JPH0662407A - デフォーカス画像を用いて表面状態を２値化する方法および装置 - Google Patents
デフォーカス画像を用いて表面状態を２値化する方法および装置Info
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- JPH0662407A JPH0662407A JP20901392A JP20901392A JPH0662407A JP H0662407 A JPH0662407 A JP H0662407A JP 20901392 A JP20901392 A JP 20901392A JP 20901392 A JP20901392 A JP 20901392A JP H0662407 A JPH0662407 A JP H0662407A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 平板状表面のしみ、よごれ、変色域、穴、く
ぼみ、突起や条痕等の自動的な定量化とそれに基づく平
板状表面の性状の定量的判定を行えるような方法および
装置を提供することである。 【構成】 ある表面のフォーカス画像を表わす第１のデ
ジタルデータを作成し、その表面のデフォーカス画像を
表わす第２のデジタルデータを作成し、各画素毎に第１
のデジタルデータと第２のデジタルデータとの差を計算
し、その計算結果の正負にしたがって２レベル値の一方
または他方の値を割り当てていくことにより２値化デー
タを作成し、その表面状態を２値化する。 【効果】 表面状態の２値化のために要する処理時間の
大幅な短縮を図ることができ、特に大がかり画像処理を
行わないため、専用の画像処理装置を必要とせず、ハー
ドウエアのコストを低く抑えることができる。また、暗
室等の特別な施設を必要としないので、工場内の通常の
環境で扱うことができる。
ぼみ、突起や条痕等の自動的な定量化とそれに基づく平
板状表面の性状の定量的判定を行えるような方法および
装置を提供することである。 【構成】 ある表面のフォーカス画像を表わす第１のデ
ジタルデータを作成し、その表面のデフォーカス画像を
表わす第２のデジタルデータを作成し、各画素毎に第１
のデジタルデータと第２のデジタルデータとの差を計算
し、その計算結果の正負にしたがって２レベル値の一方
または他方の値を割り当てていくことにより２値化デー
タを作成し、その表面状態を２値化する。 【効果】 表面状態の２値化のために要する処理時間の
大幅な短縮を図ることができ、特に大がかり画像処理を
行わないため、専用の画像処理装置を必要とせず、ハー
ドウエアのコストを低く抑えることができる。また、暗
室等の特別な施設を必要としないので、工場内の通常の
環境で扱うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平板状表面等の表面状
態を２値化する方法および装置に関するものである。
態を２値化する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空間的になめらか且つ２値化の対象とな
る事象に比べて大きな変状を有する平板状表面のしみ、
よごれ、焼けこげ、塗装むら、文字、記号等の点在する
変色域（固体表面の物理的性状の変化状態）、穴、くぼ
み、みぞ、ひびわれ、瘤状突起、うね状突起および条痕
の状態（固体表面の物理的形状の変化状態）の判定、空
間的になめらか且つ２値化の対象となる事象に比べて大
きな変状を有する写真、フィルム、紙、布等の表面に撮
影された点在する変色域、印刷または塗装された点在す
る変色域、表面に投影された模様、しわの状態（固体表
面の物理的性状の変化状態）の判定、空間的になめらか
且つ２値化の対象となる事象に比べて大きな変状を有す
る液体表面の変色域の図形（液体表面の物理的性状の変
化状態）、浮遊物、あわ、波紋の状態（液体表面の物理
的形状の変化状態）の判定は、現在のところ、人の目に
よる定性的な判断に頼るか、専用の画像処理システムに
よる処理に頼っている。人の目による判定では、熟練を
要し、だれでもが容易に判定できるものでなく、また、
その判定結果が必ずしも正確でない場合もでてきたり、
作業効率も悪く、判定のために相当の時間を要してい
た。また、専用の画像処理システムを用いる場合には、
複雑なハードウエアとソフトウエアが必要となり、シス
テムが高価となり、処理に多くの時間がかかるという弱
点がある。
る事象に比べて大きな変状を有する平板状表面のしみ、
よごれ、焼けこげ、塗装むら、文字、記号等の点在する
変色域（固体表面の物理的性状の変化状態）、穴、くぼ
み、みぞ、ひびわれ、瘤状突起、うね状突起および条痕
の状態（固体表面の物理的形状の変化状態）の判定、空
間的になめらか且つ２値化の対象となる事象に比べて大
きな変状を有する写真、フィルム、紙、布等の表面に撮
影された点在する変色域、印刷または塗装された点在す
る変色域、表面に投影された模様、しわの状態（固体表
面の物理的性状の変化状態）の判定、空間的になめらか
且つ２値化の対象となる事象に比べて大きな変状を有す
る液体表面の変色域の図形（液体表面の物理的性状の変
化状態）、浮遊物、あわ、波紋の状態（液体表面の物理
的形状の変化状態）の判定は、現在のところ、人の目に
よる定性的な判断に頼るか、専用の画像処理システムに
よる処理に頼っている。人の目による判定では、熟練を
要し、だれでもが容易に判定できるものでなく、また、
その判定結果が必ずしも正確でない場合もでてきたり、
