JPH048833B2 - - Google Patents

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JPH048833B2
JPH048833B2 JP59248908A JP24890884A JPH048833B2 JP H048833 B2 JPH048833 B2 JP H048833B2 JP 59248908 A JP59248908 A JP 59248908A JP 24890884 A JP24890884 A JP 24890884A JP H048833 B2 JPH048833 B2 JP H048833B2
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JP59248908A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、被検査物体の表面の色欠陥および表
面に発生する凹凸、異物混入、傷またはひび割れ
などの形状欠陥を検査する画像処理方法に関す
る。
背景技術 従来からの画像処理装置では、被検査物体をテ
レビカメラで撮像し、テレビカメラからの画像信
号を2値化処理する。そして2値化された画像デ
ータを画像メモリにストアし、その画像データを
演算処理して被検査物体の色欠陥や形状欠陥を検
出している。
前述のような2値化処理では、画像データの情
報量が少ないため、処理過程において混入した電
気的ノイズの影響を受けたり、テレビカメラが受
光する光量の変動によつて、正確なデータを得る
ことができない問題があつた。
目 的 本発明の目的は、ノイズに強く高精度で被検査
物体の表面の欠陥を検出することができる画像処
理方法を提供することである。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の画像処理装置1
のブロツク図であり、第2図は画像処理装置1の
動作を説明するための図である。画像処理装置1
は、被検査物体2の表面の色むらなどによる色欠
陥やその表面に発生する凹凸、異物混入、傷また
はひび割れなどの形状欠陥を検査する装置であ
る。光源3は、被検査物体2の表面が正反射しな
い角度で配置され、ななめ方向から被検査物体2
を照明する。工業用テレビカメラ4は、被検査物
体2からの光を撮像する。工業用テレビカメラ4
からのアナログの画像データは、映像処理回路5
内のアナログ/デジタル変換器6に与えられてデ
ジタルの画像データに変換され、フレームメモリ
F2にストアされる。フレームメモリF2は、1
画素につき8ビツトの容量を有しているため第2
図1で示す被検査物体2の画像が、たとえば256
段階の濃淡画像としてストアされる。
アナログ/デジタル変換器6から出力されたデ
ジタルの画像データは、また微分回路7に与えら
れる。微分回路7では入力された被検査物体2の
濃淡画像の方向微分により画像中のエツジを抽出
する。濃淡画像からエツジを抽出するには画像中
の濃度の変化を取り出せばよいので一般に微分法
が用いられ、この微分回路7によつて画像のエツ
ジの濃淡差に対応したエツジ値とそのエツジの延
びる方向が求められる。微分回路7から出力され
るエツジ方向を示すデータはコード化され、方向
コードメモリ8にストアされる。微分回路7から
出力されるエツジが連続したエツジ線は、第2図
2のように幅広いため細線化処理回路9で第2図
3のように幅1画素の線に細められる。さらに細
線化されたエツジ線は、しきい値処理回路10で
そのエツジ値と予め定められたしきい値と比較し
て、しきい値以下のエツジ値を有する画素の消去
が行なわれる。この処理によつて、画素処理過程
で混入する電気的ノイズによる画像データの除去
が行なわれる。
しきい値処理回路10のしきい値が高かつた
り、原画像のコントラストが不十分であつたり、
あるいは電気的ノイズが多いときには、しきい値
処理されたエツジ線は、第2図4のように不連続
となる。これを完全な線画にするために細線延長
化処理回路11では、不連続となるエツジ線の端
点より始めて、着目する画素とその周囲点との間
で評価関数を計算し、その値の最も大きい周囲点
へとエツジ線を延長して行く。この評価関数は例
えば第1式のように表わせる。
Hi=|ei2×cos(∠e0−∠ei) …(1) 但しi=1,2,…,8 ここで|ei|は着目する画素の任意の周囲点の
微分値の大きさであり、∠eiはその画素の微分方
向値であり、∠e0は着目する画素の微分方向値で
ある。このように他のエツジ線に交れるまで延長
