特許 7519896 画像処理方法及び画像処理装置

(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】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】画像処理方法及び画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/958 20060101AFI20240712BHJP

   G01M 11/00 20060101ALI20240712BHJP

【ＦＩ】

G01N21/958

G01M11/00 T

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020208930

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2022096044

(43)【公開日】2022-06-29

【審査請求日】2023-11-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】新田 将

(72)【発明者】

【氏名】雜賀 誠

【審査官】小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０４７７６６９２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平３－１３５７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１９９９４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｍ １１／００ － Ｇ０１Ｍ １１／０８

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｇ０６Ｔ １／００ － Ｇ０６Ｔ １／４０

Ｇ０６Ｔ ３／００ － Ｇ０６Ｔ ７／９０

Ｇ０６Ｖ １０／００ － Ｇ０６Ｖ ２０／９０

Ｇ０６Ｖ ３０／４１８

Ｇ０６Ｖ ４０／１６

Ｇ０６Ｖ ４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明試料を透過した２次元周期パターンであって、且つ第１方向に周期性を有する第１パターンと、前記第１方向とは異なる第２方向に周期性を有する第２パターンと、を含む２次元周期パターンの撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得した前記撮影画像に基づき、前記第１方向において互いに隣り合う前記第１パターンの第１間隔を、前記第２方向において互いに異なる複数位置で検出する第１検出ステップと、
前記画像取得ステップで取得した前記撮影画像に基づき、前記第２方向において互いに隣り合う前記第２パターンの第２間隔を、前記第１方向において互いに異なる複数位置で検出する第２検出ステップと、
前記第１検出ステップの検出した前記第１間隔ごとに、前記第１間隔と、全ての前記第１間隔の平均値との差分の絶対値を示す第１ズレ量を演算する第１演算ステップと、
前記第２検出ステップの検出した前記第２間隔ごとに、前記第２間隔と、全ての前記第２間隔の平均値との差分の絶対値を示す第２ズレ量を演算する第２演算ステップと、
を有する画像処理方法。

【請求項2】

前記第１演算ステップ及び前記第２演算ステップの演算結果に基づき、前記透明試料の良否を判定する判定ステップを有する請求項１に記載の画像処理方法。

【請求項3】

前記第１演算ステップ及び前記第２演算ステップの演算結果に基づき、前記第１パターン及び前記第２パターンより区分けされる前記透明試料の複数の領域ごとに、前記第１ズレ量及び前記第２ズレ量の代表値を演算する代表値演算ステップを有し、
前記判定ステップは、前記代表値演算ステップの演算結果に基づき、前記判定を行う請求項２に記載の画像処理方法。

【請求項4】

前記第１演算ステップ及び前記第２演算ステップの演算結果を表示する表示ステップを有する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理方法。

【請求項5】

前記第１演算ステップ及び前記第２演算ステップの演算結果に基づき、前記第１パターン及び前記第２パターンより区分けされる前記透明試料の複数の領域ごとに、前記第１ズレ量及び前記第２ズレ量の代表値を演算する代表値演算ステップと、
前記代表値演算ステップの演算結果に基づき、前記領域の位置と、前記領域の前記代表値との関係を示すヒートマップを生成するヒートマップ生成ステップと、
を有し、
前記表示ステップは、前記ヒートマップ生成ステップで生成した前記ヒートマップを表示する請求項４に記載の画像処理方法。

【請求項6】

前記表示ステップは、前記撮影画像に前記ヒートマップを重ね合わせて表示させる請求項５に記載の画像処理方法。

【請求項7】

前記代表値演算ステップでは、前記領域ごとに、前記第１ズレ量及び前記第２ズレ量の平均値を前記代表値として演算する請求項３、５、又は６に記載の画像処理方法。

【請求項8】

前記画像取得ステップは、前記２次元周期パターンが格子パターンである場合に、前記透明試料を透過した前記格子パターンの前記撮影画像を取得する請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理方法。

【請求項9】

透明試料を透過した２次元周期パターンであって、且つ第１方向に周期性を有する第１パターンと、前記第１方向とは異なる第２方向に周期性を有する第２パターンと、を含む２次元周期パターンの撮影画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部が取得した前記撮影画像に基づき、前記第１方向において互いに隣り合う前記第１パターンの第１間隔を、前記第２方向において互いに異なる複数位置で検出する第１検出部と、
前記画像取得部が取得した前記撮影画像に基づき、前記第２方向において互いに隣り合う前記第２パターンの第２間隔を、前記第１方向において互いに異なる複数位置で検出する第２検出部と、
前記第１検出部が検出した前記第１間隔ごとに、前記第１間隔と、全ての前記第１間隔の平均値との差分の絶対値を示す第１ズレ量を演算する第１演算部と、
前記第２検出部が検出した前記第２間隔ごとに、前記第２間隔と、全ての前記第２間隔の平均値との差分の絶対値を示す第２ズレ量を演算する第２演算部と、
を備える画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、透明試料の検査に用いられる画像処理方法及び画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

眼科及び眼鏡店には、被検者の眼屈折力等の視機能を自覚検査するために、被検者に対して各種視標を呈示する視力表表示装置が設置されている。例えば、視力表表示装置により被検眼に対してランドルト環等の視力検査用の視標を呈示した場合、この視標に対する被検者の応答に基づき被検者の視力を検査することができる。

【0003】

このような視力表表示装置において、その前面のアクリルフィルタ（透明試料）に脈理が発生していると、被検者に呈示される視標に歪みが生じるため、正確な自覚検査を行うことができない。このため、視力表表示装置の製造にあたっては、アクリルフィルタの脈理の検査（均一性の検査）を行う必要がある。

【0004】

そこで、特許文献１には、透明試料に光を透過させ、この透過光を撮像した撮影画像に基づき、検査員が透明試料内の脈理の有無を判断する方法が開示されている。

【0005】

特許文献２には、複数の線パターン及び基準線パターンを含む投影パターンを透明試料に照射し、この透明試料を透過した投影パターンを撮像して、透明試料に照射された投影パターンと撮影画像に含まれる投影パターンとを比較した結果に基づき、透明試料の三次元形状を測定する方法が開示されている。

【0006】

特許文献３には、搬送中の透明試料に対して明部（白）及び暗部（黒）が交互に配置されたストライプパターンを照射し、この透明試料を透過したストライプパターンをラインセンサで撮像した撮影画像に含まれるモアレ縞の節の間隔を検出し、この間隔の検出結果に基づき透明試料内の脈理の有無を判定する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００８－２６７９８５号公報

【文献】特許第５５７８８４４号公報

【文献】特開２０１５－１８４０５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、特許文献１に記載の方法では、検査員が透明試料内の脈理の有無を判断するので、検査の正確性及び効率性の点で問題がある。また、特許文献２には、透明試料の三次元形状を測定する方法が開示されているものの、透明試料内の脈理の有無を検査する方法についての開示はなされていない。

【0009】

一方、特許文献３に記載の方法によれば、透明試料内の脈理の有無を自動で検査することができる。しかしながら、特許文献３に記載の方法では、透明試料に対してカメラ（ラインセンサ）が正対していないと、モアレ縞の像が回転したり或いは歪んだりするので、脈理の有無の検査を正確に行うことができない。このため、特許文献３に記載の方法では、透明試料に対してカメラが正対していない場合には撮影画像（モアレ縞の像）の補正を行う必要があり、検査の手間がかかるという問題がある。

【0010】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、透明試料の検査を簡単かつ精度良く行うことができる画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の目的を達成するための画像処理方法は、透明試料を透過した２次元周期パターンであって、且つ第１方向に周期性を有する第１パターンと、第１方向とは異なる第２方向に周期性を有する第２パターンと、を含む２次元周期パターンの撮影画像を取得する画像取得ステップと、画像取得ステップで取得した撮影画像に基づき、第１方向において互いに隣り合う第１パターンの第１間隔を、第２方向において互いに異なる複数位置で検出する第１検出ステップと、画像取得ステップで取得した撮影画像に基づき、第２方向において互いに隣り合う第２パターンの第２間隔を、第１方向において互いに異なる複数位置で検出する第２検出ステップと、第１検出ステップの検出した第１間隔ごとに、第１間隔と、全ての第１間隔の平均値との差分の絶対値を示す第１ズレ量を演算する第１演算ステップと、第２検出ステップの検出した第２間隔ごとに、第２間隔と、全ての第２間隔の平均値との差分の絶対値を示す第２ズレ量を演算する第２演算ステップと、を有する。

【0012】

この画像処理方法によれば、２次元周期パターンにより区分けされる透明試料の複数の領域ごとの第１ズレ量及び第２ズレ量が得られるので、領域ごとの第１ズレ量及び第２ズレ量を比較することにより、第１ズレ量及び第２ズレ量が局所的に変化している領域、すなわち脈理等の異常が発生している領域を検出することができる。

【0013】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、第１演算ステップ及び第２演算ステップの演算結果に基づき、透明試料の良否を判定する判定ステップを有する。これにより、透明試料の良否を自動判定することができる。

【0014】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、第１演算ステップ及び第２演算ステップの演算結果に基づき、第１パターン及び第２パターンより区分けされる透明試料の複数の領域ごとに、第１ズレ量及び第２ズレ量の代表値を演算する代表値演算ステップを有し、判定ステップは、代表値演算ステップの演算結果に基づき、判定を行う。これにより、透明試料の良否を自動判定することができる。

【0015】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、第１演算ステップ及び第２演算ステップの演算結果を表示する表示ステップを有する。これにより、第１演算ステップ及び第２演算ステップの演算結果をオペレータに呈示することができる。

【0016】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、第１演算ステップ及び第２演算ステップの演算結果に基づき、第１パターン及び第２パターンより区分けされる透明試料の複数の領域ごとに、第１ズレ量及び第２ズレ量の代表値を演算する代表値演算ステップと、代表値演算ステップの演算結果に基づき、領域の位置と、領域の代表値との関係を示すヒートマップを生成するヒートマップ生成ステップと、を有し、表示ステップは、ヒートマップ生成ステップで生成したヒートマップを表示する。これにより、各領域の代表値を視覚化する、すなわち脈理等の異常が発生している箇所を視覚化することができる。

【0017】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、表示ステップは、撮影画像にヒートマップを重ね合わせて表示させる。これにより、撮影画像内の２次元周期パターンの歪みと、各領域のズレ量平均値と、の対応関係を視覚化することができる。

【0018】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、代表値演算ステップでは、領域ごとに、第１ズレ量及び第２ズレ量の平均値を代表値として演算する。

【0019】

本発明の他の態様に係る画像処理方法において、画像取得ステップは、２次元周期パターンが格子パターンである場合に、透明試料を透過した格子パターンの撮影画像を取得する。

【0020】

本発明の目的を達成するための画像処理装置は、透明試料を透過した２次元周期パターンであって、且つ第１方向に周期性を有する第１パターンと、第１方向とは異なる第２方向に周期性を有する第２パターンと、を含む２次元周期パターンの撮影画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した撮影画像に基づき、第１方向において互いに隣り合う第１パターンの第１間隔を、第２方向において互いに異なる複数位置で検出する第１検出部と、画像取得部が取得した撮影画像に基づき、第２方向において互いに隣り合う第２パターンの第２間隔を、第１方向において互いに異なる複数位置で検出する第２検出部と、第１検出部が検出した第１間隔ごとに、第１間隔と、全ての第１間隔の平均値との差分の絶対値を示す第１ズレ量を演算する第１演算部と、第２検出部が検出した第２間隔ごとに、第２間隔と、全ての第２間隔の平均値との差分の絶対値を示す第２ズレ量を演算する第２演算部と、を備える。

【発明の効果】

【0021】

本発明は、透明試料の検査を簡単かつ精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態の検査システムの構成を示した概略図である。

【図2】図１中の視力表表示装置及びエリアカメラの構成を示したブロック図である。

【図3】符号３Ａはアクリルフィルタに脈理が存在しない場合の撮影画像の一例を示した説明図であり、符号３Ｂはアクリルフィルタに脈理が存在する場合の撮影画像の一例を示した説明図である。