作業効率も悪く、判定のために相当の時間を要してい
た。また、専用の画像処理システムを用いる場合には、
複雑なハードウエアとソフトウエアが必要となり、シス
テムが高価となり、処理に多くの時間がかかるという弱
点がある。
【０００３】したがって、このような表面状態の計測と
その大きさ、個数等の定量的な判定を専用の画像処理シ
ステムを用いずに、より簡便な方法で自動化できれば、
作業の効率化と品質の均一化およびコスト低減に大きく
寄与できるものと考えられる。
その大きさ、個数等の定量的な判定を専用の画像処理シ
ステムを用いずに、より簡便な方法で自動化できれば、
作業の効率化と品質の均一化およびコスト低減に大きく
寄与できるものと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような表面状態
の自動的な定量化とそれに基づく前記表面を有する対象
物の品質良否等の定量的システムを構築するには、先
ず、コンピュータ解析を利用することが考えられる。表
面の状態をコンピュータで解析するためには、一つの方
法として、表面を撮影した写真をイメージスキャナ等で
走査して、その表面状態を表わすデジタルデータを得る
ことが考えられる。そして、このようにして得られたデ
ジタルデータは、写真で明るく見えるところは値が大き
く、暗く見えるところは値が小さくなる。
の自動的な定量化とそれに基づく前記表面を有する対象
物の品質良否等の定量的システムを構築するには、先
ず、コンピュータ解析を利用することが考えられる。表
面の状態をコンピュータで解析するためには、一つの方
法として、表面を撮影した写真をイメージスキャナ等で
走査して、その表面状態を表わすデジタルデータを得る
ことが考えられる。そして、このようにして得られたデ
ジタルデータは、写真で明るく見えるところは値が大き
く、暗く見えるところは値が小さくなる。
【０００５】従って、たとえば、黒っぽいしみ、よごれ
や穴、くぼみ、瘤状突起や条痕の影ができているところ
等は、その周囲に比べ相対的に値が小さく、それ以外の
影のない平らなところや明るいところは相対的に値が大
きくなっていると考えられる。また、周囲に比べ明るく
見えるしみや点在する明るい変色域等は、その周囲に比
べ相対的に値が大きく、それ以外の部分は相対的に値が
小さくなっていると考えられる。そこで、ある値を境
に、それよりも値の大きい画素と値の小さい画素に２分
すれば、すなわち、２値化すれば、しみ、よごれ、穴、
くぼみ、突起、点在する変色域等の識別の対象となる事
象とその他の部分とを識別できるものと考えられる。
や穴、くぼみ、瘤状突起や条痕の影ができているところ
等は、その周囲に比べ相対的に値が小さく、それ以外の
影のない平らなところや明るいところは相対的に値が大
きくなっていると考えられる。また、周囲に比べ明るく
見えるしみや点在する明るい変色域等は、その周囲に比
べ相対的に値が大きく、それ以外の部分は相対的に値が
小さくなっていると考えられる。そこで、ある値を境
に、それよりも値の大きい画素と値の小さい画素に２分
すれば、すなわち、２値化すれば、しみ、よごれ、穴、
くぼみ、突起、点在する変色域等の識別の対象となる事
象とその他の部分とを識別できるものと考えられる。
【０００６】ところが、上記識別の対象となる事象のな
いほとんど均質に見える表面の表面状態について、この
ような一定値を境とした２値化データを得てみると、明
暗のまだらのある表面状態を示すものとなってしまうこ
とがある。これは、上記識別の対象となる事象のない表
面でも、光のあたり方のむらや対象表面の素材の持つ色
合いによる、上記識別の対象となる事象に比べ空間的に
スケールの大きい明暗のまだらを、２値化によりとらえ
てしまっていることによるものである。これでは、実際
には上記識別の対象となる事象のない表面でも、それら
があるものとして誤って判定されてしまうことになる。
これは、光のあたり方のむらや対象表面の素材の持つ色
合いによる上記識別の対象となる事象に比べ空間的にス
ケールの大きい明暗のまだらと、上記識別の対象となる
事象による明暗のまだらとを、一定値を境とした２値化
データでは区別しきれないということを意味している。
いほとんど均質に見える表面の表面状態について、この
ような一定値を境とした２値化データを得てみると、明
暗のまだらのある表面状態を示すものとなってしまうこ
とがある。これは、上記識別の対象となる事象のない表
面でも、光のあたり方のむらや対象表面の素材の持つ色
合いによる、上記識別の対象となる事象に比べ空間的に
スケールの大きい明暗のまだらを、２値化によりとらえ
てしまっていることによるものである。これでは、実際
には上記識別の対象となる事象のない表面でも、それら
があるものとして誤って判定されてしまうことになる。
これは、光のあたり方のむらや対象表面の素材の持つ色
合いによる上記識別の対象となる事象に比べ空間的にス
ケールの大きい明暗のまだらと、上記識別の対象となる
事象による明暗のまだらとを、一定値を境とした２値化
データでは区別しきれないということを意味している。
【０００７】このような不具合を回避するために、一定
値の代わりに、デジタルデータを面的に平滑化して得ら
れる各画素の値を境界値として用いて、２値化すること
が考えられる。このような面的に平滑化した値を境とし
た２値化データによれば、確かに、上記識別の対象とな
る事象の存在をより明確に識別できる。しかしながら、
このような方法では、いちいち、先ず面的に平滑化した
値を演算装置による２次元平滑化演算により求める等の
