CN101141541A - 图像处理装置及方法、检查装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了图像处理装置和方法、检查装置和方法。所述图像处理装置包括：获取单元，该获取单元用于获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；和指定单元，该指定单元根据由所述获取单元获得的所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况。

Description

图像处理装置及方法、检查装置及方法

技术领域

本发明涉及图像处理装置、检查装置、图像处理方法、检查方法以及用于存储相关程序的计算机可读介质。

背景技术

已知存在其中嵌入有诸如IC标签、IC芯片、金属纤维等物体的片状材料(例如，纸片、膜或卡)。有时会需要在不破坏片状材料的结构的情况下检查这种物体是否适当地嵌入在该材料中。

在这种情况下，本领域中公知有如下一种方法，该方法用于确定例如特定纤维是否适当地嵌入在诸如纸片的材料中(这通过捕捉目标片的图像而完成的)，然后对捕捉到的图像进行不同的图像处理，以基于嵌入的纤维提取关于该片的特征信息。

这样，可以基于嵌入在片中的物体的所获图像信息来对目标片进行认证(参见日本特开平9-120456号公报)。

发明内容

本发明致力于提供了一种准确地评估待测物体的状况的技术，该物体嵌入在片状材料中。

在如权利要求1所描述的发明中，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括：获取单元，用于获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；和指定单元，该指定单元根据由所述获取单元获得的所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况。在这种情况下，所述一个或更多个待测物体的状况是指关于例如“一个或更多个待测物体的数量”、“一个或更多个待测物体的形状(长度、周长或面积)”、“一个或更多个待测物体的位置”的信息。

在如权利要求2所描述的发明中，所述指定单元将在所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中出现的一个或更多个待测物体的数量进行比较，并将数量中较大的一个指定为所述片状材料中嵌入的所述一个或多个待测物体的数量。

在如权利要求3所描述的发明中，所述指定单元将由所述第一图像数据集和所述第二图像数据集表示的各图像区域分为多个预定图像区域，并针对所述多个预定图像区域中的每一个指定一个或更多个待测物体的数量。

在如权利要求4所描述的发明中，所述指定单元针对各对相互对应的预定图像区域将在所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中出现的一个或更多个待测物体的数量进行比较，将数量中较大的一个指定为嵌入在各对相互对应的预定图像区域中的一个或更多个待测物体的数量，并将针对所有对相互对应的预定图像区域指定的数量的总和指定为所述片状材料中嵌入的一个或更多个待测物体的数量。

在如权利要求5所描述的发明中，所述指定单元包括输出单元，如果所述第一图像数据集中出现的一个或多个待测物体的数量和所述第二图像数据集中出现的一个或多个待测物体的数量之间的比值落在预定范围之外，则所述输出单元输出预定的信息。

在如权利要求6所描述的发明中，所述指定单元包括处理执行单元，该处理执行单元对通过所述获取单元获得的所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中的每一个执行预定图像处理。

在如权利要求7所描述的发明中，对所述第一图像数据集的图像处理与对所述第二图像数据集的图像处理不同。

在如权利要求8所描述的发明中，所述处理执行单元执行平滑处理、扩展处理和二值化处理中的至少一个。

在如权利要求9所描述的发明中，所述处理执行单元在执行平滑处理之后执行扩展处理，并在执行扩展处理之后执行二值化处理。

在如权利要求11所描述的发明中，提供了一种检查装置，该检查装置包括：获取单元，该获取单元用于获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；和指定单元，该指定单元根据由所述获取单元获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的一个或更多个待测物体的状况，由此确定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况是否符合预定标准。

在如权利要求12所描述的发明中，提供了一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；并且，根据所获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的一个或更多个待测物体的状况。

在如权利要求13所描述的发明中，提供了一种用于检查片状材料的方法，该检查方法包括以下步骤：获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；并且，根据所获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的一个或更多个待测物体的状况，由此确定嵌入在所述片状材料中的一个或更多个待测物体的状况是否符合预定标准。

根据如权利要求1、8和12所描述的发明，与仅读取片状材料的一个面的情况相比，能够更准确地评估所嵌入的待测物体的状况。

根据如权利要求2所描述的发明，即使待测物体仅出现在第一图像数据集和第二图像数据集之一中，也能准确地评估待测物体。

根据如权利要求3所描述的发明，与不采用这个实施例的情况相比，能够更容易地执行用于比较第一图像数据集和第二图像数据集的处理。

根据如权利要求4所描述的发明，与不采用该实施例的情况相比，即使多个待测物体仅出现在第一图像数据集和第二图像数据集之一中，也能更准确地评估待测物体。

根据如权利要求5所描述的发明，如果任何嵌入的待测物体的状况或任何待测物体的检查出的状况被确定为异常，则向用户通知这种异常。

根据如权利要求6所描述的发明，与不采用这个实施例的情况相比，使得待测物体更清楚地出现。

根据如权利要求7所描述的发明，例如即使在不同的条件下分别生成第一图像数据集和第二图像数据集，也可以针对第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个执行不同的适合的图像处理。

