JP3043530B2 - ドットパターン検査装置 - Google Patents
ドットパターン検査装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、視覚認識装置を検査す
る検査装置に関し、特に、視覚認識装置の液晶、発光ダ
イオード等によるドットパターン表示面への表示機能を
検査するドットパターン検査装置に関するものである。
る検査装置に関し、特に、視覚認識装置の液晶、発光ダ
イオード等によるドットパターン表示面への表示機能を
検査するドットパターン検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドットパターン検査装置は、視覚認識装
置の液晶、発光ダイオード等によるドットパターン表示
機能を検査するために、液晶、発光ダイオード等が発光
して形成しているドットパターンを撮像して画像処理
し、前記の液晶、発光ダイオード等がドットパターン表
示面に形成している検査対象ドットパターンの２次元画
像を基準ドットパターンと比較して、前記液晶や発光ダ
イオード等が正確なドットパターンを形成しているか否
かを検査するものである。
置の液晶、発光ダイオード等によるドットパターン表示
機能を検査するために、液晶、発光ダイオード等が発光
して形成しているドットパターンを撮像して画像処理
し、前記の液晶、発光ダイオード等がドットパターン表
示面に形成している検査対象ドットパターンの２次元画
像を基準ドットパターンと比較して、前記液晶や発光ダ
イオード等が正確なドットパターンを形成しているか否
かを検査するものである。
【０００３】ドットパターン検査装置の従来例を、図９
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【０００４】図９において、右側に示すものは、検査対
象のドットパターン表示面の２次元画像で、ドットパタ
ーン検査装置が、この２次元画像内にある各種の検査対
象ドットパターンを画像処理によって検査するには、先
ず、ドットパターン検査装置が、どの検査対象ドットパ
ターンがどの位置にあるかを位置決めする必要がある。
象のドットパターン表示面の２次元画像で、ドットパタ
ーン検査装置が、この２次元画像内にある各種の検査対
象ドットパターンを画像処理によって検査するには、先
ず、ドットパターン検査装置が、どの検査対象ドットパ
ターンがどの位置にあるかを位置決めする必要がある。
【０００５】従来例では、この位置決めのために、図９
の左側に示す基準ドットパターンの部分画像テンプレー
トを使用して、右側のドットパターン表示面の２次元画
像上を走査比較し、２次元画像上で、部分画像テンプレ
ートの一致度が最も高い位置を求め、この位置を、検査
対象ドットパターンがある検査エリアとして位置決めし
ている。
の左側に示す基準ドットパターンの部分画像テンプレー
トを使用して、右側のドットパターン表示面の２次元画
像上を走査比較し、２次元画像上で、部分画像テンプレ
ートの一致度が最も高い位置を求め、この位置を、検査
対象ドットパターンがある検査エリアとして位置決めし
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
では、一致度を調べて位置決めするのに、ハードウェア
による方法と、ソフトウェアによる方法とがあるが、何
れも、部分画像テンプレートが形成するドットパターン
そのものと、検査対象ドットパターンが形成するドット
パターンそのものとを直接比較しているので、部分画像
テンプレートの各ドットと、検査対象ドットパターンの
各ドットとを、１ドットずつ全部比較して一致度を調べ
て位置決めすることになり、処理に時間がかかるという
問題点がある。
では、一致度を調べて位置決めするのに、ハードウェア
による方法と、ソフトウェアによる方法とがあるが、何
れも、部分画像テンプレートが形成するドットパターン
そのものと、検査対象ドットパターンが形成するドット
パターンそのものとを直接比較しているので、部分画像
テンプレートの各ドットと、検査対象ドットパターンの
各ドットとを、１ドットずつ全部比較して一致度を調べ
て位置決めすることになり、処理に時間がかかるという
問題点がある。
【０００７】そして、ハードウェアによる方法では、検
査精度を高めるために、部分画像テンプレートを大きく
すると、ハードウェア規模が大きくなりコスト高になる
という問題点があり、ソフトウェアによる方法では、特
に処理時間がかかり実用的ではなく、その上、部分画像
データそのものをテンプレートとするためにテンプレー
トのメモリ容量が増大するという問題点がある。
査精度を高めるために、部分画像テンプレートを大きく
すると、ハードウェア規模が大きくなりコスト高になる
という問題点があり、ソフトウェアによる方法では、特
に処理時間がかかり実用的ではなく、その上、部分画像
データそのものをテンプレートとするためにテンプレー
トのメモリ容量が増大するという問題点がある。
【０００８】又、上記の従来例では、検査対象のドット
パターン表示面の２次元画像のドットパターンに角度ず
れがある場合には、前記各種基準ドットパターンの中
に、傾きが異なる基準パターンを複数枚追加する必要が
ある。そして、傾きが異なる基準パターンを複数枚追加
しても、精密に角度ずれを検出するのが困難であるとい
う問題点がある。
パターン表示面の２次元画像のドットパターンに角度ず
れがある場合には、前記各種基準ドットパターンの中
に、傾きが異なる基準パターンを複数枚追加する必要が
ある。そして、傾きが異なる基準パターンを複数枚追加
しても、精密に角度ずれを検出するのが困難であるとい
う問題点がある。
【０００９】又、上記の従来例では、部分画像パターン
マッチングに２値画像を使用した場合、２値画像では、
照明むらがある場合に正確な検査ができない。照明むら
