特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法
【課題】製品表面の特異部分の分布の特徴を効率的に検出すること。
【解決手段】特異部分分布特徴検出装置１００は、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成する処理対象画像生成部１０と、処理対象画像上の直交ＸＹ座標系の特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部１１と、特異画素の座標の二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部１２と、所定の矩形枠と補助線との間の二つの交点のそれぞれに至るまでの、原点から矩形枠を辿る経路長さを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、経路長さの組み合わせを直交パラメータ座標系の座標へ変換し、その変換回数を座標毎に計数する座標系変換部１３と、計数結果の解析に基づき特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部１４とを備え、直線状特徴検出部１４は、検出対象の直線の特性に応じて計数結果の解析対象となる座標範囲を限定する。
【解決手段】特異部分分布特徴検出装置１００は、画像取得部２が取得した表面画像から処理対象画像を生成する処理対象画像生成部１０と、処理対象画像上の直交ＸＹ座標系の特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部１１と、特異画素の座標の二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部１２と、所定の矩形枠と補助線との間の二つの交点のそれぞれに至るまでの、原点から矩形枠を辿る経路長さを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、経路長さの組み合わせを直交パラメータ座標系の座標へ変換し、その変換回数を座標毎に計数する座標系変換部１３と、計数結果の解析に基づき特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部１４とを備え、直線状特徴検出部１４は、検出対象の直線の特性に応じて計数結果の解析対象となる座標範囲を限定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出するための特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法に関し、特に、直線抽出アルゴリズムを用いてその製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の分布を検出することでその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像から直線を抽出するためのハフ変換アルゴリズムを利用した技術が知られている（例えば、特許文献１〜４が知られている。）。
【０００３】
最初に、ハフ変換アルゴリズムは、直交ＸＹ座標系上（原画像上）の一座標（一点）を通る任意の直線に対する原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から下ろした法線の長さρと角度θとを二つの座標軸とする直交パラメータ座標系を設定する。
【０００４】
その後、ハフ変換アルゴリズムは、抽出対象の直線を構成する座標群（点群）を含む直交ＸＹ座標系の点群（例えば、その輝度値が閾値以上となる点群である。）のうちの一点を通る（ρ、θで表される）直線群を直交パラメータ座標系における点群のそれぞれに投票する（「投票」は、直交ＸＹ座標系における直線を直交パラメータ座標系における座標に変換した場合にその座標に関する変換回数を１だけ計数する処理を意味する。）。
【０００５】
その後、ハフ変換アルゴリズムは、それら直交ＸＹ座標系上の直線群の全てについてこの投票を繰り返すことによって、抽出対象の直線を構成する点群に関する直交パラメータ座標系上の特定の座標に関する投票数が顕著に増大することを利用して、その抽出対象の直線を抽出する。
【０００６】
上述の基本原理に加えて、特許文献１は、最小二乗法を併用して画像内の矩形の２次元コード図形を切り出す方法を開示している。
【０００７】
また、特許文献２は、直線をより高精度に抽出するために、その直線を前処理により概略的に検出し、その概略的に検出された直線の長さに基づいて直交パラメータ座標系におけるρ、θのサンプリング間隔Δρ、Δθを決定する方法を開示している。
【０００８】
また、特許文献３は、投票回数を低減させるために、抽出しようとする直線（道路境界線）の延在方向に応じて直交パラメータ座標系におけるθの値の範囲を限定し、且つ、抽出しようとする道路境界線と抽出対象でない他の直線との色の違いを利用して、投票の対象となる直交ＸＹ座標系上の点群の数を限定する方法を開示している。
【０００９】
また、特許文献４は、直交パラメータ座標系における複数の小区間ΔＤ内の座標群の投票数をまとめた上で直交ＸＹ座標系（放射線撮影画像）における直線を大まかに抽出し、その後改めて小区間ΔＤ内の座標毎の投票数に基づいて放射線撮影画像における直線をより厳密に特定して、放射線撮影画像における矩形の照射野輪郭ＰＳを検出する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２２００８１号公報
【特許文献２】特開平１１−６６３０２号公報
【特許文献３】特開平６−３３７９３６号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の方法はいずれも、ρ及びθを二つの座標軸とする直交パラメータ座標系を用いたハフ変換アルゴリズムを採用するので、直線を抽出するための投票回数が多くなり、高速なプロセッサや大きなメモリ容量を必要とし、ハードウェア的な制約を増大させてしまうという問題がある。
【００１２】
上述の点に鑑み、本発明は、製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の特徴を検出することによってその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置は、 製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置であって、前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得部と、前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部と、前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部と、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出部が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出部が導き出す補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換部と、前記座標系変換部による計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記直線状特徴検出部は、前記直交パラメータ座標系の一座標における計数結果が閾値を超える場合に、該一座標に対応する前記直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出することが好ましい。
【００１５】
また、前記処理対象画像における画素群のそれぞれは、前記表面画像における複数の画素群を含む画素範囲を代表し、前記画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の分布態様に応じて予め決定されることが好ましい。
【００１６】
また、前記直線状特徴検出部は、前記補助線導出部が導き出した補助線群のうちＸ軸に対する角度αが共通する補助線群のそれぞれが、前記直交パラメータ座標系における線分上の座標の何れかに変換されることに基づき、予め決定される前記角度αの変動幅に応じて前記直交パラメータ座標系における計数結果の解析対象となる座標範囲を限定することが好ましい。
【００１７】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記座標範囲は、Ｓ＝０、Ｔ＝０、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｓ＝２Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝０、Ｔ＝Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、及び、Ｓ＝０、Ｓ＝Ｌｘ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋２Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域であることが好ましい。
【００１８】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）上に限定することが好ましい。
【００１９】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）上に限定することが好ましい。
【００２０】
また、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出方法は、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出方法であって、前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得ステップと、前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップと、前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得ステップと、前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出ステップと、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換ステップと、前記座標系変換ステップにおける計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述の手段により、本発明は、製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の特徴を検出することによってその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】表面画像上の画素群と処理対象画像上の代表画素との間の関係を示す図である。
【図３】処理対象画像の一例を示す図である。
【図４】直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標のうちの二つを通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図（その１）である。
【図５】直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標のうちの二つを通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図（その２）である。
【図６】縦横の長さが等しい処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【図７】縦横の長さが異なる処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【図８】座標系変換部による計数結果を模式的に示す図である。
【図９】直線状特徴検出部が直交ＸＹ座標系における直線状の特徴を検出する手順を説明するための図である。
【図１０】図９で示される直線状特徴検出部の検出結果に対応する処理対象画像を示す図である。
【図１１】直線状特徴検出処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置１００の構成例を示すブロック図である。
【００２５】
