画像処理装置、画像処理方法、そのコンピュータ・プログラムおよびプログラムを記録した記録媒体
【課題】高速に検査対象を含んだ検査領域を求めることが可能な画像処理装置を提供すること。
【解決手段】検査対象判定部３３は、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する。検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する。そして、検査領域判別部３６は、検査領域拡大部３５によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを特徴量に応じて判別する。したがって、高速に検査対象を含んだ検査領域を求めることが可能となる。
【解決手段】検査対象判定部３３は、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する。検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する。そして、検査領域判別部３６は、検査領域拡大部３５によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを特徴量に応じて判別する。したがって、高速に検査対象を含んだ検査領域を求めることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出などに利用される画像処理技術に関し、特に、高速に検査対象を含む領域を決定する画像処理装置、画像処理方法、そのコンピュータ・プログラムおよびプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の実装、検査など、様々な分野で画像処理技術が利用されている。たとえば、カメラやビデオで撮像した映像をデータ化し、その画像データから所望のパターン画像を探し出し、位置決めなどの用途に利用されている。
【０００３】
このような技術の１つに、パターンマッチングを用いた方法がある。通常、画像データの対象処理領域を全て走査して、パターンマッチングが行なわれることが多い。パターンマッチング処理、たとえば正規化相関処理においては、１回あたりのマッチング処理における計算量が多いため、マッチング回数が増えると処理時間も増える傾向にある。ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが高画素化している現在、処理時間の増加がさらに深刻な問題となる。
【０００４】
特許文献１は、パターンマッチング処理において処理対象外の領域を適切に設定することを目的とする。パターンマッチングにおける処理領域設定方法は、パターン領域を移動させる段階でパターン領域が対象領域とマスク領域にまたがるとき、パターン領域とマスク領域との重なりの程度に基づいて処理条件を設定する。移動したパターン領域がマスク領域と重なりを有する位置にあるとき、その位置における重なりの面積比を計算して、この値が所定の比よりも大きいとき処理の対象外とする。あるいはパターン領域が対象領域からいくらはみ出たかを座標で表し、所定の値までを処理対象とする。このようにして決定された処理対象となる領域をテンプレート領域として、フラグを設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０９００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１は、画像データから必要な領域のみを抽出してマッチング処理を行なうことによりマッチングの回数を減らして、計算量を減らすものである。しかしながら、パターン領域がマスク領域とスキャン領域との２箇所にまたがったときの判定をマッチング毎に処理しているため、計算量が多くなる。
【０００７】
また、画像内で検査対象の位置や姿勢がばらついた場合、マスク領域にパターン領域が設定量以上重なってしまい、上述の判定方法ではマッチングしない領域と判定されてしまうことがあり、検査対象を正確に抽出することができないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、高速に検査対象を含んだ検査領域を求めることが可能な画像処理装置、画像処理方法、そのコンピュータ・プログラムおよびプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域を検出する画像処理装置であって、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する検査対象判定手段と、検査対象判定手段によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する検査ライン設定手段と、検査ライン設定手段によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する検査領域拡大手段と、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する検査領域判別手段とを含む。
【００１０】
好ましくは、検査対象判定手段は、測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。
【００１１】
好ましくは、検査対象判定手段は、測定点の色相値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。
【００１２】
好ましくは、検査ライン設定手段は、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとする。
【００１３】
さらに好ましくは、検査ライン設定手段は、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とする。
【００１４】
好ましくは、検査領域拡大手段は、対象の検査ラインが最上行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、対象の検査ラインが最上行のラインでなければ、対象の検査ラインの範囲と１ピッチ上の検査ラインの範囲とを比較し、広い範囲の分だけ検査領域を横方向に拡大し、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、対象の検査ラインが最下行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素下から、１ピッチ−２画素分だけ下に拡大し、拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする。
【００１５】
好ましくは、間引き量は、横方向と縦方向とで別々の値が設定される。
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の面積値を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１６】
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の縦横比を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１７】
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の対角線長さを特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１８】
好ましくは、検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、検査領域拡大手段は、検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大する。
【００１９】
本発明の別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させる画像処理方法であって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【００２０】
本発明のさらに別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【００２１】
