JPH0679331B2 - 画像信号の２値化処理方法 - Google Patents
画像信号の２値化処理方法Info
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- JPH0679331B2 JPH0679331B2 JP1132683A JP13268389A JPH0679331B2 JP H0679331 B2 JPH0679331 B2 JP H0679331B2 JP 1132683 A JP1132683 A JP 1132683A JP 13268389 A JP13268389 A JP 13268389A JP H0679331 B2 JPH0679331 B2 JP H0679331B2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 26
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
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- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製品（ワーク）に具備される表示器の機能の検
査を目的として、ワークを撮影して得られた画像信号を
２値化する方法に関する。
査を目的として、ワークを撮影して得られた画像信号を
２値化する方法に関する。
各種の電子装置に具備される液晶表示器（LCD）等の表
示器の機能を自動的に検査する方法として、表示器をCC
Dカメラ等の撮像装置で撮影して電気信号の形で画像信
号を得、画像信号内の各画素の明度を所定のスライスレ
ベルと比較することによってオンかオフかの２値化を行
ない、各表示セグメントがオンであるか否かを自動的に
判定することが行なわれる。
示器の機能を自動的に検査する方法として、表示器をCC
Dカメラ等の撮像装置で撮影して電気信号の形で画像信
号を得、画像信号内の各画素の明度を所定のスライスレ
ベルと比較することによってオンかオフかの２値化を行
ない、各表示セグメントがオンであるか否かを自動的に
判定することが行なわれる。
本発明はそのための画像信号の２値化処理方法に関す
る。
る。
第１図は、表示器の機能を自動的に検査するためのシス
テムの一例として、液晶表示器12を備えたワーク10の表
示機能を自動検査するためのシステムであってCCDカメ
ラを用いてワーク10の表示器12の部分を撮影して解析す
るシステムを表わしている。
テムの一例として、液晶表示器12を備えたワーク10の表
示機能を自動検査するためのシステムであってCCDカメ
ラを用いてワーク10の表示器12の部分を撮影して解析す
るシステムを表わしている。
ワーク10はベルトコンベア（図示せず）で運ばれてきて
ストッパ14に当接して所定の位置で停止する。表示器12
の全体を撮影可能な位置にCCDカメラ16が設置されてお
り、その出力は８ビットのアナログ／デジタル（A/D）
変換器18において８ビットのデジタル信号に変換され、
RAM20へ格納される。RAM20の各アドレスはCCDカメラ16
が撮影した画像信号の各画素に対応する。つまり、例え
ば256本の走査線１本あたりの画素数が512個であると
き、256×512バイトの容量を有しており各バイトが１個
の画素に対応している。パーソナルコンピュータ22は画
像上に予め定められた複数個所の測定領域内の画素の明
度を得るために、RAM20に対して所定のアドレスを指定
してデジタル化された画像信号を読み出し、読み出され
た信号の値と予め定めたスライスレベル（２値化レベ
ル）とを比較することによって２値化して各画素におけ
る表示がオンであるか否かを決定し、表示機能の良否を
判定するものである。
ストッパ14に当接して所定の位置で停止する。表示器12
の全体を撮影可能な位置にCCDカメラ16が設置されてお
り、その出力は８ビットのアナログ／デジタル（A/D）
変換器18において８ビットのデジタル信号に変換され、
RAM20へ格納される。RAM20の各アドレスはCCDカメラ16