の対策として、予め、照明むらがある背景画像を作成し
ておき、背景画像との差分をとって２値化を行う方法が
ある。しかし、この方法では、経時的に変化する照明む
らには対応できない。又、濃淡画像では、マッチングに
処理時間がかかり、実用的ではないという問題点があ
る。
マッチングに２値画像を使用した場合、２値画像では、
照明むらがある場合に正確な検査ができない。照明むら
の対策として、予め、照明むらがある背景画像を作成し
ておき、背景画像との差分をとって２値化を行う方法が
ある。しかし、この方法では、経時的に変化する照明む
らには対応できない。又、濃淡画像では、マッチングに
処理時間がかかり、実用的ではないという問題点があ
る。
【００１０】本発明は、上記の問題点を解決し、高速処
理が可能で、使用メモリの容量が小さく、コスト安であ
り、検査対象ドットパターンの角度ずれの測定が可能
で、且つ、照明むらがあっても高速で正確な検査が可能
なドットパターン検査装置を提供することを課題として
いる。
理が可能で、使用メモリの容量が小さく、コスト安であ
り、検査対象ドットパターンの角度ずれの測定が可能
で、且つ、照明むらがあっても高速で正確な検査が可能
なドットパターン検査装置を提供することを課題として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願第１発明のドットパ
ターン検査装置は、上記の課題を解決するために、視覚
認識用のドットパターン表示面に表示されたドットパタ
ーンを画像処理して検査するドットパターン検査装置に
おいて、前記ドットパターン表示面を撮像して得られた
２次元画像上の検査対象ドットパターン位置を走査選定
する位置決め機構が、撮像部が撮像した前記ドットパタ
ーン表示面の２次元画像の各画素の濃度値を所定軸上に
投影し夫々の投影位置に累積加算した濃度値が並んだ画
像投影データを作成する画像投影データ作成部と、前記
画像投影データを、前記累積加算濃度値の大きさとこれ
と同じ大きさの累積加算濃度値が連続する幅との組合せ
データに置き換えた投影ランレングスデータを作成する
ランレングスデータ作成部と、前記検査対象のドットパ
ターン表示面の２次元画像から前記ランレングスデータ
作成部が作成した投影ランレングスデータを、前記検査
対象のドットパターン表示面に含まれる検査対象の個々
のドットパターンの基準ドットパターンから予め作成さ
れた基準投影ランレングスデータを基準にして走査比較
し、最も一致度が高い位置を前記検査対象ドットパター
ンが存在する位置として位置決めする投影ランレングス
データ・マッチング部とを有することを特徴とする。
ターン検査装置は、上記の課題を解決するために、視覚
認識用のドットパターン表示面に表示されたドットパタ
ーンを画像処理して検査するドットパターン検査装置に
おいて、前記ドットパターン表示面を撮像して得られた
２次元画像上の検査対象ドットパターン位置を走査選定
する位置決め機構が、撮像部が撮像した前記ドットパタ
ーン表示面の２次元画像の各画素の濃度値を所定軸上に
投影し夫々の投影位置に累積加算した濃度値が並んだ画
像投影データを作成する画像投影データ作成部と、前記
画像投影データを、前記累積加算濃度値の大きさとこれ
と同じ大きさの累積加算濃度値が連続する幅との組合せ
データに置き換えた投影ランレングスデータを作成する
ランレングスデータ作成部と、前記検査対象のドットパ
ターン表示面の２次元画像から前記ランレングスデータ
作成部が作成した投影ランレングスデータを、前記検査
対象のドットパターン表示面に含まれる検査対象の個々
のドットパターンの基準ドットパターンから予め作成さ
れた基準投影ランレングスデータを基準にして走査比較
し、最も一致度が高い位置を前記検査対象ドットパター
ンが存在する位置として位置決めする投影ランレングス
データ・マッチング部とを有することを特徴とする。
【００１２】本願第２発明のドットパターン検査装置
は、上記の課題を解決するために、位置決め機構は、投
影ランレングスデータ・マッチング部が位置決めした検
査対象ドットパターンの２次元画像にラインウィンドを
設けて、前記検査対象ドットパターンの明暗境界線のエ
ッジ点列を求めるラインウィンド内エッジ検出部と、求
められた前記エッジ点列を直線近似し、得られた近似直
線の方向から、前記検査対象ドットパターンの前記明暗
境界線の角度ずれ量を測定するエッジ点列直線近似部と
を有することが好適である。
は、上記の課題を解決するために、位置決め機構は、投
影ランレングスデータ・マッチング部が位置決めした検
査対象ドットパターンの２次元画像にラインウィンドを
設けて、前記検査対象ドットパターンの明暗境界線のエ
ッジ点列を求めるラインウィンド内エッジ検出部と、求
められた前記エッジ点列を直線近似し、得られた近似直
線の方向から、前記検査対象ドットパターンの前記明暗
境界線の角度ずれ量を測定するエッジ点列直線近似部と
を有することが好適である。
【００１３】本願第３発明のドットパターン検査装置
は、上記の課題を解決するために、視覚認識用のドット
パターン表示面に表示されたドットパターンを画像処理
して検査するドットパターン検査装置において、前記ド
ットパターン表示面の２次元画像上に位置決めされた検
査対象ドットパターンを検査するドットパターン検査部
が、前記２次元画像をドットパターンのドットの大きさ
に分け、これらの分けられた各ドット部分を、各ドット
部分の明るさを代表する代表画像濃度を有する代表画素
に置き換えた圧縮画像に情報圧縮する画像データ圧縮手
段と、前記圧縮画像の隣接する代表画素間の明るさの差
を閾値と比較して、その代表画素間の位置が検査対象ド
ットパターンの明暗境界線の位置に相当するか否かを判
定する圧縮画像データ隣接濃度比較手段とを有すること
を特徴とする。
は、上記の課題を解決するために、視覚認識用のドット
