JPH0525352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被検査対象物体の２値画像を作成して
認識する画像処理装置に係り、特に画像メモリの
処理対象領域と非処理対象領域の境界に接してい
る物体の除去あるいは抽出を高速に行なうに好適
な画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の画像処理装置において、対象物体を識別
するにはまずテレビカメラからの映像信号をある
しき値レベルで“０”と“１”のデイジタル値に
変換し、整数ｎ×ｍ画素の画像メモリに格納して
情報量を圧縮して処理する場合が多く、このよう
な２値画像に対して撮影された物体の特徴量たと
えば面積や周囲長などを求めて各種の識別を行な
つている。このようにして例えば細胞や粒子の検
査や解析などを画像処理によつて行なう場合に
は、テレビカメラの視野内に数多くの物体を撮影
して各物体の面積を求めてその分布などを調べる
ことが多いが、この際物体の一部しか投影されず
に画像メモリにも物体の一部しか格納されない場
合が発生するので、これらの物体も含めて面積の
分布などを求めたのでは正常に画像メモリ内に格
納されている物体の面積の分布などとは異なつた
信頼性の低いデータを得ることになり、かつ一部
分しか格納されてない物体を処理すること自体が
時間の損失となつていた。

第６図ａ，ｂ，ｃは従来のこの種の画像処理装
置における処理対象領域の物体の面積の分布など
を求める処理の説明図で、第６図ａは処理対象２
値画像、第６図ｂはラベル処理画像、第６図ｃは
各ラベルごとの面積である。第６図ａ〜ｃにおい
て、第６図ａの処理対象２値画像に対し、第６図
ｂのように各物体の領域にラベル（番号）１〜８
を付け（ラベリング処理）、第６図ｃのように各
ラベル１〜８ごとに面積を求めると、ラベル１，
４，７については画面枠に接していて物体の一部
しか画像メモリに格納されていないため正しいデ
ータを得ることができないから、これらの物体を
判定して除去あるいは抽出する必要がある。

第７図は第６図の物体が処理対象領域の境界に
接しているか否かの判別処理手順の説明図であ
る。第７図において、第６図ｂのラベル処理画像
の各ラベルごとの座標位置を求めるため、各ラベ
ル１〜８を抽出してｘ軸投影分布およびＹ軸投影
分布を求め、それぞれＸ軸の最小座標Xminおよ
び最大座標XmaxとＹ軸の最小座標Yminおよび
最大座標Ymaxを求める。第８図は第７図の各ラ
ベル１〜８の座標値Xmin、Mmax、Ymin、
Ymaxを求めた結果の説明図である。第８図にお
いて、第６図の画像メモリのサイズを水平200×
垂直200画素としたときの座標値が示されており、
この各ラベル１〜８ごとの座標値から処理対象領
域と非処理対象領域の境界すなわちこの場合の画
面枠に接しているという情報は座標値Xmin＝０
かXmax＝200か、Ymin＝０かYmax＝200かの
いずれかである。したがつてこの座標値の判定条
件を満たしている図中に☆印を付したラベル１，
４，７の物体を処理対象領域の境界である画面枠
に接しているものとして処理対象から除外するこ
とができる。

しかしこのような従来の画像処理装置における
物体が処理対象領域の境界に接しているか否かの
判定処理では、各ラベルごとの領域の座標値を全
て求めたうえで上記の判定条件と比較する必要が
あるため、かなりの時間を要するとともに物体の
数が多くなるほどその影響が大きくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は対象物体ごとの座標値を求めて
処理対象領域の境界に接しているか否かの判定処
理を行なつているため、物体の数が多くなるほど
処理対象領域の境界（画面枠）に接している物体
を除去あるいは抽出するのに長い時間がかかるう
え、任意の形状の処理対象領域の境界に接しつて
いる物体を除去あるいは抽出することができない
などの問題点があつた。

本発明の目的は被検査対象物体の処理対象領域
と非処理対象領域の境界に接している物体を高速
でかつ物体の個数に依存しないで除去あるいは抽
出する画像処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、被検査対象物体の２値画像が格納
されている２値画像メモリの処理対象領域と非処
理対象領域の境界に線データ書込み手段により線
データを書き込んで、処理対象領域と非処理対象
領域の境界に接している１個以上の物体を１つの
領域に接続する処理を施したうえ、その２値画像
の各物体にラベル付け手段によりラベル付けして
上記の線データで接続された１つの領域に付され
たラベルを判定して除去あるいは抽出するように
した画像処理装置により達成される。