本発明のさらに別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のある局面によれば、検査対象判定手段が、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、高速に検査領域を求めることが可能となる。
【００２３】
また、検査対象判定手段が、測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、明るさの変化に応じて検査領域を判定することが可能となる。
【００２４】
また、検査対象判定手段が、測定点の色相値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、明るさの変化に応じて検査領域を判定することが可能となる。
【００２５】
また、検査ライン設定手段が、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとするので、検査領域の検出を容易に行なうことが可能となる。
【００２６】
また、検査ライン設定手段が、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とするので、画像データに複数の検査対象が含まれる場合でも、それぞれの検査対象を含んだ検査領域を検出することが可能となる。
【００２７】
また、検査領域拡大手段が、拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とするので、検査領域を正確に特定することが可能となる。
【００２８】
また、間引き量が、横方向と縦方向とで別々の値が設定されるので、様々な形状の検査対象を容易に検出することが可能となる。
【００２９】
また、検査領域判別手段が、検査対象の面積値を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３０】
また、検査領域判別手段が、検査対象の縦横比を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３１】
また、検査領域判別手段が、検査対象の対角線長さを特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３２】
また、検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、検査領域拡大手段が、検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大するので、検査対象内に複数の色が存在する場合でも、検査対象を含んだ検査領域を容易に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置を用いた検査システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像処理装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における画像処理装置１を機能的構成によって示したブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における画像処理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】検査対象およびピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを説明するための図である。
【図６】検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを説明するための図である。
【図７】属性を設定した検査ラインを示す図である。
【図８】検査領域が設定された画像データの一例を示す図である。
【図９】検査対象４２に複数の色が存在する場合の検査領域を求める方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態における画像処理装置を用いた検査システムの構成例を示す図である。この検査システムは、画像処理装置１と、カメラ２と、カメラ２に固定された光学系３と、被検査対象である製品４が搭載される搭載ステージ５とを含む。
【００３５】
搭載ステージ５の上に搭載された製品４の真上に、光学系３が製品４の方向を向くようにカメラ２が固定されている。光学系３には、図示しないレンズおよび照明装置が装備されている。
【００３６】
画像処理装置１はカメラ２に接続されており、カメラ２によって撮像された画像を取り込み、その画像データを処理する。
【００３７】
図２は、本発明の実施の形態における画像処理装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この画像処理装置１は、一般的なコンピュータによって実現され、コンピュータ本体１１と、ディスプレイ装置１２と、ＦＤ（Flexible Disk）１４が装着されるＦＤドライブ１３と、キーボード１５と、マウス１６と、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）１８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置１７と、ネットワーク通信装置１９とを含む。
【００３８】
画像処理プログラムは、ＦＤ１４またはＣＤ―ＲＯＭ１８等の記録媒体によって供給される。画像処理プログラムはコンピュータ本体１１によって実行され、画像処理が行なわれる。また、画像処理プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、コンピュータ本体１１に供給されてもよい。
【００３９】
なお、記録媒体はＦＤ１４、ＣＤ−ＲＯＭ１８に限定されるものではなく、磁気テープ、ＭＯ（Magnetic Optical disk）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどであってもよい。
【００４０】
また、コンピュータ本体１１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ（Read Only Memory)２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２およびハードディスク２３を含む。ＣＰＵ２０は、ディスプレイ装置１２、ＦＤドライブ１３、キーボード１５、マウス１６、ＣＤ−ＲＯＭ装置１７、ネットワーク通信装置１９、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２またはハードディスク２３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ１４またはＣＤ−ＲＯＭ１８に記録された画像処理プログラムは、ＣＰＵ２０によりＦＤドライブ１３またはＣＤ−ＲＯＭ装置１７を介してハードディスク２３に格納される。ＣＰＵ２０は、ハードディスク２３から適宜画像処理プログラムをＲＡＭ２２にロードして実行することによって画像処理を行なう。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態における画像処理装置１を機能的構成によって示したブロック図である。この画像処理装置１は、閾値設定部３１と、サーチ間隔設定部３２と、検査対象判定部３３と、検査ライン設定部３４と、検査領域拡大部３５と、検査領域判別部３６とを含む。
【００４２】
閾値設定部３１は、検査対象の一部であるか否かを判定する際に用いられるＲＧＢの輝度値の範囲、および検査対象であるか否かを判定する際に用いられる特徴量の範囲を閾値として設定する。なお、本実施の形態においては、特徴量として検査対象の面積値を用いるものとする。
【００４３】
サーチ間隔設定部３２は、画像データをサーチするときの間引き量を設定する。この間引き量は、検査対象の大きさまたは形状に応じて設定され、必ず検査対象の一部に測定点が当たるように設定される。ここで、測定点とは、画像データの中で検査対象の一部であるか否かが判定される画素のことであり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に、間引き量ごとに設定される。
【００４４】
