JPH1185990A - 画像処理検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査対象周辺の明るさが変動しても、調整作
業を行うことなく検査対象の良否の判定精度を下げずに
検査できる画像処理検査装置を提供する。 【解決手段】 フレームメモリ１１は、撮像装置で撮影
した検査対象の映像の画像信号Ａを一時的に記憶する。
平均値算出部１２は、フレームメモリ１１に記憶された
検査対象の画像信号Ａにおける所定の領域内の輝度値の
平均値を算出する。分散値算出部１３は、上記所定の領
域内の輝度値の分散値を算出する。濃度値算出部１４
は、上記平均値算出部１２で算出した平均値と分散値算
出部１３で算出した分散値とに基づいて、濃度値を算出
する。判定処理部１５は、この濃度値と予め設定される
判定基準を基に検査対象の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に係
わり、特に画像処理検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、対象物の濃淡の度合いの検査
を行う画像処理検査装置がある。例えば、紙に印刷され
た文字の濃淡の度合いを検査して良否の判定を行う画像
処理検査装置が存在する。この装置では、例えば、印刷
が薄い場合は、不合格と判定する。

【０００３】この様な画像処理検査装置では、例えば、
検査対象とする領域（検査対象領域）内の最大の輝度値
と最小の輝度値を求めて、これらの輝度値の値によって
濃淡の度合いの検査を行っていた。または、検査対象領
域内のヒストグラムを作成して、そのピーク位置によっ
て良否の判定を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
例えば照明の明るさが変化すると、判定の精度が下が
る。すなわち、検査対象領域内の輝度値の最大値・最小
値や、検査対象領域について作成されたヒストグラムの
ピーク位置が、照明の明るさによって変動するため、誤
判定が起こる確率が高くなる。

【０００５】この為、従来の方法では、室内に入射する
太陽光や照明の明るさの経時変化等により検査対象物周
辺の（検査対象物を照らす）明るさが変動すると、判定
基準値の変更や照明の交換等の調整作業が必要になり、
手間が掛かるという問題があった。

【０００６】本発明の課題は、検査対象物を照らす明る
さに変動があっても、判定基準値の変更等の調整作業を
行うことなく、判定の精度を下げずに検査を続行できる
画像処理検査装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理検査装
置は、検査対象の指定領域内の輝度値の平均値を算出す
る平均値算出手段と、前記検査対象の指定領域内の輝度
値の分散値を算出する分散値算出手段と、前記平均値算
出手段により算出した輝度値の平均値と前記分散値算出
手段により算出した輝度値の分散値とに基づいて、前記
検査対象の指定領域内の濃淡の度合いを示す濃度値を算
出する濃度値算出手段と、該濃度値算出手段により算出
された濃度値と予め設定される判定基準とに基づいて前
記検査対象の良否を判定する判定手段と、を有する。

【０００８】上記画像処理検査装置は、検査対象の指定
領域内の濃淡の度合いを示す濃度値を算出して、これを
予め設定される判定基準値と比較する等して、検査対象
の良否を判定する。上記指定領域内の濃淡の度合いは、
照明の明るさ等が変動しても影響を受けないものである
ので、上記画像処理検査装置によれば照明の経時変化等
により明るさが変動しても、判定基準値の変更や照明の
交換等の調整作業を行うことなく検査を続行することが
できるため、メンテナンスの手間を省き、検査作業者の
負担を軽減することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態の画像処理検査システム全体の構成を説明する図であ
る。

【００１０】同図において、カメラ２は、検査対象１を
撮像して、その撮像した映像の画像信号Ａを画像処理検
査装置３に送る撮像装置である。画像処理検査装置３
は、カメラ２より出力される画像信号Ａを入力して、そ
の画像信号Ａを基に上記検査対象１の濃淡の度合いを検
査してこの検査対象１の良否を判定し、この判定結果を
判定結果信号Ｂとして出力する検査装置である。

【００１１】図２は、画像処理検査装置３のシステム構
成の一例を示すブロック図である。同図に示す画像処理
検査装置３は、フレームメモリ１１、平均値算出部１
２、分散値算出部１３、濃度値算出部１４、及び判定処
理部１５を備える。

