JP2003109016A - エッジ検出処理回路、エッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明などの変化に強いエッジ検出を提供す
る。 【解決手段】 エッジ検出処理方法は、エッジを検出す
るためのエッジ検出しきい値を指定し、また入力画像か
らエッジ検出の対象となるエッジ検出領域を指定する工
程と、エッジ検出領域を投影して投影濃度配列を作成す
る工程と、投影濃度配列に基づいてエッジ候補しきい
値、エッジ除去しきい値を演算する工程と、エッジ候補
しきい値に従って投影濃度配列からエッジ候補となる位
置を検出する工程と、検出されたエッジ候補からエッジ
検出処理対象外となる位置をエッジ除去しきい値に従っ
て除去することによりエッジ候補を選別する工程と、選
別されたエッジ候補の位置周辺において投影濃度配列の
微分波形を作成する工程と、微分波形からエッジ検出し
きい値に基づいてエッジ検出を行う工程と、検出された
エッジの位置を表示する工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された画像デ
ータ中から所定のしきい値に基づいて対象物（ワーク）
の境界部分などのエッジを検出するエッジ検出処理回路
およびエッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログラム
ならびにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】工場の位置検出など様々な分野において
画像処理技術が利用されている。画像処理においては、
対象物の配置や形状の確認などの目的で境界部分を検出
するための対象画像のエッジ検出が行われている。

【０００３】従来、エッジ検出を行うには、入力画像の
投影から一次配列を作成し、これを一次微分してエッジ
を検出していた。すなわち、撮像された入力画像をそれ
ぞれ濃度値の平均で表現した複数の画素で構成される画
像データに対し、投影（プロジェクション）を行い、投
影濃度配列を作成し、これに一次微分を行って得られた
波形が所定値を超えたか否かでエッジを検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では入力画像によっては誤検出されることがあった。
例えば入力画像に照明ムラがあるときや、金属部分に光
源が反射して部分的に光っている場合など、本来は一連
の部位であってエッジが検出されるべきでない部位にお
いても、入力画像の上では濃淡の変化が表れているため
にエッジとして誤検出されてしまうことがあった。この
現象は、通常よりも暗い部分または明るい部分が存在す
ると、その部分と周囲との濃度差がエッジとして誤検出
されてしまうもので、濃淡の変化を一律にエッジとして
検出しているために生じてしまう問題である。

【０００５】また従来の方法では、濃度変化が同等であ
れば明るさに関わらずエッジを検出してしまうため、図
１に示すようなグラデーションのあるワークでは、すべ
ての濃度変化部分がエッジとして検出されてしまう問題
があった。このような状態では、本来エッジとして検出
したくない部位までがエッジとして誤検出されてしまう
ため、所望のエッジ検出を得ることができない。このよ
うな状況の下、ユーザが必要な部位のみについてエッジ
を検出できるシステムが望まれていた。

【０００６】本発明は、このような問題点を解決するた
めに開発されたものである。本発明の目的の一つは、入
力される濃淡画像に照明ムラなど誤検出の要因となる要
素があってもユーザの望む適切なエッジ検出が可能なエ
ッジ検出処理回路、エッジ検出処理方法、エッジ検出処
理プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録
媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、本発明の請求項１に記載されるエッジ検出処理回路
は、入力画像に対して所定のしきい値に基づきエッジ部
分を検出する回路である。このエッジ検出処理回路は、
エッジを検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、
さらに前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ
検出領域を指定する入力部６と、前記エッジ検出領域の
投影濃度配列を作成し、前記投影濃度配列に基づいてエ
ッジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を演算する制御
部４と、演算された各しきい値に従ってエッジ検出を行
うエッジ検出処理部３と、検出されたエッジの位置を表
示すると共に、前記入力画像のイメージを表示する表示
部５とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の請求項２に記載されるエッ
ジ検出処理回路は、入力画像に対して所定のしきい値に
基づきエッジ部分を検出する回路である。このエッジ検
出処理回路は、外部から画像データを入力し保持する入
力画像記憶部１と、エッジを検出するためのエッジ検出
しきい値を指定し、さらに前記入力画像からエッジ検出
の対象となるエッジ検出領域を指定する入力部６と、前
記エッジ検出領域の投影濃度配列を作成し、前記投影濃
度配列に基づいてエッジ候補しきい値、エッジ除去しき
い値を演算する制御部４と、演算されたエッジ候補しき
い値に従ってエッジ候補となる位置を検出すると共に、
検出されたエッジ候補からエッジ検出処理対象外となる
位置をエッジ除去しきい値に従って除去することにより
エッジ候補を選別し、さらに前記投影濃度配列を微分し
た微分波形を少なくとも前記選別されたエッジ候補の位
置周辺において作成し、前記微分波形から前記エッジ検
出しきい値に基づいてエッジ検出を行うエッジ検出処理
部３と、検出されたエッジの位置とエッジの数を表示す
ると共に、前記入力画像のイメージを表示する表示部５
とを備えることを特徴とする特徴とする。

