JPH05149728A - Visually recognizing device - Google Patents

Visually recognizing device

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JPH05149728A
JPH05149728A JP4054330A JP5433092A JPH05149728A JP H05149728 A JPH05149728 A JP H05149728A JP 4054330 A JP4054330 A JP 4054330A JP 5433092 A JP5433092 A JP 5433092A JP H05149728 A JPH05149728 A JP H05149728A
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JP
Japan
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image
teaching
sample
editing
picture
Prior art date
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Pending
Application number
JP4054330A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimichi Masaki
俊道 政木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP4054330A priority Critical patent/JPH05149728A/en
Publication of JPH05149728A publication Critical patent/JPH05149728A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of teaching work and recognizing accuracy by artificially editing the picture of a defective sample from a single sample picture upon starting the teaching work. CONSTITUTION:A picture processor 3 has a feature extracting section 5 and learning discriminating section 6. The section 5 extracts a feature amount by inputting picture signals from a TV camera 2 and generates a feature data string. The section 6 inputs the feature data string and performs a recognizing process by using a discriminating parameter generated in advance from a teaching picture. The picture processor 3 has picture memories 20 and 21 which respectively store sample and teaching pictures and, upon performing teaching work, a CPU 24 edits a teaching picture from the sample pictures based on picture editing information inputted from an input device 25 and draws the edited picture in the memory 21. The above-mentioned discriminating parameter is generated by using the edited teaching picture.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば工場などの
製造または検査ラインにおいて、製品の外観などを検査
するのに用いられる視覚認識装置に関連し、殊にこの発
明は、認識対象物を撮像して得られた入力画像につき、
予め教示用の画像より生成された判定パラメータを用い
て認識処理を行い、認識対象物の良否を判別する視覚認
識装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visual recognition device used for inspecting the appearance of a product in a manufacturing or inspection line such as a factory, and in particular, the present invention images a recognition object. For the input image obtained by
The present invention relates to a visual recognition device that performs recognition processing using a determination parameter generated in advance from an image for teaching and determines whether a recognition target is good or bad.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のその種視覚認識装置は、図6に示
すように、認識対象物1を撮像して画像信号を生成する
テレビカメラ2と、前記画像信号を取り込んで所定の認
識処理を実行する画像処理装置3とから成る。この画像
処理装置3はA/D変換器4,特徴抽出部5,学習判定
部6,出力部7を含み、前記A/D変換器4はテレビカ
メラ2からのアナログ量の画像信号をディジルタル量の
画像信号に変換する。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a conventional visual recognition device of that type is a television camera 2 which picks up an image of an object 1 to be recognized and generates an image signal, and a predetermined recognition process which takes in the image signal. And an image processing device 3 that executes the image. The image processing apparatus 3 includes an A / D converter 4, a feature extraction unit 5, a learning determination unit 6, and an output unit 7. The A / D converter 4 converts an analog image signal from the television camera 2 into a digital amount. Image signal.

【0003】前記特徴抽出部5は入力画像の特徴量を抽
出して例えば9種類の特徴量を含む特徴データ列Di
(ただしi=1,2,……,9)に圧縮する。ここで特
徴量とは面積,濃度分散,濃度総和,周囲長などであっ
て、認識対象物1に応じて最適な特徴量が選ばれる。学
習判定部6は、前記特徴データ列Diを入力し、予め教
示用の画像より生成された判定パラメータを用いて認識
処理を行い、認識対象物1の良否を判定して、その判定
結果を出力部7より出力する。
The feature extraction unit 5 extracts the feature amount of the input image and, for example, a feature data string Di including nine types of feature amounts.
(However, i = 1, 2, ..., 9). Here, the feature amount is an area, a density distribution, a total density, a perimeter, etc., and an optimum feature amount is selected according to the recognition target object 1. The learning determination unit 6 inputs the characteristic data string Di, performs a recognition process using a determination parameter generated in advance from an image for teaching, determines the quality of the recognition target object 1, and outputs the determination result. Output from section 7.

【0004】図7は、前記学習判定部6の構成例を示
す。同図中、Ci,Si,kni,kgiは前記判定パ
ラメータであって、Ciが特徴量要素平均,Siが特徴
量要素分散,kniが異常係数,kgiが正常係数であ
る。図示例の学習判定部6は、中間データ算出部8,乗
算部9,加算部10,判定部11を含む。前記中間デー
タ算出部8は9個の演算器12を含み、各演算器12に
は特徴データ列Di,特徴量要素分散Ci,特徴量要素
分散Siの対応するデータ(たとえば1番目の演算器1
2にはD0,C0,S0)をそれぞれ入力してつぎの
式により中間データMiを算出する。
FIG. 7 shows an example of the structure of the learning judging section 6. In the figure, Ci, Si, kni, kgi are the determination parameters, where Ci is the feature amount element average, Si is the feature amount element variance, kni is the abnormal coefficient, and kgi is the normal coefficient. The learning determination unit 6 in the illustrated example includes an intermediate data calculation unit 8, a multiplication unit 9, an addition unit 10, and a determination unit 11. The intermediate data calculation unit 8 includes nine arithmetic units 12, and each arithmetic unit 12 has corresponding data of the characteristic data sequence Di, the characteristic amount element distribution Ci, and the characteristic amount element distribution Si (for example, the first arithmetic unit 1).
2 is input with D0, C0, S0), and the intermediate data Mi is calculated by the following equation.

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】前記乗算部9は、各演算器12が出力する
中間データMiと前記異常係数kniとを入力して乗算
する9個の第1の乗算器13と、各中間データMiと前
記正常係数kgiとを入力して乗算する9個の第2の乗
算器14とを有する。前記加算部10は、第1の各乗算
器13の乗算出力の総和を求める第1の加算器15と、
第2の各乗算器14の乗算出力の総和を求める第2の加
算器16とを有する。
The multiplying unit 9 receives nine intermediate multipliers Mi output from each arithmetic unit 12 and the abnormal coefficient kni and multiplies them by nine first multipliers 13, each intermediate data Mi and the normal coefficient. and 9 second multipliers 14 for inputting and multiplying kgi. The adder 10 includes a first adder 15 for obtaining a sum of multiplication outputs of the first multipliers 13,
A second adder 16 for obtaining the sum of the multiplication outputs of the respective second multipliers 14.

【0007】前記判定部11は、第1,第2の各加算器
15,16の加算出力がゼロ以上か否かを判定する第
1,第2の各比較器17,18を含んでおり、第1の比
較器17は第1の加算器15の加算出力がゼロ以上であ
れば異常判定出力を、第2の加算器16の加算出力がゼ
ロ以上であれば正常判定出力を、それぞれ出す。したが
って第1の比較器17が異常判定出力を出しかつ第2の
比較器18が正常判定出力を出さないとき、認識対象物
1は不良品であると判定し、また第1の比較器17が異
常判定出力を出さずかつ第2の比較器18が正常判定出
力を出すとき、認識対象物1は良品であると判定する。
なお第1,第2の各比較器17,18が矛盾する判定出
力を出すときは判断不能であると結論付ける。
The determination section 11 includes first and second comparators 17 and 18 for determining whether or not the addition output of the first and second adders 15 and 16 is zero or more, The first comparator 17 outputs an abnormality determination output when the addition output of the first adder 15 is zero or more, and outputs a normal determination output when the addition output of the second adder 16 is zero or more. Therefore, when the first comparator 17 outputs an abnormality determination output and the second comparator 18 does not output a normal determination output, it is determined that the recognition target object 1 is a defective product, and the first comparator 17 When the second comparator 18 does not output the abnormality determination output and outputs the normal determination output, it is determined that the recognition target object 1 is a good product.
When the first and second comparators 17 and 18 output contradictory judgment outputs, it is concluded that the judgment is impossible.

【0008】上記各判定パラメータCi,Si,kn
i,kgiは以下の教示手順を実行することにより生成
される。まずテレビカメラ2の観測視野内に良品サンプ
ル1aを置いて撮像すると、この画像信号は画像処理装
置3に取り込まれてA/D変換され、特徴抽出部5にて
特徴抽出が行われて特徴データ列Di1が生成される。
この特徴データ列Di1は学習判定部6に取り込まれて
保持され、つぎの良品サンプル1aについての特徴デー
タ列Di2が学習判定部6に取り込まれたとき、図示し
ない演算部によりつぎの式の演算が実行されて特徴
量要素平均Ciおよび特徴量要素分散Siが算出され、
レジスタにセットされる。
Each determination parameter Ci, Si, kn
i and kgi are generated by executing the following teaching procedure. First, when the non-defective sample 1a is placed in the observation field of view of the television camera 2 and imaged, this image signal is taken into the image processing device 3 and A / D converted, and the feature extraction unit 5 performs feature extraction to perform feature data. The column Di1 is generated.
This characteristic data string Di1 is fetched and held by the learning judging unit 6, and when the characteristic data string Di2 for the next non-defective sample 1a is fetched by the learning judging unit 6, the calculation unit (not shown) calculates the following equation. Is executed to calculate the feature amount element average Ci and the feature amount element variance Si,
It is set in the register.

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】[0010]

【数3】 [Equation 3]

【0011】また学習判定部6は異常係数kniおよび
正常係数kgiがセットされるレジスタを有しており、
この段階ではこれらレジスタの内容はリセットされてい
る。
The learning judging section 6 has a register in which the abnormal coefficient kni and the normal coefficient kgi are set.
At this stage, the contents of these registers are reset.

【0012】以下、良品サンプル1aと不良品サンプル
1bとを順次撮像して特徴データ列Diを求めて学習判
定部6に取り込むとともに、学習判定部6に対し良品サ
ンプル1aについては良品である旨の教示判定結果を、
また不良品サンプル1bについては不良品である旨の教
示判定結果を、それぞれ入力する。もし良品である旨の
教示判定結果が入力されたときはつぎの式により、
また不良品である旨の教示判定結果が入力されたときは
つぎの式により、それぞれ異常係数kniおよび正
常係数kgiが算出されて、その都度、レジスタにセッ
トされる。
Hereinafter, the non-defective sample 1a and the defective sample 1b are sequentially picked up to obtain the characteristic data string Di and loaded into the learning determination section 6, and the learning determination section 6 is notified that the non-defective sample 1a is non-defective. Teaching judgment result,
For the defective product sample 1b, the teaching determination result indicating that the defective product is defective is input. If the teaching judgment result indicating that it is a non-defective product is input,
When a teaching determination result indicating that the product is defective is input, the abnormal coefficient kni and the normal coefficient kgi are calculated by the following equations, and are set in the register each time.

【0013】[0013]

【数4】 [Equation 4]

【0014】[0014]

【数5】 [Equation 5]

【0015】[0015]

【数6】 [Equation 6]

【0016】[0016]

【数7】 [Equation 7]

【0017】なお上式中、中間データMiは前記式で
与えられ、Sig(Mi)は中間データMiが負であれ
ば、Sig(Mi)=−1となり、中間データMiが正
であれば、Sig(Mi)=1となる関数である。上記
異常係数kniおよび正常係数kgiが算出される都
度、前記特徴量要素平均Ciおよび特徴量要素分散Si
についてもつぎの式の演算を実行してその値が更新
されるもので、以上の教示手順を繰り返すことにより判
定パラメータCi,Si,kni,kgiが最適化され
る。
In the above equation, the intermediate data Mi is given by the above equation, and Sig (Mi) is Sig (Mi) =-1 if the intermediate data Mi is negative, and if the intermediate data Mi is positive, It is a function that Sig (Mi) = 1. Each time the abnormal coefficient kni and the normal coefficient kgi are calculated, the feature amount element average Ci and the feature amount element variance Si
Also, the value is updated by executing the calculation of the following equation, and the determination parameters Ci, Si, kni, kgi are optimized by repeating the above teaching procedure.

【0018】[0018]

【数8】 [Equation 8]

【0019】[0019]

【数9】 [Equation 9]

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記教示
方法による場合、良品サンプル1aおよび不良品サンプ
ル1bを多数個用意する必要があって煩雑であり、特に
不良品サンプル1bを多数個収集するのは事実上困難で
ある。そのため少ない不良品サンプル1bで教示を実施
せざるを得ず、認識精度の低下は免れ得ない。また多数
の不良品サンプル1bを収集するのにこれを人為的に製
作する方法もあるが、そのためには多大の労力と時間と
がかかり、教示のための作業員の負担が増すばかりであ
る。
However, in the case of the above teaching method, it is complicated because it is necessary to prepare a large number of non-defective samples 1a and defective samples 1b. In particular, it is true that many defective samples 1b are collected. It's difficult. Therefore, the teaching must be performed with a small number of defective sample 1b, and the recognition accuracy is unavoidably deteriorated. There is also a method of artificially manufacturing a large number of defective product samples 1b, but this requires a great deal of labor and time and only increases the burden on the operator for teaching.

【0021】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、教示に際し多数の不良品サンプルを使用するこ
とに代えて、単一のサンプル画像から不良品サンプルの
画像を人為的に編集することにより、教示作業の効率化
と認識精度の向上とを実現した視覚認識装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problem, and artificially edits an image of a defective sample from a single sample image instead of using a large number of defective samples in teaching. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a visual recognition device that realizes the efficiency of teaching work and the improvement of recognition accuracy.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、認識
対象物を撮像して得られた入力画像につき、予め教示用
の画像より生成された判定パラメータを用いて認識処理
を行い、認識対象物の良否を判別する視覚認識装置にお
いて、認識対象物のサンプルを撮像して得られたサンプ
ル画像を記憶するサンプル画像記憶手段と、画像編集用
情報を入力するための入力手段と、前記入力手段より入
力された画像編集情報に基づき、前記サンプル画像記憶
手段に記憶されたサンプル画像より前記教示用の画像を
編集する教示用画像編集手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, a recognition process is performed on an input image obtained by picking up an image of an object to be recognized, using a determination parameter generated in advance from an image for teaching, and recognition is performed. In a visual recognition device for determining the quality of an object, a sample image storage means for storing a sample image obtained by imaging a sample of the recognition object, an input means for inputting image editing information, and the input Teaching image editing means for editing the teaching image from the sample image stored in the sample image storage means based on the image editing information inputted by the means.

【0023】請求項2の発明は、認識対象物を撮像して
得られた入力画像につき、予め教示用の画像より生成さ
れた判定パラメータを用いて認識処理を行い、認識対象
物の良否を判別する視覚認識装置において、認識対象物
のサンプルを撮像して得られたサンプル画像を記憶する
サンプル画像記憶手段と、前記教示用の画像を生成する
ための複数の部分画像パターンを記憶する部分画像パタ
ーン記憶手段と、前記部分画像パターン記憶手段に記憶
されたいずれか部分画像パターンと前記サンプル画像記
憶手段に記憶されたサンプル画像とを合成して、前記教
示用の画像を編集する教示用画像編集手段とを備えたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, the input image obtained by picking up an image of the recognition target object is subjected to recognition processing using a judgment parameter generated in advance from an image for teaching, and the quality of the recognition target object is judged. In the visual recognition device, a sample image storage unit for storing a sample image obtained by imaging a sample of a recognition target, and a partial image pattern for storing a plurality of partial image patterns for generating the teaching image Teaching image editing means for editing the teaching image by synthesizing a storage means, one of the partial image patterns stored in the partial image pattern storage means and a sample image stored in the sample image storage means It is equipped with and.

【0024】請求項3の発明は、認識対象物を撮像して
得られた入力画像につき、予め教示用の画像より生成さ
れた判定パラメータを用いて認識処理を行い、認識対象
物の良否を判別する視覚認識装置において、認識対象物
のサンプルを撮像して得られたサンプル画像を記憶する
サンプル画像記憶手段と、画像編集用情報を入力するた
めの入力手段と、前記入力手段より入力された画像編集
情報に基づき、前記教示用の画像を生成するための複数
の部分画像パターンを編集する部分画像パターン編集手
段と、前記部分画像パターン編集手段によって編集され
た複数の部分画像パターンを記憶する部分画像パターン
記憶手段と、前記部分画像パターン記憶手段に記憶され
たいずれか部分画像パターンと前記サンプル画像記憶手
段に記憶されたサンプル画像とを合成して、前記教示用
の画像を編集する教示用画像編集手段とを備えたもので
ある。
According to the third aspect of the present invention, the input image obtained by picking up the image of the recognition target object is subjected to the recognition process using the judgment parameter generated in advance from the image for teaching, and the quality of the recognition target object is judged. In the visual recognition device, sample image storage means for storing a sample image obtained by imaging a sample of a recognition object, input means for inputting image editing information, and an image input by the input means Partial image pattern editing means for editing a plurality of partial image patterns for generating the teaching image based on editing information, and partial images for storing the plurality of partial image patterns edited by the partial image pattern editing means The pattern storage means, any one of the partial image patterns stored in the partial image pattern storage means, and the sample image storage means stored in the sample image storage means. By synthesizing the pull image, in which a teaching image editing means for editing the image for the teachings.

【0025】[0025]

【作用】請求項1の発明では、認識対象物のサンプルを
撮像してサンプル画像を生成し、そのサンプル画像より
不良品サンプルについての教示用の画像を編集した後、
その画像より判定パラメータを生成する。
According to the first aspect of the invention, the sample of the object to be recognized is imaged to generate the sample image, and the teaching image for the defective sample is edited from the sample image,
A judgment parameter is generated from the image.

【0026】請求項2の発明では、認識対象物のサンプ
ルを撮像してサンプル画像を生成し、部分画像パターン
記憶手段よりいずれか部分画像パターンを取り出して前
記サンプル画像と合成することにより不良品サンプルに
ついての教示用の画像を作成した後、その画像より判定
パラメータを生成する。
According to the second aspect of the present invention, a defective sample is obtained by picking up a sample of the object to be recognized to generate a sample image, extracting any one of the partial image patterns from the partial image pattern storing means, and synthesizing the sample image with the partial image pattern. After the image for teaching about is created, the determination parameter is generated from the image.

【0027】請求項3の発明では、教示用の画像を生成
するための複数の部分画像パターンをあらかじめ編集し
て部分画像パターン記憶手段に記憶させておく。その
後、認識対象物のサンプルを撮像してサンプル画像を生
成し、前記部分画像パターン記憶手段よりいずれか部分
画像パターンを取り出して前記サンプル画像と合成する
ことにより不良品サンプルについての教示用の画像を作
成した後、その画像より判定パラメータを生成する。
According to the third aspect of the present invention, a plurality of partial image patterns for generating the teaching image are edited in advance and stored in the partial image pattern storage means. After that, a sample image of the recognition object is picked up to generate a sample image, and one of the partial image patterns is taken out from the partial image pattern storage means and is combined with the sample image to form an image for teaching about a defective sample. After the creation, the judgment parameter is generated from the image.

【0028】上記の構成により、判定パラメータの作成
に際して不良品サンプルを収集する必要がなく、教示作
業が効率的に行われ、また認識精度も向上する。
With the above configuration, it is not necessary to collect defective samples when creating the determination parameters, the teaching work is efficiently performed, and the recognition accuracy is improved.

【0029】[0029]

【実施例】図1は、この発明の第1の実施例にかかる視
覚認識装置を示すもので、テレビカメラ2と画像処理装
置3とから成る。前記画像処理装置3は、A/D変換器
4,特徴抽出部5,学習判定部6,出力部7を含んでお
り、これら構成は図6に示した従来例と同様であり、こ
こでは詳細な説明は省略する。
FIG. 1 shows a visual recognition device according to a first embodiment of the present invention, which comprises a television camera 2 and an image processing device 3. The image processing device 3 includes an A / D converter 4, a feature extraction unit 5, a learning determination unit 6, and an output unit 7. These configurations are the same as those of the conventional example shown in FIG. Detailed description is omitted.

【0030】この画像処理装置3は、2個の画像メモリ
20,21を含み、一方の画像メモリ20には教示に際
して良品サンプル1aを撮像して得られたサンプル画像
が、また他方の画像メモリ21にはこのサンプル画像よ
り編集された教示用の画像が、それぞれ記憶される。
The image processing apparatus 3 includes two image memories 20 and 21, one of which is a sample image obtained by picking up a non-defective sample 1a during teaching, and the other image memory 21. Each of the teaching images edited from the sample image is stored in.

【0031】図2(1) は画像メモリ20に格納されたサ
ンプル画像30を、また図2(2) は編集された教示用の
画像31を、それぞれ示す。なお同図中、32は対象物
の画像部分、33は背景の画像部分である。
FIG. 2 (1) shows a sample image 30 stored in the image memory 20, and FIG. 2 (2) shows an edited teaching image 31. In the figure, 32 is the image portion of the object, and 33 is the background image portion.

【0032】図1に戻って、D/A変換器22は画像メ
モリ21上に生成された教示用の画像の画像信号をアナ
ログ量の画像信号に変換する。ビデオモニタ23は前記
画像信号を入力して教示用の画像31を表示する。
Returning to FIG. 1, the D / A converter 22 converts the image signal of the teaching image generated on the image memory 21 into an analog amount image signal. The video monitor 23 inputs the image signal and displays an image 31 for teaching.

【0033】CPU24はマイクロコンピュータの制御
・演算の主体であり、ここでは前記画像メモリ21とと
もに画像編集手段を構成する。入力装置25はたとえば
マウスやライトペンなどであって、画像編集のための位
置データなどの情報を入力するためのものである。
The CPU 24 is the main body for controlling and calculating the microcomputer, and here constitutes the image editing means together with the image memory 21. The input device 25 is, for example, a mouse or a light pen, and is used to input information such as position data for image editing.

【0034】上記構成の視覚認識装置において、まずテ
レビカメラ2の観測視野内に良品サンプル1aを置いて
撮像すると、この画像信号は画像処理装置3に取り込ま
れ、従来と同様、特徴抽出部5にて特徴抽出が行われて
特徴データ列Di1が生成される。つぎの良品サンプル
1a(同じ良品サンプルを使用してもよい)についての
特徴データ列Di2が学習判定部6に取り込まれたと
き、従来と同様、特徴量要素平均Ciおよび特徴量要素
分散Siの算出演算が実行される。
In the visual recognition device having the above-described structure, when the non-defective sample 1a is first placed in the observation field of view of the television camera 2 and imaged, this image signal is taken in by the image processing device 3 and is sent to the feature extraction section 5 as in the conventional case. Feature extraction is performed to generate a feature data string Di1. When the feature data string Di2 for the next non-defective sample 1a (the same non-defective sample may be used) is taken in by the learning determination unit 6, the feature amount element average Ci and the feature amount element variance Si are calculated as in the conventional case. The calculation is executed.

【0035】前記良品サンプル1aのサンプル画像は画
像メモリ20に取り込まれて記憶されるもので、作業員
は入力装置25を用いて画像編集情報を入力すると、C
PU24はこの画像編集情報に基づき前記画像メモリ2
0に格納されたサンプル画像より教示用の画像を編集
し、その画像を画像メモリ21に書き込む。図2(2)
は、図2(1) のサンプル画像30より編集された教示用
の画像31であって、同図中、34は入力装置25を操
作して人為的に生成された不良部分である。
The sample image of the non-defective sample 1a is taken in and stored in the image memory 20, and when the operator inputs the image editing information using the input device 25, C
The PU 24 operates the image memory 2 based on the image editing information.
The teaching image is edited from the sample image stored in 0, and the image is written in the image memory 21. Figure 2 (2)
2 is a teaching image 31 edited from the sample image 30 of FIG. 2 (1). In the figure, 34 is a defective portion artificially generated by operating the input device 25.

【0036】上記により編集が完了すると、画像メモリ
21に記憶された教示用の画像は特徴抽出部5より読み
出され、特徴抽出部5により特徴データ列Diが生成さ
れて学習判定部6へ出力される。このとき学習判定部6
に対し不良品である旨の教示判定結果を入力すると、従
来と同様、異常係数kniおよび正常係数kgiが算出
されるとともに、前記特徴量要素分散Ciおよび特徴量
要素分散Siの各値が更新される。以下同様に、多種類
の教示用の画像を編集して教示を行うことにより判定パ
ラメータCi,Si,kni,kgiが最適化され、そ
の後、前記判定パラメータを用いて認識対象物1の認識
処理へ移行する。
When the editing is completed as described above, the teaching image stored in the image memory 21 is read by the feature extraction unit 5, the feature extraction unit 5 generates the feature data string Di and outputs it to the learning determination unit 6. To be done. At this time, the learning determination unit 6
On the other hand, when the instruction determination result indicating that the product is defective is input, the abnormal coefficient kni and the normal coefficient kgi are calculated, and the respective values of the characteristic amount element dispersion Ci and the characteristic amount element dispersion Si are updated as in the conventional case. It Similarly, the judgment parameters Ci, Si, kni, kgi are optimized by editing and teaching various kinds of teaching images, and thereafter, the recognition object 1 is recognized by using the judgment parameters. Transition.

【0037】図3は、この発明の第2の実施例にかかる
視覚認識装置を示すもので、テレビカメラ2と画像処理
装置3とを有する。この実施例の画像処理装置3も、第
1の実施例と同様、A/D変換器4,特徴抽出部5,学
習判定部6,出力部7,2個の画像メモリ20,21,
D/A変換器22,ビデオモニタ23,CPU24,入
力装置25を備え、さらにこれら構成に加えて、パター
ンメモリ26およびグラフィックメモリ27を有する。
FIG. 3 shows a visual recognition device according to a second embodiment of the present invention, which has a television camera 2 and an image processing device 3. The image processing apparatus 3 of this embodiment is also similar to the first embodiment in that the A / D converter 4, the feature extraction unit 5, the learning determination unit 6, the output unit 7, and the two image memories 20, 21,
It has a D / A converter 22, a video monitor 23, a CPU 24, and an input device 25, and further has a pattern memory 26 and a graphic memory 27 in addition to these components.

【0038】前記パターンメモリ26は、教示用の画像
を生成するための不良部分に関する複数の部分画像パタ
ーン(以下、「不良パターン」という)を不良のカテゴ
リ毎に記憶する。
The pattern memory 26 stores a plurality of partial image patterns (hereinafter, referred to as "defective patterns") regarding defective portions for generating a teaching image for each defective category.

【0039】図4は、複数種の不良パターン40A,4
0B,40Cの具体例を示しており、カテゴリAには製
品の傷についての複数の不良パターンが、カテゴリBに
は製品の穴についての不良パターンが、カテゴリCには
製品の欠けについての不良パターンが、それぞれ含まれ
る。同図中、各不良パターン40Aにおける斜線部分4
1Aは傷を、各不良パターン40Bにおける斜線部分4
1Bは穴を、各不良パターン40Cにおける斜線部分4
1Cは欠けを、それぞれ示す。これら各不良パターン4
0A,40B,40Cは、カテゴリ毎の記憶領域にそれ
ぞれ格納される。
FIG. 4 shows a plurality of types of defective patterns 40A, 4A.
0B and 40C are shown. Category A has a plurality of defective patterns regarding product scratches, category B has a defective pattern regarding product holes, and category C has a defective pattern regarding product defects. Are included respectively. In the figure, the shaded portion 4 in each defective pattern 40A
1A indicates a scratch, and a shaded portion 4 in each defective pattern 40B.
1B is a hole, and the shaded portion 4 is in each defective pattern 40C.
1C indicates a chip, respectively. Each of these defective patterns 4
0A, 40B, and 40C are stored in the storage area for each category.

【0040】前記CPU24は、この実施例の場合、前
記画像メモリ21やグラフィックメモリ27とともに、
前記サンプル画像といずれか不良パターンとを合成して
教示用の画像を編集するための画像編集手段と、前記不
良パターンを編集してパターンメモリ26に格納するた
めの部分画像パターン編集手段とを構成する。また入力
装置25は画像編集のための位置データの他に、画像の
合成に際して、不良パターンの回転角,倍率,不良部分
の濃度や色などの各情報を入力するためのものである。
In the case of this embodiment, the CPU 24, together with the image memory 21 and the graphic memory 27,
Image editing means for editing the teaching image by synthesizing the sample image and any defective pattern, and partial image pattern editing means for editing the defective pattern and storing it in the pattern memory 26. To do. In addition to the position data for image editing, the input device 25 is used for inputting various information such as the rotation angle of the defective pattern, the magnification, the density and color of the defective portion when the images are combined.

【0041】上記構成の第2の実施例において、教示に
先立ち、入力装置25を用いて不良部分にかかわる画像
編集情報を入力すると、CPU24はこの画像編集情報
に基づき不良パターンを編集してパターンメモリ26に
記憶させる。各カテゴリについて同様の操作を繰り返し
実行することによりパターンメモリ26には各カテゴリ
毎に複数の不良パターンが格納される。
In the second embodiment having the above-mentioned structure, prior to teaching, when the image editing information relating to the defective portion is input using the input device 25, the CPU 24 edits the defective pattern based on the image editing information and writes the pattern memory. 26. By repeating the same operation for each category, the pattern memory 26 stores a plurality of defective patterns for each category.

【0042】つぎに教示用の画像を作成する際には、ま
ず、作業員が入力装置25を用いて前記パターンメモリ
26内の必要な不良パターンを指定すると、CPU24
は該当する不良パターンをパターンメモリ26より読み
出してグラフィックメモリ27へ転送する。
Next, when creating an image for teaching, when the worker uses the input device 25 to specify a necessary defective pattern in the pattern memory 26, the CPU 24
Reads out the corresponding defective pattern from the pattern memory 26 and transfers it to the graphic memory 27.

【0043】一方、良品サンプル1aをテレビカメラ2
により撮像して得られたサンプル画像は画像メモリ20
に取り込まれて記憶されており、CPU24はこの画像
メモリ20からサンプル画像を読み出してグラフィック
メモリ27へ転送し、前記不良パターンとサンプル画像
との合成画像をビデオモニタ23に表示する。
On the other hand, the non-defective sample 1a is used as the TV camera 2
The sample image captured by the
The CPU 24 reads the sample image from the image memory 20 and transfers it to the graphic memory 27, and displays a composite image of the defective pattern and the sample image on the video monitor 23.

【0044】つぎに作業員がビデオモニタ23に表示さ
れた合成画像を見ながら入力装置25を用いて不良パタ
ーンの位置,回転角,倍率,濃度,色などの情報を入力
すると、CPU24はその入力情報に基づきサンプル画
像と不良パターンとを合成して教示用の画像を編集し、
その画像を画像メモリ21に書き込み、また、ビデオモ
ニタ3に表示させる。
Next, when the worker inputs information such as the position, rotation angle, magnification, density and color of the defective pattern using the input device 25 while looking at the composite image displayed on the video monitor 23, the CPU 24 inputs the information. Edit the image for teaching by synthesizing the sample image and the defective pattern based on the information,
The image is written in the image memory 21 and displayed on the video monitor 3.

【0045】図5は、この編集作業を示すもので、同図
中、30は画像メモリ20に格納されたサンプル画像3
0を、40Aはパターンメモリ26より読み出された傷
についての不良パターンを、31は編集された教示用の
画像31を、それぞれ示す。なお同図中、32は対象物
の画像部分、33は背景の画像部分である。
FIG. 5 shows this editing work. In FIG. 5, 30 is a sample image 3 stored in the image memory 20.
0 indicates 40, 40A indicates a defective pattern regarding a scratch read from the pattern memory 26, and 31 indicates an edited teaching image 31. In the figure, 32 is an image portion of the object, and 33 is a background image portion.

【0046】[0046]

【発明の効果】この発明は上記の如く、認識対象物のサ
ンプルを撮像してサンプル画像を生成した後、画像編集
情報を入力することにより、あるいは予め生成された部
分画像パターンを用いることにより、教示用の画像を編
集して判定パラメータを生成するようにしたから、不良
品サンプルを収集する必要がなくなり、教示作業を効率
的に行うことができ、また認識精度も向上するという顕
著な効果を奏する。
As described above, according to the present invention, by capturing a sample of a recognition object to generate a sample image and then inputting image editing information, or by using a partial image pattern generated in advance, Since the image for teaching is edited to generate the judgment parameter, it is not necessary to collect the defective product sample, the teaching work can be performed efficiently, and the recognition accuracy is improved. Play.

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

【図1】この発明の第1の実施例にかかる視覚認識装置
の構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a visual recognition device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】サンプル画像と教示用の画像とを示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a sample image and a teaching image.

【図3】この発明の第2の実施例にかかる視覚認識装置
の構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a visual recognition device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】パターンメモリに格納される不良パターンの具
体例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of a defective pattern stored in a pattern memory.

【図5】サンプル画像と不良パターンとの合成により教
示用の画像を生成する過程を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a process of generating a teaching image by synthesizing a sample image and a defective pattern.

【図6】従来の視覚認識装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional visual recognition device.

【図7】学習判定部の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a learning determination unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 テレビカメラ 3 画像処理装置 20,21 画像メモリ 24 CPU 25 入力装置 26 パターンメモリ 27 グラフィックメモリ 2 TV camera 3 Image processing device 20, 21 Image memory 24 CPU 25 Input device 26 Pattern memory 27 Graphic memory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 認識対象物を撮像して得られた入力画像
につき、予め教示用の画像より生成された判定パラメー
タを用いて認識処理を行い、認識対象物の良否を判別す
る視覚認識装置において、 認識対象物のサンプルを撮像して得られたサンプル画像
を記憶するサンプル画像記憶手段と、 画像編集用情報を入力するための入力手段と、 前記入力手段より入力された画像編集情報に基づき、前
記サンプル画像記憶手段に記憶されたサンプル画像より
前記教示用の画像を編集する教示用画像編集手段とを備
えて成る視覚認識装置。
1. A visual recognition device for determining whether a recognition target is good or bad by performing recognition processing on an input image obtained by imaging a recognition target using a determination parameter generated in advance from a teaching image. , A sample image storage means for storing a sample image obtained by imaging a sample of a recognition object, an input means for inputting image editing information, and based on the image editing information input from the input means, A visual recognition device comprising: a teaching image editing means for editing the teaching image from the sample image stored in the sample image storage means.
【請求項2】 認識対象物を撮像して得られた入力画像
につき、予め教示用の画像より生成された判定パラメー
タを用いて認識処理を行い、認識対象物の良否を判別す
る視覚認識装置において、 認識対象物のサンプルを撮像して得られたサンプル画像
を記憶するサンプル画像記憶手段と、 前記教示用の画像を生成するための複数の部分画像パタ
ーンを記憶する部分画像パターン記憶手段と、 前記部分画像パターン記憶手段に記憶されたいずれか部
分画像パターンと前記サンプル画像記憶手段に記憶され
たサンプル画像とを合成して、前記教示用の画像を編集
する教示用画像編集手段とを備えて成る視覚認識装置。
2. A visual recognition device for performing a recognition process on an input image obtained by picking up an image of a recognition target object by using a judgment parameter generated in advance from an image for teaching, and judging whether the recognition target object is good or bad. A sample image storage means for storing a sample image obtained by imaging a sample of a recognition object; a partial image pattern storage means for storing a plurality of partial image patterns for generating the teaching image; And a teaching image editing means for editing the teaching image by synthesizing any of the partial image patterns stored in the partial image pattern storage means and the sample image stored in the sample image storage means. Visual recognition device.
【請求項3】 認識対象物を撮像して得られた入力画像
につき、予め教示用の画像より生成された判定パラメー
タを用いて認識処理を行い、認識対象物の良否を判別す
る視覚認識装置において、 認識対象物のサンプルを撮像して得られたサンプル画像
を記憶するサンプル画像記憶手段と、 画像編集用情報を入力するための入力手段と、 前記入力手段より入力された画像編集情報に基づき、前
記教示用の画像を生成するための複数の部分画像パター
ンを編集する部分画像パターン編集手段と、 前記部分画像パターン編集手段によって編集された複数
の部分画像パターンを記憶する部分画像パターン記憶手
段と、 前記部分画像パターン記憶手段に記憶されたいずれか部
分画像パターンと前記サンプル画像記憶手段に記憶され
たサンプル画像とを合成して、前記教示用の画像を編集
する教示用画像編集手段とを備えて成る視覚認識装置。
3. A visual recognition apparatus for performing a recognition process on an input image obtained by picking up an image of a recognition target object by using a determination parameter generated in advance from an image for teaching, and determining whether the recognition target object is good or bad. A sample image storage means for storing a sample image obtained by imaging a sample of a recognition object, an input means for inputting image editing information, and based on the image editing information input from the input means, Partial image pattern editing means for editing a plurality of partial image patterns for generating the image for teaching, partial image pattern storage means for storing a plurality of partial image patterns edited by the partial image pattern editing means, One of the partial image patterns stored in the partial image pattern storage means and the sample image stored in the sample image storage means Form, the visual recognition device comprising a teaching image editing means for editing the image for the teachings.
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