JPH02187651A - 画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は、被検査物の欠け、クラ・ツク、汚れなどの欠
陥の有無を検査する外観検査装置の画像処理方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、被検査物の欠け、クラック、汚れなどの欠陥を検
査する欠陥検査装置は、被検査物を撮影するＴＶ右カメ
ラらの画像信号をＡ／Ｄ変換して得られる画像データを
、原画像データとして原画像メモリに記憶し、原画像メ
モリから読み出されたデータを適当に演算処理して被検
査物の輪郭を認識し、被検査物の欠け、クラック、汚れ
などの欠陥を認識するようになっている。

すなわち、ＴＶ右カメラより被検査物を撮影して画像デ
ータとして取り込んだ場合、予め設定された被検査物の
標準位置と、検査する被検査物の実際の位置とがずれて
いる場合が多く、このような場合、被検査物の位置ずれ
を補正するために、被検査物の輪郭（または、被検査物
内の基準位置となる模様、凹凸などの輪郭）を正確にと
らえて欠陥検査領域を認識し、この欠陥検査領域内に欠
陥が存在するかどうかを判定するようになっていた。

例えば、特開昭６２−８８９４６号ζご示さね、るよう
に、複数の照明手段を用いて輪郭抽出を確実に行うため
の画像処理方法か提案さｉｌで２３つ、被検査物を複数
の照明手段によって照明（明照明、暗照明）し、各照明
状態でＴＶ右カメラてそれぞれ撮影された複数の被検査
物画像を論理演算（論理和）して被検査物の輪郭を認識
し、り２陥検査領域を設定するようになっていた。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来例の画像処理方法によ
って被検査物の輪郭を認識するものあっては、ＴＶ右カ
メラ撮影された被検査物画像の輪郭部周辺に、異物やノ
イズか存在する場きについては何ら考慮されておらず、
輪郭部周辺に異物やノイズが存在すると、複数の照明手
段および論理演算をとのように変化させても被検査物の
輪郭が正確に抽出てきなくなるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、ＴＶ右カメラ撮影された被検査物の
原画像の輪郭部周辺に異物やノイズか存在する場合にあ
っても、被検査物の輪郭線を探索して被検査物を正確に
認識することができ、しかも、被検査物の輪郭線探索の
基準点を１つの探索ラインで正確かつ簡単に認識するこ
とができる画像処理方法を提供することにある。

し課題を解決するだめの手段］ 本発明の請求項１の画像処理方法は、ＴＶ右カメラ撮影
された被検査物の原画像を演算処理して微分絶対値画像
、微分方向値画像、工・・ノジ画像を求め、各画像に基
づいて被検査物の輪郭線を探索し、て被検査物の輪郭を
認識するようにした画像処理方法において、エツジ画像
上の任意の探索開始点から被検査物方向に探索ラインを
設定してエツジフラッグが存在する点を求めて輪郭検査
対象点とし、上記輪郭検査対象点を中心としてＮ×Ｍ画
素よりなる適当な局所並列ウィンドウを設定するととも
に、上記局所並列ウィンドウの各行についてエツジフラ
ッグの有無をチェックして総ての行にエツジフラッグが
有る場合に該局所並列ウィンドウを輪郭線検査対象領域
とし、上記輪郭線検査対象領域め各エツジフラッグに対
応する微分絶対値を微分画像から抽出するとともに、抽
出された微分絶対値のうち予め設定された微分しきい値
よりも大きいものについて加算して微分絶対値の総和を
求め、上記微分絶対値の総和が予め設定された総和しき
い値よりも大きいときに、前記輪郭検査対象点を被検査
物の輪郭線上の点と認識するようにしたものである。

また、請求項２の画像処理方法は、微分絶対値画像上の
任意の探索開始点から被検査物方向に探索ラインを設定
して微分絶対値が予め設定された微分しきい値より大き
い点を求めて輪郭検査対象点とし、上記輪郭検査対象点
に対応する微分方向値を微分方向値画像から抽出し、抽
出された微分方向値が予め設定された微分方向しきい値
範囲内に存在するとき、前記輪郭検査対象点を被検査物
の輪郭線上の点と認識するようにしたものである。

さらにまた、請求項３の画像処理方法は、エツジ画像−
Ｅの任意の探索開始点から被検査物方向に探索ラインを
設定してエツジフラッグが存在する点を求めて輪郭検査
対象点とし、上記輪郭検査対象点に対応する微分絶対値
を微分絶対値画像より抽出するとともに、抽出された微
分絶対値が予め設定された微分しきい値よりも大きいと
きに輪郭検査対象点に対応する微分方向値を微分方向値
画像から抽出し、上記微分方向値が予め設定された微分
方向値範囲内にあるとき、前記輪郭検査対象点を被検査
物の輪郭線上の点と認識するようにしたものである。

