JP2535704Y2 - 濃淡画像処理装置 - Google Patents

濃淡画像処理装置

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JP2535704Y2
JP2535704Y2 JP40373490U JP40373490U JP2535704Y2 JP 2535704 Y2 JP2535704 Y2 JP 2535704Y2 JP 40373490 U JP40373490 U JP 40373490U JP 40373490 U JP40373490 U JP 40373490U JP 2535704 Y2 JP2535704 Y2 JP 2535704Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、濃淡画像処理装置に関
し、特に、金属部分(素地)とメッキ部分の境界線の検
出に使用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像処理装置としては、例えば、
映像信号(輝度信号)を予め閾値として設定した輝度レ
ベルと比較し、その閾値以上であればON信号、その閾
値未満であればOFF信号に変換して、ON−OFFの
2値信号とし、ON信号からOFF信号に変化する座標
又はOFF信号からON信号に変化する座標を求める画
像処理が知られている。更に、その座標の連続を求めて
境界線とし、この境界線に囲まれた領域の重心を求める
画像処理等も知られている。また、映像信号に応じて、
閾値を変化させるフローティング2値化処理も知られて
いる。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】上述した従来の2値化
画像処理では、映像信号の濃度が段階的に変化する場合
には、濃度が変化する点を正確に検出することができ
る。しかしながら、現実には、濃度は連続的に変化する
場合が多いため、上述した2値画像処理においては、閾
値として設定する値により、検出される点の位置がズレ
る問題があった。
【0004】例えば、図7に示すように、画像処理する
経路の始点(XS,YS)と終点(XE,YE)が
「1」で示す高濃度領域であり、その中間に「0」で示
す低濃度部分があるとすると、「1」から「0」に変化
する点(X1,Y1)と、「0」から「1」に変化する
点(X2,Y2)が検出されることになる。ここで、閾
値としては、「0」と「1」の濃度の間のある値、通常
は、その中間値が設定される。
【0005】しかし、図8に示すように、濃度は点(X
1,Y2)、点(X2,Y2)の前後において連続的に
変化している。このため、閾値として濃度の高いレベル
を選ぶ場合と、濃度の低いレベルを選ぶ場合とでは、図
9に示すように検出される点(X1,Y1)又は点(X
2,Y2)の位置に、±Xの誤差つまり、ズレが生じ
る。
【0006】特に、図10及び図11に示すように金属
部分(素地)aとメッキ部分bとの境界cを検出する場
合には、閾値の設定が問題となっていた。
【0007】即ち、メッキ部分bは金属部分aに近づく
に従って、その厚さが薄くなり、その部分の濃度はメッ
キの厚さに応じて低下する。この為、閾値として「0」
と「1」の濃度の中間値を使用すると、正しく境界cを
検出できず、図12に示すようにメッキ部分bの薄層部
分を金属部分aとして誤認する虞があった。しかし、単
に閾値を下げて濃度の僅かの変化を検出しようとする
と、メッキ部分bでない金属部分aをメッキ部分である
と誤認する虞もあった。また、ノイズに影響される虞も
あった。
【0008】本考案は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、2値化画像処理において、濃度変化の開始
する点の位置を確実に、また、ノイズに影響されず検出
することのできる濃淡画像処理装置を提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本考案では、検査の始点
を設定する手段と、前記始点から終点までの複数の測定
点よりなる検査経路を登録する手段と、前記測定点の濃
度情報を読み出して当該濃度情報が所定の濃度範囲にあ
るか否かを判定する濃度判定手段と、前記測定点の濃度
情報を微分処理して濃度微分値を求める微分手段と、求
めた濃度微分値が所定の微分濃度範囲にあるか否かを判
定する濃度微分値判定手段と、前記濃度微分値と濃度の
変化とからノイズを除去するノイズ除去手段と、ノイズ
を除去され、前記濃度判定手段により濃度が所定の範囲
内と判定され、且つ、前記濃度微分値判定手段により前
記濃度微分値が所定の範囲外であると判定された測定点
を変化点として検出し、当該変化点とその直後の測定点
との濃度変化を近似する直線を求める一方、前記変化点
の前の複数の測定点の濃度変化を近似する直線を求め、
当該直線と前記直線との交点を濃度変化開始点として算
出する変化開始点算出手段とを設けたことを特徴とす
る。
【0010】
【作用】濃度と濃度の微分値を検査経路に沿って測定点
毎に求め、これらから変化点の候補を求める。但し、ノ
イズによるものを濃度微分値と濃度の変化に基づいて除
く。このように求まった変化点に基づいて、濃度変化の
開始した直後の濃度変化を近似する直線と、濃度変化の
開始する前の濃度変化を近似する直線とを求め、これら
直線の交点を濃度変化開始点とする。従い、濃度変化が
連続的に起こる場合でも、また、ノイズが存在していて
も真に濃度変化が開始する点を確実に求めることが出来
る。この為、例えば、濃度が連続的に変化する金属部分
とメッキ部分との境界を2値化処理する場合に好適であ
る。
【0011】
【実施例】以下、本考案において、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。
【0012】図2は本考案の一実施例に係る濃淡画像処
理装置のシステム構成を示す。同図に示すように画像処
理装置1はA/D変換器2、画像処理回路3及びD/A
変換器4等から構成され、固体撮像素子5からの出力信
号はA/D変換器2によりアナログ信号からデジタル信
号に変換された後、画像処理回路3に入力される。固体
撮像素子5は、図示しない測定対象物を撮影できるよう
に配置されている。
【0013】画像処理回路3としては、図1に示される
ように画像メモリ15、始点メモリ6、検査経路登録メ
モリ7、濃度判定ローレベル設定器8、濃度判定ハイレ
ベル設定器9、検査経路に沿った濃度メモリ10、微分
スキップ設定器11、微分判定ローレベル設定器12、
微分判定ハイレベル設定器13、変化幅設定器14等か
ら構成されており、入力された信号は画像メモリ15に
例えば、8bit/画素の濃淡画像データとして書き込まれ
る。画像メモリ15の内容はD/A変換器4によりビデ
オ信号に変換されてモニタテレビ21に写し出され、ま
たマイクロプロセッサ(以下、CPUと略称する)20
からも読み書き出来る。
【0014】始点メモリ6には画面上での検査経路の出
発点を示す絶対座標値が記憶され、また検査経路登録メ
モリ7には、始点から終点までの複数の測定点よりなる
検査経路を示す座標値が登録されている。検査経路とし
ては、本実施例ではチェインコード列として相対座標形
式で変位量を指定している。また、チェインコード列に
代えて絶対座標により指定してもよい。検査経路として
は、例えば直線パターン、円弧パターン等がある。例え
ば、図7に示すように、始点として(XS,YS)を与
え、検査経路としてこの始点(XS,YS)から終点
(XE,YE)までの複数の測定点を登録する。
【0015】この検査経路に沿って読み出された画像メ
モリ15の内容は、検査経路に沿った濃度メモリ10に
順番に格納される。
【0016】ここで、検査経路の測定点の個数、つまり
全画素数をN個とし、濃度メモリ10の内容G(i) (i
=1〜N)で表す。この濃度メモリ10の内容G(i) を
濃度判定ローレベル8、濃度判定ハイレベル9の二つの
値と順次比較し、この判定レベルの範囲内に濃度メモリ
の内容G(i) がある時は、ON(=1)信号を出力し、
またこの範囲外であればOFF(=0)信号を出力す
る。濃度メモリ10の内容G(i) が、濃度判定ローレベ
ル8、ハイレベル9の範囲外となるときには、画像処理
装置又は測定対象物に何らかの異常があるか、不測の事
態が生じた場合であり、そのような場合には、その後に
微分処理してどの様な結果がでても信頼性の低いもので
ある。そこで、そのような場合には、OFF信号を出力
して、微分処理の結果を無効とするのである。
【0017】更に、検査経路に沿った濃度メモリ10の
内容G(i) は、CPU20により次式のように微分され
て、その演算結果は検査経路に沿った微分メモリ16に
格納される。 D(i) =G(i+k)−G(i−k) ここで、kは微分演算において読み出す前後の画素の幅
であり、微分スキップ設定器11で設定する。
【0018】尚、上記式に代えて次の式の何れかを使用
してもよい。 D(i) =G(i−k)−G(i+k) D(i) =G(i+k)−G(i) D(i) =G(i)−G(i−k)
【0019】この微分メモリ16の内容D(i) を微分判
定ローレベル12、微分判定ハイレベル13の二つの値
と順次比較する。例えば、図3に示すように濃度が急激
に上昇する箇所では、その微分値が増大して、微分判定
レベル13を越え、また、濃度が急激に減少する箇所で
は、その微分値は減少して、微分判定ローレベル12を
下回る。
【0020】このように、微分メモリ16の内容D(i)
が微分判定ローレベル12、微分判定ハイレベル13の
範囲外となった測定点を変化点の候補とし、その座標
(X,Y)を求める。
【0021】ここで求めた変化点候補は、図4に示すよ
うに金属部分aの微小な凹凸により濃度が一時的に上昇
する変化点(以下、ノイズと称す)23の可能性があ
る。そこで、このノイズ23をメッキ面境界での変化点
24と区別する必要があり、ノイズか否かのチェックを
次のように行ってノイズ除去を行う。
【0022】ここでは検査方向25を金属面からメッキ
面へ向う方向と考え(図5参照)、変化点23又は24
より検査方向25に向って、濃度メモリ10から予め設
定した画素数j分の濃度値を読み出す。この画素数jは
ノイズをカットするしきい値であり、メッキ部分の変化
点24であれば、読み出した濃度値は変化点24での濃
度値に対して常に大きな値か同じ値となる。これに対
し、ノイズによる変化点23の場合は、或る所まではメ
ッキ部分と同様の変化をするが、それ以後、濃度値が再
び下り出し、この変化点23での濃度値よりも低くな
る。
【0023】このように、CPU20は設定器14で設
定した画素数j分の濃度値を、変化点を検出する毎に検
査方向25に向って濃度メモリ10から読出してノイズ
チェックを行い、これがノイズであれば次の変化点に対
してノイズチェックを行う。かくしてノイズでない変化
点24が求まり、その座標値17(X,Y)が求まる。
【0024】ここで、この変化点24は既に変化が開始
した後の測定点であり、真に求めようとする濃度変化の
開始する点ではない。
【0025】そこで、CPU20では、図6に示すよう
に、その変化点24とその直後の測定点とを結ぶ直線を
近似的に求めて近似直線とすると同時に、この変化点
より前の複数の測定点どうしを結ぶ直線を近似的に求め
て金属部分の近似直線とする。
【0026】そして、この近似直線と近似直線との
交点を求めて、これを変化開始点26として、その座標
値18を算出する。このようにして求めた変化開始点2
6は、既に変化の開始後の上記変化点24よりも、真に
濃度変化の開始する点に極めて近くなるものである。
【0027】尚、近似直線を平行移動して、近似直線
との交点を求めることにより、交点の位置を調整する
ようにしてもよい。例えば、近似直線をY=aX+b
とし、任意の定数αを加えて、Y=aX+b+αとする
のである。
【0028】上記構成の本実施例の濃淡画像処理装置
は、検査経路に沿って濃度を検出し、その変化の著しく
なる変化点を求め、しかもノイズと区別し、変化点の前
後で近似直線を求め、この近似直線の交点を、
変化開始点とする。この為、従来に比較し、濃度変化の
開始する点を精度良く検出することが出来る。従って、
例えば、金属部分とメッキ部分との境界を検出する場合
のように濃度が連続的に変化する場合にあっても、確実
に濃度変化の開始する点を検出することが出来る。
【0029】尚、濃度の値が一定の範囲外となるのは何
らかの異常等が発生した場合であり、その後に微分処理
して変化点を求めても、信頼性の低いので、本実施例で
は、その様な場合には、OFF信号が出力されて、その
後の処理が無視されることになる。
【0030】
【考案の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本考案の濃淡画像処理装置では、ノイズによ
