JP3042939B2 - 画像処理による傷検査方法 - Google Patents
画像処理による傷検査方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械部品等の傷の検査
方法に関し、特に、画像処理による傷検査方法に関する
ものである。
方法に関し、特に、画像処理による傷検査方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】画像処理による傷検査方法の従来例を図
1、図2に基づいて説明する。
1、図2に基づいて説明する。
【0003】図1は傷検査の対象であるシリンダを示
す。図2はシリンダ表面を拡大した場合の傷の2値画像
1を示す。画像処理による傷検査の場合、滑らかな面に
傷が付くと、傷の部分が乱反射するので、斜めから光を
当てて、直接反射光が撮像装置に入射しないような暗視
野照明を行うと、乱反射する傷部分のみが光った状態の
傷の像が得られる。図2の2値画像1は、このようにし
て得られた傷の像である。
す。図2はシリンダ表面を拡大した場合の傷の2値画像
1を示す。画像処理による傷検査の場合、滑らかな面に
傷が付くと、傷の部分が乱反射するので、斜めから光を
当てて、直接反射光が撮像装置に入射しないような暗視
野照明を行うと、乱反射する傷部分のみが光った状態の
傷の像が得られる。図2の2値画像1は、このようにし
て得られた傷の像である。
【0004】前記2値画像1を得るには、先ず、テレビ
カメラの入力を、画像入力装置を用いて、画像記憶回路
に記憶させる。
カメラの入力を、画像入力装置を用いて、画像記憶回路
に記憶させる。
【0005】次に、2値化する。この2値化とは、或る
閾値よりも大きな濃度を有する画素を‘1’とおき、前
記と同じ閾値以下の濃度を有する画素を‘0’とおくこ
とである。従って、図2を2値化すると、光っている傷
の部分が‘1’、傷以外の部分が‘0’となる。
閾値よりも大きな濃度を有する画素を‘1’とおき、前
記と同じ閾値以下の濃度を有する画素を‘0’とおくこ
とである。従って、図2を2値化すると、光っている傷
の部分が‘1’、傷以外の部分が‘0’となる。
【0006】次に、ラベリングを行う。ラベリングと
は、‘1’の濃度を有する画素の領域と、‘0’の濃度
を有する画素の領域とを領域分割し、‘1’の領域のう
ち、画素が縦・横・斜め隣につながって連結している部
分を一かたまりの連結領域とみて、これらの連結領域に
通し番号を付け、夫々の連結領域内の画素にその連結領
域の前記通し番号を共通に付ける処理である。このラベ
リングは次のように行う。ラスタ順に、即ち、横書きの
文章を書く場合の順番に、走査し、最初に出現した
‘1’の画素にラベル番号「1」を付与する。
は、‘1’の濃度を有する画素の領域と、‘0’の濃度
を有する画素の領域とを領域分割し、‘1’の領域のう
ち、画素が縦・横・斜め隣につながって連結している部
分を一かたまりの連結領域とみて、これらの連結領域に
通し番号を付け、夫々の連結領域内の画素にその連結領
域の前記通し番号を共通に付ける処理である。このラベ
リングは次のように行う。ラスタ順に、即ち、横書きの
文章を書く場合の順番に、走査し、最初に出現した
‘1’の画素にラベル番号「1」を付与する。
【0007】次に、ラスタ走査を続け、到達した画素を
着目画素とし、この着目画素について、縦隣・横隣・斜
め隣の8近傍画素の内のラスタ走査で走査済の左隣・右
上隣・上隣・左上隣の4画素のラベル番号を調べ、1種
類だけのラベル番号が付与されていれば、その番号を前
記着目画素に付与する。2種類以上のラベル番号n、m
等が付与されていれば、それらの中のどれかのラベル番
号を前記着目画素に付与し、後で、つながったラベル番
号を整理統一するために、ラベル番号n、m等の領域が
つながっているという情報を記憶しておく。
着目画素とし、この着目画素について、縦隣・横隣・斜
め隣の8近傍画素の内のラスタ走査で走査済の左隣・右
上隣・上隣・左上隣の4画素のラベル番号を調べ、1種
類だけのラベル番号が付与されていれば、その番号を前
記着目画素に付与する。2種類以上のラベル番号n、m
等が付与されていれば、それらの中のどれかのラベル番
号を前記着目画素に付与し、後で、つながったラベル番
号を整理統一するために、ラベル番号n、m等の領域が
つながっているという情報を記憶しておく。
【0008】総ての画素について上記のラベリングが終
了した後、つながったラベル領域のラベル番号を整理統
一するために、つながった領域の画素に付与されている
複数のラベル番号の中の1つに統一する。
了した後、つながったラベル領域のラベル番号を整理統
一するために、つながった領域の画素に付与されている
複数のラベル番号の中の1つに統一する。
【0009】その後、必要に応じて、番号の抜けがない
ように番号を付け換えるリナンバリング処理を行う。
ように番号を付け換えるリナンバリング処理を行う。
【0010】上記のようにしてラベリング、リナンバリ
ングが終了した後、夫々の番号が付与された連結領域
(以後、ラベル領域という)について、夫々の面積、即
ち、含んでいる画素数を計算する。この場合、ゴミの反
射や滑らかである部分の僅かな乱反射によって、傷以外
の部分が光ることがあるが、これらは小さい面積のもの
なので、これらを傷と誤認しないために、小さい面積の
ものは傷ではないとみなして、前記ラベル領域の内で、
面積が大きなもののみを傷として抽出する。
ングが終了した後、夫々の番号が付与された連結領域
(以後、ラベル領域という)について、夫々の面積、即
ち、含んでいる画素数を計算する。この場合、ゴミの反
射や滑らかである部分の僅かな乱反射によって、傷以外
の部分が光ることがあるが、これらは小さい面積のもの
なので、これらを傷と誤認しないために、小さい面積の
ものは傷ではないとみなして、前記ラベル領域の内で、
面積が大きなもののみを傷として抽出する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
では、次のような問題点がある。即ち、被検査物の滑ら
かな面に衝撃で生成した傷の場合、図2の2値画像1に
示すように、複数の連なった傷として発生するので、鋭
い傷の場合、1つ1つの傷のラベル領域を取ると、大き
さが小さく、傷か塵か汚れかの判定が困難な場合があ
る。
では、次のような問題点がある。即ち、被検査物の滑ら
かな面に衝撃で生成した傷の場合、図2の2値画像1に
示すように、複数の連なった傷として発生するので、鋭
い傷の場合、1つ1つの傷のラベル領域を取ると、大き
さが小さく、傷か塵か汚れかの判定が困難な場合があ
る。
【0012】本発明は、上記の問題点を解決し、塵や汚
れと、傷との識別を確実に行える画像処理による傷検査
方法を提供することを課題としている。
れと、傷との識別を確実に行える画像処理による傷検査
方法を提供することを課題としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理による
傷検査方法は、上記の課題を解決するために、画像処理
によって各画像の方向性を求めて傷か否かを判断する傷
検査方法において、被検査物の画像データを処理して検
査対象になる2値画像群を求め、これらの2値画像群を
構成する画素を各2値画像毎に分割した分割領域を作
り、前記各分割領域について2次モーメントが最小にな
る短軸2次モーメントを求め、前記各分割領域から短軸
2次モーメントの軸方向が同じ方向の2つの領域を融合
した場合の融合領域の融合短軸2次モーメントを求め、
前記融合短軸2次モーメントが所定値より小さい前記融
合領域について、前記融合領域の面積と、前記面積と前
記融合短軸2次モーメントとから演算して得られる前記
融合領域の形状と方向性とを示す特徴値との組合わせで
前記融合領域が傷か否かを判断することを特徴とする。
傷検査方法は、上記の課題を解決するために、画像処理
によって各画像の方向性を求めて傷か否かを判断する傷
検査方法において、被検査物の画像データを処理して検
査対象になる2値画像群を求め、これらの2値画像群を
構成する画素を各2値画像毎に分割した分割領域を作
り、前記各分割領域について2次モーメントが最小にな
る短軸2次モーメントを求め、前記各分割領域から短軸
2次モーメントの軸方向が同じ方向の2つの領域を融合
した場合の融合領域の融合短軸2次モーメントを求め、
前記融合短軸2次モーメントが所定値より小さい前記融
合領域について、前記融合領域の面積と、前記面積と前
記融合短軸2次モーメントとから演算して得られる前記
融合領域の形状と方向性とを示す特徴値との組合わせで
前記融合領域が傷か否かを判断することを特徴とする。
【0014】又、本発明の画像処理による傷検査方法
は、上記の課題を解決するために、画像処理によって各
画像の方向性を求めて傷か否かを判断する傷検査方法に
おいて、被検査物の画像データを処理して検査対象にな
る濃淡画像群を求め、各濃淡画像を構成する全画素につ
いて、各画素の画素濃度とその画素からX軸又はY軸方
向に2画素離れて隣接している8画素の各画素濃度との
差の絶対値である8方向の方向差分値を求め、各濃淡画
像について前記8方向毎に前記方向差分値の平均方向差
分値を求め、各濃淡画像について、前記8方向の平均方
向差分値の最大平均方向差分値と最小平均方向差分値と
から、方向差分値比率=最小平均方向差分値/最大平均
方向差分値を求め、この方向差分値比率が所定値より小
さい2つの濃淡画像を融合した融合濃淡画像の融合方向
差分値比率を求め、前記融合方向差分値比率が所定値よ
り小さい融合濃淡画像について、前記融合濃淡画像の面
積と、前記面積と前記融合方向差分値比率とから演算し
て得られる前記融合濃淡画像の形状と方向性とを示す特
徴値との組合わせで前記融合濃淡画像が傷か否かを判断
することを特徴とする。
は、上記の課題を解決するために、画像処理によって各
画像の方向性を求めて傷か否かを判断する傷検査方法に
おいて、被検査物の画像データを処理して検査対象にな
る濃淡画像群を求め、各濃淡画像を構成する全画素につ
いて、各画素の画素濃度とその画素からX軸又はY軸方
向に2画素離れて隣接している8画素の各画素濃度との
差の絶対値である8方向の方向差分値を求め、各濃淡画
像について前記8方向毎に前記方向差分値の平均方向差
分値を求め、各濃淡画像について、前記8方向の平均方
向差分値の最大平均方向差分値と最小平均方向差分値と
から、方向差分値比率=最小平均方向差分値/最大平均
方向差分値を求め、この方向差分値比率が所定値より小
さい2つの濃淡画像を融合した融合濃淡画像の融合方向
差分値比率を求め、前記融合方向差分値比率が所定値よ
り小さい融合濃淡画像について、前記融合濃淡画像の面
積と、前記面積と前記融合方向差分値比率とから演算し
