DE4434505A1

DE4434505A1 - System und Verfahren zum Verarbeiten eines Bildes

Info

Publication number: DE4434505A1
Application number: DE4434505A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Funakubo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2014-09-28
Also published as: JPH07230546A; DE4434505C2; NL9401600A

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten eines Bildes durch Durchführen einer digitalen Verarbeitung für Graubilddaten, geschaffen durch optische Techniken, und insbesondere ein Bildverarbeitungssystem und ein Bildverarbeitungsverfahren, benutzt zum Extrahieren des Bildes eines Werkstückes, das zu inspizieren ist, von einem komplizierten Hintergrund oder zum Extrahieren des Bildes eines Werkstückes, das zu inspizieren ist, mit einer komplizierten Dichteverteilung.

Herkömmlicher Weise wird zum Extrahieren des Bildes eines Werkstückes, das zu inspizieren ist, eine einfache Binärmachungsverarbeitung, nämlich Fest- oder Fließ- Binärverarbeitung durchgeführt zum Herausfinden eines binären Bildes des Werkstückes.

Wenn beispielsweise eine Fest-Binärmachungsverarbeitung durchgeführt wird zum Verarbeiten eines binären Bildes eines Werkstückes, das gespeichert ist in einer maschenartigen Palette, werden, wenn einmal ein Bild des Werkstückes aufgegriffen ist durch eine CCD-Kamera oder dergleichen und eine Analog-Digital-Umwandlung ausgeführt ist, dann die resultierenden Daten eingelesen in einen Bildspeicher als Bilddaten, und das Bild wird extrahiert mit einem vorbestimmten Schwellwert.

Der Stand der Technik wird diskutiert mit Bezug auf Fig. 13. In der Figur ist Bezugszeichen 1 ein Werkstück das zu inspizieren ist, Bezugszeichen 2 ist eine maschenartige Palette, in der das Werkstück 1 gespeichert ist, Bezugszeichen 3 ist eine CCD-Kamera zum Aufgreifen eines Bildes des Werkstücks 1, Bezugszeichen 4 ist ein Bildprozessor, welcher Bildsignale von der CCD-Kamera 3 verarbeitet und binäre Bildinformation speichert, Bezugszeichen 5 ist ein Monitor-TV zum Anzeigen von Bildsignalen des Bildprozessors 4, und Bezugszeichen 22 ist ein Schalter, der angebracht ist an dem Bildprozessor 4, zum Bestimmen des Schwellwertes eines binären Bildes usw.

Ein Beispiel, bei dem eine Bildverarbeitung ausgeführt wird nach dem Stand der Technik in der oben beschriebenen Konfiguration wird diskutiert werden mit Bezug auf Fig. 14(a). Das Werkstück 1, welches in der maschenartigen Palette 2 gespeichert ist, wird aufgegriffen durch die CCD- Kamera 3, und eine Fest- oder Fließ- Binärmachungsverarbeitung wird durchgeführt für das aufgegriffene Bild. Daraus resultierend können das Werkstück 1 und die maschenartige Palette 2 nicht voneinander separiert werden nach dem Stand der Technik, wie gezeigt in Fig. 14(b); sie können nicht voneinander unterschieden werden. Jedoch müssen zum Inspizieren des Werkstückes in korrekter Weise das Werkstück 1 und die maschenartige Palette 2 voneinander separiert werden, wie gezeigt in Fig. 14(a). D.h. daß es notwendig ist, das Werkstück 1 allein zu extrahieren.

Bei der Verarbeitung nach dem Stand der Technik, wie ersichtlich aus Fig. 14(b), hängen die Bilder des Werkstückes 1 und der maschenartigen Palette 2 aneinander, und eine Extraktion des Werkstückes 1 allein kann nicht durchgeführt werden. Das tritt auf, wenn die Dichte des Werkstückes 1. niedriger ist als die der maschenartigen Palette 2 . . In diesem Zustand, kann das Werkstück 1 nicht inspiziert werden. Das Werkstück 1 hängt nicht nur an der maschenartigen Palette 2, sondern auch an einer Fördereinrichtung (nicht gezeigt), auf der die maschenartige Palette plaziert ist, wenn der Hintergrund davon niedriger ist als die Dichte des Werkstückes 1, oder wenn die maschenartige Palette 2 schmutzig ist. D.h. falls das Werkstück 1 an anderen Strukturen hängt, kann es nicht in korrekter Weise inspiziert werden.

Eine Technik, durch die ein Schwellwert variabel gemacht wird gemäß einem Dichtehistogramm bei einer Binärmachungs verarbeitung, ist beispielsweise offenbart in der japanischen geprüften Veröffentlichung Nr. Sho. 61-123985. Fig. 15 zeigt ein Beispiel dieser Technik. In Fig. 15 ist ein erstes Fenster 25 ein Fenster, das ein voreingestelltes Standardbild umgibt, wie z. B. ein monochromatisches Bild, und ein zweites Fenster 26 ist ein Fenster, das ein Bild eines zu inspizierenden Werkstück 1 umgibt. In dem Beispiel wird das Standardbild stets zusammen mit dem Werkstück 1 zur gleichen Zeit gelesen, und ein binärer Schwellwert wird veränderlich gemacht ansprechend auf eine Statusänderung in einem Dichtehistogramm des Standardbildes. Jedoch müssen das Werkstück 1 und das Standardbild zur selben Zeit verarbeitet werden, und dies benötigt einen großen Aufwand an Verarbeitungszeit. Wenn weiterhin das Standardbild und das Werkstück 1 in der Größe differieren, ist es schwierig, stets ein genaues Dichtehistogramm zu erzeugen. Deshalb kann ein geeigneter Wert des variablen Schwellwerts nicht mit einer gewünschten Präzision eingestellt werden.

Da weiterhin stets zwei Bilder existieren müssen auf einem begrenzten Schirm, ist die Größe des Werkstückes 1 beschränkt, und eine Verarbeitung eines großen Werkstückes 1 wird unmöglich.

Da ebenfalls nur ein Schwellwert vorgesehen ist im oben erwähnten Stand der Technik, hängen die Bilder des Werkstückes 1 und der maschenartigen Palette 2 aneinander, und das Werkstück 1 kann nicht korrekt inspiziert werden wie, gezeigt in Fig. 14(b). In der japanischen ungeprüften Veröffentlichung Nr. Sho. 61-123985 offenbarten Technik kann, sogar falls der Schwellwert variabel gemacht wird, solch ein Problem nicht gelöst werden, falls eine Dichteverteilung des Hintergrunds kompliziert ist.

Ein weiterer Stand der Technik, wie offenbart in der japanischen ungeprüften Patentveräffentlichung Nr. Sho. 61- 177018, bezieht sich auf eine Korrektur eines binären Schwellwerts, wobei zunächst ein Referenzschwellwert gefunden wird, als nächstes der Maximal- und Minimalwert eines Dichtehistogramms gefunden werden und ein Schwellwert so variabel gedacht wird in einer Weise, daß ein Verhältnis des Referenzschwellwerts und der Maximal- und Minimaldichten stets konstant gehalten wird. In dem Stand der Technik, der offenbart ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Sho. 61-177018, wird der Schwellwert gefunden durch Eingeben des Bildes des Werkstückes allein. In diesem Fall wird, falls das Werkstück in einem im wesentlichen idealen Zustand inspiziert wird, nämlich falls ein im wesentlichen ideales Dichtehistogramm vorgesehen ist zum Untersuchen des Werkstückes, ein vernünftig genauer Schwellwert erfaßbar sein. Falls jedoch das Werkstück beschädigt oder schmutzig ist oder der Hintergrund Rauschen enthält oder wenn sich Umgebungszustände ändern, wird das Dichtehistogramm widrig beeinflußt, und es wird schwierig, einen genauen Schwellwert zu berechnen. Im allgemeinen ist es schwierig, ein im wesentlichen ideales Dichtehistogramm in stabiler Weise zu erzeugen.

Im in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Sho. 61-177018 veröffentlichten Stand der Technik hängen Bilder des Werkstückes 1 und der maschenartigen Palette 2 ebenfalls aneinander, und das Werkstück 1 kann nicht korrekt inspiziert werden aus den gleichen Gründen wie beim in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Sho. 61- 12 3985 offenbarten Stand der Technik.

