JP3115079B2 - Image processing device for light transmitting particles - Google Patents

Image processing device for light transmitting particles

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JP3115079B2
JP3115079B2 JP04031666A JP3166692A JP3115079B2 JP 3115079 B2 JP3115079 B2 JP 3115079B2 JP 04031666 A JP04031666 A JP 04031666A JP 3166692 A JP3166692 A JP 3166692A JP 3115079 B2 JP3115079 B2 JP 3115079B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,光透過性粒子を透過し
た光及び背景からの光を受光して得た濃淡画像の画像濃
度情報に基づいて,上記濃淡画像上の光透過性粒子と背
景とを明確に分別し得る光透過性粒子の画像処理装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to light-transmitting particles on a gray-scale image based on image density information of a gray-scale image obtained by receiving light transmitted through the light-transmitting particles and light from the background. The present invention relates to an image processing apparatus for light-transmitting particles that can be clearly distinguished from a background.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来,光透過性粒子の一例となる合成樹
脂製の透明粒子を水中に浮遊させ,均一照度の光源から
の拡散光を上記透明粒子に照射し,この透明粒子を透過
した透過光や上記透明粒子を透過しない背景としての拡
散光をCCDカメラで撮像し,上記透明粒子及び背景に
関する濃淡画像を得た後,この濃淡画像を例えば予め設
定された閾値により二値画像とし,この二値画像から上
記透明粒子の輪郭形状や粒径等を検出する画像処理手法
があった。上記従来の画像処理手法により撮像された透
明粒子と背景の濃淡画像の原画像の一例を図10に示
す。図示の如く,透過照明を用いて透明粒子を撮像した
場合,この透明粒子特有のレンズ効果が働いて,透明粒
子の外周部の画像濃度が濃く,中心部の画像濃度が淡い
濃淡画像を生じる。このような原画像から得た二値画像
の概念の一例を図11に示す。同図に示す二値画像で
は,例えば上記透明粒子の画像は濃画像領域A0 (ハッ
チング部分)と当該濃画像領域A0 内部に境界線L
i (以下,内輪郭線という)を境に形成される淡画像領
域H0 (白地部分)よりなり,上記濃画像領域A0 の外
側に境界線Lo (以下,外輪郭線という)を境に,背景
画像としての淡画像領域B0 〜B3(白地部分)が形成
されている。上記画像処理手法において,二値画像上の
上記透明粒子内の淡画像領域H0 と背景の淡画像領域B
0 〜B3 とでは区別がつかず,同一に扱われる。そのた
め,実際には球状の透明粒子が,あたかも中空のドーナ
ツ状の形状として認識されることになる。そこで,上記
画像処理手法では,例えば各内輪郭線Li 及び外輪郭線
o の長さ,上記内輪郭線Li や外輪郭線Lo により囲
まれる淡画像領域H0 やB0 〜B 3 の面積や形状を求
め,これらの値に基づいて,上記透明粒子内の淡画像領
域H 0 と背景としての淡画像領域B0 〜B3 とを区別す
るようになっている。更に,上記区別された淡画像領域
0 は例えば図12に示すように,数値的に塗り潰され
て上記濃画像領域A0 と同様に扱われることにより,上
記二値画像上の透明粒子(図12中の黒地で示す)と背
景(図12中の白地で示す)とが識別されていた。この
ように画像処理された二値画像を用いることにより,各
透明粒子の粒径や形状の測定操作の容易化を図るように
なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a synthetic tree which is an example of light-transmitting particles
The transparent particles made of fat are suspended in water, and a light source with uniform illuminance is used.
Irradiates the transparent particles with the diffused light of
As a background that does not transmit the transmitted light
The scattered light is imaged with a CCD camera, and
After obtaining the grayscale image related to the
A binary image is created with the specified threshold, and
Image processing method to detect outline shape and particle size of transparent particles
was there. The transparency captured by the conventional image processing method described above.
Fig. 10 shows an example of the original image of the gray image of the bright particles and the background.
You. As shown, transparent particles were imaged using transmitted illumination
In this case, the lens effect unique to this transparent particle works,
The image density at the outer periphery of the child is high and the image density at the center is low
Produces a gray image. A binary image obtained from such an original image
An example of the concept is shown in FIG. In the binary image shown in the figure
Means that, for example, the image of the transparent particles is a dark image area A0(Hah
Portion) and the dark image area A0Boundary line L inside
i(Hereinafter referred to as the inner contour line)
Area H0(White background portion), and the dark image area A0Outside
Border L on the sideo(Hereinafter referred to as the outer contour)
Light image area B as image0~ BThree(White background) formed
Have been. In the above image processing method,
Light image area H in the transparent particles0And background light image area B
0~ BThreeAre indistinguishable and are treated the same. That
In fact, spherical transparent particles are actually
It will be recognized as a ridge shape. Therefore,
In the image processing method, for example, each inner contour line LiAnd outer contour
LoThe length of the inner contour LiAnd outer contour line LoSurrounded by
Light image area H0And B0~ B ThreeThe area and shape of
Therefore, based on these values, the light image area in the transparent particles
Area H 0And light image area B as background0~ BThreeDistinguish between
It has become so. In addition, the light image area distinguished above
H0Is numerically filled, for example, as shown in Figure 12.
Above the dark image area A0By being treated in the same way as
Transparent particles (shown by black background in FIG. 12) and spine on the binary image
The scenery (shown by a white background in FIG. 12) was identified. this
By using the binary image processed as described above,
To facilitate the operation of measuring the size and shape of transparent particles
Has become.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで,例えば上記
透明粒子が光透過方向に重なることなくほぼ一層に配置
され,且つそれらの粒径が比較的揃っている場合,上記
従来の画像処理手法によれば,透明粒子内の淡画像領域
0 と背景の淡画像領域B0 〜B3 とを識別するのは比
較的容易である。しかしながら,上記透明粒子を工業的
にオンラインで撮像する際に,装置の撮像部において上
記透明粒子を光透過方向と直角の面に一層に配置させる
ことは現実的に困難であり,上記光透過方向に層状に重
なった透明粒子を撮像せざるを得ない場合が多い。この
ような場合,上記従来の画像処理手法によって二値画像
を作成すると,透過光の屈折で歪められた下層の透明粒
子像が上層の透明粒子像と重なって撮像されるという問
題を生じ,例えば実際には透明粒子として識別されるべ
き透明粒子内の淡画像領域H1 〜H8 (図12)が塗り
潰されることなく残り,当該領域において実際の透明粒
子と背景とを明確に識別することができなかった。その
ため透明粒子の粒径測定等の測定精度の向上化を図るこ
とができなかった。本発明は,上記した如くの従来の問
題点に鑑みてなされたものであって,光透過性粒子の画
像と背景の画像とを明確に識別することのできる光透過
性粒子の画像処理装置の提供を目的とするものである。
In the case where, for example, the transparent particles are arranged in substantially one layer without overlapping in the light transmission direction and their particle diameters are relatively uniform, the conventional image processing method is used. if, it is relatively easy to identify and the light image area B 0 .about.B 3 pale image region H 0 and the background in the transparent particles. However, when the transparent particles are industrially imaged online, it is practically difficult to arrange the transparent particles in a plane perpendicular to the light transmission direction in the imaging section of the apparatus. In many cases, it is necessary to take an image of the transparent particles layered on each other. In such a case, when a binary image is created by the above-described conventional image processing method, there arises a problem that a lower layer transparent particle image distorted by refraction of transmitted light is captured overlapping with an upper layer transparent particle image. actually, the rest without a light image area H 1 to H 8 in the transparent particles to be identified as the transparent particles (FIG. 12) is filled, that clearly identify the actual transparent particles and the background in the area could not. Therefore, it has not been possible to improve the measurement accuracy such as the particle size measurement of the transparent particles. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is directed to an image processing apparatus for light-transmitting particles capable of clearly distinguishing an image of light-transmitting particles from a background image. It is intended to be provided.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,第1の発明は,その要旨とするところが,光透過性
粒子を透過した光及び背景からの光を受光し,受光量に
応じた信号を出力する画像センサと,上記画像センサか
らの出力信号より濃淡画像を作成する濃淡画像作成手段
と,上記作成された濃淡画像の画像濃度情報に基づい
て,上記濃淡画像を濃画像領域と淡画像領域とに区切る
境界線を抽出する境界線抽出手段とを具備してなる画像
処理装置において,上記抽出された境界線と対で当該境
界線を横切る方向の画像濃度勾配データを記憶する第1
の記憶手段と,上記画像濃度勾配データに関する所定の
第1の閾値に基づいて,上記光透過性粒子と上記背景と
の境界線と,上記光透過性粒子内の濃画像領域と淡画像
領域の境界線とを分別する第1の境界線分別手段とを具
備してなる点に係る光透過性粒子の画像処理装置として
構成されている。また,上記目的を達成するために,第
2の発明は,上記第1の発明における抽出された境界線
を横切る方向の画像濃度勾配データに替えて,上記抽出
された境界線より囲まれる淡画像領域内の画像濃度分布
データを用いて,上記光透過性粒子と上記背景との境界
線と,上記光透過性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の
境界線とを分別するようにしたことである。更に,上記
目的を達成するために,第3の発明は,上記第1の発明
における抽出された境界線を横切る方向の画像濃度勾配
データに替えて,上記抽出された境界線より囲まれる淡
画像領域内の画像濃度に係るデータの統計値を用いて,
上記光透過性粒子と上記背景との境界線と,上記光透過
性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の境界線とを分別す
るように構成されている。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to receive light transmitted through light-transmitting particles and light from a background, and to adjust the amount of received light. An image sensor that outputs a generated image, a density image generating means for generating a density image from an output signal from the image sensor, and a density image area based on the density information of the generated density image. An image processing apparatus comprising: a boundary line extracting means for extracting a boundary line to be divided into a light image region; and a method for storing image density gradient data in a direction crossing the boundary line in a pair with the extracted boundary line. 1
And a boundary between the light-transmitting particles and the background, a dark image area and a light image area in the light-transmitting particles, based on a predetermined first threshold value relating to the image density gradient data. The image processing apparatus is configured as an image processing apparatus for light-transmitting particles according to a point including a first boundary line separation unit that separates the boundary line from the boundary line. In order to achieve the above object, a second invention is directed to a light image surrounded by the extracted boundary instead of the image density gradient data in a direction crossing the extracted boundary in the first invention. A boundary between the light-transmitting particles and the background and a boundary between a dark image region and a light image region in the light-transmitting particles are distinguished by using image density distribution data in the region. It is. In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention provides a light image surrounded by the extracted boundary instead of the image density gradient data in the direction crossing the extracted boundary in the first aspect. Using the statistical value of the data related to the image density in the area,
The boundary between the light-transmitting particles and the background is distinguished from the boundary between the dark image area and the light image area in the light-transmitting particles.

