JPH022469A - ビジョンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動操作が開始される前に、物体の大きさお
よび／または形状および／または位置が判定のために必
要とされる自動化システムで使用するビジョンシステム
に関するものである。

（従来の技術） 羊毛の自動刈込みは、近年多くの研究対象となっている
。羊毛の自動刈込みのための完全なる自動化システムに
おいては、この自動化システムが、刈込みプログラムの
基本とされるべき最も適したモデルを選択ないしは創作
することのできるように、羊の大きさおよび形状を評価
することを必須の要件とするものである。羊は種別内お
よび種別間において当然に大きさおよび形状が異なるで
あろうし、また刈込みされる特定の群れにおいて、大き
さおよび形状がほぼ同じであるすべての羊を数えること
も困難であろう。従って、自動化システムにおいて刈込
゛まれるそれぞれの羊は、最適な刈込みプログラムが実
行のために選択ないしは創作されるより前に、あらかじ
め決められたいくつかの測定を受ける必要がある。本出
願人によって発展されてきた自動刈込みシステムは、目
下のところ、いくつかの測定値を手動により測定し、そ
の後、この値を刈込み操作を制御するコンピューターに
人力するものである。もちろん、これは、いかなる実践
的な自動化羊毛刈込みシステムにおいても受は入れられ
ないものである。

（発明が解決しようとする課題） 従って、不発、明は、それ以降にさらに処理される物体
の大きさおよび／または形状および／または位置が評価
され得るビジョンシステムを提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、物体の大きさ、形状ないしは位置を判定する
装置であって、前記物体に対して所定の方向から向けら
れるように設置されその方向から前記物体の画像を受け
る第１光学系と、前記物体ないしこれ・ら隣接した位置
の１つ若しくは複数の輝点を設置する手段と、前記第１
光学系により受光された画像を、当該画像についての明
暗度値の所定の配列に二値化する手段と、前記二値化さ
れた画像を記憶する手段と、前記輝点を設置してから前
記物体の輪郭の位置を示す画像の明暗度の変化を測定し
て前記記憶された画像を探索する手段とを少なくとも有
する物体の大きさおよび／または形状および／または位
置を判定するためのシステムを提供するものである。

本発明の好ましい態様において、このシステムは、別の
方向、好ましくは相互に直交する方向から物体の画像を
受光する第２光学系を有するものである。これによって
、後者の方向からの画像の輪郭もまた捜し出すことがで
きるものとなる。

本発明が羊の大きさおよび／または形状の判定に適用さ
れる場合には、輝点け、該動物を拘束するために用いら
れる器具上の所定の位置に位置されることが好ましい。

便利な位置は、動物の輪郭を限定しかつ動物の端部の位
置に関する理想的出発位置を形成することを与える動物
の脚を拘束するためのクランプを含むものであり、これ
によって該動物の形状および大きさが決定される。

輝点は、微小光源発光ダイオードあるいは、周囲光とは
独立したその他の光源の使用によってもたらされ得る。

しかしながら、このような機材によってもたらされるひ
とつの欠点は、これらが装着される品目の移動を禁止し
てしまう電気配線を必要とすることである。さらにまた
、このような器具は容易に破損してしまうものである。

上記のような理由により、輝点は高い指向性反射材料［
ｈｉｇｈｌｙ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｒｅｔｒｏ−
ｒｅｆｕｒｅｃｕｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌ］の素子の
装着によって好ましくもたらされる。この物質は、カメ
ラの隣に位置して羊あるいは他の物体を照らす光源から
の光を、動物上ないしは動物近傍の他の領域よりもはる
かに明るい領域を限定するために直接的にカメラに対し
て逆行するよう反射する。反射光は、高い指向性材料に
よってもたらされた最少発散であるゆえに非常に強力で
ある。反射光を見ることができるように、受光体（目あ
るいはカメラ）は、光が光源に対して逆反射される反射
性材料の小片上の頂点とする円錐領域内に存在すべきで
ある。

現段階における好ましい態様においては、この反射性材
料は、ある種の前方投影スクリーン用に用いられるスリ
ーエム　スコッチライト　７６１５　［３Ｍ　５ｃｏｔ
ｃｈｌｉｔｅ　７６１５］である。光源は、カメラのそ
ばに配置された１５０Ｗ家庭用電球である。

これはカメラと光源を１度の円錐内に保持する。

前記反射性材料は、極めて容易にカメラ画像素子を十分
に光飽和［：ｂｒｉｇｈｔ−ｓａｔｓｕｒａｔｉ　ｎｇ
ｌするであろう。このようなスポットの位置を設置させ
るために用いられる好適な代表的手法は、画像中の特定
の領域を走査して、該スポットに属する画素を探すこと
である。該スポットにおけるそれぞれの画素のＵおよび
Ｖ画像座標は合計され、そしてその平均が、スポットの
重心を選出するために用いられる。閾値処理は、ひとつ
の画素がスポットの部分であるか否かを決定するために
用いられる。反射性材料の使用は、検出閾値の選択を非
常に単純なものとする。飽和レベルより僅かに下のレベ
ルは、反射性材料の一部分のみが該スポットであると考
慮されるだろうことを保証するであろう。このようにし
て、周囲の光の状態に対する非干渉性が達成される。

この好ましいシステムの別の非常に重要な利点は、完全
に受動性のものであり、該「スポット」に供給されるべ
き配線ないしは電源をまったく必要としないことである
。このスポットは、カメラの隣にある光源をオン会オフ
するのみで単純にオン◆オフできる。このことは、用い
られる他の画像特徴点探索処理に対して該スポットが干
渉しないことを確実にしたいことを望む場合に有利であ
る。このスポットは、かなり耐久性に優れ、安価で、か
つ非常に容易に取り付けられる。

上記のことから、スポットをマークする物質の高い反射
性が以下のような理由から極めて好ましいものであるこ
とが、認識されるであろう。

１、カメラに隣接する光源からの発せられた光のみがス
ポットからカメラに向って反射し返されるであろう。他
の光源からの光は何ら影響をもたらさず、周囲光におけ
る変化に対して非干渉性のシステムを形成することがで
きる。

２、光は、いたる方向へ発散されるというよりもむしろ
、ある非常にせまい円錐形において光源の方へ反射し返
される。それ−故、反射光は非常に強烈である。このこ
とは、ひとつの適度な光源が、スポットを非常に明る（
表わさせるためにカメラに隣接して必要とされるのみで
あることを意味するものである。このことは、簡便さ、
小容積および低価格の利点を有する。加えて、これは、
背景の全体にわたる照度があまり変わるものではないと
いうことを意味するものである。これは、ライテング構
成が最も明るい部分に用いられる場合において有用であ
ろう。

（実施例） 本発明の目下のところ好ましい態様が、図面を参照しつ
つ以下に詳述される。

本発明の好ましい実施態様による基本的システムが第１
図に概略的に示される。このシステムは、接続されたデ
イスプレィモニター２ａを有するアイビーエム　ピーシ
−エックスティー［ＩＢＭ　ＰＣＸＴ　］　（以下ＰＣ
と称する。）２中に装着されたマトロツクス　ＰＩＦ−
１０２４ビデオ　デジタイザー　ボードＣＭＡＴＲＯＸ
　ＰＩＰ−１０２４Ｖｉｄｅｏ　Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ　
Ｂｏａｒｄ］　　（以下ボードと称する。）１（明らか
ではない）にほぼ基づくものである。２つのカメラ３お
よび４からの１つのビデオ信号は、ボード１によって二
値化され、フレームバッファ（図示せず）に記憶される
。ＰＯ２はエッチピー　エイ９００　コンピューター［
ＨＰ　１１９００　Ａ９００　ｃｏｍｐｕｔｅｒ］　（
以下ＨＰと称する。）５とアールニス　２３２　リンク
［Ｒ８２３２１１ｎｋｌ　６を介して接続されている。

