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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023173417
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】画像処理装置
(51)【国際特許分類】
H04N 23/63 20230101AFI20231130BHJP
H04N 23/661 20230101ALI20231130BHJP
G01C 3/06 20060101ALI20231130BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20231130BHJP
G03B 17/18 20210101ALI20231130BHJP
【ＦＩ】
H04N5/232 939
H04N5/232 060
G01C3/06 120Q
G03B15/00 T
G03B17/18 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022085665
(22)【出願日】2022-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000129253
【氏名又は名称】株式会社キーエンス
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】孫 卓力
【テーマコード（参考）】
2F112
2H102
5C122
【Ｆターム（参考）】
2F112AD01
2F112CA12
2H102AA71
5C122DA12
5C122EA42
5C122EA63
5C122FA11
5C122FD05
5C122FD06
5C122FE02
5C122FK23
5C122FK33
5C122GA34
5C122HA82
5C122HA88
5C122HB01
(57)【要約】
【課題】カメラの設置条件の変化の有無を容易に検知する可能にする。
【解決手段】画像処理装置は、検査対象画像を生成するカメラと、カメラの設定用コントローラとを備える。カメラは、検査対象物を撮像する撮像素子と、撮像素子に検査対象物からの反射光を結像させるための可変焦点レンズと、を備える。コントローラは、可変焦点レンズの第１焦点距離を含む第１光学条件を設定するための制御部と、第１焦点距離を含む第１光学条件設定を記憶する記憶部と、カメラと通信するための通信インタフェース部と、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２焦点距離を含む第２光学条件を取得可能な光学条件取得部と、記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離と、を比較可能な比較画面を表示する表示制御部と、を備える。
【選択図】図３７
【解決手段】画像処理装置は、検査対象画像を生成するカメラと、カメラの設定用コントローラとを備える。カメラは、検査対象物を撮像する撮像素子と、撮像素子に検査対象物からの反射光を結像させるための可変焦点レンズと、を備える。コントローラは、可変焦点レンズの第１焦点距離を含む第１光学条件を設定するための制御部と、第１焦点距離を含む第１光学条件設定を記憶する記憶部と、カメラと通信するための通信インタフェース部と、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２焦点距離を含む第２光学条件を取得可能な光学条件取得部と、記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離と、を比較可能な比較画面を表示する表示制御部と、を備える。
【選択図】図３７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象物を撮像して検査対象画像を生成するカメラと、当該カメラの設定を行うためのコントローラとを備える画像処理装置であって、
前記カメラは、
検査対象物を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子に検査対象物からの反射光を結像させるための可変焦点レンズと、を備え、
前記コントローラは、
前記可変焦点レンズの第１焦点距離を含む第１光学条件を設定するための制御部と、
前記第１焦点距離を含む第１光学条件設定を記憶する記憶部と、
前記カメラと通信するための通信インタフェース部と、
前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから前記可変焦点レンズの第２焦点距離を含む第２光学条件を取得可能な光学条件取得部と、
前記記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離と、を比較可能な比較画面を表示する表示制御部と、を備えることを特徴とする、画像処理装置。
前記カメラは、
検査対象物を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子に検査対象物からの反射光を結像させるための可変焦点レンズと、を備え、
前記コントローラは、
前記可変焦点レンズの第１焦点距離を含む第１光学条件を設定するための制御部と、
前記第１焦点距離を含む第１光学条件設定を記憶する記憶部と、
前記カメラと通信するための通信インタフェース部と、
前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから前記可変焦点レンズの第２焦点距離を含む第２光学条件を取得可能な光学条件取得部と、
前記記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離と、を比較可能な比較画面を表示する表示制御部と、を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記記憶部は、異なる時点で設定され、それぞれが焦点距離を含む複数の光学条件設定を記憶し、
前記制御部は、前記複数の光学条件設定の中から、前記比較画面に表示される比較対象の光学条件設定の選択を受け付けることを特徴とする画像処理装置。
前記記憶部は、異なる時点で設定され、それぞれが焦点距離を含む複数の光学条件設定を記憶し、
前記制御部は、前記複数の光学条件設定の中から、前記比較画面に表示される比較対象の光学条件設定の選択を受け付けることを特徴とする画像処理装置。
【請求項3】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記カメラは、
当該カメラのカメラパラメータを記憶するための記憶部と、
検査対象物までの距離である設置距離を測定する測距部と、
前記カメラパラメータと前記設置距離とに基づいて視野サイズ又は画素分解能を算出する演算部と、を更に備え、
前記制御部は、第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２視野サイズ又は第２画素分解能を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１視野サイズ又は第１画素分解能と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２視野サイズ又は第２画素分解能と、を比較可能な比較画面を表示することを特徴とする、画像処理装置。
前記カメラは、
当該カメラのカメラパラメータを記憶するための記憶部と、
検査対象物までの距離である設置距離を測定する測距部と、
前記カメラパラメータと前記設置距離とに基づいて視野サイズ又は画素分解能を算出する演算部と、を更に備え、
前記制御部は、第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２視野サイズ又は第２画素分解能を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１視野サイズ又は第１画素分解能と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２視野サイズ又は第２画素分解能と、を比較可能な比較画面を表示することを特徴とする、画像処理装置。
【請求項4】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記カメラは、ズーム可能に構成され、
前記制御部は、第１ズーム倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記演算部は、前記カメラパラメータと前記設置距離と前記第１ズーム倍率とに基づいて、前記視野サイズ又は画素分解能を算出し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１ズーム倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２ズーム倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１ズーム倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２ズーム倍率と、を比較可能な比較画面を表示することを特徴とする、画像処理装置。
前記カメラは、ズーム可能に構成され、
前記制御部は、第１ズーム倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記演算部は、前記カメラパラメータと前記設置距離と前記第１ズーム倍率とに基づいて、前記視野サイズ又は画素分解能を算出し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１ズーム倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２ズーム倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１ズーム倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２ズーム倍率と、を比較可能な比較画面を表示することを特徴とする、画像処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載の画像処理装置において、
前記カメラは、光学ズームが可能なズーム光学系を更に備え、
前記制御部は、前記ズーム光学系の第１光学倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１光学倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２光学倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１光学倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２光学倍率と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする画像処理装置。
前記カメラは、光学ズームが可能なズーム光学系を更に備え、
前記制御部は、前記ズーム光学系の第１光学倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１光学倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２光学倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１光学倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２光学倍率と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項6】
請求項４に記載の画像処理装置において、
前記カメラは、前記検査対象画像よりも大きな画素数の撮像画像を生成するとともに、当該カメラの視野範囲の全部または一部の領域である出力領域に対応する、当該撮像画像よりも小さな画素数の検査対象画像を生成し、
前記演算部は、前記第１ズーム倍率に基づいて、前記出力領域を変更するとともに、前記撮像画像の画素数と前記検査対象画像の画素数とに基づくスケーリング倍率を算出し、
前記制御部は、第１スケーリング倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１スケーリング倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２スケーリング倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１スケーリング倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２スケーリング倍率と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする、画像処理装置。
