JP2000182056A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JP2000182056A
JP2000182056A JP10361250A JP36125098A JP2000182056A JP 2000182056 A JP2000182056 A JP 2000182056A JP 10361250 A JP10361250 A JP 10361250A JP 36125098 A JP36125098 A JP 36125098A JP 2000182056 A JP2000182056 A JP 2000182056A
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JP
Japan
Prior art keywords
image
partial
reconstructed
processing apparatus
reconstructing
Prior art date
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Pending
Application number
JP10361250A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Takahashi
英二 高橋
Yasuhiro Wasa
泰宏 和佐
Katsuya Takaoka
克也 高岡
Sadaharu Baba
貞春 馬場
Keiji Okada
圭司 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP10361250A priority Critical patent/JP2000182056A/en
Publication of JP2000182056A publication Critical patent/JP2000182056A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely maintain positioning precision and to realize high speed pattern matching with software by reconstituting a picture formed only of a picture area which largely affects the calculated result of a correlation operation and executing the correlation operation on the reconstituted reconstitution picture. SOLUTION: A picture area which largely affects the calculated result of a correlation operation is the part 400 of the outline of a circle picture 400A and the outline part is considered to be an area where a luminance difference with a peripheral picture is large, for example. A differential filter is applied to a reference picture and a differential picture 401 is obtained. The differential picture is divided into the small areas 402-417 of appropriate forms and the average values or the maximum values of the differential value are obtained for the respective small areas. The luminance difference in the small areas is judged with the obtained average values or the maximum values of the respective small areas. Highest n-pieces of small areas among the obtained plural average values or maximum values are made into partial pictures for reconstituting the picture as the areas (small areas 408, 411, 413, 416 or the like) where the luminance difference with the peripheral pictures is large.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,画像処理装置に係
り,詳しくは,相関演算により基準画像と対象画像を比
較するパターンマッチングを行うことのできる画像処理
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus capable of performing pattern matching for comparing a reference image and a target image by a correlation operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年工業分野において計測・検査等に画
像処理技術を用いた自動化装置が広く利用されている。
特にパターンマッチングと呼ばれる画像処理手法は,画
像処理技術を用いた自動化装置のなかで基本的な画像処
理手法である。従来のパターンマッチング手法は次の要
領で行われる。即ち,まず計測・検査の対象物につい
て,できるだけ鮮明な画像を撮影する。次にこの対象物
の撮影画像の中から,対象物の特徴を示す部分を含む基
準画像を抽出する。次に,実際に検査を行う検査対象物
の全体画像をカメラで撮影し,この画像の中から比較対
象とする画像を比較画像として抽出する。基準画像と比
較画像より,相関演算を行いて一致率等を計算する。更
に,上述した比較画像抽出処理を比較位置を変更しなが
ら繰り返し行うことにより,検査対象画像内において基
準画像ともっとも良く一致する比較画像を含む領域の位
置を探索し,さらに,取得した位置を利用して位置ずれ
補正等を行う。基準画像と比較画像との比較には相関演
算が使用されることが一般的である。
2. Description of the Related Art In recent years, in the industrial field, automation devices using image processing technology for measurement and inspection have been widely used.
In particular, an image processing method called pattern matching is a basic image processing method among automation devices using image processing technology. The conventional pattern matching method is performed in the following manner. That is, first, an image as clear as possible is photographed for an object to be measured and inspected. Next, a reference image including a portion indicating the characteristics of the target object is extracted from the captured image of the target object. Next, the whole image of the inspection object to be actually inspected is photographed by a camera, and an image to be compared is extracted from this image as a comparison image. From the reference image and the comparison image, a correlation operation is performed to calculate a coincidence rate and the like. Further, by repeatedly performing the above-described comparison image extraction processing while changing the comparison position, the position of the region including the comparison image that best matches the reference image in the inspection target image is searched, and the obtained position is used. Then, the displacement is corrected. In general, a correlation operation is used for comparison between the reference image and the comparison image.

【0003】しかしながら,この演算では基準画像と比
較画像について対応する1画素毎に輝度等に関する演算
を行う必要があり,さらに相関演算により一致率を求め
る処理を連続的な領域について繰り返し行うものである
ために,非常に多くの演算を繰り返すこととなり,処理
時間が長くなるといった問題がある。この問題を解決す
るために,特開平8─189820号公報に提案されて
いるもの(以下,第1の従来技術という)や,特開平7
─220090号公報(以下,第2の従来技術という)
が,知られている。上記第1の従来技術に係る画像処理
装置では,相関演算の演算結果に影響を与えることの少
ない冗長な画像領域を除去することで,パターンマッチ
ングの位置決め精度を維持しながら,演算を高速化する
ことができるとしている。また,第2の従来技術では,
パターンマッチングを行う対象画像を,より少ない数の
予め設定された特徴要素と,該特徴要素の大まかな空間
配置情報との組み合わせデータである特徴要素配置情報
に変換する局所的特徴量抽出処理が行われる。対象画像
より情報量の少ない上記特徴要素配置情報によりパター
ンマッチングを行うことで計算コストを低減するととも
に,変形や拡大縮小された図形についても,パターンマ
ッチングによる画像認識が可能になるとしている。
However, in this operation, it is necessary to perform an operation relating to luminance and the like for each pixel corresponding to the reference image and the comparison image, and further, a process of obtaining a matching rate by a correlation operation is repeatedly performed for a continuous area. Therefore, there is a problem that a very large number of calculations are repeated and the processing time becomes long. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-189820 (hereinafter referred to as a first prior art) and Japanese Patent Application Laid-Open
No. 22090 (hereinafter referred to as second prior art)
It has been known. In the image processing apparatus according to the first related art, by removing redundant image areas that hardly affect the calculation result of the correlation calculation, the calculation is speeded up while maintaining the positioning accuracy of the pattern matching. I can do it. In the second prior art,
A local feature extraction process for converting a target image to be subjected to pattern matching into feature element arrangement information, which is data obtained by combining a smaller number of preset feature elements and rough spatial arrangement information of the feature elements, is performed. Will be By performing pattern matching using the above-described feature element arrangement information having a smaller amount of information than the target image, the calculation cost can be reduced, and image recognition by pattern matching can be performed on a deformed or enlarged / reduced figure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記第1の従来技術に
おいて,冗長な画像領域を除去するには,基準画像設定
時に,矩形以外の自由な領域を設定する必要がある。ま
た,そのためには新たな相対座標メモリを導入する必要
がある。さらに,撮影された原画像について,一画素毎
に上記相対座標メモリを参照して配列アドレス中のどの
位置に各画素の輝度データを代入するかを決定する必要
がある。従って,上記第1の技術では,相関演算自身の
計算コストは低減されるが,代わりに上記相対座標メモ
リを参照し,配列アドレスに輝度データを代入するとい
った演算処理量が膨大になる,という新たな課題を生じ
る。これはコストダウンのためにソフトウェアにより装
置を構成するという手法を困難にする。また,基準画像
の特徴部に関する矩形以外の自由な形状による設定は人
為的に行われるものであり,設定する人間の知識や経験
に大きく依存するものであるといった問題もある。
In the first prior art, in order to remove a redundant image area, it is necessary to set a free area other than a rectangle when setting a reference image. For that purpose, it is necessary to introduce a new relative coordinate memory. Further, for the captured original image, it is necessary to determine to which position in the array address the luminance data of each pixel is to be substituted for each pixel by referring to the relative coordinate memory. Therefore, in the first technique, the calculation cost of the correlation operation itself is reduced, but instead, the amount of calculation processing of referencing the relative coordinate memory and substituting the luminance data into the array address becomes enormous. Issues arise. This makes it difficult to configure the device by software for cost reduction. In addition, the setting of the characteristic portion of the reference image using a free shape other than a rectangle is performed artificially, and there is a problem that the setting largely depends on the knowledge and experience of the human being to set.