カメラ３および４は、電源７および８を介してＰＯ２に
よって制御されている。ＨＰ５は、ＰＯ２へ命令を送る
ビジョン計測プロセスを制御し、そしてＰＯ２は次に画
像を分析してデータを送り返す。なお、このデータは、
拘束具９上に位置する羊Ｓの年表面モデルを予言するた
めにＨＰ５によって次に用いられるものである。

羊Ｓの末端は、例えば脚部クランプＣおよび頭部クラン
プ（図示せず）のような拘束具９における付属品に取り
付けられた、高指向性反射性マーカーＭによって識別化
される。このマーカーＭは、それぞれのカメラ３および
４に隣接して位置する光源りからの光を反射する。都合
のよいことに、光源りは１５０Ｗの家庭用電球であれば
良い。

以下に詳述されかつ第５図に示される校正点は、同様に
マーカーＭによって識別化される。ひとつの好適な反射
性物質は、スリーエム　スコッチライト　７６１５であ
る。

二値化処理によって得られる画像は、該画像を横切る５
１２Ｘ５１２列の明暗度値である。ポイント（０，０）
は上部左隅であり、ポイント（５１１，５１１）は底部
右隅である。個々の配列素子（画素）は、画像における
それぞれのポイントの明暗度レベルを表す。明暗度レベ
ルは、０から２５５の間のいずれかの値である。第２．
１図は、画像：Ｉ！］整システム、ならびに、画像の位
置および大きさのパラメーターがどのようにして特定さ
れるものであるかを示すものである。この図面において
、そのフレーム記憶の境界は参照符１０によって示され
、一方画像境界は参照符１１によって示されている。

ＰＩＦ−１０２４ボード１が第３図に概略的に示されて
いる。このボードに対して４つの入力ビデオチャンネル
があり、それぞれ０．１．２および３で識別される。チ
ャンネル０，１および２は、カメラ３および４からの信
号を受けることができ、一方、チャンネル３は、既に二
値化された画像をボード１を通じて逆に通過させる内部
フィードバックチャンネルである。−度に１つのチャン
ネルのみを二値化することができ、そしてこの二値化す
べきチャンネルは、選択器１２によって選択される。ア
ナログ−デジタル変換器１３によって画像を二値化する
前に、オフセット電圧Ｖが信号に対して適用される。こ
れは、二値化された画像において黒（レベル０）となる
信号における明暗度レベルを決定するものである。次に
、画像において白（レベル２５５）となる信号における
明暗度レベルにセットされたゲインＧが適用される。以
下に詳述するように、オフセットおよびゲインの双方は
調整可能であり、そしてソフトウェアルーチンはこれら
を自動的に得るために利用される。

二値化されたデータは次に、入力ルックアップテーブル
１４を通過する。このテーブルは操作者に、ある入力明
暗度レベルをある他のレベルにマツブすることをなさせ
る（いずれのレベルも０から２５５の間になければなら
ない。）。多くの適用に関して、人力ルックアップテー
ブルは、傾斜して設定される。すなわち、０は０にマツ
プされること、１は１に、２は２に、のようにして、２
５５は２５５に、に至るまでマツプされることを得る。

二値化された画像は、次にフレームバッファ１５の４つ
の四分区間のうちの１つに記憶される。画像は次に、画
像処理のためのバス１６を介してＰＣ２のメモリー中に
送られる。データはまた、マスク手段１７を介して、Ｐ
Ｃ２からフレームバッファ１５（例えばグラフィックス
類）に書き移される。フレームバッファ１５の内容は、
次にグラフィックスモニター２ａ上に表示されることが
できる。ビデオ信号の赤、緑および青成分に関する出力
ルックアップテーブルはまた、キーヤ−２１の使用によ
って表示されることが可能であり、そしてそれぞれのケ
ースにおいて二値化された信号は、デジタル−アナログ
変換器２２．２３および２４によって変換され、モニタ
ー２ａに適用される。なお、これらはひとつの要求が考
慮されるボードの単なる特徴にすぎない。

上記システムは、ボード２により入力されるＰＩＦ−Ｅ
Ｚ、ＭＳ−ＤＯＳソフトウェアシリーズを使用するソフ
トウェアによって制御される。ＰＩＺ−ＥＺソフトウェ
ア−式はボード上で行なわれる種々の操作を機能させる
いくつかのルーチン−式によって構成されている。

これらのルーチン−式にはエツジを把握するもの、ボー
ドのハードウェアを制御するもの卓上の操作を入力、出
力するもの、ボードへの、ボードからの入出力を制御す
るもの、グラフィックルーチン、そしていくつかの基礎
的画像処理ルーチンを含む。その他に、これらの機能を
呼び出すことができるインタープリタ−が備えられてい
る。

使用者により書き込まれる付加的機能もまたインタープ
リタ−と呼ばれる。インタープリタ−は主に概念、開発
ソフトウェアを開発するために使用され、Ａｉｃｘ、　
Ｉｎｔと呼ばれている。インタープリタ−を介せば、画
像処理ルーチンのほとんど全てを相互に入出力させるこ
とができる。インタープリタ−はカメラ３，４が使用さ
れるか否かによって２つの信号経路のうち一方に出力す
るようになっている。

Ｃ／ＶＩＳＩＯＮ：＞ａｌｅｘｉｎｔ　１ｎｉｔ　　・
ｐｉｐミルカメラ続した場合　　　　又は、 Ｃ／ＶＩＳＩＯＮ）ａｌｅｘｉｎｔ　ｎｏｃａｍ　”　
Ｉ）ｉｐカメラを接続しなかった場合 １ｎｉｔ−ｐｉｐとｎｏｅａｍ　”　ｐｌｌ）はインタ
ープリタ−がシステムを初期化する際に作動するコマン
ドファイルである。

これにはいくつかのパラメータがセットされており、パ
ルビデオ規格などに明記されている。

その２つのファイルの唯−異なる点は、まず−方はカメ
力からシンクソースに入力することが明記されており、
他方は内部ソースを使用すると明記されている。

インタープリタ−が入力された後、システムは迅速゛〉
”に復帰する。あなたはその後にコマンドを人力するこ
とができる。システムに例えばｔｙｐｅ）ｅＸｉｔを出
力すると、基本的に役立つコマンドは、〉ｃｈａｎ　ｎ
−チャンネル０，１．２を選択して入力して下さい ）ｑｎＯｎ−視野の四分区間０．　１．２．３を選択し
て下さい ＞５ｈａｐ　Ｉ　−現行のチャンネルでスナップ写真を
とる（画像は現行の四分区間で記憶され る） 〉ｃｇｒａｂ　ｌ　　一連続的にとらえることの開始画
像は一定のリフレッシュ期間に単一 ステップから明瞭に入力される。

＞ｃｇｒａｂ　ｏ　　一連続的にとらえることの終了＞
ｇｃｔｉｍａｇｃ　ｆｉｌｃｎａｍｅ　ｎ−”ｆｉｌｃ
ｎａｍｃ”から画像を読み出し、四分区間ｎで表示する
。

＞ｓａｖｅｉｍａｇｅ　ｎ　ｕｍｉｎ　ｖｍｉｎ　ｕｓ
ｉｚｃ　ｖｓｉｚｅ　ｆｌｌｃｎａｍｅ−ｕｍｉｎ。

ｖｍｉｎ、　ｕｓｉｚｅ、ｖｓｉｚｃにより明瞭になっ
た大きさと位置により四分区間ｎから の画像を記憶し、”ｆｉｌｅｎａｍｅ”というファイル
に格納する。

〉ｄｏｓ　ｄｏｓｃｍｍａｎｄ−”ｄｏｓｃｏｍｍａｎ
ｄｏ”は通常のＤＯＳコマンドとして実行される。

＞ｅｘｉｔ−停止 画像測定システムはＰＣ２を実行するサブルーチンＡＩ
ｅＳＳＯを介して制御される。

そのソフトウェア構成の概略のダイヤグラムを第４図に
示す。

ソースファイルとそれらの内容は以下の通りである。

ＡＬＥＳＳ１０，Ｃ 画像処理のためのコマンドインター プリタ−である。

ＩＢＭ　　ＰＣに入力されている Ａｌｃｓｓｉｏのインターフェイスである。

ＩＩＩ）　Ａ９００から送られるＡｌｃｓｓｉｏのイン
ターフェイスである。

基本的ハードウェアを制御１画像メ モリの管理とファイリング 基本的画像処理、ヒストグラム化、 閾値処理 Ａｌ０ＳＳｉＯのサービスルーチン ＡＬＩ：Ｘ、Ｃ １１１）ＡＬＥＸ、Ｃ ＶＩＳＬＩＢｌ、Ｃ ＶＩＳＬＩ８２．Ｃ ＶＩＳＬＩ８３．Ｃ ＥＤＧＥＬＴＢ、Ｃエツジ検出ルーチンＣＡＬＩＢＩ？
ＡＴＥ、Ｃ校正のソフトウェアＥＸＰＯ３ＵＲＥ、Ｃ良
好な露光を得るための自動ゲイン、オフセットを制御す
る。

ＧＲＡＩ”Ｘ、ＣグラフィックルーチンＶＥＣＴＯＲ，
Ｃベクトル操作ルーチンＭＡＴＲＩＸ、Ｃマトリックス
操作ルーチン羊測定システムであるＡｌｅｓｓｉｏは種
々の方法で実行させることができる。

１、キーボードからコマンドを人力することによってＰ
Ｃ２のプログラムＡＬＥＸを実行させることができる。

画像ソフトウェアからの返答がスクリーンに表示される
。

２、ＨＦ２　（他のＦＯＲＴＲＡＮでプログラムさせた
他のＡＬＥＸと同様の）によりプログラムＡＬＥＸを実
行させる。このときそのＰＣにおいてプログラムＨＰＡ
ＬＥＸは実行されていなければならない。（あなたはＡ
ＬＥＸを実行中にこれを行なうように知らされる。）Ｈ
ＰＡＬＥＸは２つのコンピュータ間の通信においてＰＣ
の末端を処理する。ＡＬＥＸからのコマンドはＰＣとの
通信におけるＨＰ側を制御するサブルーチンＰＣＴａｌ
ｋを経てＰＣに送られる。Ｒ８２３２Ｃリンク６はＨＰ
マルチプレクサのポート６に接続されている。

３、使用者は、Ａｌｅｓｓｉｏに送るためのコマンドを
、ＰＣとの必要な通信を制御しつつ、ＰＣＴａｌｋを経
て送られるダイレクトコマンドを使用して又は、いくつ
かの便利な操作を実行するサブルーチン−式を使用して
自分のプログラムに書き込むことができる。これらのサ
ブルーチンは後で説明する。

Ａｌｃｓｓｉｏで利用できるコマンドを含む。

ＩＮＩＴＩＡＬＩＳＥはＰＩＰボードを初期化すると共
にパラメータを初期化する。

ＣＡＭＩＥＲＡはｃａｍｃｒａＮｏデータファイルを示
す。カメラ番号は１番か２番である。データファイルか
らのカメラパラメータは読み込まれ、関連したカメラに
割り当てられる。画像は物体を照合することにより写さ
れる。データファイルはＰＣ上のＶＩＳＩＯＮに格納さ
れたテキストファイルであり、その名前はＧＡＭＥＩン
Ａ１．ＤＡＴとＣＡＭＥＲＡ２　、　ＤＡＴである。

ＣＡＬＩＢ　ｃａｍｅｒａＮＯＰａｒａｍこのコマンド
はカメラに記された校正マトリックスの成分を表示させ
る。Ｐａｒａｍが１の場合、マトリックスの初めの６成
分が送られる。又、Ｐａｒａｍが２の場合、残りの５成
分が送られる。（最後の成分は１である）この部分的な
データの転送は１００以内のデータを所定時間内にほと
んど行なうことができる。

ＤＥＢＵＧ　　０Ｎ１０ＦＦ デバッグモードのＯＮ、ＯＦＦである。デパックモード
においていくつかのコマンドや表示がプリントアウトさ
れる。このコマンドは主にソフトウェアの開発に関する
ものであり、使用者には関係ない。

ＤＩＳＰＬＡＹ　ｏｎｌｏｆｆ エツジや点を表示させる表示のＯＮ、ＯＦＦである。

ＳＮＡＰＣＡＭＥＩ？Ａ　ｃａｍｅｒａＮ。

カメラからの画像が記憶されている’　ＣａｍｅｒａＮ
ｏ。

ＥＰＡＲＭ　　Ｓｉｇｍａ　　Ｅｄｇｅ　Ｔｈｒｅｓｈ
　　　Ｇｏ　　Ｇ２５５（８）　　　　（６０）　　　
　（４０）　　（０）典型値エツジを検出するパラメー
タをセットする。

Ｓｉｇｍａは画像に重ね合わせるマスクの幅をセットす
る。

ｌＥｄｇｃ　Ｔｈｒｅｓｈはエツジが印されない低い値
にセットされている。

ＧＯと６２５５はエツジのゲイン値であり、エツジのゲ
インＧＯは、輝度０を意味し、Ｇ２５５は輝度２５５を
意味する。

その間の値は直線補間される。さらに多くの知識は、エ
ツジ検出をみなさい。

ＥＤＧＥ　ｕｓｔａｒｔ　ｖｓｔａｒｔ　ｕｃｎｄ　ｖ
ｅｎｄ　　Ｌｌ（Ｐ）／Ｄ（ＯＷＮ）・起点の画像コー
ドｕｓｔａｒｔ　、　ｖｓｔａｒｔから終点の画像コー
ドｕｅｎｄ　、　ｖｅｎｄまで画像の境界線に沿ってエ
ツジを検出し、”Ｕ”又は°°Ｄ゛はエツジがアップす
る（暗から明になる）かダウンする（暗になる）かどう
か表示するものである。現行のエツジ検出パラメータが
使用される。

ｃａｇｃ’ｒｈｒｅｓｈよりも大きな大きさの最初のエ
ツジの画像座標は実行される。

ＳＰＡＲＭ　５ｐｏｔＴｈｒｃｓｈ （１５０）　　　典型値 “スポット”は閾値よりも明るい又は暗い（使用者が暗
い又は明るいスポットを見つけるかどうか次第である）
検索領域の範囲を考慮しである。

５ＰＯＴ　ｕｍｉｎ　ｖｍｉｎ　ｕｍａｘ　ｖｍａｘ　
Ｂ（ｌａｃｋ）／Ｗ（ｈｉｔｅ）画像コードｕｍｉｎ、
ｖｍｉｎ、ｕｍａｘ、ｖｍａｘにより表示されたウィン
ドウ内部のスポットを検索する。

“Ｂ”又は“Ｗ“はスポットが白地に黒点になるか黒地
に白点になるかどうかを示すものである。

一般的なスポット検出パラメータが使用される。

スポットの重心の画像座標は実行される。

ＷＲＩＴＥ　ＩＭＡＧＥ　　　ファイルネーム現行の画
像をディスクに書き込む。

１？ＣＡＤ　ＩＭＡＧＥ　　　ファイルネーム画像デー
タファイルを読み、それをメモリに入力する。これは格
納された画像を連続的に測定するテストを行なう場合に
許される。

ＸＩＴ 画像システムを停止させる。

用意された２台のカメラはコントロールされる。

夫々のカメラは一方のカメラと関連したパラメータによ
りセットされる。これらはＰＩＦ画像ボードの上のチャ
ンネル番号を人力する。通常これはカメラ番号に適合す
る１番か２番にセットされている。この許可チャンネル
Ｄは開放されている。

−Ｇｒａｉｎ１画像を二値化することに使用するレベル
である。

−ｏｆｆｓｃｔｌ −ｑｕａｄｒａｎｔこのカメラのＰＩＦボード上の表示
された四分区間である。

−ｗｉｎｄｏｗ　　メモリに記憶されている画像の位置
、大きさを設定する。

−ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　　カメラの校正マトリック
スである。

これはｘｙｚ物体座標系をｕｖ画像座標系に合致させる
３×４のマトリックスである。

これらのパラメータはカメラデータファイルに保存され
ており、通常ＣＡＭＥＲＡ１．ＤＡＴ　ＣＡＭＥＲＡ２
．Ｉ）￥Ｔそして例えば次に示すテーブルに示されてい
るフォーマットに従かったファイルである。

−以下　余白− ビジョン測定サブルーチンは、ＶＯ３ｌ０Ｎ、ＰＩＮ中
に存在し、これらは、ある特徴点を細かく見る場合に、
画像座標系よりもむしろ物体座標系のそれを用いること
を与えるものである。

これらのあるサブルーチンの説明をするためには、最初
に構成とセンサマトリックスの使用を説明しなければな
らない。全ての知識についてはボールズ他［１９８１Ｆ
をみなさい。画像を得る過程はｘｙｚ物体座標系をｕＶ
画像座標系にマツプすることで終了する。これは数学的
には、として表わせる。

この３×４マトリツクスは、カメラ校正マトリックスと
して知られている。このマトリックスの生成における情
報の校正は、以下の詳細をみなさい。与えられたこのマ
トリックスと、あるｘｙｚ物体座標系における背景中の
特徴点の予想される位置は、ある画像中のそれを探索す
ることで計算できる。ｘｙｚ物体座標系における画像中
の特徴点の与えられた位置の逆変換は、また、いくつか
の都合の良い制約的にみなす特徴点の位置が用意される
ならばかなり明瞭となる。

いくつかの固定された平面中に重要なラインの特徴点が
判れば、そのときには、この平面とある校正マトリック
スとの等式から、画像座標系を物体座標系に変換するセ
ンサマトリックスを生成することができる。

ＶＩＳＯＮ、ＰＩＮ中のサブルーチンは、／　ＶＩＳＤ
ＡＴ／　ｃ　ｕｒｒｅｎｔｃａｍｅｒａ、　ｃａｒｌｂ
Ｍａｔｒｉ　ｘ（１２、３）、　ＳｅｎｓｏｒＭａｔｒ
ｉｘ　（１２）のローカルコモンブロックにアクセスさ
れる。

このブロックの要素は２、 整数Ｃｕｒｒａｎｔ　Ｃａｍｅｒａ これは一般的に使用されているカメラである。

実数ｃａｌｉｂＭａｔｒｉｘ（１２，３）この整列は３
つの校正マトリックスを支持するものである。

実数 ＳｅｎｓｏｒＭａｔｒｉｘ（１２） −船釣なセンサマトリックス ＶＩＳＯＮ、ＦＩＮ中の有効なサブルーチンは、Ｓａｔ
ｃａｌｉｂＭａｔｒｉｘ（ｃａｍｅｒａＮＯ，カメラデ
ータファイル、エラー） 整数　ｃａｍｅｒａＮＯ 特徴点　カメラデータファイル　（） 論理的エラー このサブルーチンは、カメラデータフィルからカメラＮ
ｏ”ｃａｍｅｒａＮｏ”中におけるカメラパラメータを
ＰＣに割り当てることを教えるものである。

そのカメラ校正マトリックスは、ＨＰにコピーされ、他
のルーチンで使用するためのローカルコモン中に記憶さ
れる。全ての必要なＡｌ０ＳＳｉＯコマンドは、自動的
に実行される。もし何か悪いエラーがあれば真にセット
されるであろう。

ＳｃｔＳｃｎｓｏｒＭａｔｒｉｘ（ＣａｍｅｒａＮＯ，
ＰｌａｎｃＤａｔａＦｉ　ｌｅ）整数　ｃａｍｃｒａＮ
。

特徴点　カメラデータファイル　（） このサブルーチンは、明記された平面データフィルを読
み、そのデータ点を通して１つの平面に合わせ、そして
、明記されたカメラから校正マトリックスを用い、セン
サマトリックスを生成する。

そのセンサマトリックスは、他のルーチンで用いるため
のローカルコモンに配置される。−船釣なカメラＮｏ　
（これもまたローカルコモン）”ｃａｍｅｒａＮＯ°′
にセットされる。

ｘｙｚＴＯｕｖ（ｘｙｚ、ｕｖ） 実数　　ｘｙｚ（３）　、ｕｖ（２） −船釣なカメラＮＯの校正マトリックスを用いてｘｙｚ
物体座標系をｕｖ画像座標系に変換する。

ｕｖＴＯｘｙｚ（ｕｖ、　ｘｙｚ） 実数　ｘｙｚ（３）　、ｕｖ（２） −船釣なセンサマトリックスを用いてＵＶ画像座標系を
ｘｙｚ物体座標系に変換する（その後の１つはセンサマ
トリックス決定によって作られる）エツジ検出（スター
トｘｙｚ、エンドｘｙｚ。

上下、エツジｘｙｚ、エラー） 実数　スタートｘｙｚ（３）、エンドｘｙｚ（３）、エ
ツジｘｙｚ（３） 特徴点　上下 論理的エラー 物体座標系のスタートｘｙｚを始点とし、エンドｘｙｚ
を終点とするラインに沿ってエツジを探索する。（これ
らは、現行の校正マトリックスで画像座標中の探索位置
に変換される）。“°Ｕ′°又は゛。

Ｄ”は、その予想されるエツジが′°アップ゛（暗から
明）又は゛ダウン°゛　（明から暗）であるかどうかを
明記するために用いられる。−船釣なエツジ探索パラメ
ータが用いられる（ＥＲＡＲＭコマンドがＡｉｅｓｓｉ
ｏにセット）。エツジスレッシュよりも大きな大きさの
最初のエツジの物体座標系は実行される。

点検出（中央ｘｙｚ　、半径、白黒１点ｘｙｚ　、エラ
実数　中央ｘｙｚ（３）、半径１点Ｘ！ＹＺ（３）特徴
点　白黒 論理的エラー ゛°半径°°に近い半径を持って物体座標系中央ｘｙＺ
の中央に位置される範囲内の点を探索する（これらは、
−船釣な校正マトリックスをもって画像座標系における
探索ウィンドウに変換される）。

”　Ｂ”又は”°Ｗ゛°は、その予想される点が白土の
黒点であるか又はその逆であるかどうかを明記するため
に用いられる。−船釣な点検索パラメータが用いられる
（ＳＰＡＲＭコマンドがＡｌｅｓｓｉｏにセット）その
点の重心の座標は実行される。

そのソフトウェアには、ビジョン測定によってもたらさ
れるであろうその平面を詳述する測定平面データファイ
ルがさらに含まれる。これらは、センサマトリックスを
生成するためのサブルーチンＳＧｔＳＱｎＳａＭａｔ　
ｒＩ　Ｘによって用いられる。そのファイルフォーマッ
トは、 ファイル種類、コメント他。

ｘｌ　　　ｙｌ　　　ｚｌ ｘ２　　　ｙ２　　　ｚ２ ｘ３　　　　ｙ３　　　　ｚ３ その平面測定における３つの点のｘｙｚ座標系が得られ
るであろう。

そのソフトウェアには校正工程も含まれる。そのねらい
はカメラ校正マトリックスを生成することである。基本
的なその工程は背景の画像を捕らえ、我々が知るこれら
のｘｙｚ物体座標系の画像内のいくつかの点を選出し、
そして故に物体座標系から画像座標系への変換が確立す
る。これらには、カメラマトリックス中に１１の未知の
明暗度がある（１２番目の明暗度は任意の計数逓減率で
あり、１にセットされる）。我々の知る物体座標系の画
像中のそれぞれの点のＵと■座標系の各々１つは、２つ
の制約的等式によって得ることができる。このように、
我々は、少なくとも６つの点を必要とし、我々は校正マ
トリックスの１１の未知数を解くのに十分な制限的等式
で物体座標系に生成することを知る。実際問題としての
６つの点は、高い精度と、制限的等式における縮退に対
する多少の保護を用意するために用いられる。

ＳＬＡＭＰにおいて、小さな白い四角形で印される点の
列（一般的に８）がある。これらは、その校正点である
。これらＸＹＺ物体座標系の位置は、校正ファイル中に
記憶され、その基準の１つは／Ｖ　Ｉ　Ｓ　１０／ＣＡ
ＬＴＲ，ＤＡＴである。

その原点は、展開された位置におけるクラッチゲージ上
の点である。物体座標系Ｘ軸は、頭の終端に向ってＳＬ
ＡＭＰの軸に沿ってとっている。

Ｚ軸は、１方に向けて垂直にとっである。拘束装置９の
ある形態における点がＳＬＡＭＰに知らされると、これ
らの校正点は第５図に示されるものに該当する。

校正ソフトウェアは、コマンドインタプリタＡ１ｅｘｌ
ｎｔを通してアクセスされる。

そのインタプリタイブが入った後、 〉校正 あなたはそのとき、ファイル中に記憶された際記憶され
た画像を使用したいのか、又は、あたらしい画像を得た
いのかを質問されるであろう。その画像は、グラフィッ
クモニタ上に写し出されるであろう。

その校正データファイルの名前を入れる（ＣＡＬＩＢ、
ＤＡ１’）、その校正点はスクリーン上に写し出される
であろう。

あなたは、そのときにカーソルを用いて画像上のそれぞ
れの校正点の方向転換を印すことを指示されるであろう
。カーソルとは、スクリーンの中央に初めに位置される
小さな白い点のことである。

これは、Ｎ（西）、Ｓ（南）、Ｅ（東）、Ｗ（北）のキ
ーを押すことで動き回り、しるし“Ｘ”の点を二値化す
る。カーソルの現行の画像座標系は、“Ｍ”がタイプさ
れたときに与えられる。そのポイントは校正データファ
イル類にデジタル化されなければならない。“＋”は、
夫々の点が二値化されることを示すものである。

全ての点がデジタル化されると、校正マトリックスの数
値が求められ、目印としての校正データの点のＸＹＺ座
標は校正マトリックスで用いられる画像座標系のマツプ
される。これらの点は“Ｘ“で示され、もしこれらが二
値化された点と一致しなければ、問題である。起こりう
る問題は、適当な順序でその点が二値化されなかったか
、あるいは、制約的等式が再生成されなかったかである
。

あなたはそのとき、カメラデータファイルの名前を人力
することを質問され、校正マトリックスは備えられる。

もし、そのファイルがそのファルイ中に古い校正マトリ
ックスが存在すれば書き替えられる。もし、そのファイ
ルが存在しなければ、新しいファイルが創作され、正し
い校正データはその中に書かれる。あなたは、その後他
のカメラパラメータを加えてカメラデータファイルを編
集することができる。ある画像が記録されるときには、
その画像の明暗レベルが全ての範囲に渡ってできるだけ
多くの値に分配され、二値化されるように、画像デジタ
イザのゲインとオフセットが必要である。そして限度に
おいて最小限の飽和状態で、これは又、カメラが飽和状
態でないことを確保しなければならない。

カメラの露出の調整過程は次の通りである。カメラ３と
４は、３ｍｍオートアイリスレンズが装着されている。

オートアイリスレンズは、明るさの変化に対する追従に
極めて有効である。これは２つの調整があり、一つは、
レンズ上、総合的なレベル制御、そして画像中の平均又
はピークの明るさに対する適切な応答をさせることであ
る。これらは、画像が最小限の飽和状態で、できるだけ
明るくなるようにセットされるべきである。さらに多く
の情報はレンズ操作を見なさい。

カメラにおけるゲインとホワイトバランスレベルもまた
制御される。そのゲインは、一般的に、ある固定された
レベルにセットされ、（一般的に６ｂＢ）明るさの変化
に順応させるためのオートアイリスの全体としての頼み
にしている。ホワイトバランスは、我々が用いている広
くそして−様なスペクトル範囲を作り出す蛍光管のよう
なものを外にセットしたときに最も良い結果を作り出す
。

ＰＩＰボードゲイン１とオフセットセツティングは、次
の方法でセットされる。ルーチンは、画像デジタライザ
のゲインとオフセットを自動的にセットするように記載
されている。プロセスは、画像をスナップすることと、
画像中の強さのレベルのヒストグラムを作ることを含ん
でいる。前記ヒストグラムは、画像の大部分が（レベル
０か２５５で）飽和されているかどうか、また最も暗い
か最も明るいグレイレベルがあるかを見て解析する。前
記ゲインとオフセットは、調整され、そして前記プロセ
スは画像が満足する（十分となる）まで相互に繰返され
る。

露光セット中のソフトウェアは、コマンド翻訳機Ａ１ｅ
ｘＩｎｔを介してアクセスされる。

＞　５ｃｔｅｘｐｏｓｕｒｅ １つの画像は、前記ゲインとオフセットに対し複数の初
期セツティングという現在の場面を持っている。

あなたが、使用を依頼されると、画像中のウィンドウ０
反対側の角をカーソルで特定する。これは、前記ヒスト
グラムが得られることになる地域となる。ウィンドウは
、画像の代表的な部分をカバーすべきである。

それからシステムは、ゲインとオフセットが最も良い状
態となるように調整することにより進展する。あなたは
、スクリーン上に変化し、次第に改良された画像を見る
であろう。

ファイナルゲインとオフセットセツティングがスクリー
ン上に表示される。

もし必要ならば、ゲインとオフセット量がカメラの映写
中使用されるように、適切なカメラデータファイル中の
ゲインとオセット量を校正しなさい。

複数の画像ファイルは、最後に“ｉｍｇ”で表示されて
いる。羊からの画像は、画像ファイル自身のディレクト
リ、例えば、／Ｖ　Ｉ　Ｓ　Ｉ　ＯＮ／５ＨＰ１２３．
に記憶される。このディレクトリは、ＤＯ３のコマンド
＞ｍｄ／ｖ　ｉ　ｓ　ｉ　ｏｎ／５ｈｐ１２３、で作ら
れる。画像ファイルは、ディレクトリの中で次のように
名付ける。

ｂｅｌｌｙａ、ｉｍｇ　　　　上から腹ｂｅｌｌｙｓ、
ｉｍｇ　　　　横から腹５ｉｄｅｌａ、ｉｍｇ　　　　
上からサイドル５ｉｄｅｌｓ、ｉｍｇ　　　　横からサ
イドルｎｅｃｋｌａ、　ｉｍｇ ｂａｃｋａ、　ｉｍｇ ｂａｃｋｓ、　１ｍｇ ５ｉｄｅ２ａ、　　１ｍｇ ５ｉｄｅ２ｓ、　　ｉｍｇ 他の部分の名前を望むならば加える。

ファイル名の最後の“ａ″は、上から見たものを示し、
　　Ｓ″は横から見たものを示す。

画像の“スクラッチ”ディレクトリは、／ＶＩＳ　ＩＯ
Ｎ／５ＮＡＰＳである。

“スポット探知”は、校正点、足の固定点Ｃ１頭固定お
よび反射点Ｍが適用されるような高い方向と類似する点
のように場面中の基本的特徴を抽出するために使用され
る。目下のところスポットのありのままの形状あるいは
“球状の小塊（ｂｌｏｂ）”の探知が実行される。基本
的に、プロセスは、前記スポットと関連する画素を探知
するように、画像中の特定の部分を操作することである
。

スポットで各画素のＵとＶの画像座標系が総合計され、
その平均値をリターンすることによってスポットの中心
が得られる。

閾値は、画素がスポット部分であるか否かを決定するた
めに使用される。これは、人が暗い背景上に白い点を見
つけることによって行なうか、あるいは逆に画素が予め
決定された閾値よりも明るいならば、そのスポットの部
分と考えることによって行なう。

同時に、スランプ上の“スポット”は、前投射スクリー
ンとして用いられている、材料３Ｍのスコッチライト７
６１５から作られた高い反射点Ｍによって白点を作る。

この材料は、１度の半分という大変狭い拡がりを有する
光源の後方に直接光を反射する。この反射された光は、
小さな散乱となるため、非常に明暗が強くなる。この反
射された光を見ることができるようにするために、光源
と受光部材（目やカメラ）は、反射材料の一部に中心と
して大体１度の頂角を有する円錐形の範囲内にあり、も
し、我々が目と目の間に直接光源を置くと輝いて見える
ように、人が材料を見るとき、それがダークグレイに見
える。

カメラが前記スポットを有効に見ることができるように
するために、１５０Ｗの家庭用電球りがカメラの横に置
かれる。この場合、カメラと光源は１度の円錐の範囲を
保つ。

反射祠料はたやす（カメラを非常に明るい状態とする。

これは、探索閾値の選択を単純にさせ、飽和レベルより
わずかに下のレベルで、反射材料の一部がスポットとな
ることを保障する。

このシステムの重要な利点は、全体的に思い通りになり
、前記スポットに適用される電力や多数のワイヤを必要
としないことである。このスポットは、カメラに対し近
（の光源を付けたり消したりすることによって簡単に点
灯と消灯できることである。これは、他の画像を特定す
るときの探知プロセスの使用を妨げないことを確保した
い場合にＵ効である。

このスポット探知ルーチンは、 ＨＰの／ｖ／ｖ　ｉ　ｓ　ｉ　ｏｎ、　　ｆ　ｔ　ｎ内
のサブルーチンＦｉｎｄｓｐｏｔを利用できる。

Ｆｉｎｄｓｐｏｔ　　（中心ｘｙｚ、半径、黒白。

スポットｘｙｚ、　　エラー） 真の中心ｘｙｚ（３）、半径、スポットｘｙｚ特徴点　
１ａｃｋＷｈｉｔｅ 論理的エラー 近似半径“ｒａｄｉｕｓ　　（これらは現在の計算マト
リックスを有する画像座標系のサーチウィンドウに変換
される）を有する中心ｘｙｚの物体座標系上の中心部分
内にスポットを探しなさい。

“Ｂ”又は“Ｗ”は、予想されるスポットが白の上にダ
ークスポットとして存在するかあるいはこの逆の場合に
特に使用される。現在のスポットの探知パラメータは、
（Ａ　１　ｅ　ｓ　ｓ　ｉ　ｏに対するＳＰＲＭコマン
ドとしてセットされているもの）が使用される。スポッ
トの中心の物体座標系がリターンされる。

または、前記ＡＬＥＸ内の５ＰＯＴコマンドを介して ５ＰＯＴ　　ｕｍｉｎ　　ｖｍｉｎ　　ｕｍａｘ　　ｖ
ｍａｘＢ（黒）／Ｗ（白） 画像コードｕｍｉｎ　　ｖｍｉｎ　　ｕｍａｘ　　ｖｍ
ａｘにより特定されたウィンドウ内にスポットを探しな
さい。“Ｂ″又は“Ｗ”は予想されるスポットが白土の
黒点になるか黒土の白点になるかどうかを特定するため
に使用される。現在のスポット探知パラメータが使用さ
れる。前記スポット中心の画像座標系はリターンされる
。

エツジ探知タスクは、大変簡単に作られているが、これ
は我々が予想されるエツジはどこかとか、このエツジは
どの方向を向いているかを大体事前に知っているという
事実による。これによって、エツジを探して全体画像を
走査するよりも我々は、我々が予想するエツジとなるべ
き部分中の画素の線に沿ってかつ前記予想されるエツジ
の方向に対し大体垂直の方向への走査のみが必要となる
。

走査の手順は、第６図に略示されており、代表的な明暗
度が第７図に示されている。羊の全体のシルエットを完
全に見つけ出すことは必要でなく、羊の輪郭線で２．３
の点が分ればよい。このようにすれば、計算に必要なも
のは大幅に減少でき、またＩＢＭ、ＰＣ２は許容時間内
でビジョンプロセスを行なうことが可能となる。

画像中のエツジを見つけることは我々が強さ量（例えば
、大きな分岐／不連続）の明確な変化を探すことである
。これは、画面中の画像を重畳させることにより数字化
される。仮に第７図に示すように明暗度を長さ寸法で考
えれば、第８図に示されるような最も単純なマスクとな
る。

このマスクは、−１と１という２つの領域を持っている
。各領域は、常に画像中で２つの画素に作用する。１画
像上に置かれている”いくつかの点と、複数の明暗度を
マスクの一方に使用することは、前記マスクに関連する
値によって“下方”となり、そしてその結果が共に加え
られる。それからマスクは、１つの画素によって前方に
示され、プロセスが繰り返される。この特定のマスクは
、１つの明暗度の逆相を簡単に提供し、近傍の画素に加
える（換言すれば、２つの間の違いを表わし、そしてこ
れにより局部的傾斜が得られる）。画像中のエツジは、
局部的な傾斜の頂点（又は底部）の部分で表わされる。

このマスクは、画像中にノイズを大変感じ易く、数多く
の誤ったエツジがマークされる。このような問題を避け
るために、画像は、派生的な明暗度の中からいくつかの
ピークを見いだす前にスムーズにされる。ガウスフィル
タは、空間的及び周波数領域の両者で最少支持という重
要な特性を持っているので、よく使用されているが、単
純な作動の標準的なフィルタでも有効である。

代表的なノイズ信号は、第９図（ａ）に示され、（ｂ）
と（Ｃ）はそれぞれフィルタを通過した後の信号と重畳
した後の信号を示している。

マスクの派生をとり、それから画像中のマスクを重畳さ
せることと、マスクを打する画像を重畳し、それから派
生をとることは同じであるという事実を開発することは
可能である。このようにすれば、ガウスの派生のあるマ
スクを有する画像を重畳することによって１回の作動中
に、円滑化と派生させることとを便利にも組み合わせる
ことができる。

第９図に示されるように、マスクは方向性を有している
。輪郭を検知し得るようにするために、それは画像を横
切る方向に導かれなければならず、その結果、輪郭をほ
ぼ直角な方向に横切ることになる。予め輪郭のおおよそ
の位置と方向とが解らない場合の任意の画像に際しては
、複数の方向で前記画像の全ての点に対して前記マスク
を適用しなければならなくなる。通常では、２つの直角
の方向が用いられるが、場合によってはこれ以上が用い
られる。このことは、小さな画像を実行するためにでも
非常に大きな計算処理の負荷となる。

