JPH04290176A - 画像蓄積装置及びこれを具える画像処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像蓄積装置に関するも
のである。本発明は画像蓄積装置を具えている画像処理
装置にも関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斯種の画像蓄積装置では、画像を例えば
ＣＣＤ　カメラの如き撮像装置により撮像して、その画
像を撮像装置からの制御信号の制御下で作業メモリ、例
えばフレームバッファに書込み、例えば誤り検出及び分
析のためにコンピュータによりさらに処理するようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】撮像装置により撮像す
る画像が極めて大きい場合、作業メモリでの画像処理に
リアルタイム処理ができない程の時間がかかる。そこで
、処理速度を高めるために多数のコンピュータを並列に
用いるようにすると、構成が複雑となり、しかも、極め
て高価となる。本発明の目的はライン順次で供給される
極めて大きな画像の関連する領域をリアルタイム処理で
きるよにう選択的に記憶させるようにした画像蓄積装置
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、作業メモリを
具えており、且つ撮像装置によりライン順次で供給され
る画素から成る画像信号中の画像特徴を検出するプロセ
ッサからトリガデータを受信するのに適し、コンピュー
タによって前記トリガデータ及び画像データをさらに処
理するために、撮像装置からの画像信号を遅延するマル
チ画像ライン遅延装置からの画像データを受信するのに
も適している画像蓄積装置であって、均一の大きさのマ
ルチ画素セルの格子を生成する手段、少なくとも画像特
徴が検出されたセルの画像情報を作業メモリに記憶する
手段、前記格子内のセルの位置に関する情報を記憶する
手段及び１セル当りに検出された画像特徴の位置及び特
性に関する情報を記憶する手段も具えていることを特徴
とする。

【０００５】従って、画像特徴（例えば、誤り個所又は
所定の形状）がプロセッサにより検出された関連する画
像個所又はセル（の画像情報）だけが作業メモリに記憶
され、画像内のセルの内容及び位置に関する情報も、作
業メモリに記憶されるセルの関係がわかるように保有さ
れる。画像信号は１回走査されるだけであり、画像デー
タはソフトウェアでリアルタイム処理できるようにハー
ドウェアにて縮減させる。関連するセルが２回以上記憶
されることはない。従って画像処理装置に対する高速ハ
ードウェアモジュールが達成される。

【０００６】本発明の好適例では、前記少なくとも画像
特徴が検出されたセルの画像情報を作業メモリに記憶す
るための手段が、前記セルに隣接するセルの画像情報を
記憶するのにも適し、前記格子内のセルの位置に関する
情報を記憶する手段が、これら格子内のセルに隣接する
セルの位置に関する情報を記憶するのにも適するように
する。従って、画像特徴のない関連セルの四囲の状況も
記憶され、このことはさらに画像処理をするのに有利で
ある。

【０００７】さらに本発明の他の例では、画像特徴が検
出されたセル及びこれらのセルに隣接するセルも表示装
置に表示するためのアドレス発生手段も具えるようにす
る。このようにすることにより、画像の該当個所を簡単
に表示することができる。

【０００８】本発明のさらに他の例では、１セル当りに
検出された画像特徴の位置及び特性に関する情報を記憶
する手段が、データを読取るためにコンピュータと通信
する追加の機能を有するようにするか、又は画像特徴が
検出されたセルの格子内の位置に関する情報を記憶する
手段が、データを読取るためにコンピュータと通信する
追加の機能を有するようにする。このようにすればデー
タ処理速度をさらに高めることができ、コンピュータを
待機させる必要がなくなる。