【0005】上記第2の従来技術においては,上記特徴
要素配置情報を使用するため,相関演算時の計算コスト
は低減される。しかし,上記局所的特徴量抽出処理を行
うためのアルゴリズムが新たに加わるため,パターンマ
ッチング全体の処理の高速化は必ずしも実現されるとは
限らない。また,一般的に上記局所的特徴量抽出処理の
対象画像には様々な特徴が存在し,前記特徴要素を該対
象画像に応じて変更する場合には,第1の従来技術同
様,上記特徴要素配置情報の設定時に,上記特徴要素配
置情報を設定する人間の知識や経験に大きく依存すると
いった問題がある。さらに,上記局所的特徴量抽出処理
を行う場合,上記特徴要素単位のデータに分解するため
に,画像を小領域に分割して処理する必要がある。従っ
て,上記特徴要素配置情報では,上記小領域の単位での
空間分解能しか確保できない。よって,パターンマッチ
ングを精度良く緻密に行ったとしても,位置決め精度
は,上記小領域の大きさの単位までしか保証できないと
いった問題がある。本発明では,高速化のための専用ハ
ードウェアを導入することなく,また,対象画像毎に特
徴抽出のための画像認識アルゴリズムといった複雑な計
算処理を導入する必要もなく,画像処理の知識や経験に
関係なく基準画像における部分画像を抽出する処理を行
うことができ,位置決め精度を高精度に維持しつつ計算
コストを低減させた,高速なパターンマッチングを行う
ことのできる画像処理装置を提供することである。
In the second prior art, since the characteristic element arrangement information is used, the calculation cost at the time of the correlation operation is reduced. However, since an algorithm for performing the above-described local feature extraction processing is newly added, speeding up of the entire pattern matching processing is not always realized. In general, there are various features in the target image of the local feature extraction processing, and when the feature elements are changed in accordance with the target image, as in the first related art, the feature elements are changed. When setting the arrangement information, there is a problem that the setting largely depends on the knowledge and experience of the person who sets the characteristic element arrangement information. Further, when performing the local feature extraction processing, it is necessary to divide an image into small areas and process the data in order to decompose the data into the feature element units. Therefore, only the spatial resolution in the unit of the small area can be secured with the feature element arrangement information. Therefore, even if pattern matching is performed precisely and precisely, there is a problem that positioning accuracy can be guaranteed only up to the unit of the size of the small area. According to the present invention, there is no need to introduce dedicated hardware for speeding up, no need to introduce complicated calculation processing such as an image recognition algorithm for feature extraction for each target image, and knowledge and experience of image processing. Provided is an image processing apparatus capable of performing a process of extracting a partial image of a reference image regardless of image quality, reducing calculation cost while maintaining high positioning accuracy, and performing high-speed pattern matching. It is.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る発明は,予め記憶された基準画像と対
象画像とを相関演算により比較する画像処理装置におい
て,上記基準画像から,該基準画像を構成する所定の複
数の部分画像を抽出する部分画像抽出手段と,抽出した
上記部分画像を一つの再構成画像に再構成し記憶する部
分画像再構成手段と,上記部分画像の抽出から再構成ま
での手順を記憶する手順記憶手段と,上記手順記憶手段
に記憶された手順に従って,対象画像を再構成し記憶す
る対象画像再構成手段と,上記部分画像再構成手段に記
憶された上記基準画像の上記再構成画像と対象画像再構
成手段に記憶された上記対象画像の再構成画像との間で
相関演算を行う相関演算手段とを具備することを特徴と
する画像処理装置として構成されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus for comparing a reference image stored in advance with a target image by a correlation operation. Partial image extracting means for extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image, partial image reconstructing means for reconstructing the extracted partial images into one reconstructed image and storing the same, and extracting the partial images Procedure storing means for storing the procedure from step to reconstruction, target image reconstructing means for reconstructing and storing a target image according to the procedure stored in the procedure storing means, and stored in the partial image reconstructing means. An image processing apparatus comprising: a correlation operation unit that performs a correlation operation between the reconstructed image of the reference image and the reconstructed image of the target image stored in the target image reconstruction unit. It is constructed by.