前記カメラは、前記検査対象画像よりも大きな画素数の撮像画像を生成するとともに、当該カメラの視野範囲の全部または一部の領域である出力領域に対応する、当該撮像画像よりも小さな画素数の検査対象画像を生成し、
前記演算部は、前記第１ズーム倍率に基づいて、前記出力領域を変更するとともに、前記撮像画像の画素数と前記検査対象画像の画素数とに基づくスケーリング倍率を算出し、
前記制御部は、第１スケーリング倍率を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１スケーリング倍率を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２スケーリング倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１スケーリング倍率と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２スケーリング倍率と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする、画像処理装置。
【請求項7】
請求項６に記載の画像処理装置において、
前記制御部は、前記出力領域を前記視野範囲内の異なる位置に移動させる指示を受け付け可能に構成され、
前記演算部は、前記視野範囲内の基準位置からの前記出力領域の移動量を算出し、
前記制御部は、第１移動量を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１移動量を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２移動量を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする画像処理装置。
前記制御部は、前記出力領域を前記視野範囲内の異なる位置に移動させる指示を受け付け可能に構成され、
前記演算部は、前記視野範囲内の基準位置からの前記出力領域の移動量を算出し、
前記制御部は、第１移動量を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記コントローラの記憶部は、前記第１移動量を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２移動量を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項8】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記カメラは、当該カメラの姿勢条件を計測する加速度センサを更に備え、
前記制御部は、第１姿勢条件を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記記憶部は、前記第１姿勢条件を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２移動量を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする、画像処理装置。
前記カメラは、当該カメラの姿勢条件を計測する加速度センサを更に備え、
前記制御部は、第１姿勢条件を更に含む前記第１光学条件を設定し、
前記記憶部は、前記第１姿勢条件を更に含む前記第１光学条件設定を記憶し、
前記光学条件取得部は、前記第１光学条件の設定時とは異なる時点で、前記通信インタフェース部を介して、前記カメラから第２移動量を更に含む前記第２光学条件を取得し、
前記表示制御部は、前記コントローラの記憶部に記憶された前記第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示する、ことを特徴とする、画像処理装置。
【請求項9】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記記憶部に記憶された光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離との差分を抽出する差分抽出部を更に備え、
前記表示制御部は、前記差分抽出部により差分が抽出されたことを併せて表示可能な前記比較画面を表示することを特徴とする画像処理装置。
前記記憶部に記憶された光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、前記カメラから前記光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離との差分を抽出する差分抽出部を更に備え、
前記表示制御部は、前記差分抽出部により差分が抽出されたことを併せて表示可能な前記比較画面を表示することを特徴とする画像処理装置。
【請求項10】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記コントローラの記憶部は、前記第１光学条件設定に基づいて生成された第１検査対象画像を、当該第１光学条件設定と対応付けて記憶し、
前記制御部は、比較対象として選択された前記第１光学条件設定に対応する前記第１検査対象画像と同等の検査対象画像が生成されるように、前記カメラの光学条件を自動的に調整可能に構成されることを特徴とする、画像処理装置。
前記コントローラの記憶部は、前記第１光学条件設定に基づいて生成された第１検査対象画像を、当該第１光学条件設定と対応付けて記憶し、
前記制御部は、比較対象として選択された前記第１光学条件設定に対応する前記第１検査対象画像と同等の検査対象画像が生成されるように、前記カメラの光学条件を自動的に調整可能に構成されることを特徴とする、画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、例えばワーク等の検査対象物を撮像して得られた検査対象画像を生成する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、例えば特許文献１に開示されているように、検査対象物を撮像した検査対象画像に基づいて、検査対象物の良否を判定するように構成された画像検査システムが知られている。特許文献１に開示された画像検査システムは、標準化規格に適合した撮像装置に対して多段階の処理を順序立てて行わせることができるようにし、撮像装置の機種選定の自由度向上と、画像検査の精度向上とを両立させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１６９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、画像検査に用いられる産業用カメラは、設置時に光学条件が適切な条件となるように調整される必要がある。当該光学条件は、その設定時におけるカメラから検査対象物までの設置距離やカメラの姿勢条件を含むカメラの設置条件に依存して算出される。設置後の運用時に何等かの原因により、カメラの設置条件が変化してしまった場合、同じ光学条件で検査対象物を撮像したとしても、適切な検査対象画像を生成できなくなる恐れがある。その場合、ユーザは当該変化後の設置条件で光学条件を修正するか、元の光学条件が適用可能なように設置条件を元の状態に復帰させる必要がある。
【0005】
本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、カメラの設置条件の変化の有無を容易に検知できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本開示の一態様では、検査対象物を撮像して検査対象画像を生成するカメラと、当該カメラの設定を行うためのコントローラとを備える画像処理装置を前提とすることができる。カメラは、検査対象物を撮像する撮像素子と、撮像素子に検査対象物からの反射光を結像させるための可変焦点レンズと、を備えている。コントローラは、可変焦点レンズの第１焦点距離を含む第１光学条件を設定するための制御部と、第１焦点距離を含む光学条件設定を記憶する記憶部と、カメラと通信するための通信インタフェースと、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから可変焦点レンズの第２焦点距離を含む第２光学条件を取得する光学条件取得部と、記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離と、を比較可能な比較画面を表示する表示制御部と、を備えている。
【0007】
カメラから検査対象物までの設置距離やカメラの姿勢条件が変化すると、検査対象物にフォーカスを合わせたときの焦点距離も変化する。この構成によれば、設置後の運用時に何等かの原因によりカメラの設置条件が変化してしまった場合であっても、ユーザは焦点距離の比較結果に基づいて、カメラの設置条件の変化の有無を容易に検知することができる。
【0008】
また、記憶部は、異なる時点で設定され、それぞれが焦点距離を含む複数の光学条件設定を記憶し、制御部は、複数の光学条件設定の中から、比較画面に表示される比較対象の光学条件設定の選択を受け付ける。この構成によれば、例えば複数の種類の検査対象物を検査する場合に、検査対象物の種類ごとに複数の光学条件設定を記憶しておくことで、検査を実行しようとする検査対象物の種類に対応する光学条件設定を比較対象として適宜選択することができる。
【0009】
また、カメラは、当該カメラのカメラパラメータを記憶するための記憶部と、検査対象物までの距離である設置距離を測定する測距部と、カメラパラメータと設置距離とに基づいて視野サイズ又は画素分解能を算出する演算部と、を更に備え、制御部は、第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む第１光学条件を設定し、コントローラの記憶部は、第１視野サイズ又は第１画素分解能を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２視野サイズ又は第２画素分解能を更に含む第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１視野サイズ又は第１画素分解能と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２視野サイズ又は第２画素分解能と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。この構成によれば、例えば変化後の設置条件で光学条件を修正するか、設置条件を元の状態に復帰させる場合に、検査精度に重要な条件である、視野サイズ又は画素分解能を比較することで、適切に作業が進められているかを確認することができる。
【0010】
また、カメラは、ズーム可能に構成され、制御部は、第１ズーム倍率を更に含む第１光学条件を設定し、演算部は、カメラパラメータと設置距離と第１ズーム倍率とに基づいて、視野サイズ又は画素分解能を算出し、コントローラの記憶部は、第１ズーム倍率を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２ズーム倍率を更に含む第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１ズーム倍率と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２ズーム倍率と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。この構成によれば、例えば変化後の設置条件で光学条件を修正するか、設置条件を元の状態に復帰させる場合に、検査対象画像の生成に重要な条件である、カメラのズーム倍率も比較することで、適切に作業が進められているかを確認することができる。
【0011】
また、カメラは、光学ズームが可能なズーム光学系を更に備え、制御部は、ズーム光学系の第１光学倍率を更に含む第１光学条件を設定し、コントローラの記憶部は、第１光学倍率を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２光学倍率を更に含む前記第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１光学倍率と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２光学倍率と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。
【0012】
また、カメラは、検査対象画像よりも大きな画素数の撮像画像を生成するとともに、当該カメラの視野範囲の全部または一部の領域である出力領域に対応する、当該撮像画像よりも小さな画素数の検査対象画像を生成し、演算部は、第１ズーム倍率に基づいて、出力領域を変更するとともに、撮像画像の画素数と検査対象画像の画素数とに基づくスケーリング倍率を算出し、制御部は、第１スケーリング倍率を更に含む第１光学条件を設定し、コントローラの記憶部は、第１スケーリング倍率を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２スケーリング倍率を更に含む第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１スケーリング倍率と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２スケーリング倍率と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。
