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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-04
(45)【発行日】2023-09-12
(54)【発明の名称】画像処理システム、設定方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/88 20060101AFI20230905BHJP
G01N 21/84 20060101ALI20230905BHJP
G06T 7/00 20170101ALI20230905BHJP
H04N 7/18 20060101ALI20230905BHJP
【ＦＩ】
G01N21/88 J
G01N21/84 E
G06T7/00 610
H04N7/18 B
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019196314
(22)【出願日】2019-10-29
(65)【公開番号】P2021071310
(43)【公開日】2021-05-06
【審査請求日】2022-08-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤枝 紫朗
【審査官】小野寺 麻美子
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－０３７０９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２２００５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４９９７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８９５５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５６１６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１８４６５３（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８
Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０
Ｇ０６Ｔ １／００ － Ｇ０６Ｔ １／４０
Ｇ０６Ｔ ３／００ － Ｇ０６Ｔ ７／９０
Ｈ０４Ｎ ７／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システムであって、前記対象物を撮像する撮像部と、
前記対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部と、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部から取得する画像取得部と、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する選択部と、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記画像計測への適合度を示す評価値を算出する算出部と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部とを備え、
前記複数の評価アルゴリズムは、前記少なくとも１つの評価画像における少なくとも１つの第１領域と少なくとも１つの第２領域との差分に依存する第１評価値を前記評価値として出力する第１アルゴリズムと、前記少なくとも１つの第２領域の均一度に依存する第２評価値を前記評価値として出力する少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む、画像処理システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムは、前記第２評価値に対する前記均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムを含む、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項3】
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムの各々は、前記少なくとも１つの第２領域に属する複数の画素の輝度の分散に応じた値が閾値よりも小さい場合に、前記閾値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記分散に応じた値が前記閾値以上である場合に、前記分散に応じた値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記閾値は、前記少なくとも１つの第２アルゴリズムに応じて設定される、請求項１または２に記載の画像処理システム。
【請求項4】
ユーザインターフェイスをさらに備え、前記算出部は、
前記ユーザインターフェイスへの入力に従って、前記少なくとも１つの第１領域の形状、サイズおよび位置を決定し、
前記少なくとも１つの第２領域の形状およびサイズを前記少なくとも１つの第１領域の形状およびサイズと同一に設定し、
前記ユーザインターフェイスへの入力に従って、前記少なくとも１つの第２領域の位置を決定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理システム。
【請求項5】
前記複数の評価アルゴリズムは、互いに異なるエッジパターンを用いて前記少なくとも１つの評価画像における指定領域に属する画素のエッジらしさを示す第３評価値を前記評価値として出力する２以上の第３アルゴリズムをさらに含む、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項6】
対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システムであって、
前記対象物を撮像する撮像部と、
前記対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに
発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部と、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射す
るとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部か
ら取得する画像取得部と、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する選択部と、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対
応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記画像計測への適合度を示す評価値
を算出する算出部と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用い
る点灯パターンを決定するパターン決定部とを備え、
前記少なくとも１つの評価画像は複数の評価画像を含み、
前記算出部は、前記複数の評価画像の各々に対して前記評価値を算出し、
前記パターン決定部は、
各評価用点灯パターンについて、前記複数の評価画像に対する前記評価値の中から最も前記適合度の低い最低評価値を抽出し、
前記複数の評価用点灯パターンの中から、最も前記適合度の高い前記最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを前記画像計測に用いる点灯パターンとして決定する、画像処理システム。
【請求項7】
前記照明部が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、前記画像取得部は、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、
選択された前記少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを前記複数の評価用点灯パターンとして決定する、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理システム。
【請求項8】
前記複数の照明要素は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置され、Ｎは２以上の整数であり、
前記複数のグループは、
前記第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、請求項７に記載の画像処理システム。
【請求項9】
Ｎは４以上の偶数であり、前記複数のグループは、前記第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含む、請求項８に記載の画像処理システム。
【請求項10】
前記複数のグループは、前記複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、請求項７に記載の画像処理システム。
【請求項11】
ユーザインターフェイスをさらに備え、前記選択部は、前記ユーザインターフェイスへの入力に従って前記対象アルゴリズムを選択する、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項12】
対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、前記対象物を撮像する撮像部から取得するステップと、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択するステップと、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記対象物の外観画像を用いた画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備え、
前記複数の評価アルゴリズムは、前記少なくとも１つの評価画像における少なくとも１つの第１領域と少なくとも１つの第２領域との差分に依存する第１評価値を前記評価値として出力する第１アルゴリズムと、前記少なくとも１つの第２領域の均一度に依存する第２評価値を前記評価値として出力する少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む、設定方法。
【請求項13】
請求項１２に記載の設定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、画像処理システム、設定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ＦＡ（Factory Automation）分野などにおいて、対象物を照明装置からの光による照明下で撮像し、生成された画像データから対象物に関する情報を取得する画像処理技術が利用されている。
【0003】
照明の色、方向など設定可能な条件が多い照明装置を用いる場合、多数の点灯パターンの中から最適な点灯パターンが適宜選択される。例えば、特開２００３－２７０１６３号公報（特許文献１）は、照明条件を変化させて条件設定用物品を撮像して得た複数の撮像画像に基づいて評価値を最適化する照明条件を演算し、演算された照明条件において検査対象物品の検査を行なう技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００３－２７０１６３号公報
【文献】特開平７－２２００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示の技術では、画一的な評価値に基づいて照明条件が最適化される。しかしながら、対象物の外観画像を用いた画像計測では、対象物の状態や外観画像に対する画像処理の内容によって、画像計測への適合度の評価方法が異なり得る。そのため、画一的な評価値に基づいて最適化された照明条件は、画像計測に適合しない可能性がある。
【0006】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定をより簡単に行なうことのできる画像処理システム、設定方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一例によれば、対象物の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システムは、対象物を撮像する撮像部と、対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部とを備える。さらに、画像処理システムは、画像取得部と、選択部と、算出部と、パターン決定部とを備える。画像取得部は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を撮像部から取得する。選択部は、複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する。算出部は、各評価用点灯パターンについて、対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像とを用いて、画像計測への適合度を示す評価値を算出する。パターン決定部は、評価値に基づいて、複数の評価用点灯パターンの中から、画像計測に用いる点灯パターンを決定する。
【0008】
この開示によれば、複数の評価アルゴリズムの中から画像計測に適した評価アルゴリズムが選択されることにより、当該画像計測に最適な点灯パターンが計測用点灯パターンとして自動的に決定される。これにより、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定を簡単に行なうことができる。
【0009】
上述の開示において、複数の評価アルゴリズムは、第１アルゴリズムと、少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む。第１アルゴリズムは、少なくとも１つの評価画像における少なくとも１つの第１領域と少なくとも１つの第２領域との差分に依存する第１評価値を評価値として出力する。少なくとも１つの第２アルゴリズムは、少なくとも１つの第２領域の均一度に依存する第２評価値を評価値として出力する。
【0010】
例えば、対象物の表面の欠陥を検出するための画像計測では、欠陥部分を強調するための画像処理が実施される。欠陥部分とともに背景まで強調され得る画像処理を行なう場合には、なるべく背景が均一となるような点灯パターンが好ましい。上記の開示によれば、欠陥を含む領域を第１領域に設定し、欠陥を含まない背景の領域を第２領域として設定し、かつ、第２アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択することにより、背景が均一となるような点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定できる。一方、背景がそれほど強調されない画像処理を行なう場合には、欠陥部分と背景との差分が大きくなるような点灯パターンが好ましい。このような場合、第１アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択することにより、欠陥部分と背景との差分が大きくなるような点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定できる。
【0011】
上述の開示において、少なくとも１つの第２アルゴリズムは、第２評価値に対する均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムを含む。
【0012】
この開示によれば、複数の第２アルゴリズムの中から、画像計測に適した寄与率の第２アルゴリズムを選択することができる。これにより、画像計測に適した点灯パターンが計測用点灯パターンとして決定される。
【0013】
