JP6185539B2 - Optical connector ferrule end face inspection device and inspection program - Google Patents

Optical connector ferrule end face inspection device and inspection program Download PDF

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本発明は、光ファイバの末端に設けられた光コネクタのフェルールの端面を撮影し、その画像データから端面の状態の良否を定量的に判定する検査装置に関し、特に、端面の良否判定に必要なクラッドの中心位置を精度よく検出するための技術に関する。   The present invention relates to an inspection apparatus that photographs the end face of a ferrule of an optical connector provided at the end of an optical fiber, and quantitatively determines the quality of the end face state from the image data, and is particularly necessary for the end face quality determination. The present invention relates to a technique for accurately detecting the center position of a clad.

各種の通信に用いられる光ファイバの末端には、中継用あるいは他機器との接続用の光コネクタが設けられている。光コネクタは、一般的に、図13に示すように、光ファイバの一端側のクラッド1(コア含む)を、合成樹脂等からなるフェルール5(芯線保持体)の中心に通過させて、クラッド1の端面がフェルール5の端面とほぼ面一となる状態で保持している。   At the end of the optical fiber used for various types of communication, an optical connector for relaying or connecting to other devices is provided. As shown in FIG. 13, the optical connector generally has a cladding 1 (including a core) on one end side of an optical fiber passed through the center of a ferrule 5 (core wire holder) made of synthetic resin or the like. Is held in a state where the end face of the ferrule 5 is substantially flush with the end face of the ferrule 5.

このフェルール5に保持されたクラッド1の端面に汚れや傷があると、光の損失および反射が起こり、光を効率よく伝搬できなくなり、通信品質が低下する。また、芯線1の端面だけでなく、その周囲のフェルール5の端面にゴミ等が付着していると、そのゴミにより光コネクタに接続したときコネクタ内部に隙間が生じたり、ゴミが芯線1の端面に移動して、光の伝搬を妨げる等の問題が発生する。   If the end face of the clad 1 held by the ferrule 5 is soiled or scratched, light loss and reflection occur, and light cannot be efficiently propagated, resulting in a deterioration in communication quality. Further, if dust or the like adheres not only to the end face of the core wire 1 but also to the end face of the surrounding ferrule 5, a gap is generated inside the connector when the dust is connected to the optical connector. This causes problems such as obstructing the propagation of light.

このため、光ファイバの敷設工事を行なう現場等で、光ファイバの末端処理を行なって光コネクタを取り付ける作業をする場合、その加工した光コネクタのフェルール5の端面の状態の良否を定量的に判定できる検査装置10が必要となる。   For this reason, when attaching an optical connector by performing an end treatment of the optical fiber at a site where the optical fiber is laid, etc., the quality of the end face of the ferrule 5 of the processed optical connector is quantitatively determined. An inspection apparatus 10 that can be used is required.

この検査装置10は、検査対象の光コネクタのフェルール5を受け入れ、がたつきの無い状態で保持し、その保持したフェルール5の端面の画像を撮影する端面画像取得部11と、撮影した端面画像を解析して、その端面の良否を判定する端面画像解析部12とを有している。   The inspection apparatus 10 receives the ferrule 5 of the optical connector to be inspected, holds the ferrule 5 without rattling, and captures an end face image acquisition unit 11 that captures an image of the end face of the held ferrule 5, and the captured end face image. And an end face image analysis unit 12 that analyzes and determines the quality of the end face.

端面画像取得部11は、フェルール端面に照明光を照射し、その端面からの反射光をレンズからなる拡大光学系により所定の焦点位置に配置されたCCD等の画像センサに結像させ、例えば図14に示すような画像のデータを検出して、端面画像解析部12に出力する。   The end face image acquisition unit 11 irradiates the ferrule end face with illumination light, and forms an image of the reflected light from the end face on an image sensor such as a CCD disposed at a predetermined focal position by a magnifying optical system including a lens. 14 is detected and output to the end face image analysis unit 12.

端面画像解析部12は、図13に示しているように、フェルール5の端面5aの画像データを記憶する画像メモリ13、記憶した画像データに基づいてフェルール5の端面5a内のクラッド1の中心位置(コア中心)を検出するクラッド中心検出手段14、検出されたクラッドの中心位置を基準にして所定半径(コアの半径、クラッドの半径あるいはクラッドを越える周囲の半径)内に汚れやゴミ等の要素がどの程度含まれるかを定量的に調べ、予め設定されたしきい値との比較によって各半径の良否判定を行なう判定手段15を含んでいる。   As shown in FIG. 13, the end face image analysis unit 12 stores an image memory 13 for storing image data of the end face 5a of the ferrule 5, and a center position of the clad 1 in the end face 5a of the ferrule 5 based on the stored image data. Cladding center detecting means 14 for detecting (core center), elements such as dirt and dust within a predetermined radius (core radius, cladding radius, or surrounding radius beyond the cladding) with reference to the detected center position of the cladding Is included quantitatively, and a determination means 15 is provided for determining whether each radius is good or bad by comparing with a preset threshold value.

なお、実際の装置では、端面画像解析部12はコンピュータで構成されており、判定領域となるクラッド等の径や判定のしきい値等、検査に必要な各種パラメータを設定したり、検査の進行をコントロールするための操作部や、処理前の生の端面画像、各種処理が終わった段階の端面画像および検査結果等を表示するための表示部が備えられている。これらの各種設定操作や表示処理等は、装置に予め格納された検査用のアプリケーションプログラムにしたがって実行されるが、ここでは、取得された端面画像に対して順次行なう加工処理、演算処理、判定処理までについて説明する。   In an actual apparatus, the end face image analysis unit 12 is configured by a computer, and sets various parameters necessary for inspection such as a diameter of a clad or the like serving as a determination region, a determination threshold value, and the progress of the inspection. And a display unit for displaying raw end face images before processing, end face images at the end of various processes, inspection results, and the like. These various setting operations, display processing, and the like are executed according to an inspection application program stored in advance in the apparatus. Here, processing, calculation processing, and determination processing that are sequentially performed on the acquired end face image are performed. The process will be described.

クラッド中心検出手段14によるクラッドの中心位置検出手法として、パターンマッチング方法が一般的に用いられる。   As a clad center position detecting method by the clad center detecting means 14, a pattern matching method is generally used.

パターンマッチング方法は、図15に示すように、画像上で光ファイバの既知のクラッド径に対応した径をもち輝度が一定(例えば黒)の円板を基準パターンDrとし、その基準パターンDrの位置を順次ずらしながら、基準パターンDrの画素と端面画像撮影部11で得られた画像データの画素との相関演算を行い、相関演算結果が最大値となる、つまり、基準パターンDrと画像データ上のクラッド端面とが完全に重なったときの基準パターンの中心位置を、クラッドの中心位置として検出する方法である。   As shown in FIG. 15, in the pattern matching method, a circular plate having a diameter corresponding to a known cladding diameter of an optical fiber on the image and having a constant luminance (for example, black) is set as a reference pattern Dr, and the position of the reference pattern Dr. Are sequentially shifted, and a correlation calculation is performed between the pixel of the reference pattern Dr and the pixel of the image data obtained by the end face image capturing unit 11, and the correlation calculation result becomes the maximum value, that is, on the reference pattern Dr and the image data. In this method, the center position of the reference pattern when the clad end face completely overlaps is detected as the center position of the cladding.

なお、光コネクタのフェルール端面の良否を定量的に判定するものではないが、光コネクタのフェルール端面を拡大撮影して観察できるようにした装置の一例は、特許文献1に開示されており、このようにして得られた画像データに対して上記したパターンマッチング法を用いたクラッド中心検出処理を行ない、その検出した画像上の中心位置を基準として所定半径内の汚れや傷の量を調べ、その量としきい値との比較により、端面の良否を判定できる。   In addition, although it does not quantitatively determine the quality of the ferrule end face of the optical connector, an example of an apparatus that enables observation by magnifying and photographing the ferrule end face of the optical connector is disclosed in Patent Document 1, The clad center detection process using the pattern matching method described above is performed on the image data obtained in this way, and the amount of dirt and scratches within a predetermined radius is examined with reference to the center position on the detected image. The quality of the end face can be determined by comparing the amount and the threshold value.

特開平10−19728号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-19728

上記したように、画像上のクラッド中心位置をパターンマッチング方法で求める場合、基準パターンDrの位置を1画素分ずらし、基準パターンDrの範囲内にある全ての画素についての輝度に関する積和演算を行なうことなり、その処理に膨大な時間がかかるという問題がある。   As described above, when the clad center position on the image is obtained by the pattern matching method, the position of the reference pattern Dr is shifted by one pixel, and the product-sum operation regarding the luminance is performed for all the pixels within the range of the reference pattern Dr. There is a problem that the processing takes a lot of time.

特に、光ファイバの敷設現場では一度に多数の光コネクタの検査を行なう必要があり、上記方法では検査効率が著しく低いものとなってしまう。   In particular, it is necessary to inspect a large number of optical connectors at a time at the installation site of the optical fiber, and the above-described method results in extremely low inspection efficiency.

本発明は、この問題を解決し、画像上のクラッド中心位置を迅速に検出できる光コネクタのフェルール端面検査装置およびプログラムを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to solve this problem and to provide an optical connector ferrule end face inspection apparatus and program capable of quickly detecting the center position of a clad on an image.

前記目的を達成するために、本発明の請求項1の光コネクタのフェルール端面検査装置は、
検査対象の光コネクタのフェルール端面の画像データを取得する端面画像取得部(30)と、
前記端面画像取得部が取得した画像データに基づいて、画像上の光ファイバのクラッドの中心位置を検出するクラッド中心検出手段(42、42′)を含み、検出したクラッドの中心位置を基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう端面画像解析部(40)とを有する光コネクタのフェルール端面検査装置において、
前記クラッド中心検出手段は、
前記端面画像取得部が取得した画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう前処理手段(43、43′)と、
前記前処理された画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める異径円輝度算出手段(44、46、48)と、
前記異径円輝度算出手段によって得られる各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定するクラッド中心決定手段(45、47、49)とを有していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a ferrule end surface inspection device for an optical connector according to claim 1 of the present invention comprises:
An end face image acquisition unit (30) for acquiring image data of the ferrule end face of the optical connector to be inspected;
Cladding center detecting means (42, 42 ') for detecting the center position of the cladding of the optical fiber on the image based on the image data acquired by the end face image acquisition unit, and using the detected center position of the cladding as a reference position In the ferrule end face inspection device for an optical connector having an end face image analysis unit (40) for performing pass / fail judgment of the ferrule end face,
The clad center detection means includes
Pre-processing means (43, 43 ') for performing pre-processing including processing on luminance for the image data acquired by the end face image acquisition unit;
A reference circle that is centered on a specific pixel on the preprocessed image and is equal to the standard cladding diameter of the optical fiber on the image, an inner circle that is concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, and the reference circle Assuming an outer circle that is concentric and larger in diameter than the reference circle, different circle luminance calculation means (44, 46, 48) for obtaining the total luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel When,
Cladding center determining means (45, 47, 49) for determining the center position of the cladding on the image based on the sum of the brightness of each circle obtained by the different-diameter circular brightness calculating means. It is said.

また、本発明の請求項2の光コネクタのフェルール端面検査装置は、請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置において、
前記クラッド中心決定手段は、
前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記クラッドの中心位置を決定することを特徴する。
An optical connector ferrule end surface inspection device according to claim 2 of the present invention is the optical connector ferrule end surface inspection device according to claim 1,
The cladding center determining means includes
The difference between the average luminance per circle obtained from the total luminance for the reference circle and the inner circle and the average luminance per circle obtained from the total luminance for the outer circle is the It is calculated for each specific pixel position, and the center position of the cladding is determined from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range.

