特開 2023-49846 撮像システムおよび外観検査システム

(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】P2023049846

(43)【公開日】2023-04-10

(54)【発明の名称】撮像システムおよび外観検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/952 20060101AFI20230403BHJP

【ＦＩ】

G01N21/952

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021159835

(22)【出願日】2021-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109380

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 恵

(74)【代理人】

【識別番号】100109036

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 重幸

(72)【発明者】

【氏名】石川 博一

(72)【発明者】

【氏名】榎原 次朗

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA44

2G051AA90

2G051AB02

2G051CA04

2G051DA08

2G051EA12

2G051EA14

2G051ED04

2G051ED08

2G051FA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】撮像対象物の外周の展開画像を簡便なシステムで得ることを目的とする。
【解決手段】撮像システムの一態様は、撮像対象物を、当該撮像対象物周りの複数方向それぞれから撮影する撮像部と、各撮影時における上記撮像部と上記撮像対象物との相対位置の変化を表した変化情報を入手する情報入手部と、上記撮像対象物との区別が容易な特徴画像を、当該撮像対象物の撮影画像中における上記相対位置の変化に対応した箇所に追加する画像追加部と、上記特徴画像に基づいて複数の上記撮影画像を合成する画像合成部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像対象物を、当該撮像対象物周りの複数方向それぞれから撮影する撮像部と、
各撮影時における前記撮像部と前記撮像対象物との相対位置の変化を表した変化情報を入手する情報入手部と、
前記撮像対象物との区別が容易な特徴画像を、当該撮像対象物の撮影画像中における前記相対位置の変化に対応した箇所に追加する画像追加部と、
前記特徴画像に基づいて複数の前記撮影画像を合成する画像合成部と、
を備える撮像システム。

【請求項2】

前記画像合成部は、複数の前記撮影画像それぞれに設定された対象領域同士を繋ぐように複数の当該撮影画像を合成し、
前記画像追加部は、前記撮影画像中における前記対象領域の外側に前記特徴画像を追加する請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

前記画像合成部は、複数の前記撮影画像を合成した後に、前記特徴画像が追加された前記外側を削除する請求項２に記載の撮像システム。

【請求項4】

前記画像合成部は、複数の前記撮影画像それぞれから部分領域を切り出し、当該部分領域同士を合成する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記画像合成部は、前記部分領域として、隣の部分領域と重なり合う範囲を含んだ部分領域を切り出す請求項４に記載の撮像システム。

【請求項6】

前記画像合成部は、複数の前記撮影画像を合成するに当たり、前記重なり合う範囲に基づいて、撮影画像同士の連続性を向上させる画像処理を施す請求項５に記載の撮像システム。

【請求項7】

前記撮像部は、回転する前記撮像対象物を撮影し、
前記情報入手部は、前記撮像対象物の回転速度を入手し、
前記画像追加部は、前記特徴画像を、前記回転速度から得られる回転角度に応じてシフトさせた各箇所に追加する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像システム。

【請求項8】

前記画像追加部は、前記特徴画像として文字列画像を追加する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像システム。

【請求項9】

前記撮像部は、回転する前記撮像対象物について、回転方向に分割された各角度で撮影する請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像システム。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像システムと、
複数の前記撮影画像の合成で得られた合成画像で前記撮像対象物の外観を検査する検査装置と、
を備える外観検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像システムおよび外観検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、円筒状の撮像対象物について外周の展開画像を得る撮像システムや、得られた展開画像を用いて外観検査を行う外観検査システムが知られる。

