本公開涉及一種圖像處理裝置，其用于對(duì)拍攝工件而得到的工件圖像進(jìn)行處理。

背景技術(shù)：

1、在使用拍攝工件而得到的工件圖像的圖像檢查中，例如根據(jù)工件的材質(zhì)、尺寸等，在工件圖像內(nèi)明暗差容易變大，因此動(dòng)態(tài)范圍不足，有時(shí)可能造成無法進(jìn)行圖像檢查。例如在拍攝金屬工件而得到的工件圖像的情況下，金屬工件表面的光反射率較大，因此在工件圖像上容易出現(xiàn)較亮的部分。另外，在工件較大的情況下，容易出現(xiàn)照明不均，導(dǎo)致工件圖像的一部分變暗。

2、作為擴(kuò)大工件圖像的動(dòng)態(tài)范圍的方法，已知有：多拍hdr，其對(duì)以不同的曝光時(shí)間分別拍攝到的多個(gè)圖像進(jìn)行合成來擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍；以及單拍hdr，例如如專利文獻(xiàn)1所公開的那樣，事先決定針對(duì)工件圖像的色調(diào)映射的曲線，并按照所決定的色調(diào)映射的曲線來執(zhí)行工件圖像的灰度變換。

3、然而，若在依次檢查相同種類的工件的在線檢查中使用多拍hdr，多次拍攝一個(gè)工件會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)節(jié)拍降低，并且難以應(yīng)對(duì)正在移動(dòng)的工件的檢查。

4、另一方面，在單拍hdr中，拍攝次數(shù)為1次時(shí)就能夠獲取動(dòng)態(tài)范圍較寬的圖像，因此不會(huì)引起如多拍hdr那樣的生產(chǎn)節(jié)拍降低，還能夠應(yīng)對(duì)正在移動(dòng)的工件。這一點(diǎn)優(yōu)于多拍hdr。

5、然而，在在線檢查中，有時(shí)會(huì)以不同的姿勢(shì)搬運(yùn)工件，若工件的姿勢(shì)不同，則有時(shí)光的反射情況會(huì)發(fā)生變化，無法通過事先決定的色調(diào)映射來應(yīng)對(duì)。另外，由于干擾光的影響，有時(shí)通也無法過事先決定的色調(diào)映射來應(yīng)對(duì)。即，通過應(yīng)用單拍hdr，在不會(huì)引起生產(chǎn)節(jié)拍降低這一點(diǎn)、也能夠應(yīng)對(duì)正在移動(dòng)的工件的檢查這一點(diǎn)上是有利的，但存在魯棒性低的問題。

6、專利文獻(xiàn)1：日本特開2015-232478號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開是鑒于這一點(diǎn)而完成的，其目的在于：無論輸入的工件圖像的灰度范圍如何，都能夠進(jìn)行高魯棒性的灰度變換。

2、為了達(dá)成上述目的，本公開的一個(gè)方面可以以一種圖像處理裝置為前提，該圖像處理裝置具備：拍攝部，其用于生成拍攝工件而得到的工件圖像；以及圖像生成部，其用于對(duì)從所述拍攝部依次輸入的工件圖像進(jìn)行變換，生成灰度值在規(guī)定的灰度范圍內(nèi)的輸出圖像。所述圖像生成部可以針對(duì)每個(gè)輸入的工件圖像生成灰度變換條件，該灰度變換條件用于將該輸入的工件圖像中的第一灰度值變換為所述規(guī)定的灰度范圍的最小灰度值，將該工件圖像中的高于該第一灰度值的第二灰度值變換為該規(guī)定的灰度范圍的最大灰度值，并且針對(duì)每個(gè)所述輸入的工件圖像，使用與該工件圖像對(duì)應(yīng)的灰度變換條件對(duì)該工件圖像的各灰度值進(jìn)行灰度變換，從而生成所述灰度值在規(guī)定的灰度范圍內(nèi)的輸出圖像。

3、根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)由拍攝部生成的工件圖像依次輸入到圖像生成部時(shí)，針對(duì)每個(gè)工件圖像生成灰度變換條件。例如，即使例如金屬工件那樣、每個(gè)工件圖像中表面上的光反射情況不同，也能夠生成適合于每個(gè)工件圖像的灰度變換條件，并且即使每個(gè)工件圖像中干擾光的影響不同，也能夠生成適合于每個(gè)工件圖像的灰度變換條件。而且，由于使用與工件圖像對(duì)應(yīng)的灰度變換條件對(duì)該工件圖像進(jìn)行灰度變換，所以無需進(jìn)行多次拍攝就能夠得到最佳的工件圖像灰度。

4、另外，圖像處理裝置可以進(jìn)一步具備輸入部，用于受理用戶對(duì)與輸入圖像或輸出圖像相關(guān)的參數(shù)的指定。在該情況下，所述圖像生成部能夠?qū)?yīng)由所述輸入部受理的參數(shù)來決定所述規(guī)定的灰度范圍，因此也能夠?qū)⒂脩舻囊鈭D反映到輸出圖像的灰度范圍。

