JPS6365347A

JPS6365347A - 画像処理による特異点検出方法

Info

Publication number: JPS6365347A
Application number: JP21025786A
Authority: JP
Inventors: Yatsuka Nakamura; 八束中村; Yasushi Fuwa; 泰不破
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-06
Filing date: 1986-09-06
Publication date: 1988-03-23

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）を二値化すること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、この方法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、高速化の点で不
十分である。また、照明による影等も傷や汚れとし、て
誤認してしまうなど正確性、信頼性に欠ける。しかも、
傷や汚れの位置をリアルタイムで検出することができず
、結局この場合には画像メモリに１フイールドの全画素
を記憶した後にサーチする必要があり、高速化に対応で
きない問題がある。

〔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
新規な画像処理による特異点検出方法の提供を目的とす
るもので、以下に示す方法によって達成される。

即ち、本発明に係る特異点検出方法は撮像装置（２）に
より被検出面を撮像し、現走査線（■１）上におけるｎ
番目の第一画素（Ｓｌ）とｎ−１番目の第二画素（Ｓ２
）、及び直前走査線（ＨＯ）上におけるｎ番目の第三画
素（Ｓ３）、つまり中心画素と特定した２近傍の画素を
抽出するもので、各画素（ｓｌ）〜（ｓ３）の明るさに
対応した画素データ（Ｄｌ）〜（ＤＳ）を得るとともに
、各画素データ（Ｄｌ）〜（ＤＳ）を演算処理すること
によって検出データ（ＤＳ）を得、この検出データ（Ｄ
Ｓ）と予め設定した設定データ（ＤＯ）を比較して表面
傷や汚れ等の特異点を検出できるようにしたことを特徴
とする。

〔作　　用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る特異点検出方法は、まず中心画素である第
一画素（Ｓｌ）と、この画素（Ｓｌ）に対し左右方向と
上下方向に位置する第二画素（Ｓ２）と第三画素（Ｓ３
）を抽出し、各画素（Ｓｌ）〜（Ｓ３）の明るさに対応
した画素データ（Ｄｉ）〜（ＤＳ）をそれぞれ得る。し
たがって、第一画素（Ｓｌ）が表面傷等の特異点であれ
ば、当該特異点と周辺部分である第二画素（Ｓ２）又は
第三画素（Ｓ３）のコントラストの差等によって特異点
に対応した検出データ（ＤＳ）を得る。そして、この検
出データ（ＤＳ）を検出対象である特異点か否かを判別
するための設定データ（ＤＯ）と比較し、例えば設定デ
ータ（ＤＯ）よりも検出データ（ＤＳ）が大きければ特
異点として検出する。

〔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検出方法により抽出する画
素パターン図、第２図は同方法を実施する特異点検出装
置のブロック回路図である。

まず、第２図に示す特異点検出装置（１）の構成及び機
能について説明する。

（２）は撮像装置であり、ビデオ信号を出力するテレビ
カメラである。このビデオ信号は同期信号と画像信号を
分離する同期分離回路（３）に供給され、分離された水
平同期信号と垂直同期信号はカウンタ回路（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
ウンタ回路（４）は水平同期信号によって分離回路（３
）に内蔵する発振器から得るクロック信号をカウントア
ツプする水平カウンタと、垂直同期信号によって水平同
期信号をカウンタアップする垂直カウンタを備え、さら
に、制御用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。

また、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。

一方、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（Ｄｌ）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。

次に、第１図を参照しつつ、かかる機能について詳細に
説明する。

今、第１図のパターンが撮像され、走査点が現走査線（
Ｈｌ）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（Ｄ
ｌ）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ＲＡ　Ｍ　（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
て画像データを付与するため、この時点ではラッチ部（
９）を介して１画素前、つまり現走査線（旧）のｎ−１
番目の画素（Ｓ２）に対応する画素データ（Ｄ２）がＲ
ＯＭ（７）ｉ、：付与される。また、ＲＡＭ（１１）＋
；Ｌ　ｌ　−ｙイン前である直前走査線（ＨＯ）を常に
記憶するラインバッファであり、■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（１
２）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）は比較演算により検出すべき特異点を検
出したら、その結果を出力し、この出力はＯＲ回路（Ｏ
Ｒ）を介してカウンタ（１６）へ付与されるとともに、
ＦＩＦＯ（ファーストイン−ファーストアウト回路）（
１７）、（１８）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。

また、Ｆ　Ｉ　Ｆ　０（１７）と（１８）には前記カウ
ンタ回路（４）から水平カウンタの出力（水平方向アド
レス）と垂直カウンタの出力（垂直方向アドレス）がそ
れぞれラッチ部（１９）と（２０）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（１
７）には水平方向アドレスが、またＦ　Ｉ　Ｆ　０（１
８）には垂直方向アドレスが書き込まれる。なお、ラッ
チ部（１９）、（２０）はＦ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（１７）、（
１ｇ）に書き込むデータを安定させるものである。また
、Ｆ　Ｉ　Ｆ　Ｏ（１７）、（１８）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、出力側にコンピュータを接続することにより、容
易に特異点の位置を表示或は記録できる。また、Ｆ　Ｉ
　Ｆ　Ｏ（１７）、（１８）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
異点の有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、
カウンタ回路（４）における水平カウンタの出力＝８− 及び垂直カウンタ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、当該マスク部（２１）における
マスクの指定、前記設定データの設定、ＲＯＭ　（７）
での演算処理の指定等をインプットできる。さらにまた
、（２３）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。

以上述べた特異点検出装置（１）によって本発明方法を
容易に実施できる。このように、本発明方法は傷等の検
出に最少限必要な３画素（２画素では直線傷を検出でき
ない）を特定して演算処理するため、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く、細部の構成、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
法は特定した２近傍の画素を検出して各画素の明るさに
対応した画素データを得るとともに、この画素データの
演算処理によって特異点を検出するようにしたため、次
のような著効を得る。

■必要な最少限の画素数により検出できるため、機能及
び演算が大幅に簡略化され、検出速度の高速化を図るこ
とができる。

■傷等の特異点を正確に検出でき、検出精度を飛躍的に
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。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る特異点検出方法により抽出する画
素パターン図、第２図二同方法を実施する特異点検出装置のブロック回
路図、第３図：従来例に係る特異点検出方法により抽出する画
素パターン図、尚図面中、

Claims

【特許請求の範囲】

撮像装置により被検出面を撮像し、現走査線上における
ｎ番目の第一画素とｎ−１番目の第二画素、及び直前走
査線上におけるｎ番目の第三画素を検出して各画素の明
るさに対応した画素データを得るとともに、各画素デー
タを演算処理することによって検出データを得、この検
出データと予め設定した設定データを比較して特異点を
検出することを特徴とする画像処理による特異点検出方
法。