(57)【要約】【課題】短時間で効率良く特徴箇所の位置を検出することのできる画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を提供することである。【解決手段】対象物体を撮影して対象画像を出力する撮影装置と、前記対象画像を入力する画像入力回路と、特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを記憶するメモリと、前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けする画素位置対応付け回路と、前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算する積算回路と、前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求める特徴量抽出回路と、上記撮影装置、メモリ、及び各回路の処理を統括制御しながら、前記特徴量抽出回路により求めた特徴量に基づき、特徴箇所の位置検出を行う制御装置と、を備えた構成とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像より、特徴量を計算して特徴箇所を抽出する画像処理方法において、
前記特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを備え、
前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けするステップと、
前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算するステップと、
前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求めるステップと、を備えた、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理方法において、
前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとるステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理方法において、
前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値に対して、一次微分フィルタの処理を行うステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理方法において、
前記求めた特徴量を、予め設定したスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断するステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理方法において、
前記求めた特徴量に基づき、前記対象画像における特徴箇所の位置を検出するステップを備えた、
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
対象物体を撮影して得られた画像より、特徴量を求めて特徴箇所の抽出を行う画像処理装置において、
対象物体を撮影して対象画像を出力する撮影装置と、
前記対象画像を入力する画像入力回路と、
特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを記憶するメモリと、
前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けする画素位置対応付け回路と、
前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算する積算回路と、
前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求める特徴量抽出回路と、
上記撮影装置、メモリ、及び各回路の処理を統括制御する制御装置と、を備えた、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像処理装置において、
前記撮影装置により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとる減算回路を備えた、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像処理装置において、
前記撮影装置により撮影して得られた前記対象画像に対して、一次微分フィルタの処理を行う一次微分回路を備えた、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記特徴量抽出回路により求めた前記特徴量を、所定のスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断する比較回路を備えた、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の画像処理装置において、
前記制御装置は、前記特徴量抽出回路により求めた特徴量に基づき、特徴箇所の位置検出を行う、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像より、特徴量を計算して特徴箇所を抽出する画像処理プログラムを記録した画像処理プログラム記録媒体において、
前記画像処理プログラムは、
前記特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを備え、
前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けするステップと、
前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算するステップと、
前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求めるステップと、を含む、
ことを特徴とする画像処理プログラム記録媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像処理プログラム記録媒体において、
前記画像処理プログラムは、
前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとるステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理プログラム記録媒体。
【請求項１３】
請求項１１に記載の画像処理プログラム記録媒体において、
前記画像処理プログラムは、
前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値に対して、一次微分フィルタの処理を行うステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理プログラム記録媒体。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の画像処理プログラム記録媒体において、
前記画像処理プログラムは、
前記求めた特徴量を、予め設定したスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断するステップを設けた、
ことを特徴とする画像処理プログラム記録媒体。
【請求項１５】
請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の画像処理プログラム記録媒体において、
前記画像処理プログラムは、
前記求めた特徴量に基づき、前記対象画像における特徴箇所の位置を検出するステップを備えた、
ことを特徴とする画像処理プログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体に関し、特に、撮影された画像より任意の特徴箇所を抽出する画像処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮影された画像の任意領域から特徴箇所を抽出する方法として、前記撮影画像と、抽出対象の特徴箇所が撮影されている基準画像とに基づき、最初に基準画像内のすべての画素値に対して差分処理を行い、次にその差分値を二乗した値の積算処理を行う。この一連の処理を前記撮影画像領域すべてにおいて計算を行い、前記積算処理の合計値が最小値であるところを特徴箇所として判断する方法が一般的に用いられる。
【０００３】
このような特徴抽出方法は広い分野で利用されている。例えば、プリント基板のＩ／Ｏピンの半田付け箇所の検査においては、検査対象の画像データにピンの位置を特定するための２値化処理、また半田付け領域を検出するための２値化処理を別々に行い、前者の２値化データによりピンの位置検出のためのパターンマッチングが、また後者の２値化データにより半田部に相当する領域の特定が行われ、両者を用いて最終的に半田付け状態の検査を行うことが可能であった。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−５８７２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような画素値の差分処理、二乗処理及び積算処理を続けて行う画像処理方法では、特徴箇所を抽出するのに時間がかかるという問題があった。
【０００６】
また、特開平６−５８７２９に開示されている方法では、ピンの位置を検出してからでないと半田付け状態の検査ができない、ピンの位置検出及び半田部の検出を行うための２値化データを別々に用意しないと半田付け状態の検査ができないといった問題があった。さらにピンの位置を検出するための２値化処理において、２値化レベルを決定するためにフランジ部の反射光量をピン毎に計測する必要があるため、ピンの位置を検出するのに時間がかかるという問題があった。またピンの位置検出において、検査対象画像に２値化処理を行ったものとパターンマッチングしているため、ピンの位置検出の精度が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、短時間で効率良く特徴箇所の位置を検出することのできる画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の画像処理方法は、撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像より、特徴量を計算して特徴箇所を抽出する画像処理方法において、前記特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを備え、前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けするステップと、前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算するステップと、前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求めるステップと、を備えたことを特徴とする方法である。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の画像処理方法は、請求項１に記載の画像処理方法において、前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとるステップを設けたことを特徴とする方法である。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の画像処理方法は、請求項１に記載の画像処理方法において、前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値に対して、一次微分フィルタの処理を行うステップを設けたことを特徴とする方法である。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の画像処理方法は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理方法において、前記求めた特徴量を、予め設定したスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断するステップを設けたことを特徴とする方法である。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の画像処理方法は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像処理方法において、前記求めた特徴量に基づき、前記対象画像における特徴箇所の位置を検出するステップを備えたことを特徴とする方法である。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の画像処理装置は、対象物体を撮影して得られた画像より、特徴量を求めて特徴箇所の抽出を行う画像処理装置において、対象物体を撮影して対象画像を出力する撮影装置と、前記対象画像を入力する画像入力回路と、特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを記憶するメモリと、前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けする画素位置対応付け回路と、前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算する積算回路と、前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求める特徴量抽出回路と、上記撮影装置、メモリ、及び各回路の処理を統括制御する制御装置と、を備えたものである。
【００１４】
本発明の請求項７に記載の画像処理装置は、請求項６に記載の画像処理装置において、前記撮影装置により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとる減算回路を備えたものである。
【００１５】
本発明の請求項８に記載の画像処理装置は、請求項６に記載の画像処理装置において、前記撮影装置により撮影して得られた前記対象画像に対して、一次微分フィルタの処理を行う一次微分回路を備えたものである。
【００１６】
本発明の請求項９に記載の画像処理装置は、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の画像処理装置において、前記特徴量抽出回路により求めた前記特徴量を、所定のスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断する比較回路を備えたものである。
【００１７】
本発明の請求項１０に記載の画像処理装置は、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の画像処理装置において、前記制御装置は、前記特徴量抽出回路により求めた特徴量に基づき、特徴箇所の位置検出を行うものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１１に記載の画像処理プログラム記録媒体は、撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像より、特徴量を計算して特徴箇所を抽出する画像処理プログラムを記録した画像処理プログラム記録媒体において、前記画像処理プログラムは、前記特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを備え、前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付けするステップと、前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算するステップと、前記積算値を用いて、前記対象画像の特徴量を求めるステップと、を含むことを特徴とする記録媒体である。
【００１９】
本発明の請求項１２に記載の画像処理プログラム記録媒体は、請求項１１に記載の画像処理プログラム記録媒体において、前記画像処理プログラムは、前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値から、所定の値を減算し、その絶対値をとるステップを設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項１３に記載の画像処理プログラム記録媒体は、請求項１１に記載の画像処理プログラム記録媒体において、前記画像処理プログラムは、前記撮影手段により撮影して得られた前記対象画像の画素値に対して、一次微分フィルタの処理を行うステップを設けたものである。
【００２１】
本発明の請求項１４に記載の画像処理プログラム記録媒体は、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の画像処理プログラム記録媒体において、前記画像処理プログラムは、前記求めた特徴量を、予め設定したスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断するステップを設けたものである。
【００２２】
本発明の請求項１５に記載の画像処理プログラム記録媒体は、請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の画像処理プログラム記録媒体において、前記画像処理プログラムは、前記求めた特徴量に基づき、前記対象画像における特徴箇所の位置を検出するステップを備えたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の請求項１、請求項６、及び請求項１１に記載された発明に相当する画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を、実施の形態１として、図１、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００２４】
図１は本実施の形態１による画像処理装置のハードウェア構成である。図２は本実施の形態１による画像処理方法に用いるテンプレートであり、図３は撮影手段により撮影された対象画像である。図４は上記のテンプレートを用いた画像処理手順を示したフローチャートである。
【００２５】
図１において、１０１は被検出画像の撮影を行う撮影装置、１０２は撮影装置１０１で撮影された画像を入力するための画像入力回路、１０３は本実施の形態１の、特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートで、検査対象の基準画像より作成されたものである。また、１０４は撮影画像とテンプレートの画素位置を対応させる画素位置対応付け回路、１０６はテンプレートで指定された位置の画素を積算する積算回路、１０７は積算値より特徴量を求める特徴量検出回路、１０５は以上の画像入力処理、画素対応付け処理、積算処理及び特徴量検出処理など画像処理装置の全般を統括制御する制御装置である。
【００２６】
図２において、２００は特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートであり、１つの四角が１画素となる。ここではテンプレートのサイズは１５×１５であるが、任意のサイズに設定できるものとする。２０１は特徴量として使用する画素の位置を示すものであり、画素値を１とする。また２０２は特徴量として使用しない画素の位置を示すものであり、画素値を０とする。もちろん、２０１と２０２の画素値については、特徴量として使用する位置と、そうでない位置が判断できるものであればどのようなものでも良い。
【００２７】
図３において、３００は撮影装置１０１により撮影された検査対象画像であり、１つの四角が１画素となる。
ここで、図１〜図４を用いて、本実施の形態１による画像処理方法の、テンプレートを利用した特徴量抽出の流れを説明する。
まずステップ４０１において、撮影装置１０１により検査対象画像３００の撮影を行う。
【００２８】
次に、ステップ４０２において、テンプレート２００の画素２０３と検査対象画像３００の画素３０３を対応付ける処理を行う。
