專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
在IC(集成電路)、電子器件等各種產(chǎn)品的制造過(guò)程和制造后的檢查中，例如在產(chǎn)品尺寸的計(jì)測(cè)、有無(wú)損傷或者污染等的檢查中使用圖像處理裝置(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
如圖9所示，這種圖像處理裝置1的通常包括具有CCD等固體攝像元件的攝像機(jī)2；圖像處理裝置主體3；用于顯示圖像處理裝置主體3進(jìn)行的檢查或者計(jì)測(cè)結(jié)果的監(jiān)視器4；分別可離脫地連接攝像機(jī)2和圖像處理裝置主體3、圖像處理裝置主體3和監(jiān)視器4的電纜5、6。在現(xiàn)有這樣的圖像處理裝置1中，將固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域(CCD有效象素區(qū)域)7或者除了其周緣部分的中央?yún)^(qū)域作為攝像范圍8(圖10)來(lái)固定，使得將該攝像范圍8的圖像(攝像圖像)從攝像機(jī)2傳送到圖像處理裝置主體3，進(jìn)行圖像處理。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-329536號(hào)公報(bào)根據(jù)上述內(nèi)容可知，在現(xiàn)有的圖像處理裝置1中，在攝像機(jī)2的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域(CCD有效象素區(qū)域)7的全部或者中央?yún)^(qū)域固定攝像范圍8，將攝像圖像傳送到圖像處理裝置主體3，但在現(xiàn)有的典型例子中是將攝像范圍8固定在中央?yún)^(qū)域，其主要原因是由于圖像處理裝置主體3的存儲(chǔ)器容量和監(jiān)視器4的顯示限制等，但如果從有效利用攝像機(jī)2的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域(CCD有效象素區(qū)域)的觀點(diǎn)來(lái)看，在盡管產(chǎn)品即檢查對(duì)象物進(jìn)入了全視場(chǎng)區(qū)域7，但離開(kāi)攝像范圍8的情況下，需要在使檢查對(duì)象物或者攝像機(jī)2進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)之后進(jìn)行再次的檢查或者計(jì)測(cè)。
另外，在為了提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度而放大(改變倍率)攝像的情況下，也有產(chǎn)品不進(jìn)入攝像范圍8的情況，在這樣的情況下也需要在使檢查對(duì)象物或者攝像機(jī)2進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)之后進(jìn)行再次的檢查或者計(jì)測(cè)。
最近的攝像機(jī)2的固體攝像象素?cái)?shù)例如200萬(wàn)象素、400萬(wàn)象素、700萬(wàn)象素那樣具有年年高象素化的傾向，但是將與圖像處理裝置主體3組合使用的攝像機(jī)置換為最新式的高象素?cái)?shù)的攝像機(jī)時(shí)，盡管通過(guò)置換攝像機(jī)擴(kuò)大了全視場(chǎng)區(qū)域7，但由于實(shí)際圖像處理的攝像范圍8是固定的，結(jié)果存在導(dǎo)入最新式的攝像機(jī)的價(jià)值體現(xiàn)不出的問(wèn)題。
另外，即使制造出具有活用最新式的高象素?cái)?shù)攝像機(jī)的全視場(chǎng)區(qū)域7之能力的圖像處理裝置主體3，但是圖像處理裝置主體3不僅需要具有龐大的存儲(chǔ)器容量，而且從攝像機(jī)2向圖像處理裝置主體3傳送攝像圖像還需要時(shí)間，結(jié)果，從另一個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，存在產(chǎn)生不能高速進(jìn)行圖像處理的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，其能夠不降低從攝像機(jī)向圖像處理裝置主體傳送攝像圖像的傳送速度，能夠有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，其不需要進(jìn)行攝像機(jī)和檢查對(duì)象物的相對(duì)移動(dòng)，可有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域，能夠提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，即使組裝逐年高象素化的攝像機(jī)來(lái)構(gòu)成圖像處理裝置，也能夠以達(dá)到實(shí)用要求的處理速度有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域，能夠提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度。
本發(fā)明的其它目的在于提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，即使在為了提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度而放大攝像的情況下，也能夠有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域來(lái)進(jìn)行檢查或者計(jì)測(cè)。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的目的，本發(fā)明的第一方面的圖像處理裝置包括固體攝像元件攝像機(jī)，其對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像；圖像處理裝置主體，其從該攝像機(jī)接收攝像圖像來(lái)處理圖像；監(jiān)視器，其用于顯示該圖像處理裝置主體進(jìn)行的檢查或者測(cè)量結(jié)果，其特征在于，所述圖像處理裝置主體具有存儲(chǔ)部件，其存儲(chǔ)用戶(hù)設(shè)定的所述固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍；發(fā)送部件，其讀入存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中的所述攝像范圍，將關(guān)于該攝像范圍的信號(hào)發(fā)送給所述固體攝像元件攝像機(jī)；接收部件，其從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收所述攝像范圍的攝像圖像信號(hào)?；谟稍摻邮詹考邮盏乃鰯z像圖像信號(hào)來(lái)進(jìn)行圖像處理。
即，根據(jù)本發(fā)明第一方面的圖像處理裝置，用戶(hù)能夠任意設(shè)定現(xiàn)有的固定的攝像范圍，結(jié)果，即使組裝高象素?cái)?shù)攝像機(jī)來(lái)構(gòu)成圖像處理裝置，也不降低從攝像機(jī)向圖像處理裝置主體傳送攝像圖像的速度，另外，也能夠設(shè)定有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域的攝像范圍。因此，不需要攝像機(jī)和檢查對(duì)象物的相對(duì)移動(dòng)，能夠提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度。因此，即使使用高象素?cái)?shù)攝像機(jī)來(lái)攝像，也能夠以滿(mǎn)足實(shí)用要求的處理速度來(lái)有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域，能夠提高檢查或者計(jì)測(cè)的精度。
本發(fā)明的圖像處理裝置也可以是通過(guò)電纜連接攝像機(jī)和圖像處理裝置主體的圖像處理裝置，另外，也可以是攝像機(jī)和圖像處理裝置主體一體化的圖像處理裝置。另外，攝像范圍的設(shè)定也可以使用與圖像處理裝置主體連接的外部設(shè)備來(lái)進(jìn)行，或者，也可以利用圖像處理裝置主體來(lái)設(shè)定攝像范圍。還具有如下優(yōu)點(diǎn)在使用外部設(shè)備來(lái)進(jìn)行圖像范圍的設(shè)定時(shí)，能夠利用圖像處理裝置主體來(lái)在圖像處理中進(jìn)行圖像范圍的設(shè)定。
本發(fā)明第二方面提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有固體攝像元件攝像機(jī)，其對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像；圖像處理裝置主體，其從該攝像機(jī)接收攝像圖像來(lái)處理圖像；監(jiān)視器，其用于顯示該圖像處理裝置主體進(jìn)行的檢查或者測(cè)量結(jié)果，其特征在于，所述圖像處理裝置主體能夠切換到用于設(shè)定攝像范圍的設(shè)定模式和進(jìn)行圖像處理的應(yīng)用模式。在所述設(shè)定模式，將用戶(hù)指定的攝像范圍發(fā)送到所述固體攝像元件攝像機(jī)，在監(jiān)視器上顯示從該固體攝像元件攝像機(jī)送來(lái)的攝像圖像，用戶(hù)決定攝像范圍，從而將該攝像范圍存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部件中；在所述應(yīng)用模式，將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中的關(guān)于攝像范圍的信號(hào)從所述圖像處理裝置主體發(fā)送到所述固體攝像元件攝像機(jī)，設(shè)定該固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍，由所述圖像處理裝置主體接收所述固體攝像元件攝像機(jī)所攝像的圖像中在所述攝像范圍內(nèi)的攝像圖像，進(jìn)行圖像處理。
即，圖像處理裝置主體具有用戶(hù)指定攝像范圍的指定部件；發(fā)送部件，其將由該指定部件指定的攝像范圍發(fā)送給固體攝像元件攝像機(jī)；攝像圖像信號(hào)接收部件，其從該固體攝像元件攝像機(jī)接收關(guān)于所述攝像范圍的攝像圖像的信號(hào)；監(jiān)視器顯示控制部件，其將接收到的攝像圖像發(fā)送給監(jiān)視器，在監(jiān)視器上顯示攝像范圍內(nèi)的攝像圖像；存儲(chǔ)部件，其存儲(chǔ)用戶(hù)決定的攝像范圍。在設(shè)定模式下，將用戶(hù)指定的攝像范圍發(fā)送給所述固體攝像元件攝像機(jī)，在監(jiān)視器上顯示從所述固體攝像元件攝像機(jī)送來(lái)的攝像圖像，用戶(hù)決定攝像范圍，并且將該攝像范圍存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。因此，攝像范圍的設(shè)定能夠由用戶(hù)一邊觀看監(jiān)視器一邊進(jìn)行。
本發(fā)明第三方面提供一種圖像處理方法，其包括存儲(chǔ)固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍的步驟；由所述固體攝像元件攝像機(jī)對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行拍攝并生成固體攝像元件攝像機(jī)所拍攝的圖像中已存儲(chǔ)的攝像范圍內(nèi)的攝像圖像信號(hào)的步驟；基于上述生成的攝像圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理的步驟。


圖1是實(shí)施例的圖像處理裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是用于說(shuō)明實(shí)施例的由圖像處理裝置預(yù)先設(shè)定的攝像模式的登記例子的圖；圖3是用于說(shuō)明各個(gè)組中設(shè)定的攝像區(qū)域的圖；圖4是表示本發(fā)明的圖像處理裝置的處理順序的一例的流程圖；圖5是表示作為圖像處理工序所包括的預(yù)處理的位置修正方法的一例的流程圖；圖6是表示本發(fā)明的圖像處理裝置的處理順序的其它例的流程圖；圖7是表示本發(fā)明的圖像處理裝置能夠適用的檢查對(duì)象物的一例的圖；圖8是表示本發(fā)明的圖像處理裝置能夠適用的檢查對(duì)象物的其它例的圖；圖9是現(xiàn)有的圖像處理裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；圖10是用于說(shuō)明現(xiàn)有的圖像處理方法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1～圖8說(shuō)明本發(fā)明理想的實(shí)施例。
如圖1所示，實(shí)施例的圖像處理裝置10具有現(xiàn)有技術(shù)的一般結(jié)構(gòu)，即具有CCD攝像機(jī)11、圖像處理裝置主體12、監(jiān)視器13、連接它們的電纜14、15，CCD攝像機(jī)11、圖像處理裝置主體12、監(jiān)視器13能夠通過(guò)拆除電纜14、15而分離。CCD攝像機(jī)11固定設(shè)置在產(chǎn)品線16的規(guī)定檢查點(diǎn)17，以規(guī)定生產(chǎn)節(jié)拍在產(chǎn)品線16上流動(dòng)的檢查對(duì)象物(產(chǎn)品)W，以在檢查點(diǎn)17的規(guī)定位置暫時(shí)停止移動(dòng)的狀態(tài)，由攝像機(jī)11對(duì)檢查對(duì)象物W進(jìn)行攝像。
如圖2所例示的那樣，用戶(hù)任意設(shè)定的攝像模式，具體地說(shuō)，攝像范圍、攝像條件存儲(chǔ)在圖像處理裝置主體12內(nèi)的存儲(chǔ)器18中，在由CCD攝像機(jī)11進(jìn)行同一檢查對(duì)象物的多次攝像的各個(gè)攝像時(shí)，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中的攝像模式，能夠改變CCD攝像機(jī)11的攝像模式的設(shè)定。
如果說(shuō)明圖2例示的攝像模式的設(shè)定畫(huà)面，用戶(hù)分成第一～第四組Gr1～Gr4來(lái)進(jìn)行攝像模式的登記，對(duì)于各個(gè)組能夠任意設(shè)定攝像范圍和攝像機(jī)的攝像條件，該設(shè)定操作也能夠一面觀看監(jiān)視器13一面由圖像處理裝置主體12來(lái)進(jìn)行，或者，也可以通過(guò)與所述圖像處理裝置主體12連接的外部設(shè)備，例如通過(guò)微型計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行。在通過(guò)外部設(shè)備來(lái)設(shè)定攝像范圍、攝像條件的情況下，能夠在圖像處理裝置主體12的圖像處理中進(jìn)行設(shè)定處理，設(shè)定的攝像范圍、攝像條件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中。
在圖像處理裝置主體12具有設(shè)定攝像范圍、攝像條件的部件時(shí)，理想的是，能夠切換為用于設(shè)定攝像范圍和攝像條件的設(shè)定模式、進(jìn)行攝像機(jī)的攝像和圖像處理的應(yīng)用模式。用戶(hù)使用設(shè)定模式登記的攝像模式即攝像范圍、攝像條件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中，在應(yīng)用模式下讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中的攝像模式，該讀取的關(guān)于攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置主體12提供給CCD攝像機(jī)11，進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的設(shè)定。更加詳細(xì)的是，在設(shè)定模式，用戶(hù)通過(guò)圖像處理裝置主體12的指定部件(未圖示)指定攝像范圍及/或攝像調(diào)節(jié)，將由用戶(hù)指定的攝像范圍及/或攝像條件發(fā)送至CCD攝像機(jī)11。然后，圖像處理裝置主體12的監(jiān)視器顯示控制部件(未圖示)向監(jiān)視器13發(fā)送從CCD攝像機(jī)11接收到的所指定的攝像范圍及/或攝像條件的攝像圖像，在監(jiān)視器13上顯示指定的攝像范圍及/或攝像條件的攝像圖像。用戶(hù)能夠一邊觀察監(jiān)視器13一邊決定攝像范圍及/或攝像條件，在存儲(chǔ)器18上登記用戶(hù)決定的攝像范圍及/或攝像條件。