【０００９】さらに、本発明の請求項３に記載されるエ
ッジ検出処理回路は、前記請求項１または２に記載され
る特徴に加えて、前記制御部４が、前記投影濃度配列の
最大値、最小値、平均値の少なくとも一に基づいてエッ
ジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を演算することを
特徴とする。

【００１０】さらにまた、本発明の請求項４に記載され
るエッジ検出処理回路は、前記請求項１から３のいずれ
かに記載される特徴に加えて、前記表示部５が検出され
たエッジの位置を前記入力画像のイメージに重ねて表示
することを特徴とする特徴とする。

【００１１】さらにまた、本発明の請求項５に記載され
るエッジ検出処理方法は、入力画像に対して所定のしき
い値に基づきエッジ部分を検出する方法に関するもので
ある。このエッジ検出処理方法は、エッジを検出するた
めのエッジ検出しきい値を指定し、さらに前記入力画像
からエッジ検出の対象となるエッジ検出領域を指定する
工程と、前記エッジ検出領域を投影して投影濃度配列を
作成する工程と、前記投影濃度配列に基づいてエッジ候
補しきい値、エッジ除去しきい値を演算する工程と、前
記エッジ候補しきい値に従って前記投影濃度配列からエ
ッジ候補となる位置を検出する工程と、検出されたエッ
ジ候補からエッジ検出処理対象外となる位置をエッジ除
去しきい値に従って除去することによりエッジ候補を選
別する工程と、前記投影濃度配列を微分した微分波形を
少なくとも前記選別されたエッジ候補の位置周辺におい
て作成する工程と、前記微分波形から前記エッジ検出し
きい値に基づいてエッジ検出を行う工程と、検出された
エッジの位置を表示する工程とを備えることを特徴とす
る。

【００１２】さらにまた、本発明の請求項６に記載され
るエッジ検出処理方法は、前記請求項５に記載される特
徴に加えて、前記エッジ候補しきい値およびエッジ除去
しきい値を、前記投影濃度配列の最高値、最小値、平均
値の少なくとも一に基づいて算出することを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明の請求項７に記載されるエッ
ジ検出処理方法は、前記請求項５または６に記載される
特徴に加えて、検出されたエッジの位置を前記入力画像
のイメージに重ねて表示することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項８に記載されるエッ
ジ検出処理プログラムは、入力画像に対して所定のしき
い値に基づきエッジ部分を検出するプログラムに関する
ものである。このエッジ検出処理プログラムは、エッジ
を検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、さらに
前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ検出領
域を指定する手段と、前記エッジ検出領域を投影して投
影濃度配列を作成する手段と、前記投影濃度配列に基づ
いてエッジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を演算す
る手段と、前記エッジ候補しきい値に従って前記投影濃
度配列からエッジ候補となる位置を検出する手段と、検
出されたエッジ候補からエッジ検出処理対象外となる位
置をエッジ除去しきい値に従って除去することによりエ
ッジ候補を選別する手段と、前記投影濃度配列を微分し
た微分波形を少なくとも前記選別されたエッジ候補の位
置周辺において作成する手段と、前記微分波形から前記
エッジ検出しきい値に基づいてエッジ検出を行う手段
と、検出されたエッジの位置を表示する手段とを備える
ことを特徴とする。このプログラムは、ネットワークを
介してダウンロード可能な形態も含まれる。

【００１５】さらにまた、本発明の請求項９に記載され
るコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、前記請求
項８に記載される前記エッジ検出処理プログラムを格納
した記録媒体である。記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テー
プ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−
ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどの磁気ディスク、光ディスク、
光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格
納可能な媒体が含まれる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態
は、本発明の技術的思想を具体化するためのエッジ検出
処理回路、エッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログ
ラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を例
示するものであって、本発明はエッジ検出処理回路、エ
ッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログラムおよびコ
ンピュータで読み取り可能な記録媒体を以下のものに特
定しない。

