JPH096954A - 低コントラスト欠陥検出装置 - Google Patents
低コントラスト欠陥検出装置Info
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- JPH096954A JPH096954A JP7154273A JP15427395A JPH096954A JP H096954 A JPH096954 A JP H096954A JP 7154273 A JP7154273 A JP 7154273A JP 15427395 A JP15427395 A JP 15427395A JP H096954 A JPH096954 A JP H096954A
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- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
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- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】対象物を撮像した画像からその外観上の欠陥を
検出する装置で、元画像を走査した元画像信号１０がノ
イズ変動分１４を含んで変動し、且つ画像そのものも点
線のようにゆるやかな変動を含んでいても安定に低コン
トラストの欠陥１５を検出する。 【構成】元画像信号１０内の各画素濃度について当該着
目画素を中心とする水平・垂直ｎ×ｎ画素からなる領域
の画素濃度の平均値を着目画素の濃度レベルとすること
で、元画像信号１０を平滑化したｎ×ｎ演算画像信号１
１を得る。次にこの画像信号１１を、この信号上の各着
目画素とこの着目画素からスパンｄだけ離れた画素との
濃度レベル差を所定閾値と比較することで２値化して２
値画像信号１３を得、２値化画素数を計数し欠陥を判別
する。図では上記濃度レベル差｜（Ｌi ）−（Ｌi-d ）
｜，｜（Ｌj ）−（Ｌj-d ）｜が閾値を越えたことを示
す。
検出する装置で、元画像を走査した元画像信号１０がノ
イズ変動分１４を含んで変動し、且つ画像そのものも点
線のようにゆるやかな変動を含んでいても安定に低コン
トラストの欠陥１５を検出する。 【構成】元画像信号１０内の各画素濃度について当該着
目画素を中心とする水平・垂直ｎ×ｎ画素からなる領域
の画素濃度の平均値を着目画素の濃度レベルとすること
で、元画像信号１０を平滑化したｎ×ｎ演算画像信号１
１を得る。次にこの画像信号１１を、この信号上の各着
目画素とこの着目画素からスパンｄだけ離れた画素との
濃度レベル差を所定閾値と比較することで２値化して２
値画像信号１３を得、２値化画素数を計数し欠陥を判別
する。図では上記濃度レベル差｜（Ｌi ）−（Ｌi-d ）
｜，｜（Ｌj ）−（Ｌj-d ）｜が閾値を越えたことを示
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元撮像装置により
対象物を撮像し、その２値化画像を基に、対象物の外観
上の欠陥の有無を検査し対象物の良否の判定を行う装置
であって、特に外観の低コントラストの欠陥を検出する
ことができる低コントラスト欠陥検出装置に関する。
対象物を撮像し、その２値化画像を基に、対象物の外観
上の欠陥の有無を検査し対象物の良否の判定を行う装置
であって、特に外観の低コントラストの欠陥を検出する
ことができる低コントラスト欠陥検出装置に関する。
【０００２】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。
もしくは相当部分を示す。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の外観検査装置において
は、低コントラストの欠陥信号については、画面の多値
の画素濃度を持つ各画素について、各着目画素を中心と
する水平ｎ画素，垂直ｎ画素からなるｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値をその着目画素の新たな画素濃度（画
素濃度レベルという）とする演算を行って画像信号内の
変動するノイズ成分を平滑化し、この画素濃度レベルを
一定の閾値にて２値化して、この閾値を越える画素を計
数し、欠陥検出を行っていた。
は、低コントラストの欠陥信号については、画面の多値
の画素濃度を持つ各画素について、各着目画素を中心と
する水平ｎ画素，垂直ｎ画素からなるｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値をその着目画素の新たな画素濃度（画
素濃度レベルという）とする演算を行って画像信号内の
変動するノイズ成分を平滑化し、この画素濃度レベルを
一定の閾値にて２値化して、この閾値を越える画素を計
数し、欠陥検出を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな欠陥検出方法では、ノイズ成分の吸収はできても、
画像そのものがゆるやかな濃淡の変動を持っているよう
な場合には、濃淡の変動分まで２値化することがあり、
欠陥のみを検出する安定な２値化は困難であった。
うな欠陥検出方法では、ノイズ成分の吸収はできても、
画像そのものがゆるやかな濃淡の変動を持っているよう
な場合には、濃淡の変動分まで２値化することがあり、
欠陥のみを検出する安定な２値化は困難であった。
【０００５】そこで本発明は対象物の画像にゆるやかな
濃淡変動があっても、それに影響されることがないよう
に、低コントラストの欠陥部を安定に検出することがで
きるような低コントラスト欠陥検出装置を提供すること
を課題とする。
濃淡変動があっても、それに影響されることがないよう
に、低コントラストの欠陥部を安定に検出することがで
きるような低コントラスト欠陥検出装置を提供すること
を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の欠陥検出装置は、対象物を２次元の撮
像手段（２次元撮像装置１）を介して撮像した映像画面
から、（多値化部２を介し）この画面の水平・垂直方向
に枡目状に並ぶ各画素ごとの多値の濃度を求め、対象物
の外観上の欠陥を検出する装置であって、画面内の各画
素について、各当該着目画素を中心とし水平及び垂直方
向に夫々所定の複数ｎの画素からなるｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値（Ｌi ，Ｌj など、以下画素濃度レベ
ルという）を求め、画像メモリ（４）の各当該着目画素
に対応する画素領域へ格納する手段（ｎ×ｎオペレーシ
ョン部３）と、この画像メモリ内の指定された検査対象
領域を走査するアドレス信号を発生する手段（画像走査
領域発生部６）と、この走査によって読出された各画素
を、各当該着目画素の画素濃度レベルと、同一走査線上
で当該着目画素から所定画素数分の距離（スパンｄ）だ
け離れた画素の画素濃度レベルとの差の絶対値（｜（Ｌ
i ）−（Ｌi-d ）｜など）が所定の閾値を越えるか否か
に応じて２値化する手段（レベル差２値化部５）と、こ
の２値化された画素を計数する手段（２値画素計数部
７）と、この計数値を所定の許容値と比較し対象物の良
否を判定する手段（マイクロプロセッサ８）とを備えた
ものとする。
めに、請求項１の欠陥検出装置は、対象物を２次元の撮
像手段（２次元撮像装置１）を介して撮像した映像画面
から、（多値化部２を介し）この画面の水平・垂直方向
に枡目状に並ぶ各画素ごとの多値の濃度を求め、対象物
の外観上の欠陥を検出する装置であって、画面内の各画
素について、各当該着目画素を中心とし水平及び垂直方
向に夫々所定の複数ｎの画素からなるｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値（Ｌi ，Ｌj など、以下画素濃度レベ
ルという）を求め、画像メモリ（４）の各当該着目画素
に対応する画素領域へ格納する手段（ｎ×ｎオペレーシ
ョン部３）と、この画像メモリ内の指定された検査対象
領域を走査するアドレス信号を発生する手段（画像走査
領域発生部６）と、この走査によって読出された各画素
を、各当該着目画素の画素濃度レベルと、同一走査線上
で当該着目画素から所定画素数分の距離（スパンｄ）だ
け離れた画素の画素濃度レベルとの差の絶対値（｜（Ｌ
i ）−（Ｌi-d ）｜など）が所定の閾値を越えるか否か
に応じて２値化する手段（レベル差２値化部５）と、こ
の２値化された画素を計数する手段（２値画素計数部
７）と、この計数値を所定の許容値と比較し対象物の良
否を判定する手段（マイクロプロセッサ８）とを備えた
ものとする。
【０００７】また、請求項２の欠陥検出装置は、請求項
１に記載の欠陥検出装置において、少なくとも前記所定
画素数分の距離の設定を可変する手段（入力インタフェ
ース部９）を備えたものとする。
１に記載の欠陥検出装置において、少なくとも前記所定
画素数分の距離の設定を可変する手段（入力インタフェ
ース部９）を備えたものとする。
【０００８】
【作用】画像中の濃淡のノイズ変動成分を吸収するため
に各画素ごとに当該着目画素を中心とするｎ×ｎ画素領
域の画素濃度の平均値を当該着目画素の新たな画素濃度
（画素濃度レベル）とする平滑化演算を行ったうえ、さ
らに各画素ごとに当該着目画素の画素濃度レベルと、こ
の着目画素からある距離（画素単位で表した距離で設定
可変）だけ離れた箇所での画素の濃度レベルとの差をと
り、この差を所定の閾値と比較することにより、画像自
体のゆるやかな濃淡変動の影響を少なくして、安定に欠
陥の検出をするものである。
に各画素ごとに当該着目画素を中心とするｎ×ｎ画素領
域の画素濃度の平均値を当該着目画素の新たな画素濃度
（画素濃度レベル）とする平滑化演算を行ったうえ、さ
らに各画素ごとに当該着目画素の画素濃度レベルと、こ
の着目画素からある距離（画素単位で表した距離で設定
可変）だけ離れた箇所での画素の濃度レベルとの差をと
り、この差を所定の閾値と比較することにより、画像自
体のゆるやかな濃淡変動の影響を少なくして、安定に欠
陥の検出をするものである。
【０００９】
【実施例】図２は本発明の一実施例としての欠陥検出装
置の構成を示すブロック図である。同図において２０は
内部バス、８は内部バス２０を介しこの装置全体を制御
するマイクロプロセッサ、９は設定データや指令などを
入力するキーボードなどのインタフェースとなる入力イ
ンタフェース部、１は検査の対象物を撮像するＴＶカメ
ラなどの２次元撮像装置である。
置の構成を示すブロック図である。同図において２０は
内部バス、８は内部バス２０を介しこの装置全体を制御
するマイクロプロセッサ、９は設定データや指令などを
入力するキーボードなどのインタフェースとなる入力イ
ンタフェース部、１は検査の対象物を撮像するＴＶカメ
ラなどの２次元撮像装置である。
【００１０】２は撮像装置１からその映像画面をラスタ
走査しながら、出力されるビデオ信号を画素ごとに、順
次Ａ／Ｄ変換し、各画素についての多値の画素濃度から
なるデータ列（元画像信号という）１０を出力する多値
化部、３はノイズ成分を含んで変動している元画像信号
１０を平滑化し、ｎ×ｎ演算画像信号１１として出力す
るｎ×ｎオペレーション部である。即ち、このｎ×ｎオ
ペレーション部３は着目画素を中心とする水平方向ｎ画
素，垂直方向ｎ画素（但しｎは奇数の複数）からなるｎ
×ｎ画素領域における各画素の濃度を一般にｑij（但し
ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ）で表したとき、このｎ×ｎ画
素領域の画素濃度の総和（n Σi=1 n Σ j=1 ｑij）
を、この領域の画素数（ｎ×ｎ）で除した平均の画素濃
度を当該着目画素の画素濃度として出力する。従ってｎ
×ｎ演算画像信号１１は画面の走査順に並ぶ各画素につ
いての前記平均画素濃度（画素濃度レベルという）から
なるデータ列である。
走査しながら、出力されるビデオ信号を画素ごとに、順
次Ａ／Ｄ変換し、各画素についての多値の画素濃度から
なるデータ列（元画像信号という）１０を出力する多値
化部、３はノイズ成分を含んで変動している元画像信号
１０を平滑化し、ｎ×ｎ演算画像信号１１として出力す
るｎ×ｎオペレーション部である。即ち、このｎ×ｎオ
ペレーション部３は着目画素を中心とする水平方向ｎ画
素，垂直方向ｎ画素（但しｎは奇数の複数）からなるｎ
×ｎ画素領域における各画素の濃度を一般にｑij（但し
ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｎ）で表したとき、このｎ×ｎ画
素領域の画素濃度の総和（n Σi=1 n Σ j=1 ｑij）
を、この領域の画素数（ｎ×ｎ）で除した平均の画素濃
度を当該着目画素の画素濃度として出力する。従ってｎ
×ｎ演算画像信号１１は画面の走査順に並ぶ各画素につ
いての前記平均画素濃度（画素濃度レベルという）から
なるデータ列である。
【００１１】４はｎ×ｎ演算画像信号１１を入力し、原
画面に対応する画素の配列で各画素の上記画素濃度レベ
ルを記憶する画像メモリ、６はこの画像メモリ４内の指
定された検査対象領域を走査するアドレスを発生する画
像走査領域発生部、５はこの領域発生部６によって画像
メモリ４から走査順に出力される各画素の画素濃度レベ
ル列を入力し、順次各着目画素の画素濃度レベルとこの
着目画素から設定された画素単位での距離（スパン）ｄ
を置いた画素の濃度レベルとのレベル差を所定の閾値と
比較することによって、走査順に並ぶ各画素を２値化し
てなる２値画像信号１３を出力するレベル差２値化部、
７はこの２値化された画素数を計数する２値画素計数部
である。
画面に対応する画素の配列で各画素の上記画素濃度レベ
ルを記憶する画像メモリ、６はこの画像メモリ４内の指
定された検査対象領域を走査するアドレスを発生する画
像走査領域発生部、５はこの領域発生部６によって画像
メモリ４から走査順に出力される各画素の画素濃度レベ
ル列を入力し、順次各着目画素の画素濃度レベルとこの
着目画素から設定された画素単位での距離（スパン）ｄ
を置いた画素の濃度レベルとのレベル差を所定の閾値と
比較することによって、走査順に並ぶ各画素を２値化し
てなる２値画像信号１３を出力するレベル差２値化部、
７はこの２値化された画素数を計数する２値画素計数部
である。
【００１２】図１は図２の動作説明用のタイムチャート
で、上から順に元画像信号１０，ｎ×ｎ演算画像信号１
１，２値画像信号１３からなる。次に図１を参照しつつ
図２の動作を説明する。２次元撮像装置１からのビデオ
信号はＡ／Ｄ変換器からなる多値化部２により濃淡多値
化されて元画像信号１０となり、次にｎ×ｎオペレーシ
ョン部３にてｎ×ｎ演算画像信号１１となり、画像メモ
リ４に記憶される。この状態で、元画像信号１０内のノ
イズ変動分１４はｎ×ｎ演算処理により、ある程度吸収
され元画像信号１０が平滑化される。
で、上から順に元画像信号１０，ｎ×ｎ演算画像信号１
１，２値画像信号１３からなる。次に図１を参照しつつ
図２の動作を説明する。２次元撮像装置１からのビデオ
信号はＡ／Ｄ変換器からなる多値化部２により濃淡多値
化されて元画像信号１０となり、次にｎ×ｎオペレーシ
ョン部３にてｎ×ｎ演算画像信号１１となり、画像メモ
リ４に記憶される。この状態で、元画像信号１０内のノ
イズ変動分１４はｎ×ｎ演算処理により、ある程度吸収
され元画像信号１０が平滑化される。
【００１３】次に、画像走査領域発生部６で画面内の対
象物に応じた特定領域につき、画像メモリ４に対応する
画像走査のアドレスを発生させ、その領域での画像メモ
リ４のデータを順次読出す。読出された画像信号に対
し、レベル差２値化部５にて、スパンｄ（画素単位，設
定可変）だけ離れたところの画素との濃度レベル差（絶
対値）を取出す。例えは図１にて画素濃度レベルＬi の
着目画素に対しては、この画素からスパンｄだけ離れた
画素の濃度レベルＬi-d との濃度レベル差｜（Ｌi ）−
（Ｌi-d ）｜を求め、また画素濃度レベルＬj の着目画
素に対しては、この画素からスパンｄだけ離れた画素の
濃度レベルＬj-d との濃度レベル差｜（Ｌj ）−（Ｌj-
d ）｜を求める。そして走査順に並ぶ各着目画素につい
て求めた濃度レベル差に対し、閾値を設けそれを越える
ところを検出し、２値の画像信号１３を検出する。図１
の例では低コントラスト欠陥１５の部分で画素濃度レベ
ルＬi ，Ｌj の２画素とも前記の濃度レベル差が閾値を
越えたことで２値画像信号１３が出力されている。
象物に応じた特定領域につき、画像メモリ４に対応する
画像走査のアドレスを発生させ、その領域での画像メモ
リ４のデータを順次読出す。読出された画像信号に対
し、レベル差２値化部５にて、スパンｄ（画素単位，設
定可変）だけ離れたところの画素との濃度レベル差（絶
対値）を取出す。例えは図１にて画素濃度レベルＬi の
着目画素に対しては、この画素からスパンｄだけ離れた
画素の濃度レベルＬi-d との濃度レベル差｜（Ｌi ）−
（Ｌi-d ）｜を求め、また画素濃度レベルＬj の着目画
素に対しては、この画素からスパンｄだけ離れた画素の
濃度レベルＬj-d との濃度レベル差｜（Ｌj ）−（Ｌj-
d ）｜を求める。そして走査順に並ぶ各着目画素につい
て求めた濃度レベル差に対し、閾値を設けそれを越える
ところを検出し、２値の画像信号１３を検出する。図１
の例では低コントラスト欠陥１５の部分で画素濃度レベ
ルＬi ，Ｌj の２画素とも前記の濃度レベル差が閾値を
越えたことで２値画像信号１３が出力されている。
【００１４】こうすることにより、対象物の外観にある
程度濃淡のレベルの変動があっても、設定したスパンｄ
を置いた場所での画素の濃淡レベルと差をとられるた
め、スパンｄに対し大きな幅での濃淡変動とは別に局所
的な変動が検出され、欠陥として局所的な変動のあるも
のは検出されることになる。この２値の画像信号１３に
対し、２値画素計数部７にて、１又は０のいずれかの画
素数を計数する。
程度濃淡のレベルの変動があっても、設定したスパンｄ
を置いた場所での画素の濃淡レベルと差をとられるた
め、スパンｄに対し大きな幅での濃淡変動とは別に局所
的な変動が検出され、欠陥として局所的な変動のあるも
のは検出されることになる。この２値の画像信号１３に
対し、２値画素計数部７にて、１又は０のいずれかの画
素数を計数する。
【００１５】マイクロプロセッサ８は２値画素計数部７
によって計数された画素数を読出し、入力インタフェー
ス部９より予め設定された許容値と比較することによ
り、対象物の良否の判定をする。
によって計数された画素数を読出し、入力インタフェー
ス部９より予め設定された許容値と比較することによ
り、対象物の良否の判定をする。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば対象物の撮像によるビデ
オ信号をＡ／Ｄ変換して得られた多値の濃淡画像の各画
素について当該着目画素を中心とするｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値を求めて当該着目画素の濃度レベルと
し、各画素の濃度レベルに対し、当該着目画素と所定の
画素数（スパン）ｄだけ離れた画素との濃度レベルの差
が所定の閾値を越えるか否かで２値化を行い欠陥画素を
取出すようにしたので、元ビデオ信号がノイズ成分を含
んで変動し、且つ画像そのものもゆるやかに変動してい
ても、これを吸収し、低コントラストの欠陥画素を検出
することができる。
オ信号をＡ／Ｄ変換して得られた多値の濃淡画像の各画
素について当該着目画素を中心とするｎ×ｎ画素領域の
画素濃度の平均値を求めて当該着目画素の濃度レベルと
し、各画素の濃度レベルに対し、当該着目画素と所定の
画素数（スパン）ｄだけ離れた画素との濃度レベルの差
が所定の閾値を越えるか否かで２値化を行い欠陥画素を
取出すようにしたので、元ビデオ信号がノイズ成分を含
んで変動し、且つ画像そのものもゆるやかに変動してい
ても、これを吸収し、低コントラストの欠陥画素を検出
することができる。
【図１】本発明装置の動作説明用のタイムチャート
【図２】本発明装置の一実施例としての構成を示すブロ
ック図
ック図
１ ２次元撮像装置 ２ 多値化部 ３ ｎ×ｎオペレーション部 ４ 画像メモリ ５ レベル差２値化部 ６ 画像走査領域発生部 ７ ２値画素計数部 ８ マイクロプロセッサ ９ 入力インタフェース部 １０ 元画像信号 １１ ｎ×ｎ演算画像信号 １３ ２値画像信号 １４ ノイズ変動分 １５ 低コントラスト欠陥 ｄ スパン
Claims (2)
- 【請求項１】対象物を２次元の撮像手段を介して撮像し
た映像画面から、この画面の水平・垂直方向に枡目状に
並ぶ各画素ごとの多値の濃度を求め、対象物の外観上の
欠陥を検出する装置であって、 画面内の各画素について、各当該着目画素を中心とし水
平及び垂直方向に夫々所定の複数ｎの画素からなるｎ×
ｎ画素領域の画素濃度の平均値（以下画素濃度レベルと
いう）を求め、画像メモリの各当該着目画素に対応する
画素領域へ格納する手段と、 この画像メモリ内の指定された検査対象領域を走査する
アドレス信号を発生する手段と、 この走査によって読出された各画素を、各当該着目画素
の画素濃度レベルと、同一走査線上で当該着目画素から
所定画素数分の距離だけ離れた画素の画素濃度レベルと
の差の絶対値が所定の閾値を越えるか否かに応じて２値
化する手段と、 この２値化された画素を計数する手段と、 この計数値を所定の許容値と比較し対象物の良否を判定
する手段とを備えたことを特徴とする低コントラスト欠
陥検出装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の欠陥検出装置において、 少なくとも前記所定画素数分の距離の設定を可変する手
段を備えたことを特徴とする低コントラスト欠陥検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7154273A JPH096954A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 低コントラスト欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7154273A JPH096954A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 低コントラスト欠陥検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096954A true JPH096954A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15580563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7154273A Pending JPH096954A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 低コントラスト欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH096954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073747A1 (de) | 2002-02-26 | 2003-09-04 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Verfahren zur signalauswertung eines elektronischen bildsensors |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP7154273A patent/JPH096954A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073747A1 (de) | 2002-02-26 | 2003-09-04 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Verfahren zur signalauswertung eines elektronischen bildsensors |
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