JPH09119808A - エッジ検出のための閾値設定方法 - Google Patents
エッジ検出のための閾値設定方法Info
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- JPH09119808A JPH09119808A JP27756495A JP27756495A JPH09119808A JP H09119808 A JPH09119808 A JP H09119808A JP 27756495 A JP27756495 A JP 27756495A JP 27756495 A JP27756495 A JP 27756495A JP H09119808 A JPH09119808 A JP H09119808A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 明部及び暗部の輝度に分散が生じるような測
定対象物から抽出した輝度データにおいても、適正な閾
値を設定することが可能なエッジ検出のための閾値設定
方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるエッジ検出のための閾値設
定方法は、光源より射出された光を測定対象のエッジを
含む周辺領域に照射し、この領域からの反射若しくは透
過光を取得して抽出した空間的な輝度データに基づき前
記エッジ周辺の明部と暗部の代表輝度を夫々求め、かか
る代表輝度を用いて前記エッジ部の輝度の閾値を設定す
るようにしたものである。
定対象物から抽出した輝度データにおいても、適正な閾
値を設定することが可能なエッジ検出のための閾値設定
方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるエッジ検出のための閾値設
定方法は、光源より射出された光を測定対象のエッジを
含む周辺領域に照射し、この領域からの反射若しくは透
過光を取得して抽出した空間的な輝度データに基づき前
記エッジ周辺の明部と暗部の代表輝度を夫々求め、かか
る代表輝度を用いて前記エッジ部の輝度の閾値を設定す
るようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源より射出され
た光を測定対象のエッジを含む周辺領域に照射し、この
領域からの反射若しくは透過光を取得して抽出した空間
的な輝度データに基づき前記エッジ周辺の明部と暗部の
代表輝度を夫々求め、かかる代表輝度を用いて前記エッ
ジ部の輝度の閾値を設定するエッジ検出のための閾値設
定方法に関する。
た光を測定対象のエッジを含む周辺領域に照射し、この
領域からの反射若しくは透過光を取得して抽出した空間
的な輝度データに基づき前記エッジ周辺の明部と暗部の
代表輝度を夫々求め、かかる代表輝度を用いて前記エッ
ジ部の輝度の閾値を設定するエッジ検出のための閾値設
定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光源からの光を測定対象のエッジを含む
周辺領域に照射し、この領域からの反射若しくは透過光
を取得して抽出した空間的な輝度データＬi のプロファ
イルは、通常は図５に示すように、急激な輝度の変化を
示すエッジ部の領域と、このエッジ部を境として比較的
安定した輝度を有する明部及び暗部の領域とからなる形
状を有する。
周辺領域に照射し、この領域からの反射若しくは透過光
を取得して抽出した空間的な輝度データＬi のプロファ
イルは、通常は図５に示すように、急激な輝度の変化を
示すエッジ部の領域と、このエッジ部を境として比較的
安定した輝度を有する明部及び暗部の領域とからなる形
状を有する。
【０００３】図５のデータに対し、横軸に輝度Ｌを取り
縦軸に各輝度毎のデータの個数Ｎを取ったヒストグラム
は図６（ａ）に示すようになる。ここで、明部及び暗部
の領域に属する輝度データは夫々非常に狭いエッジ部の
領域に属する輝度データと比較してその個数が十分多く
なっているため、同図において１番目及び２番目のピー
クにおける輝度値を明部及び暗部の代表輝度ＬH ，ＬL
（但し、ＬH ＞ＬL ）として選定することが可能であ
る。そして、この代表輝度ＬH 及びＬL の中点における
輝度を前記エッジ部における輝度の閾値ＬTHとして設定
している。
縦軸に各輝度毎のデータの個数Ｎを取ったヒストグラム
は図６（ａ）に示すようになる。ここで、明部及び暗部
の領域に属する輝度データは夫々非常に狭いエッジ部の
領域に属する輝度データと比較してその個数が十分多く
なっているため、同図において１番目及び２番目のピー
クにおける輝度値を明部及び暗部の代表輝度ＬH ，ＬL
