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技術 照明条件設定装置、照明条件設定方法及び照明条件設定用コンピュータプログラム

出願人 富士通株式会社
発明者 布施貴史肥塚哲男
出願日 2016年2月29日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-038021
公開日 2017年9月7日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-156161
状態 特許登録済
技術分野 画像処理 光学的手段による材料の調査の特殊な応用
主要キーワード 設定用コンピュータ 最小設定値 サンプルワーク 製品組み立て 誤差二乗和 劣等性 各照明光源 部品置場
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月7日)のものです。
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図面 (7)

課題

照明条件を適切に設定できる照明条件設定装置を提供する。

解決手段

照明条件設定装置は、発光輝度最小設定値対象物照明しても画像の何れかの画素輝度値飽和する第1の照明光源について、互いに異なる発光輝度に対応する二つの基準画像を記憶し、第1の照明光源以外の第2の照明光源について、所定の発光輝度に対応する一つの基準画像を記憶する記憶部と、各照明条件について、照明光源ごとにその照明光源が照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の仮想画像を生成する仮想画像生成部32と、照明条件ごとに各照明光源の仮想画像から合成画像を生成する合成画像生成部33と、各照明条件の合成画像に基づいて照明条件を選択する照明条件設定部35とを有する。仮想画像生成部32は、第1の照明光源についての仮想画像を二つの基準画像から生成し、第2の照明光源についての仮想画像を一つの基準画像から生成する。

概要

背景

従来より、製品あるいは部品置場などを撮影して得られた画像に対して画像認識処理を実行することで、組み立てた製品の検査、あるいは、製品組み立ての際の部品の有無の確認が行われている。このような、画像認識処理に基づく検査などを高精度で実行するためには、画像上で撮影対象となる製品あるいは部品(以下、単に対象物と呼ぶ)が見易いように表されていることが好ましい。そのためには、画像上で対象物が写っている画素輝度値飽和せず、かつ、影が生じないといった適切な照明条件でその対象物が照明されることが好ましい。そこで、任意の照明条件による照明状態を作り出す技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。

特許文献1に開示された照明条件抽出方法では、可動照明部がサンプルワーク一定強度照明光照射するライトを、サンプルワークから一定距離だけ離れた照明位置に配置し、照明位置から照明光が照射された状態で、撮像部がサンプルワークを撮像する。そして画像合成部は、照明位置が互いに異なる複数の撮像画像を、画素ごとに輝度の平均あるいは加重平均を算出して合成する。これにより、合成画像表示部に、任意の照明位置から複数の照明光が照射された状態での画像が表示される。そしてこの照明条件抽出方法では、例えば、合成画像の検査領域において、サンプルワークの欠陥部の面積が大きく、かつ、欠陥部と正常部との輝度差が大きい合成画像が抽出され、その合成画像の合成条件が照明条件として選択される。

概要

照明条件を適切に設定できる照明条件設定装置を提供する。照明条件設定装置は、発光輝度最小設定値で対象物を照明しても画像の何れかの画素で輝度値が飽和する第1の照明光源について、互いに異なる発光輝度に対応する二つの基準画像を記憶し、第1の照明光源以外の第2の照明光源について、所定の発光輝度に対応する一つの基準画像を記憶する記憶部と、各照明条件について、照明光源ごとにその照明光源が照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の仮想画像を生成する仮想画像生成部32と、照明条件ごとに各照明光源の仮想画像から合成画像を生成する合成画像生成部33と、各照明条件の合成画像に基づいて照明条件を選択する照明条件設定部35とを有する。仮想画像生成部32は、第1の照明光源についての仮想画像を二つの基準画像から生成し、第2の照明光源についての仮想画像を一つの基準画像から生成する。

目的

本発明は、照明条件を適切に設定できる照明条件設定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度最小値対象物照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値飽和する画素が含まれる第1の照明光源について、第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とを記憶し、一方、前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源について、第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像を記憶する記憶部と、複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で前記対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成する仮想画像生成部と、前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成する合成画像生成部と、前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件の何れかを選択する照明条件設定部と、を有し、前記仮想画像生成部は、前記第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の基準画像及び前記第2の基準画像に基づいて生成し、一方、前記第2の照明光源についての前記仮想画像を、前記第3の基準画像に基づいて生成する、照明条件設定装置

請求項2

前記仮想画像生成部は、前記第1の照明光源についての前記仮想画像の各画素の輝度値を、前記第1の基準画像及び前記第2の基準画像の対応画素の輝度値の補間により算出することで当該仮想画像を生成し、一方、前記第2の照明光源についての前記仮想画像の各画素の輝度値を、前記第3の基準画像の対応画素の輝度値に基づいて算出することで当該仮想画像を生成する、請求項1に記載の照明条件設定装置。

請求項3

前記複数の照明条件のそれぞれについて、当該照明条件に対応する前記合成画像に基づいて当該照明条件の適切さを表す評価値を算出する評価値算出部をさらに有し、前記照明条件設定部は、前記複数の照明条件のうち、前記評価値が最良となる照明条件を選択する、請求項1または2に記載の照明条件設定装置。

請求項4

前記対象物は、第1の数の物品配置位置を有する支持体と、前記第1の数の物品配置位置のうち、前記第1の数よりも少ない第2の数の物品とを含み、前記第2の数の物品のそれぞれは、前記第1の数の物品配置位置の何れかに配置され、前記記憶部は、前記物品を表すテンプレート及び前記第1の数の物品配置位置のうちの前記第2の物品が配置された物品配置位置をさらに記憶し、前記評価値算出部は、前記複数の照明条件のそれぞれについて、当該照明条件に対応する前記合成画像において、前記第1の数の物品配置位置のそれぞれごとに前記テンプレートを用いたテンプレートマッチングにより一致度を算出し、前記物品が配置されていない物品配置位置について算出された前記一致度の第1の代表値と、前記物品が配置された物品配置位置について算出された前記一致度の第2の代表値との比または差を前記評価値として算出する、請求項1〜3の何れか一項に記載の照明条件設定装置。

