JPH05307608A - Image processing method and image processor - Google Patents

Image processing method and image processor

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Publication number
JPH05307608A
JPH05307608A JP4136278A JP13627892A JPH05307608A JP H05307608 A JPH05307608 A JP H05307608A JP 4136278 A JP4136278 A JP 4136278A JP 13627892 A JP13627892 A JP 13627892A JP H05307608 A JPH05307608 A JP H05307608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
concentric circle
coordinate position
difference
binarized
Prior art date
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Pending
Application number
JP4136278A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yonaha
誠 與那覇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP4136278A priority Critical patent/JPH05307608A/en
Publication of JPH05307608A publication Critical patent/JPH05307608A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To remove noises from an image including the noises and to rapidly and highly precisely detect the centroid coordinate position of a specific mark. CONSTITUTION:An image and a blur image are picked up by using an image pickup device and a blur image pickup device. An area having a large difference of luminance values between the image 11 and the blur image is binarized and extracted to obtain an image 12. Thickening processing is applied to the image 12 n times through the 1st logical filter to obtain an image 13 and then thinning processing is applied to the image 13 m times through the 2nd logical filter to obtain an image 14. All noises are removed from the image 14 by said processing. Finally the centroid coordinates of a signal area 25 remaining in the image 14 are detected to end image processing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理に関し、特に
特定の位置を示すのに用いる同心円マークを対象として
位置検出を行う方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image processing, and more particularly to a method and apparatus for position detection of concentric circle marks used to indicate a specific position.

【0002】[0002]

【従来の技術】物流工程における仕訳又は監視の自動化
は、自動化に必要な情報の添付及び画像処理による情報
の抽出処理によって実現されている。
2. Description of the Related Art Automation of journalizing or monitoring in a physical distribution process is realized by attaching information necessary for automation and extracting information by image processing.

【0003】このような画像処理を行う際に、撮像され
る画像内での情報が書かれている位置が正確に判明でき
る場合は良いが、判明できない場合には、この情報に特
定のマークを印し、このマークを画像中で検出すること
により、情報が書かれた位置を判明する。この検出は、
特定のマークと同マークのパターンを、情報が書かれた
位置に印された特定のマークと、撮像された画像の中で
重合わせることにより行われている。
When performing such image processing, it is preferable if the position where the information is written in the captured image can be accurately identified, but if it cannot be identified, a specific mark is added to this information. By marking and detecting this mark in the image, the position where the information is written is known. This detection is
This is performed by overlapping a specific mark and a pattern of the specific mark with a specific mark printed at a position where information is written in a captured image.

【0004】このように、撮像された画像中から特定の
マーク,例えば同心円マークを検出するために、以下に
説明する重合わせの方法が行われる。図9は、撮像され
た画像を示す概念図である。画像1中には同心円のマー
ク2とノイズ3,3…が混在しており、この中から同心
円のマーク2の重心座標位置を検出する 図10はマー
クの重心位置の検出方法を示す概念図である。同心円の
マーク2と同じ大きさの基準同心円パターン4を、矢符
に記した如く画像1の全面に対して重合わせることによ
り、同心円マークの重心座標位置を検出する。この中心
座標位置により、必要な情報の画像中での位置を判明す
ることができる。
As described above, in order to detect a specific mark, for example, a concentric circle mark, in the picked-up image, the superimposing method described below is performed. FIG. 9 is a conceptual diagram showing a captured image. In the image 1, the concentric circle mark 2 and the noises 3, 3, ... Are mixed, and the barycentric coordinate position of the concentric circle mark 2 is detected from among these. FIG. 10 is a conceptual diagram showing a method of detecting the barycentric position of the mark. is there. The reference concentric circle pattern 4 having the same size as the concentric circle mark 2 is superimposed on the entire surface of the image 1 as indicated by the arrow, thereby detecting the barycentric coordinate position of the concentric circle mark. The position of the necessary information in the image can be found from this center coordinate position.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9の
ように様々なパターンのノイズ3,3…が数多く混在す
る画像1から、マーク2を検出する場合に、このような
重合わせの方法では、類似形状との誤検出が生じる確率
が高くなる。この誤検出の確率を低下させるためには、
マーク2を一般に現れ難いものにすることが考えられ
る。例えばマーク2を複雑にすること、又はマーク2を
大きくすること等がある。
However, when the mark 2 is detected from the image 1 in which a large number of noises 3, 3, ... Of various patterns are mixed as shown in FIG. The probability of false detection of a similar shape increases. To reduce the probability of false detection,
It is possible to make the mark 2 difficult to appear in general. For example, the mark 2 may be complicated or the mark 2 may be enlarged.