上述の開示において、少なくとも１つの第２アルゴリズムの各々は、例えば、少なくとも１つの第２領域に属する複数の画素の輝度の分散に応じた値が閾値よりも小さい場合に、閾値を用いて第２評価値を出力し、分散に応じた値が閾値以上である場合に、分散に応じた値を用いて第２評価値を出力する。閾値は、少なくとも１つの第２アルゴリズムに応じて設定される。
【0014】
上述の開示において、画像処理システムは、ユーザインターフェイスをさらに備える。算出部は、ユーザインターフェイスへの入力に従って、少なくとも１つの第１領域の形状、サイズおよび位置を決定する。算出部は、少なくとも１つの第２領域の形状およびサイズを少なくとも１つの第１領域の形状およびサイズと同一に設定する。算出部は、ユーザインターフェイスへの入力に従って、少なくとも１つの第２領域の位置を決定する。
【0015】
この開示によれば、ユーザは、第１領域の形状、サイズおよび位置を設定することにより、第２領域の形状およびサイズを設定する必要がなくなる。その結果、第２領域の設定に要する手間が削減される。
【0016】
上述の開示において、複数の評価アルゴリズムは、互いに異なるエッジパターンを用いて少なくとも１つの評価画像における指定領域に属する画素のエッジらしさを示す第３評価値を評価値として出力する。
【0017】
この開示によれば、例えば対象物の表面が一定方向に延びる筋や模様を有する場合、当該方向に応じた評価アルゴリズムを選択することにより、当該筋や模様を強調するような評価用点灯パターンが画像計測に用いる点灯パターンとして決定される。
【0018】
上述の開示において、少なくとも１つの評価画像は複数の評価画像を含む。算出部は、複数の評価画像の各々に対して評価値を算出する。パターン決定部は、各評価用点灯パターンについて、複数の評価画像に対する評価値の中から最も適合度の低い最低評価値を抽出する。パターン決定部は、複数の評価用点灯パターンの中から、最も適合度の高い最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを画像計測に用いる点灯パターンとして決定する。
【0019】
この開示によれば、安定して適合度の高い点灯パターンを画像計測に用いる点灯パターンとして決定される。
【0020】
上述の開示において、照明部が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されている。画像取得部は、複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、選択された少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを複数の評価用点灯パターンとして決定する。
【0021】
この開示によれば、照明部が取りうる点灯パターンの総数が膨大であったとしても、画像計測に適したグループが選択されることにより、画像計測に用いる点灯パターンの決定に要する時間を短縮できる。
【0022】
上述の開示において、複数の照明要素は、例えば、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置される。Ｎは２以上の整数である。複数のグループは、第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む。
【0023】
上述の開示において、Ｎは４以上の偶数である。複数のグループは、第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含んでもよい。
【0024】
上述の開示において、複数のグループは、複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含んでもよい。
【0025】
上述の開示において、画像処理システムは、ユーザインターフェイスをさらに備える。選択部は、ユーザインターフェイスへの入力に従って対象アルゴリズムを選択する。
【0026】
この開示によれば、ユーザは、画像計測に適した評価アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択できる。
【0027】
本開示の一例によれば、対象物に対して光を照射するための複数の照明要素から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部に対して点灯設定を行なうための設定方法は、以下の第１～第４のステップを備える。第１のステップは、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明部から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、対象物を撮像する撮像部から取得するステップである。第２のステップは、複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択するステップである。第３のステップは、各評価用点灯パターンについて、対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像とを用いて、対象物の外観画像を用いた画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップである。第４のステップは、評価値に基づいて、複数の評価用点灯パターンの中から、画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップである。
【0028】
本開示の一例によれば、プログラムは、上記の設定方法をコンピュータに実行させる。これらの開示によっても、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定をより簡単に行なうことができる。
【発明の効果】
【0029】
本開示によれば、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定をより簡単に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】画像処理システムの構成例を示す図である。
【図2】画像処理システム１の基本構成を示す模式図である。
【図3】照明装置のＸＺ断面を示す図である。
【図4】照明装置の底面図である。
【図5】制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。
【図6】計測用点灯パターンを決定する流れを示すフローチャートである。
【図7】評価画像に設定される欠陥領域と背景領域との一例を示す図である。
【図8】第１グループに属する点灯パターンを説明する図である。
【図9】第２グループに属する点灯パターンを説明する図である。
【図10】第３グループに属する点灯パターンを説明する図である。
【図11】点灯パターンの最適化のための設定画面の一例を示す図である。
【図12】欠陥領域を設定するためのタブ６１が操作されたときの設定画面の一例を示す図である。
【図14】欠陥領域の範囲を示す枠線の位置およびサイズが変更された後の設定画面の一例を示す図である。
【図15】背景領域を設定するときの設定画面の一例を示す図である。
【図16】追加の背景領域および欠陥領域を設定するときの設定画面の他の例を示す図である。
【図17】評価値データの一例を示す図である。
【図18】設定画面に表示される評価値の一覧を示す図である。
【図19】明るさの異なる４つの評価用点灯パターンの照明下においてそれぞれ得られた４つの評価画像の一部分の拡大図である。
【図23】８つのエッジパターンの例を示す図である。
【図24】画像処理システムの別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0032】
【0033】
図１に例示される画像処理システム１は、対象物の外観画像を用いた画像計測を行なうためのシステムである。画像処理システム１は、対象物を撮像する撮像部の一例であるカメラ８と、対象物に光を照射する照射部の一例である照明装置４と、画像処理システム１において実行される処理を制御する制御装置１００とを備える。
【0034】
照明装置４は、対象物に対して光を照射するための複数の照明要素４０から構成される。図１の例では、照明装置４は、１３個の照明要素４０から構成される。図１においては、照明要素４０の符号を一部省略している。なお、照明要素４０の数は、図１に示す例に限らず、２以上であればよい。照明要素４０の大きさは、互いに異なってもよく、また、互いに共通していてもよい。照明要素４０は、互いに同一平面上に配置されてもよく、また、互いに異なる平面上に配置されてもよく、各照明要素４０から対象物に対して光を照射することができるように配置されていればよい。照明装置４は、照明要素４０ごとに発光強度および発光色を調整できる。ここで、発光強度を調整することができるとは、照明要素４０ごとに点灯または消灯することはもちろん、各照明要素４０から照射される光の強さを段階的に調整することも含む。
【0035】
制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有している。制御装置１００は、画像取得部２１０と、評価アルゴリズム選択部２２０と、算出部２３０と、点灯パターン決定部２４０とを含む。典型的には、画像取得部２１０と、評価アルゴリズム選択部２２０と、算出部２３０と、点灯パターン決定部２４０とは、制御装置１００が備えるＣＰＵが、制御装置１００などに記憶されたプログラムを実行することで実現される。
【0036】
画像取得部２１０は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に従って照明装置４から照明光を対象物に照射し、各評価用点灯パターンｘｉに対応する少なくとも１つの評価画像Ｒをカメラ８から取得する。点灯パターンとは、各照明要素４０の発光強度および発光色を規定したものである。
【0037】
評価アルゴリズム選択部２２０は、複数の評価アルゴリズムから１つの評価アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択する。評価アルゴリズムは、評価画像を用いて、点灯パターンの画像計測への適合度を示す評価値を算出するための算出方法を定義する。評価アルゴリズムは、評価値を算出するための関数やプログラムなどによって表される。
【0038】
対象物の外観画像を用いた画像計測において用いられる様々な手法に応じて、複数の評価アルゴリズムが予め設定される。例えば、対象物の表面の欠陥を検査するための画像計測が行なわれる場合、以下の第１アルゴリズムと第２アルゴリズムとが予め設定される。第１アルゴリズムは、欠陥部分を含む欠陥領域と欠陥部分を含まない背景領域との差分に依存する第１評価値を算出するアルゴリズムである。第２アルゴリズムは、背景領域の均一度に依存する第２評価値を算出するアルゴリズムである。なお、第１評価値は、背景領域の均一度に依存しない。第２評価値は、欠陥領域と背景領域との差分にも依存してもよい。
【0039】
欠陥を検出するための画像計測では、外観画像に対して、欠陥部分を強調するための画像処理が実行され得る。このような画像処理として様々な手法が知られており、欠陥部分とともに背景も強調され得る画像処理もあれば、背景が強調されにくい画像処理もある。背景が強調され得る画像処理として、例えばSobelフィルタ処理が挙げられる。背景が強調されにくい画像処理として、例えばHough変換処理が挙げられる。
【0040】
背景が強調されにくい画像処理を含む画像計測を行なう場合には、背景領域の均一度を考慮せず、欠陥領域と背景領域との差分が大きい照明条件が好ましい。このような場合には、第１アルゴリズムが選択される。一方、背景が強調され得る画像処理を用いた画像計測を行なう場合には、背景領域の均一度が高くなるような照明条件が好ましい。このような場合には、第２アルゴリズムが選択される。
【0041】
算出部２３０は、各評価用点灯パターンｘｉについて、対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンｘｉに対応する評価画像Ｒとを用いて、画像計測への適合度を示す評価値Ｐｉを算出する。具体的には、算出部２３０は、評価画像Ｒから特徴量を算出し、算出した特徴量を対象アルゴリズムに適用することにより、評価用点灯パターンｘｉに対応する評価値Ｐｉを算出する。評価値Ｐｉは、評価用点灯パターンｘｉが画像計測にどの程度適しているかを示す。
【0042】
点灯パターン決定部２４０は、算出部２３０が算出した評価値Ｐｉに基づいて、画像計測に用いる計測用点灯パターンを決定する。典型的には、点灯パターン決定部２４０は、画像計測への適合度が最も高い値を示す評価値Ｐｉに対応する評価用点灯パターンｘｉを計測用点灯パターンとして決定する。
【0043】
本実施の形態に係る画像処理システム１によれば、複数の評価アルゴリズムの中から画像計測に適した評価アルゴリズムが選択されることにより、当該画像計測に最適な点灯パターンが計測用点灯パターンとして自動的に決定される。これにより、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定を簡単に行なうことができる。
【0044】
§２ 具体例
＜Ａ．画像処理システム構成＞
図２は、画像処理システム１の基本構成を示す模式図である。画像処理システム１は、主たる構成要素として、制御装置１００と、カメラ８と、照明装置４とを含む。制御装置１００とカメラ８とは互いにデータ通信可能に接続される。照明装置４は、カメラ８を介して制御装置１００によって制御される。
＜Ａ．画像処理システム構成＞
図２は、画像処理システム１の基本構成を示す模式図である。画像処理システム１は、主たる構成要素として、制御装置１００と、カメラ８と、照明装置４とを含む。制御装置１００とカメラ８とは互いにデータ通信可能に接続される。照明装置４は、カメラ８を介して制御装置１００によって制御される。
【0045】
なお、以下では、説明の便宜上、照明装置４から光が照射される方向をＺ軸と規定し、紙面の左右方向をＸ軸とし、Ｘ軸およびＺ軸に対して垂直な軸をＹ軸とする。また、光が照射される側を下とする。
【0046】
照明装置４の上部には、カメラ８が照明装置４の上部から対象物Ｗを撮像することができるように、開口部４６が設けられている。なお、本実施の形態においては、カメラ８は、照明装置４の上部に設置されているとしたが、カメラ８の撮像視野の少なくとも一部に、照明装置４の照射領域の少なくとも一部が含まれるように設置されていればよく、照明装置４の横に設置されていてもよい。
【0047】
カメラ８は、撮像視野に存在する被写体を撮像して画像を生成する撮像部である。カメラ８は、主たる構成要素として、レンズや絞りなどの光学系と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの受光素子とを含む。
【0048】
制御装置１００は、対象物Ｗ上の欠陥や汚れの有無の検査、対象物Ｗの大きさや配置や向きなどの計測、対象物Ｗ表面上の文字や図形などの認識といった画像処理の実行とは別に、画像処理の内容の設定を受け付けることができる。画像処理の内容の設定には、画像を取得するときの撮像条件の設定と、画像に対して実行する処理内容の設定とが含まれる。撮像条件の設定には、照明装置４に対する点灯設定と、カメラ８に対するカメラ設定とが含まれる。制御装置１００は、照明装置４に対する点灯設定を行なうための装置として機能する。なお、制御装置１００とは別に、照明装置４に対する点灯設定を行なう設定支援装置を設けてもよい。
【0049】
制御装置１００は、ユーザインターフェイスとして、表示部１０１と、表示部１０１の表示面に装着されるタッチパネル１０２とを含む。表示部１０１は、典型的には液晶ディスプレイからなり、たとえば、ユーザに設定内容を表示する。タッチパネル１０２は、各種の設定に関する情報を入力するための入力部として機能する。たとえば、ユーザは、表示部１０１に表示された情報に基づいてタッチパネル１０２を操作することで、画像処理の内容の設定に関する設定情報を入力することができ、各種設定を行なうことができる。なお、入力部はタッチパネルから構成されるとしたが、キーボードまたはマウス、あるいは、その両方から構成されるものであってもよい。
【0050】
【0051】