請求項5

複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成し、前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成し、前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件の何れかを選択する、ことを含み、前記仮想画像を生成することは、前記複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度の最小値で前記対象物を照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の照明光源が第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の照明光源が前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とに基づいて生成し、前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源についての前記仮想画像を、当該第2の照明光源が第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像に基づいて生成することを含む、照明条件設定方法

請求項6

複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成し、前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成し、前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件の何れかを選択する、ことをコンピュータに実行させ、前記仮想画像を生成することは、前記複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度の最小値で前記対象物を照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の照明光源が第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の照明光源が前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とに基づいて生成し、前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源についての前記仮想画像を、当該第2の照明光源が第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像に基づいて生成することを含む、照明条件設定用コンピュータプログラム

技術分野

0001

本発明は、例えば、複数の照明光源を用いて対象物照明する際の照明条件を設定する照明条件設定装置、照明条件設定方法及び照明条件設定用コンピュータプログラムに関する。

背景技術

0002

従来より、製品あるいは部品置場などを撮影して得られた画像に対して画像認識処理を実行することで、組み立てた製品の検査、あるいは、製品組み立ての際の部品の有無の確認が行われている。このような、画像認識処理に基づく検査などを高精度で実行するためには、画像上で撮影対象となる製品あるいは部品(以下、単に対象物と呼ぶ)が見易いように表されていることが好ましい。そのためには、画像上で対象物が写っている画素輝度値飽和せず、かつ、影が生じないといった適切な照明条件でその対象物が照明されることが好ましい。そこで、任意の照明条件による照明状態を作り出す技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。

0003

特許文献1に開示された照明条件抽出方法では、可動照明部がサンプルワーク一定強度照明光照射するライトを、サンプルワークから一定距離だけ離れた照明位置に配置し、照明位置から照明光が照射された状態で、撮像部がサンプルワークを撮像する。そして画像合成部は、照明位置が互いに異なる複数の撮像画像を、画素ごとに輝度の平均あるいは加重平均を算出して合成する。これにより、合成画像表示部に、任意の照明位置から複数の照明光が照射された状態での画像が表示される。そしてこの照明条件抽出方法では、例えば、合成画像の検査領域において、サンプルワークの欠陥部の面積が大きく、かつ、欠陥部と正常部との輝度差が大きい合成画像が抽出され、その合成画像の合成条件が照明条件として選択される。

先行技術

0004

特開2002−310935号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に開示された技術では、各ライトから照射される照明光の強度を仮想的に変更した合成画像を得るために、照明位置が互いに異なる複数の撮像画像間で、画素ごとに輝度の加重平均が算出される。しかしながら、対象物の表面の一部が鏡面のように反射率が高いことがある。このような場合、その表面の一部により反射された照明光が明るくなり過ぎて、画像上でその表面の一部に対応する画素の輝度値が飽和してしまい、その画素は、その表面の一部の輝度を正確に表せなくなる。その結果、画素ごとの輝度の加重平均を行うことで得られる合成画像では、その表面の一部の輝度が正確に再現されず、最適な照明条件が選択されなくなることがある。

0006

一つの側面では、本発明は、照明条件を適切に設定できる照明条件設定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

0007

一実施形態によれば、照明条件設定装置が提供される。この照明条件設定装置は、複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度最小値で対象物を照明した場合において対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源について、第1の発光輝度で対象物を照明し、かつ、撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で対象物を照明し、かつ、撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とを記憶し、一方、複数の照明光源のうち、第1の照明光源以外の第2の照明光源について、第3の発光輝度で対象物を照明し、かつ、撮像部により撮像して得られる第3の基準画像を記憶する記憶部と、複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれごとに、その照明光源がその照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の対象物についての仮想画像を生成する仮想画像生成部と、複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれについて生成された仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで合成画像を生成する合成画像生成部と、複数の照明条件のそれぞれについての合成画像に基づいて複数の照明条件の何れかを選択する照明条件設定部とを有する。そして仮想画像生成部は、第1の照明光源についての仮想画像を、第1の基準画像及び第2の基準画像に基づいて生成し、一方、第2の照明光源についての仮想画像を、第3の基準画像に基づいて生成する。

発明の効果

0008

照明条件を適切に設定できる。

図面の簡単な説明

0009

一つの実施形態による照明条件設定装置の概略構成図である。
制御装置ハードウェア構成図である。
照明条件設定処理に関する処理部の機能ブロック図である。
(a)は、基準画像が2枚生成されている場合における、発光輝度が最小輝度Paである基準画像の所定の画素列における、輝度値のプロファイルの一例を表す。(b)は、発光輝度が輝度Pbである他方の基準画像における、(a)と同じ画素列における、輝度値のプロファイルの一例を表す。(c)は、基準画像が2枚生成されている場合における、各基準画像の輝度値と、仮想画像の対応画素の輝度値との関係を示す図である。
合成画像の一例を示す図である。
照明条件設定処理の動作フローチャートである。