根据如权利要求8所描述的发明，通过平滑处理减少待测物体周围的背景部分在密度上的不均匀。另外，通过扩展处理来增强待测物体，通过二值化处理来清晰地区分待测物体和背景部分。

另外，如果按根据本发明的第九示例性实施例的顺序执行平滑处理、扩展处理和二值化处理，则可增强各处理的效果。

根据如权利要求11和13所描述的发明，与仅读取片状材料的一个面的情况相比，能更准确地评估嵌入的待测物体的状况。

附图说明

将基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施例，在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的检查装置的整体结构的框图；

图2是示出检查装置中的图像读取单元的结构的图；

图3示出了片状材料的示例；

图4示出了片状材料的示例；

图5是示出当检查装置执行检查程序时的处理的流程图；

图6是示出检查装置执行的图像数据生成处理的流程图；

图7是示出检查装置执行的物体提取处理的流程图；

图8例示了扩展处理；

图9示出了第一图像数据集的示例；

图10是示出根据图9中示出的图像数据集指定的检测值的表；

图11例示了与图9中的第一图像数据集相对应的第二图像数据集；

图12是示出检查装置执行的确定处理的流程图(操作示例1)；

图13是示出检查装置执行的确定处理的流程图(操作示例2)；并且

图14示出了第一图像数据集和第二图像数据集的示例。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本发明的示例性实施例。在下面的描述中，将描述适于实现本发明的示例，以例示示例性实施例中的具体操作示例。

结构

图1是示出检查装置100的整体结构的框图。如图中所示，检查装置100具有控制器10、图像读取单元20、操作单元30和通知单元40。控制器10控制图像读取单元20和通知单元40的操作，并对所获得的图像数据执行预定的图像处理。图像读取单元20对片(或片状材料)进行光学读取，生成表示该片的图像数据，并将该图像数据提供给控制器10。操作单元30具有诸如键盘的输入装置或者按钮作为操作器。操作单元30接收由用户输入的操作，生成表示该操作的控制信号，并将该信号提供给控制器10。通知单元40具有液晶显示器或扬声器，并输出从控制器10提供的图像信号和音频信号，从而将各种信息通知给用户。

更具体地讲，控制器10具有CPU(中央处理单元)11、存储器12以及接口13。CPU11执行存储在存储器12中的程序。存储器12具有存储各种程序的ROM(只读存储器)和用作CPU11的工作区的RAM(随机存取存储器)。接口13是能够与连接到控制器10的各个单元交换数据的物理接口。接口13从图像读取单元20和操作单元30获取各种信息，然后将各种信息提供给这些单元。存储器12存储用于控制检查装置10的操作的基本程序P1和用于对片进行确定的检查程序P2。除了诸如平滑处理、扩展处理和二值化处理的图像处理之外，检查程序P2还实现用于比较图像数据的处理。稍后将详细描述这些处理。

图2具体地示出了图像读取单元20的结构。如图中所示，图像读取单元20具有传感器21和22、光源23和24、传送辊25和26以及信号处理电路27。传感器21和22均为例如密集型CCD(电荷耦合器件)图像传感器。传感器21和22采集(pick up)片S的第一面和第二面的图像，并生成图像信号。在这种情况下，为了便于解释，传感器21感测的面被认为是第一面，并且传感器22感测的另一面被认为是第二面。光源23和24例如为荧光灯，并将光照射到传感器21和22分别采集图像的位置上。传送辊25和26是沿图中的箭头所指的方向传送片S的辊状部件。信号处理电路27对从传感器21和22提供的图像信号执行信号处理(例如，模数转换等)，然后输出从模拟图像信号转换来的数字图像数据。传感器21和22、光源23和24以及片S在垂直于图2中的纸面的方向上具有限定的宽度。以下将这个方向称作“X方向”。另外，还将垂直于X方向的方向(即，图2中箭头指示的方向)称作“Y方向”。

尽管图像数据可采用任意大小和灰度，但是在该情况下，以每英寸600点(像素)的输入分辨率来读取A4大小(210mm×297mm)的图像数据，每个点是表示8比特灰度(包括256个灰度色阶)的数据。这时，“0”是表示白色的灰度值(灰度信息)，“255”是表示黑色的灰度值(灰度信息)。图像数据包括片的第一面和第二面的全部。

