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公開番号2025122838
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2024018532
出願日2024-02-09
発明の名称画像処理システムおよび画像処理方法
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01N 21/88 20060101AFI20250815BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査対象面上の異物を選択的に検出可能な画像処理システムを提供する。
【解決手段】画像処理システムは、検査対象面に第1入射角で第1光を照射する1以上の照明装置と、検査対象面に、第1入射角よりも小さい第2入射角で第1光とは異なる色の第2光を照射する第1照明装置と、第1光および第2光が照射された状態で、検査対象面の各位置の反射光について受光量を検知する撮影装置と、撮影装置の検知結果に基づいて、検査対象面の各位置について、第1光の色に対応する第1波長範囲の受光量と第2光の色に対応する第2波長範囲の受光量との差に応じた成分を表す検査画像を生成する生成部とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像処理システムであって、
検査対象面に第１入射角で第１光を照射する１以上の照明装置と、
前記検査対象面に、前記第１入射角よりも小さい第２入射角で前記第１光とは異なる色の第２光を照射する第１照明装置と、
前記第１光および前記第２光が照射された状態で、前記検査対象面の各位置の反射光について受光量を検知する撮影装置と、
前記撮影装置の検知結果に基づいて、前記検査対象面の各位置について、前記第１光の色に対応する第１波長範囲の受光量と前記第２光の色に対応する第２波長範囲の受光量との差に応じた成分を表す検査画像を生成する生成部とを備える、画像処理システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記成分は、前記第１波長範囲の受光量に第１係数を乗じた量から、前記第２波長範囲の受光量に第２係数を乗じた量を差し引いた量を示し、
前記画像処理システムは、
前記第１係数および前記第２係数の少なくとも一方を調整する調整部をさらに備える、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記成分は、前記第１波長範囲の受光量から、前記第２波長範囲の受光量を差し引いた量を示し、
前記画像処理システムは、
前記１以上の照明装置を制御して前記第１光の強度を第１係数倍に変更し、前記第１照明装置を制御して前記第２光の強度を第２係数倍に変更する制御部と、
前記第１係数および前記第２係数の少なくとも一方を調整する調整部とをさらに備える、請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記調整部は、ユーザインターフェイス画面への入力に応じて前記第１係数および前記第２係数の少なくとも一方を調整し、
前記ユーザインターフェイス画面は、画像表示領域を含み、
前記調整部は、前記検査対象面の各位置について前記第１波長範囲の受光量を表す第１画像と、前記検査対象面の各位置について前記第２波長範囲の受光量を表す第２画像と、前記検査対象面の各位置について前記第１波長範囲の受光量に前記第１係数を乗じた第１積を表す第３画像と、前記検査対象面の各位置について前記第２波長範囲の受光量に前記第２係数を乗じた第２積を表す第４画像と、前記検査対象面の各位置について前記第１積から前記第２積を差し引いた量を表す第５画像との中から選択された画像を前記画像表示領域に表示させる、請求項２または３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記１以上の照明装置は、第２照明装置と第３照明装置とを含み、
前記撮影装置の光軸は、前記検査対象面に直交し、
前記第２照明装置および前記第３照明装置は、前記撮影装置の光軸に対して、互いに対称な位置に配置される、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６】
前記第２照明装置から照射される前記第１光の色は、前記第３照明装置から照射される前記第１光の色と異なる、請求項５に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記撮影装置はプリズム分光式カメラである、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８】
画像処理方法であって、
検査対象面に第１入射角で第１光を照射することと、
前記検査対象面に、前記第１入射角よりも小さい第２入射角で前記第１光とは異なる色の第２光を照射することと、
