JP2861341B2 - 画像処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、対象物を撮像した得た濃淡画像を処理し
て対象物の画像部分につき特徴量を計測する画像処理方
法に関する。

〈従来の技術〉 従来、対象物を撮像して得た濃淡画像につき対象物の
画像部分と背景の画像部分とを切り分けるのに固定のし
きい値を設定し、そのしきい値より小さい濃度を持つ画
素に対しては「０」の２値データを、前記しきい値より
大きい濃度を持つ画素に対しては「１」の２値データ
を、それぞれ割り当てて濃淡画像を２値化した後、この
２値画像を用いて対象物の画像部分につき面積や重心位
置などの特徴量を抽出して，対象物の認識などの処理を
行っている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記画像処理において、２値化処理のためのしきい値
を設定するには、作業者がビデオモニタに表示された２
値画像を見ながら手操作によりしきい値を変動させ、こ
れによりしきい値を最適な値に調整している。ところが
面積などの特徴量はしきい値の大きさに応じて変化する
もので、これではしきい値を設定する毎に特徴量が変化
し、常に安定した計測値を得ることが困難である。また
対象物が電子部品のような小さな物体である場合、量子
化誤差が顕著となり、高精度な計測が不可能である。し
かも最適なしきい値に調整するのが容易でないため、調
整作業に非常な労力と時間とを要するという問題もあ
る。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、特
徴量の高精度な計測が可能であって、しかもしきい値の
調整作業を簡易かつ迅速に行う得る画像処理方法を提供
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、対象物を撮像して得た濃淡画像につき対
象物の画像部分と背景の画像部分とを切り分けるための
異なる２種類のしきい値を設定し、小さい方のしきい値
より小さい濃度を持つ画素および大きい方のしきい値よ
り大きい濃度を持つ画素に対しては、２値の画素データ
を割り当てると共に、前記２種類のしきい値間の濃度を
持つ画素に対しては、その濃度の大きさに応じた中間値
の画素データを割り当てて、これら画素データを用いて
前記対象物の画像部分についての特徴量を計測するよう
にしている。

〈作用〉 対象物を撮像して得た濃淡画像に対して対象物の画像
部分を確実に切り分けることが可能な大きさのしきい値
と背景の画像部分を確実に切り分けることが可能な大き
さのしきい値とを設定すればよいから、その種のしきい
値の設定はきわめて簡易かつ迅速に行える。またこれら
２種類のしきい値間の濃度を持つ画素に対しては、その
濃度の大きさに応じた中間値の画素データを割り当てる
ので、これら２値および中間値の画素データを用いて対
象物の画像部分の特徴量を計測することにより、常に安
定した計測値が得られる。また対象物が電子部品のよう
な小さな物体であっても、量子化誤差は小さなものとな
り、高精度な計測が可能である。

〈実施例〉 第１図は、この発明の画像処理方法を実施するための
画像処理システムの構成例を示す。

図示例の画像処理システムは、カメラ１とコントロー
ラ２とから成るもので、このコントローラ２には画像メ
モリ３と演算処理部４とが含まれている。

前記カメラ１は支持台６上の対象物４を撮像して濃淡
画像を生成するためのもので、この濃淡画像はコントロ
ーラ２に取り込まれて、アナログ量の画像信号がディジ
タル量の画像信号に変換された後、その画像信号が画像
メモリ３に記憶される。

第２図は、画像メモリ３に記憶された濃淡画像７を示
している。図中、５′は対象物５の画像部分を、６′は
背景（支持台６）の画像部分を、それぞれ示している。

第３図は、前記濃淡画像７のＡ−Ａ線に沿う濃度分布
を示すもので、横軸が画像位置を、縦軸を画像濃度を、
それぞれ示す。

同図の濃度分布において、ａが対象物の画像部分５′
の対応し、ｂが背景の画像部分６′に対応するもので、
いずれの画像部分の画像濃度もほぼ一定値となってい
る。またｃはこれら画像部分５′、６′の境界部分に対
応するもので、その画像濃度は画像位置に対して直線的
に変化している。

第２図に示す濃淡画像７につき、前記演算処理部４は、
この発明にかかる画像処理方法を実施して、面積や重心
位置などの特徴量を計測する。

第４図は、この発明にかかる画像処理方法の手順をス
テップ１（図中「ST1」で示す）〜ステップ５で示して
ある。

まずステップ１でカメラ１により対象物５を撮像する
と、その濃淡画像はコントローラ２に取り込まれる。こ
の濃淡画像の画像信号はコントローラ２でディジタル信
号に変換されて画像メモリ３に格納される。つぎにステ
ップ２において、演算処理部４は画像メモリ３内の濃淡
画像７に対し、背景の画像部分６′を確実に切り分ける
ことが可能な十分に小さな値のしきい値TH1と、対象物
の画像部分５′を確実に切り分けることが可能な十分に
大きな値のしきい値TH2（TH2＞TH1）とを設定する。

つぎのステップ３では、演算処理部４は前記２種類の
しきい値TH1,TH2を用いて、画像濃度値ｎを変数とする
第５図に示すような関数ｆ（ｎ）を設定する。

この関数ｆ（ｎ）は、しきい値TH1より小さな画像濃
度値を持つ画素に対しては「０」の画素データを、しき
い値TH2より大きな画像濃度値を持つ画素に対しては
「１」の画素データを、これら２種類のしきい値TH1,TH
2の中間の画像濃度値を持つ画素に対してはその濃度値
の大きさに比例した中間値の画素データを、それぞれ割
り当てるためのもので、つぎのステップ４において演算
処理部４は前記濃淡画像７の各構成画素に対し、それぞ
れの画像濃度値に応じてこれら２値または中間値の各画
素データを割り当てた後、つぎのステップ５でこれら画
素データを用いてつぎの式により前記対象物の画像
部分５′の面積Ｓおよび重心位置（Ｘ_G,Y_G）を特徴量と
して計測する。

なお上式中、Σは画面内または所定のウィンドウ内の
全画素についての和を意味し、またx,yは各画素の座標
を示す。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、対象物を撮像して得た濃淡画
像につき対象物の画像部分と背景の画像部分とを切り分
けるための異なる２種類のしきい値を設定し、小さい方
のしきい値より小さい濃度を持つ画素および大きい方の
しきい値より大きい濃度を持つ画素に対しては、２値の
画素データを割り当てると共に、前記２種類のしきい値
間の濃度を持つ画素に対しては、その濃度の大きさに応
じた中間値の画素データを割り当てて、これら画素デー
タを用いて前記対象物の画像部分についての特徴量を計
測するようにしたから、対象物および背景の各画像部分
を確実に切り分けることが可能な大きさのしきい値を設
定すればよいため、これらしきい値の設定をきわめて簡
易かつ迅速に行うことが可能である。またこれら２種類
のしきい値間の濃度を持つ画素に対しては、その濃度の
大きさに応じた中間値の画素データを割り当てるから、
常に安定した計測値が得られる。さらに対象物が電子部
品のような小さな物体であっても，量子化誤差は小さな
ものとなり、高精度な計測が可能であるなど、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図はこの発明を実施するための画像処理システムの
構成を示す説明図、第２図は濃淡画像を示す説明図、第
３図は濃淡画像の濃度分布を示す説明図、第４図はこの
発明の画像処理方法の手順を示すフローチャート、第５
図は関数の設定例を示す説明図である。 １……カメラ、２……コントローラ ４……演算処理部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物を撮像して得た濃淡画像につき対象
   物の画像部分と背景の画像部分とを切り分けるための異
   なる２種類のしきい値を設定し、小さい方のしきい値よ
   り小さい濃度を持つ画素および大きい方のしきい値より
   大きい濃度を持つ画素に対しては、２値の画素データを
   割り当てると共に、前記２種類のしきい値間の濃度を持
   つ画素に対しては、その濃度の大きさに応じた中間値の
   画素データを割り当てて、これら画素データを用いて前
   記対象物の画像部分についての特徴量を計測することを
   特徴とする画像処理方法。