JP2008304312A - Image processing program and image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理プログラムおよび画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing program and an image processing apparatus.
所定の媒体にトナー像等の画像を形成した際の筋状欠陥を検査する従来の検査方法では、一般的に、対象物の画像から欠陥部分を強調するためにフィルタを適用する。通常のフィルタを用いて精度良く筋状欠陥を抽出するためには、筋の幅に適合するフィルタを適用する必要がある。 In a conventional inspection method for inspecting a streak defect when an image such as a toner image is formed on a predetermined medium, a filter is generally applied to emphasize a defective portion from an image of an object. In order to accurately extract a streak defect using a normal filter, it is necessary to apply a filter suitable for the width of the streak.
しかし、対象物に発生する筋の幅を検査前に知ることはできない。したがって、十分な性能を得ることができなかった。これを解決するために、特許文献1が提案されている。この方法では、一次微分フィルタを用いることで筋幅に対応している。
However, it is not possible to know the width of the stripe generated in the object before the examination. Therefore, sufficient performance could not be obtained. In order to solve this,
本発明は、対象物を撮像してノイズを除去し筋状欠陥の評価を行うにあたり、波形ノイズ中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出しようとするものである。 The present invention is intended to detect a streak defect in waveform noise at a high speed and with high accuracy regardless of the thickness of the streak defect when the object is imaged to remove noise and evaluate the streak defect. It is.
本願請求項1に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出ステップと、前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップとをコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項2に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出ステップと、前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップとをコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項3に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出ステップと、前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップと、前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出ステップとをコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。
Further, the invention according to
また、本願請求項4に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出ステップと、前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップと、前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出ステップと、検出した欠陥位置における欠陥の評価値を算出する評価値算出ステップとをコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。
Further, the invention according to
また、本願請求項5に係る発明は、前記低周波除去ステップにおいて、前記対象物の撮像におけるプロファイルの信号値からノイズ除去幅パラメータにおける近傍平均を減算することにより低周波成分を除去することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項6に係る発明は、前記欠陥スコア算出ステップにおいて、低周波成分除去後のプロファイルの着目位置の信号値から、前記欠陥スコア算出幅パラメータにおける近傍の平均を減算し、標準偏差で除算することで欠陥スコアを算出することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラムである。
Further, in the invention according to claim 6 of the present application, in the defect score calculation step, the average of the neighborhood in the defect score calculation width parameter is subtracted from the signal value of the target position of the profile after removal of the low frequency component, and the standard deviation is obtained. The image processing program according to any one of
また、本願請求項7に係る発明は、前記欠陥位置検出ステップにおいて、前記欠陥スコアプロファイルの閾値処理によって欠陥位置を決定することを特徴とする請求項3または4記載の画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項8に係る発明は、前記欠陥スコア算出ステップにおいて、前記ノイズ除去幅パラメータに応じて前記欠陥スコア幅パラメータを決定することを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項9に係る発明は、前記欠陥スコア算出ステップにおいて、前記欠陥スコア幅パラメータとして前記ノイズ除去幅パラメータに所定の係数を掛けたものを用いることを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラムである。 The invention according to claim 9 is characterized in that, in the defect score calculation step, the defect score width parameter obtained by multiplying the noise removal width parameter by a predetermined coefficient is used. The image processing program according to any one of the above.
また、本願請求項10に係る発明は、前記欠陥スコア算出ステップにおいて、前記欠陥スコア幅パラメータとして前記ノイズ除去幅パラメータ以下の値を用いることを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラムである。
In the invention according to
また、本願請求項11に係る発明は、前記欠陥位置検出ステップにおいて、複数の前記ノイズ除去幅パラメータと前記欠陥スコア幅パラメータの組み合わせによる複数の欠陥スコアから、前記欠陥位置を検出することを特徴とする請求項3または4記載の画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項12に係る発明は、前記評価値算出ステップにおいて、前記欠陥位置の欠陥スコアまたは低周波除去プロファイルから評価値を算出することを特徴とする請求項4記載の画像処理プログラムである。
The invention according to
また、本願請求項13に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出部と、前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。 The invention according to claim 13 of the present application is a profile calculation unit that obtains a profile in imaging of an object, and a low frequency removal unit that removes low frequency components from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter. And an image processing apparatus.
また、本願請求項14に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出部と、前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部と、前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。 The invention according to claim 14 is a profile calculation unit that obtains a profile in imaging of an object, and a low frequency removal unit that removes a low frequency component from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter. And a defect score calculation unit that calculates a defect score profile corresponding to a defect score calculation width parameter for the profile from which the low frequency component has been removed by the low frequency removal unit.
