JP7017207B2 - Image inspection device and its image inspection method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、検査対象の画像検査装置及び、その画像検査方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to an image inspection device to be inspected and an image inspection method thereof.
従来、印刷される文字の品質の検査は、例えば良品である基準文字を含む基準画像を判定基準として、読み取った検査対象となる印刷文字が基準文字と一致しているか否かを比較して、印刷文字の良/不良が判定されている。ワーク又はワークに貼付されるラベルに印刷された文字や記号及び絵柄は、例えば、ラインセンサ等の撮像部によって光学的に読み取られ、光電変換により静止画像の画像データ(映像信号)として生成される。 Conventionally, in the inspection of the quality of printed characters, for example, a reference image including a standard character which is a non-defective product is used as a judgment standard, and whether or not the printed character to be inspected that is read matches the standard character is compared. The quality of the printed characters is judged. Characters, symbols, and patterns printed on the work or the label attached to the work are optically read by, for example, an image pickup unit such as a line sensor, and are generated as image data (video signal) of a still image by photoelectric conversion. ..
ラインセンサは、複数の撮像子を一列に配置する構成であるため、ラインセンサ自体又はワークを移動させて走査により撮像する。例えば、ワークが円筒形状の樹脂チューブである場合、樹脂チューブの側面に印刷された、又は貼付されたラベルに印刷された文字を読み取るためには、樹脂チューブを回転させて読み取ることとなる。この時、樹脂チューブにおける回転軸の偏心や貼付方向のずれ等があった場合には、読み取った画像は、画像データに傾きが生じて、基準文字に対して位置ずれが生じている虞がある。 Since the line sensor has a configuration in which a plurality of imagers are arranged in a row, the line sensor itself or the work is moved to take an image by scanning. For example, when the work is a cylindrical resin tube, in order to read the characters printed on or affixed to the side surface of the resin tube, the resin tube is rotated and read. At this time, if there is an eccentricity of the rotation axis in the resin tube or a deviation in the sticking direction, the read image may be tilted in the image data and the position may be displaced with respect to the reference character. ..
前述した読み取った検査画像データに生じた傾き等に対して、基準との比較により判定する場合には、位置ずれ補正を行う必要がある。例えば、特許文献1には、読み取った画像データ(画素群)を一定数のラインブロック画像に分割して、ブロック単位で位置ずれ補正を行っている。位置補正を行うためには、各ラインブロック画像内に複数の特徴点を含めなければならず、検査対象となる画像によっては、画像の切り分けの設定が難しくなっている。
When determining the inclination or the like generated in the read inspection image data by comparison with the reference, it is necessary to correct the misalignment. For example, in
また、画像の水平方向で等間隔に分離した帯状のラインブロック画像による位置ずれ補正もあるが、帯状のラインブロック画像は、長さが長くなるほど、端部側の位置ずれ補正量が大きくなるため演算処理量が多くなり、処理時間の高速化を実現するための高性能化が望まれる。また、帯状のラインブロック画像においては、例えば、ラインセンサによる撮像時に、中程に撓み等があるラベルから読み取った検査画像は、文字列の中程に上下の位置ずれが発生する場合ある。1本の帯状のラインブロック画像の中央寄りで、列状に記載される文字列の一部が上下に位置ずれしているような部分的な位置ずれの補正は対応できない。 There is also misalignment correction using a strip-shaped line block image separated at equal intervals in the horizontal direction of the image, but the longer the length of the strip-shaped line block image, the larger the misalignment correction amount on the end side. The amount of arithmetic processing increases, and high performance is desired to realize high-speed processing time. Further, in the band-shaped line block image, for example, when the image is taken by the line sensor, the inspection image read from the label having the bending in the middle may cause a vertical positional shift in the middle of the character string. It is not possible to correct a partial misalignment such that a part of the character string described in the column is misaligned vertically near the center of one strip-shaped line block image.
そこで本発明は、検査対象を含み縦横分割されたブロック画像内に位置ずれ補正のための位置合わせ点が設定数を満たすように結合を行い、検査対象の位置ずれ補正を行う画像検査装置及び、その画像検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an image inspection device that corrects the positional deviation of the inspection target by combining the block images that include the inspection target and are vertically and horizontally divided so that the alignment points for the positional deviation correction satisfy the set number. It is an object of the present invention to provide the image inspection method.
本発明に従う実施形態の画像検査装置は、検査対象を含む基準画像に座標情報を与え、前記基準画像から位置合わせ点を検出する位置合わせ点検出部と、前記検査対象を含む検査画像を縦横分割したブロック画像内で、前記位置合わせ点の画素の濃度と、前記ブロック画像内で前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、差分による位置ずれ量を計算する位置ずれ量計算部と、前記位置ずれ量が計算できる画素を位置ずれ量が計算できた点とし、該位置ずれ量が計算できた点が1つのブロック画像内で設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返すブロック結合部と、前記基準画像の前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える前記位置ずれ量が計算できた点を有する前記検査画像の前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める補正量検出部と、を備え、前記位置合わせ補正量で補正された前記検査画像のブロック画像と、前記基準画像とを比較して、検査画像の良・不良判定を行う。 The image inspection apparatus according to the present invention gives coordinate information to a reference image including an inspection target, and vertically and horizontally divides the alignment point detection unit that detects the alignment point from the reference image and the inspection image including the inspection target. In the block image, the density of the pixels at the alignment point is compared with the density of the pixels in the vicinity of the coordinates corresponding to the alignment point in the block image, and the displacement amount due to the difference is calculated. The amount calculation unit and the pixel from which the misalignment amount can be calculated are defined as the points at which the misalignment amount can be calculated, and when the points at which the misalignment amount can be calculated are less than the set number in one block image, the above-mentioned The inspection image has a block joining portion that repeats coupling with adjacent block images until the set number is exceeded, and a point where the misalignment amount exceeding the set number can be calculated with the inspection target of the reference image as a reference position. A correction amount detecting unit for obtaining an alignment correction amount for correcting the misalignment of the inspection target is provided, and a block image of the inspection image corrected by the alignment correction amount is compared with the reference image. , Judge the quality of the inspection image.