化処理を行なつたエツジ線は第2図5のように連
続となり、完全な線画としてフレームメモリF1
にストアされる。
フレームメモリF1,F2および方向コードメ
モリ8はデータバス12に接続されている。処理
回路13は、データバス12を介して被検査物体
2の色欠陥および形状欠陥を検出するための処理
を行なう。
第3図は前述の方向微分および細線化処理を説
明するための図である。第3図1で示される参照
符A〜Iは、任意に抽出された9個の画素の濃度
にそれぞれ対応している。参照符Eの水平方向お
よび垂直方向の差分値は、第2式および第3式に
よつて表される。
△V=(G+H+I)−(A+B+C) …(2) △V=(A+D+C)−(C+F+I) …(3) 画素Eでの微分値|e|Eは第4式で表される。
|e|E=√(△)2+(△)2 …(4) また画素Eでの方向値∠eEは第5式で表され
る。
∠eE=tan-1(△V/△H)+π/2 …(5) このようにして各画素について方向微分を行な
い、微分値によつて示されるエツジが連続したエ
ツジ線は、幅広いため細線化処理を行ない幅1画
素の線に細められる。
第3図2は、画素A〜Iに対応する分値|e|
〜|e|Iを示す図である。|e|A〜|e|Iは、
各画素の微分値の画素Eに着目し、∠eEの方向と
直角方向にある2つの画素の微分値と画素Eの微
分値|e|Eとを比較し、|e|Eがこの両隣の2
つの微分値よりも大きいとき、たとえばπ/4≦
∠eE≦3π/4のとき、|e|E>|e|Dかつ|e
E≧|e|Fであれば、細線化画像上に対応する
アドレスにフラグを立てる。このようにアナロ
グ/デジタル変換器5からの画像データを逐次的
に走査し、フラグを立ててゆく。これをすべての
画素について行なうことによつて第2図3に示す
細線化画像を得ることができる。
第4図および第5図は、エツジフラグのある画
素Eのエツジ方向に交差するマスク領域M,Nを
説明するための図である。処理回路13は、フレ
ームメモリF1をラスタスキヤンしてエツジフラ
グの有無を検出し、エツジフラグが検出されると
その画素Eのエツジ方向が方向コードメモリ9か
ら読み出され、その方向に対して交差する方向に
左右対称なマスク領域M,Nが設定される。マス
ク領域Mは、複数(本実施例では3個)の領域部
分m1〜m3を有し、マスク領域Nは領域部分m1
m3と同じ数の領域部分n1〜n3を有する。これら
領域部分m1〜m3,n1〜n3は、たとえば3画素×
3画素の大きさであり、画素Eを中心として前記
交差する方向にそれぞれ一列に配置される。この
マスク領域M,N内のアドレスに対応する各画素
の濃度をフレームメモリF2より読み出し、マス
ク領域M,N内のそれぞれの平均濃度を算出す
る。ここで平均濃度を用いるのは、平滑化により
画像ノイズを除去するためである。
次に領域部分m1,n1と領域部分m2,n2と、領
域部分m3,n3の各平均濃度の差または比(≧1)
をそれぞれ算出し、この3組の中の最大値を求め
て予め定められた弁別レベルと比較演算する。た
とえば着目する画素Eの平均濃度の差I1および比
I2は、第6式、第7式で示される。
I1=MAX(|11|, |22|, 33|) …(6) I2=MAX(112233) …(7) ここで123123はマスク
領域部分m1〜m3,n1〜n3のそれぞれの平均濃度
であり、112233の関係に
ある。いま予め定められた弁別レベルの値をS1
比をS2とすると、I1≦S1またはI2≦S2のときフレ
ームメモリF1上でそのフラグを消去し、I1>S1
たはI2>S2のときフレームメモリF1上でそのフラ
グを残す。以下同様の方法でフレームメモリF1
のすべての画素についてフラグ処理を行なうと、
欠陥部の強いエツジのみが最終的に残り、ノイズ
および欠陥部の弱いエツジは消去することができ
る。
このようにマスク領域M,Nを前記のように各
3組設定することにより、微分方式では第5図に
示すように従来困難であつた比較的なめらかな濃
度差のある欠陥も抽出することが可能である。マ
スク領域M,Nの組数および各マスク領域部分
m1〜m3,n1〜n3間の距離は、対象となる欠陥に
より適切な値を選ぶと良い。またフレームメモリ
F1上で弱いフラグを消去していくかわりに、別
の1ビツトデータがストア可能なフレームメモリ
に残すフラグのみをストアしていくような構成で
あつてもよい。
効 果 以上のように本発明によれば、被検査物体の欠
陥部を輪郭線として抽出でき、高精度で欠陥を検
出することができる。また、微分方式では従来困