図３に例示される照明装置４の形状はドーム状である。照明装置４には、対象物Ｗと対向する位置に、主波長の異なる複数種類の発光部（以下「光源」とも称す。）が複数組設けられている。具体的には、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂから構成される一組の光源が複数組設けられている。なお、図３において、左斜め下向きの斜線が付されている光源は赤色光源ｒであり、ドットパターンが付されている光源は緑色光源ｇであり、右斜め下向きの斜線が付されている光源は青色光源ｂであって、符号を一部省略している。
【0052】
照明装置４は、複数の照明要素４０を含む。各照明要素４０には、１または複数組の光源が設けられる。図４に示されるように、複数の照明要素４０は、９０°間隔の第１の半径方向Ｄ１～第４の半径方向Ｄ４に沿って放射状に配置される。具体的には、複数の照明要素４０は、中央の照明要素４１と、照明要素４１から第１の半径方向Ｄ１に沿って設けられた照明要素４２（４２Ｕ，４２Ｍ，４２Ｌ）と、照明要素４１から第２の半径方向Ｄ２に沿って設けられた照明要素４３（４３Ｕ，４３Ｍ，４３Ｌ）と、照明要素４１から第３の半径方向Ｄ３に沿って設けられた照明要素４４（４４Ｕ，４４Ｍ，４４Ｌ）と、照明要素４１から第４の半径方向Ｄ４に沿って設けられた照明要素４５（４５Ｕ，４５Ｍ，４５Ｌ）とを含む。
【0053】
照明要素４１～４５から照射される光の入射方位は互いに異なる。入射方位とは、Ｚ軸を中心とした方位である。照明要素４１の光源から発せられた光は、反射板４７において反射することによって、Ｚ軸に平行に進行する。照明要素４２の光源から発せられた光は、Ｚ軸に平行に進行した後、ドーム状に形成された拡散板４８（図３参照）を透過することにより、第１の半径方向Ｄ１（図４参照）の逆方向側に傾斜した方向に進行する。照明要素４３の光源から発せられた光は、Ｚ軸に平行に進行した後、拡散板４８を透過することにより、第２の半径方向Ｄ２（図４参照）の逆方向側に傾斜した方向に進行する。照明要素４４の光源から発せられた光は、Ｚ軸に平行に進行した後、拡散板４８を透過することにより、第３の半径方向Ｄ３（図４参照）の逆方向側に傾斜した方向に進行する。照明要素４５の光源から発せられた光は、Ｚ軸に平行に進行した後、拡散板４８を透過することにより、第４の半径方向Ｄ４（図４参照）の逆方向側に傾斜した方向に進行する。
【0054】
照明要素４１は、円形である。照明要素４２～４５は、照明要素４１を中心とする円弧状である。
【0055】
照明要素４２Ｕ，４３Ｕ，４４Ｕ，４５Ｕは、中央の照明要素４１からの距離（半径ｒ１）が同一となるように環状に配列される。照明要素４２Ｍ，４３Ｍ，４４Ｍ，４５Ｍは、中央の照明要素４１からの距離（半径ｒ２＞ｒ１）が同一となるように環状に配列される。照明要素４２Ｌ，４３Ｌ，４４Ｌ，４５Ｌは、中央の照明要素４１からの距離（半径ｒ３＞ｒ２）が同一となるように環状に配列される。照明要素４２Ｕ～４５Ｕから照射される光のＸＹ平面に対する入射角と、照明要素４２Ｍ～４５Ｍから照射される光のＸＹ平面に対する入射角と、照明要素４２Ｌ～４５Ｌから照射される光のＸＹ平面に対する入射角とは、互いに異なる。
【0056】
このように、照明装置４は、１３個の照明要素４１，４２Ｕ～４５Ｕ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｌ～４５Ｌを備える。しかしながら、照明装置４が備える照明要素の個数は、１３個に限定されない。
【0057】
例えば、図４に例示される照明装置４では、複数の照明要素４０が第１の半径方向Ｄ１～第４の半径方向Ｄ４に沿って放射状に配置されるものとしたが、複数の照明要素４０は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置されてもよい。Ｎは、２以上の整数であればよい。
【0058】
また、図４に例示される照明装置４では、各半径方向に沿って配置される照明要素４０の個数を３としたが、当該個数は２または４以上であってもよい。
【0059】
なお、各照明要素に、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂが、それぞれ同じ数だけ配置されている必要はなく、３種類の光源が各々１つずつ以上配置されていればよい。また、各照明要素に含まれている赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂの比率は同じであっても、異なっていてもよい。たとえば、一の照明要素には他の照明要素に比べて赤色光源ｒが多く配置されていてもよい。本実施の形態においては、赤色光源ｒ、緑色光源ｇ、および青色光源ｂが、それぞれ同じ数だけ配置されているものとして説明する。
【0060】
＜Ｃ．制御装置１００のハードウェア構成＞
図５は、制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。図５に示すように、制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有しており、予めインストールされたプログラムをプロセッサが実行することで、後述するような各種の処理を実現する。
図５は、制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。図５に示すように、制御装置１００は、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有しており、予めインストールされたプログラムをプロセッサが実行することで、後述するような各種の処理を実現する。
【0061】
より具体的には、制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）などのプロセッサ１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２と、表示コントローラ１１４と、システムコントローラ１１６と、Ｉ／Ｏ（Input Output）コントローラ１１８と、ハードディスク１２０と、装置用インターフェイス１２２と、入力インターフェイス１２４と、通信インターフェイス１２８と、メモリカードインターフェイス１３０とを含む。これらの各部は、システムコントローラ１１６を中心として、互いにデータ通信可能に接続される。
【0062】
プロセッサ１１０は、システムコントローラ１１６との間でプログラム（コード）などを交換して、これらを所定順序で実行することで、目的の演算処理を実現する。
【0063】
システムコントローラ１１６は、プロセッサ１１０、ＲＡＭ１１２、表示コントローラ１１４、入力インターフェイス１２４およびＩ／Ｏコントローラ１１８とそれぞれバスを介して接続されており、各部との間でデータ交換などを行うとともに、制御装置１００全体の処理を司る。
【0064】
ＲＡＭ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置であり、ハードディスク１２０から読み出されたプログラム、またはカメラ８によって取得されたカメラ画像、画像に対する処理結果、および撮像条件を含むワークデータなどを保持する。
【0065】
表示コントローラ１１４は、表示部１０１と接続されており、システムコントローラ１１６からの内部コマンドに従って、各種の情報を表示するための信号を表示部１０１に出力する。
【0066】
入力インターフェイス１２４は、タッチパネル１０２と接続されており、タッチパネル１０２から入力される各種情報をシステムコントローラ１１６に送信する。
【0067】
Ｉ／Ｏコントローラ１１８は、制御装置１００に接続される記録媒体または外部機器との間のデータ交換を制御する。より具体的には、Ｉ／Ｏコントローラ１１８は、ハードディスク１２０と、装置用インターフェイス１２２と、通信インターフェイス１２８と、メモリカードインターフェイス１３０と接続される。
【0068】
ハードディスク１２０は、典型的には、不揮発性の磁気記憶装置であり、プロセッサ１１０で実行される制御プログラム１５０に加えて、各種設定値などが格納される。このハードディスク１２０にインストールされる制御プログラム１５０は、メモリカード１３６などに格納された状態で流通する。なお、ハードディスク１２０に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置やＤＶＤ－ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access Memory）などの光学記憶装置を採用してもよい。
【0069】
図１に示す画像取得部２１０、評価アルゴリズム選択部２２０、算出部２３０および点灯パターン決定部２４０は、プロセッサ１１０が制御プログラム１５０を実行することにより実現される。
【0070】
装置用インターフェイス１２２は、カメラ８および照明装置４と、プロセッサ１１０との間のデータ伝送を仲介する。装置用インターフェイス１２２は、プロセッサ１１０から命令される撮像条件に従った指示を、装置用インターフェイス１２２を介してカメラ８および照明装置４に出力する。また、装置用インターフェイス１２２は、対象物Ｗを撮像することで得られる画像データを取得し、プロセッサ１１０とカメラ８との間のデータ伝送を仲介する。
【0071】
通信インターフェイス１２８は、プロセッサ１１０と図示しない他のパーソナルコンピュータやサーバ装置などとの間のデータ伝送を仲介する。通信インターフェイス１２８は、典型的には、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）などからなる。
【0072】
メモリカードインターフェイス１３０は、プロセッサ１１０と記録媒体であるメモリカード１３６との間のデータ伝送を仲介する。メモリカード１３６には、制御装置１００で実行される制御プログラム１５０などが格納された状態で流通し、メモリカードインターフェイス１３０は、このメモリカード１３６から制御プログラムを読み出す。メモリカード１３６は、ＳＤ（Secure Digital）などの汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）などの磁気記録媒体、またはＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体などからなる。あるいは、通信インターフェイス１２８を介して、配信サーバなどからダウンロードしたプログラムを制御装置１００にインストールしてもよい。
【0073】
上述のような汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有するコンピュータを利用する場合には、本実施の形態に係る機能を提供するためのアプリケーションに加えて、コンピュータの基本的な機能を提供するためのＯＳ（Operating System）がインストールされていてもよい。この場合には、本実施の形態に係る制御プログラム１５０は、ＯＳの一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の順序および／またはタイミングで呼び出して処理を実行するものであってもよい。
【0074】
さらに、本実施の形態に係る制御プログラム１５０は、他のプログラムの一部に組み込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には、上記のような組み合わせられる他のプログラムに含まれるモジュールを含んでおらず、当該他のプログラムと協働して処理が実行される。すなわち、本実施の形態に係る制御プログラムとしては、このような他のプログラムに組み込まれた形態であってもよい。
【0075】
なお、代替的に、制御プログラム１５０の実行により提供される機能の一部もしくは全部を専用のハードウェア回路として実装してもよい。
【0076】
＜Ｄ．点灯パターンの決定方法の概要＞
本実施の形態において、制御装置１００は、互いに異なる評価用点灯パターンの下で撮像することによって取得された評価画像Ｒに基づいて、各評価用点灯パターンを評価し、その評価結果に基づいて画像計測に用いる計測用点灯パターンを決定する。
本実施の形態において、制御装置１００は、互いに異なる評価用点灯パターンの下で撮像することによって取得された評価画像Ｒに基づいて、各評価用点灯パターンを評価し、その評価結果に基づいて画像計測に用いる計測用点灯パターンを決定する。
【0077】
図６は、計測用点灯パターンを決定する流れを示すフローチャートである。制御装置１００は、各評価用点灯パターンｘｉの下で撮像された評価画像Ｒｉを取得する（ステップＳ１）。制御装置１００は、複数の評価アルゴリズムの中から１つの対象アルゴリズムを選択する（ステップＳ２）。
【0078】
次に、制御装置１００は、対象アルゴリズムと評価画像Ｒｉとを用いて、評価用点灯パターンｘｉの評価値Ｐｉを算出する（ステップＳ３）。制御装置１００は、評価用点灯パターンｘｉごとの評価値Ｐｉに基づいて、計測用点灯パターンを決定する（ステップＳ４）。
【0079】
＜Ｅ．評価アルゴリズムの例＞
次に、評価アルゴリズムの一例について説明する。ここでは、欠陥検査用の画像計測に対する各評価用点灯パターンの適合度を示す評価値を算出するための評価アルゴリズムを説明する。
次に、評価アルゴリズムの一例について説明する。ここでは、欠陥検査用の画像計測に対する各評価用点灯パターンの適合度を示す評価値を算出するための評価アルゴリズムを説明する。
【0080】
対象物Ｗの欠陥を検査するためには、欠陥部分を目立たせる画像を得るような点灯パターンが好ましい。そのため、評価画像Ｒについて、欠陥部分を含む少なくとも１つの欠陥領域と、欠陥部分を含まない少なくとも１つの背景領域とが予め設定される。
【0081】
図７は、評価画像に設定される欠陥領域と背景領域との一例を示す図である。図７に例示される評価画像Ｒにおいて、ｍ個の欠陥領域Ｈ0～Ｈm-1と、ｎ個の背景領域ｈ0～ｈn-1とが設定されている。なお、ｍおよびｎは、１以上の整数であればよい。すなわち、評価画像Ｒに設定され欠陥領域の個数は、特に限定されず、１または２以上である。評価画像Ｒに設定され背景領域の個数は、特に限定されず、１または２以上である。
【0082】
図７に例示される欠陥領域Ｈ0～Ｈm-1および背景領域ｈ0～ｈn-1は、全て同一の形状およびサイズを有する。具体的には、欠陥領域Ｈ0～Ｈm-1および背景領域ｈ0～ｈn-1は、ｘ軸方向の長さがｌｘ、ｙ軸方向の長さがｌｙである矩形状である。ただし、欠陥領域Ｈ0～Ｈm-1および背景領域ｈ0～ｈn-1の形状およびサイズは互いに異なっていてもよい。
【0083】
評価画像Ｒを構成する各画素の位置は、評価画像Ｒの左上角の原点とするｘｙ座標値で示される。欠陥領域Ｈpの左上頂点の座標は（Ｘp、Ｙp）である。背景領域ｈqの左上頂点の座標は（ｘq、ｙq）である。座標（ｘ、ｙ）の画素の輝度（明るさ）は、ｆ（ｘ，ｙ）で表される。
【0084】
欠陥検出用の画像計測では、外観画像に対して、欠陥部分を強調するための画像処理が実行され、画像処理に手法によっては、背景まで強調される。そのため、欠陥領域と背景領域との差分に依存する第１アルゴリズムと、背景領域の均一度に依存する評価値を算出する第２アルゴリズムとが予め設定される。
【0085】
第１アルゴリズムおよび第２アルゴリズムは、以下の式（１）で示される評価値Ｅを算出する。すなわち、欠陥領域Ｈ0～Ｈm-1についてそれぞれ算出される（σ0／σ'）～（σm-1／σ'）のうちの最小値が評価値Ｅとして算出される。
【0086】
【数1】
【0087】
式（１）の分子のσpは、欠陥領域Ｈpと背景領域ｈ0～ｈn-1との差分を示す値である。そのため、第１アルゴリズムおよび第２アルゴリズムは、欠陥領域と背景領域との差分に依存する評価値Ｅを算出できる。σpは、例えば、以下の式（２）を満たす。
【0088】
【数2】
【0089】
式（２）において、ｂは、背景領域ｈ0～ｈn-1を構成する画素の輝度の平均値を示し、以下の式（３）で示される。
【0090】
【数3】
【0091】
式（１）の分母のσ'は、背景領域ｈ0～ｈn-1の均一度を示す。ただし、第１アルゴリズムでは、σ'には予め定められた閾値κが代入される。κは例えば１に設定される。これにより、第１アルゴリズムを用いた場合、背景領域の均一度に依存しない評価値Ｅが算出される。
【0092】