特異部分分布特徴検出装置１００は、平坦な表面を有する製品のその表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出するための装置であり、制御部１、画像取得部２、及び出力部３を有する。
【００２６】
平坦な表面を有する製品は、例えば、複数の搬送ローラを利用して製造工程内を搬送される長尺の物である。
【００２７】
製品の表面にある特異部分は、製品表面の他の部分と特性（例えば、輝き、粗さ、凹凸等の度合いである。）が異なる部分であり、例えば、搬送ローラにおける傷や付着ゴミによってその製品に周期的或いは連続的に転写される凹み等であり、その特異部分は、製品の搬送方向に平行な線状の分布を形成する。なお、その特異部分が形成する線は、直線状の分布を形成する場合があり、また、搬送ローラによる製品搬送中にその製品が搬送ローラ上を幅方向に左右に揺動することに起因して、左右に揺動する曲線又はジグザグ線となる場合もある。
【００２８】
また、製品の表面にある特異部分は、例えば、搬送ローラによって搬送されるその製品の表面洗浄工程や表面処理工程における不具合に起因してその製品表面上へ拡散する異物であり、その特異部分は、その製品の表面に円形状又は楕円形状を含む不定形状の広がりを持つ分布を形成する。
【００２９】
また、製品の表面にある特異部分は、上述のように意に反して形成されたものばかりでなく、意図的に形成される模様を構成するものであってもよい。
【００３０】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、処理対象画像生成部１０、特異画素座標取得部１１、補助線導出部１２、座標系変換部１３、及び直線状特徴検出部１４のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、それら各部に対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、処理対象画像生成部１０、特異画素座標取得部１１、補助線導出部１２、座標系変換部１３、及び直線状特徴検出部１４は、それぞれ、電子回路等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００３１】
画像取得部２は、制御部１で処理される画像を取得する装置であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備えたカメラであって、搬送ローラによって搬送される製品の表面の一部又は全部を断続的に或いは連続的に撮像し、撮像したその製品表面の画像（以下、「表面画像」とする。）を制御部１に対して出力する。
【００３２】
出力部３は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御部１による製品表面にある特異部分の分布に関する特徴の検出結果を表示するためのディスプレイ、又は、その検出結果を音声出力するためのスピーカ等である。
【００３３】
次に、制御部１が有する各要素について説明する。
【００３４】
処理対象画像生成部１０は、画像取得部２が取得した表面画像から製品表面の特異部分を表す画素（以下、「特異画素」とする。）を含む処理対象画像を生成するための要素であり、例えば、その表面画像に各種画像処理を施して特異画素を抽出することによって処理対象画像を生成する。
【００３５】
具体的には、処理対象画像生成部１０は、その表面画像に対してその輝度に基づくグレースケール化処理を施し、更に、所定の閾値を用いて二値化処理を施す。この二値化処理は、例えば、その製品の正常な表面を表す輝度値を有する画素の値が「０」で示され、その製品の表面の特異部分を表す輝度値（例えば、その製品の正常な表面を表す輝度値以外の輝度値である。）を有する画素の値が「１」で示されるように実行される。
【００３６】
その後、処理対象画像生成部１０は、その表面画像上の所定画素範囲における画素群を一画素（例えば、表面画像上の縦５画素×横５画素の画素範囲における画素群を代表する画素であり、処理対象画像の構成単位となる画素であって、以下、「代表画素」とする。）で代表させる間引き処理を施す。その代表画素の値は、対応する所定画素範囲内の画素群における一又は複数の所定数の画素の値が「１」となる場合に「１」に設定され、それ以外の場合に「０」に設定される。なお、所定画素範囲は、一画素のみで構成されていてもよく、その場合、その代表画素の値には、その一画素の値がそのまま用いられることとなり、その処理対象画像の解像度には、その表面画像の解像度がそのまま用いられることとなる。
【００３７】
処理対象画像の大きさは、表面画像の全部であってもよく、表面画像の一部であってもよい。
【００３８】
また、所定画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の実際に起こり得る分布態様に応じて決定され、これにより、製品の表面（表面画像）における特異部分の非直線状の分布が処理対象画像における直線状の分布として表され得ることとなる。例えば、製品の表面にある特異部分の分布がジグザグ状の分布となり易い適用例では、所定画素範囲の幅が、実際に起こり得るそのジグザグの幅に適合するように設定されてもよい。
【００３９】
図２は、表面画像上の画素群と処理対象画像上の代表画素との間の関係を示す図であり、図２（Ａ）は、表面画像上の縦５画素×横５画素の画素範囲における画素群を代表する、処理対象画像の構成単位となる代表画素を示し、図２（Ｂ）は、その画素範囲内の何れか一つの画素の値が「１」である場合に対応する代表画素の値が「１」に設定される場合の例を示す。
【００４０】
このようにして、処理対象画像生成部１０は、その表面画像における一又は複数の画素を代表する代表画素群で構成される処理対象画像を生成し、その処理対象画像から「１」の値を有する代表画素を特異画素として抽出する。
【００４１】
これにより、処理対象画像生成部１０は、製品表面の特異部分の分布が形成する、製品幅方向に左右に揺動する曲線若しくはジグザグ線、又は、円形状若しくは楕円形状を、その処理対象画像における直線として扱うことができるようにする。
【００４２】
図３は、処理対象画像生成部１０が生成した処理対象画像の一例を示す図である。
【００４３】
図３で示されるように、製品表面の特異部分が形成する表面画像上の左右に揺動する曲線又はジグザグ線は、処理対象画像上における黒点で表される特異画素が形成する製品搬送方向に平行な直線状の特徴Ｆ１として示され、また、製品表面の特異部分が形成する表面画像上の円形状又は楕円形状は、処理対象画像上における黒点で表される特異画素が形成する製品搬送方向に垂直な直線状の特徴Ｆ２として示されることとなる。
【００４４】
特異画素座標取得部１１は、特異画素の座標を取得する要素であり、例えば、処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、その直交ＸＹ座標系における特異画素の座標を取得する。例えば、その直交ＸＹ座標系の原点は、その処理対象画像内の製品搬送方向の最上流における製品端部の一点（図３の処理対象画像における左下隅の一点）とし、そのＸ軸は、代表画素の数を単位として製品幅方向に延び、また、そのＹ軸は、代表画素の数を単位として製品長さ方向に延びる。
【００４５】
補助線導出部１２は、後述の座標系変換部１３が用いる補助線を導き出すための要素であり、例えば、特異画素座標取得部１１が取得した複数の特異画素の座標群のうちの二つを通る補助線を、それら特異画素の座標群のうちの二つの座標の全ての組み合わせに対して導き出す。
【００４６】
また、補助線導出部１２は、それら特異画素の座標群のうちの二つの座標の組み合わせのうち、所定の条件を満たす組み合わせに対して、補助線を導き出すようにしてもよく、ランダムに抽出した組み合わせに対して、補助線を導き出すようにしてもよい。なお、その所定の条件は、対象となる特異画素間の距離又は角度に関する条件等を含む。
【００４７】
座標系変換部１３は、直交ＸＹ座標系における補助線を直交パラメータ座標系における座標に変換するための要素である。
【００４８】
具体的には、座標系変換部１３は、例えば、直交ＸＹ座標系における、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠（例えば、処理対象画像の大きさに相当する。）と、補助線導出部１２が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、その矩形枠上の一点（例えば、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）である。）からその矩形枠に沿ってそれら二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔ（単位：画素）を座標軸とする直交パラメータ座標系（直交ＳＴ座標系）を設定する。
【００４９】
その後、座標系変換部１３は、補助線導出部１２が導き出した各補助線の二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせを、その直交ＳＴ座標系上の一座標へ変換し、その直交ＳＴ座標系上の各座標への変換の回数をその直交ＳＴ座標系上の座標毎に計数する。
【００５０】
図４及び図５は、制御部１が直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標群のうちの二つの座標を通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図であり、縦横の長さが共にＬ（単位：画素）である処理対象画像における特異画素を黒点で示す。
【００５１】
図４（Ａ）において、特異画素座標取得部１１は、その処理対象画像内の製品搬送方向の最上流における製品端部の一点（図４の処理対象画像における左下隅の一点）を原点Ｏとし、製品幅方向をＸ軸とし、製品長さ方向をＹ軸とする直交ＸＹ座標系を設定する。
【００５２】
その後、特異画素座標取得部１１は、その処理対象画像内の任意の特異画素Ｐ１、Ｐ２の座標を取得する。
【００５３】
図４（Ｂ）において、補助線導出部１２は、特異画素座標取得部１１が取得した特異画素Ｐ１の座標と特異画素Ｐ２の座標とに基づいて、二つの特異画素Ｐ１、Ｐ２を通る補助線Ｌ１を導き出す。
【００５４】
その後、座標系変換部１３は、その直交ＸＹ座標系における、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌ、Ｙ＝Ｌで表される四つの境界線で定義される矩形枠と補助線Ｌ１との二つの交点Ｑ１、Ｑ２を導き出す。
【００５５】
図４（Ｃ）において、座標系変換部１３は、原点Ｏからその矩形枠に沿って交点Ｑ１に至るまでの経路長さＳ１と、原点Ｏからその矩形枠に沿って交点Ｑ２に至るまでの経路長さＴ１とを導き出す。
【００５６】
図５（Ａ）は、図４（Ｃ）で示されるように、特異画素Ｐ１、Ｐ２を通る補助線Ｌ１が、交点Ｑ１において直交ＸＹ座標系の境界線Ｘ＝Ｌと交差し、交点Ｑ２において直交ＸＹ座標系の境界線Ｘ＝０と交差し、Ｘ軸との間で角度−α（右下がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ａ）は、原点Ｏから交点Ｑ１、Ｑ２までの経路長さがそれぞれＳ１、Ｔ１となることを示す。
【００５７】
図５（Ｂ）は、特異画素Ｐ３、Ｐ４を通る補助線Ｌ２が、交点Ｑ３において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝０と交差し、交点Ｑ４において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝Ｌと交差し、Ｘ軸との間で角度−α（右下がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ｂ）は、原点Ｏから交点Ｑ３、Ｑ４までの経路長さがそれぞれＳ２、Ｔ２となることを示す。
【００５８】
図５（Ｃ）は、特異画素Ｐ５、Ｐ６を通る補助線Ｌ３が、交点Ｑ５において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝０と交差し、交点Ｑ６において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝Ｌと交差し、Ｘ軸との間で角度＋α（右上がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ｃ）は、原点Ｏから交点Ｑ５、Ｑ６までの経路長さがそれぞれＳ３、Ｔ３となることを示す。
【００５９】
図６は、縦横の長さが共にＬ（単位：画素）である処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図であり、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸との間の角度αが−９０°以上＋９０°以下の範囲にある一の補助線が、直交ＳＴ座標系における六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内の一座標に変換されることを示す。
【００６０】
領域Ｒ２内の▲印で示される座標は、図５（Ａ）の補助線Ｌ１に対応し、領域Ｒ２内の■印で示される座標は、図５（Ｂ）の補助線Ｌ２に対応し、領域Ｒ５内の●印で示される座標は、図５（Ｃ）の補助線Ｌ３に対応する。
【００６１】
また、直交ＸＹ座標系においてＸ軸との間に形成される角度αが共通する補助線群は、矩形枠との二つの交点の位置がそれぞれ異なる場合であっても、直交ＳＴ座標系の六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の座標の何れかに変換される。なお、角度αに加え、矩形枠との二つの交点の位置も共通する補助線群は、直交ＳＴ座標系の六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の同一座標に変換される。
【００６２】
例えば、角度α＝０°の補助線群（Ｘ軸に平行な補助線群）は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５の左下隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝０）と右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝Ｌ）とを結ぶ点線で示される線分（以下、「０°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６３】
また、角度α＝＋４５°の補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ１の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝２Ｌ）と右上隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝３Ｌ）とを結ぶ破線で示される線分、又は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ６の左下隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝０）と右上隅の頂点（Ｓ＝３Ｌ、Ｔ＝Ｌ）とを結ぶ破線で示される線分（以下、「＋４５°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６４】
また、角度α＝−４５°の補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）と領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）とを結ぶ一点鎖線で示される線分（以下、「−４５°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６５】
また、角度α＝±９０°の補助線群（Ｘ軸に垂直な補助線群）は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝Ｌ）と右上隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）とを結ぶ二点鎖線で示される線分（以下、「±９０°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６６】
更に、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群、例えば▲印で示される、図５（Ａ）の補助線Ｌ１と同じ角度α（−４５°＜α＜０°）を有する補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３、Ｒ５、及びＲ４を通る線分であり、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）から発し、領域Ｒ３内をＳ＝Ｌとなるまで４５°未満の勾配で右上がりに増大し、Ｓ＝Ｌから領域Ｒ５内を４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ４内をＳ＝２Ｌとなるまで４５°より大きい勾配で右上がりに増大し、そして、領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）で終わる線分上の座標の何れかに変換される。
【００６７】
また、例えば■印で示される、図５（Ｂ）の補助線Ｌ２と同じ角度α（−９０°＜α＜−４５°）を有する補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３、Ｒ２、及びＲ４を通る線分であり、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）から発し、領域Ｒ３内をＴ＝Ｌとなるまで４５°より大きい勾配で右上がりに増大し、Ｔ＝Ｌから領域Ｒ２内を４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ４内をＴ＝２Ｌとなるまで４５°未満の勾配で右上がりに増大し、そして、領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）で終わる線分上の座標の何れかに変換される。
【００６８】
このように、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系上の座標群が形成する線分は、領域Ｒ２及びＲ５内では４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６では４５°以外の勾配で右上がりに増大する。
【００６９】
図７（Ａ）は、Ｘ軸方向の長さがＬｘ（単位：画素）であり、Ｙ軸方向の長さがＬｙ（単位：画素）である処理対象画像の構成例を示す図であり、図７（Ｂ）は、その縦横の長さが異なる処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【００７０】
また、図７（Ｂ）は、図６と同様に、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸との間の角度αが−９０°以上＋９０°以下の範囲にある一の補助線が、直交ＳＴ座標系における六つの矩形領域Ｒ１〜Ｒ６内の一座標に変換され、角度αが共通する補助線群が、直交ＳＴ座標系の六つの矩形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の座標の何れかに変換されることを示す。
【００７１】
また、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系上の座標群が形成する線分は、図６で示す場合と同様、領域Ｒ２及びＲ５内では４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６では４５°以外の勾配で右上がりに増大する。
【００７２】
ここで、再度図１を参照して、制御部１が有する各要素の説明を継続する。
【００７３】
座標系変換部１３は、直交ＸＹ座標系の補助線を直交ＳＴ座標系の座標へ変換する毎に、その変換回数をその直交ＳＴ座標系の各座標に関連付けて計数する。
【００７４】
これにより、例えば、処理対象画像上の多数の特異画素が形成するＸ軸に平行な直線状の特徴は、角度αが０°となり、且つ矩形枠との二つの交点が共通する多数の補助線群として表現されるので、それら補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５（図６又は図７参照。）における点線で示される０°線上の一座標への変換回数は、その線分上の他の座標への変換回数、及び、直交ＳＴ座標系における他の座標への変換回数に比べて、著しく大きな値となる。
【００７５】
同様に、処理対象画像上の多数の特異画素が形成するＸ軸に垂直な直線状の特徴は、角度αが＋９０°又は−９０°となり、且つ矩形枠との二つの交点が共通する多数の補助線群として表現されるので、それら補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２（図６又は図７参照。）における二点鎖線で示される±９０°線上の一座標への変換回数は、その線分上の他の座標への変換回数、及び、直交ＳＴ座標系における他の座標への変換回数に比べて、著しく大きな値となる。
【００７６】
直線状特徴検出部１４は、座標系変換部１３による計数結果に基づいて複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する要素であり、例えば、その計数結果を解析し（「解析」は、直交ＳＴ座標系上の座標のそれぞれにおける計数結果と所定の閾値とを比較する処理を意味する。）、所定の閾値以上の変換回数を有する直交ＳＴ座標系の座標に対応する直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、処理対象画像上の複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する。
【００７７】
図８は、座標系変換部１３による計数結果を模式的に示す図であり、図６で示される直交ＳＴ座標系に度数軸（第三の軸）を加えた三次元直交座標系を示す。
【００７８】
図８において、領域Ｒ２の二点鎖線で表される±９０°線上の座標群から度数軸に平行に上方に伸びる線群の高さは、それら座標群のそれぞれに対応する変換回数を表し、線の高さが高い程、対応する座標への変換回数が多かったことを表す。従って、それら線群は、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に垂直な補助線が多数存在することを表す。
【００７９】
同様に、領域Ｒ５の点線で表される０°線上の座標群から度数軸に平行に上方に伸びる線群は、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に平行な補助線が多数存在することを表す。
【００８０】
図９は、直線状特徴検出部１４が直交ＸＹ座標系における直線状の特徴を検出する手順を説明するための図であり、図９（Ａ）は、直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出する手順を説明するための図であり、図９（Ｂ）は、直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出する手順を説明するための図である。
【００８１】
図９（Ａ）で示されるように、直線状特徴検出部１４は、図６における直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２の二点鎖線で表される±９０°線を構成する座標群のそれぞれが有する変換回数の値と閾値ＴＨ１とを比較し、閾値ＴＨ１より大きな値を有する±９０°線上の座標に対応する、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に垂直な補助線のＸ切片の座標Ｘ１を抽出する。
【００８２】
このようにして、直線状特徴検出部１４は、直交ＸＹ座標系上にある、原点Ｏからの距離がＸ１（単位：画素）であるＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出する。
【００８３】
また、図９（Ｂ）で示されるように、直線状特徴検出部１４は、図６における直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５の点線で表される０°線を構成する座標群のそれぞれが有する変換回数の値と閾値ＴＨ２とを比較し、閾値ＴＨ２より大きな値を有する０°線上の座標に対応する、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に平行な補助線のＹ切片の座標Ｙ１を抽出する。
【００８４】
このようにして、直線状特徴検出部１４は、直交ＸＹ座標系上にある、原点Ｏからの距離がＹ１（単位：画素）であるＸ軸に平行な直線状の特徴を検出する。
【００８５】
また、直線状特徴検出部１４は、通常、直交ＳＴ座標系における±９０°線又は０°線を構成する座標群のそれぞれの変換回数と閾値ＴＨ１又は閾値ＴＨ２とを座標毎に個別に比較するが、±９０°線又は０°線上の隣接する複数の座標群のそれぞれの変換回数を合算し、或いは、±９０°線又は０°線上以外の隣接する複数の座標群のそれぞれの変換回数を合算し、その合算値と閾値ＴＨ１又は閾値ＴＨ２とを比較するようにしてもよい。直線状の特徴をより柔軟に検出できるようにするためである。
【００８６】
図１０は、図９で示される直線状特徴検出部１４の検出結果に対応する処理対象画像を示す図であり、原点（左下隅の点）からの距離がＸ１（単位：画素）であるＸ軸に垂直な直線状の特徴Ｆ１と、原点（左下隅の点）からの距離がＹ１（単位：画素）であるＸ軸に平行な直線状の特徴Ｆ２とが存在することを示す。
【００８７】
次に、図１１を参照しながら、特異部分分布特徴検出装置１００が処理対象画像における特異画素の分布に関する直線状の特徴を検出する処理（以下、「直線状特徴検出処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図１１は、直線状特徴検出処理の流れを示すフローチャートであり、この直線状特徴検出処理は、表面画像が取得される毎に実行されてもよく、複数の表面画像が取得された後にそれら複数の表面画像を一括して処理するように実行されてもよい。
【００８８】
最初に、特異部分分布特徴検出装置１００の制御部１は、画像取得部２が出力する表面画像を取得すると、処理対象画像生成部１０により、表面画像に画像処理（例えば、グレースケール化処理、二値化処理、及び間引き処理である。）を施して処理対象画像を生成する（ステップＤ１）。
【００８９】
その後、制御部１は、特異画素座標取得部１１により、処理対象画像上に設定した直交ＸＹ座標系における各特異画素の座標を取得する（ステップＤ２）。
【００９０】
その後、制御部１は、補助線導出部１２により、直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標群のうちの二つの座標を通る補助線を導き出す（ステップＤ３）。
【００９１】
その後、制御部１は、座標系変換部１３により、導き出したその直交ＸＹ座標系における補助線を直交ＳＴ座標系（図６参照。）の一座標に投票する（ステップＤ４）。
【００９２】
その後、制御部１は、直交ＸＹ座標系における特異画素の座標群のうちの二つの座標の組み合わせであって、所定の条件を満たす組み合わせの全てに対し、補助線の導出（ステップＤ３）及び直交ＳＴ座標系への投票（ステップＤ４）を実行したか否かを判定する（ステップＤ５）。
【００９３】
所定の条件を満たす組み合わせの全てに対して補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行していないと判定した場合（ステップＤ５のＮＯ）、制御部１は、直交ＸＹ座標系における特異画素の座標群のうちの二つの座標の別の組み合わせに対して、補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行する。
【００９４】
所定の条件を満たす組み合わせの全てに対して補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行したと判定した場合（ステップＤ５のＹＥＳ）、制御部１は、直線状特徴検出部１４により、直交ＳＴ座標系の所定の座標範囲を解析して、投票数が閾値以上となる直交ＳＴ座標系の座標を抽出する（ステップＤ６）。
【００９５】
所定の座標範囲は、例えば、Ｘ軸に垂直な或いは平行な直線状の特徴のみを抽出する場合には、直交ＳＴ座標系の±９０°線、若しくは０°線（図６及び図７参照。）上の座標群、又は、それらに隣接する座標群を加えた座標群に限定され、その座標範囲以外の座標群は、解析の対象から除外される。
【００９６】
その後、制御部１は、直線状特徴検出部１４により、投票数が閾値以上となる直交ＳＴ座標系の座標に対応する、直交ＸＹ座標系における補助線を、処理対象画像上の多数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する（ステップＤ７）。
【００９７】
その後、制御部１は、検出した直線状の特徴に関する情報（例えば、その直線状の特徴の本数、直交ＸＹ座標系におけるＸ切片の座標、Ｙ切片の座標、Ｘ軸に対する角度等である。）を出力部３に対して出力し、出力部３がその直線状の特徴に関する情報を表示或いは音声出力できるようにする（ステップＤ８）。
【００９８】
以上の構成により、特異部分分布特徴検出装置１００は、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【００９９】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の特定の線分を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１００】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を０°（製品搬送方向に平行な角度）に指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１０１】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を±９０°（製品搬送方向に垂直な角度）に指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１０２】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、所定の線分を構成する座標群から、それらに隣接する座標群を含めた座標群に拡張することができ、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより柔軟に検出することができる。
【０１０３】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、製品の表面にある特異部分の非直線状の分布（表面画像における非直線状の分布）が直線状の分布（処理対象画像における直線状の分布）として扱われるように処理対象画像を生成することができ、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより柔軟に検出することができる。
【０１０４】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、上述のようにして検出した製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴に基づいて、その特異部分の発生原因（例えば、搬送ローラ）を早期に特定することができるので、製品の歩留まりを上げることができ、また、不良品の製造を最低限に抑えることができる。
【０１０５】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、上述のようにして検出した製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴に基づいて、製品の表面にある模様が意図した通りに形成されたか否かを判定することができる。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０７】
例えば、上述の実施例は、直線状特徴検出部１４による解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の特定の線分を構成する座標群に限定することによって、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出できるようにするが、補助線導出部１２による導出の対象となる補助線群を限定することによって、或いは、座標系変換部１３による投票の対象となる経路長さの組み合わせを限定することによって、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 制御部
２ 画像取得部
３ 出力部
１０ 処理対象画像生成部
１１ 特異画素座標取得部
１２ 補助線導出部
１３ 座標系変換部
１４ 直線状特徴検出部
１００ 特異部分分布特徴検出装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出するための特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法に関し、特に、直線抽出アルゴリズムを用いてその製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の分布を検出することでその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像から直線を抽出するためのハフ変換アルゴリズムを利用した技術が知られている（例えば、特許文献１〜４が知られている。）。
【０００３】
最初に、ハフ変換アルゴリズムは、直交ＸＹ座標系上（原画像上）の一座標（一点）を通る任意の直線に対する原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から下ろした法線の長さρと角度θとを二つの座標軸とする直交パラメータ座標系を設定する。
【０００４】
その後、ハフ変換アルゴリズムは、抽出対象の直線を構成する座標群（点群）を含む直交ＸＹ座標系の点群（例えば、その輝度値が閾値以上となる点群である。）のうちの一点を通る（ρ、θで表される）直線群を直交パラメータ座標系における点群のそれぞれに投票する（「投票」は、直交ＸＹ座標系における直線を直交パラメータ座標系における座標に変換した場合にその座標に関する変換回数を１だけ計数する処理を意味する。）。
【０００５】
その後、ハフ変換アルゴリズムは、それら直交ＸＹ座標系上の直線群の全てについてこの投票を繰り返すことによって、抽出対象の直線を構成する点群に関する直交パラメータ座標系上の特定の座標に関する投票数が顕著に増大することを利用して、その抽出対象の直線を抽出する。
【０００６】
上述の基本原理に加えて、特許文献１は、最小二乗法を併用して画像内の矩形の２次元コード図形を切り出す方法を開示している。
【０００７】
また、特許文献２は、直線をより高精度に抽出するために、その直線を前処理により概略的に検出し、その概略的に検出された直線の長さに基づいて直交パラメータ座標系におけるρ、θのサンプリング間隔Δρ、Δθを決定する方法を開示している。
【０００８】
また、特許文献３は、投票回数を低減させるために、抽出しようとする直線（道路境界線）の延在方向に応じて直交パラメータ座標系におけるθの値の範囲を限定し、且つ、抽出しようとする道路境界線と抽出対象でない他の直線との色の違いを利用して、投票の対象となる直交ＸＹ座標系上の点群の数を限定する方法を開示している。
【０００９】
また、特許文献４は、直交パラメータ座標系における複数の小区間ΔＤ内の座標群の投票数をまとめた上で直交ＸＹ座標系（放射線撮影画像）における直線を大まかに抽出し、その後改めて小区間ΔＤ内の座標毎の投票数に基づいて放射線撮影画像における直線をより厳密に特定して、放射線撮影画像における矩形の照射野輪郭ＰＳを検出する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２２００８１号公報
【特許文献２】特開平１１−６６３０２号公報
【特許文献３】特開平６−３３７９３６号公報
【特許文献４】特開２００６−２９３５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の方法はいずれも、ρ及びθを二つの座標軸とする直交パラメータ座標系を用いたハフ変換アルゴリズムを採用するので、直線を抽出するための投票回数が多くなり、高速なプロセッサや大きなメモリ容量を必要とし、ハードウェア的な制約を増大させてしまうという問題がある。
【００１２】