【0005】[0005]

【作用】上記第1の発明に係る画像処理装置において
は,光透過性粒子を透過した光と背景からの光により得
た濃淡画像から抽出された濃画像領域と淡画像領域とを
区切る境界線と対でこれらの境界線を横切る方向の画像
濃度勾配データが第1の記憶手段に記憶されている。こ
の場合,上記光透過性粒子と背景との境界線と上記光透
過性粒子内部の境界線とでは,上記画像濃度勾配データ
に大小が存在する。そこで,第1の境界線分別手段は,
例えば手動にてまたは自動にて予め設定された上記画像
濃度勾配データに関する所定の第1の閾値に基づいて,
上記光透過性粒子と上記背景との境界線と,上記光透過
性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の境界線とを分別す
る。これによって,上記光透過性粒子内の淡画像領域が
上記背景を示す淡画像領域と見なされることなく区別さ
れる。一方,上記第2の発明に係る画像処理装置におい
ては,上記光透過性粒子内の淡画像領域と上記背景の淡
画像領域とを区別するために,上記境界線と対でこれら
の境界線より囲まれる淡画像領域内の画像濃度分布デー
タが第2の記憶手段により記憶されている。上記光透過
性粒子内の淡画像領域の画像濃度分布データと,上記背
景を表す淡画像領域の画像濃度分布データとでは,上記
画像濃度分布データの基準パターンが異なっている。そ
こで,第2の境界線分別手段は,上記画像濃度分布デー
タに関する所定の基準分布データに基づいて,上記光透
過性粒子内の淡画像領域と上記背景を表す淡画像領域と
を区別する。また,上記第3の発明に係る画像処理装置
においては,上記光透過性粒子内の淡画像領域と上記背
景の淡画像領域とを区別するために,上記境界線と対で
これらの境界線より囲まれる淡画像領域内の画像濃度に
係るデータの統計値が第3の記憶手段により記憶されて
いる。上記光透過性粒子内の淡画像領域の画像濃度に係
るデータの統計値は,上記背景を表す淡画像領域の画像
濃度に係るデータの統計値と異なる出力値である。そこ
で,第3の境界線分別手段は,上記画像濃度に係るデー
タの統計値に関する所定の第2の閾値に基づいて,上記
光透過性粒子内の淡画像領域と上記背景を表す淡画像領
域とを区別する。
In the image processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the boundary line separating the dark image region and the light image region extracted from the gray image obtained from the light transmitted through the light transmitting particles and the light from the background. The image density gradient data in the direction crossing these boundaries is stored in the first storage means. In this case, the boundary between the light-transmitting particles and the background and the boundary inside the light-transmitting particles have a magnitude in the image density gradient data. Therefore, the first boundary line classification means
For example, based on a predetermined first threshold relating to the image density gradient data set manually or automatically in advance,
A boundary line between the light transmitting particles and the background and a boundary line between a dark image region and a light image region in the light transmitting particles are distinguished. Thus, the light image area in the light transmitting particles is distinguished without being regarded as the light image area indicating the background. On the other hand, in the image processing apparatus according to the second aspect, in order to distinguish the light image area in the light-transmitting particles from the light image area in the background, a pair with the boundary line is used. Image density distribution data in the enclosed light image area is stored by the second storage means. The reference pattern of the image density distribution data is different between the image density distribution data of the light image area in the light transmitting particles and the image density distribution data of the light image area representing the background. Therefore, the second boundary line discriminating means distinguishes the light image area in the light transmitting particles from the light image area representing the background based on predetermined reference distribution data on the image density distribution data. Further, in the image processing apparatus according to the third aspect, in order to distinguish the light image area in the light-transmitting particles from the light image area in the background, the boundary line is paired with the boundary image. The statistical value of the data relating to the image density in the enclosed light image area is stored by the third storage means. The statistical value of the data relating to the image density of the light image area in the light transmitting particles is an output value different from the statistical value of the data relating to the image density of the light image area representing the background. Therefore, the third boundary line discriminating means sets a light image area in the light transmitting particles and a light image area representing the background on the basis of a predetermined second threshold value relating to the statistical value of the data relating to the image density. To distinguish.