【0006】ところが、前者のマーク2を複雑にする方
法では、撮像された画像1上で、必要とする情報が任意
の角度を有して回転している場合に、マーク2も様々な
回転角度にして重合わせるので、検出するために長い時
間を要する。また、後者のマーク2を大きくする方法で
は、マークが大きいために、重ね合わせたマークが同じ
であるかどうかを判断するまでに長い時間を要するとい
う問題があった。
However, in the former method of making the mark 2 complicated, when the required information is rotated at an arbitrary angle on the captured image 1, the mark 2 is also rotated at various rotation angles. Since they are overlapped with each other, it takes a long time to detect them. Further, the latter method of enlarging the mark 2 has a problem that it takes a long time to judge whether or not the superimposed marks are the same because the mark is large.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ノイズが混在する画像からノイズを除去し、
同心円マークの重心座標位置を、高速且つ高精度に検出
する画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and removes noise from an image in which noise is mixed,
An object of the present invention is to provide an image processing method and an image processing device for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark at high speed and with high accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る画像処理
方法は、画像中の同心円マークの重心座標位置を検出す
る画像処理方法において、前記画像を撮像して第1画像
を得る過程と、前記画像に、前記同心円マークの線幅及
び線間距離より定まるボケ量を設けて撮像し、第2画像
を得る過程と、前記第1画像と前記第2画像との差分画
像を2値化処理して2値化画像を得る過程と、該2値化
画像に、1回または複数回の太め処理を施し、続いて1
回または複数回の細め処理を施す過程と、この結果残存
した画像の重心座標位置を検出する過程と、を有するこ
とを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image processing method for detecting a barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, wherein the image is taken to obtain a first image, A process of obtaining a second image by providing the image with a blur amount determined by the line width of the concentric circle marks and the distance between the lines, and binarizing the difference image between the first image and the second image. To obtain a binarized image, the binarized image is subjected to a thickening process once or a plurality of times, and then 1
The method is characterized by including a step of performing the thinning processing once or a plurality of times and a step of detecting the barycentric coordinate position of the image remaining as a result.

【0009】第2発明に係る画像処理方法は、画像中の
同心円マークの重心座標位置を検出する画像処理方法に
おいて、前記画像を撮像して第1画像を得る過程と、前
記画像を平滑化し、前記同心円マークの線幅及び線間距
離に依存するボケ量を有する第2画像を得る過程と、前
記第1画像と前記第2画像との差分画像を2値化処理し
て2値化画像を得る過程と、該2値化画像に、1回また
は複数回の太め処理を施し、続いて1回または複数回の
細め処理を施す過程と、この結果残存した画像の重心座
標位置を検出する過程と、を有することを特徴とする。
An image processing method according to a second aspect of the present invention is an image processing method for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, the process of capturing the image to obtain a first image, and smoothing the image. A process of obtaining a second image having a blur amount depending on the line width and the distance between the concentric circle marks, and a binarized image by binarizing the difference image between the first image and the second image. A step of obtaining, a step of performing a thickening process once or a plurality of times on the binarized image, a step of performing a thinning process once or a plurality of times, and a step of detecting the barycentric coordinate position of the image remaining as a result. And are included.

