JP2625723B2 - 画像２値化処理装置 - Google Patents
画像２値化処理装置Info
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- JP2625723B2 JP2625723B2 JP62126178A JP12617887A JP2625723B2 JP 2625723 B2 JP2625723 B2 JP 2625723B2 JP 62126178 A JP62126178 A JP 62126178A JP 12617887 A JP12617887 A JP 12617887A JP 2625723 B2 JP2625723 B2 JP 2625723B2
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- image
- binarization
- image signal
- signal level
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は画像２値化処理装置に係り、特に対象物の明
るさが変化しても略一定の２値化画像が得られる画像２
値化処理装置の改良に関するものである。
るさが変化しても略一定の２値化画像が得られる画像２
値化処理装置の改良に関するものである。
従来技術 TVカメラ等の撮像装置を用いて、例えば、部品の種類
を識別したり被加工物の位置を計測したりすることが行
われているが、このような種類識別や位置計測等の画像
処理を２値化画像に基づいて行うようになっているもの
がある。すなわち、上記撮像装置から出力される画像信
号を２値化レベルと比較して、その２値化レベルの上か
下かによって二つの値に２値化し、かかる二つの値で表
される２値化画像に基づいて画像処理を行うのである。
このような２値化画像によれば、２値化を行わない濃淡
画像に比較して画像処理時間が速く、装置が簡単かつ安
価に構成され得る利点がある。
を識別したり被加工物の位置を計測したりすることが行
われているが、このような種類識別や位置計測等の画像
処理を２値化画像に基づいて行うようになっているもの
がある。すなわち、上記撮像装置から出力される画像信
号を２値化レベルと比較して、その２値化レベルの上か
下かによって二つの値に２値化し、かかる二つの値で表
される２値化画像に基づいて画像処理を行うのである。
このような２値化画像によれば、２値化を行わない濃淡
画像に比較して画像処理時間が速く、装置が簡単かつ安
価に構成され得る利点がある。
ところで、上記２値化レベルが予め一定の値に設定さ
れていると、照明照度の経時変化や対象物の表面状態の
変化などに起因して対象物の明るさが変わるのに伴って
得られる２値化画像も変化してしまう。このため、本願
出願人は、先に出願した特願昭61−289404号において、
照度計等の照度センサにより撮像装置が配置された付近
の照度を検出し、その照度に基づいて前記２値化レベル
を決定することにより、対象物の明るさが変化しても略
一定の２値化画像を得られるようにした画像２値化処理
装置を提案した。
れていると、照明照度の経時変化や対象物の表面状態の
変化などに起因して対象物の明るさが変わるのに伴って
得られる２値化画像も変化してしまう。このため、本願
出願人は、先に出願した特願昭61−289404号において、
照度計等の照度センサにより撮像装置が配置された付近
の照度を検出し、その照度に基づいて前記２値化レベル
を決定することにより、対象物の明るさが変化しても略
一定の２値化画像を得られるようにした画像２値化処理
装置を提案した。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる画像２値化処理装置は、撮像装
置から出力される画像信号と照度センサから出力される
照度信号との関係に基づいて、その照度信号が表す照度
から２値化レベルを決定するための演算式やデータマッ
プ等が設定されているため、必ずしも充分に満足し得る
ものではなかった。すなわち、上記画像信号と照度信号
との関係は、例えば照度センサの機能や撮像装置との相
対的な位置関係等によって異なるため、それ等の条件が
変わると上記設定された演算式やデータマップ等によっ
ては正確な２値化レベルが得られなくなってしまうので
ある。
置から出力される画像信号と照度センサから出力される
照度信号との関係に基づいて、その照度信号が表す照度
から２値化レベルを決定するための演算式やデータマッ
プ等が設定されているため、必ずしも充分に満足し得る
ものではなかった。すなわち、上記画像信号と照度信号
との関係は、例えば照度センサの機能や撮像装置との相
対的な位置関係等によって異なるため、それ等の条件が
変わると上記設定された演算式やデータマップ等によっ
ては正確な２値化レベルが得られなくなってしまうので
ある。
なお、濃淡画像処理装置を用いて画面全体の濃度ヒス
トグラム分布を求めて２値化レベルを補正したり、照度
変化に対応して絞りを自動的に調節する機能を備えた撮
像装置を用いたりする方法もあるが、前者は、濃度ヒス
トグラム分布より精度良く２値化レベルを算出するアル