て得られる前記融合濃淡画像の形状と方向性とを示す特
徴値との組合わせで前記融合濃淡画像が傷か否かを判断
することを特徴とする。
【0015】
【作用】本願第1発明の画像処理による傷検査方法は、
同一要因で付いた傷は、その傷が複数個に分かれていて
も、細長い形状をして、1つの線上に並んでいるものな
ので、検査対象画像の形状と方向性を判断して、傷か否
かを判断するものである。そのために、本願第1発明で
の画像処理は、被検査物の画像データを処理して2値画
像群を求め、これらの2値画像群を構成する画素を各2
値画像毎に分割した分割領域を作るところまでは、従来
例と同様であるが、その後に、各分割領域毎に2次モー
メントを求めて分割領域の形状と方向性を演算して傷か
否かを判断するデータを作成している。
同一要因で付いた傷は、その傷が複数個に分かれていて
も、細長い形状をして、1つの線上に並んでいるものな
ので、検査対象画像の形状と方向性を判断して、傷か否
かを判断するものである。そのために、本願第1発明で
の画像処理は、被検査物の画像データを処理して2値画
像群を求め、これらの2値画像群を構成する画素を各2
値画像毎に分割した分割領域を作るところまでは、従来
例と同様であるが、その後に、各分割領域毎に2次モー
メントを求めて分割領域の形状と方向性を演算して傷か
否かを判断するデータを作成している。
【0016】この2次モーメントとは、分割領域を構成
する各画素が任意の座標軸方向にばらついている程度を
示すものなので、分割領域の各方向の2次モーメントを
求め、これらの2次モーメントの中の最小2次モーメン
トを短軸2次モーメントとすると、この短軸2次モーメ
ントが所定値より小さい場合には、その短軸2次モーメ
ントを有する分割領域が、その短軸2次モーメントの軸
に直角方向に、細くて長い形状を有することを意味す
る。
する各画素が任意の座標軸方向にばらついている程度を
示すものなので、分割領域の各方向の2次モーメントを
求め、これらの2次モーメントの中の最小2次モーメン
トを短軸2次モーメントとすると、この短軸2次モーメ
ントが所定値より小さい場合には、その短軸2次モーメ
ントを有する分割領域が、その短軸2次モーメントの軸
に直角方向に、細くて長い形状を有することを意味す
る。
【0017】従って、本願第1発明では、前記各分割領
域について各方向の2次モーメントを求め、この2次モ
ーメントが最小になる方向の2次モーメントである短軸
2次モーメントを求めて、各分割領域がどの方向に長く
伸びているかを判断し、同一方向に伸びている2つの分
割領域は、1つの傷を構成している可能性があるとし
て、前記各分割領域から短軸2次モーメントの軸方向が
同じ方向の2つの領域を融合し、この融合した領域がど
の方向にどの程度細く長く伸びているかを判断するため
に融合短軸2次モーメントを求め、前記融合短軸2次モ
ーメントが所定値より小さい前記融合領域について、前
記融合領域の面積と、前記面積と前記融合短軸2次モー
メントとから演算して得られる前記融合領域の形状と方
向性とを示す特徴値との組合わせで前記融合領域が傷か
否かを判断する。
域について各方向の2次モーメントを求め、この2次モ
ーメントが最小になる方向の2次モーメントである短軸
2次モーメントを求めて、各分割領域がどの方向に長く
伸びているかを判断し、同一方向に伸びている2つの分
割領域は、1つの傷を構成している可能性があるとし
て、前記各分割領域から短軸2次モーメントの軸方向が
同じ方向の2つの領域を融合し、この融合した領域がど
の方向にどの程度細く長く伸びているかを判断するため
に融合短軸2次モーメントを求め、前記融合短軸2次モ
ーメントが所定値より小さい前記融合領域について、前
記融合領域の面積と、前記面積と前記融合短軸2次モー
メントとから演算して得られる前記融合領域の形状と方
向性とを示す特徴値との組合わせで前記融合領域が傷か
否かを判断する。
【0018】又、本願第2発明の画像処理による傷検査
方法は、本願第1発明と同様に、同一要因で付いた傷
は、その傷が複数個に分かれていても、細長い形状をし
て、1つの線上に並んでいるものなので、検査対象画像
の形状と方向性を判断して、傷か否かを判断するもので
あるが、本願第2発明では、濃淡画像を使用し、各濃淡
画像について、「方向差分値比率=最小平均方向差分値
/最大平均方向差分値」を求めて各濃淡画像の形状と方
向性とを演算して傷か否かを判断する。この「方向差分
値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差分値」と
は、濃淡画像を構成する各画素の画素濃度が任意の座標
軸方向にどの程度揃っているかを、即ち、どの方向に細
く長く伸びているかを示すものなので、各濃淡画像につ
いて8方向の「方向差分値比率」を求めると、その濃淡
画像が長く伸びている方向が判る。
方法は、本願第1発明と同様に、同一要因で付いた傷
は、その傷が複数個に分かれていても、細長い形状をし
て、1つの線上に並んでいるものなので、検査対象画像
の形状と方向性を判断して、傷か否かを判断するもので
あるが、本願第2発明では、濃淡画像を使用し、各濃淡
画像について、「方向差分値比率=最小平均方向差分値
/最大平均方向差分値」を求めて各濃淡画像の形状と方
向性とを演算して傷か否かを判断する。この「方向差分
