JP3245217B2 - 画像検査用の閾値決定装置及び画像検査装置 - Google Patents
画像検査用の閾値決定装置及び画像検査装置Info
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- JP3245217B2 JP3245217B2 JP15515892A JP15515892A JP3245217B2 JP 3245217 B2 JP3245217 B2 JP 3245217B2 JP 15515892 A JP15515892 A JP 15515892A JP 15515892 A JP15515892 A JP 15515892A JP 3245217 B2 JP3245217 B2 JP 3245217B2
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Description
する画素単位毎の、濃度の比較検査を行う画像検査用の
閾値決定装置に係り、あるいは基準画像と被検査画像と
の、対応する画素単位毎の、濃度の比較検査を行う画像
検査装置に係り、特に、基準画像と被検査画像との、対
応する画素単位毎の、濃度の比較検査に用いる閾値をよ
り合理的に求め、これにより、該比較検査の精度や信頼
性を向上させることができる閾値決定装置あるいは画像
検査装置に関する。
印刷不良など様々なものがある。又、その欠陥部分が微
小なものであっても、印刷物の品質上問題となる場合が
ある。更に、輪転印刷機等、印刷済みの印刷物が高速で
連続走行している場合、個々の印刷物の検査も高速に行
わなければならない。
よって行われていた。例えば、印刷機や印刷物の種類に
よっては、印刷後の印刷物を適宜抜き取り、目視により
検査を行っていた。あるいは、一定速度で連続的に走行
する印刷物では、該走行速度に同期させてストロボを発
光し、該印刷物の目視検査を行っていた。
術が開示されている。
の時点で走行印刷物の絵柄から読み取った画像データの
記憶が可能なメモリを備え、該メモリから読み出した画
像データを基準データ、上記走行印刷物の残余の絵柄か
ら読み取った画像データを検査データとし、これら基準
データと検査データとの比較に基づいて印刷の良否判定
を行う方式の印刷物の検査装置に関する技術が開示され
ている。この技術は、上記基準データの特徴と検査デー
タの特徴とを、それぞれ対応する画素単位毎に抽出比較
して印刷の良否判定を行う第1の特徴抽出比較判定手段
を用いると共に、上記基準データの特徴と検査データの
特徴とを、同一絵柄内での所定の範囲における画素の総
和として抽出比較することにより印刷の良否判定を行う
第2の特徴抽出比較判定手段を用い、更に、上記基準デ
ータの特徴と検査データの特徴とを、印刷物の走行方向
に沿って同一直線上に配列された画素の同一絵柄内にお
ける総和として抽出比較することにより印刷の良否判定
を行う第3の特徴抽出比較判定手段をも用い、これら第
1〜第3の各特徴抽出比較判定手段の判定結果を総合判
定して、最終的な印刷物の良否判定を行う。又、この技
術では、所定時点における走行印刷物の走行速度と、検
査データの読取り時における走行印刷物の走行速度との
差を所定値と比較する比較手段を用い、該比較の結果に
基づいて、このときの走行印刷物の絵柄から読み取った
検査データを上記基準データとして新たに書替える手段
をも備えている。この特公平1−47823で開示され
ている技術によれば、印刷物の絵柄など濃度変化が広い
範囲に亘っている場合の良否判定の精度を向上させると
共に、マスキング機能等も備え、印刷物の状態変化に対
しても常に安定した動作を得ることができる。
試料絵柄を画素マトリックスに分解して検出した試料デ
ータを、標本印刷物から予め取り出されメモリに記録さ
れている標本データと1画素ずつ比較し、絵柄の良否判
定を行う印刷物の絵柄検査方法に関する技術が開示され
ている。この技術は、前記試料データ及び標本データの
一方を1画素ずつ印刷物の横方向に位置ずれさせて、前
記両データの他方と比較し、両データが最も一致に近付
いたときの前記両データ間の位置ずれ量により、前記試
料データ又は標本データを印刷物横方向に関し位置ずれ
補正した上で、前記標本データと比較するという技術で
ある。この特公平1−20477で開示されている技術
によれば、印刷物搬送系に位置ずれがあっても、比較的
安価な装置で高精度で絵柄検査を行うことができる。
の走行方向と直角方向に互いに視野が重なり合い、画像
同士が重なり合った状態の画素データを取り出す検出手
段を用い、まず良品データを取り込んで基準データと
し、次に被検査データを取り込んで基準データと比較す
るようにしている。この比較は、各画素比較を行った上
で加算データ同士の比較を行うというものである。この
特開昭62−11152で開示されている技術によれ
ば、走行中の印刷物では避けられない位置ずれに影響さ
れることなく、正確な検査を行うことができる。
基準画像と被検査画像との、対応する画素単位毎の、濃
度の比較検査に用いる閾値は、前記基準画像の全画素や
被検査画像の全画素に対して、通常単一の値を用いてい
た。このため、適正な閾値を決定することが難しく、前
記比較検査精度や信頼性上問題があった。
従って一部特定の画素に対してマスクをかけ、検査対象
より除外していた。これは、前記基準画像と前記被検査
画像との位置ずれがあると、正確な検査を行うことがで
きなくなるためである。特に、前記基準画像や前記被検
査画像の絵柄で濃度変化が激しい部分では、1画素程度
の位置ずれであっても、その悪影響が非常に大きくなっ
てしまう。このため、前述のようにマスクをかけること
で、このような位置ずれに関する問題を解消している。
しかしながら、このようにマスクをかけてしまうと、検
査対象外となってしまう部分が生じてしまうという問題
がある。