【0007】また,請求項2に係る発明は,請求項1記
載の画像処理装置において,上記部分画像抽出手段が,
画像の輝度差を指標として画像を抽出するものであるこ
とを要旨とする。また,請求項3に係る発明は,請求項
1記載の画像処理装置において,上記部分画像抽出手段
が,画像の輝度に関する微分画像を作成し,該微分画像
を適宜形状の複数の小領域に分割し,該小領域毎に上記
微分値の平均又は最大値を求めることにより前記複数の
部分画像を抽出するものであることを要旨とする。ま
た,請求項4に係る発明は,請求項1記載の画像処理装
置において,前記部分画像抽出手段が,前記基準画像に
ついて所定の処理を行うことにより得た上記基準画像に
含まれる特徴画像の中心座標を求め,所定のルールに従
って上記中心座標のまわりに存在する上記特徴画像の端
線を含む前記複数の部分画像を抽出するものであること
を要旨とする。また,請求項5に係る発明は,請求項4
記載の画像処理装置において,前記所定の処理が,予め
設定した条件にあてはまる上記特徴画像を抽出する処理
であることを要旨とする。また,請求項6に係る発明
は,請求項1記載の画像処理装置において,前記部分画
像抽出手段が,画像上で移動することにより上記画像上
の領域を指定することの出来るポインタを制御するマウ
ス等の入出力装置であることを要旨とする。また,請求
項7に係る発明は,請求項1,2,3,4,5,6のい
ずれか1項記載の画像処理装置において,前記対象画像
再構成手段が,前記対象画像を再構成する際に,該対象
画像を走査して,該対象画像についての複数の再構成画
像を順次生成し記憶するものであり,前記相関演算手段
が,前記部分画像再構成手段が再構成し記憶した再構成
画像と,上記複数の再構成画像とについて,相関演算を
行うものであることを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the partial image extracting means includes:
The gist is that an image is extracted using the luminance difference of the image as an index. According to a third aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the partial image extracting means creates a differential image relating to the brightness of the image, and divides the differential image into a plurality of appropriately shaped small regions. The gist is that the plurality of partial images are extracted by calculating the average or the maximum value of the differential values for each of the small areas. According to a fourth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the partial image extracting unit performs a predetermined process on the reference image to obtain a center of a characteristic image included in the reference image. The gist is to obtain coordinates and extract the plurality of partial images including the edge of the feature image existing around the center coordinates according to a predetermined rule. Further, the invention according to claim 5 is based on claim 4.
In the image processing apparatus described above, the gist is that the predetermined process is a process of extracting the characteristic image that satisfies a preset condition. According to a sixth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first aspect, the partial image extracting means controls a pointer capable of designating an area on the image by moving on the image. It is the gist of the input / output device. According to a seventh aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to any one of the first, second, third, fourth, fifth and sixth aspects, the target image reconstructing means reconstructs the target image. At this time, the target image is scanned, and a plurality of reconstructed images of the target image are sequentially generated and stored, and the correlation operation means reconstructs and stores the reconstructed image stored by the partial image reconstructing means. The gist is that correlation calculation is performed on the constituent image and the plurality of reconstructed images.

【0008】また,請求項8に係る発明は,請求項7記
載の画像処理装置において,前記相関演算手段により,
基準画像の再構成画像と対象画像についての複数の再構
成画像との一致率をそれぞれ求め,得られた複数の一致
率から対象画像内における基準画像と同一の画像を認識
する画像認識手段を更に具備してなることを要旨とす
る。また,請求項9に係る発明は,請求項1,2,3,
4,5,6,7,8のいずれか1項記載の画像処理装置
において,相関演算に使用され,予め基準画像によって
のみ決定される定数部分を,基準画像の再構成時に計算
して記憶する定数部分計算手段が更に設けられてなるこ
とを要旨とする。上記請求項1,2,3,4,5,6,
7,8,9記載の画像処理装置によれば,相関演算の計
算結果に大きく影響する画像領域のみからなる画像を再
構成し,再構成された再構成画像について相関演算を行
う。これにより,冗長な画像領域の演算を省略すること
ができ,相関演算に係る計算コストを低減することがで
きる。また,上記部分画像を一つの再構成画像に再構成
するため,相対座標メモリといった専用ハードウェアを
必要とせず,又,前記予め記憶された画像を部分的に元
のまま保持しているため,位置決め精度を高精度に維持
できる。結果として高速なパターンマッチングをソフト
ウェアによって実現することが出来る。しかも,請求項
2,3,4,5記載の画像処理装置によれば,上記基準
画像から,該基準画像を構成する所定の複数の部分画像
を抽出する際,所定の手順にしたがって自動的に抽出す
るため,従来のようにどの画像部分が相関演算に大きく
影響するかを人間が判断する必要がない。よって,特別
な知識を有しない人間でも,相関演算に大きく影響する
画像部分を抽出できる。さらに,請求項6記載の画像処
理装置によれば,上記基準画像から,該基準画像を構成
する所定の複数の部分画像を抽出する際,作業を行う人
間の考えにしたがって上記部分画像を決定することがで
きる。よって,画像処理に関する知識と経験の豊富な人
間が,さらに正確に,相関演算に大きく影響すると考え
る部分画像を抽出することができる。また,請求項7,
8記載の画像処理装置によれば,対象画像内における基
準画像の認識が可能になるため,上記対象画像内におけ
る上記基準画像の存在,位置,ずれといった判断をする
ことができる。しかも,請求項9記載の画像処理装置に
よれば,相関演算に使用され,予め基準画像によっての
み決定される定数部分を,基準画像の再構成時に計算し
て記憶するため,同一計算を繰り返し行う必要がなく,
計算コストを低減することができる。
The invention according to claim 8 is the image processing apparatus according to claim 7, wherein the correlation operation means includes:
Image recognition means for determining a coincidence rate between the reconstructed image of the reference image and the plurality of reconstructed images for the target image, and recognizing the same image as the reference image in the target image from the obtained plurality of coincidence rates. The gist is to have it. The invention according to claim 9 is based on claims 1, 2, 3,
In the image processing apparatus according to any one of 4, 5, 6, 7, and 8, a constant part used only for the correlation operation and determined only in advance by the reference image is calculated and stored when the reference image is reconstructed. The gist is that a constant part calculating means is further provided. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6,
According to the image processing apparatuses described in 7, 8, and 9, an image consisting only of image regions that greatly affect the calculation result of the correlation operation is reconstructed, and the correlation operation is performed on the reconstructed reconstructed image. As a result, the calculation of the redundant image area can be omitted, and the calculation cost related to the correlation calculation can be reduced. In addition, since the partial image is reconstructed into one reconstructed image, dedicated hardware such as a relative coordinate memory is not required, and the previously stored image is partially retained as it is. High positioning accuracy can be maintained. As a result, high-speed pattern matching can be realized by software. In addition, according to the image processing apparatus of the second, third, fourth and fifth aspects, when extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image, it is automatically performed according to a predetermined procedure. Extraction eliminates the need for a human to determine which image portion greatly affects the correlation calculation as in the conventional case. Therefore, even a person who does not have special knowledge can extract an image portion that greatly affects the correlation calculation. Further, according to the image processing apparatus of the present invention, when extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image, the partial images are determined according to the idea of the person who performs the work. be able to. Therefore, it is possible to more accurately extract a partial image that a person who has a great deal of knowledge and experience in image processing considers to greatly affect the correlation calculation. Claim 7,
According to the image processing apparatus described in Item 8, it is possible to recognize the reference image in the target image, and thus it is possible to determine the existence, position, and deviation of the reference image in the target image. In addition, according to the image processing apparatus of the ninth aspect, the same calculation is repeatedly performed because the constant portion used for the correlation operation and determined only in advance by the reference image is calculated and stored when the reference image is reconstructed. No need,
Calculation cost can be reduced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して,本発
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,以下の実施の形態は,本発明を具体化した一例であ
って,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここで,図1は本発明の一実施形態に係る画像処理
装置の概略を示す機能ブロック図,図2は本発明の一実
施形態に係る画像処理装置の概略を示すハードウェアブ
ロック図,図3は基準画像設定時のジョブフローを示す
フローチャート,図4は第1の部分画像の抽出方法を示
す概念図,図5は第2の部分画像の抽出方法を示す概念
図,図6は画像再構成を示す概念図。図7はパターンマ
ッチングのジョブフローを示すフローチャート,図8は
パターンマッチングにおけるデータ判定処理のジョブフ
ローを示すフローチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
It should be noted that the following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. Here, FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing an image processing apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a hardware block diagram schematically showing an image processing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. Is a flowchart showing a job flow when setting a reference image, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a method for extracting a first partial image, FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method for extracting a second partial image, and FIG. FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a job flow of pattern matching, and FIG. 8 is a flowchart showing a job flow of data determination processing in pattern matching.

