JP2009217368A - Image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の画像についてテンプレートマッチングを行う画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus that performs template matching on an image of an object.
従来から、画像処理技術においては、撮像装置により撮像した入力画像とあらかじめ記憶されている基準画像とを照合するテンプレートマッチングが知られている。テンプレートマッチングにおいては、複数枚の基準画像(テンプレート)をディスプレイ装置の画面上に順に表示し、所望の基準画像が画面に表示された状態で選択操作を行うことにより基準画像を選択することにより、入力画像との照合に用いる基準画像を決定することが考えられている(たとえば、特許文献1参照)。
ところで、対象物の良否について外観検査を行う場合に、図6に示すように、対象物Aの複数箇所について同じ基準画像Tと照合することがある。また、図7に示すように、異なる対象物A1,A2について同じ基準画像Tと照合することもある。 By the way, when the appearance inspection is performed on the quality of the target object, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, different objects A1, A2 may be collated with the same reference image T.
図6、図7の例のように、同じ基準画像Tを用いる場合でも照合位置が異なっているときには、各基準画像Tに位置合わせのために与えるパラメータに相違が生じるから、照合位置ごとに位置のパラメータを設定することが必要である。言い換えると、照合位置ごとに基準画像Tを選択し、パラメータを設定することが必要になる。 As in the examples of FIGS. 6 and 7, even when the same reference image T is used, if the collation positions are different, the parameters given to the respective reference images T for alignment are different. It is necessary to set the parameters. In other words, it is necessary to select the reference image T for each collation position and set parameters.
照合位置については位置補正が必要である。位置補正にあたっては一定の刻み幅(たとえば、5画素)で並行移動させたり、一定の刻み角度(たとえば、1度)で回転させたりすることになる。位置補正については、基準画像Tや検査の内容が異なっていても同じ方法を選択することが多い。 Position correction is required for the verification position. In the position correction, the position is moved in parallel at a constant step size (for example, 5 pixels) or rotated at a constant step angle (for example, 1 degree). For the position correction, the same method is often selected even if the reference image T and the content of the inspection are different.
一般に、使用する基準画像Tや位置補正の方法は、検査ごとに設定されているから、同じ基準画像Tを用いる検査や同じ位置補正の方法を用いる検査であっても、基準画像Tを修正したり位置補正の方法を修正したりしようとすれば、各検査ごとに処理のパラメータを呼び出してパラメータを修正することになる。 Generally, since the reference image T and the position correction method to be used are set for each inspection, the reference image T is corrected even in the inspection using the same reference image T or the inspection using the same position correction method. If the position correction method is to be corrected, the processing parameters are called for each inspection to correct the parameters.
一方、この種の修正は、基準画像Tや位置補正の方法が共通している場合には、同じ修正を行うことが多いから、同じ基準画像Tを用いている検査や同じ位置補正の方法を用いている検査を個々に探し出してパラメータを変更する作業が必要であることが多く、手間のかかる作業になるという問題を有している。 On the other hand, since this type of correction often performs the same correction when the reference image T and the position correction method are common, an inspection using the same reference image T and the same position correction method are performed. In many cases, it is necessary to search for the inspections used individually and change the parameters, which is troublesome.
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、同種の処理内容になる検査をまとめて表示することによりパラメータの修正作業を容易にした画像処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide an image processing apparatus that facilitates parameter correction work by collectively displaying examinations having the same processing contents. .
請求項1の発明は、対象物を撮像した対象画像に対して、複数種類の画像テンプレートから選択した画像テンプレートを用いたテンプレートマッチングを含む処理を行うことにより、外観検査を行う画像処理装置において、画像テンプレートの種類ごとに検査項目を分類し、画像テンプレートに関連付けて検査項目を表示装置の画面に一覧表示させる逆引き部を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記逆引き部は、複数の画像テンプレートを前記表示装置の画面に一覧表示させるとともに、各画像テンプレートごとに検査項目を関係付けて表示装置の画面に表示することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the reverse lookup unit displays a list of a plurality of image templates on the screen of the display device and associates inspection items for each image template. It is displayed on the screen.
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、前記逆引き部は、前記表示装置の画面にテンプレートの種類ごとに分類された検査項目と当該検査項目における処理のパラメータを設定する設定ウィンドウとを関係付けており、検査項目を選択することにより当該検査項目における処理の設定ウィンドウを表示装置の画面に表示させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the reverse lookup unit is configured to set inspection items classified for each type of template and processing parameters in the inspection item on the screen of the display device. A window is associated with the display, and by selecting an inspection item, a process setting window for the inspection item is displayed on the screen of the display device.
請求項1の発明の構成によれば、複数種類の画像テンプレートのうち各検査項目が用いている画像テンプレートに着目し、各画像テンプレートごとに検査項目を分類して表示装置の画面に一覧表示させており、同じ画像テンプレートを用いる検査項目については、処理のパラメータの修正にあたって同種の修正を行うことが多いから、同種の画像テンプレートを用いている検査項目を探してパラメータを修正する場合に比較すると、検査項目を探し出す手間がなくなり、パラメータの修正作業を容易にすることができる。 According to the configuration of the first aspect of the invention, paying attention to the image template used by each inspection item among a plurality of types of image templates, the inspection items are classified for each image template and displayed in a list on the screen of the display device. For inspection items that use the same image template, the same type of correction is often performed when correcting the processing parameters. Compared to the case where the inspection item that uses the same type of image template is searched and the parameters are corrected. This eliminates the trouble of searching for the inspection item and facilitates the parameter correction work.
請求項2の発明の構成によれば、複数種類の画像テンプレートを表示装置の画面に一覧表示するから、どの画像テンプレートがどの検査項目で用いられているかを一覧して認識することができ、パラメータの修正作業が一層容易になる。
According to the configuration of the invention of
請求項3の発明の構成によれば、一覧表示された検査項目から所望の検査項目を選択するだけでパラメータを設定するための設定ウィンドウを表示させることができるから、同じ画像テンプレートを用いる検査項目についてパラメータの修正作業が容易になる。 According to the configuration of the invention of claim 3, since the setting window for setting the parameters can be displayed simply by selecting the desired inspection item from the inspection items displayed in the list, the inspection item using the same image template It becomes easy to correct the parameters.
以下に説明する実施形態では、対象物を撮像した画像(濃淡画像)を対象画像として対象物の外観検査を行う場合を例として説明する。また、外観検査には、テンプレートマッチングの処理を含む場合を主としており、また、対象物のエッジの検査や面積を計測する場合も想定する。 In the embodiment described below, a case where an appearance inspection of an object is performed using an image (grayscale image) obtained by imaging the object as a target image will be described as an example. In addition, the appearance inspection mainly includes a template matching process, and it is also assumed that the edge inspection and the area of the object are measured.
対象画像に画像処理を実施する画像処理装置は、マイクロコンピュータを主構成要素とし、位置補正処理、位置認識処理、エッジ検出処理などの様々な画像処理を行うためのプログラムを搭載している。プログラムは処理ごとに独立しており、利用者がプログラムを選択し、組み合わせることが可能になっている。対象物から目的とする外観検査を行うには、プログラムを選択し、組み合わせるだけではなく、個々のプログラムに動作条件を指定するパラメータを与えることが必要になる。本実施形態では、対象物に対して複数種類の検査項目(エッジの検査、面積の計測など)の外観検査を行うものであり、また必要に応じて対象画像の中に複数の検査領域を設定する場合を想定する。1つの検査領域については、1種類以上の検査項目の外観検査を行う。1種類の対象物に関して行う外観検査を、以下では「プロジェクト」という。したがって、プロジェクトには複数の検査項目が含まれることになる。 An image processing apparatus that performs image processing on a target image includes a microcomputer as a main component, and is loaded with programs for performing various image processing such as position correction processing, position recognition processing, and edge detection processing. The program is independent for each process, and the user can select and combine the programs. In order to perform a desired visual inspection from an object, it is necessary not only to select and combine programs but also to give parameters for specifying operating conditions to each program. In this embodiment, a plurality of types of inspection items (edge inspection, area measurement, etc.) are inspected on the object, and a plurality of inspection regions are set in the target image as necessary. Assume that For one inspection area, an appearance inspection of one or more types of inspection items is performed. The appearance inspection performed on one type of object is hereinafter referred to as “project”. Therefore, a project includes a plurality of inspection items.
プロジェクトの各検査項目においてテンプレートマッチングが含まれる場合には、処理のパラメータには、検査領域内の画像と照合する画像テンプレートの種類と、検査領域内での画像テンプレートの位置補正の方法とが含まれる。位置補正の方法は、画像テンプレートを並行移動させる刻み幅と、画像テンプレートの回転の要否および回転が必要な場合の刻み角度とが含まれる。また、位置補正の方法には、必要に応じて拡大縮小率を含む場合もある。 When template matching is included in each inspection item of the project, the processing parameters include the type of image template to be matched with the image in the inspection area and the method for correcting the position of the image template in the inspection area. It is. The position correction method includes a step size for moving the image template in parallel, a necessity of rotation of the image template, and a step angle when rotation is necessary. Further, the position correction method may include an enlargement / reduction ratio as necessary.
画像テンプレートは、あらかじめ与えられた複数種類の選択肢から各検査項目に応じて選択される。位置補正の方法も同様であって、あらかじめ用意されている選択肢から選択される。画像テンプレートの選択肢は、あらかじめ撮像した画像から抽出するか、あらかじめ理想形として作成されている。 The image template is selected according to each inspection item from a plurality of types of options given in advance. The position correction method is the same, and is selected from options prepared in advance. Image template choices are extracted from previously captured images or created in advance as ideal forms.
以下では、処理で用いる画像テンプレートの種類については、種類ごとに番号による識別符合が付与され、「テンプレート No.002」のように「テンプレート No.×××」という形式で指定するものとする。また、位置補正の方法も同様にして、内容ごとに番号が付与され、「位置補正 No.×××」という形式で指定する。また、「画像テンプレートの種類」を「テンプレート」と略称し、「位置補正の方法」を「位置補正」と略称し、「検査項目」を「検査」と略称する。 In the following, the type of image template used in the process is assigned an identification code by number for each type, and is designated in the form of “template No. xxx” such as “template No. 002”. Similarly, the position correction method is assigned a number for each content, and is specified in the format of “position correction No. xxx”. Further, “type of image template” is abbreviated as “template”, “position correction method” is abbreviated as “position correction”, and “inspection item” is abbreviated as “inspection”.
各処理のプログラムの選択や組合せ、パラメータの設定、検査領域の設定などのために、画像処理装置には、図1に示すように、パーソナルコンピュータ(以下、「コンピュータ」と略称する)21を接続可能とする接続口が設けられる。また、画像処理装置10には、対象物を撮像する撮像装置20としてのTVカメラを接続する接続口と、表示装置としてのモニタ装置22を接続する接続口とが設けられる。画像処理装置10には複数台(図示例では4台)の撮像装置20が接続可能であって、モニタ装置22の画面には各撮像装置20で撮像した画像を選択して表示したり、モニタ装置22の画面を分割してすべての撮像装置20の画像を1画面に一括して同時に表示したりすることが可能になっている。なお、モニタ装置22に代えてコンピュータ21の画面を表示装置として用いてもよい。
As shown in FIG. 1, a personal computer (hereinafter abbreviated as “computer”) 21 is connected to the image processing apparatus for selecting and combining programs for processing, setting parameters, setting inspection areas, and the like. A connection port is provided that enables it. In addition, the
画像処理装置10には、撮像装置20で撮像した対象画像を一時記憶する画像メモリ11と、対象画像を蓄積する記憶装置12とが設けられる。記憶装置12には、システムプログラムおよび対象画像に各種処理を行うプログラム(必要な処理のプログラムのみを選択して格納する場合が多い)、各処理の属性に対する設定値なども格納される。記憶装置12の少なくとも一部は半導体メモリ(RAM)であって、対象画像に対する処理を行う際の作業領域を提供する。図示例では、作業領域および各種処理を行う機能を処理部13として表している。すなわち、処理部13は、処理を行うプログラムと処理の属性に関する設定値とを格納する領域および作業領域を備える記憶装置、マイクロプロセッサなどにより構成される。コンピュータ21およびモニタ装置22を接続するためのインターフェイス15,16も画像処理装置10に設けられる。
The
本実施形態では、逆引き部14を設け、同じテンプレートを用いている検査のリストを抽出したり、同じ位置補正を用いている検査のリストを抽出することを可能にしている。要するに、テンプレートと位置補正との少なくとも一方に着目し、検査を逆引きで検索する逆引き部14を設けている。
In this embodiment, the
そこで、逆引き部14では、プロジェクトに用いるテンプレートと位置補正とのいずれかを用いて検査を分類することを可能にしている。逆引き部14でテンプレートごとに分類された検査は、テンプレート一覧画面P1(図2参照)において各テンプレートに関係付けて表示される。
Therefore, the
具体的には、テンプレート一覧画面P1において、画像テンプレートの形状を表示する形状提示窓W1と、画像テンプレートを区別する識別符合を表示する識別子提示窓W2とが設けられるとともに、各形状提示窓W1に関係付けて当該画像テンプレートを用いている検査のリストを表示する検査リスト提示窓W3とが一覧表示される。検査リスト提示窓W3のサイズは、3個程度の検査を一度に表示する程度であるから、1個の画像テンプレートが4個以上の検査で用いられている場合には、検査のリストをスクロールすることにより他の検査も表示できるようにしてある。位置補正に関してもテンプレートと同様であって、位置補正一覧画面を選択することにより、各位置補正ごとに検査のリストを提示する。 Specifically, in the template list screen P1, a shape presentation window W1 for displaying the shape of the image template and an identifier presentation window W2 for displaying an identification code for distinguishing the image template are provided, and each shape presentation window W1 A list of examination list presentation windows W3 for displaying a list of examinations using the image template in association with each other is displayed. Since the size of the examination list presentation window W3 is such that about three examinations are displayed at a time, when one image template is used in four or more examinations, the examination list is scrolled. Therefore, other examinations can be displayed. The position correction is similar to the template, and a list of examinations is presented for each position correction by selecting a position correction list screen.
ここで、検査のリストについては、コンピュータ21のポインティングデバイスを用いていずれかの検査を選択すると、当該検査で使用するテンプレートと位置補正とを含む検査で用いる処理のパラメータを設定する設定ウィンドウがモニタ装置22の画面に表示されるようにしてある。設定ウィンドウではパラメータを修正することができるから、目的の検査を適正に行うようにパラメータの調節を行うことができる。たとえば、特定のテンプレートを用いる検査を選択して設定ウィンドウを開けば、位置補正を変更することが可能である。この場合、たとえば、テンプレートを並行移動させる場合の刻み幅を変更してテンプレートマッチングによる位置検出の結果として得られる位置の精度を高めることが可能になる。
Here, with respect to the inspection list, when any inspection is selected using the pointing device of the
さらに、検査のリストについては、コンピュータ21のポインティングデバイスを用いることにより、各検査のカット(切り取り)、ペースト(貼り付け)、削除を行うことが可能になっている。図2には示していないが、各形状提示窓W1に関係付けて実行ボタンを設け、画像を選択するとともにリストから検査を選択して実行ボタンを押すと(マウスでクリックすることに相当)、当該画像に対して検査が実行されるようにしてもよい。
Further, the inspection list can be cut (cut), pasted (pasted), and deleted for each inspection by using the pointing device of the
ところで、テンプレート一覧画面P1や位置補正一覧画面は、図3に示す手順で生成する。図示例は、テンプレート一覧画面を生成する手順であって、まず画像テンプレートのアドレステーブルを作成する(S1)。アドレステーブルは、表1のようにテンプレートとパラメータテーブルのアドレスとの組を関係付けたデータテーブルであって、すべてのテンプレートについてパラメータテーブルのアドレスが関係付けられる。 Incidentally, the template list screen P1 and the position correction list screen are generated according to the procedure shown in FIG. The illustrated example is a procedure for generating a template list screen. First, an address table of image templates is created (S1). The address table is a data table that associates a set of a template and an address of a parameter table as shown in Table 1, and the addresses of the parameter table are related to all templates.
一方、パラメータテーブルは、各検査で用いる処理のパラメータを登録する際に必要に応じて生成されるデータテーブルであって、表2のように、各画像テンプレートごとに検査を単位として処理のパラメータの組(以下、「検査パラメータ登録」という)が関係付けられる。各検査パラメータ登録には、番号による識別子が付与される。パラメータテーブルには、画像テンプレートごとの検査パラメータ登録の個数を示す「使用カウント」も登録される。 On the other hand, the parameter table is a data table that is generated as necessary when registering the processing parameters used in each inspection. As shown in Table 2, the processing parameters are set in units of inspection for each image template. A group (hereinafter referred to as “inspection parameter registration”) is related. Each inspection parameter registration is given an identifier by number. In the parameter table, “use count” indicating the number of inspection parameter registrations for each image template is also registered.
テンプレート一覧画面P1を生成する際には、検査パラメータ登録の識別子は初期値(0)に戻され(S2)、記憶装置12に設定された検査パラメータ登録が識別子の順に検索される。すなわち、まず「0」の識別子が付与されたの検査パラメータ登録が検索される。この検査パラメータ登録を含むパラメータテーブルが存在しない場合には(S3:Yes)、検査パラメータ登録(ここでは、識別子が0の検査パラメータ登録)で用いている画像テンプレート(たとえば、No.N)のパラメータテーブルの領域を記憶装置12を構成するRAMに確保する(S4)。
When the template list screen P1 is generated, the inspection parameter registration identifier is returned to the initial value (0) (S2), and the inspection parameter registration set in the
その後、当該パラメータテーブルの「使用カウント」の値を一旦「0」にし(S5)、次に「使用カウント」の値に「1」を加算する(S6)。さらに、作成したパラメータテーブルに検査パラメータ登録(ここでは、識別子が0の検査パラメータ登録)を登録する(S7)。 Thereafter, the “use count” value in the parameter table is temporarily set to “0” (S5), and then “1” is added to the “use count” value (S6). Furthermore, inspection parameter registration (in this case, inspection parameter registration with an identifier of 0) is registered in the created parameter table (S7).
つまり、初めて検出された検査パラメータ登録については、新たなパラメータテーブルを作成し、当該パラメータテーブルに1個の検査パラメータ登録を格納するとともに、その使用カウントを1にする。 That is, for the inspection parameter registration detected for the first time, a new parameter table is created, one inspection parameter registration is stored in the parameter table, and the use count is set to 1.
次に、検査パラメータ登録の識別子をインクリメントし(S8)、次の検査パラメータ登録を検索する。すなわち、識別子が「1」である検査パラメータ登録を検索する。このようにして各検査パラメータ登録を次々に検索する(S9:No)。ここで、検索した検査パラメータ登録が、検索済みの検査パラメータ登録と同じ画像テンプレートを用いている場合には(S3:No)、既存のパラメータテーブルにおいて使用カウントををインクリメントし(S6)、当該検査パラメータ登録を、そのパラメータテーブルに追加する(S7)。 Next, the inspection parameter registration identifier is incremented (S8), and the next inspection parameter registration is searched. In other words, the inspection parameter registration whose identifier is “1” is searched. Thus, each inspection parameter registration is searched one after another (S9: No). Here, when the searched inspection parameter registration uses the same image template as the searched inspection parameter registration (S3: No), the usage count is incremented in the existing parameter table (S6), and the inspection is performed. The parameter registration is added to the parameter table (S7).
逆引き部14では、上述の処理をすべての検査パラメータ登録を対象にして行い(S9)、検査パラメータ登録を各画像テンプレートのパラメータテーブルに分類して格納する。
The
この手順により、検査パラメータ登録が使用していない画像テンプレートに対するパラメータテーブルは生成されないから、記憶装置12の記憶容量の消費を抑制することができる。なお、パラメータテーブルはリロケータブルとし、アドレステーブルにおけるパラメータテーブルのアドレスはパラメータテーブルの生成に伴って変更されるようにしておく。なお、位置補正においても同様の処理を行う。
With this procedure, a parameter table for an image template that is not used for inspection parameter registration is not generated, so that the consumption of the storage capacity of the
上述したように、テンプレートや位置補正について検査のリストを生成するから、たとえば、図4に示すように、対象画像内に設定された検査領域D1〜D3を選択することによって、検査領域D1〜D3において使用しているテンプレートや位置補正を抽出し、当該テンプレートや当該位置補正に関係付けられた検査のリストを抽出することが可能になる。検査のリストは検査リスト提示窓W4に表示される。したがって、対象画像内に複数個の検査領域D1〜D3が存在する場合に、個々の検査領域D1〜D3ごとに検査のリストを表示することが可能になる。また、検査リスト提示窓W4は、検査リスト提示窓W3と同様に、いずれかの検査を選択することで検査で用いる処理のパラメータを設定する設定ウィンドウを開くことができ、また、実行ボタンを設けることにより設定したパラメータによる画像への効果を確認することができるようにしてある。 As described above, since the inspection list is generated for the template and the position correction, for example, as shown in FIG. 4, by selecting the inspection areas D1 to D3 set in the target image, the inspection areas D1 to D3 are selected. It is possible to extract the template and position correction used in the above, and to extract a list of the template and the examination related to the position correction. The list of examinations is displayed in the examination list presentation window W4. Therefore, when there are a plurality of inspection areas D1 to D3 in the target image, a list of inspections can be displayed for each of the inspection areas D1 to D3. Similarly to the examination list presentation window W3, the examination list presentation window W4 can open a setting window for setting processing parameters used in the examination by selecting one of the examinations, and an execution button is provided. Thus, the effect on the image by the set parameters can be confirmed.
上述した例では、画像テンプレートの形状を表示する形状提示窓W1に関係付けた検査リスト提示窓W3に検査のリストを表示しているが、図5に示すように、各テンプレートごとにツリー状に階層化した形で検査パラメータ登録を一覧表示してもよい。ツリー状に表示すれば、各画像テンプレートをどの検査パラメータ登録で用いているかが一目瞭然になる。ツリー状に表示する場合も、所望の検査パラメータ登録を選択することにより、設定ウィンドウを開くことができる。 In the example described above, the list of examinations is displayed in the examination list presentation window W3 associated with the shape presentation window W1 for displaying the shape of the image template. However, as shown in FIG. A list of inspection parameter registrations may be displayed in a hierarchical form. If it is displayed in a tree shape, it becomes obvious at a glance which inspection parameter registration is used for each image template. Even when displaying in a tree shape, the setting window can be opened by selecting desired inspection parameter registration.
10 画像処理装置
11 画像メモリ
12 記憶装置
13 処理部
14 逆引き部
15 インターフェイス
16 インターフェイス
20 撮像装置
21 コンピュータ
22 モニタ装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2008058257A JP2009217368A (en) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Image processor |
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Cited By (1)
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WO2021191727A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
-
2008
- 2008-03-07 JP JP2008058257A patent/JP2009217368A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021191727A1 (en) | 2020-03-23 | 2021-09-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
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