JP2002008029A - Image inspection device - Google Patents

Image inspection device

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JP2002008029A
JP2002008029A JP2000185186A JP2000185186A JP2002008029A JP 2002008029 A JP2002008029 A JP 2002008029A JP 2000185186 A JP2000185186 A JP 2000185186A JP 2000185186 A JP2000185186 A JP 2000185186A JP 2002008029 A JP2002008029 A JP 2002008029A
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JP
Japan
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image
pixel
inspection
contour
defect
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000185186A
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Japanese (ja)
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Shinichi Horinouchi
真一 堀ノ内
Masashi Omuro
雅志 大室
Mikiya Tanaka
幹也 田中
Michihisa Dou
通久 堂
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Tokimec Inc
Original Assignee
Tokimec Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image inspection device capable of absorbing a positional slippage error or digital error without deteriorating the resolution. SOLUTION: Each inspecting picture element of an image to be inspected is compared for density difference with a plurality of reference picture elements within a picture element range of, for example, 3×3 about the corresponding reference picture element of a reference image located in a position corresponding to the inspecting picture element. When the smallest value of the density differences of the inspecting element with the 3×3 reference picture elements is smaller than a threshold, the matching of the inspecting element to the corresponding reference picture element is judged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷絵柄等の被検
査物の欠陥を検査する装置等に使用される画像検査装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image inspection apparatus used for an apparatus for inspecting a defect of an inspection object such as a printed picture or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】印刷絵柄等の被検査物の欠陥検査を行う
装置としては、色々なものが知られているが、主に、微
分・差分輪郭抽出方式を用いた装置と、パターンマッチ
ング方式を用いた装置とに大別することができる。微分
・差分輪郭抽出方式では、基準画像を空間微分または差
分することにより、その濃度が空間的に大きく変化する
輪郭部を抽出し、輪郭部のマスクデータを生成し、検査
画像においても同様に微分または差分して、輪郭部を抽
出する。この検査画像に欠陥があったとすると、この欠
陥に対してマスクが生成されていないため、異常を判断
することができる、というものである。一方のパターン
マッチング方式では、基準画像を作成・記憶し、記憶さ
れた基準画像の各基準画素と、検査画像の各検査画素と
を1画素毎に比較し、マッチングを判定するものであ
る。
2. Description of the Related Art Various devices are known as devices for inspecting a defect such as a printed pattern on an object to be inspected. An apparatus using a differential / differential contour extraction method and a pattern matching method are mainly used. It can be broadly classified into the equipment used. In the differential / differential contour extraction method, a contour image whose density varies greatly spatially is extracted by spatially differentiating or subtracting the reference image, mask data of the contour image is generated, and the differential image is similarly differentiated in the inspection image. Alternatively, the difference is extracted to extract the contour. If there is a defect in the inspection image, an abnormality can be determined because no mask is generated for the defect. In one pattern matching method, a reference image is created and stored, and each reference pixel of the stored reference image is compared with each inspection pixel of the inspection image for each pixel to determine matching.

【0003】従来は微分・差分輪郭抽出方式による欠陥
検出が一般的であったが、この方式では薄い汚れ、また
は数パターンに渡って色が徐々に変化する欠陥に対して
は検出し難いという最大の欠点がある。薄い汚れは微分
波形がシャープに変化しないので、検出レベルまで到達
せず、また、色が徐々に変化する検査対象についても、
基本的にこの方式が同じ画像パターンの中での変化しか
見ないので、濃度の差が出にくく、欠陥が検出しにく
い。これに対してパターンマッチング方式では、基準画
像と検査画像との1画素毎の濃度差を判断するため、薄
汚れや色がなだらかに変化する欠陥に対して高い検出能
力を備えるという利点がある。
Conventionally, defect detection by the differential / differential contour extraction method has been generally used. However, this method is difficult to detect a thin stain or a defect whose color gradually changes over several patterns. There are disadvantages. For thin stains, the differential waveform does not change sharply, so it does not reach the detection level.
Basically, since this method only sees a change in the same image pattern, it is difficult to make a difference in density, and it is difficult to detect a defect. On the other hand, the pattern matching method has an advantage that it has a high detection capability for a light stain or a defect whose color changes gradually because the density difference of each pixel between the reference image and the inspection image is determined.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パターンマッチング方式では、位置ずれ誤差や空間的に
サンプリングするときのデジタル誤差があったときに、
実際に検査画像に欠陥が存在しないにもかかわらず、基
準画像とマッチングしていないとして欠陥があるものと
誤検出するおそれがある。
However, in the conventional pattern matching method, when there is a position error or a digital error in spatial sampling,
Even though the inspection image does not actually have a defect, there is a risk that the inspection image is erroneously detected as having a defect because it does not match the reference image.

【0005】このような誤検出を回避するために、周辺
画素の平均を取るスムージング処理を行うことも考えら
れるが、スムージングにより輪郭部付近や特異点の濃度
が希釈されて検出することができなくなり、特に線状や
点状欠陥の検出精度が悪くなるという問題がある。
In order to avoid such erroneous detection, it is conceivable to perform a smoothing process for averaging neighboring pixels. In particular, there is a problem that the detection accuracy of linear or point defects is deteriorated.

【0006】本発明は、検出精度を落とすことなく、位
置ずれ誤差やデジタル誤差の吸収を行うことができる画
像検査装置を提供することをその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image inspection apparatus capable of absorbing a position error and a digital error without lowering the detection accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被検査物を撮像する撮像装置と、該撮像装
置の出力から検査画像を生成する画像生成回路と、該検
査画像の各検査画素と、記憶された基準画像の基準画素
とを比較して検査画像と基準画像とのマッチングを判定
するマッチング回路と、を備えた画像検査装置におい
て、該マッチング回路は、検査画像の各検査画素と、該
検査画素に対応する位置にある基準画像の対応基準画素
を中心としてその所定範囲内にある複数の基準画素との
濃度差を各々比較し、該検査画素と対応基準画素を含む
該対応基準画素を中心とする該複数の基準画素との濃度
差のなかで最も濃度差が小さい値が所定閾値よりも小さ
い場合に、該検査画素と対応基準画素とがマッチングし
ていると判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup apparatus for picking up an object to be inspected, an image generating circuit for generating an inspection image from an output of the image pickup apparatus, An image inspection apparatus comprising: each inspection pixel; and a matching circuit that compares the reference pixel of the stored reference image to determine matching between the inspection image and the reference image. The test pixel is compared with the density difference between a plurality of reference pixels within a predetermined range around the corresponding reference pixel of the reference image at the position corresponding to the test pixel, and includes the test pixel and the corresponding reference pixel. If the value of the smallest density difference among the plurality of reference pixels centered on the corresponding reference pixel is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the inspection pixel matches the corresponding reference pixel. Do The features.

【0008】検査画素と、対応基準画素を含む該対応基
準画素を中心とする該複数の基準画素との濃度差とを求
め、最も濃度差が小さい値でマッチングを判定するた
め、仮に位置ずれやデジタル誤差が存在していても、そ
の誤差を吸収することができる。
A density difference between the inspection pixel and the plurality of reference pixels centered on the corresponding reference pixel including the corresponding reference pixel is obtained, and matching is determined using a value having the smallest density difference. Even if a digital error exists, the error can be absorbed.

【0009】また、任意には、基準画素に基づき、濃度
が空間的に大きく変化する輪郭部と、該輪郭部に近接す
る膨張部と、輪郭部及び膨張部以外のベース部とに分別
する輪郭部検出回路を備え、前記対応基準画素が輪郭
部、膨張部またはベース部のいずれかに属するかに応じ
て前記所定閾値を変化ならしめる閾値可変回路を備える
とよい。輪郭部、膨張部またはベース部のそれぞれの特
徴に合った閾値とすることにより、誤検出を減らし、適
切な判定を行うことができる。例えば、濃度変化が大き
い輪郭部では甘い判定、即ち閾値を大きく、輪郭の影響
やデジタル誤差、位置誤差が含まれる可能性が高い膨張
部ではやや甘く、即ち閾値をやや小さく、ベース部では
厳しい判定、即ち閾値をさらに小さくなるように設定す
ることができる。
[0009] Optionally, based on the reference pixel, a contour portion in which the density is spatially largely changed, an expanded portion close to the contour portion, and a contour portion divided into a contour portion and a base portion other than the expanded portion. It is preferable that the apparatus further comprises a section detection circuit, and a threshold variable circuit that changes the predetermined threshold according to whether the corresponding reference pixel belongs to a contour section, an expansion section, or a base section. By setting the threshold value to each characteristic of the contour portion, the inflated portion, or the base portion, erroneous detection can be reduced, and appropriate determination can be made. For example, in the contour portion where the density change is large, the judgment is loose, that is, the threshold is large. That is, the threshold value can be set to be smaller.

【0010】また、任意には、前記撮像装置の受光素子
はカラーイメージセンサであり、色成分毎に、検査画素
と対応基準画素とのマッチングを判定することができ
る。これにより、色情報を失うことなく、色成分毎のマ
ッチングを判定することができる。さらに、任意には、
前記輪郭部検出回路は、色成分毎で基準画素の濃度が大
きく変化する色成分毎輪郭部を抽出し、該色成分毎輪郭
部を前記輪郭部とすることができる。色成分毎に輪郭が
異なる場合があるので、色成分毎に輪郭部を抽出するこ
とで、人間の視覚感性に近い目視で確認できる輪郭を抽
出することができる。
[0010] Optionally, the light receiving element of the image pickup device is a color image sensor, and the matching between the inspection pixel and the corresponding reference pixel can be determined for each color component. Thus, matching for each color component can be determined without losing color information. Additionally, optionally,
The outline detection circuit may extract an outline for each color component in which the density of the reference pixel greatly changes for each color component, and may use the outline for each color component as the outline. Since the outline may be different for each color component, by extracting the outline part for each color component, it is possible to extract an outline that can be visually confirmed that is close to human visual sensitivity.

【0011】また、任意には、前記輪郭部検出回路は、
基準画像において濃度が空間的に大きく変化する基準画
像輪郭部と、検査画像において濃度が空間的に大きく変
化する検査画像輪郭部とをそれぞれ検出すると共に、基
準画像輪郭部及び検査画像輪郭部をそれぞれ拡大処理し
てその論理積をとったものを前記輪郭部とすることがで
きる。基準画像の基準画像輪郭部と検査画像の検査画像
輪郭部の両方の論理積(但し、位置ずれを考慮して、そ
れらを拡大処理する)をとったものを輪郭部とすること
で、検査画像に欠けのような欠陥があった場合に、そこ
を輪郭部の閾値ではなく、輪郭部以外の厳しい閾値でマ
ッチングを判定するようにできる。これにより、基準画
像に輪郭が多く、検査画像の輪郭部における欠けのよう
な欠陥を判定しようとする場合に、その欠けのような欠
陥と、輪郭部における正常な範囲での誤差とを識別する
ことができる。
[0011] Optionally, said contour detection circuit comprises:
In addition to detecting a reference image contour portion in which the density greatly changes spatially in the reference image and an inspection image contour portion in which the density greatly changes spatially in the test image, the reference image contour portion and the test image contour portion are respectively detected. The result of the enlargement process and its logical product can be used as the contour portion. By taking the logical product of both the reference image contour part of the reference image and the inspection image contour part of the inspection image (however, by enlarging them in consideration of positional deviation) as the contour part, the inspection image is obtained. In the case where there is a defect such as a chip, matching can be determined based on a strict threshold value other than the contour portion instead of the threshold value of the contour portion. Accordingly, when the reference image has many contours and a defect such as a chip in the contour of the inspection image is to be determined, the defect such as the chip and an error in a normal range in the contour are identified. be able to.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の画像検査装置を含
む全体の欠陥検査装置のブロック図である。この画像検
査装置10では、ロールR、R…によって流れる印刷物
シートS(被検査物)の検査を行うもので、大まかに撮
像装置12と、画像生成回路14と、マッチング回路で
ある欠陥検出回路16とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an entire defect inspection apparatus including an image inspection apparatus according to the present invention. The image inspection apparatus 10 inspects a printed sheet S (inspection object) flowing by the rolls R, R..., And roughly includes an image pickup apparatus 12, an image generation circuit 14, and a defect detection circuit 16 as a matching circuit. And

【0013】印刷物シートSは、例えば、一定周期で同
一絵柄(パターン)が繰り返された印刷物とすることが
でき、ロールR、R…によってほぼ一定速度で走行され
る。この印刷物シートSの走行路の上方に、撮像装置で
ある3ラインカラーCCDカメラ12が固定される。カ
メラ12は、適宜印刷物シートSの幅に合わせて複数台
並設することが可能である。カメラ12のための照明装
置として、印刷物シートSに対してカメラ12側に反射
照明ユニット18が設けられ、カメラ12と反対側に透
過照明ユニット20が設けられる。カメラ12からの出
力は、画像生成回路14に送られて、そこで検査画像が
生成され、この検査画像は欠陥検出回路16へと送られ
る。
The printed material sheet S can be, for example, a printed material in which the same picture (pattern) is repeated at a constant cycle, and is run at a substantially constant speed by the rolls R, R. A three-line color CCD camera 12 as an image pickup device is fixed above the traveling path of the printed sheet S. A plurality of cameras 12 can be juxtaposed according to the width of the printed sheet S as appropriate. As an illumination device for the camera 12, a reflection illumination unit 18 is provided on the side of the camera 12 with respect to the printed sheet S, and a transmission illumination unit 20 is provided on the side opposite to the camera 12. The output from the camera 12 is sent to an image generation circuit 14, where an inspection image is generated, and the inspection image is sent to a defect detection circuit 16.

【0014】また、欠陥検出回路16からの出力は、イ
ンターフェース22を介してコンピュータ24へと送ら
れて、ソフトウエア処理が行われ、適宜、記憶手段であ
る欠陥画像記憶部26に欠陥画像が格納され、または印
刷手段であるカラープリンター28で印刷され、さら
に、表示手段であるCRTモニター30で表示される。
The output from the defect detection circuit 16 is sent to a computer 24 via an interface 22 to be subjected to software processing, and the defect image is stored in a defect image storage unit 26 as storage means. Alternatively, the image is printed by a color printer 28 as a printing unit, and further displayed on a CRT monitor 30 as a display unit.

【0015】また、印刷物シートSの走行路には、印刷
物シートSの流れ方向(Y方向とも言う)の位置を検出
するエンコーダユニット32が設けられ、このエンコー
ダユニット32の出力は、前記画像生成回路14へと送
られる。
An encoder unit 32 for detecting a position of the printed material sheet S in the flow direction (also referred to as a Y direction) is provided on a traveling path of the printed material sheet S, and an output of the encoder unit 32 is supplied to the image generating circuit. It is sent to 14.

【0016】図2は、画像生成回路14の詳細ブロック
図である。カメラ12からの出力は、R、G、Bについ
てそれぞれ個別に取り込まれ、Rモジュール、Gモジュ
ール、Bモジュールでそれそれ並列処理されるが、各モ
ジュールは同じ構成をとるため、1つのモジュールで代
表して表す。即ち、画像生成回路14は、カメラ12の
出力をA/D変換し、デジタル濃度階調を出力するA/
D変換器42と、色によってカメラ12の撮像ライン位
置が異なるため、これを補正するライン補正回路44
と、印刷物シートSの蛇行の補正を行う蛇行補正回路4
6と、エンコーダユニット32からの出力に基づくパタ
ーントリガによって流れ方向の切り出しを行うY方向切
り出し回路48と、検査画像を格納する入力フレームメ
モリ50とを備えている。入力フレームメモリ50はF
IFO構造をなしており、Y方向切り出し回路48から
の切り出しタイミングによって、順次、そのデータが欠
陥検出回路16へと送られる。
FIG. 2 is a detailed block diagram of the image generation circuit 14. The output from the camera 12 is individually captured for each of R, G, and B, and is processed in parallel by the R, G, and B modules. However, since each module has the same configuration, one module is representative. To represent. That is, the image generation circuit 14 A / D-converts the output of the camera 12 and outputs the digital density gradation.
Since the position of the imaging line of the camera 12 differs depending on the color, a line correction circuit 44 for correcting the difference is provided.
And meandering correction circuit 4 for correcting meandering of printed sheet S
6, a Y direction cutout circuit 48 for cutting out the flow direction by a pattern trigger based on an output from the encoder unit 32, and an input frame memory 50 for storing an inspection image. The input frame memory 50 is F
It has an IFO structure, and its data is sequentially sent to the defect detection circuit 16 according to the extraction timing from the Y-direction extraction circuit 48.

【0017】図3は、欠陥検出回路16の詳細構造を示
すブロック図である。欠陥検出回路16は、主に、画像
生成回路14からの検査画像を基準画像として格納する
基準画像メモリ60(色成分R(赤)、B(青)、G
(緑)毎に基準画像メモリ60A、60B、60Cを有
する)、61(色成分R(赤)、B(青)、G(緑)毎
に基準画像メモリ61A、61B、61Cを有する)
と、基準画像メモリ60または61のいずれかからの基
準画像を輪郭部、膨張部、ベース部に分別する輪郭部検
出回路62と、閾値可変回路64と、検査画像と基準画
像とを比較してマッチングしないと判断される画素を欠
陥画素とする比較回路66と、比較回路66からの欠陥
画素に基づき欠陥画素数を計数すると共にその座標を検
出する欠陥数カウンタ68を備えている。欠陥数カウン
タ68からの欠陥画素数とその座標は、インターフェー
ス22を介してコンピュータ24へと送られるようにな
っている。尚、図中、Dは1ライン遅延回路である(他
図も同様)。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed structure of the defect detection circuit 16. As shown in FIG. The defect detection circuit 16 mainly includes a reference image memory 60 (color components R (red), B (blue), and G) that stores the inspection image from the image generation circuit 14 as a reference image.
(Has reference image memories 60A, 60B, 60C for each (green)), 61 (has reference image memories 61A, 61B, 61C for each of the color components R (red), B (blue), and G (green))
And a contour detection circuit 62 that separates the reference image from either the reference image memory 60 or 61 into a contour, an inflated portion, and a base, a threshold variable circuit 64, and an inspection image and a reference image. The comparison circuit 66 includes a comparison circuit 66 that determines a pixel determined to be unmatched as a defective pixel, and a defect counter 68 that counts the number of defective pixels based on the defective pixels from the comparison circuit 66 and detects the coordinates. The number of defective pixels and their coordinates from the defect counter 68 are sent to the computer 24 via the interface 22. In the figure, D is a one-line delay circuit (the same applies to other figures).

【0018】基準画像は、絶対画像として予め基準画像
のデータを作成し、常にその絶対画像を基準画像とし
て、絶対画像と検査画像を比較する方式を採ることも出
来、またはある条件で更新していくことも出来るが、こ
の実施形態では、画像生成回路14で取り込まれた検査
画像を基準画像メモリ60、61に格納し、検査の対象
となる検査画像の直前の検査画像を基準画像として採用
して基準画像を毎回更新することとしている。但し、そ
の検査画像が欠陥を含むものである場合には、その検査
画像を基準画像として採用することのないよう、2つの
検査画像を保存するための基準画像メモリ60,61を
備え、基準画像メモリ60、61のいずれかに格納され
た基準画像データを使うようになっている。この基準画
像データは、次の輪郭部検出回路62及び比較回路66
へと送られる。
For the reference image, a method of preparing the data of the reference image in advance as an absolute image, and always using the absolute image as the reference image, and comparing the absolute image with the inspection image can be adopted, or the reference image can be updated under certain conditions. In this embodiment, the inspection image captured by the image generation circuit 14 is stored in the reference image memories 60 and 61, and the inspection image immediately before the inspection image to be inspected is adopted as the reference image. The reference image is updated every time. However, when the inspection image includes a defect, the reference image memories 60 and 61 for storing two inspection images are provided so that the inspection image is not used as the reference image. , 61 are used. This reference image data is supplied to the next contour detection circuit 62 and comparison circuit 66.
Sent to.

【0019】輪郭部検出回路62は、詳細には、輪郭部
検出部72と、ORゲート74と、膨張部検出部76と
を備えている。輪郭部検出部72は、R成分、B成分、
G成分毎で輪郭部をそれぞれ検出する色成分毎の輪郭部
検出部72A、72B、72Cからなり、各輪郭部検出
部72A、72B、72Cは、例えばソーベルオペレー
タを有して微分処理を行い、着目する画素を中心として
3×3の範囲内にある画素に対して所定の係数を掛ける
ことによりエッジを強調し、その値が所定の閾値よりも
大きい場合に、着目する画素は、色成分毎輪郭部に属す
るものとして出力する。これにより、R、B、Gのいず
れかの成分において、その着目する画素が色成分毎輪郭
部に属すると判断された場合には、次のORゲート74
で、それぞれの輪郭部検出部72A、72B、72Cか
らの出力の論理和をとることにより、着目する画素が輪
郭部に属するものと判定する。このように色成分毎の輪
郭の論理和をとるのは、色成分毎に輪郭が異なる場合が
あり、目視で確認できる輪郭であっても、ある色成分で
は輪郭と判断されない場合が起こりうるからである。O
Rゲート74で論理和をとることにより、人間の視覚感
性に近い輪郭を安定的に抽出することができる。
In detail, the contour detecting circuit 62 includes a contour detecting section 72, an OR gate 74, and an expanded section detecting section 76. The contour detection unit 72 calculates the R component, the B component,
It comprises contour detection units 72A, 72B, 72C for each color component for detecting a contour for each G component. The edge is emphasized by multiplying a pixel within a 3 × 3 range around the pixel of interest by a predetermined coefficient, and when the value is larger than a predetermined threshold, the pixel of interest is a color component. Output as belonging to each contour part. Accordingly, when it is determined that the target pixel belongs to any of the R, B, and G components, the next OR gate 74 is determined.
Then, by performing a logical sum of the outputs from the respective contour part detection units 72A, 72B, and 72C, it is determined that the pixel of interest belongs to the contour part. The logical sum of the contours for each color component is calculated in this way because the contours may be different for each color component, and even if a contour can be visually confirmed, a certain color component may not be determined to be a contour. It is. O
By calculating the logical sum in the R gate 74, it is possible to stably extract a contour close to human visual sensitivity.

【0020】次に、膨張部検出部76で、輪郭部から数
画素分、内側または外側に存在する画素を膨張部とし、
さらに輪郭部及び膨張部以外をベース部として、着目す
る画素に応じて信号を出力する。こうして、輪郭部検出
回路62では、着目する画素を、輪郭部、膨張部及びベ
ース部に分別する。図4はその一例であり、(a)は基
準画像、(b)は(a)の基準画像に対して、輪郭部8
4、輪郭部84の内側及び外側の数画素(この例では2
画素としている)内に存在する膨張部86及びそれ以外
のベース部88に分別した画像である。
Next, a pixel existing inside or outside by several pixels from the contour portion is defined as an expanded portion by an expanded portion detection portion 76.
Further, a signal is output in accordance with a pixel of interest, using a portion other than the contour portion and the dilated portion as a base portion. In this way, the contour detection circuit 62 classifies the pixel of interest into a contour, an expanded portion, and a base. FIGS. 4A and 4B show an example thereof, in which FIG. 4A shows a reference image, and FIG.
4. Several pixels inside and outside the contour portion 84 (2 in this example)
This is an image divided into an inflated portion 86 and a base portion 88 other than the inflated portion 86 existing in the pixel.

【0021】着目する画素が輪郭部84,膨張部86,
ベース部88のいずれかに属することを表す信号が、輪
郭部検出回路62から閾値可変回路64へと送られる
と、閾値可変回路64では、その信号に応じて異なる閾
値を、次に述べる比較回路66へと出力する。この閾値
は、予め検査の前に輪郭部用、膨張部用、ベース部用に
3種類設定される。輪郭部84では甘い判定となるよう
に閾値Th1は大きく、逆にベース部88では厳しい判
定となるように閾値Th2は小さく、膨張部86では輪
郭部84の位置ずれ誤差、デジタル誤差を許容し得るよ
う閾値Th3は中間(Th2<Th3<Th1)に設定
される。
The pixel of interest is a contour portion 84, an expanded portion 86,
When a signal indicating that the signal belongs to any of the base sections 88 is sent from the contour detection circuit 62 to the threshold variable circuit 64, the threshold variable circuit 64 sets a different threshold value according to the signal to a comparison circuit described below. 66 is output. Three types of thresholds are set in advance for the contour portion, the inflated portion, and the base portion before the inspection. The threshold value Th1 is large so that the contour portion 84 can be a soft decision, the threshold value Th2 is small so that the base portion 88 can be a strict decision, and the expansion portion 86 can tolerate a position error and a digital error of the contour portion 84. The threshold value Th3 is set to an intermediate value (Th2 <Th3 <Th1).