【0003】

例えば特許文献１では、撮像対象物に回転運動と並進運動を同時に行わせ、撮像対象物が撮影範囲内で少なくとも１回転するエリアセンサにより時系列に沿って撮影された複数の画像を繋ぎ合わせて、撮像対象物の外周の展開画像を作成する撮像方法が提案される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－１３５８７２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、特許文献１に記載の撮像方法では、撮像対象物に精度良く回転運動と並進運動を行わせるために撮像対象物毎の専用装置が必要となり、導入コストが高い。このため、種々の対象における外観検査などのために広く導入することが難しい。
そこで、本開示は、撮像対象物の外周の展開画像を簡便なシステムで得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る撮像システムの一態様は、撮像対象物を、当該撮像対象物周りの複数方向それぞれから撮影する撮像部と、各撮影時における上記撮像部と上記撮像対象物との相対位置の変化を表した変化情報を入手する情報入手部と、上記撮像対象物との区別が容易な特徴画像を、当該撮像対象物の撮影画像中における上記相対位置の変化に対応した箇所に追加する画像追加部と、上記特徴画像に基づいて複数の上記撮影画像を合成する画像合成部と、を備える。

【0007】

本開示に係る外観検査システムの一態様は、上記撮像システムと、複数の上記撮影画像の合成で得られた合成画像で上記撮像対象物の外観を検査する検査装置と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、撮像対象物の外周の展開画像を簡便なシステムで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態の外観検査システムを示す図である。

【図2】図２は、外観検査システムの機能構造を示すブロック図である。

【図3】図３は、外観検査システムにおける処理手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、検査対象に対する撮影の例を示す図である。

【図5】図５は、一端側の切り出し画像と周面展開画像を示す図である。

【図6】図６は、２つの切り出し画像の上部拡大図である。

【図7】図７は、特徴情報で位置合わせされた切り出し画像を示す図である。

【図8】図８は、他端側の切り出し画像と周面展開画像を示す図である。

【図9】図９は、検査対象に対する撮影の別例を示す図である。

【図10】図１０は、縦方向の合成結果を示す図である。

【図11】図１１は、縦合成後の切り出し画像と周面展開画像を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の撮像システムおよび外観検査システムの実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。また、先に説明した図に記載の要素については、後の図の説明において適宜に参照する場合がある。
図１は、本実施形態の外観検査システムを示す図である。

【0011】

外観検査システム１００は、一例として、スマートフォンにアプリケーションプログラムが組み込まれたシステムである。外観検査システム１００は、本開示の外観検査システムの一実施形態であると共に、本開示の撮像システムの一実施形態としても機能する。
外観検査システム（スマートフォン）１００は、カメラ１０１とタッチパネル付きのディスプレイ１０２とを備える。
カメラ１０１は撮影画角Ｒを有し、検査対象２００を撮影する。カメラ１０１は連写機能を有する。検査対象２００の撮影には、一例として連写機能が用いられる。

【0012】

検査対象２００は、一例として円筒状の周面を有し、図示が省略された機構によって一定の回転速度で回転される。ディスプレイ１０２のタッチパネルを介して外観検査システム１００に、検査対象２００の回転速度が入力される。以下の説明では、検査対象２００の回転軸を基準として、回転軸に沿った方向を「上下方向」「縦方向」などと称し、回転に沿った周方向が平面的に展開された方向を「左右方向」「横方向」などと称する場合がある。
外観検査システム１００は、検査対象２００が撮影されて得られた画像を用いて外観検査を行い、検査結果をディスプレイ１０２上に表示する。
図２は、外観検査システム１００の機能構造を示すブロック図である。
外観検査システム１００は、制御部１１０と、カメラ部１２０と、入力部１３０と、出力部１４０とを備える。
制御部１１０は、スマートフォンに組み込まれたＣＰＵなどによって担われ、外観検査システム１００全体を制御する。
カメラ部１２０は、図１に示すカメラ１０１によって担われ、検査対象２００を撮影する。
入力部１３０は図１に示すディスプレイ１０２のタッチパネルによって担われ、入力部１３０により検査対象２００の回転速度などの情報が入力される。
出力部１４０は、ディスプレイ１０２の表示機能に相当し、出力部１４０により撮影画像の表示や検査結果の表示などが行われる。