ステップ４０３において、検査対象画像３００の注目画素３０３に対応するテンプレート２００上の画素２０３が特徴量として使用する画素かどうかの判定を行う。（ａ）特徴量として使用する画素であると判定した場合には、ステップ４０４に進み、検査対象画像３００の注目画素３０３の画素値を積算する処理を行う。（ｂ）特徴量として使用する画素でないと判定した場合には、次の処理に移行する。
【００２９】
ステップ４０５において、注目画素を画素３０３から画素３０４へシフトする。
ステップ４０６において、検査対象画像３００すべての画素位置について、注目画素として特徴量抽出処理を行ったかどうかの判定を行う。（ａ）特徴量の抽出処理が未完了である場合には、ステップ４０３までもどって同様な処理を繰り返す。（ｂ）特徴量の抽出処理が完了である場合には、特徴量抽出処理を完了する。
【００３０】
以上の処理によって、本発明のテンプレートを用いて検査対象画像の特徴量を求めることができる。
このように、本実施の形態１による画像処理方法及び画像処理装置では、検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の位置を記述するテンプレートと、検査対象画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って、特徴量を求めるようにしたことにより、少ない計算量ならびに処理時間で特徴量を抽出することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
以下、本発明の請求項４、請求項９、及び請求項１４に記載された発明に相当する画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を、実施の形態２として、図５及び図６を用いて説明する。なお、前述した実施の形態１と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３２】
図５は本実施の形態２による画像処理装置のハードウェア構成図であり、図６は本実施の形態２による画像処理方法の処理手順を示したフローチャートである。
図５において、５０１は制御装置１０５により任意の値を設定することができるスレッシュ値である。５０２は予め設定されたスレッシュ値５０１と特徴量抽出回路１０７で求められた特徴量との比較を行う比較回路である。
【００３３】
次に、本実施の形態２による画像処理方法の特徴量抽出の流れを説明する。
図６において、ステップ４０１からステップ４０６は前述した実施の形態１の図４と同様なので、説明は省略する。以下は、実施の形態１で説明した装置と処理によって特徴量抽出が完了した後からの処理について説明する。
【００３４】
まずステップ６０１において、予め設定したスレッシュ値５０１を用いて４０６までの処理で求められた特徴量が適当であるかどうかの判定を行う。（ａ）適当であると判定した場合には、特徴量として使用する。（ｂ）適当でないと判定した場合には、特徴量として使用しない。
【００３５】
以上の処理によって、本発明のテンプレートを用いて検査対象画像の特徴量を求め、さらに上記特徴量を使用してよいか否かについて判断することができる。特に、実装不良により検査範囲に抽出されるべき箇所が無い場合、誤って特徴箇所を特定してしまうことをなくすることができる。
【００３６】
このように、本実施の形態２による画像処理方法及び画像処理装置では、検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の位置を記述するテンプレートと、検査対象画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って、特徴量を求め、さらに、該特徴量が妥当であるかどうかを予め設定したスレッシュ値と比較して判断するようにしたことにより、少ない計算量ならびに処理時間で特徴量を抽出することができるとともに、実装不良により検査範囲に抽出されるべき箇所が無い場合、抽出された不適当な特徴量に基づいて特徴箇所を誤って特定するのを回避することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
以下、本発明の請求項５、請求項１０、及び請求項１５に記載された発明に相当する画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を、実施の形態３として、図１、図２、図７、図８及び図９を用いて説明する。なお、前述した実施の形態１と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。ただし、制御装置１０５は、前記実施の形態１の制御装置と同様な機能のほかに、特徴量抽出回路１０７により求めた特徴量を、検査画像の別の位置で求めた特徴量と比較して、新しい特徴量が小さい場合、その特徴量、及びその計算が行われる位置を記憶し、特徴量が最も小さい箇所を特徴箇所の位置として抽出するのをも行う。
【００３８】
図７は本実施の形態３による画像処理方法及び画像処理装置の特徴箇所の位置検出を説明する図である。図８はテンプレートと特徴箇所との位置関係の様子を示す。図９は本実施の形態３による画像処理方法の処理手順を示したフローチャートである。
【００３９】
図７において、７０１は撮影装置１０１で撮影された検査対象画像、７０２は輝度が低い特徴箇所、７０３、７０４、７０５及び７０６は本発明のテンプレート領域の位置を示すものである。
【００４０】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれのテンプレート位置７０４、７０５と特徴箇所７０２との位置関係の様子を示したものであり、８０１はテンプレート２００の特徴量として使用する画素２０１の輪郭を示す。８０３は特徴量として使用する画素２０１の領域と特徴箇所７０２とで重なっている領域を示す。
【００４１】
次に、本実施の形態３にかかる画像処理方法による特徴箇所の位置抽出の流れを説明する。
図９において、ステップ４０１からステップ４０６は前述実施の形態１の図４と同様なので、説明は省略する。以下は、実施の形態１で説明した装置と処理によって特徴量抽出が完了した後からの処理について説明する。
まずステップ９０１において、ステップ４０６までの処理で求められた特徴量が前回求めた特徴量と比較して小さい場合は、特徴量とテンプレートの位置情報の保存を行う。
【００４２】
次に、ステップ９０２において、テンプレートをテンプレート位置７０３からテンプレート位置７０６へシフトする。
ステップ９０３において、検査対象画像７０１のすべての検査領域について特徴量抽出処理を行ったかどうかの判定を行う。（ａ）特徴量の抽出処理が未完了である場合には、ステップ４０２までもどって同様な処理を繰り返す。（ｂ）特徴量の抽出処理が完了である場合には、次の処理に移行する。
【００４３】
ステップ９０４において、特徴量が最小であるテンプレート位置を特徴箇所の位置として検出し、特徴箇所の位置検出処理を完了する。
以上の処理によって、本実施の形態３による画像処理方法を用いて特徴箇所の位置を検出することができる。
【００４４】
このように、本実施の形態３による画像処理方法及び画像処理装置では、検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の位置を記述するテンプレートと、検査対象画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って特徴量を求める処理を、検査対象画像の全領域において行い、特徴量が最も小さい箇所を、特徴箇所の位置として抽出するようにしたことにより、少ない計算量ならびに処理時間で特徴量を抽出し、短時間で効率よく特徴箇所の位置を検出することができる。
【００４５】
（実施の形態４）
以下、本発明の請求項２、５、６、９、１２、１４に記載された発明に相当する画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を、実施の形態４として、図１０及び図１１を用いて説明する。なお、前述した実施の形態１、実施の形態３と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００４６】
図１０は本実施の形態４による画像処理装置のハードウェア構成図であり、図１１は本実施の形態４による画像処理方法の処理手順を示したフローチャートである。
【００４７】
図１０において、１００１は制御装置１０５により任意の値を設定することができる減算値である。１００２は撮影装置１０１により撮影された画像データから予め設定された減算値１００１を減算し、その絶対値をとる処理を行う減算回路である。
【００４８】
次に、本実施の形態４にかかる画像処理方法による特徴箇所の位置抽出の流れを説明する。
図１１において、ステップ４０２からステップ９０４は前述実施の形態３の図９と同様なので、説明は省略する。
【００４９】
まずステップ４０１において、撮影装置１０１により検査対象画像の撮影を行う。次にステップ１１０１において、検査対象画像の各画素値から予め設定されている減算値１００１を減算して、その絶対値をとる処理を行う。それ以降は実施の形態３で説明した処理手順と同様の処理を行うため説明を省略する。
【００５０】
以上の処理によって、本実施の形態４による画像処理方法を用いて、基準画像の黒い箇所に対応する検査対象画像の特徴箇所以外の、特徴箇所を検出することができる。
【００５１】
このように、本実施の形態４による画像処理方法及び画像処理装置では、被検査対象物体を撮影して得られた被検査対象画像の画素値から、まず所定の値を減算し、絶対値をとる処理を行い、次に検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の位置を記述するテンプレートと、前記減算処理された対象画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って特徴量を求める処理を、検査対象画像の全領域において行い、特徴量が最も小さい箇所を、特徴箇所の位置として抽出するようにしたことにより、少ない計算量ならびに処理時間で特徴量を抽出することができるとともに、短時間で効率よく、黒い特徴箇所以外の特徴箇所の位置を検出することができる。
【００５２】
（実施の形態５）
以下、本発明の請求項３、５、８、１０、１３、１５に記載された発明に相当する画像処理方法、画像処理装置、および画像処理プログラム記録媒体を、実施の形態５として、図１２及び図１３を用いて説明する。なお、前述した実施の形態１、実施の形態３と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５３】
図１２は本実施の形態５による画像処理装置のハードウェア構成図であり、図１３は本実施の形態５による画像処理方法の処理手順を示したフローチャートである。
【００５４】
図１２において、１２０１は撮影装置１０１により撮影された画像データに一次微分の処理を行う一次微分回路で、被検査画像のエッジ画像を生成するものである。１２０２は本実施の形態５による画像処理方法の、特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートであり、基準画像より抽出箇所の輪郭を形成するように作成されたものである。
【００５５】
次に、本実施の形態５にかかる画像処理方法による特徴箇所の位置抽出の流れを説明する。
図１３において、ステップ４０２からステップ９０４は前述実施の形態３の図９と同様なので、説明は省略する。
【００５６】
まずステップ４０１において、撮影装置１０１により検査対象画像の撮影を行う。次にステップ１３０１において、検査対象画像に対して一次微分フィルタの処理を行う。それ以降は実施の形態３で説明した処理手順と同様の処理を行うため、説明を省略する。
以上の処理によって、本実施の形態５による画像処理方法を用いて、画素値にバラツキがある特徴箇所であっても、その位置を正しく検出することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態５による画像処理方法及び画像処理装置では、被検査対象物体を撮影して得られた被検査対象画像の画素値に対して、まず一次微分フィルタの処理を行い、エッジ画像を作成し、次に検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の輪郭の位置を記述するテンプレートと、前記エッジ画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って特徴量を求める処理を、検査対象のエッジ画像の全領域において行い、特徴量が最も小さい箇所を、特徴箇所の位置として抽出するようにしたことにより、画素値にバラツキがある場合においても、少ない計算量ならびに処理時間で特徴量を抽出し、短時間で効率よく特徴箇所の位置を検出することができる。また、上記一次微分フィルタをかけることにより、抽出箇所の輪郭の周辺に高い画素値が隣接するため、特徴箇所の検出精度を上げることができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態３ないし５では、抽出した特徴量を、所定のスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否を判断するステップを追加した構成とすることにしても良い。
【００５９】
また、上記実施の形態１ないし５では、画像処理装置およびその動作フローチャートとして画像処理方法について説明したが、これは、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、上記実施の形態１ないし５の画像処理方法と同様の動作をするコンピュータプログラムとして実現してもよく、上記各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１、請求項６、又は請求項１１にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム記録媒体によれば、撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像より、特徴量を計算して特徴箇所を抽出する画像処理にあたって、前記特徴量として使用する画素の位置を記述したテンプレートを備え、前記テンプレートと前記対象画像との画素位置を対応付け、前記対象画像の、前記テンプレートにより指定された位置の画素値を積算し、前記積算の結果を用いて、前記対象画像の特徴量を求めるようにしたので、少ない計算量で短時間的に対象画像の特徴量を抽出することができるという効果がある。従って、該特徴量に基づき、特徴箇所の位置検出をするときは、短時間で効率よく検出を行うことができるという効果がある。
【００６１】
また、本発明の請求項２、請求項７、又は請求項１２にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム記録媒体によれば、撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像の画素値から所定の値を減算し、その絶対値を取るようにしてから、特徴量を求めたので、黒い特徴箇所以外の特徴箇所の位置をも抽出することができるという効果がある。
【００６２】
本発明の請求項３、請求項８、又は請求項１３にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム記録媒体によれば、撮影手段により対象物体を撮影して得られた対象画像の画素値に対して、一次微分フィルタの処理を行うようにしてから、特徴量を求めたので、画素値にばらつきがある特徴箇所であっても、正しくその位置を検出することができるという効果がある。また、一次微分フィルタの処理を行うことにより、抽出輪郭の周辺に高い画素値が隣接するため、特徴箇所の検出精度を上げることができるという効果がある。
【００６３】
本発明の請求項４、請求項９、又は請求項１４にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム記録媒体によれば、前記求めた特徴量を、予め設定したスレッシュ値と比較して、該特徴量の適否をを判断するようにしたので、短時間で正常に特徴箇所を識別することができるという効果がある。
【００６４】
本発明の請求項５、請求項１０、又は請求項１５にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム記録媒体によれば、検査対象の基準画像より作成された、特徴量として使用する画素の位置を記述するテンプレートと、検査対象画像との画素位置を対応付けしてから、特徴量として使用する画素のみに対して、画素値の積算を行って特徴量を求め、該求めた特徴量に基づき、対象画像における特徴箇所の位置を検出するようにしたので、特徴箇所を短時間で効率よく抽出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による画像処理装置のハードウェア構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による画像処理方法に用いるテンプレート構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１による画像処理方法の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１による画像処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２による画像処理装置のハードウェア構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２による画像処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３による画像処理方法に基づき、特徴箇所の位置検出を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態３による画像処理方法に用いるテンプレートと特徴箇所との位置関係の様子を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３による画像処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態４による画像処理装置のハードウェア構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態４による画像処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態５による画像処理装置のハードウェア構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態５による画像処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  撮影装置
１０２  画像入力回路
１０３、２００、１２０２  テンプレート
１０４  画素位置対応付け回路
１０５  制御装置
１０６  積算回路
１０７  特徴量抽出回路
２０１、２０２、２０３、３０１、３０２、３０３、３０４  画素
３００、７０１  検査対象画像
５０１  スレッシュ値
５０２  比較回路
７０２  特徴箇所
７０３、７０４、７０５、７０６  テンプレート位置
１００１  減算値
１００２  減算回路
１２０１  一次微分回路
【図１】
2004295419.tif 000003
【図２】
2004295419.tif 000004
【図３】
2004295419.tif 000005
【図４】
2004295419.tif 000006
【図５】
2004295419.tif 000007
【図６】
2004295419.tif 000008
【図７】
2004295419.tif 000009
【図８】
2004295419.tif 000010
【図９】
2004295419.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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