现在，将参照图3和图4来描述在该实施例中待读取片。如图3所示，实施例中的片S是通过把待测物体S2嵌入到基材S1中而形成的片状材料。与普通纸片类似的材料用作基材S1，并且该材料包含纸浆纤维作为其主要构成材料。通过将待测物体S2(例如，纤维金属)原样抄入基材S1而混合在片S中。在整个片S中嵌入几个至50个物体S2。待测物体S2的透光率比基材S1的透光率低，并且其厚度也不大于片S。因此，通过在光下通过片S观察，可以视觉地查看甚至片S内的待测物体S2的位置和形状。

图4以片S的截面示出了如何将待测物体S2嵌入到片S中。例如，如果待测物体S2基本上位于基材S1的中央，如图4A所示，则可以从第一面和第二面以基本相等的浓度视觉地观察到待测物体S2。另选的是，如果物体S2嵌入得偏向第一面，如图4B所示，则从第一面可以清晰地观察到待测物体S2，而从第二面就不能清晰地观察到物体S2。另外，另选的是，如果待测物体S2嵌入得与基材S1的平坦面倾斜，如图4C所示，则可视觉地查看到待测物体S2的位置在从第一面看和从第二面看之间是有变化的。

操作

以上描述了该实施例的结构。下面将描述检查装置100执行的处理的内容。首先，将描述检查装置100执行的一系列处理。然后，将描述关于处理的两个操作示例。

检查装置100用于确定作为检查目标的片是否符合预定标准。存在关于这种确定的各种标准，例如，是否嵌入了预定数量的待测物体，嵌入的待测物体是否位于预定的位置处、是否具有预定的形状，等等。检查装置100关于图像读取单元20生成的图像数据进行这种确定。然而，风险在于，如果这种确定仅基于(第一面和第二面中的)一个面，则不能准确地实现。这是因为从第一面观察到的待测物体的数量、长度和形状并不总是与从第二面观察到的相同。因此，检查装置100从第一面和第二面生成图像数据，并基于来自这两个面的图像数据进行确定。

现在，将参照在确定“嵌入在片内的待测物体的数量是否落在预定范围内”的情况下的两个操作示例来描述检查装置100做出的示例性确定。在这些示例中，嵌入在一个片中的这种物体的理想数量是“5”，给定其误差范围是“±1”。也就是说，“在预定范围内”的数量是“4”到“6”之间的数量。符合该标准的片被认为是可用(良好)产品，不能符合该标准的片被认为是不合格产品。这是根据实施例做出的确定的内容。在实施例中各待测物体是长度为25mm且直径(或厚度)为30μm的纤维金属。

图5是示出当检查装置100的控制器10执行检查程序P2时的处理的流程图。在控制器10获得与用户为了执行操作而进行的操作(例如，按下按钮等)相对应的控制信号之后，执行检查程序P2。这时将待执行的处理粗略地分为图像数据生成处理(步骤Sa)、物体提取处理(步骤Sb)以及确定处理(步骤Sc或Sd)。在下面，将具体地描述这些处理步骤。

处理示例1

图6是示出了步骤Sa中的图像数据生成处理的流程图。针对分别对应于第一面和第二面的数据集中的每一个执行该处理。为了沿着流程图描述该处理，首先，检查装置100的控制器10使得图像读取单元20对片进行读取，并经由接口13获得图像读取单元20生成的图像数据集(步骤Sa1)。

控制器10随后确定所获得的图像数据集是否是表示第二面的图像数据(步骤Sa2)。尽管可以任意地确定应用哪种具体的确定方法，但是例如，图像读取单元20可以将指示图像数据集表示第一面和第二面中的哪一面的信息与图像数据集一起发送。除此之外，控制器10可被配置为按预定顺序接收表示第一面和第二面的图像数据集。

如果所获得的图像数据集是表示第二面的图像数据(步骤Sa2：是)，则控制器10执行用于反转这个图像数据集的处理(步骤Sa3)。更具体地讲，控制器10执行处理以反转图像数据集中的各像素在X方向上的坐标。这是因为由第二面的图像数据集表示的图像是由第一面的图像数据集表示的图像的镜像图像。即，可容易地创建出现在第一面的数据集中的待测物体间的位置关系与出现在第二面的数据集中的待测物体间的位置关系之间的对应关系。因此，如果所获得的图像数据集表示第一面(步骤Sa2：否)，则控制器10不对该图像数据集执行反转处理。

以上描述了图像数据生成处理。控制器10对表示第一面和第二面的各图像数据集执行处理，由此获得两个图像数据集。以下将经过该处理并表示第一面和第二面的两个图像数据集称作“第一图像数据集”和“第二图像数据集”。即，第一图像数据集表示第一面，第二图像数据集是表示第二面的图像数据集的反转。

第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个的主要部分对应于基材部分。尽管基材部分具有基本上均匀的灰度值，但是由于片的浮动、不均匀的光照射等导致在密度上出现不均匀。另外，在嵌入待测物体的部分出现灰度值略微不同。然而，这种包括待测物体的部分的灰度值只是略微不同于基材部分的灰度值，这是因为这种部分(的部分或全部)覆盖有基材。因此，检查装置100执行步骤Sb的物体提取处理。

图7是示出步骤Sb中的物体提取处理的流程图。对第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个执行该处理。为了沿着流程图来描述该处理，首先，控制器10对各图像数据集执行平滑处理(步骤Sb1)。该处理是用来减小基材部分中的密度变化，并通过例如应用预定大小的平滑滤波器来实现。控制器10随后对各图像数据集执行扩展处理(步骤Sb2)。该处理是用来增强嵌入待测物体的部分。具体地讲，控制器10参照目标像素附近的其他像素(以下称为附近像素)，如果附近像素中的任何一个具有大于目标像素的灰度值的灰度值(即，更深色)，则用附近像素的灰度值替代目标像素的灰度值。

现在将以更具体的示例来描述该扩展处理。例如，假定图像数据集具有像素P(i，j)，如图8A所示。在这种情况下，“i”表示X方向的坐标，而“j”表示Y方向的坐标。为了便于解释，假定像素P的灰度值为“1”，其他所有像素的灰度值为“0”。关于该图像数据集，例如，参照目标像素的上、下、左、和右侧中的每一侧上的两行像素执行扩展处理。在目标像素是像素P(i-2，j-2)的情况下，附近像素是图8B中示出的阴影像素。即，存在24个附近像素：P(i-4，j-4)至P(i，j-4)、P(i-4，j-3)至P(i，j-3)、P(i-4，j-2)至P(i-3，j-2)、P(i-1，j-2)至P(i，j-2)、P(i-4，j-1)至P(i，j-1)以及P(i-4，j)至P(i，j)。这时，由于附近像素包括灰度值为“1”的像素P(i，j)，所以用“1”来替代作为目标像素的像素P(i-2，j-2)的灰度值“0”。通过对各像素执行这种处理，处理结果是像素P(i，j)附近的24个像素具有灰度值“1”，如图8C所示。

在扩展处理中，附近像素的数量不受限制。例如，代替在上述示例中目标像素的上、下、左、和右侧中的每一侧上的两行像素，可将在目标像素的上、下、左、和右侧中的每一侧上的一行像素设置为附近像素。以下，将目标像素的四侧中的每一侧上的两行像素设置成附近像素的扩展处理称作“5×5像素扩展处理”，意思是参照关于目标像素为中心的5×5像素的处理。同样，称将目标像素的四侧中的每一侧上的一行像素设置为附近像素的扩展处理作为“3×3像素扩展处理”，意思是参照关于目标像素为中心的3×3像素的处理。即，在步骤Sb2执行的扩展处理是5×5像素扩展处理。

参照回图7的流程图，控制器10在步骤Sb2执行扩展处理后再次执行扩展处理(步骤Sb3)。这次，执行3×3扩展处理。随后，控制器10按相同的顺序重复在步骤Sb1、Sb2和Sb3中执行的平滑处理和扩展处理(步骤Sb4、Sb5和Sb6)。

接下来，控制器10计算各图像数据集中的所有像素的灰度值的平均值(步骤Sb7)。控制器10基于此时计算出的平均值确定在稍后的二值化处理中使用的阈值(步骤Sb8)。阈值和平均值彼此间可具有任意的关系。例如，在该操作示例中，阈值可以是通过用预定的系数乘以平均值而获得的值，或者通过在平均值上加“22”而获得的值。

此外，控制器10利用如上所述决定的阈值执行二值化处理(步骤Sb9)。即，控制器10执行如下的替代处理，即将“0”设置为灰度值小于上述阈值的所有像素的灰度值，并将“1”设置为灰度值不小于阈值的所有像素的灰度值。

在执行二值化处理之后，控制器10根据经二值化的图像数据集，执行用于提取等同于待测物体的物体的处理(步骤Sb10)。在该处理中，例如，对各自由连续像素构成的多个组按照把每个组当作一个物体的方式进行标记，并计算这种物体中的每一个的长度、周长和面积。如果这个物体的长度、周长和面积超过预定阈值，则确定该物体等同于待测物体。这时，由于片的浮动或光照射的不均匀导致提取出的物体具有低于阈值的长度、周长和面积，因此将这种物体视为不等同于待测物体而将其排除。