【0010】図1に示す如く,本実施の形態に係る画像
処理装置は,計測・検査対象物1と,上記計測・検査対
象物1を撮影するカメラ2と,カメラによって撮影され
た画像を格納する画像記憶部3と,格納された画像を比
較する相関演算部8を保持する点で従来の技術と同様で
ある。本実施の形態に係る画像処理装置が従来のものと
異なるのは,さらに,部分画像抽出部4,手順記憶部
5,部分画像再構成部6,対象画像再構成部7を具備
し,上記画像記憶部3に格納された前記基準画像から,
上記部分画像抽出部4により,該基準画像を構成する所
定の複数の部分画像を抽出する点と,上記部分画像再構
成部6により,抽出した上記部分画像を一つの再構成画
像に再構成して記憶する点と,上記手順記憶部5により
上記部分画像の抽出から再構成までの手順を記憶する点
と,上記対象画像再構成部7により,上記手順記憶部5
に記憶された手順に従って,上記画像記憶部3に格納さ
れた前記対象画像を再構成し記憶する点と,上記相関演
算部8において,上記部分画像再構成部6に記憶された
上記基準画像の上記再構成画像と,上記対象画像再構成
部7に記憶された上記対象画像の上記再構成画像との間
で相関演算を行う点である。
As shown in FIG. 1, an image processing apparatus according to the present embodiment stores a measurement / inspection object 1, a camera 2 for photographing the measurement / inspection object 1, and an image photographed by the camera. This is the same as the related art in that an image storage unit 3 for performing the comparison and a correlation operation unit 8 for comparing the stored images are held. The image processing apparatus according to the present embodiment is different from the conventional one in that the image processing apparatus further includes a partial image extracting unit 4, a procedure storing unit 5, a partial image reconstructing unit 6, and a target image reconstructing unit 7. From the reference image stored in the storage unit 3,
The partial image extracting section 4 extracts a plurality of predetermined partial images constituting the reference image, and the partial image reconstructing section 6 reconstructs the extracted partial images into one reconstructed image. The procedure from the extraction to the reconstruction of the partial image is stored by the procedure storage unit 5, and the procedure storage unit 5 is stored by the target image reconstruction unit 7.
In that the target image stored in the image storage unit 3 is reconstructed and stored in accordance with the procedure stored in the image storage unit 3, and that the correlation operation unit 8 stores the reference image stored in the partial image reconstruction unit 6. The point is that a correlation operation is performed between the reconstructed image and the reconstructed image of the target image stored in the target image reconstructing unit 7.

【0011】次に上記画像処理装置の詳細について説明
する。また,理解に寄与するため相関演算は次式で定義
される一致率αを求める正規化相関演算を一例にする。
Next, details of the image processing apparatus will be described. Further, in order to contribute to understanding, the correlation calculation is, for example, a normalized correlation calculation for obtaining a coincidence rate α defined by the following equation.

【数1】 本実施の形態に係る画像処理装置は,例えば図2のブロ
ック図に示すようなハードウェアによって具体化され
る。まず図1,図2を参照しながら,本実施例における
画像処理装置の構成を説明する。上記画像処理装置は,
CPU201,ROM202,記憶部203,インター
フェイス204,205,206から成り,バス209
により接続されている。上記各インターフェイス20
4,205,206にはそれぞれ,カメラ2,入力装置
207,出力装置208が接続されている。また,上記
記憶部203は上記画像記憶部3及び上記手順記憶部5
を含んで成っている。さらに,上記部分画像抽出部4,
上記部分画像再構成部6,上記対象画像再構成部7,上
記相関演算部8の機能を達成するプログラムは上記RO
M202に格納されており,以下に記述する処理に応じ
て上記ROM202から上記CPU201に読みだされ
て実行される。また上記部分画像抽出部4,上記部分画
像再構成部6,上記対象画像再構成部7,上記相関演算
部8での記憶処理に伴う位置情報を含む画像情報は上記
記憶部203に保存される。
(Equation 1) The image processing apparatus according to the present embodiment is embodied by, for example, hardware as shown in the block diagram of FIG. First, the configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The image processing device is
It comprises a CPU 201, a ROM 202, a storage unit 203, interfaces 204, 205 and 206, and a bus 209.
Connected by Each of the above interfaces 20
The camera 2, input device 207, and output device 208 are connected to 4, 205, and 206, respectively. Further, the storage unit 203 stores the image storage unit 3 and the procedure storage unit 5.
Is made up of Further, the partial image extraction unit 4,
The program for achieving the functions of the partial image reconstructing unit 6, the target image reconstructing unit 7, and the correlation calculating unit 8 is the RO program.
The program is stored in M202, and is read from the ROM 202 to the CPU 201 and executed according to the processing described below. Further, the image information including the position information associated with the storage processing in the partial image extraction unit 4, the partial image reconstruction unit 6, the target image reconstruction unit 7, and the correlation operation unit 8 is stored in the storage unit 203. .