【００１２】フレームメモリ１１は、カメラ２より出力
される画像信号Ａを入力して、それを一時的に記憶する
画像メモリである。尚、画像信号Ａがアナログ信号の場
合には、Ａ／Ｄコンバータによりディジタル信号に変換
した後、フレームメモリ１１に格納する。

【００１３】平均値算出部１２は、フレームメモリ１１
に記憶された画像データから、上記検査対象１の任意の
（オペレータ等により指定された）検査領域内の輝度値
の平均値を算出する。

【００１４】分散値算出部１３は、フレームメモリ１１
に記憶された画像データから、上記検査領域内の輝度値
の分散値を算出する。濃度値算出部１４は、平均値算出
部１２によって算出された輝度値の平均値と、分散値算
出部１３によって算出された輝度値の分散値とに基づい
て、上記検査領域の濃度値を算出する。

【００１５】判定処理部１５は、濃度値算出部１４によ
って算出された濃度値と、基準となる濃度値（基準濃度
値；後述する）とから、検査対象１の良否を判定して、
その判定結果を示す信号Ｂを出力する。

【００１６】以下、図３、図４、及び図５を参照して、
画像処理検査装置３の動作を説明する。図３は、画像処
理検査装置３における検査実行前の処理を説明するフロ
ーチャートである。

【００１７】図４は、画像処理検査装置３における検査
実行時の処理を説明するフローチャートである。図５
（ａ）は上記検査実行前の処理において手本となる文字
の一例を示す図であり、図５（ｂ）は上記検査実行時の
処理において検査対象１となる文字の一例を示す図であ
る。

【００１８】ここで、本実施形態の画像処理検査装置３
では、予め、検査対象１のパターン毎に、カメラ２より
撮像された基準（手本）となるパターンの画像に基づい
て、判定基準を設定しておく必要がある。例えば、アル
ファベットのＡ〜Ｚの各文字（印刷されている）を検査
する場合には、予めアルファベットのＡ〜Ｚの各文字に
ついて、それぞれ、カメラ２より撮像された基準（手
本）となる文字の画像に基づいて判定基準を設定する。
そして、検査対象１の文字が例えば“Ｅ”である場合
は、“Ｅ”について予め設定されている判定基準を用い
て、検査対象１である“Ｅ”の良否の判定を行う。

【００１９】上記検査方法について、以下、図３〜図５
を参照して詳細に説明する。図３において、まず、検査
対象１の手本となる文字等の画像信号Ａを、カメラ２か
らフレームメモリ１１に取り込む（ステップＳ１）。例
えば、図５（ａ）に示すような手本となる文字“Ｅ”の
画像を含む画像信号２０を取り込む。

【００２０】次に、オペレータ等によって上記画像信号
２０内の所定の領域（検査領域２１）が指定されると、
この指定された検査領域２１の画像信号（フレームメモ
リ１１に格納されている）を用いて該検査領域２１にお
ける輝度値の平均値Ｓと輝度値の分散値δを、それぞ
れ、平均値算出部１２と分散値算出部１３により算出す
る（ステップＳ２）。尚、平均値と分散値の算出方法
は、一般的に知られているものであるので、説明は省略
する。

【００２１】そして、ステップＳ２で算出した輝度値の
平均値Ｓ及び輝度値の分散値δに基づいて、濃度値算出
部１４が以下の（１）式により検査領域２１における
「濃度値」を算出する（ステップＳ３）。

【００２２】濃度値 ＝ δ／Ｓ ・・・（１） 上記ステップＳ３で算出した検査領域２１における「濃
度値」は、その文字（この例では文字“Ｅ”）の基準濃
度値として記憶しておく。

【００２３】ここで、上記（１）式によって算出される
値（本実施形態において「濃度値」として定義している
もの）は、照明の明るさが変動してもほぼ一定の値を保
つのである。よって、検査実行時に、検査対象のパター
ン（文字）が、手本となるパターン（例えば文字
“Ｅ”）と同じであり、且つその濃淡の度合いがほぼ同
じであれば、その濃度値は、照明の明るさが変動して
も、上記基準濃度値とほぼ同じになる。これによって、
本実施形態の画像処理検査装置３によれば、各文字毎に
手本となるパターンの基準濃度値を予め算出しておく必
要があるが、検査実行時に照明の明るさに変動があって
も、検査結果が影響されることはない。

