JPS6055474A - 画像間差異検出装置 - Google Patents

画像間差異検出装置

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JPS6055474A
JPS6055474A JP16366983A JP16366983A JPS6055474A JP S6055474 A JPS6055474 A JP S6055474A JP 16366983 A JP16366983 A JP 16366983A JP 16366983 A JP16366983 A JP 16366983A JP S6055474 A JPS6055474 A JP S6055474A
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JP
Japan
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difference
images
image
points
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP16366983A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Kuno
義徳 久野
Takashi Kondo
隆志 近藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS6055474A publication Critical patent/JPS6055474A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/50Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はディジタル画像処理によシ2枚の画像間の差異
を高精度に検出することのできる画像間差異検出装置に
関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、対象画像と標準ii!ii像とからなる2枚の画
像間の差分演算を行い、上記画像間の例えば傷や汚れに
起因する差異を検出することが試みられている。例えば
第1図(、)に示す検査対象画像1と同図(b)に示す
標準画像2との間で、その幾何学的特徴3等を基準とし
て位置合せし、しかるのち両画像1,2間の差分をめて
同図(C)に示すような前記画像1に含まれる傷4のみ
からなる検査画像5を得ようとするものである。
つまり、上記差分演算によって前記2枚の画像1.2間
の同じ情報部分(傷4以外の部分)1−除去して、傷4
だけからなる画像間差異を示す検査画像5を得ようとす
るものである。
然し乍ら、従来このような画像処理を上記両画像1.2
間の対応点毎に実行した場合、第1図(d)に示すよう
に画像輪郭等の成分6も検査画像5に現れ易いと云う不
具合がある。この原因tよ (1) 画像の幾何学的特徴3からだけでは2枚の画像
1.2の精密な位置合せが確実にできないことが多いこ
と、 (11)画像上の模様自体にも、局所的には両画像1.
2間で細かい違いがあること、 (iii) またディジタル画像処理を行うべく画像を
サンプリングする際、第2図に模式的に示すように模様
の境界部分におけるサンプリング点のずれによって、画
像データに濃淡の差が生じること、 等が考えられる。この為、画像1.2間の真の差異だけ
を精度良く検出することが非常に困難であった。
〔発明の目的〕
本発明けこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、2枚の画像間の真の差異だけを
簡易にして高精度に検出することのできる画像間差異検
出装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明Fi2枚の画像の相互に対応する点間の差異を個
々に検出するのではなく、上記相互に対応する点の各近
傍領域間の最も類似した濃度の点をそれぞれ検出し、こ
れらの点間の濃度差を判定して上記2枚の画像間の差異
を検出するようKしたものである。
特に2枚の画像間をシフトし乍ら上記2枚の画像間の差
分演算を行い、その差分結果を2値化したのち前記画像
のシフトに対応して順次論理積処理することにより、2
枚の画像の差異を一括してめるようにしたものである。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、2枚の画像の対応点の近傍領
域における最も類似性のある点間で差異がそれぞれめら
れることになるので、細かい位置ずれや、サンプリング
点のずれ等に起因する誤った差異成分の検出が行われる
ことがなくなる。この結果、両画像間で顕著な異なりを
示す傷等の真の差異のみを効果的に、しかも高苗度に検
出することが可能となり、実用上多大なる効果が奏せら
れる。
更には2枚の画像の対応点間の差分処理を、上記画像を
シフトし乍ら行い、その差分結果を21直化したのち上
記シフトに対応して順次論理積処理するので、前記近傍
領域間における最も類似した点間の差異を画像全体に亘
って一括してめることが可能となる。従って、その処理
時間が短く、高速処理化を図り得る等の効果も奏せられ
る。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
第3図は本発明に係る画像処理の原理作用を示すもので
、同図(−) (b)に示す2枚の画像A e Bから
その差異を示す検査画像Cを同図(、)の如く得るもの
である。ここで第2図(a) (b)に示される2枚の
画像A、Bのうち、いずれが標準画像で、且つ他方が対
象画像であっても良い。
しかして今、2枚の画像A、Bの相互に対応する点をA
i、j* Bi、Jとし、これらの対応点間の差分結果
の画素位置をC1tjとして与えるものとする。従来、
このような画像処理は、座標(11」)で示される上記
対応点毎に行われていたが、本発明では” ttjO値
(濃度値)に最も近い値を持つ画素t B5jの近傍領
域、例えば画素B i、jを中心とする( 3X3 )
の画素領域から見出し、これらの点間の差分を取ること
によって行われる。そして、その差分値を所定の聞直で
2値化して、その2値化データを(4,jなるデータと
して採用するようにしたものである。つまり、CLj 
= T(Mtna(lAt、j−J、kl)) ・・・
・・・(1)として検査結果(差異)をめるようにした
ものである。但し上式においてMin(tは、(i、J
)の近傍の全ての点(j、k)に対する演算結果の最小
を示しており、またTは、閾値をtとしたとき、を以上
の値に対しては1”、を未満の値に対してはMO#とす
る2値化処理を示している。
ところが、このようにして画像処理を対応点毎に実行す
るには、そのハードウェア規模が大きくなり、また局所
的な演算を繰返すことになるので膨大な処理時間が必要
となる。そこで今、前記第(1)式に着目してみると、
Ωを(1,j)の近傍の全ての点(jtk)に対する論
理積処理を示すものとすると、次のように変形できる。
C1,j=ΩT(lAt、j−Bj、1cl) ・・・
・・・(2)この式は、最小値が前記閾値tを越える点
は、その全ての組合せについて差分結果が上記閾値を越
える点に等しいことを示している。
また2値化演算を、閾値を以上、或いは−を以下を′1
”、その他を′0”とするでて示すものとすれば、前記
第(2)式は更に次のように変形可能である。
(4,j=ΩT’ [’As、j−Bj、k 〕 ・・
曲(3)この第(3)式は、画像A、Bの相対位置を変
えて差分をとり、その結果を2 It化した値を、上記
相対位置の可変和、曲の全てにおいてめ、これらの論理
積をめればよいことを意味している。
従って c−=ΩT’(A−sj、k(B)) ・・曲(4)と
して、一方のuM 11 B f 8j、にだけジット
し乍らその処理を実行すれば、画像の全ての点における
差異を一括してめることが可能となる。
つまり本発明では、2枚の画1$の相互に対応する点だ
轄ではなく、その近傍領域の各点間のうち最も類似した
購度の点を真の対応点と判定して差分処1’li 全行
い、その差分結果を2値化して差異を・示すものである
か占か全判定することになる。従って、110易にして
高精度に真の差異を見出すことが口■能となる。
第4図は実施例装置の概略414成図で、1ノは標準−
傍メモリ、J2は対象−1象メモリである・これらのメ
モIJJJ、J、?に標準画像Aおよび横置対象1ij
i 像がそれぞれ書込まれる。メモリ制御回路13は、
これらのメモリJ J 、 J jのアドレスを制御し
て両画像の対応位置の画素データを順忙読出しており、
また繰返し制御回路14の制御を受けて上記対応位置を
シフトさせて順に画素データを読出すものとなっている
しかしてメモリ11.12から読出された画素データ/
J、j、 J、jは差分回路15に与えられて、その差
分値がめられ、その後2値化回路16にて所定の閾値t
で2値化される。この21fl!化された差分結果がア
ンド回路17f、介して結果画像メモリ18の対応位置
に書込まれることになる。上記アンド回路17は、結果
画像メモリ18の対応位置に既に書込まれた前回の結果
と、上記2値化回路16でめられた現結果との論理積を
とるものである。このように構成された装置によって、
前記第(2)式で示される演算処理が1−次実行され、
結果画像メモリ18には真の差異を示す画像データが得
られることになる。
尚、対応点のシフト処理については、その対応点を中心
とする(3×3)WiJ素程度の範囲で行えば、実用上
十分なる結果が得られる。またこのシフト処理について
は、メモリ制御回路13による画像メモリ11.12の
読出し開始アドレスを可変することによって簡易に達せ
られる。
かくして本装置によれば、2枚の画像に共通した模様の
輪郭部のサンプリング誤差等に起因する画像差異を効果
的に除去した上で、傷や汚れ等の真の差異だけを効果的
に検出することが可能となる。しかも装置構成、および
その制御系の構成が簡単であるので実用化が容易であり
、実用性が高い等の実用上多大なる効果が奏せられる。
ところで、上記演算をソフト的に実行する場合には次の
ようにすればLい。第5図はこのようにして差異検出を
行う装置の概略構成図で、マイクロプロセッサ2ノを主
体としてtfl成される。そして、ALU22、アドレ
ス・データコントローラ23、データメモリ24、最大
・最小検出器25等をデータバス26を介して結合して
構成される6h16図はこの装置における演算処理の概
略的な流れ金示すものである。即ち、先ず検査対象画像
を入力し、その幾何学的模様等に従って上記画像の特徴
点(基準点)を検出する。しかるのち、この特徴点の情
報に従って検査対象画像と標準画像との位置合せを行い
、これらの両画像をそれぞれデータメモリ24に登録す
る。その後、両画像の不快な成分を除去するべく前処理
として、例えば各画像をそれぞれ微分処理し、更にはス
ムージング処理する。
その後、両画像間の差分処理を実行することになる。こ
の場合、前述したように対応点近傍の点間の差分結果を
めるべく1cIJえはパラメータ1.jを 、1<i、j(整数)り1 なる範囲で、つまり(3X3)の近傍画素領域について
繰返し差分処理が実行される。即ち(l、j)で示され
る標準画像を前記パラメータの値に従ってシフトし、こ
の状態で前記対象画像と標準画像との差分演1¥−を全
ての画素対応点について一括して行う。そして、これら
の各差分値をそれぞれ閾値判定して2値化し、前回の結
果との間で順に論理加算(論理積処理)する。
この処理を前記パラメータがとり得る値の全てについて
繰返し実行する。これにより、前記第(4)式に示され
る演算が行われることになる。
そして、これらの一連の処理によってめられた差分画像
が、両画像間の差異を示すものとして出力されることに
なる。
かくして、このような処理によれば画像を構成する全て
の画素に対して一括処理がなされるので、^速に、且つ
効率良く真の差異情報が得られることになる。従って、
画像検査による製品の良・不良判定等に絶大なる効果が
奏せられる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでtまない。
例えば一方の画像の成る画素/J、jに対応するlla
方の画像の画素をJ、」とするとき、AH,jの値がJ
、jの近傍の画素の成る大きさの範囲内に存在すればこ
れを差異なしと判定し、存在しない場合にこれを差異有
りと判定するようKしても良い。また両画像間の相対位
置を順にずらす代りに、予め位置をずらした複数の標準
画像を準備しておき、これを選択的に用いるようにして
も良い。また位置合せを行うことなしに人力された画像
については、その幾何学的特徴点から2枚の画像の一致
点を見出したのち幾何学的変換を行って位置合せを行う
ようにすればよい。ま°た前述した微分処理を導入する
ことも勿論可能である。斐するに本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は従来装置による差異検出とその
問題点を説明する為の図、第2図はサンプリング誤差を
示す図、第3図(−)〜(e)は本発明に係る差異検出
の基本wf、理を示す図、第4図は本発明の一実施例装
置の概略構成図、第5図は本発明の別の実施例装置の概
略構成図、第6図は第5図に示す装置の処理の流れを示
す図である。 11・・・標準画像メモリ、12・・・対象画像メモリ
、13・・・メモリ制御回路、14・・・繰返し制御回
路、15・・・差分回路、J6・・・2値化回路、J7
・・・アンド回路、18・・・結果画像メモリ、21・
・・グロセッザ、22・・・ALTJ、2.9・・・コ
ントローラ、24・・・データメモリ、25・・・検出
器、26・・・データバス。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2枚の画像の相互に対応する点の各近傍領域間の
    最も類似した濃度の点をそれぞれ検出し、これらの点間
    の濃度差を判定して前記2枚の画像間の差異点を検出し
    てなることを特徴とする画像間差異検出装置。
  2. (2)最も類似した濃度の点を検出してその濃度差を判
    定する手段は、2枚の画像間をシフトし乍も上記2枚の
    画像間の差分演算を行い、その差分結果を2値化するも
    のであって、2枚の画像間の差異点検出は、上記2値化
    された差分結果を順次論理積処理するものである特許請
    求の範囲第1項記載の画像間差異検出装置。
  3. (3)2枚の画像間の差分演算は、上記2枚の画像をそ
    れぞれ微分処理したのち微分画像間の濃度差画像をめる
    ものである特許請求の範囲第2項記載の画像間差異検出
    装置。
JP16366983A 1983-09-06 1983-09-06 画像間差異検出装置 Pending JPS6055474A (ja)

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JP (1) JPS6055474A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63213085A (ja) * 1987-03-02 1988-09-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像特徴抽出演算装置
JPS63226785A (ja) * 1987-03-16 1988-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像特徴抽出装置
JPH02282869A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Terumo Corp 画像処理装置
US6836568B1 (en) 1999-01-06 2004-12-28 Sharp Kabushiki Kaisha Image processing method and apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63226785A (ja) * 1987-03-16 1988-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像特徴抽出装置
JPH02282869A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Terumo Corp 画像処理装置
US6836568B1 (en) 1999-01-06 2004-12-28 Sharp Kabushiki Kaisha Image processing method and apparatus
US7283673B2 (en) 1999-01-06 2007-10-16 Sharp Kabushiki Kaisha Image processing method and apparatus

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