０の画面には、ビュー画像表示ウィンドウＷ１と着目画像表示ウィンドウＷ２とが表示され、ビュー画像表示ウィンドウＷ１には、範囲指定図形Ｒを重ねたマップ画像Ｐ０が表示され、着目画像表示ウィンドウＷ２には着目画像Ｐ３が表示される。
【００３９】
着目画像表示ウィンドウＷ２には、縦スクロールバーＢ１と横スクロールバーＢ２とが付随して表示される。グローバル画像の中で着目画像表示ウィンドウＷ２に表示する画像（つまり、着目画像Ｐ３）の範囲は、マップ画像Ｐ０の中でのビュー領域（範囲指定図形Ｒ）の位置を変化させることによってだけではなく、縦スクロールバーＢ１と横スクロールバーＢ２とを用いることによっても変化させることが可能になっている。
【００４０】
縦スクロールバーＢ１と横スクロールバーＢ２とを用いて着目画像Ｐ３の範囲を変化させる場合、着目画像生成部１５は、グローバル画像の中での着目画像Ｐ３の位置をビュー領域に反映させ、ビュー領域指定部１４に範囲指定図形Ｒの位置の変更を指示する。したがって、コンピュータ２１のポインティングデバイスを用いるだけではなく、縦スクロールバーＢ１と横スクロールバーＢ２とを用いることによっても、マップ図形Ｐ０の中での範囲指定図形Ｒの位置を変化させることができる。
【００４１】
上述した動作によって、図２に示すように、検査領域Ｅｄが着目画像表示ウィンドウＷ２の角付近に設定される場合であって、検査領域Ｅｄの設定作業が難しい場合には、図３に示すように、マップ画像表示ウィンドウＷ１に表示されたマップ画像Ｐ０の中でビュー領域（範囲指定図形Ｒ）の位置を変更することによって、検査領域Ｅｄを着目画像表示ウィンドウＷ２の中央付近に移動させることが可能になる。したがって、検査領域Ｅｄの設定作業が容易になり、利便性が向上する。
【００４２】
このように、マップ画像表示ウィンドウＷ１とビュー領域指定部１４（ポインティングデバイス）とが、着目画像表示ウィンドウＷ２に表示する着目画像Ｐ３を選択するためのマンマシンインターフェイスとして機能する。しかも、着目画像Ｐ３についてグローバル画像内での位置をマップ画像Ｐ０により確認することができるから、利用者は着目画像Ｐ３が対象画像Ｐ１のどの部位かを直感的に確認することができる。
【００４３】
上述の例では検査領域Ｅｄが１個の場合を例示したが、複数個の検査領域が設定される場合でも，着目画像表示ウィンドウＷ２において個々の検査領域を縮小することなく個別に表示することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の画面例を示す図である。
【図３】同上の画面例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｐ０  マップ画像
Ｐ１  対象画像
Ｐ２  マージン画像
Ｐ３  着目画像
１１  検査領域指定部
１２  グローバル画像生成部
１３  マップ画像生成部
１４  ビュー領域指定部
１５  着目画像生成部
１６  画像合成部
２０  ディスプレイ装置
２１  コンピュータ
Ｒ  範囲指示図形
Ｗ１  マップ画像表示ウィンドウ
Ｗ２  着目画像表示ウィンドウ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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