【００２４】上記ステップＳ３において基準濃度値を算
出すると、続いて、判定基準を設定する処理を行う（ス
テップＳ４）。この判定基準を設定する処理部は、特に
図示していないが、例えば上記ステップＳ３で算出した
基準濃度値をディスプレイ上に表示して、オペレータ等
に判定基準を入力させるものである。これは、後述する
検査時に算出する濃度値は、たとえ検査対象１が正常で
あっても、当然、基準濃度値から多少のズレは生じうる
ので、ある程度のマージンを設定する必要があるためで
ある。

【００２５】この判定基準の設定方法は、例えば基準濃
度値に対する許容変化率を設定するものである。この設
定方法によれば、例えば上記の様に複数種類のパターン
（アルファベットのＡ〜Ｚの各文字等）がある場合で
も、許容変化率は１つ設定しておけば良い。すなわち、
各種パターン毎に基準濃度値を算出しておけば、この各
基準濃度値と上記許容変化率とによって、検査実行時に
「合格」（良否判定の“良”）とすべき検査対象１の濃
度値の範囲を、各種パターン毎に決定できる。例えば、
仮に、許容変化率を±１０％と設定した場合、基準濃度
値が仮に「１００」であるパターンの場合は濃度値「９
０〜１１０」の範囲がそのパターンの検査において「合
格」と判定される範囲となり、基準濃度値が仮に「２０
０」であるパターンの場合は濃度値「１８０〜２２０」
の範囲がそのパターンの検査において「合格」と判定さ
れる範囲となる。

【００２６】あるいは、上記判定基準の設定は、上述し
た許容変化率を設定する方法に限るものではなく、例え
ば各パターンに共通のマージンを濃度値で設定してもよ
いし、各パターン毎に算出した各基準濃度値に基づいて
「合格」となる濃度値の範囲を直接指定するものであっ
てもよい。これは、例えば、各パターンの基準濃度値を
ディスプレイに表示することで、オペレータ等が各基準
濃度値を参照して各パターン毎に「合格」となる濃度値
の範囲を直接指定入力するものである。

【００２７】次に、図４を参照して、検査実行時の処理
を説明する。同図において、まず、カメラ２から検査対
象１の画像信号をフレームメモリ１１に取り込む（ステ
ップＳ５）。例えば、図５（ｂ）に示すような文字
“Ｅ”を含む画像信号３０を取り込む。

【００２８】次に、フレームメモリ３０に格納されてい
る画像信号３０における検査領域３１の画像信号を用い
て、この検査領域３１内の輝度値の平均値Ｓ’と輝度値
の分散値δ’を、それぞれ、平均値算出部１２と分散値
算出部１３により算出する（ステップＳ６）。尚、検査
領域３１は、上記検査領域２１と同じ領域である。

【００２９】続いて、ステップＳ６で算出した輝度値の
平均値Ｓ’及び輝度値の分散値δ’に基づいて、濃度値
算出部１４が上記（１）式により「濃度値」を算出する
（ステップＳ７）。

【００３０】そして、判定処理部１５によって検査対象
１の良否を判定する。これは、例えば、今回の検査対象
１である文字“Ｅ”の濃度値が、上記手本となる文字
“Ｅ”の基準濃度値と例えば上記許容変化率とによって
決定される濃度値の範囲内にあるか否かを判定する（判
定基準を満たすか否かを判定する）ことにより、検査対
象の良否を判定する（ステップＳ８）。

【００３１】図６は、本実施形態の画像処理検査装置３
を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図で
あり、同図ではコンピュータ４０による構成を示す。図
６に示すコンピュータ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４
２、記憶部４３、及びＩ／Ｏインタフェース部４４を有
する。更に、入力部４５、表示部４６を備えるものであ
ってもよいが、検査実行時の画像処理検査装置３として
は入力部４５、表示部４６は必ずしも必要なものではな
い。

【００３２】ＣＰＵ４１は、コンピュータ４０全体を制
御する中央処理装置である。メモリ４２は、ＣＰＵ４１
が処理中のデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ等のメモ
リである。あるいは、カメラ２から後述するＩ／Ｏイン
タフェース部４４を介して入力する画像信号Ａを、一時
的に記憶するフレームメモリ１１として使用されるメモ
リである。

【００３３】記憶部４３は、各種プログラム、データな
どを記憶する記憶装置等であり、少なくとも本発明の画
像処理検査装置３の機能を実現させるプログラム（平均
値算出部１２、分散値算出部１３、濃度値算出部１４、
判定処理部１５等の機能をコンピュータ４０に実現させ
るプログラム）が記憶されている。

【００３４】記憶部４３は、例えばＨＤＤ等のコンピュ
ータ４０に内蔵されている記憶装置である。あるいは、
記憶部４３は、コンピュータ４０がＦＤＤ（フロッピー
ディスクドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の媒体駆
動装置を備えており、この媒体駆動装置によって、少な
くとも本実施形態の画像処理検査装置３の機能を実現さ
せるアプリケーションプログラムが記憶されている可搬
記憶媒体｛ＦＤ（フロッピーディスク）、ＭＯ（光磁気
ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード、ＤＶＤ（デ
ジタルビデオディスク）等｝から、上記アプリケーショ
ンプログラムを読み出す形態のものであってもよい。

【００３５】Ｉ／Ｏインタフェース部４４は、カメラ２
から画像信号Ａを入力し、また検査対象１の良否の判定
結果を示す信号Ｂを、外部の他の情報処理装置等に出力
するためのインタフェースである。

【００３６】尚、入力部４５はキーボード、マウス、タ
ッチパネル等であり、表示部４６は、処理操作の為の画
面等を表示するディスプレイ等である。図３、図４に示
す本実施形態の画像処理検査装置３の処理機能は、ＣＰ
Ｕ４１が、上記記憶部４３（上記の通り、可搬記憶媒体
も含む）に記憶されている上記アプリケーションプログ
ラムを、メモリ４２に読み出して実行することにより実
現される。また、この場合、図２に示す画像処理検査装
置３の各構成要素（平均値算出部１２、分散値算出部１
３、濃度値算出部１４、及び判定処理部１５）は、フレ
ームメモリ１１を除いて、上記アプリケーションプログ
ラムを実行することにより実現されるとも言える。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像処理検査装置によれば、照明の経時変化等により検
査対象を照らす明るさが変動しても、判定基準値の変更
や照明の交換等の調整作業を行うことなく判定対象の良
否の判定精度を下げずに検査を続行することができるの
で、メンテナンスの手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の画像処理検査システム全体の構成
を説明する図である。

【図２】一実施形態の画像処理検査装置のシステム構成
を示すブロック図である。

【図３】画像処理検査装置における検査実行前の処理を
説明するフローチャートである。

【図４】画像処理検査装置における検査実行時の処理を
説明するフローチャートである。

【図５】（ａ）は上記検査実行前の処理において手本と
なる文字の画像の一例を示す図であり、（ｂ）は上記検
査実行時の処理において検査対象となる文字の画像の一
例を示す図である。

【図６】一実施形態の画像処理検査装置を実現するハー
ドウェア構成の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 検査対象 ２ カメラ ３ 画像処理検査装置 １１ フレームメモリ １２ 平均値算出部 １３ 分散値算出部 １４ 濃度値算出部 １５ 判定処理部 ２０ 画像信号（手本） ２１ 指定領域 ３０ 画像信号（検査対象） ３１ 指定領域 ４０ コンピュータ ４１ ＣＰＵ ４２ メモリ ４３ 記憶部 ４４ Ｉ／Ｏインタフェース部 ４５ 入力部 ４６ 表示部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象の指定領域内の輝度値の平均値
   を算出する平均値算出手段と、 前記検査対象の指定領域内の輝度値の分散値を算出する
   分散値算出手段と、 前記平均値算出手段により算出した輝度値の平均値と前
   記分散値算出手段により算出した輝度値の分散値とに基
   づいて、前記検査対象の指定領域内の濃淡の度合いを示
   す濃度値を算出する濃度値算出手段と、 該濃度値算出手段により算出された濃度値と予め設定さ
   れる判定基準とに基づいて前記検査対象の良否を判定す
   る判定手段と、 を有することを特徴とする画像処理検査装置。