Development of an Edge-based Point Correlation Algorithm Avoiding Full Point Search in Visual Inspection System

For visual inspection system in real industrial environment, it is one of most important tasks to design fast and stable pattern matching algorithm. This paper presents an edge-based point correlation algorithm avoiding full search in visual inspection system. Conventional algorithms based on NGC(normalized gray-level correlation) have to overcome some difficulties for applying to automated inspection system in factory environment. First of all, NGC algorithms need high time complexity and thus high performance hardware to satisfy real-time process. In addition, lighting condition in realistic factory environments if not stable and therefore intensity variation from uncontrolled lights gives many roubles for applying directly NGC as pattern matching algorithm in this paper, we propose an algorithm to solve these problems from using thinned and binarized edge data and skipping full point search with edge-map analysis. A point correlation algorithm with the thinned edges is introduced with image pyramid technique to reduce the time complexity. Matching edges instead of using original gray-level pixel data overcomes NGC problems and pyramid of edges also provides fast and stable processing. All proposed methods are preyed from experiments using real images.

전탐색 회피에 의한 고속 에지기반 점 상관 알고리즘의 개발

일반적인 공장환경에서 적용할 수 있는 비젼 검사시스템의 개발을 위해서는 안정적이면서도 고속 패턴정합을 수행하는 알고리즘의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 전탐색 회피기법을 이용하는 자동화용 패턴검사를 위한 에지 기반의 점상관 고속 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 탐색할 영상의 에지특성을 분석함에 의해 전탐색을 회피함으로써 탐색복잡도를 크게 개선한다. 농담정규화정합(NGC)법을 사용하는 통상적인 검사 알고리즘은 공장환경에 적용할 매 몇가지 문제점을 극복해야 한다. 첫 번째는 과도한 계산량으로 고속동작을 가능하게 하기 위해 특별한 알고리즘의 설계가 필요하며 고속 하드웨어의 사용을 요구한다 두 번째는 불안정한 조명조건 하에서도 신뢰성 있는 검사결과를 주어야 한다는 것이다. 전통적인 NGC 알고리즘은 조명의 불안정에 따라 검사결과가 크게 변동하는 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 에지 기반의 점상관 알고리즘을 제안한다. 계산량을 개선하기 위해 전탐색 회피 알고리즘을 개발하여 적용하고, 에지 피라미드 구조를 탐색에 T입하여 실시간에 근접하는 시간 복잡도를 달성한다. 제안된 방법들은 실제 영상에 적용하여 신뢰성을 검증한다