【0013】
また、制御部は、出力領域を視野範囲内の異なる位置に移動させる指示を受け付け可能に構成され、演算部は、視野範囲内の基準位置からの前記出力領域の移動量を算出し、制御部は、第１移動量を更に含む第１光学条件を設定し、コントローラの記憶部は、第１移動量を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２移動量を更に含む第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。
【0014】
また、カメラは、当該カメラの姿勢条件を計測する加速度センサを更に備え、制御部は、第１姿勢条件を更に含む第１光学条件を設定し、記憶部は、第１姿勢条件を更に含む第１光学条件設定を記憶し、光学条件取得部は、第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部を介して、カメラから第２移動量を更に含む第２光学条件を取得し、表示制御部は、コントローラの記憶部に記憶された第１光学条件設定に含まれる第１移動量と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２移動量と、を比較可能な比較画面を表示してもよい。
【0015】
これらの構成によれば、例えば変化後の設置条件で光学条件を修正するか、設置条件を元の状態に復帰させる場合に、検査対象画像の生成に重要な条件である、カメラの光学倍率、スケーリング倍率、視野範囲内の基準位置からの出力領域の移動量、姿勢条件も比較することで、適切に作業が進められているかを確認することができる。
【0016】
また、記憶部に記憶された光学条件設定に含まれる第１焦点距離と、カメラから光学条件取得部を介して取得された第２焦点距離との差分を抽出する差分抽出部を更に備え、表示制御部は、差分抽出部により差分が抽出されたことを併せて表示可能な比較画面を表示する。この構成によれば、差分が抽出されたことを併せて表示することで、ユーザは焦点距離の変化の有無を発見しやすくなる。
【0017】
また、コントローラの記憶部は、第１光学条件設定に基づいて生成された第１検査対象画像を、当該第１光学条件設定と対応付けて記憶し、制御部は、比較対象として選択された第１光学条件設定に対応する第１検査対象画像と同等の検査対象画像が生成されるように、カメラの光学条件を自動的に調整可能に構成してもよい。この構成によれば、選択した検査対象画像を再現するような光学条件が自動的に算出されるため、ユーザ自身が光学条件を詳細に調整する必要がなくなる。
【発明の効果】
【0018】
以上説明したように、設置後の運用時に何等かの原因によりカメラの設置条件が変化してしまった場合であっても、ユーザは焦点距離の比較結果に基づいて、カメラの設置条件の変化の有無を容易に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態に係る産業用カメラを備えた画像検査システムの使用状態を示す全体図である。
【図2】産業用カメラを上方から見た斜視図である。
【図3】産業用カメラの正面図である。
【図4】産業用カメラの側面図である。
【図5】産業用カメラを下方から見た斜視図である。
【図6】産業用カメラの内部構造を示す断面図である。
【図7】画像検査システムのブロック図である。
【図8】ダウンスケーリングの概念を説明する図である。
【図9】具体的なワークを撮像した画像に基づいてダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。
【図10】任意の位置のズーム指示に基づいてダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。
【図11】ズーム指示等を受け付けるユーザインタフェース画面の一例を示す図である。
【図12】マウスを用いた領域選択によるズーム指示に基づいてダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。
【図13】任意の位置をパンチルトした後、ダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。
【図14】画像の縦横比を変更した状態でダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。
【図15】固定箇所を中心にダウンスケーリングした後、パンチルトを行う場合を説明する図である。
【図16】ダウンスケーリングのみで対応可能なズーム倍率の場合を説明する図である。
【図17】ダウンスケーリングと光学ズームで対応する場合を説明する図である。
【図18】光学ズームとダウンスケーリングを組み合わせる場合の例を説明する図である。
【図19】ダウンスケーリング時の縦横比のみを変更する場合の例を説明する図である。
【図20】ダウンスケーリング時に画素数を増減させる場合の例を説明する図である。
【図21】回転後の検査対象画像を生成する場合の例を説明する図である。
【図22】ダウンスケーリングをプロセッサで実現する場合の例を示す図である。
【図23】カラー撮像画像をダウンスケーリングした場合の概念図である。
【図24】カラー撮像画像をダウンスケーリングする場合の手順を示す図である。
【図25】カラー撮像画像を構成する各画素の補間処理及びダウンスケーリングの例を示す図である。
【図26】ローパスフィルタが適用された場合を説明する図である。
【図27】ズーム倍率入力時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図28】視野分解能指定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図29】パンチルトの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図30】縦横比変更の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図31】光学条件設定を開始する場合のユーザインタフェース画面の一例を示す図である。
【図32】光学条件データ管理用のユーザインタフェース画面の一例を示す図である。
【図33】新規作成時に表示される確認ウインドウの一例を示す図である。
【図35】光学条件のコピー時に表示される確認ウインドウの一例を示す図である。
【図36】光学条件の削除時に表示される確認ウインドウの一例を示す図である。
【図37】複数の光学条件を比較可能に表示するのユーザインタフェース画面の一例を示す図である。
【図38】初回立ち上げ時における光学条件の設定手順の一例を示すフローチャートである。
【図39】光学条件の保存及び変更を行う場合の設定手順の一例を示すフローチャートである。
【図40】光学条件を見直す場合の設定手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【0021】
図１は、本発明の実施形態に係る産業用カメラ１を備えた画像検査システム２の使用状態を示す全体図である。図１に示す画像検査システム２は、２台の産業用カメラ１と、コントロール用パーソナルコンピュータ（以下、コントローラという）３とを備えている。産業用カメラ１の台数は、２台に限定されるものではなく、１台であってもよいし、３台以上であってもよい。産業用カメラ１は、詳細は後述するが、図２～図５等に示すような形状を有しており、図６に示すような内部構造を有している。この産業用カメラ１は、検査対象物であるワークＷを撮像して得られた検査対象画像を生成する。このような検査対象画像を生成する産業用カメラ１を含む画像検査システム２を画像処理装置と呼ぶこともできる。
【0022】
図示しないが、例えばプログラマブルロジックコントローラや、ワークＷの到着を検出するセンサ等から出力されるトリガ信号を産業用カメラ１が受信可能になっている。トリガ信号を受信した産業用カメラ１は撮像処理を実行して検査対象画像を生成する。また、産業用カメラ１は、トリガ信号を外部から受信することなく、内部で繰り返し撮像処理を実行して検査対象画像を生成してもよい。図示しないが、画像検査システム２は、ワークＷを照明する照明部を備えていてもよく、照明部は産業用カメラ１の撮像処理と同期してワークＷを照明するように制御される。
【0023】
本例では、図１に示すように、産業用カメラ１が使用される現場として、複数のワークＷがベルトコンベアＢ等の搬送装置によって順次搬送される現場である場合について説明するが、静止したワークＷを検査する現場であってもよい。産業用カメラ１は、カメラ取付部材４に取り付けられており、所定の位置に所定の姿勢で設置される。
【0024】
コントローラ３は、産業用カメラ１の各種設定等を行うものであり、例えばデスクトップ型パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ等で構成できる他、画像検査専用の演算処理装置で構成することもでき、その形態は特に限定されない。コントローラ３は、本体部５と、記憶部６と、キーボード７と、マウス８と、モニタ９とを備えている。本体部５は、ケーブル１０を介して産業用カメラ１と通信可能に接続されている。本体部５には、中央演算処理装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成された制御部５ａが設けられている。また、記憶部６は、ハードディスクドライブやソリッドステートドライブ等で構成されており、制御部５ａを動作させるためのプログラムや、産業用カメラ１の設定情報、各種画像等が記憶される。記憶部６は、その一部が産業用カメラ１に設けられていてもよく、この場合、産業用カメラ１の設定情報、各種画像等を産業用カメラ１で保持することができる。
【0025】
キーボード７及びマウス８は、コントローラ３を操作するための操作部であり、キーボード７及びマウス８の操作状態は制御部５ａによって検出される。操作部は、キーボード７及びマウス８に限定されるものではなく、いわゆるタッチパネル式の操作部であってもよい。モニタ９は、例えば液晶ディスプレイ装置等で構成されており、制御部５ａによって制御されて産業用カメラ１を設定するための各種ユーザインタフェース、各種画像等の表示が可能になっている。また、コントローラ３は、表示部としてのモニタ９を制御する表示制御部５ｄを備えている。
【0026】
（産業用カメラの構成）
図６に示すように、産業用カメラ１は、レンズユニット２０と、センサ基板３０と、メイン基板４０と、筐体５０と、記憶部３９とを有している。記憶部３９には、産業用カメラ１の設定情報、各種画像等が記憶される。筐体５０は、例えばアルミニウム合金等の高剛性な部材で構成されている。尚、説明の便宜上、図２～図５に示すように上下方向、左右方向及び前後方向を定義するが、これは使用時の姿勢を限定するものではなく、どのような姿勢であっても産業用カメラ１を使用できる。
図６に示すように、産業用カメラ１は、レンズユニット２０と、センサ基板３０と、メイン基板４０と、筐体５０と、記憶部３９とを有している。記憶部３９には、産業用カメラ１の設定情報、各種画像等が記憶される。筐体５０は、例えばアルミニウム合金等の高剛性な部材で構成されている。尚、説明の便宜上、図２～図５に示すように上下方向、左右方向及び前後方向を定義するが、これは使用時の姿勢を限定するものではなく、どのような姿勢であっても産業用カメラ１を使用できる。
【0027】
図７に示すように、産業用カメラ１には加速度センサ３２が取り付けられている。加速度センサ３２は、産業用カメラ１の姿勢条件を計測するためのセンサであり、例えば鉛直方向に対する傾きや水平方向に対する傾き等の計測が可能である。具体的には、加速度センサ３２を用いることで、ピッチ、チルト、ロール等の各角度を基準からの差に基づいて算出し、その算出結果から産業用カメラ１の姿勢条件が計測される。
【0028】
筐体５０は、上側部分５１と、下側部分５２とを有している。上側部分５１は、下側部分５２に比べて前後方向に長く形成されている。下側部分５２は、上側部分５１の後側から下方へ突出するように形成されている。図２や図３に示すように、上側部分５１の前面部には受光窓５１ａが形成されている。また、図６に示すように、上側部分５１には、レンズユニット２０とセンサ基板３０が収容され、下側部分５２には、メイン基板４０が収容されている。つまり、筐体５０には、後述するイメージセンサ３１、プロセッサ４１、出力部４２が内蔵されている。
【0029】
レンズユニット２０は、電動で光学ズームが可能なズーム光学系を備えたズームレンズであり、所定の範囲内であれば、光学ズーム倍率を任意の倍率に切り替えることができる。レンズユニット２０は、筐体５０に固定され、当該筐体５０と一体化されている。