Wie oben beschrieben kann beim Stand der Technik, falls der Hintergrund kompliziert ist, das Werkstück nicht von dem Hintergrund getrennt werden bei einer Fest- oder Fließ- Binärmachungsverarbeitung, und das binäre Bild des zu extrahierenden Abschnittes erscheint nicht klar. Die Technik, bei der Schwellwert gefunden wird gemäß dem Dichtehistogramm, ist hinlänglich, falls das Dichtehistogramm stets stabil erfaßt wird, nämlich falls eine Beleuchtung stabil ist und das Werkstück und die Palette usw. nicht schmutzug sind. Falls jedoch das Dichtehistogramm versetzt wird in eine Hell- oder Dunkel- Richtung im ganzen wegen einer Fluktuation in der Beleuchtung, eines schmutzigen Werkstückes usw. oder nicht normal erscheint aufgrund von Rauschen, usw., ist es schwierig, das Werkstück stabil zu extrahieren nur mit dem Maximal- und Minimalwerten in dem einmal eingestellten Bereich der zu extrahierenden Dichte. Falls ein Referenzbild vorgesehen ist zum Ausführen einer Verarbeitung, kann eine normale Korrektur nicht gemacht werden aufgrund der Differenz von nicht nur in der Veraarbeitungsgeschwindigkeit, sondern ebenfalls in der Größe zwischen dem Referenzbild und dem Werkstück, oder die Größe des Werkstückes ist beschränkt.

Es ist deshalb eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es zu ermöglichen, daß ein Werkstück stabil extrahiert wird, sogar falls ein Bild des Werkstückes ein kompliziertes Dichtehistogramm auf einem komplizierten Hintergrund bildet oder sich ein Dichtehistogramm ändert aufgrund einer Quelle, wie z. B. einer Fluktuation in der Beleuchtung oder eines schmutzigen Werkstückes, Palette usw.

Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, es zu ermöglichen, daß ein Referenzwert berechnet wird unter hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit unter stabiler Präzision durch Eliminieren der Notwendigkeit zum Schaffen eines Referenzbildes, das zur Verarbeitung mit einem zu inspizierenden Bildes benutzt wird, und daß nur einer Eingabe eines Bildes eines Werkstückes erforderlich ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bildverarbeitungssystem geschaffen mit einer Bildeingabeeinrichtung zum Lesen eines Bildes eines zu inspizierenden Werkstückes, einer Analog-Digital- Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln eines Signales von der Bildeingabeeinrichtung in eine vorbestimmte Gradation, einem Graubildspeicher zum Speichern von in ein Digitalsignal umgewandelten Daten, einer Einrichtung zum Erzeugen eines Dichtehistogramms ansprechend auf die in dem Graubildspeicher gespeicherten Bilddaten, einer zentralen Verarbeitungseinheit, zum Durchführen von Operationen und einer Einrichtung zum Registrieren einer Vielzahl von Dichtebereichen eines Abschnitts des zu extrahierenden Werkstückes. Die Dichtebereich-Registriereinrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen zum Registrieren einer Vielzahl von Dichtebereichen eines Abschnitts des zu extrahierenden Werkstückes.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bildverarbeitungsverfahren geschaffen zum effektiven Extrahieren eines erwünschten Bildes aus einem zusammengesetzten Bild, konsistent mit der Funktion und dem Betrieb des erfindungsgemäßen Verarbeitungssystems.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein Diagramm zum Zeigen der Konfiguration eines Bildverarbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußplan zum Zeigen einer Registrierung und Inspektion eines Dichtebereichs in der Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm zum Zeigen eines Dichtehistogramms eines Werkstückes, das in einer maschenartigen Palette gespeichert ist;

Fig. 4 ein Diagramm, wenn ein Dichteeinstellbereich, in dem ein Werkstück zu extrahieren ist, registriert wird in der Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein Diagramm zum Zeigen der Betriebsbeziehung zwischen Benutzer- und Bildprozessoraufgaben bei der Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6(a) bis 6(c) Diagramme zum Illustrieren von Dichtehistogrammen von Werkstücken und ein Korrekturverfahren;

Fig. 7 ein Dichtehistogramm, in dem Rauschen auftritt in einer Hell-Richtung bezüglich eines Referenzbildes;

Fig. 8 ein Flußplan zum Finden eines Gesamtbereichs aus einem Dichtehistogramm;

Fig. 9 ein Dichtehistogramm, in dem die Dichte im Ganzen kontrahiert bezüglich eines Referenzbildes;

Fig. 10(a) und 10(b) Darstellungen zum Zeigen von Prozentwerten von Bereichen zu unteren und oberen Grenzen von einem Minimalwert der Dichte im Dichtehistogramm des Referenzbildes;

Fig. 11 einen Flußplan zum Empfangen von Rauschen, wenn der Gesamtbereich aus einem Dichtehistogramm gefunden ist;

Fig. 12(a) und 12(b) Diagramme zum Zeigen von Schirmen, wo zwei Dichtebereiche für ein Werkstück eingestellt werden;

Fig. 13 ein Diagramm zum Zeigen der Konfiguration eines herkömmlichen Bildverarbeitungssystem;

Fig. 14(a) und 14(b) Diagramme zum Zeigen von Bildern resultierend aus dem Durchführen einer Binärmachungsverarbeitung für ein Werkstück gemäß einem herkömmlichen Beispiel; und

Fig. 15 ein Diagramm zum Zeigen des Inhalts der herkömmlichen Bildverarbeitung.

Mit Bezug auf die begleitende Zeichnung werden jetzt bevorzugte Ausführungsformen gezeigt werden.

Ausführungsform 1

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird detailliert beschrieben werden mit Bezug auf Fig. 1.

In Fig. 1 ist Bezugszeichen 1 ein zu inspizierendes Werkstück, Bezugszeichen 2 ist eine maschenartige Palette, auf der das Werkstück 1 gespeichert ist, Bezugszeichen 3 ist eine CCD-Kamera zum Aufnehmen des Werkstückes 1, Bezugs Zeichen 4 ist ein Bildprozessor, welcher Bildsignale von der CCD-Kamera 3 verarbeitet, Bezugszeichen 5 ist ein Monitor-TV zum Anzeigen eines Bildes von dem Bildprozessor 4 und von Menues oder Kursoren usw., und Bezugszeichen 6 ist eine Einrichtung für den Betreiber zum Registrieren des Dichtebereichs des Abschnittes des zu inspizierenden Werkstückes 1, während er ein Bild dargestellt auf den Monitor-TV sieht, wie z. B. eine Handkonsole. Auf-, Ab-, Links- und Rechts-Kursortasten, eine Eingabetaste und eine Löschtaste sind angebracht an der Handkonsole 6. Bezugszeichen 7 ist ein Bild, das aufgenommen ist durch die CCD-Kamera 3, und Bezugszeichen 8 ist ein Analog-Digital- Wandler, der enthalten ist in dem Bildprozessor 4, zum Umwandeln eines Signals von der CCD-Kamera 3 in ein digitales Signal. Bezugszeichen 9 ist ein Graubildspeicher, der enthalten ist in dem Bildprozessor 4 zum Speichern digitaler Bilddaten. Bezugszeichen 10 ist ein Dichtehistogramm-Generator, der in dem Bildprozessor 4 enthalten ist, zum Erzeugen eines Dichtehistograms basierend auf den Bilddaten, die in dem Graubildspeicher 9 gespeichert sind. Bezugszeichen 11 ist eine CPU und ihre peripherischen Schaltung, enthalten in dem Bildprozessor 4. Die CPU und ihre peripherischen Schaltung 11 können einen Dichtewert ändern und speichern basierend auf einer eingestellten Dichtebereichsinformation und sind ebenfalls versehen mit einer Schnittstelle mit der Handkonsole 6. Bezugszeichen 12 ist ein Bild des Werkstückes 1, das durch die CCD-Kamera 3 aufgenommen ist, Bezugszeichen 13 ist ein Bild der maschenartigen Palette 2, auf genommen durch die CCD-Kamera 3, Bezugszeichen 14 ist ein Bild eines Hintergrunds, aufgenommen durch die CCD-Kamera 3, Bezugszeichen 18 ist eine Dichtebereich-Setzbalken, Bezugszeichen 19 ist ein Obergrenzen-Setzpunkt, Bezugszeichen 20 ist ein Untergrenzen-Setzpunkt, Bezugszeichen 21 ist ein Pfeilkursor, und Bezugszeichen 23 ist ein Dichtehistogramm eines durch die CCD-Kamera 3 aufgenommenen Bildes.

Ein Prozeßfluß in dem in Fig. 1 gezeigten Verarbeitungssystem wird detailliert beschrieben werden. In Fig. 1 nimmt die CCD-Kamera 3 zunächst das Werkstück 1 auf, das in der maschenartigen Palette 2 gespeichert ist, und überträgt sein Bildsignal an den Bildprozessor 4, welcher dann das empfangene Bildsignal in ein digitales Signal umwandelt durch den Analog-Digital-Wandler 4 und das Digitalsignal in dem Graubildspeicher 9 speichert. Das in den Graubildspeicher 9 gespeicherte Digitalsignal wird ausgegeben an den Monitor-TV 5, auf dem das Bild 7 angezeigt wird.

Dabei werden das Dichtehistogramm 23 des angezeigten Bildes und der Balken 18 zum Einstellen des Dichtebereichs, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist, angezeigt auf dem Monitor-TV 5. Hier benutzt ein Benutzer oder Inspekteur die linken und rechten Kursortasten auf der Handkonsole 6 zum Bewegen des Pfeilkursors zum Setzen eines optimalen Dichtebereichs unter Betrachten des auf dem Monitor-TV 5 angezeigten Bildes und bestimmt den Dichtebereich durch Drücken der Eingabetaste auf der Handkonsole 6 zur Registrierung. Das Setzverfahren wird im folgenden detailliert beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt einen Flußplan einer Setzsequenz der tatsächlichen Dichteumwandlung.

In Fig. 2 ist Bezugszeichen 201 ein Bildeingabeschritt von CCD-Kamera 3, Bezugszeichen 202 ist ein Analog-Digital- Umwandlungsschritt in dem Bildprozessor 4, Bezugszeichen 203 ist ein Ausgabeschritt eines Digitalbildes an den Monitor-TV 5, Bezugszeichen 204 ist ein Schritt, an dem der Inspekteur die linken und rechten Kursortasten auf der Handkonsole benutzt zum Einstellen der oberen Grenze des Dichtebereichs, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist unter Betrachten des Monitors TV 5, Bezugszeichen 205 ist ein Schritt, bei dem der Inspekteur die eingestellte obere Grenze bestätigt, Bezugszeichen 206 ist ein Schritt, bei dem der Inspekteur die EINGABE-Taste auf der Handkonsole drückt zum Bestimmen der oberen Grenze, Bezugszeichen 207 ist ein Schritt, bei dem der Inspekteur die linken und rechten Kursortasten auf der Handkonsole 6 benutzt zum Einstellen der unteren Grenze des Dichtebereichs, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist unter Betrachten des Monitor-TV 5, Bezugszeichen 208 ist ein Schritt, bei dem der Inspekteur die eingestellte untere Grenze bestätigt, Bezugszeichen 209 ist ein Schritt, bei dem der Inspekteur die EINGABE-Taste auf der Handkonsole drückt zum Bestimmen der unteren Grenze, Bezugszeichen 210 ist ein Bildeingabeschritt des Werkstückes 1, und Bezugszeichen 211 ist ein Schritt, bei dem das Werkstück 201 in dem registrierten Dichtebereich extrahiert wird.

Das auf dem Monitor-TV 5 angezeigte Bild des Werkstückes ist bereits in Fig. 1 gezeigt. Eine Schaffung eines Dichtehistogramm für das Bild in Fig. 1 resultiert in dem Dichtehistogramm, das bezeichnet ist durch Bezugszeichen 23 in Fig. 1. Zum leichten Verständnis ist das Dichtehistogramm auf einer vergrößerten Skala in Fig. 3 gezeigt, wobei die gesamte Dichteverteilung drei Erhebungen enthält, welche schraffiert sind als eine Hintergrunderhebung, bezeichnet durch Bezugszeichen 15, eine Werkstückerhebung bezeichnet durch Bezugszeichen 16, und eine Erhebung für die maschenartige Palette, bezeichnet durch Bezugszeichen 17.

In Fig. 3 entspricht die Hintergrunderhebung 15 dem Hintergrund 14 in Fig. 1, die Werkstückerhebung 16 entspricht dem Werkstück 12 in Fig. 1, und die Erhebung 17 für die maschenartige Palette entspricht der maschenartigen Palette 16 in Fig. 1.

Unter Betrachtung des Histogramms in Fig. 3 und des Bildes des Werkstückes 1 setzt der Inspekteur den Dichtebereich durch Betreiben der Bandkonsole 6. Gemäß der Beschreibung wird zunächst die obere Grenze des Dichtebereichs eingestellt, dann wird die untere Grenze eingestellt, aber die obere und untere Grenze können in jeglicher Reihenfolge eingestellt werden. Vor Einstellen der Grenzen, kann der Inspekteur eine Bewegungsgeschwindigkeit des Pfeilkursors 21 auswählen. Dazu benutzt der Inspekteur die Auf-, Ab-, Links- und Rechts-Kursortasten auf der Handkonsole 6 zum Bewegen des Pfeilkursors 21 auf "Hochgeschwindigkeit" zum Bewegen des Pfeilkursors 21 bei hoher Geschwindigkeit oder auf "Niedriggeschwindigkeit" zum Bewegen des Pfeilkursors 21 bei niedriger Geschwindigkeit (Feineinstellung) und drückt die EINGABE-Taste. Als nächstes setzt der Inspekteur den Dichtebereich, in dem das Werkstück zu extrahieren ist. Dazu benutzt der Inspekteur die Auf-, Ab-, Links-, Rechts- Kursortaste auf der Handkonsole 6 zum Bewegen des Pfeilkursors 21 auf den Obergrenzen-Setzpunkt 19 des Dichtebereich-Setzbalkens 18 und drückt die EINGABE-Taste. Nun kann der Obergrenzensetzpunkt 19 des Dichtebereichs wirksam werden. Dann benutzt der Inspekteur die linken und rechten Kursortasten zum Einstellen der Obergrenze. Falls der Inspekteur bestätigen kann, daß die eingestellte obere Grenze ein Optimalwert ist, drückt er oder sie die EINGABE- Taste zur Bestimmung der oberen Grenze. Dabei ist die untere Grenze fixiert, und ist der im voraus bestimmte Wert oder Vorgabewert. Als nächstes benutzt der Inspekteur zum Einstellen der unteren Grenze die Auf-, Ab-, Links- und Rechts-Kursortasten auf der Handkonsole 6 zum Bewegen des Pfeilkursors 21 auf den Untergrenzen-Einstellpunkt 20 wie beim Setzen der oberen Grenze und registriert die Position, an der das Bild 12 des Werkstückes klar erscheint. Wie oben beschrieben, kann der Inspekteur zunächst die untere Grenze in dem Beispiel einstellen.

Während die obere und untere Grenze gesetzt werden, verändert sich das Bild 7, das auf dem Monitor-TV 5 angezeigt wird, ebenfalls ansprechend auf dem Einstellbereich oder -wert. Der Dichtewert ändert sich ebenfalls, wenn sich der Obergrenzen- oder Untergrenzeneinstellpunkt 19 oder 20 bewegt. Falls sich der Pfeilkursor 12 zu schnell oder zu langsam bewegt, kann der Inspekteur die Bewegungsgeschwindigkeit des Pfeilkursors 21 auswählen. Bei einer Inspektion wird ein Verarbeitung in dem eingestellten Dichtebereich ausgeführt.

Ein Beispiel, bei dem sich der Dichtebereich ändert, wird mit Bezug auf Fig. 4 diskutiert werden. Zur Vereinfachung zeigt Fig. 4 nur das auf dem Monitor-TV 5 angezeigte Bild. In dem Beispiel in Fig. 4 wird die obere Grenze erniedrigt, und die obere Grenze wird erhöht im Vergleich mit dem Beispiel in Fig. 1; die maschenartige Palette 2, welche heller ist als das Werkstück 1, verschwindet, und der Hintergrund ist dabei, leicht zu verschwinden.

Mit Bezug auf Fig. 5 werden Benutzer- und Bildprozessor- Aufgaben in der folgenden Beschreibung getrennt. Zunächst werden, wenn ein Bild von der Kamera bei Schritt 101 gelesen wird, das Bild, Dichtehistogramm und der Pfeilkursor angezeigt auf dem Monitor-TV bei Schritt 201. Wenn der Benutzer den Pfeilkursor auf "Hochgeschwindigkeit" bei Schritt 102 bewegt, bewegt sich der Pfeilkursor auf "Hochgeschwindigkeit" dementsprechend bei Schritt 202. Wenn der Benutzer die EINGABE-Taste auf der Handkonsole bei Schritt 103 drückt, wird "Hochgeschwindigkeit" umgeben durch einen Doppelrahmen angezeigt, und der Pfeilkursor bewegt sich unter Hochgeschwindigkeit bei Schritt 203. Wenn der Benutzer den Pfeilkursor auf den Obergrenzen-Einstellpunkt bei Schritt 104 bewegt, bewegt sich der Pfeilkursor auf den Obergrenzen-Einstellpunkt demgemäß bei Schritt 204. Wenn der Benutzer die EINGABE-Taste auf der Handkonsole bei Schritt 105 drückt, ist der Betrieb des Obergrenzen-Einstellpunkts bei Schritt 205 aktiviert. Wenn der Benutzer dem Obergrenzen-Einstellpunkt bei Schritt 106 bewegt, ändert sich das auf dem Monitor-TV angezeigte Bild ebenfalls dementsprechend bei Schritt 206. Wenn der Benutzer die EINGABE-Taste auf der Handkonsole bei Schritt 107 drückt, wird die Obergrenze bestimmt bei Schritt 207. Wenn der Benutzer den Pfeilkursor auf dem Untergrenzen-Einstellpunkt bewegt und den Untergrenzen-Einstellpunkt bei Schritt 108 bewegt, bewegt sich der Pfeilkursor auf dem Untergrenzen- Einstellpunkt bei Schritt 208. Wenn der Benutzer die EINGABE-Taste auf der Handkonsole bei Schritt 109 drückt, ändert sich das auf dem Monitor-TV angezeigte Bild ebenfalls bei Schritt 209, wenn sich der Untergrenzen-Einstellpunkt bewegt. Wenn der Benutzer die EINGABE-Taste auf der Handkonsole bei Schritt 111 drückt, ist die untere Grenze bestimmt, und die Farbe ändert sich auf der Anzeige im Bereich der Obergrenze bis zur Untergrenze.