ゴリズムが確立されていないとともに、濃淡画像処理を
行うために扱うデータ量が多くなるため、大きな記憶容
量を必要として装置が高価となり且つ処理速度が遅くな
るなどの問題がある。また、後者においては、絞りの自
動調節は一般にサーボ機構を利用してメカニカルに行わ
れるため、画像２値化処理において充分に満足し得る程
の精度が得られないとともに、耐久性が低いなどの問題
がある。
トグラム分布を求めて２値化レベルを補正したり、照度
変化に対応して絞りを自動的に調節する機能を備えた撮
像装置を用いたりする方法もあるが、前者は、濃度ヒス
トグラム分布より精度良く２値化レベルを算出するアル
ゴリズムが確立されていないとともに、濃淡画像処理を
行うために扱うデータ量が多くなるため、大きな記憶容
量を必要として装置が高価となり且つ処理速度が遅くな
るなどの問題がある。また、後者においては、絞りの自
動調節は一般にサーボ機構を利用してメカニカルに行わ
れるため、画像２値化処理において充分に満足し得る程
の精度が得られないとともに、耐久性が低いなどの問題
がある。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたもので
あり、その目的とするところは、対象物の明るさが変化
しても略一定の２値化画像を得られる２値化レベルが常
に高い精度で決定されるようにすることである。
あり、その目的とするところは、対象物の明るさが変化
しても略一定の２値化画像を得られる２値化レベルが常
に高い精度で決定されるようにすることである。
そして、かかる目的を達成するために、本発明は、撮
像装置から出力された画像信号を２値化レベルと比較し
て２値化する画像２値化処理装置であって、（ａ）１画
面分の前記画像信号の信号レベルである画像信号レベル
を検出する画像信号レベル検出手段と、（ｂ）前記画像
信号レベルと予め設定された目標信号レベルとの偏差に
基づいて、その画像信号レベルの変動に拘らず略一定の
２値化画像が得られるように予め定められた関係から前
記２値化レベルを演算により決定する２値化レベル決定
手段とを有することを特徴とする。
像装置から出力された画像信号を２値化レベルと比較し
て２値化する画像２値化処理装置であって、（ａ）１画
面分の前記画像信号の信号レベルである画像信号レベル
を検出する画像信号レベル検出手段と、（ｂ）前記画像
信号レベルと予め設定された目標信号レベルとの偏差に
基づいて、その画像信号レベルの変動に拘らず略一定の
２値化画像が得られるように予め定められた関係から前
記２値化レベルを演算により決定する２値化レベル決定
手段とを有することを特徴とする。
作用および発明の効果 このようにすれば、画像信号レベル検出手段によって
検出された画像信号レベルと予め設定された目標信号レ
ベルとの偏差に基づいて、その画像信号レベルが変動し
ても略一定の２値化画像が得られるように２値化レベル
決定手段により２値化レベルが演算により決定されるた
め、対象物の明るさが変化して画像信号レベルが変動し
ても略一定の２値化画像が得られる。しかも、本発明の
画像２値化処理装置は、撮像装置から出力された画像信
号そのものを基準としており、略一定の２値化画像を得
るための２値化レベルと画像信号レベルとの関係は変化
することがないため、従来のように照度センサを利用す
る場合に比較して、予め定められた関係から常に高い精
度で２値化レベルが決定されるのである。
検出された画像信号レベルと予め設定された目標信号レ
ベルとの偏差に基づいて、その画像信号レベルが変動し
ても略一定の２値化画像が得られるように２値化レベル
決定手段により２値化レベルが演算により決定されるた
め、対象物の明るさが変化して画像信号レベルが変動し
ても略一定の２値化画像が得られる。しかも、本発明の
画像２値化処理装置は、撮像装置から出力された画像信
号そのものを基準としており、略一定の２値化画像を得
るための２値化レベルと画像信号レベルとの関係は変化
することがないため、従来のように照度センサを利用す
る場合に比較して、予め定められた関係から常に高い精
度で２値化レベルが決定されるのである。
ここで、上記２値化レベル決定手段は、例えば、前記
画像信号レベルと前記目標信号レベルとの偏差を求め、
その偏差を変数とする予め定められた演算式に従って前
記２値化レベルを決定するように構成されるが、上記目
標信号レベルを考慮した演算式或いはデータマップ等に
より、画像信号レベルから直接２値化レベルを決定する
ように構成することもできる。なお、この目標信号レベ
ルは、最適な画像が得られる時の画像信号レベルに設定
される。
画像信号レベルと前記目標信号レベルとの偏差を求め、
その偏差を変数とする予め定められた演算式に従って前
記２値化レベルを決定するように構成されるが、上記目
標信号レベルを考慮した演算式或いはデータマップ等に
より、画像信号レベルから直接２値化レベルを決定する
ように構成することもできる。なお、この目標信号レベ
ルは、最適な画像が得られる時の画像信号レベルに設定
される。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
先ず、第１図は、本発明に係る画像２値化処理装置を
備えた視覚装置の構成を説明するブロック線図である。
かかる視覚装置は、ロボット，自動加工機等に供給され
た対象物10の種類を識別するためのものであり、その対
象物10には蛍光灯などの照明器具12によって光が照射さ
れるようになっている。また、対象物10の上方には撮像
装置としてのTVカメラ14が設置されており、照明器具12
から対象物10に照射された光の反射光を受光して、その
反射光の強さに比例した画像信号SPを出力する。
備えた視覚装置の構成を説明するブロック線図である。
かかる視覚装置は、ロボット，自動加工機等に供給され
た対象物10の種類を識別するためのものであり、その対
象物10には蛍光灯などの照明器具12によって光が照射さ
れるようになっている。また、対象物10の上方には撮像
装置としてのTVカメラ14が設置されており、照明器具12
から対象物10に照射された光の反射光を受光して、その
反射光の強さに比例した画像信号SPを出力する。
上記TVカメラ14には、第２図に詳しく示されているよ
うに遮光板18が設けられ、対象物10からの反射光のみが
入射穴20を通してTVカメラ14に入射されるようになって
いる。かかる第２図における範囲ＳはTVカメラ14が本来
備えている視野で、範囲Ｓ′は遮光板18によって制限さ
れた視野である。入射穴20は対象物10と同一形状を成し
ており、その大きさは対象物10とTVカメラ14との距離に
基づいて対象物10からの反射光のみを通過させるように
設定されている。第３図および第４図はその具体例を示
す図であり、第３図は円形の対象物10aを取り扱う場合
で遮光板18には円形の入射穴20aが形成されており、第
４図は四角形の対象物10bを取り扱う場合で遮光板18に
は四角形の入射穴20bが形成されている。
うに遮光板18が設けられ、対象物10からの反射光のみが
入射穴20を通してTVカメラ14に入射されるようになって
いる。かかる第２図における範囲ＳはTVカメラ14が本来
備えている視野で、範囲Ｓ′は遮光板18によって制限さ
れた視野である。入射穴20は対象物10と同一形状を成し
ており、その大きさは対象物10とTVカメラ14との距離に
基づいて対象物10からの反射光のみを通過させるように
設定されている。第３図および第４図はその具体例を示
す図であり、第３図は円形の対象物10aを取り扱う場合
で遮光板18には円形の入射穴20aが形成されており、第
４図は四角形の対象物10bを取り扱う場合で遮光板18に
は四角形の入射穴20bが形成されている。
ここで、本実施例では取り扱う対象物10の外形状は略
同一で、その対象物10に形成された穴や切欠の大きさ，
数等に基づいてその対象物10の種類を識別するようにな
っているため、対象物10からの反射光のみが受光されれ
ば良いのである。このことは、対象物10に形成された穴
や切欠の位置等から対象物10の中心線まわりの姿勢を計
測する場合も同様であるが、対象物10の外形状が異なる
場合や対象物10の位置等を計測する場合には、かかる遮
光板18は不要である。また、対象物10が円形の場合に
は、遮光板18を用いることなくTVカメラ14と対象物10と
の距離を調整して対象物10からの反射光のみがTVカメラ
14に入射するようにすることもできる。
同一で、その対象物10に形成された穴や切欠の大きさ，
数等に基づいてその対象物10の種類を識別するようにな
っているため、対象物10からの反射光のみが受光されれ
ば良いのである。このことは、対象物10に形成された穴
や切欠の位置等から対象物10の中心線まわりの姿勢を計
測する場合も同様であるが、対象物10の外形状が異なる
場合や対象物10の位置等を計測する場合には、かかる遮
光板18は不要である。また、対象物10が円形の場合に
は、遮光板18を用いることなくTVカメラ14と対象物10と
の距離を調整して対象物10からの反射光のみがTVカメラ
14に入射するようにすることもできる。
上記TVカメラ14から出力された画像信号SPは、画像信
号レベル検出器22および画像２値化コンパレータ24に供
給される。画像信号レベル検出器22は画像信号レベル検
出手段を成すもので、例えば一画面を構成する画像信号
SPの電圧の実効値若しくは平均値から画像信号レベルLP
を求め、その画像信号レベルLPを表す信号SLPを信号レ
ベル比較器26に出力する。信号レベル比較器26には、目
標信号レベル設定器28から目標信号レベルLMを表す信号
SLMが供給されるようになっており、信号レベル比較器2
6は、その目標信号レベルLMと画像信号レベルLPとを比
較してそれ等の偏差ε（＝LM−LP）を算出し、その偏差
εを表す偏差信号SSをA/Dコンバータ30およびパラレルI
/F32を介してCPU34に供給する。目標信号レベルLMは、
最適な画像が得られる時の画像信号SPの画像信号レベル
LPであって、目標信号レベル設定器28に予め設定されて
いる。また、その目標信号レベルLMを表す信号SLMは、A
/Dコンバータ36を介してCPU34に供給されるようになっ
ている。
号レベル検出器22および画像２値化コンパレータ24に供
給される。画像信号レベル検出器22は画像信号レベル検
出手段を成すもので、例えば一画面を構成する画像信号
SPの電圧の実効値若しくは平均値から画像信号レベルLP
を求め、その画像信号レベルLPを表す信号SLPを信号レ
ベル比較器26に出力する。信号レベル比較器26には、目
標信号レベル設定器28から目標信号レベルLMを表す信号
SLMが供給されるようになっており、信号レベル比較器2
6は、その目標信号レベルLMと画像信号レベルLPとを比
較してそれ等の偏差ε（＝LM−LP）を算出し、その偏差
εを表す偏差信号SSをA/Dコンバータ30およびパラレルI
/F32を介してCPU34に供給する。目標信号レベルLMは、
最適な画像が得られる時の画像信号SPの画像信号レベル
LPであって、目標信号レベル設定器28に予め設定されて
いる。また、その目標信号レベルLMを表す信号SLMは、A
/Dコンバータ36を介してCPU34に供給されるようになっ
ている。
一方、前記画像２値化コンパレータ24には、CPU34か
ら出力された２値化レベルＬを表すレベル信号SLがD/A
コンバータ38を介して供給されるようになっており、画
像２値化コンパレータ24は、その２値化レベルＬを基準
として上記画像信号SPを２値化し、その２値化画像信号
SP′をCPU34に出力する。
ら出力された２値化レベルＬを表すレベル信号SLがD/A
コンバータ38を介して供給されるようになっており、画
像２値化コンパレータ24は、その２値化レベルＬを基準
として上記画像信号SPを２値化し、その２値化画像信号
SP′をCPU34に出力する。
CPU34は、データバスラインを介して接続されたROM4
0,RAM42,ビデオRAM44,および外部機器I/F46と共に所謂
マイクロコンピュータを構成しており、RAM42およびビ
デオRAM44の一時記憶機能を利用しつつROM40に予め記憶
されたプログラムに従って信号処理を行い、前記レベル
信号SLをD/Aコンバータ33に供給するとともに、外部機
器I/F46からパラレルI/F48,シリアルI/F50を介して前述
したロボット，自動加工機等に対象物10の種類を表す識
別信号を出力する。
0,RAM42,ビデオRAM44,および外部機器I/F46と共に所謂
マイクロコンピュータを構成しており、RAM42およびビ
デオRAM44の一時記憶機能を利用しつつROM40に予め記憶
されたプログラムに従って信号処理を行い、前記レベル
信号SLをD/Aコンバータ33に供給するとともに、外部機
器I/F46からパラレルI/F48,シリアルI/F50を介して前述
したロボット，自動加工機等に対象物10の種類を表す識
別信号を出力する。
そして、以上のように構成された視覚装置は、第５図
のブロック線図で示される機能を備えている。
のブロック線図で示される機能を備えている。
すなわち、前記信号レベル比較器26および目標信号レ
ベル設定器28から出力された信号SSおよびSLMは２値化
レベル決定ブロック52に供給される。２値化レベル決定
ブロック52は、次式（１）に従って信号SLMが表す目標
信号レベルLMから信号SSが表す偏差εと予め定められた
比例定数ｋとの積を減算することにより、２値化レベル
Lnを連続して算出するとともに、一定数ａの２値化レベ
ルL1〜Laのばらつきが一定値Ｒよりも小さいときに、そ
れ等ａ個の２値化レベルLnの平均値を２値化レベルＬと
して決定し、その決定された２値化レベルＬを表すレベ
ル信号SLを画像２値化コンパレータ22に供給する。上記
比例定数ｋは、画像信号レベルLPの変動に拘らず２値化
画像が常に一定となるように実験的に或いは論理的に予
め設定された数値である。また、一定数ａは図示しない
設定器により目的に応じて任意の値に設定可能とされて
いる。本実施例では、この２値化レベル決定ブロック52
が偏差εを算出する信号レベル比較器26と共に２値化レ
ベル決定手段を構成している。
ベル設定器28から出力された信号SSおよびSLMは２値化
レベル決定ブロック52に供給される。２値化レベル決定
ブロック52は、次式（１）に従って信号SLMが表す目標
信号レベルLMから信号SSが表す偏差εと予め定められた
比例定数ｋとの積を減算することにより、２値化レベル
Lnを連続して算出するとともに、一定数ａの２値化レベ
ルL1〜Laのばらつきが一定値Ｒよりも小さいときに、そ
れ等ａ個の２値化レベルLnの平均値を２値化レベルＬと
して決定し、その決定された２値化レベルＬを表すレベ
ル信号SLを画像２値化コンパレータ22に供給する。上記
比例定数ｋは、画像信号レベルLPの変動に拘らず２値化
画像が常に一定となるように実験的に或いは論理的に予
め設定された数値である。また、一定数ａは図示しない
設定器により目的に応じて任意の値に設定可能とされて
いる。本実施例では、この２値化レベル決定ブロック52
が偏差εを算出する信号レベル比較器26と共に２値化レ
ベル決定手段を構成している。
Ln＝LM−ｋ・ε ……（１） 画像２値化コンパレータ24は、TVカメラ14から供給さ
れる画像信号SPを上記２値化レベルＬを基準として２値
化し、その２値化された２値化画像信号SP′を出力す
る。この画像２値化コンパレータ24から出力された２値
化画像信号SP′は、２値化画像としてビデオRAM44に記
憶される一方、画像処理ブロック54からの要求に応じて
そのビデオRAM44から読み出される。そして、かかる画
像処理ブロック54は、読み込んだ２値化画像と、対象物
10に形成された穴や切欠の大きさ，数等について予め登
録された複数種類のパターンとを比較して、その対象物
10の種類を識別し、対象物10の種類を表す識別信号を外
部機器I/F46からパラレルI/F48,シリアルI/F50を介して
ロボット，自動加工機等に供給する。
れる画像信号SPを上記２値化レベルＬを基準として２値
化し、その２値化された２値化画像信号SP′を出力す
る。この画像２値化コンパレータ24から出力された２値
化画像信号SP′は、２値化画像としてビデオRAM44に記
憶される一方、画像処理ブロック54からの要求に応じて
そのビデオRAM44から読み出される。そして、かかる画
像処理ブロック54は、読み込んだ２値化画像と、対象物
10に形成された穴や切欠の大きさ，数等について予め登
録された複数種類のパターンとを比較して、その対象物
10の種類を識別し、対象物10の種類を表す識別信号を外
部機器I/F46からパラレルI/F48,シリアルI/F50を介して
ロボット，自動加工機等に供給する。
第６図は、上述した機能を実行するために前記ROM40
に記憶されたプログラムのフローチャートである。以
下、このフローチャートに従って更に具体的に説明す
る。
に記憶されたプログラムのフローチャートである。以
下、このフローチャートに従って更に具体的に説明す
る。
図示しない電源スイッチが投入されると、先ずステッ
プS1が実行され、ロボット，自動加工機等から画像計測
開始信号が入力されたか否かが判断される。電源スイッ
チが投入された起動開始当初においては未だ画像計測開
始信号は入力されないため、続いてステップS2が実行さ
れ、カウンタＣの内容が０とされる。その後、ステップ
S3において偏差信号SSが表す偏差εが読み込まれるとと
もに、ステップS4では、その読み込まれた偏差εに基づ
いて前記（１）式に従って２値化レベルLnが算出され
る。そして、ステップS5において前記カウンタＣの内容
に１が加算され、ステップS6においてはそのカウンタＣ
の内容が一定数ａに達したか否かが判断される。
プS1が実行され、ロボット，自動加工機等から画像計測
開始信号が入力されたか否かが判断される。電源スイッ
チが投入された起動開始当初においては未だ画像計測開
始信号は入力されないため、続いてステップS2が実行さ
れ、カウンタＣの内容が０とされる。その後、ステップ
S3において偏差信号SSが表す偏差εが読み込まれるとと
もに、ステップS4では、その読み込まれた偏差εに基づ
いて前記（１）式に従って２値化レベルLnが算出され
る。そして、ステップS5において前記カウンタＣの内容
に１が加算され、ステップS6においてはそのカウンタＣ
の内容が一定数ａに達したか否かが判断される。
カウンタＣの内容が一定数ａに達するまでは、TVカメ
ラ14から例えば一画面分の画像信号SPが出力されて画像
信号レベルLPが検出され、前記信号レベル比較器26から
偏差信号SSが供給される毎に、前記ステップS3以下の実
行が繰り返され、一定数ａに達すると、換言すればステ
ップS4において２値化レベルLnが一定数ａだけ連続して
算出されると、次にステップS7が実行される。ステップ
S7においては、算出されたａ個の２値化レベルL1〜Laの
ばらつきが予め定められた一定値Ｒよりも小さいか否か
が判断され、ばらつきが一定値Ｒ以上の場合には前記ス
テップS2以下の実行が繰り返され、新たに一定数ａの２
値化レベルL1〜Laが算出される。また、２値化レベルL1
〜Laのばらつきが一定値Ｒよりも小さい場合にはステッ
プS8が実行され、一定数ａの２値化レベルL1〜Laの平均
値が算出され、その平均値が最終的な２値化レベルＬと
して決定されるとともに記憶される。
ラ14から例えば一画面分の画像信号SPが出力されて画像
信号レベルLPが検出され、前記信号レベル比較器26から
偏差信号SSが供給される毎に、前記ステップS3以下の実
行が繰り返され、一定数ａに達すると、換言すればステ
ップS4において２値化レベルLnが一定数ａだけ連続して
算出されると、次にステップS7が実行される。ステップ
S7においては、算出されたａ個の２値化レベルL1〜Laの
ばらつきが予め定められた一定値Ｒよりも小さいか否か
が判断され、ばらつきが一定値Ｒ以上の場合には前記ス
テップS2以下の実行が繰り返され、新たに一定数ａの２
値化レベルL1〜Laが算出される。また、２値化レベルL1
〜Laのばらつきが一定値Ｒよりも小さい場合にはステッ
プS8が実行され、一定数ａの２値化レベルL1〜Laの平均
値が算出され、その平均値が最終的な２値化レベルＬと
して決定されるとともに記憶される。
その後、再び前記ステップS1が実行され、画像計測開
始信号が入力されるまで上記ステップが繰り返されるこ
とにより、２値化レベルＬは順次最新の値に更新され
る。これ等のステップS2〜S8は、前記２値化レベル決定
ブロック52の具体的な内容を表している。
始信号が入力されるまで上記ステップが繰り返されるこ
とにより、２値化レベルＬは順次最新の値に更新され
る。これ等のステップS2〜S8は、前記２値化レベル決定
ブロック52の具体的な内容を表している。
そして、画像計測開始信号が入力され、ステップS1の
判断がYESとなると、次にステップS9以下が実行されて
画像計測が行われる。すなわち、先ず、ステップS9にお
いては、前記ステップS8において決定された最新の２値
化レベルＬを表すレベル信号SLが画像２値化コンパレー
タ24に出力され、ステップS10では、その画像２値化コ
ンパレータ24から出力される２値化画像信号SP′を読み
込んで、その２値化画像信号SP′が表す２値化画像をビ
デオRAM44に記憶する。その後、ステップS11が実行さ
れ、ビデオRAM44に記憶された２値化画像を適宜読み出
して対象物10の種類を識別し、その種類を表す識別信号
が出力される。このステップS11は、前記画像処理ブロ
ック54に対応する。
判断がYESとなると、次にステップS9以下が実行されて
画像計測が行われる。すなわち、先ず、ステップS9にお
いては、前記ステップS8において決定された最新の２値
化レベルＬを表すレベル信号SLが画像２値化コンパレー
タ24に出力され、ステップS10では、その画像２値化コ
ンパレータ24から出力される２値化画像信号SP′を読み
込んで、その２値化画像信号SP′が表す２値化画像をビ
デオRAM44に記憶する。その後、ステップS11が実行さ
れ、ビデオRAM44に記憶された２値化画像を適宜読み出
して対象物10の種類を識別し、その種類を表す識別信号
が出力される。このステップS11は、前記画像処理ブロ
ック54に対応する。
このようにして一つの対象物10に対する画像計測が終
了すると、新たな対象物10が供給されるとともに前記ス
テップS1以下が実行されて新たな２値化レベルＬが決定
され、供給された対象物10に対する画像計測がその新た
な２値化レベルＬに基づいて行われる。
了すると、新たな対象物10が供給されるとともに前記ス
テップS1以下が実行されて新たな２値化レベルＬが決定
され、供給された対象物10に対する画像計測がその新た
な２値化レベルＬに基づいて行われる。
ここで、本実施例の視覚装置は、TVカメラ14から出力
された画像信号SPの画像信号レベルLPを検出するととも
に、その画像信号レベルLPと予め設定された目標信号レ
ベルLMとの偏差εを求め、その偏差εに基づいて画像信
号レベルLPが変動しても常に一定の２値化画像が得られ
るように２値化レベルＬが決定されるため、外部から侵
入する光の変化や照明器具12による照明照度の経時変
化、或いは対象物10の反射率の変化などに伴って画像信
号SPの信号レベルLPが変動しても、その変動に応じて２
値化レベルＬも変更されることとなり、対象物10の明る
さに影響されることなく常に一定の２値化画像が得られ
るようになるのである。
された画像信号SPの画像信号レベルLPを検出するととも
に、その画像信号レベルLPと予め設定された目標信号レ
ベルLMとの偏差εを求め、その偏差εに基づいて画像信
号レベルLPが変動しても常に一定の２値化画像が得られ
るように２値化レベルＬが決定されるため、外部から侵
入する光の変化や照明器具12による照明照度の経時変
化、或いは対象物10の反射率の変化などに伴って画像信
号SPの信号レベルLPが変動しても、その変動に応じて２
値化レベルＬも変更されることとなり、対象物10の明る
さに影響されることなく常に一定の２値化画像が得られ
るようになるのである。
しかも、２値化レベルＬはTVカメラ14から出力された
画像信号SPの画像信号レベルLPに基づいて決定されるよ
うになっているため、従来のように照度センサを利用す
る場合に比較して、予め定められた演算式（１）から常
に高い精度で２値化レベルＬが決定されるのである。
画像信号SPの画像信号レベルLPに基づいて決定されるよ
うになっているため、従来のように照度センサを利用す
る場合に比較して、予め定められた演算式（１）から常
に高い精度で２値化レベルＬが決定されるのである。
また、本実施例ではTVカメラ14に遮光板18が取り付け
られ、対象物10からの反射光のみがTVカメラ14に入射さ
れるようになっているため、周囲からの反射光の変化に
起因して２値化レベルＬが誤って決定されることがな
く、対象物10の２値化画像が常に安定して得られる利点
がある。なお、この遮光板18がなくても本発明の効果は
得られる。
られ、対象物10からの反射光のみがTVカメラ14に入射さ
れるようになっているため、周囲からの反射光の変化に
起因して２値化レベルＬが誤って決定されることがな
く、対象物10の２値化画像が常に安定して得られる利点
がある。なお、この遮光板18がなくても本発明の効果は
得られる。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
例えば、前記実施例では画像信号レベルLPと目標信号
レベルLMとの偏差εを求めて前記（１）式から２値化レ
ベルLnを算出するようになっているが、かかる（１）式
は次式（２）で表すこともできるため、上記画像信号レ
ベルLPを（２）式に適用して直接２値化レベルLnを算出
するようにすることもできる。なお、これ等の演算式
（１），（２）の替わりに２値化レベルLnと偏差ε或い
は画像信号レベルLPとの関係を表すデータマップ等を用
いることも可能である。
レベルLMとの偏差εを求めて前記（１）式から２値化レ
ベルLnを算出するようになっているが、かかる（１）式
は次式（２）で表すこともできるため、上記画像信号レ
ベルLPを（２）式に適用して直接２値化レベルLnを算出
するようにすることもできる。なお、これ等の演算式
（１），（２）の替わりに２値化レベルLnと偏差ε或い
は画像信号レベルLPとの関係を表すデータマップ等を用
いることも可能である。
Ln＝LM（１−ｋ）＋ｋ・LP ……（２） また、前記実施例では一定数ａの２値化レベルL1〜La
を算出してそれ等のばらつきが一定値Ｒよりも小さいと
きに最終的な２値化レベルＬを決定するようになってい
るが、この２値化レベルＬを決定するに際しては、必ず
しもばらつきの判断を行う必要はない。また、複数個の
偏差ε或いは画像信号レベルLPを読み込み、その平均値
を（１）式または（２）式に適用して最終的な２値化レ
ベルＬを決定するようにしても差支えない。なお、ａ個
の２値化レベルL1〜Lnを算出することなく、（１）式ま
たは（２）式に従って１個の２値化レベルを算出するの
みでそれを最終的な２値化レベルＬとしても、本発明の
効果は得られる。
を算出してそれ等のばらつきが一定値Ｒよりも小さいと
きに最終的な２値化レベルＬを決定するようになってい
るが、この２値化レベルＬを決定するに際しては、必ず
しもばらつきの判断を行う必要はない。また、複数個の
偏差ε或いは画像信号レベルLPを読み込み、その平均値
を（１）式または（２）式に適用して最終的な２値化レ
ベルＬを決定するようにしても差支えない。なお、ａ個
の２値化レベルL1〜Lnを算出することなく、（１）式ま
たは（２）式に従って１個の２値化レベルを算出するの
みでそれを最終的な２値化レベルＬとしても、本発明の
効果は得られる。
また、前記実施例では２値化レベル決定ブロック52が
所謂マイクロコンピュータにて構成されているが、ハー
ドロジック海路にて構成することもできる。なお、画像
信号レベル検出器22,画像２値化コンパレータ24,信号レ
ベル比較器26などをマイクロコンピュータにて構成する
ことも勿論可能である。
所謂マイクロコンピュータにて構成されているが、ハー
ドロジック海路にて構成することもできる。なお、画像
信号レベル検出器22,画像２値化コンパレータ24,信号レ
ベル比較器26などをマイクロコンピュータにて構成する
ことも勿論可能である。
また、前記実施例では画像計測が行われていない時に
は常時偏差信号SSを読み込んで２値化レベルＬを更新す
るようになっているが、起動開始当初に決定された２値
化レベルＬをそのまま用いるようにしたり、予め定めら
れた所定回数の画像計測が行われる毎に２値化レベルＬ
を更新したりするようにしても差支えない。
は常時偏差信号SSを読み込んで２値化レベルＬを更新す
るようになっているが、起動開始当初に決定された２値
化レベルＬをそのまま用いるようにしたり、予め定めら
れた所定回数の画像計測が行われる毎に２値化レベルＬ
を更新したりするようにしても差支えない。
また、前記実施例では電源スイッチが投入されること
により２値化レベルＬを決定して記憶するようになって
いるが、環境照度条件などに基づいて予め一定の２値化
レベルＬを設定しておき、照明器具12の照明照度等が変
化した時にこれを補正して新たな２値化レベルＬを決定
するようにすることも可能である。
により２値化レベルＬを決定して記憶するようになって
いるが、環境照度条件などに基づいて予め一定の２値化
レベルＬを設定しておき、照明器具12の照明照度等が変
化した時にこれを補正して新たな２値化レベルＬを決定
するようにすることも可能である。
また、前記実施例のTVカメラ14は対象物10からの反射
光を受光するようになっているが、照明器具12を対象物
10の裏側に配置して、対象物10に形成された穴等を通過
する透過光を受光するように構成することもできる。
光を受光するようになっているが、照明器具12を対象物
10の裏側に配置して、対象物10に形成された穴等を通過
する透過光を受光するように構成することもできる。
また、前記実施例では対象物10の種類を識別する場合
について説明したが、対象物10の位置や中心線まわりの
姿勢等を計測する場合にも本発明は同様に適用され得
る。
について説明したが、対象物10の位置や中心線まわりの
姿勢等を計測する場合にも本発明は同様に適用され得
る。
その他一々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱
することなく当業者の知識に基づいて種々の変更，改良
を加えた態様で実施することができる。
することなく当業者の知識に基づいて種々の変更，改良
を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る画像２値化処理装置を備えた視覚
装置の一例の構成を説明するブロック線図である。第２
図は第１図の視覚装置のTVカメラを示す一部を切り欠い
た正面図である。第３図は円形の対象物を取り扱う場合
のTVカメラの先端を示す斜視図である。第４図は四角形
の対象物を取り扱う場合のTVカメラの先端を示す斜視図
である。第５図は第１図の視覚装置の機能を説明するブ
ロック線図である。第６図は第５図の機能ブロック線図
を更に具体的に説明するためのフローチャートである。 14:TVカメラ（撮像装置） 22:画像信号レベル検出器（画像信号レベル検出手段） 26:信号レベル比較器 52:2値化レベル決定ブロック SP:画像信号
装置の一例の構成を説明するブロック線図である。第２
図は第１図の視覚装置のTVカメラを示す一部を切り欠い
た正面図である。第３図は円形の対象物を取り扱う場合
のTVカメラの先端を示す斜視図である。第４図は四角形
の対象物を取り扱う場合のTVカメラの先端を示す斜視図
である。第５図は第１図の視覚装置の機能を説明するブ
ロック線図である。第６図は第５図の機能ブロック線図
を更に具体的に説明するためのフローチャートである。 14:TVカメラ（撮像装置） 22:画像信号レベル検出器（画像信号レベル検出手段） 26:信号レベル比較器 52:2値化レベル決定ブロック SP:画像信号
Claims (2)
- 【請求項１】撮像装置から出力された画像信号を２値化
レベルと比較して２値化する画像２値化処理装置であっ
て、 １画面分の前記画像信号の信号レベルである画像信号レ
ベルを検出する画像信号レベル検出手段と、 前記画像信号レベルと予め設定された目標信号レベルと
の偏差に基づいて、該画像信号レベルの変動に拘らず略
一定の２値化画像が得られるように予め定められた関係
から前記２値化レベルを演算により決定する２値化レベ
ル決定手段と を有することを特徴とする画像２値化処理装置。 - 【請求項２】前記２値化レベル決定手段は、前記画像信
号レベルと前記目標信号レベルとの偏差を求め、該偏差
を変数とする予め定められた演算式に従って前記２値化
レベルを決定するものである特許請求の範囲第１項に記
載の画像２値化処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126178A JP2625723B2 (ja) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | 画像２値化処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126178A JP2625723B2 (ja) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | 画像２値化処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291175A JPS63291175A (ja) | 1988-11-29 |
| JP2625723B2 true JP2625723B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14928615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126178A Expired - Lifetime JP2625723B2 (ja) | 1987-05-23 | 1987-05-23 | 画像２値化処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2625723B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757078A (ja) * | 1993-08-17 | 1995-03-03 | Fujitsu Denso Ltd | 画像処理装置 |
| JP2937030B2 (ja) * | 1994-09-14 | 1999-08-23 | 三菱電機株式会社 | 画像処理装置及び人物状態判定装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534704A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Hajime Sangyo Kk | Threshold setting circuit |
| AT383037B (de) * | 1984-05-18 | 1987-05-11 | Amf Sport Freizeitgeraete | Ski |
| JPS61199180A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-03 | Nissan Motor Co Ltd | 二値化回路 |
-
1987
- 1987-05-23 JP JP62126178A patent/JP2625723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63291175A (ja) | 1988-11-29 |
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