在实施例中，长度、周长和面积的阈值分别是“350”、“850”和“10000”。这些阈值均以“像素”为单位来表示。即，长度阈值是大约14.8(350/600×25.4)mm。如果在下面的描述中出现简写为“物体”的术语，则该术语指的是在步骤Sb10中提取出的物体，即，等同于出现在第一图像数据集或第二图像数据集中的待测物体的物体。

在提取出物体后，控制器10指定物体的数量，并计算各物体的长度、周长、面积、重心和角度。将计算出的值作为检测值存储在存储器12中(步骤Sb11)。“角度”被限定在预定方向(例如，X方向或Y方向)与物体之间，并以度来表示。

以上描述了物体提取处理。作为执行该处理的结果，控制器10存储针对第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个的各物体的检测值。例如，如果第一图像数据集是如图9所示的图像数据，则控制器10将图10中示出的检测值存储在存储器12中。如图中所示，控制器10针对各物体存储一组值，该组值由长度、周长、面积、重心(X方向和Y方向)以及角度构成。因为针对各物体存储一组检测值，所以可通过检测值的组数来指定物体的数量。在第一图像数据集是如图9所示的图像数据的情况下，物体的数量是“5”。

在一些情况下，第二图像数据集可以与第一图像数据对应。例如，如果第一图像数据集具有如图9所示的图像数据，则第二图像数据集具有例如如图11所示的图像数据。图11中的物体b、c、d和e分别对应于图9中的物体B、C、D和E。从与图9中示出的第一图像数据集的比较中明显看出，图11中所示的第二图像数据集包括的物体少于第一图像数据集所包括的物体。包括的物体少意味着物体A嵌入得靠近片的第一面，并且不能从第二面提取物体A作为等同于待测物体的物体。

随后，控制器10利用提取出的物体在步骤Sc执行确定处理。图12是示出在步骤Sc中的确定处理的流程图。通过比较从第一图像数据集和第二图像数据集提取出的物体来执行该处理。为了沿着流程图来描述该处理，首先，控制器10读取存储在存储器12中的检测值，并分别指定第一图像数据集(与第一面有关)和第二图像数据集(与第二面有关)中出现的物体的数量(步骤Sc1和Sc2)。控制器10将指定为N1的第一图像数据集中出现的物体的数量以及指定为N2的第二图像数据集中出现的物体的数量存储在存储器12中。

然后，控制器10根据在第一图像数据集和第二图像数据集中出现的物体的数量(N1，N2)来估计嵌入在片中的物体的数量。估计的详细流程随以上值N1和N2而变化。首先，控制器10确定N1和N2是否彼此相等(步骤Sc3)。如果这两个值相等(步骤Sc3：是)，则控制器10认为在片中嵌入了等于该值的数量的待测物体。因此，控制器10参照嵌入在片中的待测物体的数量为N，认为N等于N1的值。即，在这种情况下，控制器10用N1的值替代N，并将该值存储在存储器12中(步骤Sc4)。

否则，如果值N1和N2不相等(步骤Sc3：否)，则控制器10确定N1和N2中哪一个更大。具体地讲，控制器10首先计算N2与N1之比(N2/N1)，确定N2/N1是否等于或大于“0.8”且小于“1.0”(步骤Sc5)。如果N2/N1满足0.8＜＝N2/N1＜1.0的范围(步骤Sc5：是)，则控制器10认为嵌入在片中的物体的数量N等于N1的值。因此，控制器10用N1替代嵌入在片中的物体的数量N，并将值N1存储在存储器12中(步骤Sc6)。

如果N2/N1不满足0.8＜＝N2/N1＜1.0(步骤Sc5：否)，则控制器10确定N2/N1是否大于1.0且等于或小于“1.25”(步骤Sc7)。如果N2/N1满足1.0＜N2/N1＜＝1.25(步骤Sc7：是)，即，如果N2大于N1，则控制器10认为嵌入在片中的待测物体的数量N等于N2的值。因此，控制器10用N2的值替代嵌入在片中的物体的数量N，并将该值存储在存储器12中(步骤Sc8)。

如果指定嵌入在片中的待测物体的数量N为任意值，则控制器10确定该片是否是合格产品。如上所述，在该操作示例中，针对待测物体的数量设置容许范围“4”到“6”，控制器10确定待测物体的数量N是否该范围内(步骤Sc9)。如果待测物体的数量N在“4”到“6”的范围内(步骤Sc9：是)，则控制器10确定读取的片为合格产品，并通过生成指示该片为合格产品的图像信号或音频信号来向通知单元40告知该片为合格产品(步骤Sc10)。否则，如果待测物体的数量N不在“4”到“6”的范围内(步骤Sc9：否)，则控制器10确定读取的片为不合格产品，并通过生成指示该片为不合格产品的图像信号或音频信号来向通知单元40告知该片为不合格产品(步骤Sc11)。之后，控制器10输出通知检查程序P2正常完成确定的信息。具体地讲，控制器10参照指示检查程序P2的确定结果的数据为D，并将D的值设置为“0”(步骤Sc12)。

N2/N1不满足1.0＜N2/N1＜＝1.25(步骤Sc7：否)意味着N2/N1小于“0.8”或大于“1.25”。在这种情况下，控制器10确定待测物体没有恰当地嵌入在片中，或者确定没有正确地读取待测物体。因此，控制器10认为嵌入在片中的待测物体的数量N不确定，并输出通知检查程序P2的确定结果错误的信息。具体地讲，控制器10将数据D的值设置为“1”(步骤Sc13)。

如上描述了确定处理。从而结束了检查程序P2执行的处理。作为执行该处理的结果，控制器10获得了嵌入在片中的待测物体的数量N和指示确定结果的数据D作为处理结果。如果指示确定结果的数据D为“1”，则控制器10还向通知单元40提供表示检查装置100做出的确定为错误的图像信号或音频信号。否则，如果指示确定结果的数据D为“0”，则可向通知单元40提供指示检查装置100的确定成功的图像信号或音频信号。

操作示例2

接下来将描述不同于以上操作示例1的操作示例。该示例将描述不同于上述操作示例1的确定处理。在确定处理之前的图像数据生成处理和物体提取处理与操作示例1中的图像数据生成处理和物体提取处理相同，因而下面将略去对它们的描述。

根据该操作示例的确定处理的特征在于，将第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个的图像区域划分为预定的小区域，根据在各个小区域中出现的物体的数量来指定嵌入在整个片中的待测物体的数量。尽管可将各图像数据集划分成任意数量的小区域，但是将描述的本操作示例例示了将图像区域划分为6个小区域的情况。

图13是示出在该操作示例中的确定处理的流程图。为了沿着流程图来描述该处理，首先，控制器10将第一图像数据集和第二图像数据集中的每一个的图像区域划分为6个小区域(步骤Sd1)。这时，控制器10按照使得第一图像数据集中的小区域和第二图像数据集中的小区域分别具有相同的形状的方式对图像区域进行划分。如果可能，则各图像数据集中的小区域具有彼此相同的形状。

接下来，控制器10针对各个所划分的小区域指定第一图像数据集(与第一面有关)中出现的物体的数量(步骤Sd2)。下面，将针对小区域指定的物体的数量分别称作N11、N21、N31、N41、N51和N61。随后，控制器10以与上述相同的方式指定第二图像数据集(与第二面有关)中出现的物体的数量。将针对小区域指定的物体的数量分别被称作N12、N22、N32、N42、N52和N62。N11和N12对应于相同的位置。N21和N22也对应于相同的位置。其他各对值也同样对应于相同的位置。

上述处理的图如图14所示。在该流程图中，图像数据集D1表示第一面，图像数据集D2表示第二面。图像数据集D1的小区域分别称作11、21、31、41、51和61，第二图像数据集D2的小区域分别称作12、22、32、42、52和62。尽管图像数据集D1和D2是从单个片中读取的图像数据，但是会出现物体在图像数据集D1和D2之间部分不同。这意味着存在可从一个面提取出但不能从另一面提取出的物体。为了便于解释，在图中用虚线绘出不能提取出但嵌入在片中的物体的位置。

参照回图13中的流程图，控制器10在针对个小区域指定物体的数量之后，用“1”替代参数i(步骤Sd4)。在用“1”替代参数i之后，控制器10比较各对应小区域之间的物体的数量。该处理例如用来当参数i为“1”时比较上述的N11和N12。将继续描述该示例。控制器10首先确定N11和N12的值是否相同(步骤Sd5)。如果N11和N12的值相等(步骤Sd5：是)，则控制器10认为嵌入在片中的对应小区域中的待测物体的数量也等于该值。控制器10取N1作为嵌入在片中的对应小区域中的物体的数量，因此，认为N1的值等于N11的值。即，在这种情况下，控制器10用N11的值替代N1，并将该值存储在存储器12中(步骤Sd6)。