【0030】
すなわち、レンズユニット２０の光軸は筐体５０の前後方向と一致している。レンズユニット２０は、第１レンズ群２１、第２レンズ群２２、第３レンズ群２３、第４レンズ群２４、第５レンズ群２５、及び、第１～第５レンズ群２１～２５を保持する鏡筒２６を有している。第１～第５レンズ群２１～２５は、受光窓５１ａから入射した光を集光する集光レンズを構成している。また、第１～第５レンズ群２１～２５の各レンズ群を構成するレンズの枚数は特に限定されるものではなく、何枚であってもよいし、レンズ群の数についても４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよい。また、レンズユニット２０は、手動で光学ズームが可能なズーム光学系であってもよい。
【0031】
第１レンズ群２１は、筐体５０の前面部に配置された固定レンズ群であり、ワークＷからの反射光を受光する。第１レンズ群２１が受光窓５１ａから筐体５０の外部に臨んでいる。第２レンズ群２２は、第１レンズ群２１の後方に配置されたズーム用可動レンズ群であり、第１レンズ群２１から出射した光を受光する。第３レンズ群２３は、第２レンズ群２２の後方に配置された固定レンズ群であり、第２レンズ群２２から出射した光を受光する。第４レンズ群２４は、第３レンズ群２３の後方に配置されたフォーカス用可動レンズ群であり、第３レンズ群２３から出射した光を受光する。第５レンズ群２５は、第４レンズ群２４の後方に配置された固定レンズ群であり、第４レンズ群２４から出射した光を受光する。
【0032】
鏡筒２６には、ズーム用ボールねじ５６ａと、ズーム用ガイドシャフト５６ｂと、ズーム用ボールねじ５６ａを正逆方向に回転させるズーム用モータ５６ｃとが設けられている。第２レンズ群２２はズーム用ボールねじ５６ａ及びズーム用ガイドシャフト５６ｂに支持されており、ズーム用モータ５６ｃによってズーム用ボールねじ５６ａが回転すると、第２レンズ群２２が光軸方向に移動し、これにより、所望のズーム倍率が得られるようになっている。ズーム用ボールねじ５６ａ、ズーム用ガイドシャフト５６ｂ及びズーム用モータ５６ｃは、第２レンズ群２２を光軸方向に駆動し、光学倍率を調整するズーム用レンズ駆動機構である。
【0033】
また、鏡筒２６には、フォーカス用ボールねじ５６ｄと、フォーカス用ガイドシャフト５６ｅと、フォーカス用ボールねじ５６ｄを正逆方向に回転させるフォーカス用モータ５６ｆとが設けられている。第４レンズ群２４はフォーカス用ボールねじ５６ｄ及びフォーカス用ガイドシャフト５６ｅに支持されており、フォーカス用モータ５６ｆによってフォーカス用ボールねじ５６ｄが回転すると、第４レンズ群２４が光軸方向に移動し、これにより、フォーカス調整が行われるようになっている。フォーカス用ボールねじ５６ｄ、フォーカス用ガイドシャフト５６ｅ及びフォーカス用モータ５６ｆは、第４レンズ群２４を光軸方向に駆動し、焦点位置を調整するズーム用レンズ駆動機構である。
【0034】
図７に示すように、メイン基板４０には、ズーム制御部４０ａ、ＡＦ制御部４０ｂ及びインタフェース部４０ｃが設けられている。インタフェース部４０ｃは、例えばズーム指示等を外部から受け付ける部分であり、インタフェース部４０ｃが光学ズームのズーム指示を受け付けた場合、ズーム制御部４０ａは、ズーム用モータ５６ｃを制御し、インタフェース部４０ｃで受け付けたズーム倍率となるように、第２レンズ群２２を光軸方向に移動させる。
【0035】
産業用カメラ１は、検査対象物までの距離である設置距離を測定する測距部４３を備えている。設置距離とは、産業用カメラ１からワークＷまでの距離である。測距部４３は、例えばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサであってもよいし、産業用カメラ１が有するＡＦ制御部４０ｂで取得された合焦時の情報に基づいて設置距離を測定するように構成されていてもよいし、ユーザがキーボード７やマウス８により入力した値に基づいて設置距離を得るように構成されていてもよい。
【0036】
ＡＦ制御部４０ｂは、従来から周知のコントラスト方式や、位相差方式のオートフォーカス制御を実行する部分である。ＡＦ制御部４０ｂがフォーカス用モータ５６ｆを制御して焦点位置がワークＷに合うように、第４レンズ群２４を光軸方向に移動させる。
【0037】
図６に示すように、センサ基板３０は、第５レンズ群２５の後方に配置されている。センサ基板３０には、イメージセンサ３１が実装されている。図７に示すように、イメージセンサ３１は、集光レンズにより集光された光を受光する光電変換部３１ａと、光電変換部３１ａにより取得された撮像画像から検査対象画像を生成するロジック部３１ｂと、カラーフィルタ３１ｃ（図６に示す）を有しており、検査対象物を撮像して得られたカラー検査対象画像の生成が可能になっている。光電変換部３１ａとカラーフィルタ３１ｃとにより、各色が所定の配列パターンで形成されたカラー撮像画像の生成が可能になる。また、光電変換部３１ａによりモノクロ撮像画像の生成も可能である。以下の説明は、モノクロ撮像画像とカラー撮像画像の両方に適用可能である。
【0038】
光電変換部３１ａは、検査対象画像よりも画素数が大きな撮像画像を生成することが可能になっている。また、ロジック部３１ｂは、光電変換部３１ａと同一チップに実装されており、画像生成部を構成する部分である。具体的には、光電変換部３１ａは、ＣＭＯＳ型撮像素子であり、複数のウエハの積み重ねで構成され、当該ウエハの一部によりロジック部３１ｂが構成されている。ウエハの一部には、メモリ等が含まれていてもよい。
【0039】
また、光電変換部３１ａは、グローバルシャッタ方式またはローリングシャッタ方式のＣＭＯＳ型撮像素子である。グローバルシャッタ方式の場合は、移動体に対しても歪みの無い画像を撮像することができる。ローリングシャッタ方式の場合は、グローバルシャッタ方式の場合の半分程度の画素ピッチで高画素化を実現することができるため、レンズユニット２０の各レンズサイズを小型化することができ、ひいては筐体５０の小型化が可能になり、設置時の自由度が向上する。光電変換部３１ａの画素群により、イメージセンサ３１の視野範囲が形成されている。イメージセンサ３１の視野範囲を光電変換部３１ａの視野範囲ともいう。
【0040】
ロジック部３１ｂは、光電変換部３１ａの画素群（イメージセンサ３１の視野範囲）の全部または一部の領域である出力領域に対応する撮像画像に対して、ダウンスケーリングを実行することによって、当該撮像画像よりも小さな画素数の検査対象画像を生成し、当該検査対象画像を出力する部分である。ここでダウンスケーリングとは、対象となる画像の画素分解能を下げる処理のことをいう。
【0041】
ダウンスケーリングの概念について図８に基づいて説明する。図８は、ワークＷを産業用カメラ１で撮像する場合を模式的に示している。例えば光電変換部３１ａの画素数が２０ＭＰ（メガピクセル）であったとする（図面においては、単に２０Ｍ等と表記する）。図８の左側に示すように、光学ズームすることで、通常視野よりも狭い視野になり、注目領域（ＲＯＩ）は光学ズーム後の視野よりも更に狭い領域になる。図８の右側に示すように、画素数２０ＭＰで撮像した撮像画像Ａ１から注目領域を切り出した場合、画素分解能はそのままで例えば画素数が５ＭＰの注目領域Ａ２となる。光学ズーム後の撮像画像Ａ３から注目領域を切り出した場合も同様に画素分解能はそのままで画素数が５ＭＰの注目領域Ａ４となる。
【0042】
撮像画像Ａ１からダウンスケーリングする際、スケーリング倍率（ダウンスケーリング倍率ともいう）は任意に設定可能である。スケーリング倍率は、撮像画素数を出力画素数で除して求めることができ、例えば２０ＭＰで撮像した画像と同じ視野の画像を１０ＭＰで出力する場合には、スケーリング倍率が２倍となる。
【0043】
ダウンスケーリングは、画像の縦横比が一定のままで行うこともできるし、画像の縦横比を変化させて行うこともできる。画像の縦横比が一定のままの場合、上述したように、例えば２０ＭＰで撮像した画像と同じ視野の画像を１０ＭＰで出力する場合には、スケーリング倍率が２倍となる。一方、画像の縦横比を変化させる場合、例えば５０００×４０００の２０ＭＰの画素数で撮像した画像を同じ視野のまま２５００×２０００の５ＭＰの画素数で出力すると、スケーリング倍率は４倍となる。また、３２００×４０００の注目領域を２０００×２５００にダウンスケーリングする場合、スケーリング倍率は２．５６倍となる。
【0044】
画像の縦横比が一定のままでスケーリング倍率を例えば４倍とした場合には、画素数が５ＭＰのワーク全体画像Ａ５が得られることになる。画像Ａ５に対して光学ズームとダウンスケーリングを併用することで、画像Ａ５よりも画素分解能の高い注目領域Ａ４が得られる。また、光学ズーム後の撮像画像Ａ３からダウンスケーリングすることで、画像Ａ３よりも画素分解能の低いワーク画像Ａ６が得られる。
【0045】
図９は、具体的なワークＷを撮像した画像に基づいてダウンスケーリングを説明するための図である。光電変換部３１ａの画素群の全部、すなわち撮像部の視野範囲の全部の領域である出力領域に対応する撮像画像を第１撮像画像Ｂ１とする。ロジック部３１ｂは、第１撮像画像Ｂ１に対し、任意の第１のスケーリング倍率でダウンスケーリングし、第１撮像画像Ｂ１の画素数（例：２０ＭＰ）よりも小さな第１画素数（例：１．６ＭＰ）の検査対象画像Ｂ２を生成する。
【0046】
インタフェース部４０ｃは、光電変換部３１ａ、すなわち撮像部の視野範囲において検査対象画像として出力する領域である出力領域の指定を受け付けることができる。この出力領域は、例えば図８を用いて説明した注目領域に対応する領域であってもよい。インタフェース部４０ｃは、出力領域の位置、大きさ、及び形状の少なくとも１つを変更する指示を受け付けることもできる。
【0047】
例えば、インタフェース部４０ｃは、光電変換部３１ａの出力領域を相対的に小さな領域に変更する第１ズーム指示をユーザから受け付け可能に構成されている。。具体的には、第１ズーム指示により、出力領域が、光電変換部３１ａの画素群の一部、すなわち撮像部の視野範囲の一部の領域へと変更される。第２撮像画像Ｂ１’は、第１ズーム指示により変更された後の出力領域に対応する撮像画像である。第２撮像画像Ｂ１’は、第１撮像画像Ｂ１と異なるタイミングで撮像されており、第１撮像画像Ｂ１とは独立している。ロジック部３１ｂは、第２撮像画像Ｂ１’に対し、第２のスケーリング倍率でダウンスケーリングし、第２撮像画像Ｂ１’の画素数（例：５ＭＰ）よりも小さな第１画素数（例：１．６ＭＰ）の検査対象画像Ｂ３を生成する。また、第２撮像画像Ｂ１’は、第１撮像画像Ｂ１に基づいて生成されたものであってもよく、例えば、第１撮像画像Ｂ１の一部を切り取ることで生成してもよい。第１ズーム指示により相対的に小さな領域に変更された画像は、図９に示す第２撮像画像Ｂ２である。第２撮像画像Ｂ２は、第１撮像画像Ｂ１と異なるタイミングで撮像されており、第１撮像画像Ｂ１とは独立している。また、第２撮像画像Ｂ２は、第１撮像画像Ｂ１に基づいて生成されたものであってもよく、この場合、第１撮像画像Ｂ１における変更後の出力領域に対応する部分のみから成る第２撮像画像Ｂ２とすることができる。また、インタフェース部４０ｃは、第１ズーム倍率を整数だけでなく、小数点以下の精度で調整する指示を受け付け可能に構成されている。
【0048】
図７に示すように、メイン基板４０には、各種演算を実行するとともに、イメージセンサ３１を制御するプロセッサ４１が設けられている。プロセッサ４１は、演算部４１ａを有しており、演算部４１ａで演算された結果に基づいてプロセッサ４１がイメージセンサ３１のロジック部３１ｂを制御し、所望の検査対象画像をロジック部３１ｂに生成させる。
【0049】
演算部４１ａは、光電変換部３１ａの視野範囲内における変更後の出力領域に対応する第２撮像画像Ｂ１’を、上記第１画素数とするのに必要な第２のスケーリング倍率を算出する。演算部４１ａは、算出した第２のスケーリング倍率をロジック部３１ｂに出力する。ロジック部３１ｂは、第２撮像画像Ｂ１’を演算部４１ａで算出された第２のスケーリング倍率でダウンスケーリングすることにより、第１画素数の検査対象画像Ｂ３を生成する。第１画素数の検査対象画像Ｂ３は、光電変換部３１ａの出力領域に対応する第１撮像画像Ｂ１よりも低分解能であるが、必要な検査精度を確保できるだけの分解能は有しており、検査精度の上で問題は生じない。
【0050】
演算部４１ａは、インタフェース部４０ｃにより受け付けた第１ズーム倍率が高ければ高いほど、第２のスケーリング倍率を小さくするように演算する。ロジック部３１ｂは、演算部４１ａで演算された第２のスケーリング倍率が小さくなればなるほど、第２撮像画像Ｂ１’に対するダウンスケーリング量を少なくする。これにより、ロジック部３１ｂは高い画素分解能の検査対象画像を生成する。
【0051】
演算部４１ａは、インタフェース部４０ｃにより受け付けた第１ズーム倍率に基づいて、第１画素数の検査対象画像Ｂ３の１画素が、第２撮像画像Ｂ１’の何画素に相当するかの比率を計算する。この比率を利用して、演算部４１ａは、第２のスケーリング倍率を算出する。
【0052】