また、本発明の請求項3の光コネクタのフェルール端面検査装置は、請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置において、
前記前処理手段は、前記輝度についての処理として正規化処理を含み、
前記前処理手段には、
前記正規化処理された画像データに対して前記クラッドのエッジを検出するためのエッジ検出処理を行なう手段と、
前記エッジ検出処理がなされた画像データに対して2値化処理を行なう手段と
が含まれており、
前記異径円輝度算出手段は、
前記2値化処理された画像データに対して、前記特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求めるように形成され、
前記クラッド中心決定手段は、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記画像上のクラッドの中心位置を決定することを特徴する。
Moreover, the ferrule end surface inspection device for an optical connector according to claim 3 of the present invention is the ferrule end surface inspection device for an optical connector according to claim 1,
The preprocessing means includes a normalization process as the process for the luminance,
The pre-processing means includes
Means for performing edge detection processing for detecting the edge of the clad on the normalized image data;
Means for performing binarization processing on the image data subjected to the edge detection processing,
The different-diameter circular luminance calculating means includes
With respect to the binarized image data, the reference circle centered on the position of the specific pixel, a reference near outer circle concentric with the reference circle and passing near the outside, a concentric with the reference circle and the inside Assuming a reference inner circle that passes through a neighborhood, a center inner circle that is concentric with the reference circle and has a smaller radius than the reference neighborhood inner circle, the total luminance of the pixels that pass through each circle is shifted by the position of the specific pixel. While being shaped to seek each,
The cladding center determining means includes
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. A difference from the average value of luminance is calculated for each position of the specific pixel, and the center position of the clad on the image is determined from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range.

また、本発明の請求項4の光コネクタのフェルール端面検査装置は、請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置において、
前記前処理手段は、前記輝度についての処理として正規化処理を含み、
前記前処理手段には、
前記正規化処理された画像データに対して前記クラッドのエッジを検出するためのエッジ検出処理を行なう手段と、
前記エッジ検出処理がなされた画像データに対して2値化処理を行なう手段と、
前記2値化した画像データから画素数が少ない圧縮画像のデータを生成する画像圧縮処理が含まれ、
前記クラッド中心検出手段は、
前記圧縮画像上の特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める第1の異径円輝度算出手段(46)と、
前記第1の異径円輝度算出手段によって得られた前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記圧縮画像上のクラッドの中心位置を決定する第1のクラッド中心決定手段(47)と、
前記前処理手段で正規化処理された画像上で特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記第1のクラッド中心決定手段によって決定されたクラッドの中心位置およびその近傍範囲で特定画素をずらしながら求める第2の異径円輝度算出手段(48)と、
前記第2の異径円輝度算出手段によって得られた前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記正規化処理された画像上のクラッドの中心位置を決定する第2のクラッド中心決定手段(49)とを有していることを特徴する。
Moreover, the ferrule end surface inspection device of the optical connector according to claim 4 of the present invention is the ferrule end surface inspection device of the optical connector according to claim 1,
The preprocessing means includes a normalization process as the process for the luminance,
The pre-processing means includes
Means for performing edge detection processing for detecting the edge of the clad on the normalized image data;
Means for performing binarization processing on the image data subjected to the edge detection processing;
An image compression process for generating compressed image data having a small number of pixels from the binarized image data,
The clad center detection means includes
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the compressed image, a reference vicinity outer circle concentric with the reference circle and passing near its outer periphery, a reference vicinity inner circle concentric with the reference circle and passing its inner vicinity, Assuming an inner circle near the center that is concentric with the reference circle and has a smaller radius than the inner circle near the reference, a first different-diameter circle that obtains the total luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel. Luminance calculation means (46);
An average value of luminance per circle obtained from a sum of luminance values for the reference circle, the reference outer circle and the reference inner circle obtained by the first different-diameter luminance calculation means; and the vicinity of the center A difference from the average value of luminance per circle obtained from the total luminance of inner circles is calculated for each position of the specific pixel, and the compression is performed from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. First cladding center determining means (47) for determining the center position of the cladding on the image;
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the image normalized by the preprocessing means, an inner circle concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, concentric with the reference circle and from the reference circle Assuming a large-diameter outer circle, the second sum is obtained by shifting the specific pixel in the center position of the clad determined by the first clad center determining means and the range in the vicinity of the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes. Different diameter circular luminance calculating means (48),
1 obtained from the average value of the luminance per circle obtained from the total luminance of the reference circle and the inner circle obtained by the second different diameter circular luminance calculating means, and 1 from the total luminance of the outer circle. The difference between the average value of the luminance per circle is calculated for each position of the specific pixel, and the center of the clad on the normalized image from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range And a second clad center determining means (49) for determining the position.

また、本発明の請求項5の光コネクタのフェルール端面検査用のプログラムは、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶された画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう手段、
前記前処理された画像データに対し、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
該得られた各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させることを特徴としている。
A program for inspecting a ferrule end face of an optical connector according to claim 5 of the present invention,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including luminance processing on the stored image data;
For the preprocessed image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, an inner circle concentric with the reference circle and having a smaller diameter than the reference circle Supposing an outer circle that is concentric with the reference circle and larger in diameter than the reference circle, and obtains the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel,
Means for determining the center position of the clad on the image based on the total luminance of the obtained circles;
The center position of the determined clad is used as a reference position for inspection to function as a means for determining the quality of the ferrule end face.

また、本発明の請求項6の光コネクタのフェルール端面検査用のプログラムは、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理を含む前処理を行なう手段、
前記2値化された画像データに対して、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記クラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させることを特徴としている。
The program for inspecting the ferrule end face of the optical connector according to claim 6 of the present invention,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including normalization processing for luminance of the stored image data, edge detection processing for normalized image data, and binarization processing for edge detected image data;
For the binarized image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, a reference that is concentric with the reference circle and passes near the outside Assuming a near-outer circle, a reference near-inner circle concentric with the reference circle and passing through its inner side, a center near-inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near-inner circle, and pixels passing through each circle Means for obtaining the total sum of luminances while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference from an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of the clad from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
The center position of the determined clad is used as a reference position for inspection to function as a means for determining the quality of the ferrule end face.

また、本発明の請求項7の光コネクタのフェルール端面検査用のプログラムは、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理および2値化された画像データに対する画像圧縮処理を含む前処理を行なう手段、
前記圧縮処理された画像データに対して、該圧縮画像上の特定画素を中心とし、該圧縮画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記圧縮画像上のクラッドの中心位置と決定する手段、
前記正規化処理された画像上で特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記圧縮画像上で決定されたクラッドの中心位置およびその近傍範囲で特定画素をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記正規化処理された画像上で得られた前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記正規化処理された画像上で得られた前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記正規化処理された画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記正規化処理された画像上で決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させることを特徴としている。
A program for inspecting a ferrule end face of an optical connector according to claim 7 of the present invention,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
A luminance normalization process for the stored image data, an edge detection process for the normalized image data, a binarization process for the edge-detected image data, and an image compression process for the binarized image data. Means for preprocessing,
A reference circle that is centered on a specific pixel on the compressed image with respect to the compressed image data and is equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the compressed image, concentric with the reference circle, and near the outside of the reference circle A reference near outer circle passing through the reference circle, a reference near inner circle concentric with the reference circle and passing through the inside of the reference circle, a center near inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near inner circle, Means for obtaining the total sum of the luminances of passing pixels while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference with an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of a clad on the compressed image from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the normalized image, an inner circle that is concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, and that is outside the diameter that is concentric with the reference circle and larger than the reference circle Means for assuming a circle and calculating the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting a specific pixel in the center position of the clad determined on the compressed image and the vicinity thereof,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminance for the reference circle and the inner circle obtained on the normalized image, and the obtained on the normalized image A difference from the average value of luminance per circle obtained from the total luminance of the outer circle is calculated for each position of the specific pixel, and the normal value is calculated from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. Means for determining the center position of the cladding on the processed image;
The center position of the clad determined on the normalized image is used as a reference position for inspection to function as means for determining the quality of the ferrule end face.

このように、本発明では、端面画像取得部が取得した画像データに対して輝度についての処理を含む前処理を行ない、その画像上の特定画素を中心とし、画像上で光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、その内側の内円および外側の外円を想定し、各円が通る画素の輝度の総和を、特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求め、得られた各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定している。   As described above, in the present invention, the image data acquired by the end face image acquisition unit is subjected to preprocessing including processing for luminance, centering on a specific pixel on the image, and on the optical fiber standard on the image. Assuming a reference circle equal to the cladding diameter, an inner circle inside it, and an outer circle outside it, the total luminance of the pixels through which each circle passes is obtained while shifting the position of the specific pixel, and the luminance of each obtained circle is calculated. Based on the sum, the center position of the cladding on the image is determined.

これは、透光性が高いクラッドの画像上の輝度に対して、その外側の遮光性が高いフェルールの画像上の輝度に差があり、基準円とクラッドの中心が一致したとき、クラッド内側の円と外側の円の輝度総和の差が最大となることを利用したものである。ただし、クラッド径より小さい円とクラッド径より大きい円だけでは、その径の差分だけ誤差が生じ、クラッドの中心位置を特定できないので、クラッド径に等しい基準円を用い、その基準円についての輝度の総和を含めることで、クラッドの中心位置を精度よく求めることができる。   This is because there is a difference in brightness on the image of a ferrule with high light-shielding properties on the outer side of the image of the cladding with high translucency, and when the reference circle and the center of the cladding coincide, This is based on the fact that the difference in luminance sum between the circle and the outer circle is maximized. However, if only the circle smaller than the clad diameter and the circle larger than the clad diameter have an error due to the difference in diameter, the center position of the clad cannot be specified, so a reference circle equal to the clad diameter is used. By including the sum, the center position of the clad can be obtained with high accuracy.

また、本発明の請求項2では、その具体的な例として、基準円および内円について得られた輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、外円について得られた輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差が最大となるときの特定画素の位置から画像上のクラッドの中心位置を求めている。   Further, in claim 2 of the present invention, as a specific example, the average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminance obtained for the reference circle and the inner circle, and the luminance obtained for the outer circle The center position of the clad on the image is obtained from the position of the specific pixel when the difference from the average value of luminance per circle obtained from the sum is maximized.

また、本発明の請求項3では、前処理において、正規化処理した画像で、クラッドのエッジを検出し、2値化処理を行なっており、その2値化した画像データに対して、基準円、基準円の外側近傍を通る基準近傍外円および基準円の内側近傍を通る基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、基準円の内側で且つ基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値の差が最大となるまたは所定範囲となる特定画素の位置からクラッドの中心位置を決定している。   According to a third aspect of the present invention, the edge of the clad is detected and binarized in the normalized image in the preprocessing, and the binarized image data is subjected to a reference circle. The average value of the luminance per circle obtained from the sum of the luminance values for the outer circle near the reference passing through the outer side of the reference circle and the inner circle near the reference passing through the inner side of the reference circle, and the inner side of the reference circle and near the reference The center position of the clad is determined from the position of a specific pixel in which the difference in the average value of brightness per circle obtained from the sum of the brightness of inner circles near the center whose radius is smaller than the inner circle is maximum or within a predetermined range. Yes.

この処理では、エッジ部を検出して2値化しているから、クラッドのエッジ部近傍の画素が例えば白、その他が例えば黒となる画像となり、基準円とクラッドの中心が一致したとき、基準円およびその近傍の円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、その内側の中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差が最大となり、クラッドの中心位置を検出できる。この場合、2値化した画像データに対する演算で済むから、輝度の総和を求める演算をより高速に行なうことができる。   In this process, since the edge portion is detected and binarized, an image in which pixels near the edge portion of the clad are white, for example, the other is black, for example, and when the reference circle and the center of the clad coincide, And the difference between the average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminance of the circles in the vicinity thereof and the average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminances of the inner circles near the center inside The center position of the clad can be detected. In this case, since the calculation for the binarized image data is sufficient, the calculation for obtaining the sum of luminance can be performed at higher speed.

また、本発明の請求項4では、前処理において、前記同様にエッジを2値化した画像データを求め、これを圧縮してから、各円についての輝度の総和を求めて仮のクラッドの中心位置を検出し、正規化処理された画像に対し、仮のクラッドの中心位置とその近傍について各円の輝度の総和を求めて最終的なクラッドの中心位置を検出している。   Further, in the fourth aspect of the present invention, in the preprocessing, image data in which the edge is binarized is obtained in the same manner as described above, and after compressing the image data, the sum of luminance for each circle is obtained to obtain the center of the temporary cladding. The position is detected, and the sum of the luminance of each circle is obtained for the center position of the temporary clad and its vicinity with respect to the normalized image, and the final center position of the clad is detected.

この処理では、画像圧縮した分だけ高速に仮のクラッドの中心位置が得られる。例えばVGAの640×480画素を、QVGAの320×240画素に圧縮すれば、画素数は1/4に減少するので極めて高速に仮のクラッドの中心位置が得られ、しかも、正規化処理された画像についての各円の輝度計算は、仮のクラッドの中心位置およびその近傍だけについて行なえばよく、処理全体としても極めて高速に正確なクラッドの中心位置を検出することができる。   In this process, the center position of the temporary cladding can be obtained at a higher speed by the amount of image compression. For example, if 640 × 480 pixels of VGA are compressed to 320 × 240 pixels of QVGA, the number of pixels is reduced to ¼ so that the center position of the temporary cladding can be obtained at a very high speed, and the normalization processing is performed. The luminance calculation of each circle for the image need only be performed for the center position of the temporary cladding and the vicinity thereof, and the accurate center position of the cladding can be detected at a very high speed as the entire processing.

本発明の第1の実施形態の構成を示す図The figure which shows the structure of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の要部の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the principal part of this invention. 本発明の第1の実施形態の前処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the pre-processing of the 1st Embodiment of this invention. 正規化処理を説明するための図Diagram for explaining normalization processing 正規化処理前の画像と処理後の画像を示す図The figure which shows the image before normalization processing, and the image after processing 第1の実施形態の要部の動作を説明するための図The figure for demonstrating the operation | movement of the principal part of 1st Embodiment. 第2の実施形態の構成を示す図The figure which shows the structure of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の前処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the pre-processing of 2nd Embodiment. エッジ検出処理を説明する画像図Image diagram explaining edge detection processing 2値化処理前の画像と処理後の画像を示す図The figure which shows the image before a binarization process, and the image after a process 第2の実施形態の要部の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the principal part of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の要部の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the principal part of 2nd Embodiment. 端面検査装置の構成図Configuration diagram of end face inspection equipment 取得画像の一例を示す図The figure which shows an example of the acquisition picture クラッドの中心位置を検出するための処理を説明するための図The figure for demonstrating the process for detecting the center position of a clad

(第1実施形態)
以下、図面に基づいて本発明の第1の実施形態を説明する。
図1は、本発明を適用した光コネクタのフェルール端面検査装置(以下、単に検査装置と記す)20の構成を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an optical connector ferrule end surface inspection device (hereinafter simply referred to as an inspection device) 20 to which the present invention is applied.

この検査装置20は、端面画像取得部30、端面画像解析部40、操作部60、表示部70によって構成されている。   The inspection apparatus 20 includes an end face image acquisition unit 30, an end face image analysis unit 40, an operation unit 60, and a display unit 70.

端面画像取得部30は、検査対象の光コネクタのフェルール5を受け入れ、その端面5aの画像データを取得するためのものであり、図2に示すように、検査対象の光コネクタに対応した形状を有し、そのフェルール5をがたつきの無い状態で所定の深さまで受け入れて保持するとともに、フェルールの5の端面に対する外光の入射を防ぐように遮光するフェルール保持部31、フェルール5の端面5aに照明光を照射する照明部32、レンズなどからなり、端面5aの像を所定の焦点距離の位置に拡大して結像させる光学系33、その焦点距離の位置に配置され端面の画像データを出力するCCDなどの画像センサ34、画像センサ34で検出した画像データを一時記憶する画像メモリ35、画像メモリ35に一時記憶された画像データを端面画像解析部40に出力するためのインタフェース36を含んでいる。   The end face image acquisition unit 30 is for receiving the ferrule 5 of the optical connector to be inspected and acquiring image data of the end face 5a, and has a shape corresponding to the optical connector to be inspected as shown in FIG. The ferrule 5 is received and held up to a predetermined depth without rattling, and the ferrule holding portion 31 that shields the ferrule 5 from being incident on the end face of the ferrule 5 and prevents the light from entering the end face 5a. An illuminating unit 32 that irradiates illumination light, a lens, and the like, and an optical system 33 that forms an image of the end face 5a by enlarging the image on the end face 5a to a position with a predetermined focal length, and outputs image data of the end face at the position of the focal length. An image sensor 34 such as a CCD, an image memory 35 for temporarily storing image data detected by the image sensor 34, and image data temporarily stored in the image memory 35. It includes an interface 36 for outputting the face image analysis unit 40.

この端面画像取得部30は、フェルール5の端面5aの画像を、例えば200倍に拡大して例えば640×480画素(VGA)のグレースケールの画像データとして出力する。   The end face image acquisition unit 30 enlarges the image of the end face 5a of the ferrule 5 by, for example, 200 times and outputs it as grayscale image data of, for example, 640 × 480 pixels (VGA).

一方、端面画像解析部40は、図1に示しているように、端面画像取得部30で取得された画像データを記憶する画像メモリ41、記憶した画像データに対して所定の処理を行い、端面上に現れているクラッドの中心位置(コア中心)を検出するクラッド中心検出手段42、検出されたクラッドの中心位置を基準にして所定半径内に汚れやゴミ等の要素がどの程度含まれるかを調べ、端面の良否判定を行なう判定手段50を含んでいる。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the end surface image analysis unit 40 performs an image memory 41 that stores the image data acquired by the end surface image acquisition unit 30, performs predetermined processing on the stored image data, and Cladding center detecting means 42 for detecting the center position of the cladding appearing above (core center), and how much elements such as dirt and dust are contained within a predetermined radius with reference to the detected center position of the cladding. It includes determination means 50 for checking and determining the quality of the end face.

このクラッド中心検出手段42は、前処理手段43、異径円輝度算出手段44およびクラッド中心決定手段45を有している。   The clad center detecting unit 42 includes a preprocessing unit 43, a different diameter circular luminance calculating unit 44, and a clad center determining unit 45.

前処理手段43は、画像メモリ41に記憶された画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう。図3は、その前処理の手順の具体例を示すフローチャートであり、始めに取得した画像データに対し、ノイズ除去処理を行なう(S1)。   The pre-processing unit 43 performs pre-processing including luminance processing for image data stored in the image memory 41. FIG. 3 is a flowchart showing a specific example of the preprocessing procedure, and noise removal processing is performed on the image data acquired first (S1).

ノイズ除去処理の一つとしてぼかし処理がある。ぼかし処理は、画像データ中の一つの注目画素の輝度Brと、その周りのn画素の輝度B1〜Bnの平均値(Br+B1〜Bn)/(n+1)を求め、これを注目画素の輝度Brと置換することによって行なうものである。   There is a blurring process as one of the noise removal processes. In the blurring process, an average value (Br + B1 to Bn) / (n + 1) of the luminance Br of one target pixel in the image data and the luminances B1 to Bn of n pixels around the target pixel is obtained, and this is calculated as the luminance Br of the target pixel. This is done by substitution.

このようにしてノイズ除去処理を行なった後に、輝度についての正規化処理(S2)を行なう。この正規化処理は、画像データの各画素が取りうる輝度の範囲、例えば8ビットであれば0〜255に対し、図4の(a)に示すように、ノイズ除去処理された画像の輝度のヒストグラムを、図4の(b)のように、輝度の最小値が0、輝度の最大値が255となるように伸長処理する。これによって、例えば、図5の(a)の画像から図5の(b)のように明暗のコントラストが強調された画像データを得ることができる。なお、正規化処理とは、前記伸長処理に限らず、予め設定された基準に沿うように加工する全ての処理を含むものとする。   After performing noise removal processing in this way, normalization processing (S2) for luminance is performed. In this normalization process, the luminance range of each pixel of the image data, for example, 0 to 255 in the case of 8 bits, as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the histogram is expanded so that the minimum luminance value is 0 and the maximum luminance value is 255. Accordingly, for example, image data in which contrast of light and dark is enhanced as shown in FIG. 5B can be obtained from the image shown in FIG. The normalization process is not limited to the expansion process, and includes all processes that are processed so as to conform to a preset reference.

次にこの正規化された画像にクラッドの画像が含まれているか否かを判定するためにダークエリアが存在するか否かを調べる(S3)。この処理は、図4の(b)のように正規化処理された画像データのヒストグラムを求め、所定の輝度しきい値R(例えばR=90)以下の領域(暗い領域)に所定数(例えば20000)以上の画素があるか否かを調べ、所定数以上あればクラッドによる暗い領域が存在するものとし、前処理を正常に終了し、所定数以上なければ、クラッドによる暗い領域が存在しない画像として画像取得エラーを報知する。   Next, it is examined whether or not a dark area exists in order to determine whether or not the clad image is included in the normalized image (S3). In this process, a histogram of image data that has been normalized as shown in FIG. 4B is obtained, and a predetermined number (for example, dark areas) of a predetermined luminance threshold R (for example, R = 90) or less is determined. It is determined whether or not there are more than 20000) pixels. If a predetermined number or more, it is assumed that there is a dark region due to the cladding, and the pre-processing is completed normally. As an image acquisition error.

このようにして、明暗のコントラストが強調され、且つクラッドの画像が含まれると判定された画像に対し、異径円輝度算出手段44による処理を行なう。   In this way, the processing by the different-diameter circular luminance calculation means 44 is performed on the image determined to include the contrast of light and dark and to include the image of the clad.

異径円輝度算出手段44は、前処理された画像上の一つの画素を注目画素(特定画素)とし、注目画素を中心とし、光ファイバの規格上のクラッド径(前記同様に換算値)に等しい基準円と、それと同心で径が小さい内円と、基準円と同心で径が大きい外円とを想定し、基準円が通る各画素の輝度の総和、内円が通る各画素の輝度の総和および外円が通る各画素の輝度の総和を、注目画素の位置をずらしながらそれぞれ求める。   The different-diameter circular luminance calculating unit 44 sets one pixel on the preprocessed image as a target pixel (specific pixel), sets the target pixel as a center, and sets the cladding diameter (converted value in the same manner as described above) in the optical fiber standard. Assuming an equal reference circle, an inner circle that is concentric and small in diameter, and an outer circle that is concentric with the reference circle and large in diameter, the sum of the brightness of each pixel that passes through the reference circle, and the brightness of each pixel that passes through the inner circle The sum of the luminance of each pixel through which the sum and the outer circle pass is obtained while shifting the position of the pixel of interest.

図6にその処理例を示す。
基準円をCr、基準円Crより直径が例えば5画素分大きい外円をCout1、基準円Crより直径が例えば1画素分小さい内円をCin1とする。
FIG. 6 shows an example of the processing.
The reference circle is Cr, the outer circle whose diameter is 5 pixels larger than the reference circle Cr, for example, Cout1, and the inner circle whose diameter is smaller than the reference circle Cr, for example, 1 pixel, is Cin1.

ここで、外円Cout1が通る画素の輝度の総和をKout1、基準円Crが通る画素の輝度の総和をKr、内円Cin1が通る画素の輝度の総和をKin1とする。   Here, it is assumed that the total luminance of pixels passing through the outer circle Cout1 is Kout1, the total luminance of pixels passing through the reference circle Cr is Kr, and the total luminance of pixels passing through the inner circle Cin1 is Kin1.

そして、クラッド中心決定手段45は、異径円輝度算出手段44で得られた各円の輝度の総和を用いて、次の演算によって注目画素毎の判定値Hを求める。

=(外円の輝度の総和の合計を外円の総数で除して求めた1つの円当りの輝度の平均値)−(基準円と内円の輝度の総和の合計を基準円と内円の総数で除して求めた1つの円当りの平均値)
=Kout1−{(Kr+Kin1)/2}
Then, the clad center determination unit 45 obtains a determination value H for each pixel of interest by the following calculation using the total luminance of each circle obtained by the different-diameter circle luminance calculation unit 44.
H
= (Average value of luminance per circle obtained by dividing the sum of the luminances of the outer circles by the total number of outer circles)-(The sum of the luminances of the reference and inner circles is the sum of the luminances of the reference and inner circles) (Average value per circle calculated by dividing by the total number of)
= Kout1-{(Kr + Kin1) / 2}

なお、ここでは外円および内円がそれぞれ一つずつの例を示すが、径が異なる外円および内円をそれぞれ二つ以上設定してもよい。例えば外円がN個、内円がM個の場合、判定値Hを一般式で表すと、
H={(Kout1+Kout2+…+KoutN)/N}
−{(Kr+Kin1+Kin2+…+KinM)/(M+1)}
となる。
Here, an example in which there is one outer circle and one inner circle is shown, but two or more outer circles and inner circles having different diameters may be set. For example, when there are N outer circles and M inner circles, the determination value H is expressed by a general formula:
H = {(Kout1 + Kout2 + ... + KoutN) / N}
-{(Kr + Kin1 + Kin2 + ... + KinM) / (M + 1)}
It becomes.

上記処理は、クラッドの端面の画像の明るさとクラッドの外側(フェルール自体)の端面の画像の明るさが相違している点に注目したものである。即ち、光ファイバのクラッドおよびコアは、光に対する透過性が高いファイバ材で形成されているから端面へ照射した照明光の多くが内部に進入し、残りが反射する。これに対し、フェルールは、遮光性が高い(透光性が低い)物質で形成されているので、照明光の多くが反射することになる。したがって、画像センサ34で得られる画像は、クラッド部分が暗く、その外側のフェルール部分が明るく表示されることになる。   The above processing pays attention to the fact that the brightness of the image of the end face of the clad is different from the brightness of the image of the end face outside the clad (the ferrule itself). That is, since the cladding and the core of the optical fiber are formed of a fiber material having high light transmittance, most of the illumination light irradiated to the end face enters the inside and the rest is reflected. On the other hand, since the ferrule is made of a material having a high light shielding property (low translucency), most of the illumination light is reflected. Therefore, in the image obtained by the image sensor 34, the clad portion is dark and the outer ferrule portion is brightly displayed.

よって、基準円とクラッドの中心が一致したとき、基準円および内円が通る画素の輝度の総和から求めた1つの円当りの輝度の平均と、外円が通る画素の輝度の総和から求めた1つの円当りの輝度の平均との差である判定値Hが最大となると予測される。   Therefore, when the reference circle and the center of the clad coincide, it is obtained from the average of the luminance per pixel obtained from the sum of the luminance of the pixels through which the reference circle and the inner circle pass and the sum of the luminance of the pixels through which the outer circle passes. It is predicted that the determination value H, which is the difference from the average luminance per circle, is maximized.

つまり、上記処理を、注目画素を一つずつ変更して行い、判定値Hが最大となるときの注目画素の位置をクラッドの中心位置と決定することができる。   That is, the above process is performed by changing the target pixel one by one, and the position of the target pixel when the determination value H becomes maximum can be determined as the center position of the cladding.

ただし、クラッドの位置とかけ離れた位置で大きな輝度差が発生して、判定値Hが最大となったり、端面の汚れや画像のピントずれ等の影響で、異なる複数の注目画素で判定値Hが同一の最大値を取る場合等が考えられる。   However, a large luminance difference occurs at a position far from the clad position, and the determination value H becomes the maximum, or the determination value H is different for a plurality of different target pixels due to the influence of dirt on the end face or image focus shift. The case where the same maximum value is taken is considered.

これに対処する方法として、前記した異径円輝度算出手段44は、基準円の内側の内円Cin1についての輝度を算出する際に、内円Cin1についての輝度値の総和が所定のしきい値Aを越えた(つまり、本来暗いはずの基準円内側が明るすぎる)段階で、この注目画素についての輝度算出処理をスキップして、次の注目画素の演算に移行する。   As a method for coping with this, the above-mentioned different-circle luminance calculation means 44 calculates the luminance for the inner circle Cin1 inside the reference circle, and the sum of the luminance values for the inner circle Cin1 is a predetermined threshold value. When A exceeds A (that is, the inside of the reference circle that should be dark is too bright), the luminance calculation process for this pixel of interest is skipped, and the process proceeds to the calculation of the next pixel of interest.

また、内円が複数ある場合には、内円Cin1についての輝度値の総和がしきい値Aを越えない場合であっても、その内側の内円Cin2が通る画素のうち、輝度値がしきい値Aを越えている画素の数を計数し、その数が規定数(例えば120)を超えた段階でその注目画素についての輝度算出処理をスキップして、次の注目画素の演算に移行する。   Further, when there are a plurality of inner circles, even if the sum of the luminance values for the inner circle Cin1 does not exceed the threshold A, the luminance value of the pixels that pass through the inner circle Cin2 is lower. The number of pixels exceeding the threshold value A is counted, and when the number exceeds a specified number (for example, 120), the luminance calculation process for that pixel of interest is skipped and the process proceeds to the calculation of the next pixel of interest. .

なお、この場合のしきい値Aは、図4に示したように、輝度値が正規化された画像のヒストグラムについて、輝度値255の画素数から順に加算していき、その総和が所定数(例えば12万画素)を超えたときの輝度値を用いる。   As shown in FIG. 4, the threshold A in this case is added in order from the number of pixels of the luminance value 255 in the histogram of the image whose luminance value is normalized, and the sum total is a predetermined number ( For example, the luminance value when exceeding 120,000 pixels is used.

この処理によって、クラッドの位置とかけ離れた位置で発生した大きな輝度差についての演算処理を行なわずに済み、誤ったクラッドの中心位置検出をすることが無くなる。また、無駄な演算をスキップさせるから、処理時間を短縮することができる。   By this processing, it is not necessary to perform a calculation process for a large luminance difference generated at a position far from the position of the clad, and erroneous clad center position detection is eliminated. In addition, since unnecessary calculations are skipped, the processing time can be shortened.

また、端面の汚れや画像のピントずれ等の影響で、近傍の複数の注目画素について、同一の最大判定値Hが得られる場合もある。この場合は、クラッド中心決定手段45が、同一の判定値Hを与える注目画素の分布を調べ、その重心位置に最も近い注目画素をクラッドの中心位置と決定することで、クラッドの中心位置を正確に求めることができる。   Also, the same maximum determination value H may be obtained for a plurality of neighboring pixels of interest due to the influence of dirt on the end face, image focus shift, and the like. In this case, the clad center determining means 45 examines the distribution of target pixels that give the same determination value H, and determines the target pixel closest to the center of gravity position as the center position of the cladding, thereby accurately determining the center position of the cladding. Can be requested.

なお、この処理では、注目画素の取りうる範囲を、最大径の外円Cout1が画像のエッジからはみ出さない範囲に限定する。   In this process, the range that the target pixel can take is limited to a range in which the outermost circle Cout1 having the maximum diameter does not protrude from the edge of the image.

このようにして画像上のクラッドの中心位置が検出された後、判定手段50により、元の画像データに対し、クラッドの中心位置を基準として所定半径内に汚れやゴミ等の要素がどの程度含まれるかを調べ、クラッドおよびフェルールの端面の良否判定がなされ、その判定結果等が表示部70に表示されることになる。   After the center position of the clad on the image is detected in this way, the determination means 50 includes, to the original image data, how much elements such as dirt and dust are included within a predetermined radius with respect to the center position of the clad. Whether the clad and ferrule end faces are good or bad is determined, and the determination result and the like are displayed on the display unit 70.

この判定処理を簡単に説明すると、ゴミの検出については、グレースケールの端面画像に対し、あるしきい値以下の輝度の画素を汚れ画素として検出し、その汚れ画素の周囲8方向に対してチェックを行い、隣接した他の汚れ画素を同一グループ(1つのゴミ)とする。   This determination process will be briefly described. For detection of dust, a pixel having a luminance equal to or lower than a certain threshold is detected as a dirty pixel in a grayscale end face image, and checked in eight directions around the dirty pixel. , And make other adjacent dirty pixels the same group (one dust).

そして、
1画素あたりの面積×グループの画素数=ゴミの面積(μm
とし、全ゴミグループの面積を求める。ここで、
1画素あたりの面積=[クラッド径(μm)÷基準円の直径画素数]
より算出する。ただし、クラッド径は例えば125μm。
And
Area per pixel x number of pixels in group = dust area (μm 2 )
And calculate the area of all garbage groups. here,
Area per pixel = [clad diameter (μm) ÷ number of pixels in the diameter of the reference circle] 2
Calculate from However, the clad diameter is 125 μm, for example.

次に、端面画像上で検出したクラッド中心を中心に所定径(コア径、クラッド径など)の複数の同心円を設定し、それら各円内に含まれるゴミの数と面積から、予め設定された判定基準(国際電気標準会議IEC61300等)に従い、合否の判定を行なう。   Next, a plurality of concentric circles having a predetermined diameter (core diameter, clad diameter, etc.) are set around the center of the clad detected on the end face image, and are set in advance from the number and area of dust contained in each circle. Pass / fail is determined according to the determination criteria (International Electrotechnical Commission IEC61300, etc.).

なお、上記検査に必要な各種パラメータは、操作部60の操作で予め設定できるようなっており、その検査を進行させる動作モードについても、上記した一連の処理を自動的且つ連続的に行なうモードだけでなく、ステップ毎に処理結果を表示させて、検査者が操作部60の操作で次のステップに移行するモードも可能である。   The various parameters necessary for the inspection can be set in advance by operating the operation unit 60, and the operation mode for proceeding with the inspection is only the mode in which the above-described series of processing is performed automatically and continuously. In addition, a mode in which the processing result is displayed for each step and the inspector moves to the next step by operating the operation unit 60 is also possible.

また、詳述しないが、この端面画像解析部40は、取得した生の端面画像、前処理からクラッド中心検出までの処理画像および判定結果等、検査に必要な情報を表示部70に順次表示したり、一覧表示する機能を有しているものとする。その表示形態は任意であり、ここでは説明を省略する。   Although not described in detail, the end face image analysis unit 40 sequentially displays information necessary for the inspection on the display unit 70, such as the obtained raw end face image, the processed image from the preprocessing to the clad center detection, and the determination result. Or a list display function. The display form is arbitrary, and description thereof is omitted here.

上記構成の検査装置20では、取得した画像データに対する基準パターンの相関演算処理を行なわず、注目画素を中心とする基準円およびその内側と外側の円を想定し、それらの円を通る画素の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を検出するようにしているから、従来の相関演算処理を用いる方法に比べて、格段に少ない演算量で高速にクラッドの中心位置を検出することができ、光ファイバの敷設現場で多くの光コネクタの検査を効率的に行なうことができる。   In the inspection apparatus 20 configured as described above, the reference pattern correlation calculation process is not performed on the acquired image data, and the reference circle centering on the pixel of interest and the inner and outer circles are assumed, and the luminance of the pixels passing through those circles is assumed. Since the center position of the clad on the image is detected based on the sum of the above, it is possible to detect the center position of the clad at a high speed with a remarkably small amount of computation compared with the method using the conventional correlation calculation processing. Thus, many optical connectors can be efficiently inspected at the site of optical fiber installation.

(第2の実施形態)
前記した第1の実施形態では、クラッドの内側と外側の平均的な明るさを基準円とその外側と内側の円が通る画素の輝度に基づいて調べてクラッド中心を検出していたが、クラッドの外側近傍に多くの汚れがあってその平均的な輝度値が低い場合には、クラッドの中心位置の検出精度が低下する可能性がある。また、基準パターンとの相関演算を行なう方式に比べれば高速であるが、さらなる高速化に対応できない。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the average brightness of the inner and outer sides of the cladding is examined based on the luminance of the pixels through which the reference circle and the outer and inner circles pass, and the center of the cladding is detected. If there is a lot of dirt in the vicinity of the outside and the average luminance value is low, the detection accuracy of the center position of the clad may be lowered. In addition, although it is faster than the method of performing the correlation calculation with the reference pattern, it cannot cope with further increase in speed.

これを改善する方法として、クラッド外周のエッジを検出し、そのエッジの画像を2値化してから、エッジ周辺の異径円等の輝度に基づいて、クラッドの中心位置を検出することもできる。   As a method for improving this, it is possible to detect the edge of the outer periphery of the clad, binarize the image of the edge, and then detect the center position of the clad based on the brightness of a different diameter circle around the edge.

図7にその構成例を示す。この検査装置20′のクラッド中心検出手段42′の前処理手段43′は、図8に示しているように、始めにノイズ除去処理S11を行ない、その後に輝度に対する正規化処理S12を行なっている。ノイズ除去処理S11は、例えばメディアンフィルタやガウシアンフィルタを用いる。   FIG. 7 shows an example of the configuration. As shown in FIG. 8, the preprocessing means 43 'of the clad center detection means 42' of the inspection apparatus 20 'first performs noise removal processing S11, and then performs luminance normalization processing S12. . The noise removal processing S11 uses, for example, a median filter or a Gaussian filter.

このようなノイズ除去処理を行なった画像データに対し、前記同様に、正規化処理S12を行なう。この正規化処理は、ノイズ除去処理S11で、輝度の変化が圧縮されるようなフィルタ処理がなされた場合に生じる輝度分布の偏りを解消する目的もあり、前記同様に、ノイズ除去処理された画像データの輝度の最小値が0、最大値が255となるように伸長させる。   In the same manner as described above, normalization processing S12 is performed on the image data subjected to such noise removal processing. This normalization process also has the purpose of eliminating the unevenness of the brightness distribution that occurs when the filter process that compresses the change in brightness is performed in the noise removal process S11. Similarly to the above, the image subjected to the noise removal process The data is expanded so that the minimum value of the luminance is 0 and the maximum value is 255.

前記第1の実施形態では、この正規化処理された画像に対し、ダークエリア判定処理を行なっていたが、この実施形態では、後述するように2値化したエッジ画像で円の判定を行なうので、ここでダークエリア判定処理は行なわず、エッジ検出処理S13に移行する。ただし、ダークエリア判定を前もって行い、画像取得エラーを報知するようにしてもよい。   In the first embodiment, dark area determination processing is performed on the normalized image, but in this embodiment, circle determination is performed using a binarized edge image as described later. Here, the dark area determination process is not performed, and the process proceeds to the edge detection process S13. However, the dark area determination may be performed in advance to notify an image acquisition error.

エッジ検出処理S13ではクラッドのエッジを検出し、そのエッジ部として検出した画素の明るさと、それより暗い画素の間にしきい値を設定して、2値化処理S14を行ない、エッジ部の画素が最大輝度(白)となるようにする。   In edge detection processing S13, the edge of the clad is detected, a threshold value is set between the brightness of the pixel detected as the edge portion and a pixel darker than that, and binarization processing S14 is performed. Set to maximum brightness (white).

このエッジ検出には、例えばソーベルフィルタ処理が用いられる。この処理は、注目画素を中心とするq×q(qは奇数で例えば3)個の画素の輝度データに対し、次のような、q×qの水平方向および垂直方向の係数の畳み込み演算を行なう。   For this edge detection, for example, Sobel filter processing is used. In this process, the following q × q horizontal and vertical coefficient convolution operations are performed on luminance data of q × q (q is an odd number, eg, 3) pixels centered on the target pixel. Do.

Figure 0006185539
Figure 0006185539
Figure 0006185539
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そして、水平方向の係数についての畳み込み演算の結果SumXと、垂直方向の係数についての畳み込み演算の 結果SumYの2乗和平方根、
√(SumX+SumY
を注目画素の輝度に置き換える処理を行なうことで、クラッドのエッジ部の画素の輝度だけが高く、それ以外の画素の輝度が低いエッジ画像が得られる。
Then, the sum Sum square root of the result SumX of the horizontal coefficient and the result SumY of the convolution result of the vertical coefficient,
√ (SumX 2 + SumY 2 )
By performing the process of substituting with the luminance of the target pixel, an edge image in which only the luminance of the pixel at the edge portion of the cladding is high and the luminance of the other pixels is low can be obtained.

図9に、このエッジ検出処理で得られる画像の例を示す。図9の(a)を元画像とし、上記水平方向の畳み込み演算によって図9の(b)のように水平方向のエッジが検出され、垂直方向の畳み込み演算によって図9の(c)のような垂直方向のエッジが検出され、上記2乗和平方根の演算で、最終的に図9の(d)のように全周のエッジが検出されることになる。   FIG. 9 shows an example of an image obtained by this edge detection process. 9A is used as the original image, the horizontal edge is detected as shown in FIG. 9B by the horizontal convolution operation, and the vertical convolution operation is performed as shown in FIG. 9C. An edge in the vertical direction is detected, and the edge of the entire circumference is finally detected as shown in FIG.

このエッジ検出された画像に対し、そのエッジ部として検出した画素の明るさと、それより暗い画素の間の所定のしきい値を設定して、2値化処理S14を行ない、エッジ部の画素が最大輝度(白)となるようにする。   For this edge detected image, the brightness of the pixel detected as the edge portion and a predetermined threshold value between the darker pixels are set and the binarization process S14 is performed. Set to maximum brightness (white).

この2値化は、エッジ検出した画像のヒストグラムに対し、輝度値の上位から所定割合となるしきい値を用いて行なう。例えば図10の(a)の元画像に対し、輝度値上位25パーセンをしきい値とした場合には、図10の(b)の画像となり、輝度値上位10パーセンをしきい値とした場合には、図10の(c)の画像となる。両者を比較すると、割合上位10パーセントの画像の方が、エッジ部が明瞭に表示されていることがわかる。   This binarization is performed using a threshold value that is a predetermined ratio from the top of the luminance value to the histogram of the image whose edge is detected. For example, for the original image in FIG. 10 (a), when the upper 25th luminance value is the threshold value, the image in FIG. 10 (b) is obtained, and the upper 10th luminance value is the threshold value. Is an image of (c) of FIG. Comparing both, it can be seen that the edge portion is clearly displayed in the image of the top 10 percent.

そして、2値化した画像に対して、エッジ部を含む白い画素部を膨張させるエッジ強調処理S15を行なう。このエッジ強調処理S15は、次の画像圧縮処理S16によってエッジ部の連続性が欠如することを防ぐための処理である。   Then, edge emphasis processing S15 for expanding the white pixel portion including the edge portion is performed on the binarized image. This edge enhancement process S15 is a process for preventing lack of continuity of the edge portion by the next image compression process S16.

エッジ強調処理は、注目画素を中心とするv×v個(vは奇数で例えばv=3)の画素の中に、一つ以上輝度値255(白)の画素あれば、その注目画素の輝度値255(白)とし、一つもなければ、注目画素の輝度値を0(黒)とする処理である。   In the edge enhancement process, if one or more pixels have a luminance value of 255 (white) among v × v pixels (v is an odd number, for example, v = 3) centered on the target pixel, the luminance of the target pixel is determined. If the value is 255 (white) and there is no value, the luminance value of the pixel of interest is 0 (black).

このエッジ強調処理は、前記したように、次の画像圧縮処理S16によってエッジ部の連続性が欠如することを防ぐ目的の他に、
端面の画像のピントが合っているほど、エッジが細くなる点、
端面画像取得部30を構成する各部材の個体差などにより、画像データ上のクラッド端面の大きさが変わる場合がある点、
クラッド周辺に付着している汚れに沿って、エッジが形成される場合がある点
を解消する目的で用いられる。
In addition to the purpose of preventing the lack of continuity of the edge portion by the next image compression processing S16 as described above, this edge enhancement processing is as follows.
The more the focus of the image on the end face is, the thinner the edge,
The size of the clad end face on the image data may change due to individual differences of each member constituting the end face image acquisition unit 30,
It is used for the purpose of eliminating the point where an edge may be formed along the dirt adhering to the periphery of the clad.

前処理の最後に、エッジ強調処理された画像に対する画像圧縮処理S16を行なう。
例えば、元の画像の画素数M×NがVGAの640×480画素であるとすれば、これを1/4のサイズのQVGAの320×240に圧縮する。この圧縮処理では、VGAの2×2の4つの画素分をQVGAの1画素分とし、この画素に0(黒)または256(白)を割り当てる処理となる。
At the end of the preprocessing, an image compression process S16 is performed on the image subjected to the edge enhancement process.
For example, if the number of pixels M × N of the original image is 640 × 480 pixels of VGA, it is compressed to QVGA 320 × 240 of ¼ size. In this compression processing, four VGA 2 × 2 pixels are set as one QVGA pixel, and 0 (black) or 256 (white) is assigned to this pixel.

その割当ては、例えばVGAの2×2の4つの画素のうち3つ以上の輝度が0であれば、それに対応するQVGAの1画素の輝度を0(黒)とし、それ以外は、QVGAの1画素の輝度を256(白)とする。この処理をVGAの2×2の画素が、重複しないようにずらして、QVGAの各画素の輝度を割り当てていく。   For example, if the luminance of 3 or more of 4 pixels of 2 × 2 of VGA is 0, the luminance of 1 pixel of QVGA corresponding to it is 0 (black), otherwise 1 of QVGA The luminance of the pixel is 256 (white). This processing is shifted so that 2 × 2 pixels of VGA do not overlap, and the luminance of each pixel of QVGA is assigned.

この処理では、VGAの2×2の画素のうち、白が3つ以上存在しないとQVGAの1画素が白とならないから、エッジ部が細くなって途切れてしまうことが起きやすいが、その前の段階で上記強調処理をしているため、画像圧縮してもエッジ部が途切れる恐れが少なくなる。   In this processing, if 3 or more white pixels are not present among 2 × 2 pixels of the VGA, one pixel of the QVGA does not become white, so that the edge portion is likely to be thinned and broken. Since the above-described enhancement processing is performed at a stage, the possibility that the edge portion is interrupted even when the image is compressed is reduced.

このような前処理で得られた圧縮画像に対し、クラッド中心検出手段42′の第1の異径円輝度算出手段46による演算処理がなされ、その演算結果に対する第1のクラッド中心決定手段47の判定処理により、圧縮画像上での仮のクラッド中心が求められる。この第1の異径円輝度算出手段46は、エッジ部の周囲とその内側に対して輝度計算を行なうことになる。   The compressed image obtained by such pre-processing is subjected to arithmetic processing by the first different-diameter circular luminance calculating means 46 of the cladding center detecting means 42 ', and the first cladding center determining means 47 for the calculation result is subjected to arithmetic processing. The provisional clad center on the compressed image is obtained by the determination process. The first different-diameter circular luminance calculating means 46 performs luminance calculation around the edge portion and inside thereof.

図11にその処理例を示す。
前記同様に、基準円をCr、基準円Crより直径が1画素分大きい基準近傍外円をCout1、基準円Crより直径が1画素分小さい基準近傍内円をCin1、基準円Crより直径が5画素分小さい中心近傍内円をCin2、基準円Crより直径が15画素分小さい中心近傍内円をCin3、基準円Crより直径が25画素分小さい中心近傍内円をCin4とする。ここで、基準円Crの大きさに比べて、3つの中心近傍内円Cin2〜Cin4をかなり小さく設定しているのは、画像処理されたエッジ部の太さがどのくらい広くなるか不明なため、十分な余裕をもたせるためである。
FIG. 11 shows an example of the processing.
Similarly to the above, Cr is the reference circle, Cout1 is the outer circle near the reference that is one pixel larger than the reference circle Cr, Cin1 is the inner circle near the reference that is one pixel smaller than the reference circle Cr, and 5 is larger than the reference circle Cr. The inner circle near the center that is smaller by the pixel is Cin2, the inner circle near the center that is 15 pixels smaller than the reference circle Cr is Cin3, and the inner circle near the center that is 25 pixels smaller in diameter than the reference circle Cr is Cin4. Here, compared to the size of the reference circle Cr, the three inner circles Cin2 to Cin4 near the center are set to be considerably small because it is unclear how wide the edge portion subjected to image processing is. This is to provide a sufficient margin.

なお、基準円、基準近傍外円および基準近傍内円は、注目画素がクラッド中心に一致したときのクラッドのエッジ部として白で表示された画素を通過させるための円であり、中心近傍内円はクラッド中心部に近い黒で表示された画素を通過させるための円である。また、ここでは、基準近傍円を基準円の内側と外側に設定しているが、どちらか一方だけを設定してもよく、また、中心近傍内円も3つだけでなく、4つ以上あるいは2つ以下でもよい。   The reference circle, the reference vicinity outer circle, and the reference vicinity inner circle are circles for passing a pixel displayed in white as an edge portion of the cladding when the pixel of interest coincides with the cladding center. Is a circle for passing pixels displayed in black near the center of the clad. Also, here, the reference neighborhood circle is set inside and outside the reference circle, but only one of them may be set, and the center neighborhood circle is not only three, but also four or more or Two or less may be sufficient.

そして、第1の異径円輝度算出手段46は、基準近傍外円Cout1が通る画素の輝度の総和Kout1、基準円Crが通る画素の輝度の総和Kr、基準近傍内円Cin1が通る画素の輝度の総和Kin1、中心近傍内円Cin2が通る画素の輝度の総和Kin2、中心近傍内円Cin3が通る画素の輝度の総和Kin3および中心近傍内円Cin4が通る画素の輝度の総和Kin4を順次求める。ただし、2値化されている輝度は0(黒)と255(白)の2通りとなるが、ここでは、黒の輝度を0、白の輝度を1と置き換え、各円が通る画素の輝度の総和を、白の画素数の総和として求めている。   The first different-diameter circular luminance calculating means 46 then calculates the total luminance Kout1 of the pixels passing through the reference neighboring outer circle Cout1, the total luminance Kr of the pixels passing through the reference circle Cr, and the luminance of the pixels passing through the reference neighboring inner circle Cin1. , The total luminance Kin2 of the pixels passing through the center vicinity inner circle Cin2, the total luminance Kin3 of the pixels passing through the center vicinity inner circle Cin3, and the total luminance Kin4 of the pixels passing through the center vicinity inner circle Cin4. However, although the binarized luminance is two types, 0 (black) and 255 (white), here, the luminance of the pixel through which each circle passes by replacing black luminance with 0 and white luminance with 1. Is obtained as the sum of the number of white pixels.

また、第1の異径円輝度算出手段46は、基準円Crが通る画素の総数(半径が決まれば一義的に決まる値)のうち、輝度0(黒)の画素数が所定割合(例えば1/4)以上あるか否かを調べ、所定割合以上あれば、そのときの注目画素がクラッド中心の候補でないと判断して各円の演算をスキップして、次の注目画素についての各円の演算に移行する。   In addition, the first different-diameter circular luminance calculating means 46 has a predetermined ratio (for example, 1) of the number of pixels having a luminance of 0 (black) out of the total number of pixels through which the reference circle Cr passes (a value that is uniquely determined when the radius is determined). / 4) Check whether or not there is more than a predetermined ratio, and if it is a predetermined ratio or more, it is determined that the pixel of interest at that time is not a candidate for the center of the clad, and the calculation of each circle is skipped. Move on to computation.

図12は、基準円Crが通る画素の総数のうち、輝度0(黒)の画素数が全体の1/4以上となる例を示しており、このときの注目画素はクラッドの中心位置の候補でないと判断され、次の注目画素についての各円の演算に移行する。   FIG. 12 shows an example in which the number of pixels with brightness 0 (black) out of the total number of pixels through which the reference circle Cr passes is 1/4 or more of the total, and the target pixel at this time is a candidate for the center position of the cladding. If not, the process proceeds to the calculation of each circle for the next pixel of interest.

第1のクラッド中心決定手段47は、上記各円の輝度の総和(白画素総数)を用いて注目画素毎(上記スキップされたものを除く)毎の判定値Hを以下の演算で順次求める。
H={(Kout1+Kr+Kin1)/3}−{(Kin2+Kin3+Kin4)/3}
The first clad center determining means 47 sequentially obtains a determination value H for each pixel of interest (excluding the skipped pixel) using the total luminance (total number of white pixels) of each circle by the following calculation.
H = {(Kout1 + Kr + Kin1) / 3} − {(Kin2 + Kin3 + Kin4) / 3}

そして、得られた判定値Hが最大あるいは最大値に対して上位側所定パーセントとなるときの注目画素を仮のクラッド中心と決定する。   Then, the target pixel when the obtained determination value H is the maximum or the upper-side predetermined percentage with respect to the maximum value is determined as the temporary cladding center.

つまり、圧縮画像上でエッジを形成する白画素の太さが全周にわたって均一であれば、その太さの中央を通る基準円の中心がクラッドの中心位置となるが、実際に得られる白画素の太さは不均一となり偏りが生じる。したがって、判定値Hが最大となるとき注目画素の位置も、その偏りに応じて実際のクラッド中心からずれる。また、エッジ強調によって白画素が太くなると、最大となる判定値Hが、異なる複数の注目画素で得られ、一つに特定できない場合が生じる。   In other words, if the thickness of the white pixel forming the edge on the compressed image is uniform over the entire circumference, the center of the reference circle passing through the center of the thickness becomes the center position of the cladding, but the white pixel actually obtained The thickness of the film becomes non-uniform and uneven. Therefore, when the determination value H is maximized, the position of the target pixel is also shifted from the actual center of the clad according to the deviation. Further, when the white pixel becomes thicker due to edge enhancement, the maximum determination value H is obtained with a plurality of different target pixels, and it may not be possible to specify one.

これに対処するために、本実施形態では、第1のクラッド中心決定手段47において、連続する白い画素の集合を一つのグループとし、複数のグループにそれぞれ固有のラベル番号を割当てるラベリング処理を行なう。   In order to deal with this, in the present embodiment, the first cladding center determination unit 47 performs a labeling process in which a set of continuous white pixels is set as one group and a unique label number is assigned to each of the plurality of groups.

このラベリング処理は、圧縮画像を例えば左上隅から横方向に1画素ずつ移動し、右端に達したらその下の段に移って横方向に移動するスキャン動作を繰り返しながら白画素を見つけ、その白画素が連続する集合を一つのグループとして固有のラベル番号を割当て、そのグループに属する白画素一つずつに付与する。   In this labeling process, for example, the compressed image is moved one pixel at a time in the horizontal direction from the upper left corner, and when reaching the right end, the white pixel is found while repeating the scanning operation that moves to the lower stage and moves in the horizontal direction. A unique label number is assigned as a group of consecutive sets and assigned to each white pixel belonging to the group.

つまり、図11に示したように白画素が環状に連続している場合、その全ての白画素に同一のラベル番号(例えば1)が付与されることになる。   That is, as shown in FIG. 11, when white pixels are continuous in a ring shape, the same label number (for example, 1) is assigned to all the white pixels.

そして、判定値Hが最大となる注目画素についての特定のラベル番号が付与された画素の集合に対し、次の処理を行なう。
・判定値Hの最大/最小を求める。
・同一ラベル番号が付与されている領域のx、y座標の最大値・最小値を求める(エリア特定)。
・同一ラベル番号が付与されている白画素の集合のうち、判定値Hの最大値から最小値までの範囲で上位側10パーセントの範囲に入る複数の注目画素の中心(重心)を、クラッドの中心とする。
Then, the following processing is performed on a set of pixels assigned with a specific label number for the target pixel having the maximum determination value H.
Calculate the maximum / minimum of the judgment value H.
Find the maximum and minimum values of the x and y coordinates of the area to which the same label number is assigned (area identification).
The center (center of gravity) of a plurality of pixels of interest that fall within the upper 10% of the range from the maximum value to the minimum value of the determination value H in the set of white pixels assigned the same label number The center.

このようにすることで、たとえ、エッジを形成する白画素の太さに偏りが生じたり、エッジを形成する白画素の部分が太く、最大となる判定値Hを与える注目画素が複数存在する場合であっても、クラッドの中心位置を正確に求めることができる。   By doing so, even if the white pixels forming the edges are unevenly distributed, or the white pixels forming the edges are thick, and there are a plurality of target pixels that give the maximum determination value H Even so, the center position of the cladding can be accurately obtained.

上記処理は、クラッドのエッジ部を表す画像が2値化され、そのエッジ周辺の画素の明るさの平均が、そのエッジ部より十分内側の画素の明るさの平均に対して大きくなることに基づくものである。   The above processing is based on the fact that the image representing the edge portion of the clad is binarized, and the average brightness of the pixels around the edge is larger than the average brightness of the pixels sufficiently inside the edge portion. Is.

この仮のクラッド中心を求めるとき、注目画素の数は、元の画像を圧縮している分だけ少なく(上記例では1/4)、しかも、上記した条件式や計算等も減るため、画像の圧縮比以上の高速化が見込める。   When obtaining the provisional cladding center, the number of pixels of interest is reduced by the amount corresponding to the compression of the original image (in the above example, 1/4), and the conditional expressions and calculations described above are reduced. Higher speed than compression ratio can be expected.

ただし、画像圧縮している分だけ検出されるクラッドの中心位置の精度が低下するので、この検出したクラッドの中心位置を仮のクラッドの中心位置とし、第2の異径円輝度算出手段48が、前処理で正規化処理した画像(エッジ検出および2値化されていない画像)に対して、仮のクラッドの中心位置およびその近傍を注目画素として、異径円輝度算出処理を行い、クラッドの中心位置をさらに正確に求める。   However, since the accuracy of the center position of the detected clad is reduced by the amount of image compression, the center position of the detected clad is set as the temporary clad center position, and the second different circular luminance calculation means 48 Then, with respect to the image that has been normalized in the preprocessing (image that has not been subjected to edge detection and binarization), the center position of the temporary cladding and its vicinity are used as the target pixel, and a different circle luminance calculation process is performed. Find the center position more accurately.

この第2の異径円輝度算出手段48による演算処理は、第1の実施形態の場合と同様であり、正規化処理された画像上での基準円をCr′、基準円Cr′より直径が例えば5画素分大きい外円をCout1′、基準円Cr′より直径が例えば1画素分小さい内円をCin1′とする。ここでは、外円と内円を1ずつ想定した例を説明するが、前記したように、両者を複数想定してもよい。   The calculation processing by the second different-diameter circle luminance calculation means 48 is the same as in the first embodiment, and the reference circle on the normalized image is Cr ′, and the diameter is larger than that of the reference circle Cr ′. For example, an outer circle larger by 5 pixels is Cout1 ′, and an inner circle whose diameter is smaller by one pixel than the reference circle Cr ′ is Cin1 ′. Here, an example in which one outer circle and one inner circle are assumed will be described. However, as described above, a plurality of both may be assumed.

そして、前記同様に、外円Cout1′が通る画素の輝度の総和Kout1′、基準円Cr′が通る画素の輝度の総和Kr′、内円Cin1′が通る画素の輝度の総和Kin1′を求める。この計算は2値化されてないグレースケール画像の輝度を用いているが、計算する注目画素の領域が非常に狭いため、極めて短時間に実行できる。   Similarly to the above, the total luminance Kout1 ′ of the pixels through which the outer circle Cout1 ′ passes, the total luminance Kr ′ of the pixels through which the reference circle Cr ′ passes, and the total luminance Kin1 ′ of the pixels through which the inner circle Cin1 ′ passes. This calculation uses the luminance of a grayscale image that has not been binarized, but can be executed in a very short time because the area of the pixel of interest to be calculated is very narrow.

第2のクラッド中心決定手段49は、得られた各円の輝度の総和に対して、以下の演算で判定値Hを求め、その最大値を与える注目画素を最終的なクラッドの中心位置とする。
H=Kout1′−(Kr′+Kin1′)/2
The second clad center determining means 49 obtains a judgment value H by the following calculation with respect to the total luminance of the obtained circles, and sets the target pixel that gives the maximum value as the final clad center position. .
H = Kout1 ′ − (Kr ′ + Kin1 ′) / 2

この処理は、圧縮画像で仮のクラッドの中心位置として検出された一つの画素に対応する元のVGA画像の2×2の画素、およびその周囲の画素について行なうだけなので、処理時間が極めて少なくて済み、クラッドの中心位置を短時間に精度よく検出することができる。ただし、この場合も、判定値Hが最大値となる複数の注目画素が得られる場合があるが、この場合は、例えばその同一の判定値Hが得られる複数の注目画素の分布の重心位置に最も近い注目画素を最終的なクラッドの中心位置とするか、前記したように、判定値Hの最大値から10パーセントの範囲に入る注目画素の分布の重心位置を最終的なクラッドの中心位置とすればよい。   Since this process is only performed on 2 × 2 pixels of the original VGA image corresponding to one pixel detected as the center position of the temporary cladding in the compressed image and the surrounding pixels, the processing time is extremely short. In other words, the center position of the clad can be accurately detected in a short time. However, in this case as well, there may be a case where a plurality of target pixels having the maximum determination value H is obtained. In this case, for example, at the center of gravity of the distribution of the plurality of target pixels from which the same determination value H is obtained. The closest target pixel is set as the final center position of the cladding, or as described above, the center position of the distribution of the target pixel that falls within the range of 10% from the maximum value of the determination value H is the final center position of the cladding. do it.

このように第2の実施形態では、取得した端面画像に対し、正規化処理、エッジ検出処理、2値化処理、エッジ強調処理および画像圧縮処理を含む前処理を行い、その圧縮画像に対して、第1の異径円輝度算出手段46と第1のクラッド中心決定手段47により、圧縮画像上の仮のクラッドの中心位置を求め、正規化処理された画像に対して、第2の異径円輝度算出手段48と第2のクラッド中心決定手段49により、仮のクラッドの中心位置近傍から正確なクラッドの中心位置を検出している。   As described above, in the second embodiment, preprocessing including normalization processing, edge detection processing, binarization processing, edge enhancement processing, and image compression processing is performed on the acquired end face image, and the compressed image is processed. The center position of the temporary cladding on the compressed image is obtained by the first different diameter circular luminance calculating means 46 and the first cladding center determining means 47, and the second different diameter is obtained with respect to the normalized image. An accurate center position of the clad is detected from the vicinity of the center position of the temporary clad by the circular luminance calculating means 48 and the second clad center determining means 49.

このため、より高速かつ正確にクラッドの中心位置を求めることができ、その端面状態の検査を高速、且つ正確に行なうことができる。   For this reason, the center position of the clad can be obtained more quickly and accurately, and the end face state can be inspected at high speed and accurately.

なお、上記実施形態では、圧縮処理されたエッジ画像に対して仮のクラッド中心を検出する際に想定する基準円の近傍の円の半径を、基準円から画素1つ分増減させたものにしていたが、検査する端面の状態によっては、画素2つ分あるいは3つ分増減させたものを基準近傍円として用いることもできる。   In the above embodiment, the radius of the circle in the vicinity of the reference circle assumed when detecting the temporary cladding center in the compressed edge image is increased or decreased by one pixel from the reference circle. However, depending on the state of the end face to be inspected, a pixel that is increased or decreased by two pixels or three pixels can be used as the reference neighborhood circle.

上記第2の実施形態では、前処理として2値化した画像に対し圧縮処理を行い、その圧縮処理された画像に対して仮のクラッド中心位置の検出処理を行い、圧縮前の画像に対し仮のクラッドの中心位置およびその近傍範囲を注目画素として再度クラッドの中心位置を検出しているが、図9において点線で示しているように、前処理を2値化処理の段階で終了し、圧縮されていない2値化エッジ画像に対して、前記第1の異径円輝度算出手段46による基準円、基準近傍外円、基準近傍内円、中心近傍内円の各円の輝度の総和を求める演算および第1のクラッド中心決定手段47による判定演算処理を行なって、最終的なクラッドの中心位置を検出してもよい。この場合、図8に点線で示しているように、第2の異径円輝度算出手段48、第2のクラッド中心決定手段49を省略し、第1のクラッド中心決定手段47で得られたクラッドの中心位置を判定手段50に与えればよい。   In the second embodiment, the binarized image is subjected to compression processing as preprocessing, the provisional cladding center position detection processing is performed on the compressed image, and the pre-compression image is provisionally processed. The center position of the clad and its neighboring range are detected again as the target pixel, but the center position of the clad is detected again. However, as indicated by the dotted line in FIG. With respect to the binarized edge image that has not been processed, the sum of the luminances of the reference circle, the reference vicinity outer circle, the reference vicinity inner circle, and the center vicinity inner circle by the first different-diameter circular luminance calculation means 46 is obtained. The final center position of the clad may be detected by performing a computation and determination calculation processing by the first clad center determining means 47. In this case, as indicated by a dotted line in FIG. 8, the second different diameter circular luminance calculating means 48 and the second cladding center determining means 49 are omitted, and the cladding obtained by the first cladding center determining means 47 is omitted. The determination unit 50 may be provided with the center position.

上記各実施形態の検査装置20、20′は、全体として、端面画像取得部30、端面画像解析部40、操作部60、表示部70で構成されているが、実際のハードウエア構成として、端面画像取得部30を検査対象の光ファイバのコネクタに接続できる形状のプローブ型に構成し、その出力インタフェースをパーソナルコンピュータに接続可能なUSB等のインタフェースとし、コンピュータ構成の端面画像解析部40で端面画像取得部30が取得した画像データに対する上記処理を予め格納されたプログラムにしたがって行なう構成とすることができる。   The inspection devices 20 and 20 'of each of the above embodiments are generally configured by an end surface image acquisition unit 30, an end surface image analysis unit 40, an operation unit 60, and a display unit 70. However, as an actual hardware configuration, the end surface The image acquisition unit 30 is configured as a probe type that can be connected to the connector of the optical fiber to be inspected, and its output interface is an interface such as a USB that can be connected to a personal computer. It can be set as the structure which performs the said process with respect to the image data which the acquisition part 30 acquired according to the program stored beforehand.

この場合、前記第1の実施形態の処理を行なう場合には、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶された画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう手段、
前記前処理された画像データに対し、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
該得られた各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるプログラムを用いることで実現できる。
In this case, when performing the processing of the first embodiment,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including luminance processing on the stored image data;
For the preprocessed image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, an inner circle concentric with the reference circle and having a smaller diameter than the reference circle Supposing an outer circle that is concentric with the reference circle and larger in diameter than the reference circle, and obtains the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel,
Means for determining the center position of the cladding on the image based on the total luminance of the obtained circles;
This can be realized by using a program that functions as means for determining the quality of the ferrule end face using the determined center position of the clad as a reference position for inspection.

また、前記第2の実施形態の処理を行なう場合には、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理および2値化された画像データに対する画像圧縮処理を含む前処理を行なう手段、
前記圧縮処理された画像データに対して、該圧縮画像上の特定画素を中心とし、該圧縮画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記圧縮画像上のクラッドの中心位置と決定する手段、
前記正規化処理された画像上で特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記圧縮画像上で決定されたクラッドの中心位置およびその近傍範囲で特定画素をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記正規化処理された画像上で得られた前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記正規化処理された画像上で得られた前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記正規化処理された画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記正規化処理された画像上で決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるプログラムを用いることで実現できる。
When performing the processing of the second embodiment,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
A luminance normalization process for the stored image data, an edge detection process for the normalized image data, a binarization process for the edge-detected image data, and an image compression process for the binarized image data. Means for preprocessing,
A reference circle that is centered on a specific pixel on the compressed image with respect to the compressed image data and is equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the compressed image, concentric with the reference circle, and near the outside of the reference circle A reference near outer circle passing through the reference circle, a reference near inner circle concentric with the reference circle and passing through the inside of the reference circle, a center near inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near inner circle, Means for obtaining the total sum of the luminances of passing pixels while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference with an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of a clad on the compressed image from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the normalized image, an inner circle that is concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, and that is outside the diameter that is concentric with the reference circle and larger than the reference circle Means for assuming a circle and calculating the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting a specific pixel in the center position of the clad determined on the compressed image and the vicinity thereof,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminance for the reference circle and the inner circle obtained on the normalized image, and the obtained on the normalized image A difference from the average value of luminance per circle obtained from the total luminance of the outer circle is calculated for each position of the specific pixel, and the normal value is calculated from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. Means for determining the center position of the cladding on the processed image;
This can be realized by using a program that functions as means for determining the quality of the ferrule end face by using the center position of the clad determined on the normalized image as a reference position for inspection.

また、前記したように前処理を2値化処理までとし、その2値化エッジ画像に対して、第1の異径円輝度算出手段46による各円の輝度の総和を求める処理および第1のクラッド中心決定手段47による演算処理を行なって最終的なクラッドの中心位置を検出する実施形態を実現する場合には、
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理を含む前処理を行なう手段、
前記2値化された画像データに対して、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記クラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるプログラムを用いることで実現できる。
Further, as described above, the preprocessing is up to binarization processing, and for the binarized edge image, the first different circle luminance calculation means 46 calculates the sum of the luminance of each circle and the first In the case of realizing an embodiment in which the final clad center position is detected by performing arithmetic processing by the clad center determining means 47,
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including normalization processing for luminance of the stored image data, edge detection processing for normalized image data, and binarization processing for edge detected image data;
For the binarized image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, a reference that is concentric with the reference circle and passes near the outside Assuming a near-outer circle, a reference near-inner circle concentric with the reference circle and passing through its inner side, a center near-inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near-inner circle, and pixels passing through each circle Means for obtaining the total sum of luminances while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference from an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of the clad from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
This can be realized by using a program that functions as means for determining the quality of the ferrule end face using the determined center position of the clad as a reference position for inspection.

1……光ファイバ芯線、5……フェルール、20、20′……フェルール端面検査装置、30……端面画像取得部、31……フェルール保持部、32……照明部、33……光学系、34……画像センサ、35……画像メモリ、36……インタフェース、40……端面画像解析部、41……画像メモリ、42、42′……クラッド中心検出手段、43、43′……前処理手段、44……異径円輝度算出手段、45……クラッド中心決定手段、46……第1の異径円輝度算出手段、47……第1のクラッド中心決定手段、48……第2の異径円輝度算出手段、49……第2のクラッド中心決定手段、60……操作部、70……表示部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber core wire, 5 ... Ferrule, 20, 20 '... Ferrule end surface inspection apparatus, 30 ... End surface image acquisition part, 31 ... Ferrule holding part, 32 ... Illumination part, 33 ... Optical system, 34 …… Image sensor, 35 …… Image memory, 36 …… Interface, 40 …… End face image analysis unit, 41 …… Image memory, 42, 42 ′ …… Cladding center detection means, 43, 43 ′ …… Pre-processing Means 44... Different diameter circular luminance calculating means 45... Cladding center determining means 46... First different diameter circular luminance calculating means 47. 47. First cladding center determining means 48. Different diameter circular luminance calculating means, 49... Second clad center determining means, 60.

Claims (7)

検査対象の光コネクタのフェルール端面の画像データを取得する端面画像取得部(30)と、
前記端面画像取得部が取得した画像データに基づいて、画像上の光ファイバのクラッドの中心位置を検出するクラッド中心検出手段(42、42′)を含み、検出したクラッドの中心位置を基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう端面画像解析部(40)とを有する光コネクタのフェルール端面検査装置において、
前記クラッド中心検出手段は、
前記端面画像取得部が取得した画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう前処理手段(43、43′)と、
前記前処理された画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める異径円輝度算出手段(44、46、48)と、
前記異径円輝度算出手段によって得られる各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定するクラッド中心決定手段(45、47、49)とを有していることを特徴とする光コネクタのフェルール端面検査装置。
An end face image acquisition unit (30) for acquiring image data of the ferrule end face of the optical connector to be inspected;
Cladding center detecting means (42, 42 ') for detecting the center position of the cladding of the optical fiber on the image based on the image data acquired by the end face image acquisition unit, and using the detected center position of the cladding as a reference position In the ferrule end face inspection device for an optical connector having an end face image analysis unit (40) for performing pass / fail judgment of the ferrule end face,
The clad center detection means includes
Pre-processing means (43, 43 ') for performing pre-processing including processing on luminance for the image data acquired by the end face image acquisition unit;
A reference circle that is centered on a specific pixel on the preprocessed image and is equal to the standard cladding diameter of the optical fiber on the image, an inner circle that is concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, and the reference circle Assuming an outer circle that is concentric and larger in diameter than the reference circle, different circle luminance calculation means (44, 46, 48) for obtaining the total luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel When,
Cladding center determining means (45, 47, 49) for determining the center position of the cladding on the image based on the sum of the brightness of each circle obtained by the different-diameter circular brightness calculating means. An optical connector ferrule end face inspection device.
前記クラッド中心決定手段は、
前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記クラッドの中心位置を決定することを特徴する請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置。
The cladding center determining means includes
The difference between the average luminance per circle obtained from the total luminance for the reference circle and the inner circle and the average luminance per circle obtained from the total luminance for the outer circle is the 2. The ferrule end face inspection device for an optical connector according to claim 1, wherein the center position of the clad is calculated from the position of the specific pixel which is calculated for each position of the specific pixel and the difference is maximum or within a predetermined range.
前記前処理手段は、前記輝度についての処理として正規化処理を含み、
前記前処理手段には、
前記正規化処理された画像データに対して前記クラッドのエッジを検出するためのエッジ検出処理を行なう手段と、
前記エッジ検出処理がなされた画像データに対して2値化処理を行なう手段と
が含まれており、
前記異径円輝度算出手段は、
前記2値化処理された画像データに対して、前記特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求めるように形成され、
前記クラッド中心決定手段は、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記画像上のクラッドの中心位置を決定することを特徴する請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置。
The preprocessing means includes a normalization process as the process for the luminance,
The pre-processing means includes
Means for performing edge detection processing for detecting the edge of the clad on the normalized image data;
Means for performing binarization processing on the image data subjected to the edge detection processing,
The different-diameter circular luminance calculating means includes
With respect to the binarized image data, the reference circle centered on the position of the specific pixel, a reference near outer circle concentric with the reference circle and passing near the outside, a concentric with the reference circle and the inside Assuming a reference inner circle that passes through a neighborhood, a center inner circle that is concentric with the reference circle and has a smaller radius than the reference neighborhood inner circle, the total luminance of the pixels that pass through each circle is shifted by the position of the specific pixel. While being shaped to seek each,
The cladding center determining means includes
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. The difference from the average value of luminance is calculated for each position of the specific pixel, and the center position of the clad on the image is determined from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. Item 3. A ferrule end face inspection device for an optical connector according to Item 1.
前記前処理手段は、前記輝度についての処理として正規化処理を含み、
前記前処理手段には、
前記正規化処理された画像データに対して前記クラッドのエッジを検出するためのエッジ検出処理を行なう手段と、
前記エッジ検出処理がなされた画像データに対して2値化処理を行なう手段と、
前記2値化した画像データから画素数が少ない圧縮画像のデータを生成する画像圧縮処理が含まれ、
前記クラッド中心検出手段は、
前記圧縮画像上の特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める第1の異径円輝度算出手段(46)と、
前記第1の異径円輝度算出手段によって得られた前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記圧縮画像上のクラッドの中心位置を決定する第1のクラッド中心決定手段(47)と、
前記前処理手段で正規化処理された画像上で特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記第1のクラッド中心決定手段によって決定されたクラッドの中心位置およびその近傍範囲で特定画素をずらしながら求める第2の異径円輝度算出手段(48)と、
前記第2の異径円輝度算出手段によって得られた前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記正規化処理された画像上のクラッドの中心位置を決定する第2のクラッド中心決定手段(49)とを有していることを特徴する請求項1記載の光コネクタのフェルール端面検査装置。
The preprocessing means includes a normalization process as the process for the luminance,
The pre-processing means includes
Means for performing edge detection processing for detecting the edge of the clad on the normalized image data;
Means for performing binarization processing on the image data subjected to the edge detection processing;
An image compression process for generating compressed image data having a small number of pixels from the binarized image data,
The clad center detection means includes
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the compressed image, a reference vicinity outer circle concentric with the reference circle and passing near its outer periphery, a reference vicinity inner circle concentric with the reference circle and passing its inner vicinity, Assuming an inner circle near the center that is concentric with the reference circle and has a smaller radius than the inner circle near the reference, a first different-diameter circle that obtains the total luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel. Luminance calculation means (46);
An average value of luminance per circle obtained from a sum of luminance values for the reference circle, the reference outer circle and the reference inner circle obtained by the first different-diameter luminance calculation means; and the vicinity of the center A difference from the average value of luminance per circle obtained from the total luminance of inner circles is calculated for each position of the specific pixel, and the compression is performed from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. First cladding center determining means (47) for determining the center position of the cladding on the image;
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the image normalized by the preprocessing means, an inner circle concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, concentric with the reference circle and from the reference circle Assuming a large-diameter outer circle, the second sum is obtained by shifting the specific pixel in the center position of the clad determined by the first clad center determining means and the range in the vicinity of the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes. Different diameter circular luminance calculating means (48),
1 obtained from the average value of the luminance per circle obtained from the total luminance of the reference circle and the inner circle obtained by the second different diameter circular luminance calculating means, and 1 from the total luminance of the outer circle. The difference between the average value of the luminance per circle is calculated for each position of the specific pixel, and the center of the clad on the normalized image from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range 2. The ferrule end face inspection device for an optical connector according to claim 1, further comprising second clad center determining means (49) for determining a position.
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶された画像データに対する輝度についての処理を含む前処理を行なう手段、
前記前処理された画像データに対し、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
該得られた各円の輝度の総和に基づいて、画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるための光コネクタのフェルール端面検査用のプログラム。
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including luminance processing on the stored image data;
For the preprocessed image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, an inner circle concentric with the reference circle and having a smaller diameter than the reference circle Supposing an outer circle that is concentric with the reference circle and larger in diameter than the reference circle, and obtains the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting the position of the specific pixel,
Means for determining the center position of the clad on the image based on the total luminance of the obtained circles;
A program for inspecting a ferrule end face of an optical connector for causing the determined center position of the clad as a reference position for inspection to function as a means for determining the quality of the ferrule end face.
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理を含む前処理を行なう手段、
前記2値化された画像データに対して、画像上の特定画素を中心とし、画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記クラッドの中心位置を決定する手段、
前記決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるための光コネクタのフェルール端面検査用のプログラム。
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
Means for performing preprocessing including normalization processing for luminance of the stored image data, edge detection processing for normalized image data, and binarization processing for edge detected image data;
For the binarized image data, a reference circle centered on a specific pixel on the image and equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the image, a reference that is concentric with the reference circle and passes near the outside Assuming a near-outer circle, a reference near-inner circle concentric with the reference circle and passing through its inner side, a center near-inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near-inner circle, and pixels passing through each circle Means for obtaining the total sum of luminances while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference from an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of the clad from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
A program for inspecting a ferrule end face of an optical connector for causing the determined center position of the clad as a reference position for inspection to function as a means for determining the quality of the ferrule end face.
コンピュータを、
検査対象の光ファイバのフェルール端面の画像データを記憶する手段、
該記憶させた画像データに対する輝度についての正規化処理、正規化された画像データに対するエッジ検出処理、エッジ検出された画像データに対する2値化処理および2値化された画像データに対する画像圧縮処理を含む前処理を行なう手段、
前記圧縮処理された画像データに対して、該圧縮画像上の特定画素を中心とし、該圧縮画像上で前記光ファイバの規格上のクラッド径に等しい基準円、該基準円と同心でその外側近傍を通る基準近傍外円、前記基準円と同心でその内側近傍を通る基準近傍内円、前記基準円と同心で前記基準近傍内円より半径が小さい中心近傍内円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記特定画素の位置をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記基準円、前記基準近傍外円および前記基準近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記中心近傍内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記圧縮画像上のクラッドの中心位置と決定する手段、
前記正規化処理された画像上で特定画素の位置を中心とする前記基準円、該基準円と同心で該基準円より小径の内円、前記基準円と同心で該基準円より大径の外円を想定し、該各円が通る画素の輝度の総和を、前記圧縮画像上で決定されたクラッドの中心位置およびその近傍範囲で特定画素をずらしながらそれぞれ求める手段、
前記正規化処理された画像上で得られた前記基準円および前記内円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値と、前記正規化処理された画像上で得られた前記外円についての輝度の総和から求まる1つの円当りの輝度の平均値との差を、前記特定画素の位置毎に算出し、該差が最大あるいは所定範囲となる前記特定画素の位置から前記正規化処理された画像上のクラッドの中心位置を決定する手段、
前記正規化処理された画像上で決定したクラッドの中心位置を検査の基準位置として前記フェルール端面の良否判定を行なう手段
として機能させるための光コネクタのフェルール端面検査用のプログラム。
Computer
Means for storing image data of the ferrule end face of the optical fiber to be inspected;
A luminance normalization process for the stored image data, an edge detection process for the normalized image data, a binarization process for the edge-detected image data, and an image compression process for the binarized image data. Means for preprocessing,
A reference circle that is centered on a specific pixel on the compressed image with respect to the compressed image data and is equal to the cladding diameter on the standard of the optical fiber on the compressed image, concentric with the reference circle, and near the outside of the reference circle A reference near outer circle passing through the reference circle, a reference near inner circle concentric with the reference circle and passing through the inside of the reference circle, a center near inner circle concentric with the reference circle and having a smaller radius than the reference near inner circle, Means for obtaining the total sum of the luminances of passing pixels while shifting the position of the specific pixel,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of luminance for the reference circle, the outer circle near the reference and the inner circle near the reference, and the per-circle obtained from the sum of luminance for the inner circle near the center. Means for calculating a difference with an average value of luminance for each position of the specific pixel, and determining a center position of a clad on the compressed image from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range;
The reference circle centered on the position of a specific pixel on the normalized image, an inner circle that is concentric with the reference circle and smaller in diameter than the reference circle, and that is outside the diameter that is concentric with the reference circle and larger than the reference circle Means for assuming a circle and calculating the sum of the luminance of the pixels through which each circle passes while shifting a specific pixel in the center position of the clad determined on the compressed image and the vicinity thereof,
The average value of luminance per circle obtained from the sum of the luminance for the reference circle and the inner circle obtained on the normalized image, and the obtained on the normalized image A difference from the average value of luminance per circle obtained from the total luminance of the outer circle is calculated for each position of the specific pixel, and the normal value is calculated from the position of the specific pixel where the difference is maximum or within a predetermined range. Means for determining the center position of the cladding on the processed image;
A program for inspecting a ferrule end face of an optical connector for causing the center position of a clad determined on the normalized image as a reference position for inspection to function as a means for judging the quality of the ferrule end face.
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