実施例

0010

以下、図面を参照しつつ、照明条件設定装置について説明する。この照明条件設定装置は、発光輝度を調整可能な複数の照明光源のそれぞれについて、その照明光源から所定の発光輝度の照明光で対象物を照明し、撮像部にてその対象物を撮影して得られた画像を、照明条件を決定するために利用する基準画像とする。その際、発光輝度を最小輝度値に設定しても、得られた画像上で輝度値が飽和している画素がある照明光源については、この照明条件設定装置は、発光輝度が異なる2種類の基準画像を生成する。そしてこの照明条件設定装置は、各照明光源について、仮想的に発光輝度を任意の値に設定したときの対象物の画像である仮想画像を基準画像に基づいて作成し、作成した照明光源ごとの仮想画像を合成することで、任意の照明条件における対象物の合成画像を得る。そしてこの照明条件設定装置は、照明条件ごとの合成画像に基づいて、画像認識による対象物の認識精度が最も良好となる照明条件を求める。その際、この照明条件設定装置は、二つの基準画像が生成される照明光源については、仮想画像の各画素の輝度値を、各基準画像における対応画素の輝度値を線形補間することで算出する。

0011

図1は、一つの実施形態による照明条件設定装置の概略構成図である。照明条件設定装置1は、複数の照明光源11−1〜11−n(ただし、nは2以上の整数)と、光源駆動部12と、撮像部13と、制御装置14とを有する。照明条件設定装置1は、ステージ15上に載置された対象物16を、複数の照明光源11−1〜11−nで照明し、撮像部13により撮影して得られた対象物16の画像に基づいて、対象物16に対する画像認識処理の精度が向上するように、照明条件を設定する。なお、本実施形態では、照明条件には、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれごとの発光輝度の設定値が含まれる。

0012

また、本実施形態では、対象物16は、部品トレイ及び部品トレイ上に載置される部品である。しかし、対象物16は、これに限られず、任意の物品であってよい。

0013

複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、例えば、蛍光灯発光ダイオード、あるいは、有機エレクトロルミネッセンス光源といった、発光輝度を調整可能な発光素子を有する。なお、各照明光源が有する発光素子からの照明光は、白色光であってもよく、あるいは、単色光もしくは赤外光であってもよい。あるいはまた、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、互いに異なるタイプの発光素子を有していてもよい。そして複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、光源駆動部12から供給される電力にしたがって、制御装置14で設定される発光輝度を持つ照明光を発する。

0014

複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、ステージ15の上方において、ステージ15の表面を互いに異なる方向から照明できるように下方を向けて支持部材(図示せず)に取り付けられる。例えば、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、ステージ15の中央に対して等距離、かつ、隣接する照明光源との間隔が等間隔となるように取り付けられる。あるいは、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれは、ステージ15の中央からの距離が互いに異なるように取り付けられてもよい。

0015

光源駆動部12は、信号線を介して受け取った制御装置14からの制御信号に従って、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれの点灯消灯切り替え、及び、発光輝度を調整する。そのために、光源駆動部12は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれごとに、その照明光源を駆動するための回路を有する。そして光源駆動部12は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれに対して、各照明光源が制御装置14からの制御信号に応じた発光輝度を持つ照明光を発するための電力を各照明光源の駆動方式に従って供給する。

0016

撮像部13は、ステージ15の鉛直上方に、ステージ15へ向けて支持部材(図示せず)に取り付けられる。そして撮像部13は、イメージセンサと、イメージセンサ上に対象物16の像を結像する撮像光学系とを含み、制御装置14からの撮影指示信号に従って、ステージ15上に載置された対象物16を撮影し、対象物16が写った画像を生成する。そして撮像部13は、生成した画像を、信号線を介して制御装置14へ出力する。

0017

なお、撮像部13により生成される画像は、カラー画像でもよく、あるいは、モノクロ画像でもよい。

0018

制御装置14は、照明条件設定装置1の各部を制御する。また制御装置14は、キャリブレーション処理の一例として、撮像部13により得られた、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれについての対象物16の基準画像に基づいて、照明条件を設定する。さらに、制御装置14は、設定した照明条件に従って各照明光源を点灯または消灯させた状態で、撮像部13により対象物16を撮影して得られた画像に対して画像認識処理を実行することで、対象物16の有無判定または良否判定などを実行する。

0019

図2は、制御装置14のハードウェア構成図である。制御装置14は、通信部21と、記憶部22と、処理部23とを有する。制御装置14は、さらに、ディスプレイを有していてもよい。

0020

通信部21は、制御装置14を他の機器、例えば、光源駆動部12及び撮像部13と接続するためのインタフェース及びその制御回路を有する。そして通信部21は、例えば、処理部23から受け取った制御信号などを、光源駆動部12及び撮像部13の何れかへ出力する。あるいは、通信部21は、撮像部13から受け取った画像を処理部23へわたす。

0021

記憶部22は、例えば、揮発性又は不揮発性半導体メモリ回路を有する。さらに、記憶部22は、ハードディスク装置などを有していてもよい。そして記憶部22は、照明条件設定処理において利用される各種のデータを記憶する。また記憶部22は、処理部23で実行される、照明条件設定処理といった各種の処理を実行するためのコンピュータプログラムを記憶する。さらに、記憶部22は、撮像部13から受け取った画像を記憶する。

0022

処理部23は、一つまたは複数のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして処理部23は、照明条件設定装置1全体を制御する。
また処理部23は、キャリブレーション処理の一例として、照明条件設定処理を実行することで、予め用意される複数の照明条件の中から最適な照明条件を選択する。

0023

個々の照明条件では、照明光源11−1〜11−nのそれぞれについて、点灯するか否か、及び、点灯する場合の発光輝度が指定される。各照明光源について、発光輝度は、例えば、発光輝度の調整範囲内に設定される所定数の値の何れかに指定される。そして照明条件ごとに、各照明光源の発光輝度の値及び点灯の有無の組み合わせが異なるように、複数の照明条件が用意されればよい。