インタフェース部４０ｃが第１ズーム倍率を小数点以下の精度で調整指示を受け付けた場合には、演算部４１ａは、小数点以下の精度で調整指示を受け付けたズーム倍率に基づいて、検査対象画像Ｂ３の１画素が、第２撮像画像Ｂ１’の何画素に相当するかの比率を小数点以下まで計算する。これにより、演算部４１ａは第２のスケーリング倍率を小数点以下の精度で算出する。ロジック部３１ｂは、小数点以下の精度で算出された第２のスケーリング倍率に基づいて検査対象画像を生成する。
【0053】
図１０は、任意の位置のズーム指示に基づいてダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。インタフェース部４０ｃは、光電変換部３１ａの出力領域を相対的に小さな領域に変更する第１ズーム指示を、検査対象画像の任意の位置のズーム指示として受け付け可能に構成されている。具体的には、図１０の撮像画像Ｂ１の中の枠Ｃ１は、説明の便宜上、撮像部の視野範囲内においてズーム指示を受け付けた位置及び領域を示すものであり、ユーザは、図９の撮像画像Ｂ１全体がダウンスケーリングされた検査対象画像Ｂ２が表示されたモニタ９を確認しながら、マウス８等を介して枠Ｃ１を検査対象画像Ｂ２に対して指定してもよい。枠Ｃ１の位置は検査対象画像Ｂ２（すなわち撮像部の視野範囲）のどこに配置してもよく、配置された位置をインタフェース部４０ｃが検出する。また、枠Ｃ１の大きさや形状もユーザが任意に設定することができる。
【0054】
インタフェース部４０ｃによって任意の位置として枠Ｃ１が指定されたズーム指示を受け付けると、ロジック部３１ｂは、撮像部の視野範囲内において、上記任意の位置を含む出力領域に対応する領域（すなわち枠Ｃ１に対応する撮像画像であり、１．６ＭＰより大きい画素数とする）を１．６ＭＰとするのに必要なスケーリング倍率でダウンスケーリングする。これにより、ロジック部３１ｂは任意の位置を含む検査対象画像Ｂ４を生成する。枠Ｃ１の位置は、撮像部の視野範囲の中心からＸ方向（画像の横方向）またはＹ方向（画像の縦方向）にずれていてもよく、撮像部の視野範囲の中心、すなわち光軸からずれた位置にある領域をダウンスケーリングできる。すなわち、一般の光学ズームでは光軸中心に沿ったズームとなるが、本例のダウンスケーリングでは、光軸中心だけなく、光軸中心からずれている領域もズーム可能であり、ダウンスケーリング可能な領域の位置設定の自由度が高い。
【0055】
図１１は、ズーム指示を受付可能な設定用のユーザインタフェース画面１００を示している。このユーザインタフェース画面１００は、コントローラ３の制御部５ａが生成してモニタ９に表示させる。ユーザインタフェース画面１００上では、キーボード７やマウス８による操作が可能になっており、どのような操作がなされたかは制御部５ａが検出して記憶する。
【0056】
ユーザインタフェース画面１００には、画像表示領域１０１が設けられている。画像表示領域１０１には、光電変換部３１ａの視野範囲全体における出力領域の位置を示した俯瞰画像Ｄ１と、出力領域に対応する検査対象画像Ｄ２とが表示されるようになっている。すなわち、図７に示す産業用カメラ１のインタフェース部４０ｃは、光電変換部３１ａの視野範囲全体における出力領域の位置を示した俯瞰画像Ｄ１と、出力領域に対応する検査対象画像Ｄ２とを外部に出力可能に構成されている。具体的には、メイン基板４０には、出力部４２が設けられている。出力部４２は、イメージセンサ３１から出力された俯瞰画像Ｄ１、検査対象画像Ｄ２を外部に出力する部分である。出力の際、例えば入出力端子６０及びケーブル１０を介して産業用カメラ１からコントローラ３へ画像データが送信される。
【0057】
図１１に示すユーザインタフェース画面１００には、ユーザがズーム倍率を調整するためのズーム調整領域１０１Ａが設けられている。ズーム調整領域１０１Ａをマウス８で「Ｔ」側に操作することでテレ側にズームされて視野範囲が狭まる一方、「Ｗ」側に操作することで反対に視野範囲が拡大する。また、マウス８のホイールを操作することによっても、ズーム倍率を調整できる。調整されたズーム倍率はコントローラ３側で一旦記憶されて産業用カメラ１のインタフェース部４０ｃに転送され、インタフェース部４０ｃで受け付けられる。
【0058】
ズーム倍率の調整は、数値によっても可能である。すなわち、ユーザインタフェース画面１００には、数値入力領域１０２が設けられている。数値入力領域１０２は、ユーザがズーム倍率を数値で入力することによって調整するためのものであり、キーボード７やマウス８等によって任意に数値を入力できる。
【0059】
図１２は、マウス８を用いた領域選択によるズーム指示に基づいてダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。枠Ｃ１０は、マウス８の操作によって形成されたものであり、例えば左上から右下（または右上から左下等）にドラッグ操作することで形成できる。ロジック部３１ｂは、枠Ｃ１０で囲んだ領域に対応する撮像画像をダウンスケーリングすることにより、５ＭＰの検査対象画像を生成する。また、枠Ｃ１１も同様にしてマウス８の操作によって形成することができ、枠Ｃ１１内の領域が拡大される。このとき、撮像画像Ｂ１における枠Ｃ１１内の領域が５ＭＰ未満であり、出力する検査対象画像のサイズが５ＭＰである場合、最大分解能（撮像画像Ｂ１の分解能）を超えてしまうため、枠Ｃ１１を含む５ＭＰの領域が、スケーリング倍率が１倍でダウンスケーリングされて（つまり、実質的にはダウンスケーリングされずに）、検査対象画像として出力される。
【0060】
図１３は、任意の位置をパンチルトした後、ダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。インタフェース部４０ｃは、任意の位置を、Ｘ方向及びＹ方向に調整する第１パンチルト指示を受け付け可能に構成されている。例えば、光電変換部３１ａの視野範囲の中央を注目領域として枠Ｃ１で指定した後、枠Ｃ１の位置をＸ方向及びＹ方向に移動させ、例えば符号Ｃ１’で示す位置に配置する。枠Ｃ１でダウンスケーリングした場合には検査対象画像Ｂ５が得られる。ロジック部３１ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に調整された後の任意の位置（枠Ｃ１’の位置）に対応する撮像画像をダウンスケーリングすることにより、Ｘ方向及びＹ方向の位置が調整された検査対象画像Ｂ５’を生成する。ロジック部３１ｂは、枠Ｃ１’で囲まれた領域内の一部を更にダウンスケーリングすることにより、検査対象画像Ｂ６を生成する。
【0061】
Ｘ方向及びＹ方向の調整は、図１１に示すユーザインタフェース画面１００を使用することで可能になる。ユーザインタフェース画面１００には、視野位置調整領域１０３が設けられている。視野位置調整領域１０３は、上下左右それぞれの方向に向いた矢印等を組み合わせて構成されており、例えば上向きの矢印を操作するとで、枠Ｃ１の位置が上へ移動する。同様にして、枠Ｃ１の位置を下、左、右の任意の位置に調整できる。枠Ｃ１をマウス８によって直接ドラッグ操作してもよい。
【0062】
図１４は、画像の縦横比を変更した状態でダウンスケーリングを行う場合を説明する図である。インタフェース部４０ｃは、光電変換部３１ａの出力領域の縦横比の変更を受け付け可能に構成されている。例えば枠Ｃ１で示すように、撮像部の視野範囲内の任意の位置のズーム指示を受け付けると、ロジック部３１ｂは、枠Ｃ１に対応する撮像画像をダウンスケーリングすることにより、検査対象画像Ｂ７を生成する。その後、枠Ｃ１で特定される領域の縦横比をユーザが自由に指定できる。縦横比を変更した後の領域を枠Ｃ２で示す。ロジック部３１ｂは、縦横比が変更された出力領域（枠Ｃ２で囲まれた領域）に対応する領域をダウンスケーリングすることにより、検査対象画像Ｂ７’を生成する。そこから、枠Ｃ２で囲まれた領域内の一部を更にダウンスケーリングすることにより、検査対象画像Ｂ７’ ’を生成する。
【0063】
図１５は、固定箇所を中心にダウンスケーリングした後、パンチルトを行う場合を説明する図である。例えば光電変換部３１ａの視野中心を固定箇所とした場合、ロジック部３１ｂが、撮像部の視野範囲の中心を含む枠Ｃ１をダウンスケーリングすることにより検査対象画像Ｂ５を生成した後、図１３に示すようにパンチルトすることで、ロジック部３１ｂが、パンチルト後の領域に対応する撮像画像をダウンスケーリングすることにより検査対象画像Ｂ８を生成する。
【0064】
また、インタフェース部４０ｃは、検査対象画像の画素数を、第１画素数から第２画素数に変更する画素数変更指示を受け付け可能に構成されている。第２画素数は、第１画素数よりも大きい画素数である。具体的には、図１１に示すユーザインタフェース画面１００には、画素数設定領域１０４が設けられている。画素数設定領域１０４では、検査対象画像の画素数を予め決められている選択肢の中からプルダウンメニューの形式で選択可能になっている。選択可能な画素数は、例えば１．６ＭＰ以上５ＭＰ以下の範囲とすることができるが、これに限られるものではない。
【0065】
また、画素数設定領域１０４では、縦横比も選択できる。すなわち、画素数設定領域１０４のプルダウンメニューには、それぞれが検査対象画像の画素数と縦横比の組合せである、複数の選択肢が表示される。ユーザは、これら選択肢の内からいずれか一つの選択肢の選択が可能になっている。選択された画素数に関する情報は、インタフェース部４０ｃで受け付けられ、画素数変更指示として産業用カメラ１のプロセッサ４１に送信される。
【0066】
画素数変更指示をプロセッサ４１が受け取ると、演算部４１ａは、光電変換部３１ａの視野範囲内において、画素数変更指示の前と同じ出力領域に対応する撮像画像を、第２画素数とするのに必要なスケーリング倍率を算出する。演算部４１ａが算出したスケーリング倍率はロジック部３１ｂに送られ、ロジック部３１ｂは、撮像画像を、そのスケーリング倍率でダウンスケーリングすることにより、第２画素数の検査対象画像を生成する。縦横比が変更された場合、ロジック部３１ｂは、光電変換部３１ａの視野範囲内において、縦横比が変更された出力領域に対応する領域をダウンスケーリングすることにより、縦横比が変更された検査対象画像を生成する。つまり、ロジック部３１ｂは、画素数設定領域１０４で選択された検査対象画像の画素数と縦横比の組み合わせにしたがって、検査対象画像を生成する。
【0067】
図１６は、ズーム倍率がダウンスケーリングのみで対応可能な場合、即ち光学ズームが不要な場合を説明する図である。図１６の上側は撮像画像Ｅ１、Ｅ２であり、下側は検査対象画像Ｅ３、Ｅ４である。左側の撮像画像Ｅ１と右側の撮像画像Ｅ２の視野を一定とし、右側の撮像画像Ｅ２ではワークＷが存在しない黒い領域の信号は読み出さないようにしているので、左側の撮像画像Ｅ１の画素数は２０ＭＰ、右側の撮像画像Ｅ２の画素数は１０ＭＰとなる。左側の撮像画像Ｅ１をスケーリング倍率４倍でダウンスケーリングすると左側の検査対象画像Ｅ３が得られる。左側の検査対象画像Ｅ３は、画素数２０ＭＰ分の領域を画素数５ＭＰで出力することで得られた画像である。また、右側の撮像画像Ｅ２は、黒い領域の信号は読み出さないので、スケーリング倍率２倍でダウンスケーリングすることが可能になり、右側の検査対象画像Ｅ４が得られる。右側の検査対象画像Ｅ４は、画素数１０ＭＰ分の領域を画素数５ＭＰで出力することで得られる画像である。また、左側の検査対象画像Ｅ３の中心をズームすることで、より細かく分解された右側の検査対象画像Ｅ４が得られる。
【0068】
すなわち、光学ズームを使っていないにも関わらず、検査対象画像Ｅ３よりも画素分解能を高めつつ、ワークＷを拡大して表示させた検査対象画像Ｅ４が得られる。本明細書では、このズーム処理のことを「センサズーム」と呼ぶことがある。
【0069】
図１７は、ズーム倍率がある倍率以上であり、ダウンスケーリングと光学ズームの両方で対応する必要がある場合を説明する図である。図１７の上側は撮像画像Ｆ１、光学ズーム画像Ｆ２、撮像画像Ｆ３であり、下側は検査対象画像Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６である。撮像画像Ｆ１が生成された範囲に対して光学ズームすることで、視野範囲の狭い光学ズーム画像Ｆ２が得られる。右側の撮像画像Ｆ３ではワークＷが存在しない黒い領域の信号は読み出さないようにしている。右側の撮像画像Ｆ３の枠Ｆ７で囲まれた部分を注目領域とする。この注目領域の画素数は６ＭＰである。
【0070】
左側の撮像画像Ｆ１をスケーリング倍率４倍でダウンスケーリングすると左側の検査対象画像Ｆ４が得られる。中央の検査対象画像Ｆ５は、光学ズームによって取得された画像であることから光電変換部３１ａの視野中心に沿ってズームされる。よって、ワークＷの中心が光電変換部３１ａの視野中心からずれていると、ズーム後の画像において、ワークＷが画像中心からずれることになる。中央の検査対象画像Ｆ５は画素分解能が向上している。右側の検査対象画像Ｆ６は、右側の撮像画像Ｆ３の枠Ｆ７で囲まれた注目領域をスケーリング倍率１．２倍でダウンスケーリングした画像であり、画素数は５ＭＰとなる。
【0071】