〔作用〕

上記画像処理装置では、処理対象画像である２
値画像メモリの各物体の領域が“１”の値である
とすると、２値画像メモリの処理対象領域と非処
理対象領域の境界に上記線データ書込み手段によ
り“１”の値の線データを書き込めば上記境界に
接している物体を全て含む領域を１つの領域とす
ることができるので、この２値画像に対してラベ
ル付け手段によりラベル付けすれば上記境界に接
している物体と接していない物体とを容易に且つ
高速に区別することが可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図ないし第５図に
より説明する。

第１図は本発明による画像処理装置の一実施例
を示す構成ブロツク図である。第１図において、
１はテレビカメラ、２は２値化回路、３は２値画
像メモリ、４は線書込み回路、５はラベル付け回
路、６は濃淡画像メモリ、７は２値化回路、８は
濃度ヒストグラム抽出回路、９は画像処理回路、
１０は認識回路、１１は処理領域指定回路であ
る。なお１点鎖線で囲む部分は装置本体部分を示
す。

第１図の構成で、テレビカメラ１から取り込ん
だ映像信号を２値化回路２で２値化して２値画像
メモリ３に格納する。この２値画像メモリ３上の
２値画像に対して処理領域指定回路１１により指
定された処理対象領域の境界に線書込み回路４で
対象物体の領域が“１”の値なら同じ“１”の値
の線を書き込む。さらにこの２値画像メモリ３上
の２値画像に対してラベル付け回路５により各物
体の領域にラベル（番号）を付けて濃淡画像メモ
リ６に格納する。この濃淡画像メモリ６上のラベ
ル付けされた濃淡画像により処理領域指定回路１
１で指定された処理対象領域と非処理対象領域の
境界に接している物体と接していない物体を判別
して該境界に接している物体を除去あるいは抽出
できるが、たとえば処理対象領域の境界に接して
いない物体を２値画像として抽出したい場合には
２値化回路７（２値化回路２と同じ）で境界に接
していない物体のラベルを抽出する２値化処理を
行なえばよい。また境界に接していない物体ごと
の面積（画素数）を求める場合には、濃淡画像メ
モリ６のラベル付けされた濃淡画像に対して濃度
ヒストグラム抽出回路８によりラベルごとの画素
数を求めたうえ、その結果のうち境界に接してい
ないラベルの画素数の結果だけを利用すればよ
い。あるいは同様にして他の画像処理回路９の画
像処理機能により各種の特徴量を求める処理が可
能である。ここで認識回路１０はあらかじめ作成
してある画像処理手段に従い上記の２値化回路７
や濃度ヒストグラム抽出回路８や画像処理回路９
などをいろいろ組み合せて処理を行ない非検査対
象物体を認識する。なお処理領域指定回路１１は
実際に認識や解析などを行なう処理領域の指定を
行なう。

第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の物体が処理対
象領域の境界（画面の枠）に接しているか否かの
判別処理手順の一実施例を示す説明図で、第２図
ａは処理対象領域の境界（画面枠）３１をもつ２
値画像メモリ３、第２図ｂは画面枠３１に線３２
を書き込んだ２値画像メモリ３、第２図ｃはラベ
ル（番号）１〜６を付けた濃淡画像メモリ６、第
２図ｄは画面枠３１に接していない物体を抽出し
た２値画像である。第２図ａ〜ｄにおいて、第２
図ａの処理対象となる２値画像メモリ３内にはた
とえばテレビカメラ１で投影され２値化回路２で
２値化された８個の“１”の値の物体を含む２値
画像が格納されていて、このうち画面枠３１に接
している物体Ａ，Ｂ，Ｃが３個だけ存在する。こ
こで処理対象領域を２値画像メモリ３の全域とす
ると、この物体Ａ，Ｂ，Ｃの領域を１つに接続す
るために第２図ｂのように画面枠３１に“１”の
値の線３２を線書き込み回路４により書き込む。
このときの線幅は１画素あるいは、数画素の幅で
よい。このようにすると画面枠３１に接している
物体Ａ，Ｂ，Ｃも書き込まれた線３２も“１”の
値であるため１つの領域に接続することができ
る。したがつてこの線３２を書き込んだ２値画像
に対して第２図ｃのように各物体の領域ごとに順
番にラベル付け回路５により例えば左上からラベ
ル（番号）付けすると、物体Ａ，Ｂ，Ｃを含む画
面枠３１の線３２の領域はラベル１、その他の物
体はラベル２，３，４，５，６のように番号が付
けられて濃合画像メモリ６に格納される。このよ
うに処理対象領域と非処理対象領域の境界（画面
枠）３１に線３２を書き込んでラベル付けすれ
ば、境界（画面枠）３１に接している物体Ａ，
Ｂ，Ｃの領域を境界に接していない物体の領域と
区別することができる。またこのラベル付けされ
た濃淡画像のたとえば２以上を抽出する２値化処
理を２値化回路７により行なえば第２図ｄのよう
に画面枠３１に接している物体Ａ，Ｂ，Ｃを除去
して画面枠３１に接していない物体のみを抽出し
た２値画像を得ることができる。なお、第２図ａ
〜ｄでは実際に認識や解析などを行なう処理領域
として２値画像メモリ３の全域が処理領域指定回
路１１により指定される。

第３図ａ，ｂ，ｃ，ｄは第１図の物体が処理対
象領域の境界（画面の部分矩形領域の枠）に接し
ているか否かの判別処理手順の他の実施例を示す
説明図で、第３図ａは画面の部分矩形処理領域３
３の処理領域枠３４をもつ２値画像メモリ３、第
３図ｂは処理領域枠３４に線３５を書き込んだ２
値画像メモリ３、第３図ｃはラベル（番号）１〜
３を付けた濃淡画像メモリ６、第３図ｄは処理領
域枠３４に接していない物体を抽出した２値画像
である。第３図ａ〜ｄにおいて、第２図ａ〜ｄの
ように２値画像メモリ３の画面枠３１に接してい
る物体の領域を接していない物体の領域と区別す
る場合に対して、第３図ａのように２値画像メモ
リ３の画面全体を処理するのではなくて画面の一
部分のたとえば矩形の処理領域３３内を処理対象
領域とする場合には、上記と同様に物体の一部し
か処理領域３３に含まれずにその一部分しか処理
されない物体Ｄ，Ｅ，Ｆが生じるため、これらを
除去あるいは抽出する必要がある。そこで第３図
ｂのように２値画像メモリ３の処理領域枠３４に
線３５を書き込んだうえ、第３図ｃのようにその
２値画像メモリ３の処理領域３３内だけでラベル
１，２，３を付けて濃淡画像メモリ６に格納し、
これより第３図ｄのような処理領域枠３４に接し
ている物体Ｄ，Ｅ，Ｆを除去して正常な物体のみ
を抽出した２値画像が得られる。このときの処理
領域３３は同様に処理領域指定回路１１により指
定される。

第４図は本発明による画像処理装置の他の実施
例を示す構成ブロツク図である。第４図におい
て、第１図と同一符号は同一または相当部分を示
し、１２は処理領域指定回路である。第４図の構
成で、第１図が処理対象の２値画像メモリ３の処
理対象領域の境界（画面枠）３１に“１”の値の
線を書き込んだのに対して、この線を書き込む時
間を除くためにあらかじめ２値画像メモリ３の処
理対象領域の境界（画面枠）３１に線書込み回路
４により“１”の値の線を書き込んでおき、その
２値画像メモリ３にテレビカメラ１などからの映
像信号を２値化回路２で２値化した画像を格納す
る。ただし、画像枠３１に書き込んだ線上に
“０”の値が書き込まれないように２値画像の書
込みの処理範囲を線を除く領域とする必要があ
る。このため処理領域指定回路１２はあらかじめ
線書込み回路４で２値画像メモリ３の画面枠３１
に書き込んだ線を除く領域を２値化回路２に対し
て指定し、この２値化回路２の出力画像データに
よつて“１”の値の線を消去しないようにしてい
る。その他は第１図と同様である。

第５図ａ，ｂは第４図の物体が処理対象領域の
境界（画面の枠）に接しているか否かの判別処理
手順の一実施例を示す説明図で、第５図ａはあら
かじめ画面枠３１に線３２を書き込んだ２値画像
メモリ３、第５図ｂはその線３２を除く領域に２
値画像を格納した２値画像メモリ３である。なお
他は第２図ｃ，ｄと同様である。第５図ａ，ｂに
おいて、処理領域指定回路１１で指定された２値
画像メモリ３の処理対象領域が画面全体とする
と、第５図ａのように２値画像メモリ３の画面枠
３１にあらかじめ線書込み回路４で“１”の値の
線３２を書き込んでおき、この２値画像メモリ３
に第５図ａのように処理領域指定回路１２で２値
化回路２に対し指定した線３２を除く書き込み処
理範囲の領域にテレビカメラ１による２値化回路
２の出力画像データを書き込む。他は第２図ｃ，
ｄの処理と同様である。このようにすると第１図
および第２図と同様の効果がえられほかは、線３
２に書き込み処理の時間を実際上除去できる。

なお上記実施例では全て矩形の処理対象領域と
しているが、任意の形状の処理対象領域であつて
もその処理対象領域と非処理対象領域の境界に沿
つて線を書き込むことにより同様の処理を行なえ
ば同様の効果がえられる。

以上の実施例によれば、処理対象画像に対し処
理対象領域の境界に線を書き込む回路と、一般的
に用いられているラベル付け回路および２値化回
路などで構成され、これらの機能はハードウエア
およびソフトウエアのいずれでも構成できるもの
であつて、これらの構成で２値画像メモリの処理
対象領域の境界に線を書き込んだうえラベル付け
することにより処理対象領域の境界に接している
物体と接していない物体を物体の個数に依存しな
いで高速に区別して各種の画像処理を実行でき
る。

〔発明の効果〕 本発明によれば、画像処理対象領域と非処理対
象領域の境界に接している物体を高速にかつ物体
の個数に依存しないで除去あるいは抽出できるの
で、生産ラインなどの１品当りの粒子など被検査
対象物体の検査時間が高速かつ汎用的に処理でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像処理装置の一実施例
を示す構成ブロツク図、第２図ａ〜ｄは第１図の
各処理手順の一実施例を示す概要説明図、第３図
ａ〜ｄは同じく各処理手順の他の実施例を示す概
要説明図、第４図は本発明による画像処理装置の
他の実施例を示す構成ブロツク図、第５図ａ，ｂ
は第４図の各処理手順の一実施例を示す概要説明
図、第６図ａ〜ｃは従来の画像処理装置の各処理
手順を例示する概要説明図、第７図は同じく物体
座標判別処理を例示する説明図、第８図は同じく
ラベルごと判別処理結果を例示する説明図であ
る。 １……テレビカメラ、２……２値化回路、３…
…２値画像メモリ、４……線書込み回路、５……
ラベル付け回路、６……濃淡画像メモリ、７……
２値化回路、８……濃度ヒストグラム抽出回路、
９……画像処理回路、１０……認識回路、１１，
１２……処理領域指定回路、３１……画面枠、３
２……線、３３……処理領域、３４……処理領域
枠、３５……線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の被検査対象物体の撮像信号を２値化
   し画素化して記憶する２値画像メモリと、該２値
   画像メモリの空間の処理対象領域を指定する処理
   領域指定手段と、該処理領域指定手段により指定
   された上記２値画像メモリの空間の処理対象領域
   と非処理対象領域の境界に線データを書き込む線
   データ書込み手段と、線データが書き込まれた上
   記第２値画像メモリに対してラベル付けするラベ
   ル付け手段と、該ラベル付け手段によりラベル付
   けされて得られた濃淡画像を格納する濃淡画像メ
   モリと、該濃淡画像メモリに格納された濃淡画像
   のうち上記線データを含むラベル以外または線デ
   ータを含むラベルだけを画像処理対象物体として
   抽出し画像処理を施す手段とから成る画像処理装
   置。 ２ 上記線データ書込み手段は上記被検査対象物
   体の２値画像データが書き込まれた上記２値画像
   メモリに上記線データを書き込むようにした特許
   請求の範囲第１項記載の画像処理装置。 ３ 上記線データ書込み手段は、上記線データを
   予め上記２値画像メモリに書き込んでおき、該２
   値画像メモリは上記線データ書込み手段により書
   き込まれた線データ以外の領域へ被検査対象物体
   の２値画像データが書き込まれるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の画像処理装置。