値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差分値」と
は、濃淡画像を構成する各画素の画素濃度が任意の座標
軸方向にどの程度揃っているかを、即ち、どの方向に細
く長く伸びているかを示すものなので、各濃淡画像につ
いて8方向の「方向差分値比率」を求めると、その濃淡
画像が長く伸びている方向が判る。
【0019】従って、本願第2発明では、各濃淡画像を
構成する全画素について、各画素の画素濃度とその画素
からX軸又はY軸方向に2画素離れて隣接している8画
素の各画素濃度との差の絶対値である8方向の方向差分
値を求め、各濃淡画像について前記8方向毎に、最大平
均方向差分値と最小平均方向差分値とを求めて、方向差
分値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差分値を
求めると、この方向差分値比率が小さい程、濃淡画像が
細長くなっているので、この方向差分値比率が所定値よ
り小さい濃淡画像は傷の可能性があるとして、前記方向
差分値比率が所定値より小さい2つの濃淡画像を融合
し、融合した融合濃淡画像の融合方向差分値比率を求
め、前記融合方向差分値比率が所定値より小さい融合濃
淡画像について、前記融合濃淡画像の面積と、前記面積
と前記融合方向差分値比率とから演算して得られる前記
融合濃淡画像の形状と方向性とを示す特徴値との組合わ
せで前記融合濃淡画像が傷か否かを判断する。
構成する全画素について、各画素の画素濃度とその画素
からX軸又はY軸方向に2画素離れて隣接している8画
素の各画素濃度との差の絶対値である8方向の方向差分
値を求め、各濃淡画像について前記8方向毎に、最大平
均方向差分値と最小平均方向差分値とを求めて、方向差
分値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差分値を
求めると、この方向差分値比率が小さい程、濃淡画像が
細長くなっているので、この方向差分値比率が所定値よ
り小さい濃淡画像は傷の可能性があるとして、前記方向
差分値比率が所定値より小さい2つの濃淡画像を融合
し、融合した融合濃淡画像の融合方向差分値比率を求
め、前記融合方向差分値比率が所定値より小さい融合濃
淡画像について、前記融合濃淡画像の面積と、前記面積
と前記融合方向差分値比率とから演算して得られる前記
融合濃淡画像の形状と方向性とを示す特徴値との組合わ
せで前記融合濃淡画像が傷か否かを判断する。
【0020】
【実施例】本発明の第1実施例方法を図1〜図13に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0021】本実施例では、被検査物、例えば、図1に
示すシリンダの表面をテレビカメラで撮像し、画像入力
装置を用いて図2に示す画像データを画像記憶回路に記
憶させ、2値化処理して図2に示す2値化像1とし、更
に、ラベリング処理を行うが、ここまでの処理は、前記
の従来例の場合と同様なので、説明を省略する。
示すシリンダの表面をテレビカメラで撮像し、画像入力
装置を用いて図2に示す画像データを画像記憶回路に記
憶させ、2値化処理して図2に示す2値化像1とし、更
に、ラベリング処理を行うが、ここまでの処理は、前記
の従来例の場合と同様なので、説明を省略する。
【0022】本実施例では、ラベリング処理が終了して
ラベル領域が得られた後、得られたラベル領域の中で、
同一線上にある同じ向きのラベル領域は、1つの要因、
例えば、1つの衝撃によって発生したものとみなして、
一纏めにして判断する。
ラベル領域が得られた後、得られたラベル領域の中で、
同一線上にある同じ向きのラベル領域は、1つの要因、
例えば、1つの衝撃によって発生したものとみなして、
一纏めにして判断する。
【0023】上記の判断のための計算方法を、以下に示
す。
す。
【0024】本実施例では、ラベル領域がどの方向に伸
びているかを判断するために、ラベル領域の2次モーメ
ントを使用する。この2次モーメントの定義と計算方法
はつぎの通りである。
びているかを判断するために、ラベル領域の2次モーメ
ントを使用する。この2次モーメントの定義と計算方法
はつぎの通りである。
【0025】即ち、ラベル領域のxy座標系の2次モー
メントであるVx 、Vy 、Cxyは、下記の式によって算
出される。
メントであるVx 、Vy 、Cxyは、下記の式によって算
出される。
【0026】
【数1】
【0027】
【数2】
【0028】
【数3】
【0029】但し、
【0030】
【数4】
【0031】
【数5】
【0032】
【数6】
【0033】とする。
【0034】式(1)、(2)、(3)を簡略化して、
次のように書く。
次のように書く。
【0035】
【数7】
【0036】
【数8】
【0037】
【数9】
【0038】次に、図4に示すように変換する、xy座
標系とuv座標系間の変換式(10)、(11)は下記
の通りになる。
標系とuv座標系間の変換式(10)、(11)は下記
の通りになる。
【0039】xy座標系からuv座標系への変換式は、
【0040】
【数10】
【0041】
【数11】
【0042】であり、uv座標系からxy座標系への変
換式は、
換式は、
【0043】
【数12】
【0044】
【数13】
【0045】である。
【0046】次に、ラベル領域のuv座標系の2次モー
メントであるVu 、Vv 、Cuvは、下記の式によって算