【0022】次に、比較回路66では、画像生成回路1
4からの検査画素と、基準画像メモリ60または61の
いずれかからの基準画素との比較を行う。図5に示すよ
うに、着目する検査画素に対して、対応する対応基準画
素を中心として3×3=9画素の基準画素との比較をそ
れぞれ行う。1:9の比較を行いそれぞれ濃度差を求
め、9つの濃度差の中で最も小さい値が閾値よりも小さ
い場合に、検査画素と対応基準画素とがマッチングして
いると判定し、逆に、濃度差が最も小さい値が閾値より
も大きい場合に、検査画素と対応基準画素とがマッチン
グしていないと判定し、検査画素が欠陥画素であると判
断する。このときの閾値としては、前述のように対応基
準画素が輪郭部84、膨張部86及びベース部88に属
するかどうかで、閾値可変回路64から出力された閾値
Th1,Th3,Th2のいずれかが使用される。この
1:9の比較は、R、B、G成分それぞれについて行わ
れる。そして、R、B、G成分のいずれかで欠陥画素で
あると判断されると、次の欠陥数カウンタ68へとその
信号が出力される。この1:9の比較を行うことによ
り、検査画像と基準画像との間に位置ずれが生じた場
合、または空間をデジタル化することによるデジタル誤
差がある場合に、そのような誤差を吸収することができ
る。
Next, in the comparison circuit 66, the image generation circuit 1
A comparison is made between the test pixel from No. 4 and the reference pixel from either of the reference image memories 60 or 61. As shown in FIG. 5, a comparison is made between a test pixel of interest and 3 × 3 = 9 reference pixels centering on the corresponding reference pixel. A 1: 9 comparison is performed to determine each density difference. When the smallest value among the nine density differences is smaller than the threshold value, it is determined that the inspection pixel matches the corresponding reference pixel, and conversely, When the value with the smallest density difference is larger than the threshold, it is determined that the inspection pixel and the corresponding reference pixel do not match, and that the inspection pixel is a defective pixel. As the threshold at this time, any of the thresholds Th1, Th3, and Th2 output from the threshold variable circuit 64 depends on whether the corresponding reference pixel belongs to the contour portion 84, the expansion portion 86, and the base portion 88 as described above. used. This 1: 9 comparison is performed for each of the R, B, and G components. Then, if any of the R, B, and G components is determined to be a defective pixel, the signal is output to the next defect counter 68. By performing the 1: 9 comparison, when a positional shift occurs between the inspection image and the reference image or when there is a digital error due to digitizing the space, such an error is absorbed. Can be.

【0023】欠陥数カウンタ68では、欠陥となった画
素数をカウントし、欠陥画素数が所定数よりも大きい場
合に、その検査画像に相当する印刷物シートSの部分は
欠陥印刷であると判断する。そして、その欠陥となった
画素の座標を求め、欠陥数と座標データとをインターフ
ェース22を介してコンピュータ24へと送る。コンピ
ュータ24では、必要に応じてその欠陥部分の画像をC
RTモニタ30に表示し、欠陥画像記憶部26にこれら
の欠陥数及び座標データを格納する。
The defect number counter 68 counts the number of defective pixels. If the number of defective pixels is larger than a predetermined number, it is determined that the portion of the printed sheet S corresponding to the inspection image is defective. . Then, the coordinates of the defective pixel are obtained, and the number of defects and the coordinate data are sent to the computer 24 via the interface 22. In the computer 24, if necessary, the image of the defective portion is
The defect number is displayed on the RT monitor 30 and the defect number and coordinate data are stored in the defect image storage unit 26.

【0024】図6は、本発明による他の実施形態を表す
欠陥検出回路16の輪郭部検出回路62の詳細ブロック
図である。他の点については、第1実施形態と同様であ
るため、図示を省略する。
FIG. 6 is a detailed block diagram of the contour detection circuit 62 of the defect detection circuit 16 showing another embodiment according to the present invention. The other points are the same as in the first embodiment, and are not shown.

【0025】この実施形態では、欠陥検出回路16の輪
郭部検出回路62がさらに、検査画像に対しても輪郭を
求める検査画像輪郭部検出部78と、ORゲート79
と、拡大処理部75,80と、ANDゲート81とを備
えている。例えば、印刷物シートの印刷に多くの文字が
含まれている場合、輪郭部検出回路62では、多くの部
分を輪郭部として判定してしまうため、閾値可変回路6
4から出力される閾値は甘いものとなり、検査画像内の
文字の一部が抜けたり、欠落していても、そのような欠
陥が検出できなくなるおそれがある。そのため、本実施
形態では、基準画像のみで輪郭部を決定するのではな
く、検査画像においても輪郭部を検出し、基準画像及び
検査画像の対応する領域の両方で輪郭部が検出されたと
きのみ、正しい輪郭部として欠陥検出を決める閾値を緩
やかにするものである。
In this embodiment, the outline detection circuit 62 of the defect detection circuit 16 further includes an inspection image outline detection unit 78 for obtaining an outline for the inspection image, and an OR gate 79.
And enlargement processing units 75 and 80 and an AND gate 81. For example, when many characters are included in the printing of the printed sheet, the contour detection circuit 62 determines many parts as contours.
The threshold value output from 4 becomes weak, and even if a part of the character in the inspection image is missing or missing, such a defect may not be detected. Therefore, in the present embodiment, the contour is not determined only by the reference image, but is also detected in the inspection image, and only when the contour is detected in both the reference image and the corresponding area of the inspection image. , The threshold value for determining the defect detection as a correct contour portion is moderated.

【0026】検査画像輪郭部検出部78は、輪郭部検出
部72と同様に、R成分、B成分、G成分毎で輪郭部を
それぞれ検出する色成分毎の輪郭部検出部78A、78
B、78Cからなり、各輪郭部検出部78A、78B、
78Cは、例えばソーベルオペレータを有して微分処理
を行い、検査画像の中の着目する画素を中心として3×
3の範囲内にある画素に対して所定の係数を掛けること
によりエッジを強調し、その値が所定の閾値よりも大き
い場合に、着目する画素が輪郭部に属するとして出力す
る。3成分毎でそれぞれに抽出された輪郭部は、ORゲ
ート79で論理和がとられる。
As in the case of the contour detecting section 72, the inspection image contour detecting section 78 detects contours for each of the R, B, and G components.
B, 78C, and each of the contour detection units 78A, 78B,
The 78C has a Sobel operator, for example, performs differentiation processing, and performs 3 × centering on a pixel of interest in the inspection image.
An edge is emphasized by multiplying a pixel within the range of 3 by a predetermined coefficient, and when the value is larger than a predetermined threshold value, the pixel of interest is output as belonging to the contour portion. The ORs of the contours extracted for each of the three components are calculated by an OR gate 79.

【0027】拡大処理部75,80は、輪郭部検出部7
2及び検査画像輪郭部検出部78から検出された輪郭部
を拡大させるもので、具体的には、輪郭部を内側及び外
側に数画素程度拡大する。この拡大処理は、基準画像及
び検査画像との間で位置ずれがあった場合に、次のAN
Dゲート81の論理積により両方の画像に輪郭部が存在
しているにも拘わらず何も出力されないことを防ぐため
のものであり、想定される位置ずれに応じて拡大する。
次に、ANDゲート81で、拡大処理部75,80から
の拡大された輪郭部同士の論理積をとり、これを輪郭部
84とする。図7はその処理の一例を表しており、(a
−1)は検査画像、(a−2)は基準画像を表す。検査
画像には欠落90が存在しており、且つ検査画像と基準
画像との間にはX方向に位置ずれが存在している。(b
−1)及び(b−2)は、それぞれ検査画像及び基準画
像において抽出された輪郭部であり、(c−1)及び
(c−2)はそれぞれ(b−1)及び(b−2)に対し
て拡大処理を行ったもの、(d)は(c−1)と(c−
2)との論理積をとって得た輪郭部84である。(d)
から分かるように、検査画像の欠落90に対応する部分
に対して、すべて輪郭部84と分別されることはないた
め、閾値可変回路64で選択される閾値がすべて甘いも
のとなることを防ぐことができる。
The enlargement processing units 75 and 80 are provided with a contour detection unit 7
2 and enlarges the outline detected by the inspection image outline detection unit 78. Specifically, the outline is expanded by several pixels inward and outward. This enlargement processing is performed when the position of the reference image and the inspection image is displaced.
The logical product of the D-gate 81 prevents the output of nothing even though the contours exist in both images, and expands according to the assumed positional deviation.
Next, the AND gate 81 calculates the logical product of the enlarged outlines from the enlargement processing units 75 and 80, and sets the logical product as the outline 84. FIG. 7 shows an example of the processing, and (a)
-1) represents an inspection image, and (a-2) represents a reference image. A defect 90 exists in the inspection image, and a position shift exists in the X direction between the inspection image and the reference image. (B
-1) and (b-2) are contours extracted in the inspection image and the reference image, respectively, and (c-1) and (c-2) are (b-1) and (b-2), respectively. (D) show the results of (c-1) and (c-
This is a contour portion 84 obtained by taking a logical product with 2). (D)
As can be seen from the figure, since the portion corresponding to the lack 90 of the inspection image is not discriminated from the contour portion 84, it is possible to prevent all the threshold values selected by the threshold variable circuit 64 from becoming loose. Can be.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査画像の各検査画素と、該検査画素に対応する位置に
ある基準画像の対応基準画素を中心としてその所定範囲
内にある複数の基準画素との濃度差を各々比較し、該検
査画素と対応基準画素を含む該対応基準画素を中心とす
る該複数の基準画素との濃度差のなかで最も濃度差が小
さい値が閾値よりも小さい場合に、該検査画素と対応基
準画素とがマッチングしていると判定することとしたの
で、分解能を落とすことなく、位置ずれ誤差やデジタル
誤差の吸収を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The density difference between each test pixel of the test image and a plurality of reference pixels within a predetermined range around the corresponding reference pixel of the reference image at the position corresponding to the test pixel is compared, and the test pixel is compared with the test pixel. When the value of the smallest density difference among the plurality of reference pixels centered on the corresponding reference pixel including the reference pixel is smaller than the threshold value, the inspection pixel and the corresponding reference pixel are matched. Since it is determined that there is an error, it is possible to absorb a position error and a digital error without lowering the resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による画像検査装置の実施の形態を表す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of an image inspection apparatus according to the present invention.