否则，如果Ni1和Ni2的值不等(步骤Sd5：否)，则控制器10确定Ni1和Ni2中哪一个更大(步骤Sd7)。如果Ni1的值大于Ni2的值(步骤Sd7：是)，则控制器10认为嵌入在片中的对应小区域中的物体的数量等于Ni1的值。因此，控制器10用Ni1的值替代嵌入在片中的对应小区域中的待测物体的数量Ni，并将该值存储在存储器12中(步骤Sd8)。否则，如果Ni2的值大于Ni1的值(步骤Sd7：否)，则控制器10认为嵌入在片中的对应小区域中的待测物体的数量Ni等于Ni2的值。因此，控制器10用Ni2的值替代嵌入在片中的对应区域中的待测物体的数量Ni，并将该值存储在存储器12中(步骤Sd9)。

随后，控制器10确定参数i是否等于“6”(步骤Sd10)。如果参数i没有达到“6”(步骤Sd10：否)，则控制器10将参数i递增“1”(步骤Sd11)，并重复从步骤Sd5起的处理。如果参数i为“6”(步骤Sd10：是)，即，如果分别针对所有小区域指定了待测物体的数量N1至N6，则控制器10计算这些数量的总和，并取该总和作为嵌入在片中的待测物体的数量(步骤Sd12)。

如果指定嵌入在片中的待测物体的数量N为任意值，则控制器10确定该片是否为合格产品。以与在操作示例1中描述的方式相同的方式进行确定。即，控制器10确定待测物体的数量N是否在“4”到“6”之间(步骤Sd13)。如果数量N在“4”和“6”之间(步骤Sd13：是)，则控制器10确定读取的片为合格产品(步骤Sd14)。否则，如果数量N不在“4”和“6”之间(步骤Sd13：否)，则控制器10确定读取的片为不合格产品(步骤Sd15)。然后根据该操作示例2的确定处理结束。

现在将用更具体的示例来描述上述的确定处理的结果。下面将描述对图14中示出的图像数据集D1和D2执行以上确定处理的情况。首先比较小区域11和21。然后，“1”为在前者小区域中出现的物体的数量(N11)，而“0”是在后者小区域21中出现的物体的数量。因此，将嵌入在该片的对应区域中的物体的数量(N1)指定为“1”。以类似的方式，将N2、N3、N4、N5和N6的值分别指定为“2”、“1”、“0”、“1”和“1”。结果，将嵌入在片中的待测物体的数量N指定为“6”(＝1+2+1+0+1+1)。为了比较，如果对图14中所示的图像数据集D1和D2作用在示例操作1中描述的确定操作，则将嵌入在片中的待测物体的数量N指定为“5”。因此，对于涉及图14中示出的示例，操作示例2中描述的确定处理估计了与待测物体的实际数量一致的相当准确的结果。

变型例

已经参照示例性实施例描述了本发明。本发明不限于上述实施例，而是可以按照其他各种方式实现。例如，可根据本发明如下地对上述实施例进行变型。可适当地相互结合这些变型。

尽管上述实施例引用了片作为“片状材料”的示例，但是根据本发明的片状材料不限于片。例如，“片状材料”可以为卡状物体(例如，IC卡)或由合成树脂制成的膜。关于待测物体，各自将待测物体描述为纤维金属。另选的是，待测物体各自可以是诸如IC芯片的物体，而不限于纤维状物体。例如，待测物体各自可以是被构形为比基材薄的带状材料。另外，待测物体的材料不限于金属，而可以为产生巴克豪森(Barkhausen)效应的塑料或磁性材料。

另外，上述实施例描述了确定嵌入在片状材料中的预定待测物体是否是以期望的状况嵌入的。相反，本发明甚至可应用于如下目的：检测不期望嵌入在片状材料中的外来材料(象废物等)的存在，并根据所包括的外来材料是否超过预定的标准来选择片状材料。

另外，上述实施例使用了两个摄像***(它们各自由光源和传感器构成)来同时生成两个面的图像数据集。然而，可通过将片反转而利用单个摄像***来生成两个面的图像数据集。

在上述实施例中，将指示合格产品或不合格产品的确定结果提供给通知单元40。然而，可利用该确定结果来区分合格产品和不合格产品。例如，本发明可被构造为包括两个容纳单元来存储片状材料。如果确定片状材料为合格产品，则可将片状材料放入容纳单元之一中。如果为不合格产品，则可将片状材料放入另一容纳单元中。

另外，在以上本实施例中，沿图7所示的流程图执行物体提取处理。然而，确定处理不限于这种处理流程。例如，在以上实施例中重复多次的平滑处理和扩展处理可各自仅执行一次。另选的是，可省略上述两个处理中的任一个。如果片状材料是由可明显区分开的基材和待测物体构成，则可既不执行平滑处理也不执行扩展处理。

物体提取处理的流程还可以被构造为在第一图像数集和第二图像数据集之间不同。例如，当两个摄像***不具有相同的特性时，可分别针对摄像***适当地预先准备不同的物体提取处理流程，来调整特征上的这种不相同。可针对各个图像数据集选择性地执行不同的流程。

另外，在上述实施例中，关于在两个表面中的每一个中出现的物体的数量做出确定。确定的标准并不限于物体的数量，而可以是各物体的长度、周长、面积、重心或角度。更具体地讲，可确定物体的重心是否位于预定位置处，或者可确定具有预定长度或更长的长度的物体的数量是否达到预定的数量。另选的是，当根据关于物体的检测值来指定待检测物体的长度、周长、面积、重心或角度时，可以使用两个面的检测值之间的平均值。

除了上述的确定之外还可以进行另一确定方法，以决定待检测物体是否是以预定的状况嵌入的。下面将参照图4来描述该方法。如果待测物体S2位于基材S1的大概中心处，如图4A所示，则两个面之间的检测值高度可证明性地基本上相等。另一方面，在如图4B或图4C所示的状况下，两个面之间的检测值不一致。现在假定图4A所示的状况是理想的状况。然后，如果关于两个面之间的待测物体的检测值的不同超出预定程度，则确定该待测物体没有以预定的状况嵌入。

尽管本发明应用于上述实施例中的检查装置，但是可将等同于上述控制器10的功能并入到诸如复印机或打印机的图像生成装置或诸如扫描仪的图像读取器中。另外，可将本发明提供为等同于上述检查程序P2的程序或记录有这种程序的记录介质(例如，ROM)。

对本发明示例性实施例的前述描述是为了例示和描述的目的而提供的。其并非旨在穷举或者将本发明限于所公开的确切形式。显然，许多修改和变型对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够理解本发明的适用于所构想特定用途的各种实施例和各种变型例。

Claims (13)

1.一种图像处理装置，该图像处理装置包括：

获取单元，该获取单元用于获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；和

指定单元，该指定单元根据由所述获取单元获得的所述第一图像数据集和所述第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述指定单元将在所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中出现的一个或更多个待测物体的数量进行比较，并将数量中较大的一个指定为嵌入在所述片状材料中的所述一个或多个待测物体的数量。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述指定单元将由所述第一图像数据集和所述第二图像数据集表示的各图像区域分为多个预定图像区域，并针对所述多个预定图像区域中的每一个指定一个或更多个待测物体的数量。

4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中：

所述指定单元针对所述多个预定图像区域中的各对相互对应的预定图像区域将在所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中出现的一个或更多个待测物体的数量进行比较，将数量中较大的一个指定为嵌入在各对相互对应的预定图像区域中的一个或更多个待测物体的数量，并将针对所有对相互对应的预定图像区域指定的数量的总和指定为嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的数量。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述指定单元包括输出单元，如果所述第一图像数据集中出现的一个或多个待测物体的数量和所述第二图像数据集中出现的一个或多个待测物体的数量之间的比值落在预定范围之外，则所述输出单元输出预定信息。

6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述指定单元包括处理执行单元，该处理执行单元对通过所述获取单元获得的所述第一图像数据集和所述第二图像数据集中的每一个执行预定图像处理。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中：

对所述第一图像数据集的图像处理与对所述第二图像数据集的图像处理不同。

8.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中：

所述处理执行单元执行平滑处理、扩展处理和二值化处理中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其中：

所述处理执行单元在执行平滑处理之后执行扩展处理，并在执行扩展处理之后执行二值化处理。

10.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中：

所述片状材料包括基材；并且

所述一个或更多个物体是通过将其抄入所述基材而混在所述片状材料中的纤维金属。

11.一种检查装置，该检查装置包括：

获取单元，该获取单元用于获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；和

指定单元，该指定单元根据由所述获取单元获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况，由此确定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况是否符合预定标准。

12.一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤：

获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；并且，

根据所获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况。

13.一种片状材料的检查方法，该检查方法包括以下步骤：

获取表示其中嵌入有一个或更多个待测物体的片状材料的第一面的第一图像数据集和表示与所述第一面相对的第二面的第二图像数据集；并且，

根据所获得的第一图像数据集和第二图像数据集，来指定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况，由此确定嵌入在所述片状材料中的所述一个或更多个待测物体的状况是否符合预定标准。

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