【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応す
る番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解
決するための手段の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形
態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面
が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にす
るため誇張していることがある。

【００１８】本明細書においてエッジ検出処理回路また
は方法とは、エッジ検出のみを行う回路や方法に限られ
ず、画像処理に関連するその他の処理を行う回路または
方法も含まれ、またこのような画像処理回路やシステム
の一部として組み込まれる態様も含まれる。さらにハー
ドウェア的に処理を行う回路に限定するものでなく、フ
ァームウェアの更新、書き換えによる処理やソフトウェ
ア的な処理を行う装置も包含するよう意図するものであ
る。例えば汎用の回路やコンピュータにソフトウェアや
プログラム、プラグイン、オブジェクト、ライブラリ、
アプレット、コンパイラなどを組み込んでエッジ検出な
らびにこれに関連する処理を実施可能とした汎用あるい
は専用のコンピュータ、ワークステーション、端末、携
帯型電子機器、ＰＤＡ、ページャ、スマートフォンその
他の電子デバイスもエッジ検出処理回路に含まれる。ま
た本明細書においては、プログラム自体もエッジ検出処
理回路に含むものとする。

【００１９】［エッジ検出処理回路］本発明の一実施例
に係るエッジ検出処理回路の構成を図２に基づいて説明
する。図２に示すエッジ検出処理回路は、外部から画像
データを入力する入力画像記憶部１と、入力画像記憶部
１に接続されて画像データを読み取り、エッジ検出処理
を行うエッジ検出処理部３と、エッジ検出処理部３でエ
ッジ検出処理を行うためのエッジ候補しきい値、エッジ
除去しきい値など必要な設定パラメータを演算し制御す
る制御部４と、ユーザが必要な情報を設定するための入
力部６と、制御部４で演算されたしきい値や入力画像の
プレビュー表示欄８などを表示する表示部５を備える。
具体的なエッジ検出処理の手順については後述する。な
お、相互の部材同士の関係や接続形態は図２に示す例に
捕らわれず、各部材はそれぞれ別部材で構成する必要も
ない。例えばエッジ検出処理部３と制御部４を入れ替え
たり、一の部材で構成したりすることも可能である。

【００２０】入力画像記憶部１は、これに接続される画
像ソース７から入力される画像をデータとして記憶す
る。例えば、撮像カメラで撮影されたリアルタイムの画
像や、予め記録された再生画像などを入力画像とし、こ
れを例えばＡ／Ｄコンバータでアナログ信号からデジタ
ル信号に変換して二値化データや多階調のグレースケー
ルデータなどの画像データとする。入力画像記憶部１に
は入力画像データを記憶するメモリ、例えば揮発性メモ
リであるＲＡＭなどが使用される。

【００２１】エッジ検出処理部３は、入力画像記憶部１
から入力画像データを読み取って、エッジ検出処理を行
う作業領域となる。エッジ検出処理部３に接続された制
御部４は、入力画像記憶部１から画像データを呼び出す
アドレスを指定する。制御部４はＣＰＵなどで構成さ
れ、制御部４に指定されたアドレスに従ってエッジ検出
処理部３は必要な画像データを読み出し、エッジ検出処
理を実施する。制御部４はさらに、エッジ検出処理を行
うために必要なしきい値など、各種の設定パラメータの
候補を演算する。制御部４はエッジ検出領域の投影濃度
配列を作成し、投影濃度配列の最大値、最小値、平均値
に基づいてエッジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を
演算する。演算された各しきい値は、制御部４内部のメ
モリに保持され、必要時に適宜読み出される。エッジ検
出処理部３は、演算されたエッジ候補しきい値に従って
エッジ候補となる位置を検出すると共に、検出されたエ
ッジ候補からエッジ検出処理対象外となる位置をエッジ
除去しきい値に従って除去することによりエッジ候補を
選別し、さらに投影濃度配列を微分した微分波形を少な
くとも選別されたエッジ候補の位置周辺において作成
し、微分波形からエッジ検出しきい値に基づいてエッジ
検出を行う。

【００２２】入力部６は、ユーザがエッジを検出するた
めのエッジ検出しきい値や、入力画像の中からエッジ検
出の対象となるエッジ検出領域を指定するための部材で
ある。入力部６はマウスやタブレット、デジタイザ、ラ
イトペン、キーボード、テンキー、ジョグダイヤル、タ
ッチパッドなどの各種ポインティングデバイスが利用で
きる。例えば図３に示す表示部５のユーザーインターフ
ェースから、ユーザは所望の入力欄にマウスカーソルを
移動させ、所望の値や領域を指定する。

【００２３】表示部５は、入力画像のイメージや検出さ
れたエッジの位置を表示する。図３に表示部５で表示さ
れる画面イメージの一例を示す。この表示部５は、ユー
ザが各設定パラメータを指定するためのユーザーフォー
ム９と、入力画像のイメージやエッジ検出結果を表示す
るプレビュー表示欄８を有する。プレビュー表示欄８に
おいて、ユーザはエッジ検出領域を指定する。また指定
されたエッジ検出領域から制御部４がエッジ候補しきい
値、エッジ除去しきい値を演算し、得られた値がエッジ
検出領域に付加される。さらにエッジの検出結果も入力
画像のイメージに重ねて表示され、ユーザは検出結果を
イメージで確認できる。これらの表示は同時に重ね合わ
せて表示する他、切り替えて個別に表示することもでき
る。図３の左側に表示されるユーザーフォーム９画面上
で、ユーザはエッジ候補しきい値、エッジ除去しきい
値、エッジ検出しきい値などの各設定パラメータを直接
数値で、あるいは各欄の右側に設けられた▲、▼の増減
ボタン１３を押下することによって指定する。指定され
たしきい値に基づいてエッジ検出を行った結果は図３の
右側に図示したプレビュー表示欄８に表示される。ユー
ザはさらにエッジ検出結果に基づいて各しきい値をより
最適な結果が得られるよう再設定することが可能であ
る。

【００２４】［エッジ検出処理方法］以下、エッジ検出
処理方法を図４に基づいて説明する。各工程は、図５に
示すフローチャートのようになる。例えば、図４（ａ）
に示すような矩形状の入力画像がＡ、Ｂの領域を有する
とき、Ｂの領域の両端部の位置をエッジとして検出した
いとする。この例では、元の画像データの各画素毎に濃
度値を０（黒）〜２５５（白）の２５６階調で表現した
ものを使用した。

【００２５】エッジ検出しきい値の濃度値、およびエッ
ジ候補しきい値ならびにエッジ除去しきい値の割合ｔｈ
（％）は、処理に先立って予めユーザが設定しておく。
各しきい値の割合ｔｈの詳細については後述する。ユー
ザの設定は図３に示すユーザーフォーム９から行われ、
この例では設定パラメータとしてエッジ候補しきい値、
エッジ除去しきい値、エッジ検出しきい値の３つを設定
している。なお図３は本実施例を実現するエッジ検出処
理プログラムのユーザインターフェースを構成してお
り、詳細は後述する。

【００２６】まず、エッジ検出領域を指定する（ステッ
プＳ１）。ユーザは表示部５のプレビュー表示欄８に表
示される画像イメージにおいて、入力部６であるマウス
などを使ってエッジを検出したい領域をエッジ検出領域
として指定する。例えばエッジ検出領域を矩形状に指定
する場合は、マウスで矩形状の対角線上の頂点を指定す
る。指定されたエッジ検出領域は波線や実線などでプレ
ビュー表示欄８に表示される。この構成によってユーザ
は感覚的にエッジ検出の対象を捉えることができる。な
おエッジ検出領域は矩形状に限られず、円形状、楕円形
状、多角形状やこれらの組み合わせなどで指定しても良
い。

【００２７】次に、エッジ検出領域を投影して投影濃度
配列を取得する（ステップＳ２）。図４（ａ）に示すエ
ッジ検出領域である矩形内を投影（プロジェクション）
し、投影濃度配列を作成すると図４（ｂ）に示すような
波形が得られる。この図に示す投影濃度配列は、横軸は
位置を示し、縦軸は濃度値を０（黒）〜２５５（白）の
２５６階調で示し、下方ほど濃く上方ほど淡くなる。こ
の投影濃度配列は図３で示すように、表示部５のプレビ
ュー表示欄８にエッジ検出領域と共に画像イメージと重
ねて表示されている。説明のため、プレビュー表示欄８
に表示される投影濃度配列を図６にも示している。なお
必要に応じて投影濃度配列の波形にスムージング処理を
行ってもよい。その際はスムージングのための平滑度を
パラメータとして追加することができる。またスムージ
ング前後の波形を表示させてユーザが確認できるように
してもよい。

【００２８】そして、投影濃度配列から各種しきい値に
基づいてエッジを検出する（ステップＳ３）。ここで
は、エッジ検出しきい値とエッジ除去しきい値を投影濃
度配列の最高値、最小値、平均値に基づいて算出する。

【００２９】［エッジ候補しきい値］まず投影濃度配列
からエッジ候補しきい値を基準としてエッジ候補を検出
する。ここでエッジ候補しきい値とは、エッジの候補を
検出するパラメータであり、投影濃度配列がエッジ候補
しきい値と交差する部分をエッジ候補とする。図４
（ｃ）においてはエッジ候補しきい値を太線で示してい
る。エッジ候補しきい値よりも高い、あるいは濃い濃度
となる位置がエッジ候補として検出されるので、この段
階では図４（ａ）のＡ、Ｂの領域が共に検出される。

【００３０】［エッジ除去しきい値］さらに、図４
（ｃ）において波線で示すエッジ除去しきい値によって
エッジを選別する。ここでエッジ除去しきい値とは、エ
ッジ検出において無視したい値を示すしきい値である。
極端に高い、あるいは低い外乱やノイズなどを排除する
ものであり、投影濃度配列がエッジ除去しきい値と交差
しているピークは、エッジ検出対象外として、エッジ検
出処理から排除される。図４（ｃ）においては、図４
（ａ）の領域Ａに対応する左側のエッジ候補が排除され
る。これによって、エッジとして検出したくないような
高すぎる、あるいは濃すぎる領域をエッジ検出処理から
除去して、適切なエッジ候補を抽出することができる。

【００３１】エッジ候補しきい値およびエッジ除去しき
い値は、以下のようにして算出される。投影濃度配列の
最大値、最小値、平均値をそれぞれｍａｘ、ｍｉｎ、ａ
ｖｅ（濃度値）とし、ユーザーが予め設定した各しきい
値の割合をｔｈ（％）とする。ここでしきい値の割合ｔ
ｈは、図７に示すように平均値ａｖｅを基準として、平
均値から最大値または最小値までの間のどの位置にしき
い値を設定するかの比率であり、平均値から最大値まで
に設定するときは＋、最小値までに設定するときは−と
する。このとき、算出されるしきい値ｃａｌｃｔｈは、
ｔｈがｔｈ＞０のときは数１で、ｔｈ≦０のときは数２
で表される。

【００３２】ｔｈ＞０のとき

【数１】

【００３３】ｔｈ≦０のとき

【数２】

【００３４】例としてユーザがエッジ候補しきい値につ
いてしきい値の割合ｔｈを−５０％に設定した場合、エ
ッジ候補しきい値は図７に示すようになる。図７からも
明らかなように、ｔｈ＝０％のときしきい値はａｖｅと
同じ値となる。同様に、ｔｈ＝＋１００％のときしきい
値はｍａｘと、ｔｈ＝−１００％のときはｍｉｎと同じ
値で表される。

【００３５】［エッジ検出しきい値］そして、選別され
たエッジ候補の近辺の微分波形に基づいて、最終的なエ
ッジの位置との数を算出する（ステップＳ４）。まず図
４（ｄ）に示すように、投影濃度配列の微分波形を作成
する。微分波形は投影濃度配列全体について求めてもよ
いし、Ｓ３で選別されたエッジ候補の近辺のみを微分し
て微分波形を求めても良い。この微分波形に対し、予め
設定されたエッジ検出しきい値と交差する部分をエッジ
とする。図４（ｄ）の例では、正負２つのエッジ検出し
きい値を用意し、微分波形が正のエッジ検出しきい値を
超える領域または負のエッジ検出しきい値を下回る領域
のピークを、エッジ位置と判定する。この例では２つの
エッジが検出される。もし微分波形がエッジ検出しきい
値と交差する点がない場合には、エッジが存在しないも
のとする。以上のようにして、設定されたしきい値に基
づいてエッジが検出される。

【００３６】なお、以上の方法ではエッジ検出領域を投
影した投影濃度配列に対し、先にエッジ候補を検出して
から、その検出された位置周辺において投影濃度配列の
微分波形を作成する手順としている。ただ、最初に投影
濃度配列の全体に対する微分波形を作成しておき、その
後投影濃度配列からエッジ候補を検出した後、これに対
応する位置周辺の微分波形を抽出、選別を行う手順を採
用しても良い。

【００３７】［エッジ検出処理プログラムのユーザイン
ターフェース］図３は、表示部５に表示されるイメージ
として、エッジ検出処理プログラムのユーザインターフ
ェースを示す。図３において、左側にはユーザがしきい
値などを設定するためのユーザーフォーム９が、右側に
は実際に取り込まれた画像のイメージと、設定されたし
きい値や検出されたエッジなどを重ねて表示するプレビ
ュー表示欄８が表示されている。これらの位置関係は便
宜上のもので、レイアウトは初期設定やユーザの好みに
応じて自由に変更できることはいうまでもない。ユーザ
ーフォーム９の上段はパラメータの詳細を表示するしき
い値設定欄１４を、下段は実際にエッジ検出を行った処
理結果表示欄１１を構成している。

【００３８】上段のしきい値設定欄１４では、エッジ候
補しきい値（変数名：ESrchTh）と、エッジ除去しきい
値（変数名：EDltTh）と、エッジ検出しきい値（変数
名：EDtctTh）が設定できる。これらのしきい値はエッ
ジ検出処理回路やプログラム側で自動的に演算して、最
適と思われる候補値を表示している。候補値は複数表示
してユーザ側に選択させることも可能で、変数名の欄の
右端に設けられた「▼」のボタンを押下すると他の候補
群のリストが表示され、ユーザが所望の候補を適宜選択
することができる。選択された候補の番号に応じて、各
々のしきい値候補がしきい値設定欄１４の右に設けられ
た値の欄に入力される。さらにユーザは、表示された値
を微調整することもできる。入力部６から値の欄にカー
ソルを移動させて増減ボタン１３▲、▼を押下して表示
された値を調整したり、あるいは数値を直接入力しても
よい。図３の例では、エッジ候補しきい値およびエッジ
除去しきい値は％で、エッジ検出しきい値は濃度値で表
示している。これらの単位系は自由に変更できる。さら
にこれらのしきい値は例示であって、エッジ検出におけ
るその他の設定パラメータを追加してもよいし、あるい
は既存の設定パラメータを適宜変更、削除してもよい。

【００３９】処理結果表示欄１１には、出力最大エッジ
数（変数名：EdgeMaxNum）、検出エッジ数（変数名：Ed
geNum）、検出エッジ位置（変数名：EdgePos）と、検出
エッジ位置表示欄１２が表示される。出力最大エッジ数
は、検出したエッジ数のうち出力するエッジ数を指定す
るもので、実際に検出したエッジ数が出力最大エッジ数
よりも多くても、出力最大エッジ数分しか結果を出さ
ず、足りない場合には規定の値を入れて出力するもので
ある。検出エッジ数はエッジ検出処理の結果、検出され
たエッジ数を表す変数名であり、検出エッジ位置は、検
出したエッジの位置を表す変数名である。また、検出さ
れたエッジの座標が検出エッジ位置表示欄１２に表示さ
れる。この例では出力最大エッジ数は２、検出エッジ数
は２で、検出されたエッジ０、１それぞれについて、Ｘ
軸方向の座標が検出エッジ位置表示欄１２に表示されて
いる。

【００４０】処理結果表示欄１１の下部には、４つのボ
タンが設けられ、左から試行ボタン１５、再試行ボタン
１６、中止ボタン１７、実行ボタン１８となっている。
試行ボタン１５を押下すると、指定された設定パラメー
タに従ってエッジ検出が試行され、その結果が処理結果
表示欄１１に表示される。この状態で、ユーザが結果を
参照してさらに設定パラメータを調整したとき、再試行
ボタン１６を押下すると変更された設定パラメータに基
づいて再度エッジ検出が試行され、処理結果表示欄１１
が更新される。エッジ検出を中止したいときは中止ボタ
ン１７を押下する。最終的に設定パラメータの値が決定
されると、実行ボタン１８を押下してエッジ検出を実行
する。

【００４１】図３の右側に表示されるプレビュー表示欄
８では、入力画像データのイメージに重ねて、各種しき
い値や検出されたエッジの位置といったエッジ検出処理
結果が表示されている。以下、表示内容を説明するため
図３からエッジ検出処理結果のみを抜き出して図６に示
す。なお、プレビュー表示欄８にはイメージデータのみ
を表示させたり、エッジ検出処理結果のみを表示させる
など、表示される内容を適宜切り替え可能としている。

【００４２】図６に示すように、指定されたエッジ検出
領域が矩形状の枠で実線にて表示され、この範囲内で作
成した投影濃度配列の波形が同じく実線で表示される。
また、ユーザの設定に基づいて演算されたエッジ候補し
きい値、エッジ除去しきい値がそれぞれ実線、一点鎖線
で表示される。そして投影濃度配列の微分波形が波線で
示され、実線で表示されているエッジ候補しきい値に基
づいて検出されたエッジが実線で示される。これらの各
表示内容は、画面上においては色分けして表示され、ユ
ーザが視覚的に把握できるようにしている。例えば、検
出されたエッジを赤線で表示し、画面イメージに重ね合
わせて表示することにより、ユーザは所望のエッジが検
出されたことを視覚的に容易に判断することができ、極
めて判りやすい操作性に優れた環境を提供できる。もち
ろん、色分けと線種（太線、細線、波線、一点鎖線な
ど）を併用してもよい。なおこの例では投影濃度配列の
平均値や最大値、最小値は特に表示させていないが、こ
れらを表示させるよう構成しても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエッジ検
出処理回路、エッジ検出処理方法、エッジ検出処理プロ
グラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体
は、入力画像の明るさや金属部分の反射などによらず、
適切にエッジ検出処理を行うことができる特長を実現す
る。それは、本発明がエッジ検出処理の対象となるエッ
ジ検出領域の投影濃度配列から直ちに微分してエッジを
検出するのでなく、その前にエッジの候補位置を検出す
ると共に、不要な候補を排除して選定する段階を設けた
からである。すなわち、本発明のエッジ検出処理回路、
エッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログラムおよび
コンピュータで読み取り可能な記録媒体では、エッジ除
去しきい値を設けることでエッジ検出したくない濃度値
を設定し、これに該当する位置をエッジとして検出しな
いよう排除している。これによって、エッジの誤検出を
低減して正確なエッジ検出処理結果を得ることが可能と
なる。

【００４４】さらに、本発明のエッジ検出処理回路、エ
ッジ検出処理方法、エッジ検出処理プログラムおよびコ
ンピュータで読み取り可能な記録媒体は、投影濃度配列
に基づいてエッジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を
算出することにより、エッジ検出領域の特徴に応じた適
切なしきい値を設定することができる。これによって入
力画像の濃度値に応じたしきい値とすることができ、任
意の明るさでエッジを検出できる優れた特徴を実現して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】グラデーションのあるワークの入力画像データ
を示す概略図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るエッジ検出処理回
路の構成を示すブロック図である。

【図３】エッジ検出処理プログラムのユーザインターフ
ェースの一例を示すイメージ図である。

【図４】エッジ検出における各しきい値を説明する概略
図である。

【図５】エッジ検出処理を行う各工程を示すフローチャ
ートである。

【図６】図３のプレビュー表示欄に表示される演算結果
を示す拡大図である。

【図７】投影濃度配列の平均値、最大値、最小値に基づ
いてしきい値を算出する様子を示す概念図である。

【符号の説明】

１・・・入力画像記憶部 ３・・・エッジ検出処理部 ４・・・制御部 ５・・・表示部 ６・・・入力部 ７・・・画像ソース ８・・・プレビュー表示欄 ９・・・ユーザーフォーム １０・・・学習結果表示欄 １１・・・処理結果表示欄 １２・・・検出エッジ位置表示欄 １３・・・増減ボタン １４・・・しきい値設定欄 １５・・・試行ボタン １６・・・再試行ボタン １７・・・中止ボタン １８・・・実行ボタン

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像に対して所定のしきい値に基づ
   きエッジ部分を検出するエッジ検出処理回路において、 エッジを検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、
   さらに前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ
   検出領域を指定する入力部(6)と、 前記エッジ検出領域の投影濃度配列を作成し、前記投影
   濃度配列に基づいてエッジ候補しきい値、エッジ除去し
   きい値を演算する制御部(4)と、 演算された各しきい値に従ってエッジ検出を行うエッジ
   検出処理部(3)と、 検出されたエッジの位置を表示すると共に、前記入力画
   像のイメージを表示する表示部(5)と、を備えることを
   特徴とするエッジ検出処理回路。
2. 【請求項２】 入力画像に対して所定のしきい値に基づ
   きエッジ部分を検出するエッジ検出処理回路において、 外部から画像データを入力し保持する入力画像記憶部
   (1)と、 エッジを検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、
   さらに前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ
   検出領域を指定する入力部(6)と、 前記エッジ検出領域の投影濃度配列を作成し、前記投影
   濃度配列に基づいてエッジ候補しきい値、エッジ除去し
   きい値を演算する制御部(4)と、 演算されたエッジ候補しきい値に従ってエッジ候補とな
   る位置を検出すると共に、検出されたエッジ候補からエ
   ッジ検出処理対象外となる位置をエッジ除去しきい値に
   従って除去することによりエッジ候補を選別し、さらに
   前記投影濃度配列を微分した微分波形を少なくとも前記
   選別されたエッジ候補の位置周辺において作成し、前記
   微分波形から前記エッジ検出しきい値に基づいてエッジ
   検出を行うエッジ検出処理部(3)と、 検出されたエッジの位置とエッジの数を表示すると共
   に、前記入力画像のイメージを表示する表示部(5)と、 を備えることを特徴とする特徴とするエッジ検出処理回
   路。
3. 【請求項３】 前記制御部(4)が、前記投影濃度配列の
   最大値、最小値、平均値の少なくとも一に基づいてエッ
   ジ候補しきい値、エッジ除去しきい値を演算することを
   特徴とする請求項１または２記載のエッジ検出処理回
   路。
4. 【請求項４】 前記表示部(5)が検出されたエッジの位
   置を前記入力画像のイメージに重ねて表示することを特
   徴とする特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
   エッジ検出処理回路。
5. 【請求項５】 入力画像に対して所定のしきい値に基づ
   きエッジ部分を検出するエッジ検出処理方法において、 エッジを検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、
   さらに前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ
   検出領域を指定する工程と、 前記エッジ検出領域を投影して投影濃度配列を作成する
   工程と、 前記投影濃度配列に基づいてエッジ候補しきい値、エッ
   ジ除去しきい値を演算する工程と、 前記エッジ候補しきい値に従って前記投影濃度配列から
   エッジ候補となる位置を検出する工程と、 検出されたエッジ候補からエッジ検出処理対象外となる
   位置をエッジ除去しきい値に従って除去することにより
   エッジ候補を選別する工程と、 前記投影濃度配列を微分した微分波形を少なくとも前記
   選別されたエッジ候補の位置周辺において作成する工程
   と、 前記微分波形から前記エッジ検出しきい値に基づいてエ
   ッジ検出を行う工程と、 検出されたエッジの位置を表示する工程と、を備えるこ
   とを特徴とするエッジ検出処理方法。
6. 【請求項６】 前記エッジ候補しきい値およびエッジ除
   去しきい値を、前記投影濃度配列の最高値、最小値、平
   均値の少なくとも一に基づいて算出することを特徴とす
   る請求項５記載のエッジ検出処理方法。
7. 【請求項７】 検出されたエッジの位置を前記入力画像
   のイメージに重ねて表示することを特徴とする請求項５
   または６記載のエッジ検出処理方法。
8. 【請求項８】 入力画像に対して所定のしきい値に基づ
   きエッジ部分を検出するエッジ検出処理プログラムにお
   いて、 エッジを検出するためのエッジ検出しきい値を指定し、
   さらに前記入力画像からエッジ検出の対象となるエッジ
   検出領域を指定する手段と、 前記エッジ検出領域を投影して投影濃度配列を作成する
   手段と、 前記投影濃度配列に基づいてエッジ候補しきい値、エッ
   ジ除去しきい値を演算する手段と、 前記エッジ候補しきい値に従って前記投影濃度配列から
   エッジ候補となる位置を検出する手段と、 検出されたエッジ候補からエッジ検出処理対象外となる
   位置をエッジ除去しきい値に従って除去することにより
   エッジ候補を選別する手段と、 前記投影濃度配列を微分した微分波形を少なくとも前記
   選別されたエッジ候補の位置周辺において作成する手段
   と、 前記微分波形から前記エッジ検出しきい値に基づいてエ
   ッジ検出を行う手段と、 検出されたエッジの位置を表示する手段と、を備えるこ
   とを特徴とするエッジ検出処理プログラム。
9. 【請求項９】 請求項８に記載される前記エッジ検出処
   理プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な
   記録媒体。