対応する画素単位毎の、濃度の比較検査に用いる閾値の
その値の決定については、従来様々な問題があった。
く成されたもので、基準画像と被検査画像との、対応す
る画素単位毎の、濃度の比較検査に用いる閾値をより合
理的に求め、これにより、誤検出を抑えて、検査結果の
精度や信頼性を向上させることができる画像検査用の閾
値決定装置及び画像検査装置を提供することを目的とす
る。
画像と被検査画像との、対応する画素単位毎の、濃度の
比較検査を行う画像検査用の閾値決定装置にあって、前
記基準画像及び被検査画像を階層化する画像階層化手段
と、前記基準画像を元に、前記被検査画像の各画素単位
毎の濃度の許容変動範囲を階層毎に推定する限界値算出
手段と、該許容変動範囲が大きい時は、前記被検査画像
の各階層毎及び各画素単位毎の検査閾値を大きくし、前
記許容変動範囲が小さい時は、前記検査閾値を小さくす
る検査閾値算出手段とを備えたことにより、前記課題を
達成したものである。
画像との、対応する画素単位毎の、濃度の比較検査を行
う画像検査装置において、前記基準画像及び被検査画像
を階層化する画像階層化手段と、前記基準画像を元に、
前記被検査画像の各画素単位毎の濃度の許容変動範囲を
階層毎に推定する限界値算出手段と、該許容変動範囲が
大きい時は、前記被検査画像の各階層毎及び各画素単位
毎の検査閾値を大きくし、前記許容変動範囲が小さい時
は、前記検査閾値を小さくする検査閾値算出手段と、該
検査閾値を、前記被検査画像の各階層毎及び各画素単位
毎に記憶する閾値メモリと、前記基準画像と前記被検査
画像との、対応する階層毎の画素単位毎の濃度差分値、
及び、該画素単位に対応する前記検査閾値から、前記被
検査画像を階層毎に検査する比較検査手段と、各階層の
判定結果のうち1つでも不良の判定があれば、総合的な
判定結果を不良とする検査結果決定手段とを備えたこと
により、前記課題を達成したものである。
毎の、濃度の比較検査に用いる閾値は、その値が大きす
ぎると、これら画像間の相違があるにも拘らず、これを
見落としてしまう。一方、該閾値の値が小さすぎると、
前記基準画像と前記被検査画像との位置ずれ等により、
これらの画像が同一であっても、相違があるとの判定を
行ってしまう。このように、前記比較検査に用いる閾値
は、該比較検査の精度や信頼性に大きな影響をもってい
る。
査結果の精度や信頼性に影響を与える閾値を、前記基準
画像や前記被検査画像の画素毎に設定するようにしてい
る。更に、前記基準画像と前記被検査画像との位置ずれ
の悪影響が大きい、これら画像の絵柄の濃度変化が激し
い部分(即ち、絵柄の輪郭強度が高い部分)では、その
閾値をより大きくして、許容値を上げる。一方、濃度変
化が少ない部分(即ち、絵柄の輪郭強度が低い部分)に
ついては、その閾値を小さくして、許容値を下げる。更
に、基準画像と被検査画像を共に階層化し、各階層毎に
比較検査を行うようにしている。これにより、誤検出を
抑えて、検査結果の全体的な精度や信頼性を向上するこ
とができる。
に多くの閾値を設定するという、煩雑で時間がかかる設
定を、より合理的に決定するようにしている。
ある。
部分は、限界値算出手段20と、検査閾値算出手段22
となっている。
を元に、前記被検査画像の各画素単位毎の濃度の許容変
動範囲を推定する手段である。この各画素単位毎の濃度
の許容変動範囲の推定は、本発明はこれを具体的に限定
するものではないが、例えば、後述する実施例のよう
に、比較検査を行う部分(手段)までの入力系で見込ま
れるノイズレベル等より推定したり、あるいは、前記基
準画像と前記被検査画像との横方向や縦方向での最大位
置ずれ量等により推定してもよい。
算出手段20で求められた前記許容変動範囲に従って、
前記被検査画像の各画素単位毎の検査閾値を求める手段
である。この各画素単位毎の検査閾値の求め方を、本発
明は具体的に限定するものではないが、例えば後述する
実施例の閾値決定部の第1例では、1つの閾値T(x,y
)を求めるようにしている。又、例えば後述する実施
例の閾値決定部の第2例では、上限許容閾値TH (x ,
y )と下限許容閾値TL (x ,y )との2つの閾値を求
めるようにしている。
の検査閾値は、例えば前記図1に示される閾値メモリ2
4に書き込まれる。該閾値メモリ24は、画素毎の前記
検査閾値を記憶できる記憶容量を有している。
査閾値を各画素毎に求めることで前記比較検査の精度や
信頼性を向上できるだけでなく、能率良くこのような画
素毎の閾値を求めることが可能である。
明する。
刷物集中検査装置の構成を示すブロック図である。
を含む複数の印刷機を1箇所で検査する印刷物集中検査
装置本体80が示されている。又、この図1に示されて
いる印刷機10は、最終印刷ユニット12から送り出さ
れる帯状の印刷物1を、フィードロール14及び巻上部
16によりロール状に巻き取られる。又、該印刷機10
からは、該印刷機が運転中であるか否か等を示す印刷状
態信号と、前記印刷ユニット12に取付けられたロータ
リエンコーダ18により、前記印刷物1の走行に従った
パルス信号を出力する。前記印刷ユニット12等、前記
印刷機10が備える印刷ユニットの版胴の周長が印刷さ
れる絵柄1つ(以降、1面とも称する)より長い場合、
版胴−回転で複数の絵柄が印刷される。このような面位
置を検出するため等、前記ロータリエンコーダ18は、
所定回転毎パルス信号を出力する。
は、走行中の印刷物表面状態を撮影し、所定の画像信号
を出力する検出部30が、前記印刷ユニット12と前記
フィードロール14との間に配置されている。又、中継
器40には、前記印刷状態信号と、前記ロータリエンコ
ーダ18によるパルス信号が入力され、又前記検出部3
0が接続されている。なお、図示される合計3台の中継
器40と同様に、図示されない他の中継器についても、
図示されない他の印刷機に対応して設けられている。こ
れら中継器40は、それぞれ前記集中検査装置本体80