【0012】以下,図2に示すCPU201による処理
を中心に説明する。まず図1,図3を参照しながら,本
実施例における基準画像の設定手順の概要について説明
する。ここに,S301〜S307は処理手順の番号を
示す。まず,基準画像の対象となるべき計測・検査対象
物1をカメラ2で撮影し,画像記憶部3に基準画像を得
る(S301)。部分画像抽出部4では,上記基準画像
を構成する複数の部分画像を,後述する所定の方法によ
り抽出し(S302),位置,サイズ等の部分画像情報
を手順記憶部5に記憶する(S303)。次に,部分画
像再構成部6において,上記手順記憶部5に記憶された
上記部分画像情報を用いて,上記複数の部分画像を1つ
の画像に再構成して記憶し(S304),さらに,上記
複数の部分画像の抽出から再構成までの手順を上記手順
記憶部5に記憶する(S305)。また,一致率αを求
める式である数1における上記基準画像の上記再構成画
像にのみ依存するパラメータN,T1,T2についての
計算も行い(S306),保持する(S307)。 以
上の作業により,相関演算に用いられる上記基準画像の
再構成画像及び一致率αを求める時に使用される定数部
分が保持され,また,対象画像を再構成するための手順
も記憶される。
Hereinafter, description will be made focusing on the processing by the CPU 201 shown in FIG. First, an outline of a procedure for setting a reference image in the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, S301 to S307 indicate processing procedure numbers. First, the measurement / inspection object 1 to be a target of the reference image is photographed by the camera 2 to obtain the reference image in the image storage unit 3 (S301). The partial image extracting unit 4 extracts a plurality of partial images constituting the reference image by a predetermined method described later (S302), and stores partial image information such as the position and size in the procedure storage unit 5 (S303). . Next, the partial image reconstruction unit 6 reconstructs and stores the plurality of partial images into one image using the partial image information stored in the procedure storage unit 5 (S304). The procedure from the extraction of the plurality of partial images to the reconstruction is stored in the procedure storage unit 5 (S305). In addition, the parameters N, T1, and T2 that depend only on the reconstructed image of the reference image in Equation 1 that is an equation for calculating the coincidence rate α are also calculated (S306) and held (S307). By the above operation, the reconstructed image of the reference image used for the correlation operation and the constant part used for obtaining the coincidence rate α are retained, and the procedure for reconstructing the target image is also stored.

【0013】次に,上記部分画像抽出部4において,基
準画像から該基準画像を構成する所定の複数の部分画像
を抽出する方法について3つの例を挙げて詳しく説明す
る。まず,上記部分画像を抽出する第1の方法を図4を
参照しながら説明する。上記複数の部分画像を抽出する
手段として,輝度を利用する方法が考えられる。上記相
関演算の計算結果に大きく影響する画像領域は例えば円
画像400Aの輪郭の部分400であり,この輪郭部分
は,周囲画像との輝度差が大きい領域と考えられるか
ら,まず,上記基準画像に微分フィルターを施して微分
画像401を得る。次に,該微分画像を適宜形状の小領
域402〜417に分割し,該小領域毎に上記微分値の
平均値又は最大値を求める。求めた各小領域の上記平均
値又は上記最大値により,上記小領域内の輝度差を判定
することができ,値が大きいほど上記小領域中の輝度差
が大きいといえる。次に,求めた複数の平均値又は最大
値の中から,上位n個の小領域を周囲画像との輝度差が
大きい領域と判断し(図4では,小領域408,41
1,413,416等),画像再構成のための部分画像
とする。
Next, a method of extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image in the partial image extracting unit 4 will be described in detail with reference to three examples. First, a first method for extracting the partial image will be described with reference to FIG. As a means for extracting the plurality of partial images, a method using luminance can be considered. An image area that greatly affects the calculation result of the correlation operation is, for example, a contour portion 400 of the circle image 400A. This contour portion is considered to be a region having a large luminance difference from the surrounding image. A differential image 401 is obtained by performing a differential filter. Next, the differential image is divided into small regions 402 to 417 having an appropriate shape, and an average value or a maximum value of the differential values is obtained for each of the small regions. The luminance difference in the small area can be determined from the average value or the maximum value of the obtained small areas, and it can be said that the larger the value, the larger the luminance difference in the small area. Next, among the plurality of average values or the maximum values obtained, the top n small regions are determined to be regions having a large luminance difference from the surrounding image (in FIG. 4, the small regions 408, 41).
1, 413, 416, etc.) as partial images for image reconstruction.

【0014】次に,上記部分画像を抽出する第2の方法
を図5を参照しながら説明する。上記複数の部分画像を
抽出する手段として,基準画像の特徴部分の形状の特質
を利用する方法が考えられる。基準画像の特徴部分が円
または楕円といった単純な特徴画像の場合にこの方法が
有利である。まず上記基準画像から適当な2値化閾値に
より2値化画像を得る。該2値化画像の中から,上記特
徴画像を判別するために,各2値化画像に数字等の符号
を付けるラベリングをおこないラベル画像501,50
2,503を得る。さらに,上記ラベル画像中,各ラベ
ル図形の面積,曲率半径といった特徴量を求め,予め設
定した上記特徴画像の条件に合致するラベル図形501
(この場合,円の特徴画像)のラベル番号1を得,この
ラベル画像501を特徴画像とする。これにより,上記
基準画像中の上記特徴画像の形状情報を得ることができ
る。次に,上記基準画像中の上記特徴画像とそれ以外の
画像の境界である端部座標を決定するために,上記ラベ
ル番号を得た図形の重心座標509を求め,この重心座
標から上下左右の4方向に向かってラベル図形の端部座
標511,512,513,514を走査する。走査で
は,走査している画素のラベル番号をモニタリングする
ことにより,上記端部座標を決定できる。このようにし
て4点の端部座標を求め,該端部座標を中心とする矩形
の小領域505,506,507,508を,画像再構
成のための部分画像とする。ここで,予め設定された特
徴画像は,円,楕円以外に,矩形や三角形でもよく,該
特徴画像の形状にふさわしい方法で部分画像を抽出す
る。
Next, a second method for extracting the partial image will be described with reference to FIG. As a means for extracting the plurality of partial images, a method using the characteristic of the shape of the characteristic portion of the reference image can be considered. This method is advantageous when the feature portion of the reference image is a simple feature image such as a circle or an ellipse. First, a binarized image is obtained from the reference image using an appropriate binarization threshold. In order to discriminate the feature image from the binarized images, labeling is performed by attaching a sign such as a number to each binarized image, and label images 501 and 50 are obtained.
2,503 are obtained. Further, in the label image, a feature amount such as an area and a radius of curvature of each label figure is obtained, and a label figure 501 that satisfies a preset condition of the feature image
The label number 1 of (in this case, a characteristic image of a circle) is obtained, and this label image 501 is set as a characteristic image. Thereby, the shape information of the characteristic image in the reference image can be obtained. Next, in order to determine end coordinates, which are boundaries between the feature image and the other images in the reference image, barycentric coordinates 509 of the figure whose label number has been obtained are obtained. The end coordinates 511, 512, 513, and 514 of the label graphic are scanned in four directions. In scanning, the edge coordinates can be determined by monitoring the label number of the pixel being scanned. In this way, the end coordinates of the four points are obtained, and the rectangular small areas 505, 506, 507, and 508 centered on the end coordinates are set as partial images for image reconstruction. Here, the preset feature image may be a rectangle or a triangle other than a circle and an ellipse, and a partial image is extracted by a method suitable for the shape of the feature image.

