(57)【要約】【課題】圧縮画像を作成する際に原画像に含まれるエッジ情報が損なわれることがなく、そのうえ圧縮画像のままで外観検査などの画像処理を行える画像処理方法および画像処理装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ３４は、原画像の少なくとも一部を圧縮した圧縮画像を作成するに当たり、原画像の少なくとも一部をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割する処理と、各々の画素ブロック毎に当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の統計処理を行って統計データを求める処理と、各々の画素ブロックについて、当該画素ブロックを構成する画素の画素値と、隣接する複数個の画素ブロックのうち少なくとも一つの方向にある画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて圧縮後の濃度値を決定する処理と、各画素ブロックを各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成する処理とを行う。【選択図】図１
2008236686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素値が階調値で表される原画像の少なくとも一部を圧縮した圧縮画像を作成する画像処理方法であって、原画像の少なくとも一部をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割する処理と、各々の画素ブロック毎に当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の統計処理を行って統計データを求める処理と、各々の画素ブロックについて、当該画素ブロックを構成する画素の画素値と、隣接する複数個の画素ブロックのうち少なくとも一つの方向にある画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて圧縮後の濃度値を決定する処理と、各画素ブロックを各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成する処理とを行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
上記統計データは、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値および最小値であり、隣接する画素ブロック間で一方の最大値と他方の最小値を比較し、画素ブロック間で画素値の差が最大となる最大値および最小値を対応する画素ブロックの圧縮後の濃度値とすることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
複数個の画素ブロックのうちの一つを先頭ブロックとし、先頭ブロックから順番に隣接する画素ブロックの圧縮後の画素値を決定するにあたり、先頭ブロックの圧縮後の画素値を、先頭ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値とし、先頭ブロック以外の画素ブロックの圧縮後の画素値を、当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値又は最小値のうち、１つ前に求めた画素ブロックの圧縮後の画素値との差が最大となる方とする処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
各々の画素ブロックについて圧縮後の濃度値を決定するにあたり、圧縮後の濃度値の演算結果に、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を加算して得た濃度値を、圧縮後の濃度値することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理方法。
【請求項５】
原画像から作成された圧縮画像をもとに一次探査を行って探査対象の候補点を抽出した後、原画像から候補点を含む部分画像を抽出し、当該部分画像をもとに二次探査を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理方法。
【請求項６】
撮像素子がライン状に配列され、画素値が階調値で表される一次元のカメラデータを出力するラインセンサと、ラインセンサからのカメラデータをＤＭＡ転送により画像データとして内部メモリに書き込むデータ入力手段と、撮像対象物の移動速度をもとに、内部メモリに書き込まれた画像データより二次元画像を作成する画像処理装置であって、内部メモリから読み出した１乃至複数の画像データから１乃至複数の二次元画像のライン画像を生成する過程において、前記ライン画像をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割する分割手段と、各々の画素ブロック毎に当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の統計処理を行って統計データを求める統計処理手段と、各々の画素ブロックについて、当該画素ブロックを構成する画素の画素値と隣接する画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて、圧縮後の濃度値を決定する濃度値決定手段と、各画素ブロックを各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成する圧縮画像作成手段とを備えて成ることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法および画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画素値が階調値で表される原画像の少なくとも一部を圧縮した圧縮画像を作成する方法として、原画像をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割し、各々の画素ブロック毎に各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値を平均した平均画素値を求め、各画素ブロックを各画素ブロック毎に求めた平均画素値を画素値とする１つの画素とした圧縮画像を作成する画像処理方法が提案されている。
【０００３】
また、ＪＰＥＧや特殊な符号化圧縮などの非可逆圧縮法を用いて画像データを圧縮する方法も従来より提案されていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１２６７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した前者の画像処理方法では、各々の画素ブロックを、Ｍ×Ｎ画素の画素値の平均画素値を画素値とする１つの画素に変換することで、圧縮画像を作成しているので、原画像にあったエッジ情報が圧縮画像ではぼかされてしまい、カメラの分解能特性が完全に消し去られてしまうという問題があった。
【０００５】
また後者の画像処理方法の場合、圧縮データのままでは外観検査などの画像処理を行うことができず、再度ＲＡＷ情報に変換してから画像処理を行う必要があるので、画像処理に長い時間を要したり、ＣＰＵの演算負荷が増大するという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、圧縮画像を作成する際に原画像に含まれるエッジ情報が損なわれることがなく、そのうえ圧縮画像のままで外観検査などの画像処理を行える画像処理方法および画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画素値が階調値で表される原画像の少なくとも一部を圧縮した圧縮画像を作成する画像処理方法であって、原画像の少なくとも一部をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割する処理と、各々の画素ブロック毎に当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の統計処理を行って統計データを求める処理と、各々の画素ブロックについて、当該画素ブロックを構成する画素の画素値と、隣接する複数個の画素ブロックのうち少なくとも一つの方向にある画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて圧縮後の濃度値を決定する処理と、各画素ブロックを各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成する処理とを行うことを特徴とする。なお、Ｍ，Ｎは１以上の正の整数であり、Ｍ・Ｎ≠１である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記統計データは、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値および最小値であり、隣接する画素ブロック間で一方の最大値と他方の最小値を比較し、画素ブロック間で画素値の差が最大となる最大値および最小値を対応する画素ブロックの圧縮後の濃度値とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、複数個の画素ブロックのうちの一つを先頭ブロックとし、先頭ブロックから順番に隣接する画素ブロックの圧縮後の画素値を決定するにあたり、先頭ブロックの圧縮後の画素値を、先頭ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値とし、先頭ブロック以外の画素ブロックの圧縮後の画素値を、当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値又は最小値のうち、１つ前に求めた画素ブロックの圧縮後の画素値との差が最大となる方とする処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明において、各々の画素ブロックについて圧縮後の濃度値を決定するにあたり、圧縮後の濃度値の演算結果に、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を加算して得た濃度値を、圧縮後の濃度値することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、原画像から作成された圧縮画像をもとに一次探査を行って探査対象の候補点を抽出した後、原画像から候補点を含む部分画像を抽出し、当該部分画像をもとに二次探査を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、撮像素子がライン状に配列され、画素値が階調値で表される一次元のカメラデータを出力するラインセンサと、ラインセンサからのカメラデータをＤＭＡ転送により画像データとして内部メモリに書き込むデータ入力手段と、撮像対象物の移動速度をもとに、内部メモリに書き込まれた画像データより二次元画像を作成する画像処理装置であって、内部メモリから読み出した１乃至複数の画像データから１乃至複数の二次元画像のライン画像を生成する過程において、前記ライン画像をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割する分割手段と、各々の画素ブロック毎に当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の統計処理を行って統計データを求める統計処理手段と、各々の画素ブロックについて、当該画素ブロックを構成する画素の画素値と隣接する画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて、圧縮後の濃度値を決定する濃度値決定手段と、各画素ブロックを各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成する圧縮画像作成手段とを備えて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、原画像の少なくとも一部を分割して生成された各々の画素ブロックについて、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値と、隣接する複数個の画素ブロックのうち少なくとも一つの方向にある画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて、圧縮後の画素値を決定しているので、圧縮画像を作成する際に、原画像に含まれるエッジ情報が失われないように圧縮後の画素値を決定できるというという効果がある。しかも、各々の画素ブロックを画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮して圧縮画像を作成しているので、圧縮画像のままで外観検査などの画像処理を行うことができ、画像サイズの小さい圧縮画像で画像処理が行えるから、画像処理にかかる時間を短縮したり処理を高速化できるという効果もある。また、圧縮画像は原画像に比べてデータ量が少ないので、圧縮画像を記憶するのに必要な記憶領域を削減することができ、また外部の記憶媒体に圧縮画像を記録する場合でも記憶媒体への書き込み情報量を低減できるという効果もある。
【００１４】
請求項２の発明によれば、隣接する画素ブロック間で一方の最大値と他方の最小値を比較し、画素ブロック間で画素値の差が最大となる最大値および最小値を対応する画素ブロックの圧縮後の濃度値としているので、隣接する画素ブロックとの間で濃度値の変化が最大となる画素の画素値を圧縮後の画素値とすることができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、先頭ブロックでは、先頭ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を圧縮後の画素値とし、先頭ブロック以外の画素ブロックでは、当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値又は最小値のうち、１つ前に求めた画素ブロックの圧縮後の画素値との差が最大となる方を圧縮後の画素値としているので、全ての画素ブロックの間で圧縮後の濃度値に関連性を持たせることができるという効果がある。
【００１６】
請求項４の発明によれば、各々の画素ブロックについて圧縮後の濃度値の演算結果に、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を加算して得た濃度値を、圧縮後の濃度値としているので、原画像の濃度値自体を大きくすることなく、圧縮画像の画素値を大きくとることができるという効果がある。
【００１７】
請求項５の発明によれば、原画像に比べて画像サイズの小さい圧縮画像をもとに一次探査を行って探査対象の候補点を抽出した後、候補点を含む部分画像を原画像から抽出して二次探査を行っているので、画像サイズの大きい原画像から候補点を直接探索する場合に比べて、画像処理にかかる時間を短縮したり処理を高速化することができ、また圧縮画像にも原画像に含まれるエッジ情報が残されているので、圧縮画像をもとに画像処理を行った場合でも候補点を正確に抽出できるという効果がある。
【００１８】
請求項６の発明によれば、分割手段がライン画像を分割することで生成した各画素ブロックについて、濃度値決定手段は、各画素ブロックを構成する画素の画素値と隣接する画素ブロックの統計データとの濃度差に基づいて、圧縮後の濃度値を決定しているので、圧縮画像を作成する際に、原画像に含まれていたエッジ情報が失われることがない画像処理装置を実現できるという効果がある。しかも、圧縮画像作成手段では、各画素ブロックを画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に圧縮した圧縮画像を作成しているので、圧縮画像のままで外観検査などの画像処理を行うことができ、画像サイズの小さい圧縮画像で画像処理が行えるから、画像処理にかかる時間を短縮したり、処理量を低減できる画像処理装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（実施形態１）
本発明に係る画像処理方法を実現する画像処理装置のブロック図を図１に、概略構成を図２にそれぞれ示す。本実施形態における画像処理装置は、例えば輪転印刷機で印刷される帯状の印刷物の印刷面における汚れや抜けなどの欠陥の有無を検査する外観検査装置とともに用いられるものであって、円筒形のローラ（図示せず）に巻き取られることで図２における左から右に向かって走行する印刷物（撮像対象物）Ａに対向配置されたラインセンサカメラ１と、印刷物Ａの移動速度に同期したパルス信号（同期信号）を出力する同期信号発生部２と、同期信号発生部２から同期信号を取り込む毎にラインセンサカメラ１から出力されたカメラデータを基に同期信号の１周期分の画像データを生成し、さらに複数周期分の画像データを取り込むことによって二次元画像を生成する画像処理部３とを備えている。
【００２１】
ラインセンサカメラ１は、ＣＣＤ（電荷結合素子）を受光素子とするラインセンサ（図示せず）やラインセンサから電荷を取り出すためのタイミングを決定するトリガ信号を発生するトリガ信号発生回路などを収めたカメラ本体１０と、カメラ本体１０の前面に設けられてラインセンサの受光面に光を集光するためのレンズ１１とを有しており、レンズ１１の光軸が印刷物Ａの印刷面と直交し且つラインセンサの軸方向が印刷物Ａの幅方向（走行方向に直交する方向）と平行に印刷物Ａと対向配置されている。ここで、トリガ信号発生回路は一定周期のトリガ信号を発生しているので、ラインセンサカメラ１からはトリガ信号に同期した一定の周期でカメラデータが出力されている。但し、このようなラインセンサカメラ１は従来周知であるから、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。また同期信号発生部２は、印刷物Ａの表面に接触して回転する円筒形のローラ２０と、ローラ２０の回転に同期したパルス信号を発生するエンコーダ（図示せず）とを有する従来周知のものであって、詳細な構成についての図示並びに説明は省略する。
【００２２】
画像処理部３は、ラインセンサカメラ１からの１回分（Ｍ×１画素）のカメラデータを記憶できるカメラデータバッファ３１ａを備えたＦＰＧＡ（Field-programmable gate array）３１と、ＦＰＧＡ３１により画像処理用に変換されバス３５を介してＤＭＡ転送された画像データを画像データリングバッファ３２ａに複数ライン分記憶できるよう画像データリングバッファ３２ａが構成された内部メモリ３２と、画像データリングバッファ３２ａの画像データから生成した二次元画像を記憶させる外部メモリ３３と、バス３５を介してＦＰＧＡ３１、内部メモリ３２、外部メモリ３３に接続されたＣＰＵ３４などを主構成要素とする。そして、画像処理部３では、本発明に係る画像処理方法を実現するためのプログラムをＣＰＵ３４で実行することによってラインセンサカメラ１から出力されるカメラデータを基に原画像を生成し、さらに原画像から圧縮画像を生成するとともに、圧縮画像をもとに一次探査を行って探査対象の候補点を抽出した後、原画像から候補点を含む部分画像を抽出し、部分画像をもとに二次探査を行うものである。なお、画像処理部３にはラインセンサカメラ１からのカメラデータとトリガ信号が取り込まれるとともに、同期信号発生部２から同期信号ＳＹが取り込まれる。
【００２３】
図３は画像処理装置の動作を説明するフローチャートであり、ＣＰＵ３４は同期信号発生部２からの同期信号ＳＹの入力を監視しており（ステップＳ１）、同期信号ＳＹが入力されると（ＯＮになると）、画像データリングバッファ内の画像データから、一つ前の同期信号ＳＹと今回の同期信号間にバッファされた画像データを抽出し（ステップＳ２）、本複数ラインの画像データから一次元画像を生成する（ステップＳ３）。但し、このようなラインセンサカメラ１を使った一次元画像の生成方法は従来周知であるから、詳細な方法の説明は省略する。この一次元画像の生成とともに、後述の圧縮処理（１／ｍ圧縮処理）を行った後（ステップＳ４）、圧縮前の一次元画像と圧縮後の一次元画像を外部メモリ３３に記憶させる（ステップＳ５）。ＣＰＵ３４は、一次元画像を生成した数をカウントするとともに、カウント値が所定の目標値（すなわち二次元画像の縦方向のサイズ）に達したか否かを判断しており（ステップＳ６）、カウント値が目標値に達していなければ、ステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返し実行し、目標値に達していれば、この二次元画像の生成処理を完了する。この時、外部メモリ３３上には、圧縮される前の原画像と圧縮画像の両方が記憶される。
【００２４】
ここで、ステップＳ４の圧縮処理について図４を参照して詳細に説明する。ＣＰＵ３４により生成された原画像の１ライン分の画像を画素ｇ（１〜Ｍ）とし（図４（ａ）参照）、この画像を分割手段としてのＣＰＵ３４が、例えば２×１画素の複数個の画素ブロックＢ（１），Ｂ（２），Ｂ（３）…Ｂ（ｘ−１），Ｂ（ｘ）に分割処理するとともに（図４（ｂ）参照）、統計処理手段としてのＣＰＵ３４が、各々の画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（ｘ）について、各画素ブロックを構成するＭ×１画素の画素値の統計処理（例えば最大値および最小値を求める処理）を行って統計データ（最大値、最小値）を求める。そして、統計処理を終えると、濃度値決定手段としてのＣＰＵ３４が、各々の画素ブロックＢ（ｙ）（ｙは１以上ｘ以下の整数）について、当該画素ブロックＢ（ｙ）を構成する２×１画素の画素値と、隣接する２個の画素ブロックのうち少なくとも１つの方向にある画素ブロックＢ（ｙ−１）又はＢ（ｙ＋１）の統計データとの濃度差に基づいて圧縮後の濃度値を決定しており、具体的には隣接する画素ブロック間で一方の最大値と他方の最小値を比較し、画素ブロック間で画素値の差が最大となる最大値および最小値を対応する画素ブロックの圧縮後の濃度値として決定する。そして、全ての画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（ｘ）について圧縮後の画素値を決定する処理を完了すると、圧縮画像作成手段としてのＣＰＵ３４が、各画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（ｘ）を各画素ブロック毎に決定された濃度値を画素値とする１つの画素に置き換えることで、圧縮画像を作成しており、生成した原画像と圧縮画像の両方を外部メモリ３３に記憶させている。
【００２５】
例えば図４（ｃ）は１ライン８画素（ｇ（１）〜ｇ（８））の画像情報を、２×１画素の４個の画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（４）に分割した状態を示しており、枠内の数値は各画素ｇ（１）〜ｇ（８）の画素値を示している。ここで、統計処理手段としてのＣＰＵ３４は、各画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（４）について画素値の最大値および最小値を求める統計処理を行っており、画素ブロックＢ（１）、Ｂ（４）では最大値および最小値が共に１００となり、画素ブロックＢ（２）、Ｂ（３）では最大値が１００、最小値が０になる。
【００２６】
そして、濃度値決定手段としてのＣＰＵ３４は、隣接する２つの画素ブロックＢ（１），Ｂ（２）、画素ブロックＢ（３），Ｂ（４）について、それぞれ、以下の式（１）を用いて論理演算を行い、圧縮後の画素値Ｘ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは正の整数）を決定する（以下、この圧縮方法を方法１と言う）。
【００２７】
【数１】
2008236686.tif 000003
【００２８】
すなわち、画素ブロックＢ（１），Ｂ（２）では、画素ブロックＢ（１）の最大値（＝１００）と画素ブロックＢ（２）の最小値（＝０）との差の絶対値（＝１００）の方が、画素ブロックＢ（１）の最小値（＝１００）と画素ブロックＢ（２）の最大値（＝１００）との差の絶対値（＝０）よりも大きいので、ＣＰＵ３４は式（１）の論理演算を行った結果、画素ブロックＢ（１）の圧縮後の画素値Ｘ（１）を１００、画素ブロックＢ（２）の圧縮後の画素値Ｘ（２）を０に決定する。また、画素ブロックＢ（３），Ｂ（４）では、画素ブロックＢ（３）の最大値（＝１００）と画素ブロックＢ（４）の最小値（＝１００）との差の絶対値（＝０）の方が、画素ブロックＢ（３）の最小値（＝０）と画素ブロックＢ（４）の最大値（＝１００）との差の絶対値（＝１００）よりも小さいので、ＣＰＵ３４は式（１）の論理演算を行った結果、画素ブロックＢ（３）の圧縮後の画素値Ｘ（３）を０、画素ブロックＢ（４）の圧縮後の画素値Ｘ（４）を１００に決定する。
【００２９】
以上のようにしてＣＰＵ３４は１ライン分の画像データを圧縮し、この圧縮処理を１画面分のライン数だけ繰り返しており、図５（ａ）（ｂ）に示すようにＰ×Ｑ画素の原画像４０を圧縮したｐ×ｑ画素（ｐ＝Ｐ／Ｍ、ｑ＝Ｑ／Ｎ）の圧縮画像４１を生成することができる。そして、１画面分の圧縮画像４１を生成した後に、この圧縮画像４１を用いて画素値（濃度値）が急激に変化しているエッジの検出処理を行う（一次探査処理）。一次探査の結果、１乃至複数の候補点４３を検出できれば、ＣＰＵ３４は、抽出した候補点４３を含む原画像の部分画像４４を外部メモリ３３から読み出し、この部分画像４４を用いてエッジの検出処理を行うのである（二次探査処理）。
【００３０】
例えば本実施形態の画像処理装置を用いて、印刷物の印刷面における汚れや抜けなどの欠陥の有無を検査する場合、撮像対象物である印刷物の印刷面に汚れや抜けなどの欠陥が発生していると、欠陥ができた部位の近傍で濃度値が急激に変化するので、上述のエッジ検査処理を行うことで欠陥の有無を検出することができる。しかも、本実施形態では原画像から圧縮画像を形成する際に、原画像の画像データからＭ×Ｎ画素（本実施形態では２×１画素）の複数個の画素ブロックを作成した後、各画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値と、隣接する複数個の画素ブロックのうち少なくとも一つの方向にある画素ブロックの統計データ（最小値又は最大値）との濃度差に基づいて、圧縮後の画素値を決定しているので、圧縮画像を作成する際に、原画像に含まれていた画素間の濃度差情報（エッジ情報）が失われることがなく、圧縮画像を用いて一次探査を行った場合でも確実にエッジ検出が行えるという利点がある。
【００３１】
また、圧縮画像も画素値が濃度値となる画像データで構成されているので、圧縮画像をそのまま用いて一次探査を行うことができ、ＣＰＵ３４の処理量を低減することができる。また、本装置では原画像に比べて画素数の小さい（データ量の少ない）圧縮画像を用いて一次探査を行うことで、欠陥の候補点を抽出しているので、初めから原画像を用いて欠陥を探査する場合に比べて画像処理にかかる時間を短縮したり、ＣＰＵ３４の処理量を低減することができる。また、本圧縮処理を原画像の生成過程の中の一次元画像データ生成で実施することにより、一次探査および二次探査の処理時間に影響を与えずに圧縮処理を実施することができる。
【００３２】
尚、図４（ａ）〜（ｄ）に示す例では２×１画素の画素ブロックＢ（１）〜Ｂ（４）が１列に配列されている場合を例に説明したが、図３のステップＳ１において、同期信号ＳＹの１回目の入力（ＯＮ）は発生した時間を記憶し、２回目の入力時（ＯＮ時）に２ライン分の１次元画像生成処理を実施することで、図４（ｅ）に示すように２×２画素の画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）が１列に配列されるようにしても良い。この場合も上述と同様に隣接する画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）、Ｂ（ｉ＋１，ｊ）間、Ｂ（ｉ＋２，ｊ）、Ｂ（ｉ＋３，ｊ）間でそれぞれ画素値を比較し、上述した式（１）の論理演算式を用いて圧縮後の画素値を決定すれば良く、その演算結果は表１の方法１の欄に示す通りである。平均の欄は各画素ブロックの画素値の平均値で圧縮した場合を示し、平均値を圧縮後の画素値とした場合のエッジ（濃度差）が７５であるのに対して、方法１の圧縮方法を用いた場合のエッジ（濃度差）は１００であり、方法１の圧縮方法の方が原画像のエッジ情報を損なうことなく圧縮することができる。
【００３３】
【表１】
2008236686.tif 000004
【００３４】
また本実施形態では１ラインの画像情報を圧縮して１ラインを形成する処理を複数回繰り返すことによって、圧縮後の二次元画像を形成しているが、２次元画像よりなる原画像をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割した後、各画素ブロックを１画素に圧縮することで、圧縮後の二次元画像を形成するようにしても良く、この場合の画像処理について図６を参照して説明する。図６（ａ）は６×６画素の原画像４０の説明図であり、黒塗りの画素が欠陥の発生している部分を示している。ＣＰＵ３４は、原画像４０が入力されると、先ず原画像４０を２×２画素の複数個（９個）の画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは１以上３以下の整数）に分割する。そして、ＣＰＵ３４は、各画素ブロック毎に上述した式（１）の論理演算式を用いて圧縮後の画素値を決定する。
【００３５】
ここで、白抜きの画素の画素値は０、黒塗りの画素の画素値を１００とし、欠陥が発生している方向（垂直方向）と直交する方向（水平方向）において複数個の画素ブロックを比較した場合、水平方向に並ぶ画素ブロックＢ（１，１），Ｂ（２，１），Ｂ（３，１）に上述の式（１）を適用すると、画素ブロックＢ（１，１）は最大値、最小値が共に０、画素ブロックＢ（２，１）は最大値が１００、最小値が０、画素ブロックＢ（３，１）は最大値、最小値が共に０になるので、画素ブロックＢ（１，１）の圧縮後の画素値Ｘ（１，１）は０、画素ブロックＢ（２，１）の圧縮後の画素値Ｘ（２，１）は１００、画素ブロックＢ（３，１）の圧縮後の画素値Ｘ（３，１）は０となる。２行目、３行目の画素ブロックＢ（ｉ，２）、Ｂ（ｉ，３）は１行目の画素ブロックＢ（ｉ，１）と画素値の配列が同様になっているので、数１を用いて圧縮後の画素値を求めた結果も１行目の画素ブロックＢ（ｉ，１）と同様の結果となる。したがって、圧縮後の二次元画像は図６（ｃ）に示す通りであり、この圧縮画像４１では原画像に存在する欠陥部分が圧縮画像中にも連続して現れることになる。
【００３６】
一方、欠陥が発生している方向（垂直方向）と平行な方向（垂直方向）において複数個の画素ブロックを比較した場合、左側の列の画素ブロックＢ（１，ｊ）と右側の列の画素ブロックＢ（３，ｊ）は画素値の最大値、最小値がともに０となるので、圧縮後の画素値は全て０になる。また、中央の列の画素ブロックＢ（２，ｊ）は画素値の最大値が１００、最小値が０になるので、上述の式（１）を適用すると、圧縮後の画素値は画素ブロックＢ（２，１）が１００、画素ブロックＢ（２，２）が０、画素ブロックＢ（２，３）が１００となる。したがって、圧縮後の二次元画像は図６（ｄ）のようになり、この圧縮画像４２では欠陥部分が垂直方向において分断されたような画像になる。
【００３７】
このように、検査対象の物品に発生する欠陥に方向的な連続性が存在する場合には、欠陥の発生する方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）において隣接する画素ブロック間の濃度差を比較するのが好ましく、圧縮前の原画像に存在する欠陥の候補点が、圧縮後の二次元画像にも正確に現れることになるので、圧縮後の二次元画像を用いて一次探査を行った場合でも、欠陥部分のエッジ検出を正確に行えるという利点がある。
【００３８】
尚、本実施形態ではＭ×Ｎ画素の個々の画素ブロックについて、統計データとして最大値および最小値を抽出しているが、Ｍ×Ｎの画素中に１画素しかない最大変化情報を無視する場合、つまりノイズとして除去する場合には、統計データとして２番目に大きい値や、２番目に小さい値を抽出しても良い。
【００３９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図７に基づいて説明する。尚、画像処理装置の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４０】
本実施形態では、圧縮画像を形成するにあたって原画像をＭ×Ｎ画素の複数個の画素ブロックに分割した後、複数個の画素ブロックのうちの一つを先頭ブロックとし、先頭ブロックから順番に隣接する画素ブロックの圧縮後の画素値を決定しており、先頭ブロックでは、先頭ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を圧縮後の画素値とし、先頭ブロック以外の画素ブロックでは、当該画素ブロックを構成するＭ×Ｎ画素の画素値の最大値又は最小値のうち、１つ前に求めた画素ブロックの圧縮後の画素値との差が最大となる方を圧縮後の濃度値としている。
【００４１】
例えば図７に示すようにＰ×Ｑ画素の原画像をｐ×ｑ画素（ｐ＝Ｐ／Ｍ、ｑ＝Ｑ／Ｎ）の圧縮画像に圧縮する場合、先ずＣＰＵ３４は原画像をＭ×Ｎ画素（例えば２×２画素）の複数個の画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）（ただし、ｉ＝１，２，…，ｐ、ｊ＝１，２，…，ｑ）に分割した後、画素ブロックＢ（１，１）を先頭ブロックとし、先頭ブロックＢ（１，１）の圧縮後の画素値を、先頭ブロックＢ（１，１）を構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値とする。次に、ＣＰＵ３４は、先頭ブロックＢ（１，１）から順番に隣接する画素ブロックＢ（２，１），Ｂ（３，１）…、又は、画素ブロックＢ（１，２），Ｂ（２，２）…の圧縮後の画素値を決定するのであるが、隣接する画素ブロックの画素値を決定する際には以下の式（２）を用いて論理演算を行い、圧縮後の画素値Ｘ（ｉ，ｊ）を決定する。
【００４２】
【数２】
2008236686.tif 000005
【００４３】
ここで、式（２）に示すように隣接する画素ブロックＢ（ｉ＋１，ｊ）（或いはＢ（ｉ，ｊ＋１））の画素値を決定する際には、当該画素ブロックＢ（ｉ＋１，ｊ）を構成する２×２画素の画素値の最大値又は最小値のうち、１つ前に求めた画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）の圧縮後の画素値Ｘ（ｉ，ｊ）との差が最大となる方を圧縮後の濃度値としている（以下、この圧縮方法を方法２と言う）。実施形態１で説明した図４（ｅ）に示す画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）、Ｂ（ｉ＋１，ｊ）、Ｂ（ｉ＋２，ｊ）、（ｉ＋３，ｊ）について方法２の圧縮方法を適用した場合、各画素ブロックの圧縮後の画素値は、上記の表１の方法２の欄に示す通りとなり、先頭の画素ブロックを固定して順番に圧縮後の画素ブロックを求めるため、全ての画素ブロックに従属関係が成り立つことになる。
【００４４】
（実施形態３）
本発明の実施形態３について以下に説明する。尚、画像処理装置の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４５】
実施形態１で説明した画像処理装置において、十分な被写体照度が得られない場合やラインセンサカメラ１のサンプリング時間が短い場合には画像情報の画素値が小さくなり、画素値を大きくするためにラインセンサカメラ１のゲインを上げると画素値に含まれるノイズ成分も増幅されてしまうことになる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、原画像から圧縮画像を作成するにあたり、個々の画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）について上述の方法１を用いて画素値Ｘ（ｉ，ｊ）を求めるとともに、各画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）を構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値Ａｖｒ（Ｂ（ｉ，ｊ））を求め、この平均値Ａｖｒ（Ｂ（ｉ，ｊ））を式（１）で求めた画素値Ｘ（ｉ，ｊ）に加算して得た濃度値を、圧縮後の濃度値としている。すなわち、圧縮後の画素値Ｘ’（ｉ，ｊ）は以下の式で表される。
【００４７】
Ｘ’（ｉ，ｊ）＝Ｘ（ｉ，ｊ）＋Ａｖｒ（Ｂ（ｉ，ｊ））
このように、式（１）で求めた画素値に、各画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）を構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値を加算した値を圧縮後の濃度値とすることで、ノイズの影響を抑制しつつ、濃度値を増加させることができる。
【００４８】
なお、実施形態２で説明した画像処理装置においても上述と同様に、個々の画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）について上記の式（２）を用いて圧縮後の画素値Ｘ（ｉ，ｊ）を求めるとともに、各画素ブロックＢ（ｉ，ｊ）を構成するＭ×Ｎ画素の画素値の平均値Ａｖｒ（Ｂ（ｉ，ｊ））を求め、この平均値Ａｖｒ（Ｂ（ｉ，ｊ））を式（２）で求めた画素値Ｘ（ｉ，ｊ）に加算して得た値を、圧縮後の濃度値としても良く、ノイズの影響を抑制しつつ濃度値を増加させることができる。
【００４９】
ところで、上述の各実施形態では圧縮画像をもとに欠陥の候補点を抽出する一次探査を行った後、原画像から候補点を含む部分画像を抽出し、部分画像をもとに二次探査を行うようにしているが、検査の目的が圧縮画像の探査で達成される場合（つまり圧縮画像に含まれるエッジ情報で探査が行える場合）には、原画像を外部メモリ３３に書き込む処理は不要であり、これによって外部メモリ３３への書き込み情報量を削減し、書き込み時間や外部メモリ３３の記憶領域を削減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態１の画像処理装置の概略ブロック図である。
【図２】同上の概略構成図である。
【図３】同上の画像処理方法を説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は同上の画像の圧縮処理を説明する説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は同上の原画像と圧縮画像の説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は同上の画像の圧縮処理を説明する説明図である。
【図７】実施形態２の画像処理装置による圧縮処理の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ラインセンサカメラ
２  同期信号発生部
３  画像処理部
３１  ＦＰＧＡ
３１ａ  カメラデータバッファ
３２  内部メモリ
３２ａ  画像データリングバッファ
３３  外部メモリ
３４  ＣＰＵ
３５  バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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