検査対象判定部３３は、画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点が検査対象の候補点であるか否かを判定する。検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって検査対象の候補点であると判定された点に基づいて検査ラインを設定する。
【００４５】
検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを含むように検査領域を拡大する。検査領域判別部３６は、検査領域拡大部３５によって拡大された検査領域の面積値が、閾値設定部３１によって設定された面積値の範囲内であるか否かによって、その検査領域が検査範囲であるか否かを判定する。
【００４６】
図４は、本発明の実施の形態における画像処理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、閾値設定部３１は、判定用閾値（ＲＧＢの輝度値の範囲）、および面積値（特徴量）の範囲を閾値として設定する（Ｓ１）。そして、サーチ間隔設定部３２は、画像データをサーチするときの間引き量（ピッチ量）Ｌｘ，Ｌｙを設定する（Ｓ２）。
【００４７】
図５は、検査対象およびピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを説明するための図である。図５（ａ）は、画像データ４１内に存在する検査対象４２を示している。検査対象４２の大きさ、形状などは予め判っているものとする。
【００４８】
図５（ｂ）は、サーチ間隔設定部３２によって設定されるピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを示している。図５（ｂ）に示すように、測定点４３が黒点で表されており、Ｘ軸方向にＬｘの間隔で、Ｙ軸方向にＬｙの間隔で設定される。このピッチ量Ｌｘ，Ｌｙは、検査対象４２の大きさまたは形状に応じて設定され、検査対象の一部に必ず測定点４３が当たるように設定される。
【００４９】
次に、検査対象判定部３３は、測定点４３のそれぞれのＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内であるか否かによって、測定点４３のそれぞれが検査対象４２の候補点であるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００５０】
測定点４３のＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内であれば（Ｓ３，Ｙｅｓ）、その測定点４３を検査対象４２の候補点とする（Ｓ４）。また、測定点４３のＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内になければ（Ｓ３，Ｎｏ）、その測定点４３を対象候補外とする（Ｓ５）。
【００５１】
次に、検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって検査対象４２の候補点と判定された点に基づき、１行毎の立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとし、その両端の点のＸ座標とその範囲Ｚｉとを記憶する（Ｓ６）。このとき、検査ラインに対してナンバリングを行なう。
【００５２】
図６は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを説明するための図である。図６において、点４４ａが立ち上がり点であり、検査対象外の点から候補点に変化するときの、当該検査対象外の点を立ち上がり点４４ａとする。また、点４４ｂが立ち下がり点であり、候補点から検査対象外の点に変化するときの、当該検査対象外の点を立ち下がり点４４ｂとする。したがって、点４４ａから点４４ｂまでの斜線を施したライン４５が検査ラインとなる。
【００５３】
次に、検査ライン設定部３４は、ナンバリングされた検査ラインの全てに対して、その検査ラインの範囲Ｚｉ内において、１ピッチだけ上の検査ラインの始点または終点が存在するか否かによって同じ属性を割り当てるか否かを判定する（Ｓ７）。
【００５４】
検査ラインの範囲Ｚｉ内において、１ピッチだけ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には（Ｓ７，Ｙｅｓ）、その検査ラインに対して１ピッチ上の検査ラインと同じ属性（前属性）Ｌ１を割り当てる（Ｓ８）。また、１ピッチだけ上の検査ラインの始点および終点のいずれも存在しない場合には（Ｓ７，Ｎｏ）、新規属性Ｌ２を割り当てる（Ｓ９）。なお、同じ属性Ｌ１を有する検査ラインは同じ検査対象４２に含まれるものとし、新規属性Ｌ２を有する検査ラインは異なる検査対象４２に含まれるものと判定する。
【００５５】
図７は、属性を設定した検査ラインを示す図である。図７に示すように、ステップＳ７〜Ｓ９の処理によって、左側の２つの検査ラインが同じ検査対象の検査ラインであると判定されて属性Ｌ１が付され、右側の１つの検査ラインが異なる検査対象の検査ラインであると判定されて属性Ｌ２が付されている。
【００５６】
次に、検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって同じ属性がラベリングされた検査ライン群の中で、現在の検査ラインが最も上の行であるか否かを判定する（Ｓ１０）。現在の検査ラインが最上行であれば（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、現在の検査ラインの範囲Ｚｉを検査範囲の横方向とし、現在の検査ラインの１画素上から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を上に広げる（Ｓ１１）。
【００５７】
また、現在の検査ラインが最上行でなければ（Ｓ１０，Ｎｏ）、現在の検査ラインの両端のＸ座標と、１ピッチ上の検査ラインの両端のＸ座標とを比較し、２つの検査ラインの広い方の範囲Ｚｊ分だけ検査領域を横に広げ、現在の検査ラインの１画素上から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を上に広げる（Ｓ１２）。
【００５８】
そして、検査領域拡大部３５は、現在の検査ラインが最も下の行であるか否かを判定する（Ｓ１３）。現在の検査ラインが最下行でなければ（Ｓ１３，Ｎｏ）、ステップＳ８に戻って以降の処理を繰り返す。
【００５９】
また、現在の検査ラインが最下行であれば（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、現在の検査ラインの範囲Ｚｉを検査範囲の横方向とし、現在の検査ラインの１画素下から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を下に広げる（Ｓ１４）。
【００６０】
次に、属性を有する検査ライン全てについて検査範囲を設定したか否かを判定する（Ｓ１５）。検査範囲を設定していない検査ラインがあれば（Ｓ１５，Ｎｏ）、ステップＳ７に戻って以降の処理を繰り返す。また、検査ライン全てについて検査範囲を設定していれば（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、同じ属性を有する検査領域全てを含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする（Ｓ１６）。この処理は、属性毎に行なわれる。
【００６１】
図８は、検査領域が設定された画像データの一例を示す図である。領域Ａ１は、同じ属性Ｌ１が付された最上行の検査ラインに設定された検査領域を示している。領域Ａ２は、同じ属性Ｌ１が付された下の検査ラインに設定された検査領域を示している。また、この検査ラインは最下行の検査ラインでもあるため、その下に検査領域Ｂが設定される。
【００６２】
領域Ｃ１は、検査領域Ａ１，Ａ２およびＢを含む最小矩形領域を示しており、この領域Ｃ１が最終的な検査領域とされる。なお、異なる属性Ｌ２を有する検査ラインには異なる検査領域Ｃ２が設定される。
【００６３】
次に、検査領域判別部３６は、属性毎の検査領域の面積値（特徴量）が設定範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１７）。検査領域の面積値が閾値設定部３１によって設定された閾値の範囲内でなければ（Ｓ１７，Ｎｏ）、その検査領域を検査範囲外の領域とする（Ｓ１９）。
【００６４】
また、検査領域の面積値が閾値の範囲内であれば（Ｓ１７，Ｙｅｓ）、その検査領域を検査範囲とする（Ｓ１８）。そして、判定していない検査領域があれば（Ｓ２０，Ｎｏ）、ステップＳ１７に戻って以降の処理を繰り返す。また、すべての検査領域の判定が終了していれば（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００６５】
以上の処理によって、画像データ４１において検査対象４２の位置や姿勢がばらついたとしても、検査領域（検査範囲）Ｃ１を高速に自動で決定することができる。
【００６６】
以上の説明においては、ＲＧＢの輝度値を判定基準としたが、色相値を判定基準として用いるようにすれば、画像データ４１の明るさの変化に影響を受けずに検査範囲を決定できるようになる。この場合、ＲＧＢ値から色相値を求めるための計算が必要になるが、予めＲＧＢ値に対応する色相値を求めてＬＵＴ（ルックアップテーブル）に格納しておくことで、計算を行なわずに高速に色相値を求めることができる。
【００６７】
また、間引き量Ｌｘ，Ｌｙは、検査対象４２の大きさや形状に応じて、同じ値を用いたり、異なる値を用いたりすることができる。
【００６８】
また、検査対象４２と色は似ているが、大きさや形状が異なるものが画像データ４１内に存在する場合であっても、検査対象４２であるか否かを判定できるように検査対象４２の面積値を用いて判定するようにしたが、検査対象の画像の縦横比や対角線長さ、またはこれらの組み合わせを用いるようにしてもよい。
【００６９】
また、検査対象４２の中に複数の色が存在する場合も考えられる。図９は、検査対象４２に複数の色が存在する場合の検査領域を求める方法を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、検査対象４２に２色の画像が存在する場合を考える。
【００７０】
まず、画像データ４１内において色の頻度が少ない、または他に存在しない色を１つ選択する。図９（ａ）においては、黒で示す画像の色が選択されたとする。そして、選択された色をＲＧＢの特徴量として検査領域をサーチすると、図９（ｂ）に示すような検査領域Ｃｉが求められる。そして、図９（ｃ）に示すように、検査対象４２の大きさや形状に応じて、検査領域Ｃｉをさらに広げるようにすればよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、画像データをサーチするときの間引き量Ｌｘ，Ｌｙを設定し、画像データ４１の一部の測定点４３のみのデータを用いて検査領域Ｃｉを求めるようにしたので、高速に検査領域Ｃｉを求めることが可能となった。
【００７２】
また、測定点４３の間引き量を、検査対象４２の大きさや形状に応じて横方向と縦方向とで別々の値（Ｌｘ，Ｌｙ）を設定できるようにしたので、画像データ４１内における検査対象４２の位置や姿勢がばらついていたとしても、検査対象４２を容易に検出することが可能となった。
【００７３】
また、検査対象４２と色が似ている他の領域が存在した場合でも、検査領域の特徴量と検査対象４２の特徴量とを比較することによって、検査対象４２のみを含む検査範囲を特定することが可能となった。
【００７４】
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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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】
【００７５】
１ 画像処理装置、２ カメラ、３ 光学系、４ 製品、５ 搭載ステージ、１１ コンピュータ本体、１２ ディスプレイ装置、１３ ＦＤドライブ、１４ ＦＤ、１５ キーボード、１６ マウス、１７ ＣＤ−ＲＯＭ装置、１８ ＣＤ−ＲＯＭ、１９ ネットワーク通信装置、２０ ＣＰＵ、２１ ＲＯＭ、２２ ＲＡＭ、２３ ハードディスク、３１ 閾値設定部、３２ サーチ間隔設定部、３３ 検査対象判定部、３４ 検査ライン設定部、３５ 検査領域拡大部、３６ 検査領域判別部、４１ 画像データ、４２ 検査対象、４３ 測定点、４４ａ 立ち上がり点、４４ｂ 立ち下がり点、４５ 検査ライン、Ｃ１，Ｃ２ 検査範囲。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出などに利用される画像処理技術に関し、特に、高速に検査対象を含む領域を決定する画像処理装置、画像処理方法、そのコンピュータ・プログラムおよびプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品の実装、検査など、様々な分野で画像処理技術が利用されている。たとえば、カメラやビデオで撮像した映像をデータ化し、その画像データから所望のパターン画像を探し出し、位置決めなどの用途に利用されている。
【０００３】
このような技術の１つに、パターンマッチングを用いた方法がある。通常、画像データの対象処理領域を全て走査して、パターンマッチングが行なわれることが多い。パターンマッチング処理、たとえば正規化相関処理においては、１回あたりのマッチング処理における計算量が多いため、マッチング回数が増えると処理時間も増える傾向にある。ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが高画素化している現在、処理時間の増加がさらに深刻な問題となる。
【０００４】
特許文献１は、パターンマッチング処理において処理対象外の領域を適切に設定することを目的とする。パターンマッチングにおける処理領域設定方法は、パターン領域を移動させる段階でパターン領域が対象領域とマスク領域にまたがるとき、パターン領域とマスク領域との重なりの程度に基づいて処理条件を設定する。移動したパターン領域がマスク領域と重なりを有する位置にあるとき、その位置における重なりの面積比を計算して、この値が所定の比よりも大きいとき処理の対象外とする。あるいはパターン領域が対象領域からいくらはみ出たかを座標で表し、所定の値までを処理対象とする。このようにして決定された処理対象となる領域をテンプレート領域として、フラグを設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０９００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１は、画像データから必要な領域のみを抽出してマッチング処理を行なうことによりマッチングの回数を減らして、計算量を減らすものである。しかしながら、パターン領域がマスク領域とスキャン領域との２箇所にまたがったときの判定をマッチング毎に処理しているため、計算量が多くなる。
【０００７】
また、画像内で検査対象の位置や姿勢がばらついた場合、マスク領域にパターン領域が設定量以上重なってしまい、上述の判定方法ではマッチングしない領域と判定されてしまうことがあり、検査対象を正確に抽出することができないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、高速に検査対象を含んだ検査領域を求めることが可能な画像処理装置、画像処理方法、そのコンピュータ・プログラムおよびプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域を検出する画像処理装置であって、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する検査対象判定手段と、検査対象判定手段によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する検査ライン設定手段と、検査ライン設定手段によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する検査領域拡大手段と、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する検査領域判別手段とを含む。
【００１０】
好ましくは、検査対象判定手段は、測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。
【００１１】
好ましくは、検査対象判定手段は、測定点の色相値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定する。
【００１２】
好ましくは、検査ライン設定手段は、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとする。
【００１３】
さらに好ましくは、検査ライン設定手段は、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とする。
【００１４】
好ましくは、検査領域拡大手段は、対象の検査ラインが最上行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、対象の検査ラインが最上行のラインでなければ、対象の検査ラインの範囲と１ピッチ上の検査ラインの範囲とを比較し、広い範囲の分だけ検査領域を横方向に拡大し、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、対象の検査ラインが最下行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素下から、１ピッチ−２画素分だけ下に拡大し、拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする。
【００１５】
好ましくは、間引き量は、横方向と縦方向とで別々の値が設定される。
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の面積値を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１６】
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の縦横比を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１７】
好ましくは、検査領域判別手段は、検査対象の対角線長さを特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する。
【００１８】
好ましくは、検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、検査領域拡大手段は、検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大する。
【００１９】
本発明の別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させる画像処理方法であって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【００２０】
本発明のさらに別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【００２１】
本発明のさらに別の局面に従えば、画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータに、間引き量に応じて画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のある局面によれば、検査対象判定手段が、間引き量に応じて画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、高速に検査領域を求めることが可能となる。
【００２３】
また、検査対象判定手段が、測定点のＲＧＢの輝度値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、明るさの変化に応じて検査領域を判定することが可能となる。
【００２４】
また、検査対象判定手段が、測定点の色相値に応じて検査対象の候補点であるか否かを判定するので、明るさの変化に応じて検査領域を判定することが可能となる。
【００２５】
また、検査ライン設定手段が、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとするので、検査領域の検出を容易に行なうことが可能となる。
【００２６】
また、検査ライン設定手段が、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とするので、画像データに複数の検査対象が含まれる場合でも、それぞれの検査対象を含んだ検査領域を検出することが可能となる。
【００２７】
また、検査領域拡大手段が、拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とするので、検査領域を正確に特定することが可能となる。
【００２８】
また、間引き量が、横方向と縦方向とで別々の値が設定されるので、様々な形状の検査対象を容易に検出することが可能となる。
【００２９】
また、検査領域判別手段が、検査対象の面積値を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３０】
また、検査領域判別手段が、検査対象の縦横比を特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３１】
また、検査領域判別手段が、検査対象の対角線長さを特徴量として、検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が検査対象を含む検査領域であるか否かを判別するので、検査対象を含んだ検査領域であるか否かを容易に判別することが可能となる。
【００３２】
また、検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、検査領域拡大手段が、検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大するので、検査対象内に複数の色が存在する場合でも、検査対象を含んだ検査領域を容易に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置を用いた検査システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像処理装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における画像処理装置１を機能的構成によって示したブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における画像処理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】検査対象およびピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを説明するための図である。
【図６】検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを説明するための図である。
【図７】属性を設定した検査ラインを示す図である。
【図８】検査領域が設定された画像データの一例を示す図である。
【図９】検査対象４２に複数の色が存在する場合の検査領域を求める方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態における画像処理装置を用いた検査システムの構成例を示す図である。この検査システムは、画像処理装置１と、カメラ２と、カメラ２に固定された光学系３と、被検査対象である製品４が搭載される搭載ステージ５とを含む。
【００３５】
搭載ステージ５の上に搭載された製品４の真上に、光学系３が製品４の方向を向くようにカメラ２が固定されている。光学系３には、図示しないレンズおよび照明装置が装備されている。
【００３６】
画像処理装置１はカメラ２に接続されており、カメラ２によって撮像された画像を取り込み、その画像データを処理する。
【００３７】
図２は、本発明の実施の形態における画像処理装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この画像処理装置１は、一般的なコンピュータによって実現され、コンピュータ本体１１と、ディスプレイ装置１２と、ＦＤ（Flexible Disk）１４が装着されるＦＤドライブ１３と、キーボード１５と、マウス１６と、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）１８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置１７と、ネットワーク通信装置１９とを含む。