背景領域の均一度に依存する評価値Ｅを算出する第２アルゴリズムでは、以下のようにしてσ'が算出される。ここでは、評価値Ｅに対する背景領域の均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムが設定されるときのσ'の算出方法について説明する。評価値Ｅに対する背景領域の均一度の寄与率は、背景均一性レベルλで表される。背景均一性レベルλは、１～Ｌのいずれかの整数を取りうる。Ｌは例えば５である。Ｌ＝５である場合、背景均一性レベルλ＝１～５にそれぞれ対応する５つの第２アルゴリズムが予め設定されることになる。
【0093】
まず、背景領域ｈ0～ｈn-1に属する全ての画素の輝度値の分散Ｖが以下の式（４）に従って算出される。
【0094】
【数4】
【0095】
式（４）に従って算出された分散Ｖを用いて、以下の式（５）に従ってσ'が算出される。
【0096】
【数5】
【0097】
式（５）に示されるように、分散Ｖに応じた値（λ／Ｌ）Ｖ1/2が閾値κより小さい場合には、σ'は、閾値κよりも小さくならないように、当該閾値κに固定される（クリップされる）。すなわち、分散Ｖに応じた値（λ／Ｌ）Ｖ1/2が閾値κより小さい場合に、閾値κを用いて評価値Ｅが算出される。一方、分散Ｖに応じた値（λ／Ｌ）Ｖ1/2が閾値κ以上である場合には、σ’は、分散Ｖに応じた値（λ／Ｌ）Ｖ1/2に決定される。すなわち、分散Ｖに応じた値（λ／Ｌ）Ｖ1/2が閾値κ以上である場合に、（λ／Ｌ）Ｖ1/2を用いて評価値Ｅが算出される。なお、閾値κは、第２アルゴリズムに応じて予め設定され、例えば１である。
【0098】
このように、第２アルゴリズムでは、背景領域の均一度を示す分散Ｖに依存する評価値Ｅが算出される。さらに、背景均一性レベルλが大きくなる程（Ｌに近づく程）、式（１）の分母であるσ’は大きくなる（評価値Ｅに対する背景領域の均一度の寄与率が大きくなる）。
【0099】
なお、評価画像を構成する画素の輝度は、赤色成分、緑色成分および青色成分によって表される。プロセッサ１１０は、赤色成分の輝度を上記の式（２）～式（５）に代入することにより、σRpおよびσ'Rを算出する。プロセッサ１１０は、緑色成分の輝度を上記の式（２）～式（５）に代入することにより、σGpおよびσ'Gを算出する。プロセッサ１１０は、青色成分の輝度を上記の式（２）～式（５）に代入することにより、σBpおよびσ'Bを算出する。プロセッサ１１０は、σRp＋σGp＋σBpをσpとして式（１）に代入すればよい。同様に、プロセッサ１１０は、σ'R＋σ'G＋σ'Bをσ'として式（１）に代入すればよい。
【0100】
式（１）によって算出される評価値Ｅは、画像計測への適合度が高いほど大きくなる。しかしながら、評価値は、式（１）に従って算出される評価値Ｅに限定されず、画像計測への適合度が高いほど小さくなってもよい。なお、以下では、式（１）によって算出される評価値Ｅを例にとり説明する。
【0101】
＜Ｆ．評価用点灯パターンの例＞
各照明要素４０の明るさとして７段階（消灯を含む）に調整可能であり、かつ、各照明要素４０の色として白，赤，緑，青，シアン，マゼンタ，イエローの７色のいずれかに調整可能である場合、各照明要素４０が取り得る照明状態は、６×７＝４２通りの点灯状態に消灯状態を加えた４３通りとなる。照明装置４が１３個の照明要素４０を備える場合、照明装置４が取り得る点灯パターンの総数は、４３１３と膨大となる。そのため、本実施の形態では、照明装置４が取り得る点灯パターンが複数のグループに予め分割されており、当該複数のグループから選択された少なくとも1つのグループに属する点灯パターンが評価用点灯パターンとして決定される。
各照明要素４０の明るさとして７段階（消灯を含む）に調整可能であり、かつ、各照明要素４０の色として白，赤，緑，青，シアン，マゼンタ，イエローの７色のいずれかに調整可能である場合、各照明要素４０が取り得る照明状態は、６×７＝４２通りの点灯状態に消灯状態を加えた４３通りとなる。照明装置４が１３個の照明要素４０を備える場合、照明装置４が取り得る点灯パターンの総数は、４３１３と膨大となる。そのため、本実施の形態では、照明装置４が取り得る点灯パターンが複数のグループに予め分割されており、当該複数のグループから選択された少なくとも1つのグループに属する点灯パターンが評価用点灯パターンとして決定される。
【0102】
【0103】
図８に示されるように、第１グループには、点灯される照明要素４０の組み合わせ（以下、「要素組み合わせ」と称する。）として、（ｂ）～（ｊ）の９種類が存在する。（ｂ）に示す要素組み合わせでは、全ての照明要素４０が点灯される。（ｃ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１からの距離がｒ３（図４参照）である照明要素４２Ｌ～４５Ｌが点灯される。（ｄ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１からの距離がそれぞれｒ２，ｒ３（図４参照）である照明要素４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｌ～４５Ｌが点灯される。（ｅ）に示す要素組み合わせでは、中央の照明要素４１以外の照明要素４０が点灯される。（ｆ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１からの距離がｒ２（図４参照）である照明要素４２Ｍ～４５Ｍが点灯される。（ｇ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１からの距離がそれぞれｒ１，ｒ２（図４参照）である照明要素４２Ｕ～４５Ｕ，４２Ｍ～４５Ｍが点灯される。（ｈ）に示す要素組み合わせでは、中央の照明要素４１のみが点灯される。（ｉ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１からの距離がｒ１（図４参照）である照明要素４２Ｕ～４５Ｕが点灯される。（ｊ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４１，４２Ｕ～４５Ｕが点灯される。なお、点灯される照明要素の明るさおよび色は、全て同一となるように調整される。
【0104】
図９は、第２グループに属する点灯パターンを説明する図である。図９に例示される第２グループは、第１の半径方向Ｄ１～第４の半径方向Ｄ４のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される。
【0105】
図９に示されるように、第２グループには、（ｂ）～（ｑ）の１６種類の要素組み合わせが存在する。（ｂ）に示す要素組み合わせでは、第１の半径方向Ｄ１（図４参照）に配置された照明要素４２Ｌ，４２Ｍ，４２Ｕの全てが点灯され、（ｃ）～（ｅ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４２Ｌ，４２Ｍ，４２Ｕがそれぞれ点灯される。（ｆ）に示す要素組み合わせでは、第２の半径方向Ｄ２（図４参照）に配置された照明要素４３Ｌ，４３Ｍ，４３Ｕの全てが点灯され、（ｇ）～（ｉ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４３Ｌ，４３Ｍ，４３Ｕがそれぞれ点灯される。（ｊ）に示す要素組み合わせでは、第３の半径方向Ｄ３（図４参照）に配置された照明要素４４Ｌ，４４Ｍ，４４Ｕの全てが点灯され、（ｋ）～（ｍ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４４Ｌ，４４Ｍ，４４Ｕがそれぞれ点灯される。（ｎ）に示す要素組み合わせでは、第４の半径方向Ｄ４（図４参照）に配置された照明要素４５Ｌ，４５Ｍ，４５Ｕの全てが点灯され、（ｏ）～（ｑ）に示す要素組み合わせでは、照明要素４５Ｌ，４５Ｍ，４５Ｕがそれぞれ点灯される。なお、点灯される照明要素の明るさおよび色は、全て同一となるように調整される。
【0106】
図１０は、第３グループに属する点灯パターンを説明する図である。図１０に例示される第３グループは、第１の半径方向Ｄ１～第４の半径方向Ｄ４のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される。
【0107】
図１０に示されるように、第３グループには、（ｂ）～（ｍ）の１２種類の要素組み合わせが存在する。具体的には、（ｂ）～（ｇ）に示す要素組み合わせでは、第１の半径方向Ｄ１（図４参照）に配置された照明要素４２Ｌ，４２Ｍ，４２Ｕと、第３の半径方向Ｄ３に配置された照明要素４４Ｌ，４４Ｍ，４４Ｕとのうちの選択された照明要素が点灯される。照明要素４４Ｌ，４４Ｍ，４４Ｕのうち点灯される照明要素は、中央の照明要素４１に対して、照明要素４２Ｌ，４２Ｍ，４２Ｕのうち点灯される照明要素と対称である。（ｈ）～（ｍ）に示す要素組み合わせでは、第２の半径方向Ｄ２（図４参照）に配置された照明要素４３Ｌ，４３Ｍ，４３Ｕと、第４の半径方向Ｄ４に配置された照明要素４５Ｌ，４５Ｍ，４５Ｕとのうちの選択された照明要素が点灯される。照明要素４３Ｌ，４３Ｍ，４３Ｕのうち点灯される照明要素は、中央の照明要素４１に対して、照明要素４５Ｌ，４５Ｍ，４５Ｕのうち点灯される照明要素と対称である。なお、点灯される照明要素の明るさおよび色は、全て同一となるように調整される。
【0108】
なお、複数の照明要素４０が等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置される場合、互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される第３グループは、Ｎが４以上の偶数であれば設定可能である。1つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される第２グループは、Ｎが２以上の整数であれば設定可能である。
【0109】
【0110】
図１１に例示される設定画面６０は、プロセッサ１１０が制御プログラム１５０を実行することにより、表示部１０１に表示される。設定画面６０への入力は、タッチパネル１０２を用いて実行される。すなわち、プロセッサ１１０は、ユーザインターフェイスであるタッチパネル１０２への入力に応じた処理を実行する。
【0111】
図１１に例示される設定画面６０は、３つのタブ６１～６３を有する。タブ６１は、欠陥領域を設定するときに選択される。タブ６２は、最適化のための各種の計測パラメータを設定するときに選択される。タブ６３は、最適化により決定された計測用点灯パターンを示す情報の出力条件を設定するときに選択される。なお、図１１には、タブ６２が選択されているときの設定画面６０が示される。
【0112】
設定画面６０は、評価アルゴリズムを選択するための入力欄６４を含む。入力欄６４には、０～Ｌの整数のうちの１つが入力可能である。ここで、「０」は、第１アルゴリズムを選択する際に入力される。１～Ｌのいずれかの整数は、第２アルゴリズムを選択する際に入力される。入力欄６４に入力される「１」～「Ｌ」は、背景均一性レベルλを示す。プロセッサ１１０は、入力欄６４への入力に従って、第１アルゴリズムおよびＬ種類の第２アルゴリズムの中から対象アルゴリズムを選択する。
【0113】
設定画面６０は、照明装置４が取り得る点灯パターンのうち評価用点灯パターンを選択するための入力欄６５およびチェックボックス６６～６８を含む。
【0114】
チェックボックス６６、６７は、図８～図１０に示す第１～第３グループのいずれかを選択するためのボックスである。チェックボックス６６，６７のいずれもチェックされない場合、図８に示す第１グループが選択される。チェックボックス６６がチェックされ、チェックボックス６７がチェックされない場合、図８に示す第１グループと図１０に示す第３グループとが選択される。チェックボックス６６がチェックされず、チェックボックス６７がチェックされる場合、図８に示す第１グループと図９に示す第２グループとが選択される。チェックボックス６６，６７の両方がチェックされる場合、第１～第３グループの全てが選択される。
【0115】
チェックボックス６８は、点灯される照明要素４０の発光色を設定するために利用される。チェックボックス６８がチェックされない場合、点灯される照明要素４０の発光色は、白のみに設定される。チェックボックス６８がチェックされる場合、点灯される照明要素４０の発光色は、白色以外の赤，緑，青，シアン，マゼンタ，イエローの６色に調整される。
【0116】
入力欄６５は、点灯される照明要素４０の明るさの変動幅を設定するために利用される。例えば、各照明要素４０の明るさが１２７段階で調整可能であり、入力欄６５に「２０」が入力された場合、点灯される照明要素４０の明るさは、「２０」，「４０」，「６０」，「８０」，「１００」，「１２０」の６段階に調整される。入力欄６５に「３０」が入力された場合、点灯される照明要素４０の明るさは、「３０」，「６０」，「９０」，「１２０」の４段階に調整される。
【0117】
例えば、チェックボックス６６～６８がチェックされず、入力欄６５に「２０」が入力された場合、図８に示す（ｂ）～（ｊ）の９種類の要素組み合わせの各々について６段階の明るさに順次調整される。そのため、プロセッサ１１０は、９×６＝５４の点灯パターンを評価用点灯パターンとして選択する。
【0118】
チェックボックス６６のみがチェックされ、入力欄６５に「２０」が入力された場合、図８に示す（ｂ）～（ｊ）の９種類の要素組み合わせおよび図１０に示す（ｂ）～（ｍ）の１２種類の要素組み合わせの各々について６段階の明るさに順次調整される。そのため、プロセッサ１１０は、２１×６＝１２６の点灯パターンを評価用点灯パターンとして選択する。
【0119】
チェックボックス６８のみがチェックされ、入力欄６５に「２０」が入力された場合、図８に示す（ｂ）～（ｊ）の９種類の要素組み合わせの各々について、６段階の明るさに順次調整されるとともに、６種類の発光色に順次調整される。そのため、プロセッサ１１０は、９×６×６＝３２４の点灯パターンを評価用点灯パターンとして選択する。
【0120】
設定画面６０は、欠陥領域を追加するためのボタン６９と、背景領域を追加するためのボタン７０と、欠陥領域または背景領域を削除するためのボタン７１とを含む。ボタン６９～７１が操作されたときのプロセッサ１１０の処理の詳細については後述する。
【0121】
設定画面６０は、評価用点灯パターンの中から画像計測に最適な計測用点灯パターンを決定する処理を開始するためのボタン７２を含む。ボタン７２が操作されると、プロセッサ１１０は、入力欄６５およびチェックボックス６６～６８への操作に応じて決定した複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明装置４から照明光を照射させ、各評価用点灯パターンに対応する評価画像をカメラ８から取得する。プロセッサ１１０は、取得した評価画像と入力欄６４への入力に応じて選択した対象アルゴリズムとを用いて、各評価用点灯パターンに対する評価値Ｅを算出する。
【0122】
プロセッサ１１０は、評価画像を取得するたびに評価値Ｅを算出し、算出した評価値Ｅを表示欄７３に表示する。また、プロセッサ１１０は、全ての評価用点灯パターンに対する評価値Ｅを算出し終えると、最大の評価値Ｅと、最大の評価値Ｅが算出された評価用点灯パターンを識別する点灯パターンＮｏ．とを表示欄７４に表示する。
【0123】
プロセッサ１１０は、ボタン７２が操作されるたびに評価値Ｅの算出を繰り返す。これにより、同一のサンプルまたは異なるサンプルに対して複数回の評価値Ｅが得られる。
【0124】
設定画面６０は、領域７５の表示内容を切り替えるためのボタン７６を含む。領域７５には、カメラ８から取得した評価画像、および、プロセッサ１１０によって算出された評価値Ｅの一覧のいずれかが表示される。プロセッサ１１０は、評価画像が表示されているときにボタン７６が操作されると、領域７５の表示内容を評価値Ｅの一覧に切り替える。プロセッサ１１０は、評価値Ｅの一覧が表示されているときにボタン７６が操作されると、領域７５の表示内容を評価画像に切り替える。
【0125】
設定画面６０は、不要なデータを削除するためのボタン７７を含む。プロセッサ１１０は、領域７５に表示された評価値Ｅの一覧において指定されたデータを削除する。
【0126】
設定画面６０は、複数の評価用点灯パターンのうちの１つを選択するためのチェックボックス７８，７９および入力欄８０を含む。プロセッサ１１０は、チェックボックス７８，７９の一方がチェックされると、入力欄８０への入力を受け付ける。なお、プロセッサ１１０は、チェックボックス７９がチェックされたことに応じて、領域７５に表示される評価値Ｅの一覧を評価値Ｅの大きさの順にソートする。