出される。
メントであるVu 、Vv 、Cuvは、下記の式によって算
出される。
【0047】
【数14】
【0048】
【数15】
【0049】
【数16】
【0050】式(12)、(13)を式(14)、(1
5)、(16)を代入すると、
5)、(16)を代入すると、
【0051】
【数17】
【0052】
【数18】
【0053】
【数19】
【0054】
【数20】
【0055】となる。そして、
【0056】
【数21】
【0057】{関数arg(x、y)は、ベクトル
(x、y)の角度を表す)とすると、 tan2θ=2・Cxy/(Vx −Vy )から、 式(20)はCuv=0となる。
(x、y)の角度を表す)とすると、 tan2θ=2・Cxy/(Vx −Vy )から、 式(20)はCuv=0となる。
【0058】Vx =Vy の場合も、cos2θ=0か
ら、式(20)のCuv=0が成立する。
ら、式(20)のCuv=0が成立する。
【0059】又、式(17)、(18)から、
【0060】
【数22】
【0061】が得られる。
【0062】そして、2θは、ベクトル(Vx −Vy 、
2・Cxy)の角度であるから、
2・Cxy)の角度であるから、
【0063】
【数23】
【0064】
【数24】
【0065】が得られる。
【0066】これらを式(22)に代入して、
【0067】
【数25】
【0068】従って、 Vu ≧Vv 又、式(17)、(18)から、
【0069】
【数26】
【0070】となる。従って、共分散が0となるように
座標変換すると、各座標u、vの2次モーメントVu 、
Vv は、夫々、最大値と最小値をとる。
座標変換すると、各座標u、vの2次モーメントVu 、
Vv は、夫々、最大値と最小値をとる。
【0071】これらのVu 、Vv を、夫々、主軸2次モ
ーメント、短軸2次モーメントと呼ぶ。
ーメント、短軸2次モーメントと呼ぶ。
【0072】そして、式(21)のθは、ラベル領域の
主軸角度であることが判る。
主軸角度であることが判る。
【0073】式(21)の関数arg()は、図9に示
すベクトル(s、t)の角度である。即ち、
すベクトル(s、t)の角度である。即ち、
【0074】
【数27】
【0075】但し、0≦arctan()<π 又、φ=arg(s、t)について、
【0076】
【数28】
【0077】
【数29】
【0078】が成り立つ。
【0079】次に、前記の各ラベル領域について、上記
の2次モーメントを求め、前記の主軸角度θが同一のも
のを統合する。この統合することをクラスタリングと称
する。
の2次モーメントを求め、前記の主軸角度θが同一のも
のを統合する。この統合することをクラスタリングと称
する。
【0080】このクラスタリングは、以下のように行
う。
う。
【0081】既にラベリングされた画像データのラベル
領域の総ての組合せについて、以下の「ラベル領域統合
条件」を満たしているか否かを調べ、「ラベル領域統合
条件」を満たしているか否かを記憶しておく。
領域の総ての組合せについて、以下の「ラベル領域統合
条件」を満たしているか否かを調べ、「ラベル領域統合
条件」を満たしているか否かを記憶しておく。
【0082】総てのラベル領域について上記の処理を終
了した後、統合条件を満たしたラベル領域のラベル番号
を統一し、統合したラベル領域のラベル番号の中の1つ
に合わせる。
了した後、統合条件を満たしたラベル領域のラベル番号
を統一し、統合したラベル領域のラベル番号の中の1つ
に合わせる。
【0083】本実施例のラベリング処理の流れは、従来
例の説明と同様であるが、その1例は、図3〜図7のP
ADチャートに示すようになる。
例の説明と同様であるが、その1例は、図3〜図7のP
ADチャートに示すようになる。
【0084】本実施例のクラスタリング処理の流れは、
従来例の説明と同様であるが、その1例は、図10〜図
12のPADチャートに示すようになる。
従来例の説明と同様であるが、その1例は、図10〜図
12のPADチャートに示すようになる。
【0085】又、クラスタリング処理前のデータと、ク
ラスタリング処理後のデータとを図13(a)、(b)
に示す。図13(a)はクラスタリング処理前のデータ
を示し、図13(b)は0、1にクラスタリングされた
後を示す。1と5とは同じナンバーが付いているので、
1に統合される。0と2とは同じナンバーが付いている
ので、0に統合され、3、4、5は1、2と異なるナン
バーが付いているが、連続しているとの記憶があるの
で、0に統合される。
ラスタリング処理後のデータとを図13(a)、(b)
に示す。図13(a)はクラスタリング処理前のデータ
を示し、図13(b)は0、1にクラスタリングされた
後を示す。1と5とは同じナンバーが付いているので、
1に統合される。0と2とは同じナンバーが付いている
ので、0に統合され、3、4、5は1、2と異なるナン
バーが付いているが、連続しているとの記憶があるの
で、0に統合される。
【0086】そして、「ラベル領域統合の条件」は、
「統合後の面積に対する短軸2次モーメントの値が、所
定値以下」ということであるが、次に、その求め方を説
明する。
「統合後の面積に対する短軸2次モーメントの値が、所
定値以下」ということであるが、次に、その求め方を説
明する。
【0087】短軸2次モーメントの値は式(17)、
(18)から得られ、その方向は式(21)から得られ
る。
(18)から得られ、その方向は式(21)から得られ
る。
【0088】そして、ラベル領域を統合した場合の短軸
2次モーメントは、次のようにして求める。
2次モーメントは、次のようにして求める。
【0089】領域1と領域2とを統合した領域3の2次
モーメントは、式(1)、(2)、(3)、(4)から
求めた以下の式で計算する。
モーメントは、式(1)、(2)、(3)、(4)から
求めた以下の式で計算する。
【0090】
【数30】
【0091】
【数31】
【0092】
【数32】
【0093】
【数33】
【0094】式(31)に、式(30)〜(32)を代
入すると、Vx3 が得られる。
入すると、Vx3 が得られる。
【0095】又、
【0096】
【数34】
【0097】
【数35】
【0098】
【数36】
【0099】
【数37】
【0100】なので、式(37)に、式(34)〜(3
6)を代入すると、Vy3 が得られる。
6)を代入すると、Vy3 が得られる。
【0101】又、
【0102】
【数38】
【0103】
【数39】
【0104】
【数40】
【0105】が得られる。但し、Si、Vxi 、V
yi 、Cxi yi は、領域iの、面積、x分散、y分
散、xy分散である。
yi 、Cxi yi は、領域iの、面積、x分散、y分
散、xy分散である。
【0106】式(40)に、式(32)、(35)、
(38)、(39)を代入して、Cxy3 を得る。
(38)、(39)を代入して、Cxy3 を得る。
【0107】以上のようにして、統合後の短軸モーメン
ト、Vx3 、Vy3 、Cxy3 が得られる。
ト、Vx3 、Vy3 、Cxy3 が得られる。
【0108】短軸2次モーメントが小さい程細長い図形
になり、衝撃で発生した傷は細長くて、点々と連なるの
で、その傷の短軸2次モーメントは小さくなる。従っ
て、統合後の短軸2次モーメントが小さい2つの領域を
統合することによって、1つの衝撃で発生したが、点々
と分かれている傷の集合を、1つに統合して判断するこ
とができる。
になり、衝撃で発生した傷は細長くて、点々と連なるの
で、その傷の短軸2次モーメントは小さくなる。従っ
て、統合後の短軸2次モーメントが小さい2つの領域を
統合することによって、1つの衝撃で発生したが、点々
と分かれている傷の集合を、1つに統合して判断するこ
とができる。
【0109】そして、統合後の領域について、面積と短
軸2次モーメントとの組合せをもちいると、より確実な
傷の判断を行うことができる。その場合の判断基準の例
を次に示す。
軸2次モーメントとの組合せをもちいると、より確実な
傷の判断を行うことができる。その場合の判断基準の例
を次に示す。
【0110】 面積×k1 −短軸2次モーメント×k2 ≧t1 →傷と判断・・・・・(41) ここで、係数k1 、k2 、t1 は、実際に検査している
場での傷の形状の分布と、検査基準に応じて決定する。
場での傷の形状の分布と、検査基準に応じて決定する。
【0111】次に、本発明の第2実施例方法を図14に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0112】本実施例では、被検査物、例えば、図1に
示すシリンダの表面をテレビカメラで撮像し、画像入力
装置を用いて画像データを画像記憶回路に記憶させ、濃
淡画像とする。
示すシリンダの表面をテレビカメラで撮像し、画像入力
装置を用いて画像データを画像記憶回路に記憶させ、濃
淡画像とする。
【0113】本実施例では、濃淡画像が得られた後、ど
の濃淡画像が傷であるかを判断する場合に、得られた濃
淡画像域の中から、同一線上にあり同じ向きに伸びてい
る濃淡画像は、1つの要因、例えば、1つの衝撃によっ
て発生した傷である可能性ありとして、一纏めにして判
断する。
の濃淡画像が傷であるかを判断する場合に、得られた濃
淡画像域の中から、同一線上にあり同じ向きに伸びてい
る濃淡画像は、1つの要因、例えば、1つの衝撃によっ
て発生した傷である可能性ありとして、一纏めにして判
断する。
【0114】そして、本実施例では、濃淡画像がどの方
向に細く長く伸びているかの判断を、図14に示すよう
に、濃淡画像を形成する注目画素2の画素濃度とこの注
目画素からX軸又はY軸方向に2画素離れた8個の減算
画素3の画素濃度との差の絶対値である式(42)の方
向差分値を求めて行う。
向に細く長く伸びているかの判断を、図14に示すよう
に、濃淡画像を形成する注目画素2の画素濃度とこの注
目画素からX軸又はY軸方向に2画素離れた8個の減算
画素3の画素濃度との差の絶対値である式(42)の方
向差分値を求めて行う。
【0115】 方向差分値=|P(x、y)−P(x+i、y+j)|・・・・・・(42) ここで、(x、y)は注目画素、(x+i、y+j)は
減算画素、(i、y)の組合せは方向によって異なる。
減算画素、(i、y)の組合せは方向によって異なる。
【0116】濃淡画像の場合、長手方向での濃度変化が
小さいので、前記の方向差分値を求めると、濃淡画像の
長手方向の方向差分値は当然小さくなる。従って、第1
実施例で使用した2値画像の2次モーメントの代わり
に、本実施例では、式(42)の方向差分値を使用す
る。
小さいので、前記の方向差分値を求めると、濃淡画像の
長手方向の方向差分値は当然小さくなる。従って、第1