5、所述參數(shù)可以包括：用于通過改變所述規(guī)定的灰度范圍的所述最大灰度值和所述最小灰度值雙方而改變?cè)撘?guī)定的灰度范圍的寬度的參數(shù)；用于在維持所述規(guī)定的灰度范圍的寬度的狀態(tài)下改變整體灰度范圍中該規(guī)定的灰度范圍的位置的參數(shù)；用于對(duì)作為所述第二灰度值的上限值的閾值進(jìn)行改變的參數(shù)，等等。所述第一灰度值可以是輸入的工件圖像的最小灰度值。所述第二灰度值可以是該輸入的工件圖像的最大灰度值。

6、所述圖像生成部可以針對(duì)每個(gè)所述輸入的工件圖像，提取該工件圖像的低頻成分，生成基于該低頻成分的灰度變換條件，并且使用基于所述低頻成分的灰度變換條件對(duì)所述低頻成分進(jìn)行灰度變換，基于所述灰度變換后的低頻成分生成所述輸出圖像。即，工件圖像的高頻成分是明暗的對(duì)比度細(xì)微排列的部分，存在高灰度值的像素。如果包含工件圖像的高頻成分而生成灰度變換條件，則高頻成分可能衰減。在本結(jié)構(gòu)中，通過生成基于工件圖像的低頻圖像的灰度變換條件，能夠抑制高頻成分因灰度變換而衰減。

7、所述圖像生成部可以針對(duì)每個(gè)所述輸入的工件圖像，進(jìn)一步提取去除了所述低頻成分的高頻成分，將根據(jù)基于所述低頻成分的灰度變換條件計(jì)算出的增益應(yīng)用于所述高頻成分，并且基于所述灰度變換后的低頻成分和應(yīng)用了所述增益的高頻成分生成所述輸出圖像。由此，能夠進(jìn)行分別適合于工件圖像的低頻成分和高頻成分的灰度變換。

8、圖像處理裝置可以進(jìn)一步具備輸入部，其用于受理用戶對(duì)由所述圖像生成部提取所述低頻成分時(shí)的參數(shù)的指定。在該情況下，所述圖像生成部提取與由所述輸入部受理的參數(shù)對(duì)應(yīng)的大小的低頻成分，因此在提取低頻成分時(shí)，也能夠反映用戶的意圖。

9、所述圖像生成部可以對(duì)由所述拍攝部依次拍攝同一工件而得到的多個(gè)圖像進(jìn)行合成，從而生成所述工件圖像。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過由多個(gè)圖像合成、s/n比良好的輸入圖像來生成灰度變換條件，因此灰度變換條件更適當(dāng)。

10、所述圖像生成部可以在所述輸入的工件圖像為彩色圖像的情況下，對(duì)于該工件圖像中的像素中具有第一閾值以下的灰度值的像素，將該像素的彩度變換至規(guī)定值以下，從而生成所述輸出圖像。例如，如果提高s/n比較差的暗部的灰度值，由噪聲引起的假色可能在工件圖像中較明顯，但根據(jù)本結(jié)構(gòu)，在輸入的工件圖像的灰度值相當(dāng)?shù)偷那闆r下，能夠降低該灰度值較低的像素的彩度，從而消除色調(diào)。由此可以使假色變得不明顯。例如，也可以將具有第一閾值以下的灰度值的像素的彩度例如設(shè)為0。

11、所述圖像生成部可以在所述輸入的工件圖像為彩色圖像的情況下，對(duì)于該工件圖像中的像素中具有大于所述第一閾值大且為第二閾值以下的灰度值的像素，對(duì)應(yīng)該灰度值連續(xù)地變換該像素的彩度，從而生成所述輸出圖像。

12、如以上說明的那樣，針對(duì)每個(gè)工件圖像生成灰度變換條件，該灰度變換條件用于將輸入的工件圖像中的第一灰度值變換為規(guī)定的灰度范圍的最小灰度值、將比第一灰度值高的第二灰度值變換為規(guī)定的灰度范圍的最大灰度值，并且針對(duì)每個(gè)工件圖像，使用與工件圖像對(duì)應(yīng)的灰度變換條件進(jìn)行灰度變換。因此，無論輸入的工件圖像的灰度范圍如何，都能夠進(jìn)行高魯棒性的灰度變換。

技術(shù)特征：

1.一種圖像處理裝置，具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，還具備輸入部，其用于受理用戶對(duì)由所述圖像生成部提取所述低頻成分時(shí)的參數(shù)的指定，

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置，具備：拍攝部(21A)，其用于生成拍攝工件所得到的工件圖像；以及圖像生成部(22a)，其用于對(duì)從所述拍攝部(21A)依次輸入的工件圖像進(jìn)行變換，生成灰度值在規(guī)定的灰度范圍的輸出圖像。所述圖像生成部(22a)可以針對(duì)每個(gè)輸入的工件圖像生成灰度變換條件，該灰度變換條件用于將該輸入的工件圖像中的第一灰度值變換為所述規(guī)定的灰度范圍的最小灰度值，將該工件圖像中的高于該第一灰度值的第二灰度值變換為該規(guī)定的灰度范圍的最大灰度值，并且針對(duì)每個(gè)所述輸入的工件圖像，使用與該工件圖像對(duì)應(yīng)的灰度變換條件對(duì)該工件圖像的各灰度值進(jìn)行灰度變換，從而生成灰度值在規(guī)定的灰度范圍內(nèi)的輸出圖像。

技術(shù)研發(fā)人員：島田侑真,木戶學(xué)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會(huì)社基恩士
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10