JPH1194767A - 地合検査方法および装置 - Google Patents
地合検査方法および装置Info
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- JPH1194767A JPH1194767A JP25511597A JP25511597A JPH1194767A JP H1194767 A JPH1194767 A JP H1194767A JP 25511597 A JP25511597 A JP 25511597A JP 25511597 A JP25511597 A JP 25511597A JP H1194767 A JPH1194767 A JP H1194767A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不織布などの検査対象の地合を人間の感覚と
一致して評価でき、しかも容易かつ定量的に評価するこ
とができる地合検査方法および装置を提供する。 【解決手段】 検査対象(10)の反射光若しくは透過
光の画像をCCDカメラ(30)で撮像し、該撮像した
画像から均一度、明度、粗密度等の複数の特徴量を抽出
し、該抽出した複数の特徴量の重み付け和から検査対象
(10)の地合を評価する。
一致して評価でき、しかも容易かつ定量的に評価するこ
とができる地合検査方法および装置を提供する。 【解決手段】 検査対象(10)の反射光若しくは透過
光の画像をCCDカメラ(30)で撮像し、該撮像した
画像から均一度、明度、粗密度等の複数の特徴量を抽出
し、該抽出した複数の特徴量の重み付け和から検査対象
(10)の地合を評価する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、不織布などの薄
いシート状の検査対象の地合を検査する地合検査方法お
よび装置に関し、特に、不織布などの検査対象の地合を
容易かつ定量的に評価することができる地合検査方法お
よび装置に関する。
いシート状の検査対象の地合を検査する地合検査方法お
よび装置に関し、特に、不織布などの検査対象の地合を
容易かつ定量的に評価することができる地合検査方法お
よび装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、サニタリ製品や医療用品などの伸
びに伴い、不織布等のシートの需要は大きく伸びてい
る。また、これらの不織布等のシートにおいては高品質
の印刷を行うために、その表面の状態を管理する必要性
が増している。
びに伴い、不織布等のシートの需要は大きく伸びてい
る。また、これらの不織布等のシートにおいては高品質
の印刷を行うために、その表面の状態を管理する必要性
が増している。
【0003】ところで、一般に、不織布等のシートの品
質は地合(繊維の分布状態)という指標で評価され、こ
の地合はこの不織布等のシートを構成する繊維の分布状
態を表している。
質は地合(繊維の分布状態)という指標で評価され、こ
の地合はこの不織布等のシートを構成する繊維の分布状
態を表している。
【0004】ここで、この繊維の分布状態が均一であれ
ば、地合の程度はよいとされるが、この地合を評価する
標準的な計測方法は従来存在しなかった。
ば、地合の程度はよいとされるが、この地合を評価する
標準的な計測方法は従来存在しなかった。
【0005】従来、不織布等のシートを構成する繊維の
分布状態を計測する手法としては、以下に示す手法が知
られている。
分布状態を計測する手法としては、以下に示す手法が知
られている。
【0006】1)目視による限度見本を使用する方法 a)地合の程度を目視により評価し、地合の程度は限度
見本を基に決定する。
見本を基に決定する。
【0007】2)画像を使用する方法 a)計測対象を透過光若しくは反射光を用いてCCDカ
メラなどで撮像し、撮像した画像データの輝度の標準偏
差(分散)を基にした計測値を地合とする。 b)計測対象を透過光若しくは反射光を用いてCCDカ
メラなどで撮像し、撮像した画像データの空間周波数分
布数分析を基にした計測値を地合とする。
メラなどで撮像し、撮像した画像データの輝度の標準偏
差(分散)を基にした計測値を地合とする。 b)計測対象を透過光若しくは反射光を用いてCCDカ
メラなどで撮像し、撮像した画像データの空間周波数分
布数分析を基にした計測値を地合とする。
【0008】3)放射線を使用する方法 a)放射線を計測対象に照射し、照射した量と透過した
量の差若しくは比を基にした計測値を地合とする。
量の差若しくは比を基にした計測値を地合とする。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の地合の計測方法においては以下に示すような問題が
ある。
来の地合の計測方法においては以下に示すような問題が
ある。
【0010】1)目視による評価では、評価基準を限度
見本に頼っているため、客観的な評価ができない。
見本に頼っているため、客観的な評価ができない。
【0011】2)画像および放射線を使用する方法で
は、計測値と人間の感覚による評価とが一致せず、計測
装置を導入しても、人間が再度目視により評価しなおす
必要がある。
は、計測値と人間の感覚による評価とが一致せず、計測
装置を導入しても、人間が再度目視により評価しなおす
必要がある。
【0012】ここで、目視評価を自動化できないのは、
画像や放射線を用いる方法が人間の感覚と合致しないこ
とがあるためである。また、画像や放射線を使用する方
法が人間の評価と合致しないのは、以下に示す理由であ
ると考えられる。
画像や放射線を用いる方法が人間の感覚と合致しないこ
とがあるためである。また、画像や放射線を使用する方
法が人間の評価と合致しないのは、以下に示す理由であ
ると考えられる。
【0013】1)画像や放射線を用いる方法では、一般
的に1つの評価指標のみを用いて評価するが、人間は複
数の評価項目を総合的に評価して地合の程度を決めてい
る。
的に1つの評価指標のみを用いて評価するが、人間は複
数の評価項目を総合的に評価して地合の程度を決めてい
る。
【0014】2)画像や放射線を用いる方法では、一般
的に1つの評価指標のみを用いて「良品」から「悪品」
までを評価するが、人間は品質が良好な場合と品質が粗
悪な場合では着目点が異なるため、1つの評価指標では
適切に評価できない。
的に1つの評価指標のみを用いて「良品」から「悪品」
までを評価するが、人間は品質が良好な場合と品質が粗
悪な場合では着目点が異なるため、1つの評価指標では
適切に評価できない。
【0015】3)人間の感覚による評価には不感帯(刺
激の大きさが一定以上にならないと感知しない)および
感覚の飽和(刺激の大きさが一定以上になると、刺激の
大きさの差を判別できない)があるが、これらを反映し
ていない。
激の大きさが一定以上にならないと感知しない)および
感覚の飽和(刺激の大きさが一定以上になると、刺激の
大きさの差を判別できない)があるが、これらを反映し
ていない。
【0016】すなわち、画像の輝度の標準偏差や輝度の
ヒストグラムを用いている地合検査装置では、地合の空
間的特徴を捉えることができない。例えば、撮像画像の
輝度の標準偏差や輝度のヒストグラムがほぼ同様な検査
対象では人間の目からみて明らかに異なっていても地合
の程度が全く同じと評価してしまい、計測する地合の程
度が人間の感じる地合の程度と異なるという問題があ
る。
ヒストグラムを用いている地合検査装置では、地合の空
間的特徴を捉えることができない。例えば、撮像画像の
輝度の標準偏差や輝度のヒストグラムがほぼ同様な検査
対象では人間の目からみて明らかに異なっていても地合
の程度が全く同じと評価してしまい、計測する地合の程
度が人間の感じる地合の程度と異なるという問題があ
る。
【0017】また、空間周波数を基にする地合検査装置
では、専用の濾過装置や高速な画像処理が必要であり、
空間周波数のみでも、地合指数が人間の感覚と一致しな
いという問題がある。
では、専用の濾過装置や高速な画像処理が必要であり、
空間周波数のみでも、地合指数が人間の感覚と一致しな
いという問題がある。
【0018】更に、不織布等の地合を定量的に計測する
ためには、不織布の繊維の状態を高いコントラストで鮮
明に得る必要があるが、 1)材質により強い光や光に伴う熱を加えることが困難
であるために、鮮明な画像が得られない場合や 2)外乱光を遮る設備を設置することが困難であるた
め、外乱光により繊維の状態を鮮明に得ることが困難で
ある場合がある。
ためには、不織布の繊維の状態を高いコントラストで鮮
明に得る必要があるが、 1)材質により強い光や光に伴う熱を加えることが困難
であるために、鮮明な画像が得られない場合や 2)外乱光を遮る設備を設置することが困難であるた
め、外乱光により繊維の状態を鮮明に得ることが困難で
ある場合がある。
【0019】また、このような薄い膜内の欠陥を検査す
る方法として、特開平6−148059に開示されてい
るように、計測対象を偏向板の間に設置する方法もある
が、この方法を不織布に適用した場合は、 3)圧着点をすべて欠陥として検出してしまうという問
題がある。
る方法として、特開平6−148059に開示されてい
るように、計測対象を偏向板の間に設置する方法もある
が、この方法を不織布に適用した場合は、 3)圧着点をすべて欠陥として検出してしまうという問
題がある。
【0020】そこで、この発明は、不織布などの検査対
象の地合を人間の感覚と一致して評価でき、しかも容易
かつ定量的に評価することができる地合検査方法および
装置を提供することを目的とする。
象の地合を人間の感覚と一致して評価でき、しかも容易
かつ定量的に評価することができる地合検査方法および
装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、検査対象の地合を検査する地合
検査方法において、上記検査対象の反射光若しくは透過
光の画像を撮像し、該撮像した画像から複数の特徴量を
抽出し、該抽出した複数の特徴量から上記検査対象の地
合を検査することを特徴とする。
め、請求項1の発明は、検査対象の地合を検査する地合
検査方法において、上記検査対象の反射光若しくは透過
光の画像を撮像し、該撮像した画像から複数の特徴量を
抽出し、該抽出した複数の特徴量から上記検査対象の地
合を検査することを特徴とする。
【0022】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、上記抽出した複数の特徴量の線形一次結合を
演算し、該演算結果を上記検査対象の地合を評価するた
めの地合指数として出力することを特徴とする。
において、上記抽出した複数の特徴量の線形一次結合を
演算し、該演算結果を上記検査対象の地合を評価するた
めの地合指数として出力することを特徴とする。
【0023】また、請求項3の発明は、請求項2の発明
において、上記複数の特徴量は、上記画像の輝度の標準
偏差として演算した均一度と、上記画像の平均輝度とし
て演算した明度と、上記画像の輝度のX、Y方向の一次
微分のヒストグラムの和の一定範囲の総和として演算し
た粗密度とを含み、上記地合指数は、少なくとも上記均
一度および明度および粗密度の重み付け和を演算するこ
とにより求めることを特徴とする。
において、上記複数の特徴量は、上記画像の輝度の標準
偏差として演算した均一度と、上記画像の平均輝度とし
て演算した明度と、上記画像の輝度のX、Y方向の一次
微分のヒストグラムの和の一定範囲の総和として演算し
た粗密度とを含み、上記地合指数は、少なくとも上記均
一度および明度および粗密度の重み付け和を演算するこ
とにより求めることを特徴とする。
【0024】また、請求項4の発明は、請求項3の発明
において、上記重み付けは、上記検査対象の秤量に対応
して可変することを特徴とする請求項3記載の地合検査
方法。
において、上記重み付けは、上記検査対象の秤量に対応
して可変することを特徴とする請求項3記載の地合検査
方法。
【0025】また、請求項5の発明は、請求項1の発明
において、上記複数の特徴量は、上記検査対象の濃淡画
像の均一性を明るさで正規化した情報および上記検査対
象の濃淡画像の粗さを明るさで正規化した情報を含むこ
とを特徴とする。
において、上記複数の特徴量は、上記検査対象の濃淡画
像の均一性を明るさで正規化した情報および上記検査対
象の濃淡画像の粗さを明るさで正規化した情報を含むこ
とを特徴とする。
【0026】また、請求項6の発明は、請求項1の発明
において、上記複数の特徴量は、一定の閾値を越えると
飽和する情報を含むことを特徴とする。
において、上記複数の特徴量は、一定の閾値を越えると
飽和する情報を含むことを特徴とする。
【0027】また、請求項7の発明は、請求項1の発明
において、上記複数の特徴量は、一定のオフセット値を
有する情報を含むことを特徴とする。
において、上記複数の特徴量は、一定のオフセット値を
有する情報を含むことを特徴とする。
【0028】また、請求項8の発明は、請求項1の発明
において、上記複数の特徴量は、所定の特徴量に基づき
複数の地合評価式を切り替えることにより算出された情
報を含むことを特徴とする。
において、上記複数の特徴量は、所定の特徴量に基づき
複数の地合評価式を切り替えることにより算出された情
報を含むことを特徴とする。
【0029】また、請求項9の発明は、請求項1の発明
において、上記複数の特徴量は、所定の特徴量のメンバ
ーシップ関数に基づき複数の地合評価式をファジイ推論
することにより算出された情報を含むことを特徴とす
る。
において、上記複数の特徴量は、所定の特徴量のメンバ
ーシップ関数に基づき複数の地合評価式をファジイ推論
することにより算出された情報を含むことを特徴とす
る。
【0030】また、請求項10の発明は、検査対象の地
合を検査する地合検査装置において、該検査対象を照射
する光源と、該光源の照射による上記検査対象からの反
射光若しくは透過光の画像を撮像する撮像手段と、該撮
像手段で撮像した画像から複数の特徴量を抽出する特徴
量抽出手段と、上記特徴量抽出手段で抽出した複数の特
徴量から上記検査対象の地合を検査する検査手段と、を
具備することを特徴とする。
合を検査する地合検査装置において、該検査対象を照射
する光源と、該光源の照射による上記検査対象からの反
射光若しくは透過光の画像を撮像する撮像手段と、該撮
像手段で撮像した画像から複数の特徴量を抽出する特徴
量抽出手段と、上記特徴量抽出手段で抽出した複数の特
徴量から上記検査対象の地合を検査する検査手段と、を
具備することを特徴とする。
【0031】また、請求項11の発明は、請求項10の
発明において、上記検査手段は、上記特徴量抽出手段で
抽出した複数の特徴量の線形一次結合を演算することに
より上記検査対象の地合を評価するための地合指数を算
出する地合指数算出手段と、上記地合指数算出手段で算
出された地合指数に基づき上記検査対象の地合を評価す
る評価手段と、を具備することを特徴とする。
発明において、上記検査手段は、上記特徴量抽出手段で
抽出した複数の特徴量の線形一次結合を演算することに
より上記検査対象の地合を評価するための地合指数を算
出する地合指数算出手段と、上記地合指数算出手段で算
出された地合指数に基づき上記検査対象の地合を評価す
る評価手段と、を具備することを特徴とする。
【0032】また、請求項12の発明は、請求項11の
発明において、上記特徴量抽出手段は、上記画像の輝度
の標準偏差を演算することにより上記検査対象の均一度
を算出する均一度算出手段と、上記画像の平均輝度を演
算することにより上記検査対象の明度を算出する明度算
出手段と、上記画像の輝度のX、Y方向の一次微分のヒ
ストグラムの和の一定範囲の総和を演算することにより
上記検査対象の粗密度を算出する粗密度算出手段と、を
含み、上記地合指数算出手段は、少なくとも上記均一度
算出手段で算出した均一度および上記明度算出手段で算
出した明度および上記粗密度算出手段で算出した粗密度
の重み付け和を演算する重み付け和演算手段、を具備す
ることを特徴とする。
発明において、上記特徴量抽出手段は、上記画像の輝度
の標準偏差を演算することにより上記検査対象の均一度
を算出する均一度算出手段と、上記画像の平均輝度を演
算することにより上記検査対象の明度を算出する明度算
出手段と、上記画像の輝度のX、Y方向の一次微分のヒ
ストグラムの和の一定範囲の総和を演算することにより
上記検査対象の粗密度を算出する粗密度算出手段と、を
含み、上記地合指数算出手段は、少なくとも上記均一度
算出手段で算出した均一度および上記明度算出手段で算
出した明度および上記粗密度算出手段で算出した粗密度
の重み付け和を演算する重み付け和演算手段、を具備す
ることを特徴とする。
【0033】また、請求項13の発明は、請求項12の
発明において、上記重み付け和演算手段は、上記検査対
象の秤量に対応して各特徴量の重み付け係数を記憶する
重み付け係数テーブルと、上記検査対象の秤量に対応し
て各特徴量の重み付け係数を上記重み付け係数テーブル
から取得して重み付け和を演算する演算手段と、を具備
することを特徴とする。
発明において、上記重み付け和演算手段は、上記検査対
象の秤量に対応して各特徴量の重み付け係数を記憶する
重み付け係数テーブルと、上記検査対象の秤量に対応し
て各特徴量の重み付け係数を上記重み付け係数テーブル
から取得して重み付け和を演算する演算手段と、を具備
することを特徴とする。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照して詳細に説明する。
いて添付図面を参照して詳細に説明する。
【0035】図1は、この発明に係わる地合検査方法お
よび装置を適用して構成した地合検査装置の一実施の形
態を概略構成図で示したものである。
よび装置を適用して構成した地合検査装置の一実施の形
態を概略構成図で示したものである。
【0036】図1において、この地合検査装置は、ロー
ル状に巻回された不織布等の検査対象10を光源である
照明20により照射し、この検査対象10からの反射光
をCCDカメラ30で取り込むことにより該検査対象1
0を撮像し、このCCDカメラ30で撮像した検査対象
10の画像を画像処理演算装置40に渡すことにより検
査対象10の地合の検査を行なう。
ル状に巻回された不織布等の検査対象10を光源である
照明20により照射し、この検査対象10からの反射光
をCCDカメラ30で取り込むことにより該検査対象1
0を撮像し、このCCDカメラ30で撮像した検査対象
10の画像を画像処理演算装置40に渡すことにより検
査対象10の地合の検査を行なう。
【0037】ここで、画像処理演算装置40は、CCD
カメラ30で撮像した検査対象10の画像から複数の特
徴量を演算抽出する。
カメラ30で撮像した検査対象10の画像から複数の特
徴量を演算抽出する。
【0038】すなわち、画像処理演算装置40は、CC
Dカメラ30で撮像した検査対象10の画像から 1)特徴量1として、明度(Br)を画像の平均輝度と
して演算する 2)特徴量2として、均一度(F1)を画像の輝度の標
準偏差として演算する 3)特徴量3として、粗密度(Ro)を、画像の輝度の
X,Y双方向の一次微分のヒストラグラムの和の一定範
囲の総和として演算する 処理を行い、各特徴量の線形一次結合(重み付き和)を
地合指数として出力する。
Dカメラ30で撮像した検査対象10の画像から 1)特徴量1として、明度(Br)を画像の平均輝度と
して演算する 2)特徴量2として、均一度(F1)を画像の輝度の標
準偏差として演算する 3)特徴量3として、粗密度(Ro)を、画像の輝度の
X,Y双方向の一次微分のヒストラグラムの和の一定範
囲の総和として演算する 処理を行い、各特徴量の線形一次結合(重み付き和)を
地合指数として出力する。
【0039】なお、この画像処理演算装置40として
は、パーソナルコンピュータを使用して構成することが
できる。
は、パーソナルコンピュータを使用して構成することが
できる。
【0040】図2は、上記画像処理演算装置40の処理
をブロック図で示したものである。
をブロック図で示したものである。
【0041】図2において、CCDカメラ30で撮像し
た検査対象10の画像は、画像取り込み処理部41によ
り、画像処理演算装置40の図示しないメモリ上に画像
データとして取り込まれる。
た検査対象10の画像は、画像取り込み処理部41によ
り、画像処理演算装置40の図示しないメモリ上に画像
データとして取り込まれる。
【0042】この画像取り込み処理部41により、画像
処理演算装置40のメモリ上に取り込まれた画像データ
は、明度演算処理部42、均一度演算処理部43、粗密
度演算処理部44に渡される。
処理演算装置40のメモリ上に取り込まれた画像データ
は、明度演算処理部42、均一度演算処理部43、粗密
度演算処理部44に渡される。
【0043】明度演算処理部42では、画像取り込み処
理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメモ
リ上の画像データから当該画像の第1の特徴量である明
度(Br)を演算する。
理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメモ
リ上の画像データから当該画像の第1の特徴量である明
度(Br)を演算する。
【0044】この明度(Br)の演算は以下の式により
求めることができる。
求めることができる。
【0045】
【式1】
【0046】ここで、f(x,y)は画像の座標(x,
y)における輝度であり、nは該画像の総画素数であ
る。
y)における輝度であり、nは該画像の総画素数であ
る。
【0047】均一度演算処理部43では、画像取り込み
処理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメ
モリ上の画像データから当該画像の第2の特徴量である
均一度(F1)を演算する。
処理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメ
モリ上の画像データから当該画像の第2の特徴量である
均一度(F1)を演算する。
【0048】この均一度(F1)の演算は、以下の式に
より求めることができる。
より求めることができる。
【0049】
【式2】
【0050】粗密度演算処理部44では、画像取り込み
処理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメ
モリ上の画像データから当該画像の第3の特徴量である
粗密度(R0)を演算する。
処理部41により取り込んだ画像処理演算装置40のメ
モリ上の画像データから当該画像の第3の特徴量である
粗密度(R0)を演算する。
【0051】この粗密度(R0)の演算手順を図3に示
す。
す。
【0052】図3において、まず、当該画像の座標
(x,y)における輝度f(x,y)から、x方向微分
(絶対値出力)を行い(ステップ201)、画像の輝度
によるx方向のヒストグラムを作成する(ステップ20
2)。
(x,y)における輝度f(x,y)から、x方向微分
(絶対値出力)を行い(ステップ201)、画像の輝度
によるx方向のヒストグラムを作成する(ステップ20
2)。
【0053】同様に、当該画像の座標(x,y)におけ
る輝度f(x,y)から、y方向微分(絶対値出力)を
行い(ステップ203)、画像の輝度によるy方向のヒ
ストグラムを作成する(ステップ204)。
る輝度f(x,y)から、y方向微分(絶対値出力)を
行い(ステップ203)、画像の輝度によるy方向のヒ
ストグラムを作成する(ステップ204)。
【0054】ここで、上記微分は、3×3のマスクで絶
対値微分する。
対値微分する。
【0055】次に、ステップ202で作成したx方向の
ヒストグラムとステップ204で作成したy方向のヒス
トグラムとを加算して一つのヒストグラムにする(ステ
ップ205)。
ヒストグラムとステップ204で作成したy方向のヒス
トグラムとを加算して一つのヒストグラムにする(ステ
ップ205)。
【0056】そして、上記ヒストグラムの中で、微分値
が65〜74までのヒストグラムの値を加算し(ステッ
プ206)、この加算した値を12000で割り正規化
し(ステップ207)、この値を粗密度(R0)とす
る。
が65〜74までのヒストグラムの値を加算し(ステッ
プ206)、この加算した値を12000で割り正規化
し(ステップ207)、この値を粗密度(R0)とす
る。
【0057】ここで、画像が粗いときには、ヒストグラ
ムの微分値の高い成分が多く残り、画像が滑らかなとき
は微分値の高い成分が少ない。これは、簡易的に空間周
波数分析を行っていることに相当する。
ムの微分値の高い成分が多く残り、画像が滑らかなとき
は微分値の高い成分が少ない。これは、簡易的に空間周
波数分析を行っていることに相当する。
【0058】そして、全てのサンプルのヒストグラムを
同一グラフにプロトすると、反射光方式では微分値が4
0付近で全てのグラムが交差する。また、透過光方式で
は微分値が30付近で全てのグラフが交差する。この交
点を避けた点(微分値が70付近)の値を取り、どの程
度画像が荒れているのかを評価する。
同一グラフにプロトすると、反射光方式では微分値が4
0付近で全てのグラムが交差する。また、透過光方式で
は微分値が30付近で全てのグラフが交差する。この交
点を避けた点(微分値が70付近)の値を取り、どの程
度画像が荒れているのかを評価する。
【0059】明度演算処理部42で演算された明度(B
r)および均一度演算処理部43で演算された均一度
(F1)および粗密度演算処理部44で演算された粗密
度(R0)は、地合指数演算処理部46に渡される。
r)および均一度演算処理部43で演算された均一度
(F1)および粗密度演算処理部44で演算された粗密
度(R0)は、地合指数演算処理部46に渡される。
【0060】地合指数演算処理部46では、明度演算処
理部42および均一度演算処理部43および粗密度演算
処理部44でそれぞれ演算された明度(Br)および均
一度(F1)および粗密度(R0)に基づき地合指数を
演算する。
理部42および均一度演算処理部43および粗密度演算
処理部44でそれぞれ演算された明度(Br)および均
一度(F1)および粗密度(R0)に基づき地合指数を
演算する。
【0061】地合指数演算処理部46における地合指数
の演算は以下に示す式により行われる。
の演算は以下に示す式により行われる。
【0062】 地合指数=α×F1+β×Br+δ×R0+C
【0063】なお、上記演算式における係数α、β、
δ、Cは、入力装置48から入力された検査対象の秤量
に応じて地合評価式係数テーブル45から求めるように
構成されている。
δ、Cは、入力装置48から入力された検査対象の秤量
に応じて地合評価式係数テーブル45から求めるように
構成されている。
【0064】この地合評価式係数テーブル45の一例を
図4に示す。
図4に示す。
【0065】図4に示す地合評価式係数テーブルを参照
すると、例えば、入力装置48から入力された検査対象
の秤量が、秤量で20g/m2 であるとすると、上記係
数α、β、δ、Cは α=1.86 β=−0.18 δ=12.42 C=1.63 になる。
すると、例えば、入力装置48から入力された検査対象
の秤量が、秤量で20g/m2 であるとすると、上記係
数α、β、δ、Cは α=1.86 β=−0.18 δ=12.42 C=1.63 になる。
【0066】このようにして、地合指数演算処理部46
で演算された地合指数は、表示装置47に表示される。
で演算された地合指数は、表示装置47に表示される。
【0067】図5は、上記画像処理演算装置40の処理
をフローチャートで示したものである。
をフローチャートで示したものである。
【0068】図5において、まず、画像取り込み処理部
41によりCCDカメラ30で撮像した検査対象10の
画像を画像処理演算装置40の図示しないメモリ上に画
像データとして取り込む画像取り込みが行われる(ステ
ップ101)。
41によりCCDカメラ30で撮像した検査対象10の
画像を画像処理演算装置40の図示しないメモリ上に画
像データとして取り込む画像取り込みが行われる(ステ
ップ101)。
【0069】次に、明度演算処理部42による明度(B
r)の演算(ステップ102)、均一度演算処理43に
よる均一度(F1)の演算(ステップ103)、粗密度
演算処理部44による粗密度(R0)の演算(ステップ
104)が行われる。
r)の演算(ステップ102)、均一度演算処理43に
よる均一度(F1)の演算(ステップ103)、粗密度
演算処理部44による粗密度(R0)の演算(ステップ
104)が行われる。
【0070】そして、明度演算処理部42で演算された
明度(Br)および均一度演算処理部43で演算された
均一度(F1)および粗密度演算処理部44で演算され
た粗密度(R0)に基づく地合指数演算が地合指数演算
処理部46で行われる(ステップ105)。
明度(Br)および均一度演算処理部43で演算された
均一度(F1)および粗密度演算処理部44で演算され
た粗密度(R0)に基づく地合指数演算が地合指数演算
処理部46で行われる(ステップ105)。
【0071】地合指数演算処理部46で演算された地合
指数は表示装置47に表示され(ステップ106)、こ
の画像処理演算装置40による処理は終了する。
指数は表示装置47に表示され(ステップ106)、こ
の画像処理演算装置40による処理は終了する。
【0072】なお、上記構成においては、指定された時
間毎に、地合指数を演算し、表示装置47に表示すると
共に、画像処理演算装置40のファイルにログとして記
録する。
間毎に、地合指数を演算し、表示装置47に表示すると
共に、画像処理演算装置40のファイルにログとして記
録する。
【0073】このような構成によると、以下に示すよう
な効果が期待できる。
な効果が期待できる。
【0074】1)空間周波数に相当する情報を画像の一
次微分により求めているため、専用ハードを必要とせ
ず、パーソナルコンピュータレベルの画像処理演算装置
においても高速に演算することが可能である。
次微分により求めているため、専用ハードを必要とせ
ず、パーソナルコンピュータレベルの画像処理演算装置
においても高速に演算することが可能である。
【0075】2)地合指数を輝度の標準偏差(均一度)
だけでなく、空間周波数に相当する情報(粗密度)を加
味することにより得ているため、より、人間の感覚に一
致する地合指数が得られる。
だけでなく、空間周波数に相当する情報(粗密度)を加
味することにより得ているため、より、人間の感覚に一
致する地合指数が得られる。
【0076】3)更に、地合指数に明度を加え、「白く
見えるものは良く見える」という、人間の官能的評価を
加味し、より、人間の感覚に一致する地合指数が得られ
る。
見えるものは良く見える」という、人間の官能的評価を
加味し、より、人間の感覚に一致する地合指数が得られ
る。
【0077】4)検査対象の坪量が変わっても、係数の
テーブル参照により、同一装置で検査が可能である。
テーブル参照により、同一装置で検査が可能である。
【0078】なお、上記構成において、CCDカメラ3
0としては、エリアCCDカメラを用いた場合を示した
が、ラインCCDカメラを用いても同様に構成すること
ができる。また、上記構成においては、検査対象からの
反射光を利用したが、透過光を利用しても同様に構成す
ることができる。
0としては、エリアCCDカメラを用いた場合を示した
が、ラインCCDカメラを用いても同様に構成すること
ができる。また、上記構成においては、検査対象からの
反射光を利用したが、透過光を利用しても同様に構成す
ることができる。
【0079】更に、上記構成においては、入力装置48
から坪量を入力するように構成したが、坪量計等から直
接検査対象の坪量を得るように構成してもよい。
から坪量を入力するように構成したが、坪量計等から直
接検査対象の坪量を得るように構成してもよい。
【0080】ところで、地合指数演算処理部46による
地合指数演算においては、検査対象によって、以下に示
す条件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
地合指数演算においては、検査対象によって、以下に示
す条件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
【0081】1)目視評価では、繊維の全体的な濃淡お
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)目視評価では、筋が一定以上に多くなると、それ以
上の筋による評価をしなくなる(感覚的飽和が起こ
る)。
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)目視評価では、筋が一定以上に多くなると、それ以
上の筋による評価をしなくなる(感覚的飽和が起こ
る)。
【0082】そこで、上記2つの条件を考慮して、地合
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
【0083】地合指数=α×F1/Br+β×min
(δ,R0/Br)+C
(δ,R0/Br)+C
【0084】ここで、α、β、δ、Cの値としては以下
に示す値を用いることができる。 α=11.1 β=96.2 δ=0.4(飽和させる閾値) C=−4.75
に示す値を用いることができる。 α=11.1 β=96.2 δ=0.4(飽和させる閾値) C=−4.75
【0085】この場合、検査員目視評価結果との相関係
数としては0.96を得た。
数としては0.96を得た。
【0086】また、上記構成において、α、β、δ、C
の係数は、デフォルトで上記の値に設定しているが、入
力装置48から他の値を指定することもできる。
の係数は、デフォルトで上記の値に設定しているが、入
力装置48から他の値を指定することもできる。
【0087】なお、上記構成においては、地合演算式の
第2項を飽和する処理としたが、必要に応じて第1項に
も上記飽和処理を加えてもよい。
第2項を飽和する処理としたが、必要に応じて第1項に
も上記飽和処理を加えてもよい。
【0088】また、地合指数演算処理部46による地合
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
【0089】1)目視評価では、繊維の全体的な濃淡お
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)目視評価では、微少な筋は考慮しないが、ある程度
以上の筋があれば、評価の対象とする。
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)目視評価では、微少な筋は考慮しないが、ある程度
以上の筋があれば、評価の対象とする。
【0090】そこで、上記2つの条件を考慮して、地合
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
【0091】 地合指数=α×F1/Br+β×offset(δ,R0/Br)+C ここで、offset(δ,τ)=0(δ>τ) =τ−δ(δ<=τ) である。
【0092】なお、α、β、δ、Cの係数は、入力装置
48から任意の値を指定することができる。
48から任意の値を指定することができる。
【0093】また、地合指数演算処理部46による地合
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
【0094】1)目視評価では、繊維の全体的な濃淡お
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)地合程度の悪いものでは、筋の状態(粗密度)を重
視するが、地合程度の良好なものは、繊維の全体的な濃
淡(均一度)を重視する。
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)地合程度の悪いものでは、筋の状態(粗密度)を重
視するが、地合程度の良好なものは、繊維の全体的な濃
淡(均一度)を重視する。
【0095】そこで、上記2つの条件を考慮して、地合
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
指数演算処理部46による地合指数演算を以下に示す地
合評価式を用いて行うように構成してもよい。
【0096】 地合指数=α1×F1/Br+β1×R0/Br+C1(F1<δ) =α2×F1/Br+β2×R0/Br+C2(F1>=δ)
【0097】すなわち、地合評価式を均一度(F1)の
値によって切り替える。ここで、均一度(F1)は、値
が小さいほど地合の程度が良好であるため、各係数の関
係は以下のようになる。
値によって切り替える。ここで、均一度(F1)は、値
が小さいほど地合の程度が良好であるため、各係数の関
係は以下のようになる。
【0098】1)α1>α2 2)β1<β2
【0099】すなわち、均一度(F1)が閾値δより小
さい(地合品質が良)ときは、均一度(F1)を重視
し、均一度(F1)が閾値δより大きい(地合品質が
悪)ときは、粗密度(R0)を重視した評価式となる。
さい(地合品質が良)ときは、均一度(F1)を重視
し、均一度(F1)が閾値δより大きい(地合品質が
悪)ときは、粗密度(R0)を重視した評価式となる。
【0100】なお、α、β、δ、Cの係数は、入力装置
48から任意の値を指定することができる。
48から任意の値を指定することができる。
【0101】また、地合指数演算処理部46による地合
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
指数演算においては、検査対象によって、以下に示す条
件を満たす地合評価式を構成する必要がある。
【0102】1)目視評価では、繊維の全体的な濃淡お
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)地合程度の悪いものでは、筋の状態(粗密度)を重
視するが、地合程度の良好なものは、繊維の全体的な濃
淡(均一度)を重視する。 3)地合の程度による評価式の切り替えを滑らかに行う
必要がある。
よび筋の状態を総合的に判断する。 2)地合程度の悪いものでは、筋の状態(粗密度)を重
視するが、地合程度の良好なものは、繊維の全体的な濃
淡(均一度)を重視する。 3)地合の程度による評価式の切り替えを滑らかに行う
必要がある。
【0103】そこで、上記3つの条件を考慮して、地合
指数演算処理部46による地合指数演算式として、地合
程度の良好なものを評価する地合評価式(jiail
(F1,Br,R0))と地合程度の比較的悪いものを
評価する地合評価式(jiai2(F1,Br,R
0))とを設け、目視評価に対応する地合指数を出力す
るためにファジイ推論を用いる。
指数演算処理部46による地合指数演算式として、地合
程度の良好なものを評価する地合評価式(jiail
(F1,Br,R0))と地合程度の比較的悪いものを
評価する地合評価式(jiai2(F1,Br,R
0))とを設け、目視評価に対応する地合指数を出力す
るためにファジイ推論を用いる。
【0104】 jiail(F1,Br,R0)=α1×F1/Br+β1×R0/Br+C1 jiai2(F1,Br,R0)=α2×F1/Br+β2×R0/Br+C2
【0105】この場合のファジイ推論ルールは以下のよ
うになる。
うになる。
【0106】 IF FI=大きいTHEN jiail(F1,Br,R0) IF FI=小さいTHEN jiai2(F1,Br,R0)
【0107】また、上記FIのメンバーシップ関数を図
6に示す。
6に示す。
【0108】ここで、確定演算法としては重心法を用い
るので、地合程度による評価式(jiail(F1,B
r,R0))、(jiai2(F1,Br,R0))の
切り替えを滑らかに行うことができる。
るので、地合程度による評価式(jiail(F1,B
r,R0))、(jiai2(F1,Br,R0))の
切り替えを滑らかに行うことができる。
【0109】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
以下に示すような効果が得られる。
以下に示すような効果が得られる。
【0110】1)空間周波数に相当する情報を画像の一
次微分により求めているため、専用ハードを必要とせ
ず、パーソナルコンピュータレベルの画像処理演算装置
においても高速に検査対象の地合品質を評価することが
可能になる。
次微分により求めているため、専用ハードを必要とせ
ず、パーソナルコンピュータレベルの画像処理演算装置
においても高速に検査対象の地合品質を評価することが
可能になる。
【0111】2)地合指数を輝度の標準偏差(均一度)
だけでなく、空間周波数に相当する情報(粗密度)を加
味することにより得ているため、より、人間の感覚に一
致する地合指数が得られる。
だけでなく、空間周波数に相当する情報(粗密度)を加
味することにより得ているため、より、人間の感覚に一
致する地合指数が得られる。
【0112】3)地合指数に明度を加え、「白く見える
ものは良く見える」という、人間の官能的評価を加味し
たことにより人間の感覚に一致する地合指数が得られ
る。
ものは良く見える」という、人間の官能的評価を加味し
たことにより人間の感覚に一致する地合指数が得られ
る。
【0113】4)検査対象の坪量が変わっても係数のテ
ーブル参照により同一装置で検査が可能となる。
ーブル参照により同一装置で検査が可能となる。
【0114】5)人間の感覚と飽和に対応した地合計測
を行うように構成したので、目視評価と非常に相関の高
い地合計測が可能になる。
を行うように構成したので、目視評価と非常に相関の高
い地合計測が可能になる。
【0115】6)人間の不感帯に対応する地合計測を行
うように構成したので、目視評価と非常に相関の高い地
合計測が可能になる。
うように構成したので、目視評価と非常に相関の高い地
合計測が可能になる。
【0116】7)地合の程度による人間の着目点の変化
に対応する地合計測を行うように構成したので、目視評
価と非常に相関の高い地合計測が可能になる。
に対応する地合計測を行うように構成したので、目視評
価と非常に相関の高い地合計測が可能になる。
【0117】8)地合の程度による人間の着目点の変化
になだらかに対応する地合計測を行うように構成したの
で、目視評価と非常に相関の高い地合計測が可能にな
る。
になだらかに対応する地合計測を行うように構成したの
で、目視評価と非常に相関の高い地合計測が可能にな
る。
【図1】この発明に係わる地合検査方法および装置を適
用して構成した地合検査装置の一実施の形態を示す概略
構成図。
用して構成した地合検査装置の一実施の形態を示す概略
構成図。
【図2】図1に示した画像処理演算装置の処理を説明す
るためのブロック図。
るためのブロック図。
【図3】図2に示した粗密度演算処理部の処理を説明す
る流れ図。
る流れ図。
【図4】図2に示した地合評価式係数テーブルの一例を
示す図。
示す図。
【図5】図1に示した画像処理演算装置の処理を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図6】図2に示した地合指数演算処理部による地合指
数演算式の切り替えに使用するFIのメンバーシップ関
数の一例を示す図。
数演算式の切り替えに使用するFIのメンバーシップ関
数の一例を示す図。
10 検査対象 20 照明 30 CCDカメラ 40 画像処理演算装置 41 画像取り込み処理部 42 明度演算処理部 43 均一度演算処理部 44 粗密度演算処理部 45 地合評価式係数テーブル 46 地合指数演算処理部 47 表示装置 48 入力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 文彦 東京都江東区東雲1丁目10番6号 王子製 紙株式会社東雲研究センター内
Claims (13)
- 【請求項1】 検査対象の地合を検査する地合検査方法
において、 上記検査対象の反射光若しくは透過光の画像を撮像し、 該撮像した画像から複数の特徴量を抽出し、 該抽出した複数の特徴量から上記検査対象の地合を検査
することを特徴とする地合検査方法。 - 【請求項2】 上記抽出した複数の特徴量の線形一次結
合を演算し、 該演算結果を上記検査対象の地合を評価するための地合
指数として出力することを特徴とする請求項1記載の地
合検査方法。 - 【請求項3】 上記複数の特徴量は、 上記画像の輝度の標準偏差として演算した均一度と、 上記画像の平均輝度として演算した明度と、 上記画像の輝度のX、Y方向の一次微分のヒストグラム
の和の一定範囲の総和として演算した粗密度とを含み、 上記地合指数は、 少なくとも上記均一度および明度および粗密度の重み付
け和を演算することにより求めることを特徴とする請求
項2記載の地合検査方法。 - 【請求項4】 上記重み付けは、 上記検査対象の秤量に対応して可変することを特徴とす
る請求項3記載の地合検査方法。 - 【請求項5】 上記複数の特徴量は、 上記検査対象の濃淡画像の均一性を明るさで正規化した
情報および上記検査対象の濃淡画像の粗さを明るさで正
規化した情報を含むことを特徴とする請求項1記載の地
合検査方法。 - 【請求項6】 上記複数の特徴量は、 一定の閾値を越えると飽和する情報を含むことを特徴と
する請求項1記載の地合検査方法。 - 【請求項7】 上記複数の特徴量は、 一定のオフセット値を有する情報を含むことを特徴とす
る請求項1記載の地合検査方法。 - 【請求項8】 上記複数の特徴量は、 所定の特徴量に基づき複数の地合評価式を切り替えるこ
とにより算出された情報を含むことを特徴とする請求項
1記載の地合検査方法。 - 【請求項9】 上記複数の特徴量は、 所定の特徴量のメンバーシップ関数に基づき複数の地合
評価式をファジイ推論することにより算出された情報を
含むことを特徴とする請求項1記載の地合検査方法。 - 【請求項10】 検査対象の地合を検査する地合検査装
置において、 該検査対象を照射する光源と、 該光源の照射による上記検査対象からの反射光若しくは
透過光の画像を撮像する撮像手段と、 該撮像手段で撮像した画像から複数の特徴量を抽出する
特徴量抽出手段と、 上記特徴量抽出手段で抽出した複数の特徴量から上記検
査対象の地合を検査する検査手段と、 を具備することを特徴とする地合検査装置。 - 【請求項11】 上記検査手段は、 上記特徴量抽出手段で抽出した複数の特徴量の線形一次
結合を演算することにより上記検査対象の地合を評価す
るための地合指数を算出する地合指数算出手段と、 上記地合指数算出手段で算出された地合指数に基づき上
記検査対象の地合を評価する評価手段と、 を具備することを特徴とする請求項10記載の地合検査
装置。 - 【請求項12】 上記特徴量抽出手段は、 上記画像の輝度の標準偏差を演算することにより上記検
査対象の均一度を算出する均一度算出手段と、 上記画像の平均輝度を演算することにより上記検査対象
の明度を算出する明度算出手段と、 上記画像の輝度のX、Y方向の一次微分のヒストグラム
の和の一定範囲の総和を演算することにより上記検査対
象の粗密度を算出する粗密度算出手段と、 を含み、 上記地合指数算出手段は、 少なくとも上記均一度算出手段で算出した均一度および
上記明度算出手段で算出した明度および上記粗密度算出
手段で算出した粗密度の重み付け和を演算する重み付け
和演算手段、 を具備することを特徴とする請求項11記載の地合検査
装置。 - 【請求項13】 上記重み付け和演算手段は、 上記検査対象の秤量に対応して各特徴量の重み付け係数
を記憶する重み付け係数テーブルと、 上記検査対象の秤量に対応して各特徴量の重み付け係数
を上記重み付け係数テーブルから取得して重み付け和を
演算する演算手段と、 を具備することを特徴とする請求項12記載の地合検査
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25511597A JPH1194767A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 地合検査方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25511597A JPH1194767A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 地合検査方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1194767A true JPH1194767A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17274312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25511597A Withdrawn JPH1194767A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 地合検査方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1194767A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-19 JP JP25511597A patent/JPH1194767A/ja not_active Withdrawn
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