專利名稱：評(píng)價(jià)裝置、校正方法、校正程序、及記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn)行拍攝而獲得的攝像圖像來(lái)對(duì)該評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn) 行評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)裝置。另外，涉及對(duì)上述評(píng)價(jià)裝置進(jìn)行校正的校正方法及校正程序。涉及記 錄上述校正程序的記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
為了穩(wěn)定、高速、且高精度地評(píng)價(jià)對(duì)象物，正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)基于攝像圖像來(lái)自動(dòng)地評(píng) 價(jià)該對(duì)象物的評(píng)價(jià)裝置。向上述評(píng)價(jià)裝置提供攝像圖像的攝像裝置通常包括固體攝像元 件，該固體攝像元件起到作為區(qū)域傳感器的功能；以及光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)使評(píng)價(jià)對(duì)象物 的像成像于固體攝像元件上。光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡及其他光學(xué)元件，利用調(diào)整透鏡的焦點(diǎn)位 置的聚焦調(diào)整機(jī)構(gòu)、調(diào)整評(píng)價(jià)對(duì)象物與透鏡之間距離的工作距離調(diào)整機(jī)構(gòu)、調(diào)整光學(xué)系統(tǒng) 的光軸的傾斜度的光軸調(diào)整機(jī)構(gòu)等各種調(diào)整機(jī)構(gòu)，來(lái)調(diào)整至適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。然而，光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)因經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用而惡化。使光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)惡化的原 因有各種調(diào)整機(jī)構(gòu)的偏移、光學(xué)系統(tǒng)整體的位置偏移、因照明的惡化所引起的照度的變化 等多種原因。因此，基于利用光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生了惡化后的攝像裝置獲得的攝像圖像就 不能來(lái)適當(dāng)?shù)卦u(píng)價(jià)對(duì)象物。即，為了任何時(shí)候都能進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦u(píng)價(jià)，需要通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的再 調(diào)整等對(duì)評(píng)價(jià)裝置進(jìn)行定期的校正(校準(zhǔn))。在專利文獻(xiàn)1中揭示了使用基準(zhǔn)圖案進(jìn)行區(qū)域傳感器的校正的技術(shù)。另外，在專 利文獻(xiàn)2中揭示了使用特殊圖案進(jìn)行線傳感器的校正的技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本公開(kāi)專利公報(bào)(特開(kāi)平9_43四2號(hào)公報(bào)(
公開(kāi)日1997年2月 14 日))專利文獻(xiàn)2 日本公開(kāi)專利公報(bào)(特開(kāi)2004-28706號(hào)公報(bào)(
公開(kāi)日2004年1月 29 日))

發(fā)明內(nèi)容
然而，在現(xiàn)有的評(píng)價(jià)裝置中，在每次進(jìn)行校正時(shí)都需要對(duì)使用各種調(diào)整機(jī)構(gòu)的光 學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行物理調(diào)整，存在為此需要很多時(shí)間的問(wèn)題。另外，在攝像分辨率與測(cè)試圖案的尺寸大致相同時(shí)，若攝像裝置與測(cè)試圖案的相 對(duì)位置稍有偏移，則所獲得的攝像圖像發(fā)生很大變化。因而，基于攝像圖像計(jì)算出的評(píng)價(jià)值 也發(fā)生很大變動(dòng)。換言之，即使將相同的測(cè)試圖案作為評(píng)價(jià)對(duì)象，在每次進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)評(píng)價(jià)值 也是不斷變化。當(dāng)然，若提高所參照的攝像圖像的分辨率，則評(píng)價(jià)值的偏差減小，但只要是基于攝 像圖像來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)值，則無(wú)法避免上述評(píng)價(jià)值的偏差。即，只要是利用基于攝像圖像而計(jì)算 出的評(píng)價(jià)值，就難以進(jìn)行穩(wěn)定的校正。
為了排除上述偏差的影響，可以考慮計(jì)算重復(fù)評(píng)價(jià)值來(lái)進(jìn)行平均化的方法。然而，若使用專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)來(lái)進(jìn)行上述方法，則需要多次重新放置基 準(zhǔn)圖案來(lái)重復(fù)拍攝，測(cè)定時(shí)間變得非常長(zhǎng)。另外，測(cè)定效率也變差，重復(fù)性也降低。另外，在 專利文獻(xiàn)2中記載了利用特殊的圖案對(duì)位置進(jìn)行重復(fù)性確認(rèn)的方法，但是這僅對(duì)元件一邊 移動(dòng)一邊進(jìn)行拍攝的線傳感器有效，而不適用于區(qū)域傳感器。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種評(píng)價(jià)裝置，該評(píng)價(jià)裝置雖 然利用基于攝像圖像計(jì)算出的評(píng)價(jià)值，但能夠進(jìn)行穩(wěn)定的校正。