【図4】画像処理装置の機能ブロック図である。

【図5】間隔検出部による輝度プロファイルの検出を説明するための説明図である。

【図6】間隔検出部による任意の１ラインＬｘ（１ラインＬｙ）における輝度プロファイルの検出結果の一例を示したグラフである。

【図7】代表値演算部による矩形領域ごとのズレ量平均値の演算を説明するための説明図である。

【図8】ヒートマップ生成部が生成するヒートマップの一例を示した説明図である。

【図9】判定結果表示モードを説明するための説明図である。

【図10】ヒートマップ表示モードを説明するための説明図である。

【図11】重畳表示モードを説明するための説明図である。

【図12】検査システムによるアクリルフィルタの検査処理の流れを示すフローチャートである。

【図13】第２実施形態の検査システムの構成を示した概略図である。

【図14】第２実施形態の画像処理装置の機能ブロック図である。

【図15】エリアカメラによる区分領域ごとの撮影の一例を説明するための説明図である。

【図16】第３実施形態の検査システムの構成を示した概略図である。

【図17】２次元周期パターンの変形例１を説明するための説明図である。

【図18】２次元周期パターンの変形例２を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の検査システム１０の構成を示した概略図である。図２は、図１中の視力表表示装置１２及びエリアカメラ１４の構成を示したブロック図である。なお、本実施形態では視力表表示装置１２の前後方向をＺ方向とし、被検者の眼幅方向をＸ方向とし、上下方向をＹ方向としている。

【0024】

図１及び図２に示すように、検査システム１０は、視力表表示装置１２とエリアカメラ１４と画像処理装置１６とにより構成されており、視力表表示装置１２の前面に設けられているアクリルフィルタ２４（本発明の透明試料に相当）の検査を行う。なお、「透明」とは光透過性を有することであり、無色透明及び有色透明の両方が含まれる。

【0025】

視力表表示装置１２は、被検者の視力の自覚検査に用いられるものであり、ランドルト環等の視力検査用の視標を表示することで被検者に対して視標の提示を行う。この視力表表示装置１２は、Ｚ方向に沿って配置されたパターン光出射部２０と、コリメータレンズ２２と、アクリルフィルタ２４と、を備える。

【0026】

パターン光出射部２０は、被検者の視力検査時には、ランドルト環等の視力検査用の視標を複数含む視力表のパターン光をＺ方向に出射する。また、パターン光出射部２０は、アクリルフィルタ２４の検査時には、後述の図３に示すような格子状のパターン光をＺ方向に出射する。パターン光出射部２０は、例えば、任意形状のパターンの表示可能なＬＣＤ（Liquid Crystal Display）及びＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）などの公知のパターン投影デバイスが用いられる。また、パターン光出射部２０をＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源と、各種パターン（視力表及び格子パターン等）が描画されたレチクルとにより構成してもよい。この場合には、光源によりレチクルを照明することで、レチクルを２次光源として各種パターン光を出射する。

【0027】

コリメータレンズ２２は、パターン光出射部２０から出射された各種パターン光を、アクリルフィルタ２４を介して視力表表示装置１２のＺ方向前方側へ出射する。これにより、被検者の視力検査時には、視力表表示装置１２から視力表のパターン光が被検者（被検眼）に向けて出射される。また、アクリルフィルタ２４の検査時には、視力表表示装置１２から格子状のパターン光がエリアカメラ１４に向けて出射される。

【0028】

アクリルフィルタ２４は、ＸＹ面に平行な平板状に形成されており、視力表表示装置１２の表示窓（観察窓）を構成する。被検者は、視力検査時にはアクリルフィルタ２４を通して視力表（視標）を視認する。

【0029】

この際にアクリルフィルタ２４に脈理等の異常が発生していると、被検者に呈示される視標に歪みが発生してしまうので、正確な自覚検査を行うことができない。そこで、検査システム１０では、パターン光出射部２０により格子状のパターン光をアクリルフィルタ２４に照射し、このアクリルフィルタ２４を透過したパターン光をエリアカメラ１４で撮像し、エリアカメラ１４による撮影画像２９（画像データ）を画像処理装置１６により画像処理（画像解析）することで、アクリルフィルタ２４の良否を検査する。

【0030】

エリアカメラ１４は、アクリルフィルタ２４の検査時にそのＺ方向前方側に配置され、アクリルフィルタ２４を透過した格子状のパターン光を撮像する。エリアカメラ１４は、Ｚ方向に沿って配置された集光レンズ２６と２次元撮像素子２７とを備える。

【0031】

集光レンズ２６は、アクリルフィルタ２４を透過した格子状のパターン光を２次元撮像素子２７の受光面に集光させる。

【0032】

２次元撮像素子２７は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のイメージセンサが用いられ、ＸＹ平面に画素（受光素子）が２次元配列された受光面を有する。２次元撮像素子２７は、集光レンズ２６により集光された格子状のパターン光を撮像して、撮影画像２９を画像処理装置１６へ出力する。

【0033】

なお、第１実施形態では、エリアカメラ１４が、アクリルフィルタ２４の有効領域（視力表の表示に用いられる領域、有効径ともいう）の全面を１回で撮影可能であるものとして説明を行う。

【0034】

図３の符号３Ａはアクリルフィルタ２４に脈理が存在しない場合の撮影画像２９の一例を示した説明図であり、符号３Ｂはアクリルフィルタ２４に脈理が存在する場合の撮影画像２９の一例を示した説明図である。図３に示すように、撮影画像２９には、本発明の２次元周期パターンに相当する格子パターンＧＰが含まれている。格子パターンＧＰは、Ｘ方向（本発明の第１方向に相当）に周期性を有する第１パターンＰ１と、Ｙ方向（本発明の第２方向に相当）に周期性を有する線状の第２パターンＰ２と、を含む。第１パターンＰ１はＹ方向に平行な直線パターンであり、第２パターンＰ２はＸ方向に平行な直線パターンである。

【0035】

アクリルフィルタ２４に脈理が存在する場合には、撮影画像２９中の格子パターンＧＰに局所的な歪みが発生する（図中の点線円Ｃ参照）。その結果、格子パターンＧＰの中で脈理の発生箇所に対応する部分では、互いにＸ方向又はＹ方向において隣り合う格子パターンＧＰの間隔が、正常箇所に対応する部分の間隔よりも広がったり或いは狭まったりする。

【0036】

そこで、本実施形態では、画像処理装置１６により撮影画像２９を画像処理（画像解析）して、Ｘ方向又はＹ方向において互いに隣り合う格子パターンＧＰの間隔を格子パターンＧＰにより区分けされる個々の矩形領域ＲＡごとに検出し、その検出結果に基づきアクリルフィルタ２４の良否（脈理の有無）の判定を行う。

【0037】

図４は、画像処理装置１６の機能ブロック図である。画像処理装置１６は、パーソナルコンピュータ等の各種演算装置である。この画像処理装置１６は、制御部３０、画像処理部３２、及び表示部３４等を備える。

【0038】

制御部３０は、画像処理装置１６の各部を統括制御する。画像処理部３２は、撮影画像２９を画像処理（画像解析）して、アクリルフィルタ２４の良否の検査を行う。これら制御部３０及び画像処理部３２の機能は、各種のプロセッサ（Processor）を用いて実現される。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御部３０及び画像処理部３２の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

【0039】

表示部３４は、詳しくは後述するが、画像処理部３２によるアクリルフィルタ２４の検査結果を表示する。

【0040】

画像処理部３２は、不図示の記憶部から読み出したプログラムを実行することで、画像取得部４０、間隔検出部４２、ズレ量演算部４４、代表値演算部４６、ヒートマップ生成部４８、脈理検出部５０、判定部５２、及び表示制御部５４として機能する。

【0041】

画像取得部４０は、不図示の通信ネットワークを介してエリアカメラ１４に接続されており、エリアカメラ１４から撮影画像２９を取得する。

【0042】

図５は、間隔検出部４２による輝度プロファイルの検出を説明するための説明図である。図５及び既述の図４に示すように、間隔検出部４２は、本発明の第１検出部及び第２検出部に相当する。この間隔検出部４２は、画像取得部４０が取得した撮影画像２９から、Ｘ方向において互いに隣り合う第１パターンＰ１の間隔である第１間隔Ｗｘを、Ｙ方向に互いに異なる複数位置で検出する。また、間隔検出部４２は、Ｙ方向において互いに隣り合う第２パターンＰ２の間隔である第２間隔Ｗｙを、Ｘ方向に互いに異なる複数位置で検出する。以下、間隔検出部４２による第１間隔Ｗｘ及び第２間隔Ｗｙの検出方法について説明する。

【0043】

最初に間隔検出部４２は、撮影画像２９から格子パターンＧＰを検出することで、この格子パターンＧＰにより区分される各矩形領域ＲＡ（本発明の領域に相当）を検出する。各矩形領域ＲＡの輝度値は格子パターンＧＰの輝度値よりも高くなるので、間隔検出部４２は、撮影画像２９の各画素の輝度値に基づき、撮影画像２９内の各矩形領域ＲＡの位置を検出することができる。

【0044】

なお、間隔検出部４２は、撮影画像２９からの各矩形領域ＲＡ（格子パターンＧＰ）の検出に失敗した場合には、その旨を示すエラー情報を後述の判定部５２へ出力する。

【0045】

間隔検出部４２は、各矩形領域ＲＡの検出が完了すると、Ｘ方向に沿った矩形領域ＲＡの１ラインＬｘについて、この１ラインＬｘに沿った画素の輝度プロファイルを検出する。以下同様に、間隔検出部４２は、Ｘ方向に沿った矩形領域ＲＡの全ての１ラインＬｘについて、輝度プロファイルの検出を繰り返し行う。これにより、第１パターンＰ１のＸ方向に沿った輝度プロファイルを、Ｙ方向に互いに異なる複数位置（各１ラインＬｘ）で検出することができる。

【0046】

また、間隔検出部４２は、Ｙ方向に沿った矩形領域ＲＡの１ラインＬｙについて、この１ラインＬｙに沿った画素の輝度プロファイルを検出する。以下同様に、間隔検出部４２は、Ｙ方向に沿った矩形領域ＲＡの全ての１ラインＬｙについて、輝度プロファイルの検出を繰り返し行う。これにより、第２パターンＰ２のＹ方向に沿った輝度プロファイルを、Ｘ方向に互いに異なる複数位置（各１ラインＬｙ）で検出することができる。

【0047】

図６は、間隔検出部４２による任意の１ラインＬｘ（１ラインＬｙ）における輝度プロファイルの検出結果の一例を示したグラフである。図６に示すように、１ラインＬｘ（１ラインＬｙ）における輝度プロファイルは、第１パターンＰ１（第２パターンＰ２）に相当する位置の画素値が極小となり、逆に矩形領域ＲＡに相当する位置の画素値が極大となる。

【0048】

間隔検出部４２は、１ラインＬｘごとの輝度プロファイルの検出結果に公知のノイズ低減の画像処理（メディアンフィルタ処理、ガウシアンフィルタ処理等）を施した後、第１パターンＰ１に対応するピークの重心位置（極小値でも可）を検出すると共にＸ方向において互いに隣り合う重心位置間の間隔を検出する。これにより、全ての１ラインＬｘごとに、１ラインＬｘ上で互いに隣り合う第１パターンＰ１の第１間隔Ｗｘを検出することができる。

【0049】

また同様に、間隔検出部４２は、１ラインＬｙごとの輝度プロファイルの検出結果に公知のノイズ低減の画像処理を施した後、第２パターンＰ２に対応するピークの重心位置（極小値でも可）を検出すると共にＹ方向において互いに隣り合う重心位置間の間隔を検出する。これにより、全ての１ラインＬｙごとに、１ラインＬｙ上で互いに隣り合う第２パターンＰ２の第２間隔Ｗｙを検出することができる。

【0050】

図４に戻って、ズレ量演算部４４は、本発明の第１演算部及び第２演算部に相当する。このズレ量演算部４４は、下記の［数１］式に示すように、間隔検出部４２による全ての第１パターンＰ１の第１間隔Ｗｘの検出結果に基づき、第１間隔Ｗｘごとに、第１間隔Ｗｘと全ての第１間隔Ｗｘの平均値ｍｅａｎ（Ｗｘ）との差分の絶対値を示す第１ズレ量Δｔｘを演算する。また、ズレ量演算部４４は、下記の［数２］式に示すように、間隔検出部４２による全ての第２パターンＰ２の第２間隔Ｗｙの検出結果に基づき、第２間隔Ｗｙごとに、第２間隔Ｗｙと全ての第２間隔Ｗｙの平均値ｍｅａｎ（Ｗｙ）との差分の絶対値を示す第２ズレ量Δｔｙを演算する。これにより、矩形領域ＲＡごとに第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙが演算される。

【0051】

【数1】

【0052】

【数2】

【0053】

このように間隔検出部４２が検出した第１間隔Ｗｘごとに第１ズレ量Δｔｘを演算し、且つ第２間隔Ｗｙごとに第２ズレ量Δｔｙを演算することで、アクリルフィルタ２４内で平均値ｍｅａｎ（Ｗｘ）或いは平均値ｍｅａｎ（Ｗｙ）との差が生じている箇所、すなわち脈理等の異常が発生している箇所を明らかにすることができる。

【0054】

図７は、代表値演算部４６による矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算を説明するための説明図である。図７及び既述の図４に示すように、代表値演算部４６は、ズレ量演算部４４による矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの演算結果に基づき、矩形領域ＲＡごとに、第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの代表値として平均値であるズレ量平均値Δｔｍ（Δｔｍ＝［（Δｔｘ＋Δｔｙ）／２］）を演算する。

【0055】

なお、矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの代表値は、ズレ量平均値Δｔｍに限定されるものではなく、第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの合計値、最大値などであってもよい。

【0056】

図８は、ヒートマップ生成部４８が生成するヒートマップ６０の一例を示した説明図である。図８及び既述の図４に示すように、ヒートマップ生成部４８は、代表値演算部４６による矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、撮影画像２９内（アクリルフィルタ２４内）の各矩形領域ＲＡの位置と、各矩形領域ＲＡのズレ量平均値Δｔｍとの関係を示すヒートマップ６０を生成する。これにより、アクリルフィルタ２４内でズレ量平均値Δｔｍが高い箇所、すなわち脈理等の異常が発生している箇所を可視化することができる。

【0057】

また、ヒートマップ生成部４８は、後述の脈理検出部５０がヒートマップ６０内において脈理有と判定している領域、すなわちズレ量平均値Δｔｍが所定の閾値以上（例えば１．５ｐｉｘｃｅｌ以上）となる領域を、枠線６０ａで囲むことにより識別可能にしている。これにより、脈理等の異常が発生している箇所が容易に判別可能になる。

【0058】

なお、ヒートマップ生成部４８は、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍに基づきヒートマップ６０を生成しているが、矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘに基づきヒートマップ６０を生成したり、或いは矩形領域ＲＡごとの第２ズレ量Δｔｙに基づきヒートマップ６０を生成したりしてもよい。

【0059】

脈理検出部５０は、代表値演算部４６による矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、各矩形領域ＲＡの中でズレ量平均値Δｔｍが所定の閾値以上（例えば１．５ｐｉｘｃｅｌ以上）となる領域を、脈理が存在する脈理領域として検出する。そして、脈理検出部５０は、脈理領域の検出結果に基づき、「脈理平均」、「脈理最大」、「脈理割合」、「脈理数」、及び「全体平均」を検出（演算）する。

【0060】

「脈理平均」は、全ての脈理領域のズレ量平均値Δｔｍの平均値である。「脈理最大」は、全ての脈理領域のズレ量平均値Δｔｍの最大値である。「脈理割合」は、撮影画像２９内での全脈理領域の割合を示す。「脈理数」は、脈理領域の総数を示す。「全体平均」は、全ての矩形領域ＲＡのズレ量平均値Δｔｍの平均値である。

【0061】

なお、各矩形領域ＲＡの中でズレ量平均値Δｔｍが所定の閾値以上となる領域を脈理領域とする代わりに、第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙごとに閾値をそれぞれ設定して、第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの少なくとも一方が閾値以上となる矩形領域ＲＡを脈理領域としてもよい。

【0062】

判定部５２は、代表値演算部４６による矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、アクリルフィルタ２４の良否（ＯＫ、ＮＧ）を判定する。具体的には判定部５２は、上述の脈理検出部５０と同様に、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、各矩形領域ＲＡの中で脈理領域を検出する。そして、判定部５２は、脈理領域が存在するか否かに基づきアクリルフィルタ２４の良否を判定したり、或いは脈理領域の集合体の面積（図８中の枠線６０ａ内の面積）が予め定めた上限値を超えるか否かに基づきアクリルフィルタ２４の良否を判定したりする。

【0063】

なお、判定部５２は、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき上述の判定を行う代わりに、矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘに基づき上述の判定を行ったり、或いは矩形領域ＲＡごとの第２ズレ量Δｔｙに基づき上述の判定を行ったりしてもよい。

【0064】

また、判定部５２は、既述の間隔検出部４２から各矩形領域ＲＡ（格子パターンＧＰ）の検出失敗を示すエラー情報が入力した場合には、判定不能であるとの決定を行う。

【0065】

図４に戻って、表示制御部５４は、判定部５２の判定結果、ヒートマップ生成部４８が生成したヒートマップ６０、及び脈理検出部５０の検出結果などを表示部３４に表示させる。この表示制御部５４は、判定結果表示モード、ヒートマップ表示モード、及び重畳表示モードを含む複数の表示モードを有する。なお、表示モードの切替は、不図示の操作部にて実行される。

【0066】

図９は、判定結果表示モードを説明するための説明図である。図９の符号９Ａ，９Ｂに示すように、表示制御部５４は、判定結果表示モードが選択されている場合には、判定部５２によるアクリルフィルタ２４の良否（ＯＫ、ＮＧ）の判定結果を表示部３４に表示させる。この際に、表示制御部５４は、脈理検出部５０の検出結果（「脈理平均」等）を判定結果と共に表示部３４に表示させてもよい。

【0067】

また、図９の符号９Ｃに示すように、表示制御部５４は、判定部５２が判定不能であるとの決定を行った場合には、その旨を示す警告情報を表示部３４に表示させる。

【0068】

図１０は、ヒートマップ表示モードを説明するための説明図である。図１０に示すように、表示制御部５４は、ヒートマップ表示モードが選択されている場合には、ヒートマップ生成部４８が生成したヒートマップ６０を表示部３４に表示させる。また、本実施形態の表示制御部５４は、ヒートマップ６０の他に、脈理検出部５０の検出結果を示す検出欄６２及び判定部５２の判定結果を示す判定欄６４を表示部３４に同時表示させる。なお、検出欄６２及び判定欄６４については表示を省略してもよい。

【0069】

図１１は、重畳表示モードを説明するための説明図である。図１１に示すように、表示制御部５４は、重畳表示モードが選択されている場合には、画像取得部４０が取得した撮影画像２９を表示部３４に表示させると共に、ヒートマップ生成部４８が生成したヒートマップ６０をリサイズして撮影画像２９上に重畳表示（スーパーインポーズ）させる。

【0070】

［検査システムの作用］
図１２には、上記構成の検査システム１０によるアクリルフィルタ２４の検査処理の流れを示すフローチャートである。なお、図中のステップＳ３からステップＳ１０までが本発明の画像処理方法に相当する。