【0013】

制御部１１０は、カメラ制御部１１１と、角度算出部１１２と、特徴追加部１１３と、画像合成部１１４と、外観検査部１１５とを備える。カメラ制御部１１１～画像合成部１１４の機能により、本開示の撮像システムの一実施形態としての機能が実現される。外観検査部１１５により、本開示にいう検査装置の一例としての機能が実現される。

【0014】

カメラ制御部１１１は、カメラ部１２０を制御して検査対象２００の撮影画像を得る。カメラ部１２０による連写の制御もカメラ制御部１１１が行い、検査対象２００の例えば１回転以上に亘って連写撮影を続けさせる。回転する検査対象２００の１回転以上に亘る連写撮影によりカメラ部１２０は、検査対象２００を１周に亘る複数の角度から撮影することになる。カメラ部１２０は、本開示にいう撮像部の一例に相当し、撮像対象物（である例えば検査対象２００）を、当該撮像対象物周りの複数方向それぞれから撮影する。より具体的には、カメラ部１２０は、回転する検査対象２００について、回転方向に分割された各角度で撮影する。このように撮影された各角度の撮影画像は、画像合成部１１４における画像処理が容易であり、画像処理が高速化できる。また、カメラ制御部１１１は連写間隔の情報を出力する。

【0015】

角度算出部１１２は、入力部１３０を介して検査対象２００の回転速度を入手し、カメラ制御部１１１から連写間隔の情報を入手する。つまり、角度算出部１１２は、本開示にいう情報入手部の一例に相当し、各撮影時におけるカメラ部１２０と撮像対象物（である検査対象２００）との相対位置の変化を表した変化情報を入手する。そして、角度算出部１１２は、カメラ部１２０による複数回撮影の相互間における検査対象２００の回転角度を、連写間隔の情報と検査対象２００の回転速度とに基づいて算出する。

【0016】

特徴追加部１１３は、カメラ制御部１１１によって得られた複数の撮影画像それぞれに対し、画像中の回転角度に応じた位置に特徴情報を追加する。つまり、特徴追加部１１３は、本開示にいう画像追加部の一例に相当し、撮像対象物（である検査対象２００）との区別が容易な特徴画像を、当該撮像対象物の撮影画像中における上記相対位置の変化に対応した箇所に追加する。特徴情報としては、検査対象２００（の像）との区別が容易な画像であればよいが、本実施形態では特徴追加部１１３が特徴情報として文字列画像を追加する。文字列画像は検査対象２００との区別が容易であるとともに、撮影画像中への追加も容易である。

【0017】

画像合成部１１４は、撮影画像に追加された特徴画像に基づいて複数の撮影画像を合成する。画像合成部１１４は、本開示にいう画像合成部の一例に相当する。撮影画像の合成により、検査対象２００の周面を平面的に展開した周面展開画像が得られる。特徴情報の追加と撮影画像の合成については後で詳述する。

【0018】

外観検査部１１５は、複数の撮影画像の合成で得られた合成画像である周面展開画像に基づいて検査対象２００の外観を検査する。外観検査部１１５における外見検査は画像処理などで実行され、具体的な処理方法としては任意の周知技術が用いられるものとして詳細説明は省略するが、精度のよい検査のためには精度のよい周面展開画像が必要とされる。
図３は、外観検査システム１００における処理手順を示すフローチャートである。
以下、図４～図１１を適宜参照しながら、図３のフローチャートが示す処理手順について説明する。

【0019】

図３のステップＳ１０１では、回転軸に沿った方向に長く延びた検査対象２００について、回転軸に沿った分割撮影と結合を行うか否かが、入力部１３０を介して指示される。検査対象２００が回転軸方向の全長について撮影画角Ｒ内に収まる場合には、分割撮影と結合は不要である。高精度な外観検査のために高い解像度が必要で検査対象２００に接近して撮影する場合など、撮影画角Ｒ内に検査対象２００が収まらず、かつ、回転軸方向について途切れのない周面展開画像が求められる場合には、分割撮影と結合が必要とされる。また、撮影画角Ｒ内に検査対象２００が収まらなくても、回転軸方向の複数区間それぞれの周面展開画像で個別に外観検査が可能である場合には、分割撮影と結合は不要である。

【0020】

図４～図８では、分割撮影と結合が不要である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）における一例が示され、図９～図１１では、分割撮影と結合が求められる場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）における一例が示される。

【0021】

分割撮影と結合が不要である場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）は、ステップＳ１０２で、カメラ制御部１１１によるカメラ部１２０の制御で検査対象２００の連写撮影が行われる。上述したように、検査対象２００は回転軸回りに一定速度で回転する。
図４に示すように、検査対象２００が例えば一部分重なった２分割で撮影され、一端側（図の上端側）に対する撮影と他端側（図の下端側）に対する撮影とが各々実行される。

【0022】

検査対象２００の一端側に対する撮影により、検査対象２００の一端側の撮影像２５０が含まれた撮影画像２１０＿１が得られる。検査対象２００の一端側の撮影画像２１０＿１としては、連写撮影に伴う複数の撮影画像２１０＿１が得られる。同様に、検査対象２００の他端側に対する撮影により、検査対象２００の他端側の撮影像２５０が含まれた複数の撮影画像２１０＿２が得られる。

【0023】

図３のステップＳ１０３では、角度算出部１１２による角度の算出と特徴追加部１１３による特徴情報の追加が行われる。角度算出部１１２は、連写間隔１つ分で検査対象２００が回転する回転角度を検査対象２００の回転速度に基づいて算出し、特徴追加部１１３は、撮影画像２１０＿１，２１０＿２に対し、回転角度に相当する位置に特徴情報２４０を追加する。ステップＳ１０３では、特徴情報２４０として、横方向に文字が連なった文字列画像が追加される。本実施形態で特徴情報２４０として用いられる文字列画像は、撮影画像２１０＿１，２１０＿２中に含まれる撮影像２５０とは容易に区別される特徴的な画像である。従って、任意の周知技術により、撮影画像２１０＿１，２１０＿２中から特徴情報２４０を容易に識別することができる。

【0024】

また、本実施形態では、カメラ部１２０は、回転する検査対象２００を撮影し、角度算出部１１２は、検査対象２００の回転速度を入手して回転角度を算出し、特徴追加部１１３は、特徴情報２４０を、回転速度から得られる回転角度に応じてシフトさせた各箇所に追加する。検査対象２００が例えば円筒形の場合、特徴情報２４０の追加位置が効率よくかつ精度良く得られるので、精度のよい周面展開画像が容易に得られる。

【0025】

特徴情報２４０は、一端側の複数の撮影画像２１０＿１それぞれと、他端側の複数の撮影画像２１０＿２それぞれとに対し、回転角度に相当するシフト量だけ図４の左右方向にシフトした各位置に追加される。検査対象２００が例えば図１に示す方向に回転する場合には、特徴情報２４０は、図４の右方向にシフトした各位置に追加される。つまり、各撮影画像２１０＿１，２１０＿２に追加された特徴情報２４０は、各撮影像２５０の相対位置関係を示した目盛りとしての役割を果たす。

【0026】

本実施形態では、特徴情報２４０が各撮影画像２１０＿１，２１０＿２中の上下２箇所に追加される。各撮影画像２１０＿１，２１０＿２に対し、予め、中央付近の歪みが小さい箇所に、検査エリア２２０と重複エリア２３０が設定され、これらのエリアが検査や合成の対象となり、検査や合成の際に画像処理が施される。特徴情報２４０は、検査や合成における画像処理を妨げないように、検査エリア２２０と重複エリア２３０に対して上下に外れた箇所に追加される。言い換えると、特徴追加部１１３は、撮影画像２１０＿１，２１０＿２中の検査エリア２２０の外側に特徴情報２４０を追加する。なお、特徴情報２４０は、上下の一方のみが追加されてもよい。

