JP7254324B2 - 画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 - Google Patents
画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7254324B2 JP7254324B2 JP2017110920A JP2017110920A JP7254324B2 JP 7254324 B2 JP7254324 B2 JP 7254324B2 JP 2017110920 A JP2017110920 A JP 2017110920A JP 2017110920 A JP2017110920 A JP 2017110920A JP 7254324 B2 JP7254324 B2 JP 7254324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- defect
- inspection
- flaw
- images
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本実施の形態の画像生成装置は、画像を用いて検査対象表面のキズや欠陥を検査する画像検査システムの性能評価を行うため又は画像検査システムの機械学習(深層学習)させるために用いる画像(以下「模擬検査画像」という)を生成する装置である。図1に、画像生成装置により生成される模擬検査画像の例を示す。図1に示すように、画像生成装置は、模擬検査画像40を、キズや欠陥を示すキズ・欠陥画像(前景画像)39と、検査対象物の素地の状態を示す素地画像(背景画像)36とを合成して生成する。
図2は、本発明の一実施形態の画像生成装置の構成を示した図である。画像生成装置10は例えばパーソナルコンピュータのような情報処理装置で構成することができる。具体的には、画像生成装置10は、その全体動作を制御するコントローラ11と、種々の情報を表示する表示部13と、ユーザが指示を入力するための操作部15と、RAM16と、データやプログラムを記憶するデータ記憶部17とを備える。さらに、画像生成装置10は、ネットワークに接続するための第1インタフェース18と、外部機器と接続するための第2インタフェース19とを備える。
図3は、データ記憶部17に格納されるプログラムやデータを説明した図である。データ記憶部17は、画像生成装置10の機能を実現する制御プログラムである画像生成プログラム30と、画像生成に用いる種々の画像データ33~39とを格納する。なお、これらの画像データ33~39は、第1インタフェース18を介して接続されたネットワーク上のサーバや、第2インタフェース19を介して接続された外部記憶装置から提供されてもよい。また、データ記憶部17は、最終的に生成される模擬検査画像データ40も格納する。
以上のように構成される画像生成装置10について、その動作を以下説明する。
図7は、本実施の形態の画像生成装置10による模擬検査画像40の生成処理の流れの概要を説明した図である。前述の通り、従来、外観検査用の検査システムの評価や学習に用いられる模擬検査画像の生成手法としては、背景画像に自裁の画像をそのまま合成したり、前景と背景を同時に画像変換したりするものが多かった。これに対して、本実施の形態では、模擬検査画像の生成において、前景(キズ・欠陥画像39)と背景(素地画像36)をそれぞれ合成し、それらを組み合わせることで、模擬検査画像40を生成する。
模擬検査画像における背景となる素地画像36の合成処理について説明する。検査対象物の表面は、検査対象物の製造方法に由来したテクスチャを有する。すなわち、検査対象物の表面を撮像した画像は、領域毎に、画像データとしては異なるが、テクスチャ特徴に関しては同一の特徴を有する。本実施の形態では、背景となる素地画像の生成にコンピュータグラフィック技術のテクスチャ合成法を応用する。テクスチャ合成法としては、ピクセルベース法、パッチベース法、最適化ベース法、座標ベース法等がある。本実施の形態では、テクスチャ合成法として、“Fast Texture Synthesis using Tree-structured Vector Quantization”, Li-Yi Wei, and M.Levoy, SIGGRAPH(2000)(以下「非特許文献1」という)に記載されたピクセルベース法を用いる。いずれのテクスチャ合成法を用いるかは、対象とする外観検査に依存して決定すればよい。
キズ・欠陥画像39の合成処理について説明する。キズ・欠陥画像39は、キズ・欠陥代表パターン35を変形することによって生成する。さらには、キズ・打痕等、表面が立体的に変化する瑕疵と、シミ・汚れ等,表面に付着するもの、あるいは表面に埋もれている瑕疵等、現象は様々である。そこで、本実施の形態では、まず、キズ・欠陥のシルエット形状に着目する。つまり、キズ・欠陥の二次元形状を示す画像(キズ・欠陥シルエット画像)38を生成する。二次元形状を示す画像38が生成できれば,想定する瑕疵の状態に応じてその図形内部に陰影・ムラを付加する。キズ・欠陥画像の合成においてもコンピュータグラフィック技術におけるテクスチャ合成法の利用が考えられる。特に大まかに共通した構造を持つ幾つかのサンプル画像から、いずれのサンプル画像とも微妙に異なる画像のバリエーションを合成する手法が有効である。
コントローラ11はまず、キズ・欠陥代表パターン35のそれぞれを変形して複数のキズ・欠陥シルエット画像38を生成する(S31)。具体的には、各キズ・欠陥代表パターン35をアフィン変換処理して、形状、大きさ、向きが異なる複数のキズ・欠陥シルエット画像38を生成する。例えば、図12に示すように、1つのキズ・欠陥代表パターン35bをアフィン変換処理して変形することにより、複数の異なるキズ・欠陥シルエット画像38a~38d、・・・を生成する。すなわち、キズ・欠陥代表パターン35からより多くのキズ・欠陥シルエット画像38を生成することができる。
以上のようにして背景となる素地画像36とキズ・欠陥画像39とがそれぞれ生成されると、それらの画像36、39と、シェーディングパターン34とを組み合わせて模擬検査画像40を生成する。
具体的には、本実施の形態で開示した手法により生成した模擬検査画像40を学習データとして学習させたCNN(Convolutional Neural Network)の識別性能を確認した。原画像を良品・不良品とも5つずつ準備し、それらの画像から1000の学習データを生成して、二つのCNNを学習させた。一方のCNNは、本実施の形態の手法により生成した学習データを用いて学習させた。他方のCNNは対比用であり、原画像の回転・平行移動・拡大縮小等のアフィン変換により生成された学習データを用いて学習させた。二つのCNNの構成、パラメータは共通とした。学習後、2000のテスト画像で良・不良の判定実験を行った。本実施の形態の手法で生成したデータを用いて学習したCNNの正答率は97.4%であった。一方、アフィン変換で生成したデータを用いて学習したCNNの正答率は94.7%であった。後者は、簡易的な機械学習における手法であるが、元画像全体、つまり素地も含めて変形するため、性能が低下したと考えられる。すなわち、本実施の形態の手法の方が、CNNの学習に適したより良質な学習データを提供できていると考えられる。
以上のように、本実施の形態の画像生成装置10は、画像を用いて検査対象物表面のキズまたは欠陥を検査する画像検査システムの性能の調整(評価、機械学習(深層学習)等)に使用する模擬検査画像40を生成する装置である。画像生成装置10は、検査対象物表面を撮影した素地原画像32(本発明の素地画像の一例)と、キズまたは欠陥の形状を示す画像であるキズ・欠陥画像39(本発明の欠陥画像の一例)とを記憶するデータ記憶部17(本発明の記憶部の一例)と、模擬検査画像を生成するコントローラ11(本発明の画像生成部の一例)と、を備える。コントローラ11は、検査対象物表面を撮影した素地原画像32から原画像と類似のテクスチャ特徴を有する素地画像36を生成し、素地画像36にキズ・欠陥画像39を合成して模擬検査画像40(本発明の模擬検査画像の一例)を生成する。
上記の実施の形態は、本発明の一つの具体的な実施の形態を示したものであり、本発明は上記の実施の形態の内容に限定されるものではない。本発明を適用する具体的な例は、上記の実施の形態の内容に限定されず、上述した構成要素において適宜、変更、置換、付加、省略などを行うことができる。
上述の開示は以下の技術思想を開示する。
検査対象物表面を撮影した原画像(32)と、キズまたは欠陥の形状を示す画像である欠陥画像(39)とを記憶する記憶部(16、17)と、
模擬検査画像を生成する画像生成部(11)と、を備え、
画像生成部は、検査対象物表面を撮影した原画像(32)から原画像と類似のテクスチャ特徴を有する素地画像(36)を生成し、素地画像に欠陥画像(39)を合成して模擬検査画像(40)を生成する、
画像生成装置。
(8)コンピュータによって、画像を用いて検査対象物表面のキズまたは欠陥を検査する画像検査システムの性能の調整に使用する模擬検査画像(40)を生成する方法であって、
検査対象物表面を撮影した原画像(32)と、キズまたは欠陥の形状を示す画像である欠陥画像(39)とを記憶部(16、17)に格納する第1のステップと、
制御部(11)により、原画像(32)から、当該原画像と類似のテクスチャ特徴を有する素地画像(36)を生成する第2のステップと、
制御部(11)により、素地画像に欠陥画像を合成し、模擬検査画像(40)を生成する第3のステップと、を含む。
11 コントローラ
13 表示部
15 操作部
16 RAM
17 データ記憶部
18 第1インタフェース
19 第2インタフェース
32 素地原画像
33 素地シード画像
34 シェーディングパターン
35 キズ・欠陥代表パターン
36 素地画像
38 キズ・欠陥シルエット画像
39 キズ・欠陥画像
40 模擬検査画像
Claims (13)
- 画像を用いて検査対象物表面のキズまたは欠陥を検査する画像検査システムの性能の調整に使用する模擬検査画像を生成する装置であって、
検査対象物表面を撮影した原画像と、キズまたは欠陥の形状を示す画像である欠陥画像とを記憶する記憶部と、
前記模擬検査画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記画像生成部は、前記検査対象物表面を撮影した原画像の一部の矩形領域を切り出した画像を用いてテクスチャ合成を行い、前記原画像の有するテクスチャ特徴と類似するがそれとは異なるテクスチャ特徴を有する素地画像を生成し、更に、前記素地画像に前記欠陥画像を合成して前記模擬検査画像を生成する、
画像生成装置。 - 前記欠陥画像は、キズまたは欠陥の見え方を考慮して設定された陰影を付加して生成された画像である、請求項1記載の画像生成装置。
- 前記記憶部は複数の欠陥画像を記憶し、
前記画像生成部は、前記素地画像に対して複数の欠陥画像のそれぞれを合成して、複数の模擬検査画像を生成する
請求項1~2のいずれかに記載の画像生成装置。 - 前記記憶部は、キズまたは欠陥に関する所定の形状を示す画像である欠陥パターン画像を格納し、
前記画像生成部は、前記欠陥パターン画像を種々の方法で変形することにより複数の欠陥画像を生成する、
請求項3に記載の画像生成装置。 - 前記画像生成部は、前記素地画像と、前記欠陥画像と、さらに、陰影情報のみを含むシェーディングパターン画像とを合成することで、前記模擬検査画像を生成する、請求項1~4のいずれかに記載の画像生成装置。
- 前記模擬検査画像は、前記画像検査システムの性能評価または学習に使用するための画像である、請求項1~5のいずれかに記載の画像生成装置。
- コンピュータによって、画像を用いて検査対象物表面のキズまたは欠陥を検査する画像検査システムの性能の調整に使用する模擬検査画像を生成する方法であって、
検査対象物表面を撮影した原画像と、キズまたは欠陥の形状を示す画像である欠陥画像とを記憶部に格納する第1のステップと、
制御部により、前記原画像の一部の領域を切り出した画像を用いてテクスチャ合成を行い、前記原画像から、当該原画像の有するテクスチャ特徴と類似するがそれとは異なるテクスチャ特徴を有する素地画像を生成する第2のステップと、
前記制御部により、前記素地画像に前記欠陥画像を合成し、前記模擬検査画像を生成する第3のステップと、を含む、
画像生成方法。 - 前記制御部により、前記欠陥画像は、キズまたは欠陥の見え方を考慮して設定された陰影を付加して生成される、請求項7記載の画像生成方法。
- 複数の欠陥画像を前記記憶部に格納し、
前記制御部により、前記素地画像に対して複数の欠陥画像のそれぞれを合成することにより、複数の模擬検査画像を生成する
請求項7~8のいずれかに記載の画像生成方法。 - 前記制御部により、キズまたは欠陥に関する所定の形状を示すパターン画像を種々の方法で変形することにより複数の欠陥画像を生成する、
請求項9記載の画像生成方法。 - 前記制御部により、前記素地画像と、前記欠陥画像と、さらに、陰影情報のみを含むシェーディングパターン画像とを合成して、前記模擬検査画像を生成する
請求項7~10のいずれかに記載の画像生成方法。 - 前記模擬検査画像は、前記画像検査システムの性能評価または学習に使用するための画像である、請求項7~11のいずれかに記載の画像生成方法。
- 請求項7~12のいずれかに記載の画像生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017110920A JP7254324B2 (ja) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017110920A JP7254324B2 (ja) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018205123A JP2018205123A (ja) | 2018-12-27 |
JP7254324B2 true JP7254324B2 (ja) | 2023-04-10 |
Family
ID=64956886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017110920A Active JP7254324B2 (ja) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7254324B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6908019B2 (ja) * | 2018-12-28 | 2021-07-21 | Tdk株式会社 | 画像生成装置及び外観検査装置 |
JP2020106469A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | オムロン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム |
JP7308436B2 (ja) * | 2019-02-22 | 2023-07-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 情報管理装置及び情報管理方法 |
JP7095798B2 (ja) * | 2019-03-08 | 2022-07-05 | 日本電気株式会社 | 画像処理方法、画像処理装置、プログラム |
WO2021152416A1 (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 学習データ生成装置、不良識別システム |
KR102430090B1 (ko) * | 2020-04-20 | 2022-08-11 | 세이지리서치 주식회사 | 사용자 입력에 기반하여 생성된 인공지능 모델을 이용하여 가상 결함 이미지를 생성하기 위한 컴퓨터 프로그램, 방법, 및 장치 |
JP7410402B2 (ja) * | 2020-05-08 | 2024-01-10 | ダイキン工業株式会社 | 外観検査システム |
JP7451392B2 (ja) | 2020-12-28 | 2024-03-18 | 住友重機械工業株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム |
JP2022135248A (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-15 | 日立Astemo株式会社 | 外観検査装置、外観検査方法、画像生成装置および画像生成方法 |
JP2022189274A (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-22 | 日立Astemo株式会社 | 外観検査装置、外観検査方法、画像生成装置および画像生成方法 |
KR102419738B1 (ko) * | 2021-08-31 | 2022-07-12 | 주식회사 별하늘친구 | 인공지능을 이용하는 얼룩검사 학습을 위한 이미지 데이터를 생성하는 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005156334A (ja) | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Nec Tohoku Sangyo System Kk | 疑似不良画像自動作成装置及び画像検査装置 |
WO2011061887A1 (ja) | 2009-11-18 | 2011-05-26 | 本田技研工業株式会社 | 表面検査装置及び表面検査方法 |
JP2011214903A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Denso It Laboratory Inc | 外観検査装置、外観検査用識別器の生成装置及び外観検査用識別器生成方法ならびに外観検査用識別器生成用コンピュータプログラム |
JP2012063262A (ja) | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Denso Wave Inc | 視覚検査装置の評価システム |
JP2016020953A (ja) | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 典明 岡田 | 目視検査技能向上支援システム及びこれを用いた目視検査技能向上支援方法並びに目視検査技能向上支援システム用プログラム |
JP2016057075A (ja) | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社Screenホールディングス | 検査装置および検査方法 |
-
2017
- 2017-06-05 JP JP2017110920A patent/JP7254324B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005156334A (ja) | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Nec Tohoku Sangyo System Kk | 疑似不良画像自動作成装置及び画像検査装置 |
WO2011061887A1 (ja) | 2009-11-18 | 2011-05-26 | 本田技研工業株式会社 | 表面検査装置及び表面検査方法 |
JP2011214903A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Denso It Laboratory Inc | 外観検査装置、外観検査用識別器の生成装置及び外観検査用識別器生成方法ならびに外観検査用識別器生成用コンピュータプログラム |
JP2012063262A (ja) | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Denso Wave Inc | 視覚検査装置の評価システム |
JP2016020953A (ja) | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 典明 岡田 | 目視検査技能向上支援システム及びこれを用いた目視検査技能向上支援方法並びに目視検査技能向上支援システム用プログラム |
JP2016057075A (ja) | 2014-09-05 | 2016-04-21 | 株式会社Screenホールディングス | 検査装置および検査方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
精密工学会誌,2015年,Vol.81 No.12,p.1193~1197 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018205123A (ja) | 2018-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7254324B2 (ja) | 画像検査システムの性能調整のための検査用画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法 | |
JP6493395B2 (ja) | 画像処理装置と画像処理方法 | |
CN109045691B (zh) | 一种特效对象的特效实现方法和装置 | |
JP4776705B2 (ja) | 画像処理装置および方法 | |
JP2019125929A5 (ja) | ||
CN107316047A (zh) | 图像处理装置、图像处理方法以及存储介质 | |
US8854392B2 (en) | Circular scratch shader | |
KR20080079056A (ko) | 3차원 유화 데이터의 복원 | |
WO2020075252A1 (ja) | 情報処理装置、プログラム及び情報処理方法 | |
JP2005275646A (ja) | 3次元描画モデル生成方法、3次元モデル描画方法及びそのプログラム | |
US11107267B2 (en) | Image generation apparatus, image generation method, and program | |
JP5926626B2 (ja) | 画像処理装置及びその制御方法、プログラム | |
US20170053431A1 (en) | Browser-based texture map generation and application | |
JP4764963B2 (ja) | 画像処理装置 | |
US20180150995A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
CN113167568B (zh) | 坐标计算装置、坐标计算方法和计算机可读记录介质 | |
JP2022054254A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム | |
US20230394798A1 (en) | Data creation system, learning system, estimation system, processing device, evaluation system, data creation method, and program | |
TWI536317B (zh) | 立體圖文產生方法 | |
WO2023238702A1 (ja) | コンピュータプログラム、処理方法、および、処理装置 | |
KR20150042095A (ko) | 드로우 커맨드들의 처리 순서를 재조정하여 프레임을 렌더링하는 장치 및 방법 | |
WO2023181904A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法および記録媒体 | |
TW201015493A (en) | 3D depth generation by block-based texel density analysis | |
JP7016646B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム | |
JP2006113909A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200413 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210413 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220510 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20220914 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221219 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20221219 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230110 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20230117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7254324 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |