JP6958136B2 - Image inspection device and image inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、画像検査装置、及び画像検査方法に関する。 The present invention relates to an image inspection device and an image inspection method.
従来、カラー画像の各画素の色を、色空間における基本色に分類するカラー画像のセグメンテーションを実施する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の方法では、入力画像を、人間の知覚に近いCIE−LAB又はCIE−LUVのような表色系に変換した後、クラスタリング処理を実施する。このようなセグメンテーション処理は、例えば製造ライン等での検査において、撮像処理とセグメンテーション処理とを繰り返し実施する場合において、どの色がどの基本色に分類されるかの範囲を示すパラメーターを予め設定しておくことで、安定したセグメンテーション処理を実施することができる。
Conventionally, there is known a method of performing segmentation of a color image that classifies the color of each pixel of a color image into a basic color in a color space (see, for example, Patent Document 1).
In the method described in
ここで、カラー画像のセグメンテーション処理を実施するに際し、カラー画像の取得環境がそれぞれ異なる場合がある。この場合、どの色がどの基本色に分類されるかの範囲(すなわち、基本色が示す色の範囲)を示すパラメーターを適宜調整する必要がある。ここで、カラー画像のセグメンテーションとして、マハラノビス距離を用いる方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。このマハラノビス距離を用いた方法では、分類項目(基本色)毎の分布の広がりを考慮したパラメーター調整を行い、カラー画像のセグメンテーションを実施することが可能となる。 Here, when performing the color image segmentation processing, the color image acquisition environment may be different from each other. In this case, it is necessary to appropriately adjust the parameter indicating the range of which color is classified into which basic color (that is, the range of colors indicated by the basic color). Here, a method using the Mahalanobis distance as the segmentation of a color image is known (see, for example, Patent Document 2). In this method using the Mahalanobis distance, it is possible to perform segmentation of a color image by adjusting parameters in consideration of the spread of distribution for each classification item (basic color).
ところで、検出内容に応じて考慮したいばらつき要因(環境による色の見え方の違い)は様々であり、特許文献2の方法では、当該ばらつき要因に対応したパラメーター調整が困難である。例えば、調節可能な第1のパラメーター(例えば基本色に対するRの範囲)、第2のパラメーター(例えば基本色に対するGの範囲)、第3のパラメーター(例えば基本色に対するBの範囲)が存在する場合に、明るさの許容範囲を変更するために、3つのパラメーターをそれぞれ調整する必要が生じる。
By the way, there are various variation factors (differences in color appearance depending on the environment) to be considered depending on the detection content, and it is difficult to adjust parameters corresponding to the variation factors by the method of
本発明は、画像のセグメンテーションを実施するためのパラメーター調整を容易に実施可能な画像検査装置、及び画像検査方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image inspection apparatus and an image inspection method capable of easily performing parameter adjustment for performing image segmentation.
本発明の一適用例に係る画像検査装置は、複数の画素を有し、それぞれの前記画素に対して信号値が記録された画像情報を取得する画像情報取得部と、基準色に対する前記信号値である基準信号値を取得する基準信号取得部と、前記画像情報の前記画素の前記信号値を、回転行列を用いてuvw座標系に変換し、さらに、変換されたuvw座標系の座標値を球座標変換して球座標値を取得する信号変換部と、色を区分する複数の分類区分毎に設定され、前記分類区分に属する色の分布を示すパラメーターを取得するパラメーター取得部と、球座標空間に設定された前記分類区分毎の色区分基準値と、前記パラメーターと、前記球座標値と、に基づいて、前記画素を分類する指標値を算出する指標算出部と、を備え、前記回転行列は、前記基準信号値をuvw座標系に変換した際の座標値がw軸上の座標値となる行列であることを特徴とする。 The image inspection apparatus according to an application example of the present invention has an image information acquisition unit having a plurality of pixels and acquiring image information in which signal values are recorded for each of the pixels, and the signal value with respect to a reference color. The reference signal acquisition unit that acquires the reference signal value, and the signal value of the pixel of the image information are converted into an uvw coordinate system using a rotation matrix, and further, the converted coordinate value of the uvw coordinate system is converted. A signal conversion unit that converts sphere coordinates to acquire sphere coordinate values, a parameter acquisition unit that is set for each of a plurality of classification categories that divide colors and acquires parameters indicating the distribution of colors belonging to the classification categories, and sphere coordinates. The rotation is provided with an index calculation unit that calculates an index value for classifying the pixels based on the color classification reference value for each classification category set in the space, the parameter, and the sphere coordinate value. The matrix is characterized in that the coordinate values when the reference signal value is converted into the uvw coordinate system are the coordinate values on the w axis.
本適用例では、画像情報取得部により、各画素に対する信号値(例えばR,G,B階調値)が記録された画像情報を取得し、信号変換部は、各画素の信号値を、回転行列を用いてuvw座標系に変換し、さらに変換されたuvw座標系の座標値を球座標値に変換する。この際、信号変換部は、基準信号取得部により取得される基準信号値をuvw座標系に変換した際に、u=v=0となる回転行列を用いる。そして、指標算出部は、この球座標値と、分類区分毎に設定された色区分基準値と、パラメーター取得部によって調整可能なパラメーターとに基づいて、色を区分するための指標値を算出する。
このような画像検査装置では、球座標値(θ,φ,r)におけるφは、信号値をuvw座標系に変換した際の、原点から変換座標に向かう方向とw軸との為す角度である。また、θは、前記uvw座標系において変換座標をuv平面に射影した時のv軸との為す角度である。これらのθやφは、基準色との色度の違いを示す。また、球座標値(θ,φ,r)におけるrは、基準色との明るさの違いとして現れる。したがって、パラメーター取得部により、球座標値に対するパラメーターを設定する場合、これらのθ,φ,rに対するパラメーターを設定すればよい。例えば、各分類区分に分類する色度の許容範囲を調整する場合、角度座標θ又はφに関するパラメーターを調整すればよく、動径座標rに関するパラメーターを調整する必要がない。また、各分類区分に分類する明るさの許容範囲を調整する場合、動径座標rに関するパラメーターを調整すればよく、角度座標θやφに関するパラメーターを調整する必要がない。以上のように、本適用例では、画像のセグメンテーションを実施するためのパラメーター調整を容易に実施できる。
In this application example, the image information acquisition unit acquires the image information in which the signal values (for example, R, G, B gradation values) for each pixel are recorded, and the signal conversion unit rotates the signal value of each pixel. It is converted into an uvw coordinate system using a matrix, and the coordinate values of the converted uvw coordinate system are further converted into spherical coordinate values. At this time, the signal conversion unit uses a rotation matrix in which u = v = 0 when the reference signal value acquired by the reference signal acquisition unit is converted into the uvw coordinate system. Then, the index calculation unit calculates an index value for classifying colors based on the spherical coordinate values, the color classification reference value set for each classification classification, and the parameters that can be adjusted by the parameter acquisition unit. ..
In such an image inspection device, φ in the spherical coordinate values (θ, φ, r) is the angle formed by the direction from the origin to the converted coordinates and the w axis when the signal value is converted into the uvw coordinate system. .. Further, θ is an angle formed by the v-axis when the transformed coordinates are projected onto the uv plane in the uvw coordinate system. These θ and φ indicate the difference in chromaticity from the reference color. Further, r in the spherical coordinate values (θ, φ, r) appears as a difference in brightness from the reference color. Therefore, when the parameter acquisition unit sets the parameters for the spherical coordinate values, the parameters for these θ, φ, and r may be set. For example, when adjusting the permissible range of the chromaticity to be classified into each classification, it is sufficient to adjust the parameters related to the angular coordinates θ or φ, and it is not necessary to adjust the parameters related to the radial coordinates r. Further, when adjusting the permissible range of brightness classified into each classification category, it is sufficient to adjust the parameters related to the radial coordinates r, and it is not necessary to adjust the parameters related to the angular coordinates θ and φ. As described above, in this application example, parameter adjustment for performing image segmentation can be easily performed.
本適用例の画像検査装置において、前記指標算出部は、前記球座標値を(θ,φ,r)、前記色区分基準値を(θm,φm,rm)、前記パラメーターを(σθm,σφm,σrm)として、指標値Dmを次式(1)により算出することが好ましい。 In the image inspection device of this application example, the index calculation unit, the spherical coordinates (θ, φ, r), the color classification reference value (θ m, φ m, r m), said parameter (sigma It is preferable to calculate the index value D m by the following equation (1) as θm , σ φm , σ rm).
本適用例では、式(1)のように、色区分基準値と球座標値との差分に基づく指標値が算出される。この場合、指標値Dmが小さい程、画素の色が分類区分の色に近いことを示し、容易に画像のセグメンテーションを実施することが可能となる。さらに、球座標値のθ,φ,rのそれぞれに対応したパラメーター(σθm,σφm,σrm)が設定されることで、分類区分毎の分布の広がりを考慮した指標値を算出できる。 In this application example, an index value based on the difference between the color classification reference value and the spherical coordinate value is calculated as in the equation (1). In this case, the smaller the index value D m , the closer the pixel color is to the color of the classification category, and it becomes possible to easily perform image segmentation. Furthermore, by setting parameters (σ θm , σ φm , σ rm ) corresponding to each of the spherical coordinate values θ, φ, and r, it is possible to calculate an index value in consideration of the spread of the distribution for each classification category.
本適用例の画像検査装置において、前記基準信号取得部は、前記画像情報取得部により取得された前記画像情報における所定の前記画素に対する前記信号値を前記基準信号値として取得することが好ましい。
本適用例では、基準信号取得部は、画像情報における一部の画素に対する信号値を基準信号値として取得する。画像情報の一部としては、例えば、ユーザーにより選択された画素であってもよく、画像情報の外周に配置された画素等であってもよい。また、一部とは、1画素であってもよく、複数の画素であってもよい。複数画素の場合は、各画素の信号値の平均値等を用いてもよい。画像情報としては、検査対象の対象物が含まれる画像情報であってもよく、当該対象物が含まれない画像情報であってもよい。
基準色の選択位置としては、例えば、検査対象が含まれる画像情報における背景部分の画素や、検査対象が載置されるトレイ、検査対象の着色されていない部分等を例示することができる。
本適用例では、以上のように、画像情報から、基準としたい部分の画素を選択することで、セグメンテーション時に基準色をユーザーが手入力する等の手間を省くことができる。
In the image inspection apparatus of this application example, it is preferable that the reference signal acquisition unit acquires the signal value for the predetermined pixel in the image information acquired by the image information acquisition unit as the reference signal value.
In this application example, the reference signal acquisition unit acquires the signal value for a part of the pixels in the image information as the reference signal value. As a part of the image information, for example, it may be a pixel selected by the user, a pixel arranged on the outer circumference of the image information, or the like. Further, a part may be one pixel or a plurality of pixels. In the case of a plurality of pixels, the average value of the signal values of each pixel may be used. The image information may be image information including the object to be inspected, or may be image information not including the object.
As the reference color selection position, for example, the pixels of the background portion in the image information including the inspection target, the tray on which the inspection target is placed, the uncolored portion of the inspection target, and the like can be exemplified.
In this application example, as described above, by selecting the pixel of the portion to be used as the reference from the image information, it is possible to save the trouble of the user manually inputting the reference color at the time of segmentation.
本適用例における画像検査装置は、前記指標値に基づいて前記画素の色を分類する分類部を備え、前記分類部は、前記指標値が最小となる前記分類区分に前記画素を分類することが好ましい。
本適用例では、画像検査装置は分類部を備え、この分類部は、指標値に基づいて、各画素を分類する。これにより、画像情報の各画素に対して、いずれかの分類区分が割り当てられることになり、画像のセグメンテーションを実施することができる。
The image inspection apparatus in this application example includes a classification unit that classifies the color of the pixel based on the index value, and the classification unit may classify the pixel into the classification category that minimizes the index value. preferable.
In this application example, the image inspection apparatus includes a classification unit, and this classification unit classifies each pixel based on an index value. As a result, one of the classification categories is assigned to each pixel of the image information, and image segmentation can be performed.
本発明の一適用例に係る画像検査装置は、コンピューターにより画像を検査する画像検査方法であって、前記コンピューターは、複数の画素を有し、それぞれの前記画素に対して信号値が記録された画像情報を取得する画像情報取得ステップと、基準色に対する前記信号値である基準信号値を取得する基準信号取得ステップと、前記画像情報の前記画素の前記信号値を、回転行列を用いてuvw座標系に変換し、さらに、変換されたuvw座標系の座標値を球座標変換して球座標値を取得する信号変換ステップと、色を区分する複数の分類区分毎に設定され、前記分類区分に属する色の分布を示すパラメーターを取得するパラメーター取得ステップと、球座標空間に設定された前記分類区分毎の色区分基準値と、前記パラメーターと、前記球座標値と、に基づいて、前記画素を分類する指標値を算出する指標算出ステップと、を実施し、前記信号変換ステップにおいて用いられる前記回転行列は、前記基準信号値をuvw座標系に変換した際の座標値がw軸上の座標値となる行列であることを特徴とする。
本適用例では、上述した適用例と同様、例えば、各分類区分に分類する色の許容範囲を調整する場合、球座標値(θ,φ,r)における角度座標θ又はφの値に関するパラメーターを調整すればよく、動径座標rに関するパラメーターを調整する必要がない。また、各分類区分に分類する明るさの許容範囲を調整する場合、動径座標rに関するパラメーターを調整すればよく、角度座標θやφに関するパラメーターを調整する必要がない。以上のように、本適用例では、画像のセグメンテーションを実施するためのパラメーター調整を容易に実施できる。
The image inspection device according to an application example of the present invention is an image inspection method for inspecting an image by a computer, in which the computer has a plurality of coordinates and a signal value is recorded for each of the coordinates. The image information acquisition step for acquiring image information, the reference signal acquisition step for acquiring the reference signal value which is the signal value for the reference color, and the signal value of the pixel of the image information are uvw coordinates using a rotation matrix. A signal conversion step of converting to a system and further converting the coordinate values of the converted uvw coordinate system to obtain the sphere coordinate values and a plurality of classification categories for classifying colors are set in the above classification categories. Based on the parameter acquisition step for acquiring the parameter indicating the distribution of the color to which the color belongs, the color classification reference value for each classification category set in the sphere coordinate space, the parameter, and the sphere coordinate value, the pixel is An index calculation step for calculating an index value to be classified is performed, and the rotation matrix used in the signal conversion step has a coordinate value on the w-axis when the reference signal value is converted into the uvw coordinate system. It is characterized in that it is a matrix that becomes.
In this application example, as in the application example described above, for example, when adjusting the permissible range of colors to be classified into each classification category, the parameters related to the values of the angular coordinates θ or φ in the spherical coordinate values (θ, φ, r) are set. It may be adjusted, and it is not necessary to adjust the parameters related to the radial coordinates r. Further, when adjusting the permissible range of brightness classified into each classification category, it is sufficient to adjust the parameters related to the radial coordinates r, and it is not necessary to adjust the parameters related to the angular coordinates θ and φ. As described above, in this application example, parameter adjustment for performing image segmentation can be easily performed.
以下、本発明に係る一実施形態について説明する。
[画像検査装置の構成]
図1は、本実施形態に係る画像検査装置1の構成を示すブロック図である。
この画像検査装置1は、例えば工場等の製造ラインに設けられ、撮影台2のトレイ21に載置されたワークWを撮像し、撮像された画像情報(カラー画像)の各画素の色を分類して、ワークWの種類や個数等を検査する装置である。
画像検査装置1は、図1に示すように、光源部11と、撮像装置12と、モニター13と、入力操作部14と、制御装置15とを備えている。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described.
[Configuration of image inspection equipment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
This
As shown in FIG. 1, the
光源部11は、光源111及び光源駆動部112により構成されている。
光源111は、例えばLED等の発光素子であり、ワークWに対して照明光を照射する。
光源駆動部112は、光源111を駆動させる駆動回路であり、駆動電圧を光源111に印加して、光源111から照明光を照射させる。なお、光源駆動部112は、光源111に出力する電圧を適宜設定可能であり、これにより、所望の光量の照明光をワークWに照射する。
The
The
The light
撮像装置12は、撮影台2を撮像して得られた画像情報を制御装置15に出力する。撮像装置12としては、一般的なCCD等のイメージセンサーを用いることができ、例えばベイヤー配列で配置されたRGBフィルターと、各フィルターを透過した光を受光する複数の受光素子とを備えて構成されている。すなわち、撮像装置12は、各受光素子から出力される受光信号に基づいて、各画素に対して各色(RGB)の信号値を記録した画像情報を生成して制御装置15に送信する。
The
モニター13は、制御装置15に接続され、制御装置15の制御の下、所定の画像を表示させる。表示させる画像としては、例えば撮像画像のセグメンテーション結果等が例示できる。
入力操作部14は、例えばマウスやキーボード等の入力装置により構成されて、制御装置15に接続されている。入力操作部14は、ユーザーにより入力操作部14が操作されることで操作内容に応じた操作信号が制御装置15に出力される。なお、本実施形態では、入力操作部14による操作信号の入力を例示するが、これに限定されず、例えば、インターネット等のネットワークを介して所定の操作信号が制御装置15に入力される構成などとしてもよい。
The
The
制御装置15は、例えばパーソナルコンピューター等のコンピューターにより構成することができる。制御装置15は、図1に示すように、光源制御部151、撮像制御部152、モニター制御部153、記憶部154、及び演算回路部155等を含んで構成されている。
The
光源制御部151は、光源部11を制御するためのドライバ回路等により構成されており、光源111の点灯や消灯、光源111から出力させる照明光の光量制御(光源111に印加する電圧指令)等を実施する。
撮像制御部152は、撮像装置12を制御するためのドライバ回路等により構成されており、撮像装置12による撮影台の撮影指令を行う。また、撮像装置12から入力された撮像画像(画像情報)を取得し、記憶部154に記憶させる。
モニター制御部153は、モニター13を制御するためのドライバ回路等により構成されており、演算回路部155からの指令に基づいて、所定の画像をモニター13に表示させる。
記憶部154は、例えばハードディスク等により構成された補助記憶装置や、メモリー等により構成された主記憶装置を備える。この記憶部154には、各種データや各種プログラムが記憶される。
The light
The image
The
The
図2は、演算回路部155の機能構成を示す機能ブロック図である。
演算回路部155は、記憶部154に記憶された各種プロフラムを読み込み実行することで、図2に示すように、画像情報取得部155A、画像処理部155B、信号取得部155C、信号変換部155D、パラメーター取得部155E、指標算出部155F、分類部155G、検査部155H、及び表示制御部155I等として機能する。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a functional configuration of the
As shown in FIG. 2, the
画像情報取得部155Aは、撮像装置12により撮像された画像情報を取得する。具体的には、撮像装置12により撮像されて記憶部154に記憶されている画像情報を読み出す。
画像処理部155Bは、取得された画像情報に対する各種処理を実施する。例えば、取得された画像情報のシェーディング補正等を実施する。
信号取得部155Cは、本発明の基準信号取得部としても機能し、画像情報の各画素のうちの特定の画素の信号値を取得する。
信号変換部155Dは、画像情報のRGB空間(撮影信号空間)に基づく信号値を、球座標空間に基づく球座標値(θ,φ,r)に変換する。
パラメーター取得部155Eは、入力操作部14から入力された操作信号に基づいて、色を分類する各分類区分に対するパラメーターを取得し、記憶部154に記憶する。
指標算出部155Fは、色を複数の分類区分に分類するための指標値を算出する。
分類部155Gは、指標値に基づいて、各画素を複数の分類区分のいずれかに分類する。
検査部155Hは、分類結果に基づいて、画像情報に含まれる検査対象を検出し、検査処理を実施する。
表示制御部155Iは、撮像された画像情報や、セグメンテーション処理の結果等をモニター13に表示させる。
なお、各機能の詳細な説明については、後述する。
The image
The
The
The
The
The
The
The
The display control unit 155I causes the
A detailed description of each function will be described later.
[画像検査方法]
次に、上述したような画像検査装置1における画像検査方法について説明する。
[Image inspection method]
Next, the image inspection method in the
図3は、本実施形態の画像検査方法を示すフローチャートである。
本実施形態の画像検査処理では、ワークWを撮像した撮像画像(画像情報)における各画素の色を、複数の分類区分のいずれかに分類して色判別を実施する。
具体的には、まず、画像検査装置1の画像情報取得部155Aは、光源部11及び撮像装置12を制御してワークWの撮像を実施させ、撮像された画像情報を取得する(ステップS1)。
なお、画像情報の取得としては、撮像装置12により1回の撮像処理を実施させ、当該撮像された画像情報を取得してもよく、複数回の撮像処理を実施してもよい。複数回の撮像処理を実施する場合は、各画素の信号値として、例えば、複数回の撮像により得られた各々の信号値の代表値を用いる。代表値としては、例えば平均値であってもよく、中央値であってもよく、最頻値であってもよく、二乗平均平方根であってもよい。
FIG. 3 is a flowchart showing the image inspection method of the present embodiment.
In the image inspection process of the present embodiment, the color of each pixel in the captured image (image information) obtained by capturing the work W is classified into one of a plurality of classification categories to perform color discrimination.
Specifically, first, the image
As for the acquisition of the image information, the
また、画像処理部155Bは、取得した画像情報のシェーディング補正を実施する(ステップS2)。
シェーディング補正では、白基準画像と、黒基準画像(ダーク画像)とに基づいて、画像情報内の明るさ分布の補正を行う。白基準画像やダーク画像は、本測定に先立って、予め測定しておけばよい。白基準画像の撮像では、例えば、撮影台2に各波長に対する反射率が既知となる標準板(例えば、18%標準反射板や、白色基準板等)を載置して撮像装置12で撮像することで得られる。また、ダーク画像は、光源111を消灯させて、撮影空間を暗空間とした上で、撮像装置12で撮像画像を撮像する。なお、ここでは、撮像された画像情報の階調値は、撮像装置12での受光強度に対して略線形になるものとする。
シェーディング補正では、シェーディング補正前の各画素の信号値(RGB値)を(R0,G0,B0)、白基準画像における各画素の信号値(RGB値)を(R0W,G0W,B0W)、ダーク画像の各画素の信号値(RGB値)を(R0D,G0D,B0D)とし、画像情報取得部155Aは、シェーディング補正後の画像情報の各画素の信号値(R,G,B)を下記式(2)により算出する。
Further, the
In the shading correction, the brightness distribution in the image information is corrected based on the white reference image and the black reference image (dark image). The white reference image and the dark image may be measured in advance prior to the main measurement. In the imaging of the white reference image, for example, a standard plate (for example, an 18% standard reflector, a white reference plate, etc.) whose reflectance for each wavelength is known is placed on the photographing table 2 and imaged by the
In the shading correction, the signal value (RGB value) of each pixel before the shading correction is (R 0 , G 0 , B 0 ), and the signal value (RGB value) of each pixel in the white reference image is (R 0W , G 0W , B 0W ), the signal value (RGB value) of each pixel of the dark image is (R 0D , G 0D , B 0D ), and the image
なお、式(2)において、(RW,GW,BW)は、シェーディング補正後の白基準画像における各画素の信号値であり、(RD,GD,BD)は、シェーディング補正後のダーク画像における各画素の信号値であり、これらは、予め設定されて記憶部154に記憶された値である。
上記の様なシェーディング補正を実施することで、撮影された画像情報における明るさの変化は、主にワークWの形状等によって発生するものとなり、セグメンテーション処理の精度向上を図れる。
In the equation (2), (R W, G W, B W) is a signal value of each pixel in the white reference image after the shading correction, (R D, G D, B D) , the shading correction It is a signal value of each pixel in a later dark image, and these are values that are preset and stored in the
By performing the shading correction as described above, the change in brightness in the captured image information is mainly caused by the shape of the work W and the like, and the accuracy of the segmentation process can be improved.
次に、分類部155Gは、取得された画像情報において、セグメンテーション処理から除外する画素を抽出する(ステップS3)。具体的には、信号値(R,G,B)のいずれかが所定の上限閾値TMAX以上となる画素は、撮像素子において受光可能な上限値を超えた飽和信号であるため、当該画素をセグメンテーション処理の対象から除外する。この場合、分類部155Gは、当該画素がオーバーフロー画素であると判定して、例えば分類IDを「01」に設定する。
また、信号値(R,G,B)の全てが所定の下限閾値TMIN以下となる画素は、アンダーフロー画素(ダーク近傍の画素)であると判定して、例えば分類IDを「02」に設定する。
Next, the
Further, it is determined that the pixels in which all the signal values (R, G, B) are equal to or less than the predetermined lower limit threshold value TMIN are underflow pixels (pixels in the vicinity of dark), and the classification ID is set to "02", for example. Set.
この後、信号変換部155Dは、ステップS3で除外されなかった画素を対象として、各画素の信号値(R,G,B)を球座標値(θ,φ,r)に変換する(ステップS4)。
具体的には、信号変換部155Dは、まず、回転行列Mrotを用いて、下記式(3)に示すように、信号値(R,G,B)を、uvw座標系の信号値(u,v,w)に変換する。
After that, the
Specifically, the
ここで、この回転行列Mrotは、基準色に対応する基準信号値(RA,GA,BA)を当該回転行列Mrotにより変換した際に、変換座標がw軸上となるように設定された行列である。すなわち、回転行列Mrotは、下記式(4)の条件を満たす。
なお、基準色に対する基準信号値(RA,GA,BA)は、後述するパラメーター設定処理において、設定される値であり、予め記憶部154に記憶されている。
Here, the rotation matrix M rot, the reference signal value corresponding to a reference color (R A, G A, B A) to when converted by the rotation matrix M rot, as converted coordinate is the upper w axis It is a set matrix. That is, the rotation matrix Mrot satisfies the condition of the following equation (4).
The reference signal value with respect to the reference color (R A, G A, B A) , in the parameter setting processing to be described later, a value set, previously stored in the
そして、信号変換部155Dは、さらに、信号値(u,v,w)を、下記式(5)のように、球座標変換し、球座標値(θ,φ,r)を求める。
Then, the
この後、セグメンテーション処理を実施する。
これには、分類部155Gは、まず、各画素に対して分類済みであるか否かの判定処理を実施する(ステップS5)。すなわち、ステップS3において、分類IDが「01」や「02」に設定された画素は、分類済みとなり、「Yes」と判定されて除外される。
After that, the segmentation process is performed.
To this end, the
一方、ステップS3において分類IDが付されていない画素に対しては、「No」と判定される。この場合、指標算出部155Fは、当該画素に対する指標値Dを、複数の分類区分のそれぞれについて算出する(ステップS6)。
具体的には、指標算出部155Fは、分類区分mに対する指標値Dを、下記式(1)に基づいて算出する。
On the other hand, the pixel to which the classification ID is not attached in step S3 is determined as "No". In this case, the
Specifically, the
ここで、指標値Dの添え字mは、分類区分を識別するための変数であり、指標値Dmは、分類区分mに対する指標値を示している。また、分類区分mに対する色区分基準値を(θm,φm,rm)、分類区分mに対するパラメーターを(σθm,σφm,σrm)として表している。色区分基準値(θm,φm,rm)は、分類区分mにおける中心パラメーターであり、分類区分mに対応する代表色(中心色)のRGB値を回転行列Mrotによりuvw値に変換した後、球座標変換した球座標値である。また、パラメーター(σθm,σφm,σrm)は、分類区分mに対する許容範囲を示す値であり、(θm±σθm,φm±σφm,rm±σrm)の範囲が、分類区分mに分類される色となる。また、パラメーター(σθm,σφm,σrm)は、角度と距離の単位系の違いを規格化する機能も有する。
なお、これらの色区分基準値(θm,φm,rm)、及びパラメーター(σθm,σφm,σrm)は、後述するパラメーター設定処理において設定され、予め記憶部154に記憶されている。
Here, the subscript m of the index value D is a variable for identifying the classification category, and the index value D m indicates the index value with respect to the classification category m. Further, the classification color classification reference value for segment m (θ m, φ m, r m), parameter a for classification category m (σ θm, σ φm, σ rm) are expressed as. Color classification reference value (theta m, phi m, r m) is classification categories is a central parameter in m, converts the RGB values of the representative colors (center color) corresponding to the classification category m to uvw value by a rotation matrix M rot After that, it is a spherical coordinate value converted into spherical coordinates. Moreover, parameters (σ θm, σ φm, σ rm) is a value indicating the allowable range for classification category m, the range of (θ m ± σ θm, φ m ± σ φm, r m ± σ rm), The color is classified into the classification category m. The parameters (σ θ m , σ φ m , σ rm ) also have a function of normalizing the difference in the unit system of angle and distance.
It should be noted that these color classification reference value (θ m, φ m, r m), and parameters (σ θm, σ φm, σ rm) is set in the parameter setting processing to be described later, is stored in advance in the
式(1)に示す指標値Dは、分類対象に対する分布の広がりを考慮して距離に相当する値を求めたものである。このような指標値Dでは、撮影環境等によるばらつき要因に応じて、パラメーター(σθm,σφm,σrm)を容易に変更することが可能となる。
つまり、球座標値において、rは、uvw座標系においてダーク値からの距離を示したものであり、rに対するパラメーターσrmを調整することで、陰影等による明るさの変化に対する許容範囲を設定することができる。
また、φは、uvw座標系において、ダーク値から各画素の色に対応する座標に向かう方向と、w軸との為す角を示す。φは、例えば、ワークWの塗装の厚み等によるワークWとの色度の変化を示しており、φに対するパラメーターσφmを調整することで、色材の使用量による色度の変化に対する許容範囲を設定することができる。
さらにθは、uvw座標系の座標をuv平面に射影した際の、ダーク値から各画素の色に対応する座標に向かう方向と、v軸との為す角を示す。このθは、例えば、ワークWの種類毎の色材の変化等、その他の要因による色度の変化を示しており、θに対するパラメーターσθmを調整することで、例えば色材の違いによる色度の変化に対する許容範囲を設定することができる。
The index value D shown in the equation (1) is a value corresponding to the distance in consideration of the spread of the distribution with respect to the classification target. With such an index value D, the parameters (σ θ m , σ φ m , σ rm ) can be easily changed according to the variation factors depending on the shooting environment and the like.
That is, in the spherical coordinate value, r indicates the distance from the dark value in the uvw coordinate system, and by adjusting the parameter σ rm with respect to r, the allowable range for the change in brightness due to shading or the like is set. be able to.
Further, φ indicates the direction formed by the dark value toward the coordinates corresponding to the color of each pixel and the w-axis in the uvw coordinate system. φ indicates, for example, the change in chromaticity with the work W due to the coating thickness of the work W, and by adjusting the parameter σ φm with respect to φ, the allowable range for the change in chromaticity due to the amount of coloring material used. Can be set.
Further, θ indicates the direction from the dark value toward the coordinates corresponding to the color of each pixel and the angle formed by the v-axis when the coordinates of the uvw coordinate system are projected onto the uv plane. This θ indicates the change in chromaticity due to other factors such as the change in color material for each type of work W. By adjusting the parameter σ θm with respect to θ, for example, the chromaticity due to the difference in color material You can set the tolerance for changes in.
ステップS6では、指標算出部155Fは、予め設定された複数の分類区分の各々に対して、それぞれ式(1)に基づく指標値Dを算出する。
そして、分類部155Gは、対象画素に対して算出された複数の指標値Dのうちの最小の指標値Min{Dm}が、所定の閾値Dt以下となるか否かを判定する(ステップS7)。
ステップS7でNoと判定される場合は、対象画素の色が、各分類区分に対して類似していないことを示す。この場合、分類部155Gは、対象画素が、いずれの分類区分にも該当しないと判定し、分類IDを例えば「99」に設定する(ステップS8)。
一方、ステップS6において、「Yes」と判定された場合、対象画素を、最小の指標値Min{Dm}に対応する分類区分に分類し、分類区分に対応する分類IDを設定する(ステップS9)。
In step S6, the
Then, the classification unit 155G determines whether or not the minimum index value Min {D m } among the plurality of index values D calculated for the target pixel is equal to or less than a predetermined threshold value D t (step). S7).
When it is determined as No in step S7, it indicates that the colors of the target pixels are not similar to each classification. In this case, the
On the other hand, when it is determined as "Yes" in step S6, the target pixel is classified into the classification category corresponding to the minimum index value Min {D m }, and the classification ID corresponding to the classification category is set (step S9). ).
以上の後、検査部155Hは、セグメンテーション処理の分類結果に基づいて、画像情報に含まれる検査対象のワークWを検出し、検査処理を実施する(ステップS10)。これには、例えば、検査部155Hは、記憶部154に記憶されたテンプレートデータに基づいて、パターン検出を行い、画像情報に含まれるワークWを検出する。そして、検出されたワークWの種類や個数等を判定する。
After the above, the
[パラメーター設定処理]
次に、基準色(RA,GA、BA)、色区分基準値(θm,φm,rm)、及びパラメーター(σθm,σφm,σrm)を設定するパラメーター設定処理について説明する。
パラメーター設定処理では、撮影台2のトレイ21に対して、各分類区分に対応する色サンプルが着色されたワークWが載置される。複数の色サンプルに対応する複数のワークWが載置されてもよい。また、基準色として、例えば着色されていない基材の色を設定する場合等では、当該着色されていない基材をワークWとしてトレイ21に載置する。
[Parameter setting process]
Then, the reference color (R A, G A, B A), the color classification reference value (θ m, φ m, r m), and parameters (σ θm, σ φm, σ rm) for parameter setting processing for setting explain.
In the parameter setting process, the work W colored with the color sample corresponding to each classification is placed on the
図4は、画像検査方法におけるパラメーター設定処理を示すフローチャートである。
パラメーター設定処理では、まず、画像検査装置1の画像情報取得部155Aが、撮像装置12を制御してワークWの撮像を実施させ、撮像された画像情報を読み出して取得する(ステップS11)。
この画像情報の取得としては、撮像装置12により1回の撮像処理を実施させ、当該撮像された画像情報を取得してもよく、複数回の撮像処理を実施してもよい。パラメーター設定処理は、基準色に対応する基準信号値(RA,GA,BA)の他、複数のサンプルデータに基づいて、分類対象に対する中心値や分散を取得する。よって、1回の撮像処理により分類区分に対する複数のサンプルデータを取得する場合、分類区分の測定領域を予め設定し、その測定領域内に含まれる複数の画素に対する信号値を、複数のサンプルデータとする。また、複数回の撮像処理を行う場合では、分類区分に対応した所定画素に対して取得された複数の信号値を複数のサンプルデータとすることができる。
また、取得した画像に対して、ステップS2と同様、シェーディング補正を行ってもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing a parameter setting process in the image inspection method.
In the parameter setting process, first, the image
As for the acquisition of the image information, the
Further, the acquired image may be subjected to shading correction as in step S2.
次に、信号取得部155Cは、撮像された画像情報の各画素のうちから、基準色を有する基準画素の信号値(基準信号値)を取得する(ステップS12)。
例えば、工場の製造ライン等において、半導体チップ等の製造品(ワークW)の検査を実施する場合、ベルトコンベア等の移送手段によって撮影台2に搬送されたワークWを撮像装置12で撮像する。この場合、撮像装置12の撮像範囲は、予め設定された範囲となり、画像情報の内の特定の画素を、基準画素として設定することができる。特定の画素位置としては、例えば、画像の外周縁近傍の背景画素(撮影台2に対応する画素やトレイ21に対応する画素)等が例示できる。
また、上述したように、基準色として、着色されていない基材(ワークWの基材)を設定することもできる。この場合、トレイ21において、当該着色されていない基材の載置位置が予め設定されていれば、容易に基準画素を特定できる。
Next, the
For example, when inspecting a manufactured product (work W) such as a semiconductor chip on a factory production line or the like, the
Further, as described above, an uncolored base material (base material of the work W) can be set as the reference color. In this case, if the placement position of the uncolored base material is set in advance on the
さらに、ユーザーの入力操作部14の操作によって、基準画素が適宜選択されてもよい。この場合、表示制御部155Iがモニター13に、撮像された画像情報を表示させる。複数回の撮像を行った場合は、各画素の信号値として代表値を使用してもよく、例えば初回に撮像された画像を代表画像として表示させてもよい。これにより、ユーザーはモニター13に表示された画像に基づいて基準画素を選択することが可能となる。
信号取得部155Cは、上述のように設定された基準画素における基準信号値(RA,GA,BA)を取得する。複数回の撮像処理を実施して複数の画像情報が得られる場合では、各基準画素の信号値の代表値を、基準信号値(RA,GA,BA)とすることができる。代表値としては、例えば平均値、中央値、最頻値、二乗平均平方根等が例示できる。
Further, the reference pixel may be appropriately selected by the operation of the
Signal acquiring
また、信号取得部155Cは、更に、各分類区分に対応する画素位置を特定し、その信号値(サンプルデータ)を取得する(ステップS13)。
上述のように、撮像装置12による撮像範囲が一定である場合、色サンプルが着色されたワークWの位置を予め設定された位置に載置することで、画像情報における各分類区分に対応する画素を特定することができる。また、ユーザーの入力操作部14の操作によって、各分類区分に対応する画素が指定されてもよい。なお、上述したように、1回の画像情報に基づいて、複数のサンプルデータを取得する場合では、1つの分類区分に対応する領域を設定しておき、その領域内の各画素における信号値をサンプルデータとして取得する。また、複数回の撮像処理を実施する場合では、設定された画素に対する複数回の撮像による信号値(サンプルデータ)を取得すればよい。
そして、信号取得部155Cは、各分類区分に対する複数の信号値(サンプルデータ)の代表値を算出して色区分基準値(Rm0,Gm0,Bm0)とする(ステップS14)。代表値としては、例えば平均値、中央値、最頻値、二乗平均平方根等が例示できる。
Further, the
As described above, when the image pickup range by the
Then, the
この後、信号変換部155Dは、基準信号値(RA,GA,BA)に基づいて、式(4)を満たす回転行列Mrotを算出する(ステップS15)。ここで算出された回転行列Mrotは、基準信号値(RA,GA,BA)とともに記憶部154に記憶され、上述したステップS4において使用される。
Thereafter, the
そして、信号変換部155Dは、ステップS4と同様に、回転行列Mrotを用いて、各分類区分の複数のサンプルデータ及び、各色区分基準値をuvw座標系に変換し、さらに、球座標値に変換する(ステップS16)。
色区分基準値(Rm0,Gm0,Bm0)を球座標変換した球座標値は、初期色区分基準値(θm0,φm0,rm0)となる。また、信号変換部155Dは、各サンプルデータを球座標に変換した際の各球座標値から、θ,φ,rに対するそれぞれの分散を算出して、初期パラメーター(σθm0,σφm0,σrm0)とする(ステップS17)。
Then, the
The spherical coordinate value obtained by converting the color classification reference value (R m0 , G m0 , B m0 ) into spherical coordinates becomes the initial color classification reference value (θ m0 , φ m0 , r m0 ). Further, the
この後、表示制御部155Iは、各種パラメーター、つまり、基準信号値(RA,GA,BA)、初期色区分基準値(θm0,φm0,rm0)、及び初期パラメーター(σθm0,σφm0,σrm0)をモニター13に表示させる(ステップS18)。この際、基準信号値(RA,GA,BA)とともに、基準色を表示し、さらに、初期色区分基準値(θm0,φm0,rm0)及び初期パラメーター(σθm0,σφm0,σrm0)とともに、各分類区分に対応する色、及びその許容範囲をグラデーション等によって表示してもよい。 Thereafter, the display control unit 155I are various parameters, i.e., the reference signal value (R A, G A, B A), initial color classification reference value (θ m0, φ m0, r m0), and the initial parameter (σ θm0 , Σ φm0 , σ rm0 ) is displayed on the monitor 13 (step S18). At this time, the reference signal value (R A, G A, B A) together, to display the reference color, and further, the initial color classification reference value (θ m0, φ m0, r m0) and initial parameter (σ θm0, σ φm0 , Σ rm0 ), the colors corresponding to each classification, and the permissible range thereof may be displayed by gradation or the like.
この後、パラメーター取得部155Eは、入力操作部14の操作により、補正パラメーターを変更する旨の操作信号が入力されたか否かを判定する(ステップS19)。この補正パラメーターとしては、色区分基準値や、各分類区分の許容範囲であるパラメーターが含まれる。
ステップS19において、Yesと判定された場合、入力された補正パラメーターに基づいて、初期色区分基準値(θm0,φm0,rm0)及び初期パラメーター(σθm0,σφm0,σrm0)を修正し、色区分基準値(θm,φm,rm)及びパラメーター(σθm,σφm,σrm)として記憶する(ステップS20)。
一方、ステップS19において、Noと判定された場合は、初期色区分基準値(θm0,φm0,rm0)及び初期パラメーター(σθm0,σφm0,σrm0)を色区分基準値(θm,φm,rm)及びパラメーター(σθm,σφm,σrm)として記憶する(ステップS21)。
After that, the
In step S19, if it is determined that Yes, based on the input correction parameters, initial color classification reference value (θ m0, φ m0, r m0) and initial parameter (σ θm0, σ φm0, σ rm0) Fix and, the color classification reference value (θ m, φ m, r m) and parameters (σ θm, σ φm, σ rm) is stored as (step S20).
On the other hand, in step S19, if it is determined No, the initial color classification reference value (θ m0, φ m0, r m0) and initial parameter (σ θm0, σ φm0, σ rm0) color classification reference value (theta m , φ m, r m) and parameters (σ θm, σ φm, stored as sigma rm) (step S21).
本実施形態では、上述したように、陰影等による明るさの変化に対する許容範囲を変更する場合は、色区分基準値rmやパラメーターσrmを変更すればよい。また、色材の使用量による色度の変化に対する許容範囲を変更する場合は、色区分基準値φmやパラメーターσφmを変更すればよい。さらに、色材の違いによる色度の変化に対する許容範囲を変更する場合は、色区分基準値θmやパラメーターσθmを変更すればよい。すなわち、ステップS20において、ユーザーは、例えば1つの要因に対するパラメーター変更を実施する際に、複数の項目を変更する必要がなく、目的とする項目に対する補正を容易に行うことができる。 In the present embodiment, as described above, when changing the allowable range for brightness change due to shading, etc., may be changed color classification reference value r m and parameter sigma rm. Also, when changing the allowable range for the chromaticity change due to the amount of the coloring material may be changed color classification reference value phi m and parameter sigma [phi] m. Furthermore, when changing the allowable range for the chromaticity change due to the difference of the coloring material may be changed color classification reference value theta m and parameter sigma .theta.m. That is, in step S20, the user does not need to change a plurality of items when, for example, changing a parameter for one factor, and can easily make a correction for a target item.
[本実施形態の作用効果]
本実施形態では、画像情報取得部155Aにより取得された画像情報の各画素の信号値(R,G,B)を、回転行列Mrotを用いて、uvw座標系の信号値(u,v,w)に変換し、さらに球座標変換によって、球座標値(θ,φ,r)に変換する。この際、信号変換部155Dは、基準色に対応する基準信号値(RA,GA,BA)をuvw座標系に変換した際に、(u,v,w)=(0,0、kWA)となる、つまり、変換された座標がw軸となる回転行列Mrotを用いる。そして、指標算出部155Fは、この球座標値(θ,φ,r)と、分類区分mに設定された色区分基準値(θm,φm,rm)と、パラメーター取得部によって調整可能なパラメーター(σθm,σφm,σrm)とに基づいて、色を区分するための指標値Dmを算出する。
このような画像検査装置では、ダーク値(RD,GD,BD)をuvw座標系に変換したダーク値(uD,vD,wD)を原点として、ダーク値(uD,vD,wD)から信号値(u,v,w)に向かう方向とw軸との為す角により、基準色との色の違いが表される。この色の違いは、球座標変換によりθ及びφに変換される。したがって、色度の許容範囲を調整する場合では、rに対するパラメーターσrmを変更する必要がなく、σθm又はσφmのみを変更すればよい。また、明るさの許容範囲を変更する場合は、σθm又はσφmを変更する必要がなく、σrmのみを変更すればよい。このように、本実施形態では、ユーザーは、パラメーター設定を行う際に、複数のパラメーターを微調整しながら、最適値を模索する必要がなく、ばらつき要因(例えば明るさ、ワークWの塗装の厚み、色材の種別等)に応じたパラメーターのみを調整すればよい。これにより、画像のセグメンテーションを実施するためのパラメーター調整を容易に実施できる。
[Action and effect of this embodiment]
In the present embodiment, the signal value of each pixel of the image information acquired by the image
In such an image inspecting apparatus, the dark value (R D, G D, B D) dark value obtained by converting the uvw coordinate system (u D, v D, w D) as the origin of the dark values (u D, v The color difference from the reference color is represented by the angle formed by the direction from D , w D) to the signal value (u, v, w) and the w axis. This color difference is converted into θ and φ by spherical coordinate conversion. Therefore, when adjusting the permissible range of chromaticity, it is not necessary to change the parameter σ rm with respect to r, and only σ θm or σ φm needs to be changed. Further, when changing the permissible range of brightness, it is not necessary to change σ θm or σ φm, and only σ rm needs to be changed. As described above, in the present embodiment, the user does not need to search for the optimum value while fine-tuning a plurality of parameters when setting the parameters, and the variation factors (for example, brightness, coating thickness of the work W) are not required. , The type of coloring material, etc.), and only the parameters need to be adjusted. As a result, parameter adjustment for performing image segmentation can be easily performed.
本実施形態では、式(1)に基づいて、指標値Dmを算出する。このような指標値Dmでは、値が小さい程、画素の色が分類区分の色に近いことを示し、容易に画像のセグメンテーションを実施することが可能となる。また、球座標値のθ,φ,rのそれぞれに対応したパラメーター(σθm,σφm,σrm)が設定されることで、分類区分毎の分布の広がりを考慮した指標値を算出できる。 In the present embodiment, the index value D m is calculated based on the equation (1). With such an index value D m , the smaller the value, the closer the pixel color is to the color of the classification category, and it becomes possible to easily perform image segmentation. In addition, by setting parameters (σ θm , σ φm , σ rm ) corresponding to each of the spherical coordinate values θ, φ, and r, it is possible to calculate an index value in consideration of the spread of the distribution for each classification category.
本実施形態では、信号取得部155Cは、画像情報における一部の画素に対する信号値を基準信号値として取得する。これにより、ユーザーが設定した色を基準色とすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、分類部155Gは、最小の指標値Dに対応する分類区分に画素を分類する。これにより、画像情報の各画素に対して、いずれかの分類区分が割り当てられることになり、画像のセグメンテーションを好適に実施することができる。
In the present embodiment, the
[変形例]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
パラメーター設定処理のステップS12において、画像情報から基準画素及び基準信号値を取得する例を示したが、これに限定されない。
例えば、色サンプルが着色されたワークWの撮像とは別に、基準色を設定するための画像を撮像してもよい。また、ユーザーの入力操作によって、基準信号値が入力されてもよい。或いは、予め基準色が設定され、記憶部154に記憶されていてもよく、この場合では、回転行列Mrotも既知の値となる。
In step S12 of the parameter setting process, an example of acquiring the reference pixel and the reference signal value from the image information has been shown, but the present invention is not limited to this.
For example, an image for setting a reference color may be imaged separately from the image of the work W in which the color sample is colored. Further, the reference signal value may be input by the user's input operation. Alternatively, a reference color may be set in advance and stored in the
画像情報取得部155Aが、撮像装置12により撮像され、記憶部154に記憶されている画像情報を読み出す例を示すがこれに限定されない。例えば、インターネット等を介して取得された画像情報を取得してもよい。
上記実施形態では、一例として、工場等の製造ラインにおいて、画像検査装置1が設けられる例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、プリンター等の印刷機器に本発明の画像検査装置が用いられてもよい。この場合、プリンターにより印刷されたカラーパッチ(パターン画像)を画像検査装置1により検査することで、印刷補正を好適に実施することができる。
An example in which the image
In the above embodiment, as an example, an example in which the
上記実施形態では、画像検査処理と、パラメーター設定処理とが分離されている例を示したが、これに限定されず、画像検査処理の途中において、パラメーター(σθm,σφm,σrm)を変更可能としてもよい。例えば、ステップS7においてNoと判定された場合に、パラメーター(σθm,σφm,σrm)を変更可能としてもよい。 In the above embodiment, an example in which the image inspection process and the parameter setting process are separated has been shown, but the present invention is not limited to this, and the parameters (σ θ m , σ φ m , σ rm ) are set in the middle of the image inspection process. It may be changeable. For example, when No is determined in step S7, the parameters (σ θm , σ φm , σ rm ) may be changed.
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。 In addition, the specific structure for carrying out the present invention can be appropriately changed to another structure or the like within the range in which the object of the present invention can be achieved.
1…画像検査装置、2…撮影台、11…光源部、12…撮像装置、13…モニター、14…入力操作部、15…制御装置、21…トレイ、154…記憶部、155…演算回路部、155A…画像情報取得部、155B…画像処理部、155C…信号取得部、155D…信号変換部、155E…パラメーター取得部、155F…指標算出部、155G…分類部、155H…検査部、155I…表示制御部、W…ワーク。 1 ... Image inspection device, 2 ... Shooting table, 11 ... Light source unit, 12 ... Imaging device, 13 ... Monitor, 14 ... Input operation unit, 15 ... Control device, 21 ... Tray, 154 ... Storage unit, 155 ... Arithmetic circuit unit , 155A ... Image information acquisition unit, 155B ... Image processing unit, 155C ... Signal acquisition unit, 155D ... Signal conversion unit, 155E ... Parameter acquisition unit, 155F ... Index calculation unit, 155G ... Classification unit, 155H ... Inspection unit, 155I ... Display control unit, W ... work.
Claims (4)
る画像情報取得部と、
基準色に対する前記信号値である基準信号値を取得する基準信号取得部と、
前記画像情報の前記画素の前記信号値を、回転行列を用いてuvw座標系に変換し、さ
らに、変換されたuvw座標系の座標値を球座標変換して球座標値を取得する信号変換部
と、
色を区分する複数の分類区分毎に設定され、前記分類区分に属する色の分布を示すパラ
メーターを取得するパラメーター取得部と、
球座標空間に設定された前記分類区分毎の色区分基準値と、前記パラメーターと、前記
球座標値と、に基づいて、前記画素を分類する指標値を算出する指標算出部と、
前記指標値に基づいて前記画素の色を分類する分類部と、を備え、
前記回転行列は、前記基準信号値をuvw座標系に変換した際の座標値がw軸上の座標
値となる行列であり、
前記分類部は、前記指標値が最小となる前記分類区分に前記画素を分類する
ことを特徴とする画像検査装置。 An image information acquisition unit having a plurality of pixels and acquiring image information in which signal values are recorded for each pixel, and an image information acquisition unit.
A reference signal acquisition unit that acquires a reference signal value that is the signal value for the reference color, and
A signal conversion unit that converts the signal value of the pixel of the image information into an uvw coordinate system using a rotation matrix, and further converts the converted coordinate value of the uvw coordinate system into a spherical coordinate system to acquire a spherical coordinate value. When,
A parameter acquisition unit that is set for each of a plurality of classification categories for classifying colors and acquires parameters indicating the distribution of colors belonging to the classification categories.
An index calculation unit that calculates an index value for classifying the pixels based on the color classification reference value for each classification category set in the spherical coordinate space, the parameter, and the spherical coordinate value.
A classification unit that classifies the color of the pixel based on the index value is provided.
The rotation matrix, Ri matrix der coordinate values at the time of converting the reference signal value in uvw coordinate system is a coordinate value on the w axis,
The classification unit is an image inspection apparatus characterized in that the pixels are classified into the classification classification in which the index value is the minimum.
前記指標算出部は、前記球座標値を(θ,φ,r)、前記色区分基準値を(θm,φm
,rm)、前記パラメーターを(σθm,σφm,σrm)として、指標値Dmを次式(
1)により算出する
The index calculation unit sets the spherical coordinate values as (θ, φ, r) and the color classification reference values as (θm, φm).
, Rm), with the parameters as (σθm, σφm, σrm), and the index value Dm as the following equation (
Calculated by 1)
前記基準信号取得部は、前記画像情報取得部により取得された前記画像情報における所
定の前記画素に対する前記信号値を前記基準信号値として取得する
ことを特徴とする画像検査装置。 In the image inspection apparatus according to claim 1 or 2.
The reference signal acquisition unit is an image inspection device that acquires the signal value for a predetermined pixel in the image information acquired by the image information acquisition unit as the reference signal value.
前記コンピューターは、
複数の画素を有し、それぞれの前記画素に対して信号値が記録された画像情報を取得す
る画像情報取得ステップと、
基準色に対する前記信号値である基準信号値を取得する基準信号取得ステップと、
前記画像情報の前記画素の前記信号値を、回転行列を用いてuvw座標系に変換し、さ
らに、変換されたuvw座標系の座標値を球座標変換して球座標値を取得する信号変換ス
テップと、
色を区分する複数の分類区分毎に設定され、前記分類区分に属する色の分布を示すパラ
メーターを取得するパラメーター取得ステップと、
球座標空間に設定された前記分類区分毎の色区分基準値と、前記パラメーターと、前記
球座標値と、に基づいて、前記画素を分類する指標値を算出する指標算出ステップと、
前記指標値に基づいて前記画素の色を分類する分類ステップと、を
実施し、
前記信号変換ステップにおいて用いられる前記回転行列は、前記基準信号値をuvw座
標系に変換した際の座標値がw軸上の座標値となる行列であり、
前記分類ステップは、前記指標値が最小となる前記分類区分に前記画素を分類すること
を含む、
ことを特徴とする画像検査方法。 An image inspection method that inspects images with a computer.
The computer
An image information acquisition step of having a plurality of pixels and acquiring image information in which a signal value is recorded for each of the pixels,
A reference signal acquisition step for acquiring a reference signal value which is the signal value with respect to the reference color, and
A signal conversion step of converting the signal value of the pixel of the image information into an uvw coordinate system using a rotation matrix, and further converting the converted coordinate value of the uvw coordinate system into a spherical coordinate system to acquire a spherical coordinate value. When,
A parameter acquisition step for acquiring a parameter indicating the distribution of colors belonging to the classification category, which is set for each of a plurality of classification categories for classifying colors.
An index calculation step for calculating an index value for classifying the pixels based on the color classification reference value for each classification category set in the spherical coordinate space, the parameter, and the spherical coordinate value.
A classification step of classifying the color of the pixel based on the index value is performed.
The rotation matrix used in the signal conversion step is a matrix in which the coordinate values when the reference signal value is converted into the uvw coordinate system become the coordinate values on the w axis.
In the classification step, the pixels are classified into the classification category having the minimum index value.
including,
An image inspection method characterized by that.
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