【図2】図1の画像生成回路の詳細ブロック図である。FIG. 2 is a detailed block diagram of the image generation circuit of FIG. 1;

【図3】図1の欠陥検出回路の詳細ブロック図である。FIG. 3 is a detailed block diagram of the defect detection circuit of FIG. 1;

【図4】(a)は基準画像例、(b)は(a)に対して
輪郭部、膨張部、ベース部を表す画像例である。
FIG. 4A is an example of a reference image, and FIG. 4B is an example of an image showing a contour portion, an expanded portion, and a base portion with respect to FIG.

【図5】1:9の比較を表す画像例である。FIG. 5 is an image example showing a 1: 9 comparison.

【図6】本発明による他の実施形態を表す欠陥検出回路
の輪郭部検出回路の詳細ブロック図である。
FIG. 6 is a detailed block diagram of a contour detection circuit of a defect detection circuit showing another embodiment according to the present invention.

【図7】図6の輪郭部検出回路の作用の理解のための画
像例である。
FIG. 7 is an image example for understanding the operation of the contour detection circuit of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 カメラ(撮像装置) 14 画像生成回路 16 欠陥検出回路(マッチング回路) 12 Camera (imaging device) 14 Image generation circuit 16 Defect detection circuit (matching circuit)

フロントページの続き (72)発明者 田中 幹也 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 堂 通久 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 Fターム(参考) 2F065 AA56 BB02 BB15 CC02 FF04 JJ03 JJ26 MM03 QQ08 QQ13 QQ24 QQ29 QQ32 QQ39 SS06 SS13 2G051 AA34 AB02 AB11 AC21 CA03 CA04 CB01 DA06 EA12 EA14 EA17 EA19 EB01 ED07 ED09 ED14 5B057 AA12 BA02 DA03 DA07 DB02 DB06 DB09 DC16 DC22 DC33 5L096 AA02 AA06 BA03 BA20 CA02 DA02 EA02 FA06 GA08 GA22 GA23 GA51 HA08 Continued on the front page (72) Inventor Mikiya Tanaka 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo Inside Tokimec Co., Ltd. F term (reference) 2F065 AA56 BB02 BB15 CC02 FF04 JJ03 JJ26 MM03 QQ08 QQ13 QQ24 QQ29 QQ32 QQ39 SS06 SS13 2G051 AA34 AB02 AB11 AC21 CA03 CA04 CB01 DA06 EA12 EA14 EA17 DB02 DA07 DB12 DA07 DB07 DC33 5L096 AA02 AA06 BA03 BA20 CA02 DA02 EA02 FA06 GA08 GA22 GA23 GA51 HA08

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査物を撮像する撮像装置と、該撮像
装置の出力から検査画像を生成する画像生成回路と、該
検査画像の各検査画素と、記憶された基準画像の基準画
素とを比較して検査画像と基準画像とのマッチングを判
定するマッチング回路と、を備えた画像検査装置におい
て、 該マッチング回路は、検査画像の各検査画素と、該検査
画素に対応する位置にある基準画像の対応基準画素を中
心としてその所定範囲内にある複数の基準画素との濃度
差を各々比較し、該検査画素と対応基準画素を含む該対
応基準画素を中心とする該複数の基準画素との濃度差の
なかで最も濃度差が小さい値が所定閾値よりも小さい場
合に、該検査画素と対応基準画素とがマッチングしてい
ると判定することを特徴とする画像検査装置。
1. An imaging device for imaging an object to be inspected, an image generation circuit for generating an inspection image from an output of the imaging device, each inspection pixel of the inspection image, and a reference pixel of a stored reference image. A matching circuit for comparing and matching between the inspection image and the reference image, wherein the matching circuit includes: each inspection pixel of the inspection image; and a reference image at a position corresponding to the inspection pixel. Each of the density differences between a plurality of reference pixels within a predetermined range around the corresponding reference pixel is compared, and the test pixel and the plurality of reference pixels around the corresponding reference pixel including the corresponding reference pixel are compared. An image inspection apparatus characterized in that when the value of the smallest density difference among the density differences is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the inspection pixel matches the corresponding reference pixel.
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