JP2000338029A - Particle size measuring apparatus and method - Google Patents

Particle size measuring apparatus and method

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JP2000338029A
JP2000338029A JP11151567A JP15156799A JP2000338029A JP 2000338029 A JP2000338029 A JP 2000338029A JP 11151567 A JP11151567 A JP 11151567A JP 15156799 A JP15156799 A JP 15156799A JP 2000338029 A JP2000338029 A JP 2000338029A
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Kingo Ozawa
金吾 小沢
Katsutoshi Kinoshita
勝年 木下
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Tokimec Inc
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Tokimec Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a particle size-measuring apparatus adaptable even to a granular object to be inspected wherein particles overlap each other closely and capable of reducing calculation cost. SOLUTION: The average value of the brightness of the image signal subjected to A/D conversion of a granular object to be inspected is calculated and a plurality of sets comprising first set values equal to or more than the average value and second set values equal to or less than the average value at least one of which are different from each other are calculated on the basis of the average value. When the image signal subjected to A/D conversion changes across the set value selected according to a predetermined rule among the first and second set values of one set in a horizontal or vertical direction, the pixel thereof is detected as a change point and the number of pixels detected as change points is counted and the particle size of the granular object 10 to be inspected is calculated on the basis of the number of pixels counted as change points with respect to each of a plurality of sets.

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、画像処理によっ
て、多数個の粒子が互いに重なり合った状態で観測され
る粒状被検体の平均粒径を計測する粒径計測装置及び粒
径計測方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle size measuring apparatus and a particle size measuring method for measuring, by image processing, the average particle size of a granular specimen observed in a state where many particles overlap each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、多数個の粒子からなる粒状被
検体の粒径を計測する場合に、粒子同士が重なり合って
観測されることが問題となっており、このような問題を
解決するべく重なり合った粒子の画像を分離するための
手法として、例えば、「反復演算による重なり合った粒
子像の分離」(坂上、高木、情報処理学会論文誌、24
巻5号、1983年)に記載されたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring the particle size of a granular specimen composed of a large number of particles, it has been a problem that particles are observed overlapping each other. As a method for separating images of overlapping particles, for example, “separation of overlapping particle images by iterative operation” (Sakagami, Takagi, IPSJ Transactions, 24
Vol. 5, No. 5, 1983).

【0003】これによれば、例えば顆粒、細胞集塊、T
iO2 微細粒子、筋繊維断面像、赤血球、炭素微細粒子
等の多数個の粒状被検体の画像をディジタル画像処理す
るものにおいて、原画像の背景の中から注目した粒子塊
のマスクを得て、その輪郭点を求め、各輪郭点に対して
座標値、各輪郭点の帰属が想定される円周の中心および
この想定の確率のパラメータを割り当て、反復演算によ
ってこのパラメータの値を逐次更新し、収束した時点で
中心座標値によりクラスタリングして粒子の分離、識別
を行い各粒子の粒径を求めている。
According to this, for example, granules, cell clumps, T
In digital image processing of images of a large number of granular subjects such as iO 2 fine particles, muscle fiber cross-sectional images, red blood cells, carbon fine particles, etc., a mask of a focused particle mass is obtained from the background of the original image, Find the contour points, assign a coordinate value to each contour point, a parameter of the center of the circumference where each contour point is assumed and the probability of this assumption, and sequentially update the value of this parameter by an iterative operation, At the time of convergence, clustering is performed by the central coordinate value to separate and identify the particles, and the particle diameter of each particle is obtained.

【0004】しかしながら、かかる従来の粒径計測で
は、個々の粒子または重なり合った幾つかの粒子が背景
から容易に検出できる場合には適用できるものの、粒子
が隙間なく重なり合って背景が存在しない場合には、粒
子塊を抽出することが困難であるため、粒子の分離・識
別を行うことが困難であるという問題がある。また、反
復演算によって求めるため、その計算コストが大きく、
また、時間もかかるという問題がある。
However, such a conventional particle size measurement can be applied when individual particles or several overlapping particles can be easily detected from the background, but can be applied when particles do not overlap and there is no background. However, since it is difficult to extract a particle mass, there is a problem that it is difficult to separate and identify particles. In addition, the calculation cost is large because it is obtained by iterative operation,
There is also a problem that it takes time.

【0005】かかる課題を解決するために、本出願人
は、既に特開平11−63938号公報において、粒子
が隙間なく重なり合っているような粒状被検体に対して
も適用することができ、または計算コストを低減させる
ことができる粒径計測装置を提案している。そして、上
記公報の粒径計測装置は、粒状被検体を撮像して画像信
号を出力する撮像手段と、前記撮像手段からの画像信号
をA/D変換するA/D変換器と、前記A/D変換され
た画像信号の明度の平均値を算出する平均値算出手段
と、前記A/D変換された画像信号から明度が所定の方
向において前記平均値または平均値に基づいて設定され
た複数の設定値のうちの特定の1つの設定値を跨って変
化するときのその画素を変化点として検出する変化点検
出手段と、変化点検出手段で変化点として検出された画
素の数を計数する計数手段と、前記計数手段によって計
数された画素数に基づいて粒状被検体の粒径を算出する
粒径算出手段と、を備えている。
In order to solve such a problem, the present applicant has already disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-63938 that the present invention can be applied to a granular object in which particles are overlapped without gaps, or can be calculated or calculated. We have proposed a particle size measurement device that can reduce costs. The particle size measuring device disclosed in the above publication includes an imaging unit that images a granular object and outputs an image signal, an A / D converter that A / D converts an image signal from the imaging unit, and an A / D converter. Average value calculation means for calculating an average value of brightness of the D-converted image signal; and a plurality of brightness values set based on the average value or the average value in a predetermined direction from the A / D converted image signal. A change point detecting means for detecting a pixel as a change point when changing over a specific one of the set values, and a counting means for counting the number of pixels detected as a change point by the change point detecting means Means, and a particle size calculating means for calculating the particle size of the granular object based on the number of pixels counted by the counting means.

【0006】上記公報内の第4ないし第6の実施の形態
では、上記変化点検出手段が、明度の平均値faveに基
づいて平均値faveよりも大きい第1の設定値fave+β
と、平均値faveよりも小さい第2の設定値fave−β
と、を設定しており、例えば、隣合う画素の二値画像信
号が明度の小さいことを表す”0”をとるときに、注目
する画素の明度が第1の設定値fave+βより大きい場
合にその対応する画素の二値画像信号を”1”とし、隣
合う画素の二値画像信号が明度の大きいことを表す”
1”をとるときに、注目する画素の明度が第2の設定値
fave−βより小さい場合にその対応する画素の二値画
像信号を”0”とする二値化を行っている。そして、二
値画像信号が隣合う画素同士の間で、”0”から”1”
または”1”から”0”に変化する画素を変化点として
検出している。平均値faveを跨ることを条件として変
化点を検出するのでは、粒径とは無関係の平均値付近の
僅かな明度変化の影響を受けることになるのに対して、
このように平均値faveより大きい第1の設定値fave+
βと平均値よりも小さい第2の設定値fave−βとを設
定することにより、平均値fave付近の微小な明度変化
を除去して粒径計測に寄与すべき明度変化のみを検出す
るようにしている。
In the fourth to sixth embodiments of the above publication, the change point detecting means sets the first set value fave + β larger than the average value fave based on the average value fave of the brightness.
And a second set value fave-β smaller than the average value fave
For example, when the binary image signal of an adjacent pixel takes “0” indicating that the brightness is small, and the brightness of the pixel of interest is larger than the first set value fave + β, The binary image signal of the corresponding pixel is set to “1”, indicating that the binary image signal of the adjacent pixel has high brightness.
When “1” is taken, if the brightness of the pixel of interest is smaller than the second set value fave−β, binarization is performed to set the binary image signal of the corresponding pixel to “0”. "0" to "1" between pixels where the binary image signal is adjacent.
Alternatively, a pixel that changes from “1” to “0” is detected as a change point. If a change point is detected on the condition that the average value fave is straddled, a slight change in brightness near the average value irrespective of the particle size will be affected.
Thus, the first set value fave + which is larger than the average value fave +
By setting β and a second set value fave−β smaller than the average value, minute brightness changes near the average value fave are removed, and only brightness changes that should contribute to particle size measurement are detected. ing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】平均値faveと第1及
び第2の設定値との差であるβの値が大きい程、平均値
fave付近の明度変化の影響を受け難くなり、上記効果
が大きくなる。その一方で、βの大きさが大きすぎる
と、粒径計測に寄与すべき明度変化も検出できなくなっ
てしまうという課題がある。
The larger the value of .beta., Which is the difference between the average value fave and the first and second set values, the less the effect of lightness changes near the average value fave, the less the above effect. growing. On the other hand, if the value of β is too large, there is a problem in that a change in brightness that should contribute to particle size measurement cannot be detected.

【0008】本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、請求項1ないし請求項8に係る発明は、粒子が隙間
なく重なり合っているような粒状被検体に対しても適用
することができ、または計算コストを低減させることが
できる粒径計測装置及び粒径計測方法のさらなる改良を
図ることをその目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and the invention according to claims 1 to 8 can be applied to a granular object in which particles are overlapped without gaps. It is an object of the present invention to further improve a particle size measuring device and a particle size measuring method capable of reducing calculation cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の粒径計測装置は、粒状被検体を撮像して画
像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段からの画像
信号をA/D変換するA/D変換器と、前記A/D変換
された画像信号の明度の平均値を算出する平均値算出手
段と、前記平均値算出手段で求められた前記平均値に基
づいて、前記平均値以上である第1の設定値と、前記平
均値以下である第2の設定値とからなる組で、第1の設
定値と第2の設定値の少なくとも一方が互いに異なった
複数の組を算出する設定値算出手段と、前記A/D変換
された画像信号から、明度が所定の方向において、各組
の前記第1の設定値及び第2の設定値のうち、予め決め
られた規則に従って選択された設定値を跨って変化する
ときのその画素を変化点として検出する変化点検出手段
と、変化点検出手段で変化点として検出された画素の数
を計数する計数手段と、前記複数の組の各々に対して、
前記計数手段によって計数された画素数に基づいて粒状
被検体の粒径を算出する粒径算出手段と、を備える。
In order to achieve the above object, a particle size measuring apparatus according to the present invention comprises an image pickup means for picking up an image of a granular object and outputting an image signal, and an image signal from the image pickup means. A / D converter for A / D conversion, average value calculating means for calculating an average value of brightness of the A / D converted image signal, and an average value calculated by the average value calculating means. A set of a first set value equal to or greater than the average value and a second set value equal to or less than the average value, wherein at least one of the first set value and the second set value is different from each other A set value calculating means for calculating a set of the first set value and a second set value of each set in the predetermined direction from the A / D converted image signal in a predetermined direction The pixel when changing across the set values selected according to the rules And change point detection means for detecting a reduction point, counting means for counting the number of detected pixels as change point by the change point detection means, for each of said plurality of sets,
A particle size calculation unit configured to calculate a particle size of the granular object based on the number of pixels counted by the counting unit.