【０００９】

【実施例】図１に示す本発明による画像蓄積装置を具え
ている画像処理装置では、先ず例えばレーザスキャナの
如き撮像装置１．１　からの画像信号を既知のハードウ
ェアプロセッサ１．２　（　例えば米国特許明細書第４
，７３６，４３８　号参照）　に供給し、これにて所定
画像の特徴　（例えば、基準モデルとの比較による欠陥
、縁部、強度勾配、所定の形状又はグレー値勾配）　を
検出し、これらの特徴に基いてプロセッサは検出画像特
徴のアドレス又は画像特徴のカテゴリの如きトリガデー
タを画像蓄積装置１．４　に伝送する。画像信号は例え
ば６４画像ライン遅延させるマルチ画像ライン遅延装置
１．３　にも供給し、これにて画像信号を遅延させる。 この結果、画像信号にて検出された画像特徴　（便宜上
以後”　誤り”　と称する）　の四囲の状況（ｅｎｖｉ
ｒｏｎｍｅｎｔ）を作業メモリに記憶させることができ
る。これは画像データ流が連続的なライン状のものであ
るからであり、このために誤りに先行し、従って誤りの
四囲の状況の一部を成す画像ラインの画像データは一時
的に記憶させる必要がある。全プロシージャは撮像装置
から到来する制御信号（例えば、画像ラインの終り、又
は画像の終りを示す信号）の制御下にて実行される。次
いで、記憶させた画像の該当個所をコンピュータ（ポス
トプロセッサ１．５）にてさらに処理する。このコンピ
ュータは例えばソフトウェアでさらに詳細な誤り分析を
行なう。コンピュータは例えば誤りのカテゴリをさらに
細かく類別することができる。

【００１０】図２は本発明による画像蓄積装置を概略的
に示しており、これは後に詳述する次のような素子、即
ち作業メモリ２．１　、画素セルの格子を生成する手段
２．２　、画像特徴が検出された少なくとも３つのセル
を画像データを作業メモリに記憶する手段２．３　、画
像特徴が検出されたセルの位置に関する情報を記憶する
手段２．４　、セル毎に検出された画像特徴の位置及び
その特性に関する情報を記憶する手段２．５　及び画像
特徴が検出されたセル及びこれらのセルに隣接するセル
を表示装置によって表示させるためのアドレスを発生す
るための随意設ける手段２．６　を具えている。このよ
うな画像蓄積装置は撮像装置　（図示せず）からの制御
信号により制御され、画像の該当個所及び関連情報の記
憶中にコンピュータがさらにソフトウェア処理を開始す
るようにすることができる。

【００１１】例えばプリント回路板を走査するレーザス
キャナは１画像当り３２Ｋ　×３２Ｋ　個の画素の画像
　（例えば、２次元画像信号に変換される強度と高さ情
報を合成した３次元画像）を発生する。このような画像
は、その全体をリアルタイム処理のためにフレームバッ
ファに記憶させるのには大き過ぎ、即ちこのような画像
をリアルタイムで分析するには時間がかかり過ぎる。こ
れがため、本発明によればさらに処理するための画像の
該当個所を専ら記憶させるようにする。このために各画
像を均一なマルチ画素画像領域、所謂セル、好ましくは
ｍ×ｎ個（ｍ及びｎは任意の正の整数である）の画素か
ら成る四角形のセルに細分割する。例えばｍ及びｎの値
は以後３２とする。この場合、セルは正方形となる。３
２Ｋ×３２Ｋの画素から成る各画像を１０２４×１０２
４個の分離セルの格子に細分割する。このセルの格子を
生成する手段（２．２）　は、例えば２つのカウンタで
構成し、その一方のカウンタでは水平方向のセルをカウ
ントダウンし、他方のカウンタでは垂直方向のセルをカ
ウントダウンする。水平方向のセルカウンタの内容は３
２個の画素毎に増分され、垂直方向のセルカウンタの内
容は３２本の画像ライン毎に増分される。これら両方の
カウンタは１０ビットカウンタとする。画像サイズ、セ
ルサイズ又はセル形状は上述した以外の他のサイズ又は
形状とし得ることは明らかであり、カウンタは簡単に適
当な寸法のものとすることができる。

【００１２】図３Ａは誤りを含んでいるプリント回路板
　（ＰＣＢ）の画像の領域を示し、図３Ｂはハードウェ
アプロセッサにより検出されるような誤りを示し、図３
ｃはどのセルを画像蓄積装置に記憶させるかを示してい
る。

【００１３】１つのセル当りに検出された画像特徴の位
置及びその特性に関する情報を記憶するための手段（２
．５）　は補助メモリ、例えばランダム−アクセスメモ
リ（ＲＡＭ）　を具えており、これには１０２４個のワ
ード　（水平方向のセルの数）　を記憶させることがで
きる。このメモリは水平方向のセルカウンタによりアド
レスされ、この補助メモリにおける各ワードは水平方向
のセル行における対応する位置のセルで、補助メモリが
その該当瞬時に関連しているセルに関連する。補助メモ
リは１本の水平方向のセル行当りの該当セルに関する情
報を収集する働きをする。補助メモリの各ワードはフラ
グビットを含んでおり、これは論理値０を有するように
初期化され、しかも画像特徴が関連セルにて検出される
やいなや論理値１をとる。画像データは勿論ライン順次
で与えられるため、水平方向のセル行も画像ラインの形
態で走査される。補助メモリにおけるフラグビットが論
理値１となる各ワードに対しては、下記のような情報が
走査中に更新されて、撮像装置からの制御信号の制御下
にて補助メモリに書込まれる。

【００１４】−フラグビットの論理値を０から１に変更
させる該当セル内の画素の位置；この位置は走査された
第１セル画素（「頂部左隅」）に対して５ビットｘ座標
×５ビットｙ座標として記憶される。 −画像特徴の重み：画像特徴が検出されたセル内の画素
数；現行の走査画像信号が該当セルを横切る度毎に順応
させる１０ビットカウンタ； −画像特徴コード：このコードはハードウェアプロセッ
サによって種々の検出画像特徴に割当てられる；このコ
ードは例えば７ビットで記憶させる。 セル当りの検出画像特徴の位置及びその特性に関する情
報を記憶するための手段（２．５）はセル情報メモリも
具えており、このメモリには該当セルの最後の画素が走
査された後に論理値１を有しているフラグビットを含ん
でいる補助メモリのワードがコピーされる。これと同時
にこれらのワードは補助メモリからは消去される。行の
最終セルの最後の画素が走査し終えたら、次の水平方向
のセル行を処理することができる。このようにして走査
した各セルに対して十分に蓄積した情報をセル情報メモ
リにおける次のフリーアドレスに記憶させる。多数の用
途にとって、補助メモリは各セル行の走査後に論理値１
を有するフラグビットを持つ数個のセルの情報しか包含
しないため、補助メモリのワード長（即ち２８ビット）
　に等しいワード長を有する例えば２ＫワードのＲＡＭ
　はセル情報メモリとして十分である。例えば、作業メ
モリ２．１　が２Ｍ個のワード、従って２Ｋ個のセルの
情報を包含し得る場合には、誤りを含む約４００　個の
セルを約１６００個の隣接セルと一緒に記憶させること
ができる。使用するメモリの容量選定は作業メモリのサ
イズに依存する。

【００１５】セル情報メモリにはコンピュータとの通信
のために追加の機能を持たせて、書込み操作がメモリで
行われる場合に上記追加の機能によってデータをメモリ
から読取ってさらに処理し得るようにするのが好適であ
る。この場合のメモリはデュアルポートとし、又この場
合、フラグビットはセル情報メモリのファイリングの程
度を示す働きをする。なお、作業メモリはデュアルポー
トとする必要はなく、それへの書込みは比較的短い時間
で行われるため、コンピュータは読取りに十分な時間を
有する。

