图像检查装置以及图像检查方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不需要摄像部与照明装置之间的校准，而能够进行对象物的检查的图像检查装置以及图像检查方法。图像检查装置包括：摄像部，拍摄对象物；透光性的照明部，配置在对象物与摄像部之间；以及控制部，构成为控制摄像部及照明部。照明部在第1扫描中从第1方向朝对象物照射光，并且使光进行扫描，在第2扫描中从第2方向朝对象物照射光，并且使光进行扫描。摄像部在第1及第2扫描的期间拍摄对象物。控制部根据在照明部的第1扫描及第2扫描时所拍摄的对象物的图像，确定对于对象物表面的测定点进行照明时的照明部的发光位置，并基于所确定的发光位置与第1方向及第2方向，来算出直至测定点为止距离。

Image Inspection Device and Image Inspection Method

【技术实现步骤摘要】
图像检查装置以及图像检查方法
本专利技术涉及一种使用拍摄图像来检查对象物的图像检查装置以及图像检查方法。
技术介绍
在工厂自动化(FactoryAutomation，FA)领域等中，已知一边对于对象物进行照明一边进行拍摄，并使用所获得的拍摄图像来检查对象物的外观。例如，日本专利特开2017-62120号公报(专利文献1)揭示了一种使用照明装置的检查系统，所述照明装置包括面光源、以及配置在面光源与检查对象之间的透镜(lens)、遮光罩(mask)及滤光片(filter)。此系统中，通过透镜、遮光罩及滤光片，大致均匀地形成对检查对象的各点照射的检查光的照射立体角。由此，能够均匀地照射整个视野，对象物的检查精度提高。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2017-62120号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]根据以往的方法，在检查对象物时，必须预先掌握照明装置相对于摄像部(摄像机(camera))的相对位置。因此，在检查对象物之前，必须进行用于决定摄像部与照明装置之间的相对位置的调整(校准(calibration))。但是，考虑到用户的易用性的观点，理想的是尽可能不需要校准。本专利技术的目的在于提供一种不需要摄像部与照明装置之间的校准，而能够进行对象物的检查的图像检查装置以及图像检查方法。[解决问题的技术手段]根据本揭示的一例，图像检查装置包括：摄像部，拍摄对象物；透光性的照明部，配置在对象物与摄像部之间，具有朝向对象物照射光的发光面，且构成为能控制发光面中的发光位置及光的照射方向；以及控制部，构成为控制摄像部及照明部。控制部在照明部的第1扫描中，使照明部从第1方向朝对象物照射光，并且使发光面中的发光位置发生变化，由此来使光进行扫描，在第1扫描的期间，使摄像部拍摄对象物。控制部在照明部的第2扫描中，使照明部从与第1方向不同的第2方向朝对象物照射光，并且使发光面中的发光位置发生变化，由此来使光进行扫描，在第2扫描的期间，使摄像部拍摄对象物。控制部根据在第1扫描及第2扫描时所拍摄的对象物的图像，确定对于对象物表面的测定点进行照明时的照明部的发光位置，并基于所确定的发光位置与第1方向及第2方向，来算出直至测定点为止的距离。根据本揭示，控制部对照明部的发光位置进行控制，因此控制部能够获取与此发光位置相关的信息。此发光位置不取决于摄像部与照明部之间的相对位置。即，无须将照明部配置在相对于摄像部的光轴的特定位置。因此，能够提供一种不需要摄像部与照明装置之间的校准而能进行对象物的检查的图像检查装置。在所述揭示中，摄像部在第1扫描时多次拍摄对象物，以制作多个第1拍摄图像，在第2扫描时多次拍摄对象物，以制作多个第2拍摄图像。控制部根据多个第1拍摄图像来制作第1处理图像，所述第1处理图像具有与第1发光位置相关的信息，所述第1发光位置是用于对于对象物的测定点进行照明的发光位置。控制部根据多个第2拍摄图像来制作第2处理图像，所述第2处理图像具有与第2发光位置相关的信息，所述第2发光位置是用于对于对象物的测定点进行照明的发光位置。控制部根据第1处理图像中所含的第1发光位置的信息、第2处理图像中所含的第2发光位置的信息、第1方向及第2方向，来算出距离。根据本揭示，控制部根据由摄像部所拍摄的多个图像来制作处理图像。对于处理图像，是制作包含下述信息的处理图像，所述信息与对于对象物表面的点(测定点)进行照明时的照明部的发光位置相关。处理图像包含与发光位置相关的信息。