如果參照?qǐng)D2和圖3來(lái)具體說(shuō)明該攝像模式的設(shè)定，圖2的第一組Gr1所看到的攝像范圍“左上”意味著，對(duì)于CCD攝像機(jī)11的CCD有效象素區(qū)域20，其左上部分作為第一攝像范圍21a登記。同樣地，第二組Gr2所看到的攝像范圍“右上”，意味著對(duì)于CCD有效象素區(qū)域20，其右上部分作為第二攝像范圍21b登記。在設(shè)定模式，如此地將CCD有效象素區(qū)域20內(nèi)的任意部分由“左上”和“右上”等指定時(shí)，將其范圍顯示在監(jiān)視器4上為好，理想的是，通過(guò)由監(jiān)視器4確認(rèn)后決定從而存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中。這樣的攝像范圍的登記方法，理想的是，由用戶(hù)在其前階段預(yù)先設(shè)定攝像范圍的大小。
換言之，在圖2例示的登記例中，以用戶(hù)預(yù)先設(shè)定登記的攝像范圍21的大小為前提，由“左上”等選擇將該攝像范圍21設(shè)定在何處，由此指示攝像范圍，在決定后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器18中。另外，圖2的攝像條件的例如快門(mén)1/500是快門(mén)速度，另外，例如增益5和增益6意味著CCD輸出信號(hào)的放大幅度的程度。在設(shè)定攝像范圍21的配置位置中，由以CCD有效象素區(qū)域20的左上角部為原點(diǎn)的坐標(biāo)X(+)、Y(+)來(lái)指示，并登記該坐標(biāo)。另外，例如攝像條件的快門(mén)速度使亮度(曝光時(shí)間)改變，但作為攝像條件可登記的參數(shù)即設(shè)定的可登記的攝像條件，包括變焦(倍率)、掃描方式、光圈、照明等。
組Gr1～Gr4的個(gè)數(shù)不受限制，在此只不過(guò)僅是例示，第一～第四組Gr1～Gr4對(duì)應(yīng)于相對(duì)一個(gè)檢查對(duì)象物的快門(mén)次數(shù)(啟動(dòng)號(hào))。第一組Gr1實(shí)質(zhì)上意味著對(duì)于同一檢查對(duì)象物，第一個(gè)啟動(dòng)即第一次快門(mén)，第二組Gr2實(shí)質(zhì)上意味著第二個(gè)啟動(dòng)，第三組Gr3實(shí)質(zhì)上意味著第三個(gè)啟動(dòng)，第四組Gr4實(shí)質(zhì)上意味著第四個(gè)啟動(dòng)。
參照?qǐng)D4的流程圖來(lái)說(shuō)明從攝像機(jī)11對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像到圖像處理裝置主體12讀取攝像圖像來(lái)進(jìn)行圖像處理的順序的一例。
如果檢查對(duì)象物W停止在檢查點(diǎn)17的規(guī)定位置，與此同步，圖像處理裝置主體12接收從外部提供的處理開(kāi)始信號(hào)，由此開(kāi)始處理。在步驟S1，從存儲(chǔ)器18讀取作為第一組Gr1登記的攝像范圍和攝像條件，將關(guān)于該第一組Gr1的攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置12提供給CCD攝像機(jī)11，由此進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的設(shè)定，根據(jù)第一組Gr1的攝像條件來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S2)。
接著在步驟S3，CCD攝像機(jī)11所拍攝的原始圖像(全視場(chǎng)區(qū)域20的圖像)中第一組Gr1的攝像范圍的圖像(攝像圖像)，從CCD攝像機(jī)11發(fā)送到圖像處理裝置主體12，圖像處理裝置主體12接收該圖像，在步驟S4，圖像處理裝置主體12進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的圖像處理。
這里，步驟S4的圖像處理意味著包括關(guān)于圖像的x軸、y軸和旋轉(zhuǎn)θ的位置修正(x，y，θ)的、希望的檢查或者計(jì)測(cè)(例如，尺寸、有無(wú)損傷、個(gè)數(shù)、邊緣檢測(cè))所需要的處理，包含該位置修正的圖像處理根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)知曉，所以省略了詳細(xì)說(shuō)明，但關(guān)于位置修正，如果參照例如圖5來(lái)說(shuō)明順序，即由步驟S11進(jìn)行第一組Gr1的攝像后，原始圖像從攝像機(jī)11傳送到圖像處理裝置主體12(步驟S12)，由圖像處理裝置主體12進(jìn)行在第一組設(shè)定的攝像范圍的計(jì)測(cè)(步驟S13)，基于該計(jì)測(cè)來(lái)運(yùn)算修正量(x，y，θ)，修正量(x，y，θ)存儲(chǔ)在圖像處理裝置主體12內(nèi)的存儲(chǔ)器中，該修正量(x，y，θ)在第二組以后的圖像處理所包含的前處理(位置修正)中使用。
第一組的攝像和圖像處理結(jié)束后，返回到步驟S1，從存儲(chǔ)器18讀取作為第二組Gr2登記的攝像范圍和攝像條件，將關(guān)于該第二組Gr2的攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置主體12提供給CCD攝像機(jī)11，由此，設(shè)定CCD攝像機(jī)11，根據(jù)第二組Gr2的攝像條件進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S2)。然后，在接下來(lái)的步驟S3，CCD攝像機(jī)11所拍攝的原始圖像(全視場(chǎng)區(qū)域20的圖像)中第二組Gr2的攝像范圍的圖像(攝像圖像)被從CCD攝像機(jī)11送到圖像處理裝置主體12，圖像處理裝置主體12接收該圖像，在步驟S4，圖像處理裝置主體12進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的圖像處理。
結(jié)束第二組Gr2的攝像和圖像處理后，再次返回到步驟S1，從存儲(chǔ)器18讀取作為第三組Gr3登記的攝像范圍和攝像條件，將關(guān)于該第三組Gr3的攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置主體12提供給CCD攝像機(jī)11，由此，設(shè)定CCD攝像機(jī)11，根據(jù)該第三組Gr3的攝像條件進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S2)。然后，在接下來(lái)的步驟S3，CCD攝像機(jī)11所拍攝的原始圖像(全視場(chǎng)區(qū)域20的圖像)中第三組Gr3的攝像范圍的圖像(攝像圖像)被從CCD攝像機(jī)11送到圖像處理裝置主體12，圖像處理裝置主體12接收該圖像，在步驟S4，圖像處理裝置主體12進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的圖像處理。
結(jié)束第三組Gr3的攝像和圖像處理后，再次返回到步驟S1，從存儲(chǔ)器18讀取作為第四組Gr4登記的攝像范圍和攝像條件，將關(guān)于該第四組Gr4的攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置主體12提供給CCD攝像機(jī)11，由此，設(shè)定CCD攝像機(jī)11，根據(jù)第四組Gr4的攝像條件進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S2)。然后，在接下來(lái)的步驟S3，CCD攝像機(jī)11所攝像的原始圖像(全視場(chǎng)區(qū)域20的圖像)中第四組Gr4的攝像范圍的圖像(攝像圖像)被從CCD攝像機(jī)11送到圖像處理裝置主體12，圖像處理裝置主體12接收該圖像，在步驟S4，圖像處理裝置主體12進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)同樣的圖像處理。
結(jié)束第四組Gr4的攝像和圖像處理后，在步驟S5結(jié)束所有組的處理(步驟S5)，結(jié)束同一檢查對(duì)象物的檢查或計(jì)測(cè)，成為待機(jī)狀態(tài)直到下一對(duì)象物到達(dá)檢查點(diǎn)。
例如，如圖3所示，關(guān)于攝像范圍21a和21b相互重合部分21c的圖像處理，在將多次讀入的圖像作為一個(gè)圖像處理的情況下，需要處理相互重合部分21c，但是也可以通過(guò)平均化該重合部分21c來(lái)進(jìn)行圖像處理，或者，也可以對(duì)圖像的讀入賦予優(yōu)先順序，利用順序高的圖像來(lái)進(jìn)行圖像處理，或者，也可以對(duì)讀入的圖像加權(quán)后來(lái)進(jìn)行圖像處理。
另外，在進(jìn)行多個(gè)圖像處理(例如從第一組Gr1的圖像處理開(kāi)始順序進(jìn)行后續(xù)的圖像處理)的情況下，也可以對(duì)應(yīng)于各個(gè)階段的圖像處理結(jié)果，有選擇地改變接下來(lái)的攝像范圍和攝像條件。例如，在利用第一組Gr1的圖像處理來(lái)進(jìn)行公差檢查的結(jié)果是處于公差范圍內(nèi)(OK)的情況下，將攝像范圍和攝像條件的設(shè)定信號(hào)發(fā)送給攝像機(jī)11以進(jìn)行其它位置的面積檢查，根據(jù)該攝像范圍和攝像條件的設(shè)定信號(hào)來(lái)進(jìn)行攝像。相反地，在處于公差范圍外(NO)的情況下，將在第一組Gr1的攝像范圍改變?cè)鲆娴脑O(shè)定信號(hào)發(fā)送給攝像機(jī)11，根據(jù)該攝像范圍和攝像條件的設(shè)定信號(hào)來(lái)進(jìn)行攝像，進(jìn)行第一組Gr1的攝像范圍的再檢查。
作為其它例子，例如利用第一攝像范圍和攝像條件下的攝像圖像的圖像處理，進(jìn)行形狀匹配的檢查，結(jié)果在與第一樣板一致的情況下，連續(xù)進(jìn)行相同攝像范圍的公差檢查，另外，在與第二樣板一致的情況下，連續(xù)在相同攝像范圍下進(jìn)行劃痕檢查，在與第一、第二樣板都不一致的情況下，也可以根據(jù)圖像處理結(jié)果改變后續(xù)的檢查，以不進(jìn)行后續(xù)的檢查。
參照?qǐng)D6的流程圖來(lái)說(shuō)明從攝像機(jī)11對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行拍攝開(kāi)始，圖像處理裝置主體12讀取圖像，進(jìn)行圖像處理的順序的其它例。
圖6中所例示的順序?yàn)楦鱾€(gè)組的從CCD攝像機(jī)11傳送到圖像處理裝置主體12的攝像范圍21的圖像即攝像圖像，保存在圖像處理裝置主體12內(nèi)，在全部組的攝像結(jié)束后，由圖像處理裝置主體12對(duì)全部組的攝像圖像進(jìn)行圖像處理。
即，檢查對(duì)象物停止在規(guī)定位置，與此同步，圖像處理裝置主體12接收從外部提供的處理開(kāi)始信號(hào)而開(kāi)始處理。首先，在步驟S21，作為第一組Gr1登記的攝像范圍和攝像條件從存儲(chǔ)器18讀入，關(guān)于該第一組Gr1的攝像范圍和攝像條件的信號(hào)從圖像處理裝置主體12提供給CCD攝像機(jī)11，進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的設(shè)定，根據(jù)第一組Gr1的攝像條件來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S22)。
在接下來(lái)的步驟S23，CCD攝像機(jī)11拍攝的原始圖像(全視場(chǎng)區(qū)域20的圖像)中第一組Gr1的攝像范圍21a的圖像(攝像圖像)被提供給圖像處理裝置主體12，進(jìn)行圖像處理裝置主體12的攝像圖像的讀入。
第一組Gr1的攝像結(jié)束后，返回到步驟S21，在CCD攝像機(jī)11中設(shè)定作為第二組Gr2登記的攝像范圍和攝像條件，根據(jù)該第二組Gr2的攝像范圍和攝像條件來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S22)，接著，將來(lái)自CCD攝像機(jī)11的第二組Gr2的攝像范圍21b的圖像(攝像圖像)提供給圖像處理裝置主體12(步驟S23)。
第二組Gr2的攝像圖像的讀取結(jié)束后，再次返回到步驟S21，在CCD攝像機(jī)11中設(shè)定作為第三組Gr3登記的攝像范圍和攝像條件，根據(jù)該第三組Gr3的攝像條件來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S22)，接著，將來(lái)自CCD攝像機(jī)11的第三組Gr3的攝像范圍21c的圖像(攝像圖像)提供給圖像處理裝置主體12(步驟S23)。
第三組Gr3的攝像圖像的讀取結(jié)束后，再次返回到步驟S21，在CCD攝像機(jī)11中設(shè)定作為第四組Gr4登記的攝像范圍和攝像條件，根據(jù)該第四組Gr4的攝像條件來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像(步驟S 22)，接著，將來(lái)自CCD攝像機(jī)11的第四組Gr4的攝像范圍21d的圖像(攝像圖像)提供給圖像處理裝置主體12(步驟S23)。
第四組Gr4的攝像圖像的讀取結(jié)束后，從步驟S24移至步驟S25，圖像處理裝置主體12進(jìn)行各個(gè)組的圖像處理來(lái)結(jié)束所有組的攝像圖像的讀入。該圖像處理意味著包括關(guān)于圖像的x軸、y軸以及旋轉(zhuǎn)θ的位置修正(x，y，θ)的、希望的檢查或者計(jì)測(cè)(例如尺寸、有無(wú)損傷、個(gè)數(shù)、邊緣檢測(cè))所需要的處理，但包含該位置修正的圖像處理由于是以往所知曉的，所以省略了詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)圖6所示的順序，將各個(gè)組的攝像圖像讀入圖像處理裝置主體12中原樣保存，圖像處理裝置主體12讀入所有的組的攝像圖像后進(jìn)行圖像處理，所以對(duì)于以短生產(chǎn)節(jié)拍送到檢查點(diǎn)的產(chǎn)品(檢查對(duì)象物)，雖然具有能夠一邊減少由檢查對(duì)象物的移動(dòng)導(dǎo)致的模糊(blur)的影響一邊例如合成圖像的優(yōu)點(diǎn)，但也具有圖像處理裝置主體12的存儲(chǔ)器所需要的容量變大的缺點(diǎn)。
根據(jù)實(shí)施例的圖像處理裝置10，例如如圖7所例示的那樣，對(duì)于具有不同濃度部位30、31的產(chǎn)品32(檢查對(duì)象物)，通過(guò)將其分成兩個(gè)組，在各部位30、31上設(shè)定登記攝像范圍21a、21b，同時(shí)設(shè)定登記適于部位30、31的攝像條件，由此能夠?qū)?duì)于各個(gè)部位30、31合適的圖像讀入圖像處理裝置主體12中。
例如，在第一部位30由黑色樹(shù)脂形成，第二部位31由金屬形成的情況下，包圍第一部位30的部分作為第一組Gr1的攝像范圍進(jìn)行登記，包圍第二部分31的部分作為第二組Gr2的攝像范圍進(jìn)行登記，同時(shí)，在作為第一組Gr1登記的攝像范圍(第一部位30)，登記較慢的快門(mén)速度以使圖像不變暗，在作為第二組Gr2登記的攝像范圍(第二部位31)，登記較快的快門(mén)速度以使圖像不發(fā)白。與此相對(duì)，也可以將用于生成關(guān)于第一部位20的合適的圖像的攝像時(shí)的照明變亮，將用于生成關(guān)于第二部位21的合適的圖像的攝像時(shí)的照明變暗，以此來(lái)防止反射，但是，控制照明亮度確保響應(yīng)速度是困難的。
另外，如圖8所例示的那樣，例如具有定位標(biāo)記35的產(chǎn)品36，其大小若不縮小就不能被圖像處理裝置主體13讀入，在這樣的產(chǎn)品36中，在包括要求檢查精度的定位標(biāo)記35的部分設(shè)定第一攝像范圍21a，同時(shí)，關(guān)于包含標(biāo)記35的部分的攝像，設(shè)定適當(dāng)?shù)谋堵?，將該第一攝像范圍21a的攝像圖像讀入圖像處理裝置主體13中，同時(shí)，將包括即使縮小也能夠確保檢查精度的檢查對(duì)象37的部分作為第二攝像范圍21b來(lái)設(shè)定，并且，在即使縮小也能夠確保檢查精度的部分設(shè)定適當(dāng)?shù)目s小倍率，將該第二攝像范圍21b的攝像圖像讀入圖像處理裝置主體13中。