本発明によれば、検査対象を含み縦横分割されたブロック画像内に位置ずれ補正のための位置合わせ点が設定数を満たすように結合を行い、検査対象の位置ずれ補正を行う画像検査装置及び、その画像検出方法を提供することができる。 According to the present invention, an image inspection apparatus and an image inspection apparatus that perform alignment correction of an inspection target by combining them so that the alignment points for positioning deviation correction satisfy a set number in a block image that includes an inspection target and is vertically and horizontally divided. , The image detection method can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る画像検査装置は、検査対象の基準文字及び基準絵柄を含む基準画像を縦横分割したブロック画像と、同じ検査対象を含む撮像した検査画像を基準画像と同じ区分で縦横分割したブロック画像とに分割する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The image inspection apparatus according to the present embodiment is a block image in which a reference image including a reference character and a reference pattern to be inspected is vertically and horizontally divided, and a block in which an imaged inspection image including the same inspection target is vertically and horizontally divided in the same division as the reference image. Divide into images.
画像検査装置は、ブロック画像補正部を備える。ブロック画像補正部は、1つのブロック画像毎に、予め基準画像に設けた座標上に設定した特徴点である位置合わせ点(POS点)と検査画像上でPOS点と対応する領域近傍に対して、いわゆるテンプレートマッチングを行うことによって、座標のX方向及びY方向のそれぞれについて位置ずれの量を計算する。以下の説明において、位置ずれ量が算出された位置合わせ点をPOM点と称している。1つのブロック画像内のPOM点が予め定めた設定数に満たなかった場合には、設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合する。結合したブロック画像を含めて、POM点が予め定めた設定数以上のブロック画像は、位置ずれ量を合算しPOM点の数で割って平均値を求め、その符号を反転することで位置合せ補正量とする。前記位置合わせ補正量で補正された検査画像からなる比較画像の画像ブロックと基準画像のブロック画像とを比較して、検査画像の良・不良判定を行う。 The image inspection device includes a block image correction unit. The block image correction unit is used for each block image with respect to the alignment point (POS point), which is a feature point set in advance on the coordinates provided in the reference image, and the vicinity of the region corresponding to the POS point on the inspection image. , So-called template matching is performed to calculate the amount of misalignment in each of the X and Y directions of the coordinates. In the following description, the alignment point for which the amount of misalignment is calculated is referred to as a POM point. When the number of POM points in one block image does not reach the preset number, the images are combined with the adjacent block images until the set number is exceeded. For block images with more than a predetermined number of POM points, including combined block images, the amount of misalignment is added up and divided by the number of POM points to obtain the average value, and the sign is inverted to correct the alignment. The amount. The quality / defect of the inspection image is determined by comparing the image block of the comparison image composed of the inspection image corrected by the alignment correction amount with the block image of the reference image.
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る画像検査装置の構成例を概念的に示す図である。
画像検査装置100は、撮像部1と、画像処理部2と、制御部3と、表示部4と、入力部5と、記憶部6とで構成される。
本実施形態において、撮像部1は、印刷された文字や記号及び絵柄を光学的に読み取り、光電変換により静止画像の画像データ(デジタル信号)を生成する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram conceptually showing a configuration example of an image inspection device according to the first embodiment.
