JPH1166305A

JPH1166305A - ２値化装置

Info

Publication number: JPH1166305A
Application number: JP9218438A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ishizaka; 豊石坂
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】自動外観検査装置に用いられる検査対象物の
濃淡画像の２値化装置が、検査対象物表面のテカリを発
生している部分や、水滴などの光を反射しやすい物質が
付着している部分を、黒汚れと誤検出しないようにす
る。【解決手段】濃淡画像を構成する画素の輝度情報が所
定の輝度を超えて明るいものを、該所定の輝度に置き換
える画像変換手段３を備える。前記所定の輝度は、濃淡
画像の部分ごとに、あるいは、濃淡画像全体の明るさに
応じて、変更できるように構成すると更に検出精度を高
められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産ライン等にお
いて、生産物の表面に付着した黒汚れを検出する自動外
観検査装置に用いられる２値化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生産物の表面に付着した黒汚れをその濃
淡画像から検出する２値化装置としては、各種の微分２
値化や、黒汚れのみを検出するように工夫された特殊な
２値化が用いられる。前者は、黒汚れ部分の濃淡画像信
号レベルが急峻なエッジを持つことに着目したものであ
る。また、後者の例としては特開平５−１０７２００号
に係る技術があり、それによると、周囲との濃淡画像信
号レベルの差が一定値以上の部分のみを２値化すること
で、黒汚れのみの２値化を実現している。このような方
法によれば、生産物の表面の明るさに多少の変化があっ
ても、黒汚れの検出が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、生産物によ
っては、その表面に光沢や色相変化をおこすいわゆる
「テカリ」が、生産上の問題（例えば、生産物表面の生
地目がプレスやアイロンによって目つぶれする）等によ
り部分的に発生することがある。照明器で生産物を照ら
すと、テカリが発生している部分は他の部分よりもきわ
めて明るく見えることがある。

【０００４】また、品質上問題とはならないものの生産
物よりも光を散乱しやすい、例えば水滴などの物質、が
生産上の問題等により生産物の表面に付着していると、
前述のテカリと同様の特徴を示すことがある。

【０００５】図２は円形の容器１３を上方から撮像した
画像で、容器１３の底面部にテカリ１４と黒汚れ１５と
が共存している。同図の直線ＡＢ上の濃淡画像の輝度分
布のうち、ＣとＤとの間の部分を取り出したものを図３
（ａ）に示す。同図には、図２のテカリ１４に対応す
る、周辺よりきわめて輝度レベルの高い（すなわち周辺
よりも明るい）部分１６が現れると共に、図２の黒汚れ
１５に対応する、周辺よりきわめて輝度レベルの低い
（すなわち周辺よりも暗い）部分１７が存在する。

【０００６】これを前述の２種の２値化装置で２値化す
る。前者の微分２値化では図３（ａ）の１６の部分を黒
汚れと誤検出することは明らかである。後者の、黒汚れ
のみを検出するように工夫された特殊な２値化装置での
同図に対応する出力を図３（ｂ）に示す。図３（ａ）の
１６の部分には接近した二つのピークが存在するため、
この間の谷の部分を、この装置は黒汚れと誤検出してし
まう（図３（ｂ）の１８の部分）。

【０００７】従来は上記の２値化装置の誤検出を防止す
るために、照明器の照明の方向と撮像器の撮像の方向を
工夫し、検査対象物の表面のテカリもしくは光を散乱し
やすい付着物の影響を受け難い方向となるように、照明
器と撮像器を設置していた。

【０００８】しかしながら、この影響を受け難い方向
は、検査対象物の表面の形状、あるいは前述のテカリを
発生している部分、もしくは前述の光を散乱しやすい付
着物の状態により、必ずしも一定であるとは限らないの
で、この２値化装置の誤検出の防止方法は十分ではなか
った。

【０００９】また、例えば紙コップ等の、円筒状の容器
内部の底面に付着した黒汚れを検出する２値化装置にあ
っては、容器の側面の存在により、底面を照らす照明光
の方向及び底面を撮像する方向が制限されるため、この
２値化装置の誤検出の防止方法が実施できないこともあ
った。