Deshalb sind, wenn der Benutzer die oben beschriebenen Schritte durchführt, die Ober- und Untergrenzen des Dichtebereichs eingestellt, und der Inhalt des Monitor-TVs ändert sich ebenfalls dementsprechend.

Ausführungsform 2

Diskutiert als eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Beispiel, bei dem der Dichtebereich, der eingestellt wird bei der ersten Ausführungsform, variabel gemacht wird ansprechend auf den Dichtehistogrammzustand eines zu inspizierenden Werkstücks.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung wird detailliert beschrieben werden mit Bezug auf Fig. 6(a) bis 6(c). Fig. 6(a) zeigt das Dichtehistogramm auf einer vergrößerten Skala in Fig. 1. Der Maximalwert "max" und der Minimalwert "min" der Dichte werden gefunden aus dem Dichtehistogramm, das in Fig. 6(a) gezeigt ist, und der Mittenwert "mid" wird gefunden aus dem kleinen max- und min-Werten (mid = max + min)/2). Der Bildprozessor 4 speichert ebenfalls den Mitten- Wert mid als einen Referenzwert. Weiterhin speichert der Bildprozessor 4 die oberen und unteren Grenzen des Dichtebereichs, in dem das Werkstück zu extrahieren ist, als a und b und speichert ebenfalls den Abstand zwischen dem Referenzwert mid und der Obergrenze a als a′ und den zwischen dem Referenzwert mid und der Untergrenze b als b′.

Ein Beispiel, bei dem ein neues Bild tatsächlich gelesen und verarbeitet wird, wird diskutiert werden mit Bezug auf Fig. 6(b). Zunächst wird jedesmal, wenn das Bild eines Werkstückes gelesen wird, ein Dichtehistogramm des Bildes bereitet. Der Maximalwert max und der Minimalwert min werden gefunden aus dem Dichtehistogramm, und weiterhin wird der Mittenwert mid ebenfalls gefunden aus dem Ausdruck mid = (max + min)/2. Der Bereich mit den Abständen a′ und b′ von dem neu gefundenen Mittenwert mid wie die Abstände a′ und b′ die voreingestellt und gespeichert sind in dem Bildprozessor 4, werden der Dichtebereich, in dem das eingegebene Bild zu extrahieren ist.

Bei der zweiten Ausführungsform werden zunächst der Maximalwert max und der Minimalwert min der Dichtewerte eines Dichtehistogramms gefunden, und der Mittenwert von max und min wird als ein Referenzwert mid benutzt. Beispielsweise ist das Dichtehistogramm in Fig. 6(b) ein Dichtehistogramm eines neuen Werkstückes. Es ist versetzt in die Hell-Richtung im ganzen bezüglich des Dichtehistogramms in Fig. 6(a). Deshalb ist selbstverständlich der Mittenwert mid ebenfalls verschoben in die Hell-Richtung. Im Gegensatz dazu ist das Dichtehistogramm in Fig. 6(c) ein Dichtehistogramm eines weiteren Werkstückes. Es ist zersetzt in die Dunkel-Richtung im ganzen bezüglich des Dichtehistogramms in Fig. 6(a). Deshalb ist selbstverständlich der Mittenwert mid ebenfalls in die Dunkel-Richtung verschoben. Der Dichtebereich, der gefunden ist in Fig. 6(a), nämlich die Ober- und Untergrenzen, werden angewendet auf die Mittenwerte mid, gefunden aus den Dichtehistogrammen in Fig. 6(b) und 6(c), zum erneuten Einstellen des endgültigen Dichtebereichs.

Es sei beispielsweise angenommen, daß der Referenzwert mid, der in Fig. 6(a) gefunden ist 120 ist, und daß die Obergrenze a und die Untergrenze b jeweils 150 und 110 sind. Die Referenzabstände zwischen den Referenzwert mid und der Ober- und Untergrenze a und b, nämlich a′ und b′, werden aus den folgenden Ausdrücken gefunden:

a′ = a - mid, b′ = b - mid.

Das heißt

a′ = 150 - 120 = +30
b′ = 120 - 110 = +10.

Hierbei ist unter der Annahme, daß der Mittenwert mid, gefunden aus dem Dichtehistogramm in Fig. 6(b) 130 ist, der Dichteumwandlungsbereich folgender:
Dichtewert von oberer Grenze a

= 130 + a′
= 130 + 30
= 160
Dichtewert von unterer Grenze b
= 130 - b′
= 130 - 10
= 120.

Der Bereich von 120 bis 160 kann extrahiert werden als Dichtewert des Werkstückes 1.

Das oben beschriebene Korrekturresultat gezeigt als der schraffierte Abschnitt von Fig. 6(b). Der Ort des schraffierten Abschnitts stimmt überein mit dem Dichtebereich zur Extraktion, der in Fig. 6(a) eingestellt ist. Falls die Korrektur nicht gemacht wird, wird der Bereich, der in Fig. 6(b) durch parallele Linien gezeichnet ist extrahiert; und der Abschnitt des zu extrahierenden Werkstückes wird nicht in korrektem Dichtebereich extrahiert. Dies gilt ebenfalls für Fig. 6(c).

Ausführungsform 3

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform diskutiert werden. Beschrieben als die dritte Ausführungsform mit Bezug auf Fig. 7 ist ein Verarbeitungsverfahren, das ausgeführt wird, wenn der Maximalwert max und der Minimalwert min der Dichte gefunden werden aus dem Dichtehistogramm, das in der zweiten Ausführungsform gefunden wird.

Wenn Hintergrundrauschen, ein Defekt eines Werkstückes oder dergleichen aufgenommen wird, falls ein Lichtreflexionsrauschen wegen eines externen Einflusses beispielsweise existiert, wird das Dichtehistogramm des Werkstückes wie gezeigt in Fig. 7. Das bedeutet, daß ein Rauschteil bei hoher Dichte existiert. Da jedoch der Rauschteil nicht stets existiert und zufallsmäßig auftritt, kann, falls der Maximalwert max und der Minimalwert min gefunden werden mit dem Rauschteil, eine Korrektur nicht möglich sein in dem genauen Dichtebereich. Deshalb muß der Rauschteil vernichtet werden, wenn der Maximalwert max und der Minimalwert min der Dichte gefunden werden aus dem Referenzbild und dem Dichtehistogramm des Werkstückes 1.

Wenn eine Verarbeitung durchgeführt wird, wird ein Dichtewert n (n = 0, 1, 2, . . . , 255) aufeinanderfolgend inkrementiert der Reihenfolge nach, und falls Bildelemente der drei oder mehr voneinander folgenden Dichtewerte existieren als n, n + 1, n + 2, wird eine Rauschvernichtung nicht ausgeführt. D.h., falls Bildelemente existieren bei Dichtewerten n und n + 1, aber nicht bei Dichtewerten n - 1 oder n + 2, falls die Anzahl von Bildelementen bei den Dichtewerten n und n + 1 geringer ist als der spezifizierte Wert, wird angenommen, daß Rauschen auftritt, und der Teil wird ausgeschlossen aus den Kandidaten des Maximalwerts max und des Minimalwerts min der Dichte.

Der Mittenwert mid wird gefunden aus dem Maximalwert max und dem Minimalwert min der Dichte, die gefunden wird als Resultat solch einer Verarbeitung, und wird gespeichert in dem Bildprozessor 4 als ein Referenzwert. Weiterhin speichert der Bildprozessor den Abstand zwischen dem Referenzwert mid und der Obergrenze a zu a′ und den zwischen dem Referenzwert mid und der Untergrenze b zu b′.

Fig. 8 zeigt einen Flußplan zum Herausfinden eines Bereichs (Gesamtsumme von Bildelementen) von einem Dichtehistogramm. In dem Flußplan ist Bezugszeichen 701 ein Schritt, bei dem ein Dichtewert n initialisiert wird (n = 0), Bezugszeichen 702 ist ein Schritt, bei dem der Dichtewert n inkrementiert wird (n = n + 1), Bezugszeichen 703 ist ein Schritt, bei dem der Dichtewert n geprüft wird auf seinen Bereich (n <= 254), Bezugszeichen 704 ist ein Schritt, bei dem geprüft wird, ob oder ob nicht Bildelemente existieren, bei dem Dichtewert n, Bezugszeichen 705 ist ein Schritt, bei dem geprüft wird, ob oder ob nicht Bildelemente existieren bei n + 1, Bezugszeichen 706 ist ein Schritt, bei dem geprüft wird, ob oder ob nicht Bildelemente existieren bei n + 2, Bezugszeichen 707 ist ein Schritt, bei dem die Gesamtsumme N der Bildelemente bei n, n + 1 und n + 2 gefunden wird, Bezugszeichen 708 ist ein Schritt, bei dem eine Prüfung gemacht wird zum sehen, ob die Gesamtsumme N gleich oder größer ist als ein vorher bestimmter Wert, Bezugszeichen 709 ist ein Schritt, bei dem die Gesamtsumme N der Bildelemente gezählt wird als der Gesamtbereich, und Bezugszeichen 710 ist ein Endschritt. Der Inspekteur sollte den vorbestimmten Wert, der bei Schritt 708 benutzt wird, einstellen unter Benutzung der Handkonsole 6. Jedoch ist der Vorgabewert in dem System eingestellt.

Ausführungsform 4

Beschrieben als ein vierte Ausführungsform ist ein Verarbeitungsverfahren, das ausgeführt wird, wenn der in der zweiten Ausführungsform gefundene Mittenwert in der Referenzwert mid, bestimmt wird. Zunächst wird ein Stellwert gefunden aus dem in Fig. 3 gezeigten Dichtehistogramm, unter Benutzung eines Diskriminantenanalyseverfahrens und wird gespeichert in dem Bildprozessor 4 als Referenzwert mid. Weiterhin speichert der Bildprozessor den Abstand zwischen dem Referenzwert mid und der Obergrenze a als a′ und den zwischen den Referenzwert mid und der Untergrenze b als b′.

Das Schwellwert-Bestimmungsverfahren durch das Diskriminantenanaylseverfahren ist wohlbekannt, aber wird zur Vereinfachung im weiteren beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß ein Bild 256 Dichtewerte von 0, 1, . . . , 255 hat. Hier wird der Schwellwert h benutzt, und das Bild wird geteilt in zwei Klassen eines Satzes C1 von Bildelementen, jeweils mit einer Dichte h oder höher und einem Satz C2 von Bildelementen, jeweils mit einer Dichte geringer als h. Es sei angenommen, daß die Prozentsätze von C1 und C2 in allen Bildelementen q1(h) und q2(h) sind. Es sei angenommen, daß die Mittelwerte der Klassen C1 und C2 jeweils r1(h) und r2(h) sind und daß der mittlere Dichtewert aller Bilder rT ist. Eine Zwischenklassenvarianz sigma2B(h) ist durch den folgenden Ausdruck gegeben:
sigma2B(h)

= q1(h) × (r1(h) - rT)2 + q2(h) × (r2(h) - rT)²
= q1(h) × q2(h) × (r1(h) - r2(h))² (Ausdurck 1).

Dabei wird, während h sich ändert in dem Bereich 1 bis 254, Ausdruck 1 berechnet, und h, das den Maximalwert gibt, wird der Schwellwert benutzt.

Ausführungsform 5

Eine fünfte Ausführungsform schafft ein Verarbeitungsverfahren, das ausgeführt wird, wenn der Mittenwert, gefunden in der zweiten Ausführungsform, nämlich der Referenzwert mid, bestimmt wird. Das in Fig. 3 gezeigte Dichtehistogramm wird durchsucht von dem Niedrigdichtewert zum Hochdichtewert, und der Dichtewert mit der maximalen Häufigkeit wird gespeichert in dem Bildprozessor 4 als Referenzwert mid. Falls zwei oder mehr Dichtewerte die Maximalhäufigkeit haben, wird der niedrigste Dichtewert darunter benutzt als der Referenzwert mid. Weiterhin speichert der Bildprozessor den Abstand zwischen dem Referenzwert mid und der Obergrenze a als a′ und dem zwischen dem Referenzwert mid und der Untergrenze b als b′.

Genauso wird das Dichtehistogramm, das in Fig. 3 gezeigt ist, durchsucht von Hochdichtewert zum Niedrigdichtewert, und der Dichtewert mit der Maximalhäufigkeit wird gespeichert in dem Bildprozessor 4 als ein Referenzwert mid. Falls zwei oder mehr Dichtewerte die Maximalhäufigkeit haben, wird der höchste Dichtewert darunter benutzt als der Referenzwert mid. Weiterhin speichert der Bildprozessor den Abstand zwischen dem Referenzwert mid und der Obergrenze a als a′ und dem zwischen dem Referenzwert mid und der Untergrenze b als b′.

Der Inspekteur wählt die Suchrichtung vom Niedrigdichtewert zum Hochdichtewert oder vom Hochdichtewert zum Niedrigdichtewert ansprechend auf das Dichtehistogramm, das von dem Werkstück 1 erhalten wird. Dazu benutzte der Inspekteur die Handkonsole 6 zum Auswählen davon aus einem Auswahlmenue, das auf dem Monitor-TV 1 angezeigt ist.

Ausführungsform 6

Eine sechste Ausführungsform bezieht sich auf ein Korrekturverfahren des Dichtebereichs, in dem das Werkstück 1 zur extrahieren ist, nämlich den Abstand a′ zwischen dem Referenzwert und der Obergrenze und den Abstand b′ zwischen dem Referenzwert und der Untergrenze bei den Bildverarbeitungsverfahren gemäß der zweiten bis fünften Ausführungsform.

In dem Korrekturverfahren wird das Dichtehistogramm eines Referenzbildes verglichen mit dem Dichtehistogramm, das erhalten wird von dem Bild eines Werkstückes 1, und falls der Maximalwert max und der Minimalwert min stark differieren, wird ein Aufweitungsverhältnis gefunden, und a′ und b′ werden korrigiert. Das Korrekturverfahren wird detailliert beschrieben werden.

Zunächst wird aus dem Dichtehistogramm eines Referenzbildes die Differenz zwischen dem Maximalwert max und dem Minimalwert min der Dichte in dem Dichtehistogramm gefunden. Als nächstes wird von dem Dichtehistogramm des Bildes eines Werkstückes 1 die Differenz zwischen dem Maximalwert max′ und dem Minimalwert min′ der Dichte in dem Dichtehistogramm gefunden. Dann werden a′ und b′ multipliziert mit einem Koeffizienten t,, gefunden durch den folgenden Ausdruck zur Korrektur:
t = (max′- min′)/(max - min) (Ausdruck 2).

Somit werden das Aufweitungsverhältnis t des Dichtehistogramms des Referenzbildes und das des Bildes eines neuen Werkstückes 1 gefunden, und der Dichtebereich, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist, wird korrigiert mit der Entfernung zwischen dem Referenzwert und der Obergrenze als a′t und dem zwischen dem Referenzwert und der Untergrenze als b′t.

Fig. 9 ist eine Darstellung zum Illustrieren des Dichtebereich-Korrekturverfahrens auf detaillierte Art und Weise. Zunächst wird ein Referenzwert mid gefunden aus dem Dichtehistogramm des Bildes eines Werkstückes in Fig. 9 durch irgendeines der Verfahren in dem zweiten bis fünften Ausführungsform. Wie man den Referenzwert mid findet, ist detailliert beschrieben in der ersten und zweiten Ausführungsform und wird deshalb nicht wiederholt diskutiert werden.

Als nächstes werden der Maximalwert max und der Minimalwert min der Dichte in dem Dichtehistogramm des zuvor gefundenen Referenzbildes und der Maximalwert max′ und Minimalwert min′ der Dichte in dem Dichtehistogramm des Bildes des Werkstückes in Fig. 9 gefunden, und Koeffizienz t wir durch Ausdruck 1 gefunden.

Als ein spezifisches Beispiel sei angenommen, daß der Maximalwert max und Minimalwert min der Dichte des Referenzbildes in Fig. 9 jeweils 220 und 60 sind und das der Maximalwert max′ und Minimalwert min′ der Dichte in dem Dichtehistogramm des Bildes des in Fig. 9 gezeigten Werkstückes jeweils 170 und 100 sind, und dann wird t durch Ausdruck 2 folgendermaßen gefunden:

t = (max′- min′)/(max - min)
= (170 - 100)/(220 - 60) = 0,4375.

Deshalb werden der Dichtewert von dem Referenzwert mid zur oberen Grenze a und der Dichtewert von dem Referenzwert mid zur unteren Grenze b (der zu korrigierende Dichtebereich) folgendermaßen gefunden: (Es sei angenommen, daß der Referenzwert mid gemäß der ersten Ausführungsform gefunden wird und 135 ist.)

Mit Korrektur:
Dichtewert der Obergrenze
= mid + a′ × t
= 135 + 30 × 0,4375
= 148,125
= 148
Dichtewert der Untergrenze
= mid + b′ × t
= 135 + 10 × 0,4375
= 139,375
= 139.

Somit ist der Dichteumwandlungsbereich, in dem das Werkstück zu extrahieren ist, der schraffierte Abschnitt, der in Fig. 9 gezeigt ist, mit den Dichtewerten im Bereich von 139 bis 148.

Falls keine Korrektur gemacht wird in dem Beispiel, sind die Ober- und Untergrenze folgende:

Ohne Korrektur:

Dichtewert der Obergrenze
= mid + a′
= 135 + 30
= 165
Dichtewert der Untergrenze
= mid + b′
= 135 + 10
= 145.

Ausführungsform 7

Beschrieben als eine siebente Ausführungsform ist ein Verarbeitungsverfahren bezüglich des Dichtebereiches, in dem ein Werkstück zur extrahieren ist, nämlich wie für die zweite Ausführungsform diskutiert.

Wenn der Inspekteur die Handkonsole 1 benutzt zum Einstellen des Dichtebereichs, dem ein Werkstück zu extrahieren ist, nämlich die Ober- und Untergrenzen von einem Dichtehistogramm, angezeigt auf dem Monitor-TV 5, berechnet der Bildprozessor 4 die Prozentsätze der Bereiche bis zu den oberen und unteren Grenzen von dem niedrigsten oder höchsten Dichtewert in dem Dichtehistogramm und speichert die Resultate. Beispielsweise wird ein Bereich, der umgeben ist durch die Darstellung und die x-Achse, gefunden von dem in Fig. 3 gezeigten Dichtehistogramm. Der Inspekteur benutzt die Handkonsole 6 zum Einstellen des Dichtebereichs, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist, für den Bereich, nämlich die obere und untere Grenze a und b. Zu dieser Zeit berechnet der Bildprozessor 4 die Prozentsätze der Bereiche bis zur Obergrenze a und bis zur Untergrenze b von dem Minimalwert min der Dichte in dem Dichtehistogramm und speichert die Resultate. Jedesmal, wenn das Bild eines neuen Werkstücks 1 gelesen wird, wird sein Dichtehistogramm gefunden, und der Dichtebereich, in dem das Werkstück 1 zu extrahieren ist, wird gefunden gemäß den Prozentsätzen der Dichtehistogrammflächen bis zu den oberen und unteren Grenzen des Dichtebereichs, der mit einem Referenzbild registriert ist.

Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel diskutiert werden mit Bezug auf Fig. 10(a) und 10(b). In Fig. 10(a) bezeichnet a und b die oberen und unteren Grenzen eines voreingestellten Dichtebereichs. Zunächst bestimmt der Inspekteur den Dichtebereich durch das in der ersten oder zweiten Ausführungsform beschriebene Verfahren. Dabei speichert der Bildprozessor 4 nicht die Beziehungen zwischen dem Mittenwert, der gefunden wird aus dem Dichtehistogramm, und den oberen und unteren Grenzen des Dichtebereichs und speichert den Bereich, der umgeben ist durch das Dichtehistogramm und die x-Achse. In Fig. 10(a) ist der Prozentsatz des Bereichs von dem Minimalwert min der Dichte in dem Dichtehistogramm bis zur Untergrenze des Dichtebereichs, in dem das Werkstück zu extrahieren ist, zu 40% wiedergegeben. Genauso ist in Fig. 10(b) der Prozentsatz des Bereiches von dem Minimalwert min der Dichte in dem Dichtehistogramm bis zur Obergrenze des Dichtebereichs, in dem das Werkstück zu extrahieren ist, zu 70% wiedergegeben. Der Bildprozessor 4 speichert die Prozentsätze und Information zum Anzeigen, von welcher Seite (Minimalwert min oder Maximalwert max) die Prozentsätze berechnet sind.

Wenn beispielsweise die Bereiche von dem Minimalwert min zur Obergrenze a und Untergrenze b in Fig. 10(a) und 10(b) 70% und 40% des Dichtehistogrammbereichs entsprechen, wird eine Häufigkeitsakkumulierung des Dichtehistogramms gefunden in einer Reihenfolge von dem Minimalwert min, und die Dichtewerte in dem Bereich von 40% bis 70% werden extrahiert. Deshalb wird, wenn das Dichtehistogramm versetzt ist zur Hell- oder Dunkel-Richtung im ganzen in Fig. 6(a) oder 6(b), der min-Wert versetzt zur Hell- oder Dunkel- Richtung, und die Referenzabstände a′ und b′ werden verschoben um einen Versatzbetrag. D.h. eine Änderung des Helligkeit kann flexibel verfolgt werden, und das Bild des Werkstückes 1 kann genau extrahiert werden.

Ausführungsform 8

Beschrieben als eine achte Ausführungsform ist ein Verarbeitungsverfahren, das ausgeführt wird, wenn der Bereich in der siebenten Ausführungsform gefunden wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, enthält das Dichtehistogramm Rauschen. In diesem Fall sei, falls eine unabhängige Erhebung in dem Histogramm existiert, falls ein vorgegebener oder größerer Bereich nicht existiert, es angenommen Rauschen zu sein, und eine Korrektur wird gemacht, so daß es ausgeschlossen wird von einer Berechnung des Gesamtbereichs. Jedoch kann das Umgekehrte möglich sein unabhängig von dem Typ oder der Charakteristik eines Bildes; ein vorgegebener oder größerer Bereich kann als Rauschen angenommen sein.

Wenn der Fall, in dem ein vorgegebener oder großer Bereich nicht existiert, als Rauschen angenommen wird, wird ein Dichtewert n (n = 0, 1, 2, . . . ,255) inkrementiert der Reihenfolge nach aufeinanderfolgend als eine Korrekturbedingung. Wenn beispielsweise Bildelemente an zusammenhängenden Dichtewerten n, n+1, n+2 existieren, falls plötzlich keine Bildelemente bei n+3 existieren, können die Bildelemente bei n, n+1, n+2 eine Erhebung bilden. Dabei wird der Bereich der Erhebung berechnet, und falls er nicht geringer ist als ein vorgegebener Bereich ist, wird er als Rauschen angenommen und wird ausgeschlossen vom Zählen des Gesamtbereichs. D.h. wenn die Bildelemente diskontinuierlich sind, wird angenommen, daß eine Erhebung existiert, und der Bereich der Erhebung wird berechnet. Ob es oder ob es nicht Rauschen ist (es wird ausgeschlossen vom Zählen des Gesamtbereichs), wird bestimmt durch seine Bestimmung der Bereichsgröße.

Für den Gesamtbereich, der gefunden wird als ein Resultat des Durchführens solch einer Verarbeitung, setzt der Inspekteur die Obergrenze a und die Untergrenze b der Dichte eines Werkstücks 1. Dann werden die Prozentsätze der Bereiche zur oberen und unteren Grenze a und b von dem Minimalwert min der Dichte im Dichtehistogramm gespeichert im Bildprozessor 4.

Eine detaillierte Beschreibung wird gegeben werden mit Bezug auf Fig. 7. In der Figur stellt die erste Erhebung ein Werkstück 1 dar, und die zweite Erhebung stellt Rauschen dar. Falls der Bereich einschließlich der zweiten Erhebung berechnet wird wie in der siebten Ausführungsform, wird der Rauschbereich ebenfalls hinzugefügt, und der präzise Bereichsprozentsatz kann nicht gefunden werden. Deshalb ist es notwendig, eine Verarbeitung auszuführen zum Ausschließen der zweiten Erhebung oder des Rauschens von der Addition.

Wie in Fig. 7 gezeigt, existieren Bildelemente kontinuierlich von dem Minimalwert min1 zum Maximalwert maxi der Dichte der ersten Erhebung. Die Anzahl von Bildelementen der ersten Erhebung wird gezählt, und falls der Zählwert gleich oder größer ist als ein vorgegebener Wert, ist die erste Erhebung enthalten in dem Bild des Werkstückes. Keine Bildelemente existieren bei Dichtewerten zwischen der ersten und zweiten Erhebung, und die zweite Erhebung folgt. Ebenso wird die Anzahl von Bildelementen der zweiten Erhebung gezählt, und eine Prüfung wird gemacht zum Sehen, ob der Zählwert gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist. Falls er geringer als der vorgegebene Wert ist, ist die zweite Erhebung nicht in dem Bild des Werkstückes enthalten.

Zum Zählen der Anzahl von Bildelementen können die Bildelemente existieren bei einem oder mehreren Dichtewerten, und ob oder ob nicht Rauschen existiert, wird bestimmt aus dem Bereichswert.

Als nächstes wird das Verarbeitungsverfahren beschrieben werden gemäß einem in Fig. 11 gezeigten Flußplan. In der Figur ist Bezugszeichen 801 ein Schritt, bei dem ein vorbestimmter Wert eingestellt wird. Der vorbestimmte Wert ist ein Bestimmungskriterium, ob oder ob nicht Rauschen existiert; Rauschen wird beurteilt zu existieren gemäß der Tatsache, ob oder ob nicht ein Zählwert größer oder geringer als der vorbestimmte Wert ist. Unter Ansicht eines auf dem Monitor-TV 5 angezeigten Menues sollte der Inspekteur den vorbestimmten Wert eingeben unter Benutzung der Handkonsole 6. Der Vorgabewert ist in dem System eingestellt. Bei Schritt 802 werden ein Dichtewertzähler n und die Anzahl von Objektbildelementen auf 0 initialisiert. Bezugszeichen 803 ist ein Schritt, bei dem der Dichtewert n inkrementiert wird, und Bezugszeichen 804 ist ein Schritt, bei dem Information des Dichtewert n gesichert wird. In dem Fluß werden Daten gesichert im Dichtewert m. Bezugszeichen 805 ist ein Schritt, bei dem der Dichterwert n nach seinem Bereich geprüft wird. Falls der Dichtwert n gleich oder kleiner als 254 ist, wird der Prozeß ausgeführt; falls er gleich oder größer 255 ist, wird der Prozeß beendet. Bezugszeichen 806 ist ein Schritt, bei dem geprüft wird, ob oder ob nicht ein Bildelement bei dem Dichtewert n existiert. Falls ein Bildelement oder -elemente bei Schritt 806 existieren, wird die Anzahl der Bildelemente beim Dichtewert n hinzugefügt zur Gesamtsumme der Bildelemente bei Schritt 807. Bezugszeichen 808 ist ein Schritt, bei dem der Dichtewert n inkrementiert wird. Falls keine Bildelemente bei Schritt 806 existieren, wird bei Schritt 809 bestimmt, ob oder ob nicht der Dichtewert n dem Dichtewert m gleich ist, um zu sehen, ob ein Bildelement oder -elemente an dem Dichtewert n in der Vergangenheit existierten. Falls n = m, bedeutet das, daß keine Bildelemente in der Vergangenheit existierten; falls n nicht gleich m, bedeutet das, daß ein Bildelement oder -elemente in der Vergangenheit existierten. Falls ein Bildelement oder -elemente in der Vergangenheit bei Schritt 809 existierten, wird bei Schritt 810 eine Prüfung gemacht, um zu sehen, ob die Gesamtheit von Bildelementen gleich oder größer ist als der bei Schritt 801 eingestellte vorbestimmte Wert. Falls sie geringer ist als der vorbestimmte Wert, wird angenommen, daß Rauschen existiert, und eine Steuerung springt zurück zu Schritt 803. Falls sie gleich ist oder größer als der vor bestimmte Wert bei Schritt 810, wird angenommen, daß die Anzahl von Bildelementen die Anzahl von Objektelementen ist und hinzugefügt zur Anzahl von Objektbildelementen bei Schritt 811.

Solch eine Verarbeitung verhindert, daß Rauschen gezählt wird als Objektbildelemente, und der Dichtebereich kann in einem genauen Bereichsprozentsatz extrahiert werden.

Ausführungsform 9

Eine neunte Ausführungsform befähigt den Benutzer zum Einstellen von mehr als einem Dichtebereich, in dem ein Werkstück zu extrahieren ist bei dem Bildverarbeitungs verfahren in der zweiten bis sechsten Ausführungsform. D.h. mehr als eine Beziehung zwischen dem Referenzwert und der Obergrenze a und mehr als eine Beziehung zwischen dem Re ferenzwert und der Untergrenze b können gespeichert werden.

Mehr als ein Prozentsatz des Bereichs bis zur Obergrenze a und mehr als ein Prozentsatz des Bereichs bis zur Untergrenze b des Dichtebereichs, in dem das Werkstück zu extrahieren ist von dem Referenzbild in der siebten oder achten Ausführungsform, kann bei der neunte Ausführungsform gespeichert werden.

Als nächstes wird das Einstellverfahren diskutiert werden. Wie beschrieben bei der ersten Ausführungsform setzt der Benutzer zunächst die Obergrenze a und die Untergrenze b als den ersten Dichtebereich. Figur. 12(a) zeigt den Zustand, in dem der Benutzer die Einstellung vervollständigt. Bei Vervollständigung der Einstellung wird eine Nachricht angezeigt, die den Benutzer fragt, zu spezifizieren, ob oder ob nicht ein weiterer Dichtebereich einzustellen ist. Zum Einstellen des zweiten Dichtebereichs benutzt der Benutzer die Auf-, Ab-, Links- und Rechts-Kursortasten auf der Handkonsole 6 zum. Bewegen des Pfeilkursors 21 auf "JA" und rückt die EINGABE-Taste. Zum Beenden des Betriebs ohne Einstellen des zweiten Dichtebereichs bewegt der Benutzer den Pfeilkursor 21 auf "NEIN" und drückt die EINGABE-Taste. Der Benutzer kann den zweiten Dichtebereich auf die gleich Art und Weise einstellen, wie er den ersten Dichtebereich eingestellt hat. Wenn der Dichtebereich eingestellt ist, ändert sich der Schirm ebenfalls. Wenn der Benutzer das Einstellen des zweiten Dichtebereichs vervollständigt, ändert sich der Schirm von dem Bild von nur dem Werkstück in Fig. 12(a) auf das Bild des Werkstücks und das Bild der maschenartigen Palette, wie gezeigt in Fig. 12(b).

Somit können, sogar falls das Werkstück eine komplizierte Dichteverteilung enthält, zwei oder mehr Dichtebereiche eingestellt werden zum Extrahieren des Bildes des Werkstückes auf sichere Art und Weise.

Die vollständige Offenbarung jeder fremden Patentanmeldung aus der der Vorteil der fremden Priorität bei der vorliegenden Anmeldung beansprucht wurde, wird hiermit durch Bezugnahme miteingegliedert, als ob sie vollständig aufgestellt wäre.

Obwohl die Erfindung beschrieben worden ist in zumindest einer bevorzugten Ausführungsform mit einem bestimmten Grad von Besonderheit, sollte verstanden werden, daß die vorliegende Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform nur beispielshalber durchgeführt wurde und daß zahlreiche Änderungen in den Details und der Anordnung von Komponenten gemacht werden können ohne vom Geist und Umfang der Erfindung nach den folgenden Patentansprüchen abzuweichen.

Claims

1. Bildverarbeitungssystem zum Extrahieren eines Werkstückes aus einem Bild mit einem der Werkstück und Hintergrund, umfassend:
eine Bildeingabeeinrichtung zum Erzeugen eines Bildes eines Werkstückes, das zu extrahieren ist, und Erzeugen eines entsprechenden Analogsignal;
eine Analog-Digital-Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des Analogsignals von der Bildeingabeeinrichtung in ein Digitalsignal mit einer vorbestimmten Gradation;
eine Graubild-Speichereinrichtung zum Speichern von Bilddaten, welche als das Digitalsignal vorgesehen sind;
eine Histogrammerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Dichtehistogramms ansprechend auf die Bilddaten, die der Graubild-Speichereinrichtung gespeichert sind;
eine Einrichtung zum Registrieren eines ausgewählten Dichtebereichs für zumindest einen Abschnitt des Werkstücks, das zu extrahieren ist, auf der Basis des erzeugten Dichtehistogramms; und
eine Einrichtung zum Extrahieren des Werkstückes auf der Basis des ausgewählten Dichtebereichs.

2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Bildes ansprechend auf zumindest eines von dem ausgewählten Dichtebereich und von dem erzeugten Histogramm.

3. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
eine Referenzwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen zumindest einem eines Referenzwertes und eines Bereichsprozentsatzes von einem Histogramm, das durch die Histogrammerzeugungseinrichtung erzeugt ist;
eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Dichtebereichs zur Korrektur von einer Beziehung zwischen dem zumindest einem eines Referenzwertes und eines Bereichsprozentsatzes, berechnet durch die Referenzwert- Berechnungseinrichtung, und dem durch die Dichtebereich- Registriereinrichtung eingestellten Dichtebereich; und
eine Dichteumwandlungseinrichtung, die arbeitet zum Ändern von Dichtewerten ansprechend auf Information betreffend den eingestellten Dichtebereich.

4. Bildverarbeitungsverfahren zur Inspektion eines Werkstückes mit den Schritten:
Lesen eines Bildes eines Werkstückes, das zu inspizieren ist, und Erzeugen eines Bildsignals;
Umwandeln des Bildsignals für das gelesene Bild des Werkstückes in Digitalbilddaten mit einer vorbestimmten Gradation;
Speichern der Digitalbilddaten in einem Graubildspeicher;
Bereiten eines Dichtehistogramms ansprechend auf die gespeicherten Digitalbilddaten;
Registrieren eines ersten Dichtebereichs mit Ober- und Untergrenze zur Extraktion von zumindest einem Abschnitt des Werkstücks;
Schaffen eines Bildes des registrierten ersten Dichtebereichs und des entsprechenden Bildes des Werkstückes;
Einstellen von zumindest einem der Obergrenze und der Untergrenze des ersten Dichtebereichs zum Schaffen eines zweiten Dichtebereichs und Schaffen eines entsprechenden Bildes des zweiten Dichtebereichs und des Werkstückes; und
Benutzen des zweiten Dichtebereichs zum Extrahieren eines Bildes des Werkstücks.

5. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Lesen eines Bildes eines Werkstückes, das zu inspizieren ist, und Erzeugen eines Bildsignals;
Umwandeln des Bildsignals für das gelesene Bild des Werkstückes in Digitalbilddaten;
Speichern der Digitalbilddaten in einem Graubildspeicher;
Schaffen eines Dichtehistogramms ansprechend auf die gespeicherten Digitalbilddaten;
Registrieren eines ersten Dichtebereichs mit einem oberen und einem unteren Wert für zumindest einen Abschnitt des Werkstückes, das zu extrahieren ist;
Schaffen eines Bildes eines ersten Dichtebereichs als ein Referenzbild;
Setzen eines zweiten Dichtebereichs für ein erstes Werkstück auf der Basis des Referenzbildes;
Setzen zusätzlicher Dichtigkeitbereiche für jedes folgende Werkstück; und
Benutzen des ersten und der zusätzlichen Bereiche zur Bildextraktion für jedes entsprechende Werkstück.

6. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Setzen eines Dichtebereichs aus einem Referenzbild;
Erzeugen eines Dichtehistogramms von dem Referenzbild;
Bestimmen eines Maximalwerts und eines Minimalwerts der Dichte von dem Dichtehistogramm;
Berechnen eines ersten Mittenwerts auf der Basis Maximal- und Minimalwerts als einen ersten Referenzwert;
Speichern von Abständen zwischen dem ersten Referenzwert und dem Maximal- und Minimalwert der Dichte;
Berechnen eines zweiten Mittenwertes ansprechend auf die
Eingeben eines weiteren Bildes eines Werkstückes; und
Ändern des Dichtebereichs zur Extraktion ansprechend auf den zweiten Mittenwert und die gespeicherten Abstände.

7. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Mittenwert berechnet wird durch Eingeben eines Bildes eines Werkstückes, Bereiten eines zweiten Dichtehistogramms aus dem eingegebenen Bild, Bestimmen von Maximal- und Minimalwert für das zweite Histogramm und Bestimmen des zweiten Mittenwerts auf der Basis des Maximal- und Minimalwerts des zweiten Histogramms.

8. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Setzen eines zu benutzenden Dichtebereichs zur Extraktion von einem Referenzbild;
Erzeugen eines Dichtehistogramms mit Maximal- und Minimalwerten einer Dichte aus dem Referenzbild;
Bestimmen eines Schwellwerts aus dem Dichtehistogramm;
Vorsehen des Schwellwerts als Referenzwert;
Speichern von Abständen zwischen dem Referenzwert und dem Maximal- und Min:imalwert der Dichte;
Berechnen eines Schwellwerts für ein Werkstück jedesmal, wenn ein Bild eines Werkstücks eingegeben wird; und
Ändern des zu benutzenden Dichtebereichs zur Extraktion ansprechend auf die gespeicherten Abstände und den Schwellwert für das Werkstück.

9. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert durch eine Diskriminantenanalyse bestimmt wird.

10. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Setzen eines Dichtebereichs für ein zu extrahierendes Bild auf der Basis eines Referenzbilds;
Finden eins Dichtehistogramms aus dem Referenzbild, wobei das Histogramm einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert hat;
Definieren eines Dichtewert mit einer Maximalhäufigkeit als ersten Referenzwert;
Speichern von Abständen zwischen dem ersten Referenzwert und den oberen und unteren Dichtewert;
Berechnen eines zweiten Referenzwerts, basierend auf der Maximalhäufigkeit jedesmal, wenn ein Bild eines Werkstücks eingegeben wird; und
Ändern des Dichtebereichs, in dem ein Werkstück zu extrahieren ist, auf der Basis der gespeicherten Abstände und des zweiten Referenzwerts.

11. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Schritte:
Vergleichen der Maximalwerte und Minimalwerte der Dichte in dem Dichtehistogramm des Referenzbildes mit denen in einem Dichtehistogramm, das erhalten wird aus dem Bild des Werkstückes; und
Ändern des zu extrahierenden Bereichs ansprechend auf ein Aufweitungsverhältnis davon.

12. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Schritte:
Vergleichen des Maximal- und Minimalwerts der Dichte in dem Dichtehistogramm des Referenzbildes mit denen in einem Dichtehistogramm, das erhalten wird von dem Bild des Werkstückes; und
Ändern des zu extrahierenden Dichtebereichs ansprechend auf ein Aufweitungsverhältnis davon.

13. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Bestimmen eines Dichtehistogramm eines Referenzbildes, wobei das Histogramm Maximal- und Minimalwerte hat;
Setzen eines zu extrahierenden Dichtebereichs von einem Referenzbild;
Speichern eines Prozentsatzes eines Bereichs mit eingestelltem Dichtebereich von zumindest einem eines Maximalwerts und eines Minimalwerts der Dichte in dem Dichtehistogramm,
Finden eines Dichtehistogramms jedesmal, wenn ein Bild eines Werkstückes eingegeben wird; und
Bestimmen des Dichtebereichs, aus dem das Werkstück zu extrahieren ist, auf der Basis des gespeicherten Prozentsatzes.

14. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Erzeugen eines Bildes eines zu inspizierenden Werkstücks;
Umwandeln des Bildes in ein Signal mit einer vorbestimmten Gradation;
Speichern von in ein Digitalsignal umgewandelten Daten;
Erzeugen eines Dichtehistogramms ansprechend auf die gespeicherten Bilddaten;
Registrieren einer Vielzahl von Dichtebereichen für einen Abschnitt des zu extrahierenden Werkstücks.

15. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Schritte:
Berechnen von einem eines Referenzwerts eines Bereichsprozentsatzes aus dem Dichtehistogramm;
Berechnen eines korrigierten Dichtehistogramm basierend auf einer Beziehung zwischen dem einen eines Referenzwerts und eines berechneten Bereichsprozentsatzes und dem eingestellten Dichtebereich; und
Ändern von Dichtewerten ansprechend auf Information über den korrigierten Dichtebereich.

16. Bildverarbeitungsverfahren mit den Schritten:
Lesen eines Bildes eines zu inspizierenden Werkstückes; Umwandeln eines Signals des gelesenen Bildes des Werkstückes
in ein Digitalsignal mit einer vorbestimmten Gradation;
Speichern von in ein Digitalsignal umgewandelten Daten in ein Graubildspeicher;
Bereiten eines Dichtehistogramms ansprechend auf die Bilddaten, die in dem Graubildspeicher gespeichert sind;
Registrieren einer Vielzahl verschiedener Dichtebereiche eines Abschnitts des zu extrahierenden Werkstücks;
Schaffen eines Referenzbildes, wenn ein ausgewählter der Dichtebereiche als ein Referenzbild registriert ist;
Setzen eines Dichtebereichs, der zu extrahieren ist, auf der Basis des Referenzbildes; und
Extrahieren des registrierten Dichtebereichs, jedesmal, wenn ein Bild des Werkstückes eingegeben wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß für den Registrierschritt eine Vielzahl von Beziehungen zwischen einem Referenzwert und Ober- und Untergrenzen gespeichert werden.