（但し、ＬH ＞ＬL ）として選定することが可能であ
る。そして、この代表輝度ＬH 及びＬL の中点における
輝度を前記エッジ部における輝度の閾値ＬTHとして設定
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源か
らの光を受けた測定対象物の性状が粗くその表面に細か
い凹凸が存在しているような場合には、明部，暗部夫々
の領域において輝度に分散が生じる。この状態をヒスト
グラムとして表したものが図６（ｂ）である。このよう
な場合、前述のようなヒストグラムのピーク値をそのま
ま代表輝度とする方法では、測定対象物の明部，暗部夫
々の領域の代表値を正確に求めることはできず、前記明
部と暗部との中点に設定される閾値ＬTHも本来の値から
ずれてしまう。
らの光を受けた測定対象物の性状が粗くその表面に細か
い凹凸が存在しているような場合には、明部，暗部夫々
の領域において輝度に分散が生じる。この状態をヒスト
グラムとして表したものが図６（ｂ）である。このよう
な場合、前述のようなヒストグラムのピーク値をそのま
ま代表輝度とする方法では、測定対象物の明部，暗部夫
々の領域の代表値を正確に求めることはできず、前記明
部と暗部との中点に設定される閾値ＬTHも本来の値から
ずれてしまう。
【０００５】そこで、上記のような従来技術の有する問
題点に鑑み、本発明は、明部及び暗部の輝度に分散が生
じるような測定対象物から抽出した輝度データにおいて
も、適正な閾値ＬTHの値を設定することが可能なエッジ
検出のための閾値設定方法を提供することを目的とす
る。
題点に鑑み、本発明は、明部及び暗部の輝度に分散が生
じるような測定対象物から抽出した輝度データにおいて
も、適正な閾値ＬTHの値を設定することが可能なエッジ
検出のための閾値設定方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるエッジ検出のための閾値設定方法で
は、光源からの光を測定対象のエッジを含む周辺領域に
照射し、このエッジを含む周辺領域からの反射若しくは
透過光を取得して抽出した輝度データＬi に基づき前記
エッジ周辺部における明部及び暗部の代表輝度ＬH 及び
ＬL を夫々求め、かかる代表輝度ＬH ，ＬL を用いて前
記エッジ部における輝度の閾値ＬTHを設定する閾値設定
方法において、輝度Ｌの関数であり輝度Ｌ1 及びＬ
2 （但し、Ｌ1 ＞Ｌ2 ）において極小値０をとる評価関
数Ｅ(L) を設定し、前記各輝度データＬiに対する評価
関数Ｅ(Li ) の関数値の総和である の値が最小となるように前記輝度Ｌ1 及びＬ2 をパラメ
ータとして前記評価関数Ｅ(Li ) をフィッテングし、前
記明部及び暗部の輝度データに分散が生じるような場合
においても適正な代表輝度ＬH 及びＬL が夫々輝度Ｌ1
及びＬ2 の関数として得られ、閾値ＬTHが前記代表輝度
ＬH とＬL との中点として設定されるようにしたことを
特徴とする。
め、本発明によるエッジ検出のための閾値設定方法で
は、光源からの光を測定対象のエッジを含む周辺領域に
照射し、このエッジを含む周辺領域からの反射若しくは
透過光を取得して抽出した輝度データＬi に基づき前記
エッジ周辺部における明部及び暗部の代表輝度ＬH 及び
ＬL を夫々求め、かかる代表輝度ＬH ，ＬL を用いて前
記エッジ部における輝度の閾値ＬTHを設定する閾値設定
方法において、輝度Ｌの関数であり輝度Ｌ1 及びＬ
2 （但し、Ｌ1 ＞Ｌ2 ）において極小値０をとる評価関
数Ｅ(L) を設定し、前記各輝度データＬiに対する評価
関数Ｅ(Li ) の関数値の総和である の値が最小となるように前記輝度Ｌ1 及びＬ2 をパラメ
ータとして前記評価関数Ｅ(Li ) をフィッテングし、前
記明部及び暗部の輝度データに分散が生じるような場合
においても適正な代表輝度ＬH 及びＬL が夫々輝度Ｌ1
及びＬ2 の関数として得られ、閾値ＬTHが前記代表輝度
ＬH とＬL との中点として設定されるようにしたことを
特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明によるエッジ検出のための
閾値測定方法は、図１に示すような装置によって実施さ
れる。この装置には、測定対象物としての試料１を載置
するステージ３と、このステージ３を水平方向に移動さ
せることによって、ステージ３上に載置された試料１を
対物レンズ７の光軸に対して垂直方向に移動させその位
置を制御するためのステージ駆動手段２とが設けられて
いる。そして、光源４から照射された光が、コリメータ
レンズ５により平行光にされ、更にハーフミラー６によ