実施例で使用した2値画像の2次モーメントの代わり
に、本実施例では、式(42)の方向差分値を使用す
る。
【0117】方向差分値の使用方法は次の通りである。
【0118】濃淡画像を形成する総ての画素についての
前記の8方向の方向差分値を求め、8方向の各方向毎
に、平均方向差分値を求め、8つの平均方向差分値の最
大平均方向差分値と最小平均方向差分値とを求め、濃淡
画像の細長さを式(43)の方向差分値比率によって判
断する。
前記の8方向の方向差分値を求め、8方向の各方向毎
に、平均方向差分値を求め、8つの平均方向差分値の最
大平均方向差分値と最小平均方向差分値とを求め、濃淡
画像の細長さを式(43)の方向差分値比率によって判
断する。
【0119】 方向差分値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差分値・・・・(43) この方向差分値比率が小さい程、濃淡画像は細長くな
る。
る。
【0120】この方向差分値比率が所定値より小さい濃
淡画像は、傷である可能性があるので、方向差分値比率
が所定値より小さい2つの濃淡画像を融合させた融合濃
淡画像の融合方向差分値比率を求め、前記融合濃淡画像
の面積と、前記面積と前記融合方向差分値比率とから演
算して得られる前記融合濃淡画像の形状と方向性とを示
す特徴値との組合わせで前記融合濃淡画像が傷か否かを
判断する。
淡画像は、傷である可能性があるので、方向差分値比率
が所定値より小さい2つの濃淡画像を融合させた融合濃
淡画像の融合方向差分値比率を求め、前記融合濃淡画像
の面積と、前記面積と前記融合方向差分値比率とから演
算して得られる前記融合濃淡画像の形状と方向性とを示
す特徴値との組合わせで前記融合濃淡画像が傷か否かを
判断する。
【0121】上記の判断基準の1つの例を次に示す。
【0122】 面積×k3 −方向差分値比率×k4 ≧t2 →傷と判断・・・・・・・(41) ここで、係数k3 、k4 、t2 は、実際に検査している
場での傷の形状の分布と、検査基準に応じて決定する。
場での傷の形状の分布と、検査基準に応じて決定する。
【0123】
【発明の効果】従来例の画像処理による傷検査方法で
は、検査対象画像が、衝撃によって付いた傷であるか否
かを判断する場合、検査対象画像の大きさのみを用いて
判断しているので、塵や汚れの付着による小さな画像と
傷の小さな画像との区別が困難であったが、本願第1発
明では、2次モーメントによって、画像の細長い形状と
伸びている方向とを認識し、分離している画像の中か
ら、同一線上に細長く伸びた複数の小さな画像を抽出し
て、それらの画像が傷であるか否かを判断できるので、
従来例よりも確実に傷か否かの判断ができるという効果
を奏する。
は、検査対象画像が、衝撃によって付いた傷であるか否
かを判断する場合、検査対象画像の大きさのみを用いて
判断しているので、塵や汚れの付着による小さな画像と
傷の小さな画像との区別が困難であったが、本願第1発
明では、2次モーメントによって、画像の細長い形状と
伸びている方向とを認識し、分離している画像の中か
ら、同一線上に細長く伸びた複数の小さな画像を抽出し
て、それらの画像が傷であるか否かを判断できるので、
従来例よりも確実に傷か否かの判断ができるという効果
を奏する。
【0124】本願第2発明では、濃淡画像を使用してい
るので、画像濃度に2値化に不適当なむらがあっても問
題なく判断できるという効果を奏する。
るので、画像濃度に2値化に不適当なむらがあっても問
題なく判断できるという効果を奏する。
【図1】検査対象物のシリンダの斜視図である。
【図2】図1の傷の画像である。
【図3】本発明の実施例のラベリング処理のPADチャ
ートである。
ートである。
【図4】本発明の実施例のラベリング処理のPADチャ
ートである。
ートである。
【図5】本発明の実施例のラベリング処理のPADチャ
ートである。
ートである。
【図6】本発明の実施例のラベリング処理のPADチャ
ートである。
ートである。
【図7】本発明の実施例のラベリング処理のPADチャ
ートである。
ートである。
【図8】本発明の第1実施例のxy軸とuv軸との軸変
換の動作図である。
換の動作図である。
【図9】本発明の第1実施例の軸方向の座標である。
【図10】本発明の実施例のクラスタリング処理のPA
Dチャートである。
Dチャートである。
【図11】本発明の実施例のクラスタリング処理のPA
Dチャートである。
Dチャートである。
【図12】本発明の実施例のクラスタリング処理のPA
Dチャートである。
Dチャートである。
【図13】本発明の実施例のリナンバリング処理の動作
図である。
図である。
【図14】本発明の第2実施例の方向差分値の8方向の
位置を示す平面図である。
位置を示す平面図である。
1 2値画像 2 方向差分値の注目画素 3 方向差分値の減算画素
Claims (2)
- 【請求項1】 画像処理によって各画像の方向性を求め
て傷か否かを判断する傷検査方法において、被検査物の
画像データを処理して検査対象になる2値画像群を求
め、これらの2値画像群を構成する画素を各2値画像毎
に分割した分割領域を作り、前記各分割領域について2
次モーメントが最小になる短軸2次モーメントを求め、
前記各分割領域から短軸2次モーメントの軸方向が同じ
方向の2つの領域を融合した場合の融合領域の融合短軸
2次モーメントを求め、前記融合短軸2次モーメントが