パターン表示面に表示されたドットパターンを画像処理
して検査するドットパターン検査装置において、前記ド
ットパターン表示面の２次元画像上に位置決めされた検
査対象ドットパターンを検査するドットパターン検査部
が、前記２次元画像をドットパターンのドットの大きさ
に分け、これらの分けられた各ドット部分を、各ドット
部分の明るさを代表する代表画像濃度を有する代表画素
に置き換えた圧縮画像に情報圧縮する画像データ圧縮手
段と、前記圧縮画像の隣接する代表画素間の明るさの差
を閾値と比較して、その代表画素間の位置が検査対象ド
ットパターンの明暗境界線の位置に相当するか否かを判
定する圧縮画像データ隣接濃度比較手段とを有すること
を特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明は、視覚認識用ドットパターン表示面に
表示された検査対象ドットパターンの２次元画像を画像
処理して、検査対象ドットパターンの形状を検査するも
ので、第１発明と第２発明とは、形状検査に先立って行
う、検査対象ドットパターンの位置決めに関し、第３発
明は、位置決め後に、検査対象ドットパターンの２次元
画像を情報圧縮して迅速な形状検査を行うもので、次の
構成と作用とを有する。
表示された検査対象ドットパターンの２次元画像を画像
処理して、検査対象ドットパターンの形状を検査するも
ので、第１発明と第２発明とは、形状検査に先立って行
う、検査対象ドットパターンの位置決めに関し、第３発
明は、位置決め後に、検査対象ドットパターンの２次元
画像を情報圧縮して迅速な形状検査を行うもので、次の
構成と作用とを有する。
【００１５】本願第１発明は、先ず、撮像部が、検査対
象のドットパターン、例えば、検査対象のドットパター
ンを表示している視覚認識用ドットパターン表示面を撮
像して２次元画像データとする。
象のドットパターン、例えば、検査対象のドットパター
ンを表示している視覚認識用ドットパターン表示面を撮
像して２次元画像データとする。
【００１６】次に、位置決め機構が、検査対象ドットパ
ターンの位置決めを行う。
ターンの位置決めを行う。
【００１７】先ず、位置決め機構の画像投影データ作成
部が、その儘では従来例と同じ面倒な位置決め方法が必
要な検査対象のドットパターンの２次元画像を、簡単に
位置決めできる画像投影データに変換する。画像投影デ
ータ作成部は、前記検査対象のドットパターン表示面の
２次元画像データの各位置の濃度値を所定方向に平行移
動して所定軸上に投影し、夫々の投影位置に前記濃度値
を累積加算し、これらの累積加算した濃度値が並んだ画
像投影データを作成する。２次元画像のドットパターン
を比較するには、１つ１つのドットを順番に総て比較す
る必要があるのに対して、前記の画像投影データを比較
するには、総ての画素の濃度値が所定軸上に投影されて
いるので、画像投影データの累積加算濃度値の形状を比
較するだけで済む。
部が、その儘では従来例と同じ面倒な位置決め方法が必
要な検査対象のドットパターンの２次元画像を、簡単に
位置決めできる画像投影データに変換する。画像投影デ
ータ作成部は、前記検査対象のドットパターン表示面の
２次元画像データの各位置の濃度値を所定方向に平行移
動して所定軸上に投影し、夫々の投影位置に前記濃度値
を累積加算し、これらの累積加算した濃度値が並んだ画
像投影データを作成する。２次元画像のドットパターン
を比較するには、１つ１つのドットを順番に総て比較す
る必要があるのに対して、前記の画像投影データを比較
するには、総ての画素の濃度値が所定軸上に投影されて
いるので、画像投影データの累積加算濃度値の形状を比
較するだけで済む。
【００１８】次に、ランレングスデータ作成部が、画像
投影データの累積加算濃度値の形状を、累積加算濃度値
の大きさとこれと同じ大きさの累積加算濃度値が並んで
続く所定軸上の幅に相当する画素の数との組合せデータ
を並べたものに置き換えた投影ランレングスデータを作
成する。この投影ランレングスデータの比較は、前記の
１列の組合せデータを比較するだけなので、検査対象ド
ットパターンの位置決めを高速に行うことができる。
投影データの累積加算濃度値の形状を、累積加算濃度値
の大きさとこれと同じ大きさの累積加算濃度値が並んで
続く所定軸上の幅に相当する画素の数との組合せデータ
を並べたものに置き換えた投影ランレングスデータを作
成する。この投影ランレングスデータの比較は、前記の
１列の組合せデータを比較するだけなので、検査対象ド
ットパターンの位置決めを高速に行うことができる。
【００１９】次に、投影ランレングスデータ・マッチン
グ部が、前記ランレングスデータ作成部が作成した前記
検査対象のドットパターン表示面の２次元画像の投影ラ
ンレングスデータを、ランレングスデータ作成部が前記
検査対象のドットパターン表示面に含まれる検査対象の
個々のドットパターンの基準ドットパターンから予め作
成した基準投影ランレングスデータを基準にして走査比
較し、一致度が最も高い位置を前記検査対象ドットパタ
ーンが存在する位置として位置決めする。
グ部が、前記ランレングスデータ作成部が作成した前記
検査対象のドットパターン表示面の２次元画像の投影ラ
ンレングスデータを、ランレングスデータ作成部が前記
検査対象のドットパターン表示面に含まれる検査対象の
個々のドットパターンの基準ドットパターンから予め作
成した基準投影ランレングスデータを基準にして走査比
較し、一致度が最も高い位置を前記検査対象ドットパタ
ーンが存在する位置として位置決めする。
【００２０】本願第２発明は、本願第１発明の投影ラン
レングスデータ・マッチング部が位置決めした前記検査
対象のドットパターン表示面上にある検査対象ドットパ
ターンの２次元画像について、前記２次元画像の角度ず
れを測定するものである。そして、前記２次元画像の角
度ずれを測定する本願第２発明の位置決め機構は、ライ
