JP2001066265A - 画像処理方法 - Google Patents
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- JP2001066265A JP2001066265A JP24415799A JP24415799A JP2001066265A JP 2001066265 A JP2001066265 A JP 2001066265A JP 24415799 A JP24415799 A JP 24415799A JP 24415799 A JP24415799 A JP 24415799A JP 2001066265 A JP2001066265 A JP 2001066265A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 X線発生器などの透過手段発生部の焦点径が
極めて大きい場合においても、フォーカスボケのない鮮
明で高分解能な画像が得られるようにする。 【解決手段】 対象物を透過した透過手段により形成さ
れた撮像画像に対して、対象物上の任意ポイントに対応
する一定領域の撮像画像2ごとに透過手段の発生径に応
じ予め設定した正規化フィルタ3を適用して撮像画像2
にその構成画素の配列順位に応じた正規分布係数を加重
するフィルタ処理を行い、フィルタ処理で得られたフィ
ルタ処理画像4と撮像画像2との差分を求める差分処理
を行い、差分処理で求めた差分5を撮像画像2の鮮明度
に応じ複数倍して加算分6とし撮像画像2に加算する加
算処理を行うことにより、鮮明な復元画像7を得る。
極めて大きい場合においても、フォーカスボケのない鮮
明で高分解能な画像が得られるようにする。 【解決手段】 対象物を透過した透過手段により形成さ
れた撮像画像に対して、対象物上の任意ポイントに対応
する一定領域の撮像画像2ごとに透過手段の発生径に応
じ予め設定した正規化フィルタ3を適用して撮像画像2
にその構成画素の配列順位に応じた正規分布係数を加重
するフィルタ処理を行い、フィルタ処理で得られたフィ
ルタ処理画像4と撮像画像2との差分を求める差分処理
を行い、差分処理で求めた差分5を撮像画像2の鮮明度
に応じ複数倍して加算分6とし撮像画像2に加算する加
算処理を行うことにより、鮮明な復元画像7を得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線、γ線など、
任意の対象物に対する透過手段を用いて撮像された撮像
画像を処理する画像処理方法に関するものである。
任意の対象物に対する透過手段を用いて撮像された撮像
画像を処理する画像処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器に使用する電子部品実装
基板の小型化の要求が大きく、それに応えて電子部品の
小型化、高密度実装化がますます進行している。そのた
めもあって、電子部品のパッケージはSOP、QFPと
いった狭ピッチのリード形状からBGA、CSPといっ
たボール形状に移行しつつある。しかるに、このような
パッケージ部品では、基板上での実装状態、たとえば電
子部品の欠損を目視で確認することができないため、X
線検査装置などに代表される透過画像発生装置を使用し
て実装状態を検査している。
基板の小型化の要求が大きく、それに応えて電子部品の
小型化、高密度実装化がますます進行している。そのた
めもあって、電子部品のパッケージはSOP、QFPと
いった狭ピッチのリード形状からBGA、CSPといっ
たボール形状に移行しつつある。しかるに、このような
パッケージ部品では、基板上での実装状態、たとえば電
子部品の欠損を目視で確認することができないため、X
線検査装置などに代表される透過画像発生装置を使用し
て実装状態を検査している。
【0003】X線検査装置の撮像原理について説明す
る。図5に示すように、X線検査装置の画像入力部は、
X線発生器21、シンチレータ22(X線エネルギーを
光エネルギーに変換させる蛍光物質)、CCDカメラ2
3を備えていて、X線発生器21でX線24を発生させ
て検査対象物25に照射し、検査対象物25を透過した
X線24によりシンチレータ22で発生した光をCCD
カメラ23で捕らえる。検査対象物25を透過した後の
X線エネルギーI1 は次式で表される。
る。図5に示すように、X線検査装置の画像入力部は、
X線発生器21、シンチレータ22(X線エネルギーを
光エネルギーに変換させる蛍光物質)、CCDカメラ2
3を備えていて、X線発生器21でX線24を発生させ
て検査対象物25に照射し、検査対象物25を透過した
X線24によりシンチレータ22で発生した光をCCD
カメラ23で捕らえる。検査対象物25を透過した後の
X線エネルギーI1 は次式で表される。
【0004】
【数1】 その際に、図示したようにX線発生器21の焦点21a
が一点(焦点径(=発生径)10μm以下)で構成され
る場合には、検査対象物25にシンチレータ22が常に
1対1で対応するため、たとえば検査対象物25の1点
T1(あるいはT2,T3)に対してシンチレータ22
の1点S1(あるいはS2,S3)が対応するため、映
し出される画像にはフォーカスボケが発生せず、鮮明で
高分解能な画像になる。
が一点(焦点径(=発生径)10μm以下)で構成され
る場合には、検査対象物25にシンチレータ22が常に
1対1で対応するため、たとえば検査対象物25の1点
T1(あるいはT2,T3)に対してシンチレータ22
の1点S1(あるいはS2,S3)が対応するため、映
し出される画像にはフォーカスボケが発生せず、鮮明で
高分解能な画像になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような極めて小さい焦点径を得るためには高価なX線
発生器21が必要なので、焦点径31aが100μm程
度の低価格な発生器31を利用しているのが現状であ
り、その場合には、図6に示すように、検査対象物25
の1点に対してシンチレータ22が1対1に対応しない
ため、画像のフォーカスボケが発生する。検査対象物2
5の1点に対応するシンチレータ22のエリアW(pi
x)は、一次元においては、次式で表される。ここで、
pixは画素と同意義である。
たような極めて小さい焦点径を得るためには高価なX線
発生器21が必要なので、焦点径31aが100μm程
度の低価格な発生器31を利用しているのが現状であ
り、その場合には、図6に示すように、検査対象物25
の1点に対してシンチレータ22が1対1に対応しない
ため、画像のフォーカスボケが発生する。検査対象物2
5の1点に対応するシンチレータ22のエリアW(pi
x)は、一次元においては、次式で表される。ここで、
pixは画素と同意義である。
【0006】
【数2】 したがってたとえば、画像分解能k=15μm/pi
x、検査対象物25とシンチレータ22の距離a=50
00μm、X線24の広がり角度θ=3°とすると、検
査対象物25の1点T4(あるいはT5)に対応するシ
ンチレータ22のエリアWは従来ポジションS4(ある
いはS5)の1pixとその左右のS6〜S4,S4〜
S7(あるいはS7〜S5,S5〜S8)の各8pix
の合計で17pixとなる。
x、検査対象物25とシンチレータ22の距離a=50
00μm、X線24の広がり角度θ=3°とすると、検
査対象物25の1点T4(あるいはT5)に対応するシ
ンチレータ22のエリアWは従来ポジションS4(ある
いはS5)の1pixとその左右のS6〜S4,S4〜
S7(あるいはS7〜S5,S5〜S8)の各8pix
の合計で17pixとなる。
【0007】本発明は、X線発生器などの透過手段発生
部の焦点径が極めて大きい場合においても、フォーカス
ボケのない鮮明で高分解能な画像が得られるようにする
ことを目的とするものである。
部の焦点径が極めて大きい場合においても、フォーカス
ボケのない鮮明で高分解能な画像が得られるようにする
ことを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、透過手段の焦点大きさ(発生径)によって
フォーカスボケが発生した撮像画像に対して、撮像環境
に依存した正規分布のフィルタ処理を行い、撮像画像と
フィルタ画像の間の加減算を行うことによって、フォー
カスボケをなくし、鮮明で高分解能な画像に復元する。
に本発明は、透過手段の焦点大きさ(発生径)によって
フォーカスボケが発生した撮像画像に対して、撮像環境
に依存した正規分布のフィルタ処理を行い、撮像画像と
フィルタ画像の間の加減算を行うことによって、フォー
カスボケをなくし、鮮明で高分解能な画像に復元する。
【0009】また、復元画像などの撮像画像の鮮明度を
確認するに際して、検査対象域など、所定領域の撮像画
像を微小間隔で設定した複数のしきい値において2値