が撮影した画像信号の各画素に対応する。つまり、例え
ば256本の走査線１本あたりの画素数が512個であると
き、256×512バイトの容量を有しており各バイトが１個
の画素に対応している。パーソナルコンピュータ22は画
像上に予め定められた複数個所の測定領域内の画素の明
度を得るために、RAM20に対して所定のアドレスを指定
してデジタル化された画像信号を読み出し、読み出され
た信号の値と予め定めたスライスレベル（２値化レベ
ル）とを比較することによって２値化して各画素におけ
る表示がオンであるか否かを決定し、表示機能の良否を
判定するものである。
第２図は第１図のシステムにおける２値化処理を図式的
に説明するための図である。
に説明するための図である。
第２図（ａ）欄中の斜線を施した部分100はオンとなっ
た表示セグメントを表わしており、測定領域を定めるウ
ィンド102はこの表示セグメント100を横切る形で設定さ
れる。（ｂ）欄はこのウィンド102内の各画素の位置を
横軸にとり、明度をたて軸にとって表わす図であり、曲
線はウィンド102内の各画素の明度をプロットしたもの
であり、５本の水平な線Ｃ〜Ｇはスライスレベルの５通
りのとり方を表わしている。このうちＥが最も適切なス
ライスレベルであり、（ｅ）欄に示す様に実際のセグメ
ント100の幅と同じ幅で２値化することができる。Ｄの
様にスライスレベルが高過ぎると（ｄ）欄で示す様に２
値化信号の幅が広くなり“1"と判定される画素数が真の
画素数よりも多くなってしまい、誤まった検査結果とな
る。さらにＣで示すレベルになるとウィンド102の全体
にわたって“1"と判定されてしまう。逆にＦの様に適切
なレベルよりも低く設定されると（ｆ）欄で示す様に
“1"である画素数が少なくなり、Ｇになると全くなくな
ってしまう。
た表示セグメントを表わしており、測定領域を定めるウ
ィンド102はこの表示セグメント100を横切る形で設定さ
れる。（ｂ）欄はこのウィンド102内の各画素の位置を
横軸にとり、明度をたて軸にとって表わす図であり、曲
線はウィンド102内の各画素の明度をプロットしたもの
であり、５本の水平な線Ｃ〜Ｇはスライスレベルの５通
りのとり方を表わしている。このうちＥが最も適切なス
ライスレベルであり、（ｅ）欄に示す様に実際のセグメ
ント100の幅と同じ幅で２値化することができる。Ｄの
様にスライスレベルが高過ぎると（ｄ）欄で示す様に２
値化信号の幅が広くなり“1"と判定される画素数が真の
画素数よりも多くなってしまい、誤まった検査結果とな
る。さらにＣで示すレベルになるとウィンド102の全体
にわたって“1"と判定されてしまう。逆にＦの様に適切
なレベルよりも低く設定されると（ｆ）欄で示す様に
“1"である画素数が少なくなり、Ｇになると全くなくな
ってしまう。
尚、第２図（ｂ）欄のたて軸は明度に対応した向きにと
ってあるが、逆に説明するソフトウェア処理において
は、明るさを表わす値はこれとは逆の向きに明るくなる
程値が小さくなり、暗くなる程値が大きくなる。スライ
スレベルの値も同様であるので、スライスレベルの値が
大きくなる程画素数は少なくなり、スライスレベルの値
が小さくなる程画素数は多くなる。
ってあるが、逆に説明するソフトウェア処理において
は、明るさを表わす値はこれとは逆の向きに明るくなる
程値が小さくなり、暗くなる程値が大きくなる。スライ
スレベルの値も同様であるので、スライスレベルの値が
大きくなる程画素数は少なくなり、スライスレベルの値
が小さくなる程画素数は多くなる。
液晶表示器では一般に暗い所でも表示を見易くするため
に表示器の側方または背後から表示器を照明するために
１つまたはそれ以上の光源が設けられており、検査を正
確にするためにこれらの光源で照明された表示器を撮影
した画像について２値化処理が行なわれる。
に表示器の側方または背後から表示器を照明するために
１つまたはそれ以上の光源が設けられており、検査を正
確にするためにこれらの光源で照明された表示器を撮影
した画像について２値化処理が行なわれる。
これらの光源は一般に点光源であるので表示器全体を均
一な照度で照明することは困難である。したがって、予
め標準的な明るさの光源で照明された標準的な製品につ