0024

図3は、照明条件設定処理に関する処理部23の機能ブロック図である。処理部23は、基準画像取得部31と、仮想画像生成部32と、合成画像生成部33と、評価値算出部34と、照明条件設定部35とを有する。処理部23が有するこれらの各部は、例えば、処理部23が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。なお、これらの各部は、それぞれ、別個の回路として、処理部23とは別個に制御装置14に実装されてもよく、あるいはこれらの各部の機能を実現する一つまたは複数の集積回路として、処理部23とは別個に制御装置14に実装されてもよい。

0025

基準画像取得部31は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれごとに、照明条件の設定に利用される基準画像を取得する。

0026

本実施形態では、基準画像取得部31は、各照明光源に対して同一の処理を実行するので、以下では、照明光源11−1に対する処理について説明する。

0027

基準画像取得部31は、ステージ15上にサンプルとなる対象物16が載置された状態で、照明光源11−1が所定の発光輝度を持つ照明光を発し、かつ、他の照明光源が消灯する制御信号を生成する。そして基準画像取得部31は、その制御信号を通信部21を介して光源駆動部12へ出力する。なお、所定の発光輝度は、例えば、撮像部13により生成される画像上で対象物16が写った各画素の輝度値が0よりも高くなるように設定されることが好ましい。そして基準画像取得部31は、照明光源11−1のみが所定の発光輝度を持つ照明光を発した状態で、撮像部13に、対象物16を撮影させ、得られた画像を撮像部13から通信部21を介して取得する。そして基準画像取得部31は、取得した画像上で、対象物16が写っていることが想定される物体領域内に含まれる各画素について、その画素の輝度値がその上限値となっているか否か判定する。なお、画素の輝度値が0〜255で表される場合、上限値は255である。また、対象物16の位置はステージ15上に予め定められているので、物体領域も予め設定されればよい。なお、物体領域は、画像全体を含んでもよい。

0028

物体領域内に含まれる各画素の輝度値が上限値未満で対象物16の表面に対する照明光源以外の環境光などの光源による影響が小さい場合、基準画像取得部31は、その画像を照明光源11−1についての基準画像とする。そして基準画像取得部31は、その基準画像を、照明光源11−1を識別するための識別情報及び基準画像生成時の照明光源11−1の発光輝度と関連付けて記憶部22に保存する。一方、物体領域内に含まれる画素の何れかの輝度値が上限値に達している場合、基準画像取得部31は、照明光源11−1の発光輝度を所定値だけ低下させるように制御信号を生成し、その制御信号を通信部21を介して光源駆動部12へ出力する。基準画像取得部31は、照明光源11−1がその低下した発光輝度で発光し、かつ、他の照明光源が消灯している状態で、撮像部13が対象物16を撮像することで得られた画像を取得する。そして基準画像取得部31は、その画像に対して、上記と同様に、物体領域内で基準値の上限値に達している画素があるか否か判定する。そして基準画像取得部31は、物体領域内に含まれる各画素の輝度値が上限値未満である場合、基準画像取得部31は、その画像を照明光源11−1についての基準画像とする。そして基準画像取得部31は、その基準画像を、照明光源11−1を識別するための識別情報及び基準画像生成時の照明光源11−1の発光輝度と関連付けて記憶部22に保存する。一方、物体領域内に含まれる画素の何れかの輝度値が上限値に達している場合、基準画像取得部31は、照明光源11−1の発光輝度をさらに所定値だけ低下させるように制御信号を生成し、その制御信号を通信部21を介して光源駆動部12へ出力する。

0029

基準画像取得部31は、基準画像が求められるか、照明光源11−1の発光輝度がその最小値となるまで、上記の処理を繰り返す。そして照明光源11−1の発光輝度がその最小値となったときに得られた画像についても、物体領域内の画素の何れかの輝度値が上限値に達している場合、基準画像取得部31は、その画像を基準画像の一つとする。さらに、この場合、基準画像取得部31は、照明光源11−1について、もう一つ基準画像を取得する。具体的に、基準画像取得部31は、照明光源11−1の発光輝度をその最小輝度から所定値だけ高くする制御信号を生成し、その制御信号を通信部21を介して光源駆動部12へ出力する。そして基準画像取得部31は、照明光源11−1が最小輝度から所定値だけ高くなった発光輝度で発光し、かつ、他の照明光源が消灯している状態で、撮像部13に対象物16を撮像させる。そして基準画像取得部31は、撮像部13から得られた画像を基準画像の他の一つとする。そして基準画像取得部31は、得られた二つの基準画像を、照明光源11−1を識別するための識別情報及び基準画像生成時の照明光源11−1の発光輝度と関連付けて記憶部22に保存する。

0030

仮想画像生成部32は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれについて、対応する基準画像に基づいて、指定された照明条件に応じた発光輝度となるときの対象物16の画像である仮想画像を生成する。

0031

なお、仮想画像生成部32は、各照明光源に対して同一の処理を実行するので、以下では、照明光源11−1に対する処理について説明する。

0032

対象物16の反射率は一定と想定される。また、撮像部13のイメージセンサも、受光強度に対してリニアな特性を持つと想定される。そのため、照明光源11−1について基準画像が1枚だけ生成されている場合、すなわち、基準画像の物体領域内で輝度値が飽和した画素が存在しない場合、仮想画像生成部32は、仮想画像上の任意の画素Aの輝度値f(Pm,A)を、次式に従って算出する。



ここで、Pnは、基準画像生成時における、照明光源11−1の発光輝度であり、Pmは、照明条件にて指定された発光輝度である。そしてf(Pn,A)は、基準画像上の画素Aの輝度値である。ただし、(1)式で算出された輝度値f(Pm,A)が輝度値の上限値を超える場合、輝度値f(Pm,A)はその上限値に設定される。

0033

一方、照明光源11−1について基準画像が2枚生成されている場合、照明光源11−1が最小輝度で発光しても、基準画像の物体領域内で輝度値が飽和した画素が存在する。そこでこの場合、仮想画像生成部32は、仮想画像上の任意の画素Aの輝度値f(Pm,A)を、次式に従った線形補間により算出する。