上述したように、−輪郭の位置と方向を求める公知の知
識によって、必要な数値計算は非常に容易になされるよ
うになっている。輪郭の検知についての非常に広い範囲
に渡る検討のために、マスクの選択とこれの使用は、キ
ヤ二−Ｊ、　　Ｆ、による１９８２年のマサチューセッ
ツ　工科大学の科学修士論文の“画像における輪郭と線
の検出”が参照され、更に、マールＤ、　　Ｃ，による
１９８２年のサンフランシスコ　のフリーマンの“ビジ
ョン”が参照される。

輪郭が充分ないし強いか否かを決定する最も通常の測定
方法は、明暗度の勾配と明暗度の変化の値との両方の組
合わせである畳み込み（コンボリューション）の結果の
大きさを求めることである。

これは、輪郭の“強さ”の測定には有用であるが、これ
だけでは、輪郭の“充分さ“の測定には非常に良いとは
言えない。例えば、白色の背景で黒色と灰色の２つの正
方形を想定する。黒色の正方形周囲の輪郭の強さは、灰
色の正方形周囲の輪郭よりも強くなるが、人は輪郭の両
方の充分さは等しく重要であると言うことになるであろ
う。輪郭の充分さは、平滑度、連続性、明瞭度、強さの
い（つかの組合わされた関数となるであろう。これらの
パラメータは、ある程度では全て主観的であるが、これ
らの客観的な測定を行なうことができる。

しかしながら、現在では、充分さの測定による前記畳み
込みの結果の大きさによって得られた輪郭の強さを用い
ることが行なわれている。

これまで具体化されている一例では、畳み込み結果の大
きさが、平均的な場所の明暗度値の関数ともなるように
している。この例では、人間の目の習性を模倣するよう
にしている。人間の目は、明るい情況よりも、あまり明
るくない情況の方が、輪郭に対しては非常に敏感である
。数値的には、等しくマークされていることになるこの
ような２つの輪郭は、人間の目では全く違って感覚され
ることになる。人間が重要であるとして見る輪郭が、重
要であると計算されないことになり、これが失敗の原因
となる。これに打勝つべく、簡単な利得制御が具体化さ
れており、この利得は平均的な場所での明暗度の線形な
関数として得られる。特定の画素での輪郭の計算された
強さは、前記畳み込みされた結果にその点での利得を掛
算することによって決定される。この方法では、暗い輪
郭と明るい輪郭とに敏感に処理することができる。

この基本的な輪郭の測定を行なうには、足のクランプや
頭のクランプ等のようないくつかの重要な特徴的部分を
まず位置決めすることである。これらの特徴的な部分は
、クランプに設けられている代表的な点（目印）でマー
クされる。これらの特徴的な部分を見ることによって、
第１０図に示されるように、検索すべき輪郭に対する場
所と方向とを特定されることになる。検索すべき領域と
方向のこの詳細が帰納的に続けられることになる。

見い出された点間の線部分は、新に検索すへへき位置と
方向とを決定するために細分化されることになる。第１
０図においては、符号Ｅは見い出されるべき輪郭を示し
、符号Ｉは初期の大ざっばな輪郭検索線を示し、符号Ｍ
はマーカ一部を示す。

輪郭検知の関数として、Ａｌｅｓｓｉｏコマンドは、以
下をＳむ。

輪郭検知パラメータのセット ＥＰＡＲＭ　　ＳＩＧＭＡ　　ＥＤＧＥＴＩＩＲＥＳＩ
Ｉ　　ＧＯＧ２５５（６）　　　（６０）　　’　　（
４０）　　（０）が典型的数値である。

輪郭線検知パラメータのセット ＳＩＧＭＡは画像の畳み込みに用いられるマークの幅を
セットする。

ＥＤＧＥＴＩＩＲＥｓＩ＋はマークされていない輪郭と
なるある値以下をセットする。ＧＯと６２５５は、輪郭
ゲイン値であり、ＧＯは平均照度Ｏの輪郭に対するゲイ
ンをセットし、Ｇ２５５は平均照度２５５の輪郭に対す
るゲインをセットする。リニアーな補間法が間の数値の
ために用いられる。

Ｅｌ）ＧＣｕｓｔａｒｔ　ｖｓｔａｒｔ　ｕｃｎｄ　　
ｖｅｎｄ　［１（ｐ）／Ｄ（ｏｗｎ）画像コードｕｓｔ
ａｒｔ　ｖｓｔａｒｔから始まり、ｕｃｎｄｖｅｎｄで
終了する線に沿う輪郭を検索する。“Ｕ”ないし“Ｄ”
は、希望された輪郭が“ＵＰ”　（つまり暗から明に）
ないし“ｄｏｗｎ　　（つまり明から暗）となったか否
かを特定するための用いられる。このような輪郭検知パ
ラメータが用いられる。ＥＤＧＥＴＩＩＲＥＳＩＩより
も大きな値の第１の輪郭の画像座標系が戻される。

１１１）について用いられる輪郭検知サブルーチンＰｉ
ｎｄＥｄｇｅ（ｓｔａｒｔｘｙｚ、ｅｎｄｘｙｚ、Ｕｐ
Ｄｏｗｎ。

ｅｄｇｅｘｙｚ　、　ｅｒｒｏｒ） ｒｅａｌ　５ｔａｒｔｘｙｚ（３）、ｅｎｄｘｙｚ（３
）、ｅｄｇｅｘｙｚ（３）ｅｈａｒａｃｔｅｒ　ＵｐＤ
ｏｗｎ 論理的エラー 物体座標系の５ｔａｒｔｘｙｚから始まりｃｎｄｘｙｚ
で終了する線に沿う輪郭についての検索（これらは測定
マトリックスを有する画像座標系の位置を検索するため
に変換される）。“Ｕ”ないし“Ｄ”は、希望された輪
郭が“ＵＰ”　（つまり暗から明に）ないし“ｄｏｗｎ
　　（つまり明から暗）となったか否かを特定するため
の用いられる。このような輪郭検知パラメータが用いら
れる（つまりＥＰＡＲＭにＡｌｅｓｓｉｏをコマンドし
てセットする）　、　ＩＥＤＧＥＴＩＩＲＥＳＩ＋より
も大きな値の第１の輪郭の物体座標系が戻される。

輪郭線の検知技術に対する改善の余地が常にある。更に
研究されるべき観点は以下の通りである。

１、輪郭線の充分さを特定するより良い方法を見いだす
こと。

２、　Ｍｏｒｒｏｎｅと０ｖｅｎｓの輪郭検知のテーマ
が特に興味を引き、詳細な構造が改良されたならば試み
られることになる［１９８６年のモーレン　Ｍ、　　Ｃ
。

とオーンズ　Ｒ，Ａによるウェスタン　オーストラリア
大学のコンピュータサイエンスレポートにおけるＦｅａ
ｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｌｏｃａｌ
　Ｅｎｅｒｇｙ及び、１９８６年のモーレン　Ｍ、Ｃと
ロス　Ｊとパル　Ｄ、ＣとオーンズＲ，Ａによるウェス
タンオーストラリア大学のコンピュータサイエンスレポ
ート８６／２の“Ｍａｃｈ　Ｂａｎｄｓ　ａｒｃ　Ｐａ
５ｅ　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ”コ。これらの論文は、画像
がゼロ程度で位相の調和がある輪郭の部分を人間の目が
感知することを示している（この部分では非常に大きな
明暗度の勾配があるところよりも人間が感知する）。

３、カラー画像の輪郭検知。カラー画像を二値化するこ
とが求められるならば、輪郭の検知のためには多量の情
報が必要となる。しかしながら、この場合には、いかに
して色彩を識別するか、２つの色の“相違”はなんであ
るかの問題が発生することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるビジョンシステムの一実施態
様を示す概略図、第２図はビジョンシステムによって形
成された画像の位置および大きさのパラメーターを示す
画像調整システムを表わす図、第３図は、本発明に係わ
るビジョンシステムの一実施態様において用いられる二
値化制御部の概略図、第４図は本発明に係わるビジョン
システムの一実施態様において用いられるソフトウェア
配列を表わす概略図、第５図は校正点の位置を示した本
発明に係わるビジョンシステムの一実施態様との組合せ
において用いられ、ビジョンシステムを調整する拘束具
の透視図、第６図は線に沿って走査することによって羊
の半面影像を局在化させる１つの方法を表す概略図、第
７図は処理される画像の画素の線を形成する典型的な明
暗度値を示すグラフ、第８図は処理される画像の明暗度
勾配を確かめるのに用いられる単純な一層元マスクを示
す図、第９図は典型的な雑音の多い信号、平滑な信号お
よびそれぞれ重畳の結果を示す図であり、また第１０図
はプロセッシングされる画像の輪郭をＭ１１定するため
の探索位置および方向を示す図である。 ３．４・・・カメラ　　５・・・コンピュータ、７．８
・・・電源、　　９・・・拘束具、第６図 Ａ 第９図 第１０図 第Ｓ図 手続補正書 平成１年３月８日 ２、発明の名称 ビジョンシステム ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　オーストラリア国、ウェスタンオーストラリ
ア　６００９、ネデルランズ（番地ない 名　称　　ザ　ユニヴアーシティ　オブ　ウェスタンオ
ーストラリア 代表者　フレデリック　ウイリアム ステイーンハウア− 国　籍　　オーストラリア国 ４、代理人 住　所　　東京都千代田区二番町１１番地９ダイアパレ
ス二番町６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）出願願書を別紙訂正願書の通り訂正する。 （２）明細書の第５６頁第１行目の 「特許出願人　　　　西オーストラリア大学」を「特許
出願人　　ザ　ユニヴアーシティ　オブウエスタン　オ
ーストラリア」と訂正する。 （３）図面を別紙の通り浄書する（内容に変更なし）。 （４）委任状及びその訳文を別紙の通り補充する。 ８、理由 発明者の住所を、 「オーストラリア国、ウェスタン　オーストラリア６０
０９、ネデルランズ（番地なし）、ザ　ユニヴアーシテ
ィ　オブ　ウェスタン　オーストラリア内」と記載すべ
きところを、 「オーストラリア連邦、西オーストラリア６００９、ネ
デルランズ、西オーストラリア大学内」と誤記しました
。 又、特許出願人の住所を、 ［オーストラリア国、ウェスタン　オーストラリアロ０
０９、ネデルランズ（番地なし）」と記載すべきところ
を、 「オーストラリア連邦、四オーストラリア６００９、ネ
デルランズ」と誤記しました。 さらに、特許出願人の名称を、 ［サ　ユニヴアーシティ　オブ　ウェスタン　オースト
ラリア」と記載すべきところを、「西オーストラリア大
学」と誤記したと共に、「代表者　フレデリック　ウィ
リアム　スティーンハウアー」の記載がなされていませ
んでした。 さらには、明細書の特許出願人を上記と同様に、「ザ　
ユニヴアーシティ　オブ　ウェスタン　オーストラリア
」と記載すべきところを、「西オーストラリア大学」と
誤記しました。 これらは、現地代理人から原文が昭和６３年１２月１６
０に送付され、優先権主張の期限が昭和６３年１２月２
１日であったため、時間的な余裕がない中で、明細書の
翻訳に時間を費してしまい、又、願書を作成した者が手
続に不慣れであったため原文の固自゛名詞を日本語に翻
訳してしまい、充分な確認を行なわずに願書作成を行な
ったために上記のような誤記をし、さらに、出願を急ぐ
あまり出願時の確認が不十分であったことにより起った
ものであります。 そこで、願書を別紙訂正願書に記載する通り訂正すると
共に、明細書の特許出願人の欄を上記補正の内容の通り
訂正いたします。 今後は、このような誤記を起さないように充分に注意を
致しますので、上記の処理を何とぞ宜しくお願い致しま
す。 ９、添附書類の目録 （１）訂正願書　　　　　　　　　　　　１通（２）浄
書図面　　　　　　　　　　　　１通（３）委任状及び
その訳文　　　　　　　１通−以上一

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体の大きさ、形状ないしは位置を判定する装置
   であって、前記物体に対して所定の方向から向けられる
   ように設置されその方向から前記物体の画像を受ける第
   １光学系と、前記物体ないしこれら隣接した位置の１つ
   若しくは複数の輝点を設置する手段と、前記第１光学系
   により受光された画像を、当該画像についての明暗度値
   の所定の配列に二値化する手段と、前記二値化された画
   像を記憶する手段と、前記輝点を設置してから前記物体
   の輪郭の位置を示す画像の明暗度の変化を測定して前記
   記憶された画像を探索する手段とを少なくとも有するビ
   ジョンシステム。
2. （２）前記請求項１に記載のビジョンシステムであって
   、前記物体の画像を前述した方向とは相違した方向から
   受光するように設けられた第２光学系を有するビジョン
   システム。
3. （３）前記請求項１又は２に記載のビジョンシステムで
   あって、前記輝点は前記物体ないしその近傍に配置され
   た高い指向性反射材料からなる部材によって、前記光学
   系に隣接して配置された光源と共に作られるようになっ
   ているビジョンシステム。
4. （４）前記請求項３に記載のビジョンシステムであって
   、前記光源と前記光学系とが、１度程度の円錐の範囲内
   に設置されているビジョンシステム。
5. （５）前記請求項１に記載のビジョンシステムであって
   、前記記憶された二値化画像を探索する手段は、前記輝
   点が位置する画素に対する二値化された画像の特定領域
   を走査する手段と、各々の画素の画像座標系を算出する
   手段と、前記算出値を平均して、前記輝点の重心の座標
   を求める手段とを有するビジョンシステム。
6. （６）前記請求項５に記載のビジョンシステムであって
   、前記輝点の属する画素は、前記光学系の飽和値よりも
   僅かに低い値に設定された所定の閾値を、特定の光エネ
   ルギーの閾値を越えたか否かを判定する手段によって検
   知されて、周囲の光の状態を感知することが防止される
   ようにしてなるビジョンシステム。
7. （７）前記請求項６に記載のビジョンシステムであって
   、前記光学系はビデオカメラを有し、前記閾値が前記ビ
   デオカメラの飽和レベルよりも僅かに低く設定されてい
   るビジョンシステム。
8. （８）前記請求項１に記載のビジョンシステムであって
   、前記物体の輪郭の位置を示す画像の明暗度の変化を測
   定する前記手段は、前記二値化された画像の明暗度の段
   階的変化を測定する手段と、この領域の明暗度の信号を
   濾光する手段と、濾光された信号を重畳させて前記物体
   の輪郭を区画するピークを求める手段とを有するビジョ
   ンシステム。
9. （９）前記請求項１に記載のビジョンシステムであって
   、前記光学系によって得られた前記画像を二値化する手
   段は、コンピュータに接続されたビデオ両像二値化制御
   部を有しており、このビデオ二値化制御部は、前記輝点
   と前記物体の輪郭の位置を示す画像の明暗度の変化との
   所要の検索を実行するソフトウエアーを有しているビジ
   ョンシステム。
10. （１０）前記請求項１に記載のビジョンシステムであっ
    て、前記輝点は羊を所定の位置に拘束する手段に取付け
    られているビジョンシステム。
11. （１１）物体の形状、大きさ、ないし位置を判定すべく
    、明細書に記載されかつ図面に実質的に示されたビジョ
    ンシステム。
12. （１２）明細書及び請求の範囲に記載され、或いは示さ
    れた部材、物、部分、要素、ステップ、特徴、方法、工
    程は、個々独立し、かつ選択的であり、これらの２つ或
    いはそれ以上の何れか或いは全ての組合せからなるビジ
    ョンシステム。