【0127】
プロセッサ１１０は、入力欄８０に入力された点灯パターンＮｏ．の評価用点灯パターンに対応する評価画像を領域７５に表示する。さらに、プロセッサ１１０は、入力欄８０に入力された点灯パターンＮｏ．の評価用点灯パターンにおいて点灯される照明要素４０の位置を示す模式図を領域８１に表示する。さらに、プロセッサ１１０は、入力欄８０に入力された点灯パターンＮｏ．の評価用点灯パターンについて算出された評価値Ｅを表示欄７３に表示する。これにより、ユーザは、各評価用点灯パターンに対応する、評価値Ｅ、評価画像および点灯される照明要素４０の位置を容易に確認できる。
【0128】
設定画面６０は、評価画像のロギングを実施するためのチェックボックス８２を含む。チェックボックス８２がチェックされると、プロセッサ１１０は、取得した評価画像を記憶領域に保存する。
【0129】
設定画面６０は、算出された評価値Ｅのデータの保存を実行するための領域８３を含む。領域８３において、保存フォルダおよび保存ファイル名が指定される。プロセッサ１１０は、ボタン７２の操作に応じて各評価用点灯パターンに対する評価値Ｅを算出し終えると、算出した評価値Ｅの一覧を示す評価値データを生成する。プロセッサ１１０は、生成した評価値データに対して領域８３で指定されたファイル名を付与し、当該評価値データを領域８３で指定されたフォルダに格納する。評価値データの詳細については後述する。
【0130】
なお、チェックボックス８２がチェックされている場合、評価画像についても領域８３において指定された保存フォルダに格納される。
【0131】
さらに、設定画面６０は、テスト計測するためのボタン８４と、判定条件を入力するための領域８５とを含む。プロセッサ１１０は、領域８５に入力された判定条件を評価値Ｅが満たさない場合にエラー通知を行なう。当該エラー通知が不要の場合には、評価値Ｅが取り得る範囲全てを領域８５に設定すればよい。
【0132】
設定画面６０は、ＯＫボタン８６とキャンセルボタン８７とを含む。プロセッサ１１０は、ＯＫボタン８６の操作に応じて、最も適合度の高い評価値Ｅ（最大評価値）に対応する評価用点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定する。プロセッサ１１０は、キャンセルボタン８７の操作に応じて、設定画面６０に対する操作の結果を照明装置４の設定に反映せずに、処理を終了する。
【0133】
＜Ｈ．欠陥領域および背景領域の設定＞
次に、図１２～図１６を参照して、欠陥領域および背景領域の設定方法について説明する。図１２は、欠陥領域を設定するためのタブ６１が操作されたときの設定画面の一例を示す図である。
次に、図１２～図１６を参照して、欠陥領域および背景領域の設定方法について説明する。図１２は、欠陥領域を設定するためのタブ６１が操作されたときの設定画面の一例を示す図である。
【0134】
図１２に示されるように、プロセッサ１１０は、タブ６１が操作されると、設定画面６０の領域７５にカメラ８から取得したサンプル画像を表示する。ユーザは、タブ６１を操作する前に、対象物Ｗのサンプルを設置する。これにより、設定画面６０の領域７５には当該サンプルに対応するサンプル画像Ｓが表示される。図１２に例示されるサンプル画像Ｓは、欠陥部分９０を有する。
【0135】
設定画面６０は、欠陥領域を編集するための編集ボタン９１を含む。編集ボタン９１が操作されることにより、プロセッサ１１０は、欠陥領域の編集を開始する。
【0136】
図１３は、図１２に示す編集ボタンが操作されたときの設定画面の一例を示す図である。図１３に例示される設定画面６０は、領域形状選択ボタン群９２と、サイズ編集領域９３とを含む。領域形状選択ボタン群９２に含まれるボタンが操作されると、プロセッサ１１０は、当該ボタンに対応する形状（四角形、円形、扇型など）を有する枠線９４をサンプル画像Ｓに重ねて表示する。枠線９４は、欠陥領域の範囲を示す。
【0137】
さらに、サイズ編集領域９３に含まれるボタンおよび／または入力ボックスに対する操作に応じて、プロセッサ１１０は、枠線９４の位置およびサイズを編集する。なお、プロセッサ１１０は、枠線９４の位置またはサイズを変更するための変更ボタン９５を表示し、変更ボタン９５への操作に応じて、枠線９４の位置およびサイズを変更してもよい。
【0138】
図１４は、欠陥領域の範囲を示す枠線の位置およびサイズが変更された後の設定画面の一例を示す図である。図１４に示されるように、ユーザは、枠線９４内に欠陥部分９０が収まるように、枠線９４の位置およびサイズを調整する。
【0139】
ＯＫボタン９６が操作されると、プロセッサ１１０は、枠線９４によって囲まれた領域を欠陥領域として設定する。一方、キャンセルボタン９７が操作されると、プロセッサ１１０は、編集中のデータを削除する。
【0140】
図１５は、背景領域を設定するときの設定画面の一例を示す図である。図１５に例示される設定画面６０は、欠陥領域の設定後にタブ６２が操作されたことに応じて表示される。背景領域を追加するためのボタン７０が操作されると、プロセッサ１１０は、設定済みの欠陥領域の範囲を示す枠線９４と同じ形状およびサイズを有する枠線９８ａをサンプル画像Ｓに重ねて表示する。枠線９８ａは、１つの背景領域の範囲を示す。プロセッサ１１０は、枠線９８ａに対するドラッグ操作を受け付け、当該ドラッグ操作に応じて枠線９８ａを移動させる。ユーザは、欠陥部分が含まれないように枠線９８ａを移動させればよい。プロセッサ１１０は、枠線９８ａによって囲まれた領域を背景領域として設定する。このように、ユーザは、枠線９８ａの位置を適宜設定するだけで、背景領域を設定できる。
【0141】
図１６は、追加の背景領域および欠陥領域を設定するときの設定画面の他の例を示す図である。図１６に例示される設定画面６０では、背景領域を設定するための枠線９８ａ，９８ｂが表示されている。プロセッサ１１０は、ボタン７０が操作されるたびに、背景領域を設定するための枠線９８をサンプル画像Ｓに重ねて表示するとともに、各枠線９８（９８ａ，９８ｂ）によって囲まれた領域を背景領域として設定する。サンプル画像Ｓによっては、位置に応じて明るさ、コントラストなどが変化し得る。そのため、ユーザは、互いに異なる位置に配置された複数の背景領域を設定する。
【0142】
サンプル画像Ｓに複数の欠陥部分が含まれる場合、ユーザは、欠陥領域を追加するためのボタン６９を操作すればよい。ボタン６９の操作に応じて、プロセッサ１１０は、設定済みの欠陥領域の範囲を示す枠線９４と同じ形状およびサイズを有する枠線９４ａをサンプル画像Ｓに重ねて表示する。ユーザは、枠線９４ａの位置およびサイズを変更する。プロセッサ１１０は、枠線９４ａによって囲まれる範囲を新たな欠陥領域の範囲として設定する。
【0143】
さらに、枠線９４ａ，９８ａ，９８ｂのうちのいずれかが選択された状態でボタン７１が操作されることにより、プロセッサ１１０は、選択された枠線を削除する。これにより、ユーザは、不要な枠線を削除できる。
【0144】
＜Ｉ．評価値データ＞
図１７は、評価値データの一例を示す図である。図１７に示されるように、評価値データは、評価用点灯パターンごとに、評価用点灯パターンを識別する点灯パターンＮｏ．と、評価用点灯パターンの詳細情報と、評価値Ｅとを対応付けたデータである。詳細情報は、点灯される照明要素と、照明要素の明るさと、照明要素の発光色とを示す。上述したように、設定画面６０のボタン７２（図１１参照）が複数回操作された場合、操作されるたびに評価画像が取得され、取得された評価画像に対して評価値Ｅが算出される。そのため、評価値データは、各回の評価値Ｅを示す。
図１７は、評価値データの一例を示す図である。図１７に示されるように、評価値データは、評価用点灯パターンごとに、評価用点灯パターンを識別する点灯パターンＮｏ．と、評価用点灯パターンの詳細情報と、評価値Ｅとを対応付けたデータである。詳細情報は、点灯される照明要素と、照明要素の明るさと、照明要素の発光色とを示す。上述したように、設定画面６０のボタン７２（図１１参照）が複数回操作された場合、操作されるたびに評価画像が取得され、取得された評価画像に対して評価値Ｅが算出される。そのため、評価値データは、各回の評価値Ｅを示す。
【0145】
プロセッサ１１０は、図１１に示す設定画面６０においてボタン７６が操作されると、評価値データに基づいて、評価値Ｅの一覧を設定画面６０の領域７５に表示する。
【0146】
図１８は、設定画面に表示される評価値の一覧を示す図である。図１８（ａ）には、図１１に示す設定画面６０においてチェックボックス７９がチェックされないときの評価値Ｅの一覧が示され、図１８（ｂ）には、チェックボックス７９がチェックされたときの評価値Ｅの一覧が示される。図１８には、設定画面６０のボタン７２（図１１参照）に対する８回の操作に応じてそれぞれ算出された８つの評価値Ｅ（「Data0」～「Data7」）の一覧が示される。「P-No.」は、評価用点灯パターンを識別する点灯パターンＮｏ．を示している。
【0147】
図１８（ａ）に示されるように、点灯パターンＮｏ．の順に評価値Ｅが表示される。これにより、ユーザは、各評価用点灯パターンの画像計測への適合度を把握できる。ユーザは、チェックボックス７９をチェックすることにより、図１８（ｂ）に示されるように評価値Ｅの大きい順にソートすることができる。これにより、画像計測への適合度の高い評価用点灯パターンを特定しやすくなる。
【0148】
なお、評価値データが各評価用点灯パターンについて複数の評価値Ｅを含む場合、プロセッサ１１０は、以下の手順に従ってソートする。プロセッサ１１０は、各評価用点灯パターンについて、複数の評価値Ｅの中から、画像計測への適合度が最も低い評価値（最小評価値）を抽出する。プロセッサ１１０は、抽出した最小評価値に基づいて、画像計測への適合度が高い順に、点灯パターンＮｏ．および評価値を並び替える。すなわち、プロセッサ１１０は、最小評価値の大きい順に、点灯パターンＮｏ．および評価値を並び替える。
【0149】
すなわち、プロセッサ１１０は、各評価用点灯パターンについて複数の評価画像を取得した場合、当該複数の評価画像の各々に対して評価値Ｅを算出する。そして、プロセッサ１１０は、各評価用点灯パターンについて、複数の評価画像に対する評価値Ｅの中から最も適合度の低い評価値（以下、「最低評価値」と称する。）を抽出する。プロセッサ１１０は、複数の評価用点灯パターンの中から、最も適合度の高い最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定する。
【0150】
＜Ｊ．点灯パターンの最適化の処理例＞
次に、図１９～図２２を参照して、点灯パターンの最適化の処理例について説明する。図１９は、明るさの異なる４つの評価用点灯パターンの照明下においてそれぞれ得られた４つの評価画像の一部分の拡大図である。（ａ）～（ｄ）には、それぞれ点灯パターンＮｏ．２９，７，４４，４０に対応する評価画像が示される。（ａ）には比較的暗い評価画像が示され、背景の均一度が低い。これに対し、（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に明るさが増し、背景の均一度が高まっている。ただし、背景の均一度が高まるにつれ、欠陥部分９０と背景との差異が小さくなっている。
次に、図１９～図２２を参照して、点灯パターンの最適化の処理例について説明する。図１９は、明るさの異なる４つの評価用点灯パターンの照明下においてそれぞれ得られた４つの評価画像の一部分の拡大図である。（ａ）～（ｄ）には、それぞれ点灯パターンＮｏ．２９，７，４４，４０に対応する評価画像が示される。（ａ）には比較的暗い評価画像が示され、背景の均一度が低い。これに対し、（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に明るさが増し、背景の均一度が高まっている。ただし、背景の均一度が高まるにつれ、欠陥部分９０と背景との差異が小さくなっている。
【0151】
図２０は、図１９に示す評価画像から算出されたσ'の値を示す図である。図２０には、閾値κを１としたときのσ'の値が示される。なお、図２０において、「λ＝０」は、欠陥領域と背景領域との差分に依存し、背景領域の均一度に依存しない評価値を算出する第１アルゴリズムを示している。すなわち、σ'は、全ての評価用点灯パターンに対して閾値κ（＝１）に固定される。一方、「λ＝１」～「λ＝５」は、それぞれ背景均一性レベルλ＝１～５としたときの第２アルゴリズムを示している。
【0152】
点灯パターンＮｏ．２９に対応するσ'は、評価画像における背景の均一度が低いため（図１９（ａ）参照）、背景均一性レベルλ＝１であっても閾値κ（＝１）よりも大きな値を取り、背景均一性レベルλが大きくなるにつれ増大する。
【0153】
点灯パターンＮｏ．７，４４に対応する評価画像における背景の均一度は、点灯パターンＮｏ．２９に対応する評価画像における背景の均一度よりも高い（図１９（ｂ）（ｃ）参照）。そのため、点灯パターンＮｏ．７，４４に対応するσ'は、背景均一性レベルλ＝１，２において閾値κ（＝１）に固定され、背景均一性レベルλが３以上において閾値κよりも大きな値を取る。なお、点灯パターンＮｏ．４４に対応する評価画像における背景の均一度は、点灯パターンＮｏ．７に対応する評価画像における背景の均一度よりも高い。そのため、背景均一性レベルλが３以上において、点灯パターンＮｏ．４４に対応するσ'は、点灯パターンＮｏ．７に対応するσ'よりも小さい。
【0154】
点灯パターンＮｏ．４０に対応する評価画像における背景の均一度は、点灯パターンＮｏ．４４に対応する評価画像における背景の均一度よりもさらに高い（図１９（ｄ）参照）。そのため、点灯パターンＮｏ．４０に対応するσ'は、全ての背景均一性レベルλにおいて閾値κ（＝１）に固定される。
【0155】
【0156】
第１アルゴリズム（λ＝０）が対象アルゴリズムとして選択された場合、点灯パターンＮｏ．２９に対応する評価値Ｅが最大となり、点灯パターンＮｏ．２９が計測用点灯パターンとして決定される。図２０に示したように、背景の均一度に依存するσ'は、全ての評価用点灯パターンに対して閾値κ（＝１）に固定される。そのため、評価値Ｅは、上記の式（１）に従って、分子のσpにのみ依存する。σpは、欠陥領域と背景領域との差分を示す値である。従って、欠陥部分と背景との差の大きい評価画像が得られた点灯パターンＮｏ．２９に対応する評価値Ｅが最大となる。
【0157】
背景均一性レベルλ＝１，２の第２アルゴリズムが対象アルゴリズムとして選択された場合、点灯パターンＮｏ．７に対応する評価値Ｅが最大となり、点灯パターンＮｏ．７が計測用点灯パターンとして決定される。図２０に示したように、背景均一性レベルλ＝１，２において、点灯パターンＮｏ．２９に対応するσ'は、閾値κ（＝１）より大きくなる。σ'は、上記の式（１）の分母である。そのため、点灯パターンＮｏ．２９に対応する評価値Ｅが小さくなり、欠陥領域と背景領域との差分を示すσpが次に大きい点灯パターンＮｏ．７に対応する評価値Ｅが最大となる。
【0158】
背景均一性レベルλ＝３，４の第２アルゴリズムが対象アルゴリズムとして選択された場合、点灯パターンＮｏ．４４に対応する評価値Ｅが最大となり、点灯パターンＮｏ．４４が計測用点灯パターンとして決定される。図２０に示したように、背景均一性レベルλ＝３，４において、点灯パターンＮｏ．７に対応するσ'が閾値κ（＝１）より大きくなる。そのため、点灯パターンＮｏ．７に対応する評価値Ｅが小さくなる。σpが次に大きい点灯パターンＮｏ．４４に対応するσ'も、閾値κ（＝１）より大きくなるが、点灯パターンＮｏ．７に対応するσ'より小さい。そのため、点灯パターンＮｏ．４４に対応する評価値Ｅが最大となる。
【0159】
背景均一性レベルλ＝５の第２評価アルゴリズムが対象アルゴリズムとして選択された場合、点灯パターンＮｏ．４０に対応する評価値Ｅが最大となり、点灯パターンＮｏ．４０が計測用点灯パターンとして決定される。図２０に示したように、背景均一性レベルλ＝５において、点灯パターンＮｏ．４０に対応するσ'のみが閾値κ（＝１）に固定され、他の評価用点灯パターンに対応するσ'は閾値κ（＝１）よりもかなり大きくなる。そのため、点灯パターンＮｏ．４０に対応する評価値Ｅが最大となる。
【0160】
以上のように、選択された対象アルゴリズムに応じて、評価値Ｅが最大となる評価用点灯パターンが異なる。そのため、画像計測に応じた評価アルゴリズムを選択することにより、画像計測に適した点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定できる。
【0161】
図２２は、図１９に示す評価画像に対して画像処理を行なった結果を示す図である。（ａ）～（ｄ）には、画像処理としてSobelフィルタ処理が行なわれた後の画像が示される。（ｅ）～（ｈ）には、画像処理としてHough変換処理が行なわれた後の画像が示される。（ａ）および（ｅ）は、点灯パターンＮｏ．２９に対応する評価画像に対して画像処理が行なわれた後の画像を示す。（ｂ）および（ｆ）は、点灯パターンＮｏ．７に対応する評価画像に対して画像処理が行なわれた後の画像を示す。（ｃ）および（ｇ）は、点灯パターンＮｏ．４４に対応する評価画像に対して画像処理が行なわれた後の画像を示す。（ｄ）および（ｈ）は、点灯パターンＮｏ．４０に対応する評価画像に対して画像処理が行なわれた後の画像を示す。
【0162】
図２２に示されるように、Sobelフィルタ処理が行なわれると、背景に含まれるエッジまで強調される。その結果、背景の均一度が低い画像を用いた場合、欠陥部分と背景との区別がつきにくくなり、欠陥部分を精度良く検知できなくなる。そのため、Sobelフィルタ処理を含む画像計測を行なう場合、ユーザは、背景均一性レベルλ＝５の第２アルゴリズムを選択すればよい。これにより、背景の均一度の高い点灯パターンＮｏ．４０が計測用点灯パターンとして決定される。
【0163】
一方、Hough変換処理が行なわれると、背景への影響はほとんどないが、欠陥部分が細くなりやすい。その結果、欠陥部分と背景との差分が小さい画像を用いた場合、欠陥部分を精度良く検知できなくなる。そのため、Hough変換処理を含む画像計測を行なう場合、ユーザは、第１アルゴリズムを選択すればよい。これにより、欠陥部分と背景との差分の大きい点灯パターンＮｏ．２９が計測用点灯パターンとして決定される。
【0164】
＜Ｋ．作用・効果＞
以上のように、本実施の形態の画像処理システム１は、対象物Ｗの外観画像を用いた画像計測を行なう。画像処理システム１は、対象物Ｗを撮像するカメラ８と、対象物Ｗに対して光を照射するための複数の照明要素４０から構成され、照明要素４０ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明装置４とを備える。さらに、画像処理システム１は、画像取得部２１０と、評価アルゴリズム選択部２２０と、算出部２３０と、点灯パターン決定部２４０とを備える。画像取得部２１０は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明装置４から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像をカメラ８から取得する。評価アルゴリズム選択部２２０は、複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する。算出部２３０は、各評価用点灯パターンについて、対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する評価画像とを用いて、画像計測への適合度を示す評価値を算出する。点灯パターン決定部２４０は、評価値に基づいて、複数の評価用点灯パターンの中から、画像計測に用いる点灯パターンを決定する。
以上のように、本実施の形態の画像処理システム１は、対象物Ｗの外観画像を用いた画像計測を行なう。画像処理システム１は、対象物Ｗを撮像するカメラ８と、対象物Ｗに対して光を照射するための複数の照明要素４０から構成され、照明要素４０ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明装置４とを備える。さらに、画像処理システム１は、画像取得部２１０と、評価アルゴリズム選択部２２０と、算出部２３０と、点灯パターン決定部２４０とを備える。画像取得部２１０は、互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って照明装置４から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像をカメラ８から取得する。評価アルゴリズム選択部２２０は、複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する。算出部２３０は、各評価用点灯パターンについて、対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する評価画像とを用いて、画像計測への適合度を示す評価値を算出する。点灯パターン決定部２４０は、評価値に基づいて、複数の評価用点灯パターンの中から、画像計測に用いる点灯パターンを決定する。
【0165】
上記の構成によれば、複数の評価アルゴリズムの中から画像計測に適した評価アルゴリズムが選択されることにより、当該画像計測に最適な点灯パターンが計測用点灯パターンとして自動的に決定される。これにより、対象物Ｗの外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定を簡単に行なうことができる。
【0166】
複数の評価アルゴリズムは、評価画像における少なくとも１つの欠陥領域と少なくとも１つの背景領域との差分に依存する評価値を出力する第１アルゴリズムと、少なくとも１つの背景領域の均一度に依存する評価値を出力する少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む。
【0167】
上述したように、対象物Ｗの表面の欠陥を検出するための画像計測では、欠陥部分を強調するための画像処理が実施される。欠陥部分とともに背景まで強調され得る画像処理を行なう場合には、なるべく背景が均一となるような点灯パターンが好ましい。このような場合、第２アルゴリズムが対象アルゴリズムとして選択されることにより、背景が均一となるような点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定できる。
【0168】
一方、背景がそれほど強調されない画像処理を行なう場合には、欠陥領域と背景領域との差分が大きくなるような点灯パターンが好ましい。このような場合、第１アルゴリズムが対象アルゴリズムとして選択されることにより、欠陥領域と背景領域との差分が大きくなるような点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定できる。
【0169】
少なくとも１つの第２アルゴリズムは、評価値に対する背景の均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムを含む。
【0170】
上記の構成によれば、複数の第２アルゴリズムの中から、画像計測に適した寄与率の第２アルゴリズムを適宜選択することができる。これにより、画像計測に適した点灯パターンが計測用点灯パターンとして決定される。
【0171】
第２アルゴリズムは、背景領域に属する複数の画素の輝度の分散Ｖに応じた値（例えば（λ／Ｌ）Ｖ1/2）が閾値κよりも小さい場合に、閾値κを用いて評価値を算出する。第２アルゴリズムは、分散Ｖに応じた値（例えば（λ／Ｌ）Ｖ1/2）が閾値κ以上である場合に、分散Ｖに応じた値（例えば（λ／Ｌ）Ｖ1/2）を用いて評価値を算出する。閾値κは、第２アルゴリズムに応じて設定される。
【0172】
分散Ｖを用いて評価値を算出する場合、分散Ｖが０に近づく程、評価値に対する分散Ｖの影響度が大きくなる。例えば、分散Ｖを分母として含む式によって評価値が算出される場合、分散Ｖが０に近づくにつれ、評価値が無限大に近づく。しかしながら、上記の構成によれば、背景の均一度がある程度高い場合に、閾値κを用いて評価値が算出され、背景の均一度が低い場合に、分散Ｖに応じた値を用いて評価値が算出される。これにより、適切な評価値が算出される。
【0173】
画像処理システム１は、ユーザインターフェイスとしてタッチパネル１０２をさらに備える。算出部２３０は、タッチパネル１０２への入力に従って、欠陥領域の形状、サイズおよび位置を決定する。さらに、算出部２３０は、背景領域の形状およびサイズを欠陥領域の形状およびサイズと同一に設定し、タッチパネル１０２への入力に従って、背景領域の位置を決定する。これにより、ユーザは、欠陥領域の形状、サイズおよび位置を設定することにより、背景領域の形状およびサイズを設定する必要がなくなる。その結果、背景領域の設定に要する手間が削減される。
【0174】
算出部２３０は、複数の評価画像の各々に対して評価値を算出する。点灯パターン決定部２４０は、各評価用点灯パターンについて、複数の評価画像に対する評価値の中から最も適合度の低い最低評価値を抽出する。点灯パターン決定部２４０は、複数の評価用点灯パターンの中から、最も適合度の高い最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを計測用点灯パターンとして決定する。これにより、安定して適合度の高い評価用点灯パターンが計測用点灯パターンとして決定される。
【0175】
照明装置４が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されている。画像取得部２１０は、複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、選択された少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを複数の評価用点灯パターンとして決定する。これにより、照明装置４が取りうる点灯パターンの総数が膨大であったとしても、画像計測に適したグループが選択されることにより、計測用点灯パターンの決定に要する時間を短縮できる。
【0176】
複数の照明要素４０は、例えば、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置される。Ｎは２以上の整数である。複数のグループは、第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む。
【0177】
上記の構成によれば、放射状に配置された複数の照明要素４０の中心付近に対象物を設置し、かつ、第１グループを選択することにより、対象物への照明光の照射方向が均一となる。そのため、照明光の照射方向が均一であることが好ましい画像計測を行なう場合には第１グループを選択すればよい。一方、照明光の照射方向に偏りがあることが好ましい画像計測を行なう場合には第２グループを選択すればよい。
【0178】
複数のグループは、第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含んでもよい。ただし、Ｎは４以上の整数である。
【0179】
また、複数のグループは、複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成されるグループと、複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成されるグループとを含んでもよい。
【0180】
評価アルゴリズム選択部２２０は、タッチパネル１０２への入力に従って対象アルゴリズムを選択する。これにより、ユーザは、画像計測に適した評価アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択できる。
【0181】
＜Ｌ．変形例＞
（変形例１）
上記の説明では、プロセッサ１１０（評価アルゴリズム選択部２２０）は、タッチパネル１０２への入力に応じて対象アルゴリズムを選択するものとした。しかしながら、プロセッサ１１０（評価アルゴリズム選択部２２０）は、実行される画像計測に応じて自動的に対象アルゴリズムを選択してもよい。
（変形例１）
上記の説明では、プロセッサ１１０（評価アルゴリズム選択部２２０）は、タッチパネル１０２への入力に応じて対象アルゴリズムを選択するものとした。しかしながら、プロセッサ１１０（評価アルゴリズム選択部２２０）は、実行される画像計測に応じて自動的に対象アルゴリズムを選択してもよい。
【0182】
例えば、制御装置１００は、画像計測の種別ごとに、当該種別を示す種別情報と当該種別に適した評価アルゴリズムを識別する識別情報とを対応付けたテーブルを予め記憶する。当該テーブルは、予め実験等により作成される。プロセッサ１１０（評価アルゴリズム選択部２２０）は、実行される画像計測の種別に対応する識別情報をテーブルから読み出し、読み出した識別情報で識別される評価アルゴリズムを対象アルゴリズムとして選択すればよい。
【0183】
（変形例２）
評価値の算出方法は、上記の方法に限定されない。例えば、欠陥領域および背景領域の全てが同一形状および同一サイズである場合、式（１）のσpは、式（２）の代わりに以下の式（６）を用いて算出されてもよい。
評価値の算出方法は、上記の方法に限定されない。例えば、欠陥領域および背景領域の全てが同一形状および同一サイズである場合、式（１）のσpは、式（２）の代わりに以下の式（６）を用いて算出されてもよい。
【0184】
【数6】
【0185】
式（７）において、ｂ（ｉ，ｊ）は、背景領域ｈ0～ｈn-1における画素（ｉ，ｊ）の輝度値の平均値を示し、以下の式（７）で示される。
【0186】
【数7】
【0187】
さらに、背景領域ｈ0～ｈn-1に属する全ての画素の輝度値の分散Ｖは、式（４）の代わりに以下の式（８）に従って算出されてもよい。
【0188】
【数8】
【0189】
式（８）に従って算出された分散Ｖを用いて、上記の式（５）に従ってσ'が算出される。
あるいは、式（１）のσpは、式（２）の代わりに以下の式（９）を用いて算出されてもよい。
あるいは、式（１）のσpは、式（２）の代わりに以下の式（９）を用いて算出されてもよい。
【0190】
【数9】
式（９）において、ａは、欠陥領域Ｈpにおける輝度の平均値を示し、以下の式（１０）で示される。
【0191】
【数10】
【0192】
式（９）を用いて算出されるσpは、欠陥領域Ｈpにおける標準偏差を示している。欠陥領域Ｈpには欠陥部分が含まれるため、欠陥部分が目立つような点灯パターンにおいてσpが大きくなり、評価値も大きくなる。
【0193】
（変形例３）
上記の説明では、閾値κは、例えば１に予め設定されるものとした。しかしながら、閾値κは、評価用点灯パターンに対応する評価画像に応じて設定されてもよい。例えば、以下のようにして閾値κが設定される。
上記の説明では、閾値κは、例えば１に予め設定されるものとした。しかしながら、閾値κは、評価用点灯パターンに対応する評価画像に応じて設定されてもよい。例えば、以下のようにして閾値κが設定される。
【0194】
プロセッサ１１０（算出部２３０）は、各評価用点灯パターンについて、上記の式（４）または式（８）に従って分散Ｖを算出する。その後、プロセッサ１１０（算出部２３０）は、例えば以下の条件ａ，ｂの両方を満たすように閾値κを決定すればよい。閾値κとして複数の値が取り得る場合、例えば当該複数の値の中央値が閾値κとして決定される。
（条件ａ）全ての評価用点灯パターンのうち２～２０％の評価点灯パターンにおいて、（１／Ｌ）Ｖ1/2≧κとなる。
（条件ｂ）全ての評価用点灯パターンのうち８０～１００％の評価点灯パターンにおいて、Ｖ1/2≧κとなる。
（条件ａ）全ての評価用点灯パターンのうち２～２０％の評価点灯パターンにおいて、（１／Ｌ）Ｖ1/2≧κとなる。
（条件ｂ）全ての評価用点灯パターンのうち８０～１００％の評価点灯パターンにおいて、Ｖ1/2≧κとなる。
【0195】
あるいは、プロセッサ１１０（算出部２３０）は、タッチパネル１０２への入力に従って閾値κを決定してもよい。これにより、ユーザは、閾値κを所望の値に設定できる。
【0196】
（変形例４）
上記の説明では、複数の評価アルゴリズムは、欠陥領域と背景領域との差分に依存する評価値を算出する第１アルゴリズムと、背景領域の均一度に依存する評価値を算出する第２アルゴリズムとを含むものとした。しかしながら、複数のアルゴリズムは、これらのアルゴリズムに限定されない。
上記の説明では、複数の評価アルゴリズムは、欠陥領域と背景領域との差分に依存する評価値を算出する第１アルゴリズムと、背景領域の均一度に依存する評価値を算出する第２アルゴリズムとを含むものとした。しかしながら、複数のアルゴリズムは、これらのアルゴリズムに限定されない。
【0197】
