JPH0981759A - 境界抽出方法およびその装置 - Google Patents

境界抽出方法およびその装置

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JPH0981759A
JPH0981759A JP7238853A JP23885395A JPH0981759A JP H0981759 A JPH0981759 A JP H0981759A JP 7238853 A JP7238853 A JP 7238853A JP 23885395 A JP23885395 A JP 23885395A JP H0981759 A JPH0981759 A JP H0981759A
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JP
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image pickup
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data
imaging
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JP7238853A
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Tomoshi Tamada
知史 玉田
Yoshikatsu Matsugaki
佳克 松垣
Hiroshi Nittaya
洋 新田谷
Masato Fujii
真人 藤井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】影領域、反射領域の影響を除去または最小化さ
れた撮影対象画像の正確な境界データを得る。 【解決手段】照明具から光が照射された撮像対象を撮像
機によって撮像し、撮像して得た画像データから境界デ
ータを得る境界抽出方法であって、撮像機2を撮像対象
1に向けて固定し、撮像対象1に対して光を照射する照
明具4a〜4dの位置を変更しながら各位置毎に撮像機
2により撮像対象1を撮像する。画像合成装置6の微分
絶対値演算部9は、撮像して得られた複数の画像データ
を境界データに変換する。演算部11は、各画像データ
に対応する境界データについて、対応する画素位置の輝
度の微分絶対値を相互に比較し、この比較の結果、大き
い方の微分絶対値を対応する画素位置の新たな値として
境界データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業製品の検査等
を行なうために、照明された撮像対象を撮像して得た画
像データから境界データを抽出する境界抽出方法および
その装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に工業製品の検査は目視が通例であ
るが、多数の製品を正確に検査するには多数のしかも熟
練した人手が必要とされ、しかも官能検査であるため検
査精度、信頼性に欠けるという問題があった。
【0003】また、近年においては、工業製品の検査に
も画像処理の技術に基づく方法が採用されはじめている
が、従来の方法は工業製品を撮像した1枚の画像データ
を基に検査するため、例えば平滑な曲面をもつ製品、あ
るいは3次元的に複雑な形状を有する製品の場合、影の
大きい領域(以下、影領域と呼ぶ)、反射の大きい領域
(以下、反射領域と呼ぶ)が生じやすくこの部分の検査
ができなくなるという問題があった。
【0004】この対策として特開平1−307644号
公報に開示の如き技術が提案されている。この方法は、
試料と撮像系の画素または走査線との相対位置を異なら
せて撮影し、欠陥による画像信号の変化が複数の走査線
または画素に分散して検出されなくなることを回避した
複数組の画像データに基づいて試料の欠陥を検出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方法では試料に影領域または反射領域が生じた場合、こ
れらの領域では事実上欠陥検査ができなくなるため、試
料を影の無い状態または大きな反射の無い状態で照明し
つつ撮影する必要があり、複雑な形状の工業製品にあっ
てはその試料の向き、照明の位置等に細心の注意を払う
必要があり、多数の工業製品を効率的に検査するのに適
用するのは困難であるという問題があった。
【0006】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、影領域、反射領域の影響を除去または最小
化された撮影対象画像の正確な境界データを得ることが
可能な境界抽出方法およびその装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、照明具から光
が照射された撮像対象を撮像機によって撮像し、撮像し
て得た画像データから境界データを得る境界抽出方法で
あって、前記撮像機を撮像対象に向けて固定し、前記撮
像対象に対して光を照射する照明具の位置を変更しなが
ら各位置毎に前記撮像機により撮像対象を撮像し、撮像
して得られた複数の画像データの、対応する画素位置の
輝度の微分絶対値を相互に比較し、この比較の結果、大
きい方の微分絶対値を対応する画素位置の新たな値とし
て境界データを生成することを特徴とする。
【0008】また本発明は、照明具から光が照射された
撮像対象を撮像機によって撮像し、撮像して得た画像デ
ータから境界データを得る境界抽出方法であって、前記
照明具を撮像対象に向けて固定し、前記撮像対象に対す
る撮像機の位置を変更しながら各位置毎に撮像対象を撮
像し、撮像して得られた複数の画像データの、対応する
画素位置の輝度の微分絶対値を相互に比較し、この比較
の結果、大きい方の微分絶対値を対応する画素位置の新
たな値として境界データを生成することを特徴とする。
【0009】また本発明は、撮像対象の周方向に配置さ
れ、少なくとも1つの任意の位置から前記撮像対象に光
を照射する照明具と、前記撮像対象の周方向に配置さ
れ、少なくとも1つの任意の位置から、前記照明具によ
って光が照射された撮像対象を撮像する撮像機と、前記
照明具と前記撮像機を選択的に用いて、前記撮像対象を
撮像して得た複数の画像データについて、対応する画素
それぞれの輝度の微分絶対値を相互に比較して、大きい
方の微分絶対値を新たな画像の対応する画素の値とする
画像合成処理手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】このような構成によれば、第1に、撮像機
を固定し、照明具を撮像対象に対して相対移動して撮像
し、得られた複数組の画像データの対応する画素の輝度
の微分絶対値を相互に、比較することで、反射領域また
は影領域のまたはこれら両者の影響を除去または最小化
した画像の境界データを得ることが可能となる。
【0011】第2に、照明具を固定し、撮像機を撮像対
象に対して相対移動して撮像し、得られた複数組の画像
データの対応する画素の輝度の微分絶対値を相互に比較
することで反射領域または影領域またはこれら両者の影
響を除去または最小化した画像の境界データを得ること
が可能となる。
【0012】第3に、1または複数の撮像機または1ま
たは複数の照明具を撮像対象に対して相対移動させて複
数組の画像データを得、画像データの対応する画素の輝
度の微分絶対値を相互に比較することで反射領域または
影領域またはこれら両者の影響を除去または最小化した
画像の境界データを得ることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について、図面に基づき具体的に説明する。 (実施形態1)図1は本発明に係る境界抽出方法および
その装置を示す模式図、図2は撮像過程を示す動作説明
図である。図中、1は撮像対象、2はCCDビデオカメ
ラ等による撮像機、3は遮光板、4a〜4dは撮像対象
1に光を照射する照明具、6は画像合成処理手段である
画像合成処理部を示している。
【0014】撮像対象1の周囲には、略半円周にわたる
領域に半円弧状をなす遮光板3が配設され、この遮光板
3を隔てて撮像対象1の配置位置の反対側に撮像機2、
照明具4a〜4dが設置されている。
【0015】遮光板3の周壁にはその周方向に沿って略
等間隔で複数の窓孔3a〜3eが開口され、中央の窓孔
3eに臨ませてその外側には撮像機2が設置され、また
他の窓孔3a、3b、3c、3dに臨ませてその外側に
照明用の照明具4a〜4dが設置されている。
【0016】各窓孔3a〜3dには、それぞれに対応す
る照明具4a〜4dからの光を遮光するためのシャッタ
5a〜5dが設けられている。なお、遮光板3は半円弧
状とした場合を示したが、特にこれに限るものではなく
撮像対象1の周囲を囲う半球殻形状、または1/4球殻
形状等であってもよく、この場合は撮像機2用窓孔3e
を中心にして、その周囲に照明具用の窓孔3a〜3dを
配設してもよい。
【0017】画像合成処理部6は、照明の位置を変更し
ながら撮像機2によって撮像して得た複数の画素データ
をもとに、影領域及び反射領域の影響が除去または最小
化された、画像の境界データ(合成輪郭画像)を取得す
るための処理を行なうもので、微分絶対値演算部9、画
像データメモリ10、演算部11を備えている。
【0018】微分絶対値演算部9は、画像データに対し
て例えば各ライン(X軸方向)の輝度変化位置を検出す
ることにより、画像中の境界位置を示す境界データを生
成する。画像データメモリ10は、微分絶対値演算部9
によって生成された各画像データに対応する境界データ
を格納するためのものである。演算部11は、画像デー
タメモリ10に格納された境界データをもとに、影領域
及び反射領域の影響が除去または最小化された、画像の
境界データ(合成輪郭画像)を出力する。演算部11の
出力は、演算処理結果境界データとしてから出力すると
共に、必要に応じて画像データメモリ10にフィードバ
ックし、次の演算部11における処理の際の入力データ
として使用することも可能である。
【0019】次に、図2に示す撮像態様を示す模式図と
ともに撮像過程を説明する。まず、図1に示すように、
複数のシャッタ5a〜5dの中の1つ、ここではシャッ
タ5aを開放し、照明具4aからの光を撮像対象1に投
射し、撮像機2によって撮像対象1を撮像する。撮像機
2は、撮像して得た画像データを画像合成処理部6に出
力する。
【0020】画像合成処理部6は、撮像機2からの画像
データから、微分絶対値演算部9によって輝度変化位置
を示す境界データAに変換処理し、画像データメモリ1
0に記憶させる。
【0021】次に、図2(a)に示すように、シャッタ
5bを開放し、照明具4bからの光を撮像対象1に投射
し、撮像機2にて撮像対象1を撮像する。これによって
得られた画像データは画像合成処理部6へ入力され、微
分絶対値演算部9にて、境界データBに変換処理された
後、画像データメモリ10に記憶される。
【0022】以下同様にして図2(b)、図2(c)に
示すようにシャッタ5c,5dを順次開放し、照明具4
c,4dからの光を撮像対象1に順次投射し、その都
度、撮像機2にて撮像対象1を撮像する。得られた画像
データは画像合成処理部6へ入力され、微分絶対値演算
部9にて、それぞれ境界データC、Dに変換処理された
後、画像データメモリ10に記憶される。
【0023】それぞれ異なる照明具からの光を投射して
撮像された画像データは、微分絶対値演算部9によって
境界データA,B,C,Dに変換されて、一旦、画像デ
ータメモリ10の異なる場所に順次記憶される。その
後、境界データA,B,C,Dは、演算部11によって
順次読み出される。
【0024】先ず境界データA、Bが演算部11へ読み
出される。演算部11は、境界データA,Bにおける同
じ画素位置の画素A(i,j)、B(i,j)の値を、
全ての画素位置について比較演算し、それぞれ大きい方
の値を出力する。
【0025】演算部11から出力される演算出力データ
は、そのまま出力結果としての境界データ(合成輪郭画
像)として使用されるか、または画像データメモリ10
へ記憶され、次の演算部11における処理の入力データ
として供される。また、画像データメモリ10に格納さ
れた境界データは、次の境界データの記憶場所を確保す
るために、必要に応じて消去される。
【0026】これによって境界データA,Bの対応する
画素の境界データのうち、輝度の微分絶対値の低い方が
除去され、その結果、影領域および反射領域を縮減する
ことが可能となる。
【0027】演算部11は、境界データA,Bに対する
処理によって得られた新たな境界データについて、画像
データメモリ10中の境界データCとの間で前述と同様
にして比較演算を行なって境界データを得、さらに境界
データDに対して比較演算を施す。これにより、最終的
に影領域及び反射領域の影響の除去または最小化された
境界データ(合成輪郭画像)を得ることが可能となる。
【0028】以下、図3に示す説明図に従って、具体的
な処理を説明する。例えば、図3(1a)に示すよう
に、撮像対象1を撮像機2を正面にして左側から光を照
射して得た画像データを画像データA(図3(2
a))、図3(1b)に示すように、右側から光を照射
して得た画像データを画像データB(図3(2b))と
する。
【0029】画像データAは、左側から光を照射して撮
像されているため、左側の表面の状態について良く判別
できるが、右側が影になっており(図中斜線で示す)、
右側表面の状態について良く判別できない。逆に、画像
データBは、右側から光を照射して撮像されているた
め、右側の表面の状態について良く判別できるが、左側
表面の状態について良く判別できない。
【0030】微分絶対値演算部9は、画像データA,B
に対して境界抽出のため、例えばX軸方向の微分絶対値
処理を行なう。説明を簡単にするために、画像データ
A,B上の1ラインに注目すると、画像データA上のラ
イン上の画像データC(図3(3a))について、図3
(4a)に示すように境界データEが求められ、画像デ
ータB上のライン上の画像データD(図3(3b))に
ついて、図3(4b)に示すように境界データFが求め
られる。
【0031】画像データAでは右側が影になっているた
め、画像データAの境界データEからは右側に対応する
部分の微分絶対値が小さく左側より境界を判別しにく
い。逆に、画像データBでは右側から光を照射している
ため、境界データFからは左側に対応する部分の境界の
判別が右側より困難となる。
【0032】ここで、演算部11により、境界データE
及びFの各対応する画素間の比較演算を行ない(図5
(5))、各位置での微分絶対値の大きい方のデータを
新たな境界データとする。これにより、境界データE,
Fよりも、全体にわたって境界の区別が明瞭な境界デー
タG(図3(6))を得ることが可能となる。
【0033】従って、影領域、及び反射領域の影響を除
去または最小化された境界データを利用することによ
り、工業製品の検査等を正確、かつ迅速に行なうことが
可能となる。 (実施形態2)図4は本発明の他の実施形態に係る境界
抽出方法およびその装置を示す模式図である。図1と同
一の部分については同一符号を付して説明を省略する。
【0034】実施形態2では、遮光板3の窓孔3eに照
明具4eを設置し、また他の窓孔3a,3bまたは3
c,3dには各1台の撮像機2a,2bを配設してあ
る。照明具4eは、撮像対象1に向けて固定されてい
る。
【0035】前述した図1及び図2を用いて説明した境
界抽出方法およびその装置では、撮像機1を固定し、照
明具の位置を移動させて複数回、撮像対象1によって撮
像を行なうことで複数の画像データを所得しているが、
照明具4eを固定し、複数の撮像機2a,2bによって
撮像を行なうことによっても、結果的に同様に複数の画
像データ(撮像機の台数分)を取得することができる。
【0036】撮像機2a,2bから入力された画像デー
タは、それぞれ微分絶対値演算部9によって境界データ
に変換されて画像データメモリ10に格納される。そし
て、前述した実施形態1と同様にして、演算部11にお
ける境界データ間での比較演算により合成輪郭画像が求
められる。
【0037】また、図4においては複数の撮像機2a,
2bを設ける構成としているが、1つの撮像機を、撮像
対象1に対して位置を移動させて、各位置において撮像
を行なっても良い。
【0038】また、実施形態1と実施形態2は、撮像対
象1の色彩、明度、反射の状態により、撮像機を動かし
た方が効果的である場合と、照明具を動かした方が効果
的である場合があるため、撮像対象1により使いわける
のが好ましい。これにより、より効果的に影領域及び反
射領域の影響が除去または最小化された合成輪郭画像を
得ることができる。 (実施形態3)実施形態3は、前述した実施形態1,2
において説明した構成の内、撮像機、または照明具を複
数個備えたものである。
【0039】すなわち、撮像対象に対向して固定、また
はその周方向に位置の変更可能に配置された1または複
数の照明具と、撮像対象に対向して固定、またはその周
方向に位置を変更可能に配置された1または複数の撮像
機を設ける。そして、選択的に、照明具または撮像機の
何れか一方を固定し、他方を撮像対象に対してその周方
向に相対移動して撮像を行ない、複数の画像データを得
る。
【0040】撮像して得た複数の画像データについて、
前述した実施形態1,2と同様にして処理し、境界デー
タ(境界輪郭画像)を生成する。実施形態3では、撮像
対象の形状、模様が複雑で識別が微妙である場合に効果
的である。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように、撮像機を固定し、
撮像対象に対し照明具を相対移動して複数回撮像を行
い、得られた複数組の画像データを合成することで、影
領域および反射領域の影響の最小化された境界データが
得られ、工業製品における欠陥検査等を自動化すること
が可能となる。
【0042】また、照明具を固定し、撮像対象に対し撮
像機を相対移動して複数回撮像を行い、得られた複数組
の画像データを合成することで、影領域および反射領域
の影響の最小化された境界データが得られ、工業製品に
おける欠陥検査等を自動化することが可能となる。
【0043】さらに、1または複数の照明具または1ま
たは複数の撮像機の一方を固定し、他方を撮像対象に対
してその周方向に相対移動して撮像を行い、得られた複
数組の画像データに演算処理を施して、影領域および反
射領域の影響の最小化された境界データを得ることがで
き、この境界データに基づき簡単な構成で正確な欠陥検
査等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る境界抽出方法およ
びその装置の模式図。
【図2】第1実施形態に係る撮像過程を示す動作説明
図。
【図3】第1実施形態に係る画像処理を説明するための
図。
【図4】第2実施形態に係る境界抽出方法およびその装
置の模式図。
【符号の説明】
1 撮像対象 2 撮像機 3 遮光板 3a〜3e 窓孔 4a〜4d 照明具 5a〜5d シャッタ 6 画像合成処理部 9 微分絶対値演算部 10 画像データメモリ 11 演算部(比較部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新田谷 洋 大阪府大阪市中央区北浜四丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 藤井 真人 大阪府大阪市中央区北浜四丁目5番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 照明具から光が照射された撮像対象を撮
    像機によって撮像し、撮像して得た画像データから境界
    データを得る境界抽出方法であって、 前記撮像機を撮像対象に向けて固定し、前記撮像対象に
    対して光を照射する照明具の位置を変更しながら各位置
    毎に前記撮像機により撮像対象を撮像し、 撮像して得られた複数の画像データの、対応する画素位
    置の輝度の微分絶対値を相互に比較し、 この比較の結果、大きい方の微分絶対値を対応する画素
    位置の新たな値として境界データを生成することを特徴
    とする境界抽出方法。
  2. 【請求項2】 照明具から光が照射された撮像対象を撮
    像機によって撮像し、撮像して得た画像データから境界
    データを得る境界抽出方法であって、 前記照明具を撮像対象に向けて固定し、前記撮像対象に
    対する撮像機の位置を変更しながら各位置毎に撮像対象
    を撮像し、 撮像して得られた複数の画像データの、対応する画素位
    置の輝度の微分絶対値を相互に比較し、 この比較の結果、大きい方の微分絶対値を対応する画素
    位置の新たな値として境界データを生成することを特徴
    とする境界抽出方法。
  3. 【請求項3】 撮像対象の周方向に配置され、少なくと
    も1つの任意の位置から前記撮像対象に光を照射する1
    又は複数の照明具と、 前記撮像対象の周方向に配置され、少なくとも1つの任
    意の位置から、前記照明具によって光が照射された撮像
    対象を撮像する1又は複数の撮像機と、 前記照明具と前記撮像機を選択的に用いて、前記撮像対
    象を撮像して得た複数の画像データについて、対応する
    画素それぞれの輝度の微分絶対値を相互に比較して、大
    きい方の微分絶対値を新たな画像の対応する画素の値と
    する画像合成処理手段とを備えたことを特徴とする境界
    抽出装置。
JP7238853A 1995-09-18 1995-09-18 境界抽出方法およびその装置 Withdrawn JPH0981759A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010515971A (ja) * 2007-01-05 2010-05-13 マイクロソフト コーポレーション 複数のカメラを使用する鏡面反射の低減
CN109940662A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 发那科株式会社 具备拍摄工件的视觉传感器的摄像装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010515971A (ja) * 2007-01-05 2010-05-13 マイクロソフト コーポレーション 複数のカメラを使用する鏡面反射の低減
CN109940662A (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 发那科株式会社 具备拍摄工件的视觉传感器的摄像装置
JP2019113895A (ja) * 2017-12-20 2019-07-11 ファナック株式会社 ワークを撮像する視覚センサを備える撮像装置
US11267142B2 (en) 2017-12-20 2022-03-08 Fanuc Corporation Imaging device including vision sensor capturing image of workpiece

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