また、本願請求項15に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出部と、前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部と、前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部と、前記欠陥スコア算出部で算出した前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。 Further, the invention according to claim 15 of the present application is a profile calculation unit that obtains a profile in imaging of an object, and a low frequency removal unit that removes low frequency components from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter. A defect score calculation unit that calculates a defect score profile corresponding to a defect score calculation width parameter for a profile from which a low frequency component has been removed by the low frequency removal unit, and a defect from the defect score profile calculated by the defect score calculation unit An image processing apparatus comprising: a defect position detection unit that determines a position.
また、本願請求項16に係る発明は、対象物の撮像におけるプロファイルを得るプロファイル算出部と、前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波を除去する低周波除去部と、前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部と、前記欠陥スコア算出部で算出した前記欠陥スコアから欠陥位置を決定する欠陥位置検出部と、前記欠陥位置検出部で検出した欠陥位置における欠陥の評価値を算出する評価値算出部とを備えることを特徴とする画像処理装置である。 Further, the invention according to claim 16 of the present application is a profile calculation unit that obtains a profile in imaging an object, and a low frequency removal unit that removes low frequencies from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter; A defect score calculation unit that calculates a defect score profile corresponding to a defect score calculation width parameter for a profile from which a low frequency component has been removed by the low frequency removal unit; and a defect position from the defect score calculated by the defect score calculation unit An image processing apparatus comprising: a defect position detection unit to be determined; and an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value of a defect at a defect position detected by the defect position detection unit.
本願請求項1に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価を行うにあたり、波形ノイズ中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the object can be imaged to remove noise and emphasize the streak defect. When evaluating the defect, the streak defect in the waveform noise is Regardless, it is possible to detect at high speed and with high accuracy.
本願請求項2に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価を行うにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention according to
本願請求項3に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の位置を検出するにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention according to
本願請求項4に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価値を算出するにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に算出することが可能となる。
According to the invention of
本願請求項5に係る発明によれば、対象物を撮像してプロファイルの信号値からノイズ除去幅パラメータにおける近傍平均を減算することによりノイズを除去し筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価を行うにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention of
本願請求項6に係る発明によれば、対象物を撮像してプロファイルの低周波成分除去後のプロファイルの着目位置の信号値から、欠陥スコア算出幅パラメータにおける近傍平均を減算することによりノイズを除去し筋状欠陥を強調することができ、欠陥スコアを算出するにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に算出することが可能となる。 According to the invention of claim 6 of the present application, noise is removed by subtracting the neighborhood average in the defect score calculation width parameter from the signal value of the target position of the profile after imaging the object and removing the low frequency component of the profile. The streak defect can be emphasized, and when calculating the defect score, the streak defect in the noise can be calculated at high speed and with high accuracy regardless of the thickness of the streak.
本願請求項7に係る発明によれば、欠陥スコアプロファイルの閾値処理によって欠陥の位置を高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, the defect position can be detected at high speed and with high accuracy by the threshold processing of the defect score profile.
本願請求項8に係る発明によれば、ノイズ除去幅パラメータに応じて欠陥スコア幅パラメータを決定することで、欠陥の位置を高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention of
本願請求項9に係る発明によれば、ノイズ除去幅パラメータとしてノイズ除去パラメータに所定の係数を掛けたものを用いることで、欠陥の位置を高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the invention of claim 9 of the present application, it is possible to detect the position of the defect at high speed and with high accuracy by using the noise removal parameter obtained by multiplying the noise removal parameter by a predetermined coefficient.
本願請求項10に係る発明によれば、ノイズ除去幅パラメータとしてノイズ除去パラメータ以下の値を用いることで、欠陥の位置を高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention of
本願請求項11に係る発明によれば、複数の前記ノイズ除去幅パラメータと前記欠陥スコア幅パラメータの組み合わせによる複数の欠陥スコアから、前記欠陥位置を検出することで、欠陥の位置を高速かつ高精度に検出することが可能となる。
According to the invention of
本願請求項12に係る発明によれば、欠陥位置の欠陥スコアまたは低周波除去プロファイルから評価値を算出することで、欠陥の評価を高速かつ高精度に行うことが可能となる。
According to the invention of
本願請求項13に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価を行うにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the invention of claim 13 of the present application, the object can be imaged to remove noise and emphasize the streak defect. When evaluating the defect, the streak defect in the noise is reduced to the thickness of the streak. Regardless of this, it becomes possible to detect at high speed and with high accuracy.
本願請求項14に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価を行うにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the invention of claim 14 of the present application, the object is imaged to remove noise, and the streak defect can be emphasized by the defect score profile. When the defect is evaluated, the streak defect in the noise is detected. It becomes possible to detect at high speed and with high accuracy regardless of the thickness of the streak.
本願請求項15に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の位置を検出するにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に検出することが可能となる。 According to the invention of claim 15 of the present application, it is possible to remove noise by imaging an object, highlight a streak defect by a defect score profile, and detect a streak defect in noise when detecting the position of the defect. Can be detected at high speed and with high accuracy regardless of the thickness of the line.
