JPH07229853A - 斑検出方法および装置 - Google Patents

斑検出方法および装置

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JPH07229853A
JPH07229853A JP6039283A JP3928394A JPH07229853A JP H07229853 A JPH07229853 A JP H07229853A JP 6039283 A JP6039283 A JP 6039283A JP 3928394 A JP3928394 A JP 3928394A JP H07229853 A JPH07229853 A JP H07229853A
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JP
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luminance
horizontal
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JP6039283A
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Tadashi Itagaki
忠司 板垣
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Toshiba Engineering Corp
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Toshiba Engineering Corp
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査物中に存在する密度の異なる斑領域を
高い精度で検出できる斑検出方法および装置を提供す
る。 【構成】 単一色で無地の均一な領域を被検査物とし、
この被検査物中で密度の異なる斑領域を検出する装置に
おいて、前記被検査物を撮像して二次元に整列配置され
た複数の画素毎の輝度情報を得るエリアセンサ3と、前
記得られた画素毎の輝度情報を縦横それぞれ所定数の画
素行列からなる格子に切り分け、その各格子内の各画素
の輝度情報を加算して各格子毎の輝度加算値を求める輝
度情報加算部5と、各格子間での前記輝度加算値の各変
化量を水平方向および垂直方向について求める変化量算
出部7と、前記水平方向の変化量と垂直方向の変化量が
所定より多い場合、斑領域として検出する検出部9とか
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、単一色で無地の均一な
領域を被検査物とし、この被検査物中で密度の異なる斑
領域を検出する斑検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車の天井部分に張られる
単一色で無地の布や、湿布剤の薬を塗布する台に用いら
れる単一色で無地の布として、糸を織っていない不織布
が用いられている。
【0003】この不織布では、均一な正常領域に比べ、
密度の異なる斑、例えば布の厚さが厚い、または、薄い
斑が発生する場合がある。
【0004】この斑は、ラインセンサまたはエリアセン
サと画像処理装置等を備える斑検出によって検出してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
斑検出装置では、正常な領域と斑領域とにコントラスト
差が少ない場合、斑領域は検出できないという問題があ
る。
【0006】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その目的は、単一色で無地の均一な被検査物中に
存在する密度の異なる斑領域を画像上で強調することに
より、正常な領域と前記斑領域とにコントラスト差が少
ない場合であっても斑領域を高い精度で検出できる斑検
出方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、被検査物を撮像して二次元に整列配置さ
れた複数の画素毎の輝度情報を得るセンサ例えばライン
センサ若しくはエリアセンサと、前記センサによって得
られた画素毎の輝度情報を縦横それぞれ所定数の画素行
列からなる格子に切り分け、その各格子内の各画素の輝
度情報を加算して各格子毎の輝度加算値を求める輝度情
報加算手段と、各格子間での輝度加算値の各変化量を水
平方向および垂直方向について求める変化量算出手段
と、前記水平方向の変化量と垂直方向の変化量が所定よ
り多い場合、斑領域として検出する検出手段と、を具備
することを特徴としている。
【0008】さらに、前記変化量算出手段は、任意の格
子の輝度加算値を中心とした周囲のm行n列のN個(m
×n個)の輝度加算値を基に、予め設定される水平方向
の第1の係数テーブルと垂直方向の第2の係数テーブル
を用いて、水平方向の変化量と垂直方向の変化量を求め
ることを特徴としている。
【0009】
【作用】上記構成によれば、単一色で無地の均一な領域
を被検査物とし、この、被検査物中で密度の異なる斑領
域を検出する装置において、輝度情報加算手段は、前記
被検査物を撮像して二次元に整列配置された複数の画素
毎の輝度情報を得るセンサによって得られた画素毎の輝
度情報を縦横それぞれ所定数の画素行列からなる格子に
切り分け、その各格子内の各画素の輝度情報を加算して
各格子毎の輝度加算値を求め、変化量算出手段は、各格
子間での前記輝度加算値の変化量を水平方向および垂直
方向のそれぞれについて求める。そして、検出手段で
は、前記水平方向の変化量と垂直方向の変化量が所定よ
り多い場合、斑領域として検出する。これにより、単一
色で無地の均一な被検査物中に存在する密度の異なる斑
領域を画像上で強調でき、正常な領域と前記斑領域とに
明確な境界がない場合であっても斑領域を高い精度で検
出可能となる。
【0010】また、前記変化量算出手段は、任意の格子
の輝度加算値を中心とした周囲のm行n列のN個(m×
n個)の輝度加算値を基に、予め設定される水平方向の
第1の係数テーブルと垂直方向の第2の係数テーブルを
用いて、水平方向の変化量と垂直方向の変化量を求め
る。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の斑検出装置の一実施例を示
すブロック図であり、センサにエリアセンサを用いた例
である。本実施例では、単一色で無地の均一な不織布、
例えば湿布剤の薬を塗布する台に用いられる不織布を被
検査物とし、図2に示すように、前記被検査物中で密度
の異なる(厚さが所定値より厚い)斑領域(中心部分)
を検出する場合を例に説明する。
【0012】図1に示すように、斑検出装置1は、エリ
アセンサ3と、輝度情報加算部5と、変化量算出部7
と、検出部9と、表示部11とから構成されている。
【0013】エリアセンサ3は、図2に示す湿布剤の薬
を塗布する台に用いられる単一色で無地の均一な不織布
を被検査物(以下被検査物と記す)を撮像して二次元に
整列配置された複数の画素毎の輝度情報を得る。なお、
本実施例では、エリアセンサ3を用いているがこれに限
らず、ラインセンサを用いて走査するようにしても良
い。
【0014】輝度情報加算部5は、エリアセンサ3によ
って得られた画素毎の輝度情報を縦横複数の画素行列か
らなる図3に示すような格子に切り分け、その各格子内
の各画素の輝度情報を加算して格子毎の輝度加算値を求
める。
【0015】変化量算出部7は、各格子間での輝度加算
値の水平方向の変化量および垂直方向の変化量を縦横複
数の行列、例えば水平方向の輪郭を強調する図4に示す
水平方向のSobelフィルター(第1の係数テーブ
ル)と、垂直方向の輪郭を強調する図5に示す垂直方向
のSobelフィルター(第2の係数テーブル)によっ
て求める。なお、本実施例の変化量は、Sobelフィ
ルターを用いて求めているがこれに限らず、他の係数の
フィルターや他のマトリクス(2行2列、3行1列等)
のフィルターを用いても良い。
【0016】検出部9は、変化量算出部7によって求め
られた変化量が、予め設定されている斑領域判定しきい
値より大きい場合、その領域を斑領域として検出する。
【0017】表示部11は、変化量算出部7によって求
められた垂直方向の変化量と、水平方向の変化量を表示
する。また、エリアセンサ3により得られた画素毎の輝
度情報や輝度情報加算部5によって加算された格子毎の
輝度加算値を表示する。
【0018】次に、本実施例の作用を図6のフローチャ
ートを用いて説明する。なお、ここでは図2に示すよう
に湿布剤の薬を塗布する台に用いられる中央部に斑領域
のある不織布を被検査物とする。
【0019】まず、被検査物に対し、下部から透過照明
を当ててエリアセンサ3により撮像し、輝度を0〜25
5の256階調で表した画素毎の輝度情報を得る(ステ
ップST1)。このとき、図2に示された線上の輝度情
報を表示部11に表示させると図7に示すようになる。
なお、前記照明は、透過照明に限らず、反射照明を用い
ても良い。
【0020】画素毎の輝度情報が得られると輝度情報加
算部5では、その輝度情報を縦横複数の画素行列からな
る図3に示すような格子に切り分け、その各格子内の各
画素の輝度情報を加算して格子毎の輝度加算値を求める
(ステップST3,ST5)。なお図3では、縦横とも
10画素づつの10行10列の格子区切っているがこれ
に限らず、区切り方は任意に変更可能である。
【0021】そして、変化量算出部7では、各格子間で
の水平方向の輝度加算値の変化量Hおよび垂直方向の輝
度加算値の変化量Vを3行3列の行列内で求める(ステ
ップST7)。
【0022】例えば、任意の格子の輝度加算値Σijの水
平方向の変化量Hijと垂直方向の変化量Vijは、図8に
示すようにΣijを中心とした3行3列の9つの格子の輝
度加算値を基に、図8に示す水平方向のSobelフィ
ルター(第1の係数テーブル)と図9に示す垂直方向の
Sobelフィルター(第2の係数テーブル)を用いて
以下に示す式(1)と式(2)によって求める。
【0023】
【数1】Hij=|−Σi-1,j-1 −2Σi,j-1 −Σ
i+1,j-1+Σi-1,j+1 +2Σi,j+1 +Σi+1,j+1 |…式
(1)
【0024】
【数2】Vij=|−Σi-1,j-1 +Σi+1,j-1−2Σ
i-1,j +2Σi+1,j−Σi-1,j+1 +Σi+1,j+1 |…式
(2) そして、求められた水平方向の変化量Hijと垂直方向の
変化量Vijを加算したものをその格子の変化量Cijとす
る。
【0025】そして検出部9では、求められた変化量C
ijと予め設定されている斑領域判定しきい値とを比較
し、求められた変化量Cijが予め設定されている斑領域
判定しきい値より大きい場合、斑領域として検出する。
【0026】一方、表示部11では求められた格子毎の
全変化量Cを以下の式(3)を用いて正規化して図9の
ように表示する(ステップST9)。
【0027】
【数3】S=C×255/CMax …式(3) ここで、Sは正規化された変化量、CMax は求められた
変化量Cの最大値を示す。このとき図9に示された線上
の格子の正規化された変化量Sを表示すると図10に示
すようになり、図2に示された中心部分の斑領域が強調
されていることが分かる。
【0028】このように、エリアセンサ3によって得ら
れた画素毎の輝度情報を被検査物のピッチに対応させた
格子に切り分け、その各格子内の各画素の輝度情報を加
算して格子毎の輝度加算値を求めることにより斑領域を
強調し、各格子間での水平方向の輝度加算値の変化量H
および垂直方向の輝度加算値の変化量Vを3行3列の行
列内で求めることによってさらに斑領域を強調している
ので、厚さが所定値より厚く、かつ、正常な領域との境
界が明確でない斑領域でも高い精度で検出することがで
きる。
【0029】なお、本実施例では、湿布剤の薬を塗布す
る台に用いられる単一色で無地の均一な不織布を被検査
物とし、厚さが所定値より厚い斑領域を検出しているが
これに限らず、厚さが所定値より薄い斑領域を検出する
ことも可能である。
【0030】また、本実施例では、湿布剤の薬を塗布す
る台に用いられる単一色で無地の均一な不織布を被検査
物としているがこれに限らず、自動車の天井に用いられ
る単一色で無地の均一な不織布は勿論のこと、単一色で
無地の均一な物であれば、紙、布(織布)等、いずれの
物であっても被検査物としてその斑領域を検出すること
ができる。
【0031】さらに、本実施例では、水平方向の変化量
Hと垂直方向の変化量Vを加算したものをその格子の変
化量Cとし、その変化量と予め設定してある斑領域判定
しきい値を比較して斑領域を判定しているが、水平方向
の変化量Hと垂直方向の変化量Vを加算せずに独立に判
定するようにしても良い。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検査物をセンサで撮像することによって得られた画素毎
の輝度情報を縦横複数の画素行列からなる格子に切り分
け、その各格子内の各画素の輝度情報を加算して格子毎
の輝度加算値を求めることにより被検査物に生じる斑領
域を強調し、各格子間での輝度加算値の変化量を水平方
向および垂直方向のそれぞれについて求めることによっ
てさらに斑領域を強調しているので、正常な領域と前記
斑領域とに明確な境界がない場合であっても、単一色で
無地の均一な被検査物、例えば不織布、紙、布(織布)
中に存在する密度の異なる斑領域を高い精度で検出する
ことが可能となる。
【0033】また、前記変化量を求める際、任意の格子
の輝度加算値を中心とした周囲のm行n列のN個(m×
n個)の輝度加算値を基に、予め設定される水平方向の
第1の係数テーブルと垂直方向の第2の係数テーブルを
用いているので、斑領域の抽出処理が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る斑検出装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
【図2】湿布剤の薬を塗布する台に用いられる中心部分
に斑領域のある不織布を被検査物として示す説明図であ
る。
【図3】画素毎の輝度情報を縦横複数の画素行列からな
る格子に切り分けた例を示す説明図である。図1に示す
実施例の作用を示すフローチャートである。
【図4】水平方向のSobelフィルターを示す説明図
である。
【図5】垂直方向のSobelフィルターを示す説明図
である。
【図6】図1に示す実施例の作用を示すフローチャート
である。
【図7】図2に示す線上の輝度情報を表示した図であ
る。
【図8】任意の格子の輝度加算値の水平方向の変化量と
垂直方向の変化量を求める場合の説明図である。
【図9】格子毎の変化量を正規化して示す写真である。
【図10】図9に示す線上の各格子の正規化された変化
量を示す写真である。
【符号の説明】
1 斑検出装置 3 エリアセンサ 5 輝度情報加算部 7 変化量算出部 9 検出部 11 表示部

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一色で無地の均一な領域を被検査物と
    し、この被検査物中で密度の異なる斑領域を検出する方
    法において、 前記被検査物を撮像して二次元に整列配置された複数の
    画素毎の輝度情報をセンサで得る工程と、 前記センサによって得られた画素毎の輝度情報を縦横そ
    れぞれ所定数の画素行列からなる格子に切り分け、その
    各格子内の各画素の輝度情報を加算して各格子毎の輝度
    加算値を求める輝度情報加算工程と、 各格子間での前記輝度加算値の変化量を水平方向および
    垂直方向について求める変化量算出工程と、 前記水平方向の変化量と垂直方向の変化量が所定より多
    い場合、斑領域として検出する検出工程と、 から成ることを特徴とする斑検出方法。
  2. 【請求項2】 前記変化量算出工程は、任意の格子の輝
    度加算値を中心とした周囲のm行n列のN個(m×n
    個)の輝度加算値を基に、予め設定される水平方向の第
    1の係数テーブルと垂直方向の第2の係数テーブルを用
    いて、水平方向の変化量と垂直方向の変化量を求めるこ
    とを特徴とする請求項1記載の斑検出方法。
  3. 【請求項3】 前記密度の異なる斑領域は、前記被検査
    物の所定の厚さとは異なる厚さの領域であることを特徴
    とする請求項1または2記載の斑検出方法。
  4. 【請求項4】 前記被検査物が不織布であることを特徴
    とする請求項1,2または3記載の斑検出方法。
  5. 【請求項5】 前記被検査物が紙であることを特徴とす
    る請求項1,2または3記載の斑検出方法。
  6. 【請求項6】 単一色で無地の均一な領域を被検査物と
    し、この被検査物中で密度の異なる斑領域を検出する装
    置において、 前記被検査物を撮像して二次元に整列配置された複数の
    画素毎の輝度情報を得るセンサと、 前記センサによって得られた画素毎の輝度情報を縦横そ
    れぞれ所定数の画素行列からなる格子に切り分け、その
    各格子内の各画素の輝度情報を加算して各格子毎の輝度
    加算値を求める輝度情報加算手段と、 各格子間での前記輝度加算値の各変化量を水平方向およ
    び垂直方向について求める変化量算出手段と、 前記水平方向の変化量と垂直方向の変化量が所定より多
    い場合、斑領域として検出する検出手段と、 を具備することを特徴とする斑検出装置。
  7. 【請求項7】 前記センサが、ラインセンサ若しくはエ
    リアセンサであることを特徴とする請求項6記載の斑検
    出装置。
  8. 【請求項8】 前記変化量算出手段は、任意の格子の輝
    度加算値を中心とした周囲のm行n列のN個(m×n
    個)の輝度加算値を基に、予め設定される水平方向の第
    1の係数テーブルと垂直方向の第2の係数テーブルを用
    いて、水平方向の変化量と垂直方向の変化量を求めるこ
    とを特徴とする請求項6または7記載の斑検出装置。
  9. 【請求項9】 前記密度の異なる斑領域は、前記被検査
    物の所定の厚さとは異なる厚さの領域であることを特徴
    とする請求項6,7または8記載の斑検出装置。
  10. 【請求項10】 前記被検査物が不織布であることを特
    徴とする請求項6,7または8記載の斑検出装置。
  11. 【請求項11】 前記被検査物が紙であることを特徴と
    する請求項6,7または8記載の斑検出装置。
JP6039283A 1993-10-27 1994-02-15 斑検出方法および装置 Pending JPH07229853A (ja)

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EP94307920A EP0651352A1 (en) 1993-10-27 1994-10-27 Method and apparatus of inspecting surface irregularity of an object article
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003006968A1 (ja) * 2001-07-09 2004-11-04 吉郎 山田 表面検査装置及び方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003006968A1 (ja) * 2001-07-09 2004-11-04 吉郎 山田 表面検査装置及び方法
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