JP5218177B2 - 画像処理装置および方法 - Google Patents
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Description
好ましくは、高さ情報は、対象物の画像の部分毎に対象物の高さを指す。
好ましくは、設定部は、設定モードにおいて高さ入力部が入力した高さ情報に基づき、第1画像の指定された位置に対応する部分の高さ情報を検出し、検出した当該高さ情報に基づき、当該指定位置に対応する対象物の断面形状を指す第1ラインを、第1画像とともに表示する断面形状表示部を、さらに含む。
好ましくは、部分毎の対象物の高さ情報は、当該部分に対応する画像の階調値を指し、閾値受付部は、部分毎の階調値と外部入力とに基づき、第1画像において周囲領域の画素の濃淡変化の程度よりも、大きな変化程度を有する部分を検出し、検出した部分を通る曲面を生成する濃淡面生成部を、含み、閾値受付部は、曲面が通る部分に対応の高さ情報に基づいた閾値データを受付ける面閾値受付部を、有する。
好ましくは、周囲領域のサイズは、外部入力に基づき変更可能である。
図1を参照して、この発明の実施の形態に従う画像処理装置1は、代表的に生産ラインなどに組込まれ、検査対象物(以下、「ワーク」とも称す)を光学的に処理することができる。この光学的な処理には、ワーク表面の欠陥検出が含まれる。
コンピュータ1は、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)12が着脱自在に装着されて、装着されたCD−ROMをアクセスする機能を内蔵している。また、表示部3と、キーボード6Aと、マウス6Bとを含む。そして、コンピュータ1は、予め格納されたプログラムを実行することで、本実施の形態に従う画像上の検査対象のワークを検出するための画像処理のためのパラメータの設定を支援する方法を提供する。
図2を参照してコンピュータ1は、CPU(Central Processing Unit)4、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含む主記憶部8、表示部3に係る情報の表示に関する処理を行なう表示処理部9、外部の通信網などと接続するための外部I/F(Interface)10、キーボード6Aおよびマウス6Bからの入力データを受付けるための入力部6、CD−ROM12などの記録媒体をアクセスし、データを読取るための読取部11、ハードディスクなどの補助記憶部5、撮影部18によって撮影された画像データを入力するための撮影部I/F7を含む。これらの各部はバス13を介して相互に接続されている。
本実施の形態に従う画像処理装置では、入力画像からワークの画像領域を検出するために、ワークの絶対距離または相対距離を計測し、後述の距離画像を作成する。
図4を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置は動作モードとして、パラメータ設定モード、運転モードおよび検査モードを含む。これら動作モードは、外部からの入力に従い切替可能である。
図5を参照して、図4のパラメータ設定処理(ステップS3)は、まず、ユーザによる表示画像の選択入力(ステップS33)、高さ閾値の指定方法(図3(A)〜(D)のいずれかの方法)の選択的な決定(ステップS35)、決定された高さ閾値の指定方法に従うパラメータ値の設定処理(ステップS37)、および、設定されたパラメータ値に従い、ステップS33で選択された表示画像から抽出した画像の表示処理(ステップS39)を含む。以下、各ステップの処理について説明する。
図5のステップS33における表示画像の選択について図6および図7(A)〜(C)を参照し説明する。
本実施の形態では、パラメータ設定のために、図9の画像領域301に表示された入力画像とともに、当該入力画像の所定位置の高さ情報に基づき、当該所定位置に対応するワークの断面形状を指すプロファイルを重畳して表示することができる。
図3(A)〜(D)に示す高さ閾値の指定方法のうちから所望方法を選択する場合、CPU4は、これら方法の一覧を表示部3に表示し、ユーザは一覧からキーボード6Aまたはマウス6Bを操作して、所望するいずれかの方法を選択的に入力する。CPU4は、選択指定された高さ閾値の指定方法のための処理フローチャートに従うプログラムを実行する。
図10のフローチャートに従い、図11および図12の表示画面例を参照しながら、点指定方法による抽出面に係る高さ閾値の指定方法について説明する。
「OK」ボタン400がクリックされていないと判定されると(ステップT7でNO)、続いて「キャンセル」ボタン401が操作されたか否かが判定される(ステップT9)。ユーザは、パラメータの設定操作をキャンセルする場合、「キャンセル」ボタン401を操作するので、CPU4は、「キャンセル」ボタン401の操作を検出すると(ステップT9でYES)、設定データを何ら記憶せず、処理を元の処理に戻す。
図15のフローチャートに従い、図16および図17の表示画面例を参照し、静的平面指定方法について説明する。
次に、動的平面指定方法について、図18のフローチャートに従い、図19および図20の表示画面を参照し説明する。
「動的曲面指定方法」について、図21のフローチャートに従い図22の表示画面を参照し説明するために、まず、図23の動的曲面指定の原理について説明する。
上述した動的曲面抽出のためのアルゴリズムを説明する。動的曲面指定のために入力画像I(i,j)のすべての画素を注目画素とし、図24のサイズ5×5のフィルタ406の中央(斜線部)を注目画素に対応させるように注目画素と周囲画素の計25個画素にフィルタ406を適用する。CPU4は、[数1]の式に従う演算処理により、入力画像I(i,j)すべての画素について、注目画素の階調値と周囲画素の階調値の平均値との差分を検出することにより、入力画像I(i,j)の各画素に検出差分が割当てられた、差分画像DI(i,j)を算出(生成)する。
上述した高さ閾値の指定方法に従い補助記憶部5にパラメータの値が格納されると、CPU4は補助記憶部5のパラメータ値を用いて、ワークの欠陥検査のための運転モードの処理(ステップS5)を実行する。運転モードの処理を、図25のフローチャートに従い、表示部3に表示される図26の運転画面を参照しながら説明する。
CPU4は、上述の手順に従い検出された抽出後画像を用いて、所定手順に従い欠陥検査処理(図4のステップS7)を実行する。欠陥検査には、たとえばモデル画像と抽出後画像とのパターンマッチングなど、公知の手順を適用することができるので、ここでは詳細説明は略す。
Claims (15)
- 表示部と、
対象物の高さ情報を入力する高さ入力部と、
設定モードにおいて、画像処理のためのデータを設定する設定部と、
運転モードにおいて、画像を入力し、前記設定部が予め設定したデータに基づき入力画像を処理する運転処理部とを備え、
前記設定部は、
前記設定モードにおいて前記対象物を撮影することにより取得した第1画像を、前記表示部に表示する設定画像表示部と、
外部入力に従い、前記高さの閾値データを受付ける閾値受付部と、
前記高さ入力部が前記設定モードにおいて入力する前記高さ情報と、前記閾値受付部により受付けた前記閾値データとに基づき、前記第1画像から、前記閾値データが指示する高さ情報を有した第1部分画像を検出する第1検出部と、を含み、
前記運転処理部は、
前記運転モードにおいて前記対象物を撮影することにより取得した第2画像を入力し、前記表示部に表示する運転画像表示部と、
前記高さ入力部が前記運転モードにおいて入力する前記高さ情報と、前記設定モードにおいて前記閾値受付部が受付けた前記閾値データとに基づき、前記第2画像から、当該閾値データが指示する高さ情報を有した第2部分画像を検出する第2検出部と、を含む、画像処理装置。 - 前記設定部は、
前記設定モードにおいて、前記第1検出部が検出した前記第1部分画像を前記表示部の画面に表示し、前記画面の前記第1部分画像の背景画像は、所定色で表示される、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記高さ情報は、前記対象物の画像の部分毎に前記対象物の高さを指す、請求項1または2に記載の画像処理装置。
- 前記設定部は、
前記設定モードにおいて前記高さ入力部が入力した前記高さ情報に基づき、前記第1画像の指定された位置に対応する部分の前記高さ情報を検出し、検出した当該高さ情報に基づき、当該指定位置に対応する前記対象物の断面形状を指す第1ラインを、前記第1画像とともに表示する断面形状表示部を、さらに含む、請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記第1画像は直交する第1軸および第2軸で規定される2次元座標平面に対応し、
前記指定位置は、前記第1軸および前記第2軸それぞれに平行な第2ラインのそれぞれが通過する座標により指示される、請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記閾値受付部が受付けた前記閾値データが指す高さ情報を示すための第3ラインを、前記第1ラインに関連付けて前記第1画像とともに表示する、請求項4または5に記載の画像処理装置。
- 前記外部入力は、前記設定画像表示部により表示された前記第1画像におけるエリアを指定するエリア指定入力を含み、
前記高さの閾値データは、前記高さ入力部が入力した前記高さ情報のうち、指定された前記エリアに対応する部分の前記高さ情報により指示される、請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記外部入力は、前記設定画像表示部により表示された前記第1画像における複数の点を指定する点指定入力を含み、
前記高さの閾値データは、前記高さ入力部が入力した前記高さ情報のうち、指定された前記複数点に対応する部分を通る平面の高さにより指示される、請求項3から6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記平面は、前記閾値データの上限と下限それぞれに対応する上限面と下限面を含み、
前記複数点は前記上限面と前記下限面のための指定点を含み、
前記高さの閾値データは、前記上限面と前記下限面それぞれの前記高さ情報により指示され、
前記第2検出部は、
前記運転モードにおいて前記高さ入力部が入力した前記高さ情報と、前記設定モードにおいて前記閾値受付部が受付けた前記閾値データが指示する前記上限面および前記下限面の前記高さ情報とに基づき、前記上限面の高さ情報以下、且つ前記下限面の高さ情報以上である前記高さ情報を有した前記第2部分画像を検出する、請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記上限面と前記下限面それぞれの前記高さ情報は、外部入力に基づき可変である、請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記部分毎の前記対象物の高さ情報は、当該部分に対応する画像の階調値を指し、
前記閾値受付部は、
前記部分毎の前記階調値と外部入力とに基づき、前記第1画像において周囲領域の濃淡変化の程度よりも、大きな変化程度を有する部分を検出し、検出した部分を通る曲面を生成する濃淡面生成部を、含み、
前記閾値受付部は、前記曲面が通る部分に対応の前記高さ情報に基づいた前記閾値データを受付ける面閾値受付部を、有する、請求項3から6のいずれかに記載の画像処理装置。 - 前記面閾値受付部が受付ける前記閾値データは、オフセット値に基づき更新された後の前記曲面が通る部分に対応の前記高さ情報を指す、請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記オフセット値は、外部入力に基づき変更可能である、請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記周囲領域のサイズは、外部入力に基づき変更可能である、請求項11から13のいずれかに記載の画像処理装置。
- 設定モードにおいて、画像処理のためのデータを設定する設定ステップと、
運転モードにおいて、画像を入力し、前記設定ステップよって設定されたデータに基づき入力画像を処理する運転処理ステップとを備え、
前記設定ステップでは、
前記設定モードにおいて対象物を撮影することにより取得した第1画像を、表示する設定画像表示ステップと、
外部入力に従い、前記高さの閾値データを受付ける閾値受付ステップと、
前記設定モードにおいて入力する前記対象物の前記高さ情報と、前記閾値受付ステップにより受付けた前記閾値データとに基づき、前記第1画像から、前記閾値データが指示する高さ情報を有した第1部分画像を検出する第1検出ステップと、を含み、
前記運転処理ステップは、
前記運転モードにおいて前記対象物を撮影することにより取得した第2画像を入力し、表示する運転画像表示ステップと、
前記運転モードにおいて入力する前記対象物の前記高さ情報と、前記設定モードにおいて前記閾値受付ステップが受付けた前記閾値データとに基づき、前記第2画像から、当該閾値データが指示する高さ情報を有した第2部分画像を検出する第2検出ステップと、を含む、画像処理方法。
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