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公開番号2025144221
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043895
出願日2024-03-19
発明の名称画像検査装置
出願人株式会社キーエンス
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類G06T 7/60 20170101AFI20250925BHJP(計算;計数)
要約【課題】対象物を高精度にカウントする。
【解決手段】画像検査装置は、撮像視野を連続的に撮影して時系列に並ぶ複数のフレーム画像を生成する撮像部と、複数のフレーム画像に映る対象物の検査処理を実行して検査結果を出力する検査実行部と、検査実行部の設定を行う検査設定部とを備える。検査設定部は、対象物が映る学習画像に対するウィンドウの設定を受け付け、学習画像と学習画像に対して設定されるウィンドウとに基づいて複数のフレーム画像からそれぞれ対象領域を検出し、第1フレーム画像で検出された対象領域の第1位置情報と第2フレーム画像で検出された対象領域の第2位置情報とをそれぞれ取得し、第1及び第2位置情報と対象物の全体移動方向に基づいて第1フレーム画像と第2フレーム画像との間で対象領域のマッチング処理を行い、マッチング処理の結果に基づいて対象物をカウントする。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
撮像視野を連続的に撮影して時系列に並ぶ複数のフレーム画像を生成する撮像部と、
複数の前記フレーム画像に映る対象物の検査処理を実行して検査結果を出力する検査実行部と、
前記検査実行部の設定を行う検査設定部と、
を備え、
前記検査設定部は、前記対象物が映る学習画像に対するウィンドウの設定を受け付け、
前記検査実行部は、前記学習画像と前記学習画像に対して設定される前記ウィンドウと、に基づいて複数の前記フレーム画像からそれぞれ対象領域を検出し、第１フレーム画像で検出された前記対象領域の第１位置情報と第２フレーム画像で検出された前記対象領域の第２位置情報とをそれぞれ取得し、前記第１位置情報及び前記第２位置情報と前記対象物の全体移動方向に基づいて前記第１フレーム画像と前記第２フレーム画像との間で前記対象領域のマッチング処理を行い、前記マッチング処理の結果に基づいて前記対象物をカウントする、画像検査装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記検査設定部は、前記ウィンドウの設定に基づいて前記対象物の画像特徴を記憶し、
前記検査実行部は、前記対象物の前記画像特徴に基づいて、複数の前記フレーム画像からそれぞれ対象領域を検出する、請求項１に記載の画像検査装置。
【請求項３】
前記検査設定部は、前記学習画像を機械学習モデルに入力することにより前記学習画像から前記対象物の前記画像特徴に相当する第１特徴量を抽出して記憶し、
前記検査実行部は、前記フレーム画像を前記機械学習モデルに入力することにより前記フレーム画像から前記第１特徴量に最も近い第２特徴量が得られる前記対象領域を検出する、請求項２に記載の画像検査装置。
【請求項４】
前記検査設定部は、前記全体移動方向の設定を受け付ける、請求項１に記載の画像検査装置。
【請求項５】
前記対象物の検出範囲は、通過前領域と通過後領域とに分けられており、
前記検査実行部は、前記マッチング処理の結果に基づいて前記第１フレーム画像では前記通過前領域に位置すると判定されて前記第２フレーム画像では前記通過後領域に位置すると判定された前記対象領域だけをカウントする、請求項１に記載の画像検査装置。
【請求項６】
前記検査設定部は、前記通過前領域と前記通過後領域とを区切る通過ラインの設定を受け付ける、請求項５に記載の画像検査装置。
【請求項７】
前記検査設定部は、前記通過後領域における前記対象領域の消失を許容する設定を受け付け、
前記検査設定部が前記対象領域の消失を許容する設定を受け付けた場合、前記検査実行部は、前記通過後領域において前記対象領域が消失しても当該対象領域をカウントする、請求項５に記載の画像検査装置。
【請求項８】
前記検査実行部は、複数の前記フレーム画像それぞれにおける前記対象領域の検出結果を比較することにより異常状態を検出してワーニング出力を行う、請求項１に記載の画像検査装置。
【請求項９】
前記検査設定部は、複数の前記フレーム画像のうち、前記異常状態が検出された区間の前記フレーム画像を学習推奨画像として受け付ける、請求項８に記載の画像検査装置。
【請求項１０】
前記検査設定部は、前記フレーム画像を表示する検査結果画面から追加学習用の前記学習画像を選択して前記ウィンドウの設定を受け付ける、請求項１に記載の画像検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検査装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の画像センサは、一般に１枚のフレーム画像に対して対象物の検出処理を実行する（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６４１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像センサは、ユーザが提示した対象物を、対象物の画像特徴の変化に対してロバストに検出して、撮像視野を通過する対象物をカウントする用途で利用され得る。上記特許文献１のように１枚のフレーム画像に対して対象物の検証処理を実行する画像センサを用いて撮像視野を通過する対象物をカウントする場合、画像センサからの出力がＰＬＣ［programmable logic controller］に入力され、ＰＬＣが所定の処理を実行するようにする必要がある。そのため、ＰＬＣでのプログラミングに手間が掛かる。
【０００５】
また、画像センサの出力（例えばＯＮ／ＯＦＦ）に基づいて、画像センサで検出される対象物の通過をカウントしようとすると、通過する対象物を検出可能な画像の撮像漏れが無いようにフレームレートを高める必要がある。
【０００６】
このため、１つの対象物が通過する場合であっても、その対象物が映るフレーム画像が複数存在することになる。つまり、画像センサのＯＮ出力の回数、又は、ＰＬＣのスキャンサイクルで画像センサの出力がＯＮである回数を単純にカウントすると、同一の対象物を重複してカウントしてしまうおそれがある。
【０００７】
また、このような事情を考慮して、例えば画像センサの出力がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦと遷移することを以て１カウントと判定する場合であっても、カウント重複及びカウント漏れは完全に払拭されない。
【０００８】
例えば、１つの対象物が映る５枚連続のフレーム画像に対して、画像センサの出力がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＮ→ＯＮ→ＯＦＦと正しく判定されれば、カウント数が「１」になる。しかし、例えば画像センサの出力がＯＦＦ→ＯＮ→「ＯＦＦ」→ＯＮ→ＯＦＦというように誤って判定されると、カウント数が「２」になってしまう。これが、カウント重複が生じている状態である。
【０００９】
また、例えば、２つの対象物が映る５枚連続のフレーム画像に対して、画像センサの出力が「ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦと正しく判定されれば、カウント数が「２」にある。しかし、例えば画像センサの出力がＯＦＦ→ＯＮ→「ＯＮ」→ＯＮ→ＯＦＦ」というように誤って判定されると、カウント数が「１」になってしまう。これが、カウント漏れが生じている状態である。例えば複数の対象物が進行方向（左右方向）に交差する方向（上下方向）に並んでいる場合、又は、複数の対象物が互いに近接している場合には、１つの対象物としてカウントされるおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑み、対象物を高精度にカウントすることのできる画像検査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】以降は省略されています）

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