前記第１光および前記第２光が照射された状態で、前記検査対象面の各位置の反射光について受光量を検知することと、
検知結果に基づいて、前記検査対象面の各位置について、前記第１光の色に対応する第１波長範囲の受光量と前記第２光の色に対応する第２波長範囲の受光量との差に応じた成分を表す検査画像を生成することとを備える、画像処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理システムおよび画像処理方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、対象物を撮影することにより得られる画像を用いて対象物の表面の外観を検査する技術が開発されている。例えば、特開２０１２－２５１９２９号公報（特許文献１）は、対象物に異なる色の照明光を複数の方向から照射することにより、対象物の凹凸形状の不良を検出する技術を開示している。特開２０１８－３６１７５号公報（特許文献２）にも同様の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－２５１９２９号公報
特開２０１８－３６１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載の技術は、対象物の凹凸形状の不良の検出を目的としている。しかしながら、対象物の表面の外観の不良は、表面上の異物（例えば、金属片、糸くずなど）を含み得る。例えば、凹凸のあるパウチ上に異物が付着し得る。このような場合、ユーザは、パウチ上の異物を凹凸と区別して検出することを欲する。
【０００５】
本開示は、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、検査対象面上の異物を選択的に検出可能な画像処理システムおよび画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る画像処理システムは、１以上の照明装置と、第１照明装置と、撮影装置と、生成部とを備える。１以上の照明装置は、検査対象面に第１入射角で第１光を照射する。第１照明装置は、検査対象面に、第１入射角よりも小さい第２入射角で第１光とは異なる色の第２光を照射する。撮影装置は、第１光および第２光が照射された状態で、検査対象面の各位置の反射光について受光量を検知する。生成部は、撮影装置の検知結果に基づいて、検査対象面の各位置について、第１光の色に対応する第１波長範囲の受光量と第２光の色に対応する第２波長範囲の受光量との差に応じた成分を表す検査画像を生成する。
【０００７】
この開示によれば、撮影装置は、相対的に大きい第１入射角で照射される第１光のうち、検査対象面上の異物によって拡散反射された光を受けやすい。そのため、第１光の色に対応する第１波長範囲の受光量は、異物が存在する箇所において多くなる。ただし、検査対象面に凹凸部が形成されている場合、凹凸部は、第１光を撮影装置に正反射させる面を有し得る。そのため、撮影装置は、凹凸部においても第１波長範囲の光を受け得る。さらに、撮影装置における分光感度に応じて、第１波長範囲は第２波長範囲と一部重複し得る。そのため、撮影装置は、検査対象面のうち平坦な領域において正反射された第２光の一部を第１波長範囲の光として受け得る。このように、撮影装置は、主に異物が存在する箇所において第１波長範囲の光を受けるが、異物以外の領域においても第１波長範囲の光をわずかに受け得る。一方、相対的に小さい第２入射角で照射される第２光の色に対応する第２波長範囲の受光量は、異物以外の領域（特に凹凸部）において多くなる。したがって、検査対象面の各位置について第１波長範囲の受光量と第２波長範囲の受光量との差に応じた成分を表す検査画像では、第１波長範囲の受光量を表す画像と比較して、異物が存在する箇所と異物以外の領域との輝度差が増大する。その結果、画像処理システムは、検査画像を用いることにより、検査対象面上の異物を選択的に検出できる。
【０００８】
上述の開示において、成分は、第１波長範囲の受光量に第１係数を乗じた量から、第２波長範囲の受光量に第２係数を乗じた量を差し引いた量を示す。画像処理システムは、第１係数および第２係数の少なくとも一方を調整する調整部をさらに備える。
【０００９】
この開示によれば、検査対象面の状況に応じて第１係数および第２係数が調整されることにより、異物の検出に適した検査画像が生成される。
【００１０】
上述の開示において、成分は、前記第１波長範囲の受光量から、前記第２波長範囲の受光量を差し引いた量を示す。画像処理システムは、１以上の照明装置を制御して第１光の強度を第１係数倍に変更し、第１照明装置を制御して第２光の強度を第２係数倍に変更する制御部と、第１係数および第２係数の少なくとも一方を調整する調整部とをさらに備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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