JP2737077B2 - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JP2737077B2
JP2737077B2 JP62312553A JP31255387A JP2737077B2 JP 2737077 B2 JP2737077 B2 JP 2737077B2 JP 62312553 A JP62312553 A JP 62312553A JP 31255387 A JP31255387 A JP 31255387A JP 2737077 B2 JP2737077 B2 JP 2737077B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像処理方法に係り、特にダイキャスト
部品等に発生するバリを自動的に検出するなどの物体の
外形検査に好適な画像処理方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来のダイキャスト部品等の外縁バリ検出を行う画像
処理方法としては、例えば第3図に示すようなものがあ
る。 この第3図において、バリのない本来の部品形状ない
しモデルが同図(A)に示すような矩形状であるとし、
バリが発生すると同図(B)に示すような形状であると
する。 このバリ100を有する部品102の形状は、テレビカメラ
(図示せず)で撮影され、画像メモリ(図示せず)にそ
のビデオデータが格納される。そして、このビデオデー
タに対して二値化処理が行なわれ、対象形状のみが取り
出される。 更に、取り出された形状に対し、同図(C)に示すよ
うに、重心104と慣性モーメントが最小となる軸、すな
わち慣性主軸106とが各々求められる。他方、同図
(A)の基本形状108における重心及び慣性主軸は、あ
らかじめ計算機で求められており、これらと、部品102
のものが同図(D)に示すように重ね合わせられる。 次に、以上のように重ね合わせたものから形状の一致
しない部分を求めると、同図に斜線で示すように、バリ
100が抽出される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、以上のような重心、慣性主軸を用いて
重ね合わせた形状の差分からバリ抽出を行う方法では、
バリの有無によって重心や慣性主軸が変化し、基本形状
のものと一致しなくなるため、形状を重ね合わせても良
好にバリを抽出することができない。 また、ビデオカメラによる撮影やメモリに対するデー
タ格納において生ずる誤差原因には対応できず、これに
よってもバリ検出に良好にできないこととなる。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、任
意の位置に置かれた対象物のバリの位置の検出などの外
形検査を、自動的に高速で精度よく行うことができる画
像処理方法を提供することを、その目的とするものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明では、対象形状及び基本形状の各形状
パラメータを用いて、両者の形状を重ね合わせる粗位置
合わせ工程(図1のステップD)と、この粗位置合わせ
された各形状に局所領域を設定する(ステップE)とと
もに、領域内に存在する各形状の特定部位に関する複数
の位置データ(ステップF)に基づいて両形状間の位置
関係を修正する精密位置合わせ工程(ステップH〜L)
とを備え、しかも、この精密位置合わせ工程が、前記複
数の位置データから算出した両形状のなす角度および特
定部位間の距離比に基づいて対象形状の角度および倍率
を修正する工程(ステップI,J)と、この工程によって
平行となった両形状間の距離を算出すると共に当該距離
分の平行移動を行なう工程(ステップK,L)とを備えて
いる。 更に好適には、精密位置合わせされた形状間の不一致
部分を対象形状から除去した形状と基本形状との粗位置
合わせを行なうとともに(図9のステップQ)、除去し
た不一致部分を復活させ(ステップR)、復活後の対象
形状から基本形状を除去する抽出工程(ステップS)を
有するという構成を採っている。 〔作 用〕 本発明では、まず、対象形状と基本形状との間で粗位
置合わせが行なわれる。この操作は、形状パラメータ、
例えば重心や慣性主軸を用いて行なわれる。 その後、局所領域が設定され、その領域内に存在する
特定部位の位置データが求められる。この位置データに
よって、両形状の相対的位置関係、すなわち、例えば両
形状の対角線のなす角および距離の比率が把握される。
そして、この位置データに基づいてかかる位置関係が修
正されて両形状が平行となり、この平行な状態で再度距
離を測定して平行移動させることで、両形状の精密位置
合わせが行なわれる。 更に、抽出工程が追加して実施されるとよい。両形状
の不一致部分の除去、復活が行なわれる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第1図ないし第8図に基づい
て説明する。 まず、第2図を参照しながら、本発明を実施するため
の装置構成例について説明する。これらの図において、
バリ検出の対象物10は、適宜の照明装置12による照明下
で、テレビカメラ14によって撮影されるようになってい
る。このテレビカメラ14から出力された対象物10のビデ
オデータは、計算機16に入力されるようになっている。
計算機16は、画像取込み部18,演算処理部20,メモリ22,
データ出力部24を各々有している。これらのうち、画像
取込み部18は、テレビカメラ14と計算機16とのインター
フェースであり、データ出力部24は、計算機16とモニタ
テレビ26とのインターフェースである。 次に、メモリ22には、上述した基本形状、すなわち対
象物10のバリのない状態における重心及び慣性主軸があ
らかじめ求められて格納されている。また、このメモリ
22は、テレビカメラ14によって得られたビデオデータが
格納される画像メモリとしても機能する。 次に、以上のような装置を使用して行なわれる画像処
理方法の一実施例について、第1図のフローチャートを
もとに説明する。 まず、最初のステップとして、バリ10Aを有する対象
物10が、テレビカメラ14によって撮影され、その画像デ
ータがメモリに格納される(第1図、ステップA参
照)。 次に、該ビデオデータに対して、演算処理部20により
二値化処理が行なわれ(ステップB参照)、背景から対
象物10の形状が分離される。続いて、以上のようにして
求められた対象物の形状に対し、演算処理部20により重
心と慣性主軸とを求める計算が行なわれる(ステップC
参照)。 次に、かかるバリを有する形状の重心,慣性主軸、基
本形状の重心、慣性主軸とを各々用いて、両画像が重ね
合わされる(ステップD参照)。この操作は上述した従
来技術と同様であり、粗位置合わせという。 粗位置合わせの一例について詳述すると、まず、バリ
付き形状がテレビカメラ14における撮像位置のままモニ
タテレビ26に表示される。次に、基本形状が適宜位置で
モニタテレビ26に表示される。次に、両者の重心及び慣
性主軸のモニタテレビ26上における座標値が両者で一致
するように、バリ付き形状の移動、回転が行なわれる。
このようにして、モニタテレビ26上には、第4図に示し
たような画像表示が行なわれることとなる。 以上のような操作処理によって、重ね合わせた二つの
形状の各々の頂点と頂点との対応づけが、近接する座標
の位置にある頂点間で可能となる。 次に、第4図に示すように、基本形状のいずれかの頂
点、例えば右上の頂点MO付近に局所領域が設定され(ス
テップE参照)、これに含まれるバリ付き形状の頂点す
なわち基本形状の頂点MOに対応する頂点Soの座標値が演
算処理部20によって求められ、メモリ22に格納される
(ステップF参照)。以上の処理が、他の頂点に対して
も同様に行なわれる(ステップG参照)。 この例では、第4図に示すように、基本形状Mの頂点
はMO(xmO,ymO),M1(xm1,ym1)に対して、各々局所領
域E0,E1が各々設定され、バリ付き形状Sの頂点S
O(xsO,ysO),S1(xs1,ys1)が各々求められる。なお、
QAは重心,QBは慣性主軸であり、Bはバリ部分である。
また、(x,y)はモニタテレビ26上に設定された座標軸
である。 次に、以上のようにして求められた各頂点MO,M1,SO,S
1の座標値から以下のような演算が演算処理部20で行わ
れ、頂点MO,M1の距離と、頂点SO,S1の距離との比Rが求
められる(ステップH参照)。 同時に頂点MO,M1を結ぶ対角線と、頂点SO,S1を結ぶ対
角線とのなす各θも求められる。 θ=tan-1〔(ym1−ymO)/(xm1−xmO)〕 …… θ=tan-1〔(ys1−ysO)/(xs1−xsO)〕 …… θ=θ−θ …… 次に、以上のようにして求められた距離比R,角度θと
を用いて、以下のような精密位置合わせの操作が行なわ
れる。 まず、第5図に示すように、距離比Rを用いて演算処
理部20により基本形状Mの倍率補正が行われる(ステッ
プI参照)。すなわち、重心QAを基準として、基本形状
MがR倍に変換され、再びバリ付き形状Sと重ねられて
モニタテレビ26に表示される。 次に、重心QAを中心として、基本形状Mが角度θ回転
させられ(ステップJ参照)第6図に示すようにモニタ
テレビ26に表示される。この操作により、基本形状Mと
バリ付き形状Sとが平行になる。 次に、以上のような平行状態における頂点MO,SOの距
離が求められるとともに(ステップK参照)当該距離分
の平行移動が基本形状Mに対して行なわれる(ステップ
L参照)。 以上の精密位置合わせの状態は、第7図に示すように
なる。従って、バリ付き形状Sの占める領域から基本形
状Mの占める領域を除去することによって、バリBのみ
の抽出を行うことができる(ステップM参照)。更にか
かるバリの座標が演算処理部20によって求められ、バリ
Bの基本形状Mにおける位置関係が抽出される(ステッ
プN参照)。具体的には、基本形状Mないしバリ付き形
状Sの各頂点の座標値とバリBの座標値との関係から、
バリBが基本形状Nのいずれの部分に発生するかがわか
る。 以上説明したように、この実施例によれば、次のよう
な効果がある。 .テレビカメラ14の撮像範囲内の任意の位置に置かれ
た対象物のバリを良好に検出することができる。 .比較的簡単な処理の組み合わせであるため、処理の
高速化が可能となる。 .バリ以外の形状検査、例えば欠損等にも適用でき
る。 なお、この発明は何ら上記実施例に限定されるもので
はなく、以下に示すもののほか、種々の変形例がある。 .上記実施例は、対象物のバリ検出に本発明を適用し
た例であるが、その他の一般的な外形検査にも本発明は
適用できる。 .また、バリ検出を行う場合であっても、ダイキャス
ト部品に限らず、樹脂成型部品などにも本発明は適用可
能である。 .上記実施例では、基本形状が矩形であるため、頂点
に着目して画像処理を行ったが、基本形状に穴や突起な
どの座標が特定されるものが存在する場合には、それら
のものに着目するようにしてもよい。 特に、着目すべき点にバリが発生している可能性があ
るので、複数点に着目することが好ましい。また、着目
してみる点にバリが発生しているような場合、すなわち
その点の座標値が求められないような場合には、着目点
を反映するようにするとよい。更に、距離比や角度を求
めるための基本形状と対象形状とにおける着目点の組み
合わせも任意であり、頂点同志のように、同種のものを
組み合わせる必要はなく、頂点と穴のように異種のもの
を組み合わせるようにしてもよい。 また、以上のような座標例にかえて、第9図に示すよ
うな処理を行うようにすれば、バリ検出の精度を一層向
上させることができる。 まず、第1図のステップBによって得られた第10図
(A)に示すバリ付き形状Sから、上述した実施例によ
って求められた同上の部分を除去し、同図(B)の形状
SAを得る(第9図ステップO参照)。 次に、数種形状SAにおける重心QAA,慣性主軸QBAが各
々求められ(ステップP参照)、上述した基本形状Mと
の間で粗位置合わせが第10図(C)に示すように行なわ
れる(ステップQ参照)。このときには、バリBの部分
がほぼ除去された状態で位置合わせが行なわれるため、
メモリ22の分解能などから起因する誤差を最小にするこ
とができる。 次に、かかる形状に対して、除去したバリBを再び付
加し、第10図(D)に示すように復活させる(ステップ
R参照)、そしてその後に基本形状Mの除去を行うこと
により(ステップS参照)、粗位置決めの際の誤差原因
が除かれた良好なバリBの抽出が可能となる(第10図
(E)参照)。 加えて、上記実施例では重心や慣性主軸を用いて画像
間の位置合わせを作ったが、その他の形状パラメータを
用いるようにしてもよい。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、精密位置合
わせ工程が、複数の位置データから算出した両形状のな
す角度および特定部位間の距離比に基づいて対象形状の
角度および倍率を修正するため、対象物の形状検査を、
自動的に高速で精度よく行うことができ、しかも、この
距離比による位置修正処理を行うことで、対象物とカメ
ラとの距離を一定にする必要が無く、しかも、撮像した
倍率の補正を行うため、バリの位置をより精度良く算出
することができ、しかも、平行となった両形状間の距離
を算出すると共に当該距離分の平行移動を行なう工程と
を備えたため、両形状の大きさおよび角度にかかわら
ず、簡単な計算で精度良く両形状の重ね合わせを行なう
ことができ、特に、精密位置合わせ工程が、両形状の角
度および大きさを修正して平行とした後に、再度両形状
の距離を算出して平行移動するため、両形状の重ね合わ
せを正確に行なうことができる従来にない優れた画像処
理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例を示すフローチャート、第
2図は実施例に適用される装置構成例を示す構成ブロッ
ク図、第3図は従来方法を示す説明図、第4図〜第8図
は各々本実施例の作用を示す説明図、第9図は他の実施
例を示すフローチャート、第10図は他の実施例の作用を
示す説明図である。 10……対象物、10A……バリ、14……テレビカメラ、16
……計算機、26……モニタテレビ、M……基本形状、S
……バリ付き形状、B……バリ、QA……重心、QB……慣
性主軸、E0,E1……局所領域。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.撮像された対象物の画像に所定の処理を施して得ら
    れた対象形状に、予め定められている基本形状を重ね合
    わせることにより、該対象物の形状検査を行なう画像処
    理方法において、 前記対象形状及び基本形状の各形状パラメータを用い
    て、両者の形状を重ね合わせる粗位置合わせ工程と、 粗位置合わせされた各形状に局所領域を設定するととも
    に、該領域内に存在する各形状の特定部位に関する複数
    の位置データに基づいて両形状間の位置関係を修正する
    精密位置合わせ工程とを備え、 この精密位置合わせ工程が、前記複数の位置データから
    算出した両形状のなす角度および前記特定部位間の距離
    比に基づいて対象形状の角度および倍率を修正する工程
    と、この工程によって平行となった両形状間の距離を算
    出すると共に当該距離分の平行移動を行なう工程とを備
    えたことを特徴とする画像処理方法。 2.撮像された対象物の画像に所定の処理を施して得ら
    れた対象形状に、予め定められている基本形状を重ね合
    わせることにより、該対象物の形状検査を行なう画像処
    理方法において、 前記対象形状及び基本形状の各形状パラメータを用い
    て、両者の形状を重ね合わせる粗位置合わせ工程と、 粗位置合わせされた各形状に局所領域を設定するととも
    に、該領域内に存在する各形状の特定部位に関する位置
    データに基いて両形状間の位置関係を修正する精密位置
    合わせ工程と、 精密位置合わせされた形状間の不一致部分を対象形状か
    ら除去した形状と基本形状との粗位置合わせを行なうと
    ともに、除去した不一致部分を復活させ、復活後の対象
    形から基本形状を除去する抽出工程と、 を備えたことを特徴とする画像処理方法。
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