【0010】また、本発明の粒径計測方法は、粒状被検
体を撮像して画像信号をA/D変換し、前記A/D変換
された画像信号の明度の平均値を算出し、前記算出され
た平均値に基づいて、前記平均値以上である第1の設定
値と、前記平均値以下である第2の設定値とからなる組
で、第1の設定値と第2の設定値の少なくとも一方が互
いに異なった複数の組を算出し、前記A/D変換された
画像信号から、明度が所定の方向において、各組の前記
第1の設定値及び第2の設定値のうち、予め決められた
規則に従って選択された設定値を跨って変化するときの
その画素を変化点として検出し、変化点として検出され
た画素の数を計数し、前記複数の組の各々に対して、そ
れぞれ変化点として計数された画素数に基づいて粒状被
検体の粒径を算出する。
Further, according to the particle size measuring method of the present invention, an image of a granular object is imaged, an image signal is A / D-converted, and an average value of brightness of the A / D-converted image signal is calculated. On the basis of the average value obtained, a first set value equal to or more than the average value and a second set value equal to or less than the average value are used as a set of the first set value and the second set value. At least one of a plurality of sets different from each other is calculated, and from the A / D-converted image signal, the brightness is determined in advance in a predetermined direction among the first set values and the second set values of each set. Detecting the pixel as a change point when changing over the set value selected according to the determined rule, counting the number of pixels detected as the change point, for each of the plurality of sets, Calculate the particle size of a granular object based on the number of pixels counted as a transition point That.

【0011】本発明の装置及び方法により計数される画
素数は、粒状被検体の各粒子の粒径が小さいほど多くな
ると考えられる。これは、粒状被検体画像の明度パター
ンが、各粒子の粒径が小さいほど細かく高い周波数成分
を有し、平均値に基づいて設定された第1設定値または
第2設定値を跨って上下変化する回数も多くなるためで
ある。従って、この変化点となる画素の数を計数して、
この画素数に基づいて平均粒径を求めることができる。
[0011] It is considered that the number of pixels counted by the apparatus and method of the present invention increases as the particle size of each particle of the granular specimen decreases. This is because the brightness pattern of the granular object image has finer and higher frequency components as the particle size of each particle is smaller, and changes vertically over the first set value or the second set value set based on the average value. This is because the number of times to be performed increases. Therefore, by counting the number of pixels that are the change points,
The average particle size can be determined based on the number of pixels.

【0012】例えば、平均粒径rは、計数される画素の
数nによって、
For example, the average particle size r is determined by the number n of pixels to be counted.

【0013】[0013]

【数1】 r=k/n (1) の関係により求めることができる。但し、kは定数であ
り、このkは例えば、粒径rsが既知となった粒状被検
体を撮像し、画像信号をA/D変換し、変化点を検出
し、変化点として検出された画素の数を計数して得られ
た計数値nsに対して、k=rs・nsにより求めること
ができる。
[Formula 1] r = k / n (1) Here, k is a constant, and k is, for example, an image of a granular object having a known particle size rs, A / D conversion of an image signal, a change point is detected, and a pixel detected as a change point is detected. Can be determined by the following equation: k = rs · ns

【0014】前述のように、平均値と第1の設定値との
差βまたは平均値と第2の設定値との差βの値が大きい
ほど、平均値fave付近の粒径計測に寄与するべきでな
い微小な明度変化を除去することができる一方で、差β
の値が大きすぎると、粒径計測に寄与すべき明度変化が
検出できなくなってしまうため、差βは計測対象に応じ
て適切な値とする必要がある。ところで、画像から粒径
を計測するということは、粒径がある程度の大きさ以上
であることを前提としている。例えば、粒径が画像分解
能以下の大きさでは粒を観測することができないため、
粒径を計測できないのは当然である。先願の粒径計測方
法で言えば、粒径計測に寄与すべき明度変化が検出可能
な程度に、画像分解能に対して粒径が大きい必要があ
る。この計測可能な最小粒径は、上記理由によりβの値
が大きくなるほど大きくなる。逆に、βの値が小さくと
も粒が小さいときには、微小な明度変化がノイズとして
問題となることはあまりない。
As described above, the larger the difference β between the average value and the first set value or the difference β between the average value and the second set value, the more contributed to the particle size measurement near the average value fave. While small lightness changes that should not be possible can be eliminated, the difference β
Is too large, it becomes impossible to detect a change in lightness that should contribute to the particle size measurement. Therefore, the difference β needs to be an appropriate value according to the measurement target. By the way, measuring the particle size from an image is based on the premise that the particle size is a certain size or more. For example, if the particle size is less than the image resolution, no particles can be observed,
Naturally, the particle size cannot be measured. According to the particle size measurement method of the prior application, the particle size needs to be large with respect to the image resolution so that a change in brightness that should contribute to the particle size measurement can be detected. This measurable minimum particle size increases as the value of β increases for the above-described reason. Conversely, when the value of β is small and the grains are small, a slight change in brightness rarely causes a problem as noise.

【0015】すなわち、ノイズである微小な明度変化を
除去するのに有効なβの値を設定することによって、よ
り小さいβの値(極端にはβ=0)であれば計測可能な
小さな粒の粒径が計測できなくなってしまうことにな
る。ここで、「小さな粒の粒径が計測できなくなる」と
は、粒径計測に寄与すべき明度変化が確実に検出できな
くなることにより、粒径が小さいほど変化点として検出
される画素の数が多くなるという関係が成り立たなくな
るということであって、例えば、前記(1)式によって
粒径を求めようとすると、nが本来の値よりも小さいた
めに粒径rが実際より大きい値になってしまうというこ
とである。
That is, by setting a value of β effective for removing a minute change in brightness, which is noise, a smaller value of β (extremely β = 0) can be measured for a small particle that can be measured. The particle size cannot be measured. Here, “the particle size of a small particle cannot be measured” means that a change in lightness that should contribute to the particle size measurement cannot be reliably detected. Therefore, the smaller the particle size, the smaller the number of pixels detected as a change point. This means that the relationship that the number of particles becomes larger does not hold. For example, when trying to find the particle size by the above-described formula (1), the particle size r becomes larger than the actual value because n is smaller than the original value. That is.

【0016】本発明では、第1の設定値及び第2の設定
値からなる組を複数算出し、複数の組の各々に対して、
変化点として検出された画素の数を計数し、この計数さ
れた画素数に基づいて粒径を算出することにより、課題
の解決を図っている。
In the present invention, a plurality of sets each including a first set value and a second set value are calculated, and for each of the plurality of sets,
The problem is solved by counting the number of pixels detected as a change point and calculating the particle diameter based on the counted number of pixels.

【0017】例えば、平均値をfaveとしたときに、差
βを変えた第1の設定値及び第2の設定値からなる2つ
の組(fave+β1、fave−β1)、(fave+β2、
fave−β2)によってそれぞれ検出された変化点の画
素数n1、n2を求める。ここで、β1をノイズである
微小な明度変化を除去するのに有効な値であるとし、β
2を、0を含みβ1よりも小さい値であるとする。あま
り小さくない粒径の範囲に対してはr=k1/n1によ
って、小さい粒径に対してはr=k2/n2によって粒
径を求める。但し、粒径の大小は、一般には計測結果と
して分かるもので、どちらを用いて粒径を求めるべきが
予めわかっているわけではないから、n1、n2を求め
た結果から判断する。図5は、βの値の違いによる変化
点の画素数nと粒径rとの関係を模式的に表している。
設定値がfave±β1の場合は、粒径がr0より小さく
なると、粒径計測に寄与すべき明度変化が確実に検出で
きなくなるため、nが本来の値よりも小さいために粒径
rが実際の値よりも大きくなってしまっている。一方、
設定値がfave±β2(<β1)の場合は、粒径が大き
くなる(r≫r0)と、ノイズである微小な明度変化の
影響が大きくなり、実際の値から外れてしまう。そこ
で、例えばノイズである微小な明度変化を除去するのに
有効な設定値fave±β1を用いて正確な粒径が求めら
れる下限値付近の粒径r0を閾値とし、r2=k2/n
2の式によって求めた値r2が閾値r0より以下または
小さいときにはr2を粒径として採用し、閾値r0以上
またはr0よりも大きい場合にはr1=k1/n1の式
によって求めた値r1を粒径として採用することによっ
て、上記を実現することができる。
For example, when the average value is fave, two sets (fave + β1, fave−β1), (fave + β2,
fave-β2), the number of pixels n1 and n2 at the change point detected respectively are obtained. Here, it is assumed that β1 is a value effective for removing a minute change in brightness, which is noise, and β1
Let 2 be a value that includes 0 and is smaller than β1. The particle size is determined by r = k1 / n1 for the range of the particle size that is not too small, and r = k2 / n2 for the small particle size. However, the size of the particle size is generally known as a measurement result, and it is not known in advance which method should be used to determine the particle size. Therefore, judgment is made based on the result of obtaining n1 and n2. FIG. 5 schematically shows the relationship between the number n of pixels at the change point and the particle size r due to the difference in the value of β.
When the set value is fave ± β1, if the particle size is smaller than r0, it is not possible to reliably detect a change in brightness that should contribute to the particle size measurement. It has become larger than the value of. on the other hand,
When the set value is fave ± β2 (<β1), when the particle size is large (r≫r0), the influence of a minute change in brightness, which is noise, becomes large and deviates from the actual value. Therefore, for example, a particle size r0 near the lower limit at which an accurate particle size is obtained using a set value fave ± β1 effective for removing a minute change in brightness, which is noise, is set as a threshold, and r2 = k2 / n
When the value r2 obtained by the equation (2) is equal to or smaller than the threshold value r0, r2 is adopted as the particle diameter. When the value r2 is equal to or larger than the threshold value r0 or larger than r0, the value r1 obtained by the equation of r1 = k1 / n1 is used as the particle diameter. The above can be realized by employing

【0018】平均値算出手段で算出される明度の平均値
は、画像全体の明度の平均値としても良いし、画像の一
部の明度の平均値としても良い。明度の平均値に基づい
て算出されて予め決められた規則に従って選択された設
定値を跨って変化するときのその画素を変化点として検
出するため、照明が変化することによる明るさの変動の
影響を受けないものとすることができる。
The average brightness value calculated by the average value calculation means may be the average brightness value of the entire image or the average brightness value of a part of the image. In order to detect the pixel as a change point when changing over a set value selected based on an average value of brightness and selected according to a predetermined rule, the effect of brightness fluctuation due to illumination change Can be excluded.

【0019】任意には、前記変化点検出手段は、前記A
/D変換された画像信号から、注目する画素の明度及び
水平方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に基づい
て、注目する画素に対して、”第1の値”または”第2
の値”の二値画像信号を生成するものであって、隣合う
画素の二値画像信号が、明度の小さいことを表す”第2
の値”をとるときに、注目する画素の明度が第1の設定
値より大きい場合にその注目する画素の二値画像信号
を”第1の値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、明
度の大きいことを表す”第1の値”をとるときに、注目
する画素の明度が第2の設定値より小さい場合にその注
目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以
外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素
と同じものとする水平二値化手段と、前記水平二値化手
段によって得られた二値画像信号が水平方向において”
第2の値”から”第1の値”または”第1の値”から”
第2の値”に変化する画素を変化点として検出する水平
変化点検出手段と、前記A/D変換された画像信号か
ら、注目する画素の明度及び垂直方向で該画素に隣合う
画素の二値画像信号に基づいて、注目する画素に対し
て”第1の値”または”第2の値”の二値画像信号を生
成するものであって、隣合う画素の二値画像信号が、明
度の小さいことを表す”第2の値”をとるときに、注目
する画素の明度が第1の設定値より大きい場合にその注
目する画素の二値画像信号を”第1の値”とし、隣合う
画素の二値画像信号が、明度の大きいことを表す”第1
の値”をとるときに、注目する画素の明度が第2の設定
値より小さい場合にその注目する画素の二値画像信号
を”第2の値”とし、上記以外の場合は、注目する画素
の二値画像信号を隣合う画素と同じものとする垂直二値
化手段と、前記垂直二値化手段によって得られた二値画
像信号が垂直方向において”第2の値”から”第1の
値”または”第1の値”から”第2の値”に変化する画
素を変化点として検出する垂直変化点検出手段と、を備
えており、前記計数手段は、前記水平変化点検出手段及
び前記垂直変化点検出手段の少なくとも一方で変化点と
して検出された画素の数を計数するものとすることがで
きる。
Optionally, said change point detecting means comprises:
Based on the brightness of the pixel of interest and the binary image signal of the pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction, the “first value” or “second value”
In which the binary image signal of an adjacent pixel has low brightness.
When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is When the brightness of the target pixel is smaller than the second set value, the binary image signal of the target pixel is set to the "second value" when the "first value" indicating that the brightness is large is taken. In cases other than the above, the horizontal binarizing means for making the binary image signal of the pixel of interest the same as the adjacent pixels, and the binary image signal obtained by the horizontal binarizing means is used in the horizontal direction.
From "second value" to "first value" or "from first value"
A horizontal change point detecting means for detecting a pixel which changes to a second value as a change point, and two pixels of a pixel adjacent to the pixel of interest in the brightness and vertical direction from the A / D converted image signal. A binary image signal of a "first value" or a "second value" is generated for a pixel of interest based on the value image signal. When the brightness of the pixel of interest is larger than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “first value” when the “second value” representing that The binary image signal of the matching pixel indicates that the brightness is high.
When the brightness of the pixel of interest is smaller than the second set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “second value”. In other cases, the pixel of interest is Vertical binarizing means for making the binary image signal the same as an adjacent pixel, and the binary image signal obtained by the vertical binarizing means is converted from a "second value" to a "first value" in the vertical direction. Vertical change point detecting means for detecting, as a change point, a pixel which changes from the "value" or the "first value" to the "second value", wherein the counting means includes the horizontal change point detecting means and At least one of the vertical change point detection means may count the number of pixels detected as a change point.

【0020】また、任意には、変化点検出手段は、前記
A/D変換された画像信号から、注目する画素の明度及
び水平方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に基づ
いて、注目する画素に対して”第1の値”または”第2
の値”の二値画像信号を生成するものであって、隣合う
画素の二値画像信号が、明度の小さいことを表す”第2
の値”をとるときに、注目する画素の明度が第1の設定
値より大きい場合にその注目する画素の二値画像信号
を”第1の値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、明
度の大きいことを表す”第1の値”をとるときに、注目
する画素の明度が第2の設定値より小さい場合にその注
目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以
外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素
と同じものとする水平二値化手段と、前記水平二値化手
段によって得られた二値画像信号が水平方向において”
第2の値”から”第1の値”または”第1の値”から”
第2の値”に変化する画素を変化点として検出する水平
変化点検出手段と、を備えており、前記計数手段は、前
記水平変化点検出手段で変化点として検出された画素の
数を計数するものとすることができる。
[0020] Optionally, the change point detecting means may determine, from the A / D-converted image signal, the brightness of a pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction. The “first value” or “second value” for the pixel of interest
In which the binary image signal of an adjacent pixel has low brightness.
When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is When the brightness of the target pixel is smaller than the second set value, the binary image signal of the target pixel is set to the "second value" when the "first value" indicating that the brightness is large is taken. In cases other than the above, the horizontal binarizing means for making the binary image signal of the pixel of interest the same as the adjacent pixels, and the binary image signal obtained by the horizontal binarizing means is used in the horizontal direction.
From "second value" to "first value" or "from first value"
Horizontal change point detection means for detecting a pixel changing to a second value as a change point, wherein the counting means counts the number of pixels detected as a change point by the horizontal change point detection means. You can do it.

【0021】また、任意には、前記平均値算出手段は、
前記A/D変換された画像信号における水平方向のライ
ン毎に明度の平均値を算出するものであり、前記変化点
検出手段は、前記A/D変換された画像信号から、注目
する画素の明度及び水平方向で該画素に隣合う画素の二
値画像信号に基づいて、注目する画素に対して”第1の
値”または”第2の値”の二値画像信号を生成するもの
であって、隣合う画素の二値画像信号が、明度の小さい
ことを表す”第2の値”をとるときに、注目する画素の
明度が、処理を行っているまたはその近傍の水平方向の
ラインに対して算出された第1の設定値より大きい場合
にその注目する画素の二値画像信号を”第1の値”と
し、隣合う画素の二値画像信号が、明度の大きいことを
表す”第1の値”をとるときに、注目する画素の明度
が、処理を行っているまたはその近傍の水平方向のライ
ンに対して算出された第2の設定値より小さい場合にそ
の注目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上
記以外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う
画素と同じものとする水平二値化手段と、前記水平二値
化手段によって得られた二値画像信号が水平方向におい
て”第2の値”から”第1の値”または”第1の値”か
ら”第2の値”に変化する画素を変化点として検出する
水平変化点検出手段と、を備えており、前記計数手段
は、前記水平変化点検出手段で変化点として検出された
画素の数を計数するものとすることができる。
Optionally, the average value calculating means includes
The average value of brightness is calculated for each horizontal line in the A / D-converted image signal, and the change point detecting means calculates the brightness of a pixel of interest from the A / D-converted image signal. And generating a “first value” or “second value” binary image signal for a pixel of interest based on a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction. When the binary image signal of the adjacent pixel takes a “second value” indicating that the brightness is low, the brightness of the pixel of interest is changed with respect to the horizontal line in the vicinity of the processing or in the vicinity thereof. If the value is larger than the first set value calculated in step S2, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is “1” indicating that the brightness is large. Value, the brightness of the pixel of interest is being processed Alternatively, when the value is smaller than the second set value calculated for the horizontal line in the vicinity thereof, the binary image signal of the pixel of interest is set to “second value”. Horizontal binarization means for making a binary image signal of a pixel the same as an adjacent pixel; and a binary image signal obtained by the horizontal binarization means, wherein the binary image signal is converted from a "second value" to a "first" And a horizontal change point detecting means for detecting, as a change point, a pixel which changes from the "value" or the "first value" to the "second value", and the counting means includes the horizontal change point detecting means. And the number of pixels detected as a change point can be counted.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明による粒径計測装
置12の第1の実施の形態を表すブロック図である。図
において、符号10は粒状被検体であり、多数の粒子が
重なり合った状態でケースの中に収まっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a particle size measuring apparatus 12 according to the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a granular specimen, which is contained in a case in which many particles are overlapped.

【0023】この粒状被検体10の粒径を計測する粒径
計測装置12は、主に、CCDカメラ14(撮像手
段)、A/D変換器16、画像平均値算出部40、設定
値算出部42と、変化点検出部17、計数部30及び粒
径算出部32を備えており、変化点検出部17は、さら
に、フレームメモリ24、水平二値化部33、水平変化
点検出部34、垂直二値化部35及び垂直変化点検出部
36を備えている。このうち、画像平均値算出部40、
設定値算出部42、変化点検出部17、計数部30及び
粒径算出部32は、例えば、論理回路、メモリ、CP
U、専用演算LSI等を用いて構成することができ、例
えばCPU及びメモリを用いた場合には、CPUまたは
メモリに予め格納されたプログラムによって実現される
機能によって構成することができる。
The particle size measuring device 12 for measuring the particle size of the granular object 10 mainly includes a CCD camera 14 (imaging means), an A / D converter 16, an image average value calculating section 40, and a set value calculating section. 42, a change point detection unit 17, a counting unit 30, and a particle size calculation unit 32. The change point detection unit 17 further includes a frame memory 24, a horizontal binarization unit 33, a horizontal change point detection unit 34, A vertical binarizing unit 35 and a vertical change point detecting unit 36 are provided. Among them, the image average value calculation unit 40,
The set value calculation unit 42, the change point detection unit 17, the counting unit 30, and the particle size calculation unit 32 include, for example, a logic circuit, a memory, and a CP.
U, a dedicated arithmetic LSI, or the like. For example, when a CPU and a memory are used, it can be configured by a function realized by a program stored in the CPU or the memory in advance.

【0024】CCDカメラ14は、粒状被検体10を撮
像して、画像信号である例えばNTSC信号を出力する
ものである。CCDカメラ14によって撮像される粒状
被検体10の画像の一例を図2に示す。
The CCD camera 14 captures an image of the granular object 10 and outputs an image signal, for example, an NTSC signal. FIG. 2 shows an example of an image of the granular object 10 captured by the CCD camera 14.

【0025】このNTSC画像信号は、A/D変換器1
6へ送られて、例えば256段階の明度を表すディジタ
ル信号に変換され、次いで、画像平均値算出部40及び
変化点検出部17においてそれぞれ処理に供される。
The NTSC image signal is supplied to the A / D converter 1
6 and converted into a digital signal representing, for example, 256 levels of brightness, and then subjected to processing in the image average value calculation unit 40 and the change point detection unit 17, respectively.

【0026】画像平均値算出部40は、A/D変換器1
6でディジタル信号に変換された粒状被検体10の画像
から画像全体の明度の平均値を算出するものである。具
体的には、水平方向の座標値をi、垂直方向の座標値を
j、画素(i,j)の明度をf(i,j)とすると、明
度の平均値faveは、
The image average value calculating section 40 includes an A / D converter 1
The average value of the brightness of the entire image is calculated from the image of the granular object 10 converted into the digital signal in step 6. Specifically, assuming that the horizontal coordinate value is i, the vertical coordinate value is j, and the brightness of the pixel (i, j) is f (i, j), the average brightness fave is

【0027】[0027]

【数2】fave=Σij f(i,j)/N によって算出される。但し、Σijはすべての画素につい
ての総和を表し、Nは全画素数を表している。
Fave = fij f (i, j) / N Here, Σij represents the sum of all pixels, and N represents the total number of pixels.

【0028】設定値算出部42は、画像平均値算出部4
0で算出された平均値faveに基づいて、平均値以上の
第1の設定値と平均値以下の第2の設定値とからなる組
を算出するものである。この複数の組として、例えば、
第1の組(fave+β1、fave−β1)と第2の組(f
ave+β2、fave−β2)の2つの組を算出する。そし
て、第1の組の平均値faveと設定値との差β1をノイ
ズである微小な明度変化を除去するのに有効な値である
とし、第2の組の平均値faveと設定値との差β2をβ
1よりも小さい値とするとよい。また、β2は0とする
ことも可能である。
The set value calculating section 42 includes an image average value calculating section 4
Based on the average value fave calculated at 0, a set of a first set value equal to or larger than the average value and a second set value equal to or smaller than the average value is calculated. As the plural sets, for example,
The first set (fave + β1, fave−β1) and the second set (fave + β1, fave−β1)
ave + β2, fave−β2) are calculated. Then, the difference β1 between the average value fave of the first set and the set value is assumed to be a value effective for removing a minute change in brightness, which is noise, and the difference β1 between the average value fave of the second set and the set value is set. The difference β2 is β
It is good to set it to a value smaller than 1. Β2 can also be set to 0.

【0029】また、A/D変換器16から画像信号が送
られる変化点検出部17のフレームメモリ24は、A/
D変換器16でディジタル信号に変換された粒状被検体
10の画像を記憶するものである。このフレームメモリ
24は、A/D変換器16から逐次出力される画像信号
を記憶しておき、画像平均値算出部40で全画素の明度
から明度の平均値が算出され、設定値算出部42で複数
の設定値の組が算出され、各組の設定値に基づいて、次
の水平二値化部33及び垂直二値化部34で二値化処理
を行うために水平二値化部33及び垂直二値化部34か
らの複数回の読み出しが可能となるように、画像信号を
記憶している。
The frame memory 24 of the change point detector 17 to which the image signal is sent from the A / D converter 16 stores
The D-converter 16 stores the image of the granular object 10 converted into a digital signal. The frame memory 24 stores image signals sequentially output from the A / D converter 16, and an image average value calculation unit 40 calculates an average value of brightness from the brightness of all pixels, and a set value calculation unit 42. Sets of a plurality of set values are calculated, and based on the set values of each set, the horizontal binarization unit 33 and the vertical binarization unit 34 perform a binarization process to perform a binarization process. The image signal is stored so that reading from the vertical binarization unit 34 can be performed a plurality of times.

【0030】水平二値化部33は、フレームメモリ24
で記憶されたディジタル画像信号から、注目する画素の
明度及び水平方向で該画素に隣合う画素の明度に基づい
て、注目する画素の値を”1”または”0”とする二値
画像を生成するものであり、具体的には、水平方向に隣
合う1つ前の画素の二値画像信号が、明度の小さいこと
を表す”0”であるときに、注目する画素の明度が第1
の設定値より大きい場合にその注目する画素の二値画像
信号を”1”とし、隣合う1つ前の画素の二値画像信号
が、明度の高いことを表す”1”の値をとるときに、注
目する画素の明度が第2の設定値より小さい場合にその
注目する画素の二値画像信号を”0”とし、それ以外の
場合は隣合う画素と同じ二値画像信号とするものであ
る。この二値化処理を、各設定値の組(fave+β1、
fave−β1)、(fave+β2、fave−β2)に対し
て、同様に行う。
The horizontal binarizing section 33 includes a frame memory 24
Generates a binary image in which the value of the pixel of interest is “1” or “0” based on the brightness of the pixel of interest and the brightness of the pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction from the digital image signal stored in Specifically, when the binary image signal of the immediately preceding pixel adjacent in the horizontal direction is “0” indicating that the brightness is small, the brightness of the pixel of interest is changed to the first brightness.
When the binary image signal of the pixel of interest is set to “1” and the binary image signal of the immediately preceding pixel takes a value of “1” indicating high brightness, When the brightness of the pixel of interest is smaller than the second set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to "0", otherwise, the binary image signal of the adjacent pixel is set to the same binary image signal. is there. This binarization process is performed by setting each set value (fave + β1,
fave-β1) and (fave + β2, fave-β2).

【0031】図3はその具体例を示しており、黒丸(1)
〜(10)が各画素に対応している。尚、水平方向において
1番目の画素の2値画像信号は、その画素の明度が平均
値faveより大きい場合に、”1”、小さい場合に”
0”となるように設定するとよい。従って画素(1)が”
1”の値をとるとすると、画素(2)は平均値faveよりも
小さいものの、第2の設定値fave−β1より小さくな
っていないため、画素(1)と同じ2値画像信号”1”を
とる。同様に、画素(3)〜(9)までは、隣接する前の画素
と同じ二値画像信号”1”となる。画素(10)では、その
明度が第2の設定値fave−β1より小さくなるため、
二値画像信号は”0”となる。
FIG. 3 shows a specific example of this, and a black circle (1)
To (10) correspond to each pixel. Note that the binary image signal of the first pixel in the horizontal direction is “1” when the brightness of the pixel is larger than the average value fave, and “1” when the brightness is smaller than the average value fave.
0 ". Therefore, pixel (1) is set to"
Assuming a value of 1 ", the pixel (2) is smaller than the average value fave, but not smaller than the second set value fave-β1, so that the same binary image signal" 1 "as the pixel (1). Similarly, the pixels (3) to (9) have the same binary image signal “1” as that of the immediately preceding pixel.In the pixel (10), the brightness is the second set value fave−. Because it is smaller than β1,
The binary image signal is "0".

【0032】水平変化点検出部34は、水平二値化部3
3によって得られた二値画像信号が水平方向において”
0”から”1”または”1”から”0”に変化する画素
を変化点として検出するものである。図3の例では、画
素(10)が変化点となる。
The horizontal change point detecting section 34 is provided with a horizontal binarizing section 3
3 in the horizontal direction.
A pixel which changes from "0" to "1" or "1" to "0" is detected as a change point.In the example of Fig. 3, the pixel (10) is a change point.

【0033】同様に、垂直二値化部35は、フレームメ
モリ24で記憶されたディジタル画像信号から、注目す
る画素の明度及び垂直方向で該画素に隣合う画素の明度
に基づいて、注目する画素の値を”1”または”0”と
する二値画像を生成するものであり、具体的には、垂直
方向に隣合う1つ前の画素の二値画像信号が、明度の小
さいことを表す”0”であるときに、注目する画素の明
度が第1の設定値より大きい場合にその注目する画素の
二値画像信号を”1”とし、隣合う1つ前の画素の二値
画像信号が、明度の高いことを表す”1”の値をとると
きに、注目する画素の明度が第2の設定値(fave−
β)より小さい場合にその注目する画素の二値画像信号
を”0”とし、それ以外の場合は隣合う画素と同じ二値
画像信号とするものである。この二値化処理を、各設定
値の組(fave+β1、fave−β1)、(fave+β
2、fave−β2)に対して、同様に行う。
Similarly, the vertical binarizing section 35 calculates a pixel of interest from the digital image signal stored in the frame memory 24 based on the brightness of the pixel of interest and the brightness of a pixel adjacent to the pixel in the vertical direction. To generate a binary image with the value of “1” or “0”. Specifically, it indicates that the binary image signal of the immediately preceding pixel adjacent in the vertical direction has low brightness. When the brightness of the target pixel is larger than the first set value when the value is “0”, the binary image signal of the target pixel is set to “1”, and the binary image signal of the immediately preceding pixel is set. Takes a value of “1” indicating that the brightness is high, the brightness of the pixel of interest becomes the second set value (fave−
If the value is smaller than β), the binary image signal of the pixel of interest is set to “0”; otherwise, the binary image signal is set to the same binary image signal as that of the adjacent pixel. This binarization processing is performed by setting each set value (fave + β1, fave−β1), (fave + β
2, fave-β2).

【0034】また、垂直変化点検出部36は、垂直二値
化部35によって得られた二値画像信号が垂直方向にお
いて”0”から”1”または”1”から”0”に変化す
る画素を変化点として検出するものである。
The vertical change point detecting unit 36 determines whether the binary image signal obtained by the vertical binarizing unit 35 changes from "0" to "1" or from "1" to "0" in the vertical direction. Is detected as a change point.

【0035】次に、計数部30は、水平変化点検出部3
4及び垂直変化点検出部36の少なくとも一方で変化点
として検出された画素の数を計数する。粒状被検体10
の画像の明度パターンは、各粒子の粒径が小さいほど細
かく、高い周波数成分を有するため、明度が第1の設定
値および第2の設定値を上下する回数も多くなってい
る。従って、この上下する回数を二値画像の変化点とし
て計数部30で計数する。
Next, the counting section 30 includes the horizontal change point detecting section 3.
4 and the number of pixels detected as a change point in at least one of the vertical change point detection unit 36 are counted. Granular subject 10
Since the brightness pattern of the image of (1) is finer as the particle size of each particle is smaller and has a higher frequency component, the number of times that the brightness goes above and below the first set value and the second set value is also increased. Therefore, the counting unit 30 counts the number of times of this change as a change point of the binary image.

【0036】粒径算出部32は、前記複数の設定値の組
に対してそれぞれ計数部30で計数された画素数に基づ
いて、粒状被検体10の粒子の平均的粒径を算出するも
のである。
The particle size calculation unit 32 calculates the average particle size of the particles of the granular test object 10 based on the number of pixels counted by the counting unit 30 for each of the plurality of set value sets. is there.

【0037】一般的に、粒状被検体10の各粒子の粒径
が大きいほど画像の明度パターンは粗くなり、計数部3
0で計数される画素数は少なくなり、逆に粒状被検体1
0の各粒子の粒径が小さいほど計数部30で計数される
画素数は多くなり、粒径は画素数の減少関数となる。こ
こで仮に、粒子が隙間なくまた重なり合うことなく並ん
でいたとすると、その明度パターンの周波数は、粒子の
数に比例し、粒子の粒径に反比例することは明らかであ
る。実際の粒状被検体の場合には、粒子が重なり合って
いるものの、粒子の粒径との間の反比例の関係は同じよ
うに成り立つと予想でき、実際に統計的にも反比例の関
係が成り立つという結果が得られている。
In general, the larger the particle size of each particle of the granular object 10, the coarser the brightness pattern of the image becomes.
The number of pixels counted at 0 decreases, and conversely, the granular object 1
The smaller the particle diameter of each particle of 0, the larger the number of pixels counted by the counting unit 30, and the particle diameter becomes a decreasing function of the number of pixels. Here, if the particles are arranged without gaps and without overlapping, it is clear that the frequency of the lightness pattern is proportional to the number of particles and inversely proportional to the particle size of the particles. In the case of an actual granular specimen, although the particles overlap, it can be expected that the inverse relationship between the particle size and the particle size is the same, and that the inverse relationship is actually statistically established. Has been obtained.

【0038】従って、第1の設定値及び第2の設定値か
らなる第1の組及び第2の組を用いてそれぞれ求めた画
素数n1、n2に対して、それぞれ、前述の(1)式を
用いて以下のように平均粒径r1、r2を求める。
Accordingly, for the numbers of pixels n1 and n2 obtained using the first and second sets of the first and second set values, respectively, the above-mentioned equation (1) is used. Are used to determine the average particle diameters r1 and r2 as follows.

【0039】[0039]

【数3】r1=k1/n1 r2=k2/n2 k1、k2は、CCDカメラ14の倍率等の光学的条件
が予め決まっていれば、粒径の大小に拘らず一定の定数
であると考えられるので、第1の設定値及び第2の設定
値からなる各組(fave+β1、fave−β1)、(fav
e+β2、fave−β2)を用いることによってそれぞれ
正確な粒径が求められる範囲にある既知の粒径rs1、
rs2を持つ粒状被検体をCCDカメラ14で撮像し、
上記と同じ一連の処理を施して計数部30で計数された
画素数ns1、ns2を求めておくことにより、k1、
k2を予め決定することができる。即ち、k1、k2
は、
R1 = k1 / n1 r2 = k2 / n2 k1 and k2 are considered to be constant constants regardless of the size of the particle size if optical conditions such as the magnification of the CCD camera 14 are predetermined. Therefore, each set (fave + β1, fave−β1), (fav +) of the first set value and the second set value
e + β2, fave−β2), the known particle sizes rs1,
The granular object having rs2 is imaged by the CCD camera 14,
By performing the same series of processing as described above to determine the number of pixels ns1 and ns2 counted by the counting unit 30, k1,
k2 can be predetermined. That is, k1, k2
Is

【0040】[0040]

【数4】k1=rs1・ns1 k2=rs2・ns2 で求めることができるので、このk1、k2を粒径算出
部32に予め記憶させておいて、粒径算出に用いる。
## EQU4 ## Since k1 = rs1 · ns1 and k2 = rs2 · ns2, k1 and k2 can be stored in the particle size calculator 32 in advance and used for calculating the particle size.

【0041】そして、粒径算出部32では、それぞれの
第1の設定値及び第2の設定値からなる組を用いて粒径
r1、r2を求めた後、図5における粒径の閾値r0に
対して、r2<r0であるときには、r2を採用し粒径
として出力し、r2≧r0であるときには、r1を採用
し粒径として出力する。
Then, the particle diameter calculation unit 32 calculates the particle diameters r1 and r2 using the set of each of the first set value and the second set value, and then calculates the particle diameter threshold value r0 in FIG. On the other hand, when r2 <r0, r2 is adopted and output as a particle size, and when r2 ≧ r0, r1 is adopted and output as a particle size.

【0042】このようにして、粒子が重なり合っていて
も簡単な処理で平均粒径を求めることができ、計算コス
トを低減させることができる。そして、設定値の複数の
組から最適な設定値の組の設定値を用いて計数された画
素数に基づいて粒径を算出することで、粒径計測とは無
関係の微小な明度変化の影響を除去して粒径に寄与する
と考えられる明度パターンの周波数に反映する画素のみ
を計数することにより、より正確な粒径計測を行うこと
ができると共に、粒径が小さい場合に明度変化の影響を
除去したが為にかえって不正確な計測になるという事態
を防ぐことができる。
In this way, even if the particles overlap, the average particle size can be obtained by a simple process, and the calculation cost can be reduced. Then, by calculating the particle size based on the number of pixels counted using the set value of the optimal set value set from a plurality of set value set values, the influence of minute brightness change unrelated to the particle size measurement is obtained. By counting only the pixels that reflect the frequency of the lightness pattern that is considered to contribute to the particle size by removing the particle size, more accurate particle size measurement can be performed, and the influence of the lightness change when the particle size is small is reduced. It is possible to prevent a situation in which the measurement is inaccurate due to the removal.

【0043】第1の設定値及び第2の設定値は、画像平
均値算出部40で求めた画像全体の明度の平均値fave
に基づいて決められ、これらの値を閾値として水平二値
化部33及び垂直二値化部35で二値化処理を行ってい
るため、照明が変化して明るさが変動しても、これに比
例して設定値も変化するので、明るさの変動の影響の受
けない正確な計測が可能となる。
The first set value and the second set value are the average value fave of the brightness of the entire image obtained by the image average value calculation unit 40.
Since the binarization process is performed by the horizontal binarization unit 33 and the vertical binarization unit 35 using these values as thresholds, even if the illumination changes and the brightness fluctuates, Since the set value also changes in proportion to, accurate measurement can be performed without being affected by variations in brightness.

【0044】(第2の実施の形態)本発明の粒径計測装
置は、図1の構成から垂直二値化部35及び垂直変化点
検出部36を除いた構成とすることもできる。即ち、変
化点検出部17を、フレームメモリ24、水平二値化部
33及び水平変化点検出部34で構成する。計数部30
は、水平変化点検出部34で変化点として検出された画
素の数を計数する。粒状被検体10の画像は方向性を持
たないため、各粒子の水平方向における変化点に対応す
る画素のみを計数し、その画素数に基づいて粒径を求め
ることができる。計数部30で計数される画素数は、第
1の実施の形態で計数される画素数よりも少なくなる
が、計数される画素数が粒子の粒径に反比例するのは同
様に成り立つ。従って、粒径算出部32でこのことを考
慮して、rを平均粒径、n’を画素数とすれば、
(Second Embodiment) The particle size measuring apparatus of the present invention may be configured such that the vertical binarization section 35 and the vertical change point detection section 36 are removed from the configuration of FIG. That is, the change point detection unit 17 includes the frame memory 24, the horizontal binarization unit 33, and the horizontal change point detection unit 34. Counting unit 30
Counts the number of pixels detected as a change point by the horizontal change point detection unit 34. Since the image of the granular object 10 has no directionality, only the pixels corresponding to the change points in the horizontal direction of each particle are counted, and the particle diameter can be obtained based on the number of pixels. Although the number of pixels counted by the counting unit 30 is smaller than the number of pixels counted in the first embodiment, the same holds true for the number of pixels counted being inversely proportional to the particle diameter of particles. Therefore, taking this into account in the particle size calculation unit 32, if r is the average particle size and n ′ is the number of pixels,

【0045】[0045]

【数5】r1=k1’/n1’ r2=k2’/n2’ 関係により平均粒径r1、r2をそれぞれ求める。但
し、k1’、k2’は定数であり、k1’<k1、k
2’<k2である。k1’、k2’についても、CCD
カメラ14の倍率等の光学的条件が予め決まっていれ
ば、粒径の大小に拘らず一定の定数であると考えられる
ので、第1の設定値及び第2の設定値からなる各組(f
ave+β1、fave−β1)、(fave+β2、fave−β
2)を用いることによってそれぞれ正確な粒径が求めら
れる範囲にある既知の粒径rs1、rs2を持つ粒状被
検体をCCDカメラ14で撮像し、上記と同じ一連の処
理を施して計数部30で計数された画素数ns1’、n
s2’を求めておくことにより、k1’、k2’を予め
決定することができる。
R1 = k1 ′ / n1 ′ r2 = k2 ′ / n2 ′ The average particle diameters r1 and r2 are obtained from the relationship. Here, k1 ′ and k2 ′ are constants, and k1 ′ <k1, k
2 ′ <k2. For k1 'and k2', CCD
If the optical conditions such as the magnification of the camera 14 are determined in advance, the constants are considered to be constant irrespective of the size of the particle size. Therefore, each set (f) including the first set value and the second set value
ave + β1, fave−β1), (fave + β2, fave−β)
By using 2), the granular object having the known particle diameters rs1 and rs2 in the range in which the accurate particle diameter is required is imaged by the CCD camera 14, and the same series of processing as described above is performed. Counted number of pixels ns1 ', n
By obtaining s2 ', k1' and k2 'can be determined in advance.

【0046】そして、粒径算出部32で、それぞれの第
1の設定値及び第2の設定値からなる組を用いて粒径r
1、r2を求めた後、図5における粒径の閾値r0に対
して、r2<r0であるときには、r2を採用し粒径と
して出力し、r2≧r0であるときには、r1を採用し
粒径として出力するのは、第1の実施の形態と同じであ
る。
Then, the particle size calculation unit 32 uses the set of the first set value and the second set value to set the particle size r.
After obtaining r 1 and r 2, when r 2 <r 0, r 2 is adopted and output as the particle size, and when r 2 ≧ r 0, r 1 is adopted and the particle size is determined with respect to the particle size threshold r 0 in FIG. Is the same as in the first embodiment.

【0047】このように、変化点の検出を行う方向を一
方向のみに限定することによって、処理の簡略化が図
れ、さらに計算コストを低減させることができる。ま
た、垂直方向ではなく水平方向に限定したのは、CCD
カメラ14から送られてくる画像信号が一般的に水平方
向に連続した信号であるためであり、この信号を受け取
った水平変化点検出部34で逐次処理を行うことがで
き、より一層の処理の簡略化が図れる。
As described above, by limiting the direction in which the change point is detected to only one direction, the processing can be simplified and the calculation cost can be further reduced. In addition, the CCD was limited to the horizontal direction instead of the vertical direction.
This is because the image signal sent from the camera 14 is generally a signal that is continuous in the horizontal direction, and the horizontal change point detection unit 34 that has received this signal can perform sequential processing, and further processing can be performed. Simplification can be achieved.

【0048】(第3の実施の形態)図4を用いて第3の
実施の形態を説明する。この粒径計測装置12は、主
に、CCDカメラ14(撮像手段)、A/D変換器1
6、水平平均値算出部44、変化点検出部17、計数部
30及び粒径算出部32を備えており、変化点検出部1
7は、ラインメモリ26、水平二値化部33及び水平変
化点検出部34を備えている。水平平均値算出部44
は、A/D変換器16でディジタル信号に変換された粒
状被検体10の画像信号の水平方向の1ライン毎の明度
の平均値を算出するものである。即ち、水平方向の座標
値をi、垂直方向の座標値をj、画素(i,j)の明度
をf(i,j)とすると、水平方向の1ライン毎の明度
の平均値fave (j)は、
(Third Embodiment) A third embodiment will be described with reference to FIG. The particle size measuring device 12 mainly includes a CCD camera 14 (imaging means), an A / D converter 1
6, a horizontal average value calculation unit 44, a change point detection unit 17, a counting unit 30, and a particle size calculation unit 32.
Reference numeral 7 includes a line memory 26, a horizontal binarizing unit 33, and a horizontal change point detecting unit 34. Horizontal average value calculation unit 44
Calculates the average value of the brightness of each line in the horizontal direction of the image signal of the granular object 10 converted to a digital signal by the A / D converter 16. That is, assuming that the horizontal coordinate value is i, the vertical coordinate value is j, and the brightness of the pixel (i, j) is f (i, j), the average value fave (j) of each horizontal line is given. )

【0049】[0049]

【数6】fave(j)=Σi f(i,j)/Nx によって算出される。但し、Σiは水平方向の1ライン
のすべての画素についての総和を表し、Nxは水平方向
の1ラインの画素数を表している。
Calculated by fave (j) = Σif (i, j) / Nx. Here, Σi represents the sum of all the pixels in one horizontal line, and Nx represents the number of pixels in one horizontal line.

【0050】設定値算出部42は、画像平均値算出部4
0で算出された1ライン毎の平均値fave(j)に基づ
いて、平均値以上の第1の設定値と平均値以下の第2の
設定値とからなる組を算出するものである。
The set value calculation unit 42 includes an image average value calculation unit 4
Based on the average value fave (j) for each line calculated at 0, a set of a first set value equal to or larger than the average value and a second set value equal to or smaller than the average value is calculated.

【0051】ラインメモリ26は、A/D変換器16で
ディジタル信号に変換された粒状被検体10の画像信号
の水平方向の1ライン分の信号を記憶するものである。
このラインメモリ26は、A/D変換器16から逐次出
力される画像信号を記憶しておき、水平平均値算出部4
4で水平方向の1ラインの明度から明度の平均値が算出
され、設定値算出部42で複数の設定値の組が算出さ
れ、各組の設定値に基づいて、次の水平二値化部33で
二値化処理を行うために水平二値化部33からの複数回
の読み出しが可能となるように、画像信号を記憶してい
る。
The line memory 26 stores one horizontal line of the image signal of the granular object 10 converted into a digital signal by the A / D converter 16.
The line memory 26 stores the image signals sequentially output from the A / D converter 16 and stores the horizontal average value calculation unit 4.
In step 4, an average value of the brightness is calculated from the brightness of one line in the horizontal direction, a set of a plurality of set values is calculated in the set value calculating unit 42, and the next horizontal binarizing unit is calculated based on the set values of each set. The image signal is stored so that reading from the horizontal binarization unit 33 can be performed a plurality of times in order to perform the binarization processing at 33.

【0052】水平二値化部33は、ラインメモリ26で
記憶されたディジタル画像信号から、第1の実施の形態
と同じ動作を行う。
The horizontal binarizing section 33 performs the same operation as the first embodiment from the digital image signal stored in the line memory 26.

【0053】水平変化点検出部34、計数部30及び粒
径算出部32での処理は、第2の実施の形態と同じもの
となる。
The processing in the horizontal change point detecting section 34, the counting section 30, and the particle size calculating section 32 is the same as that in the second embodiment.

【0054】このように、明度の平均値の算出を含めて
水平方向に限定した処理とすることによって、より一層
の処理の簡略化が可能である。
As described above, the processing limited to the horizontal direction including the calculation of the average value of the brightness can further simplify the processing.

【0055】尚、以上の各実施の形態では、変化点検出
部17の水平二値化部33及び垂直二値化部35が、設
定値の組の数に対応して、複数回、フレームメモリ24
またはラインメモリ26に対して読み出しを行うことと
していたが、これに限るものではなく、変化点検出部1
7の水平二値化部33、水平変化点検出部34、垂直二
値化部35、垂直変化点検出部36及び計数部30を設
定値の組の数に対応して複数系統備えることとし、並列
処理を行わせることもできる。その場合、第3の実施の
形態においては、ラインメモリ26を除き、1ライン毎
の明度の平均値faveを、変化点の検出処理を行ってい
るラインの例えば1ライン前の水平方向の平均値fave
(j−1)とすることもでき、1ライン前の水平方向の
平均値fave(j−1)に基づいて第1設定値および第
2設定値を決定することもできる。明度の平均値は、ラ
イン毎で大きく変化することはないと考えられるから、
実用上は問題なく、さらに計算コストを低減させること
ができる。または、被検体が複数回、撮像が可能なもの
の場合には、ラインメモリ26の有無によらず、処理系
統を1系統として、CCDカメラ14による撮像を複数
回行わせることも可能である。
In each of the above embodiments, the horizontal binarization unit 33 and the vertical binarization unit 35 of the change point detection unit 17 perform the frame memory multiple times in accordance with the number of set value sets. 24
Alternatively, reading is performed on the line memory 26, but the present invention is not limited to this.
7, a plurality of systems including a horizontal binarization unit 33, a horizontal change point detection unit 34, a vertical binarization unit 35, a vertical change point detection unit 36, and a counting unit 30 corresponding to the number of set value sets, Parallel processing can also be performed. In this case, in the third embodiment, except for the line memory 26, the average value fave of the brightness of each line is calculated as the average value in the horizontal direction, for example, one line before the line for which the change point is being detected. fave
(J-1), and the first set value and the second set value can be determined based on the average value fave (j-1) in the horizontal direction one line before. Since the average value of lightness is not expected to change significantly from line to line,
There is no problem in practical use, and the calculation cost can be further reduced. Alternatively, when the subject can be imaged a plurality of times, the CCD camera 14 can perform the imaging a plurality of times with one processing system regardless of the presence or absence of the line memory 26.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
ないし8記載の発明によれば、粒状被検体の画像信号が
所定の方向において、明度が第1の設定値及び第2の設
定値のうち、予め決められた規則に従って選択された設
定値を跨って変化するときのその画素を変化点として検
出し、その変化点となっている画素の数を計数し、この
画素数に基づいて平均粒径を求めるため、その平均的処
理により、粒子が隙間なく重なり合っているような粒状
被検体に対しても適用することができる。また、反復演
算等を必要としないため計算コストを低減することがで
きる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the invention as set forth in any one of (8) to (8), in the predetermined direction, the brightness of the image signal of the granular object crosses the set value selected from the first set value and the second set value according to a predetermined rule. The pixel at the time of change is detected as a change point, the number of pixels at the change point is counted, and the average particle size is determined based on the number of pixels. The present invention can also be applied to granular subjects that overlap without being overlapped. Further, since no repetitive operation or the like is required, the calculation cost can be reduced.

【0057】設定値の複数の組から最適な設定値の組の
設定値を用いて計数された画素数に基づいて粒径を算出
することで、粒径計測とは無関係の微小な明度変化の影
響を除去して粒径に寄与すると考えられる明度パターン
の周波数に反映する画素のみを計数することにより、よ
り正確な粒径計測を行うことができると共に、粒径が小
さい場合に明度変化の影響を除去したが為にかえって不
正確な計測になるという事態を防ぐことができる。
By calculating the particle size based on the number of pixels counted from a plurality of sets of set values using the set value of the optimum set of set values, a minute change in lightness unrelated to the particle size measurement is obtained. By counting only the pixels that reflect the frequency of the brightness pattern that is considered to contribute to the particle size by eliminating the effect, more accurate particle size measurement can be performed, and the effect of brightness change when the particle size is small Can be prevented from being inaccurately measured due to the removal of.

【0058】さらに、明度の平均値に基づいて設定され
た複数の設定値のうちの特定の1つの設定値を跨って変
化する画素を変化点として検出するため、その変化点検
出基準のパラメータ設定を不要とし、調整が容易でかつ
照明が変化することによる明るさの変動の影響を受けな
いようにすることができる。
Further, in order to detect, as a change point, a pixel that changes over a specific one of a plurality of set values set based on the average value of lightness, a parameter setting of the change point detection reference is performed. Can be eliminated, the adjustment can be made easily, and it is possible to avoid the influence of the fluctuation of the brightness due to the change of the illumination.

【0059】さらに、請求項3、4及び7、8記載の発
明によれば、一般的に撮像された画像信号は水平方向に
連続したものであるため、この信号を受け取り逐次二値
化処理を行うことができ、より一層処理の簡略化、迅速
化が図れる。特に、請求項4及び8記載の発明によれ
ば、明度の平均値を水平方向のライン毎に求めるため、
画像全体の明度の平均を求める場合に比べて、さらに計
算コストを低減させることができる。
Further, according to the third, fourth, seventh and eighth aspects of the present invention, generally, a picked-up image signal is continuous in the horizontal direction. The processing can be further simplified and speeded up. In particular, according to the fourth and eighth aspects of the present invention, since the average value of lightness is obtained for each horizontal line,
The calculation cost can be further reduced as compared with the case where the average brightness of the entire image is obtained.

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

【図1】本発明による粒径計測装置の第1の実施の形態
を表すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a particle size measuring apparatus according to the present invention.

【図2】撮像される粒状被検体の画像の一例を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an image of a granular object to be imaged.

【図3】ある水平方向のラインL上の明度パターンを示
すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a brightness pattern on a certain horizontal line L;

【図4】本発明による粒径計測装置の第3の実施の形態
を表すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the particle size measuring device according to the present invention.

【図5】設定値の違いによる変化点の画素数nと粒径r
との関係を模式的に表すグラフである。
FIG. 5 shows the number of pixels n and the particle size r at a change point due to a difference in set values.
6 is a graph schematically showing the relationship with.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 粒状被検体 12 粒径計測装置 14 CCDカメラ(撮像手段) 16 A/D変換器 17 変化点検出部(変化点検出手段) 20 水平変化点検出部(水平変化点検出手段) 22 垂直変化点検出部(垂直変化点検出手段) 30 計数部(計数手段) 32 粒径算出部(粒径算出手段) 33 水平二値化部(水平二値化手段) 34 水平変化点検出部(水平変化点検出手段) 35 垂直二値化部(垂直二値化手段) 36 垂直変化点検出部(垂直変化点検出手段) 40 画像平均値算出部(平均値算出手段) 44 水平平均値算出部(平均値算出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Granular object 12 Particle size measuring device 14 CCD camera (imaging means) 16 A / D converter 17 Change point detection part (change point detection means) 20 Horizontal change point detection part (horizontal change point detection means) 22 Vertical change check Output part (vertical change point detecting means) 30 Counting part (counting means) 32 Particle size calculating part (particle size calculating means) 33 Horizontal binarizing part (horizontal binarizing means) 34 Horizontal changing point detecting part (horizontal change check) Output means) 35 vertical binarization section (vertical binarization means) 36 vertical change point detection section (vertical change point detection means) 40 image average value calculation section (average value calculation means) 44 horizontal average value calculation section (average value) Calculation means)

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA26 BB05 CC00 DD00 DD06 FF04 JJ03 JJ26 NN19 QQ03 QQ06 QQ08 QQ24 QQ25 QQ26 QQ27 QQ28 QQ42 QQ51 UU05 5B057 AA07 AA10 BA02 CA08 CB06 DA13 DB08 DC02 DC16 Continued on front page F term (reference) 2F065 AA26 BB05 CC00 DD00 DD06 FF04 JJ03 JJ26 NN19 QQ03 QQ06 QQ08 QQ24 QQ25 QQ26 QQ27 QQ28 QQ42 QQ51 UU05 5B057 AA07 AA10 BA02 CA08 CB06 DA13 DB08 DC02 DC16

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒状被検体の粒径を計測する粒径計測装
置であって、 粒状被検体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、 前記撮像手段からの画像信号をA/D変換するA/D変
換器と、 前記A/D変換された画像信号の明度の平均値を算出す
る平均値算出手段と、 前記平均値算出手段で求められた前記平均値に基づい
て、前記平均値以上である第1の設定値と、前記平均値
以下である第2の設定値とからなる組で、第1の設定値
と第2の設定値の少なくとも一方が互いに異なった複数
の組を算出する設定値算出手段と、 前記A/D変換された画像信号から、明度が所定の方向
において、各組の前記第1の設定値及び第2の設定値の
うち、予め決められた規則に従って選択された設定値を
跨って変化するときのその画素を変化点として検出する
変化点検出手段と、 前記変化点検出手段で変化点として検出された画素の数
を計数する計数手段と、 前記複数の組の各々に対して、前記計数手段によって計
数された画素数に基づいて粒状被検体の粒径を算出する
粒径算出手段と、を備えることを特徴とする粒径計測装
置。
1. A particle size measuring device for measuring a particle size of a granular object, comprising: an image pickup means for picking up an image of the granular object and outputting an image signal; and A / D converting the image signal from the image pickup means. An A / D converter, an average value calculating means for calculating an average value of brightness of the A / D-converted image signal, and an average value based on the average value obtained by the average value calculating means. A plurality of sets in which at least one of the first set value and the second set value is different from each other is calculated in a set including the first set value described above and the second set value equal to or less than the average value. Setting value calculating means for selecting, from the A / D-converted image signal, a brightness in a predetermined direction from the first set value and the second set value of each set in accordance with a predetermined rule. When the pixel changes over the set value, the pixel is detected as a change point. Change point detecting means, counting means for counting the number of pixels detected as change points by the change point detecting means, and, for each of the plurality of sets, based on the number of pixels counted by the counting means. And a particle size calculating means for calculating the particle size of the granular object.
【請求項2】 前記変化点検出手段は、前記A/D変換
された画像信号から、注目する画素の明度及び水平方向
で該画素に隣合う画素の二値画像信号に基づいて、注目
する画素に対して、”第1の値”または”第2の値”の
二値画像信号を生成するものであって、隣合う画素の二
値画像信号が、明度の小さいことを表す”第2の値”を
とるときに、注目する画素の明度が第1の設定値より大
きい場合にその注目する画素の二値画像信号を”第1の
値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、明度の大きい
ことを表す”第1の値”をとるときに、注目する画素の
明度が第2の設定値より小さい場合にその注目する画素
の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以外の場合
は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素と同じも
のとする水平二値化手段と、 前記水平二値化手段によって得られた二値画像信号が水
平方向において”第2の値”から”第1の値”または”
第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化点と
して検出する水平変化点検出手段と、 前記A/D変換された画像信号から、注目する画素の明
度及び垂直方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に
基づいて、注目する画素に対して”第1の値”または”
第2の値”の二値画像信号を生成するものであって、隣
合う画素の二値画像信号が、明度の小さいことを表す”
第2の値”をとるときに、注目する画素の明度が第1の
設定値より大きい場合にその注目する画素の二値画像信
号を”第1の値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、
明度の大きいことを表す”第1の値”をとるときに、注
目する画素の明度が第2の設定値より小さい場合にその
注目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上記
以外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画
素と同じものとする垂直二値化手段と、 前記垂直二値化手段によって得られた二値画像信号が垂
直方向において”第2の値”から”第1の値”または”
第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化点と
して検出する垂直変化点検出手段と、を備えており、 前記計数手段は、前記水平変化点検出手段及び前記垂直
変化点検出手段の少なくとも一方で変化点として検出さ
れた画素の数を計数するものである、ことを特徴とする
請求項1記載の粒径計測装置。
2. The method according to claim 1, wherein the change point detecting unit is configured to determine a pixel of interest based on the brightness of the pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction from the A / D converted image signal. To generate a binary image signal of “first value” or “second value”, and the binary image signal of an adjacent pixel indicates “second value” indicating that brightness is small. When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is When the brightness of the target pixel is smaller than the second set value, the binary image signal of the target pixel is set to the “second value” when the “first value” indicating that the brightness is large is set, In cases other than the above, a horizontal binarization method in which the binary image signal of the pixel of interest is the same as that of the adjacent pixel And the binary image signal obtained by the horizontal binarizing means is converted from a “second value” to a “first value” or “first value” in the horizontal direction.
Horizontal change point detection means for detecting a pixel that changes from a first value to a second value as a change point; and detecting, from the A / D-converted image signal, a brightness and a vertical direction of a pixel of interest. Based on the binary image signal of the pixel adjacent to the pixel, the “first value” or “
It is to generate a binary image signal of the second value "indicating that the binary image signal of the adjacent pixel has low brightness."
When the brightness of the target pixel is larger than the first set value when the second value is taken, the binary image signal of the target pixel is set to the “first value”, and the binary image of the adjacent pixel is set. The signal
When the brightness of the target pixel is smaller than the second set value, the binary image signal of the target pixel is set to the “second value” when the “first value” indicating that the brightness is large is set, In cases other than the above, a vertical binarizing unit that makes the binary image signal of the pixel of interest the same as an adjacent pixel, and the binary image signal obtained by the vertical binarizing unit 2 value "to" first value "or"
Vertical change point detecting means for detecting a pixel changing from a first value to a second value as a change point, wherein the counting means includes the horizontal change point detecting means and the vertical change check. The particle size measuring device according to claim 1, wherein the number of pixels detected as a change point is counted in at least one of the output means.
【請求項3】 前記変化点検出手段は、前記A/D変換
された画像信号から、注目する画素の明度及び水平方向
で該画素に隣合う画素の二値画像信号に基づいて、注目
する画素に対して”第1の値”または”第2の値”の二
値画像信号を生成するものであって、隣合う画素の二値
画像信号が、明度の小さいことを表す”第2の値”をと
るときに、注目する画素の明度が第1の設定値より大き
い場合にその注目する画素の二値画像信号を”第1の
値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、明度の大きい
ことを表す”第1の値”をとるときに、注目する画素の
明度が第2の設定値より小さい場合にその注目する画素
の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以外の場合
は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素と同じも
のとする水平二値化手段と、 前記水平二値化手段によって得られた二値画像信号が水
平方向において”第2の値”から”第1の値”または”
第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化点と
して検出する水平変化点検出手段と、を備えており、 前記計数手段は、前記水平変化点検出手段で変化点とし
て検出された画素の数を計数するものである、ことを特
徴とする請求項1記載の粒径計測装置。
3. The change point detecting means, based on the brightness of a pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction, from the A / D-converted image signal. To generate a binary image signal of a “first value” or a “second value”, wherein the binary image signal of an adjacent pixel is a “second value” indicating that the brightness is low. When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is When the brightness of the pixel of interest is smaller than the second set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to the "second value". In other cases, the horizontal binarization unit sets the binary image signal of the pixel of interest to be the same as the adjacent pixel. The binary image signal obtained by the horizontal binarization means is changed from a "second value" to a "first value" or "first value" in the horizontal direction.
Horizontal change point detection means for detecting a pixel that changes from the first value to the second value as a change point, wherein the counting means detects the change point by the horizontal change point detection means. 2. The particle size measuring device according to claim 1, wherein the number of pixels is counted.
【請求項4】 前記平均値算出手段は、前記A/D変換
された画像信号における水平方向のライン毎に明度の平
均値を算出するものであり、 前記変化点検出手段は、 前記A/D変換された画像信号から、注目する画素の明
度及び水平方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に
基づいて、注目する画素に対して”第1の値”または”
第2の値”の二値画像信号を生成するものであって、隣
合う画素の二値画像信号が、明度の小さいことを表す”
第2の値”をとるときに、注目する画素の明度が、処理
を行っているまたはその近傍の水平方向のラインに対し
て算出された第1の設定値より大きい場合にその注目す
る画素の二値画像信号を”第1の値”とし、隣合う画素
の二値画像信号が、明度の大きいことを表す”第1の
値”をとるときに、注目する画素の明度が、処理を行っ
ているまたはその近傍の水平方向のラインに対して算出
された第2の設定値より小さい場合にその注目する画素
の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以外の場合
は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素と同じも
のとする水平二値化手段と、 前記水平二値化手段によって得られた二値画像信号が水
平方向において”第2の値”から”第1の値”または”
第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化点と
して検出する水平変化点検出手段と、を備えており、 前記計数手段は、前記水平変化点検出手段で変化点とし
て検出された画素の数を計数するものである、ことを特
徴とする請求項1記載の粒径計測装置。
4. The average value calculating means calculates an average value of lightness for each horizontal line in the A / D-converted image signal, and the change point detecting means comprises: From the converted image signal, a “first value” or “1” is assigned to the pixel of interest based on the brightness of the pixel of interest and the binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction.
It is to generate a binary image signal of the second value "indicating that the binary image signal of the adjacent pixel has low brightness."
When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value calculated for the horizontal line in the vicinity of processing or when the value of the pixel of interest is taken as the "second value", When the binary image signal is set to the “first value” and the binary image signals of the adjacent pixels take the “first value” indicating that the brightness is large, the brightness of the pixel of interest is processed. If the value is smaller than the second set value calculated for the horizontal line near or in the vicinity thereof, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “second value”. Horizontal binarization means for making a binary image signal of a pixel to be the same as an adjacent pixel; and a binary image signal obtained by the horizontal binarization means, from a "second value" to a "second value" in the horizontal direction. Value of 1 "or"
Horizontal change point detection means for detecting a pixel that changes from the first value to the second value as a change point, wherein the counting means detects the change point by the horizontal change point detection means. 2. The particle size measuring device according to claim 1, wherein the number of pixels is counted.
【請求項5】 粒状被検体の粒径を計測する粒径計測方
法であって、 粒状被検体を撮像して画像信号をA/D変換し、 前記A/D変換された画像信号の明度の平均値を算出
し、 前記算出された平均値に基づいて、前記平均値以上であ
る第1の設定値と、前記平均値以下である第2の設定値
とからなる組で、第1の設定値と第2の設定値の少なく
とも一方が互いに異なった複数の組を算出し、 前記A/D変換された画像信号から、明度が所定の方向
において、各組の前記第1の設定値及び第2の設定値の
うち、予め決められた規則に従って選択された設定値を
跨って変化するときのその画素を変化点として検出し、 前記変化点として検出された画素の数を計数し、 前記複数の組の各々に対して、それぞれ変化点として計
数された画素数に基づいて粒状被検体の粒径を算出する
ことを特徴とする粒径計測方法。
5. A particle size measuring method for measuring a particle size of a granular object, comprising: imaging a granular object; A / D converting an image signal; and measuring a brightness of the A / D converted image signal. Calculating an average value, based on the calculated average value, a first set value that is equal to or greater than the average value, and a second set value that is equal to or less than the average value; A plurality of sets in which at least one of the value and the second set value are different from each other are calculated. From the A / D-converted image signal, the first set value and the second set value of each set are set in a predetermined direction in the brightness direction. Among the set values of 2, the pixel is detected as a change point when changing over a set value selected according to a predetermined rule, the number of pixels detected as the change point is counted, and For each set of pixels, based on the number of pixels counted as And calculating the particle size of the granular specimen.
【請求項6】 前記変化点の検出は、前記A/D変換さ
れた画像信号から、注目する画素の明度及び水平方向で
該画素に隣合う画素の二値画像信号に基づいて、隣合う
画素の二値画像信号が、明度の小さいことを表す”第2
の値”をとるときに、注目する画素の明度が第1の設定
値より大きい場合にその注目する画素の二値画像信号
を”第1の値”とし、隣合う画素の二値画像信号が、明
度の大きいことを表す”第1の値”をとるときに、注目
する画素の明度が第2の設定値より小さい場合にその注
目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上記以
外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う画素
と同じものとする水平方向の二値化を行い、 前記水平方向の二値化によって得られた二値画像信号が
水平方向において”第2の値”から”第1の値”また
は”第1の値”から”第2の値”に変化する画素を水平
方向の変化点として検出し、 前記A/D変換された画像信号から、注目する画素の明
度及び垂直方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に
基づいて、隣合う画素の二値画像信号が、明度の小さい
ことを表す”第2の値”をとるときに、注目する画素の
明度が第1の設定値より大きい場合にその注目する画素
の二値画像信号を”第1の値”とし、隣合う画素の二値
画像信号が、明度の大きいことを表す”第1の値”をと
るときに、注目する画素の明度が第2の設定値より小さ
い場合にその注目する画素の二値画像信号を”第2の
値”とし、上記以外の場合は、注目する画素の二値画像
信号を隣合う画素と同じものとする垂直方向の二値化を
行い、 前記垂直方向の二値化によって得られた二値画像信号が
垂直方向において”第2の値”から”第1の値”また
は”第1の値”から”第2の値”に変化する画素を垂直
方向の変化点として検出し、 変化点として検出された画素の数を計数は、前記水平方
向及び垂直方向の少なくとも一方で変化点として検出さ
れた画素の数を計数する、ことを特徴とする請求項5記
載の粒径計測方法。
6. The detection of the change point is performed based on the brightness of a pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction from the A / D-converted image signal. Represents that the brightness is low.
When the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is set to “first value”, and the binary image signal of the adjacent pixel is When the brightness of the target pixel is smaller than the second set value, the binary image signal of the target pixel is set to the "second value" when the "first value" indicating that the brightness is large is taken. In other cases, the binary image signal of the pixel of interest is subjected to horizontal binarization to be the same as an adjacent pixel, and the binary image signal obtained by the horizontal binarization is horizontal. A pixel that changes from the “second value” to the “first value” or the “first value” to the “second value” in the direction is detected as a horizontal change point, and is subjected to the A / D conversion. From the image signal, the brightness of the pixel of interest and the binary image signal of the pixel adjacent to the pixel in the vertical direction are used. When the binary image signal of an adjacent pixel takes a “second value” indicating that the brightness is low, if the brightness of the pixel of interest is larger than the first set value, the binary value of the pixel of interest is reduced. When the value image signal is “first value” and the binary image signal of the adjacent pixel takes “first value” indicating that the brightness is large, the brightness of the pixel of interest is changed to the second set value. If smaller, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “second value”; otherwise, the binary image signal of the pixel of interest is the same as the adjacent pixel. And the binary image signal obtained by the vertical binarization is converted from the “second value” to the “first value” or the “first value” to the “second value” in the vertical direction. Is detected as a vertical change point, and the number of pixels detected as a change point is counted. Serial horizontal and counts the number of detected pixels as change point at least one of the vertical direction, the particle diameter measuring method according to claim 5, wherein a.
【請求項7】 前記変化点の検出は、 前記A/D変換された画像信号から、注目する画素の明
度及び水平方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に
基づいて、隣合う画素の二値画像信号が、明度の小さい
ことを表す”第2の値”をとるときに、注目する画素の
明度が第1の設定値より大きい場合にその注目する画素
の二値画像信号を”第1の値”とし、隣合う画素の二値
画像信号が、明度の大きいことを表す”第1の値”をと
るときに、注目する画素の明度が第2の設定値より小さ
い場合にその注目する画素の二値画像信号を”第2の
値”とし、上記以外の場合は、注目する画素の二値画像
信号を隣合う画素と同じものとする水平方向の二値化を
行い、 前記水平方向の二値化によって得られた二値画像信号が
水平方向において”第2の値”から”第1の値”また
は”第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化
点として検出する、ことを特徴とする請求項5記載の粒
径計測方法。
7. The method according to claim 7, wherein the detecting of the change point comprises detecting, based on the brightness of the pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction, from the A / D-converted image signal. Takes a “second value” indicating that the brightness is small, and if the brightness of the pixel of interest is greater than the first set value, the binary image signal of the pixel of interest is changed to “ When the binary image signal of an adjacent pixel takes a “first value” indicating that the brightness is large, when the brightness of the pixel of interest is smaller than the second set value, The binary image signal of the pixel of interest is set to a “second value”, and in other cases, the binary image signal of the pixel of interest is subjected to horizontal binarization to be the same as an adjacent pixel. The binary image signal obtained by the horizontal binarization is "second value" in the horizontal direction. Et "first value", or "first value" to detect a pixel which changes to "second value" as the change point, the particle diameter measuring method according to claim 5, wherein a.
【請求項8】 前記A/D変換された画像信号の明度の
平均値の算出は、前記A/D変換された画像信号におけ
る水平方向のライン毎に明度の平均値を算出するもので
あり、 前記変化点の検出は、 前記A/D変換された画像信号から、注目する画素の明
度及び水平方向で該画素に隣合う画素の二値画像信号に
基づいて、隣合う画素の二値画像信号が、明度の小さい
ことを表す”第2の値”をとるときに、注目する画素の
明度が、処理を行っているまたはその近傍の水平方向の
ラインに対して算出された第1の設定値より大きい場合
にその注目する画素の二値画像信号を”第1の値”と
し、隣合う画素の二値画像信号が、明度の大きいことを
表す”第1の値”をとるときに、注目する画素の明度
が、処理を行っているまたはその近傍の水平方向のライ
ンに対して算出された第2の設定値より小さい場合にそ
の注目する画素の二値画像信号を”第2の値”とし、上
記以外の場合は、注目する画素の二値画像信号を隣合う
画素と同じものとする水平方向の二値化を行い、 前記水平方向の二値化によって得られた二値画像信号が
水平方向において”第2の値”から”第1の値”また
は”第1の値”から”第2の値”に変化する画素を変化
点として検出する、ことを特徴とする請求項5記載の粒
径計測方法。
8. The calculation of the average value of the brightness of the A / D-converted image signal is to calculate the average value of the brightness of each horizontal line in the A / D-converted image signal. The change point is detected based on the brightness of a pixel of interest and a binary image signal of a pixel adjacent to the pixel in the horizontal direction from the A / D-converted image signal. Takes a “second value” indicating that the brightness is small, the brightness of the pixel of interest is the first set value calculated for the horizontal line that is being processed or in the vicinity thereof When the binary image signal of the pixel of interest is larger than “1”, the binary image signal of the pixel of interest takes the “first value” indicating that the brightness is large. The brightness of the pixel to be processed is in the horizontal direction If the value is smaller than the second set value calculated for the line, the binary image signal of the pixel of interest is set to the “second value”; otherwise, the binary image signal of the pixel of interest is set to the next value. The binarization in the horizontal direction is performed so as to be the same as the matching pixel. The binary image signal obtained by the binarization in the horizontal direction is converted from the “second value” to the “first value” or “1” in the horizontal direction. 6. The particle size measuring method according to claim 5, wherein a pixel that changes from the first value to the second value is detected as a change point.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011203120A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Nippon Steel Corp Method for discriminating slag fine particles, and carbonation treatment apparatus
JP2011203119A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Nippon Steel Corp Method for discriminating slag fine particles
AT509883B1 (en) * 2010-05-04 2011-12-15 Kompetenzzentrum Das Virtuelle Fahrzeug Forschungsgmbh METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ROTATIONAL BEHAVIOR AND SIZE OF PARTICLES AND DROPS IN MULTIPHASE FLOWS

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