中の判定部100に接続されている。
の、印刷物走行方向から見た側面図である。
こう側へと走行している。又、検出部30は、主とし
て、ランプハウス32a に収められた光源32b と、該
光源32b からの光をライトガイド34へと導く光ファ
イバ33とを備え、該ライトガイド34に設けられたス
リットから前記印刷物1を照明する。前記ランプハウス
32a には図示されぬ放熱ファンが内蔵され、前記光源
32b で生じる熱が放熱される。該光源32b には、例
えばハロゲンランプや、クセノンランプ等の放電光源等
が用いられる。又、前記検出部30は、前記印刷物1の
走行方向に直交して配列された複数のラインセンサカメ
ラ36を有している。これら個々のラインセンサカメラ
36で撮影される、前記印刷物1上の1次元ライン状の
被撮影部分も、前記印刷物1の走行方向に直交してい
る。又、これら複数のラインセンサカメラ36のそれぞ
れの視野は、隣接する他のラインセンサカメラ36の視
野と重複している。なお、電気回路38は、前記複数の
ラインセンサカメラ36からの1次元ライン状の画像の
画像信号から、前記印刷物1のほぼ幅全体に亘る1つの
1次元ライン状の画像の信号を得ると共に、これを前記
中継器40へと伝送する処理等を行う。
電気回路の電気回路図である。
インセンサカメラ36から得られた画像信号を前記中継
器40へ出力するための当該検出部電気回路38は、主
に、A/D変換部38a と、フレームメモリ38b と、
画像圧縮回路38c と、光通信部38d と、ドライバ3
8e とを備えている。
38g により前記複数のラインセンサカメラ36それぞ
れからの画像アナログ信号を画像デジタル信号に変換す
る。又、該A/D変換部38a は、隣接する前記ライン
センサカメラ36同士の画像を統合することにより、前
記印刷物1のほぼ幅全体に亘る連続した1次元ライン状
のデジタル画像を生成する。又、該生成されたデジタル
画像は、前記印刷物1の走行に同期して順次前記フレー
ムメモリ38b へと書き込まれる。これにより、前記複
数のラインセンサカメラ36で、前記印刷物1の走行に
同期して走査した2次元フレームの画像を得ることがで
きる。
画面(1フレーム)分のデジタル画像は、前記画像圧縮
回路38c によりデータ圧縮され、前記光通信部38d
へと出力される。この画像圧縮回路38c で行われるデ
ータ圧縮は、静止画像符号化で近年用いられるようにな
ってきているJPEG(joint photographic codingexp
ert group)方式の符号化が用いられている。この画像
圧縮回路38c で行うデータ圧縮は、画像デジタル信号
の伝送時間短縮等、伝送能率を向上させるためであり、
他のデータ圧縮方式であってもよい。例えば、従来から
知られているエントロピー符号化やハフマン符号化やラ
ンレングス符号化等を単一に用いるものであってもよ
い。前記画像圧縮回路38c からの画像デジタル信号
は、前記光通信部38d において光変調され、前記中継
器40へと送信される。
記印刷物1の走行に同期するタイミング信号、即ち該走
行によって走査しながら該印刷物1上を1次元ライン状
に撮影するタイミングの信号は、前記ドライバ38e に
より、前記複数のラインセンサカメラ36それぞれへと
出力される。又、前記中継器40からは、印刷される絵
柄に対応した前記面毎のタイミング信号も送られるが、
該信号は前記A/D変換部38a が前記フレームメモリ
38b へとデジタル画像を書き込む際に1フレームの開
始の検知のために用いられている。
のハードウェア構成を示すブロック図である。
中継器40は、この図5に示されるように、主として、
CPU(central processing unit )40a と、ROM
(read only menory)40b と、RAM(random acces
s menory)40c と、並列入出力回路40d と、カウン
タ40e と、O/E(optical to electrical )変換器
40f と、シリアル変換器40g と、シリアル変換器4
0h と、E/O(electrical to optical )変換器40
i と、バス40j とにより構成されている。
予め書き込まれているプログラムに従って、前記バス4
0j を介して、前記RAM40c や、前記並列入出力回
路40d や、前記シリアル変換器40g や、前記シリア
ル変換器40h にアクセスし、所定の処理を行う。例え
ば、該CPU40a は、前記ROM40b に予め書き込
まれているプログラムに従って、前記印刷機10からの
信号に主として従った前記検出部30へのタイミング信
号の生成処理や、前記検出部30からの画像デジタル信
号を前記判定部100へ中継する処理等を行う。
のプログラム実行時のデータ一時記憶に用いられるだけ
でなく、前記検出部30から前記判定部100へ画像デ
ジタル信号を中継する際に、該画像デジタル信号のバッ
ファメモリとしても用いられる。前記並列入出力回路4
0d は、前記印刷機10や前記検出部30に対して、ビ
ット単位あるいは所定ビット数毎の入出力を、前記CP
U40a や前記バス40j での処理単位となるビット数
幅で行う。前記カウンタ40e は、前記ロータリエンコ
ーダ18から送られてくる前記印刷物1の走行位置に相
対的に対応したエンコーダ信号から、該印刷物1の絶対
的な走行位置を求める。前記O/E変換器40f は、光
ファイバを用いて前記検出部から送られてきた光変調さ
れた画像デジタル信号を復調し、前記シリアル変換器4
0g へと出力する。該シリアル変換器40g は、前記O
/E変換器40f が出力するシリアルの画像デジタル信
号を、前記CPU40a がアクセス可能な所定ビット数
幅のパラレルデータに変換する。前記シリアル変換器4
0h は、前記CPU40a が書き込んだ所定ビット数幅