【0027】

検査エリア２２０は、外観検査の対象となるエリアであり、一端側の撮影画像２１０＿１同士（および他端側の撮影画像２１０＿２同士）では重なりを有さない。一方、重複エリア２３０は、連写撮影の順で隣り合う撮影画像２１０＿１（２１０＿２）同士で、隣の重複エリア２３０と一部が重なり合う。

【0028】

図３のステップＳ１０４では、画像合成部１１４により、各撮影画像２１０＿１，２１０＿２の合成における前処理として、各撮影画像２１０＿１，２１０＿２から、検査エリア２２０と重複エリア２３０を含んだ部分が切り出される。
図５には、一端側の各撮影画像２１０＿１から切り出された複数の切り出し画像２６０が示される。

【0029】

各切り出し画像２６０は、重複エリア２３０の幅で各撮影画像２１０＿１から切り出された画像である。各切り出し画像２６０の上下には特徴情報２４０が含まれる。

【0030】

図３のステップＳ１０５では、画像合成部１１４により、図５に示す複数の切り出し画像２６０が横方向に繋がるように合成されて周面展開画像２７０が作成される。言い換えると画像合成部１１４は、複数の撮影画像２１０＿１それぞれから部分領域（である切り出し画像２６０）を切り出し、当該切り出し画像２６０同士を合成する。検査対象２００が例えば円筒形の場合、歪みの少ない中央部分が切り出されることで精度の高い周面展開画像２７０が得られる。
図６および図７は、画像合成部１１４による合成処理の詳細を示す図である。

【0031】

図６には２つの切り出し画像２６０の上部が拡大されて示される。２つの切り出し画像２６０の上部には特徴情報２４０が含まれ、図６では各特徴情報２４０の左右位置が揃った状態で切り出し画像２６０が示される。各切り出し画像２６０は検査エリア２２０と重複エリア２３０を含み、検査エリア２２０の幅は、連写撮影の撮影間隔における検査対象２００の回転角に相応する幅である。検査エリア２２０の外縁２２１が検査エリア２２０の幅を規定する。従って、各特徴情報２４０の左右位置が揃うように各切り出し画像２６０が位置合わせされることで、検査エリア２２０同士が外縁２２１の位置で互いに繋がることになる。画像合成部１１４は、複数の撮影画像２１０＿１，２１０＿２それぞれに設定された検査エリア２２０（即ち対象領域の例）同士を繋ぐように複数の当該撮影画像２１０＿１，２１０＿２を合成する。

【0032】

特徴情報２４０は、検査対象２００の撮影像２５０との区別が容易な画像であるため、特徴情報２４０の識別は任意の周知技術により容易に実現される。従って、特徴情報２４０の追加により撮影画像２１０＿１，２１０＿２の合成が容易となり、スマートフォンなどが用いられた簡便なシステムであっても検査対象２００などの撮像対象物における外周の展開画像が容易に得られる。

【0033】

図７には、特徴情報２４０の文字同士が重なるように位置合わせされた切り出し画像２６０が示される。特徴情報２４０の文字同士が重なるように切り出し画像２６０が位置合わせされ、切り出し画像２６０同士が合成される。切り出し画像２６０同士の合成方法としては、単純に検査エリア２２０のみが繋ぎ合わされてもよい。

【0034】

但し、検査エリア２２０の画像には、撮影における歪みや検査対象２００の周面形状に伴う歪みなどが含まれているため、本実施形態では、重複エリア２３０の情報が用いられて、検査エリア２２０の画像の連続性を向上させる画像処理が施される。具体的には、重複エリア２３０は切り出し画像２６０の相互間で互いに３分の１程度重複し、重複エリア２３０の重複縁部２３１の画像と検査エリア２２０の画像との形状や色における差分が減少するように、各切り出し画像２６０に対して形状や色を修正する画像処理が施される。画像処理に伴う画像の修正量は、各切り出し画像２６０の縁側に行くほど大きい。