図１８は、光学ズームとダウンスケーリングを組み合わせる場合の例を説明する図であり、パターン１とパターン２とを示している。パターン１では、指定されたズーム倍率が低い領域からダウンスケーリング限界近傍倍率まで、光学ズームをオフにして当該光学ズームを行わずに、ダウンスケーリングによるズームを行う。ダウンスケーリングはダウンスケーリング限界近傍倍率で固定する。ダウンスケーリング限界近傍倍率を超えると、光学ズームをオンにして当該光学ズームの倍率上限までズームする。このとき、指定されたズーム倍率が大きくなるにつれて光学ズームの光学倍率も大きくなる。光学ズームの倍率上限を超えると、光学ズームは固定し、ダウンスケーリングによるセンサズームを行う。このパターン１によれば、光学ズーム後においても、ダウンスケーリングを実行可能（すなわちセンサズームの余力を残すことが可能）であるため、検査対象画像として最終的に出力する領域を定める際の微調整を光学ズームではなく、センサズームにより実行することができる。
【0072】
パターン２では、ズーム倍率が低い領域からダウンスケーリング限界倍率（１倍）まで、光学ズームを行わずに、ダウンスケーリングによるズームを行う。ダウンスケーリング限界倍率までダウンスケーリングを行っているので、以降、ダウンスケーリングは行わない。ダウンスケーリング限界倍率を超えると、光学ズームを使用して光学ズームの倍率上限までズームする。
【0073】
つまり、図１６～図１８を用いて説明したように、ロジック部３１ｂは、インタフェース部４０ｃを介してユーザにより指示されたズーム倍率が所定の倍率以下である場合は、当該指示されたズーム倍率に基づいて算出された第２のスケーリング倍率で第２撮像画像をダウンスケーリングすることにより検査対象画像を生成するように構成されている。一方、ロジック部３１ｂは、インタフェース部４０ｃを介してユーザにより指示されたズーム倍率が前記所定の倍率よりも大きい場合は、ズーム光学系による光学ズームにより、当該指示されたズーム倍率に相当する検査対象画像を生成するように構成されている。前記所定の倍率は、第２のスケーリング倍率が下限値の１倍近傍のスケーリング限界近傍倍率となるズーム倍率とすることができる。
【0074】
また、インタフェース部４０ｃを介してユーザにより指示されたズーム倍率が前記所定の倍率よりも大きい場合、演算部４１ａは、ズーム光学系による光学ズームを行う。また、ロジック部３１ｂは、スケーリング限界近傍倍率でダウンスケーリングを行うことにより、指示されたズーム倍率の検査対象画像を生成する。
【0075】
また、インタフェース部４０ｃは、光学ズームの光学倍率が上限値に達した後も、より大きなズーム倍率を受け付け可能に構成されている。インタフェース部４０ｃが受け付け可能なズーム倍率の上限値に達すると、演算部４１ａは、上限値の光学倍率で光学ズームの駆動を実行する。また、ロジック部３１ｂは、インタフェース部４０ｃが受け付け可能なズーム倍率の上限値の光学倍率で撮像された出力領域に対応する撮像画像をスケーリング倍率が１倍でダウンスケーリングして（実質的にはダウンスケーリングを行うことなく）、検査対象画像を生成する。つまり、演算部４１ａは、ユーザからズーム倍率の指定を受け付けると、受け付けたズーム倍率に基づいて、光学ズームの光学倍率、及びダウンスケーリングのスケーリング倍率を算出する。そして、算出した光学倍率に基づいてズーム光学系を駆動する。
【0076】
また、演算部４１ａは、インタフェース部４０ｃによりズーム倍率の変更を変更指示信号として受け付け可能になっている。変更指示信号に基づいて変更指示されたズーム倍率が前記所定の倍率以下である場合は、演算部４１ａにより算出されたスケーリング倍率で撮像画像のダウンスケーリングを実行するように、イメージセンサ３１に制御信号を送信して、ダウンスケーリングを実行させる。一方、変更指示信号に基づいて変更指示されたズーム倍率が所定の倍率よりも大きい場合は、ズーム光学系、即ちズーム用モータ５６ｃに光学ズームを行うように駆動信号を送信する。ズーム用モータ５６ｃは駆動信号によって動作し、所望のズーム倍率が得られる。
【0077】
図１９に示すように、ダウンスケーリング時に画像の縦横比を変えることができる。ＦＩＧ．１９Ａ、ＦＩＧ．１９Ｂでは、横長の注目領域を縦長に変更した場合を示しているが、反対に縦長の注目領域を横長に変更することもできる。この変更指示は、図１１に示すユーザインタフェース画面１００の画素数設定領域１０４を介してユーザが行える。尚、ＦＩＧ．１９Ｂに示すように、光電変換部３１ａの形状の制約上、変更指示を受けた縦横比では光電変換部３１ａで撮像可能な範囲外に注目領域が位置する場合が考えられる。この場合には、変更指示を受けた縦横比をできるだけ満たすように、演算部４１ａがダウンスケーリング時のスケーリング倍率を再計算し、ロジック部３１ｂは、再計算されたスケーリング倍率でダウンスケーリングを行って検査対象画像を生成する。
【0078】
図２０に示すように、ユーザによる設定に基づいて、ダウンスケーリング時に画素数を増減させることができる。ＦＩＧ．２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、空間分解能（スケーリング倍率）を変えずに画素数を変更する場合を示している。ＦＩＧ．２０Ａ、２０Ｂでは、光電変換部３１ａで撮像可能な範囲内で画素数を変更しているので、演算部４１ａは、ユーザによる設定を反映させたスケーリング倍率を計算し、ロジック部３１ｂは、計算されたスケーリング倍率でダウンスケーリングを行って検査対象画像を生成する。一方、ＦＩＧ．２０Ｃは、ユーザによる設定を反映させると、光電変換部３１ａで撮像可能な範囲を超えてしまうので、演算部４１ａは、ユーザによる設定を用いずに、画素数の変更を制限するようにスケーリング倍率を計算する。計算時には、ユーザによる設定にできるだけ近いスケーリング倍率となるようにする。そして、ロジック部３１ｂは、計算されたスケーリング倍率でダウンスケーリングを行って検査対象画像を生成する。
【0079】
ＦＩＧ．２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆは、撮像視野を変えずに画素数を変更する場合を示している。ＦＩＧ．２０Ｄ、２０Ｅでは、最小分解能以上の画素数への変更であるため、演算部４１ａは、ユーザによる設定を反映させたスケーリング倍率を計算し、ロジック部３１ｂは、計算されたスケーリング倍率でダウンスケーリングを行って検査対象画像を生成する。一方、ＦＩＧ．２０Ｆは、最小分解能未満の画素数への変更であるため、演算部４１ａは、ユーザによる設定を用いずに、画素数の変更を制限するようにスケーリング倍率を計算し、ロジック部３１ｂは、計算されたスケーリング倍率でダウンスケーリングを行って検査対象画像を生成する。つまり、演算部４１ａは、ユーザによる設定に基づいて、第１画素数から第２画素数への変更を制限可能に構成されている。
【0080】
また、インタフェース部４０ｃは、ユーザによる画素数変更指示の後に、出力領域をさらに相対的に小さな領域に変更する第２ズーム指示、及び出力領域をＸ方向及びＹ方向にさらに調整する第２パンチルト指示を受け付け可能に構成されている。第２ズーム指示は、第２ズーム指示と同じように、ユーザの指示によって受け付けることができる。また、第２パンチルト指示は、第１パンチルト指示と同じように、ユーザの指示によって受け付けることができる。
【0081】
インタフェース部４０ｃが第２ズーム指示及び第２パンチルト指示を受け付けた場合、演算部４１ｃは、光電変換部３１ａの視野範囲内において、第２ズーム指示および第２パンチルト指示の少なくとも一方により変更された出力領域に対応する撮像画像を、第２画素数とするのに必要なスケーリング倍率を算出する。ロジック部３１ｂは、演算部４１ｃが算出したスケーリング倍率で撮像画像をダウンスケーリングすることにより、第２画素数の検査対象画像を生成する。
【0082】
図２１は、回転後の検査対象画像を生成する場合の例を説明する図であり、回転設定用ユーザインタフェース画面１１０を示している。回転設定用ユーザインタフェース画面１１０には、光電変換部３１ａの出力領域に対応する検査対象画像が表示される画像表示領域１１１と、回転角度設定領域１１２とが設けられている。回転角度設定領域１１２では、画像の回転方向の設定と、回転角度の設定が可能になっており、これら設定項目はユーザによるキーボード７やマウス８の操作で設定可能になっている。
【0083】
回転角度設定領域１１２で回転方向および回転角度が設定されると、演算部４１ａは、検査対象画像の画素数及び形状を固定した状態で、検査対象画像を設定された方向に設定された角度だけ回転させる。つまり、演算部４１ａが検査対象画像に対して任意の角度の回転変換処理を適用する。これにより、回転後の検査対象画像を生成して画像表示領域１１１に表示させることができるので、例えば産業用カメラ１の設置方向が傾いていたときに、その傾きをソフトウェア上で補正できる。
【0084】
図２２は、ダウンスケーリングをプロセッサ４１で実現する場合の例を示す図である。この図に示すように、レンズユニットは光学ズームできない非ズームレンズとしている。イメージセンサ３１は、光電変換部３１ａで撮像した画像をダウンスケーリングすることなく、プロセッサ４１に出力する。プロセッサ４１には、ダウンスケーリング部４１Ａが設けられており、ダウンスケーリング部４１Ａは上述したようなダウンスケーリングを実行して検査対象画像を生成する。その他の処理は、イメージセンサ３１でダウンスケーリングを実行する場合と同じである。
【0085】
（カラー撮像画像の処理）
イメージセンサ３１でカラー撮像画像を生成できるので、インタフェース部４０ｃでは、光電変換部３１ａの視野範囲においてカラー検査対象画像として出力する領域である出力領域の指定を受け付けることができる。
イメージセンサ３１でカラー撮像画像を生成できるので、インタフェース部４０ｃでは、光電変換部３１ａの視野範囲においてカラー検査対象画像として出力する領域である出力領域の指定を受け付けることができる。
【0086】
イメージセンサ３１では、カラーフィルタ３１ｃを有していることで、各色が所定の配列パターンで形成されたカラー撮像画像の生成が可能である。具体的には、光電変換部３１ａが出力するカラー撮像画像の配列パターンは、図２３に示すようにベイヤ配列である。ベイヤ配列では、赤成分（Ｒ画素）および青成分（Ｂ画素）に加えて第１の緑成分（Ｇｒ画素）と第２の緑成分（Ｇｂ画素）とが所定の配列パターンで配列される。配列パターンはベイヤ配列に限られるものではなく、他の配列パターンであってもよい。
【0087】
また、光電変換部３１ａは、画素数の異なるカラー検査対象画像を生成可能に構成されている。光電変換部３１ａでカラー撮像画像が生成された場合には、プロセッサ４１は、カラーの検査対象画像に対して上述したような演算処理や画像処理を実行する。本例では、カラーフィルタ３１ｃを有しているので、３板式のカメラを用いることなく、またＲＧＢを時系列で点灯することなく、カラー撮像画像を生成できる。
【0088】
ロジック部３１ｂは、光電変換部３１ａの視野範囲の出力領域に対応するカラー撮像画像を取得した後、当該カラー撮像画像の各色を、上記配列パターンに基づいて個別にダウンスケーリングし、ダウンスケーリング後の各色の画素値を、各色の配列パターンがカラー撮像画像の配列パターンと一致するように配置する。これにより、カラー撮像画像の画素数よりも小さな画素数のカラー検査対象画像を生成することができる。
【0089】
例えば図２３に示すように、ロジック部３１ｂは、カラー撮像画像のベイヤ配列に含まれる赤成分、当該赤成分と行方向に隣接する第１の緑成分、青成分、及び当該青成分と当該行方向に隣接する第２の緑成分を、それぞれ個別にダウンスケーリングする。そして、ロジック部３１ｂは、ダウンスケーリング後の当該青成分、当該第１の緑成分、当該赤成分、及び当該第２の緑成分の各色の画素値を、各色の配列パターンが当該カラー撮像画像のベイヤ配列の配列パターンと一致するように配置することにより、カラー検査対象画像を生成する。
【0090】
すなわち、ユーザがカラー検査対象画像として出力する領域を出力領域として指定すると、出力領域に対応するカラー撮像画像の各色が所定の配列パターンに基づいて個別にダウンスケーリングされる。ダウンスケーリング後の各色の画素値は、各色の配列パターンがカラー撮像画像の配列パターンと一致するように配置される。これにより、カラー撮像画像の画素数よりも小さな任意の画素数のカラー検査対象画像を生成することが可能になる。
【0091】
具体例について説明すると、ロジック部３１ｂは、カラー撮像画像の各色に対して、Ｘ又はＹ方向の一方である第１方向にダウンスケーリングした後、当該第１方向のダウンスケーリングにより得られた画像に対して、Ｙ又はＹ方向の他方である第２方向にダウンスケーリングすることによって、カラー検査対象画像を生成するように構成されている。より具体的には、図２４に示すように、ロジック部３１ｂは、カラー撮像画像の各色に対して第１方向にダウンスケーリングした後、第１方向のダウンスケーリングにより得られた画像に対して第２方向にダウンスケーリングすることによって、カラー検査対象画像を生成する。図２４では、Ｇｒ画素に対して、第１方向である水平方向（Ｘ方向）に画素補間するとともにダウンスケーリングし、その後、第２方向である垂直方向（Ｙ方向）に画素補間するとともにダウンスケーリングする。また、Ｒ画素、Ｂ画素、Ｇｂ画素のそれぞれに対しても、Ｇｒ画素と同様に水平方向に画素補間するとともにダウンスケーリングした後、垂直方向に画素補間するとともにダウンスケーリングする。