さらにまた、請求項４の画像処理方法は、請求項３の場
合と同様にエツジフラッグが存在する点を輪郭検査対象
点として微分方向値を抽出し、原画像上の輪郭検査対象
点に対応する点から微分方向値に対して垂直方向にｎ画
素それぞれ離れた点を濃度検査点として両濃度検査点の
濃度差を演算し、上記濃度差が予め設定された濃度しき
い値よりも大きいとき、前記輪郭検査対象点を被検査物
の輪郭線上の点と認識するようにしたものである。

さらにまた、請求項５の画像処理方法は、請求項４と同
様に設定された濃度検査点の濃度を抽出し、一方の濃度
検査点の濃度が被検査物に対する濃度しきい値よりも大
きく、かつ他方の濃度検査点の濃度が背景に対する濃度
しきい値よりも小さいとき、前記輪郭検査対象点を被検
査物の輪郭線上の点と認識するようにしたものである。

［作　用］ 本発明は上述のように構成されており、請求項１の画像
処理方法にあっては、被検査物の輪郭線上の点を探索し
て被検査物の輪郭を認識する画像処理方法において、エ
ツジ画像上で被検査物方向に設定される探索ラインによ
ってエツジフラッグが存在する点を求め、この輪郭検査
対象点を中心として設定された局所並列ウィンドウの各
行についてエツジフラッグの有無をチェックし、総ての
行にエツジフラッグが有る場合に該局所並列ウィンドウ
を輪郭線検査対象領域とし、また、輪郭線検査対象領域
の各エツジフラッグに対応する微分絶対値のうち予め設
定された微分しきい値よりも大きいものについて加算し
て微分絶対値の総和を求め、上記微分絶対値の総和が予
め設定された総和しきい値よりも大きいときに、前記輪
郭検査対象点を被検査物の輪郭線上の点と認識するよう
にしており、ＴＶ右カメラ撮影された被検査物の原画像
の輪郭部周辺に異物やノイズが存在する場６にあっても
、被検査物の輪郭線を探索して被検査物を正確に認識す
ることができ、しかも、被検査物の輪郭線探索の基準点
を１つの探索ラインで正確かつ簡単に認識することがで
きるようになっている。

また、請求項２の画像処理方法は、微分絶対値画像上で
設定される探索ラインによって微分絶対値が予め設定さ
れた微分しきい値より大きい点を求め、この輪郭検査対
象点に対応する微分方向値が予め設定された微分方向し
きい値範囲内に存在するとき、前記輪郭検査対象点を被
検査物の輪郭線上の点と認識するようにしたものであり
、被検査物の輪郭線探索の基準点を正確かつ簡単に認識
することができるようになっている。

さらにまた、請求項３の画像処理方法は、エツジ画像上
で設定される探索ラインによってエツジフラッグが存在
する点を求め、この輪郭検査対象点に対応する微分絶対
値が予め設定された微分しきい値よりも大きく、しかも
その点に対応する微分方向値が予め設定された微分方向
値範囲内にあるとき、前記輪郭検査対象点を被検査物の
輪郭線上の点と認識するようにしたものであり、被検査
物の輪郭線探索の基準点を正確かつ簡単に認識すること
ができるようになっている。

さらにまた、請求項４の画像処理方法は、請求項３の場
合と同様にエツジフラッグが存在する輪郭検査対象点の
微分方向値を抽出し、原画像上の輪郭検査対象点に対応
する点から微分方向値に対して垂直方向にｎ画素それぞ
れ離れた点を濃度検査点として両濃度検査点の濃度差を
演算し、上記濃度差が予め設定された濃度しきい値より
も大きいとき、前記輪郭検査対象点を被検査物の輪郭線
上の点と認識するようにしたものであり、被検査物の輪
郭線探索の基準点を正確かつ簡単に認識することができ
るようになっている。

さらにまた、請求項５の画像処理方法は、請求項４と同
様に設定された濃度検査点の濃度を抽出し、一方の濃度
検査点の濃度が被検査物に対する濃度しきい値よりも大
きく、かつ他方の濃度検査点の濃度が背景に対する濃度
しきい値よりも小さいとき、前記輪郭検査対象点を被検
査物の輪郭線上の点と認識するようにしたものであり、
被検査物の輪郭線探索の基準点を正確かつ簡単に認識す
ることができるようになっている。

［実施例］ 第１図および第２図は本発明に係る外観検査装置の概略
構成を示すもので、照明ランフＬａにて斜め方向から照
明された被検査物Ｏを撮影するＴＶカメラ１と、上記Ｔ
Ｖ右カメラから出力される画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ
　／　Ｉ）変換器２と、Ａ／Ｄ変換された画像データを
前処理する前処理回路３と、前処理された画像データを
被検査物Ｏの原画像として記憶する原画像メモリ４と、
原画像の各画素に対応して演算される微分絶対値を記憶
する微分絶対値画像メモリらと、演算された微分方向値
を記憶する微分方向値画像メモリ６、原画像の濃度（明
るさ）の変化点を線画として抽出したエツジフラッグを
記憶するエツジ画像メモリ７と、原画像を演算処理して
各メモリ５〜７に所定のデータを記憶させるとともに、
各メモリ４〜７に記憶されているデータに基づいて被検
査物Ｏの輪郭線を探索し、被検査物０の輪郭を認識して
被検査物０の欠陥の有無をチェックするマイクロプロセ
ッサ（あるいはマイクロコンピュータ）８とて形成され
ている。

