JPH03100881A - 外観検査によるエッジ抽出方法 - 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】

に産業上の利用分野】 本発明は、被検査物を撮像した画像に基づいて被検査物
のエツジを抽出する被検査物のエツジ抽出方法に関する
ものである。

【従来の技術】

一般に、被検査物を含む空間領域をＴＶ右カメラの画像
入力手段で撮像し、異物や欠けなどの欠陥の検査を行う
ためには、画面上での被検査物の位置を正確に決定する
必要がある。被検査物は、検査テーブルなどの上で標準
位置にセットされるが、実際には、標準位置に対して位
置が若干ずれていることが多い、このようなずれを補正
するには、基準位置となる被検査物のエツジを正確に検
出する必要がある。ここに、被検査物のエツジというの
は、被検査物の輪郭線や被検査物の上に形成された模様
あるいは凹凸の輪郭線などのことである。 このような被検査物のエツジを抽出する方法としては、
ＴＶ左カメラ出力である原画像の各画素の濃度を適宜し
きい値を用いて２値化し、この２値画像に基づいて被検
査物の輪郭線を得る方法が知られている（たとえば、特
開昭６３−４４２８２号公報）。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来方法では、固定ないし浮動の１個のしきい値の
みで２値化した２値画像に基づいて被検査物の輪郭線を
判定するから、異物や欠けなどの欠陥部と被検査物の輪
郭線との識別が困難であるという問題があった。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、被
検査物のエツジを欠陥部の影響を受けずに正確に抽出す
ることができる外観検査によるエツジ抽出方法を提供し
ようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、原画像上に被
検査物のエツジの少なくとも一部に近似した形状になる
ように複数画素を１画素の幅で配列した線状のスティッ
クマスクを設定し、被検査物のエツジに交差するように
あらかじめ設定された探索線の上で一方向にスティック
マスクを１画素毎に移動させ、探索線の方向にスティッ
クマスクから複数画素ずつ前後に離れスティックマスク
と略平行な一対の判定用画素列を設定し、探索線の方向
においてスティックマスクの各画素の前後に位置する判
定用画素列の各画素のうち、濃度が各判定用画素列ごと
に設定されたしきい値に対して所定の大小関係を満たす
画素について再判定用画素列の画素間の濃度差をスティ
ックマスクの対応する画素の判定値とするとともに、上
記大小関係を満たさない画素に対応するスティックマス
クの画素の判定値をＯとし、探索線上の各位置における
各スティックマスクの判定値の総和を求め、この総和が
最大となる位置のスティックマスクにおける探索線上の
代表点を被検査物のエツジ上の一点とするものである。

【作用】

上記方法によれば、被検査物のエツジに類似した形状の
スティックマスクを移動させ、このスティックマスクの
移動方向の前後の画素の濃度が所定の条件を満たしたと
きに、前後の画素の濃度差に基づいてスティックマスク
が被検査物のエツジであるかどうかを判定するから、濃
度を２値化して被検査物のエツジを抽出する場合に比較
してエツジを正確に抽出することができるのであり、と
くに、スティックマスクを構成する複数画素に対応する
判定用画素列の濃度差の総和に基づいてエツジを抽出す
るから、エツジ周辺の欠陥部の影響を除去することがで
き、正確な判定が行えるのである。

【実施例】

本発明では、第１図に示すように、被検査物をＴＶ左カ
メラの画像入力装置１により撮像し、各画素の濃度をア
ナログ−ディジタル変換部２においてディジタル信号に
変換した後、アナログ−ディジタル変換部２の出力とし
て得られる原画像に基づいて被検査物の輪郭線を抽出す
る。原画像は原画像メモリ３に記憶され、プロセッサ４
により後述する処理が施される。 すなわち、第２図に示すように、所定の位置に配置した
光源りにより被検査物Ｏを照射し、画像入力装置１によ
り被検査物Ｏを含む空間領域を撮像する０画像入力装置
１の出力として得られた原画像は、第３図に示すような
濃淡画像であって、異なる濃度を有する領域が形成され
ている（第３図中の数値は濃度を示し、数値が大きいほ
ど明るいことを示している）、被検査物Ｏの外形や寸法
は既知であり、また、被検査物Ｏの画面上でのおおよそ
の位置も既知であるから、第３図に示すように、被検査
物Ｏを通り抜けるような始点Ｐと終点Ｑとを有した探索
線ｌを設定する。すなわち、探索線ｌは被検査物０のエ
ツジｅに交差する。エツジｅは、被検査物０の輪郭線に
かぎらず、被検査物０の上で基準位置となる模様や凹凸
などのエツジｅでもよい、探索線ｌの上では、始点Ｐか
ら終点Ｑまでの間で１画素毎に探索を行い、被検査物Ｏ
のエツジｅであるかどうかが判定される。探索線ｌの上
では探索線ｌに交差する被検査物０のエツジｅの一部に
類似した形状の１列の幅を有した画素列がスティックマ
スクＭとして設定される。 スティックマスクＭは、被検査物０のエツジｅの形状に
応じて直線状や曲線状に設定される。たとえば、スティ
ックマスクＭを探索線ｌの上の点（Ｘｌ、ｙＪ）に対し
て画面の縦方向の直線として設定するとすれば、スティ
ックマスクＭは、点（ｘｔ、ｙ、）と点（Ｘ　＋＋ｙＪ
ｅａ）とを結ぶ直線として設定することができる。この
スティックマスクＭに対して探索線！の前後にｎ画素ず
つ離れた判定用画素列ＭＭ°を設定する。すなわち、各
判定用画素列Ｍ−Ｍ”としては、点（ＸＩ−１１，３’
Ｊ）と点（Ｘ　＋Ｊ　Ｊ＋、）とを結ぶ直線、点（ｘｌ
、。、ｙＪ）と点（ｘｔや。、ｙ４＋＠）とを結ぶ直線
の２列の画素列となる。ここで、原画像における点（ｘ
、ｙ）の濃度をｆ＋（ｘ、ｙ）と表現することにする。 また各判定用画素列Ｍ−，Ｍ”に対して、それぞれ濃度
のしきい値ＳＬＩ、ＳＬ２を設定しておく、ここにおい
て、判定用画素列Ｍ−，Ｍ”の各画素に対して、 ｆ　＋（Ｘ　ｌ−−，３’　Ｊ−１＝）＞　Ｓ　Ｌ　１
　　−■ｆ　＋（Ｘ　ｔ、ｅ、３’　Ｊ−ｍ）＜　Ｓ　
Ｌ　２　　−■が同時に成立するときには、 Ａｗ＝　ｆ　＋＜ｘ　ｔ＊ｎ＋ｙＪ＊ｗ）　　ｆ　＋（
Ｘ　ｔ−ｈ＋ｙＪ＋ｊを求め、スティックマスクＭの画
素（ｘ　Ｉ、　ｙＪ　−ｍ＞の値をＡ、とする。ここに
、ｋ＝ｏ、１．・・・・・・９ｍである。また、■と■
との条件が同時に成立しないときには、スティックマス
クＭの画素（Ｘ＋、ｙ＊−ｖ）の値を０とする。このよ
うにして、探索線ｌの上の各点に対応して設定されたス
ティックマスクＭの上のすべての画素の値を求めた後、
そのスティックマスクＭの上のすべての点の画素の濃度
（すなわち、判定用画素列Ｍ−，Ｍ”の対応する画素の
濃度差）の総和を求め、この総和が最大となるときの探
索線ｌの上の点の位置を基準点とし、この位置を記憶す
る。また、上述したのと■との条件が満たされないとき
には、探索線ｌの上には所望のエツジｅは存在しないも
のとみなす。 −例として、第３図に示した原画像が得られているもの
とし、濃度の数値が３０の領域と５０の領域との境界線
が被検査物０のエツジである場合について説明する。こ
の場合には、探索線ｌの上での濃度の変化は、第５図の
ように階段状に変化する。たとえば、微分処理によって
エツジを検出しようとすれば、濃度の微分値は第６図の
ような変化をするから、微分値が変化する位置のうちの
どれが被検査物０のエツジに対応するのかを識別するこ
とができない、一方、上述した方法では、しきい値ＳＬ
Ｉ、ＳＬ２をそれぞれ、５Ｌ１＝３０．５Ｌ＝６０と設
定すれば、濃度の数値が１０から３０に変化する部分や
、５０から１００に変化する部分では、上述した■と■
との条件を同時に満たすことがないから無視され、３０
から５０に変化する部分のみが検出されるのである。こ
のようにして、ごみや異物等の影響を除去して、被検査
物０のエツジのみを正確に抽出することができるのであ
る。 以上の処理により、しきい値ＳＬＩ、ＳＬ２を適宜設定
することによって、被検査物Ｏのエツジの位置を正確に
検出することができるのであり、被検査物Ｏの位置が明
確になるから、被検査物Ｏの上の欠陥の抽出等を行う場
合に、判定精度が高くなるのである。また、しきい値Ｓ
ＬＩ、ＳＬ２を必要に応じて設定すれば、被検査物Ｏの
エツジｅとして、被検査物Ｏの輪郭線や被検査物Ｏの上
の模様や凹凸などを正確に抽出できる。

【発明の効果】

本発明は上述のように、原画像上に被検査物のエツジの
少なくとも一部に近似した形状になるように複数画素を
１画素の幅で配列した線状のスティックマスクを設定し
、被検査物のエツジに交差するようにあらかじめ設定さ
れた探索線の上で一方向にスティックマスクを１画素毎
に移動させ、探索線の方向にスティックマスクから複数
画素ずつ前後に離れスティックマスクと略平行な一対の
判定用画素列を設定し、探索線の方向においてスティッ
クマスクの各画素の前後に位置する判定用画素列の各画
素のうち、濃度が各判定用画素列ごとに設定されたしき
い値に対して所定の大小関係を満たす画素について再判
定用画素列の画素間の濃度差をスティックマスクの対応
する画素の判定値とするとともに、上記大小関係を満た
さない画素に対応するスティックマスクの画素の判定値
を０とし、探索線上の各位置における各スティックマス
クの判定値の総和を求め、この総和が最大となる位置の
スティックマスクにおける探索線上の代表点を被検査物
のエツジ上の一点とするものであり、被検査物のエツジ
に類似した形状のスティックマスクを移動させ、このス
ティックマスクの移動方向の前後の画素の濃度が所定の
条件を満たしたときに、前後の画素の濃度差に基づいて
スティックマスクが被検査物のエツジであるかどうかを
判定するから、濃度を２値化して被検査物のエツジを抽
出する場合に比較してエツジを正確に抽出することがで
きるのであり、とくに、スティックマスクを構成する複
数画素に対応する判定用画素列の濃度差の総和に基づい
てエツジを抽出するから、エツジ周辺の欠陥部の影響を
除去することができ、正確な判定が行えるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方法に対応する処理回路のブ
ロック図、第２図は同上における被検査物と画像入力装
置との配置関係を示す斜視図、第３図は同上における原
画像の一例を示す動作説明図、第４図は同上におけるス
ティックマスクと判定用画素列との関係を示す動作説明
図、第５図は同上における探索線上での濃度の変化を示
す動作説明図、第６図は同上における探索線上での濃度
の微分値の変化を示す動作説明図である。 １・・・画像入力装置、０・・・被検査物、Ｍ・・・ス
ティックマスク、Ｍ−、Ｍ”・・・判定用画素列。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像入力手段により被検査物を含む空間領域を撮
   像した後、画像入力手段により得られた原画像の各画素
   の濃度に基づいて被検査物のエッジを抽出する外観検査
   によるエッジ抽出方法において、原画像上に被検査物の
   エッジの少なくとも一部に近似した形状になるように複
   数画素を１画素の幅で配列した線状のスティックマスク
   を設定し、被検査物のエッジに交差するようにあらかじ
   め設定された探索線の上で一方向にスティックマスクを
   １画素毎に移動させ、探索線の方向にスティックマスク
   から複数画素ずつ前後に離れスティックマスクと略平行
   な一対の判定用画素列を設定し、探索線の方向において
   スティックマスクの各画素の前後に位置する判定用画素
   列の各画素のうち、濃度が各判定用画素列ごとに設定さ
   れたしきい値に対して所定の大小関係を満たす画素につ
   いて両判定用画素列の画素間の濃度差をスティックマス
   クの対応する画素の判定値とするとともに、上記大小関
   係を満たさない画素に対応するスティックマスクの画素
   の判定値を０とし、探索線上の各位置における各スティ
   ックマスクの判定値の総和を求め、この総和が最大とな
   る位置のスティックマスクにおける探索線上の代表点を
   被検査物のエッジ上の一点とすることを特徴とする外観
   検査によるエッジ抽出方法。