ンウインド内エッジ検出部と、エッジ点列直線近似部と
を有する。
レングスデータ・マッチング部が位置決めした前記検査
対象のドットパターン表示面上にある検査対象ドットパ
ターンの２次元画像について、前記２次元画像の角度ず
れを測定するものである。そして、前記２次元画像の角
度ずれを測定する本願第２発明の位置決め機構は、ライ
ンウインド内エッジ検出部と、エッジ点列直線近似部と
を有する。
【００２１】先ず、投影ランレングスデータ・マッチン
グ部が、検査対象ドットパターンの２次元画像を位置決
めするまでは、本願第１発明と同様である。
グ部が、検査対象ドットパターンの２次元画像を位置決
めするまでは、本願第１発明と同様である。
【００２２】次に、本願第２発明の位置決め機構のライ
ンウインド内エッジ検出部が、検査対象のドットパター
ン表示面上に位置決めされた検査対象ドットパターンの
２次元画像の明暗境界線がある部分に沿ってラインウィ
ンドを設けて、前記検査対象ドットパターンの明暗境界
線のエッジ点列を求める。このエッジ点列は、前記検査
対象ドットパターンの明暗境界線の方向を示している。
ンウインド内エッジ検出部が、検査対象のドットパター
ン表示面上に位置決めされた検査対象ドットパターンの
２次元画像の明暗境界線がある部分に沿ってラインウィ
ンドを設けて、前記検査対象ドットパターンの明暗境界
線のエッジ点列を求める。このエッジ点列は、前記検査
対象ドットパターンの明暗境界線の方向を示している。
【００２３】次に、本願第２発明の位置決め機構のエッ
ジ点列直線近似部が、前記ラインウインド内エッジ検出
部が求めた前記検査対象ドットパターンの明暗境界線の
エッジ点列を直線近似し、得られた近似直線の方向か
ら、前記検査対象ドットパターンの明暗境界線の角度ず
れ量を測定する。
ジ点列直線近似部が、前記ラインウインド内エッジ検出
部が求めた前記検査対象ドットパターンの明暗境界線の
エッジ点列を直線近似し、得られた近似直線の方向か
ら、前記検査対象ドットパターンの明暗境界線の角度ず
れ量を測定する。
【００２４】本願第３発明は、本願第１発明と本願第２
発明の位置決め機構が、位置決めした前記検査対象のド
ットパターン表示面上の検査対象ドットパターンの２次
元画像について、ドットパターン検査部が、検査対象ド
ットパターンの２次元画像を情報圧縮して形状検査する
ものである。
発明の位置決め機構が、位置決めした前記検査対象のド
ットパターン表示面上の検査対象ドットパターンの２次
元画像について、ドットパターン検査部が、検査対象ド
ットパターンの２次元画像を情報圧縮して形状検査する
ものである。
【００２５】そして、形状検査する本願第３発明のドッ
トパターン検査部は、画像データ圧縮手段と圧縮画像デ
ータ隣接濃度比較手段とを有する。
トパターン検査部は、画像データ圧縮手段と圧縮画像デ
ータ隣接濃度比較手段とを有する。
【００２６】先ず、ドットパターン検査部の画像データ
圧縮手段が、前記２次元画像をドットパターンのドット
の大きさに分け、これらの分けられた各ドット部分の明
るさのデータを、各ドット部分の各画素が有する明るさ
の平均画像データを夫々１つの代表画素の明るさのデー
タに置き換え、これらの代表画素が構成する圧縮画像に
情報圧縮する。
圧縮手段が、前記２次元画像をドットパターンのドット
の大きさに分け、これらの分けられた各ドット部分の明
るさのデータを、各ドット部分の各画素が有する明るさ
の平均画像データを夫々１つの代表画素の明るさのデー
タに置き換え、これらの代表画素が構成する圧縮画像に
情報圧縮する。
【００２７】次に、ドットパターン検査部の圧縮画像デ
ータ隣接濃度比較手段が、前記情報圧縮した圧縮画像の
隣接する代表画素間の明るさの差を閾値と比較して、そ
の代表画素間が検査対象ドットパターンの圧縮画像の明
暗境界位置か否かを判定し、その結果によって圧縮前の
検査対象ドットパターンの明暗境界位置を選定する。
ータ隣接濃度比較手段が、前記情報圧縮した圧縮画像の
隣接する代表画素間の明るさの差を閾値と比較して、そ
の代表画素間が検査対象ドットパターンの圧縮画像の明
暗境界位置か否かを判定し、その結果によって圧縮前の
検査対象ドットパターンの明暗境界位置を選定する。
【００２８】このようにすると、従来例では、検査対象
ドットパターンの形状検査において、２次元画像のドッ
トパターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の
画素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量
が多いのに対して、情報圧縮した画素パターンを使用す
ると、１つのドット部分について１つの代表画素を比較
するだけで良いので、演算量が極めて少なくなる。
ドットパターンの形状検査において、２次元画像のドッ
トパターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の
画素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量
が多いのに対して、情報圧縮した画素パターンを使用す
ると、１つのドット部分について１つの代表画素を比較
するだけで良いので、演算量が極めて少なくなる。
【００２９】又、照明むらがあっても、濃度差の比較判
定なので、閾値の選定で、照明むらの影響を無くするこ
とができる。
定なので、閾値の選定で、照明むらの影響を無くするこ
とができる。
【００３０】
【実施例】本発明の第１実施例は、検査対象ドットパタ
ーンのＸＹ方向の位置決めを行うもので、その構成と作
用とを図１、図４、図５に基づいて説明する。
ーンのＸＹ方向の位置決めを行うもので、その構成と作
用とを図１、図４、図５に基づいて説明する。
【００３１】図１は、本実施例の構成を示すブロック図
で、画像投影データ作成部１が、その儘では従来例と同
じ面倒な位置決め方法が必要な検査対象のドットパター
ンの画像データを、図４の投影ランレングスデータが示
すように、簡単に位置決めできる投影データに変換す
る。即ち、検査対象のドットパターン表示面の２次元画
像の各位置の濃度値を所定方向に平行移動して所定軸２
０上に投影し、夫々の投影位置に前記濃度値を累積加算
し、これらの累積加算した濃度値が並んだ画像投影デー
タを作成する。２次元画像のドットパターンを比較する
には、１つ１つのドットを順番に総て比較する必要があ
るのに対して、この画像投影データを比較するには、総
ての画素の濃度値が所定軸２０上に投影されているの
で、画像投影データの累積加算濃度値の形状を比較する
だけで済む。
で、画像投影データ作成部１が、その儘では従来例と同
じ面倒な位置決め方法が必要な検査対象のドットパター
ンの画像データを、図４の投影ランレングスデータが示
すように、簡単に位置決めできる投影データに変換す
る。即ち、検査対象のドットパターン表示面の２次元画
像の各位置の濃度値を所定方向に平行移動して所定軸２
０上に投影し、夫々の投影位置に前記濃度値を累積加算
し、これらの累積加算した濃度値が並んだ画像投影デー
タを作成する。２次元画像のドットパターンを比較する
には、１つ１つのドットを順番に総て比較する必要があ
るのに対して、この画像投影データを比較するには、総
ての画素の濃度値が所定軸２０上に投影されているの
で、画像投影データの累積加算濃度値の形状を比較する
だけで済む。
【００３２】次に、ランレングスデータ作成部２が、画
像投影データの累積加算濃度値の形状を、累積加算濃度
値の大きさとこれと同じ大きさの累積加算濃度値が並ん
で続く所定軸上の幅に相当する画素の数との組合せデー
タを並べたものに置き換えた投影ランレングスデータを
作成する。図４では、累積加算濃度値の大きさは３と
２、幅に相当する画素の数は４と１とである。この投影
ランレングスデータの比較は、前記の１列の組合せデー
タを比較するだけなので、検査対象ドットパターンを走
査して行う位置決めを高速に処理できる。
像投影データの累積加算濃度値の形状を、累積加算濃度
値の大きさとこれと同じ大きさの累積加算濃度値が並ん
で続く所定軸上の幅に相当する画素の数との組合せデー
タを並べたものに置き換えた投影ランレングスデータを
作成する。図４では、累積加算濃度値の大きさは３と
２、幅に相当する画素の数は４と１とである。この投影
ランレングスデータの比較は、前記の１列の組合せデー
タを比較するだけなので、検査対象ドットパターンを走
査して行う位置決めを高速に処理できる。
【００３３】次に、図５に示すように、投影ランレング
スデータ・マッチング部４が、前記ランレングスデータ
作成部２が作成した前記検査対象のドットパターン表示
面の２次元画像の投影ランレングスデータである検査画
像投影ランレングスデータを受けて、これを、ランレン
グスデータ作成部２が、前記検査対象のドットパターン
表示面に含まれる検査対象の個々のドットパターンの基
準ドットパターンから予め作成し、一旦、テンプレート
ランレングスデータ記憶部３に格納している基準投影ラ
ンレングスデータであるテンプレート投影ランレングス
データを基準にして走査比較し、一致度が最も高い位置
を前記検査対象ドットパターンが存在する位置として位
置決めする。
スデータ・マッチング部４が、前記ランレングスデータ
作成部２が作成した前記検査対象のドットパターン表示
面の２次元画像の投影ランレングスデータである検査画
像投影ランレングスデータを受けて、これを、ランレン
グスデータ作成部２が、前記検査対象のドットパターン
表示面に含まれる検査対象の個々のドットパターンの基
準ドットパターンから予め作成し、一旦、テンプレート
ランレングスデータ記憶部３に格納している基準投影ラ
ンレングスデータであるテンプレート投影ランレングス
データを基準にして走査比較し、一致度が最も高い位置
を前記検査対象ドットパターンが存在する位置として位
置決めする。
【００３４】この一致度の検査は、図５に示すように、
投影ランレングスデータの開始点Ｘｒを変化させなが
ら、両投影ランレングスデータの単純残差計算や相関係
数を計算することによって行う。
投影ランレングスデータの開始点Ｘｒを変化させなが
ら、両投影ランレングスデータの単純残差計算や相関係
数を計算することによって行う。
【００３５】次に、ドットパターン検査部５が、上記の
ようにして位置決めされた検査対象ドットパターンの２
次元画像と、基準ドットパターンの２次元画像とを比較
して、形状検査を行う。但し、この場合、簡単な形状の
ドットパターンであれば、投影ランレングスデータによ
る形状比較で形状検査を行うこともできる。
ようにして位置決めされた検査対象ドットパターンの２
次元画像と、基準ドットパターンの２次元画像とを比較
して、形状検査を行う。但し、この場合、簡単な形状の
ドットパターンであれば、投影ランレングスデータによ
る形状比較で形状検査を行うこともできる。
【００３６】次に、本発明の第２実施例は、検査対象ド
ットパターンの角度ずれの測定を行うもので、その構成
と作用とを図２、図６に基づいて説明する。
ットパターンの角度ずれの測定を行うもので、その構成
と作用とを図２、図６に基づいて説明する。
【００３７】図２は、本実施例の構成を示すブロック図
で、位置決め機構のラインウインド内エッジ検出部６と
エッジ点列直線近似部７とに特徴があり、画像投影デー
タ作成部１とランレングスデータ作成部２とテンプレー
トランレングスデータ記憶部３と投影ランレングスデー
タ・マッチング部４とドットパターン検査部５とは、第
１実施例と同様なので、説明を省略する。
で、位置決め機構のラインウインド内エッジ検出部６と
エッジ点列直線近似部７とに特徴があり、画像投影デー
タ作成部１とランレングスデータ作成部２とテンプレー
トランレングスデータ記憶部３と投影ランレングスデー
タ・マッチング部４とドットパターン検査部５とは、第
１実施例と同様なので、説明を省略する。
【００３８】位置決め機構のラインウインド内エッジ検
出部６は、図６に示すように、前記投影ランレングスデ
ータ・マッチング部４がＸＹ方向の位置決めをした検査
対象ドットパターン２１の２次元画像にラインウィンド
２２を設けて、前記検査対象ドットパターン２１の明暗
境界線のエッジ点列２３を求める。求められた前記エッ
ジ点列２３は前記検査対象ドットパターン２１の明暗境
界線の方向を示している。
出部６は、図６に示すように、前記投影ランレングスデ
ータ・マッチング部４がＸＹ方向の位置決めをした検査
対象ドットパターン２１の２次元画像にラインウィンド
２２を設けて、前記検査対象ドットパターン２１の明暗
境界線のエッジ点列２３を求める。求められた前記エッ
ジ点列２３は前記検査対象ドットパターン２１の明暗境
界線の方向を示している。
【００３９】次に、位置決め機構のエッジ点列直線近似
部７は、前記エッジ点列２３を直線近似して、近似直線
２４を求める。この近似直線２４の方向は、前記検査対
象ドットパターン２１の明暗境界線の方向を正確に示し
ているので、前記近似直線２４の方向を計算することに
よって、前記検査対象ドットパターン２１の明暗境界線
の方向を正確に検査できる。
部７は、前記エッジ点列２３を直線近似して、近似直線
２４を求める。この近似直線２４の方向は、前記検査対
象ドットパターン２１の明暗境界線の方向を正確に示し
ているので、前記近似直線２４の方向を計算することに
よって、前記検査対象ドットパターン２１の明暗境界線
の方向を正確に検査できる。
【００４０】このような処理を、ＸＹ両方向について行
い、得られた２本の近似直線の交点を代表ＸＹ座標の原
点として、２本の近似直線がこの代表ＸＹ座標となす角
度から、検査対象ドットパターンの角度ずれ量を計算す
る。計算方法としては、２本の近似直線の内で、サンプ
ル点が多い方の近似直線を使用して計算する方法、２本
の近似直線の内で、エッジ点のばらつきが小さい方の近
似直線を使用して計算する方法等がある。本方法はエッ
ジ点の計算をサブピクセルで行うので、コントラストが
明確なパターンであれば精密測定が可能であり、検査精
度を向上できる。
い、得られた２本の近似直線の交点を代表ＸＹ座標の原
点として、２本の近似直線がこの代表ＸＹ座標となす角
度から、検査対象ドットパターンの角度ずれ量を計算す
る。計算方法としては、２本の近似直線の内で、サンプ
ル点が多い方の近似直線を使用して計算する方法、２本
の近似直線の内で、エッジ点のばらつきが小さい方の近
似直線を使用して計算する方法等がある。本方法はエッ
ジ点の計算をサブピクセルで行うので、コントラストが
明確なパターンであれば精密測定が可能であり、検査精
度を向上できる。
【００４１】次に、本発明の第３実施例は、位置決め後
に、検査対象ドットパターンの２次元画像を情報圧縮し
て迅速な形状検査を行うもので、その構成と作用とを図
３、図７、図８に基づいて説明する。
に、検査対象ドットパターンの２次元画像を情報圧縮し
て迅速な形状検査を行うもので、その構成と作用とを図
３、図７、図８に基づいて説明する。
【００４２】図３は、本実施例の構成を示すブロック図
で、図３の検査エリア決定部８は、第２実施例の画像投
影データ作成部１とランレングスデータ作成部２とテン
プレートランレングスデータ記憶部３と投影ランレング
スデータ・マッチング部４とラインウインド内エッジ検
出部６とエッジ点列直線近似部７と同じものであり、説
明を省略する。ドットパターン検査部５に特徴があり、
ドットパターン検査部５は、第１実施例と第２実施例の
ドットパターン検査部５に、図３に示す画像データ圧縮
手段１０と圧縮画像データ隣接濃度比較手段１１とを有
するドット明暗境界判定機構９を追加したものである。
で、図３の検査エリア決定部８は、第２実施例の画像投
影データ作成部１とランレングスデータ作成部２とテン
プレートランレングスデータ記憶部３と投影ランレング
スデータ・マッチング部４とラインウインド内エッジ検
出部６とエッジ点列直線近似部７と同じものであり、説
明を省略する。ドットパターン検査部５に特徴があり、
ドットパターン検査部５は、第１実施例と第２実施例の
ドットパターン検査部５に、図３に示す画像データ圧縮
手段１０と圧縮画像データ隣接濃度比較手段１１とを有
するドット明暗境界判定機構９を追加したものである。
【００４３】前記検査エリア決定部８が、検査対象ドッ
トパターンのＸＹ方向の位置測定と、角度ずれの測定を
終了した後に、これらの測定に基づく補正を行い、検査
対象ドットパターンを検査するドットパターン検査部５
において、図７に示すように、ドット明暗境界判定機構
９の画像データ圧縮手段１１が、検査対象ドットパター
ンの２次元画像をドットパターンのドットの大きさのド
ット部分２５に分け、これらの分けられた各ドット部分
２５の各画素２６が有する明るさの代表画像濃度を夫々
１つの代表画素２７が有する明るさのデータに置き換え
て前記２次元画像を前記代表画素２７が構成する圧縮画
像に情報圧縮する。これらの処理は、図７に示すよう
に、ドット部分２５の各画素２６の代表画像濃度を計算
して行う。
トパターンのＸＹ方向の位置測定と、角度ずれの測定を
終了した後に、これらの測定に基づく補正を行い、検査
対象ドットパターンを検査するドットパターン検査部５
において、図７に示すように、ドット明暗境界判定機構
９の画像データ圧縮手段１１が、検査対象ドットパター
ンの２次元画像をドットパターンのドットの大きさのド
ット部分２５に分け、これらの分けられた各ドット部分
２５の各画素２６が有する明るさの代表画像濃度を夫々
１つの代表画素２７が有する明るさのデータに置き換え
て前記２次元画像を前記代表画素２７が構成する圧縮画
像に情報圧縮する。これらの処理は、図７に示すよう
に、ドット部分２５の各画素２６の代表画像濃度を計算
して行う。
【００４４】この計算方法は、画素濃度値の平均を計算
する方法、画素濃度をソーティングしてその中央値を計
算する方法等があり、計算速度を上げるために、画素を
間引いて計算しても良い。
する方法、画素濃度をソーティングしてその中央値を計
算する方法等があり、計算速度を上げるために、画素を
間引いて計算しても良い。
【００４５】次に、図７、図８に示すように、ドット明
暗境界判定機構９の圧縮画像データ隣接濃度比較手段１
１が、前記圧縮画像の隣接する代表画素２７間の明るさ
の差を閾値と比較して、検査対象のドットパターンの前
記２次元画像ドットパターンの明暗境界線の位置を判定
する。これらの処理は、図８に示すように、縦又は横の
ラインで、隣接代表画素２７間の濃度差を計算して、濃
度差を所定の閾値と比較する。実施例では閾値３０と比
較して、濃度差が＋３０以上ではＯＦＦ→ＯＮとし、濃
度差が−３０以下ではＯＮ→ＯＦＦとし、濃度差が−３
０を越え＋３０未満では変化なしとする。
暗境界判定機構９の圧縮画像データ隣接濃度比較手段１
１が、前記圧縮画像の隣接する代表画素２７間の明るさ
の差を閾値と比較して、検査対象のドットパターンの前
記２次元画像ドットパターンの明暗境界線の位置を判定
する。これらの処理は、図８に示すように、縦又は横の
ラインで、隣接代表画素２７間の濃度差を計算して、濃
度差を所定の閾値と比較する。実施例では閾値３０と比
較して、濃度差が＋３０以上ではＯＦＦ→ＯＮとし、濃
度差が−３０以下ではＯＮ→ＯＦＦとし、濃度差が−３
０を越え＋３０未満では変化なしとする。
【００４６】このようにすると、従来例では、検査対象
ドットパターンの形状検査において、２次元画像のドッ
トパターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の
画素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量
が多いのに対して、情報圧縮した画素パターンを使用す
ると、１つのドット部分について１つの代表画素を比較
するだけで良いので、演算量が極めて少なくなる。
ドットパターンの形状検査において、２次元画像のドッ
トパターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の
画素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量
が多いのに対して、情報圧縮した画素パターンを使用す
ると、１つのドット部分について１つの代表画素を比較
するだけで良いので、演算量が極めて少なくなる。
【００４７】しかも、図８に示すように、照明むらがあ
っても、濃度差判定なので、照明むらの影響を無くする
もとができる。
っても、濃度差判定なので、照明むらの影響を無くする
もとができる。
【００４８】
【発明の効果】本願第１発明は、検査対象ドットパター
ンの位置決め計算に、高速でコスト安な投影計算ハード
ウェアの使用が可能であり、且つ、投影処理によって画
像データが極めて少なくなりメモリ容量が小さくて済む
ので、ドットパターン検査装置を、高速処理が可能で、
しかも、安価にするという効果を奏する。
ンの位置決め計算に、高速でコスト安な投影計算ハード
ウェアの使用が可能であり、且つ、投影処理によって画
像データが極めて少なくなりメモリ容量が小さくて済む
ので、ドットパターン検査装置を、高速処理が可能で、
しかも、安価にするという効果を奏する。
【００４９】本願第２発明は、検査対象ドットパターン
の角度ずれ計算を、サブピクセルレベルで行うので、角
度ずれの測定精度が向上し、ドットパターン検査装置の
信頼性を向上するという効果を奏する。
の角度ずれ計算を、サブピクセルレベルで行うので、角
度ずれの測定精度が向上し、ドットパターン検査装置の
信頼性を向上するという効果を奏する。
【００５０】本願第３発明は、従来例では、検査対象ド
ットパターンの形状検査において、２次元画像のドット
パターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の画
素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量が
多いのに対して、本願第３発明の情報圧縮した画素パタ
ーンを使用すると、１つのドット部分について１つの代
表画素を比較するだけで良いので、演算量が極めて少な
くなり、ドットパターン検査装置を、高速処理が可能な
ものにすると共に、照明むらがあっても、濃度差判定な
ので、照明むらの影響を無くするもとができるという効
果を奏する。
ットパターンの形状検査において、２次元画像のドット
パターンの各ドット毎に、各ドットを構成する多数の画
素を１つ１つ全部比較する必要があり、非常に演算量が
多いのに対して、本願第３発明の情報圧縮した画素パタ
ーンを使用すると、１つのドット部分について１つの代
表画素を比較するだけで良いので、演算量が極めて少な
くなり、ドットパターン検査装置を、高速処理が可能な
ものにすると共に、照明むらがあっても、濃度差判定な
ので、照明むらの影響を無くするもとができるという効
果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】図１の画像投影の動作図である。
【図５】図１の検査対象ドットパターンの位置決めの動
作図である。
作図である。
【図６】図２のエッジ点列測定と直線近似の動作図であ
る。
る。
【図７】図３の画像データ圧縮の動作図である。
【図８】図３の隣接濃度比較の動作図である。
【図９】従来例の構成を示すブロック図である。
１ 画像投影データ作成部 ２ ランレングスデータ作成部 ３ テンプレートランレングスデータ記憶部 ４ 投影ランレングスデータ・マッチング部 ５ ドットパターン検査部 ６ ラインウインド内エッジ検出部 ７ エッジ点列直線近似部 ８ 検査エリア決定部 ９ ドット明暗境界判定部 １０ 画像データ圧縮手段 １１ 圧縮画像データ隣接濃度比較手段 ２０ 所定軸 ２１ 検査対象ドットパターン ２２ ラインウインド ２３ エッジ点列 ２４ 近似直線 ２５ ドット部分 ２６ 画素 ２７ 代表画素
Claims (3)
- 【請求項１】 視覚認識用のドットパターン表示面に表
示されたドットパターンを画像処理して検査するドット
パターン検査装置において、前記ドットパターン表示面
を撮像して得られた２次元画像上の検査対象ドットパタ
ーン位置を走査選定する位置決め機構が、撮像部が撮像
した前記ドットパターン表示面の２次元画像の各画素の
濃度値を所定軸上に投影し夫々の投影位置に累積加算し
た濃度値が並んだ画像投影データを作成する画像投影デ
ータ作成部と、前記画像投影データを、前記累積加算濃
度値の大きさとこれと同じ大きさの累積加算濃度値が連
続する幅との組合せデータに置き換えた投影ランレング
スデータを作成するランレングスデータ作成部と、前記
検査対象のドットパターン表示面の２次元画像から前記
ランレングスデータ作成部が作成した投影ランレングス
データを、前記検査対象のドットパターン表示面に含ま
れる検査対象の個々のドットパターンの基準ドットパタ
ーンから予め作成された基準投影ランレングスデータを
基準にして走査比較し、最も一致度が高い位置を前記検
査対象ドットパターンが存在する位置として位置決めす
る投影ランレングスデータ・マッチング部とを有するこ
とを特徴とするドットパターン検査装置。 - 【請求項２】 位置決め機構は、投影ランレングスデー
タ・マッチング部が位置決めした検査対象ドットパター
ンの２次元画像にラインウィンドを設けて、前記検査対
象ドットパターンの明暗境界線のエッジ点列を求めるラ
インウィンド内エッジ検出部と、求められた前記エッジ
点列を直線近似し、得られた近似直線の方向から、前記
検査対象ドットパターンの前記明暗境界線の角度ずれ量
を測定するエッジ点列直線近似部とを有する請求項１に
記載のドットパターン検査装置。 - 【請求項３】 視覚認識用のドットパターン表示面に表
示されたドットパターンを画像処理して検査するドット
パターン検査装置において、前記ドットパターン表示面
の２次元画像上に位置決めされた検査対象ドットパター
ンを検査するドットパターン検査部が、前記２次元画像
をドットパターンのドットの大きさに分け、これらの分
けられた各ドット部分を、各ドット部分の明るさを代表
する代表画像濃度を有する代表画素に置き換えた圧縮画
像に情報圧縮する画像データ圧縮手段と、前記圧縮画像
の隣接する代表画素間の明るさの差を閾値と比較して、
その代表画素間の位置が検査対象ドットパターンの明暗
境界線の位置に相当するか否かを判定する圧縮画像デー
タ隣接濃度比較手段とを有することを特徴とするドット
パターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4315029A JP3043530B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | ドットパターン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4315029A JP3043530B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | ドットパターン検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06162195A JPH06162195A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3043530B2 true JP3043530B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=18060570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4315029A Expired - Fee Related JP3043530B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | ドットパターン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3043530B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4720529B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2011-07-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム |
| US11776093B2 (en) * | 2019-07-16 | 2023-10-03 | University Of Florida Research Foundation, Incorporated | Automatic sharpness adjustment for imaging modalities |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP4315029A patent/JP3043530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06162195A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |