JPH0519193B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は部品の自動組立や自動検査において、
部品の位置検出やパターンの識別を行うデジタル
画像処理の前処理である画像信号２値化時の閾値
制御方法に関するものである。

従来の技術 従来、ある閾値で２値化されたデジタル画像に
対して、部品の位置検出やパターンの識別といつ
た認識処理を行う場合には、実際に認識処理を行
つてその結果が得られたかどうかで最初に設定し
た閾値が適切であつたかどうかを評価していた。
具体的に説明すると、教示時に与えられた閾値で
２値化されたデジタル画像に認識処理を施し、結
果が得られなかつた場合には、最初の閾値を初期
値として一定のきざみで閾値を増減させ、増減の
たびに認識処理を行うことで認識処理が可能とな
る閾値を決定するという閾値制御方法が用いられ
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、設定した
閾値が適切であつたかどうかの判定に１認識サイ
クルの時間を要すために高速に閾値を制御するこ
とができず、平均認識処理時間が増大するという
問題点を有していた。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の閾値制御
方法は、２値化されたデジタル画像を画像処理す
る際の前処理として撮像した画像信号を２値化す
るための閾値を決定する閾値制御方法であつて、
変更可能に設定された閾値を用いて前記画像信号
の２値化を行ない、デジタル画像に変換する第１
の工程と、前記デジタル画像の幾何特徴量を検出
する第２の工程と、前記第２のの工程で検出した
幾何特徴量とあらかじめ設定されている基準特徴
量とを比較し、その結果が第１の所定条件を満た
していない場合には上記閾値を第１のきざみ幅で
変更した上で第１の工程にもどり、一方、結果が
第１の所定条件を満たす場合には次工程に移る第
３の工程と、前記第１の工程から第３の工程で求
めた閾値を用いて前記画像信号の２値化を行な
い、デジタル画像に変換する第４の工程と、前記
第４の工程で得られたデジタル画像に対して認識
処理を行う第５の工程と、認識処理の結果と所定
の基準値とを比較し、その結果が第２の所定の条
件を満たしていない場合には、上記閾値を前記第
１のきざみ幅より小さい第２のきざみ幅で変更し
た上で、第４の工程にもどり、一方、結果が第２
の所定の条件を満たす場合には、その閾値を最適
の閾値として決定する第６の工程からなるもので
ある。

作 用 本発明は上記した構成によつて、まず幾何特徴
量検出手段によつてデジタル画像の幾何特徴量が
高速に検出され、検出された幾何特徴量、たとえ
ば面積が教示時に設定された基準値と比較され
る。そして、検出値と基準値の差が所定の条件を
満足する（例えば最小になる）まで閾値を変化さ
せながら上記の処理を繰り返し行う。ここで閾値
を変化させる際のきざみは次に行われる認識処理
による閾値制御のきざみより大きい値を持つてい
る。したがつて、幾何特徴量検出による閾値制御
によつて大まかにではあるが高速に最適な閾値が
決定される。

幾何特徴量の検出処理は認識処理に比べると高
速に行われるため、以上の閾値制御処理に要する
時間は、認識処理を行いながら閾値を制御する従
来の方法に比べると短くなる。

次に、幾何特徴量検出による閾値制御によつて
求められた閾値を初期値として、実際の認識処理
による閾値制御が行われる。この場合検出値とあ
らかじめ設定した基準値とを比較し所定の認識結
果が得られれば終了となるが、幾何特徴量検出に
よる閾値制御時よりも小さなきざみで閾値と増減
が行われるため、精密に最適な閾値を決定するこ
とができる。

このように、最初に高速に大まかな閾値を決定
し、次に精密に閾値を決定することによつて、制
御可能な閾値の範囲が広く、かつ高速の閾値制御
が行えるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例の閾値制御方法につい
て、図面を参照しながら説明する。

図は本発明の実施例である閾値制御方法のブロ
ツク図を示している。図において、撮像手段１よ
り得られた画像信号は２値化手段２によつて２値
化され、デジタル画像記憶手段３に格納される。
中央処理手段４は２値化手段２に保持されている
２値化時の閾値の設定や閾値制御時に標準となる
幾何特徴量の幾何特徴量記憶手段５への格納を行
う。また中央処理手段４は、幾何特徴量検出手段
６に命令を発してデジタル画像記憶手段３に格納
されているパターンの幾何特徴量の検出を行わせ
たり、認識処理手段７に命令を発してデジタル画
像記憶手段３に格納されているパターンの識別や
位置検出などの認識処理を行わせるなど、図の各
ブロツクを制御する働きだけでなく、認識結果を
上位コントローラ８に送信する役割も受持つてい
る。

次に、以上のように構成された閾値制御方法に
ついて、閾値が制御される様を図を参照しながら
説明する。

まず教示処理において２値化時の閾値が中央処
理手段４によつて２値化手段２に設定される。そ
してこの閾値に基づいて２値化された画像信号が
デジタル画像記憶手段３に格納される。この状態
で中央処理手段４は幾何特徴量検出手段６に命令
を発してデジタル画像記憶手段３に格納されてい
るデジタル画像の幾何特徴量を検出させる。得ら
れた幾何特徴量は閾値制御時に標準値として用い
られるもので幾何特徴量記憶手段５に格納され
る。

次に通常の認識処理では２値化手段２に教示時
に設定された閾値かあるいはそれまでの認識処理
で更新された閾値が格納されているので、この閾
値に基づいて２値化された画像信号がデジタル画
像記憶手段３に格納される。この状態で中央処理
手段４は認識処理手段７に命令を発してデジタル
画像記憶手段３に格納されているデジタル画像に
対して認識処理を行わせるが、結果が正しく得ら
れればこれで認識処理は終了する。認識不可能な
どの正しくない結果が得られた場合には、閾値を
変更して画像信号の２値化を行い、得られたデジ
タル画像に対して再び認識処理を行い、正しい結
果が得られるか規定の回数処理が行われるまで以
上の過程が繰り返し行われる。

この時の閾値の変更手順は、まず２値化手段２
に格納されている閾値を初期値として、第１のき
ざみで閾値を増減させながら幾何特徴量を求め、
求めた幾何特徴量を幾何特徴量記憶手段５に格納
されている標準値と比較し所定の条件、たとえ
ば、その差が最小になる閾値を２値化手段２に設
定する。なお、設定条件としてその差が所定値以
下になることを条件としてもよい。

次に第１のきざみより小さい第２のきざみで、
上記処理によつて更新された閾値を増減させなが
ら認識処理を行い所定の規準値と比較し、所定の
条件（例えばその差が最小）を満足した時を正し
い認識結果が得られたとして、その時点で閾値制
御および認識処理は終了し、認識結果は上位コン
トローラ８へ送信される。ここで、２値化手段２
に格納されている閾値は、認識処理が正しく行わ
れた時の値に更新されており、この更新された値
が以降行われる閾値制御処理の初期値となる。

以上のように、デジタル画像の幾何特徴量を検
出して教示時に格納されている標準値に最も近く
なる閾値を第１のきざみで決定し、上記決定され
た閾値を初期値として第１のきざみより小さな第
２のきざみで閾値を増減させながら認識処理を行
つて最終的な閾値を決することにより、高速かつ
精密に閾値制御を行うことができる。

なお、実施例において幾何特徴量検出手段６は
デジタル画像記憶手段３に格納されているデジタ
ル画像の幾何特徴量を検出するとしたが、デジタ
ル画像の一部分、たとえば画面の中心部、に領域
を限定して幾何特徴量を検出するとしてもよく、
この場合には幾何特徴量検出処理はさらに高速に
行われる。

発明の効果 以上のように本発明はデジタル画像の幾何特徴
量を高速に検出して、教示時に設定されている幾
何特徴量の標準値と比較し、その差が最小になる
閾値を第１のきざみで制御することによつて決定
し、次に実際の認識処理を行いながら前記閾値を
初期値として第１のきざみより小さな第２のきざ
みで閾値を制御することにより、高速で精密な閾
値制御を行うことができる。

なお、第２の発明では、前記処理で決定された
閾値を記憶手段中に保持し、次の認識処理時の閾
値を決定するに際し上記保持されている閾値を初
期値として新たに上記各処理を行ない閾値を決定
するようにしているため、２回目以後は求める閾
値により近い閾値より閾値処理ができ、より早い
閾値の決定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例である閾値制御方法のブ
ロツク図である。 １……撮像手段、２……２値化手段、３……デ
ジタル画像記憶手段、４……中央処理手段、５…
…幾何特徴量記憶手段、６……幾何特徴量検出手
段、７……認識処理手段、８……上位コントロー
ラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２値化されたデジタル画像を画像処理する際
   の前処理として撮像した画像信号を２値化するた
   めの閾値を決定する閾値制御方法であつて、 変更可能に設定された閾値を用いて前記画像信
   号の２値化を行ない、デジタル画像に変換する第
   １の工程と、 前記デジタル画像の幾何特徴量を検出する第２
   の工程と、 前記第２の工程で検出した幾何特徴量とあらか
   じめ設定されている基準特徴量とを比較し、その
   結果が第１の所定条件を満たしていない場合には
   上記閾値を第１のきざみ幅で変更した上で第１の
   工程にもどり、一方、結果が第１の所定条件を満
   たす場合には次工程に移る第３の工程と、 前記第１の工程から第３の工程で求めた閾値を
   用いて前記画像信号の２値化を行ない、デジタル
   画像に変換する第４の工程と、 前記第４の工程で得られたデジタル画像に対し
   て認識処理を行う第５の工程と、 認識処理の結果と所定の基準値とを比較し、そ
   の結果が第２の所定の条件を満たしていない場合
   には、上記閾値を前記第１のきざみ幅より小さい
   第２のきざみ幅で変更した上で、第４の工程にも
   どり、一方、結果が第２の所定の条件を満たす場
   合には、その閾値を最適の閾値として決定する第
   ６の工程からなる閾値制御方法。 ２ ２値化されたデジタル画像を画像処理する際
   の前処理として撮像した画像信号を２値化するた
   めの閾値を決定する閾値制御方法であつて、 変更可能に設定された閾値を用いて前記画像信
   号の２値化を行ない、デジタル画像に変換する第
   １の工程と、 前記デジタル画像の幾何特徴量を検出する第２
   の工程と、 前記第２の工程で検出した幾何特徴量とあらか
   じめ設定されている基準特徴量とを比較し、その
   結果が第１の所定条件を満たしてい場合には上記
   閾値を第１のきざみ幅で変更した上で第１の工程
   にもどり、一方、結果が第１の所定条件を満たす
   場合には次工程に移る第３の工程と、 前記第１の工程から第３の工程で求めた閾値を
   用いて前記画像信号の２値化を行ない、デジタル
   画像に変換する第４の工程と、 前記第４の工程で得られたデジタル画像に対し
   て認識処理を行う第５の工程と、 認識処理の結果と所定の基準値とを比較し、そ
   の結果が第２の所定の条件を満たしていない場合
   には、上記閾値を前記第１のきざみ幅より小さい
   第２のきざみ幅で変更した上で、第４の工程にも
   どり、一方、結果が第２の所定の条件を満たす場
   合には、その閾値を最適の閾値として決定する第
   ６の工程とからなり、 かつ最適の閾値として決定された閾値を、次回
   の２値化のための閾値の決定の際の第１の工程に
   おける閾値の初期値とすることを特徴とする閾値
   制御方法。