JP2628863B2

JP2628863B2 - 視覚認識装置

Info

Publication number: JP2628863B2
Application number: JP62218599A
Authority: JP
Inventors: 敦司久野
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-09-01
Filing date: 1987-09-01
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JPS6461872A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、例えばロボットの視覚などにおいて、撮
像対象を画像化して認識処理を行うための視覚認識装置
に関連し、殊にこの発明は、良質な画像を得るための最
適な制御を実現する画像処理技術に関する。

＜従来の技術＞従来の視覚認識装置では、撮像対象へ適当な照明を施
し、その照明下で撮像対象を撮像して、その画像の認識
処理を行っている。この場合に良好な画質の画像を得る
には、例えば撮像装置のレンズ絞りを適正に設定する必
要があるが、従来レンズ絞りの調節作業は、作業員によ
る試行錯誤的な操作に頼っているのが実情である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ところがこのような方法では、認識対象の変更や外乱
光の変動がある毎に、その都度作業員がマニュアル操作
でレンズ絞りを調節するため、迅速にレンズ絞りの適正
化を行うのが困難であった。またレンズ絞りが環境の変
化に追従できないため、視覚認識装置での処理画像が劣
化し、認識性能が低下するという問題があった。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、多
値画像の画質の評価値を判断基準として撮像面の照度を
制御することによって、照明条件の変動等があっても常
に良質な画像を得ることのできる視覚認識装置を提供す
ることを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞この発明は、撮像対象を画像化して認識処理を行うた
めの視覚認識装置であって、撮影対象を撮像して撮像面
上に多値画像を生成する撮像手段と、この撮像手段によ
り生成された多値画像について各濃度レベル毎について
画像の輪郭の滑らかさを判別するための合法パターンあ
るいは非合法パターンが存在する度合いを求める第１の
情報処理手段と、この第１の情報処理手段により求めら
れた前記度合いに基づいて前記撮像手段の撮像面の照度
の良否を評価するための評価値を求める第２の情報処理
手段と、この第２の情報処理手段で求められた前記評価
値に基づいて前記撮像面の照度を制御する像面照度制御
手段とを具備して成るものである。

＜作用＞適当な照明下で撮像手段により撮像対象を撮像した
後、第１の情報処理手段により画像上に合法パターンあ
るいは非合法パターンの存在する度合いを求め、さらに
第２の情報処理手段により前記合法パターンあるいは非
合法パターンの存在する度合いに基づいて撮像手段の撮
像面の照度の良否を評価するための評価値を求める。つ
いで像面照度制御手段は求められた評価値に基づいてレ
ンズ絞りを調節する等して、撮像面の照度を制御する。

この発明によれば、撮像面の照度が迅速かつ自動的に
最適値に設定され、しかもこの撮像面の照度は環境の変
化に追従して変化するため、視覚認識装置において常に
良好な処理画像が得られ、認識性能が向上する。

＜実施例＞第１図は、この発明の一実施例にかかる視覚認識装置
を示しており、照明装置1,撮像装置2,マイクロコンピュ
ータ3,レンズ絞り調節機構４などから構成されている。

照明装置１はLEDアレイや白熱ランプなどであって、
撮像対象（認識対象）５へ適度な照明を施すためのもの
である。撮像装置２は例えば２次元テレビカメラであっ
て、照明装置１による照明下で撮像対象５を撮像して濃
淡画像のような多値画像を得、そのビデオ信号をマイク
ロコンピュータ３へ送出する。マイクロコンピュータ３
は撮像装置２で得た多値画像を処理し、撮像装置２のレ
ンズ絞りの目標値を算出してレンズ絞り調節機構４へ与
える。

この実施例の場合、マイクロコンピュータ３は前記多
値画像を２値化するための最適な２値化しきい値が画像
の明るさのダイナミックレンジの中央付近に位置するよ
うレンズ絞りの目標値を算出しており、レンズ絞り調節
機構４は撮像装置２におけるレンズ絞りの開口がこの目
標値に達するようモータ駆動等により自動調節し、これ
により撮像装置２の撮像面の照度を最適値に制御するも
のである。

