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公開番号2025151238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052566
出願日2024-03-27
発明の名称2値化画像生成方法、欠陥検査方法及びプログラム
出願人株式会社ミツトヨ
代理人個人
主分類G01N 21/88 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】欠陥候補領域の抽出に際してのノイズの過検出を抑制可能な2値化画像生成方法を提供する。
【解決手段】対象物の画像を2値化した画像を生成する2値化画像生成方法であって、対象物の画像の各画素について、基準値を当該画素の周辺の画素の輝度値に基づき計算する基準値計算ステップと、基準値に定数を掛けて欠陥候補領域抽出閾値を計算する欠陥候補領域抽出閾値計算ステップと、過検出低減閾値を設定する過検出低減閾値設定ステップと、当該画素の輝度値が欠陥候補領域抽出閾値と過検出低減閾値の両方以上であるか否かを照合する閾値照合ステップと、を実行した上で、輝度値が両方の閾値以上の画素からなる領域とそれ以外の領域とで2値化された、対象物の2値化画像を生成する2値化画像生成ステップと、を実行する。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
対象物の画像を２値化した画像を生成する２値化画像生成方法であって、
前記対象物の画像のそれぞれの画素について、
画素の周辺の明るさを示す輝度である基準値を当該画素の周辺の画素の輝度値に基づき計算する基準値計算ステップと、
前記基準値に欠陥の特徴に基づく定数を掛けることで、欠陥候補領域を抽出する欠陥候補領域抽出閾値を計算する欠陥候補領域抽出閾値計算ステップと、
ノイズの影響を低減するための過検出低減閾値を設定する過検出低減閾値設定ステップと、
当該画素の輝度値が、前記欠陥候補領域抽出閾値と前記過検出低減閾値の両方の閾値以上であるか否かを照合する閾値照合ステップと、
を実行した上で、
輝度値が前記両方の閾値以上の画素からなる領域とそれ以外の領域とで２値化された、前記対象物の２値化画像を生成する２値化画像生成ステップと、
を実行する２値化画像生成方法。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記対象物は、画像測定機の測定対象物である請求項１に記載の２値化画像生成方法。
【請求項３】
前記基準値は、当該画素の周辺の画素の輝度値の平均値である請求項１に記載の２値化画像生成方法。
【請求項４】
前記過検出低減閾値は、一定の値である請求項１に記載の２値化画像生成方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の２値化画像生成方法と、
前記２値化画像における、輝度値が前記両方の閾値以上の画素からなる領域を欠陥候補領域として、当該欠陥候補領域の特徴量を計算し、当該特徴量に基づき当該欠陥候補領域が欠陥領域であるか否かを判定する判定ステップと、
を実行する欠陥検査方法。
【請求項６】
コンピュータに請求項１から４のいずれか１項に記載の２値化画像生成方法を実行させるためのプログラム。
【請求項７】
コンピュータに請求項５に記載の欠陥検査方法を実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を撮像して得られた画像に基づく、対象物の表面の欠陥の検査等に用いる、２値化画像生成方法、欠陥検査方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
画像測定機は、測定対象物の画像を撮像し、当該画像を解析して、画像内に含まれるエッジの点群を抽出し、抽出されたエッジの点群から近似される直線、円、多角形等の幾何的形状の距離、傾き、径、幅などを評価する装置である。昨今の画像測定機では、このような幾何的形状の評価のほか、ワークの汚れ、穴形状内部の異物、ワークの微細な欠け、変形、バリ、汚れ等のような、欠陥部分を検出するアルゴリズムが実装され、画像に基づく欠陥検査が実現されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
画像に基づき欠陥検査を行う場合、例えば、正常部分より欠陥部分の方が画素の輝度が高いことを利用して、輝度値の閾値を設定して画像を２値化することで、閾値を越える画素領域を欠陥部分として抽出することができる。２値化は、様々な手法により行うことができる。例えば、非特許文献１に示されるlocal thresholdingは、画素ごとに、画素を２値化する閾値を周囲の画素の輝度値を考慮して決定して当該画素に適用することで、それぞれの画素が１であるか０であるかを決定する手法である。local thresholdingは、画像全体の明るさが均一でない場合に、それぞれの画素の閾値を適切に設定するのに有効な手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０７１１０６号公報
【非特許文献】
【０００５】
P.K.Sahoo, S.Soltani, A.K.C.Wong and Y.C.Chen,“A Survey of Thresholding Techniques”, Computer Vision, Graphics, and Image Processing, Vol.41, Issue2, 1988, pp.233-260
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像には、照明の照度のムラやイメージセンサの機構に基づくノイズが写り込むことがある。写り込みがあると、画素の本来の輝度は閾値を越えてないにもかかわらず、ノイズが乗ることで閾値を越えて２値化画像に欠陥部分とともに写り込む過検出が生じ、欠陥を誤判定するおそれがある。このような過検出は、特に画素の輝度が低い領域において生じやすい。
【０００７】
本発明の目的は、欠陥候補領域の抽出に際してのノイズの過検出を抑制可能な２値化画像生成方法、欠陥検査方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の２値化画像生成方法は、対象物の画像を２値化した画像を生成する２値化画像生成方法であって、対象物の画像のそれぞれの画素について、画素の周辺の明るさを示す輝度である基準値を当該画素の周辺の画素の輝度値に基づき計算する基準値計算ステップと、基準値に欠陥の特徴に基づく定数を掛けることで、欠陥候補領域を抽出するための欠陥候補領域抽出閾値を計算する欠陥候補領域抽出閾値計算ステップと、ノイズの影響を低減するための過検出低減閾値を設定する過検出低減閾値設定ステップと、当該画素の輝度値が、欠陥候補領域抽出閾値と過検出低減閾値の両方の閾値以上であるか否かを照合する閾値照合ステップと、を実行した上で、輝度値が両方の閾値以上である画素からなる領域とそれ以外の領域とで２値化された、対象物の２値化画像を生成する２値化画像生成ステップと、を実行する。
【０００９】
対象物は、例えば画像測定機の測定対象物であってもよい。
【００１０】
基準値は、当該画素の周辺の画素の輝度値の平均値であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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