JPS5926073B2 - パタ−ン情報処理装置 - Google Patents

パタ−ン情報処理装置

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JPS5926073B2
JPS5926073B2 JP52155420A JP15542077A JPS5926073B2 JP S5926073 B2 JPS5926073 B2 JP S5926073B2 JP 52155420 A JP52155420 A JP 52155420A JP 15542077 A JP15542077 A JP 15542077A JP S5926073 B2 JPS5926073 B2 JP S5926073B2
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JP
Japan
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image signal
information processing
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clock pulse
pattern
Prior art date
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JP52155420A
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肇 吉田
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Hajime Industries Ltd
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Hajime Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパターン情報処理装置に関するものである。
従来、物品の欠陥検査等に於いて、種々のパターン情報
処理方法及び装置が提供されている。
斯る従来の方法に於いては、被検査物のパターン情報を
白黒2値に変換し、被検査物の形状、面積等のデータと
し、このデータを予め設定した基準物の標準パターンの
データと比較して、被検査物の良否を判定している。然
し乍ら、実際の被検査物は、白黒の2値に明確に分かれ
ているものは少なく、或る程度の濃淡度を有するものが
多い。
従つて、上述した如き従来の方法は、複雑なパターンの
物品の検査に使用することは困難であると言う欠点があ
る。従来のパターン情報処理方法に於て、テレビカメラ
等を使用する場合は、通常テレビカメラの一画面を、例
えば500×500の画素に分割し、その各々の画素に
投影される被検査物の映像の明暗の度合を、A−D(ア
ナログ−デジタル)変換器により数値化してデータとし
、このデータをコンピュータ等により処理して、被検査
物の特徴を抽出する方法が多い。
この場合、データの量が膨大となり、処理時間が長くな
るので、物品の欠陥検査等に於ては、テレビカメラの画
面を画素に分割せず、或る閾値を設定し、テレビカメラ
よりの被検査物の画像信号のうち、例えばこの閾値を越
える部分のみを2値に変換し、この値を計数して、被検
査物の特徴を抽出したり、傷等の欠陥を検出したりする
方法もある。この後者の方法を、第1図A及びBを参照
して説明する。
第1図Aに関連する方法は、最も簡単な方法で、この場
合、1個の或る閾値51を設定し、テレビカメラ等より
の被検査物に対応する画像信号52が、この閾値51を
越えるか、否かを判別し、物品の検査を行う。この方法
は、複雑なパターンの物品の欠陥を検出するのではなく
、比較的無地に近い素地の物品自体又はその傷等の簡単
な欠陥の検査には、有効であるが、複雑な形状、色等の
物品の検査には、不適である。第1図Bに示す従来の他
の方法は、第1図Aに関して説明した方法よりや\複雑
なパターンの物品の検査、例えば物品の面積等の計測に
用いられる。
この第1図Bに示す方法は、第1図Aに示すよりや\複
雑な画像信号S3が、或る閾値S4を越える部分の長さ
(時間)がどの位あるかを計測するもので、この為、ク
