JP3328667B2 - 画像処理による位置計測方法および装置 - Google Patents
画像処理による位置計測方法および装置Info
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Description
【０００１】
【技術分野】この発明は，画像処理による位置計測方法
および装置に関する。
および装置に関する。
【０００２】
【背景技術】画像処理による位置計測装置として以下の
ようなものが知られている。
ようなものが知られている。
【０００３】モデルを撮像して得られるモデル画像デー
タと，モデルを表す画像の基準位置をあらかじめ登録し
ておく。計測対象を撮像することにより得られる対象画
像データを，モデル画像データを含むウインドウにより
走査し，ウインドウの各位置でモデル画像データと対象
画像データとの合致度に関する演算を行う。最も合致度
の高い対象画像データ上におけるウインドウ位置を見つ
ける。モデル画像の基準位置と，モデル画像データを含
むウインドウの基準位置と，見つけた対象画像データ上
におけるウインドウ位置とに基づいて，モデル画像デー
タの基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出す
る。
タと，モデルを表す画像の基準位置をあらかじめ登録し
ておく。計測対象を撮像することにより得られる対象画
像データを，モデル画像データを含むウインドウにより
走査し，ウインドウの各位置でモデル画像データと対象
画像データとの合致度に関する演算を行う。最も合致度
の高い対象画像データ上におけるウインドウ位置を見つ
ける。モデル画像の基準位置と，モデル画像データを含
むウインドウの基準位置と，見つけた対象画像データ上
におけるウインドウ位置とに基づいて，モデル画像デー
タの基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出す
る。
【０００４】しかしながら，このような従来の位置計測
装置では，モデル画像データの基準位置を画素単位で算
出していたので，対象物体の位置を画素の大きさよりも
細かい精度で算出することができない。
装置では，モデル画像データの基準位置を画素単位で算
出していたので，対象物体の位置を画素の大きさよりも
細かい精度で算出することができない。
【０００５】
【発明の開示】この発明は，画像処理による位置計測に
おいて，計測対象の位置を正確に計測できるようにする
ことを目的としている。
おいて，計測対象の位置を正確に計測できるようにする
ことを目的としている。
【０００６】第１の発明による画像処理による位置計測
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，上記モデル画像の重心位置を，モデル画像の
基準位置として，画素単位より下位の単位で算出して登
録し，計測対象を撮像することにより得られる対象画像
データを，上記モデル画像を含むウインドウにより走査
し，ウインドウの各位置でモデル画像データと対象画像
データとの合致度に関する演算を行い，最も合致度の高
い対象画像についてのウインドウ位置を，画素単位より
下位の単位で算出し，モデル画像の基準位置と，モデル
画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像について
算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画像の基
準位置に対応する計測対象の計測位置を算出するもので
ある。第１の発明による画像処理による位置計測装置
は，モデルを撮像することにより得られるモデル画像デ
ータと，モデル画像を含むウインドウの基準位置とを登
録する手段，上記モデル画像の重心位置を，モデル画像
の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出して
登録する手段，計測対象を撮像することにより得られる
対象画像データを，上記モデル画像を含むウインドウに
より走査し，ウインドウの各位置でモデル画像データと
対象画像データとの合致度に関する演算を行い，最も合
致度の高い対象画像についてのウインドウ位置を，画素
単位より下位の単位で算出する手段，およびモデル画像
の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準位置
と，対象画像について算出したウインドウ位置とに基づ
いて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の計測
位置を算出する手段を備えているものである。
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，上記モデル画像の重心位置を，モデル画像の
基準位置として，画素単位より下位の単位で算出して登
録し，計測対象を撮像することにより得られる対象画像
データを，上記モデル画像を含むウインドウにより走査
し，ウインドウの各位置でモデル画像データと対象画像
データとの合致度に関する演算を行い，最も合致度の高
い対象画像についてのウインドウ位置を，画素単位より
下位の単位で算出し，モデル画像の基準位置と，モデル
画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像について
算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画像の基
準位置に対応する計測対象の計測位置を算出するもので
ある。第１の発明による画像処理による位置計測装置
は，モデルを撮像することにより得られるモデル画像デ
ータと，モデル画像を含むウインドウの基準位置とを登
録する手段，上記モデル画像の重心位置を，モデル画像
の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出して
登録する手段，計測対象を撮像することにより得られる
対象画像データを，上記モデル画像を含むウインドウに
より走査し，ウインドウの各位置でモデル画像データと
対象画像データとの合致度に関する演算を行い，最も合
致度の高い対象画像についてのウインドウ位置を，画素
単位より下位の単位で算出する手段，およびモデル画像
の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準位置
と，対象画像について算出したウインドウ位置とに基づ
いて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の計測
位置を算出する手段を備えているものである。
【０００７】第１の発明によると，モデル画像データの
重心位置が画素単位よりも下位の単位で算出され，この
重心位置がモデル画像データの基準位置として用いられ
る。また，モデル画像データと対象画像データとの合致
度が最も高いウインドウ位置が，画素単位よりも下位の
単位で算出される。画素よりも下位の単位で算出された
モデル画像の基準位置および合致度が最も高いウインド
ウ位置に基づいて計測対象の位置計測が行われるので，
画素単位で算出した場合よりも正確な位置計測ができ
る。
重心位置が画素単位よりも下位の単位で算出され，この
重心位置がモデル画像データの基準位置として用いられ
る。また，モデル画像データと対象画像データとの合致
度が最も高いウインドウ位置が，画素単位よりも下位の
単位で算出される。画素よりも下位の単位で算出された
モデル画像の基準位置および合致度が最も高いウインド
ウ位置に基づいて計測対象の位置計測が行われるので，
画素単位で算出した場合よりも正確な位置計測ができ
る。
【０００８】第１の発明の好ましい実施態様において
は，モデルを撮像することにより得られるモデル画像デ
ータを２値化し，２値モデル画像データの重心位置を画
素単位より下位の単位で算出し，この重心位置をモデル
画像データの基準位置とする。
は，モデルを撮像することにより得られるモデル画像デ
ータを２値化し，２値モデル画像データの重心位置を画
素単位より下位の単位で算出し，この重心位置をモデル
画像データの基準位置とする。
【０００９】したがって，モデル画像データが２値化さ
れ，その２値モデル画像データについて重心位置が画素
よりも下位の単位で算出されてモデル画像データの基準
位置とされるので，モデル画像データについて安定した
２値モデル画像データが得られる場合にモデル画像デー
タの正確な基準位置を算出することができる。
れ，その２値モデル画像データについて重心位置が画素
よりも下位の単位で算出されてモデル画像データの基準
位置とされるので，モデル画像データについて安定した
２値モデル画像データが得られる場合にモデル画像デー
タの正確な基準位置を算出することができる。
【００１０】第１の発明の他の好ましい実施態様におい
ては，モデル画像データにおいてモデルを表す画像の輪
郭線を抽出し，この輪郭線の重心位置を画素単位より下
位の単位で算出し，この重心位置をモデル画像データの
基準位置とする。
ては，モデル画像データにおいてモデルを表す画像の輪
郭線を抽出し，この輪郭線の重心位置を画素単位より下
位の単位で算出し，この重心位置をモデル画像データの
基準位置とする。
【００１１】したがって，モデル画像データにおいてモ
デルを表す画像の輪郭線が抽出され，このモデル画像の
輪郭線の重心位置が画素よりも下位の単位で算出されて
モデル画像データの基準位置とされるので，モデルの内
部について安定した２値画像データが得られない場合で
も，たとえばモデルが文字の場合でもモデル画像データ
の正確な基準位置を算出することができる。
デルを表す画像の輪郭線が抽出され，このモデル画像の
輪郭線の重心位置が画素よりも下位の単位で算出されて
モデル画像データの基準位置とされるので，モデルの内
部について安定した２値画像データが得られない場合で
も，たとえばモデルが文字の場合でもモデル画像データ
の正確な基準位置を算出することができる。
【００１２】第１の発明のさらに好ましい実施態様にお
いては，モデルを撮像することにより得られるグレイ・
レベルで表されたモデル画像データの重心位置を画素単
位より下位の単位で算出し，この重心位置をモデル画像
データの基準位置とする。
いては，モデルを撮像することにより得られるグレイ・
レベルで表されたモデル画像データの重心位置を画素単
位より下位の単位で算出し，この重心位置をモデル画像
データの基準位置とする。
【００１３】したがって，グレイ・レベルで表されるモ
デル画像データの重心位置が画素よりも下位の単位で算
出されてモデル画像データの基準位置とされるので，モ
デル画像データを２値化する場合よりもさらに正確なモ
デル画像データの基準位置を算出することができる。
デル画像データの重心位置が画素よりも下位の単位で算
出されてモデル画像データの基準位置とされるので，モ
デル画像データを２値化する場合よりもさらに正確なモ
デル画像データの基準位置を算出することができる。
【００１４】第２の発明による画像処理による位置計測
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，モデル画像データに基づいてモデル画像を表
示装置上に表示し，この表示画面上で指定された互いに
直交する２つの切断線にそうモデル画像データのグレイ
・レベル分布をそれぞれ作成し，各グレイ・レベル分布
上で指定された両端の２つのエッジの中間の点の座標
を，モデル画像の基準位置として，画素単位より下位の
単位で算出して登録し，計測対象を撮像することにより
得られる対象画像データを，上記モデル画像を含むウイ
ンドウにより走査し，ウインドウの各位置でモデル画像
データと対象画像データとの合致度に関する演算を行
い，最も合致度の高い対象画像についてのウインドウ位
置を，画素単位より下位の単位で算出し，モデル画像の
基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準位置
と，対象画像について算出したウインドウ位置とに基づ
いて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の計測
位置を算出するものである。第２の発明による画像処理
による位置計測装置は，モデルを撮像することにより得
られるモデル画像データと，モデル画像を含むウインド
ウの基準位置とを登録する手段，モデル画像データに基
づいてモデル画像を表示装置上に表示し，この表示画面
上で指定された互いに直交する２つの切断線にそうモデ
ル画像データのグレイ・レベル分布をそれぞれ作成し，
各グレイ・レベル分布上で指定された両端の２つのエッ
ジの中間の点の座標を，モデル画像の基準位置として，
画素単位より下位の単位で算出して登録する手段，計測
対象を撮像することにより得られる対象画像データを，
上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウイン
ドウの各位置でモデル画像データと対象画像データとの
合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象画像
についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の単位
で算出する手段，およびモデル画像の基準位置と，モデ
ル画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像につい
て算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画像の
基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出する手段
を備えているものである。
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，モデル画像データに基づいてモデル画像を表
示装置上に表示し，この表示画面上で指定された互いに
直交する２つの切断線にそうモデル画像データのグレイ
・レベル分布をそれぞれ作成し，各グレイ・レベル分布
上で指定された両端の２つのエッジの中間の点の座標
を，モデル画像の基準位置として，画素単位より下位の
単位で算出して登録し，計測対象を撮像することにより
得られる対象画像データを，上記モデル画像を含むウイ
ンドウにより走査し，ウインドウの各位置でモデル画像
データと対象画像データとの合致度に関する演算を行
い，最も合致度の高い対象画像についてのウインドウ位
置を，画素単位より下位の単位で算出し，モデル画像の
基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準位置
と，対象画像について算出したウインドウ位置とに基づ
いて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の計測
位置を算出するものである。第２の発明による画像処理
による位置計測装置は，モデルを撮像することにより得
られるモデル画像データと，モデル画像を含むウインド
ウの基準位置とを登録する手段，モデル画像データに基
づいてモデル画像を表示装置上に表示し，この表示画面
上で指定された互いに直交する２つの切断線にそうモデ
ル画像データのグレイ・レベル分布をそれぞれ作成し，
各グレイ・レベル分布上で指定された両端の２つのエッ
ジの中間の点の座標を，モデル画像の基準位置として，
画素単位より下位の単位で算出して登録する手段，計測
対象を撮像することにより得られる対象画像データを，
上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウイン
ドウの各位置でモデル画像データと対象画像データとの
合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象画像
についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の単位
で算出する手段，およびモデル画像の基準位置と，モデ
ル画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像につい
て算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画像の
基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出する手段
を備えているものである。
【００１５】第２の発明によると，モデル画像データが
表示された表示画面上で指定された切断線にそうグレイ
・レベル分布が作成され，さらにこのグレイ・レベル分
布上で指定された２つのエッジの中間点の座標が画素よ
りも下位の単位で算出され，この中間点の座標が基準位
置とされる。したがって，オペレータによって指定され
た切断線の両端の２つのエッジに基づく正確な基準位置
を算出することができる。
表示された表示画面上で指定された切断線にそうグレイ
・レベル分布が作成され，さらにこのグレイ・レベル分
布上で指定された２つのエッジの中間点の座標が画素よ
りも下位の単位で算出され，この中間点の座標が基準位
置とされる。したがって，オペレータによって指定され
た切断線の両端の２つのエッジに基づく正確な基準位置
を算出することができる。
【００１６】第３の発明による画像処理による位置計測
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，上記モデル画像データを２値化し，モデル画
像の輪郭線を表す２本の直線を算出し，この２本の直線
の交点の座標を，モデル画像の基準位置として，画素単
位より下位の単位で算出して登録し，計測対象を撮像す
ることにより得られる対象画像データを，上記モデル画
像を含むウインドウにより走査し，ウインドウの各位置
でモデル画像データと対象画像データとの合致度に関す
る演算を行い，最も合致度の高い対象画像についてのウ
インドウ位置を，画素単位より下位の単位で算出し，モ
デル画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの
基準位置と，対象画像について算出したウインドウ位置
とに基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測対
象の計測位置を算出するものである。第３の発明による
画像処理による位置計測装置は，モデルを撮像すること
により得られるモデル画像データと，モデル画像を含む
ウインドウの基準位置とを登録する手段，上記モデル画
像データを２値化し，モデル画像の輪郭線を表す２本の
直線を算出し，この２本の直線の交点の座標を，モデル
画像の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出
して登録する手段，計測対象を撮像することにより得ら
れる対象画像データを，上記モデル画像を含むウインド
ウにより走査し，ウインドウの各位置でモデル画像デー
タと対象画像データとの合致度に関する演算を行い，最
も合致度の高い対象画像についてのウインドウ位置を，
画素単位より下位の単位で算出する手段，およびモデル
画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準
位置と，対象画像について算出したウインドウ位置とに
基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の
計測位置を算出する手段を備えているものである。
方法は，モデルを撮像することにより得られるモデル画
像データと，モデル画像を含むウインドウの基準位置と
を登録し，上記モデル画像データを２値化し，モデル画
像の輪郭線を表す２本の直線を算出し，この２本の直線
の交点の座標を，モデル画像の基準位置として，画素単
位より下位の単位で算出して登録し，計測対象を撮像す
ることにより得られる対象画像データを，上記モデル画
像を含むウインドウにより走査し，ウインドウの各位置
でモデル画像データと対象画像データとの合致度に関す
る演算を行い，最も合致度の高い対象画像についてのウ
インドウ位置を，画素単位より下位の単位で算出し，モ
デル画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの
基準位置と，対象画像について算出したウインドウ位置
とに基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測対
象の計測位置を算出するものである。第３の発明による
画像処理による位置計測装置は，モデルを撮像すること
により得られるモデル画像データと，モデル画像を含む
ウインドウの基準位置とを登録する手段，上記モデル画
像データを２値化し，モデル画像の輪郭線を表す２本の
直線を算出し，この２本の直線の交点の座標を，モデル
画像の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出
して登録する手段，計測対象を撮像することにより得ら
れる対象画像データを，上記モデル画像を含むウインド
ウにより走査し，ウインドウの各位置でモデル画像デー
タと対象画像データとの合致度に関する演算を行い，最
も合致度の高い対象画像についてのウインドウ位置を，
画素単位より下位の単位で算出する手段，およびモデル
画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウの基準
位置と，対象画像について算出したウインドウ位置とに
基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測対象の
計測位置を算出する手段を備えているものである。
【００１７】第３の発明によると，モデル画像データが
２値化され，その２値モデル画像データについてモデル
を表す画像の輪郭線を表す２本の直線が算出され，さら
に２本の直線の交点の座標が画素よりも下位の単位で算
出され，この交点の座標が基準位置とされる。したがっ
て，モデルがたとえば，三角形のような形状をしている
場合に正確な基準位置を決定することができる。
２値化され，その２値モデル画像データについてモデル
を表す画像の輪郭線を表す２本の直線が算出され，さら
に２本の直線の交点の座標が画素よりも下位の単位で算
出され，この交点の座標が基準位置とされる。したがっ
て，モデルがたとえば，三角形のような形状をしている
場合に正確な基準位置を決定することができる。
【００１８】
目次 １ ハードウェア構成 ２ 対象物体の位置計測 ３ モデル画像とその基準位置の登録 3.1 モデル画像の登録 3.2 モデル画像のグレイ・レベル画像データの重心位置
を基準位置とする方法 3.3 モデル画像の２値画像データの重心位置を基準位置
とする方法 3.4 モデル画像の輪郭線の重心位置を基準位置とする方
法 3.5 モデル画像の２つのエッジの中間点を基準位置とす
る方法 3.6 モデル画像の輪郭線を表す２本の直線の交点を基準
位置とする方法
を基準位置とする方法 3.3 モデル画像の２値画像データの重心位置を基準位置
とする方法 3.4 モデル画像の輪郭線の重心位置を基準位置とする方
法 3.5 モデル画像の２つのエッジの中間点を基準位置とす
る方法 3.6 モデル画像の輪郭線を表す２本の直線の交点を基準
位置とする方法
【００１９】１ ハードウェア構成
【００２０】図１は画像処理による位置計測装置の電気
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【００２１】モデルまたは対象物体がカメラ11によって
撮像され，撮像により得られたモデル画像のアナログ・
ビデオ信号がＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換
器）12に与えられる。Ａ／Ｄ変換器12は，カメラ11から
与えられるビデオ信号をグレイ・レベル・ディジタル画
像データに変換する。グレイ・レベル画像データは，た
とえば 256階調（８ビット／画素）で表される。グレイ
・レベル画像データは，画像メモリ13に一時的に記憶さ
れる。
撮像され，撮像により得られたモデル画像のアナログ・
ビデオ信号がＡ／Ｄ変換器（アナログ／ディジタル変換
器）12に与えられる。Ａ／Ｄ変換器12は，カメラ11から
与えられるビデオ信号をグレイ・レベル・ディジタル画
像データに変換する。グレイ・レベル画像データは，た
とえば 256階調（８ビット／画素）で表される。グレイ
・レベル画像データは，画像メモリ13に一時的に記憶さ
れる。
【００２２】Ｄ／Ａ変換器14は，画像メモリ13に記憶さ
れたグレイ・レベル・ディジタル画像データをアナログ
・ビデオ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換されたビデオ信号
はビデオ・モニタ16に与えられ，アナログ・ビデオ信号
によって表わされる画像が表示される。文字メモリ15に
は，文字等を表示するためのフォント・データが記憶さ
れている。フォント・データは適宜Ｄ／Ａ変換器14によ
ってＤ／Ａ変換されてビデオ・モニタ16に表示される。
れたグレイ・レベル・ディジタル画像データをアナログ
・ビデオ信号に変換する。Ｄ／Ａ変換されたビデオ信号
はビデオ・モニタ16に与えられ，アナログ・ビデオ信号
によって表わされる画像が表示される。文字メモリ15に
は，文字等を表示するためのフォント・データが記憶さ
れている。フォント・データは適宜Ｄ／Ａ変換器14によ
ってＤ／Ａ変換されてビデオ・モニタ16に表示される。
【００２３】タイミング制御回路10は，ＣＰＵ21から与
えられるタイミング制御信号に応答して，Ａ／Ｄ変換器
12，画像メモリ13，Ｄ／Ａ変換器14および文字メモリ15
のそれぞれにタイミング信号を出力して，これらの回路
における動作，これらの間のデータの送，受信等の同期
とる。
えられるタイミング制御信号に応答して，Ａ／Ｄ変換器
12，画像メモリ13，Ｄ／Ａ変換器14および文字メモリ15
のそれぞれにタイミング信号を出力して，これらの回路
における動作，これらの間のデータの送，受信等の同期
とる。
【００２４】ＲＯＭ22には後述する処理を実現するプロ
グラムが記憶されている。ＲＡＭ22には処理の中間デー
タが適宜記憶される。ＣＰＵ21はＲＯＭ22に記憶された
プログラムにしたがって後述する処理を実行する。ＣＰ
Ｕ21はまた，タイミング制御信号をタイミング制御回路
10に出力して，この画像処理による位置計測装置全体の
データの送，受信を同期をとっている。キーボード25か
ら文字の入力，位置の指定等が行われる。
グラムが記憶されている。ＲＡＭ22には処理の中間デー
タが適宜記憶される。ＣＰＵ21はＲＯＭ22に記憶された
プログラムにしたがって後述する処理を実行する。ＣＰ
Ｕ21はまた，タイミング制御信号をタイミング制御回路
10に出力して，この画像処理による位置計測装置全体の
データの送，受信を同期をとっている。キーボード25か
ら文字の入力，位置の指定等が行われる。
【００２５】Ｉ／Ｏインターフェース24は他の装置との
間でデータの送，受信を行う。
間でデータの送，受信を行う。
【００２６】ＣＰＵ21，ＲＯＭ22，ＲＡＭ23およびＩ／
Ｏインターフェース24は，一般にマイクロコンピュー
タ，いわゆるパーソナル・コンピュータ等によって実現
される。
Ｏインターフェース24は，一般にマイクロコンピュー
タ，いわゆるパーソナル・コンピュータ等によって実現
される。
【００２７】２ 対象物体の位置計測
【００２８】以下，画像処理による位置計測装置の計測
対象の位置計測処理について簡単に説明する。
対象の位置計測処理について簡単に説明する。
【００２９】ＣＰＵ21は，計測対象の位置計測を行う前
に計測対象のモデルを表すモデル画像データあらかじめ
登録しておく。図２は，登録されたモデル画像データを
含むウインドウと，モデル画像データによって表される
モデル画像の一例を示す。図２に示すウインドウの座標
Ｐ０（ｘ０，ｙ０）はウインドウの基準となる位置（ウ
インドウ基準位置）である。モデル画像データ登録につ
いては，次の「３ モデル画像の登録とその基準位置の
登録」で詳細に説明する。
に計測対象のモデルを表すモデル画像データあらかじめ
登録しておく。図２は，登録されたモデル画像データを
含むウインドウと，モデル画像データによって表される
モデル画像の一例を示す。図２に示すウインドウの座標
Ｐ０（ｘ０，ｙ０）はウインドウの基準となる位置（ウ
インドウ基準位置）である。モデル画像データ登録につ
いては，次の「３ モデル画像の登録とその基準位置の
登録」で詳細に説明する。
【００３０】また，ＣＰＵ21は，登録したモデル画像デ
ータの基準位置をサブ画素で決定して登録する。図２で
は点ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）がモデル画像データの基準
位置である。この基準位置の決定方法には５つの態様が
あり，これらについては「３モデル画像の登録とその基
準位置の登録」で詳細に説明する。
ータの基準位置をサブ画素で決定して登録する。図２で
は点ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）がモデル画像データの基準
位置である。この基準位置の決定方法には５つの態様が
あり，これらについては「３モデル画像の登録とその基
準位置の登録」で詳細に説明する。
【００３１】次に，計測対象をカメラ11によって撮像
し，そのビデオ信号をＡ／Ｄ変換器12によってグレイ・
レベル画像データに変換する。変換したグレイ・レベル
画像データが画像メモリ13に記憶される。グレイ・レベ
ル画像データをＤ／Ａ変換器12によってビデオ信号に変
換し，そのビデオ信号によって表される計測対象画像が
ビデオ・モニタ16に表示される。図３は，ビデオ・モニ
タ16に表示された計測対象画像の一例を示す。
し，そのビデオ信号をＡ／Ｄ変換器12によってグレイ・
レベル画像データに変換する。変換したグレイ・レベル
画像データが画像メモリ13に記憶される。グレイ・レベ
ル画像データをＤ／Ａ変換器12によってビデオ信号に変
換し，そのビデオ信号によって表される計測対象画像が
ビデオ・モニタ16に表示される。図３は，ビデオ・モニ
タ16に表示された計測対象画像の一例を示す。
【００３２】ＣＰＵ21は，対象画像のサーチ領域内にお
いて対象画像データを，先に登録したモデル画像データ
を含むウインドウにより走査して，モデル画像データと
そのウインドウ内に存在する対象画像データとの正規化
相関演算を行う。ＣＰＵ21は式(1) にしたがって正規化
相関演算を行い，各位置（ｘi ，ｙi ）における正規化
相関値Ｆ（ｘi ，ｙi ）を算出する。
いて対象画像データを，先に登録したモデル画像データ
を含むウインドウにより走査して，モデル画像データと
そのウインドウ内に存在する対象画像データとの正規化
相関演算を行う。ＣＰＵ21は式(1) にしたがって正規化
相関演算を行い，各位置（ｘi ，ｙi ）における正規化
相関値Ｆ（ｘi ，ｙi ）を算出する。
【００３３】
【数１】
【００３４】ＣＰＵ21は，得られた正規化相関値に基づ
いて対象画像データとモデル画像データとの合致度が最
も高いウインドウ位置を求める。ウインドウ位置はたと
えば，正規化相関値の重心位置，正規化相関値の最大値
近傍の放物線近似による最大値位置，等である。ウイン
ドウ位置は画素よりも下位の単位で算出される。
いて対象画像データとモデル画像データとの合致度が最
も高いウインドウ位置を求める。ウインドウ位置はたと
えば，正規化相関値の重心位置，正規化相関値の最大値
近傍の放物線近似による最大値位置，等である。ウイン
ドウ位置は画素よりも下位の単位で算出される。
【００３５】(1) 正規化相関重心位置をウインドウ位置
にする場合
にする場合
【００３６】ＣＰＵ21は，正規化相関値を用いて式(2)
，(3) にしたがって正規化相関値Ｆ（ｘi ，ｙi ）の
重心位置ＦＧ（ＦＧｘ，ＦＧｙ）を算出する。
，(3) にしたがって正規化相関値Ｆ（ｘi ，ｙi ）の
重心位置ＦＧ（ＦＧｘ，ＦＧｙ）を算出する。
【００３７】
【数２】
【００３８】このようにして算出した正規化相関値の重
心位置ＦＧ（ＦＧｘ，ＦＧｙ）をウインドウ位置Ｕ（Ｕ
ｘ，Ｕｙ）とする。
心位置ＦＧ（ＦＧｘ，ＦＧｙ）をウインドウ位置Ｕ（Ｕ
ｘ，Ｕｙ）とする。
【００３９】(2) 正規化相関値の最大値近傍の放物線近
似による最大値位置をウインドウ基準位置にする場合
似による最大値位置をウインドウ基準位置にする場合
【００４０】ＣＰＵ21は，算出した正規化相関値の最大
値近傍の３点のＸ座標Ｘ０，Ｘ１およびＸ２と，それぞ
れの正規化相関値Ｆ０，Ｆ１およびＦ２とを用いて，式
(4)，(5) および(6) の３つの方程式を解いて係数ａx
，ｂx およびｃx を算出する。図４は，正規化相関値
の最大値近傍のグラフの一例を示す。
値近傍の３点のＸ座標Ｘ０，Ｘ１およびＸ２と，それぞ
れの正規化相関値Ｆ０，Ｆ１およびＦ２とを用いて，式
(4)，(5) および(6) の３つの方程式を解いて係数ａx
，ｂx およびｃx を算出する。図４は，正規化相関値
の最大値近傍のグラフの一例を示す。
【００４１】
【数３】
【００４２】ＣＰＵ21は係数ａx ，ｂx およびｃx を算
出すると，Ｕｘ＝−（ｂx ／２ａx）によりウインドウ
位置のＸ座標を算出する。ＣＰＵ21はＹ座標についても
同様にしてして行い，ウインドウ位置のＹ座標Ｕｙを算
出する。
出すると，Ｕｘ＝−（ｂx ／２ａx）によりウインドウ
位置のＸ座標を算出する。ＣＰＵ21はＹ座標についても
同様にしてして行い，ウインドウ位置のＹ座標Ｕｙを算
出する。
【００４３】このようにして，正規化相関値に基づいて
計測対象画像とモデル画像との合致度が最も高いウイン
ドウ位置Ｕ（Ｕｘ，Ｕｙ）を求める。
計測対象画像とモデル画像との合致度が最も高いウイン
ドウ位置Ｕ（Ｕｘ，Ｕｙ）を求める。
【００４４】ＣＰＵ21は，モデル画像のウインドウ基準
位置Ｐ０（ｘ０，ｙ０）と，モデル画像の基準位置ＭＧ
（ＭＧｘ，ＭＧｙ））と，正規化相関演算によって求め
たウインドウ位置Ｕ（Ｕｘ，Ｕｙ）とに基づいて，計測
位置Ｓ（Ｓｘ，Ｓｙ）を算出する。ＣＰＵ21は，計測位
置Ｓ（Ｓｘ，Ｓｙ）を式(7) ，(8) にしたがって算出す
る。
位置Ｐ０（ｘ０，ｙ０）と，モデル画像の基準位置ＭＧ
（ＭＧｘ，ＭＧｙ））と，正規化相関演算によって求め
たウインドウ位置Ｕ（Ｕｘ，Ｕｙ）とに基づいて，計測
位置Ｓ（Ｓｘ，Ｓｙ）を算出する。ＣＰＵ21は，計測位
置Ｓ（Ｓｘ，Ｓｙ）を式(7) ，(8) にしたがって算出す
る。
【００４５】
【数４】
【００４６】以上のようにして，対象物体の計測位置Ｓ
が算出される。モデル画像の基準位置および正規化相関
演算によるウインドウ位置を，画素よりも下位の単位で
算出することによって計測対象の位置計測を正確に行え
る。
が算出される。モデル画像の基準位置および正規化相関
演算によるウインドウ位置を，画素よりも下位の単位で
算出することによって計測対象の位置計測を正確に行え
る。
【００４７】３ モデル画像とその基準位置の登録 3.1 モデル画像の登録
【００４８】モデルをカメラ11によって撮像し，そのビ
デオ信号をＡ／Ｄ変換器12によってグレイ・レベル画像
データに変換する。変換したグレイ・レベル画像データ
が画像メモリ13に記憶される。グレイ・レベル画像デー
タをＤ／Ａ変換器12によってビデオ信号に変換し，その
ビデオ信号によって表されるモデル画像がビデオ・モニ
タ16に表示される。図５はビデオ・モニタ16に表示され
たモデル画像の一例を示す。
デオ信号をＡ／Ｄ変換器12によってグレイ・レベル画像
データに変換する。変換したグレイ・レベル画像データ
が画像メモリ13に記憶される。グレイ・レベル画像デー
タをＤ／Ａ変換器12によってビデオ信号に変換し，その
ビデオ信号によって表されるモデル画像がビデオ・モニ
タ16に表示される。図５はビデオ・モニタ16に表示され
たモデル画像の一例を示す。
【００４９】オペレータはビデオ・モニタ16に表示され
たモデル画像（図５）を見てキーボード25のカーソルを
操作し，モデル画像データとして登録するウインドウを
指定する。ウインドウは，２つの対角点，Ｐ０（ｘ０，
ｙ０）およびＰ１（ｘ１，ｙ１）を指定し，その２つの
対角点によって表される矩形領域である。
たモデル画像（図５）を見てキーボード25のカーソルを
操作し，モデル画像データとして登録するウインドウを
指定する。ウインドウは，２つの対角点，Ｐ０（ｘ０，
ｙ０）およびＰ１（ｘ１，ｙ１）を指定し，その２つの
対角点によって表される矩形領域である。
【００５０】ＣＰＵ21は，オペレータによって指定され
たウインドウ内のグレイ・レベル画像データをモデル画
像データとして画像メモリ13に登録する。登録したモデ
ル画像データを含むウインドウのウインドウ基準位置は
オペレータによって指定された点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）で
ある。モデル画像データは装置が自動的に登録するよう
にしてもよい。
たウインドウ内のグレイ・レベル画像データをモデル画
像データとして画像メモリ13に登録する。登録したモデ
ル画像データを含むウインドウのウインドウ基準位置は
オペレータによって指定された点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）で
ある。モデル画像データは装置が自動的に登録するよう
にしてもよい。
【００５１】ＣＰＵ21は，モデル画像データを登録する
と，登録したモデル画像について，モデル画像の基準位
置を画素よりも下位の単位で算出する。基準位置の決定
方法は，以下説明する５つの態様がある。
と，登録したモデル画像について，モデル画像の基準位
置を画素よりも下位の単位で算出する。基準位置の決定
方法は，以下説明する５つの態様がある。
【００５２】3.2 モデル画像の２値画像データの重心位
置を基準位置とする方法
置を基準位置とする方法
【００５３】ＣＰＵ21は，登録したモデル画像のグレイ
・レベル画像データを２値画像データに変換する。図６
は，図５に示すモデル画像の２値画像データによって表
される２値モデル画像の一例を示す。ＣＰＵ21は，この
２値画像データの２値重心位置を算出する。２値重心位
置ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）を，式(9) ，(10)にしたがっ
て算出する。
・レベル画像データを２値画像データに変換する。図６
は，図５に示すモデル画像の２値画像データによって表
される２値モデル画像の一例を示す。ＣＰＵ21は，この
２値画像データの２値重心位置を算出する。２値重心位
置ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）を，式(9) ，(10)にしたがっ
て算出する。
【００５４】
【数５】
【００５５】２値重心位置は画素よりも下位の単位で算
出される。この２値重心位置をモデル画像の基準位置と
する。図６において，座標ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）が基
準位置である。ＣＰＵ21は，算出したモデル画像の基準
位置を登録する。
出される。この２値重心位置をモデル画像の基準位置と
する。図６において，座標ＭＧ（ＭＧｘ，ＭＧｙ）が基
準位置である。ＣＰＵ21は，算出したモデル画像の基準
位置を登録する。
【００５６】この方法では，モデル画像について安定し
た２値画像データが得られるときに正確な基準位置を算
出することができる。
た２値画像データが得られるときに正確な基準位置を算
出することができる。
【００５７】3.3 モデル画像の輪郭線の重心位置を基準
位置とする方法
位置とする方法
【００５８】この方法は，モデル画像の２値画像データ
のすべてを用いて２値重心位置を算出するのではなく，
モデル画像の輪郭に位置する２値画像データを用いてモ
デル画像の輪郭重心位置を算出するものである。
のすべてを用いて２値重心位置を算出するのではなく，
モデル画像の輪郭に位置する２値画像データを用いてモ
デル画像の輪郭重心位置を算出するものである。
【００５９】輪郭重心位置は，式(9) ，(10)においてＭ
（ｘi ，ｙi ）を２値画像データではなく，モデル画像
の輪郭に位置する画素の２値画像データとすることによ
って算出できる。輪郭重心位置は画素よりも下位の単位
で算出される。
（ｘi ，ｙi ）を２値画像データではなく，モデル画像
の輪郭に位置する画素の２値画像データとすることによ
って算出できる。輪郭重心位置は画素よりも下位の単位
で算出される。
【００６０】このようにして算出した輪郭重心位置を基
準位置とする。この方法は，モデル内部について安定し
た２値画像データが得られないとき，たとえばモデルが
文字のときに正確な基準位置を算出することができる。
準位置とする。この方法は，モデル内部について安定し
た２値画像データが得られないとき，たとえばモデルが
文字のときに正確な基準位置を算出することができる。
【００６１】3.4 モデル画像のグレイ・レベル画像デー
タの重心位置を基準位置とする方法
タの重心位置を基準位置とする方法
【００６２】ＣＰＵ21は，登録したモデル画像のグレイ
・レベル画像データの重心位置を算出する。重心位置
は，式(9) ，(10)において，Ｍ（ｘi ，ｙi ）を２値画
像データとするのではなく，グレイ・レベル画像データ
にすることによって算出できる。２値重心位置は画素よ
りも下位の単位で算出される。
・レベル画像データの重心位置を算出する。重心位置
は，式(9) ，(10)において，Ｍ（ｘi ，ｙi ）を２値画
像データとするのではなく，グレイ・レベル画像データ
にすることによって算出できる。２値重心位置は画素よ
りも下位の単位で算出される。
【００６３】このようにして算出した重心位置をモデル
画像の基準位置とする。この方法は，２値画像データに
基づく基準位置よりもさらに正確な基準位置を算出する
ことができる。
画像の基準位置とする。この方法は，２値画像データに
基づく基準位置よりもさらに正確な基準位置を算出する
ことができる。
【００６４】3.5 指定されたモデル画像の輪郭位置の中
間位置を基準位置とする方法
間位置を基準位置とする方法
【００６５】ＣＰＵ21は，登録したモデル画像データを
ビデオ信号にＤ／Ａ変換させてモデル画像データによっ
て表されるモデル画像をビデオ・モニタ16に表示させ
る。図７(A) はビデオ・モニタ16の表示画面の一例を示
す。
ビデオ信号にＤ／Ａ変換させてモデル画像データによっ
て表されるモデル画像をビデオ・モニタ16に表示させ
る。図７(A) はビデオ・モニタ16の表示画面の一例を示
す。
【００６６】オペレータはビデオ・モニタ16に表示され
たモデル画像（図７(A) ）を見ながらキーボード25のカ
ーソルを操作して，モデル画像のＸ軸に平行なライン
（Ｘライン）を指定する。ＣＰＵ21は，オペレータによ
って指定されたＸライン上にあるモデル画像データのグ
レイ・レベル分布を作成してビデオ・モニタ16に表示さ
せる。図７(B) は，グレイ・レベル分布の一例を示す。
このように指定されたＸライン上の画像データのグレイ
・レベル分布をビデオ・モニタ16に表示させることをラ
インブライト表示という。
たモデル画像（図７(A) ）を見ながらキーボード25のカ
ーソルを操作して，モデル画像のＸ軸に平行なライン
（Ｘライン）を指定する。ＣＰＵ21は，オペレータによ
って指定されたＸライン上にあるモデル画像データのグ
レイ・レベル分布を作成してビデオ・モニタ16に表示さ
せる。図７(B) は，グレイ・レベル分布の一例を示す。
このように指定されたＸライン上の画像データのグレイ
・レベル分布をビデオ・モニタ16に表示させることをラ
インブライト表示という。
【００６７】オペレータは，ラインブライト表示された
グレイ・レベル分布（図７(B) ）を見てキーボード25の
カーソルを操作してモデルの両端のエッジを２箇所（Ｘ
０およびＸ１）指定する。オペレータはＹ方向について
も同様にして２つのエッジＹ０およびＹ１を指定する。
グレイ・レベル分布（図７(B) ）を見てキーボード25の
カーソルを操作してモデルの両端のエッジを２箇所（Ｘ
０およびＸ１）指定する。オペレータはＹ方向について
も同様にして２つのエッジＹ０およびＹ１を指定する。
【００６８】ＣＰＵ21は，オペレータがモデル画像のＸ
方向およびＹ方向のそれぞれについて２つのエッジを指
定すると，それぞれ指定されたエッジの中間位置を算出
する。ＣＰＵ21は，式(11)，(12)にしてがって中間位置
を算出する。中間位置は画素よりも下位の単位で算出さ
れる。
方向およびＹ方向のそれぞれについて２つのエッジを指
定すると，それぞれ指定されたエッジの中間位置を算出
する。ＣＰＵ21は，式(11)，(12)にしてがって中間位置
を算出する。中間位置は画素よりも下位の単位で算出さ
れる。
【００６９】
【数６】
【００７０】このようにして算出した中間位置をモデル
画像の基準位置とする。ラインブラインド表示すること
によってオペレータが指定するモデル画像のエッジに基
づく基準位置を算出することができる。
画像の基準位置とする。ラインブラインド表示すること
によってオペレータが指定するモデル画像のエッジに基
づく基準位置を算出することができる。
【００７１】3.6 モデル画像の輪郭線を表す２本の直線
の交点を基準位置とする方法
の交点を基準位置とする方法
【００７２】この方法は，モデル画像が多角形，たとえ
ば三角形のような形状（図８(A) 参照）をした場合に正
確な基準位置を算出することができる。
ば三角形のような形状（図８(A) 参照）をした場合に正
確な基準位置を算出することができる。
【００７３】ＣＰＵ21は，登録したモデル画像データを
２値画像データに変換する。図８(A) は２値画像データ
によって表されるモデル画像の一例を示す。図８(B) は
図８(A) に示す２値モデル画像の輪郭線の拡大図であ
る。図８(B) においてモデル画像の輪郭線の画素が２重
ハッチングで示されている。
２値画像データに変換する。図８(A) は２値画像データ
によって表されるモデル画像の一例を示す。図８(B) は
図８(A) に示す２値モデル画像の輪郭線の拡大図であ
る。図８(B) においてモデル画像の輪郭線の画素が２重
ハッチングで示されている。
【００７４】ＣＰＵ21は，２値画像データについてモデ
ル画像の輪郭線の２辺を表す直線方程式を算出する。直
線方程式はモデル画像の輪郭線の画素（図８(B) の２重
ハッチングで示す画素）の座標データを用いて最小２乗
法により算出する。直線の方程式をＹ＝ＡＸ＋Ｂとし
て，モデル画像の輪郭線の画素の座標を（ｘi ，ｙi ）
すると，式(13)，(14)によって算出できる。
ル画像の輪郭線の２辺を表す直線方程式を算出する。直
線方程式はモデル画像の輪郭線の画素（図８(B) の２重
ハッチングで示す画素）の座標データを用いて最小２乗
法により算出する。直線の方程式をＹ＝ＡＸ＋Ｂとし
て，モデル画像の輪郭線の画素の座標を（ｘi ，ｙi ）
すると，式(13)，(14)によって算出できる。
【００７５】
【数７】
【００７６】ＣＰＵ21は，２本の直線方程式を算出する
と，この２本の直線の交点ＭＧの座標をを算出する。交
点の座標は画素よりも下位の単位で算出される。その交
点を基準位置とする。２本の直線の交点は画素よりも下
位の単位で算出される。直線の方程式はモデル画像の輪
郭線の任意の２つの画素の座標に基づいて算出するよう
にしてもよい。
と，この２本の直線の交点ＭＧの座標をを算出する。交
点の座標は画素よりも下位の単位で算出される。その交
点を基準位置とする。２本の直線の交点は画素よりも下
位の単位で算出される。直線の方程式はモデル画像の輪
郭線の任意の２つの画素の座標に基づいて算出するよう
にしてもよい。
【００７７】この方法では，上述のようにモデルがたと
えば多角形，とくに三角形の形状をした場合に正確な基
準位置を算出することができる。
えば多角形，とくに三角形の形状をした場合に正確な基
準位置を算出することができる。
【図１】画像処理による位置計測装置の電気的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】登録されたモデル画像データによって表される
モデル画像の一例を示す。
モデル画像の一例を示す。
【図３】計測対象を撮像すことにより得られた対象画像
データによって表される対象画像の一例を示す。
データによって表される対象画像の一例を示す。
【図４】正規化相関値の最大値近傍を示すグラフであ
る。
る。
【図５】モデルを撮像することにより得られたモデル画
像データによって表されるモデル画像の一例を示す。
像データによって表されるモデル画像の一例を示す。
【図６】登録されたモデル画像データを２値化した２値
画像データによって表されるモデル画像の一例を示す。
画像データによって表されるモデル画像の一例を示す。
【図７】ラインブライト表示の一例を示す。
【図８】登録されたモデル画像を２値化した２値画像デ
ータによって表される２値画像の一例を示し，(B) は
(A) に示す２値画像の輪郭部分の拡大図である。
ータによって表される２値画像の一例を示し，(B) は
(A) に示す２値画像の輪郭部分の拡大図である。
10 タイミング制御回路 11 カメラ 12 Ａ／Ｄ変換器 13 画像メモリ 14 Ｄ／Ａ変換器 15 文字メモリ 16 ビデオ・モニタ 21 ＣＰＵ 22 ＲＯＭ 23 ＲＡＭ 24 Ｉ／Ｏインターフェース 25 キーボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−201876（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−115376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−231407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−239367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−282978（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−285809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−121172（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247605（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−96772（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44778（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録し， 上記モデル画像の重心位置を，モデル画像の基準位置と
して，画素単位より下位の単位で算出して登録し， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出し， モデル画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウ
の基準位置と，対象画像について算出したウインドウ位
置とに基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測
対象の計測位置を算出する， 画像処理による位置計測方法。 - 【請求項２】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録し， モデル画像データに基づいてモデル画像を表示装置上に
表示し，この表示画面上で指定された互いに直交する２
つの切断線にそうモデル画像データのグレイ・レベル分
布をそれぞれ作成し，各グレイ・レベル分布上で指定さ
れた両端の２つのエッジの中間の点の座標を，モデル画
像の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出し
て登録し， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出し， モデル画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウ
の基準位置と，対象画像について算出したウインドウ位
置とに基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測
対象の計測位置を算出する， 画像処理による位置計測方法。 - 【請求項３】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録し， 上記モデル画像データを２値化し，モデル画像の輪郭線
を表す２本の直線を算出し，この２本の直線の交点の座
標を，モデル画像の基準位置として，画素単位より下位
の単位で算出して登録し， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出し， モデル画像の基準位置と，モデル画像を含むウインドウ
の基準位置と，対象画像について算出したウインドウ位
置とに基づいて，モデル画像の基準位置に対応する計測
対象の計測位置を算出する， 画像処理による位置計測方法。 - 【請求項４】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録する手段， 上記モデル画像の重心位置を，モデル画像の基準位置と
して，画素単位より下位の単位で算出して登録する手
段， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出する手段，およびモデル画像の基準位置と，
モデル画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像に
ついて算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画
像の基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出する
手段， を備えた画像処理による位置計測装置。 - 【請求項５】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録する手段， モデル画像データに基づいてモデル画像を表示装置上に
表示し，この表示画面上で指定された互いに直交する２
つの切断線にそうモデル画像データのグレイ・レベル分
布をそれぞれ作成し，各グレイ・レベル分布上で指定さ
れた両端の２つのエッジの中間の点の座標を，モデル画
像の基準位置として，画素単位より下位の単位で算出し
て登録する手段， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出する手段，およびモデル画像の基準位置と，
モデル画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像に
ついて算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画
像の基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出する
手段， を備えた画像処理による位置計測装置。 - 【請求項６】 モデルを撮像することにより得られるモ
デル画像データと，モデル画像を含むウインドウの基準
位置とを登録する手段， 上記モデル画像データを２値化し，モデル画像の輪郭線
を表す２本の直線を算出し，この２本の直線の交点の座
標を，モデル画像の基準位置として，画素単位より下位
の単位で算出して登録する手段， 計測対象を撮像することにより得られる対象画像データ
を，上記モデル画像を含むウインドウにより走査し，ウ
インドウの各位置でモデル画像データと対象画像データ
との合致度に関する演算を行い，最も合致度の高い対象
画像についてのウインドウ位置を，画素単位より下位の
単位で算出する手段，およびモデル画像の基準位置と，
モデル画像を含むウインドウの基準位置と，対象画像に
ついて算出したウインドウ位置とに基づいて，モデル画
像の基準位置に対応する計測対象の計測位置を算出する
手段， を備えた画像処理による位置計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35157393A JP3328667B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像処理による位置計測方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35157393A JP3328667B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像処理による位置計測方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07200828A JPH07200828A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3328667B2 true JP3328667B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18418195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35157393A Expired - Lifetime JP3328667B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像処理による位置計測方法および装置 |
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-
1993
- 1993-12-29 JP JP35157393A patent/JP3328667B2/ja not_active Expired - Lifetime
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