【0035】

つまり、画像合成部１１４は、部分領域（である切り出し画像２６０）として、隣の重複エリア２３０と重なり合う範囲（即ち重複縁部２３１）を含んだ重複エリア２３０を切り出す。そして、画像合成部１１４は、複数の撮影画像２１０＿１，２１０＿２（の一部である切り出し画像２６０）を合成するに当たり、重なり合う範囲（即ち重複縁部２３１）に基づいて、撮影画像同士の連続性を向上させる画像処理を施す。この結果、重なり合う重複縁部２３１に基づいて変形や色修正が行われて連続性の高い周面展開画像が得られる。

【0036】

画像の連続性を向上させる画像処理が施された後、重複エリア２３０の重複縁部２３１は検査エリア２２０の外縁２２１で削除され、修正された検査エリア２２０同士が繋ぎ合わされる。この結果、検査エリア２２０の画像が滑らかに繋がった周面展開画像２７０が得られる。なお、重複縁部２３１は、削除されずに検査エリア２２０の画像とマージされてもよい。

【0037】

図３のステップＳ１０４，Ｓ１０５は、合成する切り出し画像２６０が残っている間（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、繰り返し実行されて切り出し画像２６０が繋げられる。連写撮影で得られた一連の撮影画像から切り出された一連の切り出し画像２６０が全て繋がると（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０７では、画像合成部１１４により、後処理が行われる。後処理では、特徴情報２４０が外観検査における画像処理の妨げとならないように、ステップＳ１０５で繋げられた切り出し画像２６０における検査エリア２２０外の上下箇所を削除する。言い換えると、画像合成部１１４は、複数の撮影画像２１０＿１，２１０＿２を合成した後に、特徴情報２４０が追加された上記外側を削除する。

【0038】

この結果、特徴情報２４０を含まない周面展開画像２７０が得られ、ステップＳ１０８では、外観検査部１１５により周面展開画像２７０に基づいた外観検査が検査対象２００の一端側に対して行われる。周面展開画像２７０に特徴情報２４０が含まれないので外観検査における画像処理を妨げず、外観検査が高速化される。

【0039】

図５～図７では、検査対象２００の一端側の撮影で得られた撮影画像２１０＿１（からの切り出し画像２６０）を横方向に繋ぐ例について説明したが、検査対象２００の他端側の撮影で得られた撮影画像２１０＿２についても同様の処理が行われる。即ち、図８に示すように、他端側の各撮影画像２１０＿２からも複数の切り出し画像２６０が切り出され、各切り出し画像２６０に含まれた特徴情報２４０に基づいて複数の切り出し画像２６０が上記と同様に合成される。その結果、他端側の撮影画像２１０＿２に基づいた他端側の周面展開画像２７０が得られ、周面展開画像２７０に基づいた外観検査が検査対象２００の他端側に対して行われる。

【0040】

次に、図３のステップＳ１０１で分割撮影と結合が求められる場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）について説明する。この場合は、ステップＳ１０９で、検査対象２００の回転軸に沿った方向の複数位置それぞれで連写撮影が実行される。また、回転軸に沿った方向の複数位置相互の位置変化について、例えばスマートフォンに内蔵されたセンサなどによる計測が行われる。

【0041】

図９には、分割撮影と結合が求められる場合の撮影画像が示され、検査対象２００の一端側の撮影画像２１０＿３と、他端側の撮影画像２１０＿４とが示される。

【0042】

ステップＳ１１０では、特徴追加部１１３により、これらの撮影画像２１０＿３，２１０＿４に対して特徴情報２４１，２４２が追加される。撮影画像２１０＿３，２１０＿４には、ステップＳ１０５の横方向の合成に用いられる特徴情報２４１が追加されると共に、後述する縦方向の合成に用いられる特徴情報２４２も追加される。横方向の合成に用いられる特徴情報２４１は、ステップＳ１０３で説明した特徴情報２４０と同様の処理で追加される。

【0043】

縦方向の合成に用いられる特徴情報２４２は、ステップＳ１０９で計測された位置変化に相当するシフト量だけ上下にシフトした箇所に追加される。本実施形態では、縦方向の特徴情報２４２として、縦方向に文字が連なった文字列画像が用いられる。縦方向の特徴情報２４２は、一端側の撮影画像２１０＿３と他端側の撮影画像２１０＿４との相互間で位置がシフトし、一端側の一連の撮影画像２１０＿３における相互間では同じ位置に追加される。

【0044】

図３のステップＳ１１１では、画像合成部１１４が、縦方向の合成に必要な部分を撮影画像２１０＿３，２１０＿４から切り出す。具体的には、画像合成部１１４は、一端側の撮影画像２１０＿３から図９の下側の部分で検査エリア２２０および重複エリア２３０から食み出した部分を削除する。また、画像合成部１１４は、他端側の撮影画像２１０＿４から図９の上側の部分で検査エリア２２０および重複エリア２３０から食み出した部分を削除する。

【0045】

そして、図３のステップＳ１１２で画像合成部１１４が、一端側の撮影画像２１０＿３と他端側の撮影画像２１０＿４を、縦方向に繋がるように１対１に対応させて合成する。縦方向の合成では、縦方向の特徴情報２４２が繋がるように撮影画像２１０＿３，２１０＿４が位置合わせされる。
図１０は、縦方向の合成結果を示す図である。

【0046】

撮影画像２１０＿３，２１０＿４が縦方向に合成された結果、検査対象２００の撮影像２５０が縦方向に繋がると共に、検査エリア２２０および重複エリア２３０も縦方向に繋がった縦結合画像２１１が得られる。

【0047】

図３のステップＳ１１１，Ｓ１１２は、結合対象となる一端側の撮影画像２１０＿３と他端側の撮影画像２１０＿４の対が残っている間（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、繰り返し実行され、一連の縦結合画像２１１が得られる。

【0048】

一端側の撮影画像２１０＿３と他端側の撮影画像２１０＿４が全て縦方向に結合されると、上述したステップＳ１０４に進み、画像合成部１１４により横方向の結合のために上述した切り出しが行われる。

【0049】

図１１に示すように、一連の縦結合画像２１１から一連の切り出し画像２６０が切り出される。縦方向の合成を経た後のステップＳ１０４における切り出しでは、縦結合画像２１１から縦方向の特徴情報２４２が削除される。つまり、図１１に示す一連の切り出し画像２６０には、横方向の特徴情報２４１が含まれるが縦方向の特徴情報２４２は含まれない。この結果、縦方向の特徴情報２４２は横方向の合成における画像処理の妨げとならず、横方向の合成が精度良く実行され、周面展開画像２７０が得られる。

【0050】

なお、上記では、本開示の撮像システムおよび外観検査システムの適用例として、スマートフォンが用いられたシステムが示されるが、本開示の撮像システムおよび外観検査システムは、例えば工業用カメラとパーソナルコンピュータとの組み合わせによるシステムに適用されてもよい。また、本開示の撮像システムは、外観検査システム以外の、周面展開画像が求められるシステムに適用されてもよい。

【0051】

上述した実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0052】

１００ ：外観検査システム
１０１ ：カメラ
１０２ ：タッチパネル付きディスプレイ
１１０ ：制御部
１２０ ：カメラ部
１３０ ：入力部
１４０ ：出力部
１１１ ：カメラ制御部
１１２ ：角度算出部
１１３ ：特徴追加部
１１４ ：画像合成部
１１５ ：外観検査部
２００ ：検査対象
２１０＿１，２１０＿２ ：撮影画像
２１１ ：縦結合画像
２２０ ：検査エリア
２２１ ：検査エリアの外縁
２３０ ：重複エリア
２３１ ：重複エリアの重複縁部
２４０，２４１，２４２ ：特徴情報
２５０ ：撮影像
２６０ ：切り出し画像
２７０ ：周面展開画像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】