【００１６】画像特徴が検出されたセルの位置に関する
情報を記憶する手段（２．４）はセルアドレスメモリ、
例えば２Ｋワード用のＲＡＭ　を具えており、これには
格子内の該当セル　（検出画像特徴を含むセル及びそれ
に隣接するセル）のアドレスを記憶させる。このセルア
ドレスメモも各アドレスに対してセル情報メモリにおけ
る関連するワードに対するレファレンス（セル情報メモ
リにおけるランク番号）も含んでいる。関連ワードがな
い（画像特徴を持たない隣接セル）場合には、斯かるレ
ファレンスはダミー値、例えば“０”とする。セルアド
レスメモリは作業メモリ２．１に記憶させた３２×３２
個の画素から成る各セルに対する格子内のセルの位置に
関する情報を含み、セル情報メモリは　（検出画像特徴
を含んでいるセルが関連する場合に）検出画像特徴の位
置及び特性に関する情報を含むようになる。このように
セルアドレス及びセル情報を別々に記憶させるようにす
ると、融通性が高まり、従ってアドレスは情報を記憶さ
せるのとは異なる瞬時に記憶させることができる。この
ことは、検出画像特徴を含むセル及び隣接セルの状況も
記憶させる場合に有利であり、この場合にはセルのフラ
グビットを用いて、画像特徴を含まない隣接セルの状況
を状況発生回路（図４参照）にて決めることができる。 従ってセルアドレスの記憶は後まわしにする。この画像
特徴のない状況はポストプロセッサ１．５　にとって重
要なものであり、これは他の処理を促進する。

【００１７】図４は状況発生回路を示し、これは３つの
ラインバッファＢと、９つのウィンドウラッチＬと、Ｏ
ＲゲートＰとを具えている。ラインバッファには３２本
のライン毎に１度書込まれ、読取りは各ライン毎に行わ
れる。この既知の回路は信号Ｅ１及びＥ２を決定し、こ
れらの信号は画像特徴を含んでいるセル及びこれらのセ
ルに隣接する　（画像特徴を持たない）　セルを記憶さ
せるのに用いられる。以後、画像特徴が検出されたセル
のことを便宜上「誤りセル」と称する。又、誤りセルに
（垂直方向、水平方向又は対角線的に）隣接すると共に
画像特徴を含まないセルのことを隣接セルと称する。回
路の入力はセルからのフラグビットで構成される。これ
らのフラグビットは、画像内で垂直方向に隣接するセル
のフラグビットがウインドウ　（９個のラッチＬにより
形成される）内でも垂直方向に隣接するようにラインバ
ッファＢにて遅延させる。信号Ｅ１はウインドウ内のフ
ラグビットの少なくとも１　つが論理値１　となる場合
に論理値１　となる。信号Ｅ２はウインドウの中心にお
けるフラグビットと同じ論理値となる。信号Ｅ１が論理
値１を有し、且つ信号Ｅ２が論理値０を有する場合には
、ウインドウの中心におけるフラグビットに関連するセ
ルは隣接セルであると云うことになる。信号Ｅ２が論理
値１を有する場合には、ウインドウの中心におけるフラ
グビットに関連するセルは誤りセルである。これに対し
、各誤りセルのフラグビットがウインドウの中心に位置
するようになることがあり（Ｅ２＝１）、そこで隣接セ
ルのフラグビットがウインドウの中心に達する場合には
、ウインドウ内の少なくとも１つの他のフラグビットの
論理値が１となるようにする必要がある（Ｅ１＝１，Ｅ
２＝０）。Ｅ１＝１となる時には常にウインドウの中心
におけるフラグビットに関連するセルを作業メモリ２．
１　に記憶させ、且つそのセルの格子アドレスをセルア
ドレスメモリに記憶させる。信号Ｅ１及びＥ２は次のよ
うなタイプ符号として符号化される２ビットの２進数と
する。

