JPS58190708A - X−y2次元画像中の基準位置決定方式 - Google Patents

X−y2次元画像中の基準位置決定方式

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JPS58190708A
JPS58190708A JP57071498A JP7149882A JPS58190708A JP S58190708 A JPS58190708 A JP S58190708A JP 57071498 A JP57071498 A JP 57071498A JP 7149882 A JP7149882 A JP 7149882A JP S58190708 A JPS58190708 A JP S58190708A
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JP
Japan
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image
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JP57071498A
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JPS6259242B2 (ja
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Matsuhiko Takatani
高谷 松彦
Koichi Oki
孝一 大木
Michiaki Miyagawa
宮川 道明
Naoto Fujiwara
直人 藤原
Tadayuki Yamada
忠幸 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • G06V10/50Extraction of image or video features by performing operations within image blocks; by using histograms, e.g. histogram of oriented gradients [HoG]; by summing image-intensity values; Projection analysis
    • G06V10/507Summing image-intensity values; Histogram projection analysis

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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

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】 本発明は、パターン検査などのために工業用テレビカメ
ラ(以下ITVカメラと記す)によ)撮像し之直交X−
Y2次元ij儂中の成る基準となる位置の座標を定義す
るX−72次元1ilii4a中の基準位置決定方式に
関するものである。
第11は撮像画面の説明図である。同一において、1#
′1iTVカメラによる撮1#画面、2は物体像である
。画面1は互いに直交するX座標、yi*により表わさ
れる。カメラによる走査は、X方向に水平走fが、Y方
向に垂直走査がなされる。
Y座標がYlである直線りに沿って画面を走査 。
したときに得られる撮像信号の波形は第2図0)に示す
如くであり、またその2[E比出力は第2−←)に示す
如くである。
さて、w&1図において、画面1内における物体像2の
ジは、例えば該像2の左上の角の点8によって代表して
表わすことができる。すなわちS点のX座標、X座標が
求まれば、物体像2の形状自体は一定で既知であるとす
ると、[2内のどの位置も求めることができる・ 所で1jiifa技術の応用として検ll:がある。例
tげ第1囮の2で示すような四角な同一形状の物体がコ
ンベヤベルトにょシ順次搬送されているものとする。こ
のとき、最初ITVカメラにより、成る良品の物体を撮
像して撮像結果をメモリに記憶しておき、次に搬送され
てきた物体を撮像したとき、その撮像結果とメモリに記
憶されている撮像結果とを比較することによp1搬送さ
れてきた物体が傷のない良品であるか否かを検査するこ
とができる。
このような検査のための比較の際、*?71に良品を撮
像したときの一面内儂位置と、次に搬送されてきた物体
を撮像したときの画面円像位置とかずれていると、単純
な比較では良品を不良品と誤判定することが起こりうる
。このようなとき、第1因における物体像20基準点と
してのS点の座標が搬送されてきた物体の像において容
易に求まれば、この座標?用いて像位置を修正すること
ができるから、同一の画面内像位tVCあるものとして
前述の比較を行ない、1判定を避けることができる口 このような次第で必要となる1iii面内の[Kおける
成る基準位置の決定は、従来は、例えば第1図において
、iTVカメラにょ勺水平走査、垂直走査を行なって最
初に画像信号が走fm上に出現する点をとらえ、この点
のX座標X、とY座標Y8を基準位置となるS点の座標
として定義する方式によるものであった。
しかし、かかる従来の方式には次のような欠点があった
。先ず、物体像の始点SのX座標を撮像信号の立上り位
置の検出により決定しているので、撮像信号にノイズが
含まれていると、そのノイズの出現した位置を始点Sの
X座標と#4刊定してしまい、ノイズに弱いという欠点
がある。このことを第3−を参照して説明する。
第3図はノイズを含む撮fa画面の一例を示す説tj8
図である。同図において、3はノイズを、4は物体像を
示す。同図で明らかなように、撮像Iii面内に物体@
40外にノイズ3が図示O如き位置にあると、ノイズ3
t−走査し九ときに得られるY座標Y1とX座標a1 
(alはノイズ3の先端のX座標を示す)を物体像の始
点の座標と誤決足してしまう。
従来方式の第2の欠点は、物体像の始点のX座標を、T
座標を見出した位置で決定しているので、物体像O形状
によってはX座標の誤差が大きくなることである。この
ことをJR5図を参照して説明する◎ 第5allに見られるように、物体像5が、X方向に入
p組んだ針山状の形状を上端部に有している場合、X方
向走査線のX座標位置がYlからYlへと、僅か一本ず
れただけで4.X座標位置はxlからxlへと大幅に変
動している。この丸め、このような形状の物体像におい
ては、−tの始点のX座標の誤差が大きくなる可能性が
ある。なお、かかる形状に近い物体としては、多数のビ
ンを突出させているコネクタとかIC(集積回路)部品
とか、或いは羽毛のような物品とか、色々のものを挙げ
ることができる。
X座標の誤差が大きくなるという欠点は、第5図に示し
た形状ばかシでなく、N6図に示した如き、円形の物体
像6についてもあてtitまる・累6図において、X座
標の僅かな変化量ノYに対してX座標の変化量jXが大
きい仁とに注意されたい。
一般に、カメラ視野(撮像画面)内の照駅を全体に均一
化することは困難である0このような事情によシ、物体
像領域内の場所によっては、儂の信号レベルと背景の信
号レベル或いはノイズの信号レベルとが同程度の所があ
り、このような場所でFi儂と背景とO境をなす縁部の
検出が困難である。他方、逆Kmの信号レベルと背景の
信号レベルが大きく相違し、縁部の検出が容易な部分も
どこかにある場合が多い。しかるに従来の方式でtit
、物体像の始点のX座標を、必ずY座標検出位置で決定
しておシ、場所的に固足したや9方であったから、その
場所が上述の如き、縁の検出し難い場所にあったときF
i誤差が大きくなるという欠点があった。
かかる欠点を改善するための撮am面1こおける儂の基
準位置決定装置が、特願昭56年第195671号にお
いて提案されている。
それによれば、物体偉の基準位置を表わす点の座標Xと
Yを、画像上の同一点に対応するX座標、Y座標とする
のでなく、両者を分離し、それぞれ形状によって誤差の
少ない位置を選んでxisとY座標を別aK定めるよう
にし、しかもY座標の決定は、X方向l走査期間におい
て所足期間長を超えて、所定の#!1のしきい値レベル
を超える像信号レベルが検出されたとき、6該走査のY
l!標をもって行ない、X座標の決定は、誤差の少ない
場所、縁の検出が容易な場所を選んで、X方向走査時に
おける撮像信号が第2のしきい値レベルを超える立上9
位置のX座標をもって行なうようにしている。
上記提案にかかる像の基準位置決定装置の原理をもう少
し具体的に説明する。
第4図fm、第3鵬におけるY座標がYlである水″v
2インLl に沿って走査したとき得られる撮像信号の
2H化出力の波形図であり、纂4図仲)は同じく、ym
*がYlである水平フィン(8点、b5点を含む)に沿
って走査し九ときに得られる撮gI!信号の2値化出力
の波形囚である。tた第3図において、Y座標を求むべ
き始点8は、該8点を含む水平走査ラインに沿って走査
することによシ得られる撮壕信号のレベルが、少なくも
距離Nにわ念ってPfr定しきい値を超える点と足めて
おく。
このようにすれば、第4図(イ)から分かるように1第
3内におけるノイズ3や像の突出部a2− b2を始点
と誤決足することはなくなる。以上が、上記提案に&け
るY座標の決定の手法である。
次に第7図を参照され逢い。今、物体g17が内示の如
き形状であるとすると、光漏領域81においては、Y座
標は上述の手法を用いることによシ、例えばY、と決定
できるが、X座標は誤差が大きくな9求め崩いことは、
すでに第5mAを参照して詳述した。そこで物体儂7の
形状を見ると、S1領域からY座標にしてYLだけ離れ
′fic&2領域においては、Y座標の変化に対してX
座標は一定であシ、誤差なしにXI!M標を求め得るこ
とが有る。そこで82領域に$Pいて、水平走査を行な
うことによ)得られる撮像信号の立ち上夛が所定のしき
い値レベルを超えた点の座標Xtを求めてX座標とすれ
ば誤差の少ない値を得ることができる。しかも、Y座標
を決定するときに用いるしきい値レベルと、X座標を決
定するときに用いるしきい値レベルとを、それぞれの領
域の信号レベルの実態に応じて別個に定められるように
すれば、より適切な座標位置の決定が′Cきるというも
のである0本発明は、上述の如き既提案にかかる基準位
置決定装置の11w度を更に高めるためになされたもの
であp1従って本発明の目的は、従来よシ一段と精度の
高いX−Y2次元画像中の基準位置決定方式を提供する
ことにある。
本発明の構成の要点は、画面に訃ける画1#!の形状か
ら見て基準位置のY座標を決定するに適し九場所とX座
標金決足するに適した場所を選んでそれぞれウィンド領
域を設定し、該領域内を走査して得られる走査出力の2
@[化信号を用いて座標を定義するようにした点にある
耐8図を参照して本発明の原理を詳しく説明する。
第8囚は本発明の動作原理を説明するための第7図と同
様な貌明図である。Y座標を決定するのに適した場所に
ウィンド領域W2 (a 、 b r cr rd)を
、X座標を決定するのに適した場所にウィンド領域W1
(・、f、g、h)を内示の如く設定する。
ウィンド領域W2において、像7を各Y座標位置毎にX
軸方向に走査して得られる水平走査出力のセグメント長
(例えばYSYというY座標位置に2いてはN)tut
測し、NO値が、それまでのY座標位置ではどの位置で
も所定のしきい値を超兄なかつ次のに、始めて所定のし
きい値を超えるに至ったY座標位置から、例えば連続し
て四つの座標位置において前記しきい値を超えたとする
と、その四つ目の座標位置(ここを仮にYSYならYS
Yとする)を131に位置のYJi像と足義する(唯今
の場合は、Y座標位置の進み方は、ウィンド領域W2に
おいて、下から上へ進むものと仮冗している)。
四つとし九のは、これに限るわけではなく、唯複数にす
る方が、ノイズに強いからである。しきい僅の足め方は
、儂の形状などによ多任意、適宜でよい。
このようにして基準位置のY座標位置YSYが足義され
たとする。すると次は、Y座標位置YSYからY軸に沿
って、予め設定されている所足距@N8(N8の選び方
は、像の形状等により任意に足める)だけ離れたY座標
位置YDX において、X軸方向に走査して得られる水
平走査出力のウィンド領域Wl内における出力を調べ、
それが立上る点(gIのNk)のX座mt求める。例え
ば、Y座標位@YDXを中心としてその上下方向、つま
シ±方向各8本の走査線上におけるウィンド領域Wl 
内の上記立上シ点の%Xjiilt求め、そo平M[(
mxナラxsxとする)を基準位置のX座標と定義する
。平均をとったのは1こうすることに1cm度が向上す
るからである。画111!がなければ、その分、平均を
とる走食線の数を減らす。このようにして基準位置のX
座標とY座標が定義される。
ウィンド領域W1.W2のとり方により、画像における
適当な任意の場所を選んで、高n度に1準位置の座標を
定義することができる。
以上で本発明の動作原理が明らかになったと思われる。
WJ9幽は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において、13Fi2m[化のためのコンパレータ
、14は4ImiILフィルタ、15はカウンタ、16
はラッチ回路、17はメモリ、18は変化点検出部、1
9はラッチ回路、20はメモリ、21はCPU、22F
iウィンド領域発生部、23ii’画素分割回路、であ
る。
次に動作を説明する。図示せざるiTVカメラからのア
ナログ信号ムがコンパレータ13へ入力され、適宜に設
定されたしきい値に従って2儀化され、ディジタル信号
Bとな9.1iii素分1111回路23を介して「と
して4@素フイルタ4に入力され、Cが出力される。4
1圃累フイルタというのは、4個の画素が連続してハイ
レベルにあるときだけ、出力するディジタルフィルタで
ある。かかるフィルタを設けることにより、4画素以下
の画素により構成されるノイズを除去することができる
4′m素フィルタ14からのこの出力Cを用いて被写体
(像)における基準位置のY座標ysy 、 x座標X
SXを発見する。まず4画素フィルタ14よ)出力され
た信号Cは、カウンタ15及び変化点検出部18に各々
入力される。カウンタ15には、第8図に示すウィンド
W2を作成する信号がウィンド領域発生部22よシ供給
され、ウィンド前2内の画像信号のみがカウンタ15に
入力される。
このウィンドW2 Fi、先にも述べたように、画像を
より正確にとれる位置に設定できる。そしてこのウィン
ド前2内の画像を物足査線ごとにカウンタ15によって
画累数の計数を行ない、そのfilをラッチ16によっ
てラッチする。このラッチされたデーターは物足査線の
終シにメモリ17に入力される。11面分画像を走査し
た後このデーターによって、CPU21において、先に
説明したW理に従って基準位置のY座標Y8Yを求める
。また変化点検出部18にも@8図に示すウィンドWl
を作成する信号がウィンド領域発生部22より供給され
、ウィンドWl内のii!ii像信号のみが変化点検出
s18に入力され、そしてこのウィンドWl内の画gl
を物足査線ごとに走査することによp、変化点検出部1
8によって白/黒の変化点のX座標を求めラッチ19に
よって保持し、メモリlOに物足査線ごとに書込み、一
画面分走査した後このデータによって先に説明した原理
に従い、CPU21において、基準位置のX座@ XS
Xを求める。
以上説明した通り、本発BAICよれば、検査の対象と
なる画像の基準位置を、ウィンド領域を設けたことによ
り、高n度に定義できるという利点がある。
なお、本発明は、iTVカメラ画像画像液写体の基準位
置の位置決めは、パターン認識等による被写体の検査に
必要であるため、移動物体から成る製品等をiTVカメ
ラで検査する場合に応用される。
【図面の簡単な説明】
第1図は撮イ象画面の説明図、第2図に撮像信号の波形
とその2値化した結果を示す波形図、第3図はノイズを
含む撮像画面の−fIlt−示す説明図、第4図は第3
図の画面に対する撮儂出力の2値化信号の波形図、第5
図および第6図はそれぞれ従来技術の欠点を説明するの
に必要な物体像の形状を示した説明図、第7図は既提案
にかかる基準位置決定装置の動作原理を説明するのに必
要な物体儂の形状を示した説明図、第8図は本発明の動
作原理を説明するための第7図と同様な説明図、第9図
は本発明の一実施例を示すブロック図、である。 符号説明 13・・・コンパレータ、14・・・4画素フィルタ、
15・・・カウンタ、16.19・・・ラッチ回路、1
7゜20・・・メモリ、18・・・変化点検出部、21
・・・CPU、22・・・ウィンド領域発生部、23・
・・画素分割回路代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   渭 第1図 館3!l 第2図 84図 S       b3 FA I’l−乙り62−4 禦5図        第6図 Aχ 11117図 特開昭5858−190708( 5)図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)犀いに直交するX座標とY゛座標より表わされる撮
    像画面において儂の基準となる位置の座標信号を、前記
    座標に沿って走査することにより得られる撮像信号の2
    値化出力から求めて出力するX−72次元画像中の基準
    位置決定方式であって、当該1m儂の形状から見て前記
    基準位置のY座標を決定するに適した場所を含む第1の
    ウィンド領域と同じくX座標を決定するに適した場所を
    含む第2のウィンド領域を前記画像面に設足する手1′ 段と、(前記第1のウィンド領域においてX@方向走査
    により得られる画像の一走査線毎のセグメント長を計測
    し、計測された該セグメント長に基いて前記基準位置の
    Y座標を定義する手段と、定義されたY座標位置からY
    座標に白って所足距離だけ離れたY座標位置において前
    記第2のウィンド領塘内t−x軸方向走査して得られる
    帥紀2厘化出力の変化点からM記基準位置のX座標を定
    義する手段と、を有して成ることを%徴とするX−Y2
    次元画像中の基準位置決定方式。
JP57071498A 1982-04-30 1982-04-30 X−y2次元画像中の基準位置決定方式 Granted JPS58190708A (ja)

Priority Applications (4)

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JP57071498A JPS58190708A (ja) 1982-04-30 1982-04-30 X−y2次元画像中の基準位置決定方式
US06/483,505 US4566126A (en) 1982-04-30 1983-04-11 Pattern discriminator
DE19833315109 DE3315109A1 (de) 1982-04-30 1983-04-27 Musterdiskriminator
US06/691,164 US4555801A (en) 1982-04-30 1985-01-14 Pattern discriminator

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JPS6259242B2 JPS6259242B2 (ja) 1987-12-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60256004A (ja) * 1984-06-01 1985-12-17 Matsushita Electric Works Ltd チツプ部品のはんだ付検査方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50124668A (ja) * 1974-03-06 1975-09-30

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