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公開番号2025010546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-22
出願番号2021192820
出願日2021-11-29
発明の名称画像形成システム、画像形成方法、及びプログラム
出願人コニカミノルタ株式会社
代理人弁理士法人光陽国際特許事務所
主分類G01N 21/88 20060101AFI20250115BHJP(測定;試験)
要約【課題】安価で簡単な構成、及び簡易な画像処理にて、対象物の外観検査を実現すること。
【解決手段】
画像形成システム100は、二次元の照明パターンの光を測定対象物に照射する照明投影部12と、異なる場所に設置され、照明パターンの光による測定対象物からの反射光の光強度を検出する複数の検出部13と、複数の照明パターンの中から順次照明パターンを切り替えて照明投影部から光を照射させる照明制御部(制御部11)と、照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の光強度から、検出部ごとに、二次元に再構成された第1画像を生成する第1画像生成部(制御部11)と、検出部ごとに生成された複数の第1画像に基づいて、新たな第2画像を生成する第2画像生成部(制御部11)と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
二次元の照明パターンの光を測定対象物に照射する照明投影部と、
異なる場所に設置され、前記照明パターンの光による前記測定対象物からの反射光の光強度を検出する複数の検出部と、
複数の前記照明パターンの中から順次前記照明パターンを切り替えて前記照明投影部から光を照射させる照明制御部と、
前記照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の前記光強度から、前記検出部ごとに、二次元に再構成された第１画像を生成する第１画像生成部と、
前記検出部ごとに生成された複数の第１画像に基づいて、新たな第２画像を生成する第２画像生成部と、
を備えることを特徴とする画像形成システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記検出部は、フォトダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
前記照明投影部は、ＤＭＤを含み、
前記照明制御部は、前記ＤＭＤのクロック周波数に対して、ＲＧＢ画像のビットごとの画像を対応させ、
ＲＧＢ画像のビットごとの画像を、独立したパターンとして、前記照明投影部に投影させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成システム。
【請求項４】
前記第２画像生成部は、複数の前記第１画像における各同一ピクセルの前記光強度を比較して所定の処理を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成システム。
【請求項５】
前記第２画像生成部は、前記複数の第１画像から、前記処理によりハレーション除去及びハレーション発生該当部の画像を復元させた画像を前記第２画像として生成することを特徴とする請求項４に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記第２画像生成部は、前記複数の第１画像から、前記処理により傷を判別し、前記傷部分を強調処理した画像を前記第２画像として生成することを特徴とする請求項４に記載の画像形成システム。
【請求項７】
前記第２画像生成部は、前記複数の第１画像における各同一ピクセルの前記光強度から、散乱異方性を表す特徴量を算出し、前記特徴量に基づき、前記第２画像として散乱異方性画像を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成システム。
【請求項８】
複数の二次元の照明パターンの中から順次前記照明パターンを切り替えて光を測定対象物に照射し、
異なる場所において、前記照明パターンの光による前記測定対象物からの反射光の光強度を検出し、
前記照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の前記光強度から、光強度を検出した前記異なる場所ごとに二次元に再構成された複数の第１画像を生成し、
前記複数の第１画像における各同一ピクセルの前記光強度に処理を施し、新たな第２画像を生成する画像形成方法。
【請求項９】
二次元の照明パターンの光を測定対象物に照射する照明投影部と、異なる場所に設置され、前記照明パターンの光による前記測定対象物からの反射光の光強度を検出する複数の検出部と、とを備える画像形成システムのコンピューターを、
複数の前記照明パターンの中から順次前記照明パターンを切り替えて前記照明投影部から光を照射させる照明制御部、
前記照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の前記光強度から、前記検出部ごとに二次元に再構成された第１画像を生成する第１画像生成部、
前記検出部ごとに生成された複数の第１画像に基づいて、新たな第２画像を生成する第２画像生成部、
として機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成システム、画像形成方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、フィルム加工、メッキ加工、又は塗装がされた部材のように、光沢のある部材の品質検査（外観検査）は、目視による検査が行われていた。
目視による検査では、光の当て方や見る方向を随時変えながら、細かい傷や欠陥を見つけるのが一般的であり、手間や時間を要する作業であった。
【０００３】
最近では、このような目視による検査を装置による自動検査で代替しようとする試みがされており、例えば特許文献１では、顕微鏡のリング照明の領域毎に照射タイミングをずらして、領域数分だけ画像撮影し、画像処理によってハレーションの除去や傷部分の強調などが行われている。
なお、通常、リング照明を使用するのであれば、上記以外にも、対象物から離れた位置に設置する場合に加えて、対象物の近くに設置するローアングル照明を使用する場合などが存在し、取得したい画像の特徴に応じて使い分ける、または併用する方法なども考えられる。
更に、より広い領域の検査では、例えば時間変化する縞模様の照明を物体に照射し、時系列で測定した画像から、画像処理によって傷部分を強調する検査方法が知られている。
【０００４】
また、特許文献２でも、ハレーションを除去した外観検査方法が紹介されている。特許文献２では、照明によるハレーションを除去するために、対象物を複数の照明で直接照らさずに、対象物と照明との間に半円柱の拡散板をもちいることで、２次的に拡散型のドーム光源を作り出し、このドーム光源による照射の反射光により対象物を１つのカメラで観察する検査方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－４０７９６号
特許６６１６０４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように、複数の照明条件で撮影した複数の画像をもとに、画像処理を経てハレーション除去や傷強調を行う際には、通常、照明が複数個あってカメラが固定の１個を用いる構成がとられる。これは、複数枚の画像をもとに一枚の画像を生成する際に、視点が異なると、各々のカメラと測定対象物との位置関係を把握して、適切な画像処理を施す必要があり、画像生成（画像合成）が困難であることに起因する。
そのため、照明条件数に比例して撮影時間が長くなること、対象物の大きさが照明器具の大きさの制約を受けること、または、対象物を動かす機構を設けることなどの欠点がある。
【０００７】
また、特許文献２では、対象物が大きくなると、付随して拡散型ドームの拡散板も大きな物を用意しなければならず、また、対象物とカメラとの光路内には、拡散板の穴を設ける関係上、装置全体や照明部も大掛かりにならざるをえない。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、安価で簡単な構成、及び簡易な画像処理にて、対象物の外観検査を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の画像形成システムは、
二次元の照明パターンの光を測定対象物に照射する照明投影部と、
異なる場所に設置され、前記照明パターンの光による前記測定対象物からの反射光の光強度を検出する複数の検出部と、
複数の前記照明パターンの中から順次前記照明パターンを切り替えて前記照明投影部から光を照射させる照明制御部と、
前記照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の前記光強度から、前記検出部ごとに、二次元に再構成された第１画像を生成する第１画像生成部と、
前記検出部ごとに生成された複数の第１画像に基づいて、新たな第２画像を生成する第２画像生成部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の画像形成方法は、
複数の二次元の照明パターンの中から順次前記照明パターンを切り替えて光を測定対象物に照射し、
異なる場所において、前記照明パターンの光による前記測定対象物からの反射光の光強度を検出し、
前記照明パターンと当該照明パターンに対応した反射光の前記光強度から、光強度を検出した前記異なる場所ごとに二次元に再構成された複数の第１画像を生成し、
前記複数の第１画像における各同一ピクセルの前記光強度に処理を施し、新たな第２画像を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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