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的評(píng)價(jià)裝置基于對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn)行拍攝而獲得的攝像 圖像來(lái)計(jì)算該評(píng)價(jià)對(duì)象物的評(píng)價(jià)值，其特征在于，包括控制單元，該控制單元控制攝像裝 置，使得一邊重復(fù)從以預(yù)定圖案進(jìn)行配置的多個(gè)攝像位置拍攝特定評(píng)價(jià)對(duì)象物的攝像動(dòng) 作，一邊使所有的該多個(gè)攝像位置偏移；生成單元，該生成單元基于各重復(fù)的攝像動(dòng)作中由 上述攝像裝置拍攝的攝像圖像群來(lái)生成比該攝像裝置的攝像分辨率要高的分辨率的高分 辨率圖像；計(jì)算單元，該計(jì)算單元基于由上述生成單元生成的各高分辨率圖像來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià) 值；以及設(shè)定單元，該設(shè)定單元將用于該評(píng)價(jià)裝置的校正而與評(píng)價(jià)值相乘的系數(shù)設(shè)定為以 下比值即，對(duì)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量、相對(duì)于對(duì)由上述計(jì)算單 元計(jì)算出的評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量之比。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，能夠獲得多組從多個(gè)攝像位置對(duì)特定評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn)行拍攝而獲得 的攝像圖像群，基于各組上述攝像圖像群來(lái)生成高分辨率圖像。評(píng)價(jià)值是基于該高分辨率 圖像來(lái)計(jì)算出的，因此，與基于攝像圖像進(jìn)行計(jì)算的情況下相比，所獲得的評(píng)價(jià)值群的偏差 較小。然后，基于表示所獲得的評(píng)價(jià)值群的分布的特征量、與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群 的分布的特征量之比，設(shè)定用于校正該評(píng)價(jià)裝置的與評(píng)價(jià)值相乘的系數(shù)。因此，即使基于高 分辨率圖像而計(jì)算出的評(píng)價(jià)值群中稍微留有一些偏差，但該偏差也不太會(huì)影響到系數(shù)。因 而，獲得能夠使校正穩(wěn)定的效果。而且，攝像圖像是通過(guò)由上述控制單元控制的攝像裝置獲得的。即，不需要通過(guò)人 工來(lái)多次重新放置特定評(píng)價(jià)對(duì)象物。因此，也沒(méi)有測(cè)定時(shí)間變得非常長(zhǎng)、或重復(fù)性降低的隱
串此外，上述控制單元是例如對(duì)驅(qū)動(dòng)上述攝像裝置所包括的攝像元件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn) 行控制的單元，控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得一邊重復(fù)驅(qū)動(dòng)該攝像元件以在上述多個(gè)攝像位置進(jìn) 行巡回的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，一邊使所有的該多個(gè)攝像位置偏移。在本發(fā)明的評(píng)價(jià)裝置中，最好上述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群是在將上述攝像裝置調(diào)整到適當(dāng) 的狀態(tài)時(shí)、由上述計(jì)算單元計(jì)算出的評(píng)價(jià)值群。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑸鲜鰯z像裝置未調(diào)整到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)計(jì)算出的評(píng)價(jià)值校正 為若將上述攝像裝置調(diào)整到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)則能夠獲得的評(píng)價(jià)值。此外，上述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群可以是在將上述攝像裝置調(diào)整到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)、由上述 計(jì)算單元實(shí)際計(jì)算出的實(shí)驗(yàn)值，也可以是在將上述攝像裝置調(diào)整到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)、通過(guò)計(jì) 算對(duì)由上述計(jì)算單元計(jì)算出的評(píng)價(jià)值進(jìn)行估計(jì)而得到的理論值。此外，上述適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)是例如上述攝像裝置所包括的物鏡的光軸與上述評(píng)價(jià)對(duì)象 物的評(píng)價(jià)對(duì)象面正交、且通過(guò)該物鏡入射的入射光聚焦到該攝像裝置所包括的攝像元件的受光面上的狀態(tài)。另外，上述特征量可以是例如平均值、最大值、最小值、方差、或標(biāo)準(zhǔn)偏差中的任一 個(gè)或其組合。在本發(fā)明的評(píng)價(jià)裝置中，在下式㈧及式⑶中至少一個(gè)式子為真的
權(quán)利要求
1.一種評(píng)價(jià)裝置，基于對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn)行拍攝而獲得的攝像圖像來(lái)計(jì)算該評(píng)價(jià)對(duì)象物 的評(píng)價(jià)值，其特征在于，包括控制單元，該控制單元控制攝像裝置，使得一邊重復(fù)從以預(yù)定圖案進(jìn)行配置的多個(gè)攝 像位置拍攝特定評(píng)價(jià)對(duì)象物的攝像動(dòng)作，一邊使該所有的多個(gè)攝像位置偏移；生成單元，該生成單元基于各重復(fù)的攝像動(dòng)作中由所述攝像裝置拍攝的攝像圖像群來(lái) 生成比該攝像裝置的攝像分辨率要高的分辨率的高分辨率圖像；計(jì)算單元，該計(jì)算單元基于由所述生成單元生成的各高分辨率圖像來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)值；以及設(shè)定單元，該設(shè)定單元將用于該評(píng)價(jià)裝置的校正而與評(píng)價(jià)值相乘的系數(shù)設(shè)定為以下比 值即，對(duì)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量、相對(duì)于對(duì)由所述計(jì)算單元計(jì) 算出的評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量之比.
2.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述控制單元是對(duì)驅(qū)動(dòng)所述攝像裝置所包括的攝像元件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的單元， 控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得一邊重復(fù)驅(qū)動(dòng)該攝像元件以在所述多個(gè)攝像位置進(jìn)行巡回的驅(qū)動(dòng)動(dòng) 作，一邊使該所有的多個(gè)攝像位置偏移。
3.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群是所述攝像裝置調(diào)整到適當(dāng)狀態(tài)時(shí)、由所述計(jì)算單元計(jì)算出的評(píng)價(jià)值群。
4.如權(quán)利要求3所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)是所述攝像裝置所包括的物鏡的光軸與所述評(píng)價(jià)對(duì)象物的評(píng)價(jià)對(duì)象 面正交、且通過(guò)該物鏡入射的入射光聚焦到該攝像裝置所包括的攝像元件的受光面上的狀 態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，所述特征量是平均值、最大值、最小值、方差、或標(biāo)準(zhǔn)偏差中的任一個(gè)或其組合。
6.如權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，在下式(A)及式(B)中至少一個(gè)式子為真的情況下，使用由所述設(shè)定單元設(shè)定的系數(shù) 進(jìn)行評(píng)價(jià)值的校正。YaveXave
7.如權(quán)利要求6所述的評(píng)價(jià)裝置，其特征在于，包括提示單元，該提示單元在所述式(A)及式(B)都為假的情況下，提示促使對(duì)所述攝 像裝置進(jìn)行物理調(diào)整的消息。
8.一種校正方法，是對(duì)基于對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象物進(jìn)行拍攝而獲得的攝像圖像來(lái)計(jì)算該評(píng)價(jià)對(duì) 象物的評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)裝置的校正方法，其特征在于，包括控制工序，該控制工序控制攝像裝置，使得一邊重復(fù)從以預(yù)定圖案進(jìn)行配置的多個(gè)攝像位置拍攝特定評(píng)價(jià)對(duì)象物的攝像動(dòng)作，一邊使所有的該多個(gè)攝像位置偏移；生成工序，該生成工序基于各重復(fù)的攝像動(dòng)作中由所述攝像裝置拍攝的攝像圖像群來(lái) 生成比該攝像裝置的攝像分辨率要高的分辨率的高分辨率圖像；計(jì)算工序，該計(jì)算工序基于由所述生成工序生成的各高分辨率圖像來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)值；以及設(shè)定工序，該設(shè)定工序?qū)⒂糜谠撛u(píng)價(jià)裝置的校正而與評(píng)價(jià)值相乘的系數(shù)設(shè)定為以下比 值即，對(duì)預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量、相對(duì)于對(duì)由所述計(jì)算工序計(jì) 算出的評(píng)價(jià)值群的分布加上特征的特征量之比。
9.一種校正程序，其特征在于，是用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求8所述的校正方法的校正程序，使該計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述各工序。
10.一種記錄介質(zhì)，其特征在于，記錄有權(quán)利要求9所述的校正程序，可由計(jì)算機(jī)讀取。
全文摘要
攝像裝置(110)一邊重復(fù)從以預(yù)定圖案配置的多個(gè)攝像位置對(duì)特定評(píng)價(jià)對(duì)象物(200)進(jìn)行拍攝的攝像動(dòng)作，一邊使所有的攝像位置偏移?？刂蒲b置(120)基于多組攝像圖像群的各攝像圖像群來(lái)生成高分辨率圖像，分別基于所生成的高分辨率圖像來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)值。然后，比較計(jì)算出的評(píng)價(jià)值群和基準(zhǔn)評(píng)價(jià)值群，設(shè)定用于校正的與評(píng)價(jià)值相乘的系數(shù)。因而，雖然利用基于攝像圖像計(jì)算出的評(píng)價(jià)值，但也能實(shí)現(xiàn)可進(jìn)行穩(wěn)定校正的評(píng)價(jià)裝置。
文檔編號(hào)G01N21/956GK102144156SQ20098013484
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者上田泰廣, 中井博之, 植木章太 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社