ここで、Paは、照明光源11−1の最小輝度であり、Pbは、基準画像生成時における、最小輝度から所定値だけ高くなった発光輝度である。そしてf(Pa,A)は、二つの基準画像のうちの、照明光源11−1が最小輝度で発光しているときの基準画像上の画素Aの輝度値であり、f(Pb,A)は、他方の基準画像上の画素Aの輝度値である。ただし、(2)式で算出された輝度値f(Pm,A)が輝度値の上限値を超える場合、輝度値f(Pm,A)はその上限値に設定される。

0034

図4(a)は、基準画像が2枚生成されている場合における、発光輝度が最小輝度Paである基準画像の所定の画素列における、輝度値のプロファイルの一例を表す。図4(b)は、発光輝度が輝度Pbである他方の基準画像における、図4(a)と同じ画素列における、輝度値のプロファイルの一例を表す。図4(a)及び図4(b)において、横軸は基準画像上の位置を表し、縦軸は、輝度値(撮像部13のイメージセンサの受光強度に対応)を表す。そしてプロファイル401は、発光輝度が最小輝度Paである基準画像上での所定の画素列における、画素ごとの輝度値を表す。一方、プロファイル402は、発光輝度が輝度Pbである他方の基準画像上でのその画素列における、画素ごとの輝度値を表す。

0035

図4(a)及び図4(b)に示される例では、位置Bの近傍にて、輝度値(b、b’)が飽和している。一方、位置Aでは、何れの基準画像についても、輝度値(a、a’)は飽和していない。同様に、位置Cでも、何れの基準画像についても、輝度値(c、c’)は飽和していない。ただし、最小輝度Paで照明光源が発光している場合、位置Aにおける輝度値a及び位置Cにおける輝度値cは、非常に低い値になっている。そのため、輝度値a及び輝度値cは、環境光などによる影響を受け易くなっている。また、プロファイル401及びプロファイル402に示されるように、発光輝度が輝度Pbである他方の基準画像の方が、輝度値が飽和している範囲が広くなっている。

0036

図4(c)は、基準画像が2枚生成されている場合における、各基準画像の輝度値と、仮想画像の対応画素の輝度値との関係を示す図である。図4(c)において、横軸は照明光源の発光輝度を表し、縦軸は、基準画像または仮想画像上の画素の輝度値を表す。そして直線411は、位置Aについての、発光輝度Pmと(2)式に従って算出される仮想画像上の輝度値の関係を表す。同様に、直線412及び直線413は、それぞれ、位置B、位置Cについての、発光輝度Pmと(2)式に従って算出される仮想画像上の輝度値の関係を表す。

0037

各直線で示されるように、発光輝度Pmにおける、仮想画像の輝度値f(Pm,X)(ただし、X∈A,C)は、複数の発光輝度(この例では、Pa及びPb)での基準画像上の対応画素の輝度値に基づいて算出される。したがって、発光輝度Paにおける輝度a、輝度cが低く、環境光による影響を受ける場合でも、仮想画像生成部32は、比較的正確に、発光輝度変化に応じた画像上での輝度変化推定できる。そのため、仮想画像生成部32は、任意の発光輝度Pmについて、仮想画像上での輝度値f(Pm,X)も比較的正確に推定できる。なお、位置Bのように、最小輝度Paでも基準画像上での輝度値が飽和している画素については、任意の発光輝度Pmにおける仮想画像上の輝度値f(Pm,X)も飽和してしまい、正確には推定されない。しかし、本実施形態では、一方の基準画像について、発光輝度を最小輝度Paとしているので、基準画像上で輝度値が飽和している画素の数も最小化される。そのため、仮想画像生成部32は、仮想画像において輝度値が正確に推定されない画素の数を減らすことができる。

0038

仮想画像生成部32は、着目する照明光源について、対象物16の表面に対する照明光源以外の環境光などの光源による影響が小さく、物体領域内に含まれる各画素の輝度値が上限値未満の基準画像が1枚だけ生成されている場合、仮想画像の物体領域内の各画素について、(1)式に従って輝度値を算出する。一方、仮想画像生成部32は、着目する照明光源について、基準画像が2枚生成されている場合、仮想画像の物体領域内の各画素について、(2)式に従って輝度値を算出する。これにより、仮想画像生成部32は、物体領域内に輝度値が飽和している画素が含まれず、対象物16の表面に対する照明光源以外の環境光などの光源による影響が小さい場合には、仮想画像の作成に要する演算量を削減できるとともに、物体領域内に輝度値が飽和している画素が含まれる場合または対象物16の表面に対する照明光源以外の環境光などの光源による影響が小さくない場合には、より正確な仮想画像を作成できる。そして仮想画像生成部32は、各照明光源の仮想画像を合成画像生成部33へ渡す。

0039

合成画像生成部33は、指定された照明条件で各照明光源が点灯した場合に撮像部13により得られる画像を仮想的に表す合成画像を、その照明条件に対応する、各照明光源についての仮想画像に基づいて生成する。

0040

例えば、合成画像生成部33は、指定された照明条件に応じて生成された各照明光源についての仮想画像の物体領域について、対応画素間で輝度値の和を算出することで、合成画像を生成する。なお、合成画像生成部33は、指定された照明条件において、消灯することが指定された照明光源についての仮想画像を、合成画像の生成に利用しなくてもよい。そして合成画像生成部33は、生成した合成画像を評価値算出部34へ渡す。

0041

評価値算出部34は、合成画像に基づいて、指定された照明条件の適切さを表す評価値を算出する。本実施形態では、評価値算出部34は、合成画像から対象物16を正確に認識できる可能性が高いほど、評価値が高くなるように、評価値を算出する。