【0092】
図２５に水平方向の場合を示すように、画素補間する際には、同色の隣接した２画素値の加算平均を演算する。また、ダウンスケーリングの際には、ダウンスケーリングにより得られる検査対象画像の一画素に含まれる、ダウンスケーリング前の撮像画像の各画素のサブピクセルレベルでのサイズに応じた加重平均を演算する。図２５中、α、β、γは、入力画素の大きさを１とした場合のサブピクセルサイズを示している。また、αとγはそれぞれ１未満の値を設定することができるため、小数点以下の精度でスケーリング倍率を算出することもできる。また、画像中の他のＲ画素群に対しても同様の処理を実行する。図２５ではＲ画素について示しているが、他の色の画素も同様である。
【0093】
垂直方向についても、水平方向のダウンスケーリング後の画素を用いて、垂直方向に同様の処理を実行する。つまり、ロジック部３１ｂは、ダウンスケーリング後の検査対象画像の各画素に対応する、ダウンスケーリング前のカラー撮像画像の位置の近傍範囲に存在する同一色の複数の画素に基づいて検査対象画像の各画素の画素値を算出する。そして、ロジック部３１ｂは、カラー撮像画像の近傍範囲をダウンスケーリングのスケーリング倍率に基づいて決定する。
【0094】
図２６に示すように、カラー撮像画像を処理する際にはローパスフィルタを適用することもできる。この場合、指定したローパスフィルタ領域（ＬＰＦ領域）分だけ、ダウンスケーリング後の検査対象画像の一画素が拡大されたものとみなしてダウンスケーリングする。ローパスフィルタ領域は当該ダウンスケーリング後の一画素の両側に均等に適用する。片側あたりのローパスフィルタ領域（サブピクセルサイズ）は、ダウンスケーリングによる縮小度にローパスフィルタ設定値を乗じて得た値を１／２することで算出する。また、ローパスフィルタ設定値は０以上の値であり、かつ、｛３×（縮小度－１）｝／縮小度で求められる値よりも小さな値とする。図２６中、α、β、γ、δは、入力画素の大きさを１とした場合のサブピクセルサイズを示している。また、画像中の他のＲ画素群に対しても同様の処理を実行する。図２６ではＲ画素について示しているが、他の色の画素も同様である。
【0095】
また、プロセッサ４１は、インタフェース部４０ｃが画素数を変更する指示を受け付けると、画素数の変更前後でカラー検査対象画像の各色の配列パターンを一致させる。これにより、変更前のカラー検査対象画像の画像処理における各色の配列パターンに関する設定を変更することなく、変更後のカラー検査対象画像の画像処理を実行することができる。
【0096】
インタフェース部４０ｃが出力領域の位置、大きさ、及び形状の少なくとも１つを変更する指示を受け付けた場合、ロジック部３１ｂは、出力領域の変更前に生成したカラー検査対象画像と各色の配列パターンが一致する、変更後の出力領域に対応するカラー検査対象画像を生成する。
【0097】
また、ロジック部３１ｂは、カラー撮像画像をプロセッサ４１に転送する際の転送速度と比較して、カラーの検査対象画像をプロセッサ４１に転送する転送速度が相対的に速くなるように、カラー撮像画像をダウンスケーリングする。すなわち、図２２に示すように、イメージセンサ３１の外部でダウンスケーリングすることも可能であるが、この場合、カラー撮像画像のデータ量が大きいので、プロセッサ４１への転送速度が問題となることが考えられる。カラー撮像画像をダウンスケーリングして、カラー撮像画像をプロセッサ４１に転送する際の転送速度よりも速い速度でカラーの検査対象画像をプロセッサ４１に転送することで、処理速度を高速化でき、高速な移動体に対する画像検査が可能になる。また、イメージセンサ３１から出力された検査対象画像の画素数に応じて、ロジック部３１ｂからプロセッサ４１までの転送速度を変化させることもできる。
【0098】
（設定時のフロー）
以上のように、産業用カメラ１を備えた画像検査システム２では様々な処理を実行することができ、その処理の手順は矛盾が生じない範囲で任意に設定できる。以下では、処理手順の一例についてフローチャートに基づいて説明する。
以上のように、産業用カメラ１を備えた画像検査システム２では様々な処理を実行することができ、その処理の手順は矛盾が生じない範囲で任意に設定できる。以下では、処理手順の一例についてフローチャートに基づいて説明する。
【0099】
図２７は、ズーム倍率入力時の処理手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＡ１では撮像設定を起動する。撮像設定の起動時は、第２レンズ群２２を広角側に移動させる。ステップＳＡ２では、ユーザによるズーム倍率の入力をインタフェース部４０ｃが受け付ける。ズーム倍率の入力時には、図１１に示すようなユーザインタフェース画面１００が使用されるので、ズーム調整領域１０１Ａを操作して入力できる。他の例として、ズーム倍率を数値で入力してもよい。
【0100】
ステップＳＡ３では、ステップＳＡ２の入力値（ズーム倍率）が第１のズーム値（第１のズーム倍率）よりも大きいか否かを判定する。ＮＯと判定される場合には、ステップＳＡ４に進んでダウンスケーリング設定変更を行う。ステップＳＡ５でトリガ信号が入力するとステップＳＡ６に進んで検査対象画像を表示させる。
【0101】
ステップＳＡ３でＹＥＳと判定された場合にはステップＳＡ７に進み、ステップＳＡ２の入力値（ズーム倍率）が第２のズーム値（第２のズーム倍率）よりも大きいか否かを判定する。ＮＯと判定される場合には、ステップＳＡ８に進んでダウンスケーリングを既定のズーム倍率で固定し、それ以上のズームはステップＳＡ９において光学ズームで対応する。その後、ステップＳＡ５に進む。
【0102】
ステップＳＡ７でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳＡ１０で光学ズームのズーム倍率を最大にするとともに、ダウンスケーリングのスケーリング倍率を１に設定し、ステップＳＡ９に進む。
【0103】
図２８は、視野または分解能を指定する時の処理手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＢ１では、ユーザインタフェース上のＷＤ計測ボタン（図示せず）が押下される。ステップＳＢ２ではＷＤ計測を行う。ステップＳＢ３では、産業用カメラ１に予め記憶されている内部データと現状の焦点位置情報とに基づいて視野及び分解能を計算する。ステップＳＢ４では、ユーザがＸ視野、Ｙ視野、空間分解能のいずれかを、ユーザインタフェースを介して入力する。ステップＳＢ５では、ステップＳＢ４で入力された値を用いてズーム倍率を計算する。ステップＳＢ６では、ステップＳＢ５で計算したズーム倍率が設定可能なズーム倍率であるか否かを判定する。ステップＳＢ６でＮＯと判定された場合は、図１９のＦＩＧ．１９Ｂや図２０のＦＩＧ．２０Ｃ、２０Ｆに示すようになるので、ステップＳＢ７に進んで設定可能なズーム倍率にクリッピングする。ステップＳＢ６でＹＥＳと判定された場合には、ステップＳＢ８に進んで図２７に示すフローと同様な手順を実行する。
【0104】
図２９は、パンチルトの処理手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＣ１では、ユーザが図１１に示すユーザインタフェース画面１００上の視野位置調整領域１０３を操作して上下左右の位置調整を行う。ステップＳＣ２では、ステップＳＣ１で位置調整した領域がイメージセンサ３１の最大視野範囲よりも狭いか否かを判定する。ステップＳＣ２でＮＯと判定された場合には、ステップＳＣ３で最大範囲をクリッピングする。その後、ステップＳＣ４に進み、注目領域の位置を変更する。ステップＳＣ２でＹＥＳと判定された場合もステップＳＣ４に進む。
【0105】
図３０は、縦横比変更の処理手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＤ１では、ユーザが図１１に示すユーザインタフェース画面１００の画素数設定領域１０４を操作して所望の縦横比に変更する。ステップＳＤ２では、変更後の画素領域が同じスケーリング倍率でのイメージセンサ３１の視野範囲内に収まっているか否かを判定する。ＮＯと判定された場合にはステップＳＤ３に進み、ステップＳＤ１で変更された縦横比となるようにズーム倍率を変更する。ステップＳＤ４では、図２７に示すフローと同様な手順を実行する。その後、ステップＳＤ５に進み、注目領域のサイズを変更する。ステップＳＤ２でＹＥＳと判定された場合も、ステップＳＤ５に進む。
【0106】
（光学条件設定及び表示機能）
画像検査システム２は、産業用カメラ１の光学条件を設定するとともに、複数の光学条件を比較可能に表示する光学条件設定及び表示機能を有している。すなわち、図７に示すように、コントローラ３は、図６の第４レンズ群２４に対応する可変焦点レンズの焦点距離を含む光学条件を設定するための制御部５ａと、焦点距離を含む光学条件設定を記憶する記憶部６とを備えている。記憶部６は、異なる時点で、それぞれが焦点距離を含む複数の光学条件設定を記憶可能に構成される。なお、光学条件設定は、産業用カメラ１の記憶部３９に記憶されてもよい。
画像検査システム２は、産業用カメラ１の光学条件を設定するとともに、複数の光学条件を比較可能に表示する光学条件設定及び表示機能を有している。すなわち、図７に示すように、コントローラ３は、図６の第４レンズ群２４に対応する可変焦点レンズの焦点距離を含む光学条件を設定するための制御部５ａと、焦点距離を含む光学条件設定を記憶する記憶部６とを備えている。記憶部６は、異なる時点で、それぞれが焦点距離を含む複数の光学条件設定を記憶可能に構成される。なお、光学条件設定は、産業用カメラ１の記憶部３９に記憶されてもよい。
【0107】
コントローラ３は、産業用カメラ１と通信するための通信インタフェース部５ｃを備えている。コントローラ３は、制御部５ａによる第１焦点距離を含む第１光学条件の設定時とは異なる時点で、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１から可変焦点レンズの第２焦点距離を含む第２光学条件を取得可能な光学条件取得部５ｂを備えている。第１光学条件とは、例えば、検査の運用開始時点で設定された光学条件のことである。第２光学条件とは、例えば、検査の運用開始後の異なる時点、すなわち第１光学条件の設定後に設定された光学条件のことであり、現在の光学条件であってもよい。
【0108】
また、演算部４１ａは、測距部４３により測定された設置距離と、記憶部３９に記憶されたカメラパラメータとに基づいて、視野サイズ又は画素分解能を算出することができる。この場合、制御部５ａは、当該視野サイズ又は画素分解能を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１から視野サイズ又は画素分解能を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、当該光学倍率を更に含む光学条件設定を記憶してもよい。
【0109】
また、図１１に示すユーザインタフェース画面１００を介してユーザによりズーム倍率が指定された場合、制御部５ａは、ズーム倍率を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１からズーム倍率を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、ズーム倍率を更に含む光学条件設定を記憶してもよい。この場合、前述の視野サイズ又は画素分解能は、演算部４３によって、ユーザにより指定されたズーム倍率と、設置距離と、カメラパラメータとに基づいて算出されることとなる。
【0110】
また、産業用カメラ１が、光学ズームが可能なズーム光学系を備える場合、制御部５ａは、ズーム光学系の光学倍率を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１から光学倍率を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、光学倍率を更に含む光学条件設定を記憶してもよい。
【0111】
また、ユーザによりズーム倍率が指定された場合、図１６に示すように、演算部４１ａは、当該ズーム倍率に基づいて、産業用カメラ１の視野範囲の全部または一部の領域である出力領域を変更するとともに、撮像画像の画素数と検査対象画像の画素数とに基づくスケーリング倍率を算出することもできる。この場合、制御部５ａは、スケーリング倍率を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１からスケーリング倍率を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、スケーリング倍率を更に含む光学条件設定を記憶してもよい。
