图像处理装置的制作方法

本公开涉及一种图像处理装置，其用于对拍摄工件而得到的工件图像进行处理。

背景技术：

1、在使用拍摄工件而得到的工件图像的图像检查中，例如根据工件的材质、尺寸等，在工件图像内明暗差容易变大，因此动态范围不足，有时可能造成无法进行图像检查。例如在拍摄金属工件而得到的工件图像的情况下，金属工件表面的光反射率较大，因此在工件图像上容易出现较亮的部分。另外，在工件较大的情况下，容易出现照明不均，导致工件图像的一部分变暗。

2、作为扩大工件图像的动态范围的方法，已知有：多拍hdr，其对以不同的曝光时间分别拍摄到的多个图像进行合成来扩大动态范围；以及单拍hdr，例如如专利文献1所公开的那样，事先决定针对工件图像的色调映射的曲线，并按照所决定的色调映射的曲线来执行工件图像的灰度变换。

3、然而，若在依次检查相同种类的工件的在线检查中使用多拍hdr，多次拍摄一个工件会导致生产节拍降低，并且难以应对正在移动的工件的检查。

4、另一方面，在单拍hdr中，拍摄次数为1次时就能够获取动态范围较宽的图像，因此不会引起如多拍hdr那样的生产节拍降低，还能够应对正在移动的工件。这一点优于多拍hdr。

5、然而，在在线检查中，有时会以不同的姿势搬运工件，若工件的姿势不同，则有时光的反射情况会发生变化，无法通过事先决定的色调映射来应对。另外，由于干扰光的影响，有时通也无法过事先决定的色调映射来应对。即，通过应用单拍hdr，在不会引起生产节拍降低这一点、也能够应对正在移动的工件的检查这一点上是有利的，但存在鲁棒性低的问题。

6、专利文献1：日本特开2015-232478号公报

技术实现思路

1、本公开是鉴于这一点而完成的，其目的在于：无论输入的工件图像的灰度范围如何，都能够进行高鲁棒性的灰度变换。

2、为了达成上述目的，本公开的一个方面可以以一种图像处理装置为前提，该图像处理装置具备：拍摄部，其用于生成拍摄工件而得到的工件图像；以及图像生成部，其用于对从所述拍摄部依次输入的工件图像进行变换，生成灰度值在规定的灰度范围内的输出图像。所述图像生成部可以针对每个输入的工件图像生成灰度变换条件，该灰度变换条件用于将该输入的工件图像中的第一灰度值变换为所述规定的灰度范围的最小灰度值，将该工件图像中的高于该第一灰度值的第二灰度值变换为该规定的灰度范围的最大灰度值，并且针对每个所述输入的工件图像，使用与该工件图像对应的灰度变换条件对该工件图像的各灰度值进行灰度变换，从而生成所述灰度值在规定的灰度范围内的输出图像。

3、根据该结构，当由拍摄部生成的工件图像依次输入到图像生成部时，针对每个工件图像生成灰度变换条件。例如，即使例如金属工件那样、每个工件图像中表面上的光反射情况不同，也能够生成适合于每个工件图像的灰度变换条件，并且即使每个工件图像中干扰光的影响不同，也能够生成适合于每个工件图像的灰度变换条件。而且，由于使用与工件图像对应的灰度变换条件对该工件图像进行灰度变换，所以无需进行多次拍摄就能够得到最佳的工件图像灰度。

4、另外，图像处理装置可以进一步具备输入部，用于受理用户对与输入图像或输出图像相关的参数的指定。在该情况下，所述图像生成部能够对应由所述输入部受理的参数来决定所述规定的灰度范围，因此也能够将用户的意图反映到输出图像的灰度范围。

5、所述参数可以包括：用于通过改变所述规定的灰度范围的所述最大灰度值和所述最小灰度值双方而改变该规定的灰度范围的宽度的参数；用于在维持所述规定的灰度范围的宽度的状态下改变整体灰度范围中该规定的灰度范围的位置的参数；用于对作为所述第二灰度值的上限值的阈值进行改变的参数，等等。所述第一灰度值可以是输入的工件图像的最小灰度值。所述第二灰度值可以是该输入的工件图像的最大灰度值。

6、所述图像生成部可以针对每个所述输入的工件图像，提取该工件图像的低频成分，生成基于该低频成分的灰度变换条件，并且使用基于所述低频成分的灰度变换条件对所述低频成分进行灰度变换，基于所述灰度变换后的低频成分生成所述输出图像。即，工件图像的高频成分是明暗的对比度细微排列的部分，存在高灰度值的像素。如果包含工件图像的高频成分而生成灰度变换条件，则高频成分可能衰减。在本结构中，通过生成基于工件图像的低频图像的灰度变换条件，能够抑制高频成分因灰度变换而衰减。

7、所述图像生成部可以针对每个所述输入的工件图像，进一步提取去除了所述低频成分的高频成分，将根据基于所述低频成分的灰度变换条件计算出的增益应用于所述高频成分，并且基于所述灰度变换后的低频成分和应用了所述增益的高频成分生成所述输出图像。由此，能够进行分别适合于工件图像的低频成分和高频成分的灰度变换。

8、图像处理装置可以进一步具备输入部，其用于受理用户对由所述图像生成部提取所述低频成分时的参数的指定。在该情况下，所述图像生成部提取与由所述输入部受理的参数对应的大小的低频成分，因此在提取低频成分时，也能够反映用户的意图。

9、所述图像生成部可以对由所述拍摄部依次拍摄同一工件而得到的多个图像进行合成，从而生成所述工件图像。根据该结构，能够通过由多个图像合成、s/n比良好的输入图像来生成灰度变换条件，因此灰度变换条件更适当。

10、所述图像生成部可以在所述输入的工件图像为彩色图像的情况下，对于该工件图像中的像素中具有第一阈值以下的灰度值的像素，将该像素的彩度变换至规定值以下，从而生成所述输出图像。例如，如果提高s/n比较差的暗部的灰度值，由噪声引起的假色可能在工件图像中较明显，但根据本结构，在输入的工件图像的灰度值相当低的情况下，能够降低该灰度值较低的像素的彩度，从而消除色调。由此可以使假色变得不明显。例如，也可以将具有第一阈值以下的灰度值的像素的彩度例如设为0。

11、所述图像生成部可以在所述输入的工件图像为彩色图像的情况下，对于该工件图像中的像素中具有大于所述第一阈值大且为第二阈值以下的灰度值的像素，对应该灰度值连续地变换该像素的彩度，从而生成所述输出图像。

12、如以上说明的那样，针对每个工件图像生成灰度变换条件，该灰度变换条件用于将输入的工件图像中的第一灰度值变换为规定的灰度范围的最小灰度值、将比第一灰度值高的第二灰度值变换为规定的灰度范围的最大灰度值，并且针对每个工件图像，使用与工件图像对应的灰度变换条件进行灰度变换。因此，无论输入的工件图像的灰度范围如何，都能够进行高鲁棒性的灰度变换。

技术特征：

1.一种图像处理装置，具备：

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

4.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

6.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中，

9.根据权利要求7所述的图像处理装置，还具备输入部，其用于受理用户对由所述图像生成部提取所述低频成分时的参数的指定，

10.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

11.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

12.根据权利要求11所述的图像处理装置，其中，

技术总结本发明提供一种图像处理装置，具备：拍摄部(21A)，其用于生成拍摄工件所得到的工件图像；以及图像生成部(22a)，其用于对从所述拍摄部(21A)依次输入的工件图像进行变换，生成灰度值在规定的灰度范围的输出图像。所述图像生成部(22a)可以针对每个输入的工件图像生成灰度变换条件，该灰度变换条件用于将该输入的工件图像中的第一灰度值变换为所述规定的灰度范围的最小灰度值，将该工件图像中的高于该第一灰度值的第二灰度值变换为该规定的灰度范围的最大灰度值，并且针对每个所述输入的工件图像，使用与该工件图像对应的灰度变换条件对该工件图像的各灰度值进行灰度变换，从而生成灰度值在规定的灰度范围内的输出图像。技术研发人员：岛田侑真,木户学受保护的技术使用者：株式会社基恩士技术研发日：技术公布日：2024/10/10