图像处理设备、图像处理方法以及计算机程序技术

本发明专利技术提供了图像处理设备、图像处理方法以及计算机程序。该图像处理设备能够以高精度检测甚至存在于轮廓线附近的缺陷，并且能以高精度判定非次品。针对所获取的第一多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度，并且针对第一多值图像中的每个像素计算边缘强度的均值。以所计算出的均值作为中心来针对第一多值图像中的每个像素计算各边缘强度的互相关分布区域。针对判定目标对象的第二多值图像中的每个像素计算边缘强度，并且判定针对第二多值图像中的每个像素所计算出的边缘强度是否包含在针对第一多值图像中的每个像素所计算出的边缘强度的互相关分布区域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理设备、图像处理方法以及计算机程序，用于对通过拍摄判定目标对象的图像而获取的多值图像与参考多值图像组进行比较。
技术介绍
传统上，已经开发出这样一种方法，其通过简单地将通过拍摄判定目标对象的图像而获得的多值图像与参考多值图像相比较来判定判定目标对象是否为非次品。然而，在所述图像之间的简单比较中，不可能考虑到由非次品本身的形状差异、计算误差、噪声等所导致的像素值中的改变，并且存在不可能正确判定非次品的问题。例如，即使是非次品也可能被错误地判定为次品。为了解决这种问题，例如，日本未审查专利公开No. 2005-265661公开了一种技术，其中针对多个非次品准备多值图像，并且获得其均值图像和标准差图像。在该技术中， 可以稳定地作出一个对象是否有缺陷的判定。更具体地，将针对多个非次品的多值图像进行对准，之后针对每个坐标处的像素的像素值来计算均值和标准差。将判定目标对象的多值图像与非次品的多值图像对准。之后，针对每个坐标处的像素计算与均值的差值，并且根据标准差将其与针对每个像素定义的阈值图像来进行比较，从而判定该对象是否为非次品。在该方法中，根据每个像素的像素值的差异程度可以有效地消除由非次品本身的形状差异、计算误差、噪声等所导致的像素值中的差异，并且，由于对象被判定为非次品的范围在每个像素中是不同的，因此可以对每个部分定义用于判定非次品的适当阈值。因此， 能够以高准确度来判定非次品。然而，在日本未审查专利公开No. 2005-265661中公开的所述图像处理方法中，当轮廓线附近存在缺陷时，由于像素值的标准差大而难以识别出该缺陷。因此，存在检测缺陷的敏感度减小的问题。像素值的标准差在轮廓线附近较大的原因在于对准过程中的小差另O、成像位置中的小差别、各个非次品的差异等。在黑白图像中难以检测到颜色的差别。另外还存在这样的问题，即，当在所有灰度级中存在大的差异时，很难检测到亮度部分地不同的部分，例如表面凹下去的部分。
技术实现思路
鉴于上述情况而做出本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供图像处理设备、图像处理方法以及计算机程序，其能够以高精度检测甚至存在于轮廓线附近的缺陷，并且能够以高精度判定非次品。为了实现上述目标，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种图像处理设备，用于通过对通过拍摄判定目标对象的图像而获取的多值图像与非次品的多值图像组进行比较来判定非次品，所述图像处理设备包括非次品图像获取装置，用于获取由图像拍摄装置所拍摄的非次品的多个第一多值图像；边缘强度计算装置，用于计算所获取的第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度；均值计算装置，用于根据所计算的边缘强度来计算第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度的均值；分布区域计算装置，用于以所计算的均值作为中心来计算第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度的互相关分布区域；多值图像获取装置，用于获取由图像拍摄装置所拍摄的判定目标对象的第二多值图像；图像边缘强度计算装置，用于计算所获取的第二多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度；以及判定装置，用于判定计算出的第二多值图像中的每个像素的边缘强度是否包含在计算出的第一多值图像中每个像素的边缘强度的互相关分布区域中。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第一方面的图像处理设备中，边缘强度计算装置被配置为计算相互垂直的两个方向上的边缘强度。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第二方面的图像处理设备中，边缘强度计算装置被配置为计算作为二维图像的行方向和列方向的两个方向上的边缘强度。根据本专利技术的另一个实施例，根据第一至第三方面中的任意一个的图像处理设备进一步包括位置调整装置，用于对准第一多值图像和第二多值图像。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第一至第四方面中的任意一个的图像处理设备中，分布区域计算装置被配置为将互相关分布区域计算为虚拟椭圆区域。