の画像デジタル信号をシリアルに変換して、これを前記
E/O変換器40iへと出力する。該E/O変換器40i
は、前記シリアル変換器40h から順次送られてくる
シリアルの画像デジタル信号を光変調し、光ファイバに
て前記判定部100へと送信する。
ック図である。
0の主な機能は、画像タイミング制御部40m と、画像
信号中継部40p と、メモリ40n とにより構成され
る。
印刷機10のロータリエンコーダ18からの信号、例え
ば前記A相信号等に従って、前記検出部30が用いるタ
イミング信号、例えば前記カメラスタート信号や前記読
出イネーブル信号を生成する。この際、該画像タイミン
グ制御部40m は、後述するキーボード62からオペレ
ータが予め入力した面付情報をも用いる。この面付情報
は、前記印刷機10の版胴の印刷内容等に関する情報で
あり、例えば何面の印刷を行うものであるか等の情報で
ある。
電気回路38から光ファイバを介して送られてきた画像
デジタル信号を受信し、これを前記メモリ40n に記憶
する。又、該画像信号中継部40p は、前記集中検査装
置本体80の判定部100からの要求に応じて、該メモ
リ40n に記憶されているデジタル画像を画像デジタル
信号として該判定部100へと光ファイバを介して出力
する。前記メモリ40n には、複数フレームのデジタル
画像を記憶することができる。前記判定部100は複数
の中継器40(40a 〜40c )が接続されているが、
このように前記画像信号中継部40p や前記メモリ40
n を用いた当該中継器40の中継処理により、それぞれ
の中継器40に対応するそれぞれの印刷機の印刷物検査
を順次行うことが可能である。
ードウェア構成を示すブロック図である。
中検査装置本体80は、主として、CPU(central pr
ocessing unit )50と、主記憶装置52と、ハードデ
ィスク装置54と、フロッピディスク装置58と、入出
力装置60と、O/E変換器60a と、キーボード62
と、CRT(cathode ray tube)制御装置64a と、C
RT64b と、ネットワーク制御装置66と、プリンタ
装置68と、システムバス70とにより構成されてい
る。
もの等、前記ハードディスク装置54から前記主記憶装
置52へと読み込まれたプログラムモジュール等を実行
する。前記ハードディスク装置54には、本実施例に係
るプログラムモジュールやデータ等が記憶されており、
必要に応じて前記主記憶装置52へと読み出されるよう
になっている。前記フロッピディスク装置58は、種々
のプログラムモジュールやデータの、他のコンピュータ
システム等との受け渡しに用いられている。前記入出力
装置60は、他のデジタル処理装置との接続に用いられ
ている。例えば、複数の前記O/E変換器60a を介し
て、複数の前記中継器40(40a 〜40c )と接続さ
れ、各印刷機の印刷物検査に係る画像デジタル信号が入
力される。
置64a 及び前記CRT64b と共に、オペレータが当
該集中検査装置本体80を操作する際に用いられる。
又、該キーボード62は、種々のデータ設定等の際にも
用いられる。又、前記CRT制御装置64a 及びCRT
64b は、当該集中検査装置本体80での印刷物検査結
果や、これに基づいた異常検出をオペレータに伝達する
ために用いられる。
中検査装置本体80をオンラインで他のコンピュータシ
ステムに接続するために用いられている。例えば、当該
集中検査装置本体80で収集することができるデータや
印刷物検査結果、更には、当該集中検査装置本体80の
自己診断結果や、当該集中検査装置本体80に接続され
る機器や装置、例えば前記中継器40や前記検出部30
や印刷機10の異常診断結果等を、他のコンピュータシ
ステムで集中監視することができるようになっている。
前記プリンタ装置68は、当該集中検査装置本体80で
の印刷物検査結果や、これに関する情報等を印字する。
U50が、前記主記憶装置52や、前記ハードディスク
装置54や、前記フロッピディスク装置58や、前記入
出力装置60や、前記キーボード62や、前記CRT制
御装置64a や、前記ネットワーク制御装置66や、前
記プリンタ装置68にアクセスする際用いられる。該シ
ステムバス70は、該システムバス70に接続される装
置選択等に用いられるアドレスバスと、前記CPU50
がアクセスする際のデータ受け渡しに用いられるデータ
バスとを有している。
能構成を示すブロック図である。
中検査装置本体80は、主として、判定部100と、不
良画像記憶部82と、不良表示部84と、データ集計部
86と、ネットワーク接続部88とを有している。又、
キーボード62、CRT制御装置64a 、CRT64b
及びプリンタ68等が用いられている。これら判定部1
00や不良画像記憶部82等で行われる処理や操作は、
当該集中検査装置本体80に接続されている複数の印刷
機10について行われる。又、印刷物検査結果等のデー
タは、これら印刷機10間で共用されている。
記中継器40から光変調されて伝送された画像デジタル
信号を復調し、前記検出部電気回路38の画像圧縮回路
38c で行われたデータ圧縮を復元し、この結果のデジ
タル画像に従って印刷物検査を行う。
00で印刷物の不良が検出された場合、対応するフレー
ムのデジタル画像をデータ圧縮し、不良発生場所情報等
と共に前記ハードディスク装置54に記憶する。該不良
発生場所情報は、印刷物の不良が検出されたフレーム番
号や、該フレーム内での欠陥部分の場所を示す情報であ
る。
2や前記CRT制御装置64a や前記CRT64b によ
るオペレータの操作で、あるいは印刷物不良発生時に自
動的に、前記不良画像記憶部82で記憶された画像やこ
れに係る不良発生場所情報等を表示する。該不良表示部
84では、この際、記憶されていた表示するデータ圧縮
されていたデジタル画像の復元を行う。
生した際に、そのフレームの画像及びこれに関する不良
発生場所情報を記憶するようにしているので、オペレー
タは随時印刷物不良の状態を把握したり観察したりする
ことができる。輪転印刷機で目視で印刷物不良が発見さ
れた場合、従来、ラベルの挿入やマーキング等が行われ
ていたが、その不良箇所や欠陥部分を観察するためには
巻き取られている印刷物を巻き戻さなければならないと
いう問題があった。しかしながら、本実施例によれば、
随時、印刷物の不良の把握や検査を行うことができる。
0で検出された印刷物不良の数等を集計し、この結果を
記憶する。又、この集計結果は、前記キーボード62か
らのオペレータの操作等により、前記CRT64b に表
示したり、前記プリンタ装置68に印字したりして出力
することができる。
該集中検査装置本体の故障等の異常や、当該集中検査装
置本体80に接続される機器や装置、例えば前記検出部
30や前記中継器40や印刷機10の故障等の異常を検
出し、これをオンラインで他のコンピュータシステムに
伝達する。
定部の機能構成を示すブロック図である。
00は、主に、光受信部102と、画像復元部104
と、一時画像メモリ106と、比較判定部110と、記
録部118とを備えている。これらの構成は、前記印刷
機10の前記検出器30毎に備える。あるいは、これら
の構成を1組備え、前記検出器30毎の印刷物不良判定
を順次行う。
て前記中継器40から光変調されて送信された画像デジ
タル信号の復調を行う。前記画像復元部104は、前記
検出部電気回路38内の画像圧縮回路38c でデータ圧
縮されたデジタル画像を復元する。
定部110あるいは前記記録部118で行われる処理が
完了するまで、1画面分(1フレーム分)の画像を一時
記憶する。前記比較判定部110は、前記一時画像メモ
リ106に記憶された被検査画像と、予め当該比較判定
部110に記憶されている基準画像とを比較し、これら
画像の違いを判定する。該判定結果は、前記記録部11
8へと出力される。該記録部118は、前記比較判定部
110からの印刷物不良の入力があると、該印刷物不良
に対応する前記一時画像メモリ106のデジタル画像を
読み出し、不良発生時刻や不良発生箇所等の各種情報と
共に、印刷物不良情報として一時記憶する。この際、該
記録部118は、前記デジタル画像のデータ圧縮をも行
う。又、一時記憶された前記種々の情報を、前記不良画
像記憶部82や前記データ集計部86からの要求に応じ
て出力する。
を示すブロック図である。
用いて説明した前記判定部100の前記比較判定部11
0は、合計4個の画像階層化回路120と、合計5個の
比較検査回路130と、検査結果決定回路170とを有
している。
記一時画像メモリ106に記憶されているデジタル画像
が入力される。又、該1つの画像階層化回路120の出
力は、他の前記画像階層化回路120の1つに入力さ
れ、該入力された画像階層化回路120の出力は、次の
前記画像階層化回路120の1つに入力される。残るも
う1つの前記画像階層化回路120も同様に接続され
る。このように、これら合計4個の画像階層化回路12
0は、それぞれのデジタル画像入力部分及びそれぞれの
デジタル画像出力部分に関して、順次接続するというデ
イジチェイン接続されている。
0のそれぞれの他の出力、即ちこれら画像階層化回路1
20のそれぞれの抽出画像出力は、それぞれ前記比較検
査回路130に入力されている。なお、第4個目の前記
画像階層化回路120から出力されるデジタル画像につ
いては、第5個目の前記比較検査回路130に入力され
ている。
ぞれから出力される仮判定結果は、全て前記検査結果決
定回路170へと入力される。
成分フィルタ、即ち後述する低域通過回路122や高域
通過回路126を有し、被検査画像の周波数成分の抽出
により、合計2個の特性の異なる出力画像を得る。即
ち、該画像階層化回路120は、特性の異なる前記デジ
タル画像の出力と前記抽出画像の出力とを得る。従っ
て、該画像階層化回路120をこの図10に示されるよ
うに接続することにより、合計5個の特性の異なる出力
画像を得ることができる。本実施例では、これら合計4
個の画像階層化回路120により、本発明の画像階層化
手段が構成されている。
に複数の前記画像回析回路120をデイジチェイン接続
したものに限定すされるものではないが、しかしなが
ら、このようにデイジチェン接続する構成によれば、1
つの前記画像階層化回路120を設計することにより、
出力画像の数が異なる種々の前記画像階層化手段を設計
することができる。
化回路120から出力された抽出画像と、該抽出画像に
対応する当該比較検査回路130内に予め記憶されてい
る基準画像とを比較して所定の検査結果を得る。前記検
査結果決定回路170は、合計5個の前記比較検査回路
130それぞれから入力される仮判定結果を基に、全体
的な判定結果を得るというものである。該検査結果決定
回路170は、入力された仮判定結果のうち1つでも不
良の判定があれば、総合的な判定結果を不良とするとい
うものであり、具体的には5入力OR回路が用いられて
いる。
第1例の構成を示すブロック図である。
定部100に用いられている前記画像階層化回路12
0、即ち前記図10の前記画像階層化回路120の1つ
は、主として、低域通過回路122と、画像間引回路1
24とを備えている。前記低域通過回路122は、所定
のカットオフ周波数FCの低域通過フィルタである。該
低域通過回路122は、入力されたデジタル画像から、
前記カットオフ周波数FCより低い画像空間周波数成分
を抽出し出力する。前記画像間引回路124は、前記低
域通過回路122から出力されたデジタル画像(画素画
像)の画素数を減少させる。なお、これら低域通過回路
122と画像間引回路124とを複合的に構成してもよ
い。
は、入力されたデジタル画像をそのまま抽出画像として
出力すると共に、前記低域通過回路122及び前記画像
間引回路124を通過させて所定のデジタル画像を出力
する。このようにして、当該画像階層化回路120の第
1例は、入力したデジタル画像を基に、特性の異なる2
つの出力画像を得る。
れる前記画像階層化回路120、即ち前記図10に示さ
れる前記画像階層化回路120の1つの第2例の構成が
示されている。この図12に示される画像階層化回路1
20は、主として、低域通過回路122と、画像間引回
路124と、高域通過回路126とにより構成されてい
る。前記低域通過回路122と前記画像間引回路124
とは、前記画像階層化回路120の第1例の同符号のも
のと同一のものである。
オフ周波数FCの高域通過フィルタであり、入力される
デジタル画像の前記カットオフ周波数FCより高い画像
空間周波数成分を抽出し出力する。該高域通過回路12
6の出力は、当該画像階層化回路120の抽出画像の出
力となる。
第2例は、前記低域通過回路122に加え、更に該低域
通過回路122と同じカットオフ周波数FCの前記高域
通過回路126を備え、これらにより合計2個の特性の
異なる2つの出力画像、即ち抽出画像とデジタル画像と
を出力している。
2例で用いられている前記低域通過回路122及び前記
高域通過回路126は、デジタルシグナルプロセッサ
(DSP)や通常のCPU(central processing unit
)、あるいは所定の算術論理演算回路等により構成す
ることができる。又、前記画像間引回路124について
も同様に構成することができる。
素数との関係を示す線図である。
は、総画素数256×256画素の第0階層デジタル画
像V0 が、その低域画像空間周波数成分が抽出され、総
画素数が間引きされ、順次、第1階層デジタル画像V1
〜第4階層デジタル画像V4となっていく。これら第0
階層デジタル画像V0 から第4階層デジタル画像V4ま
での総画素数の間引きは、総画素数が順次1/4となっ
ていくというものであり、隣接する4画素を順次統合し
ていくというものである。従って、各階層のデジタル画
像の総画素数は次の通りとなる。
56×256=65536画素 第1階層デジタル画像V1 の総画素数:128×128
=16384画素 第2階層デジタル画像V2 の総画素数:64×64=4
096画素 第3階層デジタル画像V3 の総画素数:32×32=1
024画素 第4階層デジタル画像V4 の総画素数:16×16=2
56画素
空間周波数分布との関係を示す線図である。
に示される合計4個の画像階層化回路120のそれぞれ
のカットオフ周波数FC1 〜FC4 は、この図10にお
いて下方に行く程低周波数となる。又、本実施例で特に
前記画像階層化回路120の第1例を用いた場合には、
該画像階層化回路120の抽出画像の出力は、順に、第
0階層デジタル画像V0 、第1階層デジタル画像V1 、
第2階層デジタル画像V2 、第3階層デジタル画像V3
及び第4階層デジタル画像V4 となる。一方、本実施例
で特に前記画像階層化回路120の第2例を用いた場合
には、合計4個の該画像階層化回路120から出力され
る抽出画像の出力は、それぞれ順に、高域周波数成分画
像O0 、高域周波数成分画像O1 、高域周波数成分画像
O2 、高域周波数成分画像O3 及び第4階層デジタル画
像V4 となる。
第0階層デジタル画像V0 〜第4階層デジタル画像
V4 、及び前記高域周波数成分画像O0 〜O3 、及び前
記第4階層デジタル画像V4 の第2例の、それぞれの画
像の一例を示す画像図である。
ル画像V0 の一例を示す画像図である。前記図16は、
前記高域周波数成分画像O0 の一例を示す画像図であ
る。前記図17は、前記第1階層デジタル画像V1 の一
例を示す画像図である。前記18は、前記高域周波数成
分画像O1 の一例を示す画像図である。前記図19は、
前記第2階層デジタル画像V2 の一例を示す画像図であ
る。前記20は、前記高域周波数成分画像O2 の一例を
示す画像図である。前記図21は、前記第3階層デジタ
ル画像V3 の一例を示す画像図である。前記22は、前
記高域周波数成分画像O3 の一例を示す画像図である。
前記図23は、前記第4階層デジタル画像V4 の第1例
を示す画像図である。前記図24は、前記第4階層デジ
タル画像V 4 の第2例を示す画像図である。
120の第2例を用いた前記比較判定部110の作用を
説明する。
120に入力される第n 階層デジタル画像Vn (x ,y
)に対して、前記低域通過回路122において実現さ
れる低域通過フィルタ(即ち画像空間周波数フィルタ)
KL (i ,j )を用いた処理は、間引き処理を同時に行
う場合には次式のように表わすことができる。
用いた処理で、間引き処理を別に行う場合には、まず、
次式で示される処理を行う(フィルタ処理)。
処理を行う(間引き処理)。
算を表わす。なお、前記低域通過フィルタKL として
は、通常次式のようなものが用いられる。
通過フィルタKL の一例を示しているが、5×5画素や
7×7画素を対象とした場合であってもよい。このよう
にフィルタの画素数が多い程、空間フィルタの遮断特性
を向上することができることは言うまでもない。
実現される高域通過フィルタ(画像空間周波数フィル
タ)KH (i ,j )とし、該高域通過回路126から得
られる抽出画像を高域周波数成分画像On とすると、該
高域通過回路126で行われる処理は、次式のように表
わすことができる。
)としては、一例として、3×3画素の次式に示され
るようなものを用いることができる。
KH (x ,y )は、8方向のラプラシアンとして知られ
るフィルタである。
回路の構成を示すブロック図である。
て示された前記比較判定部110の合計5個の前記比較
検査回路130の1つの構成が示されている。この図2
5に示されるように、本実施例で用いられる比較検査回
路130は、主として、切替器132と、基準画像メモ
リ134と、被検査画像メモリ136と、閾値決定部1
38と、閾値メモリ140と、比較検査手段142とに
より構成されている。
120から出力される前記抽出画像を、前記基準画像メ
モリ134又は前記被検査画像メモリ136へと切り替
える。該切替器132は、接点a と接点c とがオン状態
となると、前記抽出画像が前記被検査画像メモリ136
に書き込まれる。一方、接点b と接点c とがオン状態と
なると、前記抽出画像は、前記基準画像メモリ134へ
と書き込まれる。
画像検査開始にあたっては、まず、前記切替器132を
接点b へと切り替えることで、まず良品のデジタル画像
を前記基準画像メモリ134に書き込む。又、この後の
画像検査中には、前記切替器を接点a へと切り替え、逐
次前記検出部30及び前記中継機40から送られ、前記
画像復元部104及び前記一時画像メモリ106、又必
要に応じていくつかの前記画像階層化回路120を経て
入力された抽出画像は、前記被検査画像メモリ136へ
と書き込まれる。
段142での画像検査の際用いられる所定の閾値T(x
,y )を求める。求められた該閾値T(x ,y )は、
前記閾値メモリ140に記憶される。該閾値メモリ14
0は、当該比較検査回路130に入力される前記抽出画
像の総画素数と同じ数の複数の閾値T(x ,y )を記憶
することができる記憶容量を有している。
140に図26に示されるものを用いた場合、前記比較
検査手段142は、次式に従って、検査結果G(x ,y
)を前記抽出画像の各画素毎に求める。
は前記基準画像メモリ134に記憶されている前記基準
画像、あるいは前記被検査画像メモリ136に記憶され
ている被検査画像の各画素の位置を示しており、S(x
,y )は前記基準画像の各画素であり、I(x ,y )
は前記被検査画像の各画素である。又、「NG」は検査
結果が不良の判定を示し、「GOOD」は検査結果が良
であることを示す。
検査を各画素毎に行うと共に、この際の許容閾値を各画
素毎に有するようにしている。前記基準画像と前記被検
査画像との位置ずれがあると、前記比較検査手段142
で正確な検査を行うことができなくなる。特に、前記基
準画像や前記被検査画像の絵柄で濃度変化が激しい部分
では、1画素未満の位置ずれであっても、その悪影響が
非常に大きくなってしまう。しかしながら、本実施例で
は、このように濃度変化の激しい部分の閾値を自動的に
大きな値にすることができ、誤った検査を行ってしまう
ことを低減することができる。
の第1例の構成を示すブロック図である。
定部138の構成が示されている。
値算出回路150と、最小値算出回路152と、差分回
路154と、演算回路156とにより構成されている。
該閾値決定部138では、前記基準画像と前記被検査画
像との横方向や縦方向でのそれぞれの最大位置ずれ量、
即ち横方向(X軸方向)の最大位置ずれ量MX及び縦方
向(Y軸方向)の最大位置ずれ量MY、及び前記比較検
査手段までの入力系で見込まれるノイズ等を許容するた
めに設けられた許容値NMIN、及び次式により閾値T
(x ,y )が求められる。
・・・のうちの最大値を返す関数であり、Min(A,B
・・・)は、A、B・・・のうちの最小値を返す関数で
ある。又、i は−MXからMXまで変化する変数であ
り、j は−MYからMYまで変化する変数である。又、
前記(6)式において、「Max{S(x +i ,y +j
)}」の演算は、前記最大値算出回路150で行われ
るものであり、i が−MXからMXまで、j が−MYか
らMYまでの範囲での、最大濃度値を求めるというもの
である。「Min{S(x +i ,y +j )}」は、前記最
小値算出回路152で行われる演算であり、i が−MX
からMXまで、j が−MYからMYまでの範囲での最小
濃度値を求めるというものである。従って、前記(6)
式は、入力系で見込まれるノイズ等も考慮しながら、許
容範囲内での位置ずれが発生したときの最大濃度値と最
小濃度値との差から注目画素についての許容閾値T(x
,y )を求めるというものである。
れ量が横方向についても縦方向についても1画素より小
さい場合には、次式のように変形することができる。
は0%以上100%以下の数値である。
の第2例の構成を示すブロック図である。
は、主として、最大値算出回路160と、最小値算出回
路162と、演算部164とにより構成されている。当
該閾値決定部138では、上限許容閾値TH (x ,y )
及び下限許容閾値TL (x ,y)が求められ、これら許
容閾値はそれぞれ前記閾値メモリ140内の上限閾値メ
モリ140a あるいは下限閾値メモリ140b にそれぞ
れ書き込まれる。
るような演算が行われる。
及び前記閾値メモリ140等でデータ表現可能な最大値
である。又、これら(8)式及び(9)式は、最大位置
ずれ量が1画素未満時には、前記(7)式と同様に変形
することができる。
2例のものである場合には、当該比較検査手段142で
は、次式により検査結果G(x ,y )を求める。
例を用いた場合には、前記比較検査手段142での検査
不良の判定をより細かく行うことができる。即ち、許容
範囲以上となった不良であるか、あるいは許容範囲以下
となった不良であるかを区別することができる。このよ
うな前記閾値決定部138の第2例を用いた場合には、
前記第1例に比べ前記閾値メモリ140の記憶容量が2
倍に増えてしまうが、しかしながら、前記基準画像メモ
リ134は検査時には用いないので、これを流用しても
よい。従って、該第2例を用いた場合には、その不良が
色の欠如によるか、色の付加によるかを区別でき、又、
光源むらの問題の低減や、絶対値化処理を行わないこと
による検査処理の高速化を図ることができる。
準画像と被検査画像との、対応する画素単位毎の、濃度
の比較検査に用いる閾値をより合理的に求め、これによ
り、該比較検査の精度や信頼性を向上させることができ
るという優れた効果を得ることができる。
装置の構成を示すブロック図
方向から見た側面図
ア構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
ブロック図
成を示すブロック図
ク図
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
係を示す線図
との関係を示す線図
像の一例を示す画像図
数成分画像の一例を示す画像図
像の一例を示す画像図
数成分画像の一例を示す画像図
像の一例を示す画像図
数成分画像の一例を示す画像図
像の一例を示す画像図
数成分画像の一例を示す画像図
像の第1例を示す画像図
像の第2例を示す画像図
ブロック図
成を示すブロック図
成を示すブロック図
Claims (2)
- 【請求項1】基準画像と被検査画像との、対応する画素
単位毎の、濃度の比較検査を行う画像検査用の閾値決定
装置にあって、前記基準画像及び被検査画像を階層化する画像階層化手
段と、 前記基準画像を元に、前記被検査画像の各画素単位毎の
濃度の許容変動範囲を階層毎に推定する限界値算出手段
と、 該許容変動範囲が大きい時は、前記被検査画像の各階層
毎及び各画素単位毎の検査閾値を大きくし、前記許容変
動範囲が小さい時は、前記検査閾値を小さくする検査閾
値算出手段とを備えたことを特徴とする画像検査用の閾
値決定装置。 - 【請求項2】基準画像と被検査画像との、対応する画素
単位毎の、濃度の比較検査を行う画像検査装置におい
て、前記基準画像及び被検査画像を階層化する画像階層化手
段と、 前記基準画像を元に、前記被検査画像の各画素単位毎の
濃度の許容変動範囲を階層毎に推定する限界値算出手段
と、 該許容変動範囲が大きい時は、前記被検査画像の各階層
毎及び各画素単位毎の検査閾値を大きくし、前記許容変
動範囲が小さい時は、前記検査閾値を小さくする検査閾
値算出手段と、 該検査閾値を、前記被検査画像の各階層毎及び各画素単
位毎に記憶する閾値メモリと、 前記基準画像と前記被検査画像との、対応する階層毎の
画素単位毎の濃度差分値、及び、該画素単位に対応する
前記検査閾値から、前記被検査画像を階層毎に検査する
比較検査手段と、 各階層の判定結果のうち1つでも不良の判定があれば、
総合的な判定結果を不良とする検査結果決定手段と を備
えたことを特徴とする画像検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15515892A JP3245217B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 画像検査用の閾値決定装置及び画像検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15515892A JP3245217B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 画像検査用の閾値決定装置及び画像検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0696216A JPH0696216A (ja) | 1994-04-08 |
JP3245217B2 true JP3245217B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=15599797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15515892A Expired - Lifetime JP3245217B2 (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 画像検査用の閾値決定装置及び画像検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3245217B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220311872A1 (en) * | 2020-02-26 | 2022-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and method evaluating print quality based on density difference data |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
KR101035309B1 (ko) | 2004-03-16 | 2011-05-19 | 도쿄 덴료쿠 가부시기가이샤 | 전력 시스템 보호 장치 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP15515892A patent/JP3245217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20220311872A1 (en) * | 2020-02-26 | 2022-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and method evaluating print quality based on density difference data |
US11968332B2 (en) * | 2020-02-26 | 2024-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus and method evaluating print quality based on density difference data |
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