0042

図5は、合成画像の一例を示す図である。上記のように、本実施形態では、対象物16は、支持体の一例である部品トレイ、及び、部品トレイ上に載置された部品である。そのため、合成画像500には、部品トレイ501と、1個以上の部品502とが写っている。また、部品トレイ501には、部品502を載置するためのポケット503が複数設けられている。各ポケット503は、物品配置位置の一例である。合成画像500に示されるように、照明条件を設定するために利用される、サンプルとなる対象物16では、部品トレイ501上の所定位置のポケット503にのみ、実際に部品502が載置され、所定位置以外のポケット503には部品502は載置されていない。すなわち、部品トレイ501が有するポケット503の数よりも少ない数の部品502が部品トレイ501上に載置されている。例えば、図5に示される例では、部品トレイ501の各コーナーに位置するポケット503と、中心のポケット503に部品502が載置されており、他のポケット503には、部品502は載置されていない。

0043

そこで、評価値算出部34は、部品トレイ501のポケット503ごとに、部品502を表すテンプレートと合成画像との間でテンプレートマッチングを行うことにより、ポケット503ごとに正規化相互相関値を算出する。なお、テンプレート、及び、部品トレイ501上で部品502が載置されたポケット503の位置及び部品502が載置されていないポケット503の位置は、予め記憶部22に記憶される。また、正規化相互相関値は、一致度の一例である。

0044

部品トレイ501は、ステージ15上の予め設定された位置に置かれるので、合成画像上での各ポケット503の範囲も既知となる。そこで評価値算出部34は、ポケット503ごとに、そのポケットに対応する合成画像上の領域とテンプレートとの相対的な位置関係を変えながら正規化相互相関値を算出する。そして評価値算出部34は、算出した正規化相互相関値のうちの最大値を、そのポケットについての正規化相互相関値とすればよい。

0045

評価値算出部34は、例えば、部品502が載置されていない各ポケット503について算出された正規化相互相関値の第1の代表値を算出する。また評価値算出部34は、部品502が載置されている各ポケット503について算出された正規化相互相関値の第2の代表値を算出する。そして評価値算出部34は、第1の代表値に対する第2の代表値の比を評価値とする。

0046

なお、評価値算出部34は、第1の代表値として、例えば、部品502が載置されていない各ポケット503について算出された正規化相互相関値のうちの最大値CFmaxを算出してもよい。また評価値算出部34は、第2の代表値として、例えば、部品502が載置されている各ポケット503について算出された正規化相互相関値のうちの最小値CTminを算出してもよい。この場合、評価値算出部34は、評価値として、比(CTmin/CFmax)を算出する。

0047

あるいは、評価値算出部34は、第1の代表値として、部品502が載置されていない各ポケット503について算出された正規化相互相関値の平均値または中央値を算出してもよい。同様に、評価値算出部34は、第2の代表値として、部品502が載置されている各ポケット503について算出された正規化相互相関値の平均値または中央値を算出してもよい。

0048

合成画像上で部品502の有無を正確に判定するには、実際に部品502が載置されているポケット503についての正規化相互相関値はできるだけ高いことが好ましい。一方、部品502が載置されていないポケット503についての正規化相互相関値はできるだけ低いことが好ましい。したがって、評価値が大きな値となるほど、合成画像上で部品502の有無を正確に判定できることが分かる。

0049

なお、変形例によれば、評価値算出部34は、第2の代表値から第1の代表値を減じて得られる差、例えば、(CTmin-CFmax)を評価値としてもよい。

0050

あるいは、評価値算出部34は、部品の有無を誤ったポケットの数を評価値としてもよい。この場合には、評価値算出部34は、部品502が載置されていない各ポケット503のうち、そのポケットについて算出された正規化相互相関値が所定の閾値以上となるポケットの数n1をカウントする。同様に、評価値算出部34は、部品502が載置された各ポケット503のうち、そのポケットについて算出された正規化相互相関値が所定の閾値未満となるポケットの数n2をカウントする。そして評価値算出部34は、それらの数の合計(n1+n2)を評価値とする。なお、所定の閾値は、実際にポケットに部品があるか否かを判定するために利用される閾値とすることができる。

0051

あるいはまた、評価値算出部34は、各ポケット503について、正規化相互相関値を算出する代わりに、一致度の他の例として、誤差二乗和を算出してもよい。この場合、評価値算出部34は、第1の代表値として、例えば、部品502が載置されていない各ポケット503について算出された誤差二乗和のうちの最小値SFminを算出してもよい。また評価値算出部34は、第2の代表値として、例えば、部品502が載置されている各ポケット503について算出された誤差二乗和のうちの最大値STmaxを算出してもよい。そして評価値算出部34は、評価値として、(SFmin-STmax)を算出してもよい。

0052

評価値算出部34は、指定された照明条件と関連付けて評価値を記憶部22に保存する。

0053

照明条件設定部35は、複数の照明条件のうち、対応する評価値が最も良好となる値に対応する照明条件を、設定する照明条件として選択する。例えば、評価値が(CTmin/CFmax)、(CTmin-CFmax)または(SFmin-STmax)である場合、照明条件設定部35は、評価値が最大となるときに対応する照明条件を、設定する照明条件として決定する。あるいは、評価値が部品の有無の検知に失敗したポケットの数(n1+n2)である場合、照明条件設定部35は、評価値が最小となるときに対応する照明条件を、設定する照明条件として決定する。

0054

図6は、照明条件設定処理の動作フローチャートである。
基準画像取得部31は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれについて、撮像部13から基準画像を取得する(ステップS101)。その際、基準画像取得部31は、最小輝度で発光しても画像上の物体領域内に輝度値が飽和する画素が含まれる照明光源については、発光輝度が異なる2枚の基準画像を取得する。