【0071】

視力表表示装置１２のアクリルフィルタ２４の検査を行う場合、オペレータは視力表表示装置１２のコントローラ（不図示）を操作して、パターン光出射部２０から格子パターンＧＰのパターン光を出射させる（ステップＳ１）。これにより、格子パターンＧＰのパターン光がコリメータレンズ２２を経てアクリルフィルタ２４に入射し、このアクリルフィルタ２４を透過したパターン光がエリアカメラ１４の集光レンズ２６に入射する。

【0072】

エリアカメラ１４は、画像処理装置１６の制御部３０の制御の下、集光レンズ２６により受光面に集光されたパターン光を２次元撮像素子２７により撮像して、撮影画像２９を画像処理装置１６へ出力する（ステップＳ２）。エリアカメラ１４（２次元撮像素子２７）を用いてパターン光の撮像を行うことで、上記特許文献３に記載の発明とは異なり、アクリルフィルタ２４を製品（視力表表示装置１２）に組み込んだ状態で撮影（検査）を行う、すなわち製品とほぼ同じ状態で撮影（検査）を行うことができる。これにより、アクリルフィルタ２４内の歪みだけでなく、製品におけるアクリルフィルタ２４の固定状態（押さえ等）に起因する歪みも検査することができる。また、上記特許文献３に記載の発明のようにラインセンサを用いるのではなく、アクリルフィルタ２４の有効領域を１回で撮影可能なエリアカメラ１４を用いることで、アクリルフィルタ２４に対してエリアカメラ１４を相対移動させる必要がなくなる。その結果、アクリルフィルタ２４の検査を簡単に行うことができる。

【0073】

画像処理部３２は、画像取得部４０がエリアカメラ１４から撮影画像２９を取得すると（ステップＳ３、本発明の画像取得ステップに相当）、この撮影画像２９の画像処理、すなわちアクリルフィルタ２４の検査処理を開始する。

【0074】

最初に間隔検出部４２が、画像取得部４０が取得した撮影画像２９から、格子パターンＧＰにより区分される各矩形領域ＲＡを検出する。なお、間隔検出部４２は、各矩形領域ＲＡの検出に失敗した場合には、その旨を示すエラー情報を判定部５２へ出力する。

【0075】

次いで、間隔検出部４２は、既述の図５及び図６に示したように、Ｘ方向に沿った矩形領域ＲＡの全ての１ラインＬｘごとに輝度プロファイルを検出すると共に、Ｙ方向に沿った矩形領域ＲＡの全ての１ラインＬｙごとに輝度プロファイルを検出する。

【0076】

そして、間隔検出部４２は、１ラインＬｘごとの輝度プロファイルの検出結果に基づき、１ラインＬｘごとに、１ラインＬｘ上で互いに隣り合う第１パターンＰ１の第１間隔Ｗｘを検出する（ステップＳ４、本発明の第１検出ステップに相当）。また同様に間隔検出部４２は、１ラインＬｙごとの輝度プロファイルの検出結果に基づき、１ラインＬｙごとに、１ラインＬｙ上で互いに隣り合う第２パターンＰ２の第２間隔Ｗｙを検出する（ステップＳ４、本発明の第２検出ステップに相当）。

【0077】

間隔検出部４２による第１間隔Ｗｘ及び第２間隔Ｗｙの検出が完了すると、ズレ量演算部４４が、全ての第１パターンＰ１の第１間隔Ｗｘの検出結果に基づき上記［数１］式を用いて矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘを演算する。また同様に、ズレ量演算部４４が、全ての第２パターンＰ２の第２間隔Ｗｙの検出結果に基づき上記［数２］式を用いて矩形領域ＲＡごとの第２ズレ量Δｔｙを演算する。これにより、矩形領域ＲＡごとに第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙが演算される（ステップＳ５、本発明の第１演算ステップ及び第２演算ステップに相当）。

【0078】

次いで、代表値演算部４６が、既述の図７に示したように、矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの演算結果に基づき、矩形領域ＲＡごとにズレ量平均値Δｔｍを演算する（ステップＳ６、本発明の代表値演算ステップに相当）。

【0079】

そして、ヒートマップ生成部４８が、既述の図８に示したように、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づきヒートマップ６０を生成する（ステップＳ７、本発明のヒートマップ生成ステップに相当）。この際に、ヒートマップ生成部４８は、ズレ量平均値Δｔｍが所定の閾値以上となる領域を枠線６０ａで囲むことで、脈理等の異常が発生している箇所の識別を容易にする。

【0080】

また、脈理検出部５０が、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、各矩形領域ＲＡの中からの脈理領域の検出と、既述の「脈理平均」、「脈理最大」、「脈理割合」、「脈理数」、及び「全体平均」の検出と、を実行する（ステップＳ８）。

【0081】

さらに判定部５２が、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算結果に基づき、各矩形領域ＲＡの中で脈理領域を検出する。そして、判定部５２が、脈理領域が存在するか否かに基づきアクリルフィルタ２４の良否を判定したり、或いは脈理領域の集合体の面積が予め定めた上限値を超えるか否かに基づきアクリルフィルタ２４の良否を判定したりする（ステップＳ９、本発明の判定ステップに相当）。また、判定部５２は、間隔検出部４２からエラー情報が入力した場合には、判定不能であるとの決定を行う。

【0082】

なお、ステップＳ７からステップＳ９の順番は任意に入れ替えたり、或いは各々を同時に実行したりしてもよい。

【0083】

ステップＳ７からステップＳ９が完了すると、表示制御部５４が、予め選択された表示モードに従って判定部５２の判定結果、ヒートマップ６０、及び脈理検出部５０の検出結果等を表示部３４に表示させる（ステップＳ１０、本発明の表示ステップに相当）。

【0084】

例えば、表示制御部５４は、表示モードが判定結果表示モードである場合、図９に示したように、判定部５２によるアクリルフィルタ２４の良否の判定結果を表示部３４に表示させる。これにより、オペレータは、アクリルフィルタ２４の良否を確認することができる。また、表示制御部５４は、判定部５２が判定不能を決定した場合には、その決定結果を表示部３４に表示させる。これにより、オペレータは、撮影画像２９からの格子パターンＧＰの検出に失敗したことを知ることができるので、速やかにアクリルフィルタ２４の再検査を開始させることができる。

【0085】

また、表示制御部５４は、表示モードがヒートマップ表示モードである場合、図１０に示したようにヒートマップ生成部４８が生成したヒートマップ６０、検出欄６２、及び判定欄６４を表示部３４に表示させる。これにより、各矩形領域ＲＡのズレ量平均値Δｔｍを視覚化する、すなわち脈理等の異常が発生している箇所を視覚化することができる。その結果、オペレータがアクリルフィルタ２４内での脈理の発生箇所を容易に認識することができる。