りステージ３の表面に対し光軸が垂直になるように反射
された後、対物レンズ７により試料１の面上で結像され
るようにして、試料１を照明できるようになっている。
更に、この試料１からの反射光は、再度対物レンズ７を
透過した後、その一部がハーフミラー６を透過し、結像
レンズ８，ピンホール９を順に経て光検出器（２分割フ
ォトダイオード等）１０に受光される。更に、光検出器
１０において電流値に変換された光強度信号は増幅器１
１に入力され、この増幅器１１から試料１のエッジ検出
を行うための信号が出力されるようになっている。後述
の各輝度データの抽出は、ステージ駆動手段２によりス
テージ３ごと試料１を水平方向に移動させることにより
行われる。尚、ハーフミラー６に代えてダイクロイック
ミラーを用いてもよく、又、ハーフミラー６と対物レン
ズ７との間に１／４波長板を配置すれば、光源４への戻
り光を防止することができる。
閾値測定方法は、図１に示すような装置によって実施さ
れる。この装置には、測定対象物としての試料１を載置
するステージ３と、このステージ３を水平方向に移動さ
せることによって、ステージ３上に載置された試料１を
対物レンズ７の光軸に対して垂直方向に移動させその位
置を制御するためのステージ駆動手段２とが設けられて
いる。そして、光源４から照射された光が、コリメータ
レンズ５により平行光にされ、更にハーフミラー６によ
りステージ３の表面に対し光軸が垂直になるように反射
された後、対物レンズ７により試料１の面上で結像され
るようにして、試料１を照明できるようになっている。
更に、この試料１からの反射光は、再度対物レンズ７を
透過した後、その一部がハーフミラー６を透過し、結像
レンズ８，ピンホール９を順に経て光検出器（２分割フ
ォトダイオード等）１０に受光される。更に、光検出器
１０において電流値に変換された光強度信号は増幅器１
１に入力され、この増幅器１１から試料１のエッジ検出
を行うための信号が出力されるようになっている。後述
の各輝度データの抽出は、ステージ駆動手段２によりス
テージ３ごと試料１を水平方向に移動させることにより
行われる。尚、ハーフミラー６に代えてダイクロイック
ミラーを用いてもよく、又、ハーフミラー６と対物レン
ズ７との間に１／４波長板を配置すれば、光源４への戻
り光を防止することができる。
【０００８】以下、本発明によるエッジ検出のための閾
値設定方法を図２に示すフローチャートを参照しながら
説明する。
値設定方法を図２に示すフローチャートを参照しながら
説明する。
【０００９】まず、図１に示された装置を用いて測定対
象のエッジを検出する場合には、試料１のエッジを含む
周辺領域に対して、その上部方向より光源４からの光が
照射される。このとき、試料１の表面性状が粗くなって
いるような場合には、前記エッジを含む周辺領域からの
反射光強度が空間的に一様ではなくなるため、その反射
光を取得して抽出される輝度データは分散を示すように
なる（図２の手順）。このような測定対象物の空間的
な輝度情報に基づき、取得した輝度データについて横軸
に輝度Ｌをとり縦軸に各輝度毎のデータの個数Ｎをとっ
て作成したヒストグラムが、前記図６（ｂ）に示したも
のである。
象のエッジを検出する場合には、試料１のエッジを含む
周辺領域に対して、その上部方向より光源４からの光が
照射される。このとき、試料１の表面性状が粗くなって
いるような場合には、前記エッジを含む周辺領域からの
反射光強度が空間的に一様ではなくなるため、その反射
光を取得して抽出される輝度データは分散を示すように
なる（図２の手順）。このような測定対象物の空間的
な輝度情報に基づき、取得した輝度データについて横軸
に輝度Ｌをとり縦軸に各輝度毎のデータの個数Ｎをとっ
て作成したヒストグラムが、前記図６（ｂ）に示したも
のである。
【００１０】そこで、図６（ｂ）のヒストグラムに示さ
れたＮ個の輝度データＬi ｛ｉ｜ｉ＝０，１，・・・
・，Ｎ｝中の１番目と２番目に高いピークを輝度ＬH0，
ＬL0（但し、ＬH0＞ＬL0）とし、このＬH0，ＬL0を、図
３に示すように、２点Ｌ1 ，Ｌ 2 で極小値０をとる評価
関数Ｅ(L) ＝｛（Ｌ−Ｌ1 ）×（Ｌ−Ｌ2 ）｝2 におけ
るＬ1 ，Ｌ2 の初期値として与える（図２の手順）。
れたＮ個の輝度データＬi ｛ｉ｜ｉ＝０，１，・・・
・，Ｎ｝中の１番目と２番目に高いピークを輝度ＬH0，
ＬL0（但し、ＬH0＞ＬL0）とし、このＬH0，ＬL0を、図
３に示すように、２点Ｌ1 ，Ｌ 2 で極小値０をとる評価
関数Ｅ(L) ＝｛（Ｌ−Ｌ1 ）×（Ｌ−Ｌ2 ）｝2 におけ
るＬ1 ，Ｌ2 の初期値として与える（図２の手順）。
【００１１】次に、パラメータＬ1 ，Ｌ2 の更新を行う
（図２の手順）。このパラメータＬ1 ，Ｌ2 の更新方
法を以下説明する。まず、評価関数Ｅ(L) の総和Ｕにつ
いて展開する。ｉ番目の輝度データに関する評価関数値
は次式によって与えられる。 Ｅ(Li ) ＝ａ｛（Ｌi −Ｌ1 ）×（Ｌi −Ｌ2 ）｝2 （但し、ａは定数） ・・・・（１） 又、全輝度データにおける評価関数Ｅ(Li ) の総和Ｕは
次式によって与えられる。 ここで、この式（２）のＬ1 に関して偏微分を行うと、 となり、図４に示すように、現時点での輝度Ｌ2 におけ
る評価関数Ｅ(Li ) の総和Ｕを極小にするＬ1 が得られ
る。
（図２の手順）。このパラメータＬ1 ，Ｌ2 の更新方
法を以下説明する。まず、評価関数Ｅ(L) の総和Ｕにつ
いて展開する。ｉ番目の輝度データに関する評価関数値
は次式によって与えられる。 Ｅ(Li ) ＝ａ｛（Ｌi −Ｌ1 ）×（Ｌi −Ｌ2 ）｝2 （但し、ａは定数） ・・・・（１） 又、全輝度データにおける評価関数Ｅ(Li ) の総和Ｕは
次式によって与えられる。 ここで、この式（２）のＬ1 に関して偏微分を行うと、 となり、図４に示すように、現時点での輝度Ｌ2 におけ
る評価関数Ｅ(Li ) の総和Ｕを極小にするＬ1 が得られ
る。
【００１２】ここで、一度測定した輝度データについて
Σを含む項を定数として、 とおくと、式（３）の値が０となるとき、Ｌ1 の値は、 となり、この式（４）から更新後のＬ1 は更新前のＬ2
により与えられることが分かる。又、同様にＬ2 につい
ても、 と表すことができる。
Σを含む項を定数として、 とおくと、式（３）の値が０となるとき、Ｌ1 の値は、 となり、この式（４）から更新後のＬ1 は更新前のＬ2
により与えられることが分かる。又、同様にＬ2 につい
ても、 と表すことができる。
【００１３】従って、式（４）及び（５）によりパラメ
ータＬ1 ，Ｌ2 を順次更新していけば、評価関数Ｅ
(Li ) の総和Ｕを最小にするパラメータを、適正な代表
輝度として選定することができる。しかし、実際には、
この式（４）及び（５）によるパラメータ更新のステッ
プは、更新されたパラメータの値が予め設定された値
（代表輝度としての最低の条件を満たす値）よりも小さ
くなったところで終了させることが考えられる（図２の
手順）。このような手順に従って得られた代表輝度Ｌ
H ，ＬL からそれらの中点としての閾値ＬTHを得ること
ができる（図２の手順）。
ータＬ1 ，Ｌ2 を順次更新していけば、評価関数Ｅ
(Li ) の総和Ｕを最小にするパラメータを、適正な代表
輝度として選定することができる。しかし、実際には、
この式（４）及び（５）によるパラメータ更新のステッ
プは、更新されたパラメータの値が予め設定された値
（代表輝度としての最低の条件を満たす値）よりも小さ
くなったところで終了させることが考えられる（図２の
手順）。このような手順に従って得られた代表輝度Ｌ
H ，ＬL からそれらの中点としての閾値ＬTHを得ること
ができる（図２の手順）。
【００１４】
【発明の効果】上述のように、本発明によるエッジ検出
のための閾値設定方法によれば、輝度Ｌの関数であり輝
度Ｌ1 及びＬ2 （但し、Ｌ1 ＞Ｌ2 ）において極小値０
を有する評価関数Ｅ(L) を設定し、各輝度データＬi に
対する前記評価関数Ｅ(L) の関数値の総和Ｕが最小とな
るようにパラメータを順次更新していき評価関数Ｅ(L)
をフィッティングすることで、明部及び暗部の輝度デー
タに分散が生じるような場合においても、適正な代表輝
度に基づいた閾値ＬTHを正確に設定することができる。
のための閾値設定方法によれば、輝度Ｌの関数であり輝
度Ｌ1 及びＬ2 （但し、Ｌ1 ＞Ｌ2 ）において極小値０
を有する評価関数Ｅ(L) を設定し、各輝度データＬi に
対する前記評価関数Ｅ(L) の関数値の総和Ｕが最小とな
るようにパラメータを順次更新していき評価関数Ｅ(L)
をフィッティングすることで、明部及び暗部の輝度デー
タに分散が生じるような場合においても、適正な代表輝
度に基づいた閾値ＬTHを正確に設定することができる。
【図１】本発明のエッジ検出のための閾値設定方法を実
施する際に用いられる装置の構成を示す図である。
施する際に用いられる装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のエッジ検出のための閾値設定方法によ
る処理手順を説明するためのフローチャートである。
る処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】評価関数Ｅ(L) の初期値の初期設定方法を説明
するためのグラフである。
するためのグラフである。
【図４】現ステップから次ステップへのパラメータの更
新方法を説明するためのグラフである。
新方法を説明するためのグラフである。
【図５】測定対象のエッジ周辺部の輝度データのプロフ
ァイルを示すグラフである。
ァイルを示すグラフである。
【図６】図５に示す輝度データに基づくヒストグラムで
あり、（ａ）は図５における明部・暗部に輝度の分散が
ない場合を示すヒストグラム、（ｂ）は図５における明
部・暗部に輝度の分散が生じている場合を示すヒストグ
ラムである。
あり、（ａ）は図５における明部・暗部に輝度の分散が
ない場合を示すヒストグラム、（ｂ）は図５における明
部・暗部に輝度の分散が生じている場合を示すヒストグ
ラムである。
１ 試料 ２ ステージ駆動手段 ３ ステージ ４ 光源 ５ コリメータレンズ ６ ハーフミラー ７ 対物レンズ ８ 結像レンズ ９ ピンホール １０ 光検出器 １１ 増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光を測定対象のエッジを含む
周辺領域に照射し、該エッジを含む周辺領域からの反射
若しくは透過光を取得して抽出した輝度データＬi に基
づき前記エッジ周辺部における明部及び暗部の代表輝度
ＬH 及びＬLを夫々求め、該代表輝度ＬH ，ＬL を用い
て前記エッジ部における輝度の閾値Ｌ THを設定する閾値
設定方法において、 輝度Ｌの関数であり輝度Ｌ1 及びＬ2 （但し、Ｌ1 ＞Ｌ
2 ）において極小値０をとる評価関数Ｅ(L) を設定し、
前記各輝度データＬi に対する評価関数Ｅ(Li) の関数
値の総和である の値が最小となるように前記輝度Ｌ1 及びＬ2 をパラメ
ータとして前記評価関数Ｅ(Li ) をフィッテングし、前
記明部及び暗部の輝度データに分散が生じるような場合
においても適正な代表輝度ＬH 及びＬL が夫々輝度Ｌ1
及びＬ2 の関数として得られ、閾値ＬTHが前記代表輝度
ＬH とＬL との中点として設定されるようにしたことを
特徴とするエッジ検出のための閾値設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27756495A JPH09119808A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | エッジ検出のための閾値設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27756495A JPH09119808A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | エッジ検出のための閾値設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09119808A true JPH09119808A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17585268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27756495A Withdrawn JPH09119808A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | エッジ検出のための閾値設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09119808A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5985152A (en) * | 1997-01-09 | 1999-11-16 | Kurita Water Industries Ltd. | Method of preventing corrosion in a water system |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP27756495A patent/JPH09119808A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5985152A (en) * | 1997-01-09 | 1999-11-16 | Kurita Water Industries Ltd. | Method of preventing corrosion in a water system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |