JP3840320B2

JP3840320B2 - 画像マスク作成装置

Info

Publication number: JP3840320B2
Application number: JP23375197A
Authority: JP
Inventors: 忠司板垣; 浩正佐藤
Original assignee: Toshiba Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Digital Solutions Corp
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: JPH1170922A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号を用いて、例えばＰＴＰシートのポケット部のような被撮像体の円形部を検出して、その中心座標と半径を求め、これら値に基づいて被撮像体の所定領域に自動的にマスク処理を施せるようにした画像マスク作成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像上において、例えば異物の検出を簡易化するためにマスク処理を行うようにした装置は、従来より例えばＰＴＰシート錠剤のシート部の異物検査装置において知られている。
ここで、ＰＴＰシートは、ＰＶＣシートのポケット部に円形状（真円、楕円を含む）錠剤（カプセル剤を含む）を供給した後、これらポケット部をシールするようにＰＶＣシートにアルミフィルムを熱圧着して製造される。こうして製造されるＰＴＰシート錠剤は、ポケット部に錠剤が供給された状態において、上述の異物検査装置により異物がＰＶＣシート上に混入していないかどうかが検査される。
【０００３】
図４は、上述したマスク処理を行うＰＴＰシート錠剤の異物検査装置を示すブロック図である。この異物検査装置４０はＰＶＣシート（後にアルミフィルムの熱圧着によりＰＴＰシートとされる）３０を搬送する搬送装置３１と、この搬送装置３１を制御する搬送制御装置３５と、搬送装置３１で搬送されたＰＶＣシート３０をシート下面より照射するストロボ３２と、ストロボ３２で照射されたＰＶＣシート３０をシート上面より撮像するＣＣＤカメラ等からなる撮像装置３３と、撮像装置３３から出力される画像データにマスク処理を行った後、ＰＶＣシート上に異物が混入していないかどうかを検査する画像処理装置３４と、画像処理装置３４の検査結果、異物が混入されていると判定された場合は、不良錠剤等をＰＴＰシート錠剤単位で排出するための排出装置３６、およびその制御のための排出制御装置３８を備えている。
【０００４】
上述の異物検査装置において、マスク作成は次のような手順で行われている。
まず検査の始めにおいて、搬送装置で搬送されるＰＶＣシートのポケット部には錠剤を供給せず、ＰＶＣシートのみを撮像装置３３で撮像する。これを画面上で作業員が観察すると、図５に示すようにＰＶＣシート３０のポケット部３７のエッジ部３７ａが濃いコントラストを有し、全体画像におけるコントラスト差から円形のエッジ部３７ａを視認することができる。
【０００５】
そこで、図６に示すように、このエッジ部３７ａより若干大きめの円３９を作業員がディスプレイ上でペン書き入力（ライトペン入力）することによりマスク領域３９を指定し、画像処理装置３４はこのマスク領域３９を格納する。そして、以後に錠剤が供給されて搬送されてくる場合に、格納されたマスク領域を用いて、ＰＶＣシートのポケット部にマスク作成を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のマスク作成は、マスク処理を行う部分を作業員が視認してライトペン入力することにより設定するようにしている。したがって、従来のマスク作成においては、人が手作業でマスク領域を設定しているため、その設定範囲に作業員の個人差が生じ得る。また、このマスク領域の設定作業はＰＴＰシート錠剤の種類が変更する度に行わなければならないので、作業が面倒となり、この作業に人件費を要するという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、マスク領域の設定を自動的に行うことで、人による作業を不要とし、もって、的確な範囲のマスク領域を安定して設定することができ、しかも人件費を要さず画像マスクを作成することができる画像マスク作成装置を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の課題を解決するため、本発明は、円形部を有する被撮像体を撮像し画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像信号に基づいて前記円形部の少なくとも一部を検出し、該検出部の座標信号を得る円形部検出手段と、前記円形部検出手段により得られた座標信号を用いて円形部の基準座標と前記基準座標から外形部までの距離を求める演算手段と、前記演算手段により求められた前記基準座標と前記距離を用いて被撮像体のマスク領域を設定するマスク領域設定手段とを備えてなるものである。
【０００９】
また、本発明において、前記円形部には円、又は楕円、又は円あるいは楕円と直線との組み合わせが含まれる。
ここで、円の場合、基準座標とは円の中心座標であり、外形部までの距離とは半径となる。また、楕円の場合は、基準座標は楕円の中心となり、外形部までの距離とは楕円の中心から楕円の頂点までの距離となる。これらは、円形部を特定するための基準座標に関する所定の定数である。
【００１０】
また、本発明において、前記円形部が円である場合は、ハフ（ＨＯＵＧＨ）変換を用いて円の中心座標と半径を求めるようにしたものである。
【００１１】
今、中心座標を（ａ，ｂ）、半径をｒとした円は式（１）により表される。
【００１２】
（ｘ−ａ）²＋（ｙ−ｂ）²＝ｒ² ｒ＞０（１）
【００１３】
従って、中心座標（ａ，ｂ）と半径ｒを求めるためには、原理的には、当該円上で検出された複数の座標（ｘ，ｙ）を満たす（ａ，ｂ，ｒ）の組のすべてを求めたときに、最も多く得られる（ａ，ｂ，ｒ）の組の値が検出された複数の座標からなる円の中心座標（ａ，ｂ）と半径ｒを表すこととなるので、このような値の組を求めれば良いこととなる。
【００１４】
本発明の実施の形態では、上記原理に基づいて中心座標と半径を求めるに際し、メモリ数を減らすために次のような構成をとっている。
まず、未知数ａ，ｂ，ｒが取るべき可能性のある全ての組み合わせを３次元配列として準備すると共に、その配列を構成する各々の組に対応するカウンタ（以下、ヒストグラムカウンタという）を設け、検出された座標（ｘ，ｙ）から（１）式を満たす（ａ，ｂ，ｒ）の組が得られるごとに、それに対応するヒストグラムカウンタをカウントアップして行く。
【００１５】
そして、検出された全ての座標に対して、（ａ，ｂ，ｒ）の組を求め終わったときに、求める円が１個の場合は、最大数をカウントしたヒストグラムカウンタに対応する組の値が求める中心座標（ａ，ｂ）と半径ｒを表す値となる。円がＮ個の場合は、上位Ｎ番目のカウント値までをカウントしたヒストグラムカウンタ（Ｎ個）の各々に対応する組の値がそれぞれ求める円の中心座標と半径を表す値となる。
【００１６】
さらに、本発明において、前記円形部が楕円である場合は、ハフ変換を用いて楕円の中心と焦点に関する未知数を求めるようにしたものである。
【００１７】
今、楕円の中心、焦点（または頂点）に関する未知数を（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）とした場合、楕円は式（２）により表される。
【００１８】
｛（ｘ−ａ）／ｃ｝²＋｛（ｙ−ｂ）／ｄ｝²＝１（２）
【００１９】
従って、楕円の未知数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求めるためには、原理的には、当該楕円上で検出された複数の座標（ｘ，ｙ）を満たす（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の組のすべてを求めたときに、最も多く得られる（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の組の値が、検出された複数の座標からなる楕円の未知数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を表すこととなるので、このような値の組を求めれば良いこととなる。
【００２０】
そして、具体的には、楕円の場合も円の場合と全く同様に、ヒストグラムカウンタを用いて未知数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求めるようにすれば、メモリ数を減らすことができる。
【００２１】
なお、上記楕円の式（２）において、中心座標は（ａ，ｂ）で表され、頂点の座標は（ｃ＋ａ，ｂ）（−ｃ＋ａ，ｂ）（ａ，ｄ＋ｂ）（ａ，−ｄ＋ｂ）で表され、焦点の座標は（√（ｃ²−ｄ²）＋ａ，ｂ）及び（−√（ｃ²−ｄ²）＋ａ，ｂ）で表される。
【００２２】
また、円あるいは楕円と直線との組み合わせは、直線式ｙ＝ｅｘ＋ｆ（未知数ｅ，ｆ）と、円あるいは楕円に関する未知数の組を上述した円や楕円の場合と同様に求めれば良い。
【００２３】
さらに、本発明は、前記被撮像体をＰＴＰシート錠剤とし、前記円形部を前記ＰＴＰシート錠剤のポケット部としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態に係る画像マスク作成装置を示す機能ブロック図である。
実施の形態１では、ＰＴＰシート錠剤に使用される異物検査装置に適用されるマスク作成装置について説明する。実施の形態１のマスク作成装置はＰＴＰシートのポケット部にマスク処理を行うもので、実施の形態１ではポケット部の外形状が円である場合についての中心座標と半径を求める場合について説明する。
【００２５】
図１において、マスク作成装置は、搬送されるＰＶＣシートを撮像する撮像装置３３と、撮像装置３３の出力側に接続され、Ａ／Ｄ変換処理等を行う信号前処理部２と、信号前処理部２により得られた信号を取り込む画像メモリ３と、画像メモリ３に取り込まれた画像データに基づいて、ポケット部のエッジ部を検出し、その（ｘ，ｙ）座標を検出する円形部の座標検出部４と、この座標検出部４より出力される座標（ｘ，ｙ）を用いて、半径、中心座標を算出する半径・中心座標算出部５と、この算出部５で算出された半径と中心座標を格納し、以後、この半径と中心座標に基づいてマスク領域を設定するマスク領域設定部を備え、後で錠剤が供給されて搬送されてくるＰＶＣシートにマスク処理を行うマスク作成部６とを備えている。
なお、撮像装置３３は、半径と中心座標を算出する際には、錠剤が供給されていないＰＶＣシートを撮像する。
【００２６】
以下、図２に従って動作を説明する。
まず、ステップＳ１において画像メモリ３に画像データを取り込み、ステップＳ２において画素座標を表すパラメータｉ，ｊを初期化する。ステップＳ３ではｊの値を更新し、ステップＳ４ではｉの値を更新する。
【００２７】
そしてステップＳ５において（ｉ，ｊ）番目の画素ｆ（ｉ，ｊ）を読出し、ステップＳ６において、それの明暗を判定してポケット部のエッジを検出する。ここではその画素が１（暗）である場合にポケット部のエッジと判定検出し、ステップＳ７において（１）式より未知数（ａ，ｂ，ｒ）の組を求め、ステップＳ８において、求められた組に対応するヒストグラムカウンタをカウントアップする。
【００２８】
（ｘ−ａ）²＋（ｙ−ｂ）²＝ｒ² ｒ＞０（１）
【００２９】
今、撮像画面における画素数を水平（ｉ）方向に６４０、垂直（ｊ）方向に４８０とすると、未知数ａ，ｂ，ｒは次の数を取り得る。
【００３０】
０≦ａ≦６４０
０≦ｂ≦４８０
０＜ｒ≦２４０
【００３１】
従って、未知数（ａ，ｂ，ｒ）の組が構成する３次元配列のサイズは、
【００３２】
６４０×４８０×２４０×１ｂｙｔｅ＝６９．６ＭＢ
【００３３】
となり、これら未知数の（ａ，ｂ，ｒ）のどの組が検出されたポケット部のエッジ座標に対して（１）式を満たすか演算して行く訳である。
【００３４】
そして、ステップＳ９、ステップＳ１０により、全ての画素（ｉ，ｊ）について同様な処理を行った後、ステップＳ１０において、ポケットがＮ個の場合はカウント数の上位よりカウント数Ｎ番目までのカウンタより、それに対応する組の値（ａ，ｂ，ｒ）を求め、中心座標（ａ，ｂ）と半径ｒを決定し、マスク領域作成用データとして記憶する。
【００３５】
ステップＳ１０において記憶されたデータは、マスク作成部６のマスク領域設定部におけるマスク領域設定データとして使用される。このマスク領域は、例えばステップＳ１０で求めた半径より若干大きな半径を有する円形領域として設定される。
【００３６】
実施の形態２．
なお、以上に説明した実施の形態では、ＰＶＣシート上にある全てのポケット部に対応する円形部についてハフ変換を用いて半径と中心座標を求めるようにしたが、例えば、複数のポケット部のうちの一部のポケット部のみについてハフ変換による中心座標と半径を求めるようにし、他のポケット部については、それらの値を利用して中心座標を求めるようにしても良い。
この場合、他のポケット部の半径については、ハフ変換により求められた別のポケット部の半径を用いるようにする。
【００３７】
図３の例では、ＰＶＣシート３０のポケット部Ｐ１〜Ｐ８のうち、Ｐ１とＰ２とＰ５のみハフ変換を用いて半径と中心座標を求め、ポケット部Ｐ３、Ｐ４についてはＰ１とＰ２との距離Ｌ１をそれぞれ１倍、２倍に延長して中心座標を求め、またＰ６〜Ｐ８については、Ｐ２〜Ｐ４の位置座標から、これらを結ぶ直線に対して垂直に距離Ｌ２を図った点として得ることもできる。
このような求め方によれば、ハフ変換の使用回数を減らすことができるので、処理の高速化を図ることができる。
【００３８】
実施の形態３．
以上の実施の形態では、円形を有するポケット部にマスク処理を施す場合におけるマスク領域設定について説明したが、楕円についても同様にハフ変換を用いて求めることができる。
【００３９】
楕円の方程式は（２）式で表されるので、検出された（ｘ，ｙ）座標について、これを満たす未知数を円の場合と同様に求めて行けばよい。
【００４０】
｛（ｘ−ａ）／ｃ｝²＋｛（ｙ−ｂ）／ｄ｝²＝１（２）
【００４１】
すなわち、円の場合と同様に、楕円上で検出された複数の座標（ｘ，ｙ）を満たす未知数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求め、それに対応するヒストグラムカウンタをカウントアップしていき、楕円が１個の場合は最大数をカウントしたカウンタ、楕円がＮ個のときはカウント数上位Ｎ番目までのカウンタにそれぞれ対応する配列の組の値を求めれば、その組みの値が楕円の未知数ａ，ｂ，ｃ，ｄを表すこととなる。
【００４２】
なお、円あるいは楕円と直線との組み合わせは、直線式ｙ＝ｅｘ＋ｆにおける未知数（ｅ，ｆ）と、円の未知数（ａ，ｂ，ｒ）あるいは楕円に関する未知数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の組みを上述した円や楕円の場合と同様に求めて行けば良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明に係る画像マスク作成装置によれば、円形部を有する被撮像体を撮像し、その円形部を表す座標から、その形状を特定するための基準座標に関する未知数を求め、その求められた未知数に基づいて、マスク領域の設定を自動的に行えるようにしたため、人による作業を不要とし、もって、的確な範囲のマスク領域を安定して設定することができるという効果を奏する。さらに、人件費も低減されて製造ラインのコスト低減化を図り得るという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像マスク作成装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態２に係るポケット部の他の求め方を示す説明図である。
【図４】マスク作成を要する従来のＰＴＰシート錠剤の異物検査装置を示すブロック図である。
【図５】従来のマスク作成を示す動作説明図である。
【図６】従来のマスク作成を示す動作説明図である。
【符号の説明】
２信号前処理部
３画像メモリ
４円形部の座標検出部
５半径、中心座標算出部
６マスク作成部
３３撮像装置

Claims

円形部を有する被撮像体を撮像し画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像信号に基づいて前記円形部の少なくとも一部を検出し、該検出部の座標信号を得る円形部検出手段と、前記円形部検出手段により得られた座標信号を用いて円形部の基準座標と前記基準座標から外形部までの距離を求める演算手段と、前記演算手段により求められた前記基準座標と前記距離を用いて被撮像体のマスク領域を設定するマスク領域設定手段とを備えてなる画像マスク作成装置。
前記円形部は円、又は楕円、又は円あるいは楕円と直線との組み合わせである請求項１記載の画像マスク作成装置。
前記円形部が円である場合は、ハフ変換を用いて円の中心座標と半径を求める請求項２記載の画像マスク作成装置。
前記円形部が楕円である場合は、ハフ変換を用いて楕円の中心と焦点に関する未知数を求める請求項２記載の画像マスク作成装置。
前記被撮像体はＰＴＰシート錠剤であり、前記円形部は前記ＰＴＰシート錠剤のポケット部である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像マスク作成装置。