【0086】

さらに、表示制御部５４は、表示モードが重畳表示モードである場合、図１１に示したように、ヒートマップ６０をリサイズして撮影画像２９上に重畳表示させる。これにより、撮影画像２９内の格子パターンＧＰの歪みと、各矩形領域ＲＡのズレ量平均値Δｔｍと、の対応関係を視覚化することができる。

【0087】

［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態では、アクリルフィルタ２４を透過した格子パターンＧＰの撮影画像２９を画像処理して矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙ（ズレ量平均値Δｔｍ）を演算することで、アクリルフィルタ２４内で第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙが周囲（他の領域）と相対的に異なる箇所を検出することができる。その結果、アクリルフィルタ２４内で局所的に発生している脈理等の異常箇所が簡単に検出可能（判別可能）になる。また、アクリルフィルタ２４内で第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙが周囲と相対的に異なる箇所を検出可能であればよいので、上記特許文献３に記載の発明のように透明試料に対してカメラを必ずしも正対させる必要がなく、検査の手間（エリアカメラ１４の位置調整等）を省略することができる。その結果、アクリルフィルタ２４の検査を簡単かつ容易に行うことができる。

【0088】

［第２実施形態］
図１３は、第２実施形態の検査システム１０の構成を示した概略図である。図１４は、第２実施形態の画像処理装置１６の機能ブロック図である。上記第１実施形態では、エリアカメラ１４の撮影範囲（画角）がアクリルフィルタ２４の有効領域の全面を撮影可能な大きさを有している。これに対して第２実施形態では、エリアカメラ１４の撮影範囲がアクリルフィルタ２４の有効領域よりも小さいため、アクリルフィルタ２４を複数に区分した区分領域２４ａ（図１５参照）ごとに、エリアカメラ１４による格子パターンＧＰのパターン光の撮像と、画像処理装置１６による画像処理と、を繰り返し実行する。

【0089】

図１３及び図１４に示すように、第２実施形態の検査システム１０は、ＸＹステージ７０を備える点を除けば、上記第１実施形態の検査システム１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0090】

ＸＹステージ７０は、公知のアクチュエータにより構成されており、エリアカメラ１４を保持する。このＸＹステージ７０は、制御部３０の下、エリアカメラ１４をＸＹ方向に移動させる。これにより、視力表表示装置１２（アクリルフィルタ２４）に対してエリアカメラ１４をＸＹ方向に相対移動させることができる。なお、ＸＹステージ７０によりエリアカメラ１４をＸＹ方向に移動させる代わりに、視力表表示装置１２（アクリルフィルタ２４）をＸＹ方向に移動させてもよい。

【0091】

図１５は、エリアカメラ１４による区分領域２４ａごとの撮影の一例を説明するための説明図である。図１５に示すように、区分領域２４ａの大きさは、エリアカメラ１４による１回の撮影で撮影可能な大きさに決定される。本実施形態では区分領域２４ａの数が４であるが、エリアカメラ１４の撮影範囲（画角）及びアクリルフィルタ２４の面積等に応じて３以下或いは５以上であってもよい。

【0092】

制御部３０は、最初にＸＹステージ７０を駆動して、エリアカメラ１４の撮影範囲を第１番目の区分領域２４ａに位置合わせする。次いで、制御部３０は、第１番目の区分領域２４ａを透過した格子パターンＧＰのパターン光の撮像をエリアカメラ１４に実行させる。これにより、エリアカメラ１４から画像処理装置１６へ第１番目の区分領域２４ａの撮影画像２９が出力される。以下、制御部３０は、残りの区分領域２４ａごとに、エリアカメラ１４の位置合わせと、エリアカメラ１４によるパターン光の撮像及び撮影画像２９の出力と、を繰り返し実行させる。なお、本実施形態では、画像処理装置１６の制御部３０によりＸＹステージ７０の駆動を制御しているが、画像処理装置１６とは別体の制御装置によりＸＹステージ７０の駆動を制御してもよい。この場合、制御装置が例えばエリアカメラ１４内或いはＸＹステージ７０内に設けられていてもよい。

【0093】

第２実施形態の画像処理装置１６は、エリアカメラ１４から各区分領域２４ａの撮影画像２９が出力されるごとに、上記第１実施形態の図１２で説明したステップＳ３からステップＳ６までの処理を繰り返し実行する。そして、画像処理装置１６は、全ての区分領域２４ａについてステップＳ６までの処理が完了した後、ステップＳ７以降の処理を実行する。或いは第２実施形態の画像処理装置１６は、全ての区分領域２４ａの撮影画像２９を取得した後にステップＳ２以降の処理を実行してもよい。

【0094】

以上のように第２実施形態では、エリアカメラ１４の撮影範囲がアクリルフィルタ２４の有効領域よりも小さい場合であっても、アクリルフィルタ２４の検査を簡単かつ容易に行うことができる。なお、第２実施形態では、アクリルフィルタ２４に対してエリアカメラ１４を相対移動させる必要があるが、この場合であっても上記特許文献３に記載の発明のようにラインセンサを用いる場合と比較して相対移動の移動量を減らすことができる。

【0095】

［第３実施形態］
図１６は、第３実施形態の検査システム１０の構成を示した概略図である。上記各実施形態では平板状のアクリルフィルタ２４の検査を行うが、第３実施形態の検査システム１０では曲面形状のアクリルフィルタ２５の検査を行う。なお、第３実施形態の検査システム１０の構成は上記各実施形態と基本的に同じであるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。

【0096】

図１６に示すように、第３実施形態の画像処理装置１６は、上記各実施形態と同様に撮影画像２９を画像処理して、矩形領域ＲＡごとの第１間隔Ｗｘ及び第２間隔Ｗｙの検出と、矩形領域ＲＡごとの第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの演算と、矩形領域ＲＡごとのズレ量平均値Δｔｍの演算と、ヒートマップ６０の生成と、を行う。

【0097】

ここで、例えばアクリルフィルタ２５のＹ方向に沿った断面が曲面形状である場合には、アクリルフィルタ２５のＹ方向中央部における第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの平均値に対して、アクリルフィルタ２５のＹ方向両端部（周辺部）における第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの平均値が大きくなったり或いは小さくなったりする。このため、ヒートマップ６０のＹ方向中央部とＹ方向両端部とで色に変化が生じてしまう。