ロツク信号を用い、画像信号S3の閾値S4を越える部
分とクロツク信号とのアンドをとり、計測されたクロツ
ク信号の数を以つて、画像信号S3の閾値S4を越えた
部分の量を代表させ、画像信号S3に対応する物品の面
積を算出している。上述した従来の方法は、いづれにし
ても、物品のパターンが複雑になつた場合、それ等の物
品の検査を精確に行うことができないという欠点がある
従つて、本発明の主目的は、物品の欠陥検査、パターン
認識等に適用して好適なパターン情報処理装置を提供せ
んとするものである。
本発明によるパターン情報処理装置の特徴とするところ
は、物品の画像信号を形成するテレビカメラ等を含むパ
ターン情報処理装置に於いて、該テレビカメラよりの画
像信号の一周期分を複数のグループに分割する手段と、
該分割された一周期分の画像信号の複数のグループの各
々に対して各各異なる値の閾値を作る手段と、上記一周
期分の画像信号の複数のグループの夫々を上記対応する
各々異なる値の閾値で夫々区切る手段と、該手段よりの
区切られた複数の信号の夫々とクロツクパルス発生器よ
りのクロツクパルスとのアンドを取る手段と、該アンド
手段よりの上記複数の信号の夫々に対応するクロツクパ
ルスの数を夫々計数し上記物品のパターンを代表する数
列を作る手段とより成る点に在る。
以下、上述した特徴を有する本発明によるパターン情報
処理装置の画像信号処理技術の一例を、第2図を参照し
て説明しよう。
第2図Aに於て、符号Sはテレビカメラで物品を撮像し
た場合の画像信号の波形を示すが、本発明に於ては、同
図に示す如く、一周期の画像信号Sを、適当な時間間隔
をもつ連続した複数個、図の例に於ては、5個のグルー
プA,b,c,d及びeに分割し、各グループ内に、夫
々閾値THa,THb,THc,THd及びTHeを定
める。尚、図示の例では、各閾値THa乃至THeは、
レベルが夫々異つているが、同一レベルに選んでも、勿
論よい。こ\で、各グループa乃至eに於て、画像信号
Sがその閾値THa乃至THeを越える部分を取り出す
と、第2図Cに示す如き波形の信号Sa,Sb,Sc,
Sd及びSeのグループが夫々得られる。これ等の信号
Sa乃至Seと、第2図Bに示す如き一定周波数のクロ
ツクパルス信号Pcのアンドを取ると、第2図Dに示す
如く、クロツクパルスCa,Cb,Cc,Cd及びCe
の列が得られる。図示の例では、クロツクパルスCa乃
至Ce内のクロツクパルスPcの数は夫々4,7,4,
9及び5である。これ等のクロツクパルス列を、例えば
コンピユータで処理して得られる数列{4,7,4,9
,5}を以つて、テレビカメラで撮像された物品の形状
又はパターンを代表せしめる。籾て、テレビカメラ等の
撮像体により撮像される物品が異なれば、テレビカメラ
よりの画像信号も対応して異なり、従つて、この画像信
号を上述の如く処理して得た数列も、”物品に応じて異
る。即ち、各物品の画像信号を上述した如く処理すれば
、各異る物品を異つた数列パターンによつて代表させ得
るものである。例えば、物品認識(パターン認識)に、
上述した本発明を適用する場合を、例に挙げ説明する。
この場合、基準となる物品をテレビカメラで撮像し、そ
の画像信号を上述の如く処理して、これに対応する数列
を作り、この数列を例えばコンピユータに基準パターン
として記憶させておく。次に、認識されるべき物品を、
テレビカメラで撮映し、同様に、この物品に対応する数
列のパターンを作り、この数列パターンをコンピユータ
で、予め記憶してある基準の数列パターンと比較し、両
者が一致しているか否かを判別し、被認識物品が基準の
物品と同一か否かを判別させればよい。上述した本発明
の画像信号処理技術は、上述の例以外にも、物品の良否
の検査、形状、欠陥の有無の検査、面積の測定等に使用
し得ることは、明らかであろう。
これ等の場合、必要ならば、検査されるべき対称に応じ
て、画像信号Sのグループ数を変更し、各グループ内の
閾値の大きさを変更し、必要な数列パターンを形成して
、所望の目的を達成する。上述した本発明によれば、分
割する画像信号の数等を変更して、認識又は検査される
べき物品のパターンに応じた数列を作つているので、複
雑なパターンの物品を、正確に認識又は検査することが
できるものである。
更に、例えば、第2図Aに於て、点線s′で示す如く画
像信号が画像信号Sと相異している場合、即ち、閾値T
Haを横切る画像信号の期間は、立上り部分では、画像
信号S′はSよりT1早く、立下り部分でも、同様にT
1早い。
従つて第2図Cの波形Saに於て点線で示す如く、全体
として波形の立上り部分の長さ(時間)に変化はなく、
この結果、第2図のDの波形Caに於て点線で示す如く
、クロツクパルスの数に変化が生ぜず、数列としては、
画像信号S及びs′は共に同一となり、異る物品に対応
する画像信号S及びS′が、同一と判断される恐れ、即
ち異る物品でも、同一と判断される恐れが生ずる。斯る
場合は、例えば第2図Bに示す一定周波数のクロツクパ
ルスPcを使用せず、周波数変調したクロツクパルスを
用いる。そうすれば、クロツクパルスの数は、単位時間
内で一定ではなく、時間と共に変化したものとなるので
、上述の始めと終りとの同一時間内T1でも、クロツク
パルス数は異るので、当然、画像信号S及びs′の数列
は異なる。従つて、上述した如き誤判定の恐れを回避し
得る。尚、この様に、周波数変調したクロツクパルスを
使用すれば、他の画像グループに関しての同様の恐れも
回避し得る効果があることは、明らかであろう。
次に、第3図を参照して、上述した本発明によるパター
ン情報処理装置の一例を説明しよう。
同図に於て、Tは例えばテレビカメラの如き撮像体で、
これにより例えば基準物としての物品(図示せず)を撮
像すると、第2図Aに示した如き画像信号Sが得られる
。この画像信号Sを、演算増巾器の如き増巾器1を介し
てローパスフイルタ2に供給し、画像信号Sより不要な
雑音成分を除去した信号s/″を得る。この信号s′″
を、レベルコンパレータ3の一方の入力端子に供給する
と共に、その他方の入力端子に、閾値設定回路THより
の設定閾値信号を供給し、閾値を越えた画像信号の部分
のみをこのレベルコンパレータ3より取り出す。この場
合、閾値設定回路THを後述の如く構成し、動作させ、
それよりの設定閾値が画像信号Sの一周期内で、例えば
第2図Aに示す如く、時間に応じて、THa・・・・・
・THeと変化する如くなし、レベルコンパレータ3よ
り、第2図Cに示す信号Sa・・・・・・Seを得る。
尚、これ等の信号Sa・・・・・・Seの立上り及び立
下り特性を改善するため、レベルコンパレータ3の出力
を、シユミツトトリガ4に供給する。このシユミツトト
リガ4よりの第2図Cに示す信号Sa・・・・・・Se
と、クロツクパルス発生器5よりのクロツクパルスPc
とを、アンド回路6に供給し、これより第2図Dに示す
如きクロツクパルスのグループCa・・・・・・Ceを
得、これ等をカウンタ7に供給して計数する。一方、ク
ロツクパルス発生器5よりのクロツクパルスPcを、カ
ウンタ8にも供給する。このカウンタ8は、例えば第2
図Aに示すグループa−eの時間間隔に対応したクロツ
クパルスPcを計数する毎に、出力8a,8b,8c,
8d及び8eを発生し、これ等の出力8a・・・・・・
8eを、順次アナログスイツチ91,92,93,94
及び95に夫々供給する。すると、これ等のアナログス
イツチ91〜95は、順次、電圧源Bよりの電圧よりポ
テンシヨメータPl,P2,P3,P4及びP,を介し
て、夫々、第2図Aに示す如き閾値THa・・・・・・
THeを発生し、これが順次レベルコンパレータ3に供
給され、これより上述した第2図Cに示す如き信号が得
られる。カウンタ7の第2図Dに示す如き計数結果Ca
・・・・・・Ceを、データ保持用のνジスタ101,
102,103,104及び105に供給する。この場
合、カウンタ8の出力8a・・・・・・8eを、レジス
タ101・・・・・・105に夫々供給し、区分又はグ
ループa・・・・・・eに対応するカウンタ7の計数結
果Ca・・・・・・Ceが、対応するレジスタ101・
・・・・・105に夫々保持されるようになす。尚、共
通のカウンタ7による計数を、第2図Aに示したグルー
プ毎に行うため、カウンタ8の出力8a・・・・・・8
eをオア回路11に供給し、その出力をカウンタ7に供
給し、カウンタ7を各グループa−e毎にクリアし、り
セツトする。籾て、上述の如くカウンタ7により計数さ
れ、その結果がレジスタ101・・・・・・10,に保
持されているが、この各レジスタ101・・・・・10
5に保持された内容(数列)・を、通常の如く、コンピ
ユータ12で、周知の如く処理して上述の本発明による
画像信号処理技術を実施する。
例えば、本発明の上述した装置を、物品の認識(パター
ン認識)に適用する場合に就き、説明する。
先づ基準占なる物体をテレビカメラTで撮像し、その画
像信号を上述の如く処理して数列パターンを、レジスタ
10,・・・・・・105より、コンピユータ12に、
基準の数列パターンとして記憶させる。次に、被認識物
品をテレビカメラTで撮像し、それよりの画像信号を同
様に処理して数列パターンを作り、この数列パターンを
コンピユータ12に送り、そこで基準の数列パターンと
比較すれば、被認識物品が基準物体と同一か、否かを判
定し得るものである。尚、上述した数列パターンをコン
ピユータで処理する技術は、斯る検査装置では周知の技
術であるので、その詳細説明は、これを省略する。
尚、第3図に於て、13は変調器で、これによりクロツ
クパルス発生器5を制御し、上述した周波数変調したク
ロツクパルスを得て、後者の方法を実施するものである
。第3図に示す例は、画像信号を5個のグループに分割
した場合に対応して、閾値を5個設定し、レジスタを5
個設け、カウンタ8の出力を5個としたが、これ等の数
は、画像信号の分割グループの数の増減に応じ、任意に
増減し得ることは、明らかであろう。
上述した本発明の実施例に基づき、多くの変化変更が当
該業者により達成され得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図A及びBは夫々従来の情報処理方法の説明に供す
る波形図、第2図A乃至Dは本発明のパターン情報処理
方法の一例の説明に供する波形図、第3図は本発明のパ
ターン情報処理装置の一例を示す系統図である。 図に於て、S及びS′は画像信号、Pcはクロツクパル
ス、a乃至eは分割した画像のグループ、Tはテレビカ
メラ、1は増巾器、2はローパスフイルタ、3はレベル
コンパレータ、4はシユミツトトリガ、5はクロツクパ
ルス発生器、6はアンド回路、7及び8はカウンタ、T
Hは閾値設定回路、91・・・・・・95はアナログス
イツチ、P1・・・・・・P5はポテンシヨメータ、1
01・・・・・・105はレジスタ、11はオア回路、
12はコンピユータ、13は変調器、Bは電圧源を夫々
示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 物品の画像信号を形成するテレビカメラ等を含むパ
    ターン情報処理装置に於いて、該テレビカメラよりの画
    像信号の一周期分を複数のグループに分割する手段と、
    該分割された一周期分の画像信号の複数のグループの各
    々に対して各々異なる値の閾値を作る手段と、上記一周
    期分の画像信号の複数のグループの夫々を上記対応する
    各々異なる値の閾値で夫々区切る手段と、該手段よりの
    区切られた複数の信号の夫々とクロックパルス発生器よ
    りのクロックパルスとのアンドを取る手段と、該アンド
    手段よりの上記複数の信号の夫々に対応するクロックパ
    ルスの数を夫々計数し上記物品のパターンを代表する数
    列を作る手段とより成ることを特徴とするパターン情報
    処理装置。 2 上記特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、上
    記クロックパルス発生手段は周波数変調手段を具備し、
    上記クロックパルスを周波数変調することを特徴とする
    パターン情報処理装置。
JP52155420A 1977-12-23 1977-12-23 パタ−ン情報処理装置 Expired JPS5926073B2 (ja)

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JPS5487435A JPS5487435A (en) 1979-07-11
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314431Y2 (ja) * 1983-11-21 1991-03-29

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