0055

次に、処理部23は、予め用意される複数の照明条件の中から着目する照明条件を指定する(ステップS102)。なお、2回目以降では、処理部23は、既に評価値を算出した照明条件とは異なる照明条件を指定する。

0056

仮想画像生成部32は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれについて、指定された照明条件に従って、基準画像に基づいて仮想画像を生成する(ステップS103)。その際、仮想画像生成部32は、最小輝度でも輝度値が飽和する画素がある照明光源については2枚の基準画像から仮想画像を生成し、その他の照明光源については1枚の基準画像から仮想画像を生成する。そして合成画像生成部33は、複数の照明光源11−1〜11−nのそれぞれについて生成された仮想画像について、物体領域内の対応画素間で輝度値の和を算出することで合成画像を生成する(ステップS104)。

0057

評価値算出部34は、合成画像に基づいて、指定された照明条件に対する評価値を算出する(ステップS105)。そして評価値算出部34は、指定された照明条件とともに評価値を記憶部22に保存する。

0058

処理部23は、全ての照明条件について評価値を算出したか否か判定する(ステップS106)。何れかの照明条件について評価値が算出されていない場合(ステップS106−No)、処理部23は、ステップS102以降の処理を繰り返す。

0059

一方、全ての照明条件について評価値が算出されている場合(ステップS106−Yes)、照明条件設定部35は、評価値が最良となる照明条件を特定し、その特定した照明条件を、設定する照明条件と決定する(ステップS107)。そして照明条件設定部35は、設定した照明条件を記憶部22に保存する。その後、処理部23は、照明条件設定処理を終了する。

0060

設定された照明条件は、組み立て工程または検査工程などが実行される場合に利用される。例えば、組み立て工程の実行中、処理部23は、設定された照明条件に応じた発光輝度で各照明光源を点灯または消灯する。そしてその工程の実行中、撮像部13は、一定の周期ごとに対象物16を撮像して対象物16が表された画像を生成し、その画像を制御装置14へ出力する。そして処理部23は、その画像に基づいて、評価値算出部34による処理と同様に、部品トレイのポケットごとにテンプレートマッチングを実行して、ポケットごとに正規化相互相関値を算出する。そして処理部23は、ポケットごとに、正規化相互相関値を所定の閾値と比較し、その正規化相互相関値が所定の閾値以上である場合に、そのポケットに部品が有ると判定する。処理部23は、部品が有ると判定されたポケットの数を算出し、その数を、制御装置14と通信ネットワークを介して接続された他の装置へ出力する。あるいは、処理部23は、その数が閾値(例えば、部品トレイが有するポケットの総数の1/10)以下となった場合に、その数を他の装置へ出力してもよい。

0061

以上に説明してきたように、この照明条件設定装置は、各照明光源について所定の発光輝度で点灯させたときの対象物の画像を基準画像として生成し、その基準画像に基づいて、様々な照明条件で対象物を照明したときの画像に相当する合成画像を生成する。そしてこの照明条件設定装置は、照明条件ごとに、合成画像に基づいて照明条件の適切さを表す評価値を算出し、その評価値が最良となったときの照明条件を、設定する照明条件として決定する。そのため、この照明条件設定装置は、照明条件を指定する度に、対象物を撮影し直す必要が無いので、照明条件を設定するための工数を削減できる。さらに、この照明条件設定装置は、発光輝度が最小の場合でも、画像上の物体領域内に輝度値が飽和する画素が含まれる照明光源については、発光輝度が異なる二つの基準画像を生成する。そのため、この照明条件設定装置は、その二つの基準画像に基づいて指定された照明条件に応じた仮想画像を生成するので、輝度値が飽和する画素が含まれる場合でも、より適切な仮想画像を生成できるので、適切な照明条件を設定できる。

0062

なお、複数の照明光源のうちの何れかの照明光源について、照明光源の位置または向きを変更可能な場合がある。このような場合、基準画像取得部31は、照明光源の位置ごと、あるいは、向きごとに、上記の実施形態と同様に基準画像を生成すればよい。そしてこの場合には、各照明条件には、照明光源の位置または向きも含まれる。そのため、仮想画像生成部32は、指定された照明条件における照明光源の位置または向きに対応する基準画像に基づいて、仮想画像を生成すればよい。

0063

なお、最小輝度で発光しても物体領域内に輝度値が飽和する画素が含まれる照明光源について、発光輝度を最小輝度よりも所定値だけ高くしても輝度値が飽和する画素の数が変わらないことがある。このような照明光源については、基準画像取得部31は、二つの基準画像の両方について、照明光源の発光輝度を、最小輝度よりも高くしてもよい。これにより、基準画像における各画素の輝度値が照明光源の発光輝度が最小輝度である場合の各画素の輝度値よりも高くなるので、基準画像における、環境光の影響が軽減される。また、照明光源自体または環境光による照明輝度の実際のゆらぎを反映するため、上述の基準画像の各画素の輝度値として、実際に複数回撮像を行って得られた画像間の各対応画素の平均値が用いられてもよい。あるいは、実際に観測した輝度値のゆらぎ範囲を参考にして、基準画像の各画素の輝度値は仮想画像生成時に調整されてもよい。

0064

さらに、最小輝度で発光しても物体領域内に輝度値が飽和する画素が含まれる照明光源について、基準画像取得部31は、撮像時の発光輝度が異なる3枚以上の基準画像を生成してもよい。そして仮想画像生成部32は、仮想画像の各画素の輝度値を、各基準画像における対応画素の輝度値に基づく線形補間あるいはスプライン補間処理を実行することで算出してもよい。