【００３８】
画像処理プログラムは、ＦＤ１４またはＣＤ―ＲＯＭ１８等の記録媒体によって供給される。画像処理プログラムはコンピュータ本体１１によって実行され、画像処理が行なわれる。また、画像処理プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、コンピュータ本体１１に供給されてもよい。
【００３９】
なお、記録媒体はＦＤ１４、ＣＤ−ＲＯＭ１８に限定されるものではなく、磁気テープ、ＭＯ（Magnetic Optical disk）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどであってもよい。
【００４０】
また、コンピュータ本体１１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ（Read Only Memory)２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２およびハードディスク２３を含む。ＣＰＵ２０は、ディスプレイ装置１２、ＦＤドライブ１３、キーボード１５、マウス１６、ＣＤ−ＲＯＭ装置１７、ネットワーク通信装置１９、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２またはハードディスク２３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ１４またはＣＤ−ＲＯＭ１８に記録された画像処理プログラムは、ＣＰＵ２０によりＦＤドライブ１３またはＣＤ−ＲＯＭ装置１７を介してハードディスク２３に格納される。ＣＰＵ２０は、ハードディスク２３から適宜画像処理プログラムをＲＡＭ２２にロードして実行することによって画像処理を行なう。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態における画像処理装置１を機能的構成によって示したブロック図である。この画像処理装置１は、閾値設定部３１と、サーチ間隔設定部３２と、検査対象判定部３３と、検査ライン設定部３４と、検査領域拡大部３５と、検査領域判別部３６とを含む。
【００４２】
閾値設定部３１は、検査対象の一部であるか否かを判定する際に用いられるＲＧＢの輝度値の範囲、および検査対象であるか否かを判定する際に用いられる特徴量の範囲を閾値として設定する。なお、本実施の形態においては、特徴量として検査対象の面積値を用いるものとする。
【００４３】
サーチ間隔設定部３２は、画像データをサーチするときの間引き量を設定する。この間引き量は、検査対象の大きさまたは形状に応じて設定され、必ず検査対象の一部に測定点が当たるように設定される。ここで、測定点とは、画像データの中で検査対象の一部であるか否かが判定される画素のことであり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に、間引き量ごとに設定される。
【００４４】
検査対象判定部３３は、画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点が検査対象の候補点であるか否かを判定する。検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって検査対象の候補点であると判定された点に基づいて検査ラインを設定する。
【００４５】
検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを含むように検査領域を拡大する。検査領域判別部３６は、検査領域拡大部３５によって拡大された検査領域の面積値が、閾値設定部３１によって設定された面積値の範囲内であるか否かによって、その検査領域が検査範囲であるか否かを判定する。
【００４６】
図４は、本発明の実施の形態における画像処理装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、閾値設定部３１は、判定用閾値（ＲＧＢの輝度値の範囲）、および面積値（特徴量）の範囲を閾値として設定する（Ｓ１）。そして、サーチ間隔設定部３２は、画像データをサーチするときの間引き量（ピッチ量）Ｌｘ，Ｌｙを設定する（Ｓ２）。
【００４７】
図５は、検査対象およびピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを説明するための図である。図５（ａ）は、画像データ４１内に存在する検査対象４２を示している。検査対象４２の大きさ、形状などは予め判っているものとする。
【００４８】
図５（ｂ）は、サーチ間隔設定部３２によって設定されるピッチ量Ｌｘ，Ｌｙを示している。図５（ｂ）に示すように、測定点４３が黒点で表されており、Ｘ軸方向にＬｘの間隔で、Ｙ軸方向にＬｙの間隔で設定される。このピッチ量Ｌｘ，Ｌｙは、検査対象４２の大きさまたは形状に応じて設定され、検査対象の一部に必ず測定点４３が当たるように設定される。
【００４９】
次に、検査対象判定部３３は、測定点４３のそれぞれのＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内であるか否かによって、測定点４３のそれぞれが検査対象４２の候補点であるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００５０】
測定点４３のＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内であれば（Ｓ３，Ｙｅｓ）、その測定点４３を検査対象４２の候補点とする（Ｓ４）。また、測定点４３のＲＧＢの輝度値が閾値の範囲内になければ（Ｓ３，Ｎｏ）、その測定点４３を対象候補外とする（Ｓ５）。
【００５１】
次に、検査ライン設定部３４は、検査対象判定部３３によって検査対象４２の候補点と判定された点に基づき、１行毎の立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとし、その両端の点のＸ座標とその範囲Ｚｉとを記憶する（Ｓ６）。このとき、検査ラインに対してナンバリングを行なう。
【００５２】
図６は、検査ライン設定部３４によって設定された検査ラインを説明するための図である。図６において、点４４ａが立ち上がり点であり、検査対象外の点から候補点に変化するときの、当該検査対象外の点を立ち上がり点４４ａとする。また、点４４ｂが立ち下がり点であり、候補点から検査対象外の点に変化するときの、当該検査対象外の点を立ち下がり点４４ｂとする。したがって、点４４ａから点４４ｂまでの斜線を施したライン４５が検査ラインとなる。
【００５３】
次に、検査ライン設定部３４は、ナンバリングされた検査ラインの全てに対して、その検査ラインの範囲Ｚｉ内において、１ピッチだけ上の検査ラインの始点または終点が存在するか否かによって同じ属性を割り当てるか否かを判定する（Ｓ７）。
【００５４】
検査ラインの範囲Ｚｉ内において、１ピッチだけ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には（Ｓ７，Ｙｅｓ）、その検査ラインに対して１ピッチ上の検査ラインと同じ属性（前属性）Ｌ１を割り当てる（Ｓ８）。また、１ピッチだけ上の検査ラインの始点および終点のいずれも存在しない場合には（Ｓ７，Ｎｏ）、新規属性Ｌ２を割り当てる（Ｓ９）。なお、同じ属性Ｌ１を有する検査ラインは同じ検査対象４２に含まれるものとし、新規属性Ｌ２を有する検査ラインは異なる検査対象４２に含まれるものと判定する。
【００５５】
図７は、属性を設定した検査ラインを示す図である。図７に示すように、ステップＳ７〜Ｓ９の処理によって、左側の２つの検査ラインが同じ検査対象の検査ラインであると判定されて属性Ｌ１が付され、右側の１つの検査ラインが異なる検査対象の検査ラインであると判定されて属性Ｌ２が付されている。
【００５６】
次に、検査領域拡大部３５は、検査ライン設定部３４によって同じ属性がラベリングされた検査ライン群の中で、現在の検査ラインが最も上の行であるか否かを判定する（Ｓ１０）。現在の検査ラインが最上行であれば（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、現在の検査ラインの範囲Ｚｉを検査範囲の横方向とし、現在の検査ラインの１画素上から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を上に広げる（Ｓ１１）。
【００５７】
また、現在の検査ラインが最上行でなければ（Ｓ１０，Ｎｏ）、現在の検査ラインの両端のＸ座標と、１ピッチ上の検査ラインの両端のＸ座標とを比較し、２つの検査ラインの広い方の範囲Ｚｊ分だけ検査領域を横に広げ、現在の検査ラインの１画素上から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を上に広げる（Ｓ１２）。
【００５８】
そして、検査領域拡大部３５は、現在の検査ラインが最も下の行であるか否かを判定する（Ｓ１３）。現在の検査ラインが最下行でなければ（Ｓ１３，Ｎｏ）、ステップＳ８に戻って以降の処理を繰り返す。
【００５９】
また、現在の検査ラインが最下行であれば（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、現在の検査ラインの範囲Ｚｉを検査範囲の横方向とし、現在の検査ラインの１画素下から（１ピッチ−２画素）分だけ検査領域を下に広げる（Ｓ１４）。
【００６０】
次に、属性を有する検査ライン全てについて検査範囲を設定したか否かを判定する（Ｓ１５）。検査範囲を設定していない検査ラインがあれば（Ｓ１５，Ｎｏ）、ステップＳ７に戻って以降の処理を繰り返す。また、検査ライン全てについて検査範囲を設定していれば（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、同じ属性を有する検査領域全てを含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする（Ｓ１６）。この処理は、属性毎に行なわれる。
【００６１】
図８は、検査領域が設定された画像データの一例を示す図である。領域Ａ１は、同じ属性Ｌ１が付された最上行の検査ラインに設定された検査領域を示している。領域Ａ２は、同じ属性Ｌ１が付された下の検査ラインに設定された検査領域を示している。また、この検査ラインは最下行の検査ラインでもあるため、その下に検査領域Ｂが設定される。
【００６２】
領域Ｃ１は、検査領域Ａ１，Ａ２およびＢを含む最小矩形領域を示しており、この領域Ｃ１が最終的な検査領域とされる。なお、異なる属性Ｌ２を有する検査ラインには異なる検査領域Ｃ２が設定される。
【００６３】
次に、検査領域判別部３６は、属性毎の検査領域の面積値（特徴量）が設定範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１７）。検査領域の面積値が閾値設定部３１によって設定された閾値の範囲内でなければ（Ｓ１７，Ｎｏ）、その検査領域を検査範囲外の領域とする（Ｓ１９）。
【００６４】
また、検査領域の面積値が閾値の範囲内であれば（Ｓ１７，Ｙｅｓ）、その検査領域を検査範囲とする（Ｓ１８）。そして、判定していない検査領域があれば（Ｓ２０，Ｎｏ）、ステップＳ１７に戻って以降の処理を繰り返す。また、すべての検査領域の判定が終了していれば（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【００６５】
以上の処理によって、画像データ４１において検査対象４２の位置や姿勢がばらついたとしても、検査領域（検査範囲）Ｃ１を高速に自動で決定することができる。
【００６６】
以上の説明においては、ＲＧＢの輝度値を判定基準としたが、色相値を判定基準として用いるようにすれば、画像データ４１の明るさの変化に影響を受けずに検査範囲を決定できるようになる。この場合、ＲＧＢ値から色相値を求めるための計算が必要になるが、予めＲＧＢ値に対応する色相値を求めてＬＵＴ（ルックアップテーブル）に格納しておくことで、計算を行なわずに高速に色相値を求めることができる。
【００６７】
また、間引き量Ｌｘ，Ｌｙは、検査対象４２の大きさや形状に応じて、同じ値を用いたり、異なる値を用いたりすることができる。
【００６８】
また、検査対象４２と色は似ているが、大きさや形状が異なるものが画像データ４１内に存在する場合であっても、検査対象４２であるか否かを判定できるように検査対象４２の面積値を用いて判定するようにしたが、検査対象の画像の縦横比や対角線長さ、またはこれらの組み合わせを用いるようにしてもよい。
【００６９】
また、検査対象４２の中に複数の色が存在する場合も考えられる。図９は、検査対象４２に複数の色が存在する場合の検査領域を求める方法を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、検査対象４２に２色の画像が存在する場合を考える。
【００７０】
まず、画像データ４１内において色の頻度が少ない、または他に存在しない色を１つ選択する。図９（ａ）においては、黒で示す画像の色が選択されたとする。そして、選択された色をＲＧＢの特徴量として検査領域をサーチすると、図９（ｂ）に示すような検査領域Ｃｉが求められる。そして、図９（ｃ）に示すように、検査対象４２の大きさや形状に応じて、検査領域Ｃｉをさらに広げるようにすればよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態における画像処理装置によれば、画像データをサーチするときの間引き量Ｌｘ，Ｌｙを設定し、画像データ４１の一部の測定点４３のみのデータを用いて検査領域Ｃｉを求めるようにしたので、高速に検査領域Ｃｉを求めることが可能となった。
【００７２】
また、測定点４３の間引き量を、検査対象４２の大きさや形状に応じて横方向と縦方向とで別々の値（Ｌｘ，Ｌｙ）を設定できるようにしたので、画像データ４１内における検査対象４２の位置や姿勢がばらついていたとしても、検査対象４２を容易に検出することが可能となった。
【００７３】
また、検査対象４２と色が似ている他の領域が存在した場合でも、検査領域の特徴量と検査対象４２の特徴量とを比較することによって、検査対象４２のみを含む検査範囲を特定することが可能となった。
【００７４】
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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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】
【００７５】
１ 画像処理装置、２ カメラ、３ 光学系、４ 製品、５ 搭載ステージ、１１ コンピュータ本体、１２ ディスプレイ装置、１３ ＦＤドライブ、１４ ＦＤ、１５ キーボード、１６ マウス、１７ ＣＤ−ＲＯＭ装置、１８ ＣＤ−ＲＯＭ、１９ ネットワーク通信装置、２０ ＣＰＵ、２１ ＲＯＭ、２２ ＲＡＭ、２３ ハードディスク、３１ 閾値設定部、３２ サーチ間隔設定部、３３ 検査対象判定部、３４ 検査ライン設定部、３５ 検査領域拡大部、３６ 検査領域判別部、４１ 画像データ、４２ 検査対象、４３ 測定点、４４ａ 立ち上がり点、４４ｂ 立ち下がり点、４５ 検査ライン、Ｃ１，Ｃ２ 検査範囲。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データから検査対象を含んだ検査領域を検出する画像処理装置であって、
間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する検査対象判定手段と、
前記検査対象判定手段によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する検査ライン設定手段と、
前記検査ライン設定手段によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する検査領域拡大手段と、
前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する検査領域判別手段とを含む、画像処理装置。
【請求項２】
前記検査対象判定手段は、前記測定点のＲＧＢの輝度値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記検査対象判定手段は、前記測定点の色相値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記検査ライン設定手段は、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとする、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記検査ライン設定手段は、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、