【0006】[0006]

【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係る透明粒子検査装置を
示す概略構成図,図2は上記透明粒子検査装置により撮
像された透明粒子の濃淡画像における外輪郭線と内輪郭
線とを求めるために使用されるマー・ヒルドレスフィル
タの特性曲線を示すグラフ図,図3は上記外輪郭線及び
内輪郭線を求めるために適用されるゼロ交差点法を説明
するための説明図であって,(a)はx方向の画像濃度
曲線を示すグラフ図,(b)は(a)の画像濃度曲線の
1次微分曲線を示すグラフ図,(c)は(a)における
画像濃度曲線の2次微分曲線を示すグラフ図,図4は上
記透明粒子検査装置による透明粒子の撮像から粒子径の
計測等までの動作の処理手順を示すフローチャート,図
5は上記濃淡画像からマー・ヒルドレスフィルタにより
処理されて得た二値画像を示す状態説明図,図6は各外
輪郭線及び各内輪郭線を横切る方向の画像濃度勾配の輪
郭線全長についての平均値の度数分布を示すグラフ図,
図7は上記透明粒子検査装置の画像処理装置によって背
景を表す淡画像領域から区別された透明粒子内の淡画像
領域を濃画像領域として取り扱った二値画像を示す説明
図,図8は図7の二値画像から個々の透明粒子の画像を
分離してそれぞれの粒径を測定する態様を示す状態説明
図,図9は本発明の第2の実施例に係る透明粒子検査装
置により透明粒子と背景のそれぞれの画像を区別するた
めに用いられる淡画像領域内の画素毎の画像濃度の度数
分布を表すグラフ図であって,(a)は上記外輪郭線に
より囲まれた淡画像領域内の画像濃度分布を示すグラフ
図,(b)は上記内輪郭線内の淡画像領域における画像
濃度分布を示すグラフ図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. The following embodiment is an example embodying the present invention and is not intended to limit the technical scope of the present invention. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a transparent particle inspection apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an outer contour line and an inner contour line in a grayscale image of a transparent particle imaged by the transparent particle inspection apparatus. FIG. 3 is a graph showing a characteristic curve of a Mar-Hildress filter used to obtain the outer contour line and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a zero crossing point method applied to obtain the outer contour line and the inner contour line. (A) is a graph showing an image density curve in the x direction, (b) is a graph showing a first-order differential curve of the image density curve in (a), and (c) is a graph showing the image density curve in (a). FIG. 4 is a graph showing a second derivative curve, FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of operations from imaging of a transparent particle by the transparent particle inspection apparatus to measurement of a particle diameter, and FIG. Get processed by State diagram illustrating the binary image, FIG. 6 is graph showing the frequency distribution of the mean values for the contour line the entire length of the image gradient direction transverse to Kakusoto contour and the inside contour,
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a binary image in which a light image region in a transparent particle distinguished from a light image region representing a background by the image processing device of the transparent particle inspection device is treated as a dark image region, and FIG. FIG. 9 is a state explanatory view showing an embodiment in which an image of each transparent particle is separated from the binary image of FIG. 9 and the respective particle diameters are measured. FIG. It is a graph figure showing the frequency distribution of the image density for every pixel in the light image area used for distinguishing each image of the background, and (a) shows the light image area in the light image area surrounded by the outer contour line. FIG. 4B is a graph showing an image density distribution, and FIG. 4B is a graph showing an image density distribution in a light image area within the inner contour.

【0007】本実施例に係る透明粒子検査装置1は,図
1に示すように,球状の透明粒子7を生成し,水と共に
吹き出す透明粒子生成装置8の可視部9の外周近傍に配
備され拡散光を照射する透過照明装置4と,上記可視部
9を挟んだ透過照明装置4の対向側に配備され上記可視
部9を透過した透過照明装置4からの拡散光を受光しそ
の受光量に応じた画像データ信号を出力する電子シャッ
タ機能付きのCCDカメラ5(画像センサ)とよりなる
撮像部2と,上記CCDカメラ5からの画像データ信号
に基づいて濃淡画像を作成し,この濃淡画像を二値画像
に変換すると共に,上記二値画像から透明粒子7の画像
を背景画像から識別して透明粒子7の粒径,形状等を検
出する画像データ演算部3とより主として構成されてい
る。上記画像データ演算部3は,CCDカメラ5からの
画像データ信号を増幅するカメラアンプと,増幅された
画像データ信号を濃淡画像として一時記憶する画像メモ
リIMを備えこの画像メモリIMからの濃淡画像を二値
画像に変換し,二値画像中の背景画像と透明粒子画像と
を識別する画像処理装置6と,上記画像処理装置6から
の濃淡画像または二値画像等を画面表示するモニタと,
上記画像処理装置6からの濃淡画像または二値画像等を
印字出力するビデオハードコピー装置とより主としてな
っている。なお,上記透明粒子生成装置8の可視部9内
を流動する透明粒子7の静止画像を捉えるために,上記
した如く電子シャッタを使用したが,この電子シャッタ
のシャッタ速度はほぼ1/1000秒に設定されてお
り,例えば上記透明粒子7の移動速度が約5cm/秒程
度であっても画質の面で問題を生じることがない。ま
た,上記透過照明装置4からの光が拡散光であるため,
CCDカメラ5により得られる画像は画像濃度勾配を有
する画像となる。一方,微分フィルタは画像濃度入力の
濃度勾配によりその出力値が異なることがよく知られて
いる。
As shown in FIG. 1, a transparent particle inspection apparatus 1 according to the present embodiment generates spherical transparent particles 7 and is disposed near the outer periphery of a visible portion 9 of a transparent particle generation apparatus 8 which blows out with water and diffuses. A diffused light from the transmitted illumination device 4 which is disposed on the opposite side of the transmitted illumination device 4 that irradiates the light and the transmitted illumination device 4 with the visible portion 9 interposed therebetween, and receives the diffused light from the transmitted illumination device 4 according to the amount of received light. An imaging unit 2 including a CCD camera 5 (image sensor) having an electronic shutter function for outputting an image data signal, and a grayscale image based on the image data signal from the CCD camera 5. It mainly comprises an image data calculation unit 3 for converting the binary image into an image of the transparent particles 7 from the background image and detecting the particle size and shape of the transparent particles 7 from the background image. The image data calculation unit 3 includes a camera amplifier for amplifying an image data signal from the CCD camera 5 and an image memory IM for temporarily storing the amplified image data signal as a gray image, and stores the gray image from the image memory IM. An image processing device 6 that converts the image into a binary image and identifies a background image and a transparent particle image in the binary image, a monitor that displays a grayscale image or a binary image from the image processing device 6 on a screen,
It is mainly composed of a video hard copy device that prints out a grayscale image or a binary image from the image processing device 6. In order to capture a still image of the transparent particles 7 flowing in the visible portion 9 of the transparent particle generator 8, the electronic shutter was used as described above, but the shutter speed of the electronic shutter was reduced to approximately 1/1000 second. For example, even if the moving speed of the transparent particles 7 is about 5 cm / sec, no problem occurs in terms of image quality. Further, since the light from the transmission illumination device 4 is diffused light,
The image obtained by the CCD camera 5 is an image having an image density gradient. On the other hand, it is well known that the output value of the differential filter differs depending on the density gradient of the image density input.

【0008】そこで,上記画像データ演算部3の画像処
理装置6では,上記画像メモリIMに格納されている濃
淡画像の画像濃度データに基づいて,濃画像領域と淡画
像領域とに区切る輪郭線(上記外輪郭線及び内輪郭線;
境界線)を得るために微分フィルタを採用した。特に,
2次微分フィルタによれば必ず閉じた輪郭線を得られる
ことがよく知られている。そこで,ラプラシアン演算子
による2次微分フィルタを用いた。この2次微分フィル
タとして本実施例では,マー・ヒルドレス(Marr−
Hildreth)フィルタ(境界線抽出手段)を採用
した。上記マー・ヒルドレスフィルタではガウス関数の
ラプラシアンが用いられている。このマー・ヒルドレス
フィルタの特性を次の(1)式に示す。
Therefore, the image processing device 6 of the image data calculating unit 3 uses the contour line (partitioning) for dividing into a dark image area and a light image area based on the image density data of the gray image stored in the image memory IM. The outer contour and the inner contour;
A differential filter was adopted to obtain the boundary line). In particular,
It is well known that a closed contour can always be obtained with a second derivative filter. Therefore, a secondary differential filter using a Laplacian operator was used. In the present embodiment, the Mard-Hildress (Marr-
(Hillreth) filter (boundary extraction means). In the above-mentioned Mahl-Hildes filter, Laplacian of Gaussian function is used. The characteristics of the Mar-Hilless filter are shown in the following equation (1).

【数1】 ここで,σはガウス関数の標準偏差を示す。また,ガウ
ス関数G(y,x)を次の(2)式に示す。
(Equation 1) Here, σ indicates the standard deviation of the Gaussian function. The Gaussian function G (y, x) is shown in the following equation (2).

【数2】 なお,上記(1)式の如くガウス関数を採用したマー・
ヒルドレスフィルタによれば,上記ガウス関数によって
濃淡画像データが平滑化されるので,ノイズに極めて強
くなる。上記マー・ヒルドレスフィルタの特性曲線の一
例を図2に示す。そして,上記マー・ヒルドレスフィル
タを用いてデジタル画像のフィルタリングを行う際に
は,次のように濃淡画像データの離散化処理が行われ
る。ここで,i行j列の入力画像上の画素(i,j)の
画像濃度をu(i,j)とし,各パラメータζ,η,フ
ィルタ半径Rをそれぞれ整数とすると,出力画像上の画
素(i,j)の出力値v(i,j)は次の(3)式で与
えられる。
(Equation 2) Note that a Mar.-Mars function employing a Gaussian function as in the above equation (1)
According to the hillless filter, the grayscale image data is smoothed by the Gaussian function, so that the image becomes extremely resistant to noise. FIG. 2 shows an example of the characteristic curve of the Mar-Hillless filter. Then, when filtering a digital image using the above-mentioned Mar-Hildress filter, discretization processing of gray image data is performed as follows. Here, assuming that the image density of the pixel (i, j) on the i-th row and the j-th column on the input image is u (i, j) and each of the parameters ζ, η and the filter radius R are integers, the pixel on the output image is The output value v (i, j) of (i, j) is given by the following equation (3).

【数3】 ここで,(Equation 3) here,

【数4】 (Equation 4)

【数5】 また,ガウス関数のラプラシアンはx,yが実数のとき(Equation 5) Laplacian of Gaussian function is when x and y are real numbers.

【数6】 の式を満たす。ここで,(4)式のようにパラメータ
ζ,ηの範囲を領域Aに制限すると,(6)式を満足し
なくなるため,上記(4)式ではオフセットhが設定さ
れ,これによってΣ∇2 G(ζ,η)が補正されてい
る。
(Equation 6) Satisfy the equation. Here, if the range of the parameters ζ and η is limited to the area A as in the equation (4), the equation (6) is no longer satisfied, and thus the offset h is set in the above equation (4), thereby obtaining Σ∇ 2 G (ζ, η) has been corrected.

【0009】上記マー・ヒルドレスフィルタを用いれ
ば,図3に示すように,(a)で示される濃淡画像上の
x方向における画像濃度曲線のラプラシアン出力は
(c)で示す2次微分曲線となり,この2次微分曲線に
おけるゼロ交差点において,(b)で示す1次微分によ
る濃度勾配値が最大値を示し,このゼロ交差点における
画素を輪郭点と考えることができる。このように求めら
れた輪郭点の集合が上記した各輪郭線(外輪郭線,内輪
郭線)として求められる。ところで,上記したように外
輪郭線と内輪郭線とでは,それぞれの輪郭線を横切る方
向の画像濃度の濃度勾配に違いがあることが知られてお
り,上記輪郭線における濃度勾配を求めるため,上記画
像メモリIMに格納されている濃淡画像に対し直接に,
または上記マー・ヒルドレスフィルタのラプラシアン出
力よりなる出力画像に対し1次微分フィルタリングを行
った。この1次微分フィルタとしてはいわゆるプレビッ
トフィルタを採用した。このときの輪郭点における濃度
勾配値は例えば図3の(b)に示す最大の濃度勾配値に
相当する。そして,上記マー・ヒルドレスフィルタによ
り抽出された各輪郭線に係る画素毎に演算された画像濃
度勾配値が総和され,この総和値が上記輪郭線に係る画
素の総数で除されることによりその輪郭線についての画
像濃度勾配の平均値が求められる。このように求められ
た輪郭線と当該輪郭線に関する画像濃度勾配の平均値と
は対で上記画像処理装置6のメモリMにそれぞれ格納さ
れる。なお,上記マー・ヒルドレスフィルタのフィルタ
半径Rとしては,R=10を用い,上記ガウス関数の標
準偏差σとしてはσ=2の値を用いた例につき以下開示
する。本実施例に係る透明粒子検査装置1は上記したよ
うに構成されている。
Using the above-mentioned Mar-Hildress filter, as shown in FIG. 3, the Laplacian output of the image density curve in the x-direction on the grayscale image shown in FIG. At the zero crossing point in the second derivative curve, the density gradient value by the first differentiation shown in (b) shows the maximum value, and the pixel at this zero crossing point can be considered as a contour point. The set of contour points determined in this way is determined as each of the contour lines (outer contour line, inner contour line). By the way, as described above, it is known that there is a difference between the outer contour line and the inner contour line in the density gradient of the image density in the direction crossing the respective contour lines. The grayscale image stored in the image memory IM is directly
Alternatively, primary differential filtering was performed on an output image composed of the Laplacian output of the Mar-Hilless filter. A so-called pre-bit filter is used as the primary differential filter. The density gradient value at the contour point at this time corresponds to, for example, the maximum density gradient value shown in FIG. Then, the image density gradient values calculated for each pixel related to each contour line extracted by the Mar-Hildes filter are summed, and this sum value is divided by the total number of pixels related to the contour line to obtain the sum. The average value of the image density gradient for the contour is obtained. The contour line thus determined and the average value of the image density gradient relating to the contour line are stored in pairs in the memory M of the image processing device 6. The following description discloses an example in which R = 10 is used as the filter radius R of the Mar-Hilless filter, and σ = 2 is used as the standard deviation σ of the Gaussian function. The transparent particle inspection apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above.

【0010】引き続き,上記透明粒子検査装置1の動作
につき図4のフローチャートを併用しつつ,以下説明す
る。先ず,画像処理装置6の演算クロック,メモリM,
画像メモリIM,プログラムについての所定の初期設定
処理が実行される(S1)。そこで,透明粒子生成装置
8の可視部9を流動中の透明粒子7を透過した光及び上
記透明粒子7の背景としての拡散光が電子シャッタの作
用によってCCDカメラ5により静止画像として受光さ
れる(S2)。そして,CCDカメラ5からの上記受光
量に応じた濃淡画像データ信号はカメラアンプにより増
幅された後,上記画像処理装置6の画像メモリIMに例
えば図10に示す如くの濃淡画像として一時的に格納さ
れる(S3)。即ち,ステップS3において,カメラア
ンプ及び画像処理装置6によって上記CCDカメラ5か
らの出力信号より濃淡画像を作成する機能を実現する手
段が本発明の濃淡画像作成手段の一例である。そして,
画像処理装置6は上記画像メモリIMに格納されている
濃淡画像データにマー・ヒルドレスフィルタを適用し,
上記濃淡画像データに基づいて図5に示すようなラプラ
シアン出力のゼロ交差点(画素)の集合としての輪郭線
を抽出する(S4)。その結果,上記濃淡画像は上記抽
出された輪郭線により濃画像領域(ここでは白地)と淡
画像領域(ここでは黒地)の二値の画像にそれぞれ区切
られる。同時に,画像処理装置6は,上記ラプラシアン
出力の各ゼロ交差点における1次微分値により上記抽出
された輪郭線を横切る方向の画像濃度勾配値を求め,当
該輪郭線全体に係る画素の画像濃度勾配平均値を算出す
る(S5)。上記画像濃度勾配平均値はこれに対応する
輪郭線と対で上記画像処理装置6のメモリMに格納され
る(S6)。即ち,上記画像処理装置6のメモリMが,
本発明にいう,上記抽出された境界線と対で当該境界線
を横切る方向の画像濃度勾配データを記憶する第1の記
憶手段の一例である。続いて,画像処理装置6は上記抽
出された輪郭線毎の画像濃度勾配平均値について,図6
に示すように,度数分布を演算する。この度数分布は,
例えば画像データ演算部3のモニタやビデオハードコピ
ー装置に表示出力される(S7)。そこで,オペレータ
は上記表示された度数分布に基づいて,上記抽出された
輪郭線が透明粒子7と背景との境界線となる外輪郭線で
あるか,或いは上記透明粒子7内の濃画像領域と淡画像
領域との境界線である内輪郭線であるかを分別するため
の閾値(第1の閾値)を設定入力する(S8)。ここで
は,オペレータにより上記画像濃度勾配平均値に関する
閾値として90の値が設定されたものとする。上述した
ように,上記外輪郭線上における画像濃度勾配は大き
く,内輪郭線上における画像濃度勾配は小さいので,こ
こでは上記閾値(=90)を超える画像濃度勾配平均値
に対応した輪郭線が外輪郭線であり,上記閾値以下の画
像濃度勾配平均値に対応する輪郭線が内輪郭線として分
別される(S9)。即ち,画像処理装置6により実行さ
れるステップS9における演算処理が,本発明にいう,
上記画像濃度勾配データに関する所定の閾値に基づい
て,上記光透過性粒子と上記背景との境界線と,上記光
透過性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の境界線とを分
別する第1の境界線分別手段の一例である。
Next, the operation of the transparent particle inspection apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the operation clock of the image processing device 6, the memory M,
A predetermined initial setting process for the image memory IM and the program is executed (S1). Thus, the light transmitted through the transparent particles 7 flowing through the visible portion 9 of the transparent particle generation device 8 and the diffused light as the background of the transparent particles 7 are received as a still image by the CCD camera 5 by the action of the electronic shutter ( S2). Then, the grayscale image data signal corresponding to the received light amount from the CCD camera 5 is amplified by a camera amplifier, and then temporarily stored in the image memory IM of the image processing device 6 as, for example, a grayscale image as shown in FIG. Is performed (S3). That is, means for realizing the function of creating a grayscale image from the output signal from the CCD camera 5 by the camera amplifier and the image processing device 6 in step S3 is an example of the grayscale image generating means of the present invention. And
The image processing device 6 applies a Mar-Hilless filter to the grayscale image data stored in the image memory IM,
A contour line as a set of zero-crossing points (pixels) of Laplacian output as shown in FIG. 5 is extracted based on the grayscale image data (S4). As a result, the gray image is divided into a binary image of a dark image region (here, a white background) and a light image region (here, a black background) by the extracted outline. At the same time, the image processing device 6 obtains an image density gradient value in a direction crossing the extracted contour line based on a primary differential value at each zero-crossing point of the Laplacian output, and obtains an image density gradient average value of pixels related to the entire contour line. A value is calculated (S5). The image density gradient average value is stored in the memory M of the image processing device 6 as a pair with the corresponding contour line (S6). That is, the memory M of the image processing device 6
It is an example of the first storage means according to the present invention for storing image density gradient data in a direction crossing the boundary line in a pair with the extracted boundary line. Subsequently, the image processing device 6 calculates the average value of the image density gradient for each of the extracted contour lines as shown in FIG.
The frequency distribution is calculated as shown in FIG. This frequency distribution is
For example, it is displayed and output on a monitor of the image data calculation unit 3 or a video hard copy device (S7). Then, based on the displayed frequency distribution, the operator determines whether the extracted contour is an outer contour which is a boundary between the transparent particles 7 and the background, or a dark image area in the transparent particles 7. A threshold value (first threshold value) for discriminating whether the line is an inner contour line that is a boundary line with the light image region is set and input (S8). Here, it is assumed that a value of 90 has been set as a threshold value for the image density gradient average value by the operator. As described above, the image density gradient on the outer contour line is large and the image density gradient on the inner contour line is small. A contour line corresponding to the image density gradient average value equal to or less than the threshold value is classified as an inner contour line (S9). That is, the arithmetic processing in step S9 executed by the image processing device 6 is referred to as
A first method for distinguishing a boundary between the light transmitting particles and the background and a boundary between a dark image region and a light image region in the light transmitting particles based on a predetermined threshold regarding the image density gradient data. Is an example of the boundary line classification means.

【0011】そして,上記分別された内輪郭線により囲
まれた淡画像領域は,透明粒子7に係る画像の周縁部の
濃画像領域と同様に扱われ,図7に示すように数値的に
塗り潰されて処理される(S10)。このように塗り潰
された二値画像によれば,可視部9における透明粒子7
が光透過方向に複数層に重なっている場合であっても,
従来の画像処理手法によって得た二値画像のように,実
際とは異なる淡画像領域H1 〜H8 (図12)を生じる
ことがなく,極めて正確に透明粒子7の画像と背景の画
像を識別することができる。続いて,図7の二値画像
は,周知の内接円充填法(曲率K=6)を用いて,透明
粒子7の重なった画像の分離処理が図8のようになされ
(S11),それぞれ分離された透明粒子の画像毎に粒
径等が検出され(S12),上記メモリMに記憶され
る。上記したように検出された透明粒子の画像の粒径は
粒径分布や粒径の平均値その他統計値の演算に用いられ
る(S13)。上記したように,本実施例装置は,撮像
された濃淡画像の画像濃度情報に基づいて得た境界線を
境とする濃画像領域と淡画像領域に関する形状情報のみ
ならず,上記濃画像領域と淡画像領域とを区切る境界線
を横切る方向の画像濃度情報をも併用して,上記マー・
ヒルドレスフィルタにより抽出された輪郭線の判別を行
うので,上記透明粒子7の画像と上記背景の画像との輪
郭線を明確に識別することが可能で,特に光透過方向に
重なった透明粒子7の画像処理を行う上で好適な装置で
ある。なお,上記した実施例では,抽出された輪郭線が
外輪郭線であるか内輪郭線であるかを分別するための画
像濃度勾配平均値に関する閾値がマニュアルにより設定
入力される例を開示したが,これに限定されるものでは
なく,上記閾値の評価基準(判別基準)を予め決めてお
き,それが最大になる閾値を選択する,いわゆる判別基
準法により上記閾値を自動的に設定変更するように構成
することも可能である。
The light image area surrounded by the separated inner contours is treated in the same manner as the dark image area at the periphery of the image relating to the transparent particles 7, and is numerically filled as shown in FIG. And processed (S10). According to the binary image filled in this way, the transparent particles 7 in the visible portion 9
Even if there are multiple layers in the light transmission direction,
As in the binary image obtained by the conventional image processing technique, in fact without causing different light image areas H 1 to H 8 (FIG. 12) and an image of very accurately transparent particles 7 of the image and the background Can be identified. Subsequently, the binary image shown in FIG. 7 is subjected to the separation processing of the overlapping image of the transparent particles 7 as shown in FIG. 8 using a well-known inscribed circle filling method (curvature K = 6) as shown in FIG. The particle size and the like are detected for each image of the separated transparent particles (S12) and stored in the memory M. The particle size of the image of the transparent particles detected as described above is used for calculating the particle size distribution, the average value of the particle size, and other statistical values (S13). As described above, the apparatus according to the present embodiment includes not only the shape information relating to the dark image area and the light image area bounded by the boundary line obtained based on the image density information of the captured grayscale image, but also Using the image density information in the direction crossing the boundary line that separates the light image area,
Since the contour extracted by the hillless filter is determined, the contour between the image of the transparent particles 7 and the image of the background can be clearly identified, and in particular, the transparent particles 7 overlapping in the light transmission direction can be identified. It is an apparatus suitable for performing the image processing described above. In the above-described embodiment, an example is disclosed in which the threshold value regarding the image density gradient average value for discriminating whether the extracted contour line is the outer contour line or the inner contour line is manually set and input. However, the present invention is not limited to this. The evaluation criterion (discrimination criterion) of the threshold is determined in advance, and the threshold is automatically changed by a so-called discrimination criterion method in which a threshold that maximizes the threshold is selected. It is also possible to configure.

【0012】一方,透明粒子7内の淡画像領域と背景の
淡画像領域とでは,それぞれの領域内における例えばx
方向の画像濃度データf(x)の濃度分布が異なる。例
えば,図9の(a)で示す濃度分布は上記外輪郭線によ
り囲まれた閉領域としての淡画像領域における画像濃度
分布を示すものであってシャープな双峰性の形状を有し
ている。一方,(b)で示す透明粒子7の内輪郭線内の
閉領域としての淡画像領域における画像濃度分布は当該
粒子を透過した光に関する画像であるため,なだらかな
山状の形状を有している。これらの各画像濃度分布を基
準分布データとして上記メモリMに予め格納しておき,
更に,上記マー・ヒルドレスフィルタにより今回抽出さ
れた輪郭線で囲まれる淡画像領域内の上記x方向の各画
素についての画像濃度データf(x)を画像濃度分布デ
ータとしてこれらの輪郭線と対で上記メモリM(第2の
記憶手段)に格納しておき,各淡画像領域内の画像濃度
分布データが図9の(a)または(b)の何れの基準分
布データに近似しているかを比較判断することにより上
記抽出された輪界線が外輪郭線であるか或いは内輪郭線
であるかを分別することができる。
On the other hand, between the light image area in the transparent particle 7 and the light image area in the background, for example, x
The density distribution of the image density data f (x) in the direction is different. For example, the density distribution shown in FIG. 9A shows an image density distribution in a light image area as a closed area surrounded by the outer contour line, and has a sharp bimodal shape. . On the other hand, the image density distribution in the light image area as a closed area within the inner contour line of the transparent particle 7 shown in (b) is an image related to light transmitted through the particle, and therefore has a gentle mountain-like shape. I have. Each of these image density distributions is stored in the memory M in advance as reference distribution data,
Further, the image density data f (x) for each pixel in the x direction in the light image area surrounded by the contour line extracted this time by the Mar-Hildress filter is used as image density distribution data and paired with these contour lines. Is stored in the memory M (second storage means) to determine which of the reference density data of FIG. 9A or FIG. 9B the image density distribution data in each light image area is similar to. By comparing and determining, it is possible to discriminate whether the extracted ring boundary line is an outer contour line or an inner contour line.

【0013】即ち,上記したように,画像濃度分布デー
タに関する所定の基準分布データに基づいて,上記光透
過性粒子と上記背景との境界線と,上記光透過性粒子内
の濃画像領域と淡画像領域の境界線とを分別する機能を
実現する手段が,本発明にいう第2の境界線分別手段の
一例である。他方,上記外輪郭線により囲まれた閉領域
としての淡画像領域内の全画素についての画像濃度デー
タの統計値としての総和値は,上記したように透明粒子
7を透過した光に関する,上記各内輪郭線により囲まれ
た閉領域としての淡画像領域内の全画素についての画像
濃度データの総和値と比べて異なり,大きな値(即ち,
明るい方向に大きな値)になる。そこで,上記外輪郭線
と内輪郭線とを分別するための上記画像濃度データの総
和値に関する閾値(第2の閾値)が予め設定されメモリ
Mに格納されている。そして,上記マー・ヒルドレスフ
ィルタにより輪郭線が抽出され,該抽出された輪郭線で
囲まれる淡画像領域内の全画素毎の画像濃度データの総
和値が演算され,当該輪郭線と対で上記メモリM(第3
の記憶手段)に格納される。これらの輪郭線は,それぞ
れ対応する総和値が上記閾値よりも大きい場合に外輪郭
線として分別され,上記閾値よりも小さい場合に内輪郭
線として分別される。即ち,上記したように,上記画像
濃度に係るデータの統計値に関する所定の第2の閾値に
基づいて,上記光透過性粒子と上記背景との境界線と,
上記光透過性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の境界線
とを分別する機能を実現する手段が本発明にいう第3の
境界線分別手段の一例である。又,上記した例では,上
記画像濃度に係るデータの統計値として,上記淡画像領
域内の全画素毎の画像濃度データの総和値を用いたが,
これに限定されず,上記統計値としては,例えば上記総
和値を当該領域内の全画素数で除して得た平均値等を用
いることもできる。尚,上記した実施例において,上記
淡画像領域内の画像濃度データ及び基準分布データとし
て,画像濃度データf(x)そのままに関するものを適
用したが,それに限定されるものではなく,例えば上記
画像濃度データf(x)の1次微分値f′(x)又は2
次微分値f″(x)についての画像濃度データ及び基準
分布データを用いてもよい。当然ながら,上記統計値と
して用いた総和値や平均値に係る画像濃度データについ
ても,その1次微分値や2次微分値を用いることも可能
である。
That is, as described above, based on the predetermined reference distribution data relating to the image density distribution data, the boundary between the light transmitting particles and the background, the dark image area in the light transmitting particles and the light Means for realizing the function of discriminating the boundary line of the image area is an example of the second boundary line separation unit according to the present invention. On the other hand, the total value as the statistical value of the image density data for all the pixels in the light image region as the closed region surrounded by the outer contour line is the above-mentioned value for the light transmitted through the transparent particles 7 as described above. The sum differs from the sum of the image density data for all the pixels in the light image area as a closed area surrounded by the inner contour line, and a large value (ie,
(Large value in the bright direction). Therefore, a threshold value (second threshold value) relating to the total value of the image density data for separating the outer contour line and the inner contour line is set in advance and stored in the memory M. An outline is extracted by the Mar-Hildress filter, and a total value of image density data for every pixel in a light image area surrounded by the extracted outline is calculated. Memory M (third
Storage means). These contour lines are classified as outer contour lines when the corresponding sum value is larger than the threshold value, and are classified as inner contour lines when the corresponding sum value is smaller than the threshold value. That is, as described above, the boundary between the light-transmitting particles and the background is determined based on a predetermined second threshold value related to the statistical value of the data relating to the image density.
The means for realizing the function of separating the boundary between the dark image area and the light image area in the light transmitting particles is an example of the third boundary line separation means according to the present invention. In the above example, the total value of the image density data for all pixels in the light image area is used as the statistical value of the data relating to the image density.
However, the present invention is not limited to this. As the statistical value, for example, an average value obtained by dividing the total value by the total number of pixels in the area may be used. In the above-described embodiment, data relating to the image density data f (x) as it is is applied as the image density data and the reference distribution data in the light image area. However, the present invention is not limited to this. First order differential value f '(x) or 2 of data f (x)
The image density data and the reference distribution data for the secondary differential value f ″ (x) may be used. Naturally, the primary differential value of the image density data related to the sum value and the average value used as the statistical value is also used. It is also possible to use a second derivative value.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明は,上記したように構成されてい
る。それにより,境界線抽出手段により抽出された境界
線によって区切られる濃画像領域と淡画像領域により表
される形状情報のみならず,上記抽出された境界線に係
る画像濃度情報をも併用して,上記光透過性粒子と上記
背景との境界線と,上記光透過性粒子内の濃画像領域と
淡画像領域の境界線とを分別することができる。従っ
て,光透過性粒子の画像と背景の画像とを明確に識別す
ることが可能で,特に光透過方向に重なった光透過性粒
子の画像を解析する上で好適であり極めて実用的であ
る。
The present invention is configured as described above. Thereby, not only the shape information represented by the dark image area and the light image area separated by the boundary line extracted by the boundary line extraction means but also the image density information relating to the extracted boundary line are used together. A boundary between the light-transmitting particles and the background and a boundary between a dark image region and a light image region in the light-transmitting particles can be distinguished. Therefore, it is possible to clearly distinguish the image of the light-transmitting particles from the image of the background, which is particularly suitable for analyzing the images of the light-transmitting particles overlapping in the light transmitting direction, and is extremely practical.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る透明粒子検査装置を
示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a transparent particle inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】 上記透明粒子検査装置により撮像された透明
粒子の濃淡画像における外輪郭線と内輪郭線とを求める
ために使用されるマー・ヒルドレスフィルタの特性曲線
を示すグラフ図。
FIG. 2 is a graph showing a characteristic curve of a Mahl-Hildes filter used for obtaining an outer contour and an inner contour in a grayscale image of a transparent particle captured by the transparent particle inspection apparatus.

【図3】 上記外輪郭線及び内輪郭線を求めるために適
用されるゼロ交差点法を説明するための説明図であっ
て,(a)はx方向の画像濃度曲線を示すグラフ図,
(b)は(a)の画像濃度曲線の一次微分曲線を示すグ
ラフ図,(c)は(a)における画像濃度曲線の二次微
分曲線を示すグラフ図。
3A and 3B are explanatory diagrams for explaining a zero-crossing point method applied to obtain the outer contour and the inner contour, wherein FIG. 3A is a graph showing an image density curve in an x direction;
(B) is a graph showing a first derivative curve of the image density curve in (a), and (c) is a graph showing a second derivative curve of the image density curve in (a).

【図4】 上記透明粒子検査装置による透明粒子の撮像
から粒子径の計測等までの動作の処理手順を示すフロー
チャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of operations from imaging of a transparent particle to measurement of a particle diameter and the like by the transparent particle inspection apparatus.

【図5】 上記濃淡画像からマー・ヒルドレスフィルタ
により処理されて得た二値画像を示す状態説明図。
FIG. 5 is a state explanatory view showing a binary image obtained by processing the grayscale image by a Mar-Hildress filter.

【図6】 各外輪郭線及び各内輪郭線を横切る方向の画
像濃度勾配の輪郭線全長についての平均値の度数分布を
示すグラフ図。
FIG. 6 is a graph showing the frequency distribution of the average value of the image density gradient in the direction crossing each outer contour line and each inner contour line over the entire length of the contour line.

【図7】 上記透明粒子検査装置の画像処理装置によっ
て背景を表す淡画像領域から区別された透明粒子内の淡
画像領域を濃画像領域として取り扱った二値画像を示す
説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a binary image in which a light image region in a transparent particle distinguished from a light image region representing a background by the image processing device of the transparent particle inspection device is treated as a dark image region.

【図8】 図7の二値画像から個々の透明粒子の画像を
分離してそれぞれの粒径を測定する態様を示す状態説明
図。
FIG. 8 is a state explanatory view showing an aspect in which an image of each transparent particle is separated from the binary image of FIG. 7 and each particle size is measured.

【図9】 本発明の第2の実施例に係る透明粒子検査装
置により透明粒子と背景のそれぞれの画像を区別するた
めに用いられる淡画像領域内の画素毎の画像濃度の度数
分布を表すグラフ図であって,(a)は上記外輪郭線に
より囲まれた淡画像領域内の画像濃度分布を示すグラフ
図,(b)は上記内輪郭線内の淡画像領域における画像
濃度分布を示すグラフ図。
FIG. 9 is a graph showing a frequency distribution of image densities for each pixel in a light image area used for distinguishing an image between a transparent particle and a background by the transparent particle inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. 5A is a graph showing an image density distribution in a light image area surrounded by the outer contour, and FIG. 5B is a graph showing an image density distribution in a light image area within the inner contour. FIG.

【図10】 一般的な透明粒子検査装置により撮像され
た透明粒子を透過した光及び背景からの光の各受光量に
より表される濃淡画像の原画像を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an original image of a grayscale image represented by the respective amounts of light transmitted through transparent particles and received from a background, which are captured by a general transparent particle inspection apparatus.

【図11】 図10の濃淡画像から得た濃画像領域と淡
画像領域とよりなる二値画像の概念を示す概念図。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing the concept of a binary image including a dark image region and a light image region obtained from the gray image of FIG.

【図12】 濃淡画像から従来の画像処理手法により得
た図7に対応する二値化画像を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a binarized image corresponding to FIG. 7 obtained from a grayscale image by a conventional image processing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…透明粒子検査装置 2…撮像部 3…画像データ演算部 4…透過照明装置 5…CCDカメラ 6…画像処理装置 7…透明粒子 9…可視部 M…メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent particle inspection apparatus 2 ... Image pick-up part 3 ... Image data calculation part 4 ... Transmission illuminating device 5 ... CCD camera 6 ... Image processing apparatus 7 ... Transparent particle 9 ... Visible part M ... Memory

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光透過性粒子を透過した光及び背景から
の光を受光し,受光量に応じた信号を出力する画像セン
サと,上記画像センサからの出力信号より濃淡画像を作
成する濃淡画像作成手段と,上記作成された濃淡画像の
画像濃度情報に基づいて,上記濃淡画像を濃画像領域と
淡画像領域とに区切る境界線を抽出する境界線抽出手段
とを具備してなる画像処理装置において,上記抽出され
た境界線と対で当該境界線を横切る方向の画像濃度勾配
データを記憶する第1の記憶手段と,上記画像濃度勾配
データに関する所定の第1の閾値に基づいて,上記光透
過性粒子と上記背景との境界線と,上記光透過性粒子内
の濃画像領域と淡画像領域の境界線とを分別する第1の
境界線分別手段とを具備してなることを特徴とする光透
過性粒子の画像処理装置。
1. An image sensor that receives light transmitted through light-transmitting particles and light from a background and outputs a signal corresponding to the amount of received light, and a gray image that generates a gray image from an output signal from the image sensor. An image processing apparatus comprising: a creating unit; and a boundary line extracting unit that extracts a boundary line that divides the grayscale image into a dark image region and a light image region based on the image density information of the grayscale image created. A first storage means for storing image density gradient data in a direction crossing the boundary line in a pair with the extracted boundary line, and the light source based on a predetermined first threshold value relating to the image density gradient data. A boundary line between the transparent particles and the background, and a first boundary line separation unit for separating a boundary line between a dark image region and a light image region in the light transparent particles. Processing of moving light-transmitting particles apparatus.
【請求項2】 光透過性粒子を透過した光及び背景から
の光を受光し,受光量に応じた信号を出力する画像セン
サと,上記画像センサからの出力信号より濃淡画像を作
成する濃淡画像作成手段と,上記作成された濃淡画像の
画像濃度情報に基づいて,上記濃淡画像を濃画像領域と
淡画像領域とに区切る境界線を抽出する境界線抽出手段
とを具備してなる画像処理装置において,上記抽出され
た境界線と対で当該境界線より囲まれる淡画像領域内の
画像濃度分布データを記憶する第2の記憶手段と,上記
画像濃度分布データに関する所定の基準分布データに基
づいて,上記光透過性粒子と上記背景との境界線と,上
記光透過性粒子内の濃画像領域と淡画像領域の境界線と
を分別する第2の境界線分別手段とを具備してなること
を特徴とする光透過性粒子の画像処理装置。
2. An image sensor for receiving light transmitted through the light-transmitting particles and light from the background and outputting a signal corresponding to the amount of received light, and a gray image for forming a gray image based on an output signal from the image sensor. An image processing apparatus comprising: a creating unit; and a boundary line extracting unit that extracts a boundary line that divides the grayscale image into a dark image region and a light image region based on the image density information of the grayscale image created. A second storage unit for storing image density distribution data in a light image area surrounded by the extracted boundary line in pairs with the extracted boundary line, and based on predetermined reference distribution data relating to the image density distribution data. And a second boundary line discriminating means for separating a boundary line between the light transmitting particles and the background and a boundary line between a dark image region and a light image region in the light transmitting particles. Light transmission characterized by Image processing device for conductive particles.
【請求項3】 光透過性粒子を透過した光及び背景から
の光を受光し,受光量に応じた信号を出力する画像セン
サと,上記画像センサからの出力信号より濃淡画像を作
成する濃淡画像作成手段と,上記作成された濃淡画像の
画像濃度情報に基づいて,上記濃淡画像を濃画像領域と
淡画像領域とに区切る境界線を抽出する境界線抽出手段
とを具備してなる画像処理装置において,上記抽出され
た境界線と対で当該境界線より囲まれる淡画像領域内の
画像濃度に係るデータの統計値を記憶する第3の記憶手
段と,上記画像濃度に係るデータの統計値に関する所定
の第2の閾値に基づいて,上記光透過性粒子と上記背景
との境界線と,上記光透過性粒子内の濃画像領域と淡画
像領域の境界線とを分別する第3の境界線分別手段とを
具備してなることを特徴とする光透過性粒子の画像処理
装置。
3. An image sensor for receiving light transmitted through the light-transmitting particles and light from the background and outputting a signal corresponding to the amount of light received, and a gray image for forming a gray image from an output signal from the image sensor. An image processing apparatus comprising: a creating unit; and a boundary line extracting unit that extracts a boundary line that divides the grayscale image into a dark image region and a light image region based on the image density information of the grayscale image created. A third storage means for storing a statistical value of data relating to image density in a light image area surrounded by the extracted boundary line in pairs with the statistical value of data relating to the image density; A third boundary line for separating a boundary line between the light transmitting particles and the background and a boundary line between a dark image region and a light image region in the light transmitting particles based on a predetermined second threshold value. That it has separation means Characteristic image processing device for light transmitting particles.
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