【００１８】１１：Ｅ１　＝Ｅ２＝１（記憶すべき誤り
セル）１０：Ｅ１　＝１，　Ｅ２　＝０（記憶すべき隣
接セル）００：Ｅ１　＝　Ｅ２　＝０（記憶すべき誤り
セル又は隣接セルがない） 信号Ｅ１及びＥ２は２つのカウンタ（図５参照）の内容
を増分させるのに用いられる。カウンタＣ１はＥ１の論
理値を加算し、従ってこのカウンタは何個の　（隣接及
び誤り）　セルを記憶させる必要があるか計数する。こ
の計数値はセルアドレスメモリ用のアドレスとなる。他
方のカウンタＣ２はＥ２の論理値を加算し、従って誤り
セルの個数を計数する。この計数値をマルチプレクサＭ
Ｘに供給する。マルチプレクサＭＸは信号”０”　も受
信し、信号Ｅ２はマクチプレクサＭＸに対する入力選択
信号として用いられる。Ｅ２＝０の場合にはマルチプレ
クサ１は値０を出力し、又Ｅ２＝１の場合にマルチプレ
クサはカウンタＣ２の値を出力する。 従って、マルチプレクサの出力は誤りセルに関連するセ
ル情報メモリ内のワードに対する基準数を制定する。こ
の基準数を前記タイプ符号及びセルの格子座標と一緒に
セルアドレスメモリのデータ入力端子に供給する。この
セルアドレスメモリにおける２Ｋワードはこの場合３３
ビットワードである。このセルアドレスメモリにもコン
ピュータとの通信のために追加の機能を持たせて、書込
み操作がメモリにて行われる場合でもメモリからさらに
処理するためのデータをコンピュータが読取れるように
するのか好適である。これがため、メモリはデュアルポ
ートとなる。

【００１９】作業メモリ２．１　は例えば５１２Ｋ８ビ
ットワードを記憶することができる。３２×３２個の画
素から成るセルは１０２４個のアドレス位置を具えてい
るアドレスブロックに記憶させる。このようなブロック
は５１２　個ある。この場合、作業メモリに対するアド
レスビット数は１９である。マルチ画像ライン遅延装置
にて遅延させた画像信号を記憶させる必要のある個所の
アドレスは、少なくとも画像特徴が検出されたセルを作
業メモリに記憶するための手段　（２．３）により発生
させる。この手段は、種々の誤り領域からの画像データ
を混ぜ合わせて走査し得るように画像信号が線順次で得
られる場合でも、各該当セル（誤りセル又は隣接セルが
作業メモリにコヒーレントに記憶されるようにする。上
記手段２．３　は、ラインバッファとして作用するラン
ダムアクセスメモリを具えており　（図６参照）、この
メモリには該当する数のセルを記憶させる。これは次の
ようにして行なう。記憶させるセルに対するセル番号（
図５のカウンタＣ１から到来する）　はラインバッファ
に書込み、他のセルに対してはダミー値”　０”をライ
ンバッファに書込む。セル番号は３２本の画像ラインに
対してラインバッファに保有される。ラインバッファに
書込まれたセル番号は３２個の選択画素に対してはその
ままである。

【００２０】前述した手段２．３　は図６に示すように
構成することができる。カウンタ６．１　は３２個の画
素　（３２個のクロックパルス）　毎に１つのパルスを
アドレスカウンタ６．２に供給する。カウンタは各画素
ラインの後にリセットされる。アドレスカウンタ６．２
　は１，０２４　個の９ビットワードを収容できるライ
ンバッファ６．３　にアドレスビットを供給する。カウ
ンタ６．４　は図５に示したカウンタＣ１と同じもので
ある。このカウンタはフラグビットにより誤りセル及び
隣接セルを例えば５１２　個の最大数まで計数する。こ
のカウンタは各画素毎にリセットされる。マルチプレク
サ６．５は、カウンタ６．４　の内容が増分された際に
カウンタ６．４　からのセル番号をラインバッファに供
給する。カウンタ６．４　の内容が増分されない場合に
は、マルチプレクサはラインバッファにダミー値”　０
”を供給する。書込みパルス発生器６．６　は書込みパ
ルスをラインバッファ６．３　に供給する。この書込み
パルスはカウンタ６．４　からの遅延トリガパルスであ
り、これはカウンタ及びマルチプレクサにより生ずる遅
延をなくすようにする。従って、ラインバッファ６．３
　はアドレスとしての正しい番号をアドレスメモリ６．
９　に供給し、これらは作業メモリに供給されるように
ラッチされる。書込みアドレスレジスタ６．９　は例え
ば３状態タイプのものとし、これには読取アドレス用及
び表示アドレス用の適当なレジスタを設ける。これらの
レジスタの一方が選択される場合には、他方のレジスタ
は選択されなくする。

【００２１】行カウンタ６．７　及び列カウンタ６．８
　は表示画像データの記憶用セル内の座標値をアドレス
レジスタ６．９　に供給する。作業メモリからのセルを
コヒーレントに表示するためにコンピュータはセルアド
レスメモリから必要な情報を抽出する。画像特徴が検出
されたセル及びこれらのセルに隣接するセルを表示装置
に表示させるアドレスを発生させるための任意選択手段
２．６　は表示装置と作業メモリとの間を結合させる。 これは例えば、コンピュータが表示すべきセルの番号を
書込んであるルックアップテープル　（ＬＵＴ）を用い
て行なわれる。上記手段２．６　はこの場合ＬＵＴ　の
正しいアドレッシングを制御する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像蓄積装置を具えている画像処
理装置を示すブロック図である。

【図２】本発明による画像蓄積装置を示すブロック図で
ある。

【図３】誤り個所を含むプリント回路板の画像を示す図
である。

【図４】四囲の状況を発生する回路を示すブロック図で
ある。

【図５】本発明による画像蓄積装置の一部の構成を示す
ブロック図である。

【図６】本発明による画像蓄積装置の他の部分の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１．１　　　撮像装置 １．２　　　ハードウェアプロセッサ １．３　　　マルチ画像ライン遅延装置１．４　　　画
像蓄積装置 １．５　　　ポストプロセッサ　（コンピュータ）２．
１　　　作業メモリ ２．２　　　格子生成手段 ２．３　　　画像特徴が検出されたセルを作業メモリに
記憶させる手段 ２．４　　　画像特徴が検出されたセルの位置に関する
情報を記憶する手段 ２．５　　　画像特徴の位置及びその特性に関する情報
を記憶する手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　作業メモリを具えており、且つ撮像装
   置によりライン順次で供給される画素から成る画像信号
   中の画像特徴を検出するプロセッサからトリガデータを
   受信するのに適し、コンピュータによって前記トリガデ
   ータ及び画像データをさらに処理するために、撮像装置
   からの画像信号を遅延するマルチ画像ライン遅延装置か
   らの画像データを受信するのにも適している画像蓄積装
   置であって、均一の大きさのマルチ画素セルの格子を生
   成する手段、少なくとも画像特徴が検出されたセルの画
   像情報を作業メモリに記憶する手段、前記格子内のセル
   の位置に関する情報を記憶する手段及び１セル当りに検
   出された画像特徴の位置及び特性に関する情報を記憶す
   る手段も具えていることを特徴とする画像蓄積装置。
2. 【請求項２】　　前記少なくとも画像特徴が検出された
   セルの画像情報を作業メモリに記憶するための手段が、
   前記セルに隣接するセルの画像情報を記憶するのにも適
   し、前記格子内のセルの位置に関する情報を記憶する手
   段が、これら格子内のセルに隣接するセルの位置に関す
   る情報を記憶するのにも適するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の画像蓄積装置。
3. 【請求項３】　　画像特徴が検出されたセル及びこれら
   のセルに隣接するセルも表示装置に表示するためのアド
   レス発生手段も具えるようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載の画像蓄積装置。
4. 【請求項４】　　１セル当りに検出された画像特徴の位
   置及び特性に関する情報を記憶する手段が、データを読
   取るためにコンピュータと通信する追加の機能を有する
   ようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
   項に記載の画像蓄積装置。
5. 【請求項５】　　画像特徴が検出されたセルの格子内の
   位置に関する情報を記憶する手段が、データを読取るた
   めにコンピュータと通信する追加の機能を有するように
   したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記
   載の画像蓄積装置。
6. 【請求項６】　　撮像装置、ハードウェアプロセッサ、
   マルチ画像ライン遅延装置、コンピュータ及び請求項１
   〜５のいずれか一項に記載の画像蓄積装置を具えている
   画像処理装置。