【0112】
また、図１１に示すユーザインタフェース画面１００を介してユーザの視野位置調整領域１０３の操作によって設定された枠Ｃ１の位置に基づいて、演算部４３は、視野範囲Ｄ１内の基準位置（例えば、視野範囲Ｄ１の中央または左上）からの出力領域（枠Ｃ１）の移動量を算出する。この場合、制御部５ａは、出力領域の移動量を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１から出力領域の移動量を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、出力領域の移動量を更に含む光学条件設定を記憶してもよい。
【0113】
また、制御部５ａは、加速度センサ３２によって計測された産業用カメラ１の姿勢条件を更に含む光学条件を設定し、光学条件取得部５ｂは、通信インタフェース部５ｃを介して、産業用カメラ１の姿勢条件を更に含む光学条件を取得し、記憶部６は、産業用カメラ１の姿勢条件を更に含む光学条件設定を記憶する。
【0114】
以下、ユーザインタフェースの例を示しながら光学条件設定及び表示機能について詳細に説明する。図３１は、設定用のユーザインタフェース画面１００であり、右側には光学条件の設定を開始するための開始ボタン１０５が設けられている。開始ボタン１０５をユーザがマウス８等で操作すると、図３２に示す光学条件データ管理用のユーザインタフェース画面１２０を表示制御部５ｄが生成してモニタ９に表示させる。ユーザインタフェース画面１２０には、カメラ選択タブ１２１と、一覧表示領域１２２と、光学条件表示領域１２３とが設けられている。本例では、２台の産業用カメラ１がコントローラ３に接続されているので、カメラ選択タブ１２１には「カメラ１」と「カメラ２」とが表示される。
【0115】
一覧表示領域１２２には、カメラ選択タブ１２１で選択された光学条件の管理リストが一覧形式で表示される。光学条件表示領域１２３には、一覧表示領域１２２で選択された管理リストに含まれる光学条件の詳細が表示される。具体的には、光学条件表示領域１２３には、上述した視野サイズ、画素分解能、ズーム倍率、光学ズームの光学倍率、ダウンスケーリング時のスケーリング倍率等が表示され、これら光学条件は、産業用カメラ１に固有のデータＩＤに関連付けられている。また、図示しないが、各光学条件に対応して保存された検査対象画像をビューアで表示するための画像表示ボタンまたはサムネイルを一覧表示領域１２２や光学条件表示領域１２３に設けても良い。
【0116】
また、ユーザインタフェース画面１００には、新規作成ボタン１２４ａ、コピーボタン１２４ｂ、削除ボタン１２４ｃ、比較ボタン１２４ｄも設けられている。新規作成ボタン１２４ａは、光学条件を新規に作成する場合に操作するボタンであり、表示制御部５ｄは新規作成ボタン１２４ａが操作されたことを検出すると、図３３に示すような確認ウインドウ１３０を生成してモニタ９に表示させる。確認ウインドウ１３０には、産業用カメラ１を特定するためのカメラＩＤが表示されるとともに、光学条件のデータＩＤ、光学条件のデータ名等が表示される。また、確認ウインドウ１３０には、コントローラ３に接続されている接続先の産業用カメラ１から光学条件を取得するためのボタン１３１が設けられている。光学条件取得部５ｂは、ボタン１３１が操作されたことを検出すると、コントローラ３に接続されている産業用カメラ１から現在の光学条件を取得する。例えば、光学条件取得部５ｂが接続されている産業用カメラ１に対して現在の光学条件を送信させる信号を送ると、産業用カメラ１は現在の光学条件を、通信インタフェース部５ｃを介して、光学条件取得部５ｂにデータとして送信する。コントローラ３は、接続先の産業用カメラ１から現在の光学条件を受信すると、図３４に示すように、一覧表示領域１２２に新規に取得された管理リストが表示される。
【0117】
コピーボタン１２４ｂは、光学条件設定をコピーする場合に操作するボタンであり、表示制御部５ｄはコピーボタン１２４ｂが操作されたことを検出すると、図３５に示すような確認ウインドウ１４０を生成してモニタ９に表示させる。確認ウインドウ１４０には、コピー元の光学条件設定が表示されるコピー元表示領域１４１と、コピー先を指定するコピー先指定領域１４２とが設けられている。コピー元表示領域１４１には、例えば図３４の一覧表示領域１２２で選択されている管理リスト（アクティブになっている管理リスト）に対応する光学条件設定のデータＩＤ及びデータ名が表示される。確認ウインドウ１４０のＯＫボタンを操作すると、コピー元表示領域１４１のデータＩＤ及びデータ名で特定される光学条件設定が、コピー先指定領域１４２で指定されているデータＩＤ及びデータ名にコピーされる。このとき全ての光学条件設定をコピーしてもよいし、一部の光学条件設定のみコピーしてもよい。
【0118】
削除ボタン１２４ｃは、光学条件設定を削除する場合に操作するボタンであり、表示制御部５ｄは削除ボタン１２４ｃが操作されたことを検出すると、図３６に示すような確認ウインドウ１５０を生成してモニタ９に表示させる。確認ウインドウ１５０には、削除対象となっている光学条件設定が表示される削除対象表示領域１５１が設けられている。削除対象表示領域１５１には、例えば図３４の一覧表示領域１２２で選択されている管理リスト（アクティブになっている管理リスト）に対応する光学条件設定のデータＩＤ及びデータ名が表示される。確認ウインドウ１５０のＯＫボタンを操作すると、削除対象表示領域１５１のデータＩＤ及びデータ名で特定される光学条件設定が削除される。
【0119】
光学条件取得部５ｂが現在の産業用カメラ１の光学条件を取得した場合、現在の光学条件と、記憶部６に記憶された過去の光学条件設定に含まれる光学条件とを比較可能な形態でユーザに提供することができる。すなわち、表示制御部５ｄは、記憶部６に記憶された光学条件設定に含まれる光学条件と、産業用カメラ１から光学条件取得部５ｂを介して取得された産業用カメラ１の光学条件（例えば、現在の光学条件）と、を比較可能な比較画面を生成し、モニタ９に表示させる。
【0120】
産業用カメラ１から検査対象物Ｗまでの設置距離や産業用カメラ１の姿勢条件が変化すると、検査対象物Ｗにフォーカスを合わせたときの焦点距離も変化する。ここで比較対象とする光学条件を可変焦点レンズの焦点距離にすれば、設置後の運用時に何等かの原因によりカメラの設置条件が変化してしまった場合であっても、ユーザは焦点距離の比較結果に基づいて、カメラの設置条件の変化の有無を容易に検知することができる。
【0121】
表示制御部５ｄは、比較ボタン１２４ｄが操作されたことを検出すると、図３７に示すように一覧表示領域１２２に表示されている管理リストのそれぞれに選択領域１２２ａを表示する。選択領域１２２ａは、例えばチェックボックスや選択ボタン等で構成されており、ユーザが選択した管理リストがどのリストであるかをモニタ９上で識別可能になっている。つまり、制御部５ａは、複数の光学条件設定の中から、比較画面に表示される比較対象の光学条件設定の選択を受け付けることができるように構成されている。
【0122】
選択領域１２２ａで複数の管理リストが選択されると、表示制御部５ｄは、比較領域１２５を生成してユーザインタフェース画面１２０に組み込み、モニタ９に表示させる。比較領域１２５が組み込まれたユーザインタフェース画面１２０が比較画面である。比較画面の形態は図示した形態に限られるものではない。
【0123】
比較領域１２５には、選択領域１２２ａで選択された複数の光学条件設定が所定方向に並ぶように表示される。比較領域１２５では、現在の産業用カメラ１により取得される、焦点距離（図中、フォーカスと表記）、ズーム倍率、検査対象画像の視野サイズ又は画素分解能等と、記憶部６に記憶された過去の焦点距離、ズーム倍率、検査対象画像の視野サイズ又は画素分解能等とを比較することが可能になっている。例えば、カメラの設置条件が変化してしまった場合に、変化後の設置条件で光学条件を修正するか、設置条件を元の状態に復帰させる際、焦点距離の他、ズーム倍率、視野サイズ、画素分解能といった検査対象画像の生成に重要な光学条件も比較することができるため、ユーザは適切に作業が進められているかを確認することができる。
【0124】
コントローラ３は、光学条件取得部５ｂにより取得した現在の産業用カメラ１の光学条件と、記憶部６に記憶された過去の光学条件設定に含まれる光学条件との差分を抽出する差分抽出部５ｅを備えている。図３７では、差分抽出部５ｅによって差分が抽出された光学条件を識別するための識別記号１２５ａを表示している。これにより、どの光学条件で差分が生じているか、ユーザが把握しやすくなる。また、図示しないが、選択された各光学条件設定に対応して保存された検査対象画像をビューアで比較表示するための画像表示ボタンまたはサムネイルを一覧表示領域１２２や比較領域１２５に設けても良い。この構成により、選択した複数の光学条件設定に含まれる光学条件の差分を画像にも基づいて比較することができる。
【0125】
また、記憶部６は、光学条件に基づいて生成された検査対象画像を、当該光学条件と対応付けて記憶する。制御部５ａは、比較対象として選択された光学条件設定に対応する検査対象画像と同等の検査対象画像が生成されるように、現在の産業用カメラ１の光学条件を自動的に調整可能に構成されている。例えば、運用時に産業用カメラ１で生成された検査対象画像に含まれる検査対象物と、過去に撮像された参照画像に含まれる検査対象物との位置関係を特定し、運用時に産業用カメラ１で生成された検査対象画像に含まれる検査対象物が、参照画像に含まれる検査対象物と実質的に同一の位置となるように、運用時の検査対象画像の生成条件を算出することができる。生成条件は、産業用カメラ１の視野範囲内において、検査対象物を参照画像と実質的に同一の位置で出力可能にする出力領域の位置情報を含んでおり、これにより、産業用カメラ１は、運用時に位置情報の出力領域に対応する検査対象画像を生成することが可能になる。
【0126】
次に、光学条件設定及び表示に関する手順の具体例について説明する。図３８は、初回立ち上げ時における光学条件の設定手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＥ１では、検査設定として「００１」を新規作成する。ステップＳＥ２では、検査設定００１に対応する光学条件として「０００」が自動作成される。ステップＳＥ３では光学条件を調整し、ステップＳＥ４では調整した光学条件を含む光学条件設定（ファイル）を保存する。ステップＳＥ５では検査設定００１を保存する。
【0127】
図３９は、光学条件の保存及び変更を行う場合の設定手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＦ１では、図３８に示すフローチャートで設定した検査設定００１を選択する。ステップＳＦ２では、図３２に示す光学条件データ管理用のユーザインタフェース画面１２０をモニタ９に表示させる。ステップＳＦ３では、光学条件０００をコピーして光学条件００１を作成する。ステップＳＦ４では光学条件００１に切り替え、ステップＳＦ５では光学条件００１の光学条件を調整する。ステップＳＦ６では調整後の光学条件を含む光学条件設定を保存し、ステップＳＦ７では検査設定００１を保存する。
【0128】
図４０は、光学条件を見直す場合の設定手順の一例を示すフローチャートである。スタート後のステップＳＧ１では、図３８に示すフローチャートで設定した検査設定００１を選択する。ステップＳＧ２では図３２に示す光学条件データ管理用のユーザインタフェース画面１２０をモニタ９に表示させる。ステップＳＧ３では、図３７に示す比較画面で現在の光学条件００１と過去の光学条件０００とを比較する。ステップＳＧ４では、過去の光学条件に戻した方がよいか否かを判定する。戻した方がよければステップＳＧ５に進み、光学条件０００を選択してステップＳＧ６に進む。一方、戻さなくてもよい場合にはステップＳＧ４からステップＳＧ６に進み、検査設定００１を保存する。
【0129】
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0130】
以上説明したように、本発明に係る産業用カメラは、各種検査対象物を検査するための検査対象画像を生成する場合に利用できる。
【符号の説明】
【0131】
１ 産業用カメラ
２ 画像検査システム（画像処理装置）
５ｂ 光学条件取得部
５ｃ 通信インタフェース部
５ｄ 表示制御部
５ｅ 差分抽出部
２０ レンズユニット
３１ イメージセンサ
３１ａ 光電変換部
３１ｂ ロジック部
３１ｃ カラーフィルタ
３２ 加速度センサ
４０ｃ インタフェース部
４１ プロセッサ
４１ａ 演算部
４３ 測距部
２ 画像検査システム（画像処理装置）
５ｂ 光学条件取得部
５ｃ 通信インタフェース部
５ｄ 表示制御部
５ｅ 差分抽出部
２０ レンズユニット
３１ イメージセンサ
３１ａ 光電変換部
３１ｂ ロジック部
３１ｃ カラーフィルタ
３２ 加速度センサ
４０ｃ インタフェース部
４１ プロセッサ
４１ａ 演算部
４３ 測距部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