以上，以通過(guò)電纜14連接CCD攝像機(jī)11和圖像處理裝置主體12的形式的圖像處理裝置為例說(shuō)明了本發(fā)明的理想實(shí)施例，但是，將CCD攝像機(jī)11和圖像處理裝置主體12一體化的圖像處理裝置也能夠適用于本發(fā)明。同樣地，將圖像處理裝置主體12和監(jiān)視器13一體化的圖像處理裝置也能夠適用于本發(fā)明。另外，將CCD攝像機(jī)11和圖像處理裝置主體12和監(jiān)視器13一體化的圖像處理裝置也能夠適用于本發(fā)明。
另外，可以根據(jù)來(lái)自外部設(shè)備的信號(hào)來(lái)進(jìn)行CCD攝像機(jī)11的攝像范圍及/或攝像條件的設(shè)定，也可以由圖像處理裝置主體12在圖像處理中來(lái)進(jìn)行基于來(lái)自該外部設(shè)備的信號(hào)的設(shè)定。
另外，作為本發(fā)明可適用的攝像機(jī)的固體攝像元件，可以采用CMOS圖像傳感器來(lái)代替CCD，利用CMOS圖像傳感器也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的作用效果。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離本發(fā)明意旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。因此，本發(fā)明涵蓋權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，其具有固體攝像元件攝像機(jī)，其對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像；圖像處理裝置主體，其從該攝像機(jī)接收攝像圖像，進(jìn)行圖像處理；監(jiān)視器，其用于顯示該圖像處理裝置主體進(jìn)行的檢查或者測(cè)量結(jié)果，其特征在于，所述圖像處理裝置主體具有存儲(chǔ)部件，其存儲(chǔ)用戶(hù)設(shè)定的所述固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍；發(fā)送部件，其讀取存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中的所述攝像范圍，將關(guān)于該攝像范圍的信號(hào)發(fā)送給所述固體攝像元件攝像機(jī)；接收部件，其從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收所述攝像范圍的攝像圖像信號(hào)，基于由所述接收部件接收的所述攝像圖像信號(hào)來(lái)進(jìn)行圖像處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，使用與圖像處理裝置主體連接的外部設(shè)備來(lái)設(shè)定所述固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述外部設(shè)備進(jìn)行的所述固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍的設(shè)定，能夠在所述圖像處理裝置主體進(jìn)行的圖像處理中進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，在所述存儲(chǔ)部件中，還存儲(chǔ)用戶(hù)設(shè)定的攝像條件，所述圖像處理裝置主體，從所述存儲(chǔ)部件讀取所述攝像范圍和所述攝像條件，將關(guān)于該攝像范圍和所述攝像條件的信號(hào)發(fā)送給所述固體攝像元件攝像機(jī)，在所述固體攝像元件攝像機(jī)中設(shè)定所述攝像條件之后進(jìn)行攝像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述攝像條件是從所述固體攝像元件攝像機(jī)的倍率、掃描方式、所述固體攝像元件攝像機(jī)的輸出信號(hào)的放大率、快門(mén)速度、光圈、照明的組中所選擇的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任何一個(gè)所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述固體攝像元件攝像機(jī)和所述圖像處理裝置主體由電纜連接。
7.一種圖像處理裝置，其具有固體攝像元件攝像機(jī)，其對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像；圖像處理裝置主體，其從該攝像機(jī)接收攝像圖像，進(jìn)行圖像處理；監(jiān)視器，其用于顯示該圖像處理裝置主體進(jìn)行的檢查或者測(cè)量結(jié)果，其特征在于，所述圖像處理裝置主體能夠切換到用于設(shè)定攝像范圍的設(shè)定模式和進(jìn)行圖像處理的應(yīng)用模式，在所述設(shè)定模式，將用戶(hù)指定的攝像范圍發(fā)送到所述固體攝像元件攝像機(jī)，在監(jiān)視器上顯示從所述固體攝像元件攝像機(jī)送來(lái)的攝像圖像，用戶(hù)決定攝像范圍，并將該攝像范圍存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部件中，在所述應(yīng)用模式，將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中的關(guān)于攝像范圍的信號(hào)從所述圖像處理裝置主體發(fā)送到所述固體攝像元件攝像機(jī)，設(shè)定該固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍，所述圖像處理裝置主體接收該固體攝像元件攝像機(jī)所拍攝的圖像中所述攝像范圍內(nèi)的攝像圖像，并進(jìn)行圖像處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于，在所述設(shè)定模式，用戶(hù)除了能夠指定所述攝像范圍外還能夠指定攝像條件，利用該用戶(hù)指定的攝像條件，在監(jiān)視器上顯示所述固體攝像元件攝像機(jī)拍攝的攝像圖像，用戶(hù)一邊觀察監(jiān)視器一邊決定攝像條件，并將該攝像條件存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中，在所述應(yīng)用模式，將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部件中的關(guān)于攝像范圍和攝像條件的信號(hào)，從所述圖像處理裝置主體發(fā)送到所述固體攝像元件攝像機(jī)，設(shè)定該固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍和攝像條件，所述圖像裝置主體接收所述固體攝像元件攝像機(jī)根據(jù)所述攝像條件所拍攝的圖像中所述攝像范圍內(nèi)的攝像圖像，并進(jìn)行圖像處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置主體包括由用戶(hù)指定攝像范圍的指定部件；所述發(fā)送部件，其向所述固體攝像元件攝像機(jī)發(fā)送由所述指定部件指定的攝像范圍；所述接收部件，其從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收已被指定攝像范圍的攝像圖像信號(hào)；監(jiān)視器顯示控制部件，其向所述監(jiān)視器發(fā)送從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收到的攝像圖像，并在該監(jiān)視器上顯示攝像圖像；所述存儲(chǔ)部件，其存儲(chǔ)由用戶(hù)決定的攝像范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像處理裝置本體包括由用戶(hù)指定攝像范圍和攝像條件的指定部件；所述發(fā)送部件，其向所述固體攝像元件攝像機(jī)發(fā)送由所述指定部件指定的攝像范圍和攝像條件；所述接收部件，其從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收在所述攝像條件下拍攝的、已被指定攝像范圍的攝像圖像信號(hào)；監(jiān)視器顯示控制部件，其向所述監(jiān)視器發(fā)送從所述固體攝像元件攝像機(jī)接收到的攝像圖像，并在該監(jiān)視器上顯示攝像圖像；所述存儲(chǔ)部件，其存儲(chǔ)由用戶(hù)決定的攝像范圍和攝像條件。
11.一種由圖像處理裝置進(jìn)行的圖像處理方法，其特征在于，包括存儲(chǔ)固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍的步驟；由所述固體攝像元件攝像機(jī)對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行拍攝，并生成固體攝像元件攝像機(jī)所拍攝的圖像中已存儲(chǔ)的攝像范圍內(nèi)的攝像圖像信號(hào)的步驟；基于上述生成的攝像圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，包括由用戶(hù)指定攝像范圍的步驟；利用固體攝像元件攝像機(jī)對(duì)檢查對(duì)象物進(jìn)行攝像，并生成固定攝像元件攝像機(jī)所拍攝的圖像中已指定的攝像范圍的攝像圖像的步驟；顯示從固定攝像元件攝像機(jī)接收到的已指定的攝像范圍內(nèi)的攝像圖像的步驟；作為已設(shè)定的固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍，存儲(chǔ)由用戶(hù)決定的攝像范圍的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于，具有利用與圖像處理裝置連接的外部裝置設(shè)定固體攝像元件攝像機(jī)的攝像范圍的步驟。
全文摘要
一種圖像處理裝置和圖像處理方法，其不降低從攝像機(jī)向圖像處理裝置主體傳送攝像圖像的速度，有效活用攝像機(jī)的固體攝像元件的全視場(chǎng)區(qū)域。在第一部位(30)由黑色樹(shù)脂形成、第二部位(31)由金屬形成的產(chǎn)品的檢查中，將包圍第一部位(30)的部分作為第一攝像范圍登記，將包圍第二部位(31)的部分作為第二攝像范圍登記，同時(shí)，作為第一部位(30)的攝像條件，登記較遲的快門(mén)速度以使圖像不變暗，作為第二部位(31)的攝像條件，登記較快的快門(mén)速度以使圖像不變白。這樣，用戶(hù)設(shè)定的攝像范圍、攝像條件提供給CCD攝像機(jī)(11)，從CCD攝像機(jī)(11)送來(lái)的攝像圖像由圖像處理裝置主體(12)進(jìn)行圖像處理。
文檔編號(hào)G01N21/956GK1755321SQ200510069768
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
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