例えば、複数の評価アルゴリズムは、互いに異なるエッジパターンを用いて、評価画像における指定領域に属する画素のエッジらしさを示す評価値を算出してもよい。エッジらしさを示す評価値は、例えば特開平７－２２００５８号公報（特許文献２）に開示された方法を用いて算出される。
【0198】
図２３は、８つのエッジパターンの例を示す図である。図２３に示されるように、各エッジパターンについて、３×３＝９画素のウィンドウが設定される。プロセッサ１１０（算出部２３０）は、ウィンドウを評価画像内の３×３画素に重ね合わせ、エッジパターンとウィンドウ内の画像データとの適合度を算出する。プロセッサ１１０（算出部２３０）は、評価画像の指定領域において、ウィンドウを水平方向および垂直方向に移動させながら適合度を算出し、算出した適合度の合計値を算出する。指定領域は、評価画像の全領域であってもよいし、一部の領域であってもよい。算出された適合度の合計値は、指定領域に属する画素のエッジらしさを表す。
【0199】
プロセッサ１１０（算出部２３０）は、ウィンドウ内において、中心画素と８つの周辺画素の各々との輝度差Ｑ（明るさの差）を算出する。算出部２３０は、輝度差Ｑを用いて以下のようにして適合度を算出する。
【0200】
【0201】
メンバーシップ関数Ｎは、輝度差Ｑがある負の値－Ｑｂより小さい範囲では、関数値が１の値をとり、０より大きい範囲では０の値をとり，－Ｑｂから０までの範囲ではその値に対応して直線的に変化する１から０までの値をとる。
【0202】
メンバーシップ関数Ｐは、輝度差Ｑが０より小さい範囲では関数値が０の値をとり、ある正の値Ｑｂより大きい範囲では１の値をとり、０～Ｑｂの範囲ではその値に対応して直線的に変化する０～１の間の値をとる。
【0203】
メンバーシップ関数Ｚは、輝度差Ｑの絶対値がある値Ｑａより大きい範囲では関数値が０となり、絶対値がＱｂより小さい範囲では１となる。そして、輝度差Ｑの絶対値がＱｂより大きくかつＱａより小さい範囲では、その値に対応して、関数値は、直線的に変化する１から０までの中間の値となる。
【0204】
図２３（Ａ）に示すファジィモデルは，右下方向に明るくかつ左上方向に暗くなり，右上りの斜めのエッジパターンを表わしている。図２３（Ｂ）に示すファジィモデルは、右方向に明るく、左方向に暗く、垂直方向にのびるエッジパターンを表わしている。図２３（Ｃ）に示すファジィモデルは、右上方向に明るくかつ左下方向に暗くなり、右下りの斜めのエッジパターンを表わしている。図２３（Ｄ）に示すファジィモデルは、上方向に明るく、下方向に暗く、水平方向にのびるエッジパターンを表わしている。図２３（Ｅ）に示すファジィモデルは、左上方向に明るくかつ右下方向に暗くなり、右上りの斜めのエッジパターンを表わしている。図２３（Ｆ）に示すファジィモデルは、左方向に明るく、右方向に暗く、垂直方向にのびるエッジパターンを表わしている。図２３（Ｇ）に示すファジィモデルは、左上方向に明るくかつ右下方向に暗くなり、右下りの斜めのエッジパターンを表わしている。図２３（Ｈ）に示すファジィモデルは、下方向に明るく、上方向に暗く、水平方向にのびるエッジパターンを表わしている。
【0205】
例えば、複数の評価アルゴリズムとして、以下の第３～第６アルゴリズムが予め設定され、ユーザは、第３～第６アルゴリズムの１つを対象アルゴリズムとして選択する。第３アルゴリズムは、図２３（Ａ）および図２３（Ｅ）によって表されるエッジパターンを用いて算出された適合度の合計値を評価値として出力する。第４アルゴリズムは、図２３（Ｂ）および図２３（Ｆ）によって表されるエッジパターンを用いて算出された適合度の合計値を評価値として出力する。第５アルゴリズムは、図２３（Ｃ）および図２３（Ｇ）によって表されるエッジパターンを用いて算出された適合度の合計値を評価値として出力する。第６アルゴリズムは、図２３（Ｄ）および図２３（Ｈ）によって表されるエッジパターンを用いて算出された適合度の合計値を評価値として出力する。
【0206】
対象物Ｗの表面に一方向に沿った複数の筋が形成されており、画像計測において、当該筋を強調させる画像処理が実行されるとする。この場合、当該筋を目立たせるような評価用点灯パターンが好ましい。そのため、ユーザは、筋の方向に応じて評価アルゴリズムを選択すればよい。
【0207】
例えば、筋が垂直方向である場合、第４アルゴリズムが選択される。第４アルゴリズムは、図２３（Ｂ）および図２３（Ｆ）によって表されるエッジパターンを用いて適合度を算出すし、算出した適合度の合計値を評価値として出力する。すなわち、評価値は、垂直方向のエッジらしさを示す。そのため、第４アルゴリズムが選択されることにより、垂直方向の筋を目立たせるような評価用点灯パターンが計測用点灯パターンとして決定される。
【0208】
（変形例５）
上記の説明では、照明装置４の形状をドーム状とした。しかしながら、照明装置４の形状は、ドーム状に限定されるものではなく、例えば平面や直線状でもよい。また、照明光をハーフミラーで反射させて対象物を照射してもよい。例えば、照明装置４において光源をマトリクス状に配置し、照明装置４を複数の照明要素に分割してもよい。
上記の説明では、照明装置４の形状をドーム状とした。しかしながら、照明装置４の形状は、ドーム状に限定されるものではなく、例えば平面や直線状でもよい。また、照明光をハーフミラーで反射させて対象物を照射してもよい。例えば、照明装置４において光源をマトリクス状に配置し、照明装置４を複数の照明要素に分割してもよい。
【0209】
また、図３に例示される照明装置４において、照明要素４０からの光の出射方向が全て中央に向かうものとした。しかしながら、複数の照明要素からの光の出射方向は、これに限定されるものではなく、互いに異なる方向を向いていてもよい。
【0210】
各照明要素が発する光はそれぞれ異なる偏光特性を与えてもよい。具体的には、照明要素の出射面（拡散板より外側）に０度、４５度、９０度、１３５度の直線偏光フィルタを装着することにより、無偏光も含めて、５通りの特性を与えることができる。
【0211】
【0212】
特許文献１に開示の技術では、複数の照明角度において物品を撮像して得た撮像画像に基づいて評価値を最適化する照明角度が演算される。ここで、複数の照明角度は予め定められる。しかしながら、照明の色、方向など設定可能な条件が多い照明装置を用いる場合、多数の点灯パターンが存在し、これら全ての点灯パターンを評価すると最適化に要する時間がかかる。一方、多数の点灯パターンのうち予め定められた点灯パターンのみ評価する場合、評価していない点灯パターンの方がより適している場合がありうる。その結果、最適化が不十分となる。
【0213】
本開示は、このような問題にも鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定をより適切に行なうことのできる画像処理システム、設定方法およびプログラムを提供することでもある。
【0214】
【0215】
制御装置１００Ａは、典型的には、汎用的なコンピュータアーキテクチャに従う構造を有している。制御装置１００Ａは、上記の制御装置１００と比較して、評価アルゴリズム選択部２２０を備えず、かつ、画像取得部２１０の代わりに画像取得部２１０Ａを備える点で相違する。
【0216】
照明装置４が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されている。画像取得部２１０Ａは、ユーザインターフェイスへの入力に従って、複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、選択された少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを複数の評価用点灯パターンとして決定する。そして、画像取得部２１０Ａは、選択した複数の評価用点灯パターンｘｉの各々に従って照明装置４から照明光を対象物に照射し、各評価用点灯パターンｘｉに対応する少なくとも１つの評価画像Ｒをカメラ８から取得する。
【0217】
なお、図２４に示す画像処理システム１Ａでは、算出部２３０は、予め定められた評価アルゴリズムと評価用点灯パターンｘｉに対応する評価画像Ｒとを用いて、画像計測への適合度を示す評価値Ｐｉを算出してもよい。
【0218】
なお、図２４に示す画像処理システム１Ａの具体例は、例えば上記の「§２ 具体例」と共通する。すなわち、複数のグループは、例えば図８に示す第１グループ、図９に示す第２グループ、図１０に示す第３グループを含む。また、複数のグループは、複数の照明要素４０の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成されるグループと、複数の照明要素４０の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成されるグループとを含んでもよい。
【0219】
図２４に示す画像処理システム１Ａによれば、複数のグループの中から画像計測に応じたグループを選択することができる。これにより、照明装置４が取りうる複数の点灯パターンの全てを評価する場合に比べて、最適化に要する時間を短縮できる。さらに、複数のグループの中から評価すべきグループが選択可能であることから、評価すべき点灯パターンが評価対象外になることを避けることができる。これにより、対象物の外観画像を用いた画像計測に適合するように照明の点灯設定をより適切に行なうことのできる画像処理システムを実現できる。
【0220】
§４ 付記
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。
【0221】
（構成１）
対象物（Ｗ）の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム（１）であって、
前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）と、
前記対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）と、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部から取得する画像取得部（１１０，２１０）と、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する選択部（１１０，２２０）と、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記画像計測への適合度を示す評価値を算出する算出部（１１０，２３０）と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部（１１０，２４０）とを備える、画像処理システム（１）。
対象物（Ｗ）の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム（１）であって、
前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）と、
前記対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）と、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部から取得する画像取得部（１１０，２１０）と、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択する選択部（１１０，２２０）と、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記画像計測への適合度を示す評価値を算出する算出部（１１０，２３０）と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部（１１０，２４０）とを備える、画像処理システム（１）。
【0222】
（構成２）
前記複数の評価アルゴリズムは、前記少なくとも１つの評価画像における少なくとも１つの第１領域と少なくとも１つの第２領域との差分に依存する第１評価値を前記評価値として出力する第１アルゴリズムと、前記少なくとも１つの第２領域の均一度に依存する第２評価値を前記評価値として出力する少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む、構成１に記載の画像処理システム（１）。
前記複数の評価アルゴリズムは、前記少なくとも１つの評価画像における少なくとも１つの第１領域と少なくとも１つの第２領域との差分に依存する第１評価値を前記評価値として出力する第１アルゴリズムと、前記少なくとも１つの第２領域の均一度に依存する第２評価値を前記評価値として出力する少なくとも１つの第２アルゴリズムとを含む、構成１に記載の画像処理システム（１）。
【0223】
（構成３）
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムは、前記第２評価値に対する前記均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムを含む、構成２に記載の画像処理システム（１）。
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムは、前記第２評価値に対する前記均一度の寄与率が互いに異なる複数の第２アルゴリズムを含む、構成２に記載の画像処理システム（１）。
【0224】
（構成４）
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムの各々は、
前記少なくとも１つの第２領域に属する複数の画素の輝度の分散に応じた値が閾値よりも小さい場合に、前記閾値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記分散に応じた値が前記閾値以上である場合に、前記分散に応じた値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記閾値は、前記少なくとも１つの第２アルゴリズムに応じて設定される、構成２または３に記載の画像処理システム（１）。
前記少なくとも１つの第２アルゴリズムの各々は、
前記少なくとも１つの第２領域に属する複数の画素の輝度の分散に応じた値が閾値よりも小さい場合に、前記閾値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記分散に応じた値が前記閾値以上である場合に、前記分散に応じた値を用いて前記第２評価値を出力し、
前記閾値は、前記少なくとも１つの第２アルゴリズムに応じて設定される、構成２または３に記載の画像処理システム（１）。
【0225】
（構成５）
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記算出部（１１０，２３０）は、
前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って、前記少なくとも１つの第１領域の形状、サイズおよび位置を決定し、
前記少なくとも１つの第２領域の形状およびサイズを前記少なくとも１つの第１領域の形状およびサイズと同一に設定し、
前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って、前記少なくとも１つの第２領域の位置を決定する、構成２から４のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記算出部（１１０，２３０）は、
前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って、前記少なくとも１つの第１領域の形状、サイズおよび位置を決定し、
前記少なくとも１つの第２領域の形状およびサイズを前記少なくとも１つの第１領域の形状およびサイズと同一に設定し、
前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って、前記少なくとも１つの第２領域の位置を決定する、構成２から４のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
【0226】
（構成６）
前記複数の評価アルゴリズムは、互いに異なるエッジパターンを用いて前記少なくとも１つの評価画像における指定領域に属する画素のエッジらしさを示す第３評価値を前記評価値として出力する、構成１に記載の画像処理システム（１）。
前記複数の評価アルゴリズムは、互いに異なるエッジパターンを用いて前記少なくとも１つの評価画像における指定領域に属する画素のエッジらしさを示す第３評価値を前記評価値として出力する、構成１に記載の画像処理システム（１）。
【0227】
（構成７）
前記少なくとも１つの評価画像は複数の評価画像を含み、
前記算出部は、前記複数の評価画像の各々に対して前記評価値を算出し、
前記パターン決定部（１１０，２４０）は、
各評価用点灯パターンについて、前記複数の評価画像に対する前記評価値の中から最も前記適合度の低い最低評価値を抽出し、
前記複数の評価用点灯パターンの中から、最も前記適合度の高い前記最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを前記画像計測に用いる点灯パターンとして決定する、構成１から６のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
前記少なくとも１つの評価画像は複数の評価画像を含み、
前記算出部は、前記複数の評価画像の各々に対して前記評価値を算出し、
前記パターン決定部（１１０，２４０）は、
各評価用点灯パターンについて、前記複数の評価画像に対する前記評価値の中から最も前記適合度の低い最低評価値を抽出し、
前記複数の評価用点灯パターンの中から、最も前記適合度の高い前記最低評価値が抽出された評価用点灯パターンを前記画像計測に用いる点灯パターンとして決定する、構成１から６のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
【0228】
（構成８）
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記画像取得部（１１０，２１０）は、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、
選択された前記少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを前記複数の評価用点灯パターンとして決定する、構成１から７のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記画像取得部（１１０，２１０）は、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、
選択された前記少なくとも１つのグループに属する複数の点灯パターンを前記複数の評価用点灯パターンとして決定する、構成１から７のいずれかに記載の画像処理システム（１）。
【0229】
（構成９）
前記複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置され、
Ｎは２以上の整数であり、
前記複数のグループは、
前記第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成８に記載の画像処理システム（１）。
前記複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置され、
Ｎは２以上の整数であり、
前記複数のグループは、
前記第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成８に記載の画像処理システム（１）。
【0230】
（構成１０）
Ｎは４以上の偶数であり、
前記複数のグループは、前記第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含む、構成９に記載の画像処理システム（１）。
Ｎは４以上の偶数であり、
前記複数のグループは、前記第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含む、構成９に記載の画像処理システム（１）。
【0231】
（構成１１）
前記複数のグループは、
前記複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成８に記載の画像処理システム（１）。
前記複数のグループは、
前記複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成８に記載の画像処理システム（１）。
【0232】
（構成１２）
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記選択部（１１０，２２０）は、前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って前記対象アルゴリズムを選択する、構成１に記載の画像処理システム（１）。
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記選択部（１１０，２２０）は、前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って前記対象アルゴリズムを選択する、構成１に記載の画像処理システム（１）。
【0233】
（構成１３）
対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）から取得するステップと、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択するステップと、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記対象物の外観画像を用いた画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備える、設定方法。
対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
互いに異なる複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）から取得するステップと、
複数の評価アルゴリズムから１つの対象アルゴリズムを選択するステップと、
各評価用点灯パターンについて、前記対象アルゴリズムと当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像とを用いて、前記対象物の外観画像を用いた画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備える、設定方法。
【0234】
（構成１４）
構成１３に記載の設定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
構成１３に記載の設定方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【0235】
（構成１５）
対象物（Ｗ）の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム（１Ａ）であって、
前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）と、
前記対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）とを備え、
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記画像処理システム（１Ａ）はさらに、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、前記少なくとも１つのグループに属する複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部（８）から取得する画像取得部（１１０Ａ，２１０）と、
各評価用点灯パターンについて、当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像を用いて前記画像計測への適合度を示す評価値を算出する算出部（１１０，２３０）と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部（１１０，２４０）とを備える、画像処理システム（１Ａ）。
対象物（Ｗ）の外観画像を用いた画像計測を行なう画像処理システム（１Ａ）であって、
前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）と、
前記対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）とを備え、
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記画像処理システム（１Ａ）はさらに、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、前記少なくとも１つのグループに属する複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を前記撮像部（８）から取得する画像取得部（１１０Ａ，２１０）と、
各評価用点灯パターンについて、当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像を用いて前記画像計測への適合度を示す評価値を算出する算出部（１１０，２３０）と、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するパターン決定部（１１０，２４０）とを備える、画像処理システム（１Ａ）。
【0236】
（構成１６）
前記複数の照明要素は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置され、
Ｎは２以上の整数であり、
前記複数のグループは、
前記第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成１５に記載の画像処理システム（１Ａ）。
前記複数の照明要素は、等角度間隔の第１～第Ｎの半径方向に沿って放射状に配置され、
Ｎは２以上の整数であり、
前記複数のグループは、
前記第１～第Ｎの半径方向の照射強度が均一となる複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記第１～第Ｎの半径方向のうちの１つの半径方向に配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成１５に記載の画像処理システム（１Ａ）。
【0237】
（構成１７）
Ｎは４以上の偶数であり、
前記複数のグループは、前記第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含む、構成１６に記載の画像処理システム（１Ａ）。
Ｎは４以上の偶数であり、
前記複数のグループは、前記第１～第Ｎの半径方向のうち互いに逆向きとなる一対の半径方向に沿って配置された照明要素のみが点灯される複数の点灯パターンから構成される第３グループをさらに含む、構成１６に記載の画像処理システム（１Ａ）。
【0238】
（構成１８）
前記複数のグループは、
前記複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成１５に記載の画像処理システム（１Ａ）。
前記複数のグループは、
前記複数の照明要素の発光色が白色である複数の点灯パターンから構成される第１グループと、
前記複数の照明要素の発光色が白色以外の色である複数の点灯パターンから構成される第２グループとを含む、構成１５に記載の画像処理システム（１Ａ）。
【0239】
（構成１９）
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記画像取得部（１１０Ａ，２１０）は、前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って前記少なくとも１つのグループを選択する、構成１５から１８のいずれかに記載の画像処理システム（１Ａ）。
ユーザインターフェイス（１０２）をさらに備え、
前記画像取得部（１１０Ａ，２１０）は、前記ユーザインターフェイス（１０２）への入力に従って前記少なくとも１つのグループを選択する、構成１５から１８のいずれかに記載の画像処理システム（１Ａ）。
【0240】
（構成２０）
対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、前記少なくとも１つのグループに属する複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）から取得するステップと、
各評価用点灯パターンについて、当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像を用いて前記画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備える、設定方法。
対象物（Ｗ）に対して光を照射するための複数の照明要素（４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ）から構成され、照明要素ごとに発光強度および発光色の少なくとも一方を調整できる照明部（４）に対して点灯設定を行なうための設定方法であって、
前記照明部（４）が取りうる複数の点灯パターンは、複数のグループに予め分割されており、
前記複数のグループから少なくとも１つのグループを選択し、前記少なくとも１つのグループに属する複数の評価用点灯パターンの各々に従って前記照明部（４）から照明光を照射するとともに、各評価用点灯パターンに対応する少なくとも１つの評価画像を、前記対象物（Ｗ）を撮像する撮像部（８）から取得するステップと、
各評価用点灯パターンについて、当該評価用点灯パターンに対応する前記少なくとも１つの評価画像を用いて前記画像計測への適合度を示す評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記複数の評価用点灯パターンの中から、前記画像計測に用いる点灯パターンを決定するステップとを備える、設定方法。
【0241】
（構成２１）
構成２０に記載の設定方法をコンピュータに実行させるプログラム（１５０）。
構成２０に記載の設定方法をコンピュータに実行させるプログラム（１５０）。
【0242】
本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の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。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ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】
【0243】
１，１Ａ 画像処理システム、４ 照明装置、８ カメラ、４０，４１，４２～４５，４２Ｌ～４５Ｌ，４２Ｍ～４５Ｍ，４２Ｕ～４５Ｕ 照明要素、４６ 開口部、４７ 反射板、４８ 拡散板、６０ 設定画面、６１，６２，６３ タブ、６４，６５，８０ 入力欄、６６～６８，７８，７９，８２ チェックボックス、６９～７２，７６，７７，８４，８６ ボタン、７３，７４ 表示欄、７５，８１，８３，８５ 領域、９０ 欠陥部分、９１ 編集ボタン、９２ 領域形状選択ボタン群、９３ サイズ編集領域、９４，９４ａ，９８，９８ａ，９８ｂ 枠線、９５ 変更ボタン、９６ ＯＫボタン、９７ キャンセルボタン、１００，１００Ａ 制御装置、１０１ 表示部、１０２ タッチパネル、１１０ プロセッサ、１１２ ＲＡＭ、１１４ 表示コントローラ、１１６ システムコントローラ、１１８ Ｉ／Ｏコントローラ、１２０ ハードディスク、１２２ 装置用インターフェイス、１２４ 入力インターフェイス、１２８ 通信インターフェイス、１３０ メモリカードインターフェイス、１３６ メモリカード、１５０ 制御プログラム、２１０，２１０Ａ 画像取得部、２２０ 評価アルゴリズム選択部、２３０ 算出部、２４０ 点灯パターン決定部、Ｄ１ 第１の半径方向、Ｄ２ 第２の半径方向、Ｄ３ 第３の半径方向、Ｄ４ 第４の半径方向、Ｈ0～Ｈm-1 欠陥領域、Ｒ，Ｒｉ 評価画像、Ｓ サンプル画像、Ｗ 対象物、ｈ0～ｈn-1 背景領域、ｘｉ 評価用点灯パターン。
【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】