難であつた比較的なめらかな濃度差のある欠陥も
検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の画像処理装置1の
ブロツク図、第2図は画像処理装置1の動作を説
明するための図、第3図は方向微分および細線化
処理を示す図、第4図および第5図はエツジフラ
グのある画素のエツジ方向に交差する領域を説明
するための図である。 1……画像処理装置、2……被検査物体、6…
…アナログ/デジタル変換器、7……微分回路、
8……方向コードメモリ、9……細線化処理回
路、10……しきい値処理回路、11……細線延
長処理回路、F1,F2……フレームメモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被検査物体を撮像する撮像手段と、前記撮像
    手段からのアナログ信号出力をデジタル信号に変
    換するアナログ/デジタル変換器と、 アナログ/デジタル変換器からの画像データを
    2値化処理によつて撮像画面内の被検査物体の画
    像のみを取り出す2値化処理ゲート回路と、 被検査物体の濃淡画像をストアする第1のフレ
    ームメモリと、 被検査物体の画像を方向微分し、画像エツジの
    濃淡差に対応したエツジ値とそのエツジの延びる
    方向を示す値を求める微分回路と、 微分回路によつて求められた前記方向値をコー
    ドデータとしてストアする方向コードメモリと、 微分された画像のエツジを細くする細線化処理
    回路と、 細線化された画像のエツジ値を予め定められた
    しきい値とレベル弁別し、 しきい値以下のエツジ値を有する画素を消去す
    るしきい値処理回路と、 しきい値処理されたエツジを延長して連続した
    細線にする細線延長化処理回路と、 細線延長化処理された画像をストアする第2の
    フレームメモリと、 各メモリにストアされたデータを処理する処理
    回路とを含み、 細線延長処理画像のエツジを検出し、エツジが
    検出された複数の画素のエツジ方向を前記方向コ
    ードメモリから読み出し、前記複数の画素のエツ
    ジ方向と交差する方向に延びる左右両側の対称な
    予め定めたビツト数を有する領域の濃度差または
    濃度比を相互に比較演算し、この比較演算結果を
    予め定められた弁別レベルと比較し、前記複数の
    画素のうち、前記弁別レベル以上である画素また
    は弁別レベル以下である画素を検出することを特
    徴とする画像処理装置。
JP59248908A 1984-11-26 1984-11-26 画像処理装置 Granted JPS61126437A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59248908A JPS61126437A (ja) 1984-11-26 1984-11-26 画像処理装置

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JP59248908A JPS61126437A (ja) 1984-11-26 1984-11-26 画像処理装置

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JPS61126437A JPS61126437A (ja) 1986-06-13
JPH048833B2 true JPH048833B2 (ja) 1992-02-18

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JP59248908A Granted JPS61126437A (ja) 1984-11-26 1984-11-26 画像処理装置

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JPH0827841B2 (ja) * 1988-04-25 1996-03-21 松下電工株式会社 外観検査方法
JPH09304292A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Komatsu Ltd 欠陥検出装置および方法

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JPS61126437A (ja) 1986-06-13

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