本願請求項16に係る発明によれば、対象物を撮像してノイズを除去し、欠陥スコアプロファイルによって筋状欠陥を強調することができ、欠陥の評価値を算出するにあたり、雑音中の筋状欠陥を、筋の太さによらず、高速かつ高精度に算出することが可能となる。 According to the invention according to claim 16 of the present application, it is possible to remove noise by imaging an object, emphasize a streak defect by a defect score profile, and calculate a streak in noise when calculating an evaluation value of a defect. The defect can be calculated at high speed and with high accuracy regardless of the thickness of the line.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<本実施形態に係る画像処理プログラムの説明>
図1は、本実施形態に係る画像処理プログラムの流れを説明するフローチャートである。この画像処理プログラムは、コンピュータ(パーソナルコンピュータ、ワークステーション等)によって実行されたり、後述する本実施形態の画像処理装置で実行されるもので、所定の記録媒体に格納されたり、所定のネットワークを介して配信されるものである。また、画像処理プログラムの各ステップは、同一のコンピュータで実行されても、ネットワークを介して異なるコンピュータによって各々実行されてもよい。また、クライアント/サーバシステムによって、本実施形態の画像処理プログラムの情報入出力をクライアント側、演算処理をサーバ側で行うようにしてもよい。
<Description of Image Processing Program According to this Embodiment>
FIG. 1 is a flowchart for explaining the flow of an image processing program according to this embodiment. This image processing program is executed by a computer (personal computer, workstation, etc.), or executed by the image processing apparatus of this embodiment described later, and is stored in a predetermined recording medium or via a predetermined network. Delivered. In addition, each step of the image processing program may be executed by the same computer or by different computers via a network. Further, information input / output of the image processing program of the present embodiment may be performed on the client side, and arithmetic processing may be performed on the server side by a client / server system.
先ず、対象物の撮像における画像データを取得する。ここで、対象物は、用紙に印刷された中間調レベルの一様画像の印刷物である。例えばゼログラフィで形成した印刷物では、感光体ドラム等の画像形成部にゴミ等の欠陥が存在すると、用紙の送り方向に沿って筋状欠陥として現れることになる。この筋状欠陥の位置や大きさを検出することで、例えば画像形成部に何らかのトラブルがあるといった判定を行うための情報を得ることができる。 First, image data for capturing an object is acquired. Here, the object is a printed matter of a uniform image of a halftone level printed on a sheet. For example, in a printed matter formed by xerography, if a defect such as dust is present in an image forming unit such as a photosensitive drum, it will appear as a streak defect along the paper feeding direction. By detecting the position and size of the streak defect, it is possible to obtain information for determining that there is some trouble in the image forming unit, for example.
対象物の撮像における画像データを取得するには、対象物の画像をスキャナ等で取り込み、色変換処理を行う(ステップS1)。色変換は、例えばdRGB、L*a*b*である。 In order to acquire image data in imaging of an object, an image of the object is captured by a scanner or the like, and color conversion processing is performed (step S1). The color conversion is, for example, dRGB, L * a * b * .
次に、色変換処理後の画像情報から、例えば所定の信号のプロファイルを算出する(ステップS2)。本実施形態では、例えばL*のプロファイルを算出している。プロファイルは、用紙の送り方向と直交する方向に沿った画像データの信号値を用紙の送り方向に沿って加算し、平均したものである。対象物を印刷した画像形成装置(例えば、複写機)の感光体ドラムがCMYKの4色に対応したものである場合、各色それぞれの明度のプロファイルを求めてもよい。 Next, for example, a profile of a predetermined signal is calculated from the image information after the color conversion process (step S2). In this embodiment, for example, an L * profile is calculated. The profile is obtained by adding and averaging signal values of image data along a direction orthogonal to the paper feed direction along the paper feed direction. When the photosensitive drum of an image forming apparatus (for example, a copying machine) on which an object is printed corresponds to the four colors CMYK, a brightness profile for each color may be obtained.
次に、算出したプロファイルから低周波除去処理を行う(ステップS3)。低周波除去処理は、算出したプロファイルからそのプロファイルの移動平均を減算したものを用いる。移動平均は、予め設定された移動平均幅パラメータをノイズ除去幅パラメータとして求められる。 Next, low frequency removal processing is performed from the calculated profile (step S3). The low frequency removal process uses a value obtained by subtracting the moving average of the profile from the calculated profile. The moving average is obtained by using a preset moving average width parameter as a noise removal width parameter.