【0015】次に,上記部分画像を抽出する第3の方法
を説明する。上記複数の部分画像を抽出する手段とし
て,画像上で移動することにより上記画像上の領域を指
定することの出来るポインタを制御するマウスやキーボ
ード等の入出力装置と,基準画像を表示するモニタ等を
用いることができる。この場合,例えばオペレータが,
抽出対象となる矩形領域を,該矩形領域の,ある頂点と
その対角線上の頂点の2点を上記入力装置で指定するこ
とにより設定する。指定された矩形部分が画像再構成の
ための部分画像である。なお,指定する領域は矩形でな
くてもよいが,再構成後に単純な図形になる形が望まし
い。前記部分画像を抽出する第1,第2の方法の場合,
特別な知識を有さない人間でも,相関演算に大きく影響
する画像部分を抽出することができる。さらに,前記部
分画像を抽出する第3の方法によれば,画像処理に関す
る知識と経験の豊富な人間が介在するので,感覚的に,
制度良く相関演算に大きく影響すると考える部分画像を
抽出することができ,プログラム作成に関する負荷も軽
減することができる。
Next, a third method for extracting the partial image will be described. As means for extracting the plurality of partial images, an input / output device such as a mouse or a keyboard for controlling a pointer capable of designating an area on the image by moving on the image, and a monitor for displaying a reference image Can be used. In this case, for example, the operator
A rectangular area to be extracted is set by designating two points of a certain vertex and a diagonal vertex of the rectangular area with the input device. The specified rectangular portion is a partial image for image reconstruction. The area to be specified may not be a rectangle, but is desirably a simple figure after reconstruction. In the case of the first and second methods for extracting the partial image,
Even a person who does not have special knowledge can extract an image portion that greatly affects the correlation calculation. Furthermore, according to the third method of extracting the partial image, since a person with abundant knowledge and experience in image processing intervenes,
It is possible to extract a partial image that is considered to have a great influence on the correlation operation with good accuracy, and it is possible to reduce the load on program creation.

【0016】次に,図6を参照しながら,上記部分画像
再構成部6において,抽出した部分画像を一つの再構成
画像に再構成する方法を,上記部分画像を抽出する第2
の方法を用いて詳しく説明する。前記部分画像を抽出す
る第1〜第3の方法のいずれか又は組み合わせにより
(この例では第2の方法)抽出された部分画像は,上記
基準画像中の座標情報として前記手順記憶部5に記憶さ
れている。前記部分画像再構成部6は,前記座標情報を
使用して上記基準画像から上記部分画像505,50
6,507,508を得,該部分画像505,506を
円の中心部に接近させ,一つの矩形画像601として再
構成し記憶する。なお,上記部分画像が正方形の場合等
には,再構成画像を上記正方形を横一列に並べた矩形に
するといった方法でも問題ない。次に,図1,7,8を
参照しながら,対象画像中の基準画像と同一の画像を抽
出するパターンマッチングの詳細な手順説明を行う。こ
こにS701〜S707及びS801〜S803は処理
手順の番号を示す。まず,図1,7に示すように,基準
画像と比較すべき対象画像である計測・検査対象物1を
カメラ2で撮影し,画像記憶部3に対象画像を得る(S
701)。次に,対象画像再構成部7において,上記対
象画像上の走査位置を管理するため,上記対象画像上
の,上記部分画像再構成部6による処理を行う画像領域
の抽出位置を記憶する(S702)。さらに,前記手順
記憶部5に記憶された基準画像再構成手順(S703)
を上記対象画像に適用し,上記対象画像を対象画像の部
分画像に分解した後,再構成し記憶する(S704)。
次に,相関演算部8にて,前記部分画像再構成部6にお
いて保持されている既に計算された前記パラメータN,
T1,T2を用いて,上記基準画像の再構成画像と対象
画像再構成部7に記憶された上記対象画像の再構成画像
との間で相関演算を行いその時の一致率を得る(S70
5)。 このように,各画像を,単純な構成要素からな
る部分画像を組み合わせた一つの画像に再構成すること
により,相関演算時に基準画像及び対象画像中の参照す
べき無数の画素データの位置情報を考慮する必要がなく
なり,又,冗長な部分を除去できるので,高速な相関演
算を行うことができる。次に,データ判定処理(S70
6)が行われる。この内容を図8を用いて詳しく説明す
る。まず相関演算部8により得られた前記一致率αが最
大かを判断する(S801)。もし上記一致率が最大な
らば,その時の一致率αと上記走査処理(S702)で
記憶された上記抽出位置を記憶・保持し(S802)走
査終了の判断をする(S803)。上記一致率が最大で
なければそのまま走査終了の判断をする(S803)。
上記走査終了の判断では,上記抽出位置が対象画像中の
最終抽出位置に到達しているかどうかを判定する。走査
が終了でない場合,上記走査処理(S702)で上記対
象画像の上記抽出位置を変更して前記対象画像再構成処
理(S704)から繰り返す。得られたデータは判定デ
ータ出力処理(S707)により,接続されたディスプ
レイ等に出力される。
Next, referring to FIG. 6, a method for reconstructing the extracted partial image into one reconstructed image in the partial image reconstructing unit 6 will be described in the second section for extracting the partial image.
This will be described in detail by using the method described above. The partial image extracted by any or a combination of the first to third methods for extracting the partial image (the second method in this example) is stored in the procedure storage unit 5 as coordinate information in the reference image. Have been. The partial image reconstruction unit 6 converts the partial images 505 and 50 from the reference image using the coordinate information.
6, 507, 508 are obtained, the partial images 505, 506 are made to approach the center of the circle, reconstructed and stored as one rectangular image 601. In the case where the partial image is a square or the like, there is no problem even if the reconstructed image is a rectangle in which the squares are arranged in a horizontal line. Next, a detailed procedure of pattern matching for extracting the same image as the reference image in the target image will be described with reference to FIGS. Here, S701 to S707 and S801 to S803 indicate processing procedure numbers. First, as shown in FIGS. 1 and 7, a measurement / inspection object 1, which is an object image to be compared with a reference image, is photographed by a camera 2, and an object image is obtained in an image storage unit 3 (S
701). Next, in the target image reconstructing unit 7, in order to manage the scanning position on the target image, the extraction position of the image area on the target image to be processed by the partial image reconstructing unit 6 is stored (S702). ). Further, the reference image reconstruction procedure stored in the procedure storage unit 5 (S703)
Is applied to the target image, the target image is decomposed into partial images of the target image, and then reconstructed and stored (S704).
Next, in the correlation operation unit 8, the already calculated parameters N, held in the partial image reconstruction unit 6,
Using T1 and T2, a correlation operation is performed between the reconstructed image of the reference image and the reconstructed image of the target image stored in the target image reconstructing unit 7 to obtain a matching rate at that time (S70).
5). In this way, by reconstructing each image into one image in which partial images composed of simple components are combined, position information of countless pixel data to be referred to in the reference image and the target image at the time of correlation calculation is obtained. There is no need to consider it, and redundant portions can be removed, so that high-speed correlation calculation can be performed. Next, data determination processing (S70
6) is performed. This will be described in detail with reference to FIG. First, it is determined whether the coincidence rate α obtained by the correlation operation unit 8 is the maximum (S801). If the coincidence rate is the maximum, the coincidence rate α at that time and the extraction position stored in the scanning processing (S702) are stored and held (S802), and it is determined whether the scanning is completed (S803). If the coincidence rate is not the maximum, the end of scanning is determined as it is (S803).
In the determination of the scanning end, it is determined whether or not the extraction position has reached the final extraction position in the target image. If the scanning is not completed, the extraction position of the target image is changed in the scanning process (S702), and the process is repeated from the target image reconstruction process (S704). The obtained data is output to a connected display or the like by the determination data output process (S707).

【0017】[0017]

【実施例】本発明は種々の改良を加えて実施してもよ
く,2画像間の相関演算は正規化相関演算にとらわれる
ものではない。また,各手段(部分画像抽出部4,手順
記憶部5,部分画像再構成部6,対象画像再構成部7)
は,ソフトウェアにより達成されるが,同様の機能をハ
ードウェアにより達成することも可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention may be implemented with various improvements, and the correlation operation between two images is not limited to the normalized correlation operation. Each means (partial image extraction unit 4, procedure storage unit 5, partial image reconstruction unit 6, target image reconstruction unit 7)
Is achieved by software, but the same function can be achieved by hardware.

【0018】[0018]

【発明の効果】上記請求項1,2,3,4,5,6,
7,8,9記載の画像処理装置によれば,相関演算の計
算結果に大きく影響する画像領域のみからなる画像を再
構成し,再構成された再構成画像について相関演算を行
う。これにより,冗長な画像領域の演算を省略すること
ができ,相関演算に係る計算コストを低減することがで
きる。また,上記部分画像を一つの再構成画像に再構成
するため,相対座標メモリといった専用ハードウェアを
必要とせず,位置決め精度を高精度に維持できる。結果
として高速なパターンマッチングをソフトウェアによっ
て実現することが出来る。しかも,請求項2,3,4,
5記載の画像処理装置によれば,上記基準画像から,該
基準画像を構成する所定の複数の部分画像を抽出する
際,所定の手順にしたがって自動的に抽出するため,従
来のようにどの画像部分が相関演算に大きく影響するか
を人間が判断する必要がない。よって,特別な知識を有
しない人間でも,相関演算に大きく影響する画像部分を
抽出できる。さらに,請求項6記載の画像処理装置によ
れば,上記基準画像から,該基準画像を構成する所定の
複数の部分画像を抽出する際,作業を行う人間の考えに
したがって上記部分画像を決定できる。よって,画像処
理に関する知識と経験の豊富な人間が,さらに正確に,
相関演算に大きく影響すると考える部分画像を抽出する
ことができる。また,請求項7,8記載の画像処理装置
によれば,対象画像内における基準画像の認識が可能に
なるため,上記対象画像内における上記基準画像の存
在,位置,ずれといった判断をすることができる。しか
も,請求項9記載の画像処理装置によれば,相関演算に
使用され,予め基準画像によってのみ決定される定数部
分を,基準画像の再構成時に計算して記憶するため,同
一計算を繰り返し行う必要がなく,計算コストを低減す
ることができる。
According to the first, second, third, fourth, fifth, and sixth aspects of the present invention.
According to the image processing apparatuses described in 7, 8, and 9, an image consisting only of image regions that greatly affect the calculation result of the correlation operation is reconstructed, and the correlation operation is performed on the reconstructed reconstructed image. As a result, the calculation of the redundant image area can be omitted, and the calculation cost related to the correlation calculation can be reduced. In addition, since the partial image is reconstructed into one reconstructed image, dedicated hardware such as a relative coordinate memory is not required, and high positioning accuracy can be maintained. As a result, high-speed pattern matching can be realized by software. Moreover, claims 2, 3, 4,
According to the image processing apparatus described in Item 5, when extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image, the partial images are automatically extracted according to a predetermined procedure. There is no need for a human to judge whether the part greatly affects the correlation calculation. Therefore, even a person who does not have special knowledge can extract an image portion that greatly affects the correlation calculation. Further, according to the image processing apparatus of the present invention, when extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image, the partial images can be determined according to the idea of a person who performs the work. . Therefore, humans with rich knowledge and experience in image processing can more accurately
It is possible to extract a partial image that is considered to greatly affect the correlation calculation. According to the image processing apparatus of the present invention, since the reference image can be recognized in the target image, it is possible to determine the existence, position, and deviation of the reference image in the target image. it can. In addition, according to the image processing apparatus of the ninth aspect, the same calculation is repeatedly performed because the constant portion used for the correlation operation and determined only in advance by the reference image is calculated and stored when the reference image is reconstructed. There is no need, and the calculation cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概略
を示す機能ブロック図。
FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の概略
を示すハードウエアブロック図。
FIG. 2 is a hardware block diagram schematically illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】基準画像設定時のジョブフローを示すフローチ
ャート。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a job flow when a reference image is set.

【図4】第1の部分画像の抽出方法を示す概念図FIG. 4 is a conceptual diagram showing a method of extracting a first partial image.

【図5】第2の部分画像の抽出方法を示す概念図FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method of extracting a second partial image.

【図6】画像再構成の概念を示す図FIG. 6 is a diagram showing the concept of image reconstruction.

【図7】パターンマッチングのジョブフローを示すフロ
ーチャート
FIG. 7 is a flowchart illustrating a job flow of pattern matching.