控制部能够使用此信息来算出距离。在所述揭示中，在第1扫描及第2扫描中，照明部将线状的光照射至对象物。控制部根据多个第1拍摄图像，将与测定点对应的像素的亮度达到最大时的照明部的发光位置决定为第1发光位置，并使第1发光位置包含在像素的信息中，由此来制作第1处理图像。控制部根据多个第2拍摄图像，将与测定点对应的像素的亮度达到最大时的照明部的发光位置决定为第2发光位置，并使第2发光位置包含在像素的信息中，由此来制作第2处理图像。根据本揭示，能够使用光切法来算出距离。在所述揭示中，在第1扫描及第2扫描中，照明部将条纹图形(pattern)的光照射至对象物，且使条纹图形的相位发生变化，由此来产生与光的扫描等价的状态。控制部根据多个第1拍摄图像，使条纹图形的第1相位的信息作为与第1发光位置相关的信息而包含在像素的信息中，由此来制作第1处理图像。控制部根据多个第2拍摄图像，使条纹图形的第2相位的信息作为与第2发光位置相关的信息而包含在像素的信息中，由此来制作第2处理图像。根据本揭示，能够使用相移法来算出距离。在所述揭示中，照明部包括：多个发光部，排列成矩阵(matrix)状，且构成为能选择性地发光；以及光学系统，构成为，将从多个发光部的各个发出的光的照射方向，控制为与各多个发光部的位置对应的方向。根据本揭示，通过从多个发光部中选择应发光的发光部，从而能够任意变更照射立体角。应发光的发光部可根据视野的场所来选择。因此，能够实现可针对视野的每个场所来任意设定照射立体角的图像检查装置。进而，由于能够任意变更照射立体角，因此能够不需要例如狭缝(slit)或者半透反射镜(halfmirror)等光学部件。因此，能够实现照明装置的小型化。其结果，能够实现可针对视野的每个场所来设定照射立体角，并且可小型化的图像检查装置。在所述揭示中，光学系统包含与多个发光部分别相向地设置的多个微透镜(microlens)。根据本揭示，能够实现可小型化的图像检查装置。在所述揭示中，多个微透镜被配置成，多个微透镜中的至少一部分微透镜的光轴与跟至少一部分微透镜相向的发光部的光轴偏离。根据本揭示，能够通过简单的结构来控制光的照射方向。在所述揭示中，照明部被划分为多个照明要素。在多个照明要素中的至少一个照明要素中，至少一部分微透镜以比发光部的间距小的间距而配置。根据本揭示，能够通过简单的结构来控制光的照射方向。在所述揭示中，多个微透镜被配置成，多个微透镜中的至少一部分微透镜的光轴相对于跟至少一部分微透镜相向的发光部的光轴而倾斜。根据本揭示，能够通过简单的结构来控制光的照射方向。在所述揭示中，照明部还包括遮光部，所述遮光部构成为，遮挡从多个发光部出射的光中的、从多个微透镜各自的周围泄漏的光。根据本揭示，能够降低来自发光部的光朝未意图的方向泄漏的可能性。根据本揭示的一例，提供一种图像检查方法，是图像检查装置的图像检查方法，所述图像检查装置包括：摄像部，拍摄对象物；透光性的照明部，配置在对象物与摄像部之间，具有朝向对象物照射光的发光面，且构成为能控制发光面中的发光位置及光的照射方向；以及控制部，构成为控制摄像部及照明部。图像检查方法包括下述步骤：在第1扫描中，照明部从第1方向朝对象物照射光，并且使发光面中的发光位置发生变化，由此来使光进行扫描，在第1扫描的期间，摄像部拍摄对象物；在第2扫描中，照明部从与第1方向不同的第2方向朝对象物照射光，并且使发光面中的发光位置发生变化，由此来使光进行扫描，在第2扫描的期间，摄像部拍摄对象物；以及控制部根据在第1扫描及第2扫描时所拍摄的对象物的图像，确定对于对象物表面的测定点进行照明时的照明部的发光位置，并基于所确定的发光位置与第1方向及第2方向，来算出直至测定点为止的距离。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像检查装置，其特征在于，包括：摄像部，拍摄对象物；透光性的照明部，配置在所述对象物与所述摄像部之间，具有朝向所述对象物照射光的发光面，且构成为能控制所述发光面中的发光位置及所述光的照射方向；以及控制部，构成为控制所述摄像部及所述照明部，所述控制部在所述照明部的第1扫描中，使所述照明部从第1方向朝所述对象物照射光，并且使所述发光面中的所述发光位置发生变化，由此来使所述光进行扫描，在所述第1扫描的期间，使所述摄像部拍摄所述对象物，在所述照明部的第2扫描中，使所述照明部从与所述第1方向不同的第2方向朝所述对象物照射所述光，并且使所述发光面中的所述发光位置发生变化，由此来使所述光进行扫描，在所述第2扫描的期间，使所述摄像部拍摄所述对象物，所述控制部根据在所述第1扫描及所述第2扫描时所拍摄的所述对象物的图像，确定对所述对象物表面的测定点进行照明时的所述照明部的所述发光位置，并基于所确定的发光位置与所述第1方向及所述第2方向，来算出直至所述测定点为止的距离。