なおこの実施例では、撮像装置２のレンズ絞りを調節
することで、撮像面の照度を制御しているが、この発明
はこれに限らず、撮像装置２のシャッター速度を調節し
たり、撮像装置２におけるレンズの透過率を液晶等を用
いたフィルタで制御したりすることによっても撮像面の
照度調整が可能である。従って前記レンズ絞り調節機構
４をシャッター速度調節機構やレンズ透過率制御機構に
置き換えたり、或いはこれらを併用したりすることもで
き、その場合に前記マイクロコンピュータ３はシャッタ
ー速度の目標値やレンズの透過率の目標値を算出するこ
とになる。

ところで多値画像をあるしきい値で２値化して２値画
像を生成した場合に、２値画像の画質やそのときの２値
化しきい値の位置によって、その２値画像を得るための
観測系を評価することができる。

第２図は、画質ヒストグラムｈと観測系評価用の第１
〜第６の各パラメータP₁〜P₆とを示している。同図の横
軸は０〜255の明るさのダイナミックレンジにおける２
値化しきい値であり、また縦軸は２値画像の画質の悪さ
であって、ヒストグラムｈは二点6,7で極小値を与え、
このうち最小値を与える点６が最適なしきい値k_optを与
える点として選定される。

同図において、観測系の評価はつぎのような基準で行
われる。

（１）第1,第２の各パラメータP₁,P₂の差が小さい程
観測条件が良い。

（２）第３のパラメータP₃の値が小さい程観測条件が
良い。

（３）第４のパラメータP₄の値が大きい程観測条件が
良い。

（４）第５のパラメータP₅の値が大きい程観測条件が
良い。

（５）第６のパラメータP₆の値が大きい程観測条件が
良い。

第３図は、前記撮像装置２のレンズ絞りを変化した場
合に画質ヒストグラムｈがどのように変化するかを示し
ている。すなわち撮像装置２のレンズ絞りを開くと、画
質ヒストグラムｈは図中右方向へ平行移動して、第３図
（１）の状態から第３図（２）の状態へ移行し、それに
伴って最適しきい値k_optも平行移動することになる。そ
の結果、最適しきい値k_optが明るさのダイナミックレン
ジの上限付近に位置することになり、外乱光の変動によ
って最適しきい値での画質が劣化することになる。

従って観測系評価の手法として前記観測系の評価基準
（１）を適用すると、最適しきい値k_optが明るさのダイ
ナミックレンジの中央付近に位置するよう撮像装置３の
レンズ絞りの開口を制御することになる。なお前記観測
系の評価基準（２）〜（５）を他の制御方法は自明であ
るので、ここでは（１）の評価基準によるものを中心と
して説明する。

第４図は、マイクロコンピュータ３によるレンズ絞り
の制御手順を示している。

同図のステップ１（図中「ST1」で示す）において、
レンズ絞りS₀を初期値S_Iにセットした後、つぎのステッ
プ２で撮像装置２のレンズ絞りをS₀に調節する。つぎに
ステップ３で撮像装置２を動作させて撮像対象５を撮像
すると共に、後述する２値化しきい値算出装置10（第５
図〜第８図に示す）を作動させて最適しきい値k_optを算
出させる。

つぎのステップ4,5は最適しきい値k_optが明るさのダ
イナミックレンジの中央値または中央付近の指定値T₀よ
り大きいかどうかを判定しており、もしk_opt＞T₀のとき
はステップ４が“YES"となってレンズ絞りS₀を所定値Δ
Ｓだけ小さくし（ステップ６）。またもしk_opt＜T₀のと
きはステップ５が“YES"となって、レンズ絞りS₀を所定
値ΔＳだけ大きくする（ステップ７）。同様の手順がk
_opt＝T₀となるまで繰り返し実行され、その結果、レン
ズ絞りS₀を最適となすことができる。

第５図は、前記２値化しきい値算出装置10の構成例を
示しており、マイクロコンピュータ３を制御主体とし、
ウィンドウ走査部11,非合法パターン検出部12,非合法パ
ターンヒストグラム生成部13,明るさヒストグラム生成
部14,画質ヒストグラム生成部15,ヒストグラム平滑処理
部16,最適しきい値探索部17を具備している。

ウィンドウ走査部11は、マイクロコンピュータ３にCP
Uバス18を介して接続されたアドレスジェネレータ19
と、このアドレスジェネレータ19に画像バス20を介して
接続された画像メモリ24と、前記画像バス20のデータバ
ス23に接続されたFIFO（first−in first−out）方式の
第１のシフトレジスタ25および第１群のラッチ回路26〜
29と、この最終段のラッチ回路29に接続された同じFIFO
方式の第２のシフトレジスタ30および第２群のラッチ回
路31〜34とから構成されている。

図示例のウィンドウ走査部11は、画像メモリ24に記憶
された濃淡画像上に、第９図に示すような矩形状のウィ
ンドウ60を設定してラスタ走査するためのものであっ
て、このウィンドウ60内の画像につき所定の画素A₀〜A₇
の明るさデータd₀〜d₇が同時に取り出されるようになっ
ている。なお図中、×印は処理対象外の画素である。

すなわちアドレスジェネレータ19は画像メモリ24の各
画素のアドレスを順次生成して、そのアドレスに対応す
る画素の明るさデータを画像バス20を介して第１のシフ
トレジスタ25へ出力させる。なお画像バス20のうち、ア
ドレスバス21はアドレスを、データバス23は明るさデー
タを、コントロールバス22はアドレスストローブ信号や
リード・ライト信号を、それぞれ伝送する。第１のシフ
トレジスタ25は画像メモリ24の横方向の画素数をｎ（第
９図参照）とすると、このｎより第１群のラッチ回路26
〜29の段数を差し引いた段数（ｎ−４）をもつものであ
って、この段数分だけ明るさデータの出力を遅延させる
動作を実行する。第１群の４段のラッチ回路26〜29は全
体としてシフトレジスタの動作を行い、最終段のラッチ
回路29の出力が第２のシフトレジスタ30へ出力される。
この第２のシフトレジスタ30も（ｎ−４）の段数を有
し、この段数分だけ明るさデータの出力を遅延させて第
２群の４段のラッチ回路31〜34へ伝える。

かくて第１群および第２群の各ラッチ回路26〜28,31
〜34と第２のシフトレジスタ30とから同時に明るさデー
タが取り出されるもので、第１群のラッチ回路26〜28の
各出力は前記ウィンドウ60内の画素A₀〜A₂の明るさデー
タd₀〜d₂を与え、また第２のシフトレジスタ30および第
２群のラッチ回路31〜34の各出力はウィンドウ60内の画
素A₃〜A₇の明るさデータd₃〜d₇を与えることになる。

なおこの実施例では、２行×５列の画素より成る長方
矩形状のウィンドウ60を設定しているが、ウィンドウ形
状はこれに限らず、例えば第10図に示す如く３行×３列
の画素よりなる正方形状のウィンドウ60であってもよ
く、またその他の形状であってもよい。

各画素A₀〜A₇の明るさデータd₀〜d₇は非合法パターン
検出部12へ出力されると共に、特定画素A₁の明るさデー
タd₁については非合法パターンヒストグラム生成部13お
よび明るさヒストグラム生成部14にも出力される。

非合法パターン検出部12は、ウィンドウ60内の画像が
合法パターンであるのか、非合法パターンであるのかを
判別するためのものであって、それが非合法パターンで
ある場合には「１」のフラグを出力し、合法パターンで
ある場合には「０」のフラグを出力する。図示例の非合
法パターン検出部12は、第６図に示す如く、各明るさデ
ータd₀〜d₇をラッチする８個のラッチ回路35〜42と、特
定画素A₁の明るさデータd₁とその他の画素A₀およびA₂〜
A₇の明るさデータd₀およびd₂〜d₇とを大小比較する７個
の比較回路43〜49とを含んでいる。これら比較回路43〜
49は、特定の画素A₁の明るさデータd₁をしきい値として
前記ウィンドウ60の各画素A₀およびA₂〜A₇の明るさデー
タd₀およびd₂〜d₇を２値化するためのものであって、各
明るさデータd_i（ただしｉ＝0,2,3,‥‥,7）がd_i≧d₁の
ときは「１」、d_i＜d₁のときは「０」の各２値データf_i
をそれぞれ出力する。なお特定画素A₁の２値データf₁は
常に「１」とする。

第11図は、ウィンドウ60内の各画素A₀〜A₇の明るさデ
ータd₀〜d₇が２値化されて２値データf₀〜f₇に変換され
る過程を示している。

前記の２値データf_i（ｉ＝0,2,3,‥‥,7）は検出ロジ
ック部50へ出力され、この検出ロジック部50はこれら２
値データf_iによってウィンドウ60内の画像が非合法パタ
ーンであるか否かを判断し、非合法パターンであれば
「１」のフラグを、合法パターンであれば「０」のフラ
グを、それぞれ出力する。

ここで合法パターンとは、例えばかすれなどのない正
しい線を表現する画像のように、滑らかな画像上に頻繁
に現れる２値パターン（第12図に一例を示す）を意味す
る。また非合法パターンとは、合法パターンでないパタ
ーン、すなわち滑らかでない画像上に頻繁に現れる第13
図に示すような２値パターンを意味するものである。な
お第12,13図中、斜線部は「１」の２値データをもつ画
素を示し、第13図の２値パターンでは「１」の画素領域
の内側に「０」の孔部61が生じている。

つぎの式は、第14図（１）〜（６）に示す６種の２
値パターンを合法パターンに想定して、２値パターンが
合法パターンか、非合法パターンかを判断してその判断
結果をフラグとして出力するフラグ生成ロジックであ
る。

flag＝！（!f₀＆f₂＆!f₃＆f₄＆ f₅＆f₆＃!f₀＆f₂＆!f₃
＆!f₄＆f₅＆f₆＃!f₀＆f₂＆!f₃＆!f₄＆!f₅＆f₆＆f₇＃f₀
＆!f₂＆f₄＆ f₅＆f₆＆!f₇＃f₀＆!f₂＆f₄＆ F₅＆!f₆＆
!f₇＃f₀＆!f₂＆f₃＆f₄＆!f₅＆!f₆＆!f₇） ‥‥ なお上式中、！はNOT演算を、＆はAND演算を、＃はOR
演算を、それぞれ示している。

上記検出ロジック部50が非合法パターンを検出して
「１」のフラグを出力する都度、非合法パターンヒスト
グラム生成部13はこのフラグの発生度数を計数して、非
合法パターンのヒストグラムを生成する。

第７図は、非合法パターンヒストグラム生成部13の具
体例を示しており、カウンタ51,メモリ52,タイミング制
御部53を備えている。このメモリ52は前記ウィンドウ走
査部11のラッチ回路27より明るさデータd₁が与えられる
アドレス入力ピンＡと、カウンタ51の計数データが与え
られるデータ入力ピンＤとを備えており、非合法パター
ンの検出フラグが発生する毎に、そのときの明るさデー
タd₁に対応するアドレス領域のデータ（非合法パターン
の発生度数）がカウンタ51により書き替えられるように
なっている。従ってカウンタ51は非合法パターンの検出
フラグが発生すると、そのときの明るさデータd₁に対応
するアドレスのメモリ52の領域より現在値（度数）を読
み取ってその値に１加算した後、その加算後の値で前記
アドレス領域の内容を書き替える。なお同図中、アクセ
スコントロール信号は初期時にメモリ52の各領域をゼロ
にクリアするための信号である。またメモリ52のR/Wは
リード・ライト,CSはチップセレクトを意味し、カウン
タ51のUPはアップカウント,OEはアウトプットイネーブ
ル,LDはロードを意味しており、タイミング制御部53は
非合法パターンの検出フラグやアクセスコントロール信
号に基づきこれら信号入力ピンに対し所定の信号を与え
て、上記非合法ヒストグラムの生成動作のタイミング等
を制御する。

第８図は、明るさヒストグラム生成部14の具体例を示
しており、非合法ヒストグラム生成部13と同様、カウン
タ54,メモリ55,タイミング制御部56より構成されてい
る。このカウンタ54はウィンドウ走査部11のラッチ回路
27より明るさデータd₁が与えられる毎に、その明るさデ
ータd₁に対応するアドレスのメモリ55の領域より現在値
（明るさの度数）を読み取ってその値に１加算した後、
その加算後の値で前記アドレス領域の内容を書き替える
ものである。なおメモリ55,カウンタ54,タイミング制御
部56の各機能等は前記非合法パターンヒストグラム生成
部13のものと同様であり、ここではその説明を省略す
る。

このように非合法パターンヒストグラム生成部13はメ
モリ52上に非合法パターンヒストグラムf_hist（ｋ）を
生成する。ここでf_hist（ｋ）はしきい値ｋにおける非
合法パターンの発生度数を意味する。この実施例の場
合、非合法パターン検出部12で特定画素の明るさデータ
d₁をしきい値として他の画素の明るさデータd₀およびd₂
〜d₇によるパターンを評価して、その結果が式のflag
で表されるから、非合法パターンヒストグラムf
_hist（ｋ）はつぎの式に従って形成される。

f_hist（ｋ）＝f_hist（ｋ）＋flag ‥‥ ただし非合法パターンヒストグラムの各要素はゼロで
初期化されているものとする。

また明るさヒストグラム生成部14はメモリ55上に明る
さヒストグラムhist（ｋ）を生成する。ここでhist
（ｋ）は明るさｋの画素の発生度数を意味しており、こ
の明るさヒストグラムhist（ｋ）は、同様につぎの式
に従って生成される。

hist（ｋ）＝hist（ｋ）＋１ ‥‥ 第５図に戻って、画質ヒストグラム15は非合法パター
ンヒストグラムおよび明るさヒストグラムの生成が完了
した後、画質ヒストグラムq_hist（ｋ）を生成する。こ
の画質ヒストグラムq_hist（ｋ）は画質の評価基準、こ
の実施例では画質の悪さを示す基準を与えるもので、つ
ぎの式に従って生成される。

（１） hist（ｋ）＝０のとき q_hist（ｋ）＝Q₀ ‥‥ （２） hist（ｋ）≠０のときなお上式中、Q₀は定数（最大値）であり、q
_hist（ｋ）の値が大きいほど画質が悪いことを示してい
る。

つぎに第５図のヒストグラム平滑処理部16は、必要に
応じて画質ヒストグラムq_hist（ｋ）を平滑化するため
のもので、その結果、第15図に示すような、平滑化され
た画質ヒストグラムsq_hist（ｋ）が生成される。

第15図において、横軸はｋ（しきい値）、縦軸はsq
_hist（ｋ）（画質の悪さ）であって、画質の悪さはしき
い値k_optのとき最小となっている。

最適しきい値探索部17は、平滑化された画質ヒストグ
ラムsq_hist（ｋ）の最小値を探索する手段であって、こ
のしきい値k_optを最適しきい値として探索し、その探索
結果をCPUバス18を通じてマイクロコンピュータ３に知
らせるのである。

上記実施例の構成は、濃淡画像のような多値画像につ
いて対象物と背景とをきれいに白黒に分離し得るほど、
すなわち輪郭が滑らかな２値画像が得られるほど、画像
が良好であるという考え方に基づくもので、最適しきい
値で２値化して得られた２値画像の輪郭部分は他のしき
い値で２値化された２値画像の輪郭部分より非合法パタ
ーンが少なくなる。

この実施例は２値画像の輪郭画素の２値化前の明るさ
はその２値画像を得るのに用いたしきい値に等しいとい
う原理に基づいたもので、ある画素が最適しきい値によ
る２値画像の輪郭画素であれば、その２値画像の生成の
もとになった濃淡画像上において前記の特定画素A₁を中
心とするウィンドウ60内の画像を、前記画素A₁の明るさ
で２値化して得られる２値画像には、非合法パターンが
少なくなる。換言すれば、濃淡画像上において画素A₁を
中心とするウィンドウ60内の画像を、画素A₁の明るさで
２値化して得られる２値画像に非合法パターンが少なく
なるということは、前記画素A₁の明るさでウィンドウ60
内の画像を２値化すると、ウィンドウ60内の画像は最適
な２値画像になることを意味する。前記ヒストグラムq
_hist（ｋ）は、このような考え方に基づくものであり、
合法パターンが少ない、つまり非合法パターンが多いウ
ィンドウ60内での画素A₁の明るさは、ウィンドウ60を画
像全体に広げた場合でもその明るさで２値化すると、非
合法パターンが多くなるということになる。ウィンドウ
60内の着目画素の明るさが全体画像中には一様な分布を
しているとは限らないので、明るさのヒストグラムhist
（ｋ）のデータを使用して、その明るさでのヒストグラ
ムで正規化しているのである。

なお上記実施例では、ウィンドウ60内の画像につき特
定位置の画素A₁の明るさデータd₁を抽出して明るさヒス
トグラムを生成すると共に、その明るさデータd₁をしき
い値としてウィンドウ60内の画像を２値化処理している
が、これに限らず、例えばウィンドウ60内の複数個の画
素につき明るさデータの平均値を求めて明るさヒストグ
ラムを生成すると共に、その平均値をしきい値としてウ
ィンドウ60内の画像を２値化処理してもよい。

つぎに上記２値化しきい値算出装置10の動作を説明す
ると、画像メモリ24には撮像対象と背景とから成る濃淡
画像が格納されている。この濃淡画像は前記照明装置１
による照明下で撮像装置２により撮像されたもので、こ
の濃淡画像を２値化するに先立ち、図示例の装置によっ
て２値化しきい値が算出される。

まず非合法パターンヒストグラム生成部13のメモリ52
と明るさヒストグラム生成部14のメモリ55とをゼロにク
リアした後、ウィンドウ走査部11は濃淡画像上にウィン
ドウ60を設定してラスタ走査する。すなわちウィンドウ
走査部11において、アドレスジェネレータ19は画像メモ
リ24の各画素のアドレスを順次生成して、そのアドレス
に対応する画素の明るさデータを画像バス20を介して第
１のシフトレジスタ25へ出力させる。これら明るさデー
タは第１のシフトレジスタ25,第１群のラッチ回路26〜2
9,第２のシフトレジスタ30,第２群のラッチ回路31〜34
へ順送りされ、第１群および第２群の各ラッチ回路26〜
28,31〜34と第２のシフトレジスタ30とからウィンドウ6
0内の画素A₀〜A₇の明るさデータd₀〜d₇が取り出される
ことになる。

非合法パターン検出部12はこれら明るさd₀〜d₇を取り
込み、特定の画素A₁の明るさデータd₁をしきい値として
ウィンドウ60内の各画素を２値化した後、その２値パタ
ーンが非合法パターンに該当するか否かを判断する。も
し非合法パターンであれば検出フラグ「１」が出力さ
れ、非合法パターンヒストグラム生成部13において明る
さ（しきい値）毎の非合法パターンの発生度数が計数さ
れて、非合法パターンヒストグラムが生成される。同時
に明るさヒストグラム生成部14では各明るさの度数が計
数されて明るさヒストグラムが生成される。これらヒス
トグラムの生成が完了すると、つぎの画質ヒストグラム
生成部15において両ヒストグラムを用いて画質ヒストグ
ラムが算出される。この画質ヒストグラムは必要に応じ
てヒストグラム平滑処理部16で平滑化された後、最適し
きい値探索部17がこの平滑化された画質ヒストグラムよ
り最適のしきい値を探索してその探索結果をマイクロコ
ンピュータ３へ出力する。

なお上記の実施例は、最適しきい値をハード的に算出
しているが、これに限らず、最適しきい値をソフト的に
算出することも可能である。

＜発明の効果＞この発明は上記の如く、撮像手段，第1,第２の各情報
処理手段および，像面照度制御手段を設け、像面照度制
御手段は撮像手段の撮像面の照度の良否を評価するため
の評価値に基づいて撮像面の照度を制御するようにした
から、レンズ絞り等の撮像条件を迅速かつ自動的に設定
し得る。しかもこのレンズ絞り等の撮像条件は環境の変
化に追従して変化するため、視覚認識装置において常に
良好な処理画像が得られ、認識性能が向上する等、発明
目的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる視覚認識装置の概
略構成を示す説明図、第２図は画質ヒストグラムと観測
系評価用パラメータとを示す説明図、第３図はレンズ絞
りを変化した場合の画質ヒストグラムの変化を示す説明
図、第４図はレンズ絞りの制御手順を示すフローチャー
ト、第５図は２値化しきい値算出装置の回路ブロック
図、第６図は非合法パターン検出部の具体例を示す回路
ブロック図、第７図は非合法パターンヒストグラム生成
部の具体例を示す回路ブロック図、第８図は明るさヒス
トグラム生成部の具体例を示す回路ブロック図、第９図
は濃淡画像上に設定されるウィンドウの概念を示す説明
図、第10図はウィンドウの他の実施例を示す説明図、第
11図はウィンドウ内の画像の２値化過程を示す説明図、
第12図は合法パターンの一例を示す説明図、第13図は非
合法パターンの一例を示す説明図、第14図はこの実施例
で想定された合法パターンを示す説明図、第15図は画質
ヒストグラムを示す説明図である。２……撮像装置、３……マイクロコンピュータ４……レンズ絞り調節機構、10……２値化しきい値算出
装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影対象を画像化して認識処理を行うため
の視覚認識装置であって、撮影対象を撮像して撮像面上に多値画像を生成する撮像
手段と、この撮像手段により生成された多値画像について各濃度
レベル毎について画像の輪郭の滑らかさを判別するため
の合法パターンあるいは非合法パターンが存在する度合
いを求める第１の情報処理手段と、この第１の情報処理手段により求められた前記度合いに
基づいて前記撮像手段の撮像面の照度の良否を評価する
ための評価値を求める第２の情報処理手段と、この第２の情報処理手段で求められた前記評価値に基づ
いて前記撮像面の照度を制御する像面照度制御手段とを
具備して成る視覚認識装置。
【請求項２】前記像面照度制御手段は、前記第２の情報
処理手段により求められた撮像面の照度の良否を評価す
るための評価値が画像の明るさのダイナミックレンジの
中央付近に位置するよう撮像面の照度を制御する特許請
求の範囲第１項記載の視覚認識装置。
【請求項３】前記像面照度制御手段は、撮像手段のレン
ズ絞りを制御するレンズ絞り調整機構である特許請求の
範囲第１項または第２項記載の視覚認識装置。
【請求項４】前記像面照度制御手段は、撮像手段のシャ
ッター速度を制御するシャッター速度調節機構である特
許請求の範囲第１項または第２項記載の視覚認識装置。
【請求項５】前記像面照度制御手段は、撮像手段におけ
るレンズの透過率を制御する透過率制御機構である特許
請求の範囲第１項または第２項記載の視覚認識装置。