所定値より小さい前記融合領域について、前記融合領域
の面積と、前記面積と前記融合短軸2次モーメントとか
ら演算して得られる前記融合領域の形状と方向性とを示
す特徴値との組合わせで前記融合領域が傷か否かを判断
することを特徴とする画像処理による傷検査方法。 - 【請求項2】 画像処理によって各画像の方向性を求め
て傷か否かを判断する傷検査方法において、被検査物の
画像データを処理して検査対象になる濃淡画像群を求
め、各濃淡画像を構成する全画素について、各画素の画
素濃度とその画素からX軸又はY軸方向に2画素離れて
隣接している8画素の各画素濃度との差の絶対値である
8方向の方向差分値を求め、各濃淡画像について前記8
方向毎に前記方向差分値の平均方向差分値を求め、各濃
淡画像について、前記8方向の平均方向差分値の最大平
均方向差分値と最小平均方向差分値とから、 方向差分値比率=最小平均方向差分値/最大平均方向差
分値 を求め、この方向差分値比率が所定値より小さい2つの
濃淡画像を融合した融合濃淡画像の融合方向差分値比率
を求め、前記融合方向差分値比率が所定値より小さい融
合濃淡画像について、前記融合濃淡画像の面積と、前記
面積と前記融合方向差分値比率とから演算して得られる
前記融合濃淡画像の形状と方向性とを示す特徴値との組
合わせで前記融合濃淡画像が傷か否かを判断することを
特徴とする画像処理による傷検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4306801A JP3042939B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 画像処理による傷検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4306801A JP3042939B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 画像処理による傷検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06160295A JPH06160295A (ja) | 1994-06-07 |
JP3042939B2 true JP3042939B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17961425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4306801A Expired - Fee Related JP3042939B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 画像処理による傷検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3042939B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101624585B1 (ko) | 2014-11-17 | 2016-06-07 | 대한민국 | 동물복지식 복층형 산란계 사육시설 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3417816B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2003-06-16 | ペンタックス株式会社 | 光学部材検査装置,画像処理装置,及び、コンピュータ可読媒体 |
JP5351673B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2013-11-27 | パナソニック株式会社 | 外観検査装置、外観検査方法 |
JP6026854B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2016-11-16 | リコーエレメックス株式会社 | 画像処理システムおよび画像処理方法 |
CN106990119A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-28 | 中科慧远视觉技术(洛阳)有限公司 | 一种自动检测白玻表面缺陷的视觉检测系统及检测方法 |
CN117115165A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 长沙康乾电子科技有限公司 | 一种掩膜版加工表面划伤处理方法及装置 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP4306801A patent/JP3042939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101624585B1 (ko) | 2014-11-17 | 2016-06-07 | 대한민국 | 동물복지식 복층형 산란계 사육시설 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06160295A (ja) | 1994-06-07 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |