JP2969779B2

JP2969779B2 - 濃淡画像処理装置

Info

Publication number: JP2969779B2
Application number: JP2111680A
Authority: JP
Inventors: 常悦高橋; 清秀阿部; 悟野村; 克浩林
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH0415766A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は濃淡画像の処理装置に関する。

B.発明の概要撮像手段からのアナログ信号をデジタル化して記憶す
ると共にこの記憶したデータを読み出して演算処理する
装置において、濃度変化だけでなく、濃度変化の微分値
及び二回微分値を使用して、変化点を検出するので、確
実に変化点を検出することができる。特に、濃度変化の
二回微分値の極値は変化の開始点、終了点を示すので、
変化の開始点、終了点を検出する際に有効である。

C.従来の技術従来の画像処理装置としては、例えば、映像信号（輝
度信号）を予め設定した輝度レベルと比較し、その輝度
レベルの範囲内に入っていればON信号、その輝度レベル
の範囲外であればOFF信号に変換して、ON−OFFの２値信
号とし、ON信号からOFF信号に変化する座標又はOFF信号
からON信号に変化する座標を求める処理が知られてい
る。更に、その座標の連続を求めて境界線とし、この境
界線に囲まれた領域の重心を求める処理等も知られてい
る。また、映像信号に応じて、比較する輝度レベルを変
化させるフローティング２値化処理も知られている。

D.発明が解決しようとする課題上述した２値画像処理において、面積、長さ等を計測
する場合、基準値と比較して、これより大きいか否かに
より２値化して“0"又は“1"としている。そして、“1"
の部分、即ち白の部分をカウントして面積とする、或い
は、この“0"から“1"に変化した点を検出して長さとし
ている。

しかし、濃度の変化は連続的に起こる為、基準値とす
る値により、この変化する点の位置はズレることにな
る。

例えば、第４図（ａ）に示すように、始点（x_S,y_S）
から、終点（x_E,y_E）まで２値画像処理する場合に、そ
の間に図中斜線で示す“0"の部分があるとすると、“1"
から“0"に変化する点（x₁,y₁）と、“0"から“1"に変
化する点（x₂,y₂）が検出されることになる。ここで、
基準値としては“0"と“1"の濃度の間のある値、通常
は、その中間値がとられている。

しかし、第４図（ｂ）に示すように、濃度は点（x₁,y
₁）、点（x₂,y₂）の前後において連続的に変化してい
る。このため、基準値として濃度の高いレベルを選ぶ場
合と、濃度に低いレベルを選ぶ場合とでは、点（x₁,
y₁）、点（x₂,y₂）の位置にズレが生じていた。

特に、第５図に示す金属部分とメッキ部分との境界を
検出する場合には、基準値の選択が問題となっていた。
即ち、メッキの境界近傍部分では金属部分に近づくに従
って、その厚さが薄くなり、その部分の濃度はメッキの
厚さに応じて低下する。この為、基準値として“0"と
“1"の濃度の中間値を使用すると、メッキの薄い部分を
金属部分として誤認する虞があった。しかし、単に基準
値を下げると、濃度の僅かの変化を検出しようとする
と、メッキ部分でない部分をメッキ部分であると誤認す
る虞もあった。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、濃度の基準値と比較するだけでなく、濃度の微分値
及び二回微分値を演算して、これらの値を用いて確実に
変化点を検出することのできる濃淡画像処理装置を提供
することを目的とする。

E.課題を解決するための手段及び作用本発明では、撮像手段からのアナログ信号をデジタル
化して記憶すると共にこの記憶したデータを読み出して
演算処理する濃淡画像処理装置において、検査の始点を
設定する手段と、前記始点からの検査経路を登録する手
段と、前記検査経路に沿って濃度情報を読み出して当該
濃度情報が所定の濃度範囲にあるか否かを判定する手段
と、前記濃度メモリの値を微分処理して微分メモリに格
納する手段と、前記微分メモリの値が所定の微分濃度範
囲にあるか否かを判定する手段と、前記微分メモリの値
を更に微分処理して二回微分メモリに格納する手段と、
前記二回微分メモリに記憶された二回微分値の極小と極
大との間に、変化点を任意割合で設定する変化幅手段と
を具備し、所定の濃度及び所定の微分値、二回微分値と
なる座標を外部へ出力するため、濃度だけでは変化点を
正確に判断できない箇所であっても、確実に変化点を検
出することができる。