次いで、低周波除去処理を行ったプログラムについてZ値算出を行う(ステップS4)。本実施形態においてZ値は、(プロファイルの値−近傍の平均値)/標準偏差で求められ、本実施形態では欠陥スコアプロファイルとして用いられる。ここで、近傍の平均値としては、近傍となる幅のパラメータを欠陥スコア算出幅パラメータとして用いる。 Subsequently, Z value calculation is performed about the program which performed the low frequency removal process (step S4). In this embodiment, the Z value is obtained by (profile value−neighbor average value) / standard deviation, and is used as a defect score profile in this embodiment. Here, as a neighborhood average value, a neighborhood width parameter is used as a defect score calculation width parameter.
次に、求めたZ値について閾値処理を行い(ステップS5)、欠陥の位置の抽出および欠陥の評価を行う。 Next, threshold processing is performed on the obtained Z value (step S5), and defect position extraction and defect evaluation are performed.
<本実施形態に係る画像処理装置の構成>
図2は、本実施形態に係る画像処理装置の構成を説明するブロック図である。本実施形態に係る画像処理装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、色変換部101、プロファイル算出部102、低周波除去部103、欠陥スコア算出部104、欠陥位置検出部105、評価値算出部106を備えている。
<Configuration of Image Processing Device According to this Embodiment>
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment. An
本実施形態の画像処理装置10では、色変換部101、プロファイル算出部102、低周波除去部103、欠陥スコア算出部104、欠陥位置検出部105、評価値算出部106がプログラム処理によって構成されるコンピュータや専用装置によって実現される。
In the
画像処理装置10は、画像入力部20より検査対象となる画像データを取得して、後述の処理によって欠陥検査を行う。
The
画像入力部20は、例えばフラットベッドスキャナのようなラインセンサや、CCD(Charge Coupled Devices)カメラのようなエリアセンサなどの光学的画像入力装置、あるいは画像データを保存する記憶装置などからなる。
The
CPU11は、各部を制御する中央演算装置である。RAM12は、ハードディスクやフラッシュメモリなど不揮発性メモリで構成され、処理対象の画像データを保存するバッファや、データ処理中に必要となるワークエリアを有している。
The
画像入力部20、RAM12は処理を制御するCPU11にネットワークやバスなどで接続されている。
The
画像入力部20で入力された画像データは色変換部101で入力装置に依存しない色に変換される。入力がRGB信号であればLUT(ルックアップテーブル)によって視感明度に変換するのが一般的である。色変換後の画像データはプロファイル算出部102に送られる。本実施形態では、一例としてRGBをL*a*b*に変換するものとする。
The image data input by the
プロファイル算出部102は、筋状欠陥の長辺方向に画像データを平均、または積算することで筋状欠陥の短辺方向の平均明度変動を得る。すなわち、用紙の印刷を読み取った画像データでは、画像形成の際の走査方向(例えば、用紙の搬送方向)に沿った筋状欠陥が発生するが、この走査方向と直交する方向に沿った画像データの各位置(ポジション)での値を、走査方向に沿って各位置ごとに加算し、平均を取ってプロファイルとする演算を行う。
The
平均、または積算する方向については、事前に筋状欠陥の方向が分かっている場合は容易に決定できる。事前に分かっていない場合は、画像データの縦横2方向、あるいは±45度を含んだ4方向それぞれで処理を適用してもよい。 The average or direction of integration can be easily determined when the direction of the streak defect is known in advance. If it is not known in advance, the processing may be applied in two vertical and horizontal directions of image data, or in four directions including ± 45 degrees.
低周波除去部103は、プロファイル算出部102で算出したプロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する演算を行う。ノイズ除去幅パラメータは、主として移動平均幅パラメータである。つまり、プロファイルから各位置に対応した移動平均を求め、移動平均値をプロファイルの値から差し引くことで、低周波成分の除去を図る。ここで、低周波成分を除去した後のプロファイルを「ノイズ除去プロファイル」と言うこととする。
The low
欠陥スコア算出部104は、ノイズ除去プロファイルから欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する処理を行う。欠陥スコアプロファイルは、主としてプロファイルの各位置に対応したZ値である。Z値は、(ノイズ除去プロファイルの値−近傍の平均値)/標準偏差で求めることができる。この近傍の平均値を出すための近傍の幅の大きさが欠陥スコア算出幅パラメータとなる。欠陥スコア算出幅パラメータは、ノイズ除去幅パラメータに応じて決められる。
The defect
欠陥位置検出部105は、低周波除去部103によって低周波成分を除去したプロファイル(ノイズ除去プロファイル)から欠陥位置を検出する処理、または欠陥スコア算出部104によって算出した欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を検出する処理、またはノイズ除去プロファイルおよび欠陥スコア算出部104によって算出した欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を検出する処理を行う。いずれの処理によって検出するかは、例えばユーザによる設定に従う。
The defect
評価値算出部106は、欠陥位置検出部105で検出した欠陥位置における欠陥の評価値を算出する。評価値は、検出された欠陥位置から最終的に欠陥を判定するための値であり、例えば近傍との明度差(ΔL*)が用いられる。この評価値によって、最終的な欠陥の決定が行われる。
The evaluation
<本実施形態を適用した欠陥検出方法>
本実施形態では、一例として、ゼログラフィから出力されたサンプルの長辺が紙送り方向となる場合の筋状欠陥検査について説明する。ゼログラフィで中間濃度を広範囲に印字すると、サンプルの紙送り方向またはその垂直方向に筋が発生する。特に、紙送り方向の筋はゴミや電気的トラブルで発生し、単独発生で周期性がない場合が多く、FFT(Fast Fourier Transform)などの周期性を前提とした処理は適していない。欠陥の発生個所や幅の予測はできないが、方向は決まっている。ただし、画像入力時に傾きが発生する場合があるため、前処理として傾きの検知・補正などを行うことが望ましい。紙送り方向の濃度外れ値(たとえば濃度分布の3σ)を除去する処理を行っても良い。
<Defect detection method to which this embodiment is applied>
In the present embodiment, as an example, a streak defect inspection in the case where the long side of a sample output from xerography is in the paper feed direction will be described. When intermediate density is printed over a wide range by xerography, streaks occur in the paper feed direction of the sample or in the vertical direction. In particular, streaks in the paper feed direction are caused by dust or electrical troubles, and often occur independently and have no periodicity, and processing based on periodicity such as FFT (Fast Fourier Transform) is not suitable. The location and width of defects cannot be predicted, but the direction is fixed. However, since tilt may occur during image input, it is desirable to perform tilt detection / correction as preprocessing. Processing for removing density outliers (for example, 3σ of the density distribution) in the paper feeding direction may be performed.
ゼログラフィの明度プロファイルの例を図3に示す。図3(a)のプロファイルを持つサンプルには140mm付近、図3(b)には260mm付近に白い(明度が上昇する)筋が目で確認できる。 An example of a xerographic brightness profile is shown in FIG. In the sample having the profile of FIG. 3A, white lines (in which the brightness increases) can be visually confirmed near 140 mm, and in FIG. 3B, near 260 mm.
また、図4のように画像端に向かう明度変化が起きると、画像端を筋として誤検知してしまう。これを防ぐために、画像の外側に画像端n点平均明度(例:n=3)が続いているものとして計算するなどの処理を行っても良い。 Further, when the brightness change toward the image edge occurs as shown in FIG. 4, the image edge is erroneously detected as a line. In order to prevent this, it is possible to perform processing such as calculation assuming that the image edge n-point average brightness (eg, n = 3) continues outside the image.
次に、低周波除去部103でプロファイルから低周波を除去する。すなわち、ノイズ除去幅パラメータでの移動平均を算出して、プロファイルから減算する。ノイズ除去幅はパラメータ筋状欠陥の幅に対応するために(後述の欠陥スコア算出幅パラメータとペアで)複数用意するのが良い。
Next, the low
例として、4mm、8mm、…、120mmといった30段階の移動平均幅のパラメータを用意して計算する。データを二次元の画像データから一次元のプロファイルへと変換しているため、パラメータごとに計算を行っても高速で処理できる。移動平均の計算は、近傍として着目点を含めても良いし、除いても良い。算出したノイズ除去プロファイルは欠陥スコア算出部104に送られる。
As an example, parameters with 30 stages of moving average width such as 4 mm, 8 mm,..., 120 mm are prepared and calculated. Since data is converted from two-dimensional image data to a one-dimensional profile, it can be processed at high speed even if calculation is performed for each parameter. In the calculation of the moving average, the point of interest may be included or excluded as a neighborhood. The calculated noise removal profile is sent to the defect
欠陥スコア算出部104は欠陥スコア算出幅パラメータ近傍での着目点のZ値を求めて欠陥スコアプロファイルとする。Z値は着目点から近傍平均を差し引き、標準偏差で割った値である。
The defect
ここで、欠陥スコア算出幅パラメータを、ノイズ除去幅パラメータに応じて設定することで、ノイズ除去の強度に適した欠陥スコア算出を行う。例えば、欠陥スコア算出幅パラメータとして、ノイズ除去幅パラメータに所定の計数を掛けたものや、ノイズ除去幅パラメータ以下の値を用いる。 Here, the defect score calculation width parameter is set according to the noise removal width parameter, so that the defect score calculation suitable for the noise removal strength is performed. For example, as the defect score calculation width parameter, a value obtained by multiplying the noise removal width parameter by a predetermined number or a value equal to or smaller than the noise removal width parameter is used.
好適な例として、(欠陥スコア算出幅)=(3/5)×(ノイズ除去幅)とする。前述の通り、ノイズ除去幅を4mm、8mm、…、120mmの30段階設定した場合、欠陥スコア算出幅は2.4mm、4.8mm、…、72mmとなる。各パラメータ設定でゼログラフィに対して本実施形態を適用した場合、欠陥スコアが大きくなる(強調される)筋幅の目安を図5に示す。このように、検出する筋欠陥の幅の目安に応じてノイズ除去幅パラメータおよび欠陥スコア算出幅パラメータをテーブルデータとして用意しておき、検出したい筋欠陥の幅によってノイズ除去幅パラメータおよび欠陥スコア算出幅パラメータの組みを決定する。 As a preferred example, (defect score calculation width) = (3/5) × (noise removal width). As described above, when the noise removal width is set in 30 stages of 4 mm, 8 mm,..., 120 mm, the defect score calculation width is 2.4 mm, 4.8 mm,. When this embodiment is applied to xerography with each parameter setting, a guideline of the line width at which the defect score becomes large (emphasized) is shown in FIG. In this way, the noise removal width parameter and the defect score calculation width parameter are prepared as table data in accordance with the standard of the width of the line defect to be detected, and the noise removal width parameter and the defect score calculation width are determined depending on the width of the line defect to be detected. Determine a set of parameters.
Z値の計算も、平均および標準偏差を計算するときに着目点を含めても良いし、除いても良い。また、画像端の平均値を導出する際に、画像外に画像端n点平均明度(例:n=3)が続いているものとして計算するなどの処理を行っても良い。画像端の標準偏差は、欠陥スコア算出幅パラメータ上計算可能な点のうち、一番近い点のものを用いるか、画像全体の平均標準偏差を用いる。 The calculation of the Z value may include or exclude the point of interest when calculating the average and standard deviation. Further, when the average value of the image edge is derived, a process such as calculation that the image edge n-point average brightness (eg, n = 3) continues outside the image may be performed. As the standard deviation at the edge of the image, the closest point among points that can be calculated in the defect score calculation width parameter is used, or the average standard deviation of the entire image is used.
図6は実際のデータ処理例を説明する図である。図6(a)は複数の筋状欠陥を含む対象のプロファイル、図6(b−1)は低周波除去部103においてノイズ除去幅4mmで低周波成分を除去したプロファイル、図6(c−1)は低周波除去部103においてノイズ除去幅44mmで低周波成分を除去したプロファイルである。
FIG. 6 is a diagram for explaining an actual data processing example. 6A shows a profile of a target including a plurality of streak defects, FIG. 6B-1 shows a profile obtained by removing a low frequency component with a noise removal width of 4 mm in the low
また、図6(b−2)は、図6(b−1)に示す低周波除去プロファイルから欠陥スコア算出部104において、欠陥スコア算出幅パラメータ2.4mmでZ値を算出した結果得られた欠陥スコアプロファイル、図6(c−2)は、図6(c−1)に示す低周波除去プロファイルから欠陥スコア算出部104において、欠陥スコア算出幅パラメータ26.4mmでZ値を算出した結果得られた欠陥スコアプロファイルである。
6B-2 is obtained as a result of calculating the Z value with the defect score calculation width parameter 2.4 mm in the defect
各パラメータに応じて異なる幅の筋状欠陥が強調されている。すなわち、図6(b−1)、図6(b−2)に示すプロファイルでは、元のプロファイル(図6(a)参照)から低周波成分がより多く除去され、全体のうねりは少なくなっており、矢印A〜Dで示す突出した波形部分のうち、特に矢印Aの波形部分については強調されているものの、矢印Dの波形部分については圧縮されている。 The streak defects with different widths are emphasized according to each parameter. That is, in the profiles shown in FIGS. 6 (b-1) and 6 (b-2), more low frequency components are removed from the original profile (see FIG. 6 (a)), and the overall swell is reduced. Of the protruding waveform portions indicated by arrows A to D, the waveform portion indicated by arrow A is particularly emphasized, but the waveform portion indicated by arrow D is compressed.
一方、図6(c−1)、図6(c−2)に示すプロファイルでは、先の例に比べて元のプロファイル(図6(a)参照)から低周波成分の除去が多くないものの、矢印A〜Dで示す突出した波形部分のうち、特に矢印Dの波形部分については強調され、反対に、矢印Aの波形部分については圧縮されている。 On the other hand, in the profiles shown in FIGS. 6 (c-1) and 6 (c-2), although the removal of low frequency components is not much from the original profile (see FIG. 6 (a)) compared to the previous example, Of the protruding waveform portions indicated by arrows A to D, the waveform portion indicated by arrow D is particularly emphasized, while the waveform portion indicated by arrow A is compressed.