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第五方面的图像处理设备中，判定装置包括距离计算装置，用于计算马氏距离，所述马氏距离是通过利用虚拟椭圆区域的重心与虚拟椭圆区域的边界之间在从所述重心到边缘点的方向上的距离对从虚拟椭圆区域的重心到第二多值图像的每个像素的边缘点的距离进行归一化而获得的；以及对边缘强度是否包含在互相关分布区域中的判定被配置为通过判定所计算的马氏距离是否小于预定值来做出。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第五方面的图像处理设备中，距离计算装置被配置为计算欧氏距离，欧氏距离是从虚拟椭圆区域的重心到第二多值图像的每个像素的边缘点的距离；以及判定装置被配置为根据虚拟椭圆区域的重心与边界之间在从虚拟椭圆区域的所述重心到第二多值图像的每个像素的边缘点的方向上的距离，通过判定所计算的欧氏距离是否小于预定值来判定边缘强度是否包含在互相关分布区域中。根据本专利技术的另一个实施例，根据第五方面的图像处理设备进一步包括坐标转换装置，用于将坐标值转换至虚拟椭圆区域的长轴和短轴被采用为坐标轴的坐标系，其中所述短轴通过虚拟椭圆区域的中心并且与所述长轴垂直；以及重算装置，用于在所转换的坐标系的长轴和短轴的方向上，针对所获取的第一多值图像中的每个像素，重算边缘强度、 边缘强度的均值、以及边缘强度的互相关分布区域；其中图像边缘强度计算装置被配置成在所转换的坐标系的长轴和短轴的方向上，针对所获取的第二多值图像中的每个像素，计算边缘强度；以及判定装置被配置成判定针对第二多值图像中每个像素的边缘强度是否包含在所重算出的第一多值图像中每个像素的边缘强度的每个元素的互相关分布区域中。根据本专利技术的另一个实施例，在根据第一至第八方面中的任意一个的图像处理设备中，所获取的第一多值图像和第二多值图像是彩色图像；并且针对每个颜色分量计算边缘强度、边缘强度的均值、以及边缘强度的互相关分布区域。根据本专利技术的另一个实施例，根据第九方面的图像处理设备进一步包括近似分布区域计算装置，用于计算近似分布区域，所述近似分布区域包括针对每个颜色分量计算的边缘强度的互相关分布区域；其中判定装置利用所计算的近似分布区域作为互相关分布区域以判定针对第二多值图像中的每个像素所计算的边缘强度是否包含在近似分布区域中。其次，为了实现上述目标，根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种由图像处理设备执行的图像处理方法，所述图像处理设备用于通过对通过拍摄判定目标对象的图像而获取的多值图像与非次品的多值图像组进行比较来判定非次品，其中所述图像处理设备执行步骤获取由图像拍摄装置所拍摄的非次品的多个第一多值图像；计算所获取的第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度；根据所计算的边缘强度来计算第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度的均值；以所计算的均值作为中心来计算第一多值图像中的每个像素两个不同方向上的边缘强度的互相关分布区域；获取由图像拍摄装置所拍摄的判定目标对象的第二多值图像；针对所获取的第二多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度；以及判定针对第二多值图像中的每个像素所计算的边缘强度是否包含在针对第一多值图像中的每个像素所计算的边缘强度的互相关分布区域中。并且，为了实现上述目标，根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种由图像处理设备执行的计算机程序，所述图像处理设备用于通过对通过拍摄判定目标对象的图像而获取的多值图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种图像处理设备，用于通过对通过拍摄判定目标对象的图像而获取的多值图像与非次品的多值图像组进行比较来判定非次品，所述图像处理设备包括：非次品图像获取装置，用于获取由图像拍摄装置所拍摄的非次品的多个第一多值图像；边缘强度计算装置，用于针对所获取的所述多个第一多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度；均值计算装置，用于根据所计算出的边缘强度来针对所述多个第一多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度的均值；分布区域计算装置，用于以所计算出的均值作为中心来针对所述多个第一多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度的互相关分布区域；多值图像获取装置，用于获取由图像拍摄装置所拍摄的判定目标对象的第二多值图像；图像边缘强度计算装置，用于针对所获取的第二多值图像中的每个像素计算两个不同方向上的边缘强度；以及判定装置，用于判定针对第二多值图像中的每个像素所计算出的边缘强度是否包含在针对所述多个第一多值图像中的每个像素所计算出的边缘强度的互相关分布区域中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐伯和人，
申请(专利权)人：株式会社其恩斯，
类型：发明
国别省市：JP