F.実施例以下、本発明について、図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

第１図に本発明の一実施例に係る濃淡画像処理装置を
示す。同図に示すように画像処理装置１は、A/D変換器
２、画像処理回路３及びD/A変換器４等から構成され、
固体撮像素子５からの出力信号はA/D変換器２によりア
ナログ信号からデジタル信号に変換された後、画像処理
回路３に入力される。固体撮像装置５は、図示しない測
定対象物を撮影できるように配置されている。画像処理
回路３としては、第２図に示されるように画像メモリ1
2、始点メモリ６、検査経路登録メモリ７、濃度判定ハ
イレベル８、濃度判定ローレベル９、検査経路に沿った
濃度メモリ10、微分スキップ回路11等から構成されてお
り、入力された信号は画像メモリ12に例えば、8bit/画
素の濃淡画像データとして書き込まれる。画像メモリ12
の内容はD/A変換器４によりビデオ信号に変換されてモ
ニタテレビ13に写し出され、またマイクロプロセッサ
（以下、CPUと略称する）14からも読み書き出来る。

始点メモリ６には画面上での検査経路の出発点を示す
絶対座標値が記憶され、また検査経路登録メモリ７に
は、始点からの検査経路を示す座標値が登録されてい
る。検査経路としては、本実施例ではチェインコード列
として相対座標形式で変位量を指定している。また、チ
ェインコード列に代えて絶対座標により指定してもよ
い。検査経路としては、例えば直線パターン、円弧パタ
ーン等がある。例えば、第５図（ａ）に示すように、始
点として（x_S,y_S）を与え、検査経路としてこの始点（x
_S,y_S）から終点（x_E,y_E）までの経路を登録する。

この検査経路に沿って読み出された画像メモリ12の内
容は、検査経路に沿った濃度メモリ10に順番に格納され
る。

ここで、検査経路の全画素数をＮ個とし、濃度メモリ
10の内容Ｇ（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）で表す。この濃度メモ
リ10の内容Ｇ（ｉ）を濃度判定ハイレベル８、濃度判定
ローレベル９の二つの値と順次比較し、この判定レベル
の範囲内に濃度メモリの内容Ｇ（ｉ）がある時は、ON
（＝１）信号を出力し、またその範囲外であればOFF
（＝０）信号を出力する。例えば、第３図（ａ）に示す
ように検査経路に濃度の変化があると、白い部分は濃度
が高くなり、黒い部分は濃度が低くなる。

更に、検査経路に沿った画像メモリ10の内容は、CPU1
4により次のように微分されて、その演算結果は検査経
路に沿った微分メモリ13に格納される。

Ｄ（ｉ）＝Ｇ（ｉ＋ｋ）−Ｇ（ｉ−ｋ）尚、上記式に代えて次の式の何れかを使用してもよ
い。

Ｄ（ｉ）＝Ｇ（ｉ−ｋ）−Ｇ（ｉ＋ｋ）Ｄ（ｉ）＝Ｇ（ｉ＋ｋ）−Ｇ（ｉ）Ｄ（ｉ）＝Ｇ（ｉ）−Ｇ（ｉ−ｋ）ここで、ｋは微分演算において読み出す前後の画素の
幅であり、微分スキップ設定器11で設定する。

この微分メモリ13の内容Ｄ（ｉ）を微分判定ハイレベ
ル16、微分判定ローレベル15の二つの値と順次比較し、
濃度メモリ10の急激な変化位置を検出する。例えば、第
３図（ｃ）に示すように、濃度が急激に上昇する箇所で
は、その微分値が極大となり、また、濃度が急激に減
少する箇所では、その微分値は極小となる。

更に、CPU14は検査経路に沿った微分メモリ13から微
分値を読み出して更に微分し、二回微分値として検査経
路に沿った二微分メモリ17に格納する。

検査経路に沿った二回微分メモリ17に格納された値は
上記と同様に図示しない二回微分判定ローレベル、二回
微分判定ハイレベルの二つの値と順次比較する。例え
ば、第３図（ｄ）に示すように、微分値に極大、極小の
ある箇所では、二回微分値にそれぞれ極大，、極小
，が生じる。このように検出された極大，、極
小，は濃度の変化する範囲の始点と終点を示すこと
になる。

変化幅設定回路18では、濃度の変化する範囲の始点座
標、終点座標、或いはその間の任意の座標を割合で指定
できるようになっている。即ち、検出された極大，
、極小，の座標値をそれぞれ求め、極大と極小
の間の任意の座標及び極大と極小の任意の座標
を、変化幅設定回路18により設定された割合で演算でき
るようになっている。例えば、変化幅設定回路18により
50％が設定されると、極大，と極小，の中間位
置が変化座標値19として演算されることになる。

また、これらの結果は、モニタテレビ13にて確認でき
る他、システムバス20、RS232C21、プリンタインタフェ
ース22を介して図示しないプリンター等により確認でき
るようになっている。

尚、上記実施例では、二回微分値により変化点の座標
を演算したが、一回微分値や濃度の値を併用して変化点
を求めるようにするとより一層正確に変化点を検出する
ことが可能となる。

G.発明の効果以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発
明では、画像の濃度情報だけでなく、その値の一回微分
値及び二回微分値を使用して変化点を検出するので、確
実に変化点を検出することができる。特に、濃度の変化
開始位置や終了位置も検出することができるので、金属
部分とメッキ部分との境界を検出する際に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる濃淡画像処理装置の
構成図、第２図は前記実施例中の画像処理回路の構成
図、第３図（ａ）は検査経路を示す説明図、第３図
（ｂ）は濃度の変化を示すグラフ、第３図（ｃ）は濃度
の微分値を示すグラフ、第３図（ｄ）は濃度の二回微分
値を示すグラフ、第４図（ａ）は検査経路を示す説明
図、第４図（ｂ）は濃度変化と変化点の検出の関係の説
明図、第５図（ａ）は金属部とメッキ部を示す平面図、
第５図（ｂ）は金属部とメッキ部の断面図、第５図
（ｃ）は金属部とメッキ部の濃度変化を示すグラフであ
る。図面中、１は画像処理装置、２はA/D変換器、３は画像処理回路、４はD/A変換器、５は固体撮像素子、６は始点メモリ７は検査経路登録メモリ、８は濃度判定ローレベル、９は濃度判定ハイレベル、 10は検査経路に沿った濃度メモリ、 11は微分スキップ設定器、 12は画像メモリ、 13は検査経路に沿った微分メモリ、 14はCRT、 15は微分判定ローレベル、 16は微分判定ハイレベル、 17は検査経路に沿った二回微分メモリ、 18は変化幅設定器、 19は変化点座標値、 20はRS232C、 21はプリンタインタフェースである。

フロントページの続き審査官安田太 (56)参考文献特開昭63−155274（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−89164（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06T 7/00 G06T 9/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像手段からのアナログ信号をデジタル化
して記憶すると共にこの記憶したデータを読み出して演
算処理する濃淡画像処理装置において、検査の始点を設
定する手段と、前記始点からの検査経路を登録する手段
と、前記検査経路に沿って濃度情報を読み出して当該濃
度情報が所定の濃度範囲にあるか否かを判定する手段
と、前記濃度メモリの値を微分処理して微分メモリに格
納する手段と、前記微分メモリの値が所定の微分濃度範
囲にあるか否かを判定する手段と、前記微分メモリの値
を更に微分処理して二回微分メモリに格納する手段と、
前記二回微分メモリに記憶された二回微分値の極小と極
大との間に、変化点を任意割合で設定する変化幅設定手
段とを具備し、所定の濃度及び所定の微分値、二回微分
値となる座標を外部へ出力することを特徴とする濃淡画
像処理装置。