１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とする、請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記検査領域拡大手段は、対象の検査ラインが最上行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、
対象の検査ラインが最上行のラインでなければ、対象の検査ラインの範囲と１ピッチ上の検査ラインの範囲とを比較し、広い範囲の分だけ検査領域を横方向に拡大し、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、
対象の検査ラインが最下行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素下から、１ピッチ−２画素分だけ下に拡大し、
拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記間引き量は、横方向と縦方向とで別々の値が設定される、請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の面積値を特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の縦横比を特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の対角線長さを特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、前記検査領域拡大手段は、前記検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させる画像処理方法であって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、画像処理方法。
【請求項１３】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムであって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、コンピュータ・プログラム。
【請求項１４】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体であって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、記録媒体。
【請求項１】
画像データから検査対象を含んだ検査領域を検出する画像処理装置であって、
間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定し、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する検査対象判定手段と、
前記検査対象判定手段によって候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定する検査ライン設定手段と、
前記検査ライン設定手段によって設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大する検査領域拡大手段と、
前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する検査領域判別手段とを含む、画像処理装置。
【請求項２】
前記検査対象判定手段は、前記測定点のＲＧＢの輝度値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記検査対象判定手段は、前記測定点の色相値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記検査ライン設定手段は、検査対象外の測定点から検査対象の候補点に変化するときの当該検査対象外の測定点を立ち上がり点とし、検査対象の候補点から検査対象外の測定点に変化するときの当該検査対象外の点を立ち下がり点とし、立ち上がり点から立ち下がり点までを検査ラインとする、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記検査ライン設定手段は、対象の検査ラインの範囲内において、１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在する場合には、１ピッチ上の検査ラインと同じ属性を対象の検査ラインに与え、
１ピッチ上の検査ラインの始点または終点が存在しない場合には、１ピッチ上の検査ラインと異なる属性を対象の検査ラインに与えて異なる検査対象とする、請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記検査領域拡大手段は、対象の検査ラインが最上行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、
対象の検査ラインが最上行のラインでなければ、対象の検査ラインの範囲と１ピッチ上の検査ラインの範囲とを比較し、広い範囲の分だけ検査領域を横方向に拡大し、対象の検査ラインの検査領域を１画素上から、１ピッチ−２画素分だけ上に拡大し、
対象の検査ラインが最下行のラインであれば、対象の検査ラインの範囲を検査領域の横方向とし、対象の検査ラインの検査領域を１画素下から、１ピッチ−２画素分だけ下に拡大し、
拡大された検査領域をすべて含む最小矩形領域を最終的な検査領域とする、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記間引き量は、横方向と縦方向とで別々の値が設定される、請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の面積値を特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の縦横比を特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記検査領域判別手段は、前記検査対象の対角線長さを特徴量として、前記検査領域拡大手段によって拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記検査対象内に複数の色が存在する場合には、所定の色に応じて検査領域を求めた後、前記検査領域拡大手段は、前記検査対象の大きさまたは形状に応じて、検査領域をさらに拡大する、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させる画像処理方法であって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、画像処理方法。
【請求項１３】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムであって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、コンピュータ・プログラム。
【請求項１４】
画像データから検査対象を含んだ検査領域をコンピュータに検出させるためのコンピュータ・プログラムを記録した記録媒体であって、
前記コンピュータに、間引き量に応じて前記画像データに測定点を設定させ、それぞれの測定点のＲＧＢ値に応じて前記検査対象の候補点であるか否かを判定させるステップと、
前記候補点と判定された測定点が存在するラインを検査ラインに設定させるステップと、
前記設定された検査ラインに応じて検査領域を拡大させるステップと、
前記拡大された検査領域が前記検査対象を含む検査領域であるか否かを判別させるステップとを含む、記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２８８７８（Ｐ２０１１−１２８８７８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６５９９（Ｐ２００９−２８６５９９）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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