る濃度変化を除いて、濃度変化の開始した直後の濃度変
化を近似する直線と、濃度変化の開始する前の濃度を近
似する直線とを求め、これら直線の交点を濃度変化開始
点とするので、濃度変化が連続的に起こる場合でも、ノ
イズがあっても、確実に濃度変化が開始する点を求める
ことが出来る。この為、例えば、金属部分とメッキ部分
と境界を検出する場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例に使用される画像処理回路の
ブロック図
【図2】本考案の一実施例を示す図
【図3】濃度変化と微分値を示す図
【図4】ノイズ検出とその除去を示す図
【図5】検査方向の例を示す図
【図6】濃度の近似直線を示す図
【図7】検査経路を示す図
【図8】濃度の連続的変化を示す図
【図9】従来の2値化画像処理による検出のズレを示す
【図10】金属部分とメッキ部分との平面図
【図11】金属部分とメッキ部分との断面図
【図12】金属部分とメッキ部分との濃度変化を示す図
【符号の説明】
1 画像処理装置 2 A/D変換器 3 画像処理回路 4 D/A変換器 5 固体撮像素子 6 始点メモリ 7 検査経路登録メモリ 8 濃度判定ローレベル 9 濃度判定ハイレベル 10 検査経路に沿った濃度メモリ 11 微分スキップ設定器 12 微分判定ローレベル 13 微分判定ハイレベル 14 変化幅設定器 15 画像メモリ 16 検査経路に沿った微分メモリ 17 変化点座標値 18 変化開始点座標値 20 CPU 21 モニタテレビ , 近似された直線
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/70 335Z (72)考案者 野村 悟 東京都品川区大崎二丁目1番17号 株式 会社明電舎内 (56)参考文献 特開 平1−113882(JP,A) 特開 昭62−155274(JP,A) 実開 昭63−89164(JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像手段からのアナログ信号をデジタル
    化して濃度情報として記憶すると共に記憶した濃度情報
    を読み出して演算処理する濃淡画像処理装置において、
    検査の始点を設定する手段と、前記始点から終点までの
    複数の測定点よりなる検査経路を登録する手段と、前記
    測定点の濃度情報を読み出して当該濃度情報が所定の濃
    度範囲にあるか否かを判定する濃度判定手段と、前記測
    定点の濃度情報を微分処理して濃度微分値を求める微分
    手段と、求めた濃度微分値が所定の微分濃度範囲にある
    か否かを判定する濃度微分値判定手段と、前記濃度微分
    値と濃度の変化とからノイズを除去するノイズ除去手段
    と、ノイズを除去され、前記濃度判定手段により濃度が
    所定の範囲内と判定され、且つ、前記濃度微分値判定手
    段により前記濃度微分値が所定の範囲外であると判定さ
    れた測定点を変化点として検出し、当該変化点とその直
    後の測定点との濃度変化を近似する直線を求める一方、
    前記変化点の前の複数の測定点の濃度変化を近似する直
    線を求め、当該直線と前記直線との交点を濃度変化開始
    点として算出する変化開始点算出手段とを設けたことを
    特徴とする濃淡画像処理装置。
JP40373490U 1990-12-19 1990-12-19 濃淡画像処理装置 Expired - Lifetime JP2535704Y2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPH0490258U JPH0490258U (ja) 1992-08-06
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JP5563942B2 (ja) * 2010-09-29 2014-07-30 大日本スクリーン製造株式会社 エッジ位置検出装置およびエッジ位置検出方法
JP5874403B2 (ja) * 2012-01-11 2016-03-02 トヨタ自動車株式会社 塗膜幅測定方法

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