このように、各パラメータによって低周波成分の除去の強さや特定波形の強調の強さが変わることから、本実施形態では、例えば30段階のパラメータによって30個の欠陥スコアプロファイルを算出し、以下に示す欠陥位置検出部105での欠陥位置決定の材料としている。
As described above, the strength of removing low-frequency components and the strength of emphasizing a specific waveform vary depending on each parameter. Therefore, in the present embodiment, for example, 30 defect score profiles are calculated using 30 steps of parameters, and are described below. It is used as a material for determining the defect position in the defect
欠陥位置検出部105は、欠陥スコアプロファイルを用い、欠陥可能性がある場所の位置情報を求め、これを評価値算出部106に送る。パラメータを例えば30段階設定した場合は欠陥スコアプロファイルが30得られることになる。まず、30個の欠陥スコアプロファイルの各々における各点(ポジション)でのZ値の絶対値が最大の値を保存するとともに、そのときの欠陥スコア算出幅パラメータを記録する。つまり、30個の欠陥スコアプロファイルをポジションを合わせて串刺しするようにして参照し、各ポジションにおけるZ値の絶対値が最大となるときのZ値(30個の欠陥スコアプロファイルのうち同じポジションとなる30個のZ値の絶対値が最大となるときのそのZ値)と、この最大のZ値となるときの欠陥スコア算出幅パラメータとを記録する。
The defect
これにより、30個の欠陥スコアプロファイルにおける各ポジションでの絶対値最大となるZ値の集まりが得られ、この絶対値最大のZ値の集まりから、各ポジションでのZ値が所定の正の閾値(例えば、3)を超える、または所定の負の閾値(例えば、−3)を下回る点の位置情報と、そのZ値での欠陥スコア算出幅パラメータとを評価値算出部106に送る。
As a result, a collection of Z values having the maximum absolute value at each position in the 30 defect score profiles is obtained, and the Z value at each position has a predetermined positive threshold value from the collection of Z values having the maximum absolute value. The position information of a point exceeding (for example, 3) or falling below a predetermined negative threshold (for example, −3) and the defect score calculation width parameter at the Z value are sent to the evaluation
評価値算出部106は、欠陥位置検出部105から送られた位置情報付近のノイズ除去プロファイルから評価値を算出する。このとき、ノイズ除去プロファイルは欠陥位置検出部105から得られる欠陥スコア算出幅パラメータに対応したノイズ除去幅パラメータによるものを使用する。
The evaluation
例えば、あるポジションにおいて閾値判定されたZ値での欠陥スコア幅パラメータが2.4mmであったとすると、その欠陥スコア幅パラメータ(2.4mm)と対応するノイズ除去幅パラメータは4mmとなり、ノイズ除去幅パラメータが4mmとなるノイズ除去プロファイルの対応するポジションでのL*の値を評価値とする。 For example, if the defect score width parameter at the Z value determined as a threshold at a certain position is 2.4 mm, the noise removal width parameter corresponding to the defect score width parameter (2.4 mm) is 4 mm, and the noise removal width The value of L * at the corresponding position of the noise removal profile where the parameter is 4 mm is set as the evaluation value.
ノイズ除去プロファイルの値は、近傍との明度差(例えば、ΔL*)となっているため、これを評価値として使用できる。そして、この評価値(ノイズ除去プロファイルの値)が所定の正の閾値(例えば、1.2)を超えるか、または所定の負の閾値(例えば、−1.5)を下回る場合は、最終的に欠陥であると判断する。 Since the value of the noise removal profile is a brightness difference (for example, ΔL * ) from the vicinity, it can be used as an evaluation value. If the evaluation value (the value of the noise removal profile) exceeds a predetermined positive threshold (for example, 1.2) or falls below a predetermined negative threshold (for example, -1.5), the final value Judged to be defective.
なお、上記実施形態における欠陥検査方法において示した数値は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。また、本発明は、ゼログラフィの欠陥検査以外であっても各種材料、部材の表面の欠陥検査に適用することも可能である。 In addition, the numerical value shown in the defect inspection method in the said embodiment is an example, and this invention is not limited to this. Further, the present invention can be applied to defect inspections on the surfaces of various materials and members other than xerographic defect inspections.
10…画像処理装置、11…CPU、12…RAM、20…画像入力部、101…色変換部、102…プロファイル算出部、103…低周波除去部、104…欠陥スコア算出部、105…欠陥位置検出部、106…評価値算出部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと
をコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 A profile calculation step for obtaining a profile in imaging of an object;
An image processing program that causes a computer to execute a low frequency removal step of removing low frequency components from the profile according to a noise removal width parameter.
前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、
欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップと
をコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 A profile calculation step for obtaining a profile in imaging of an object;
A low frequency removal step of removing low frequency components from the profile according to a noise removal width parameter;
An image processing program that causes a computer to execute a defect score calculation step of calculating a defect score profile according to a defect score calculation width parameter.
前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、
欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップと、
前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出ステップと
をコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 A profile calculation step for obtaining a profile in imaging of an object;
A low frequency removal step of removing low frequency components from the profile according to a noise removal width parameter;
A defect score calculating step of calculating a defect score profile according to the defect score calculation width parameter;
An image processing program that causes a computer to execute a defect position detection step of determining a defect position from the defect score profile.
前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去ステップと、
欠陥スコア算出幅パラメータに応じて欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出ステップと、
前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出ステップと、
検出した欠陥位置における欠陥の評価値を算出する評価値算出ステップと
をコンピュータによって実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 A profile calculation step for obtaining a profile in imaging of an object;
A low frequency removal step of removing low frequency components from the profile according to a noise removal width parameter;
A defect score calculating step of calculating a defect score profile according to the defect score calculation width parameter;
A defect position detecting step for determining a defect position from the defect score profile;
An image processing program that causes a computer to execute an evaluation value calculation step of calculating an evaluation value of a defect at a detected defect position.
ことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラム。 5. The low frequency component is removed by subtracting a neighborhood average in a noise removal width parameter from a signal value of a profile in imaging of the object in the low frequency removal step. The image processing program according to item 1.
ことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラム。 In the defect score calculation step, the defect score is calculated by subtracting the average of the neighborhood in the defect score calculation width parameter from the signal value of the target position of the profile after removing the low frequency component and dividing by the standard deviation. The image processing program according to claim 1, wherein the image processing program is one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項3または4記載の画像処理プログラム。 5. The image processing program according to claim 3, wherein in the defect position detection step, a defect position is determined by threshold processing of the defect score profile.
ことを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラム。 The image processing program according to any one of claims 2 to 4, wherein, in the defect score calculation step, the defect score width parameter is determined according to the noise removal width parameter.
ことを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラム。 5. The image processing program according to claim 2, wherein the defect score calculation step uses a value obtained by multiplying the noise removal width parameter by a predetermined coefficient as the defect score width parameter. .
ことを特徴とする請求項2から4のうちいずれか1項に記載の画像処理プログラム。 5. The image processing program according to claim 2, wherein the defect score calculation step uses a value equal to or smaller than the noise removal width parameter as the defect score width parameter.
ことを特徴とする請求項3または4記載の画像処理プログラム。 5. The image processing program according to claim 3, wherein, in the defect position detection step, the defect position is detected from a plurality of defect scores based on a combination of the plurality of noise removal width parameters and the defect score width parameters. .
ことを特徴とする請求項4記載の画像処理プログラム。 The image processing program according to claim 4, wherein, in the evaluation value calculating step, an evaluation value is calculated from a defect score or a low frequency removal profile at the defect position.
前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A profile calculation unit for obtaining a profile in imaging of an object;
An image processing apparatus comprising: a low-frequency removal unit that removes a low-frequency component from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter.
前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部と、
前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A profile calculation unit for obtaining a profile in imaging of an object;
A low-frequency removal unit that removes a low-frequency component from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter;
An image processing apparatus comprising: a defect score calculation unit that calculates a defect score profile corresponding to a defect score calculation width parameter for a profile from which a low frequency component has been removed by the low frequency removal unit.
前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波成分を除去する低周波除去部と、
前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部と、
前記欠陥スコア算出部で算出した前記欠陥スコアプロファイルから欠陥位置を決定する欠陥位置検出部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A profile calculation unit for obtaining a profile in imaging of an object;
A low-frequency removal unit that removes a low-frequency component from the profile obtained by the profile calculation unit according to a noise removal width parameter;
A defect score calculation unit that calculates a defect score profile according to a defect score calculation width parameter for a profile obtained by removing a low frequency component in the low frequency removal unit;
An image processing apparatus comprising: a defect position detection unit that determines a defect position from the defect score profile calculated by the defect score calculation unit.
前記プロファイル算出部で得た前記プロファイルからノイズ除去幅パラメータにしたがって低周波を除去する低周波除去部と、
前記低周波除去部で低周波成分を除去したプロファイルについて欠陥スコア算出幅パラメータに応じた欠陥スコアプロファイルを算出する欠陥スコア算出部と、
前記欠陥スコア算出部で算出した前記欠陥スコアから欠陥位置を決定する欠陥位置検出部と、
前記欠陥位置検出部で検出した欠陥位置における欠陥の評価値を算出する評価値算出部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A profile calculation unit for obtaining a profile in imaging of an object;
A low frequency removing unit that removes a low frequency according to a noise removal width parameter from the profile obtained by the profile calculating unit;
A defect score calculation unit that calculates a defect score profile according to a defect score calculation width parameter for a profile obtained by removing a low frequency component in the low frequency removal unit;
A defect position detector for determining a defect position from the defect score calculated by the defect score calculator;
An image processing apparatus comprising: an evaluation value calculation unit that calculates an evaluation value of a defect at a defect position detected by the defect position detection unit.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN103134809A (en) * | 2013-03-14 | 2013-06-05 | 苏州华源包装股份有限公司 | Welded line defect detection method |
JP2015172506A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社リコー | Image inspection device, image inspection system, and image inspection method |
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2007
- 2007-06-07 JP JP2007151558A patent/JP2008304312A/en active Pending
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