以下、上述の外観検査装置の被検査物Ｏの輪郭認識およ
び欠陥検出について具体的に説明する。

第３図および第４図は動作説明図であり、まず、テレビ
カメラＴＶＩにて撮影された第３図（ａ）に示すような
被検査物Ｏの原画像ｆ１を、マイクロプロセッサ８て演
算処理し、第３図（ｂ）に示すようなエツジ画像ｆ、に
変換する処理が必要であり、この処理は以下のように行
なわれる。

まず、被検査物０を含む空間領域を撮像して得られた原
画像ｆ１は濃淡画像であって、第３図（ａ）に示すよう
に、被検査物０、欠陥Ｘｌ、異物Ｘ２を含む画像となっ
ている。ここに、各画素はたとえば濃度が８ビツトで表
わされて２５６階調に設定される。この濃淡画像から被
検査物Ｏの輪郭線等のエツジを抽出する処理は、［エツ
ジの部分は濃度変化が大きい部分に対応している」とい
う考え方を基本にしている。したがって、濃度を微分す
ることによってエツジの抽出を行なうのが一般的である
。微分処理は、第４図に示すように、濃淡画像を３×３
画素の局所並列ウィンドウＷに分割して行なう。つまり
、注目する画素Ｅと、その画素Ｅの周囲の８画素Ａ〜Ｄ
、Ｆ〜■とで局所並列ウィンドウＷを形成し、局所並列
ウィンドウＷ内の画素Ａ〜Ｉの濃度の縦方向の濃度変化
式Ｖと横方向の濃度変化Ｈとを次式によって求め、ΔＶ
−（、Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｇ十Ｈ十Ｉ）ΔＨ＝（Ａ＋Ｄ＋
Ｇ）−（Ｃ＋Ｆ＋１＞さらに、微分絶対値１ｅＥｌと微
分方向値１ｅ、：とを次式によって求めるのである。

ただし、Ａ　□−，Ｉは対応する画素の濃度を示してい
る。以上の演算を原画像ｆ、の全画素について行なうこ
とにより、被検査物Ｏの輪郭や欠陥Ｘｌ、異物Ｘ２等が
存在しているような濃度変化が大きい部分と、その変化
の方向とを抽出することがてき、微分絶対値画像ｆ２（
６ビツト）、微分方向値画像ｆ３（４ヒツト）としてそ
れぞれ微分絶対値画像メモリ５および微分方向値画像メ
モリ６に記憶される。

次に細線化処理か行なわれる。細線化処理は、微分絶対
値が大きいほど濃度変化か大きいことを表わしている点
に着目して行なわれる。すなわち、各画素の微分絶対値
を周囲の画素の微分絶対値と比較し、周囲の画素よりも
大きくなるものを連結していくことにより、１画素の幅
を有したエツジが抽出されるのである。つまり、画面上
の各画素の位置をＸ−Ｙ座標で表わし、微分絶対値をＺ
軸に取ノ１ば、微分絶対値を表わす曲面が形成されるこ
とになるのてあり、細線化処理は、この曲面における稜
線を求めることに相当する。この段階ではノイズ等によ
るエツジも含まれているから、適宜しきい値を設定し、
しきい値以上の値のみを採用してノイズ成分を除去する
。

細線化処理で得られたエツジ画像ｆ、は、原画像ｆ、の
コントラストが不十分であるときや、ノイズが多いよう
なときには、不連続線になりやすい。そこで、エツジ延
長処理を行なう。工・ンジ延長処理は、不連続線の端点
から始めて、注目する画素とその周囲の画素とを比較し
、次式て表わされる評価関数ｆ（ｅＪ）がもつとも大き
くなる方向にエツジを延長し、他の線の端点に衝突する
までこれを続けるものである。

ｆ（ｅＪ）− ここに、ｅ、）は中心画素の微分データであり、ｅＪは
隣接画素の微分データであって、Ｊ＝１．２．・・・・
・・８である。

以上の処理により、第３図（ｂ）に示すように、被検査
物Ｏ２欠陥Ｘ１、異物Ｘ２等の輪郭線１０〜・ｒ２か閉
曲線のパターンとなった１ピント（“′１“をエツジフ
ラッグと称する）のエツジ画像ｆ４が得られ、エツジ画
像メモリ７に記憶される。

ところで、上述の外観検査装置において、前述したよう
に輪郭線探索の出発点となる基準点Ｑを正確に設定する
必要があり、以下、本発明に係る基準点Ｑを設定するた
めの画像処理方法について説明する。

第５図は、請求項１の画像処理方法のフローチャート、
第６乃至第９図は動作説明図であり、第６図はＴＶカメ
ラ１にて撮影された原画像であり、各画像メモリ４〜７
には、第７図に示すように各画素（ｘｎ、ｙｎ）に対応
して原画像データｆ（ｘｎ、ｙｎ）、微分絶対値画像デ
ータｆ２（ｘｎ、ｙｎ）、微分方向値画像データｆ　ｖ
　（ｘ　ｎ　。

ｙ　ｒＩ）　、エツジ画像データｆ、（ｘｎ’、ｙｎ）
が対応（アドレスコードが同一）して記憶されている。

まず最初に、エツジ画像データの任意の探索開始点Ｐ（
ｘｐ、ｙ＋：＋）を設定するとともに、この探索開始点
ｐ　（ｘｐ、ｙｐ）から被検査物方向に探索ラインａを
設定してエツジフラッグ（ｆ＜（ｘｙ　）　＝　１．　
）が存在する点を求めて輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ
）とする。次に、上記輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）
を中心として第８図に示すようにＮ×Ｍ画素（実施例で
は７×５画素）よりなる適当な局所並列ウィンドウＷを
設定するとともに、第９図に示すように、上記局所並列
ウィンドウＷの各行について走査ｂ１〜ｂ７してエツジ
フラッグの有無をチェックする。ここに、第８図（ａ）
に示すように、総ての行にエツジフラッグが有る場合に
該局所並列ウィンドウＷを輪郭線検査対象領域とする。

なお、第８図（１〕）に示すように、探索ラインａ上に
エツジフラッグがあっても、局所並列ウィンドウＷの総
ての行にエツジフラッグがない場合には、上記処理を繰
り返して輪郭線検査対象領域を探索する。

次に、上述のようにして求められた輪郭線検査対象領域
の各エツジフラッグに対応する微分絶対値ｆ２（ｘｑ、
ｙｑ）を微分絶対値画像ｆ２から抽出するとともに、抽
出された微分絶対値ｆ２（ｘｑ、ｙｑ）のうち予め設定
された微分しきい値し、よりも大きいもの＜　ｆ　２　
（ｘ　ｑ　、　ｙ　ｑ　）　＞Ｌ２）について加算して
微分絶対値の総和Ｓを求める。

次に、上記微分絶対値の総和Ｓが予め設定された総和し
きい値Ｌ２ｓよりも大きい（Ｓ＞Ｌ２ｓ　）ときに、前
記輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）を被検査物○の輪郭
線１゜上の点と判定する。なお、微分絶対値の総和Ｓが
総和しきい値Ｌ２ｓよりも小さい場合には、輪郭検査対
象点Ｑ　（ｘｑ、’ｙｑ）を被検査物０の輪郭線上の点
でないと判定して、上述の処理を繰り返して基準点を探
索する。また、予め設定された探索範囲内に上記基準点
条件を満たす点がない場合には、被検査物Ｏが存在しな
いと判定する。

ここに、本実施例にあっては、正確に輪郭線！。

上の基準点抽出を行うために、まず、被検査物Ｏのエツ
ジが直線的でかつ連続性があるという特徴に着目し、局
所並列ウィンドウＷによってエツジフラッグが総ての行
に存在するかどうかを判定し、異物、ノイズＸ、のエツ
ジに基づいた輪郭線検査領域が設定されないようにして
いる。次に、異物、ノイズＸ２のエツジの微分絶対値が
被検査物０のエツジの微分絶対値よりも一般的に小さい
点に着目して微分しきい値Ｌ２をその中間に設定するこ
とにより、異物、ノイズＸ、のエツジの微分絶対値を無
視するようになっている。さらに、異物、ノイズＸ２の
エツジの微分絶対値が微分しきい値Ｌ２を越える数は少
なく、その総和Ｓは小さくなるという点に着目して、微
分しきい値Ｌ２よりも大きい微分絶対値の総和Ｓは、総
和しきい値し２Ｓよりも大きくなければならないという
条件を付加しており、以上の３条件を満足する点を被検
査物０の輪郭線上の点と判定することにより、異物、ノ
イズＸ２に影響されることなく輪郭線探索の基準点を１
つの探索ラインａで正確かつ簡単に認識することができ
る。

第１０図は、請求項２の画像処理方法のフローチャート
、第１１図は同上の動作説明図であり、まず、第１１図
に示すように、微分絶対値画像ｆ２上の任意の探索開始
点Ｐ　（ｆ２（ｘｐ、ｙｐ））から被検査物方向に探索
ラインａを設定し、第１５図に示すように、探索ライン
ａ」１の各画素Ｒ１Ｎ＝１．２．３．　　　・・・・・
・）で微分絶対値ｆ。

（ｘ＋：＋、ｙｐ）が予め設定された微分しきい値１−
２より大きい点を求めて輪郭検査対象点Ｑ、　（ｘ　ｑ
ｙｑ）とする。次に、輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑｙ　ｑ　
）に対応する微分方向値ｆｓ（ｘｑ、ｙｑ）を微分方向
値画像ｆ、から抽出し、抽出された微分方向値ｆｓ（ｘ
ｑ、ｙｑ）が予め設定された微分方向しきい値１し、３
ａ、Ｌ：＋ｂ］範囲内に存在するかどうかを判定（Ｌｊ
ａ＜ｆ）（ＸＱ、ｙｑ）＜Ｌ３ｂ）Ｌ、この判定条件を
満足した場合には、この輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ
）を被検査物０の輪郭線１゜上の点と判定（アドレスコ
ートを格納）する。なお、上記判定条件を満足しない場
合には、輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）を輪郭線ム上
の点てないと判定し、次の探索ラインａ上の次の画素Ｒ
１に対して上述の基準点探索処理を繰り返Ｌ７て行い、
予め設定された探索範囲内に判定条件を満たず点がなけ
れば被検査物Ｏか存在しないと判定する。また、微分方
向しきい値範囲は、被検査物Ｏの輪郭線の微分方向値を
正確に調査し、微分方向しきい値範囲を絞り込んで設定
されるようになっている。

第１２図は請求項３の画像処理方法の動作を示すフロー
チャートであり、まず、エツジ画像ｆ。

上の任意の探索開始点Ｐから被検査物方向に探索ライン
ａを設定してエツジフラッグ（ｆ、（ｘ。

ｙ　）　＝　１−　）が存在する点を求めて輪郭検査対
象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）とする。次に、この輪郭検査対象
点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）に対応する微分絶対値ｆ２（ｘｑ、
ｙｑ）を微分絶対値画像で２より抽出するとともに、抽
出された微分絶対値ｆ２（ｘｑ。

ｙ　ｑ　＞が予め設定された微分しきい値Ｌ２よりも大
きいときに輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）に対応する
微分方向値ｆ　３（ｘ　ｑ　、　ｙ　ｑ　）を微分方向
値画像ｆ３から抽出し、上記微分方向値ｆ、（ｘｑ、ｙ
ｑ）が予め設定された微分方向値範囲内（１−。

：ｌ　ａ　＞　ｆ　３　（Ｘ　Ｑ　、　Ｙ　ｑ）　＞　
Ｌ　３１）　）にあるとき、この輪郭検査対象点Ｑ（ｘ
ｑ、ｙｑ）を被検査物Ｏの輪郭線１゜Ｌの点と判定（ア
ドレスコードを格納）する。なお、上記２つの判定条件
を同時に満たさない場合には、輪郭線１゜上の点でない
と判定して、−ト述の探索処理を繰り返して行い、予め
設定された探索範囲内に判定条件を満たす点がなければ
被検査物Ｑが存在しないと判定する。

第１３図（ａ）はＦ記実施例の動作を具体的に説明する
図であり、黒色の背景Ｂ、ｌ、１３２の間に白色の被検
査物Ｏが存在し、背景Ｂ２側に異物やノイズＸ、が多数
存在しており、輪郭線１゜２を探索により認識したい場
合において、探索点をＢ、側に設定すると、異物やノイ
ズＸ２を誤認識し易くなるので、探索開始点Ｐを背景Ｂ
１側に設定するのが望ましい。このように探索開始点を
背景Ｂ、側に設定して、さらに、被検査物０のエツジＱ
　Ｉ（ｘＱｌ、　ｙｑ＋）、Ｑ２（ＸＱ２．ｌ　ｘｑ２
）の微分絶対値は異物１．ノイズＸ２の微分絶対値より
も十分大きく、かつ微分しきい値Ｌ２を越えており第１
の判定条件を満足しているものとする。いま、輪郭線Ｚ
ｏ＋上の点Ｑｌ（Ｘｑ＋、３’ｑ３）に対応する微分方
向値ｆ　：ｌ　（Ｘ　Ｑ　＋　、　：ｊ　Ｑ　＋　）が
”　４　”　、輪郭線！。２上の点Ｑ２　（Ｘ　ｑ２．
　Ｙ　Ｑ７．）に対応する微分方向値ｆ　３　（ｘ　ｑ
２．　ｙ　ｑ２）が１２°゛である場合において、第２
の判定条件である微分方向値範囲を′“１０〜］４゛′
に設定しておけば、輪郭線ｌ。、上の点Ｑ　＋　（Ｘ　
Ｑ　＋　、　３’　ｑｌ）は第２の判定条件を満足しな
いので、再判定条件を満足する輪郭線ｌ。２Ｅの点Ｑ２
（ＸＱ２，３１’ｑ２）が被検査物０の輪郭線探索の基
準点と判定され、微分方向値を考慮することにより適正
な基準点を認識できることになる。なお、本実施例は、
第１３図（ｂ）に示すように、内側の輪郭線ム、上の点
を認識する場合にも有効である。

第１４図は、請求項４の画像処理方法のフローチャート
であり、請求項３の場合と同様に探索ラインａ上でエツ
ジフラッグが存在する点Ｑ（ｘｑ。

ｙ（１）の微分方向値ｆ＋（Ｘ（１，３’Ｑ＞を抽出し
、第１９図に示すように、原画像ｆ、上の輪郭検査対象
点Ｑ　（ｘｑ、ｙｑ）に対応する点かち微分方内偵ｆｓ
（ｘｑ、ｙｑ）に対して垂直方向にｎ画素それぞれ離れ
た点を濃度検査点Ｒ，＋　（ｘ　ｑ−ｎ３’　Ｑ−ｎ　
）　、　Ｒ２（ｘ　ｑ＋ｎ　、Ｘ　（１＋１　）として
設定し、両濃度検査点Ｒ＋　（ｘ　ｑ−ｎ　、ｙ　ｑ−
ｎ　）　、Ｒ２（ｘ　ｑ＋ｎ　、ｘ　ｑ士ｎ　）の濃度
ｆ　＋　（ｘ　ｑ　−ｎ　、ｙ　ｑ−ｎ）　、ｆ、（ｘ
ｑ−１−ｎ、ｘｑ＋ｎ）の差Δｆ、（絶対値）を演算す
るとともに、上記濃度差Δｆ、が予め設定された濃度し
きい値Ｌ７、よりも大きい（Δｆ　＋　＞　Ｌ−＋　）
とき、前記輪郭検査対象点Ｑ　（ｘｑ、ｙｑ）を被検査
物Ｏの輪郭線ｌ。上、の点と判定してアドレスコードを
格納する。なお、上記判定条件を満足しない場合には、
輪郭線１゜上の点でないと判定し、上記基準点探索処理
を繰り返して行い、探索範囲内に判定条件を満足する点
がないときには被検査物Ｏが存在しないと判定する。

第１６図および第１７図は上記実施例の動作説明図であ
り、いま、第１６図に示すように、被検査物Ｏ上の点Ｐ
から探索ラインａに沿って探索を開始する場きにおいて
、探索ラインａ上の異物、ノイズＸ、のエツジである輪
郭検査対象点Ｑｌ　（ｘＣｌ、３’（Ｉｌ）について、
異物、ノイズＸ、の大きさが、輪郭検査対象点Ｑ＋　（
ｘｑ＋、ｙｑ＋）から濃度検査点Ｒ＋　（ｘｑ−ｎ、ｙ
ｑ−ｎ）、Ｒ２（Ｘｑ−１−ｎ　、ｘ　ｑ−１−ｎ　）
までの距離よりも小さい場合、両濃度検査点ＲＩ（ｘｑ
−ｎ、ｙｑ−ｎ）、Ｒ２（ｘｑ＋ｎ。

Ｘ　ｑ−１−ｎ　）が共に被検査物０上の点になるので
、その濃度差Δｆ１は、濃度しきい値Ｌ１よりも小さく
なって判定条件Δｆ　＋　＞　Ｌ　＋を満足しない。し
たがって、比較的小さい異物、ノイズＸ２のエツジを被
検査物Ｏの輪郭線として誤って認識することがない。

一方、第１７図に示すように、異物、ノイズＸ２の大き
さが、輪郭検査対象点Ｑ１（ｘｑ＋、ｙｑ＋）から濃度
検査点Ｒ１（Ｘｑ＋−ｎ、Ｖ（１＋−ｎ）　、Ｒ，２（
ｘｑ＋−１−ｎ、ｘｑ＋十ｎ）までの距離よりも大きい
場合、濃度検査点Ｒ，＋　（Ｘｑ＋−ｎ、３’ｑ＋−ｎ
＞が被検査物Ｏ上にあり、濃度検査点Ｒ２（Ｘ　ｑ＋−
１−ｎ　、Ｘｑ　＋４−ｎ　＞が異物、ノイズ×２上に
あるので、濃度差Δｆ１が濃度しきい値Ｌ　、よりも大
きくなって異物、ノイズＸ２のエツジを被検査物Ｏの輪
郭線上の点と誤判定する恐れがある。したがって、輪郭
検査対象点Ｑ２における濃度検査点Ｒ３（ｘｑ２−ｎｙ
ｑ、−ｎ）、Ｒ２（ｘＣＩｚ十ｎ、ｘｃｌ、七〇）の濃
度差Δｆ、を考慮して濃度しきい値り、をできるだけ高
く設定しておくことが望ましい。すなわち、濃度しきい
値■−１１を、異物、ノイズＸ２と被検査物０との濃度
差よりも大きく、被検査物０と背景Ｂとの濃度差よりも
小さくなるように濃度しきい値りを設定しておけば、比
較的大きな異物、ノイズＸ２があっても被検査物０の輪
郭線上の基準点を正確に認識てきることになる。なお、
両濃度差Δｆは一般的に十分大きいという前提条件があ
るので、濃度しきい値Ｌ１の設定は容易に行える。

第１８図は、請求項５の画像処理方法のフローチャート
であり、請求項４と同様に設定される濃度検査点Ｒ１（
ｘ　ｑ−ｎ　、ｙ　ｑ−ｎ　）　、Ｒ２（Ｘ　ｑ＋ｎ　
。

Ｘ　（ｌモ「１）の濃度を抽出し、一方の濃度検査点Ｒ
（ｘ　ｑ−ｎ　、　ｙ　ｑ　−ｎ　）あるいはＲ７（Ｘ
　ｑ十ｎ　、ｘ　ｑモｎ）の濃度が被検査０物に対する
濃度しきい値Ｉ、１ｏよりも大きく、か−）他方の濃度
検査点Ｒ，２（Ｘｑ十ｎ　、　ｙ　ｑ士ｎ　）あるいは
Ｒ＋　（ｘ　ｑ−ｎ、ｘ　ｑ−ｎ　）の濃度が背景Ｂに
対する濃度しきい値１−＋ｌ［ｌよりも小さいとき、前
記輪郭検査対象点Ｑ（ｘｑ、ｙｑ）を輪郭線上の点と判
定してアドレスコードを格納し、輪郭線探索の基準点と
認識１−で輪郭線探索を開始するようにしたものである
。なお、上記判定条件を満足しない場合には、輪郭線１
゜上の点でないと判定し、−上記基準点探索処理を繰り
返して行い、探索範囲内に判定条件を満足する点がない
ときには被検査物Ｏが存在しないと判定する。

いま、被検査物Ｏの濃度が背景Ｂの濃度に比べて十分に
大きく、異物、ノイズＸ２の濃度がその中間にあるとす
れば、濃度しきい値Ｌｌｏを十分大きく設定するととも
に、濃度しきい値１−１８を十分小さく設定すれば、異
物、ノイズＸ２のエツジを被検査物Ｏの輪郭線と誤判定
することがなく、被検査物Ｏの輪郭線上の基準点を正確
に認識できることになる。なお、異物、ノイズＸ２の濃
度は、一般的に被検査物０の濃度よりも十分小さく、背
景Ｂの濃度よりも十分大きいので、画濃度しきい値し、
ＩＩ）、ＬｌＢは比較的容易に、設定てきること（、，
７：；、。

る。

［発明の効果］ 本発明は上述のように楢成さ！じ（おり、１゛＼ｌカメ
ラで撮影された被検査物の原画像の輪郭部周辺に貰物や
ノイズか存在するｔ％斤にあっても、被検査物の輪郭線
を探索し、て被検査物を１［確’ｊ−ｇ！識Ｘ４−るこ
とかでき、しかも、被検査物の輪郭線探索の基準点を１
つの探索ライ／て［ｌ−確か′）ｌ！？］９１に認、識
することができるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る外観検査装置の概略楢成図、第２
図は同上のプロ・ツタ回路図、第１７１および第４図は
同上の動作説明図であり、第３図（ａ）〜（ｃ）は原画
像、エツジ画像、ンコ陥部のエツジ画像の一例を示す説
明図、第１１図は局所並列ウィンドウを示す説明図、第
５図乃至第９図は請求項１の発明の動作説明図、第１０
図および第１１図は請求項２の発明の一実施例を示す動
作説明図、第１２図および第１３図は請求項３の発明の
動作説明図、第１４図乃至第１７図は請求項４の発明の
動作説明図、第１８図は請求項５の発明の動作説明図で
ある。 １はＴＶカメラ、２はＡ／Ｄ変換器、３は前処理回路、
４は原画像メモリ、５は微分絶対値画像メモリ、６は微
分方向値画像メモリ、７はエツジ画像メモリ、８はマイ
クロプロセッサである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 （ｂ） （ｃ） 第５図 第６図 第７図 第８図 （ｂ） 第９図 第１ｏ図 第１２図 第１３図 （ｂ） 第１５図 第１７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＴＶカメラで撮影された被検査物の原画像を演算
   処理して微分絶対値画像、微分方向値画像、エッジ画像
   を求め、各画像に基づいて被検査物の輪郭線を探索して
   被検査物の輪郭を認識するようにした画像処理方法にお
   いて、エッジ画像上の任意の探索開始点から被検査物方
   向に探索ラインを設定してエッジフラッグが存在する点
   を求めて輪郭検査対象点とし、上記輪郭検査対象点を中
   心としてＮ×Ｍ画素よりなる適当な局所並列ウィンドウ
   を設定するとともに、上記局所並列ウィンドウの各行に
   ついてエッジフラッグの有無をチェックして総ての行に
   エッジフラッグが有る場合に該局所並列ウィンドウを輪
   郭線検査対象領域とし、上記輪郭線検査対象領域の各エ
   ッジフラッグに対応する微分絶対値を微分画像から抽出
   するとともに、抽出された微分絶対値のうち予め設定さ
   れた微分しきい値よりも大きいものについて加算して微
   分絶対値の総和を求め、上記微分絶対値の総和が予め設
   定された総和しきい値よりも大きいときに、前記輪郭検
   査対象点を被検査物の輪郭線上の点と認識するようにし
   たことを特徴とする画像処理方法。
2. （２）ＴＶカメラで撮影された被検査物の原画像を演算
   処理して微分絶対値画像、微分方向値画像、エッジ画像
   を求め、各画像に基づいて被検査物の輪郭線を探索して
   被検査物の輪郭を認識するようにした画像処理方法にお
   いて、微分絶対値画像上の任意の探索開始点から被検査
   物方向に探索ラインを設定して微分絶対値が予め設定さ
   れた微分しきい値より大きい点を求めて輪郭検査対象点
   とし、上記輪郭検査対象点に対応する微分方向値を微分
   方向値画像から抽出し、抽出された微分方向値が予め設
   定された微分方向しきい値範囲内に存在するとき、前記
   輪郭検査対象点を被検査物の輪郭線上の点と認識するよ
   うにしたことを特徴とする画像処理方法。
3. （３）ＴＶカメラで撮影された被検査物の原画像を演算
   処理して微分絶対値画像、微分方向値画像、エッジ画像
   を求め、各画像に基づいて被検査物の輪郭線を探索して
   被検査物の輪郭を認識するようにした画像処理方法にお
   いて、エッジ画像上の任意の探索開始点から被検査物方
   向に探索ラインを設定してエッジフラッグが存在する点
   を求めて輪郭検査対象点とし、上記輪郭検査対象点に対
   応する微分絶対値を微分絶対値画像より抽出するととも
   に、抽出された微分絶対値が予め設定された微分しきい
   値よりも大きいときに輪郭検査対象点に対応する微分方
   向値を微分方向値画像から抽出し、上記微分方向値が予
   め設定された微分方向値範囲内にあるとき、前記輪郭検
   査対象点を被検査物の輪郭線上の点と認識するようにし
   たことを特徴とする画像処理方法。
4. （４）ＴＶカメラで撮影された被検査物の原画像を演算
   処理して微分絶対値画像、微分方向値画像、エッジ画像
   を求め、各画像に基づいて被検査物の輪郭線を探索して
   被検査物の輪郭を認識するようにした画像処理方法にお
   いて、エッジ画像上の任意の探索開始点から被検査物方
   向に探索ラインを設定してエッジフラッグが存在する点
   を求めて輪郭検査対象点とし、上記輪郭検査対象点に対
   応する微分絶対値を微分絶対値画像より抽出するととも
   に、抽出された微分絶対値が予め設定された微分しきい
   値よりも大きいときに輪郭検査対象点に対応する微分方
   向値を微分方向値画像から抽出し、原画像上の輪郭検査
   対象点に対応する点から微分方向値に対して垂直方向に
   ｎ画素それぞれ離れた点を濃度検査点として両濃度検査
   点の濃度差を演算し、上記濃度差が予め設定された濃度
   しきい値よりも大きいとき、前記輪郭検査対象点を被検
   査物の輪郭線上の点と認識するようにしたことを特徴と
   する画像処理方法。
5. （５）ＴＶカメラで撮影された被検査物の原画像を演算
   処理して微分絶対値画像、微分方向値画像、エッジ画像
   を求め、各画像に基づいて被検査物の輪郭線を探索して
   被検査物の輪郭を認識するようにした画像処理方法にお
   いて、エッジ画像上の任意の探索開始点から被検査物方
   向に探索ラインを設定してエッジフラッグが存在する点
   を求めて輪郭検査対象点とし、上記輪郭検査対象点に対
   応する微分絶対値を微分絶対値画像より抽出するととも
   に、抽出された微分絶対値が予め設定された微分しきい
   値よりも大きいときに輪郭検査対象点に対応する微分方
   向値を微分方向値画像から抽出し、原画像上の輪郭検査
   対象点に対応する点から微分方向値に対して垂直方向に
   ｎ画素それぞれ離れた点を濃度検査点として両濃度検査
   点の濃度を原画像から抽出し、一方の濃度検査点の濃度
   が被検査物に対する濃度しきい値よりも大きく、かつ他
   方の濃度検査点の濃度が背景に対する濃度しきい値より
   も小さいとき、前記輪郭検査対象点を被検査物の輪郭線
   上の点と認識するようにしたことを特徴とする画像処理
   方法。