【0098】

しかしながら、例えば、アクリルフィルタ２５のＹ方向中央部内に脈理が存在している場合、このＹ方向中央部内の脈理のある領域と脈理の無い領域とにおいて第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙに違いが生じる、すなわちヒートマップ６０のＹ方向中央部内で脈理の存在している箇所の色が局所的に変化する。従って、脈理の検出が可能となる。このように本実施形態では、アクリルフィルタ２５の任意の領域内における第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙの局所的な変化を捉えることができるので、アクリルフィルタ２５の形状に関係なくその検査を行うことができる。

【0099】

また、第３実施形態では、アクリルフィルタ２５の領域ごと（例えばＹ方向中央部、Ｙ方向両端部）に、脈理領域の有無を判定するためのズレ量平均値Δｔｍ（第１ズレ量Δｔｘ及び第２ズレ量Δｔｙ）の閾値が個別に設定されている。これにより、アクリルフィルタ２５の領域ごとに脈理領域を検出することができるので、既述の脈理検出部５０による脈理平均等の検出、及び判定部５２による判定を行うことができる。

【0100】

以上のように第３実施形態では、非平板状（曲面状、半球面状等）のアクリルフィルタ２５の検査を簡単かつ容易に行うことができる。

【0101】

［その他］
上記各実施形態では、アクリルフィルタ２４，２５を透過した格子パターンＧＰのパターン光をエリアカメラ１４で撮像してこのエリアカメラ１４の撮影画像２９を画像処理装置１６で画像処理しているが、格子パターンＧＰ以外の２次元周期パターンを用いてもよい。

【0102】

図１７は、２次元周期パターンの変形例１を説明するための説明図である。図１８は、２次元周期パターンの変形例２を説明するための説明図である。

【0103】

図１７に示すように、格子パターンＧＰの代わりの２次元周期パターンとして、Ｘ方向に周期性を有する１次元ドットパターンである第１パターンＰ３と、Ｙ方向に周期性を有する１次元ドットパターンである第２パターンＰ４と、を含む２次元ドットパターンＴＤＰを用いてもよい。また、図１８に示すように、格子パターンＧＰの代わりの２次元周期パターンとして、Ｘ方向に周期性を有する千鳥配置パターンである第１パターンＰ５と、Ｙ方向に周期性を有する千鳥配置パターンである第２パターンＰ６と、を含むチェッカーパターンＣＰを用いてもよい。

【0104】

この場合に間隔検出部４２は、１ラインＬｘごとに１ラインＬｘ上で互いに隣り合う第１パターンＰ３，Ｐ５の第１間隔Ｗｘを検出し、且つ１ラインＬｙごとに１ラインＬｙ上で互いに隣り合う第２パターンＰ４，Ｐ６の第２間隔Ｗｙを検出する。この場合でも上記各実施形態と同様に、第１ズレ量Δｔｘ、第２ズレ量Δｔｙ、及びズレ量平均値Δｔｍの演算を行うと共に、ヒートマップ６０の生成等を行うことができる。

【0105】

また、上記各実施形態では、第１パターンＰ１，Ｐ３，Ｐ５がＸ方向に周期性を有しているが、Ｚ方向に垂直な方向であれば任意の方向に周期性を有していてもよい。また同様に、上記各実施形態では、第２パターンＰ２，Ｐ４，Ｐ６がＹ方向に周期性を有しているが、Ｚ方向に垂直な方向であれば任意の方向に周期性を有していてもよい。すなわち、本発明の２次元周期パターンは、互いに異なる第１方向及び第２方向に周期性をもつパターンであれば特に限定はされない。また、２次元周期パターンにより区分けされる領域も矩形領域ＲＡに限定されるものではなく任意の四角形状をとり得る。

【0106】

上記各実施形態では、視力表表示装置１２のアクリルフィルタ２４，２５の検査を行う場合について説明したが、公知の各種の眼科装置で用いられる透明フィルタなどのように、アクリルフィルタ２４，２５以外の各種の透明試料の検査を行う場合にも本発明を適用可能である。この場合には、透明試料と、この透明試料に向けて２次元周期パターンのパターン光を出射する出射部（光源）とが別体に設けられていてもよい。また、本発明は、アクリルフィルタ２４，２５のような無色透明な透明試料の検査だけではなく、例えばガラスフィルタやカラーフィルタ（フィルム）のような有色透明な透明試料の検査にも適用可能である。さらに、本発明は、眼科装置以外に用いられる透明試料の検査にも適用可能である。

【0107】

上記各実施形態では、アクリルフィルタ２４，２５（透明試料）の脈理の有無或いは面積等に基づきアクリルフィルタ２４，２５の良否を判定しているが、２次元周期パターンの歪み、すなわち視標の歪みを発生させるアクリルフィルタ２４，２５の各種異常（不具合、欠陥、変形、歪み、傾き等）に基づきアクリルフィルタ２４，２５の良否を判定してもよい。

【0108】

上記各実施形態では、画像処理装置１６が視力表表示装置１２及びエリアカメラ１４と別体に設けられているが、視力表表示装置１２内或いはエリアカメラ１４内に画像処理装置１６が内蔵されていてもよい。

【符号の説明】

【0109】

１０ 検査システム
１２ 視力表表示装置
１４ エリアカメラ
１６ 画像処理装置
２０ パターン光出射部
２２ コリメータレンズ
２４ アクリルフィルタ
２４ａ 区分領域
２５ アクリルフィルタ
２６ 集光レンズ
２７ ２次元撮像素子
２９ 撮影画像
３０ 制御部
３２ 画像処理部
３４ 表示部
４０ 画像取得部
４２ 間隔検出部
４４ ズレ量演算部
４６ 代表値演算部
４８ ヒートマップ生成部
５０ 脈理検出部
５２ 判定部
５４ 表示制御部
６０ ヒートマップ
６０ａ 枠線
６２ 検出欄
６４ 判定欄
７０ ＸＹステージ
Ｃ 点線円
ＣＰ チェッカーパターン
ＧＰ 格子パターン
Ｌｘ，Ｌｙ １ライン
Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５ 第１パターン
Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６ 第２パターン
ＲＡ 矩形領域
ＴＤＰ ２次元ドットパターン
Ｗｘ 第１間隔
Ｗｙ 第２間隔
ｍｅａｎ 平均値
Δｔｍ ズレ量平均値
Δｔｘ 第１ズレ量
Δｔｙ 第２ズレ量

【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】