JP3100144B2

JP3100144B2 - 像処理法および像処理装置

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Publication number: JP3100144B2
Application number: JP02014267A
Authority: JP
Inventors: 吉郎山田
Original assignee: 吉郎山田
Priority date: 1990-01-24
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JPH03218573A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被検査対象物の状態をセンサーで像情報と
して検知し、この像情報を判定または表示する像処理法
および像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、被検査対象物の状態をセンサーで、像情報とし
て検知して、該検知された像情報を判定または表示する
像処理法および装置は第５図に示されるように、例え
ば、被検査対象物１の状態をカメラ２のレンズ３を介し
て複数のセンサー４で像情報として検知して、センサー
４の数に対応した像情報信号S1を出力し、この複数の像
情報信号S1を処理手段５で処理し、被検査対象物１の状
態を判定または表示する。

この像処理装置は、第４図および第５図に示されるよ
うにカメラ２と処理手段５とから構成される。

カメラ２は被検査対象物１の状態の像情報を屈折させ
るレンズ３と、この像情報を検知する複数のセンサー４
と、このセンサー４を駆動する駆動回路６と、センサー
４からの信号を増幅する増幅器７と、増幅器７で増幅さ
れた信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するア
ナログデジタル変換回路８と、このデジタル信号を緩衝
して出力するバッファ回路９とから成る。

次に、処理手段５はバッファ回路９からの像情報信号
S1を入力して緩衝する入力バッファ回路10と、この入力
バッファ回路10からの出力信号を記憶するデュアルポー
トメモリ11と、このデュアルポートメモリ11からの信号
をソフトウエア12に基づいて処理する中央処理装置13
と、この中央処理装置13で処理された信号を判定部ある
いは表示部へ出力する出力ポート14とから成る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来方法および装置は、第５図に示さ
れるようにセンサー４の素子１個に対して、１個の像情
報信号S1に基づいて、処理手段５が処理する。

このため、例えば、１個のセンサー４は256階調の明
度を検知することができるものとすると、このセンサー
４自体の明度階調検知能力をさらに高めることは困難で
あり、被検査対象物１の明度階調を、より精緻に検知す
ることが困難であるという問題点があった。

このため、被検査対象物１の全体的なパターン、詳細
なパターン、集合状態あるいは微妙な欠陥等を検知する
ことが困難であるという問題点があった。

そこで、本発明者は上述の問題点を解決するために既
に、特開平１−19690号および特開平１−232734号で提
案したが、さらに、本発明は、被検査対象物とその背景
が類似するパターンを有する場合にもその明度階調を、
より精緻に検知することができ、被検査対象物の全体的
なパターン、詳細なパターン、集合状態あるいは微妙な
欠陥等をより精緻に検知することができる像処理法およ
びその像処理装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、被検査対象物の状態をライン状に配列され
た複数のセンサで像情報として検知して複数の像情報信
号を出力し、該複数の像情報信号を処理する像処理法に
おいて、前記複数の像情報信号のうち第１の複数の像情
報信号と該第１の複数の像情報信号より少ない第２の複
数の像情報信号をそれぞれ加算することにより集約処理
して前記被検査対象物の明度階調を個々の前記センサが
検知できる明度階調よりも精緻に検知し、第１の集約処
理信号および第２の集約処理信号とすることを特徴とす
る。

また、第１の集約処理信号と第２の集約処理信号間の
演算を行うことを特徴とする。

この場合、前記被検査対象物に対する分解能を変えて
前記集約処理を行ってもよい。

また、前記被検査対象物の被検査対象範囲を移動させ
て前記集約処理を行ってもよい。

また、前記複数の像情報信号に対する重みを変えて前
記集約処理を行ってもよい。

また、前記複数のセンサのうち所定範囲内の複数のセ
ンサから出力される像情報信号について前記集約処理を
行ってもよい。

また、前記複数のセンサのうち位置的に連続した所定
の複数のセンサから出力される像情報信号について前記
集約処理を行ってもよい。

また、前記複数のセンサのうち位置的に間欠した所定
の複数のセンサから出力される像情報信号について前記
集約処理を行ってもよい。

本発明に係る像処理装置は、被検査対象物の状態を像
情報として検知するライン状に配列された複数のセンサ
を有し、各センサからの複数の像情報信号を出力するカ
メラと、前記カメラから出力される複数の像情報信号を
入力し、該複数の像情報信号のうち第１の複数の像情報
信号と該第１の複数の像情報信号より少ない第２の複数
の像情報信号をそれぞれ加算することにより集約処理し
て前記被検査対象物の明度階調を個々の前記センサが検
知できる明度階調よりも精緻に検知し、第１の集約処理
信号および第２の集約処理信号を出力する第１および第
２の演算手段とを備えたことを特徴とする。

また、第１および第２の演算手段から出力される第１
および第２の集約処理信号間の演算を行う第３の演算手
段をさらに備えたことを特徴とする。

ここで、前記カメラは、前記被検査対象物に対する分
解能が可変であってもよい。この場合、前記カメラは、
前記被検査対象物に対する分解能を変えるズーム機構を
備えてもよいし、前記被検査対象物に対する分解能が異
なるように複数設けられていてもよいし、前記被検査対
象物に対する検査対象範囲を移動可能に構成されていて
もよい。

また、前記第１および第２の演算手段は、入力される
複数の像情報信号に対する重みを変えて前記集約処理を
行ってもよい。

また、前記第１および第２の演算手段は、前記カメラ
から出力される複数の像情報信号のうち、所定範囲内の
複数のセンサから出力される複数の像情報信号を入力し
て前記集約処理を行ってもよい。

また、前記第１および第２の演算手段は、前記カメラ
から出力される複数の像情報信号のうち、位置的に連続
した所定の複数のセンサから出力される複数の像情報信
号を入力して前記集約処理を行ってもよい。

また、前記第１および第２の演算手段は、前記カメラ
から出力される複数の像情報信号のうち、位置的に間欠
した所定の複数のセンサから出力される複数の像情報信
号を入力して前記集約処理を行ってもよい。

〔作用〕

本発明によれば、第１図に示されるように複数の像情
報信号S1を集約し、該集約された各々の集約処理信号S2
を判定または表示するため、被検査対象物の明度階調
を、より精緻に検知することができる。

つまり、例えば、センサー１個が256階調の明度を検
知できるものとすると、例えば、100個のセンサーから
出力される像情報信号S1を第１図に示されるように集約
処理、つまり、集約加算すると256階調の100倍の明度階
調を検知することができることとなる。

さらに、多くの該複数の像情報信号S1を集約した第１
の集約信号S2aと、少ない該複数の像情報信号S1を集約
した第２の集約信号S2bとを演算し、最終的に集約信号S
2として出力し、判定または表示する。

多くの複数の像情報信号S1を集約した第１の集約信号
S2aは被検査対象物１の全体的なパターンを認識でき
る。

少ない該複数の像情報信号S1を集約した第２の集約信
号S2bは第２図に示される被検査対象物１の細部のパタ
ーン1aあるいは背景６の細部のパターン6aを認識でき
る。

ここで、この第１の集約信号S2aと第２の集約信号S2b
を加算、減算、乗算、除算などの演算を行なうと、被検
査対象物１の細部のパターン1a、あるいは、背景６の細
部のパターン6aのいずれか一方を認識できる。

従って、被検査対象物１の細部のパターン1aと背景６
のパターン6aが類似する場合においても、パターンおよ
び明度階調をより精緻に検知でき、被検査対象物１の全
体的なパターン、詳細なパターン1aあるいは6a、集合状
態、微妙な欠陥等をより精緻に検知することができる。

また、被検査対象物１の位置が背景６のどの位置にあ
っても安定して、パターン1aあるいは6a等を検知でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を参照してその実施例に基づいて
説明する。

第１図（ａ）は本発明の像処理方法の概略説明図であ
る。

本発明の像処理方法は、被検査対象物１の状態をカメ
ラ２のレンズ３を介して、ライン状に配列された複数の
センサー４で像情報として検知して、該センサー４の数
に対応した複数の像情報信号S1を出力し、該複数の像情
報信号S1を判定または表示する点においては第５図の従
来方法と同じである。

さらに、第１図および第３図に示されるように多くの
複数の像情報信号S1を集約した第１の集約信号S2aと、
少ない複数の像情報信号S1を集約した第２の集約信号S2
bとを演算し、集約信号S2cとし、最終的に複数の集約信
号S2を判定部あるいは表示部へ出力し、判定または表示
する。

ここで、演算とは加算、減算、乗算、除算などを言
う。

また、被検査対象物１に対する分解能を変えて処理し
ても良い。

具体的には、被検査対象物１とカメラ２との距離を変
えて、あるいは、カメラ２の図示されないズーム機構に
より分解能を変えて処理しても良い。

また、被検査対象物１の被検査対象範囲を移動させて
処理しても良いことはもちろんである。

また、所定像情報信号S1の重みを変えて集約処理して
も良い。

ここで重みとは像情報信号S1として得られた明度に掛
ける乗数を言う。

この重みを変えることにより被検査対象物１の状態を
重点部分をよく検知できる。

また、所定範囲の複数のセンサー４から出力される像
情報信号S1を処理しても良い。

ここで、所定範囲とは複数のセンサー４の全部あるい
は部分のみを選択できることを意味する。

複数のセンサー４の必要な部分のみを選択することに
より被検査対象物１の必要な被検査対象範囲のみの状態
を検知し、また、処理時間が短縮される。

また、所定範囲とはセンサー４列のみならず、センサ
ー４が平面的に集合した場合をも含むことは言うまでも
ない。

また、位置的に連続した複数のセンサー４から出力さ
れる像情報信号S1を処理することは当然であるが、さら
に、位置的に間欠した複数のセンサー４から出力される
像情報信号S1を処理しても良い。

位置的に間欠した複数のセンサー４を選択することに
より、処理時間が短縮される。

この本発明方法には以下の本発明の像処理装置が用い
られる。

第１図および第３図（ａ）（ｂ）に示される本発明の
像処理装置は被検査対象物１の状態を像情報としてレン
ズ３を介して検知する複数のセンサー４を有し、センサ
ー４の個数に対応した数の像情報信号S1を出力するカメ
ラ２と、カメラ２から出力される該像情報信号S1が入力
され、複数の像情報信号S1を集約した第１の集約信号S2
aと、少なくとも該複数の像情報信号S1を集約した第２
の集約信号S2bとを演算し、判定部または表示部に出力
する処理手段５とから成る。

この処理手段５は第３図（ａ）に示される。

図示されないカメラ２のセンサー４にデータバス15が
接続され、このデータバス15に処理回路16が接続され
る。

さらに、処理回路16はシフト回路30、ゲート回路31、
演算器32および加算器33とから成る。

さらに、加算器33は演算器37に接続される。

像情報信号S1はカメラ２のセンサー４からデータバス
15を介して、例えば、８ビットの明度階調で、シフト回
路30および演算器32に入力される。

シフト回路30により集約する像情報信号S1の数を設定
する。

ゲート回路31は集約する像情報信号S1の数に見合った
シフト数になるまでは演算器32に対して出力信号０を保
持する。

その間に演算器32の出力はデータバス15からの像情報
信号S1そのものを出力し、フィードバック回路を有する
加算器33によってシフト数分の情報が積算される。

集約する像情報信号S1の数が入力された後は、ゲート
回路31は出力を開け、シフト回路30で設定されたシフト
数以前の像情報信号S1を演算器32により減算することに
より、像情報信号S1の集約数を保持しつつ演算を進め
る。

この結果、処理回路16は被検査対象物１上の走査ライ
ン上、つまりライン状に配列された複数のセンサー４に
より被検査対象物１を走査するライン上から、センサー
４によって得られる多くの像情報信号S1を集約した第１
の集約信号S2aを演算器37に出力する。

次に、処理回路16aはユニット34、35および演算器36
とから成る。

このユニット34、35は処理回路16と同じ構成である。

データバス15からの像情報信号はユニット34に入力さ
れ、ユニット34からの出力信号は同じ被検査対象物１上
の像情報信号S1が集約された信号である。

この出力信号はユニット35、さらに、演算器36に入力
される。

演算器36の入力は集約された信号であるユニット34か
らの出力信号と、集約された信号であるユニット35の出
力信号の２信号である。

さらに、演算器36は演算器37に少ない数の像情報信号
S1が集約された第２の集約信号S2bを出力する。

演算器37は多くの像情報信号S1を集約した第１の集約
信号S2aと、少ない数の像情報信号S1が集約された第２
の集約信号S2bを演算し、集約信号S2を判定部あるいは
表示部に出力し、判定または表示する。

ここで、演算器37は加算回路、減算回路、乗算回路、
除算回路、ゲート回路等から成る。

また、処理回路16aは処理回路16と同様に構成されて
も良い。

さらに、処理回路16は第３図（ｂ）に示されるよう
に、ユニット34aと、演算器37aと、シフト回路30aと、
ユニット35aとから構成されても良い。

データバス15はユニット34aに接続され、ユニット34a
は演算器37aに接続される。

データバス15は、さらに、シフト回路30a、ユニット3
5aを介して演算器37aに接続される。演算器37aは、さら
に、演算器37に接続される。シフト回路30aのシフト数
はシフト回路30のシフト数の、例えば、２倍に設定され
る。

このユニット34aと、ユニット35aとは、第３図（ａ）
に示される処理回路16と同様に構成される。

また、第３図（ａ）に示される処理回路16および処理
回路16aともに、第３図（ｂ）に示されるように構成さ
れても良い。

カメラ２は被検査対象物１に対する分解能変える図示
されないズーム機構を備えても良い。

また、カメラ２は被検査対象物１に対する距離を変え
て分解能が異なるように複数設けられても良い。

カメラ２を移動させて、被検査対象物１の被検査対象
範囲を移動させて処理するように構成されても良い。

さらに、処理手段５は所定像情報信号S1の重み、すな
わち、乗数を変えて集約するように構成されても良い。

所定範囲の該複数のセンサー４から出力される該像情
報信号S1を処理するように構成されても良い。

位置的に連続した該複数のセンサー４から出力される
像情報信号S1を処理するように構成されても良い。

位置的に間欠した該複数のセンサー４から出力される
像情報信号S1を処理するように構成されても良い。

また、以上の全ての実施例において、センサー４は光
センサーに限定されず、圧力、温度、湿度センサー等の
物体の状態を検知する全てのセンサーを含む。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、被検査対象物と背景の
パターンが類似する場合にもそのパターンおよび明度度
階調を精緻に検知することができ、被検査対象物の全体
的なパターン、詳細なパターン、集合状態あるいは微妙
な欠陥等を精緻に検知することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の像処理法の概略説明図、第２図は本発
明による被検査対象物および背景の説明図、第３図
（ａ）（ｂ）は本発明の像処理装置を構成する処理手段
の説明図、第４図は従来装置の説明図、第５図は従来方
法および装置の説明図である。１……被検査対象物２……カメラ４……センサー５……処理手段 S1……像情報信号 S2,S2a,S2b……集約信号

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査対象物の状態をライン状に配列され
た複数のセンサで像情報として検知して複数の像情報信
号を出力し、該複数の像情報信号を処理する像処理法に
おいて、前記複数の像情報信号のうち第１の複数の像情報信号と
該第１の像情報信号より少ない第２の複数の像情報信号
をそれぞれ加算することにより集約処理して第１の集約
処理信号および第２の集約処理信号とし、前記被検査対
象物の明度階調を個々の前記センサが検知できる明度階
調よりも精緻に検知することを特徴とする像処理法。
【請求項２】被検査対象物の状態をライン状に配列され
た複数のセンサで像情報として検知して複数の像情報信
号を出力し、該複数の像情報信号を処理する像処理法に
おいて、前記複数の像情報信号のうち第１の複数の像情報信号と
該第１の複数の像情報信号より少ない第２の複数の像情
報信号をそれぞれ加算することにより集約処理して第１
の集約処理信号および第２の集約処理信号とし、前記被
検査対象物の明度階調を個々の前記センサが検知できる
明度階調よりも精緻に検知すると共に、これら第１の集
約処理信号と第２の集約処理信号間の演算を行うことを
特徴とする像処理法。
【請求項３】前記被検査対象物に対する分解能を変えて
前記集約処理を行うことを特徴とする請求項１または２
記載の像処理法。
【請求項４】前記被検査対象物の被検査対象範囲を移動
させて前記集約処理を行うことを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項記載の像処理法。
【請求項５】前記複数の像情報信号に対する重みを変え
て前記集約処理を行うことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項記載の像処理法。
【請求項６】前記複数のセンサのうち所定範囲内の複数
のセンサから出力される像情報信号について前記集約処
理を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
記載の像処理法。
【請求項７】前記複数のセンサのうち位置的に連続した
所定の複数のセンサから出力される像情報信号について
前記集約処理を行うことを特徴とする請求項１〜６のい
ずれか１項記載の像処理法。
【請求項８】前記複数のセンサのうち位置的に間欠した
所定の複数のセンサから出力される像情報信号について
前記集約処理を行うことを特徴とする請求項１〜６のい
ずれか１項記載の像処理法。
【請求項９】被検査対象物の状態を像情報として検知す
るライン状に配列された複数のセンサを有し、各センサ
からの複数の像情報信号を出力するカメラと、前記カメラから出力される複数の像情報信号を入力し、
該複数の像情報信号のうち第１の複数の像情報信号と該
第１の複数の像情報信号より少ない第２の複数の像情報
信号をそれぞれ加算することにより集約処理して前記被
検査対象物の明度階調を個々の前記センサが検知できる
明度階調よりも精緻に検知し、第１の集約処理信号およ
び第２の集約処理信号を出力する第１および第２の演算
手段とを備えたことを特徴とする像処理装置。
【請求項１０】被検査対象物の状態を像情報として検知
するライン状に配列された複数のセンサを有し、各セン
サからの複数の像情報信号を出力するカメラと、前記カメラから出力される複数の像情報信号を入力し、
該複数の像情報信号のうち第１の複数の像情報信号と該
第１の複数の像情報信号より少ない第２の複数の像情報
信号をそれぞれ加算することにより集約処理して第１の
集約処理信号および第２の集約処理信号を出力する第１
および第２の演算手段と、前記第１および第２の演算手段から出力される前記第１
および第２の集約処理信号間の演算を行う第３の演算手
段とを備えたことを特徴とする像処理装置。
【請求項１１】前記カメラは、前記被検査対象物に対す
る分解能が可変であることを特徴とする請求項９または
10記載の像処理装置。
【請求項１２】前記カメラは、前記被検査対象物に対す
る分解能を変えるズーム機構を備えることを特徴とする
請求項９〜11のいずれか１項記載の像処理装置。
【請求項１３】前記カメラは、前記被検査対象物に対す
る分解能が異なるように複数設けられていることを特徴
とする請求項９〜12のいずれか１項記載の像処理装置。
【請求項１４】前記カメラは、前記被検査対象物に対す
る検査対象範囲を移動可能に構成されることを特徴とす
る請求項９〜13のいずれか１項記載の像処理装置。
【請求項１５】前記第１および第２の演算手段は、入力
される複数の像情報信号に対する重みを変えて前記集約
処理を行うことを特徴とする請求項９〜14のいずれか１
項記載の像処理装置。
【請求項１６】前記第１および第２の演算手段は、前記
カメラから出力される複数の像情報信号のうち、所定範
囲内の複数のセンサから出力される複数の像情報信号を
入力して前記集約処理を行うことを特徴とする請求項９
〜15のいずれか１項記載の像処理装置。
【請求項１７】前記第１および第２の演算手段は、前記
カメラから出力される複数の像情報信号のうち、位置的
に連続した所定の複数のセンサから出力される複数の像
情報信号を入力して前記集約処理を行うことを特徴とす
る請求項９〜15のいずれか１項記載の像処理装置。
【請求項１８】前記第１および第２の演算手段は、前記
カメラから出力される複数の像情報信号のうち、位置的
に間欠した所定の複数のセンサから出力される複数の像
情報信号を入力して前記集約処理を行うことを特徴とす
る請求項９〜15のいずれか１項記載の像処理装置。