JP2928375B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JP2928375B2 JP2928375B2 JP2300411A JP30041190A JP2928375B2 JP 2928375 B2 JP2928375 B2 JP 2928375B2 JP 2300411 A JP2300411 A JP 2300411A JP 30041190 A JP30041190 A JP 30041190A JP 2928375 B2 JP2928375 B2 JP 2928375B2
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- Japan
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- image
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- image processing
- circular
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置に関する。
（従来の技術） 自動車や産業機械等の部材に用いられる特殊綱をはじ
めとする鉄鋼材料には圧延にや熱処理等の製造過程で雰
囲気中の酸素にふれると鋼材中の炭素と雰囲気中の酸素
が反応し、CO、CO2として鋼材から散逸する。従って、
鋼材の表面ならびに表面近傍の炭素含有率がバルク（bu
lk）と異なることになる。（通常、脱炭と称する。） 例えば、鋼線材からボルトを成形する場合には鋼材表
面を切断せずに圧延肌又は熱処理肌のままボルト成形機
にてボルトを成形する。従って、鋼材に脱炭層が生じて
いる場合、ボルトにも脱炭層が残存する。この脱炭層部
は強度が低いのでボルトは使用中に破損という事態をも
おこしかねない。
めとする鉄鋼材料には圧延にや熱処理等の製造過程で雰
囲気中の酸素にふれると鋼材中の炭素と雰囲気中の酸素
が反応し、CO、CO2として鋼材から散逸する。従って、
鋼材の表面ならびに表面近傍の炭素含有率がバルク（bu
lk）と異なることになる。（通常、脱炭と称する。） 例えば、鋼線材からボルトを成形する場合には鋼材表
面を切断せずに圧延肌又は熱処理肌のままボルト成形機
にてボルトを成形する。従って、鋼材に脱炭層が生じて
いる場合、ボルトにも脱炭層が残存する。この脱炭層部
は強度が低いのでボルトは使用中に破損という事態をも
おこしかねない。
鋼材メーカは実質脱炭の無い綱材の製法を改善してい
くことは重要であるが、一方、ユーザへの脱炭のない鋼
材であることを保証するための検査技術もまた重要であ
る。
くことは重要であるが、一方、ユーザへの脱炭のない鋼
材であることを保証するための検査技術もまた重要であ
る。
したがって鋼材の品質を定期的に検査することが必要
になってくる。この検査は鋼材の一部を切り出して周囲
を樹脂で固めたサンプルを作り、このサンプルの切り出
し面を画像処理して濃淡情報から脱炭の状態を測定する
ことによって行われている。
になってくる。この検査は鋼材の一部を切り出して周囲
を樹脂で固めたサンプルを作り、このサンプルの切り出
し面を画像処理して濃淡情報から脱炭の状態を測定する
ことによって行われている。
ところで脱炭の状態はは鋼材の表層から中心に向って
脱炭がどの程度の深さまで進行しているかを調べること
によって行われる。
脱炭がどの程度の深さまで進行しているかを調べること
によって行われる。
このためサンプルである鋼材の正確な中心を求めるこ
とが必要となっている。
とが必要となっている。
しかしながら従来のこのような検査装置では位置合わ
せ装置などで位置合わせをしていただけなのでサンプル
である鋼材の十分正確な中心を求めることが難しく、こ
の検査には技能を要し、また多大の工数を要するため正
確な中心を求めることのできる画像処理装置が望まれて
いた。
せ装置などで位置合わせをしていただけなのでサンプル
である鋼材の十分正確な中心を求めることが難しく、こ
の検査には技能を要し、また多大の工数を要するため正
確な中心を求めることのできる画像処理装置が望まれて
いた。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の鋼材の脱炭検査装置などでは
サンプルである鋼材の十分正確な中心を求めることが難
しく、正確な中心を求めることのできる画像処理装置が
望まれていた。
サンプルである鋼材の十分正確な中心を求めることが難
しく、正確な中心を求めることのできる画像処理装置が
望まれていた。
本発明は上記課題を解決すべく創案されたもので、被
検査物の正確な中心を求めることができる画像処理装置
を提供することを目的とする。
検査物の正確な中心を求めることができる画像処理装置
を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の検査装置では、上記目的を達成するために、
円形状被撮像体の画像を入力する画像入力手段と、この
画像入力手段から入力された円形状被撮像体の画像の仮
中心点を求める仮中心点求出手段と、前記仮中心点から
第１の方向に前記円形状被撮像体の半径の長さ離れた位
置近傍で前記円形状被撮像体の第１の画像エッジ位置を
求め、この第１の画像エッジ位置と前記仮中心点とを通
る直線上の第２の画像エッジ位置を求め、前記第１の画
像エッジ位置と前記第２の画像エッジ位置とを結ぶ線分
の中点を求め、この中点から前記第１の方向とは異なる
第２の方向に前記半径の長さ離れた位置近傍で第３の画
像エッジ位置を求め、この第３の画像エッジ位置から前
記第２の方向と逆方向に前記半径の長さ離れた位置を求
め、この位置を前記円形上被検査物の中心点とする中心
点求出手段とこの中心点算出手段によって求められた中
心点に基づいて前記円形状被撮像体の画像に所定の画像
処理を実行する画像処理手段とを具備している。
円形状被撮像体の画像を入力する画像入力手段と、この
画像入力手段から入力された円形状被撮像体の画像の仮
中心点を求める仮中心点求出手段と、前記仮中心点から
第１の方向に前記円形状被撮像体の半径の長さ離れた位
置近傍で前記円形状被撮像体の第１の画像エッジ位置を
求め、この第１の画像エッジ位置と前記仮中心点とを通
る直線上の第２の画像エッジ位置を求め、前記第１の画
像エッジ位置と前記第２の画像エッジ位置とを結ぶ線分
の中点を求め、この中点から前記第１の方向とは異なる
第２の方向に前記半径の長さ離れた位置近傍で第３の画
像エッジ位置を求め、この第３の画像エッジ位置から前
記第２の方向と逆方向に前記半径の長さ離れた位置を求
め、この位置を前記円形上被検査物の中心点とする中心
点求出手段とこの中心点算出手段によって求められた中
心点に基づいて前記円形状被撮像体の画像に所定の画像
処理を実行する画像処理手段とを具備している。
（作 用） 本発明の画像処理装置では、仮中心点から第１の方向
に前記円形状被想像体の半径の長さ離れた位置近傍で円
形状被撮像体の第１の画像エッジ位置を求め、この第１
の画像エッジ位置と仮中心点とを通る直線上の第２の画
像エッジ位置を求め、第１の画像エッジ位置と第２の画
像エッジ位置とを結ぶ線分の中点を求め、この中点から
前記第１の方向以外の第２の方向に半径の長さ離れた位
置近傍で第３の画像エッジ位置を求め、この第３の画像
エッジ位置から第２の方向と逆方向に半径の長さ離れた
位置を求め、この位置を円形状被撮像体の中心点とし
て、この中心点を基準として画像の処理が行われる。
に前記円形状被想像体の半径の長さ離れた位置近傍で円
形状被撮像体の第１の画像エッジ位置を求め、この第１
の画像エッジ位置と仮中心点とを通る直線上の第２の画
像エッジ位置を求め、第１の画像エッジ位置と第２の画
像エッジ位置とを結ぶ線分の中点を求め、この中点から
前記第１の方向以外の第２の方向に半径の長さ離れた位
置近傍で第３の画像エッジ位置を求め、この第３の画像
エッジ位置から第２の方向と逆方向に半径の長さ離れた
位置を求め、この位置を円形状被撮像体の中心点とし
て、この中心点を基準として画像の処理が行われる。
したがって、より正確な中心点を基準として画像処理
が行われるので精度が高くなる。
が行われるので精度が高くなる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の画像処理装置を鋼材の脱炭検査に適
用した場合の一実施例である脱炭検査装置の構成を示す
図である。
用した場合の一実施例である脱炭検査装置の構成を示す
図である。
同図に示すように、この脱炭検査装置は鋼材サンプル
100を拡大視した映像信号を得るための光学系200と、光
学系200により得られた映像信号を画像処理として脱炭
の検査を行う処理系300とから主要部が構成されてい
る。
100を拡大視した映像信号を得るための光学系200と、光
学系200により得られた映像信号を画像処理として脱炭
の検査を行う処理系300とから主要部が構成されてい
る。
光学系200は鋼材サンプル100を収納するホルダ210
と、鋼材サンプル100の切断面を光学的に拡大する光学
顕微鏡220と、光学顕微鏡220により拡大された鋼材サン
プル100の切断面を撮影して映像信号に変換するITV（IN
DUSTRIAL TELEVISION）カメラ230と、鋼材サンプル100
の切断面を照明する照明装置240と、顕微鏡220に備えら
れたオートフォーカス機構の制御を行うオートフォーカ
スコントローラ250と、ホルダ210を保持して平面上を移
動させるＸ−Ｙステージ260と、画像処理系300からの指
示に基づいてＸ−Ｙステージ260の移動制御を行うＸ−
Ｙステージコントローラ270とから構成されている。
と、鋼材サンプル100の切断面を光学的に拡大する光学
顕微鏡220と、光学顕微鏡220により拡大された鋼材サン
プル100の切断面を撮影して映像信号に変換するITV（IN
DUSTRIAL TELEVISION）カメラ230と、鋼材サンプル100
の切断面を照明する照明装置240と、顕微鏡220に備えら
れたオートフォーカス機構の制御を行うオートフォーカ
スコントローラ250と、ホルダ210を保持して平面上を移
動させるＸ−Ｙステージ260と、画像処理系300からの指
示に基づいてＸ−Ｙステージ260の移動制御を行うＸ−
Ｙステージコントローラ270とから構成されている。
処理系300は脱炭検査装置全体の検査装置全体の制御
と測定データの処理を行う情報処理装置310と、情報処
理装置310の指示に基づいてITVカメラ230から映像信号
を入力して脱炭検査に必要な画像処理を行う画像処理装
置320と、ITVカメラ230で撮影された生画像の表示を行
う画像モニタ330、画像処理装置320で画像処理された画
像の表示を行う画像モニタ340、画像処理装置320で画像
処理された画像のハードコピーを出力するビデオプリン
タ350と、情報処理装置310で処理された測定データなど
の印字を行うプリンタ360とから構成されている。
と測定データの処理を行う情報処理装置310と、情報処
理装置310の指示に基づいてITVカメラ230から映像信号
を入力して脱炭検査に必要な画像処理を行う画像処理装
置320と、ITVカメラ230で撮影された生画像の表示を行
う画像モニタ330、画像処理装置320で画像処理された画
像の表示を行う画像モニタ340、画像処理装置320で画像
処理された画像のハードコピーを出力するビデオプリン
タ350と、情報処理装置310で処理された測定データなど
の印字を行うプリンタ360とから構成されている。
第２図は画像処理装置320の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
同図に示すように、画像処理装置320は、画像処理値3
20全体の制御を行うCPU321と、ITVカメラ230から入力さ
れた映像信号の濃度データをディジタル値に変換するA/
Dコンバータ322と、A/Dコンバータ322によって変換され
た画像データを格納するフレームメモリ323と、フレー
ムメモリ323に格納されている画像データの画像処理を
行う画像処理プロセッサ324と、画像処理プロセッサが
画像処理を行う場合に使用する作業RAMである。
20全体の制御を行うCPU321と、ITVカメラ230から入力さ
れた映像信号の濃度データをディジタル値に変換するA/
Dコンバータ322と、A/Dコンバータ322によって変換され
た画像データを格納するフレームメモリ323と、フレー
ムメモリ323に格納されている画像データの画像処理を
行う画像処理プロセッサ324と、画像処理プロセッサが
画像処理を行う場合に使用する作業RAMである。
第３図は鋼材サンプル100を示す斜視図である。
同図に示すように鋼材サンプル100は鋼材から切り出
した鋼材片101の周囲を黒い樹脂102で固められて、円柱
状になっている。
した鋼材片101の周囲を黒い樹脂102で固められて、円柱
状になっている。
次に、上述した構成の脱炭検査装置の動作について説
明する。
明する。
まずITVカメラ230により鋼材サンプル100の全体の画
像が取込まれる。図示を省略する位置合わせ装置あるい
は鋼材サンプル100の全体の画像Ｘ方向およびＹ方向の
射影が取られて鋼材サンプル100の鋼材片101の仮中心点
TPが求められる。また情報処理装置310に予め登録して
ある鋼材の半径の長さをＲとする。
像が取込まれる。図示を省略する位置合わせ装置あるい
は鋼材サンプル100の全体の画像Ｘ方向およびＹ方向の
射影が取られて鋼材サンプル100の鋼材片101の仮中心点
TPが求められる。また情報処理装置310に予め登録して
ある鋼材の半径の長さをＲとする。
次に、この仮中心点TPからより正確な中心点CPを求め
る動作を説明する。
る動作を説明する。
第４図は中心点CPを求める動作を説明するための図で
ある。
ある。
まず仮中心点TPからＸ軸の生の方向にＲ離れた位置P1
の画素の濃度を検出して鋼材面であると判定されたら、
さらにＸ軸の正の方向の画素の濃度を順次測定してい
き、鋼材片101と樹脂102の境界点P2を求める。（同図
（ａ）） 位置P1の画素の濃度を検出した結果、樹脂面であると
判定された場合にはＸ軸の負の方向の画素を順次測定し
ていき鋼材片101と樹脂102の境界点P2を求める。（同図
（ｂ）） そして境界点P2が求まったらＸ軸の負の方向の画素の
濃度を順次測定していき、鋼材片101と樹脂102の境界点
P3を求める。（同図（ｃ）） さらに境界点P2と境界点P3とを結ぶ線分の中点P4を求
める。（同図（ｄ）） つぎに中点P4からＹ軸の正の方向にＲ離れた位置P5の
画素の濃度を検出して鋼材面であると判定されたら、さ
らにＹ軸の正の方向の画素の濃度を順次測定していき、
鋼材片101と樹脂102の境界点P6を求める。（同図
（ｅ）） つぎに中点P4からＹ軸の正の方向にＲ離れた位置P5の
画素の濃度を検出した結果、樹脂面であると判定された
場合にはＹ軸の負の方向の画素を順次測定していき鋼材
片101と樹脂102の境界点P6を求める。（同図（ｆ）） そして境界点P6からＹ軸の負の方向にＲだけ離れた点
が中心点CPになる。
の画素の濃度を検出して鋼材面であると判定されたら、
さらにＸ軸の正の方向の画素の濃度を順次測定してい
き、鋼材片101と樹脂102の境界点P2を求める。（同図
（ａ）） 位置P1の画素の濃度を検出した結果、樹脂面であると
判定された場合にはＸ軸の負の方向の画素を順次測定し
ていき鋼材片101と樹脂102の境界点P2を求める。（同図
（ｂ）） そして境界点P2が求まったらＸ軸の負の方向の画素の
濃度を順次測定していき、鋼材片101と樹脂102の境界点
P3を求める。（同図（ｃ）） さらに境界点P2と境界点P3とを結ぶ線分の中点P4を求
める。（同図（ｄ）） つぎに中点P4からＹ軸の正の方向にＲ離れた位置P5の
画素の濃度を検出して鋼材面であると判定されたら、さ
らにＹ軸の正の方向の画素の濃度を順次測定していき、
鋼材片101と樹脂102の境界点P6を求める。（同図
（ｅ）） つぎに中点P4からＹ軸の正の方向にＲ離れた位置P5の
画素の濃度を検出した結果、樹脂面であると判定された
場合にはＹ軸の負の方向の画素を順次測定していき鋼材
片101と樹脂102の境界点P6を求める。（同図（ｆ）） そして境界点P6からＹ軸の負の方向にＲだけ離れた点
が中心点CPになる。
このようにして鋼材片101の中心が求まった後は、画
像処理が行われる。
像処理が行われる。
まず第５図に示すように鋼材片101の周辺部分の画像
が画面F1分取込まれる。フレームメモリ323上で１画面
分の画像データは第６図に示すように255個のセクタに
分割され、セクタ毎に濃度データが加算され、作業RAM3
25に格納される。
が画面F1分取込まれる。フレームメモリ323上で１画面
分の画像データは第６図に示すように255個のセクタに
分割され、セクタ毎に濃度データが加算され、作業RAM3
25に格納される。
つぎにＸ−Ｙステージコントローラ270によってＸ−
Ｙステージ260が移動制御されて画面F1に隣接する画像F
2分の画像が取込まれ、同様に、画面F2分の画像はフレ
ームメモリ323上で255個のセクタに分割され、セクタ毎
に濃度データが加算され、作業RAM325に格納される。
Ｙステージ260が移動制御されて画面F1に隣接する画像F
2分の画像が取込まれ、同様に、画面F2分の画像はフレ
ームメモリ323上で255個のセクタに分割され、セクタ毎
に濃度データが加算され、作業RAM325に格納される。
同様にして画面F3、F4に対応する画像のセクタ毎の濃
度データが加算されて作業RAM325に格納される。
度データが加算されて作業RAM325に格納される。
第７図はセクタ毎の濃度データの積算値とセクタとの
関係を示すグラフである。このグラフで示される作業RA
M325に格納されているセクタ毎の積算濃度データに平滑
化処理されて、第８図に示すデータに変換されて再び作
業RAM325上に格納される。
関係を示すグラフである。このグラフで示される作業RA
M325に格納されているセクタ毎の積算濃度データに平滑
化処理されて、第８図に示すデータに変換されて再び作
業RAM325上に格納される。
鋼材片101のエッジＡから鋼材片101の脱炭していない
表面濃度になる位置Ｂまでの距離である脱炭深度DTが測
定される。この脱炭深度DTが所定の値より大きい場合に
は不良品であると判断される。また第８図に示すエッジ
部から鋼材片の中心方向の距離と画像の濃度データのグ
ラフが画像モニタ340に表示される。
表面濃度になる位置Ｂまでの距離である脱炭深度DTが測
定される。この脱炭深度DTが所定の値より大きい場合に
は不良品であると判断される。また第８図に示すエッジ
部から鋼材片の中心方向の距離と画像の濃度データのグ
ラフが画像モニタ340に表示される。
本実施例の脱炭検査装置では、仮の中心点からより正
確な中心点が求められ、この正確な中心点を基準として
脱炭の検査が行われるので鋼材の脱炭深度が正確に測定
される。
確な中心点が求められ、この正確な中心点を基準として
脱炭の検査が行われるので鋼材の脱炭深度が正確に測定
される。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の画像処理装置によれ
ば、仮中心点から正確な中心点が求められ、この正確な
中心点に基づいて画像処理して円形状被撮像対体の画像
処理が行われる。このため画像処理が正確に実行され
る。
ば、仮中心点から正確な中心点が求められ、この正確な
中心点に基づいて画像処理して円形状被撮像対体の画像
処理が行われる。このため画像処理が正確に実行され
る。
第１図は本発明の脱炭検査装置の一実施例の構成を示す
図、第２図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第
３図は鋼材サンプルを示す斜視図、第４図は鋼材片の中
心点を求める動作を説明するための図、第５図は鋼材サ
ンプルの画像を取込む画面を示図、第６図は１画面の画
像をセクタに分割した様子を示す図、第７図はセクタ毎
の濃度データの積算値とセクタとの関係を示すグラフ、
第８図は第７図に示す濃度データを平滑化した後の状態
を示す図である。 100……鋼材サンプル、101……鋼材片、102……樹脂、2
00……光学系、210……ホルダ、220……光学顕微鏡、23
0……ITVカメラ、240……照明装置、250……オートフォ
ーカスコントローラ、260……Ｘ−Ｙステージ、270……
Ｘ−Ｙステージコントローラ、300……処理系、310……