必要があり、必ずしも、簡単、安価、スピーディー且つ
効率良く正確な判定を行えるとはいえなかった。
値の代わりに、デジタルデータを面的に平滑化して得ら
れる各画素の値を境界値として用いて、２値化すること
が考えられる。このような面的に平滑化した値を境とし
た２値化データによれば、確かに、上記識別の対象とな
る事象の存在をより明確に識別できる。しかしながら、
このような方法では、いちいち、先ず面的に平滑化した
値を演算装置による２次元平滑化演算により求める等の
必要があり、必ずしも、簡単、安価、スピーディー且つ
効率良く正確な判定を行えるとはいえなかった。
【０００８】本発明の目的は、前述したような従来の技
術の問題点を解消しうるような、平板表面等の表面状態
を２値化する方法および装置を提供することである。
術の問題点を解消しうるような、平板表面等の表面状態
を２値化する方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による表面状態を
２値化する方法は、ある表面のフォーカス画像を表わす
第１のデジタルデータを作成し、前記表面のデフォーカ
ス画像を表わす第２のデジタルデータを作成し、各画素
毎に前記第１のデジタルデータと前記第２のデジタルデ
ータとの差を計算し、その計算結果の正負にしたがって
２レベル値の一方または他方の値を割り当てていくこと
により２値化データを作成することを特徴とする。な
お、前記第１のデジタルデータと前記第２のデジタルデ
ータとの差を計算し、その計算結果の正負にしたがって
２値化データを作成するにあたっては、抽出しようとす
る前記識別の対象となる事象を選別する目的で、計算結
果に一定または可変のバイアス値を加える等の簡単な演
算をほどこす場合もある。
２値化する方法は、ある表面のフォーカス画像を表わす
第１のデジタルデータを作成し、前記表面のデフォーカ
ス画像を表わす第２のデジタルデータを作成し、各画素
毎に前記第１のデジタルデータと前記第２のデジタルデ
ータとの差を計算し、その計算結果の正負にしたがって
２レベル値の一方または他方の値を割り当てていくこと
により２値化データを作成することを特徴とする。な
お、前記第１のデジタルデータと前記第２のデジタルデ
ータとの差を計算し、その計算結果の正負にしたがって
２値化データを作成するにあたっては、抽出しようとす
る前記識別の対象となる事象を選別する目的で、計算結
果に一定または可変のバイアス値を加える等の簡単な演
算をほどこす場合もある。
【００１０】また、本発明による表面状態を２値化する
装置は、ある表面のフォーカス画像を表わす第１の映像
信号および前記表面のデフォーカス画像を表わす第２の
映像信号を発生するビデオカメラ手段と、該ビデオカメ
ラ手段からの前記第１の映像信号および第２の映像信号
をそれぞれデジタルデータに変換して第１のデジタルデ
ータおよび第２のデジタルデータとして記憶するための
メモリ手段と、該メモリ手段に記憶された前記第１のデ
ジタルデータと前記第２のデジタルデータとの差を画素
毎に計算してその計算結果の正負にしたがって２レベル
値の一方または他方の値を割り当てていくことにより２
値化データを作成する演算手段とを備えたことを特徴と
する。
装置は、ある表面のフォーカス画像を表わす第１の映像
信号および前記表面のデフォーカス画像を表わす第２の
映像信号を発生するビデオカメラ手段と、該ビデオカメ
ラ手段からの前記第１の映像信号および第２の映像信号
をそれぞれデジタルデータに変換して第１のデジタルデ
ータおよび第２のデジタルデータとして記憶するための
メモリ手段と、該メモリ手段に記憶された前記第１のデ
ジタルデータと前記第２のデジタルデータとの差を画素
毎に計算してその計算結果の正負にしたがって２レベル
値の一方または他方の値を割り当てていくことにより２
値化データを作成する演算手段とを備えたことを特徴と
する。
【００１１】さらにまた、別の本発明による表面状態を
２値化する装置は、ある表面のフォーカス画像を表わす
第１のデジタルデータおよび前記表面のデフォーカス画
像を表わす第２のデジタルデータを生成するイメージス
キャナ手段と、それら第１のデジタルデータおよび第２
のデジタルデータを記憶するためのメモリ手段と、該メ
モリ手段に記憶された前記第１のデジタルデータと前記
第２のデジタルデータとの差を画素毎に計算してその計
算結果の正負にしたがって２レベル値の一方または他方
の値を割り当てていくことにより２値化データを作成す
る演算手段とを備えたことを特徴とする。
２値化する装置は、ある表面のフォーカス画像を表わす
第１のデジタルデータおよび前記表面のデフォーカス画
像を表わす第２のデジタルデータを生成するイメージス
キャナ手段と、それら第１のデジタルデータおよび第２
のデジタルデータを記憶するためのメモリ手段と、該メ
モリ手段に記憶された前記第１のデジタルデータと前記
第２のデジタルデータとの差を画素毎に計算してその計
算結果の正負にしたがって２レベル値の一方または他方
の値を割り当てていくことにより２値化データを作成す
る演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
【実施例】次に、添付図面に基づいて本発明の実施例に
ついて本発明をより詳細に説明する。
ついて本発明をより詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の表面状態を２値化する方
法を実施する装置の構成例を概略的に示している。図１
に示すように、表面状態を判定すべき平板１を照明する
ためのライト２と、ライト２により照明された平板１の
表面を撮影するように隣接して配列された２台のビデオ
カメラ３および４と、各ビデオカメラ３および４からの
ビデオ映像信号をフレーム毎にデジタル信号に変換して
記憶するためのフレームメモリボード５および６と、各
フレームメモリボード５および６からのデジタルデータ
を取り込んで演算を行い２値化、計数等を行うパーソナ
ルコンピュータ７と、パーソナルコンピュータ７から出
力される結果を表示するためのディスプレイ８とを備え
ている。
法を実施する装置の構成例を概略的に示している。図１
に示すように、表面状態を判定すべき平板１を照明する
ためのライト２と、ライト２により照明された平板１の
表面を撮影するように隣接して配列された２台のビデオ
カメラ３および４と、各ビデオカメラ３および４からの
ビデオ映像信号をフレーム毎にデジタル信号に変換して
記憶するためのフレームメモリボード５および６と、各
フレームメモリボード５および６からのデジタルデータ
を取り込んで演算を行い２値化、計数等を行うパーソナ
ルコンピュータ７と、パーソナルコンピュータ７から出
力される結果を表示するためのディスプレイ８とを備え
ている。
【００１４】平板１は、鉄板、銅板、アルミニウム板等
の金属板製造ラインにおけるコンベアに乗って次々と送
られていく金属板の１枚であってもよく、また、ベニヤ
板、集成材板等の木板の１枚、コンクリート面、しっく
い等建築構造物や土木構造物の壁面の１つ、紙製造ライ
ンにおける紙面、物体や現象を撮影した写真の１枚であ
ってもよい。このような装置において使用するフレーム
メモリボード５および６は、例えば、カノープス電子
Super ＣＶＩまたはこれと同等以上の機能を持つものが
適当である。パーソナルコンピュータ７は、ディスプレ
イ８およびハードディスクを含むもので、例えば、ＮＥ
Ｃ ＰＣ９８０１ＤＡまたはこれと同等以上の機能を持
つものが適当である。
の金属板製造ラインにおけるコンベアに乗って次々と送
られていく金属板の１枚であってもよく、また、ベニヤ
板、集成材板等の木板の１枚、コンクリート面、しっく
い等建築構造物や土木構造物の壁面の１つ、紙製造ライ
ンにおける紙面、物体や現象を撮影した写真の１枚であ
ってもよい。このような装置において使用するフレーム
メモリボード５および６は、例えば、カノープス電子
Super ＣＶＩまたはこれと同等以上の機能を持つものが
適当である。パーソナルコンピュータ７は、ディスプレ
イ８およびハードディスクを含むもので、例えば、ＮＥ
Ｃ ＰＣ９８０１ＤＡまたはこれと同等以上の機能を持
つものが適当である。
【００１５】次に、このような装置にて、平板１の表面
状態を表わす２値化データを得る手順、すなわち、定量
化手順について、図２のフローチャートを参照しつつ説
明する。
状態を表わす２値化データを得る手順、すなわち、定量
化手順について、図２のフローチャートを参照しつつ説
明する。
【００１６】先ず、この装置を使用する時には、図２の
フローチャートのステップ１０に示すように、電源投入
し、常時、ビデオカメラ３および４、ライト２およびパ
ーソナルコンピュータ７の電源をオンにする。また、ス
テップ１１に示すように、プログラムを、常時、実行状
態にする。
フローチャートのステップ１０に示すように、電源投入
し、常時、ビデオカメラ３および４、ライト２およびパ
ーソナルコンピュータ７の電源をオンにする。また、ス
テップ１１に示すように、プログラムを、常時、実行状
態にする。
【００１７】こうして、この実施例では、平板１に対
し、しみ、よごれ、変色域等を識別したいのであれば、
平板をほぼ一様に明るくするように光をあて、穴、くぼ
み、突起等を識別したいのであれば、斜め横から光をあ
て、穴、くぼみ、突起等の影ができるようにし、これを
２台のビデオカメラ３および４で撮影する。２台のビデ
オカメラ３および４は、互いにできる限り隣接させて設
置し、平板１上の同じ範囲を撮影するように方向を定め
ている。一方のビデオカメラ３は、平板表面の通常の画
像（ピントを合わせたフォーカス画像）を撮影する。他
方のビデオカメラ４は、作為的にピントをずらすか、ま
たはレンズにフィルターを着けて、平板表面のピンボケ
の画像（デフォーカス画像）を撮影するようになってい
る。これは、一方のビデオカメラ３によるフォーカス画
像を面的に平滑化したデータに相当するデータを得るた
めのもので、このデフォーカス画像では、しみ、よご
れ、変色域や穴、くぼみ、突起の影等、識別の対象とな
る事象は、ボヤケて識別できない。
し、しみ、よごれ、変色域等を識別したいのであれば、
平板をほぼ一様に明るくするように光をあて、穴、くぼ
み、突起等を識別したいのであれば、斜め横から光をあ
て、穴、くぼみ、突起等の影ができるようにし、これを
２台のビデオカメラ３および４で撮影する。２台のビデ
オカメラ３および４は、互いにできる限り隣接させて設
置し、平板１上の同じ範囲を撮影するように方向を定め
ている。一方のビデオカメラ３は、平板表面の通常の画
像（ピントを合わせたフォーカス画像）を撮影する。他
方のビデオカメラ４は、作為的にピントをずらすか、ま
たはレンズにフィルターを着けて、平板表面のピンボケ
の画像（デフォーカス画像）を撮影するようになってい
る。これは、一方のビデオカメラ３によるフォーカス画
像を面的に平滑化したデータに相当するデータを得るた
めのもので、このデフォーカス画像では、しみ、よご
れ、変色域や穴、くぼみ、突起の影等、識別の対象とな
る事象は、ボヤケて識別できない。
【００１８】ステップ１２にて、平板１がビデオカメラ
３および４の視野内にあるかないかは、平板１がビデオ
カメラに写っているかいないかで判定する。これは、別
途、平板の位置を検出するセンサー等により行っても良
い。ステップ１３にて示すように、例えば、コンベア上
の平板１が静止するまで待つ。それから、ステップ１４
にて示すように、それぞれのビデオカメラ３および４か
らの映像信号は、２つのフレームメモリボード５および
６により、別々にデジタルデータ（画素ごとのＲ、Ｇ、
Ｂの値）に変換し、パーソナルコンピュータ７に取り込
む。
３および４の視野内にあるかないかは、平板１がビデオ
カメラに写っているかいないかで判定する。これは、別
途、平板の位置を検出するセンサー等により行っても良
い。ステップ１３にて示すように、例えば、コンベア上
の平板１が静止するまで待つ。それから、ステップ１４
にて示すように、それぞれのビデオカメラ３および４か
らの映像信号は、２つのフレームメモリボード５および
６により、別々にデジタルデータ（画素ごとのＲ、Ｇ、
Ｂの値）に変換し、パーソナルコンピュータ７に取り込
む。
【００１９】次いで、パーソナルコンピュータ７は、ス
テップ１５における定量化処理を行う。その定量化処理
は、次のような処理である。すなわち、フレームメモリ
ボード５からの第１のデジタルデータから、フレームメ
モリボード６からの第２のデジタルデータを減算する計
算を各画素ごとに行い、必要に応じて、その計算結果に
一定または可変のバイアス値を加算する等の簡単な演算
をほどこし、その計算結果がマイナス（負）ならば０
（暗い部分）、プラス（正）ならば１（明るい部分）と
いうように、２値化データを作成する。
テップ１５における定量化処理を行う。その定量化処理
は、次のような処理である。すなわち、フレームメモリ
ボード５からの第１のデジタルデータから、フレームメ
モリボード６からの第２のデジタルデータを減算する計
算を各画素ごとに行い、必要に応じて、その計算結果に
一定または可変のバイアス値を加算する等の簡単な演算
をほどこし、その計算結果がマイナス（負）ならば０
（暗い部分）、プラス（正）ならば１（明るい部分）と
いうように、２値化データを作成する。
【００２０】パーソナルコンピュータ７は、そのように
して得た２値化データに基づき、平板表面の識別の対象
となる事象に相当する暗い部分または明るい部分の１つ
１つについて、それを認識し、面積や横幅と縦方向の長
さを求めるような演算も行う。さらにまた、パーソナル
コンピュータ７は、その演算結果から、暗い部分または
明るい部分の総数、暗い部分または明るい部分の面積、
横幅と縦方向長さ別の個数等を求め、それらより平板表
面の性状をランキングして、結果をディスプレイ８に表
示したり、ファイルに出力したり、必要に応じてはプリ
ンタを接続してプリンタに出力したり、ホストマシン等
と接続してホストマシン等に通知したりするような演
算、制御（ステップ１６）も行える。
して得た２値化データに基づき、平板表面の識別の対象
となる事象に相当する暗い部分または明るい部分の１つ
１つについて、それを認識し、面積や横幅と縦方向の長
さを求めるような演算も行う。さらにまた、パーソナル
コンピュータ７は、その演算結果から、暗い部分または
明るい部分の総数、暗い部分または明るい部分の面積、
横幅と縦方向長さ別の個数等を求め、それらより平板表
面の性状をランキングして、結果をディスプレイ８に表
示したり、ファイルに出力したり、必要に応じてはプリ
ンタを接続してプリンタに出力したり、ホストマシン等
と接続してホストマシン等に通知したりするような演
算、制御（ステップ１６）も行える。
【００２１】図１の実施例では、フォーカス画像を撮る
ためのビデオカメラと、デフォーカス画像を撮るための
ビデオカメラとの２台のビデオカメラを用いているので
あるが、本発明は、これに限らず、１台のビデオカメラ
にて、先ずフォーカス画像を撮りデータを記憶させてお
き、次いで、デフォーカス画像を撮りデータを記憶させ
るようにすることによっても、実施することができる。
ためのビデオカメラと、デフォーカス画像を撮るための
ビデオカメラとの２台のビデオカメラを用いているので
あるが、本発明は、これに限らず、１台のビデオカメラ
にて、先ずフォーカス画像を撮りデータを記憶させてお
き、次いで、デフォーカス画像を撮りデータを記憶させ
るようにすることによっても、実施することができる。
【００２２】図３は、本発明の表面状態を２値化する方
法を実施する装置のもう一つの構成例を概略的に示して
いる。図３に示すように、この実施例の装置は、ビデオ
カメラに代えて１台のイメージスキャナ２３を用いるも
のである。イメージスキャナ２３は、表面状態を判定す
べき平板２１を載せ、その平板２１の表面を読み取るた
めの読み取り面２３Ａを有しており、読み取った画像を
デジタルデータとして出力できるものである。この実施
例の装置は、さらに、デフォーカス画像を取り込む時
に、平板２１とイメージスキャナ２３の読み取り面２３
Ａとの間に挿入する透明板２２と、イメージスキャナ２
３からのデジタルデータを受け取り記憶するためのフレ
ームメモリボード２４と、フレームメモリボード２４か
らのデジタルデータを取り込んで演算を行い、画像の２
値化、計数等を行うパーソナルコンピュータ２５と、パ
ーソナルコンピュータ２５から出力される結果を表示す
るためのディスプレイ２６とを備える。
法を実施する装置のもう一つの構成例を概略的に示して
いる。図３に示すように、この実施例の装置は、ビデオ
カメラに代えて１台のイメージスキャナ２３を用いるも
のである。イメージスキャナ２３は、表面状態を判定す
べき平板２１を載せ、その平板２１の表面を読み取るた
めの読み取り面２３Ａを有しており、読み取った画像を
デジタルデータとして出力できるものである。この実施
例の装置は、さらに、デフォーカス画像を取り込む時
に、平板２１とイメージスキャナ２３の読み取り面２３
Ａとの間に挿入する透明板２２と、イメージスキャナ２
３からのデジタルデータを受け取り記憶するためのフレ
ームメモリボード２４と、フレームメモリボード２４か
らのデジタルデータを取り込んで演算を行い、画像の２
値化、計数等を行うパーソナルコンピュータ２５と、パ
ーソナルコンピュータ２５から出力される結果を表示す
るためのディスプレイ２６とを備える。
【００２３】平板２１は、製紙工程の製品からサンプル
として抜き取った用紙等の１枚であってもよいし、物体
や現象を撮影した写真等の１枚であってもよい。このよ
うな装置において使用するフレームメモリボード２４
は、例えば、デジタルアーツ社のＨｙＰＥＲ−ＦＲＡＭ
Ｅ＋またはこれと同等以上の機能を持つものが適当であ
る。パーソナルコンピュータ２５は、ディスプレイおよ
びハードディスクを含むもので、例えば、ＮＥＣ ＰＣ
９８０１ＤＡまたはこれと同等以上の機能を持つものが
適当である。
として抜き取った用紙等の１枚であってもよいし、物体
や現象を撮影した写真等の１枚であってもよい。このよ
うな装置において使用するフレームメモリボード２４
は、例えば、デジタルアーツ社のＨｙＰＥＲ−ＦＲＡＭ
Ｅ＋またはこれと同等以上の機能を持つものが適当であ
る。パーソナルコンピュータ２５は、ディスプレイおよ
びハードディスクを含むもので、例えば、ＮＥＣ ＰＣ
９８０１ＤＡまたはこれと同等以上の機能を持つものが
適当である。
【００２４】次に、このような装置にて、平板の表面状
態を表わす２値化データを得る手順、すなわち、定量化
手順について説明する。先ず、この装置を使用する時に
は、電源を投入し、常時イメージスキャナ２３およびパ
ーソナルコンピュータ２５の電源をオンにし、次いで、
プログラムを、常時、実行状態にする。
態を表わす２値化データを得る手順、すなわち、定量化
手順について説明する。先ず、この装置を使用する時に
は、電源を投入し、常時イメージスキャナ２３およびパ
ーソナルコンピュータ２５の電源をオンにし、次いで、
プログラムを、常時、実行状態にする。
【００２５】はじめに、図３のＡに示すように、平板２
１をイメージスキャナ２３の読み取り面２３Ａに密着さ
せて載せ、平板表面の通常の画像（ピントを合わせたフ
ォーカス画像）を読み取る。こうして読み取ったフォー
カス画像のデジタルデータは、フレームメモリボード２
４に送られ、それに記憶される。次に、図３のＢに示す
ように、平板２１とイメージスキャナ２３の読み取り面
２３Ａとの間に、一様の厚さの透明板２２を挿入し、平
板２１とイメージスキャナ２３との間に一定の間隔を置
いた状態にして、平板表面のピンボケの画像（デフォー
カス画像）を読み取る。こうして読み取ったデフォーカ
ス画像のデジタルデータは、フレームメモリボード２４
に送られ、前記フォーカス画像のデジタルデータとは別
の記憶領域に記憶される。２番目に読み取ったデフォー
カス画像は、最初に読み取ったフォーカス画像を面的に
平滑化したデータに相当するデータである。
１をイメージスキャナ２３の読み取り面２３Ａに密着さ
せて載せ、平板表面の通常の画像（ピントを合わせたフ
ォーカス画像）を読み取る。こうして読み取ったフォー
カス画像のデジタルデータは、フレームメモリボード２
４に送られ、それに記憶される。次に、図３のＢに示す
ように、平板２１とイメージスキャナ２３の読み取り面
２３Ａとの間に、一様の厚さの透明板２２を挿入し、平
板２１とイメージスキャナ２３との間に一定の間隔を置
いた状態にして、平板表面のピンボケの画像（デフォー
カス画像）を読み取る。こうして読み取ったデフォーカ
ス画像のデジタルデータは、フレームメモリボード２４
に送られ、前記フォーカス画像のデジタルデータとは別
の記憶領域に記憶される。２番目に読み取ったデフォー
カス画像は、最初に読み取ったフォーカス画像を面的に
平滑化したデータに相当するデータである。
【００２６】次いで、パーソナルコンピュータ２５は、
次のような定量化処理を行う。すなわち、フレームメモ
リボード２４から、前記フォーカス画像のデジタルデー
タと前記デフォーカス画像のデジタルデータをパーソナ
ルコンピュータ２５に取り込み、第１のデジタルデータ
から、第２のデジタルデータを減算する計算を各画素ご
とに行い、必要に応じて、その計算結果に一定または可
変のバイアス値を加算する等の簡単な演算を施し、その
計算結果がマイナス（負）ならば０（暗い部分）、プラ
ス（正）ならば１（明るい部分）というように、２値化
データを作成する。
次のような定量化処理を行う。すなわち、フレームメモ
リボード２４から、前記フォーカス画像のデジタルデー
タと前記デフォーカス画像のデジタルデータをパーソナ
ルコンピュータ２５に取り込み、第１のデジタルデータ
から、第２のデジタルデータを減算する計算を各画素ご
とに行い、必要に応じて、その計算結果に一定または可
変のバイアス値を加算する等の簡単な演算を施し、その
計算結果がマイナス（負）ならば０（暗い部分）、プラ
ス（正）ならば１（明るい部分）というように、２値化
データを作成する。
【００２７】パーソナルコンピュータ２５は、そのよう
にして得た２値化データに基づき、平板表面の識別の対
象となる事象に相当する暗い部分または明るい部分の１
つ１つについて、それを認識し、面積や横幅、縦方向の
長さを求めるような演算も行う。さらにまた、パーソナ
ルコンピュータ２５は、その演算結果から、暗い部分ま
たは明るい部分の総数、暗い部分または明るい部分の個
々の面積、横幅と縦方向長さ別の個数等を求め、それら
より平板表面の性状をランキングして、結果をディスプ
レイに表示したり、ファイルに出力したり、必要に応じ
てはプリンタを接続してプリンタに出力したり、ホスト
マシン等と接続してホストマシン等に通知したりするよ
うな演算、制御も行える。
にして得た２値化データに基づき、平板表面の識別の対
象となる事象に相当する暗い部分または明るい部分の１
つ１つについて、それを認識し、面積や横幅、縦方向の
長さを求めるような演算も行う。さらにまた、パーソナ
ルコンピュータ２５は、その演算結果から、暗い部分ま
たは明るい部分の総数、暗い部分または明るい部分の個
々の面積、横幅と縦方向長さ別の個数等を求め、それら
より平板表面の性状をランキングして、結果をディスプ
レイに表示したり、ファイルに出力したり、必要に応じ
てはプリンタを接続してプリンタに出力したり、ホスト
マシン等と接続してホストマシン等に通知したりするよ
うな演算、制御も行える。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、画像のデジタルデータ
の面的平滑化をコンピュータに計算させるのではなく、
もう１台のビデオカメラ、または１台のビデオカメラま
たはイメージスキャナで面的平滑化をしたことに相当す
る画像データを取り込んでしまうことにより、面的平滑
化という時間のかかる計算を省略でき、処理時間の大幅
な短縮を図ることができる。
の面的平滑化をコンピュータに計算させるのではなく、
もう１台のビデオカメラ、または１台のビデオカメラま
たはイメージスキャナで面的平滑化をしたことに相当す
る画像データを取り込んでしまうことにより、面的平滑
化という時間のかかる計算を省略でき、処理時間の大幅
な短縮を図ることができる。
【００２９】特に大がかりな画像処理を行わないため、
専用の画像処理装置を必要とせず、ハードウエアのコス
トを低く抑えることができる。
専用の画像処理装置を必要とせず、ハードウエアのコス
トを低く抑えることができる。
【００３０】表面の明るさに光のあて方等によるむらが
あっても良く、暗室等の特別な施設を必要としないの
で、工場内の通常の環境で扱うことができる。
あっても良く、暗室等の特別な施設を必要としないの
で、工場内の通常の環境で扱うことができる。
【００３１】本発明の方法および装置を利用すれば、平
板状の様々な対象物の表面のしみ、よごれ、変色域、
穴、くぼみ、突起、条痕、しわ、模様等の抽出とその大
きさ、個数等の計測、計数およびそれらによる表面性状
の定量的な判定を自動化でき、生産コストの低減、作業
の効率化と品質の均一化に大きく寄与できる。
板状の様々な対象物の表面のしみ、よごれ、変色域、
穴、くぼみ、突起、条痕、しわ、模様等の抽出とその大
きさ、個数等の計測、計数およびそれらによる表面性状
の定量的な判定を自動化でき、生産コストの低減、作業
の効率化と品質の均一化に大きく寄与できる。
【図１】本発明の表面状態を２値化する方法を実施する
装置の構成例を概略的に示す図である。
装置の構成例を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置における処理の流れを示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の表面状態を２値化する方法を実施する
装置の別の構成例を概略的に示す図である。
装置の別の構成例を概略的に示す図である。
１ 平板 ２ ライト ３ ビデオカメラ ４ ビデオカメラ ５ フレームメモリボード ６ フレームメモリボード ７ パーソナルコンピュータ ８ ディスプレイ ２１ 平板 ２２ 透明板 ２３ イメージスキャナ ２３Ａ 読み取り面 ２４ フレームメモリボード ２５ パーソナルコンピュータ ２６ ディスプレイ
Claims (8)
- 【請求項１】 ある表面のフォーカス画像を表わす第１
のデジタルデータを作成し、前記表面のデフォーカス画
像を表わす第２のデジタルデータを作成し、各画素毎に
前記第１のデジタルデータと前記第２のデジタルデータ
との差を計算し、その計算結果の正負にしたがって２レ
ベル値の一方または他方の値を割り当てていくことによ
り２値化データを作成することを特徴とする表面状態を
２値化する方法。 - 【請求項２】 前記表面状態は、固体表面の物理的形状
の変化状態、固体表面の物理的性状の変化状態、液体表
面の物理的形状の変化状態、または液体表面の物理的性
状の変化状態である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ある表面の表面状態を２値化する装置に
おいて、前記表面のフォーカス画像を表わす第１の映像
信号および前記表面のデフォーカス画像を表わす第２の
映像信号を発生するビデオカメラ手段と、該ビデオカメ
ラ手段からの前記第１の映像信号および第２の映像信号
をそれぞれデジタルデータに変換して第１のデジタルデ
ータおよび第２のデジタルデータとして記憶するための
メモリ手段と、当該メモリ手段に記憶された前記第１の
デジタルデータと前記第２のデジタルデータとの差を画
素毎に計算してその計算結果の正負にしたがって２レベ
ル値の一方または他方の値を割り当てていくことにより
２値化データを作成する演算手段とを備えたことを特徴
とする装置。 - 【請求項４】 前記表面状態は、固体表面の物理的形状
の変化状態、固体表面の物理的性状の変化状態、液体表
面の物理的形状の変化状態、または液体表面の物理的性
状の変化状態である請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記ビデオカメラ手段は、前記表面に向
けて隣接して配列された２台のビデオカメラからなり、
一方のビデオカメラは、前記表面に対して正確に焦点合
わせされていて、前記フォーカス画像を表わす第１の映
像信号を発生し、他方のビデオカメラは、前記表面に対
して焦点をずらされているか、同様の効果を得るための
フィルターがレンズにかけられていて、前記デフォーカ
ス画像を表わす第２の映像信号を発生し、前記演算手段
は、パーソナルコンピュータである請求項３または４記
載の装置。 - 【請求項６】 前記ビデオカメラ手段は、前記表面に向
けて設置された１台のビデオカメラからなり、このビデ
オカメラは、前記表面を２回撮影し、そのうちの１回の
撮影は、前記表面に対して正確に焦点を合わせて行い、
前記フォーカス画像を表わす第１の映像信号を発生し、
他の１回の撮影は、前記表面に対して焦点をずらされて
いるか、同様の効果を得るためのフィルターをレンズに
かけて、前記デフォーカス画像を表わす第２の映像信号
を発生し、前記演算手段は、パーソナルコンピュータで
ある請求項３または４記載の装置。 - 【請求項７】 ある表面の表面状態を２値化する装置に
おいて、前記表面のフォーカス画像を表わす第１のデジ
タルデータおよび前記表面のデフォーカス画像を表わす
第２のデジタルデータを取り込むためのイメージスキャ
ナ手段と、前記第１のデジタルデータおよび第２のデジ
タルデータを記憶するためのメモリ手段と、当該メモリ
手段に記憶された前記第１のデジタルデータと前記第２
のデジタルデータとの差を画素毎に計算してその計算結
果の正負にしたがって２レベル値の一方または他方の値
を割り当てていくことにより２値化データを作成する演
算手段とを備えることを特徴とする装置。 - 【請求項８】 前記表面状態は、固体表面の物理的形状
の変化状態、固体表面の物理的性状の変化状態、液体表
面の物理的形状の変化状態、または液体表面の物理的性
状の変化状態である請求項７記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20901392A JP3226614B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | デフォーカス画像を用いて表面状態を２値化する方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20901392A JP3226614B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | デフォーカス画像を用いて表面状態を２値化する方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662407A true JPH0662407A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3226614B2 JP3226614B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16565832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20901392A Expired - Fee Related JP3226614B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | デフォーカス画像を用いて表面状態を２値化する方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226614B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249397A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | 表面検査装置 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20901392A patent/JP3226614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249397A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Motor Corp | 表面検査装置 |
| WO2008123604A1 (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 表面検査装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3226614B2 (ja) | 2001-11-05 |
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