The
In the present embodiment, the
撮像部1は、CCD撮像素子又は、CMOS撮像素子を用いた所謂、デジタルカメラにより静止画像をフレーム単位に撮像する又は、撮像素子がライン状に配置されるラインセンサを用いて撮像する。本実施形態では、ラインセンサを用いた撮像部1を用いている。ラインセンサは、ラインセンサ自体又は検査対象物を移動(平行移動及び回転移動を含む)させて走査により、文字や記号及び絵柄を撮像する。特に、ラインセンサを用いた撮像部1は、曲面に印刷又は、貼付されたラベルの文字を読み取る場合などに好適する。
The
表示部4は、例えば、液晶表示モニタを用いる。表示部4は、制御部3の制御に従い、操作画面、検査状況及び判定結果等の種々の情報を表示する。入力部5は、例えば、各種スイッチ、キーボード及びマウス等の入力デバイスを組み合わせて用いている。また、入力部5として、表示部4の画面上にタッチパネルを設けて利用してもよい。
記憶部6は、制御部3を動作させるためのプログラムやアプリケーションソフトが記憶される。さらに、後述する特徴点である位置合わせ点の座標情報やブロック画像の位置合わせ補正量等も記憶する。
The
The
画像処理部2は、撮像部1から出力された画像データ(基準画像REM,検査画像DI)に対して、CDS(相関二重サンプリング)処理、及びAGC(利得制御)処理等が施される。この時に、各画素の濃度(明度)を量子化による256階調の明度値(グレースケール)に数値化する。この明度値は、画素値とする。画像処理部2は、位置合わせ点検出部16及び記憶部6に基準画像の画像データを出力し、ブロック分割部11に検査画像の画像データを出力する。画像処理部2は、制御部3と一体的に構成されてもよい。
The
制御部3は、ブロック分割部11と、ブロック画像補正部12と、比較画像生成部13と、比較部14と、判定部15、位置合わせ点検出部16とを備えている。制御部3は、専用のプログラムやアプリケーションソフトを用いれば、汎用的なパーソナルコンピュータで構成することも可能である。
The
ブロック分割部11は、画像処理部2から出力された基準画像及び検査画像の画像データ(1フレーム)に対して、座標情報(XY座標)を与えて、図2に示すような基準画像31(REM)、検査画像32(DI)のフレームを縦横に分割して、複数のブロック画像を生成する。
The
ブロック画像は、座標情報により、フレーム上の位置や大きさが定義され、ブロック画像内の検査対象に対しても座標情報が付与されているものとする。以下の説明において、縦横分割された各部分画像をブロック画像と称し、又は帯状に分割したラインブロックを縦割りすることからサブラインブロック画像とも称してもよい。ブロック分割部11は、基準画像と検査画像に対して同一の座標情報を与えた後、同一の区分で縦横分割を行い、ブロック画像を生成する。この分割においては、基準画像と検査画像内には、同じ検査対象が画像内に含まれているものとする。図2においては、枠部41が検査対象となる。
It is assumed that the position and size of the block image on the frame are defined by the coordinate information, and the coordinate information is also given to the inspection target in the block image. In the following description, each of the vertically and horizontally divided partial images may be referred to as a block image, or may also be referred to as a sub-line block image because the line block divided into strips is vertically divided. The
ブロック画像補正部12は、検査画像に対して、1つのブロック画像毎に、予め基準画像に設けた座標上に設定した特徴点である位置合わせ点(POS点)と検査画像上でPOS点と対応する領域近傍に対して、いわゆるテンプレートマッチングを行うことによって、座標のX方向及びY方向のそれぞれについて位置ずれの量を計算する。この位置ずれ量が計算できた点(POM点)が予め定められた設定数に満たなかった場合には、隣接するブロック画像と結合し、結合したブロック画像のPOM点を合算する。そして、POM点数の合算値が設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合し続ける。結合しなくともPOM点が設定数以上のブロック画像(非結合)は、ブロック内のPOM点の位置ずれ量を、X,Y座標毎にそれぞれ合算し、POM点の数で割って平均値を求め符号を逆転することによって、そのブロック画像のX方向、Y方向それぞれの位置合わせ補正量とする。また、結合したブロック画像においては、結合したブロック全てに含まれるPOM点を用いて、上記と同じ要領で位置合わせ補正量を算出する。
The block
位置合わせ点検出部16は、基準画像に座標(座標情報)を設定する。次に、位置合わせを行うために基準画像から、図3に示す極小の画素群で形成される位置合わせ点(POS点)を検出する。画像の比較に用いる位置合わせ点は、特徴点と同様であり、文字や罫線を含む特徴的な図柄又は、それらのエッジ、又は周囲と輝度が異なるものなど公知なものでよい。位置合わせ点検出部16は、位置合わせ点(POS点)を基準画像の各ブロック画像の位置情報(座標情報)に関連づけてマップデータを作成し、記憶部6に記憶する。
The alignment
ブロック画像補正部12は、位置ずれ量計算部21と、ブロック結合部22と、補正量算出部23とで構成される。
位置ずれ量計算部21は、テンプレートマッチングによりPOS点周辺の位置ずれ量を計算する。その計算方法として、基準画像のPOS点の画素の濃度と、検査画像内でPOS点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較する。この比較、即ち、画素毎の濃度の差分の絶対値の合計値を計算する。その合計値の大きさにより、POS点と、検査画像内でPOS点に対応する座標近傍にある画素(点)における位置ずれ量を算出する。
The block
The misalignment
位置ずれ量が計算できる点は、そのブロック画像内のPOM点(位置ずれ量が計算できた点)として記録する。尚、画像に著しい位置ずれが生じている場合、及びPOS点位置に存在するはずの図柄が欠損していた場合などは、比較した画像同士の差異が大きく差分の合計値が十分に小さくならないためPOM点として認めないものとする。 The points where the amount of misalignment can be calculated are recorded as POM points (points where the amount of misalignment can be calculated) in the block image. If there is a significant misalignment in the images, or if the symbol that should have existed at the POS point position is missing, the difference between the compared images is large and the total value of the differences is not sufficiently small. It shall not be accepted as a POM point.
ブロック結合部22は、位置ずれ量計算部21の計算結果に基づき、検査画像の1つのブロック画像内のPOM点の数を積算する。また、検査画像の1つのブロック画像内に4個以上のPOM点の有無を判断し、POM点の合計が設定された4個以上となるまで、隣接するブロック画像と結合する。
分割により切り出された各ブロック画像は、必ずしも4個以上のPOM点が算出されるとは限らない。そこで、POM点が4個未満のブロック画像であれば、POM点の合計が4個以上となるまで、隣接するブロック画像と結合する。尚、本実施形態では、POM点の設定数として、4個を一例として説明しているが、4個に限定されるものではなく、検査画像内の検査対象の形状や画質や解像度等により、適宜、設定される個数である。
The
For each block image cut out by division, four or more POM points are not always calculated. Therefore, if the block image has less than 4 POM points, it is combined with the adjacent block image until the total number of POM points is 4 or more. In this embodiment, four POM points are set as an example, but the number is not limited to four, depending on the shape, image quality, resolution, and the like of the inspection target in the inspection image. The number is set as appropriate.
図3を参照して説明する。ここでは、設定数が4個のブロック画像を一例としている。ブロック画像SB1は、4個のブロック画像P1,P2,P3,P4が直列する。この例では、ブロック画像P1,P2,P4は、共に、位置合わせに利用できる1個のPOM点が存在する。また、ブロック画像P3は、位置合わせに利用できる4個のPOM点が存在する。従って、ブロック画像P1,P2,P4は、位置合わせ補正を行うためには、POM点の数が不足している。 This will be described with reference to FIG. Here, a block image having four settings is taken as an example. In the block image SB1, four block images P1, P2, P3, and P4 are connected in series. In this example, the block images P1, P2, and P4 both have one POM point that can be used for alignment. Further, the block image P3 has four POM points that can be used for alignment. Therefore, the block images P1, P2, and P4 have insufficient numbers of POM points in order to perform alignment correction.
まず、ブロック画像SB2に示すように、ブロック画像P1とブロック画像P2を結合させて、ブロック画像P12とする。このブロック画像P12は、2個のPOM点となるが、設定数に対して、まだ不足している。他方、ブロック画像P3とブロック画像P4を結合させて、ブロック画像P34とする。このブロック画像P34内には、5個のPOM点となり、4個以上の条件を満たしている。 First, as shown in the block image SB2, the block image P1 and the block image P2 are combined to form a block image P12. This block image P12 has two POM points, but it is still insufficient for the set number. On the other hand, the block image P3 and the block image P4 are combined to form the block image P34. There are five POM points in the block image P34, and four or more conditions are satisfied.
しかし、ブロック画像P12は、まだPOM点が設定数に対して不足しているため、ブロック画像SB3に示すように、隣接するブロック画像P34と結合して、ブロック画像Pとする。このブロック画像Pにおいては、7個のPOM点となり、4個以上の条件を満たしている。 However, since the block image P12 still has insufficient POM points for the set number, it is combined with the adjacent block image P34 to form the block image P as shown in the block image SB3. In this block image P, there are seven POM points, and four or more conditions are satisfied.
また、隣接するブロック画像の結合においては、優先性や結合順を設定してもよい。例えば、第1の係合順として、ブロック画像の並びのいずれかの端から、例えば、右端のブロック画像から左側に向かって、一組ずつ組み合わせて順次結合する。第2の結合順として、両側にブロック画像が隣接していた場合に、POM点が多い方のブロック画像と優先的に結合する。第3の結合順として、最もPOM点が多い(又は、少ない)ブロック画像を起点として、両側に広がるように順次結合する。 Further, in the combination of adjacent block images, the priority and the combination order may be set. For example, as the first engagement order, one set is combined and sequentially combined from any end of the arrangement of the block images, for example, from the block image at the right end toward the left side. As the second combination order, when the block images are adjacent to each other on both sides, the block images having more POM points are preferentially combined. As the third joining order, the block images having the most (or few) POM points are sequentially joined so as to spread on both sides from the starting point.
補正量算出部23は、検査画像のPOM点が4個以上の条件を満たしている非結合、または、結合されたブロック画像において、POM点の位置ずれ量情報を用いて、基準画像の検査対象の特定の部位の位置に、検査画像の検査対象の同一な特定部位の位置が近づくためのX方向、Y方向の補正量を算出する。補正量は、ブロック内のPOM点の位置ずれ量をX,Y座標毎にそれぞれ合算し、POM点の数で割って平均値を求めその値に-1を掛けることによって計算される。
The correction
具体例とすれば、図2に示す基準画像31(REM)のブロック画像42a内に存在する検査対象の枠部41を基準位置とする。検査画像32(DI)のブロック画像43aの枠部41の位置が基準画像31の枠部41の位置に近づくための位置合わせ補正量を算出する。
As a specific example, the
比較画像生成部13は、図2に示すように、検査画像32の各ブロック画像43a~43nに対して、位置合わせ補正量を用いた補正(X,Y方向への移動)を行い、基準画像の検査対象に近づけた比較画像33の検査対象を形成する。即ち、検査画像32のブロック画像をXY方向で位置補正した比較画像33を生成する。具体的には、比較画像33のブロック画像44aは、位置合わせ補正量により検査画像32(DI)のブロック画像43aを補正した画像である。
As shown in FIG. 2, the comparative
比較部14は、検査画像32を位置補正した比較画像33の各ブロック画像44a~44n内の位置が補正された検査対象と、基準画像31の検査対象を画素単位で比較する。判定部15は、基準画像と比較画像の比較結果において、基準画像の画素と比較画像の画素の明度の値の差分を取り、予め設定した閾値範囲を逸脱する画素を欠陥画素として判定する。この欠陥画素の数が予め設定した数を越えた際に、検査画像に対して不良判定を行う。判定結果は、表示部に表示又は、他の機器に出力する。
The
尚、さらに比較画像生成部13は、図2を例として、検査画像32の各ブロック画像内の傾きを有する枠部41の部分枠に対して、基準画像31のブロック画像内の枠部41の部分枠の向きに合わせるように、座標を回転させて回転補正を掛ける回転補正部を備えてもよい。
Further, the comparative
図4に示すフローチャートを参照して、本実施形態の画像検査装置100による画像検査について説明する。
まず、制御部3の指示により撮像部1に撮像された比較基準となる良品の検査対象の文字や記号及び絵柄を含む画像データ(基準画像REM)が画像処理部2に入力される(ステップS1)。
The image inspection by the
First, image data (reference image REM) including characters, symbols, and patterns to be inspected for non-defective products captured by the
次に、基準画像REMは、位置合わせ点検出部16により、それぞれに位置情報を持つ特徴点からなる位置合わせ点(POS点)を検出する(ステップS2)。さらに、制御部3は、基準画像に対して、POS点の位置情報(座標情報)をマップデータとして作成し、基準画像REMとともに記憶部6に記憶する(ステップS3)。
Next, the reference image REM detects the alignment point (POS point) consisting of the feature points having the positioning information in the alignment point detection unit 16 (step S2). Further, the
次に、撮像部1は、検査対象の文字や記号及び絵柄を撮像して検査画像を生成する(ステップS4)。撮像された検査画像は、画像処理部2によって前述した画像処理を施し、階調等が数値化された画像データを含む検査画像DIをブロック分割部11へ出力する。ブロック分割部11は、検査画像DIを予め設定された区分サイズ(例えば、16画素×128画素)ブロック画像を分割する(ステップS5)。この時、検査画像DIにXYの座標情報を与える。尚、ブロック画像の区分サイズは、任意のサイズで有り、検査対象によって適宜設定される。
Next, the
次に、分割されたブロック画像に対して、前述したように位置ずれ量計算部21により位置ずれ量を検出する(ステップS6)。次に、ブロック結合部22は、位置ずれ量が算出できたPOM点の数を算出して、算出されたPOM点の数が設定数以上か否かを判断する(ステップS7)。検出されたPOM点が設定数に満たなければ(NO)、一纏まりのブロック画像内に4つ以上のPOM点が含まれるように隣接するブロック画像どうしを結合する(ステップS8)。さらに、補正量算出部23は、POM点の位置ずれ量から各ブロック画像の位置合わせ補正量を算出する(ステップS9)。
Next, the misalignment
次に、検査画像(DIB)の各ブロック画像に対して、位置合わせ補正量を用いた補正を行い、基準画像のブロック画像に近づけた比較画像33を形成する(ステップS10)。
次に、比較画像33とブロック画像による基準画像31(REMA)と比較する(ステップS11)。この比較において検査画像の各画素を閾値データと比較し、予め設定した閾値範囲を逸脱する画素を欠陥画素として判定し、結果は、表示部に表示又は、他の機器に出力する(ステップS12)。次に、全ての検査画像の良否判定が終了したかを判断する(ステップS13)。全ての画像の良否判定が終了していない場合には(NO)、ステップS4に戻り、次の検査画像を撮像して検査を継続する。全ての画像の良否判定が終了したならば(YES)、画像検査を終了する。
Next, each block image of the inspection image (DIB) is corrected using the alignment correction amount to form a
Next, the
以上説明した様に、本実施形態の画像検査装置は、基準画像に含まれる文字や絵柄等の検査対象に対して、撮像した検査画像内の同じ検査画像に傾きを有し位置ずれが生じていた場合には、検査画像がブロック分割されているため、ブロック画像の単位で位置合わせのための補正量を算出することができる。従来のラインブロック画像の補正に対して、精度の高い位置補正を実現することができる。 As described above, in the image inspection device of the present embodiment, the same inspection image in the captured inspection image is tilted and misaligned with respect to the inspection target such as characters and patterns included in the reference image. In this case, since the inspection image is divided into blocks, the correction amount for alignment can be calculated in units of the block images. It is possible to realize highly accurate position correction as opposed to the conventional line block image correction.
また、1つのブロック画像内で位置合わせ点が設定数に満たない場合には、その設定数になるまでブロック画像を結合して、位置ずれを補正する位置合わせ補正量を算出することにより、当該ブロックが見当はずれな位置に補正されることや、全く補正されないといったことを防ぐことができる。 If the number of alignment points in one block image is less than the set number, the block images are combined until the set number is reached, and the alignment correction amount for correcting the misalignment is calculated. It is possible to prevent the block from being corrected to a misplaced position or not being corrected at all.
さらに、従来のラインブロック画像の補正では基準画像の検査対象に対して、撮像した検査画像の検査対象が傾きを持っていた場合には、文字欠け等の画素の欠損がなくても傾き加減によっては、不良判定されていたが、ブロック画像単位で位置ずれを解消する位置合わせを行うため、不要な不良判定を減少させることができる。 Further, in the conventional correction of the line block image, when the inspection target of the captured inspection image has an inclination with respect to the inspection target of the reference image, the inclination is adjusted even if there is no pixel defect such as missing characters. Was determined to be defective, but since the alignment is performed to eliminate the positional deviation in block image units, unnecessary defect determination can be reduced.
[第1の実施形態の変形例]
次に、第1の実施形態の変形例の画像検査装置について説明する。
前述した第1の実施形態においては、基準画像の検査対象に対して、検査画像の検査対象の位置を補正し、比較を行っていた。本変形例では、検査画像の検査対象の位置に対して、基準画像の検査対象の位置を補正して比較を行う。即ち、補正量を求める計算において符号を反転せず、検査画像に対する基準画像の補正量として用いる。本変形例の画像検査装置は、前述した第1の実施形態の装置構成と同等であり、補正量算出部における補正量の算出が異なっている。
[Modified example of the first embodiment]
Next, the image inspection apparatus of the modification of the first embodiment will be described.
In the first embodiment described above, the position of the inspection target of the inspection image is corrected and the comparison is performed with respect to the inspection target of the reference image. In this modification, the position of the inspection target of the reference image is corrected and the comparison is performed with respect to the position of the inspection target of the inspection image. That is, the sign is not inverted in the calculation for obtaining the correction amount, and is used as the correction amount of the reference image for the inspection image. The image inspection device of this modification is the same as the device configuration of the first embodiment described above, and the calculation of the correction amount in the correction amount calculation unit is different.
この変形例は、検査対象を含む基準画像から位置合わせ点を検出する。この時、基準画像に座標を設定する。基準画像を縦横分割によりブロック画像に分割する。1つのブロック画像毎に、予め基準画像の座標上に設定した特徴点である位置合わせ点(POS点)と、検査画像上でPOS点と対応する領域近傍に対して、座標のX方向及びY方向のそれぞれについて位置ずれの量を計算する。 In this modification, the alignment point is detected from the reference image including the inspection target. At this time, the coordinates are set in the reference image. The reference image is divided into block images by vertical and horizontal division. For each block image, the X direction and Y of the coordinates with respect to the alignment point (POS point), which is a feature point set in advance on the coordinates of the reference image, and the vicinity of the area corresponding to the POS point on the inspection image. Calculate the amount of misalignment for each direction.
これらの位置ずれ量が算出できる位置合わせ点をPOM点とする。1つのブロック画像内のPOM点が予め定めた設定数に満たなかった場合には、設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合する。結合したブロック画像を含めて、POM点が予め定めた設定数以上のブロック画像は、位置ずれ量を合算しPOM点の数で割って平均値を求め、位置合せ補正量とする。前記位置合わせ補正量で補正された基準画像からなる比較画像の画像ブロックと、検査画像のブロック画像とを比較して、検査画像の良・不良判定を行ってもよい。
本変形例においても、前述した第1の実施形態における効果と同等の効果を奏することができる。
The alignment point at which these misalignments can be calculated is defined as the POM point. When the number of POM points in one block image does not reach the preset number, the images are combined with the adjacent block images until the set number is exceeded. For block images with more than a predetermined number of POM points, including combined block images, the amount of misalignment is added up and divided by the number of POM points to obtain the average value, which is used as the alignment correction amount. The quality / defect of the inspection image may be determined by comparing the image block of the comparison image composed of the reference image corrected by the alignment correction amount with the block image of the inspection image.
Also in this modification, the same effect as that in the first embodiment described above can be obtained.
[第2の実施形態]
図5を参照して、第2の実施形態について説明する。
本実施形態の画像検査装置は、1つのカラーブロック画像の3つのR、G、Bブロック画像201,202,203における画像に対して画像の検査を行う。R、G、B画像に対して、第1の実施形態と同様に、ブロック分割、位置合わせ点(POS点)の検出、位置ずれ量計算、隣接するブロック画像どうしの結合、位置ずれを補正するための位置合わせ補正量を算出する。本実施形態では、前述した第1の実施形態における単色の画像に対するものから、単にカラー画像に変更されただけであるため、R、G、Bブロック画像内には、1つに重なり合う検査対象が含まれている。従って、1つのカラーブロック画像のR、G、Bブロック画像においては、同じ位置(座標位置)に、同じ検査対象の同じ一部分が含まれている。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG.
The image inspection apparatus of the present embodiment inspects the images in the three R, G, and
本実施形態では、基準画像、検査画像のR、G、B画像は、それぞれが同じサイズのブロック画像に分割する(例えば、16画素×128画素)。その後、基準画像のRブロック画像、Gブロック画像、及びBブロック画像のPOS点の検出をそれぞれに行う。
1つのカラーブロック画像におけるPOM点の数は同一座標上のR、G、Bブロック画像内のPOM点の合計とする。1つのカラーブロック画像のPOM点の数が4個以上となった場合、第1の実施形態と同様の計算方法で位置合せ補正量を求める。
In the present embodiment, the R, G, and B images of the reference image and the inspection image are each divided into block images of the same size (for example, 16 pixels × 128 pixels). After that, the POS points of the R block image, the G block image, and the B block image of the reference image are detected respectively.
The number of POM points in one color block image is the sum of the POM points in the R, G, and B block images on the same coordinates. When the number of POM points in one color block image is four or more, the alignment correction amount is obtained by the same calculation method as in the first embodiment.
また、前述した第1の実施形態と同様に、1つのカラーブロック画像におけるR、G、Bブロック画像の各POM点を合算しても合計のPOM点が4個に満たなかった場合には、カラーブロック画像に隣接するカラーブロック画像と結合し、POM点に対して、色毎の位置ずれなく比較画像を形成することができる。 Further, as in the first embodiment described above, if the total POM points of the R, G, and B block images in one color block image are less than four even if the total POM points are added up, the total number of POM points is less than four. By combining with a color block image adjacent to the color block image, it is possible to form a comparison image with respect to the POM point without any positional deviation for each color.
なお、本発明は、前記実施形態及び前記変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態及び変形例は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment and the above-mentioned modification, and can be variously modified without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment and modification may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained.
1…撮像部、2…画像処理部、3…制御部、4…表示部、5…入力部、6…記憶部、11…ブロック分割部、12…ブロック画像補正部、13…比較画像生成部、14…比較部、15…判定部、16…位置合わせ点検出部、21…位置ずれ量計算部、22…ブロック結合部、23…補正量算出部、31…基準画像、32…検査画像、33…比較画像、41…枠部、42a~42n,43a~43n,44a~44n…ブロック画像。 1 ... Imaging unit, 2 ... Image processing unit, 3 ... Control unit, 4 ... Display unit, 5 ... Input unit, 6 ... Storage unit, 11 ... Block division unit, 12 ... Block image correction unit, 13 ... Comparative image generation unit , 14 ... Comparison unit, 15 ... Judgment unit, 16 ... Alignment point detection unit, 21 ... Position deviation amount calculation unit, 22 ... Block coupling unit, 23 ... Correction amount calculation unit, 31 ... Reference image, 32 ... Inspection image, 33 ... Comparative image, 41 ... Frame portion, 42a to 42n, 43a to 43n, 44a to 44n ... Block image.
Claims (7)
前記検査対象を含む検査画像を縦横分割したブロック画像内で、前記位置合わせ点の画素の濃度と、前記ブロック画像内で前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、差分による位置ずれ量を計算する位置合ずれ量計算部と、
前記位置ずれ量が計算できる画素を位置ずれ量が計算できた点とし、該位置ずれ量が計算できた点が1つのブロック画像内で設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返すブロック結合部と、
前記基準画像の前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える前記位置ずれ量が計算できた点を有する前記検査画像の前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める補正量検出部と、
を備え、前記位置合わせ補正量で補正された前記検査画像のブロック画像と、前記基準画像とを比較して、検査画像の良・不良判定を行う画像検査装置。 An alignment point detection unit that gives coordinate information to the reference image including the inspection target and detects the alignment point from the reference image,
In the block image obtained by vertically and horizontally dividing the inspection image including the inspection target, the density of the pixels at the alignment point is compared with the density of the pixels in the vicinity of the coordinates corresponding to the alignment point in the block image. The misalignment amount calculation unit that calculates the misalignment amount due to the difference,
Pixels that can calculate the amount of misalignment are defined as points where the amount of misalignment can be calculated, and if the number of points for which the amount of misalignment can be calculated is less than the set number in one block image, until the number exceeds the set number. , A block joining part that repeats joining with adjacent block images,
Correction amount detection for obtaining an alignment correction amount for correcting the position deviation of the inspection target of the inspection image having a point where the position deviation amount exceeding the set number can be calculated with the inspection target of the reference image as the reference position. Department and
An image inspection device for determining whether the inspection image is good or bad by comparing the block image of the inspection image corrected by the alignment correction amount with the reference image.
前記検査対象を含む検査画像を縦横分割によるブロック画像に分割するブロック分割部と、
前記ブロック画像内で前記位置合わせ点の画素の濃度と、前記ブロック画像内で前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、差分による位置ずれ量を計算する位置合ずれ量計算部と、
前記位置ずれ量が計算できる画素を位置ずれ量が計算できた点とし、該位置ずれ量が計算できた点が設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返すブロック結合部と、
前記基準画像に含まれる前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える前記位置ずれ量が計算できた点を有する前記検査画像の前記ブロック画像に含まれる前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める補正量検出部と、
前記補正量検出部による前記位置合わせ補正量で前記検査画像の前記ブロック画像を補正した比較画像を形成する比較画像形成部と、
前記比較画像に含まれる前記検査対象と、前記基準画像に含まれる前記検査対象とを比較し、画素値の差分による比較結果を算出する比較部と、
前記比較部による比較結果における前記画素値の差分が予め定めた閾値範囲を逸脱する画素の数が任意の設定数を越えた際に、前記検査画像に対して不良判定を行う判定部と、
を備える画像検査装置。 An alignment point detection unit that gives coordinate information to the reference image including the inspection target and detects the alignment point from the reference image,
A block division unit that divides the inspection image including the inspection target into block images by vertical and horizontal division, and
The density of the pixels at the alignment point in the block image is compared with the density of the pixels in the vicinity of the coordinates corresponding to the alignment point in the block image, and the misalignment amount due to the difference is calculated. Quantitative unit and
The pixel from which the misalignment amount can be calculated is defined as the point at which the misalignment amount can be calculated, and if the point at which the misalignment amount can be calculated is less than the set number, the block image and the adjacent block image are displayed until the set number is exceeded. The block connection part that repeats the connection and
A position for correcting the positional deviation of the inspection target included in the block image of the inspection image having a point where the position deviation amount exceeding the set number can be calculated with the inspection target included in the reference image as the reference position. A correction amount detection unit that obtains the combined correction amount, and
A comparative image forming unit that forms a comparative image in which the block image of the inspection image is corrected by the alignment correction amount by the correction amount detection unit.
A comparison unit that compares the inspection target included in the comparison image with the inspection target included in the reference image and calculates a comparison result based on the difference in pixel values.
When the number of pixels whose difference in pixel values in the comparison result by the comparison unit deviates from a predetermined threshold value exceeds an arbitrary set number, a determination unit that determines a defect in the inspection image and a determination unit.
An image inspection device equipped with.
前記基準画像を縦横分割したブロック画像内の前記位置合わせ点の画素の濃度と、前記検査対象を含む検査画像内の前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、差分による位置ずれ量を計算する位置合ずれ量計算部と、
前記位置ずれ量が計算できる画素を位置ずれ量が計算できた点とし、該位置ずれ量が計算できた点が1つのブロック画像内で設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返すブロック結合部と、
前記検査画像の前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える前記位置ずれ量が計算できた点を有する前記基準画像の前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める補正量検出部と、
を備え、前記位置合わせ補正量で補正された前記基準画像のブロック画像と、前記検査画像とを比較して、検査画像の良・不良判定を行う画像検査装置。 An alignment point detection unit that gives coordinate information to the reference image including the inspection target and detects the alignment point from the reference image,
The density of the pixels at the alignment point in the block image obtained by vertically and horizontally dividing the reference image is compared with the density of the pixels in the vicinity of the coordinates corresponding to the alignment point in the inspection image including the inspection target, and the difference is obtained. The misalignment amount calculation unit that calculates the misalignment amount due to
Pixels that can calculate the amount of misalignment are defined as points where the amount of misalignment can be calculated, and if the number of points for which the amount of misalignment can be calculated is less than the set number in one block image, until the number exceeds the set number. , A block joining part that repeats joining with adjacent block images,
Correction amount detection for obtaining an alignment correction amount for correcting the position deviation of the inspection target of the reference image having a point where the position deviation amount exceeding the set number can be calculated with the inspection target of the inspection image as a reference position. Department and
An image inspection device for determining the quality of an inspection image by comparing the block image of the reference image corrected by the alignment correction amount with the inspection image.
前記コンピュータに取り込まれた検査対象を含む基準画像に座標情報を与え、前記基準画像から位置合わせ点を検出する工程と、
前記検査対象を含む検査画像を縦横分割によるブロック画像に分割し、前記位置合わせ点を各ブロック画像の座標情報に関連づけて、記憶部に記憶する工程と、
前記位置合わせ点にある画素の濃度と、前記記憶部から読み出された前記ブロック画像内で前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、該比較における差分による位置ずれ量が計算できる画素を前記位置ずれ量が計算できた点として抽出する工程と、
前記検査画像で検出された位置ずれ量が計算できた点が1つのブロック画像内で設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返す工程と、
前記基準画像の前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える位置ずれ量が計算できた点を有する前記検査画像の前記ブロック画像毎に前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める工程と、
前記位置合わせ補正量で補正された前記検査画像のブロック画像と前記基準画像を比較して、検査画像の良・不良判定を行う工程と、を含む画像検査方法。 An image inspection method that is processed by software set in the computer .
A step of giving coordinate information to a reference image including an inspection target captured by the computer and detecting an alignment point from the reference image,
A step of dividing an inspection image including the inspection target into block images by vertical and horizontal division , associating the alignment points with the coordinate information of each block image, and storing them in a storage unit.
The density of the pixel at the alignment point is compared with the density of the pixel near the coordinates corresponding to the alignment point in the block image read from the storage unit , and the positional deviation due to the difference in the comparison is compared. The process of extracting the pixels whose amount can be calculated as the points where the amount of misalignment can be calculated, and
If the number of points for which the amount of misalignment detected in the inspection image can be calculated is less than the set number in one block image, the step of repeating the combination with the adjacent block images until the set number is exceeded. ,
With the inspection target of the reference image as the reference position, the alignment correction amount for correcting the positional deviation of the inspection target for each block image of the inspection image having a point where the displacement amount exceeding the set number can be calculated. The required process and
An image inspection method including a step of comparing a block image of the inspection image corrected by the alignment correction amount with the reference image to determine whether the inspection image is good or bad.
前記コンピュータに取り込まれた検査対象を含む基準画像に座標情報を与え、前記基準画像から位置合わせ点を検出する工程と、
前記基準画像を縦横分割によるブロック画像に分割し、前記位置合わせ点を各ブロック画像の座標情報に関連づけて、記憶部に記憶する工程と、
前記記憶部から読み出された前記ブロック画像内の前記位置合わせ点にある画素の濃度と、前記検査対象を含む検査画像内の前記位置合わせ点に対応する座標近傍にある画素の濃度とを比較し、該比較における差分による位置ずれ量が計算できる画素を位置ずれ量が計算できた点として抽出する工程と、
前記基準画像で検出された位置合わせ点が1つのブロック画像内で設定数に満たない場合には、前記設定数を越えるまで、隣接するブロック画像と結合を繰り返す工程と、
前記検査画像の前記検査対象を基準位置として、前記設定数を越える位置合わせ点を有する前記基準画像の前記ブロック画像毎に前記検査対象の位置ずれを補正する位置合わせ補正量を求める工程と、
前記位置合わせ補正量で補正された前記基準画像のブロック画像と、前記検査画像を比較して、検査画像の良・不良判定を行う工程と、を含む画像検査方法。 An image inspection method that is processed by software set in the computer .
A step of giving coordinate information to a reference image including an inspection target captured by the computer and detecting an alignment point from the reference image,
A process of dividing the reference image into block images by vertical and horizontal division, associating the alignment points with the coordinate information of each block image, and storing the image in a storage unit.
The density of the pixel at the alignment point in the block image read from the storage unit is compared with the density of the pixel near the coordinates corresponding to the alignment point in the inspection image including the inspection target. Then, the process of extracting the pixels that can calculate the amount of misalignment due to the difference in the comparison as the points where the amount of misalignment can be calculated, and
When the number of alignment points detected in the reference image is less than the set number in one block image, the step of repeating the combination with the adjacent block image until the set number is exceeded, and the step of repeating the combination.
A step of obtaining an alignment correction amount for correcting a misalignment of the inspection target for each block image of the reference image having an alignment point exceeding the set number with the inspection target of the inspection image as a reference position.
An image inspection method including a step of comparing a block image of the reference image corrected by the alignment correction amount with the inspection image to determine whether the inspection image is good or bad.
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