JP3043144B2 - 均一粒状物質の個数判定法 - Google Patents

均一粒状物質の個数判定法

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JP3043144B2 JP3304737A JP30473791A JP3043144B2 JP 3043144 B2 JP3043144 B2 JP 3043144B2 JP 3304737 A JP3304737 A JP 3304737A JP 30473791 A JP30473791 A JP 30473791A JP 3043144 B2 JP3043144 B2 JP 3043144B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック製均一粒
状物質の個数をその外観から判定する、均一粒状物質の
個数判定法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、文字、図形等のパターンマッチン
グ装置において、入力されたパターンと予め記憶した標
準パターンとのマッチングを行なう方法がある(特開平
1-169583)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来方法は、対象画像
を基準画像によってパターンマッチングする方法である
が、対象画像を基準画像に対して数画素移動させながら
次々とその類似度を求めて判定する必要があるため、処
理に時間がかかるという問題がある。また、接着して存
在する物質の個数を判定できない。
【0004】更に、入力されるパターンの大きさは予め
既知であることが求められる。本発明は、任意に分散し
て存在する任意の大きさの均一粒状物質の個数を、接着
の有無及びその個数とともに高精度で確実に判定する方
法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、任意に分散して存在する均一な粒状物質の個数を判
定する、均一粒状物質の個数判定法であって、判定対象
の下方から投光してその透過光を2値画像として撮像
し、撮像された画像中の各パターンの境界を追跡してそ
の輪郭構成画素の位置情報を記憶し、その位置情報を基
に各パターンの内部の黒及び白画素の画素数を計測し、
それらの平均、標準偏差から領域を設定してその領域内
のパターンについて更に黒及び白画素の平均を求めて基
準画素数とし、この領域に含まれなかったパターンにつ
いては、(a) 内部の画素数が第1の規定値以下ならば、
そのパターンを異物と判定し、(b) その他のパターンは
粒子が接着しているものと判定して、それら白及び/又
は黒の画素数をその対象の白及び/又は黒の基準画素数
で除算することにより接着パターンの粒子個数を求める
ようにしたものである。
【0006】請求項2に記載の本発明は、任意に分散し
て存在する均一な粒状物質の個数を判定する、均一粒状
物質の個数判定法であって、判定対象の下方から投光し
てその透過光を2値画像として撮像し、撮像された画像
中の各パターンに対してラベリング処理を行ない、ラベ
リングされた各パターンの画素数をカウントし、ラベリ
ングされた画素で囲まれたラベリングされなかった白画
素の画素数を計測し、それらの平均、標準偏差から領域
を設定してその領域内のパターンについて更に黒及び白
画素の平均を求めて基準画素数とし、この領域に含まれ
なかったパターンについては、(a) 内部の画素数が第1
の規定値以下ならば、そのパターンを異物と判定し、
(b) その他のパターンは粒子が接着しているものと判定
して、それら白及び/又は黒の画素数をその対象の白及
び/又は黒の基準画素数で除算することにより接着パタ
ーンの粒子個数を求めるようにしたものである。
【0007】
【作用】請求項1に記載の本発明によれば、画像中の各
パターンの輪郭構成画素の位置情報を基に各パターンの
内部の黒及び白画素の画素数を計測し、それらの平均、
標準偏差から領域を設定してその領域内のパターンにつ
いて更に黒及び白画素の平均を求めて基準画素数とし、
この領域に含まれなかったパターンについては、(a) 内
部の画素数が第1の規定値以下ならば、そのパターンを
異物と判定し、(b) その他のパターンは粒子が接着して
いるものと判定して、それら白及び/又は黒の画素数を
その対象の基準画素数で除算することにより接着パター
ンの粒子個数を求めることとなり、任意に分散して存在
する任意の大きさの均一粒状物質の個数を、接着の有無
及びその個数とともに高精度で確実に判定することがで
きる。
【0008】請求項2に記載の本発明によれば、画像中
のラベリングされた各パターンの画素数をカウントし、
ラベリングされた画素で囲まれたラベリングされなかっ
た白画素の画素数を計測し、それらの平均、標準偏差か
ら領域を設定してその領域内のパターンについて更に黒
及び白画素の平均を求めて基準画素数とし、この領域に
含まれなかったパターンについては、(a) 内部の画素数
が第1の規定値以下ならば、そのパターンを異物と判定
し、(b) その他のパターンは粒子が接着しているものと
判定して、それら白及び/又は黒の画素数をその対象の
白及び/又は黒の基準画素数で除算することにより接着
パターンの粒子個数を求めることとなり、任意に分散し
て存在する任意の大きさの均一粒状物質の個数を、接着
の有無及びその個数とともに高精度で確実に判定するこ
とができる。
【0009】尚、本発明において、「ラベリング処理」
とは、同じ連結成分に属する全ての画素に同じラベル
(番号)を割り当て、異なった連結成分には異なったラ
ベルを割り当てる操作をいう。
【0010】
【実施例】図1は本発明に係る判定方法の第1実施例を
実施するための装置の一例を示す模式図、図2は判定方
法のアルゴリズムを示すフローチャート、図3は入力画
像の一例を示す模式図、図4はパターンの内部及び外部
の画素数を説明する模式図、図5は本発明に係る判定方
法の第2実施例を実施するための装置の一例を示す模式
図、図6は判定方法のアルゴリズムを示すフローチャー
ト、図7は入力画像の一例を示す模式図、図8はパター
ンの内部及び外部の画素数を説明する模式図である。
【0011】(第1実施例)(図1〜図4参照) 図1の判定装置100の撮像部10において、12は硝
子上に分散された液晶パネル用スペーサ等の対象物であ
り、照明装置11により照射されている。その透過光
を、ここでは示していないが顕微鏡を介したCCDカメ
ラ13で撮像し、その画像信号が処理装置20に入力さ
れる。この粒子を下方から投光すると、粒子の中心部は
透過率が高いのに対し、球体であるため周辺部は光が屈
折することにより影となる。
【0012】処理装置20内のA/D変換回路21で、
入力された画像信号がデジタル信号に変換され、更に2
値化回路22において所定のレベルにより2値信号に変
換され、CPU24を介して画像メモリ23に送られ
る。RAM25は、作業用のメモリとして用いられる。
【0013】処理装置20にて処理された結果は、モニ
ター等の出力部30に送られ、対象物12の全粒子数及
び接着している粒子数が出力される。
【0014】以下、処理装置20内の処理手順を図2に
示すフローチャートに基づき、図3の入力画像を例とし
て説明する。
【0015】(1) 2値画像をラスタ走査し、未処理パタ
ーンをみつけ、その境界を追跡してその輪郭構成画素の
位置情報をRAMに格納する。
【0016】(2) 各パターンに対してその位置情報から
パターンの内部の黒画素Nb(i)(粒子の周辺部に相当)
及び白画素Nw(i)(粒子の中央部に相当)の画素数を計
測する(図4参照)。
【0017】(3) このNb(i)、Nw(i)を用いて、これら
の平均値μw 、μb 、標準偏差σw、σb をそれぞれ計
算し、領域を設定する。 Rw :μw −σw 〜μw +σw …(1) Rb :μb −σb 〜μb +σb …(2)
【0018】入力画像の中には、ほとんどが均一の大き
さをもった粒子であり、異物などはあまり混入していな
い。また、接着して存在している粒子の数は単独で存在
している粒子に比べその数はかなり少ないことが経験的
に知られている。従って、ここで設定した領域内に単独
で存在する粒子のほとんどが含まれることになる。
【0019】(4) 黒画素数Nb(i)、白画素数Nw(i)がと
もに上述の設定した領域に含まれるパターンのみを選択
し、これらを単独で存在する粒子と判定し、これらのパ
ターンの黒及び白画素の平均値μs b、μs wを計算して、
基準画素数として設定する。
【0020】(5) 上述の設定した領域に含まれなかった
パターンについては次のように判定する。 Nw(i)《μs w : 異物 …(3) その他 : 接着して存在 …(4)
【0021】パターンに異物が混在していたとしても、
異物には暗部分で囲まれた明部分が存在しないため、異
物を分離できる。
【0022】また、接着しているパターンの個数は次の
ようにしてその個数を判定する。 n1(i)=Nw(i)/μs w …(5) n2(i)=Nb(i)/μs b …(6) n(i) =(n1(i)+n2(i))/ 2 …(7)
【0023】もしくは n(i) =(n1(i)・n2(i))1/2 …(8)
【0024】尚、接着パターンの粒子個数n(i) は、下
記(9) 式又は(10)式によって判定しても良い。 n(i) =Nw(i)/Sw …(9) n(i) =Nb(i)/Sb …(10)
【0025】上記(1) 〜(5) により、図3の入力画像に
対し、表1の出力結果を得た。
【表1】
【0026】(第2実施例)(図5〜図8参照) 図5の判定装置200の撮像部110において、112
は硝子上に分散された液晶パネル用スペーサ等の対象物
であり、照明装置111により照射されている。その透
過光を、ここでは示していないが顕微鏡を介したCCD
カメラ113で撮像し、その画像信号が処理装置120
に入力される。この粒子を下方から投光すると、粒子の
中心部は透過率が高いのに対し、球体であるため周辺部
は光が屈折することにより影となる。
【0027】処理装置120内のA/D変換回路121
で、入力された画像信号がデジタル信号に変換され、更
に2値化回路122において所定のレベルにより2値信
号に変換され、CPU124を介して画像メモリ123
に送られる。RAM125は、作業用のメモリとして用
いられる。
【0028】処理装置120にて処理された結果は、モ
ニター等の出力部130に送られ、対象物112の全粒
子数及び接着している粒子数が出力される。
【0029】以下、処理装置120内の処理手順を図6
に示すフローチャートに基づき、図7の入力画像を例と
して説明する。 (1) 2値画像をラスタ走査し、ラベリング処理を行な
い、ラベリングされた各パターンの画素数Nb(i)(粒子
の周辺部に相当)を求める。
【0030】(2) 各パターンに対してラベリングされた
画素で囲まれたラベリングされなかった白画素の画素数
w(i)(粒子の中央部に相当)を計測する(図4参
照)。
【0031】(3) このNb(i)、Nw(i)を用いて、これら
の平均値μw 、μb 、標準偏差σw、σb をそれぞれ計
算し、領域を設定する。 Rw :μw −σw 〜μw +σw …(11) Rb :μb −σb 〜μb +σb …(12)
【0032】入力画像の中には、ほとんど均一の大きさ
をもった粒子であり、異物などはあまり混在していな
い。また、接着して存在している粒子の数は単独で存在
している粒子に比べその数はかなり少ないことが経験的
に知られている。従って、ここで設定した領域内に単独
で存在する粒子のほとんどが含まれることになる。
【0033】(4) 黒画素数Nb(i)、白画素数Nw(i)がと
もに設定した上述の領域に含まれるパターンのみを選択
し、これらを単独で存在する粒子と判定し、これらのパ
ターンの黒及び白画素の平均値μs b、μs wを計算して、
基準値として設定する。
【0034】(5) 上述の設定した領域に含まれなかった
パターンについては次のように判定する。 Nw(i)《μs w : 異物 …(13) その他 : 接着して存在 …(14)
【0035】パターンに異物が混在していたとしても、
異物には暗部分で囲まれた明部分が存在しないため、異
物を分離できる。
【0036】また、接着しているパターンの個数は次の
ようにしてその個数を判定する。 n1(i)=Nw(i)/μs w …(15) n2(i)=Nb(i)/μs b …(16) n(i) =(n1(i)+n2(i))/ 2 …(17)
【0037】もしくは n(i) =(n1(i)・n2(i))1/2 …(18)
【0038】尚、接着パターンの粒子個数n(i) は、下
記(19)式又は(20)式によって判定しても良い。 n(i) =Nw(i)/Sw …(19) n(i) =Nb(i)/Sb …(20)
【0039】上記(1) 〜(5) により、図7の入力画像に
対し、表2の出力結果を得た。
【表2】
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、任意に分
散して存在する任意の大きさの均一粒状物質の個数を、
異物が存在していたとしても接着の有無及びその個数と
ともに高精度で確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る判定方法の第1実施例を実
施するための装置の一例を示す模式図である。
【図2】図2は判定方法のアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。
【図3】図3は入力画像の一例を示す模式図である。
【図4】図4はパターンの内部及び外部の画素数を説明
する模式図である。
【図5】図5は本発明に係る判定方法の第2実施例を実
施するための装置の一例を示す模式図である。
【図6】図6は判定方法のアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。
【図7】図7は入力画像の一例を示す模式図である。
【図8】図8はパターンの内部及び外部の画素数を説明
する模式図である。
【符号の説明】
100、200 判定装置 10、110 撮像部 11、111 照明装置 12、112 対象物 13、113 CCDカメラ 20、120 処理装置 21、121 A/D変換回路 22、122 2値化回路 23、123 画像メモリ 24、124 CPU 30、130 出力部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意に分散して存在する均一な粒状物質
    の個数を判定する、均一粒状物質の個数判定法であっ
    て、判定対象の下方から投光してその透過光を2値画像
    として撮像し、撮像された画像中の各パターンの境界を
    追跡してその輪郭構成画素の位置情報を記憶し、その位
    置情報を基に各パターンの内部の黒及び白画素の画素数
    を計測し、それらの平均、標準偏差から領域を設定して
    その領域内のパターンについて更に黒及び白画素の平均
    を求めて基準画素数とし、この領域に含まれなかったパ
    ターンについては、(a) 内部の画素数が第1の規定値以
    下ならば、そのパターンを異物と判定し、(b) その他の
    パターンは粒子が接着しているものと判定して、それら
    白及び/又は黒の画素数をその対象の白及び/又は黒の
    基準画素数で除算することにより接着パターンの粒子個
    数を求めることを特徴とする均一粒状物質の個数判定
    法。
  2. 【請求項2】 任意に分散して存在する均一な粒状物質
    の個数を判定する、均一粒状物質の個数判定法であっ
    て、判定対象の下方から投光してその透過光を2値画像
    として撮像し、撮像された画像中の各パターンに対して
    ラベリング処理を行ない、ラベリングされた各パターン
    の画素数をカウントし、ラベリングされた画素で囲まれ
    たラベリングされなかった白画素の画素数を計測し、そ
    れらの平均、標準偏差から領域を設定してその領域内の
    パターンについて更に黒及び白画素の平均を求めて基準
    画素数とし、この領域に含まれなかったパターンについ
    ては、(a) 内部の画素数が第1の規定値以下ならば、そ
    のパターンを異物と判定し、(b) その他のパターンは粒
    子が接着しているものと判定して、それら白及び/又は
    黒の画素数をその対象の白及び/又は黒の基準画素数で
    除算することにより接着パターンの粒子個数を求めるこ
    とを特徴とする均一粒状物質の個数判定法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9611574B2 (en) 2014-09-04 2017-04-04 Clover Mfg. Co., Ltd. Sewing tool holder

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US9611574B2 (en) 2014-09-04 2017-04-04 Clover Mfg. Co., Ltd. Sewing tool holder

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