上述の点に鑑み、本発明は、製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の特徴を検出することによってその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置は、 製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置であって、前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得部と、前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部と、前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部と、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出部が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出部が導き出す補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換部と、前記座標系変換部による計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、前記直線状特徴検出部は、前記直交パラメータ座標系の一座標における計数結果が閾値を超える場合に、該一座標に対応する前記直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出することが好ましい。
【００１５】
また、前記処理対象画像における画素群のそれぞれは、前記表面画像における複数の画素群を含む画素範囲を代表し、前記画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の分布態様に応じて予め決定されることが好ましい。
【００１６】
また、前記直線状特徴検出部は、前記補助線導出部が導き出した補助線群のうちＸ軸に対する角度αが共通する補助線群のそれぞれが、前記直交パラメータ座標系における線分上の座標の何れかに変換されることに基づき、予め決定される前記角度αの変動幅に応じて前記直交パラメータ座標系における計数結果の解析対象となる座標範囲を限定することが好ましい。
【００１７】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記座標範囲は、Ｓ＝０、Ｔ＝０、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｓ＝２Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝０、Ｔ＝Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、及び、Ｓ＝０、Ｓ＝Ｌｘ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋２Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域であることが好ましい。
【００１８】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）上に限定することが好ましい。
【００１９】
また、前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）上に限定することが好ましい。
【００２０】
また、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出方法は、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出方法であって、前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得ステップと、前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップと、前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得ステップと、前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出ステップと、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換ステップと、前記座標系変換ステップにおける計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述の手段により、本発明は、製品の表面を表す画像における特異部分を表す特異画素の直線状の特徴を検出することによってその製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出する特異部分分布特徴検出装置及び特異部分分布特徴検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】表面画像上の画素群と処理対象画像上の代表画素との間の関係を示す図である。
【図３】処理対象画像の一例を示す図である。
【図４】直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標のうちの二つを通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図（その１）である。
【図５】直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標のうちの二つを通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図（その２）である。
【図６】縦横の長さが等しい処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【図７】縦横の長さが異なる処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【図８】座標系変換部による計数結果を模式的に示す図である。
【図９】直線状特徴検出部が直交ＸＹ座標系における直線状の特徴を検出する手順を説明するための図である。
【図１０】図９で示される直線状特徴検出部の検出結果に対応する処理対象画像を示す図である。
【図１１】直線状特徴検出処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係る特異部分分布特徴検出装置１００の構成例を示すブロック図である。
【００２５】
特異部分分布特徴検出装置１００は、平坦な表面を有する製品のその表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出するための装置であり、制御部１、画像取得部２、及び出力部３を有する。
【００２６】
平坦な表面を有する製品は、例えば、複数の搬送ローラを利用して製造工程内を搬送される長尺の物である。
【００２７】
製品の表面にある特異部分は、製品表面の他の部分と特性（例えば、輝き、粗さ、凹凸等の度合いである。）が異なる部分であり、例えば、搬送ローラにおける傷や付着ゴミによってその製品に周期的或いは連続的に転写される凹み等であり、その特異部分は、製品の搬送方向に平行な線状の分布を形成する。なお、その特異部分が形成する線は、直線状の分布を形成する場合があり、また、搬送ローラによる製品搬送中にその製品が搬送ローラ上を幅方向に左右に揺動することに起因して、左右に揺動する曲線又はジグザグ線となる場合もある。
【００２８】
また、製品の表面にある特異部分は、例えば、搬送ローラによって搬送されるその製品の表面洗浄工程や表面処理工程における不具合に起因してその製品表面上へ拡散する異物であり、その特異部分は、その製品の表面に円形状又は楕円形状を含む不定形状の広がりを持つ分布を形成する。
【００２９】
また、製品の表面にある特異部分は、上述のように意に反して形成されたものばかりでなく、意図的に形成される模様を構成するものであってもよい。
【００３０】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、処理対象画像生成部１０、特異画素座標取得部１１、補助線導出部１２、座標系変換部１３、及び直線状特徴検出部１４のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、それら各部に対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、処理対象画像生成部１０、特異画素座標取得部１１、補助線導出部１２、座標系変換部１３、及び直線状特徴検出部１４は、それぞれ、電子回路等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００３１】
画像取得部２は、制御部１で処理される画像を取得する装置であり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子を備えたカメラであって、搬送ローラによって搬送される製品の表面の一部又は全部を断続的に或いは連続的に撮像し、撮像したその製品表面の画像（以下、「表面画像」とする。）を制御部１に対して出力する。
【００３２】
出力部３は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御部１による製品表面にある特異部分の分布に関する特徴の検出結果を表示するためのディスプレイ、又は、その検出結果を音声出力するためのスピーカ等である。
【００３３】
次に、制御部１が有する各要素について説明する。
【００３４】
処理対象画像生成部１０は、画像取得部２が取得した表面画像から製品表面の特異部分を表す画素（以下、「特異画素」とする。）を含む処理対象画像を生成するための要素であり、例えば、その表面画像に各種画像処理を施して特異画素を抽出することによって処理対象画像を生成する。
【００３５】
具体的には、処理対象画像生成部１０は、その表面画像に対してその輝度に基づくグレースケール化処理を施し、更に、所定の閾値を用いて二値化処理を施す。この二値化処理は、例えば、その製品の正常な表面を表す輝度値を有する画素の値が「０」で示され、その製品の表面の特異部分を表す輝度値（例えば、その製品の正常な表面を表す輝度値以外の輝度値である。）を有する画素の値が「１」で示されるように実行される。
【００３６】
その後、処理対象画像生成部１０は、その表面画像上の所定画素範囲における画素群を一画素（例えば、表面画像上の縦５画素×横５画素の画素範囲における画素群を代表する画素であり、処理対象画像の構成単位となる画素であって、以下、「代表画素」とする。）で代表させる間引き処理を施す。その代表画素の値は、対応する所定画素範囲内の画素群における一又は複数の所定数の画素の値が「１」となる場合に「１」に設定され、それ以外の場合に「０」に設定される。なお、所定画素範囲は、一画素のみで構成されていてもよく、その場合、その代表画素の値には、その一画素の値がそのまま用いられることとなり、その処理対象画像の解像度には、その表面画像の解像度がそのまま用いられることとなる。
【００３７】
処理対象画像の大きさは、表面画像の全部であってもよく、表面画像の一部であってもよい。
【００３８】
また、所定画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の実際に起こり得る分布態様に応じて決定され、これにより、製品の表面（表面画像）における特異部分の非直線状の分布が処理対象画像における直線状の分布として表され得ることとなる。例えば、製品の表面にある特異部分の分布がジグザグ状の分布となり易い適用例では、所定画素範囲の幅が、実際に起こり得るそのジグザグの幅に適合するように設定されてもよい。
【００３９】
図２は、表面画像上の画素群と処理対象画像上の代表画素との間の関係を示す図であり、図２（Ａ）は、表面画像上の縦５画素×横５画素の画素範囲における画素群を代表する、処理対象画像の構成単位となる代表画素を示し、図２（Ｂ）は、その画素範囲内の何れか一つの画素の値が「１」である場合に対応する代表画素の値が「１」に設定される場合の例を示す。
【００４０】
このようにして、処理対象画像生成部１０は、その表面画像における一又は複数の画素を代表する代表画素群で構成される処理対象画像を生成し、その処理対象画像から「１」の値を有する代表画素を特異画素として抽出する。
【００４１】
これにより、処理対象画像生成部１０は、製品表面の特異部分の分布が形成する、製品幅方向に左右に揺動する曲線若しくはジグザグ線、又は、円形状若しくは楕円形状を、その処理対象画像における直線として扱うことができるようにする。
【００４２】
図３は、処理対象画像生成部１０が生成した処理対象画像の一例を示す図である。
【００４３】
図３で示されるように、製品表面の特異部分が形成する表面画像上の左右に揺動する曲線又はジグザグ線は、処理対象画像上における黒点で表される特異画素が形成する製品搬送方向に平行な直線状の特徴Ｆ１として示され、また、製品表面の特異部分が形成する表面画像上の円形状又は楕円形状は、処理対象画像上における黒点で表される特異画素が形成する製品搬送方向に垂直な直線状の特徴Ｆ２として示されることとなる。
【００４４】
特異画素座標取得部１１は、特異画素の座標を取得する要素であり、例えば、処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、その直交ＸＹ座標系における特異画素の座標を取得する。例えば、その直交ＸＹ座標系の原点は、その処理対象画像内の製品搬送方向の最上流における製品端部の一点（図３の処理対象画像における左下隅の一点）とし、そのＸ軸は、代表画素の数を単位として製品幅方向に延び、また、そのＹ軸は、代表画素の数を単位として製品長さ方向に延びる。
【００４５】
補助線導出部１２は、後述の座標系変換部１３が用いる補助線を導き出すための要素であり、例えば、特異画素座標取得部１１が取得した複数の特異画素の座標群のうちの二つを通る補助線を、それら特異画素の座標群のうちの二つの座標の全ての組み合わせに対して導き出す。
【００４６】
また、補助線導出部１２は、それら特異画素の座標群のうちの二つの座標の組み合わせのうち、所定の条件を満たす組み合わせに対して、補助線を導き出すようにしてもよく、ランダムに抽出した組み合わせに対して、補助線を導き出すようにしてもよい。なお、その所定の条件は、対象となる特異画素間の距離又は角度に関する条件等を含む。
【００４７】
座標系変換部１３は、直交ＸＹ座標系における補助線を直交パラメータ座標系における座標に変換するための要素である。
【００４８】
具体的には、座標系変換部１３は、例えば、直交ＸＹ座標系における、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠（例えば、処理対象画像の大きさに相当する。）と、補助線導出部１２が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、その矩形枠上の一点（例えば、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）である。）からその矩形枠に沿ってそれら二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔ（単位：画素）を座標軸とする直交パラメータ座標系（直交ＳＴ座標系）を設定する。
【００４９】
その後、座標系変換部１３は、補助線導出部１２が導き出した各補助線の二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせを、その直交ＳＴ座標系上の一座標へ変換し、その直交ＳＴ座標系上の各座標への変換の回数をその直交ＳＴ座標系上の座標毎に計数する。
【００５０】
図４及び図５は、制御部１が直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標群のうちの二つの座標を通る補助線を、直交ＳＴ座標系における座標に変換する手順を説明するための図であり、縦横の長さが共にＬ（単位：画素）である処理対象画像における特異画素を黒点で示す。
【００５１】
図４（Ａ）において、特異画素座標取得部１１は、その処理対象画像内の製品搬送方向の最上流における製品端部の一点（図４の処理対象画像における左下隅の一点）を原点Ｏとし、製品幅方向をＸ軸とし、製品長さ方向をＹ軸とする直交ＸＹ座標系を設定する。
【００５２】
その後、特異画素座標取得部１１は、その処理対象画像内の任意の特異画素Ｐ１、Ｐ２の座標を取得する。
【００５３】
図４（Ｂ）において、補助線導出部１２は、特異画素座標取得部１１が取得した特異画素Ｐ１の座標と特異画素Ｐ２の座標とに基づいて、二つの特異画素Ｐ１、Ｐ２を通る補助線Ｌ１を導き出す。
【００５４】
その後、座標系変換部１３は、その直交ＸＹ座標系における、Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌ、Ｙ＝Ｌで表される四つの境界線で定義される矩形枠と補助線Ｌ１との二つの交点Ｑ１、Ｑ２を導き出す。
【００５５】
図４（Ｃ）において、座標系変換部１３は、原点Ｏからその矩形枠に沿って交点Ｑ１に至るまでの経路長さＳ１と、原点Ｏからその矩形枠に沿って交点Ｑ２に至るまでの経路長さＴ１とを導き出す。
【００５６】
図５（Ａ）は、図４（Ｃ）で示されるように、特異画素Ｐ１、Ｐ２を通る補助線Ｌ１が、交点Ｑ１において直交ＸＹ座標系の境界線Ｘ＝Ｌと交差し、交点Ｑ２において直交ＸＹ座標系の境界線Ｘ＝０と交差し、Ｘ軸との間で角度−α（右下がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ａ）は、原点Ｏから交点Ｑ１、Ｑ２までの経路長さがそれぞれＳ１、Ｔ１となることを示す。
【００５７】
図５（Ｂ）は、特異画素Ｐ３、Ｐ４を通る補助線Ｌ２が、交点Ｑ３において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝０と交差し、交点Ｑ４において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝Ｌと交差し、Ｘ軸との間で角度−α（右下がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ｂ）は、原点Ｏから交点Ｑ３、Ｑ４までの経路長さがそれぞれＳ２、Ｔ２となることを示す。
【００５８】
図５（Ｃ）は、特異画素Ｐ５、Ｐ６を通る補助線Ｌ３が、交点Ｑ５において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝０と交差し、交点Ｑ６において直交ＸＹ座標系の境界線Ｙ＝Ｌと交差し、Ｘ軸との間で角度＋α（右上がりの角度）を形成することを示す。また、図５（Ｃ）は、原点Ｏから交点Ｑ５、Ｑ６までの経路長さがそれぞれＳ３、Ｔ３となることを示す。
【００５９】
図６は、縦横の長さが共にＬ（単位：画素）である処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図であり、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸との間の角度αが−９０°以上＋９０°以下の範囲にある一の補助線が、直交ＳＴ座標系における六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内の一座標に変換されることを示す。
【００６０】
領域Ｒ２内の▲印で示される座標は、図５（Ａ）の補助線Ｌ１に対応し、領域Ｒ２内の■印で示される座標は、図５（Ｂ）の補助線Ｌ２に対応し、領域Ｒ５内の●印で示される座標は、図５（Ｃ）の補助線Ｌ３に対応する。
【００６１】
また、直交ＸＹ座標系においてＸ軸との間に形成される角度αが共通する補助線群は、矩形枠との二つの交点の位置がそれぞれ異なる場合であっても、直交ＳＴ座標系の六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の座標の何れかに変換される。なお、角度αに加え、矩形枠との二つの交点の位置も共通する補助線群は、直交ＳＴ座標系の六つの正方形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の同一座標に変換される。
【００６２】
例えば、角度α＝０°の補助線群（Ｘ軸に平行な補助線群）は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５の左下隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝０）と右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝Ｌ）とを結ぶ点線で示される線分（以下、「０°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６３】
また、角度α＝＋４５°の補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ１の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝２Ｌ）と右上隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝３Ｌ）とを結ぶ破線で示される線分、又は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ６の左下隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝０）と右上隅の頂点（Ｓ＝３Ｌ、Ｔ＝Ｌ）とを結ぶ破線で示される線分（以下、「＋４５°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６４】
また、角度α＝−４５°の補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）と領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）とを結ぶ一点鎖線で示される線分（以下、「−４５°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６５】
また、角度α＝±９０°の補助線群（Ｘ軸に垂直な補助線群）は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝Ｌ）と右上隅の頂点（Ｓ＝Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）とを結ぶ二点鎖線で示される線分（以下、「±９０°線」とする。）上の座標の何れかに変換される。
【００６６】
更に、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群、例えば▲印で示される、図５（Ａ）の補助線Ｌ１と同じ角度α（−４５°＜α＜０°）を有する補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３、Ｒ５、及びＲ４を通る線分であり、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）から発し、領域Ｒ３内をＳ＝Ｌとなるまで４５°未満の勾配で右上がりに増大し、Ｓ＝Ｌから領域Ｒ５内を４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ４内をＳ＝２Ｌとなるまで４５°より大きい勾配で右上がりに増大し、そして、領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）で終わる線分上の座標の何れかに変換される。
【００６７】
また、例えば■印で示される、図５（Ｂ）の補助線Ｌ２と同じ角度α（−９０°＜α＜−４５°）を有する補助線群は、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３、Ｒ２、及びＲ４を通る線分であり、直交ＳＴ座標系の領域Ｒ３の左下隅の頂点（Ｓ＝０、Ｔ＝０）から発し、領域Ｒ３内をＴ＝Ｌとなるまで４５°より大きい勾配で右上がりに増大し、Ｔ＝Ｌから領域Ｒ２内を４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ４内をＴ＝２Ｌとなるまで４５°未満の勾配で右上がりに増大し、そして、領域Ｒ４の右上隅の頂点（Ｓ＝２Ｌ、Ｔ＝２Ｌ）で終わる線分上の座標の何れかに変換される。
【００６８】
このように、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系上の座標群が形成する線分は、領域Ｒ２及びＲ５内では４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６では４５°以外の勾配で右上がりに増大する。
【００６９】
図７（Ａ）は、Ｘ軸方向の長さがＬｘ（単位：画素）であり、Ｙ軸方向の長さがＬｙ（単位：画素）である処理対象画像の構成例を示す図であり、図７（Ｂ）は、その縦横の長さが異なる処理対象画像に対応する直交ＳＴ座標系の構成例を示す図である。
【００７０】
また、図７（Ｂ）は、図６と同様に、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸との間の角度αが−９０°以上＋９０°以下の範囲にある一の補助線が、直交ＳＴ座標系における六つの矩形領域Ｒ１〜Ｒ６内の一座標に変換され、角度αが共通する補助線群が、直交ＳＴ座標系の六つの矩形領域Ｒ１〜Ｒ６内に描かれる線分上の座標の何れかに変換されることを示す。
【００７１】
また、角度αの値が０°、±４５°、±９０°以外の共通の角度αを有する補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系上の座標群が形成する線分は、図６で示す場合と同様、領域Ｒ２及びＲ５内では４５°の勾配で右上がりに増大し、領域Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６では４５°以外の勾配で右上がりに増大する。
【００７２】
ここで、再度図１を参照して、制御部１が有する各要素の説明を継続する。
【００７３】
座標系変換部１３は、直交ＸＹ座標系の補助線を直交ＳＴ座標系の座標へ変換する毎に、その変換回数をその直交ＳＴ座標系の各座標に関連付けて計数する。
【００７４】
これにより、例えば、処理対象画像上の多数の特異画素が形成するＸ軸に平行な直線状の特徴は、角度αが０°となり、且つ矩形枠との二つの交点が共通する多数の補助線群として表現されるので、それら補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５（図６又は図７参照。）における点線で示される０°線上の一座標への変換回数は、その線分上の他の座標への変換回数、及び、直交ＳＴ座標系における他の座標への変換回数に比べて、著しく大きな値となる。
【００７５】
同様に、処理対象画像上の多数の特異画素が形成するＸ軸に垂直な直線状の特徴は、角度αが＋９０°又は−９０°となり、且つ矩形枠との二つの交点が共通する多数の補助線群として表現されるので、それら補助線群の変換先である直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２（図６又は図７参照。）における二点鎖線で示される±９０°線上の一座標への変換回数は、その線分上の他の座標への変換回数、及び、直交ＳＴ座標系における他の座標への変換回数に比べて、著しく大きな値となる。
【００７６】
直線状特徴検出部１４は、座標系変換部１３による計数結果に基づいて複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する要素であり、例えば、その計数結果を解析し（「解析」は、直交ＳＴ座標系上の座標のそれぞれにおける計数結果と所定の閾値とを比較する処理を意味する。）、所定の閾値以上の変換回数を有する直交ＳＴ座標系の座標に対応する直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、処理対象画像上の複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する。
【００７７】
図８は、座標系変換部１３による計数結果を模式的に示す図であり、図６で示される直交ＳＴ座標系に度数軸（第三の軸）を加えた三次元直交座標系を示す。
【００７８】
図８において、領域Ｒ２の二点鎖線で表される±９０°線上の座標群から度数軸に平行に上方に伸びる線群の高さは、それら座標群のそれぞれに対応する変換回数を表し、線の高さが高い程、対応する座標への変換回数が多かったことを表す。従って、それら線群は、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に垂直な補助線が多数存在することを表す。
【００７９】
同様に、領域Ｒ５の点線で表される０°線上の座標群から度数軸に平行に上方に伸びる線群は、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に平行な補助線が多数存在することを表す。
【００８０】
図９は、直線状特徴検出部１４が直交ＸＹ座標系における直線状の特徴を検出する手順を説明するための図であり、図９（Ａ）は、直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出する手順を説明するための図であり、図９（Ｂ）は、直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出する手順を説明するための図である。
【００８１】
図９（Ａ）で示されるように、直線状特徴検出部１４は、図６における直交ＳＴ座標系の領域Ｒ２の二点鎖線で表される±９０°線を構成する座標群のそれぞれが有する変換回数の値と閾値ＴＨ１とを比較し、閾値ＴＨ１より大きな値を有する±９０°線上の座標に対応する、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に垂直な補助線のＸ切片の座標Ｘ１を抽出する。
【００８２】
このようにして、直線状特徴検出部１４は、直交ＸＹ座標系上にある、原点Ｏからの距離がＸ１（単位：画素）であるＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出する。
【００８３】
また、図９（Ｂ）で示されるように、直線状特徴検出部１４は、図６における直交ＳＴ座標系の領域Ｒ５の点線で表される０°線を構成する座標群のそれぞれが有する変換回数の値と閾値ＴＨ２とを比較し、閾値ＴＨ２より大きな値を有する０°線上の座標に対応する、直交ＸＹ座標系におけるＸ軸に平行な補助線のＹ切片の座標Ｙ１を抽出する。
【００８４】
このようにして、直線状特徴検出部１４は、直交ＸＹ座標系上にある、原点Ｏからの距離がＹ１（単位：画素）であるＸ軸に平行な直線状の特徴を検出する。
【００８５】
また、直線状特徴検出部１４は、通常、直交ＳＴ座標系における±９０°線又は０°線を構成する座標群のそれぞれの変換回数と閾値ＴＨ１又は閾値ＴＨ２とを座標毎に個別に比較するが、±９０°線又は０°線上の隣接する複数の座標群のそれぞれの変換回数を合算し、或いは、±９０°線又は０°線上以外の隣接する複数の座標群のそれぞれの変換回数を合算し、その合算値と閾値ＴＨ１又は閾値ＴＨ２とを比較するようにしてもよい。直線状の特徴をより柔軟に検出できるようにするためである。
【００８６】
図１０は、図９で示される直線状特徴検出部１４の検出結果に対応する処理対象画像を示す図であり、原点（左下隅の点）からの距離がＸ１（単位：画素）であるＸ軸に垂直な直線状の特徴Ｆ１と、原点（左下隅の点）からの距離がＹ１（単位：画素）であるＸ軸に平行な直線状の特徴Ｆ２とが存在することを示す。
【００８７】
次に、図１１を参照しながら、特異部分分布特徴検出装置１００が処理対象画像における特異画素の分布に関する直線状の特徴を検出する処理（以下、「直線状特徴検出処理」とする。）の流れについて説明する。なお、図１１は、直線状特徴検出処理の流れを示すフローチャートであり、この直線状特徴検出処理は、表面画像が取得される毎に実行されてもよく、複数の表面画像が取得された後にそれら複数の表面画像を一括して処理するように実行されてもよい。
【００８８】
最初に、特異部分分布特徴検出装置１００の制御部１は、画像取得部２が出力する表面画像を取得すると、処理対象画像生成部１０により、表面画像に画像処理（例えば、グレースケール化処理、二値化処理、及び間引き処理である。）を施して処理対象画像を生成する（ステップＤ１）。
【００８９】
その後、制御部１は、特異画素座標取得部１１により、処理対象画像上に設定した直交ＸＹ座標系における各特異画素の座標を取得する（ステップＤ２）。
【００９０】
その後、制御部１は、補助線導出部１２により、直交ＸＹ座標系における複数の特異画素の座標群のうちの二つの座標を通る補助線を導き出す（ステップＤ３）。
【００９１】
その後、制御部１は、座標系変換部１３により、導き出したその直交ＸＹ座標系における補助線を直交ＳＴ座標系（図６参照。）の一座標に投票する（ステップＤ４）。
【００９２】
その後、制御部１は、直交ＸＹ座標系における特異画素の座標群のうちの二つの座標の組み合わせであって、所定の条件を満たす組み合わせの全てに対し、補助線の導出（ステップＤ３）及び直交ＳＴ座標系への投票（ステップＤ４）を実行したか否かを判定する（ステップＤ５）。
【００９３】
所定の条件を満たす組み合わせの全てに対して補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行していないと判定した場合（ステップＤ５のＮＯ）、制御部１は、直交ＸＹ座標系における特異画素の座標群のうちの二つの座標の別の組み合わせに対して、補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行する。
【００９４】
所定の条件を満たす組み合わせの全てに対して補助線の導出及び直交ＳＴ座標系への投票を実行したと判定した場合（ステップＤ５のＹＥＳ）、制御部１は、直線状特徴検出部１４により、直交ＳＴ座標系の所定の座標範囲を解析して、投票数が閾値以上となる直交ＳＴ座標系の座標を抽出する（ステップＤ６）。
【００９５】
所定の座標範囲は、例えば、Ｘ軸に垂直な或いは平行な直線状の特徴のみを抽出する場合には、直交ＳＴ座標系の±９０°線、若しくは０°線（図６及び図７参照。）上の座標群、又は、それらに隣接する座標群を加えた座標群に限定され、その座標範囲以外の座標群は、解析の対象から除外される。
【００９６】
その後、制御部１は、直線状特徴検出部１４により、投票数が閾値以上となる直交ＳＴ座標系の座標に対応する、直交ＸＹ座標系における補助線を、処理対象画像上の多数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する（ステップＤ７）。
【００９７】
その後、制御部１は、検出した直線状の特徴に関する情報（例えば、その直線状の特徴の本数、直交ＸＹ座標系におけるＸ切片の座標、Ｙ切片の座標、Ｘ軸に対する角度等である。）を出力部３に対して出力し、出力部３がその直線状の特徴に関する情報を表示或いは音声出力できるようにする（ステップＤ８）。
【００９８】
以上の構成により、特異部分分布特徴検出装置１００は、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【００９９】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の特定の線分を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１００】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を０°（製品搬送方向に平行な角度）に指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１０１】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、検出すべき補助線の角度（例えば、製品搬送方向に対する角度である。）を±９０°（製品搬送方向に垂直な角度）に指定することにより、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）を構成する座標群に限定することができ、演算負荷を更に低減させながら、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出することができる。
【０１０２】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、所定の線分を構成する座標群から、それらに隣接する座標群を含めた座標群に拡張することができ、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより柔軟に検出することができる。
【０１０３】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、製品の表面にある特異部分の非直線状の分布（表面画像における非直線状の分布）が直線状の分布（処理対象画像における直線状の分布）として扱われるように処理対象画像を生成することができ、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより柔軟に検出することができる。
【０１０４】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、上述のようにして検出した製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴に基づいて、その特異部分の発生原因（例えば、搬送ローラ）を早期に特定することができるので、製品の歩留まりを上げることができ、また、不良品の製造を最低限に抑えることができる。
【０１０５】
また、特異部分分布特徴検出装置１００は、上述のようにして検出した製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴に基づいて、製品の表面にある模様が意図した通りに形成されたか否かを判定することができる。
【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０７】
例えば、上述の実施例は、直線状特徴検出部１４による解析の対象となる直交ＳＴ座標系上の座標群を、直交ＳＴ座標系上の特定の線分を構成する座標群に限定することによって、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出できるようにするが、補助線導出部１２による導出の対象となる補助線群を限定することによって、或いは、座標系変換部１３による投票の対象となる経路長さの組み合わせを限定することによって、処理対処画像にある特異画素の直線状の分布、ひいては、製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴をより効率的に検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 制御部
２ 画像取得部
３ 出力部
１０ 処理対象画像生成部
１１ 特異画素座標取得部
１２ 補助線導出部
１３ 座標系変換部
１４ 直線状特徴検出部
１００ 特異部分分布特徴検出装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置であって、
前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得部と、
前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、
前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部と、
前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部と、
Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出部が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出部が導き出す補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換部と、
前記座標系変換部による計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部と、
を備えることを特徴とする特異部分分布特徴検出装置。
【請求項２】
前記直線状特徴検出部は、前記直交パラメータ座標系の一座標における計数結果が閾値を超える場合に、該一座標に対応する前記直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項３】
前記処理対象画像における画素群のそれぞれは、前記表面画像における複数の画素群を含む画素範囲を代表し、
前記画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の分布態様に応じて予め決定される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項４】
前記直線状特徴検出部は、前記補助線導出部が導き出した補助線群のうちＸ軸に対する角度αが共通する補助線群のそれぞれが、前記直交パラメータ座標系における線分上の座標の何れかに変換されることに基づき、予め決定される前記角度αの変動幅に応じて前記直交パラメータ座標系における計数結果の解析対象となる座標範囲を限定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項５】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記座標範囲は、Ｓ＝０、Ｔ＝０、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｓ＝２Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝０、Ｔ＝Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、及び、Ｓ＝０、Ｓ＝Ｌｘ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋２Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域である、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項６】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）上に限定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項７】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）上に限定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項８】
製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出方法であって、
前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得ステップと、
前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップと、
前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得ステップと、
前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出ステップと、
Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換ステップと、
前記座標系変換ステップにおける計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出ステップと、
を備えることを特徴とする特異部分分布特徴検出方法。
【請求項１】
製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出装置であって、
前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得部と、
前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成部と、
前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得部と、
前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出部と、
Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出部が導き出す補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出部が導き出す補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換部と、
前記座標系変換部による計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出部と、
を備えることを特徴とする特異部分分布特徴検出装置。
【請求項２】
前記直線状特徴検出部は、前記直交パラメータ座標系の一座標における計数結果が閾値を超える場合に、該一座標に対応する前記直交ＸＹ座標系の補助線が表す直線状の特徴を、前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴として検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項３】
前記処理対象画像における画素群のそれぞれは、前記表面画像における複数の画素群を含む画素範囲を代表し、
前記画素範囲の大きさは、製品の表面にある特異部分の分布態様に応じて予め決定される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項４】
前記直線状特徴検出部は、前記補助線導出部が導き出した補助線群のうちＸ軸に対する角度αが共通する補助線群のそれぞれが、前記直交パラメータ座標系における線分上の座標の何れかに変換されることに基づき、予め決定される前記角度αの変動幅に応じて前記直交パラメータ座標系における計数結果の解析対象となる座標範囲を限定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項５】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記座標範囲は、Ｓ＝０、Ｔ＝０、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、Ｓ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｓ＝２Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝０、Ｔ＝Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域、及び、Ｓ＝０、Ｓ＝Ｌｘ、Ｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ、Ｔ＝Ｌｘ＋２Ｌｙで表される四つの境界線で定義される領域である、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項６】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に垂直な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ＋Ｌｙ（０≦Ｓ≦Ｌｘ）上に限定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項７】
前記経路長さＳ、Ｔは、原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）から前記矩形枠を辿って前記二つの交点に至るまでの長さであり、
前記直線状特徴検出部は、前記直交ＸＹ座標系のＸ軸に平行な直線状の特徴を検出するために、前記座標範囲を線分Ｔ＝Ｓ−Ｌｘ（Ｌｘ≦Ｓ≦Ｌｘ＋Ｌｙ）上に限定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の特異部分分布特徴検出装置。
【請求項８】
製品の表面にある特異部分の分布に関する特徴を検出する特異部分分布特徴検出方法であって、
前記製品の表面を撮影して表面画像を取得する画像取得ステップと、
前記表面画像から製品の表面にある特異部分を表す複数の特異画素を含む処理対象画像を生成する処理対象画像生成ステップと、
前記処理対象画像上に直交ＸＹ座標系を設定し、該直交ＸＹ座標系における前記特異画素の座標を取得する特異画素座標取得ステップと、
前記特異画素の座標のうちの二つを用いて補助線を導き出す補助線導出ステップと、
Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｌｘ（定数）、Ｙ＝Ｌｙ（定数）で表される四つの境界線で定義される矩形枠と前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線との間の二つの交点のそれぞれに対する、該矩形枠上の所定点から該矩形枠を辿って該二つの交点に至るまでの経路長さＳ、Ｔを座標軸とする直交パラメータ座標系を用いて、前記補助線導出ステップにおいて導き出される補助線に対応する該二つの交点に至るまでの経路長さの組み合わせの、該直交パラメータ座標系上の一座標への変換を実行し、該直交パラメータ座標系上の各座標への変換の回数を該直交パラメータ座標系上の座標毎に計数する座標系変換ステップと、
前記座標系変換ステップにおける計数結果の解析に基づいて前記複数の特異画素が形成する直線状の特徴を検出する直線状特徴検出ステップと、
を備えることを特徴とする特異部分分布特徴検出方法。
【図１】
【図９】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１８５９８（Ｐ２０１１−１１８５９８Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７４５６８（Ｐ２００９−２７４５６８）
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
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