【００１０】そこで本発明は、検査対象物を撮像するた
めの照明器と撮像器との設置方向を工夫せずに、その検
査対象物の表面のテカリを発生している部分もしくは光
を反射しやすい物質が付着している部分を、その検査対
象物の表面の撮像画像から黒汚れと誤検出することがな
い２値化装置の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、濃淡画像を走査して該
濃淡画像を構成する各画素が有する輝度情報を読み出す
走査手段と、前記走査手段により読み出された輝度情報
が予め設定される所定の輝度よりも明るいときには該輝
度情報を該所定の輝度に置き換えて出力し、暗いときに
は該輝度情報をそのまま出力する画像変換手段と、前記
画像変換手段の出力する情報を２値化する２値化手段と
を有することを特徴とし、この構成により、検査対象物
表面のテカリを発生している部分もしくは光を反射しや
すい物質が付着している部分に相当する、濃淡画像中の
輝度レベルのきわめて高い部分を所定の輝度レベルに制
限し、その後に画像の２値化を行い、当該部分を黒汚れ
と誤検出することの無い黒汚れの検出を可能とする。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の発明の構成において、前記走査手段が濃淡画像を
水平方向又は垂直方向に連続的に走査することを特徴と
し、この構成により、画像のある線上での濃淡変化の様
子を基にした黒汚れの検出を行うようにする。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明の構成において、前記画像変換手段
が、画素の輝度を予め設定する輝度設定手段と、前記走
査手段により読み出された輝度情報と前記輝度設定手段
に予め設定されている画素の輝度とを比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果により、該輝度情報が該輝
度よりも明るいときには前記輝度を選択して出力し、該
輝度情報が該輝度よりも暗いときには前記輝度情報を選
択して出力する選択手段とを有することを特徴とし、こ
の構成により、濃淡画像中の輝度レベルのきわめて高い
部分を所定の輝度レベルに制限する画像変換手段を提供
する。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載の発明の構成において、前記２値化
手段が、対象の画素の輝度情報をこの画素の走査順の直
前または所定画素数だけ離れた画素の輝度情報から減じ
た第１の差と、前記対象の画素の輝度情報をこの画素の
走査順の直後または所定画素数だけ離れた画素の輝度情
報から減じた第２の差とのうち、小なる値を所定のしき
い値と比較して２値化することを特徴とし、この構成に
より、周囲との濃淡画像信号レベルの差が一定値以上の
部分のみを２値化する２値化手段を提供する。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載の発明の構成において、前記２値化
手段が、対象の画素の輝度情報をこの画素の走査順の所
定数だけ前から直前までの各画素の輝度情報の平均値か
ら減じた第１の差と、前記対象の画素の輝度情報をこの
画素の走査順の直後から前記所定数だけ後までの各画素
の輝度情報の平均値から減じた第２の差とのうち、小な
る値を所定のしきい値と比較して２値化することを特徴
とし、この構成により、輝度情報に含まれるノイズの影
響を軽減させる。

【００１６】また、請求項６に記載の発明は、請求項
１、２又は３に記載の発明の構成において、前記２値化
手段が、前記画像変換手段により輝度情報が置き換えら
れた濃淡画像中の画素の輝度情報と、所定の演算により
該画素に隣接する各画素の有する輝度情報から得られる
値との比較により該画素の輝度情報を２値化することを
特徴とし、この構成により、濃淡画像中の隣接した画素
の輝度情報の変化がきわめて大きい部分を検出する２値
化手段を提供する。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の発明の構成において、前記２値化手段が、前記
画素の有する輝度情報が前記画素に隣接する各画素の輝
度情報の平均に対して所定値以上に暗いものであるかど
うかの比較により前記画素の輝度情報を２値化すること
を特徴とし、この構成により、濃淡画像中の隣接した画
素の輝度情報の平均に対して、輝度がきわめて大きく異
なる画素を検出する値化手段を提供する。

【００１８】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
から７までのいずれか１に記載の発明の構成において、
濃淡画像を複数の所定の領域に分割し、前記走査手段に
より読み出された輝度情報のうち該分割した領域のいず
れかに属する濃淡画像を構成する画素の有する輝度情報
のみを選択して出力する領域制限手段を更に有し、前記
画像変換手段に予め設定される所定の輝度は各分割領域
毎に設定され、前記画像変換手段は前記領域制限手段の
出力する該分割した領域の選択に応じて前記所定の輝度
を選択することを特徴とし、この構成により、輝度レベ
ルの比較的近い領域ごとに画像変換を行うようにし、輝
度レベルの異常をきめ細かく検出できるようにする。

【００１９】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
から７までのいずれか１に記載の発明の構成において、
濃淡画像を複数の所定の領域に分割してそのいずれかを
選択して出力する領域制限手段を更に有し、前記走査手
段は前記領域制限手段の出力を走査し、前記画像変換手
段に予め設定される所定の輝度は各分割領域毎に設定さ
れ、前記画像変換手段は前記領域制限手段の出力する該
分割した領域の選択に応じて前記所定の輝度を選択する
ことを特徴とし、この構成により、輝度レベルの比較的
近い領域ごとに画像変換を行うようにし、輝度レベルの
異常をきめ細かく検出できるようにする。

【００２０】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１から９までのいずれか１に記載の発明の構成におい
て、濃淡画像上の所定領域の画像輝度を検出する画像輝
度検出手段を更に有し、前記画像変換手段が、前記画像
輝度検出手段の検出する画像輝度の変化に応じて前記画
像変換手段に予め設定される所定の輝度を変化させるこ
とを特徴とし、この構成により、全体の画像輝度の変化
に起因する検出精度への悪影響を除去する。

【００２１】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１０に記載の発明の構成において、前記画像変換手段
が、前記画像輝度検出手段の検出する画像輝度の変化に
比例して、前記予め設定される所定の輝度を変化させる
ことを特徴とし、この構成により、全体の画像輝度の変
化の割合に適切に応じた画像変換を可能にする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例の構
成を示す図である。同図において画像メモリ１は、不図
示の撮像器によって撮像された検査対象物表面の画像の
画素データを予め格納している。この画素データは検査
対象物表面各部の濃淡を示す情報（以降輝度情報と記
す）を有している。ここで輝度情報は負でない値であ
り、その値が大きいほど対応する画素の輝度レベルは高
い（すなわち画素は明るい）ことを意味し、その値が小
さいほど対応する画素の輝度レベルは低い（すなわち画
素は暗い）ことを意味するものとする。走査手段２は、
画像メモリ１に格納されている画素データの輝度情報
を、まず検査対象物表面の画像の最上列の左端から右端
まで水平方向に連続的に読み出し、次に、上から２列目
の左端から右端まで連続的に読み出し、以降、最下列ま
で順番に読み出す、といったいわゆるラスタ走査を行
う。画像変換手段３は、走査手段２によって画像メモリ
１から読み出され入力された輝度情報をそのまま出力す
るが、この輝度情報のうち検査対象物に応じて予め設定
される輝度レベルを超える（すなわち、対応する画素の
輝度が予め設定される輝度よりも明るい）輝度情報につ
いては、この輝度レベルへの置き換えを行った上で出力
する。２値化手段４は、画像変換手段３の出力した輝度
情報が入力され、所定の手順で２値化した後、２値デー
タ５を出力する。

【００２３】図５は画像変換手段３の構成例である。入
力６には図１の画像メモリから読み出された輝度情報が
画素毎に入力され、比較器８及び選択回路９へ送られ
る。輝度設定回路７は予め設定された画素の輝度に対応
する輝度レベルを出力し、その出力は比較器８及び選択
回路９へ送られる。比較器８は、入力６に入力された輝
度情報と、輝度設定回路７が出力した輝度レベルとを比
較する。選択回路９は、比較器８の比較結果に応じ、入
力６に入力された輝度情報が輝度設定回路７の出力した
輝度レベルよりも高い（すなわち、対応する画素の輝度
が、輝度設定回路７に予め設定された輝度レベルに対応
する輝度よりも明るい）場合には、入力された輝度情報
をこの輝度レベルに置き換えて出力１０へ出力し、低い
（すなわち、対応する画素の輝度が、輝度設定回路７に
予め設定された輝度レベルに対応する輝度よりも暗い）
場合には、入力６に入力された輝度情報をそのまま出力
１０へ出力する。両者が等しい（すなわち、対応する画
素の輝度と、輝度設定回路７に予め設定された輝度レベ
ルに対応する輝度とが等しい）場合には、前述のどちら
かの出力を行なうようにする。

【００２４】輝度設定回路７に予め設定される画素の輝
度は、テカリあるいは光を散乱しやすい物質が付着して
いない検査対象物の濃淡画像の最大の輝度よりも高く、
一方で、テカリあるいは光を散乱しやすい物質が付着し
ている検査対象物のテカリあるいは光を散乱しやすい物
質が付着している部分の画素の輝度よりも低く設定する
必要がある。望ましくは、テカリあるいは光を散乱しや
すい物質が付着していない検査対象物の濃淡画像の最大
の輝度よりもわずかだけ高く設定するのが良い。

【００２５】図４を用いて画像変換手段３の動作を説明
する。図３（ａ）のような輝度分布を示す輝度情報が入
力されたときの、画像変換手段３の出力を図４（ａ）に
示す。画像変換手段３は、予め設定された輝度レベル
（図４（ａ）の２０）よりレベルが高い部分を、予め設
定されたその輝度レベルに置き換えるので、図４（ａ）
では、周辺よりきわめてレベルの高い部分１６（すなわ
ち、図３（ａ）で現れていたテカリ１４に対応する部
分）がほぼ無くなっており、その一方で、黒汚れ１５に
対応する部分１７はそのまま残っている。

【００２６】この画像変換手段３の出力を２値化手段４
で２値化する。２値化の手法は前述の黒汚れのみを検出
するように工夫された特殊な２値化を使用する。図６は
黒汚れのみを検出するように工夫された特殊な２値化装
置の動作原理を説明する図であり、同図は特開平５−１
０７２００号の図１と同一のものである。同図を用いて
この２値化装置の動作原理を簡単に説明する。

【００２７】図６（ａ）は２値化手段に入力された画像
のｊ列目の画素データの輝度情報ＰＯ（ｘ，ｙ）の例を
示す。ここで、５１は良品部分（黒汚れの無い部分）に
おける着目点、５２及び５３は各々この着目点５１に対
し、２値化手段に入力されたｊ列目の画素データの輝度
情報で前後それぞれαだけ離れた背景点としての良品部
前方背景点と良品部後方背景点である。同様に５４は不
良部分（黒汚れの存在する部分）における着目点、５５
及び５６は各々この着目点５４に対し、走査手段２が読
み出したｊ列目の画素データの輝度情報で前後それぞれ
αだけ離れた背景点としての不良部前方背景点と不良部
後方背景点である。

【００２８】ここで、着目点の座標をｘ＝ｉ、ｙ＝ｊと
したとき、ＰＯ（ｉ−α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ………………（１）であって且つ、ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ………………（２）（但しＴＨＤは所定のしきい値（正値）とする）の関係
があれば、着目点における２値化関数値ＰＯＤ（ｉ，
ｊ）＝１として、この着目点を谷（すなわち黒汚れ有
り）と判断し、一方、他の場合にはＰＯＤ（ｘ，ｙ）＝
０として、この着目点を良品部（すなわち黒汚れ無し）
と判断する。従って、この２値化手段は、図６（ａ）の
良品部分では上式（２）が成立しないので黒汚れ無しと
判断して出力し、不良部分では上式（１）、（２）が共
に成立するので黒汚れ有りと判断して出力する（図６
（ｂ））。

【００２９】なお、ここで前方背景点を、その自らを含
み、更に予め定める数だけその前方までの画素の輝度情
報の平均に置き換え、かつ、後方背景点を、その自らを
含み、更に予め定める数だけその後方までの画素の輝度
情報の平均に置き換えて、上式（１）、（２）の成立可
否を判断するようにすると、輝度情報に含まれるノイズ
の影響を軽減させることが可能であり、好都合である。

【００３０】図４（ａ）を前述のように動作する２値化
手段４により２値化した出力を図４（ｂ）に示す。この
２値化手段４でテカリ１４が誤検出されなくなり、黒汚
れ１５に対応した図４（ａ）の１７の部分のみが黒汚れ
と検出（図４（ｂ）の１９）される。

【００３１】なお、２値化手段は、濃淡画像中の隣接し
た画素の輝度情報の変化がきわめて大きい部分を検出で
きるものであれば、前述した原理に基づくものでなくて
もよい。

【００３２】例えば、濃淡画像中の画素の輝度情報と、
その画素に隣接する各画素の輝度情報から得られる、そ
の隣接する画素の輝度情報を代表する値との比較により
検出してもよい。隣接する各画素の輝度情報を代表する
値の一例として、その画素に隣接する各画素が有する輝
度情報の平均値を使用して比較するのであれば、両者の
値にある一定の値以上の開きがあることをその検出条件
に加え、検査対象の画素の輝度情報がその隣接する各画
素の輝度平均値より際立って暗いことを検出すると良
い。

【００３３】図７は本発明の第２の実施例の構成を示す
図である。同図において、図１と同一の構成要素には同
一の名称を付している。図３（ａ）において、１６及び
１７のピークディップを無視すると、Ｃ−Ｄ間でこの円
形の容器１３の底面部は輝度が一様でなく、同心円状に
変化していることがわかる。このような検査対象物の画
像を２値化すると、画像変換手段３に設定する値によっ
てはテカリを黒汚れと誤検出したり、また、黒汚れの検
出に失敗することがある。

【００３４】本実施例はこのような場合に適用するもの
で、濃淡画像の輝度分布を参照して、同一領域内で輝度
レベルが比較的近くなるように濃淡画像を分割し、分割
領域ごとに走査を行なう。次に、分割領域ごとに予め設
定された輝度レベルを選択し、それぞれについて画像変
換を行なう。

【００３５】この輝度レベルの設定は、第１の実施例に
おける輝度設定回路７への輝度設定と同様に、テカリあ
るいは光を散乱しやすい物質が付着していない検査対象
物の濃淡画像の分割領域の最大の輝度よりも高く、一方
で、テカリあるいは光を散乱しやすい物質が付着してい
る検査対象物のテカリあるいは光を散乱しやすい物質が
濃淡画像の分割領域に付着している部分の画素の輝度よ
りも低く設定する必要がある。望ましくは、テカリある
いは光を散乱しやすい物質が付着していない検査対象物
の濃淡画像の分割領域の最大の輝度よりもわずかだけ高
く設定するのが良い。

【００３６】上述の構成により、輝度レベルの比較的近
い領域ごとに画像変換を行うので、輝度レベルの異常を
きめ細かく検出できるようになり、検出精度を更に高め
られる。

【００３７】本実施例における図８の例では、円形の容
器１３の底面の領域を同心円状の領域Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３
に分割すると、分割領域内のテカリもしくは黒汚れの無
い各画素の輝度レベルの差は、分割前の全体の画像のそ
れと比較して小さくなる。

【００３８】なお、この図８の例では、円形の容器１３
の底面の領域を同心円状の領域Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に分割
したが、このような分割領域の形状は、検査対象物の濃
淡画像の輝度分布によって変化させる必要があることは
当然である。

【００３９】図７において、走査手段２により読み出さ
れた画像メモリ１に格納されている輝度情報は領域制限
手段１１に入力される。領域制限手段１１は検査対象物
の画像を予め設定されている複数の所定の領域に分割
し、そのいずれかの領域に属する画素データのみを抽出
し、対応する輝度情報を画像変換手段３へ入力する。分
割領域の設定は、テカリもしくは黒汚れ等のない検査対
象物の濃淡画像の輝度分布から、前述のように同一領域
内で輝度レベルが比較的近くなるように設定しておく。
画像変換手段３には分割された領域毎に対応する異なる
輝度レベルが前述したように設定されており、領域制限
手段１１の出力する輝度情報を持つ画素の属する領域に
対応する輝度レベルを選択して、本発明の第１の実施例
と同様の画像変換の処理を行なう。画像変換手段３から
出力された輝度情報は、２値化手段４に入力されて２値
化された後に、２値データ５として出力される。

【００４０】なお、本実施例において、検査対象物の画
像を複数の領域に分割する領域制限手段は画像メモリ１
に対して直接行ってもよく、この場合では、領域制限手
段の出力する複数領域に分割された検査対象物の濃淡画
像が有する輝度情報を、走査手段２が読み出すように構
成する。

【００４１】また、図７において、走査手段２により読
み出された画像メモリ１に格納されている輝度情報は、
画像輝度検出手段１２に入力される。画像輝度検出手段
１２は、入力された輝度情報から検査対象物の画像の特
定領域の輝度を検出し、予め設定されている検査対象物
の同一の領域の標準的な輝度との差に応じて、画像変換
手段３で用いる予め設定される輝度レベルを補正する。

【００４２】図９は、照明器の劣化等により画像全体の
輝度レベルが変化した場合を示す。同図（ａ）におい
て、当初２１の輝度分布だった画像の輝度が相対的に低
下し、２２の輝度分布に変化したとすると、テカリに対
応する１６’の部分は予め設定された輝度レベル２０に
よっては除去されず、黒汚れと誤検出される可能性があ
る。そこで同図（ｂ）に示すように、輝度レベル２０を
補正した輝度レベル２０’を用いて全体の画像輝度の変
化に応じた輝度制限を行なう。これにより、全体の画像
輝度が変化しても、テカリによる輝度レベルの高い部分
を除去することができる。

【００４３】画像輝度検出手段１２における輝度検出の
例を図１０に示す。同図のＰ１〜Ｐ８は、検査対象物に
対して固定した位置に予め設定される輝度検出点で、Ｐ
１〜Ｐ８における輝度情報の平均値を算出して画像輝度
とする。

【００４４】予め設定される輝度レベルの補正方法とし
ては、例えば次式を用いて行なうことができる。Ｔ＝Ｔo ×Ｌ／Ｌo ………………（３）ここで、Ｔは補正後の輝度レベル、Ｔo は予め設定され
た輝度レベル、Ｌは画像輝度検出手段１２による検出輝
度、Ｌo は前述の標準的な場合の画像輝度である。上式
（３）はＴo に対するＴの比がＬo に対するＬの比と等
しくなるようにＴを設定することを示している。

【００４５】なお、前述の本発明の両実施例において、
走査手段２は、画像メモリ１に格納されている画素デー
タを、画像に対して左端から右端へ水平方向に連続的
に、最上列から最下列まで順番に読み出したが、１列を
連続的に読み出すのであれば右端から左端へ読み出して
もよい。また、列を読み出す順番は、最下列から最上列
へ順番に読み出してもよい。さらに、まず最左列の上端
から下端まで垂直方向に連続的に読み出し、次に左から
２列目の上端から下端まで連続的に読み出し、以降、最
右列まで順番に読み出してもよく、この場合も１列を連
続的に読み出すのであれば下端から上端へ読み出しても
よく、また、列を読み出す順番も最右列から最左列へ順
番に読み出してもよい。その他に、例えば、渦巻き状に
読み出したり、千鳥状に読み出すことも可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、表面にテカリを発生している部分を有して
いたり、あるいは、光を反射しやすい物質が付着してい
る検査対象物の黒汚れ検出を行う自動外観検査装置の誤
検出の頻度を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく２値化装置の第一の実施例の構
成を示す図である。

【図２】円形の容器を情報から撮像した画像を示す図で
ある。

【図３】黒汚れのみを検出するように工夫された特殊な
２値化装置への入力波形とその出力波形とを示す図であ
る。

【図４】本発明に係る画像変換の処理を行った後の輝度
分布を使用した、図３と同一の２値化装置への入力波形
とその出力波形とを示す図である。

【図５】本発明に係る画像変換手段の構成例を示す図で
ある。

【図６】黒汚れのみを検出するように工夫された特殊な
２値化装置の動作原理を説明する図である。

【図７】本発明に基づく２値化装置の第二の実施例の構
成を示す図である。

【図８】円形の容器の検査領域をその輝度分布により分
割する例を示す図である。

【図９】照明器の劣化等により画像全体の輝度分布が変
化した例を示す図である。

【図１０】画像輝度検出手段における輝度検出の例を示
す図である。

【符号の説明】

１濃淡画像メモリ２走査手段３画像変換手段４２値化手段５２値データ６入力７輝度設定回路８比較器９選択回路１０出力１１領域制限手段１２画像輝度検出手段１３円形の容器１４テカリ１５黒汚れ１６、１６’ テカリに対応する輝度レベルのきわめて
高い部分１７黒汚れに対応する輝度レベルのきわめて低い部分１８テカリの誤検出出力１９黒汚れの検出出力２０予め設定された輝度レベル２０’ 補正された輝度レベル２１初期の輝度分布２２画像の輝度が相対的に低下したときの輝度分布５１良品部着目点５２良品部前方背景点５３良品部後方背景点５４不良部着目点５５不良部前方背景点５６不良部後方背景点Ｐ１〜Ｐ８輝度検出点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃淡画像を２値化する２値化装置におい
て、濃淡画像を走査して該濃淡画像を構成する各画素が有す
る輝度情報を読み出す走査手段と、前記走査手段により読み出された輝度情報が予め設定さ
れる所定の輝度よりも明るいときには該輝度情報を該所
定の輝度に置き換えて出力し、暗いときには該輝度情報
をそのまま出力する画像変換手段と、前記画像変換手段の出力する情報を２値化する２値化手
段とを有することを特徴とする２値化装置。
【請求項２】前記走査手段は、濃淡画像を水平方向又
は垂直方向に連続的に走査することを特徴とする請求項
１に記載の２値化装置。
【請求項３】前記画像変換手段は、画素の輝度を予め設定する輝度設定手段と、前記走査手段により読み出された輝度情報と前記輝度設
定手段に予め設定されている画素の輝度とを比較する比
較手段と、前記比較手段の比較結果により、該輝度情報が該輝度よ
りも明るいときには前記輝度を選択して出力し、該輝度
情報が該輝度よりも暗いときには前記輝度情報を選択し
て出力する選択手段とを有することを特徴とする請求項
１又は２に記載の２値化装置。
【請求項４】前記２値化手段は、対象の画素の輝度情
報をこの画素の走査順の直前または所定画素数だけ離れ
た画素の輝度情報から減じた第１の差と、前記対象の画
素の輝度情報をこの画素の走査順の直後または所定画素
数だけ離れた画素の輝度情報から減じた第２の差とのう
ち、小なる値を所定のしきい値と比較して２値化するこ
とを特徴とする請求項１、２又は３に記載の２値化装
置。
【請求項５】前記２値化手段は、対象の画素の輝度情
報をこの画素の走査順の所定数だけ前から直前までの各
画素の輝度情報の平均値から減じた第１の差と、前記対
象の画素の輝度情報をこの画素の走査順の直後から前記
所定数だけ後までの各画素の輝度情報の平均値から減じ
た第２の差とのうち、小なる値を所定のしきい値と比較
して２値化することを特徴とする請求項１、２又は３に
記載の２値化装置。
【請求項６】前記２値化手段は、前記画像変換手段に
より輝度情報が置き換えられた濃淡画像中の画素の輝度
情報と、所定の演算により該画素に隣接する各画素の有
する輝度情報から得られる値との比較により該画素の輝
度情報を２値化することを特徴とする請求項１、２又は
３に記載の２値化装置。
【請求項７】前記２値化手段は、前記画素の有する輝
度情報が前記画素に隣接する各画素の輝度情報の平均に
対して所定値以上に暗いものであるかどうかの比較によ
り前記画素の輝度情報を２値化することを特徴とする請
求項６に記載の２値化装置。
【請求項８】濃淡画像を複数の所定の領域に分割し、
前記走査手段により読み出された輝度情報のうち該分割
した領域のいずれかに属する濃淡画像を構成する画素の
有する輝度情報のみを選択して出力する領域制限手段を
更に有し、前記画像変換手段に予め設定される所定の輝度は各分割
領域毎に設定され、前記画像変換手段は前記領域制限手段の出力する該分割
した領域の選択に応じて前記所定の輝度を選択すること
を特徴とする請求項１から７までのいずれか１に記載の
２値化装置。
【請求項９】濃淡画像を複数の所定の領域に分割して
そのいずれかを選択して出力する領域制限手段を更に有
し、前記走査手段は前記領域制限手段の出力を走査し、前記画像変換手段に予め設定される所定の輝度は各分割
領域毎に設定され、前記画像変換手段は前記領域制限手段の出力する該分割
した領域の選択に応じて前記所定の輝度を選択すること
を特徴とする請求項１から７までのいずれか１に記載の
２値化装置。
【請求項１０】濃淡画像上の所定領域の画像輝度を検
出する画像輝度検出手段を更に有し、前記画像変換手段
は、前記画像輝度検出手段の検出する画像輝度の変化に
応じて前記画像変換手段に予め設定される所定の輝度を
変化させることを特徴とする請求項１から９までのいず
れか１に記載の２値化装置。
【請求項１１】前記画像変換手段は、前記画像輝度検
出手段の検出する画像輝度の変化に比例して、前記予め
設定される所定の輝度を変化させることを特徴とする請
求項１０に記載の２値化装置。