【図8】パターンマッチングにおけるデータ判定処理の
ジョブフローを示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a job flow of data determination processing in pattern matching.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4・・・部分画像抽出部(部分画像抽出手段に相当) 5・・・手順記憶部(手順記憶手段に相当) 6・・・部分画像再構成部(部分画像再構成手段に相
当) 7・・・対象画像再構成部(対象画像再構成手段に相
当) 8・・・相関演算部(相関演算手段に相当)
4 ... partial image extracting unit (corresponding to partial image extracting means) 5 ... procedure storage unit (corresponding to procedure storing means) 6 ... partial image reconstructing unit (corresponding to partial image reconstructing means) 7. ..Target image reconstructing unit (corresponding to target image reconstructing means) 8... Correlation calculating unit (corresponding to correlation computing means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高岡 克也 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 馬場 貞春 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 岡田 圭司 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 Fターム(参考) 5B057 BA24 CE08 CE09 DA06 DA08 DC22 DC34 DC39 5C076 AA19 AA36 CA02 5L096 CA24 EA35 FA32 FA34 FA62 GA19 JA03 KA13 9A001 BB06 GG01 HH21 HH23  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Katsuya Takaoka 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Inside Kobe Research Institute, Kobe Steel Ltd. (72) Inventor Sadaharu Baba Kinuga, Moka City, Tochigi Prefecture No. 15 Kobe Steel Moka Works (72) Inventor Keiji Okada 15 Kinuigaoka, Moka City, Tochigi Pref. DC39 5C076 AA19 AA36 CA02 5L096 CA24 EA35 FA32 FA34 FA62 GA19 JA03 KA13 9A001 BB06 GG01 HH21 HH23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め記憶された基準画像と対象画像とを
相関演算により比較する画像処理装置において,上記基
準画像から,該基準画像を構成する所定の複数の部分画
像を抽出する部分画像抽出手段と,抽出した上記部分画
像を一つの再構成画像に再構成し記憶する部分画像再構
成手段と,上記部分画像の抽出から再構成までの手順を
記憶する手順記憶手段と,上記手順記憶手段に記憶され
た手順に従って,対象画像を再構成し記憶する対象画像
再構成手段と,上記部分画像再構成手段に記憶された上
記基準画像の上記再構成画像と対象画像再構成手段に記
憶された上記対象画像の再構成画像との間で相関演算を
行う相関演算手段とを具備することを特徴とする画像処
理装置。
1. An image processing apparatus for comparing a reference image stored in advance and a target image by a correlation operation, wherein partial image extracting means for extracting a plurality of predetermined partial images constituting the reference image from the reference image. A partial image reconstructing means for reconstructing the extracted partial image into one reconstructed image and storing the reconstructed image; a procedure storing means for storing a procedure from extraction of the partial image to reconstructing; Target image reconstructing means for reconstructing and storing a target image in accordance with the stored procedure; and the reconstructed image of the reference image stored in the partial image reconstructing means and the reconstructed image stored in the target image reconstructing means. An image processing apparatus comprising: a correlation operation unit that performs a correlation operation with a reconstructed image of a target image.
【請求項2】 上記部分画像抽出手段が,画像の輝度差
を指標として画像を抽出するものである請求項1記載の
画像処理装置。
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein said partial image extracting means extracts an image using a luminance difference of the image as an index.
【請求項3】 上記部分画像抽出手段が,画像の輝度に
関する微分画像を作成し,該微分画像を適宜形状の複数
の小領域に分割し,該小領域毎に上記微分値の平均又は
最大値を求めることにより前記複数の部分画像を抽出す
るものである請求項1記載の画像処理装置。
3. The partial image extracting means creates a differential image relating to the luminance of the image, divides the differential image into a plurality of small regions having an appropriate shape, and calculates an average or a maximum value of the differential values for each of the small regions. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of partial images are extracted by calculating the following.
【請求項4】 前記部分画像抽出手段が,前記基準画像
について所定の処理を行うことにより得た上記基準画像
に含まれる特徴画像の中心座標を求め,所定のルールに
従って上記中心座標のまわりに存在する上記特徴画像の
端線を含む前記複数の部分画像を抽出するものである請
求項1記載の画像処理装置。
4. The partial image extracting means obtains center coordinates of a feature image included in the reference image obtained by performing a predetermined process on the reference image, and determines the center coordinates around the center coordinates according to a predetermined rule. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of partial images including an end line of the characteristic image to be extracted are extracted.
【請求項5】 前記所定の処理が,予め設定した条件に
あてはまる上記特徴画像を抽出する処理である請求項4
記載の画像処理装置。
5. The process according to claim 4, wherein the predetermined process is a process of extracting the characteristic image satisfying a preset condition.
The image processing apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 前記部分画像抽出手段が,画像上で移動
することにより上記画像上の領域を指定することの出来
るポインタを制御するマウス等の入出力装置である請求
項1記載の画像処理装置。
6. An image processing apparatus according to claim 1, wherein said partial image extracting means is an input / output device such as a mouse for controlling a pointer capable of designating an area on said image by moving on said image. .
【請求項7】 前記対象画像再構成手段が,前記対象画
像を再構成する際に,該対象画像を走査して,該対象画
像についての複数の再構成画像を順次生成し記憶するも
のであり,前記相関演算手段が,前記部分画像再構成手
段が再構成し記憶した再構成画像と,上記複数の再構成
画像とについて,相関演算を行うものである請求項1,
2,3,4,5,6のいずれか1項に記載の画像処理装
置。
7. The target image reconstructing means scans the target image when reconstructing the target image, and sequentially generates and stores a plurality of reconstructed images for the target image. The correlation calculating means performs a correlation calculation between the reconstructed image reconstructed and stored by the partial image reconstructing means and the plurality of reconstructed images.
The image processing apparatus according to any one of 2, 3, 4, 5, and 6.
【請求項8】 前記相関演算手段により,基準画像の再
構成画像と対象画像についての複数の再構成画像との一
致率をそれぞれ求め,得られた複数の一致率から対象画
像内における基準画像と同一の画像を認識する画像認識
手段を更に具備してなる請求項7記載の画像処理装置。
8. The correlation calculating means calculates a coincidence rate between the reconstructed image of the reference image and a plurality of reconstructed images of the target image, and obtains a reference image and a reference image in the target image from the obtained plurality of coincidence rates. The image processing apparatus according to claim 7, further comprising an image recognition unit that recognizes the same image.
【請求項9】 相関演算に使用され,予め基準画像によ
ってのみ決定される定数部分を,基準画像の再構成時に
計算して記憶する定数部分計算手段が更に設けられてな
る請求項1,2,3,4,5,6,7,8のいずれか1
項に記載の画像処理装置。
9. A constant part calculating means for calculating a constant part which is used only for the reference image and which is determined only by the reference image when reconstructing the reference image, and stores the calculated constant part. Any one of 3,4,5,6,7,8
An image processing apparatus according to the item.
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