情報処理装置、320……画像処理装置、330、340……画
像モニタ、350……ビデオプリンタ、360……プリンタ。
図、第２図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第
３図は鋼材サンプルを示す斜視図、第４図は鋼材片の中
心点を求める動作を説明するための図、第５図は鋼材サ
ンプルの画像を取込む画面を示図、第６図は１画面の画
像をセクタに分割した様子を示す図、第７図はセクタ毎
の濃度データの積算値とセクタとの関係を示すグラフ、
第８図は第７図に示す濃度データを平滑化した後の状態
を示す図である。 100……鋼材サンプル、101……鋼材片、102……樹脂、2
00……光学系、210……ホルダ、220……光学顕微鏡、23
0……ITVカメラ、240……照明装置、250……オートフォ
ーカスコントローラ、260……Ｘ−Ｙステージ、270……
Ｘ−Ｙステージコントローラ、300……処理系、310……
情報処理装置、320……画像処理装置、330、340……画
像モニタ、350……ビデオプリンタ、360……プリンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−121172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−57367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−134388（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229377（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06T 7/60
Claims (1)
- 【請求項１】円形状被撮像体の画像を入力する画像入力
手段と、 この画像入力手段から入力された円形状被撮像体の画像
の仮中心点を求める仮中心点求出手段と、 前記仮中心点から第１の方向に前記円形状被撮像体の半
径の長さ離れた位置近傍で前記円形状被撮像体の第１の
画像エッジ位置を求め、この第１の画像エッジ位置と前
記仮中心点とを通る直線上の第２の画像エッジ位置を求
め、前記第１の画像エッジ位置と前記第２の画像エッジ
位置とを結ぶ線分の中点を求め、この中点から前記第１
の方向とは異なる第２の方向に前記半径の長さ離れた位
置近傍で第３の画像エッジ位置を求め、この第３の画像
エッジ位置から前記第２の方向と逆方向に前記半径の長
さ離れた位置を求め、この位置を前記円形状被検査物の
中心点とする中心点求出手段と、 この中心点算出手段によって求められた中心点に基づい
て前記円形状被撮像体の画像に所定の画像処理を実行す
る画像処理手段と を具備したことを特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2300411A JP2928375B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2300411A JP2928375B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171585A JPH04171585A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2928375B2 true JP2928375B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=17884478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2300411A Expired - Lifetime JP2928375B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928375B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06331312A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-12-02 | U H T Kk | 画像処理によるターゲットマークの中心位置検出方法 |
| US5655030A (en) * | 1993-12-27 | 1997-08-05 | Uht Corporation | Method for detecting the center of target marks by image processing |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP2300411A patent/JP2928375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04171585A (ja) | 1992-06-18 |
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