0065

また、処理部23は、照明条件設定処理で利用される各基準画像については、輝度値の階調数を、組み立て工程あるいは検査工程の実行中において撮像部13により取得された画像における、輝度値の階調数よりも多くしてもよい。これにより、合成画像において、指定された照明条件での対象物16の照明状況がより忠実に表される。

0066

ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

0067

以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度の最小値で対象物を照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源について、第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とを記憶し、一方、前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源について、第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像を記憶する記憶部と、
複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で前記対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成する合成画像生成部と、
前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件のうちの何れかを選択する照明条件設定部と、
を有し、
前記仮想画像生成部は、前記第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の基準画像及び前記第2の基準画像に基づいて生成し、一方、前記第2の照明光源についての前記仮想画像を、前記第3の基準画像に基づいて生成する、
照明条件設定装置。
(付記2)
前記仮想画像生成部は、前記第1の照明光源についての前記仮想画像の各画素の輝度値を、前記第1の基準画像及び前記第2の基準画像の対応画素の輝度値の補間により算出することで当該仮想画像を生成し、一方、前記第2の照明光源についての前記仮想画像の各画素の輝度値を、前記第3の基準画像の対応画素の輝度値に基づいて算出することで当該仮想画像を生成する、付記1に記載の照明条件設定装置。
(付記3)
前記複数の照明条件のそれぞれについて、当該照明条件に対応する前記合成画像に基づいて当該照明条件の適切さを表す評価値を算出する評価値算出部をさらに有し、
前記照明条件設定部は、前記複数の照明条件のうち、前記評価値が最良となる照明条件を選択する、付記1または2に記載の照明条件設定装置。
(付記4)
前記対象物は、第1の数の物品配置位置を有する支持体と、前記第1の数の物品配置位置のうち、前記第1の数よりも少ない第2の数の物品とを含み、前記第2の数の物品のそれぞれは、前記第1の数の物品配置位置の何れかに配置され、
前記記憶部は、前記物品を表すテンプレート及び前記第1の数の物品配置位置のうちの前記第2の物品が配置された物品配置位置をさらに記憶し、
前記評価値算出部は、前記複数の照明条件のそれぞれについて、当該照明条件に対応する前記合成画像において、前記第1の数の物品配置位置のそれぞれごとに前記テンプレートを用いたテンプレートマッチングにより一致度を算出し、前記物品が配置されていない物品配置位置について算出された前記一致度の第1の代表値と、前記物品が配置された物品配置位置について算出された前記一致度の第2の代表値との比または差を前記評価値として算出する、付記1〜3の何れかに記載の照明条件設定装置。
(付記5)
前記対象物は、第1の数の物品配置位置を有する支持体と、前記第1の数の物品配置位置のうち、前記第1の数よりも少ない第2の数の物品とを含み、前記第2の数の物品のそれぞれは、前記第1の数の物品配置位置の何れかに配置され、
前記記憶部は、前記第1の数の物品配置位置のうちの前記第2の物品が配置された物品配置位置をさらに記憶し、
前記評価値算出部は、前記複数の照明条件のそれぞれについて、当該照明条件に対応する前記合成画像において、前記第1の数の物品配置位置のそれぞれごとに前記物品を検出できるか否か判定し、前記物品が配置されていない前記物品配置位置のうち、前記物品が検出された物品配置位置の数と、前記物品が配置された前記物品配置位置のうち、前記物品が検出されていない物品配置位置の数との合計を前記評価値として算出する、付記1〜3の何れかに記載の照明条件設定装置。
(付記6)
前記第1の発光輝度は前記第1の照明光源の発光輝度の最小値である、付記1〜5の何れかに記載の照明条件設定装置。
(付記7)
複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成し、
前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成し、
前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件のうちの何れかを選択する、
ことを含み、
前記仮想画像を生成することは、
前記複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度の最小値で前記対象物を照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の照明光源が第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の照明光源が前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とに基づいて生成し、
前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源についての前記仮想画像を、当該第2の照明光源が第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像に基づいて生成することを含む、
照明条件設定方法。
(付記8)
複数の照明条件のそれぞれについて、複数の照明光源のそれぞれごとに、当該照明光源が当該照明条件に応じた発光輝度で対象物を照明した場合の前記対象物についての仮想画像を生成し、
前記複数の照明条件のそれぞれについて、前記複数の照明光源のそれぞれについて生成された前記仮想画像について対応画素間の輝度値の和を合成画像の対応画素の輝度値として算出することで前記合成画像を生成し、
前記複数の照明条件のそれぞれについての前記合成画像に基づいて、前記複数の照明条件の何れかを選択する、
ことをコンピュータに実行させ、
前記仮想画像を生成することは、
前記複数の照明光源のうち、設定可能な発光輝度の最小値で前記対象物を照明した場合において前記対象物を撮像部により撮像して得られる画像上の前記対象物に相当する領域内で輝度値が飽和する画素が含まれる第1の照明光源についての前記仮想画像を、前記第1の照明光源が第1の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第1の基準画像と、前記第1の照明光源が前記第1の発光輝度と異なる第2の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第2の基準画像とに基づいて生成し、
前記複数の照明光源のうち、前記第1の照明光源以外の第2の照明光源についての前記仮想画像を、当該第2の照明光源が第3の発光輝度で前記対象物を照明し、かつ、前記撮像部により撮像して得られる第3の基準画像に基づいて生成することを含む、
照明条件設定用コンピュータプログラム。

0068

1照明条件設定装置
11−1〜11−n照明光源
12光源駆動部
13撮像部
14制御装置
15ステージ
16対象物
21通信部
22 記憶部
23 処理部
31基準画像取得部
32仮想画像生成部
33合成画像生成部
34評価値算出部
35 照明条件設定部

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