化、面積評価し、面積勾配を積算することによって、鮮
明度を定量的に評価する。
確認するに際して、検査対象域など、所定領域の撮像画
像を微小間隔で設定した複数のしきい値において2値
化、面積評価し、面積勾配を積算することによって、鮮
明度を定量的に評価する。
【0010】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、対象物
を透過した透過手段により形成された撮像画像に対し
て、対象物上の任意ポイントに対応する一定領域の撮像
画像ごとに透過手段の発生径に応じ予め設定した正規化
フィルタを適用して撮像画像にその構成画素の配列順位
に応じた正規分布係数を加重するフィルタ処理を行い、
フィルタ処理で得られたフィルタ処理画像と撮像画像と
の差分を求める差分処理を行い、差分処理で求めた差分
を撮像画像に加算する加算処理を行うことにより、撮像
画像を鮮明化することを特徴とする。
を透過した透過手段により形成された撮像画像に対し
て、対象物上の任意ポイントに対応する一定領域の撮像
画像ごとに透過手段の発生径に応じ予め設定した正規化
フィルタを適用して撮像画像にその構成画素の配列順位
に応じた正規分布係数を加重するフィルタ処理を行い、
フィルタ処理で得られたフィルタ処理画像と撮像画像と
の差分を求める差分処理を行い、差分処理で求めた差分
を撮像画像に加算する加算処理を行うことにより、撮像
画像を鮮明化することを特徴とする。
【0011】この構成により、フォーカスボケをなくし
て、鮮明で高分解能な画像を得ることができる。請求項
2に記載の発明は、請求項1記載の構成において、所定
領域の撮像画像をその構成画素の画素データに基づき微
小間隔で設定した複数のしきい値で区分し、各しきい値
に対応する面積をそれぞれ求めるとともに、隣接する2
つのしきい値に対応する2面積値間の差である面積勾配
を求めてその総和を算出し、算出した総和より所定領域
の撮像画像の鮮明度を評価することを特徴とする。
て、鮮明で高分解能な画像を得ることができる。請求項
2に記載の発明は、請求項1記載の構成において、所定
領域の撮像画像をその構成画素の画素データに基づき微
小間隔で設定した複数のしきい値で区分し、各しきい値
に対応する面積をそれぞれ求めるとともに、隣接する2
つのしきい値に対応する2面積値間の差である面積勾配
を求めてその総和を算出し、算出した総和より所定領域
の撮像画像の鮮明度を評価することを特徴とする。
【0012】この構成によれば、所定領域に画素データ
が大きい画素が多く存在すれば面積勾配の総和が大きく
なり、画素データが小さい画素が多く存在すれば面積勾
配の総和が小さくなるので、面積勾配の総和が所定領域
の撮像画像の鮮明度の指標となり、撮像画像の鮮明度の
定量的な評価が可能となる。請求項3に記載の発明は、
請求項2に記載の構成において、鮮明度評価結果に基づ
き、加算処理において撮像画像に加算する差分を複数倍
することを特徴とする。
が大きい画素が多く存在すれば面積勾配の総和が大きく
なり、画素データが小さい画素が多く存在すれば面積勾
配の総和が小さくなるので、面積勾配の総和が所定領域
の撮像画像の鮮明度の指標となり、撮像画像の鮮明度の
定量的な評価が可能となる。請求項3に記載の発明は、
請求項2に記載の構成において、鮮明度評価結果に基づ
き、加算処理において撮像画像に加算する差分を複数倍
することを特徴とする。
【0013】この構成によれば、より鮮明で高分解能な
画像を効率よく得ることができる。以下、本発明の実施
の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。処理対
象は、任意の対象物に対する透過手段を持ち、その透過
画像に対し画像表示または検査、判定などの画像データ
評価手段を持つ透過画像発生装置または、透過画像発生
装置データの入力手段を持ち、検査、判定などの画像デ
ータ評価手段を持つ画像処理装置により撮像された撮像
画像である。
画像を効率よく得ることができる。以下、本発明の実施
の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。処理対
象は、任意の対象物に対する透過手段を持ち、その透過
画像に対し画像表示または検査、判定などの画像データ
評価手段を持つ透過画像発生装置または、透過画像発生
装置データの入力手段を持ち、検査、判定などの画像デ
ータ評価手段を持つ画像処理装置により撮像された撮像
画像である。
【0014】ここでは、欠損部を有する検査対象物に、
先に図6を用いて説明したのと同様の条件にてX線発生
器よりX線を照射し検査対象物を透過したX線をシンチ
レータで光変換してCCDカメラで撮像された撮像画像
を処理対象とする。図1に撮像画像の復元工程を説明す
るフローチャートを示し、図2にその復元工程での画像
鮮明化状況を示す。
先に図6を用いて説明したのと同様の条件にてX線発生
器よりX線を照射し検査対象物を透過したX線をシンチ
レータで光変換してCCDカメラで撮像された撮像画像
を処理対象とする。図1に撮像画像の復元工程を説明す
るフローチャートを示し、図2にその復元工程での画像
鮮明化状況を示す。
【0015】#1のスタート時には、理想画像1では欠
損部相当領域はシャープな階調レベル変化となるのに対
して、撮像画像2では欠損部相当領域は緩やかな階調レ
ベル変化となっている。撮像画像2が不鮮明なのは、前
述したように検査対象物上の1点に対応するシンチレー
タのエリアWが17画素(pix)であることに起因し
ているので、17画素用の正規化フィルタ3を予め設定
する。正規化フィルタ3は、撮像画像2を構成する17
画素の画素データに各画素の一次元的配列順位(座標)
に応じて加重すべき正規分布係数(正規分布曲線を数値
化したもの)を含んでいる。ここでは正規分布係数は左
端から順に、1,2,5,8,13,20,26,3
1,31,31,26,20,13,8,5,2,1と
している。
損部相当領域はシャープな階調レベル変化となるのに対
して、撮像画像2では欠損部相当領域は緩やかな階調レ
ベル変化となっている。撮像画像2が不鮮明なのは、前
述したように検査対象物上の1点に対応するシンチレー
タのエリアWが17画素(pix)であることに起因し
ているので、17画素用の正規化フィルタ3を予め設定
する。正規化フィルタ3は、撮像画像2を構成する17
画素の画素データに各画素の一次元的配列順位(座標)
に応じて加重すべき正規分布係数(正規分布曲線を数値
化したもの)を含んでいる。ここでは正規分布係数は左
端から順に、1,2,5,8,13,20,26,3
1,31,31,26,20,13,8,5,2,1と
している。
【0016】そして#2において、撮像画像2の全ての
領域について、対象物上の任意ポイントに対応する17
画素(座標nを中央としてn−8〜n+8)ごとに正規
化フィルタ3を適用するフィルタ処理を行う。具体的に
は次式で表わされる計算を順次に行い、得られたフィル
タ処理結果Ifil(n)で撮像画像2を補正することに
なり、フィルタ処理画像4が得られる。
領域について、対象物上の任意ポイントに対応する17
画素(座標nを中央としてn−8〜n+8)ごとに正規
化フィルタ3を適用するフィルタ処理を行う。具体的に
は次式で表わされる計算を順次に行い、得られたフィル
タ処理結果Ifil(n)で撮像画像2を補正することに
なり、フィルタ処理画像4が得られる。
【0017】
【数3】 次に#3において、フィルタ処理画像4と前記撮像画像
2との差分5を求める差分処理を行う。このときの計算
は次式で表わされる。差分処理の結果がマイナスとなる
場合も有効とする。
2との差分5を求める差分処理を行う。このときの計算
は次式で表わされる。差分処理の結果がマイナスとなる
場合も有効とする。
【0018】
【数4】 次に#4において、差分5を撮像画像2の鮮明度に応じ
整数倍して加算分6とし、この加算分6を撮像画像2に
加算する加算処理を行う。このときの計算は次式で表わ
される。
整数倍して加算分6とし、この加算分6を撮像画像2に
加算する加算処理を行う。このときの計算は次式で表わ
される。
【0019】
【数5】 そして#5において、上記した処理を撮像画像2の全て
の領域について終了する。以上のようにして、フォーカ
スボケした撮像画像2から、広がった情報を集めなお
し、鮮明で高分解能な復元画像7を得ることができる。
の領域について終了する。以上のようにして、フォーカ
スボケした撮像画像2から、広がった情報を集めなお
し、鮮明で高分解能な復元画像7を得ることができる。
【0020】次に、上記撮像画像の復元工程において、
差分5を整数倍して加算分6とする際の撮像画像2の鮮
明度の評価方法について説明する。図3は撮像画像の鮮
明度評価工程の前半工程を示し、図4は同鮮明度評価工
程の後半工程を示す。撮像画像2の検査対象領域11に
ついて鮮明度を評価するに際して、検査対象領域11を
構成する複数画素の画素データを、微小間隔にて設定し
た複数のしきい値でそれぞれ2値化する。ここで、しき
い値は、検査対象領域11が閉領域として認識される全
ての有効しきい値とする。
差分5を整数倍して加算分6とする際の撮像画像2の鮮
明度の評価方法について説明する。図3は撮像画像の鮮
明度評価工程の前半工程を示し、図4は同鮮明度評価工
程の後半工程を示す。撮像画像2の検査対象領域11に
ついて鮮明度を評価するに際して、検査対象領域11を
構成する複数画素の画素データを、微小間隔にて設定し
た複数のしきい値でそれぞれ2値化する。ここで、しき
い値は、検査対象領域11が閉領域として認識される全
ての有効しきい値とする。
【0021】それとともに、各しきい値以上の画素デー
タの画素数に対応する面積をそれぞれ求め、隣接する2
つのしきい値に対応して求められた2面積値間の差であ
る面積勾配を求める。たとえば、しきい値mに対応する
面積が閉領域12で示され、しきい値m−1に対応する
面積が領域13で示されるとき、閉領域12と閉領域1
3の面積差を示す閉領域14がしきい値mの面積勾配S
diff(m)である。このときの計算は次式で表わされ
る。
タの画素数に対応する面積をそれぞれ求め、隣接する2
つのしきい値に対応して求められた2面積値間の差であ
る面積勾配を求める。たとえば、しきい値mに対応する
面積が閉領域12で示され、しきい値m−1に対応する
面積が領域13で示されるとき、閉領域12と閉領域1
3の面積差を示す閉領域14がしきい値mの面積勾配S
diff(m)である。このときの計算は次式で表わされ
る。
【0022】
【数6】 全ての有効しきい値について面積勾配Sdiff(m)が求
められたら、面積勾配の総和Sallを求める。このとき
の計算は次式で表わされる。
められたら、面積勾配の総和Sallを求める。このとき
の計算は次式で表わされる。
【0023】
【数7】 鮮明画像のSdiff(m)<不鮮明画像のSdiff(m)と
なるので、符号15で示される総和Sallを指標とし
て、検査対象領域11の画像の鮮明度を定量的に評価す
ることができる。
なるので、符号15で示される総和Sallを指標とし
て、検査対象領域11の画像の鮮明度を定量的に評価す
ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、透過手段
の発生径が極めて大きい場合においても、撮像画像に対
して、正規分布係数を加重するフィルタ処理を行い、撮
像画像とフィルタ画像との間で加減算を行うことによっ
て、フォーカスボケをなくし、鮮明で高分解能な画像を
得ることができる。
の発生径が極めて大きい場合においても、撮像画像に対
して、正規分布係数を加重するフィルタ処理を行い、撮
像画像とフィルタ画像との間で加減算を行うことによっ
て、フォーカスボケをなくし、鮮明で高分解能な画像を
得ることができる。
【0025】上記のように補正した画像をはじめとする
撮像画像の鮮明度を確認するに際し、所定領域の撮像画
像を微小間隔で設定した複数のしきい値において2値
化、面積評価し、面積勾配を積算することにより、撮像
画像の鮮明度を定量的に評価できる。撮像画像の鮮明度
評価結果に基づいて撮像画像に加算する加算分を変える
ことにより、鮮明で高分解能な画像を効率よく得ること
ができる。
撮像画像の鮮明度を確認するに際し、所定領域の撮像画
像を微小間隔で設定した複数のしきい値において2値
化、面積評価し、面積勾配を積算することにより、撮像
画像の鮮明度を定量的に評価できる。撮像画像の鮮明度
評価結果に基づいて撮像画像に加算する加算分を変える
ことにより、鮮明で高分解能な画像を効率よく得ること
ができる。
【図1】本発明の画像処理方法における撮像画像の鮮明
化を説明するフローチャートである。
化を説明するフローチャートである。
【図2】図1に示した画像処理方法における撮像画像の
鮮明化状況を示す説明図である。
鮮明化状況を示す説明図である。
【図3】本発明の画像処理方法における撮像画像の鮮明
度評価の前半工程を示す説明図である。
度評価の前半工程を示す説明図である。
【図4】図3につづく撮像画像の鮮明度評価の後半工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図5】焦点径10μm以下の発生器を備えたX線検査
機によって従来より得られている撮像画像を示す説明図
である。
機によって従来より得られている撮像画像を示す説明図
である。
【図6】焦点径100μm以上の発生器を備えたX線検
査機によって従来より得られている撮像画像を示す説明
図である。
査機によって従来より得られている撮像画像を示す説明
図である。
1 理想画像 2 撮像画像 3 正規化フィルタ 4 フィルタ処理画像 5 差分 6 加算分 7 復元画像 11 検査対象領域 12 しきい値mにおける閉領域の面積 13 しきい値m−1における閉領域の面積 14 しきい値mにおける閉領域の面積勾配 15 面積勾配の総和 22 シンチレータ 23 CCDカメラ 25 対象物 31 X線発生器 31a 焦点径(発生径)
Claims (3)
- 【請求項1】 対象物を透過した透過手段により形成さ
れた撮像画像に対して、 対象物上の任意ポイントに対応する一定領域の撮像画像
ごとに透過手段の発生径に応じ予め設定した正規化フィ
ルタを適用して撮像画像にその構成画素の配列順位に応
じた正規分布係数を加重するフィルタ処理を行い、 フィルタ処理で得られたフィルタ処理画像と撮像画像と
の差分を求める差分処理を行い、 差分処理で求めた差分を撮像画像に加算する加算処理を
行うことにより、 撮像画像を鮮明化することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】 所定領域の撮像画像をその構成画素の画
素データに基づき微小間隔で設定した複数のしきい値で
区分し、 各しきい値に対応する面積をそれぞれ求めるとともに、
隣接する2つのしきい値に対応する2面積値間の差であ
る面積勾配を求めてその総和を算出し、 算出した総和より所定領域の撮像画像の鮮明度を評価す
ることを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 【請求項3】 鮮明度評価結果に基づき、加算処理にお
いて撮像画像に加算する差分を複数倍することを特徴と
する請求項2記載の画像処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24415799A JP2001066265A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24415799A JP2001066265A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 画像処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001066265A true JP2001066265A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17114623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24415799A Pending JP2001066265A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | 画像処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001066265A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326385A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Katsuya Hasegawa | X線を利用した火薬及び推進薬の燃焼速度測定方法 |
CN112150461A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-29 | 北京百度网讯科技有限公司 | 用于评估细胞图像头尾清晰度的方法和装置 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24415799A patent/JP2001066265A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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