JP2011137656A - 画像処理方法、画像処理装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御部12は、第1の方向、たとえばタイヤ回転方向での各画素の濃度を微分した微分値に基づいて、欠陥候補が大規模凹凸欠陥であるか否かを、凹凸の種類ごとに予め定める専用しきい値に基づいて判定する。次に、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める微分範囲について、画素の濃度を微分した微分値を加算した微分和に基づいて、小規模凹欠陥であるか否かを判定する。さらに、各画素を中心とする第1の方向での予め定める微分幅での微分値に基づいて、鋭角凹欠陥であるか否かを判定する。
【選択図】 図1
Description
第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分して画素ごとの微分値である第1の微分値を算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が予め定める第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定する第1の凹凸欠陥検出工程と、
第1の凹凸欠陥検出工程で判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める微分範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出工程と、
第2の凹凸欠陥検出工程で判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める画素数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出工程とを含むことを特徴とする画像処理方法である。
前記線状模様の周期を算出する第1の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第1の濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、第1の濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開する第1のフーリエ展開工程と、
第1のフーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分から、第1の周波数算出工程で算出された周波数の周波数成分を除いた残余の周波数成分を逆フーリエ展開する第1の逆フーリエ展開工程と、
第1の逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素に基づいて、第1の凹凸欠陥があるか否かを判定する第1の欠陥検出工程とを含み、
第1の欠陥検出工程では、逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素について、第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分した微分値を前記第1の微分値として算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定することを特徴とする。
前記線状模様の周期を算出する第2の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第2の濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、第1の濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開する第2のフーリエ展開工程と、
第2のフーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分から、第2の周波数算出工程で算出された周波数で定まる上限周波数を上限とする周波数成分を逆フーリエ展開する第2の逆フーリエ展開工程と、
第2の逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素に基づいて第2の凹凸欠陥があるか否かを判定する第2の欠陥検出工程とを含み、
第2の欠陥検出工程では、逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素のうち、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める微分範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める微分範囲の画素について加算した微分和に基づいて、第2の凹凸欠陥であるか否かを判定することを特徴とする。
前記第2の欠陥検出工程は、画像を構成する画素のうち最大の濃度が予め定める第2のしきい値より大きい画素からなる部分の形状を、非欠陥形状であると判定することを特徴とする。
前記線状模様の周期を算出する第3の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第3の濃度変換工程と、
各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて第3の微分値を算出する微分工程と、
微分工程で算出された微分値に基づいて、第3の凹凸欠陥があるか否かを判定する第3の欠陥検出工程とを含み、
第3の欠陥検出工程では、第1の方向での画素の位置を変数として、第3の濃度変換工程で変換された各画素の濃度を表す第3の関数を、予め定める判定範囲で最小自乗法を用いて放物線を表す第4の関数に近似し、近似した第4の関数の放物線の高さが予め定める第3のしきい値より高いとき、第3の凹凸欠陥であると判定することを特徴とする。
第1の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出手段と、
第2の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出手段とを含むことを特徴とする画像処理装置である。
予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと第1の方向に配列される複数の画素から構成される画像の第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分して画素ごとの微分値である第1の微分値を算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が予め定める第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定する第1の凹凸欠陥検出手段と、
第1の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出手段と、
第2の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出手段として機能させるためのプログラムである。
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
したがって、第1の凹凸欠陥、たとえば大規模凹凸欠陥を検出することができる。
相関値R(x,y)は、−1≦R(x,y)≦1の範囲の値となり、R(x,y)=「1」が完全一致を示し、R(x,y)=「−1」が完全不一致、すなわち相関値算出領域32の画像がテンプレート領域31の画像の反転画像であることを示し、R(x,y)=「0」が無相関であることを示す。また、相関値R(x,y)は、整数として表現するために、たとえば「10,000」などの定数を乗じた値を、相関値として用いることがある。すなわち、−1.0〜1.0の範囲にある小数値を整数化するために1万倍している。
D(x,y)=R(x+Δx,y)−R(x,y) …(3)
F(x)=a0/2+Σ{an ×cos(n×π×x/L)
+bn×sin(n×π×x/L)} …(4)
an=1/L×∫f(x)×cos(n×π×x/L)dx …(5)
bn=1/L×∫f(x)×sin(n×π×x/L)dx …(6)
ここで、∫は積分記号であり、積分∫の範囲は、−L≦x≦Lである。
ブラダーグルーブの本数が「0」であるとき、ブラーグルーブはないと判定し、ブラダーグルーブの本数が「0」でないとき、ブラーグルーブがあると判定する。
微分値={(中心位置の画素から後3個の画素の濃度の合計)
−(中心位置の画素から前3個の画素の濃度の合計)}/3 …(7)
Disk Recordable)/ブルーレイディスクなどの光ディスクのディスク系の記録媒体、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)/光カードなどのカード系の記録媒体、またはマスクROM/EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)/EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)/フラッシュROMなどの半導体メモリを含む固定的にプログラムを担持する記録媒体であってもよい。
Private Network)、電話回線網、移動体通信網、または衛星通信網など通信ネットワークが利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえば、IEEE1394、USB(Universal Serial Bus)、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDA(Infrared Data Association)あるいはリモートコントロールで用いられる赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR(High
Data Rate)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網などの無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
11 入力部
12 制御部
13 記憶部
14 出力部
Claims (12)
- 予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと第1の方向に直交する第2の方向に延びる互いに平行な複数のラインとの交点に配列される複数の画素から構成される画像であって、周期性のある線状の凹部または凸部からなる線状模様が形成される対象物を撮影した画像の処理を行う画像処理装置で実行される画像処理方法であって、
第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分して画素ごとの微分値である第1の微分値を算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が予め定める第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定する第1の凹凸欠陥検出工程と、
第1の凹凸欠陥検出工程で判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める微分範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出工程と、
第2の凹凸欠陥検出工程で判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める画素数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記第1の凹凸欠陥検出工程は、
前記線状模様の周期を算出する第1の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第1の濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、第1の濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開する第1のフーリエ展開工程と、
第1のフーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分から、第1の周波数算出工程で算出された周波数の周波数成分を除いた残余の周波数成分を逆フーリエ展開する第1の逆フーリエ展開工程と、
第1の逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素に基づいて、第1の凹凸欠陥があるか否かを判定する第1の欠陥検出工程とを含み、
第1の欠陥検出工程では、逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素について、第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分した微分値を前記第1の微分値として算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。 - 前記予め定める凹凸の種類は、凹から凸に変化する種類と、凸から凹に変化する種類と、凹である種類と、凸である種類とを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理方法。
- 前記第2の凹凸欠陥検出工程は、
前記線状模様の周期を算出する第2の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第2の濃度変換工程と、
第1の方向のラインのうちの1つのラインについて、各画素の位置を変数として、第1の濃度変換工程で変換された各画素の濃度をフーリエ展開する第2のフーリエ展開工程と、
第2のフーリエ展開工程でフーリエ展開された周波数成分から、第2の周波数算出工程で算出された周波数で定まる上限周波数を上限とする周波数成分を逆フーリエ展開する第2の逆フーリエ展開工程と、
第2の逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素に基づいて第2の凹凸欠陥があるか否かを判定する第2の欠陥検出工程とを含み、
第2の欠陥検出工程では、逆フーリエ展開工程で逆フーリエ展開された画素のうち、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める微分範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める微分範囲の画素について加算した微分和に基づいて、第2の凹凸欠陥であるか否かを判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記対象物は、前記線状模様と前記線状模様とは異なる非欠陥模様とが形成され、
前記第2の欠陥検出工程は、画像を構成する画素のうち最大の濃度が予め定める第2のしきい値より大きい画素からなる部分の形状を、非欠陥形状であると判定することを特徴とする請求項4に記載の画像処理方法。 - 前記第2の凹凸欠陥検出工程では、前記第1の方向をタイヤ回転方向に対して、予め定める角度範囲で予め定める角度ずつ変化させることを特徴とする請求項4または5に記載の画像処理方法。
- 前記第3の凹凸欠陥検出工程は、
前記線状模様の周期を算出する第3の周期算出工程と、
各画素の濃度を、各画素が含まれる第2の方向のライン上の画素の濃度を平均した平均濃度に変換する第3の濃度変換工程と、
各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて第3の微分値を算出する微分工程と、
微分工程で算出された微分値に基づいて、第3の凹凸欠陥があるか否かを判定する第3の欠陥検出工程とを含み、
第3の欠陥検出工程では、第1の方向での画素の位置を変数として、第3の濃度変換工程で変換された各画素の濃度を表す第3の関数を、予め定める判定範囲で最小自乗法を用いて放物線を表す第4の関数に近似し、近似した第4の関数の放物線の高さが予め定める第3のしきい値より高いとき、第3の凹凸欠陥であると判定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像処理方法。 - 前記第3の凹凸欠陥検出工程では、前記第1の方向をタイヤ回転方向に対して、予め定める角度範囲で予め定める角度ずつ変化させることを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。
- 前記対象物を撮影した画像を第2の方向に複数のブロックに分割し、分割したブロックごとに、第1〜第3の凹凸欠陥検出工程を処理することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の画像処理方法。
- 予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと第1の方向に配列される複数の画素から構成される画像の第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分して画素ごとの微分値である第1の微分値を算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が予め定める第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定する第1の凹凸欠陥検出手段と、
第1の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出手段と、
第2の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。 - コンピュータを、
予め定める第1の方向に延びる互いに平行な複数のラインと第1の方向に配列される複数の画素から構成される画像の第1の方向での画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第1の関数を微分して画素ごとの微分値である第1の微分値を算出し、算出した各画素の第1の微分値に基づいて、欠陥の候補である欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補が予め定める第1の凹凸欠陥であるか否かを凹凸の種類ごとに予め定める第1のしきい値に基づいて判定する第1の凹凸欠陥検出手段と、
第1の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第1の凹凸欠陥でないと判定されたとき、画像を構成する画素のうち最小の濃度の画素の位置を中心とする第1の方向での予め定める範囲について、画素の位置を変数として各画素の濃度を表す第2の関数を微分して画素ごとの微分値である第2の微分値を算出し、算出した各画素の第2の微分値を前記予め定める範囲の画素について加算した微分和に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥とは異なる予め定める第2の凹凸欠陥であるか否かを判定する第2の凹凸欠陥検出手段と、
第2の凹凸欠陥検出手段によって判定された判定結果が第2の凹凸欠陥でないと判定されたとき、各画素を中心とする第1の方向での予め定める数の隣接する画素の濃度に基づいて算出される第3の微分値に基づいて、予め定める第1の凹凸欠陥および予め定める第2の凹凸欠陥とは異なる予め定める第3の凹凸欠陥であるか否かを判定する第3の凹凸欠陥検出手段として機能させるためのプログラム。 - 請求項11に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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