【技术特征摘要】
2018.02.23 JP 2018-0309301.一种图像检查装置，其特征在于，包括：摄像部，拍摄对象物；透光性的照明部，配置在所述对象物与所述摄像部之间，具有朝向所述对象物照射光的发光面，且构成为能控制所述发光面中的发光位置及所述光的照射方向；以及控制部，构成为控制所述摄像部及所述照明部，所述控制部在所述照明部的第1扫描中，使所述照明部从第1方向朝所述对象物照射光，并且使所述发光面中的所述发光位置发生变化，由此来使所述光进行扫描，在所述第1扫描的期间，使所述摄像部拍摄所述对象物，在所述照明部的第2扫描中，使所述照明部从与所述第1方向不同的第2方向朝所述对象物照射所述光，并且使所述发光面中的所述发光位置发生变化，由此来使所述光进行扫描，在所述第2扫描的期间，使所述摄像部拍摄所述对象物，所述控制部根据在所述第1扫描及所述第2扫描时所拍摄的所述对象物的图像，确定对所述对象物表面的测定点进行照明时的所述照明部的所述发光位置，并基于所确定的发光位置与所述第1方向及所述第2方向，来算出直至所述测定点为止的距离。2.根据权利要求1所述的图像检查装置，其特征在于，所述摄像部在所述第1扫描时多次拍摄所述对象物，以制作多个第1拍摄图像，在所述第2扫描时多次拍摄所述对象物，以制作多个第2拍摄图像，所述控制部根据所述多个第1拍摄图像来制作第1处理图像，所述第1处理图像具有与第1发光位置相关的信息，所述第1发光位置是用于对所述对象物的所述测定点进行照明的所述发光位置，所述控制部根据所述多个第2拍摄图像来制作第2处理图像，所述第2处理图像具有与第2发光位置相关的信息，所述第2发光位置是用于对所述对象物的所述测定点进行照明的所述发光位置，所述控制部根据所述第1处理图像中所含的所述第1发光位置的信息、所述第2处理图像中所含的所述第2发光位置的信息、所述第1方向及所述第2方向，来算出所述距离。3.根据权利要求2所述的图像检查装置，其特征在于，在所述第1扫描及所述第2扫描中，所述照明部将线状的所述光照射至所述对象物，所述控制部根据所述多个第1拍摄图像，将与所述测定点对应的像素的亮度达到最大时的所述照明部的所述发光位置决定为所述第1发光位置，并使所述第1发光位置包含在像素的信息中，由此来制作所述第1处理图像，所述控制部根据所述多个第2拍摄图像，将与所述测定点对应的像素的亮度达到最大时的所述照明部的所述发光位置决定为所述第2发光位置，并使所述第2发光位置包含在像素的信息中，由此来制作所述第2处理图像。4.根据权利要求2所述的图像检查装置，其特征在于，在所述第1扫描及所述第2扫描中，所述照明部将条纹图形的所述光照射至所述对象物，且使所述条纹图形的相位发生变化，由此来产生与所述光的扫描等价的状态，所述控制部根据所述多个第1拍摄图像，使所述条纹图形的第1相位的信息作为与所述第1发光位置相关的信息而包含在像素的信息中，由此来制作所述第1处理图像，所述控制部根据所述多个第2拍摄图像，使所述条纹图形的第2相位的信息作为与所述第2发光位置相关的信息而包含在像素的信息中，由此来制作所述第2处理图像。5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像检查装置，其特征在于，所述照明部包括：多个发光部，排列成矩阵状，且构成为能选择性地发光；以及光学系统，构成为，将从所述多个发光部的各个发出的所述光的所述照射方向，控制为与各所述多个发光部的位置对应的方向。6.根据权利要求5所述的图像检查装置，其特征在于，所述光学系统包含与所述多个发光部分别相向地设置的多个微透镜。7.根据权利要求6所述的图像检查装置，其特征在于，所述多个微透镜被配置成，所述多个微透镜中的至少一部分微透镜的光轴与跟所述至少一部分微透镜相向的发光部的光轴偏离。8.根据权利要求7所述的图像检查装置，其特征在于，所述照明部被划分为多个照明要素，在所述多个照明要素中的至少一个照明要素中，所述至少一部分微透镜以比...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤豊，稲积伸悟，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP