JPS6365304A - 画像処理による特異点位置検出方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製品における表面傷等の特異点の位置を高速且
つ正確に検出することができる画像処理による特異点検
出方法に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

従来より撮像装置によって製品表面を撮像し、画像処理
によって特異点の有無及び位置を検出する方法が知られ
ている。

一般的な検出方法としては撮像装置からの画像データを
一旦画像メモリに記憶し、この記憶されたデータをソフ
トウェアによって処理する方法が用いられている。しか
し、この方法は処理速度が遅く、製造工程等のように高
速化を要請される分野にはほとんど使用されていない。

一方、高速化及びコストダウンを図るため、いわゆる８
近傍抽出力式による画像処理装置も提案されている。こ
の方式は第３図に示す画素パターンのように、中央画素
とこの中央画素を取巻く８近傍画素を抽出し、各画素（
計９画素）の二値化により白黒パターンを形成し、この
パターンによって画像認識を行うものであり、例えば白
パターン８個、黒パターン１個の場合は傷と判定する。

しかし、この場合にも特異点の位置検出はリアルタイム
処理できず、ｌフィールドの全画素を画像メモリに記憶
した後にサーチする必要がある等、高速化に対応できな
い問題がある。

しかも、製造工程で製品の表面傷や汚れを検査する場合
には演算処理が複雑となり、さらに照明による影等も傷
や汚れ等の特異点として誤認してしまうなど正確性、信
頼性の高い位置検出ができない問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来技術に存在する諸問題を解決した
新規な特異点位置検出方法の提供を目的とするもので、
以下に示す検出方法によって達成される。

即ち、本発明に係る特異点位置検出方法は、まず被検出
面（Ｆ）を撮像して得るビデオ信号（Ｇｓ）の水平同期
信号（Ｉｓ）及び垂直同期信号（ｖｓ）によってそれぞ
れカウントアツプされる水平用クロック信号（）Ｉｃ）
及び垂直用クロック信号（Ｗｅ）のカウンタ値から水平
方向及び垂直方向のアドレスを得るとともに、上記ビデ
オ信号（Ｇｓ）から被検出面（Ｆ）の特異点をリアルタ
イムで検出し、この検出したタイミングで当該アドレス
をファーストインファーストアウト回路（以下、ＦＩＦ
Ｏと記す）　（２ａ）、（２ｂ）に記憶させるようにし
たことを特徴としている。

〔作　　用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る検出方法は、まずビデオ信号（Ｇｓ）から
水平同期信号（Ｈｓ）と垂直同期信号（Ｖｓ）を分離す
る。そして、水平同期信号（Ｕｓ）のタイミングで発振
回路からの水平用クロック信号（Ｈａ）をカウントアツ
プし、また、垂直用同期信号（Ｖｓ）のタイミングで垂
直用クロック信号（Ｙｃ）として使用する水平同期信号
（Ｈｓ）をカウントアツプする。したがって、各クロッ
ク信号のカウンタ値は水平方向及び垂直方向のアドレス
となる。一方、上述したビデオ信号（Ｇｓ）からは傷等
の特異点がリアルタイムで検出されるため、この検出し
たタイミングで上記アドレスをＦ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（２ａ）
、（２ｂ）へ記憶し、また、必要によりＦ　Ｉ　Ｆ　０
（２ａ）、（２ｂ）から読み出せば当該特異点の位置を
知ることができる。

〔実　施　例〕

以下には本発明に係る好適な実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る特異点位置検出方法を実施する特
異点検出装置のブロック回路図、第２図は同方法を説明
する画素パターン図である。

次に、第１図に示す特異点検出装置（１）の構成及び機
能を説明するとともに、併せて本発明方法を説明する。

（Ｃ）は撮像装置であり、ビデオ信号（Ｇｓ）を出力す
るテレビカメラである。このビデオ信号（Ｇｓ）は同期
信号と画像信号を分離する分離回路１　（３）に供給さ
れ、分離された水平同期信号（ＩＩｓ）と垂直同期信号
（ｖｓ）はカウンタ部（４）に供給されるとともに、同
期信号を除した画像信号はＡ／Ｄ（アナログ−ディジタ
ル）変換器（５）に供給される。カウンタ部（４）は水
平カウンタ（４Ｈ）と垂直カウンタ（４ｖ）を備える。

水平カウンタ（４Ｈ）は同期分離回路（３）に内蔵する
発振器から得るクロック信号、つまり水平用クロック信
号（Ｈｃ）を水平同期信号（ＩＩｓ）のタイミングでカ
ウントアツプする。また、垂直カウンタ（４＝４− ■）は垂直用クロック信号（Ｙｃ）として利用する水平
同期信号（Ｉｓ）を垂直同期信号（Ｖｓ）のタイミング
でカウントアツプする。なお、この垂直用クロック信号
（Ｖｃ）は水平用クロック信号（Ｈｅ）を分周して用い
てもよい。よって、水平カウンタ（４）１）、垂直カウ
ンタ（４ｖ）のカウンタ値はそれぞれ水平方向、垂直方
向のアドレスとなる。

また、カウンタ部（４）は各同期信号から制御用クロッ
ク信号を生成し、このクロック信号を各部へ付与するこ
とにより、全体のタイミングをとる。

一方、Ａ／Ｄ変換器（５）はアナログ信号である画像信
号をその大きさに対応した４ビットディジタル信号（１
６階調）に変換する。

他方、ディジタル化された画像信号はラッチ部（６）に
ラッチされ、画素データ（ＤＩ）としてＲＯＭ（リード
オンリメモリ）（７）に付与される。また、同信号はラ
ッチ部（８）、ラッチ部（９）にそれぞれ順次ラッチさ
れ画素データ（Ｄ２）としてＲＯＭ　（７）に付与され
る。さらにまた、同信号はゲート部（１０）を介してＲ
ＡＭ（ランダムアクセスメモリＸ１ｌ）へ付与され、こ
のＲＡＭ（１１）から読み出されたデータがラッチ部（
１２）にラッチされ、画素データ（ＤＳ）としてＲＯＭ
（７）へ付与される。これら各回路の機能は次のように
なる。

今、第２図のパターンが撮像され、走査点が現走査線（
旧）のｎ番目の画素（Ｓｌ）に有るものと想定する。こ
の場合、この画素（Ｓｌ）に対応する画素データ（Ｄｌ
）はＲＯＭ　（７）に直接付与され、また、ラッチ部（
８）にラッチされるとともに、ゲート部（１０）を介し
てＲＡＭ（１１）に書き込まれる。ところで、ラッチ部
（８）はラッチ部（９）に対し１データづつ遅れて画素
データを付与するため、この時点ではラッチ部（９）に
１画素前、つまり現走査線（Ｉｌｌ）のｎ−１番目の画
素（Ｓ２）に対応する画素データ（Ｄ２）がＲＯＭ（７
）に付与される。また、ＲＡＭ（１１）はｌライン前で
ある直前走査線（Ｈｅ）を記憶するラインバッファであ
り、１ライン遅れて読み出したデータ、つまり直前走査
線（ＨＯ）のｎ番目の画素（Ｓ３）に対応する画素デー
タ（ＤＳ）がラッチ部（１２）でラッチされＲＯＭ（７
）に付与される。よって、ＲＯＭ（７）には各画素デー
タ（ＤＩ）〜（ＤＳ）が同じタイミングで取り込まれる
ことになる。

一方、ＲＯＭ（７）では各データ（ＤＩ）〜（ＤＳ）を
パラメータとして対応する検出データ（ＤＳ）を出力す
る。

つまり、演算処理を行う。この演算は、例えば中心画素
である画素データ（Ｄｉ）と近傍画素である画素データ
（Ｄ２）、（ＤＳ）をそれぞれ比較し、その差を出力す
ることができ、一般的には中心画素である画素（Ｓｌ）
が特異点の場合に、これに対応する検出データ（ＤＳ）
を出力する。

そして、検出データ（ＤＳ）はラッチ部（１３）でラッ
チされ、比較回路（１４）に付与される。また、比較回
路（１４）には設定部（１５）で予め設定された設定デ
ータ（ＤＯ）が付与され、この設定データ（ＤＯ）と検
出データ（ＤＳ）が比較演算される。設定データ（Ｄｏ
）は、例えば検出データ（ＤＳ）が表面傷等の特異点か
、或は影等の外乱によるものかを判別したり、或は小さ
い傷、目立たない傷等のように無視できる場合のレベル
を決定するもので、任意に可変設定できる。よって、比
較回路（１４）は比較により検出すベアー き特異点を検出したなら、その結果を出力し、この出力
はＯＲ回路（ＯＲ）を介してカウンタ（１６）へ付与さ
れるとともに、Ｆ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（２ａ）、（２ｂ）にそ
れぞれ付与される。

カウンタ（１６）は検出された特異点の数をカウントす
るもので、このカウントされた数は表示装置によって表
示したり、所定の数に達したなら製品不良としてアラー
ムランプを点灯し、さらに所定の制御信号として利用す
る。

一方、Ｆ　Ｉ　Ｆ　０（２ａ）と（２ｂ）には前記カウ
ンタ部（４）における水平カウンタ（４１１）のカウン
タ値（アドレス）と垂直カウンタ（４ｖ）のカウンタ値
（アドレス）がそれぞれラッチ部（１９）と（２ｏ）を
介して付与され、上記特異点を検出したタイミングによ
ってＦＩＦＯ（２ａ）には水平方向のアドレスが、また
ＦＩＦＯ（２ｂ）には垂直方向のアドレスが書き込まれ
る。なお、ラッチ部（１９）、（２０）はＦＩＦＯ（２
ａ）、（２ｂ）に書き込むデータを安定させるものであ
る。また、Ｆｌｌ；’０　（２ａ）、（２ｂ）は早く書
き込んだデータから規則正しく、且ついつでも読み出せ
る機能を有し、出力側＝８− にコンピュータ等を接続することにより、容易、に特異
点の位置を検出し、その位置情報を表示或は記録できる
。また、Ｆ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（２ａ）、（２ｂ）が有する状
態出力端子（エンプティ端子）を利用すれば、−個でも
データが書き込まれることによって同端子の出力電位が
変わるため、特異点の宵無を容易に確認できる。

なお、他の機能部において（２１）はマスク部であり、
カウンタ部（４）における水平カウンタ（４Ｈ）の出力
及び垂直カウンタ（４ｖ）の出力からアドレスを演算し
て特異点の検出対象エリアをソフトウェアで区画する。

また、（２２）は制御部であり、当該マスクの指定、前
記設定データ（Ｄｏ）の設定、ＲＯＭ（７）での演算処
理方法の指定等をインプットできる。さらにまた、（２
３）は画像作成部であり、例えば検出した傷等の特異点
部分を拡大表示したり、或は目立つ色調で表示するため
のものである。

このような特異点検出装置（１）によって本発明方法を
容易に実施でき、特に本発明方法はＦＩＦＯの特性を利
用して特異点の位置検出を行うため、実施装置の簡略化
、小型化、低コスト化を図れるとともに、高速処理化を
図れ、さらにＦＩＦＯの出力はこれに接続する外部装置
にとってきわめて扱い易いものとなる。

以上、実施例について詳細に説明したが本発明はかかる
実施例に限定されるものではない。例えば特異点自身の
検出方法は他の任意の方法で検出することができる。そ
の他網部の構成、手法等において本発明方法の要旨を逸
脱しない範囲において任意に変更実施できる。

〔発明の効果〕 このように、本発明に係る画像処理による特異点検出方
法はＦＩＦＯを利用することによって特異点のアドレス
をリアルタイムで検出できるため、次のような著効を得
る。

■特異点の位置検出速度の飛躍的な高速化を達成するこ
とができる。

■特異点の位置を正確に検出でき、検出精度を大幅に向
上させることができるとともに、影等の外乱の影響され
ない信頼性の高いシステムを構成できる。

■方法が簡略化されるため、この方法を実施する装置も
簡略化でき、装置の小型化、低コスト化を達成できる。

また、ＦＩＦＯの機能を利用することによって状態出力
端子（エンプティ端子）の出力により特異点の有無を即
座に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る特異点位置検出方法を実施する特
異点検出装置のブロック回路 図、 第２図：同特異点検出装置の特異点検出方法を説明する
画素パターン図、 第３図：従来の特異点検出方法を説明する画素パターン
図、 尚図面中、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出面を撮像して得るビデオ信号の水平同期信号およ
   び垂直同期信号によってそれぞれカウントアップされる
   水平用クロック信号および垂直用クロック信号のカウン
   タ値から水平方向および垂直方向のアドレスを得、かつ
   前記ビデオ信号から特異点をリアルタイムで検出し、こ
   の検出したタイミングで前記アドレスをファーストイン
   ファーストアウト回路に記憶し、この記憶したアドレス
   から特異点の位置を検出することを特徴とする画像処理
   による特異点位置検出方法。