いて測定を行なって適切なスライスレベルをウィンド毎
にX01,X02,X03…の様に定めておく。適切なスライスレ
ベルとは第２図Ｅのようなレベルである。第２図に示す
様に任意に定めたスライスレベルによって２値化された
ときのセグメントの幅が真の幅と異なればその値に近付
く様にスライスレベルの値を上下し、一定の範囲内で一
致すればその時のスライスレベルが適切なスライスレベ
ルである。
一な照度で照明することは困難である。したがって、予
め標準的な明るさの光源で照明された標準的な製品につ
いて測定を行なって適切なスライスレベルをウィンド毎
にX01,X02,X03…の様に定めておく。適切なスライスレ
ベルとは第２図Ｅのようなレベルである。第２図に示す
様に任意に定めたスライスレベルによって２値化された
ときのセグメントの幅が真の幅と異なればその値に近付
く様にスライスレベルの値を上下し、一定の範囲内で一
致すればその時のスライスレベルが適切なスライスレベ
ルである。
検査すべきワークを撮影した画像信号を２値化する際に
はこのウィンド毎に定められた２値化レベルX01,X02,X
03…に基いて２値化処理が行なわれる。
はこのウィンド毎に定められた２値化レベルX01,X02,X
03…に基いて２値化処理が行なわれる。
さらに、光源の明るさは製品毎に多少のばらつきがある
ので、これに対する補正もする必要がある。これについ
ては、従来以下の様にして補正が行なわれていた。まず
特定のウィンドを補正ウィンドとして定め、標準的な光
源で照明されたワークについて前述の様にして定められ
た２値化レベルをX0として記憶しておく。検査すべきワ
ークについても同様に補正ウィンドの２値化レベルをめ
る。これをＸ′０とすれば式 △Ｘ＝Ｘ′０−X0 （１） 定で計算されるΔＸの値は補正ウィンドの個所における
明るさの変化分を表わしている。従来ではこの変化分△
Ｘをそのまま他のウィンドについても適用して２値化レ
ベルの補正を行なっていた。すなわち他のウィンドにお
ける２値化レベルは式 X0i＋△（ｉ＝1,2,3…） （２） で計算される値を用いていた。
ので、これに対する補正もする必要がある。これについ
ては、従来以下の様にして補正が行なわれていた。まず
特定のウィンドを補正ウィンドとして定め、標準的な光
源で照明されたワークについて前述の様にして定められ
た２値化レベルをX0として記憶しておく。検査すべきワ
ークについても同様に補正ウィンドの２値化レベルをめ
る。これをＸ′０とすれば式 △Ｘ＝Ｘ′０−X0 （１） 定で計算されるΔＸの値は補正ウィンドの個所における
明るさの変化分を表わしている。従来ではこの変化分△
Ｘをそのまま他のウィンドについても適用して２値化レ
ベルの補正を行なっていた。すなわち他のウィンドにお
ける２値化レベルは式 X0i＋△（ｉ＝1,2,3…） （２） で計算される値を用いていた。
前述の方法では、光源が１個所のみのときにはほぼ満足
できる結果が得られる。しかし、光源が２個所以上ある
場合には、それらが独立に明るさのバラツキを有するの
で満足な補正ができない場合を生じる。
できる結果が得られる。しかし、光源が２個所以上ある
場合には、それらが独立に明るさのバラツキを有するの
で満足な補正ができない場合を生じる。
一例として、２個所の光源から照明する場合について考
察する。一方の光源が標準よりも明るくて他方の光源が
暗い場合に、明るい側の光源の近傍のウィンドはその光
源の影響を強く受けるのでスライスレベルを下げる必要
がある。ところが、補正ウィンドが両方の光源から同程
度の影響を受けている場合には両方からの影響が相殺さ
れて補正値は小さくなり、スライスレベルを適切に設定
することができない。
察する。一方の光源が標準よりも明るくて他方の光源が
暗い場合に、明るい側の光源の近傍のウィンドはその光
源の影響を強く受けるのでスライスレベルを下げる必要
がある。ところが、補正ウィンドが両方の光源から同程
度の影響を受けている場合には両方からの影響が相殺さ
れて補正値は小さくなり、スライスレベルを適切に設定
することができない。
したがって本発明の目的は、２個所以上の光源で照明さ
れる表示器を撮影した画像信号における各光源の明るさ
のバラツキを適切に補正して２値化することの可能な２
値化処理方法を提案することにある。
れる表示器を撮影した画像信号における各光源の明るさ
のバラツキを適切に補正して２値化することの可能な２
値化処理方法を提案することにある。
本発明は上記の目的に鑑みてなされたもので、その要旨
とするところは、複数の光源により照明されたワークを
撮影した画像上に複数の測定領域を定め、各測定領域内
にある画素の明度と各測定領域毎に設定されたスライス
レベルとを比較することによって該画素の明度を２値化
する画像信号の２値化処理方法において、 （ｉ）標準的な明るさの光源で照明された標準ワークを
撮影した画像信号から該複数の光源それぞれの明るさを
測定して標準的な光源毎の明るさの測定値を得、 （ii）標準的な明るさの光源のいずれか１つの光源のみ
で照明された標準ワークを撮影した画像信号上の該複数
の測定領域のそれぞれにおける明度から該複数の測定領
域のそれぞれにおける各光源からの明るさの寄与分を測
定し、 （iii）被検査ワークについて該標準的な光源毎の明る
さの測定と同一の手段で光源毎の明るさを測定し、 （iv）該標準的な光源毎の明るさの測定値と該光源毎の
明るさの測定値との差及び該測定領域のそれぞれにおけ
る各光源の明るさの寄与分から光源の明るさの変動を補
正する補正値を該測定領域毎に算出し、 （ｖ）該スライスレベルを該補正値で補正し、 （vi）該補正したスライスレベルにより各測定領域内の
画素の明度を２値化することを特徴とするものである。
とするところは、複数の光源により照明されたワークを
撮影した画像上に複数の測定領域を定め、各測定領域内
にある画素の明度と各測定領域毎に設定されたスライス
レベルとを比較することによって該画素の明度を２値化
する画像信号の２値化処理方法において、 （ｉ）標準的な明るさの光源で照明された標準ワークを
撮影した画像信号から該複数の光源それぞれの明るさを
測定して標準的な光源毎の明るさの測定値を得、 （ii）標準的な明るさの光源のいずれか１つの光源のみ
で照明された標準ワークを撮影した画像信号上の該複数
の測定領域のそれぞれにおける明度から該複数の測定領
域のそれぞれにおける各光源からの明るさの寄与分を測
定し、 （iii）被検査ワークについて該標準的な光源毎の明る
さの測定と同一の手段で光源毎の明るさを測定し、 （iv）該標準的な光源毎の明るさの測定値と該光源毎の
明るさの測定値との差及び該測定領域のそれぞれにおけ
る各光源の明るさの寄与分から光源の明るさの変動を補
正する補正値を該測定領域毎に算出し、 （ｖ）該スライスレベルを該補正値で補正し、 （vi）該補正したスライスレベルにより各測定領域内の
画素の明度を２値化することを特徴とするものである。
予め各光源が各測定領域（ウィンド）に及ぼす影響を測
定しておき、各光源の明るさに応じて光源毎に補正値へ
の影響を見積ることによって、複数の光源の明るさのバ
ラツキを補正することが可能となる。
定しておき、各光源の明るさに応じて光源毎に補正値へ
の影響を見積ることによって、複数の光源の明るさのバ
ラツキを補正することが可能となる。
第１図は本発明に係る方法が適用される表示器機能検査
システムのブロック図であり、第２図は画像信号の２値
化を説明するための図である。両図については従来技術
の説明の項で既に述べているので記述を省略する。
システムのブロック図であり、第２図は画像信号の２値
化を説明するための図である。両図については従来技術
の説明の項で既に述べているので記述を省略する。
第３図は本発明に係る２値化処理方法のうち、標準的な
ワークについての前処理の部分のフローチャートであ
る。
ワークについての前処理の部分のフローチャートであ
る。
標準ワークを所定の位置に設置した後（ステップａ）、
第５図に表わす様な２つの光源A,Bを共に点灯し、その
状態で撮影した画像信号から、光源A,Bの明るさYAおよ
びYBを求める。この明るさYA,YBを求める処理は前述し
た適切な２値化レベル設定と同様な処理で実行される。
すなわち第５図で光源A,B付近の明るさは光源の中心か
らの距離の関数として変化している。したがってスライ
スレベルを値の小さい側すなわち明るさの明るい側に設
定してやれば光源の中心を中心とするほぼ円形の２値化
画像が得られる。したがって所定の面積を有する２値化
画像SA,SBが得られるスライスレベルの値YA,YBは光源A,
Bの明るさを表現する尺度となる。そしてさらに同様な
方法で各所における適正スライスレベルXiを求める（ス
テップｄ）。
第５図に表わす様な２つの光源A,Bを共に点灯し、その
状態で撮影した画像信号から、光源A,Bの明るさYAおよ
びYBを求める。この明るさYA,YBを求める処理は前述し
た適切な２値化レベル設定と同様な処理で実行される。
すなわち第５図で光源A,B付近の明るさは光源の中心か
らの距離の関数として変化している。したがってスライ
スレベルを値の小さい側すなわち明るさの明るい側に設
定してやれば光源の中心を中心とするほぼ円形の２値化
画像が得られる。したがって所定の面積を有する２値化
画像SA,SBが得られるスライスレベルの値YA,YBは光源A,
Bの明るさを表現する尺度となる。そしてさらに同様な
方法で各所における適正スライスレベルXiを求める（ス
テップｄ）。
次に光源Ａのみを点灯し（ステップｅ）、その時の各ウ
ィンドP0〜P4でのスライスレベルZAi（ｉ＝0,1,2…）を
測定し（ステップｆ）、それらから次の（３）式に基い
て光源Ａの寄与を表わす係数CAi（ｉ＝0,1,2,3…）を算
出する（ステップｇ）。
ィンドP0〜P4でのスライスレベルZAi（ｉ＝0,1,2…）を
測定し（ステップｆ）、それらから次の（３）式に基い
て光源Ａの寄与を表わす係数CAi（ｉ＝0,1,2,3…）を算
出する（ステップｇ）。
ここで基準点P0は表示器の中央に設定されているが、そ
れが望ましいと言うだけで必ずしも中央である必要はな
い。
れが望ましいと言うだけで必ずしも中央である必要はな
い。
次に光源Ｂのみを点灯し（ステップｈ）、同様なステッ
プ（i,j）で係数CBi（ｉ＝0,1,2…）を算出する。
プ（i,j）で係数CBi（ｉ＝0,1,2…）を算出する。
この様にして例えば第５図に表わす様に各ウィンドにお
ける係数CAi,CBiが定まる。図に見られる様に係数CAi,C
Biの値はそれぞれに対応する光源に近付く程値が大きく
なっていることがわかる。
ける係数CAi,CBiが定まる。図に見られる様に係数CAi,C
Biの値はそれぞれに対応する光源に近付く程値が大きく
なっていることがわかる。
第４図は本発明に係る２値化処理方法のうち前述の前処
理に続いて行なわれる被検査ワークについての処理のフ
ローチャートである。
理に続いて行なわれる被検査ワークについての処理のフ
ローチャートである。
被検査ワークを所定の位置に設置した後（ステップ
ａ）、光源A,Bが共に点灯された状態で前述の第３図ス
テップｃについて説明した方法と同一の方法で光源A,B
の明るさを表わすスライスレベルＹ′A,Y′Ｂを測定し
（ステップｂ）、次式に基いて各ウィンドにおける２値
化レベル補正値△Xiを算出する（ステップｃ）。
ａ）、光源A,Bが共に点灯された状態で前述の第３図ス
テップｃについて説明した方法と同一の方法で光源A,B
の明るさを表わすスライスレベルＹ′A,Y′Ｂを測定し
（ステップｂ）、次式に基いて各ウィンドにおける２値
化レベル補正値△Xiを算出する（ステップｃ）。
△Xi＝（YA−Ｙ′Ａ）×CAi＋（YB−Ｙ′Ｂ）×CBi
（４） そして、算出された補正値△Xiにより前処理で求めてお
いた適正スライスレベルXiを補正する（ステップｄ）。
（４） そして、算出された補正値△Xiにより前処理で求めてお
いた適正スライスレベルXiを補正する（ステップｄ）。
以上述べてきた様に本発明によれば、２個以上の光源で
照明され、それら光源それぞれに明るさのバラツキを有
する場合であっても常に適切な２値化レベルを設定する
ことが可能となる。
照明され、それら光源それぞれに明るさのバラツキを有
する場合であっても常に適切な２値化レベルを設定する
ことが可能となる。
第１図は本発明に係る方法が実施されるシステムのブロ
ック図、 第２図は２値化処理を説明するための図、 第３図は本発明の一実施例における前処理のフローチャ
ート、 第４図は本発明の一実施例における前処理に続く処理の
フローチャート、 第５図は本発明に係る方法を説明するための図。 図において、 10……ワーク、12……液晶表示器、 14……ストッパ、16……CCDカメラ、 22……パーソナルコンピュータ、 100……表示セグメント、102……ウィンド。
ック図、 第２図は２値化処理を説明するための図、 第３図は本発明の一実施例における前処理のフローチャ
ート、 第４図は本発明の一実施例における前処理に続く処理の
フローチャート、 第５図は本発明に係る方法を説明するための図。 図において、 10……ワーク、12……液晶表示器、 14……ストッパ、16……CCDカメラ、 22……パーソナルコンピュータ、 100……表示セグメント、102……ウィンド。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の光源により照明されたワークを撮影
した画像上に複数の測定領域を定め、各測定領域内にあ
る画素の明度と各測定領域毎に設定されたスライスレベ
ルとを比較することによって該画素の明度を２値化する
画像信号の２値化処理方法において、 （ｉ）標準的な明るさの光源で照明された標準ワークを
撮影した画像信号から該複数の光源それぞれの明るさを
測定して標準的な光源毎の明るさの測定値を得、 （ii）標準的な明るさの光源のいずれか１つの光源のみ
で照明された標準ワークを撮影した画像信号上の該複数
の測定領域のそれぞれにおける明度から該複数の測定領
域のそれぞれにおける各光源からの明るさの寄与分を測
定し、 （iii）被検査ワークについて該標準的な光源毎の明る
さの測定と同一の手段で光源毎の明るさを測定し、 （iv）該標準的な光源毎の明るさの測定値と該光源毎の
明るさの測定値との差及び該測定領域のそれぞれにおけ
る各光源の明るさの寄与分から光源の明るさの変動を補
正する補正値を該測定領域毎に算出し、 （ｖ）該スライスレベルを該補正値で補正し、 （vi）該補正したスライスレベルにより各測定領域内の
画素の明度を２値化することを特徴とする画像信号の２
値化処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1132683A JPH0679331B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 画像信号の２値化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1132683A JPH0679331B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 画像信号の２値化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311964A JPH02311964A (ja) | 1990-12-27 |
| JPH0679331B2 true JPH0679331B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15087081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1132683A Expired - Fee Related JPH0679331B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 画像信号の２値化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679331B2 (ja) |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1132683A patent/JPH0679331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02311964A (ja) | 1990-12-27 |
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