【0010】第3発明に係る画像処理装置は、画像中の
同心円マークの重心座標位置を検出する画像処理装置に
おいて、前記画像を撮像して第1画像を得る画像撮像器
と、前記画像に、前記同心円マークの線幅及び線間距離
に依存するボケ量を設けて撮像し、第2画像を得る画像
撮像器と、前記第1画像と前記第2画像との差分画像を
得る差分処理器と、該差分画像を2値化処理して2値化
画像を得る2値化処理器と、該2値化画像に、1回また
は複数回の太め処理を施す第1論理フィルタと、該太め
処理に続いて1回または複数回の細め処理を施す第2論
理フィルタと、この結果残存した画像の重心座標位置を
検出する検出器と、を備えることを特徴とする。
An image processing apparatus according to a third aspect of the present invention is an image processing apparatus for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, and an image pickup device for picking up the image to obtain a first image; An image pickup device that obtains a second image by providing a blur amount that depends on the line width and the distance between the concentric circle marks, and a difference processor that obtains a difference image between the first image and the second image. , A binarization processor for binarizing the difference image to obtain a binarized image, a first logical filter for thickening the binarized image once or a plurality of times, and the thickening process Then, a second logical filter that performs one or more thinning processes and a detector that detects the barycentric coordinate position of the image remaining as a result are provided.

【0011】第4発明に係る画像処理装置は、画像中の
同心円マークの重心座標位置を検出する画像処理装置に
おいて、前記画像を撮像して第1画像を得る画像撮像器
と、前記画像を平滑化し、前記同心円マークの線幅及び
線間距離に依存するボケ量を有する第2画像を得る空間
フィルタと、前記第1画像と前記第2画像との差分画像
を得る差分処理器と、該差分画像を2値化処理して2値
化画像を得る2値化処理器と、該2値化画像に、1回ま
たは複数回の太め処理を施す第1論理フィルタと、該太
め処理に続いて1回または複数回の細め処理を施す第2
論理フィルタと、この結果残存した画像の重心座標位置
を検出する検出器と、を備えることを特徴とする。
An image processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is an image processing apparatus for detecting a barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, and an image pickup device for picking up the image to obtain a first image, and smoothing the image. A spatial filter that obtains a second image having a blur amount depending on the line width and the distance between the concentric circle marks, a difference processor that obtains a difference image between the first image and the second image, and the difference A binarization processor for binarizing the image to obtain a binarized image, a first logical filter for thickening the binarized image once or a plurality of times, and following the thickening process Second to apply thinning process once or multiple times
It is characterized by comprising a logic filter and a detector for detecting the barycentric coordinate position of the image remaining as a result.

【0012】[0012]

【作用】本発明の画像処理方法及び画像処理装置では、
同心円マークが印された画像と該画像のボケ画像とを差
分2値化処理する。これにより、大部分のノイズが除去
される。更に差分2値化処理して得られた画像に1回ま
たは複数回の太め処理を施し、続いてノイズが全て除去
される回数だけ細め処理を施す。その結果得られた画像
には、同心円マークの重心を中心とする黒円だけが残存
し、該黒円の中心座標を求めることで、重心座標位置が
検出される。
In the image processing method and image processing apparatus of the present invention,
The difference binarization processing is performed on the image marked with the concentric circle mark and the blurred image of the image. This removes most of the noise. Further, the image obtained by the difference binarization process is subjected to the thickening process once or a plurality of times, and then the thinning process is performed only the number of times when all the noise is removed. In the image obtained as a result, only the black circle centering on the center of gravity of the concentric circle mark remains, and the center of gravity coordinate position is detected by obtaining the center coordinates of the black circle.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明をその実施例に基づき具体的に
説明する。詳細内容に先立ち、本発明の基本的原理を説
明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples thereof. Prior to detailed description, the basic principle of the present invention will be described.

【0014】本発明では、同心円マークを必要とする情
報に印し、これを検出する。これは同心円マークが、撮
像された画像上で、必要とする情報が任意の角度を有し
て回転している場合にでも形状が不変であり、また円の
数によりマークの大きさを調整することができるためで
ある。
In the present invention, a concentric circle mark is marked on required information and detected. This is because the shape of the concentric circle mark does not change even when the necessary information is rotated at an arbitrary angle on the captured image, and the size of the mark is adjusted by the number of circles. This is because it is possible.

【0015】図1は本発明に用いる3重同心円マークの
拡大図である。図1(a) は通常に撮像した同心円マーク
21であり、図1(b) は前記同心円マーク21に対するボケ
量を有するボケマーク22である。このボケマーク22が有
するボケ量は、同心円マーク21の線幅A及び線間距離B
に依存する。同心円マーク21とボケマーク22との明るさ
(輝度値)の差分が大きな領域のみを2値化処理するこ
とにより、図1(c) に示す同心円マーク23が抽出され
る。
FIG. 1 is an enlarged view of a triple concentric circle mark used in the present invention. Figure 1 (a) shows a concentric circle image that was normally taken.
21 is a blur mark 22 having a blur amount with respect to the concentric circle mark 21. The blur amount of the blur mark 22 is the line width A and the line distance B of the concentric circle mark 21.
Depends on. The concentric circle mark 23 shown in FIG. 1C is extracted by binarizing only the area where the difference in brightness (brightness value) between the concentric circle mark 21 and the blurred mark 22 is large.

【0016】このようなボケ処理は、例えばテレビカメ
ラによる撮像の際に、レンズの焦点が合っていない状態
で画像を撮像したり、又は画像処理により画像を平滑化
することにより、得ることができる。
Such blurring processing can be obtained by, for example, capturing an image in a state where the lens is out of focus when capturing an image with a television camera, or smoothing the image by image processing. ..

【0017】図2は、同心円マーク及びノイズが混在す
る撮像画像から同心円マークの重心座標位置を検出する
方法を示す説明図である。図2(a) は撮像された画像を
示しており、これを第1画像とする。この第1画像であ
る画像11には、同心円マーク21とノイズ31, 31…が混在
している。上述したボケ処理を図2(a) に示す画像11に
施し、第2画像を生成する。そして、ボケ処理が施され
た第2画像と元の画像11とで、明るさ(輝度値)の差分
が大きな領域のみを2値化処理にて抽出する。図2(b)
はこのように生成された2値化画像を示している。この
抽出により、2値化画像である画像12では、ノイズ31,
31…は大幅に減少しており、ノイズ32,32…が僅かに残
存しているだけである。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark from a captured image in which concentric circle marks and noise are mixed. FIG. 2A shows an imaged image, which will be referred to as a first image. In the image 11 which is the first image, the concentric circle mark 21 and the noises 31, 31, ... Are mixed. The blurring process described above is applied to the image 11 shown in FIG. 2A to generate a second image. Then, between the second image subjected to the blurring process and the original image 11, only the region having a large difference in brightness (luminance value) is extracted by the binarization process. Figure 2 (b)
Shows the binarized image generated in this way. By this extraction, in the image 12 that is a binarized image, noise 31,
31 ... is greatly reduced, and noise 32, 32 ... is slightly left.

【0018】更に残存するノイズ32, 32…を除去するた
めに、図2(b) に示す画像12に、同心円マーク23を構成
する各円が相互に接触するまでの回数の太め処理を、論
理フィルタを用いて行う。図2(c) は画像12に太め処理
を施して生成された画像を示している。この画像13で
は、同心円マーク24は黒円となり、ノイズ33, 33…は太
線化されている。次に、図2(c) に示す画像13に、ノイ
ズ33,33 が消去される回数だけの細め処理を、論理フィ
ルタを用いて行う。図2(d) は画像13に細め処理を施し
て生成された画像を示している。このように処理された
画像14では、ノイズは全て除去され、同心円マーク2の
位置には黒円25が表示されており、この黒円25の重心座
標位置を求め、同心円マーク2の重心座標位置とする。
In order to remove the remaining noises 32, 32, ..., the image 12 shown in FIG. 2B is logically subjected to the thickening process of the number of times until the circles forming the concentric circle mark 23 come into contact with each other. Use a filter. FIG. 2C shows an image generated by subjecting the image 12 to a thickening process. In this image 13, the concentric circle marks 24 are black circles, and the noises 33, 33 ... Are bolded. Next, the image 13 shown in FIG. 2 (c) is subjected to the thinning processing by the number of times the noises 33, 33 are erased by using the logical filter. FIG. 2D shows an image generated by subjecting the image 13 to thinning processing. In the image 14 processed in this way, all the noise is removed, and the black circle 25 is displayed at the position of the concentric circle mark 2. The barycentric coordinate position of this black circle 25 is calculated, and the barycentric coordinate position of the concentric circle mark 2 is obtained. And

【0019】次に、以上のような基本的原理をもとに、
本発明の詳細内容をその第1実施例を示す図面に基づい
て説明する。
Next, based on the above basic principle,
The detailed contents of the present invention will be explained based on the drawings showing the first embodiment.

【0020】図3は、本発明の画像処理装置の構成機能
を示すブロック図である。検出対象の同心円マーク2を
含む画像を撮像する画像撮像器51とそのボケ画像を撮像
するボケ画像撮像器52を備え、撮像された夫々の画像の
アナログ信号を差分処理する差分処理器53と2値化処理
する2値化処理器63とを備えている。この画像撮像器51
及びボケ画像撮像器52の具体例を図4に示す。図4は、
画像とそのボケ画像とを同時に撮像する光学系を示す説
明図である。ハーフミラー41を用いて、画像を同時に透
過, 反射させる。これらの画像をテレビカメラ42及びテ
レビカメラ43により、夫々画像及びボケ画像として撮像
する。このとき、ボケ画像は上述したボケ量を有して撮
像される。
FIG. 3 is a block diagram showing the constituent functions of the image processing apparatus of the present invention. A difference processor 53 and 2 which include an image pickup device 51 for picking up an image including the concentric circle mark 2 to be detected and a blurred image pickup device 52 for picking up a blurred image thereof and which performs a differential process on the analog signal of each picked-up image. A binarization processor 63 for performing a binarization process is provided. This image pickup device 51
FIG. 4 shows a specific example of the blurred image pickup device 52. Figure 4
It is explanatory drawing which shows the optical system which images an image and its blurred image simultaneously. An image is simultaneously transmitted and reflected by using the half mirror 41. These images are captured by the TV camera 42 and the TV camera 43 as an image and a blurred image, respectively. At this time, the blurred image is captured with the above-described blur amount.

【0021】このように撮像された夫々の画像は、図3
に示す差分処理器53により差分処理され、これが2値化
処理器63により2値画像として抽出され、ディジタル化
される。この画像は、任意の方法でフレームメモリ60に
格納される。更にこの画像処理装置には、格納された画
像に太め処理を施す, 第1論理フィルタである太め処理
器57と、この後細め処理を施す, 第2論理フィルタであ
る細め処理器58と、残存する画像の位置を求める重心座
標位置検出器59とを備えている。フレームメモリ60に格
納された画像は、太め処理器57により太め処理が施さ
れ、細め処理器58により細め処理が施されて、ノイズが
除去された画像となってフレームメモリ60に格納され
る。そして、重心座標位置検出器59により残存信号領域
の重心座標位置が検出される。また、これらの機器は制
御器50により制御されており、この検出結果はレジスタ
61に格納される。
The respective images thus captured are shown in FIG.
The difference processing unit 53 shown in FIG. 3 performs difference processing, and the binarization processing unit 63 extracts this as a binary image and digitizes it. This image is stored in the frame memory 60 by any method. Further, in this image processing apparatus, a thickening processor 57, which is a first logical filter, for thickening the stored image, and a thinning processor 58, which is a second logical filter, for performing subsequent thinning processing. And a barycentric coordinate position detector 59 for determining the position of the image. The image stored in the frame memory 60 is thickened by the thickening processor 57 and thinned by the thinning processor 58, and is stored in the frame memory 60 as an image from which noise is removed. Then, the barycentric coordinate position detector 59 detects the barycentric coordinate position of the residual signal area. Also, these devices are controlled by the controller 50, and the detection result is registered.
Stored in 61.

【0022】次に、このように構成された画像処理装置
による実施手順を説明する。図5は、図2にて説明した
画像処理方法の実施手順方法を説明するフローチャート
である。ステップS01では、図4に示す光学系の画像撮
像器51及びボケ画像撮像器52を用いて、画像11(図2)
及びボケ画像を撮像する。ここで、画像11に印されてい
る3重の同心円マーク21の線幅A及び線間距離Bは、画
像11に混在するノイズの種類により設定されている。ス
テップS02では、画像11とボケ画像との輝度値の差が大
きい領域を2値化して抽出し、画像12(図2)を得る。
ステップS03では、第1論理フィルタにより画像に太め
処理をn回行い画像13(図2)を得、ステップS04で
は、第2論理フィルタにより画像に細め処理をm回行っ
て画像14(図2)を得る。この処理により画像14中のノ
イズは全て除去される。最後にステップS05では、画像
14中の残存する信号領域の重心座標を検出して、画像処
理を終える。
Next, the procedure of implementation by the image processing apparatus thus configured will be described. FIG. 5 is a flow chart for explaining a method of implementing the image processing method described in FIG. In step S01, the image 11 (FIG. 2) is obtained by using the image pickup device 51 and the blurred image pickup device 52 of the optical system shown in FIG.
And capturing a blurred image. Here, the line width A and the inter-line distance B of the triple concentric circle marks 21 marked on the image 11 are set according to the types of noise mixed in the image 11. In step S02, an area having a large difference in luminance value between the image 11 and the blurred image is binarized and extracted to obtain an image 12 (FIG. 2).
In step S03, the image is thickened by the first logical filter n times to obtain the image 13 (FIG. 2), and in step S04, the image is thinned by the second logical filter m times and the image 14 (FIG. 2) is obtained. To get By this processing, all the noise in the image 14 is removed. Finally, in step S05, the image
The barycentric coordinates of the remaining signal area in 14 are detected, and the image processing ends.

【0023】次に、本発明をその第2実施例を示す図面
に基づいて説明する。図6は、本発明の画像処理装置の
構成機能を示すブロック図である。検出対象の同心円マ
ーク2を含む画像を撮像する画像撮像器51とそのボケ画
像を撮像するボケ画像撮像器52を備え、撮像された夫々
の画像のアナログ信号をディジタル信号に変換するA/
D変換器62を備えている。更にこの画像処理装置は、デ
ィジタル化され、格納された画像とそのボケ画像とを差
分処理する,差分処理器55と、抽出された画像を2値化
する2値化処理器56と、この2値画像に太め処理を施
す, 第1論理フィルタである太め処理器57と、この後細
め処理を施す, 第2論理フィルタである細め処理器58
と、残存する画像の位置を求める重心座標位置検出器59
とを備えている。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings showing a second embodiment thereof. FIG. 6 is a block diagram showing the constituent functions of the image processing apparatus of the present invention. An image pickup device 51 for picking up an image including the concentric circle mark 2 to be detected and a blurred image pick-up device 52 for picking up a blurred image thereof are provided, and an analog signal of each picked-up image is converted into a digital signal A /
The D converter 62 is provided. Further, this image processing apparatus includes a difference processor 55 for performing a difference process between a digitized and stored image and a blurred image thereof, and a binarization processor 56 for binarizing the extracted image. A thickening processor 57 that is a first logical filter that performs a thickening process on the value image, and a thinning processor 58 that is a second logical filter that subsequently performs a thinning process.
And the barycentric coordinate position detector 59 for obtaining the position of the remaining image
It has and.

【0024】図4に示す光学系により画像とそのボケ画
像が撮像され、ディジタル化されて任意の方法でフレー
ムメモリ60に格納される。フレームメモリ60に格納され
た画像は、ディジタル化された後に差分処理,2値化処
理が施される他は、第1実施例と同様であり、同機器に
は同符号を付して説明を省略する。更に、このように構
成された画像処理装置による実施手順は上述した第1実
施例と同様であり、説明は省略する。
An image and a blurred image thereof are picked up by the optical system shown in FIG. 4, digitized and stored in the frame memory 60 by an arbitrary method. The image stored in the frame memory 60 is the same as that of the first embodiment except that the difference process and the binarization process are performed after being digitized. Omit it. Furthermore, the procedure performed by the image processing apparatus thus configured is the same as that in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

【0025】次に、本発明をその第3実施例を示す図面
に基づいて説明する。図7は、本発明の画像処理装置の
構成機能を示すブロック図である。検出対象の同心円マ
ーク2を含む画像を撮像する画像撮像器51を備え、撮像
された画像のアナログ信号をディジタル信号に変換する
A/D変換器62を備えている。更にこの画像処理装置
は、ディジタル化され、格納された画像のボケ画像を生
成する,空間フィルタである平滑化処理器54と、この平
滑化処理器54とそのボケ画像とを差分処理する,差分処
理器55と、抽出された画像を2値化する2値化処理器56
と、この2値画像に太め処理を施す, 第1論理フィルタ
である太め処理器57と、この後細め処理を施す, 第2論
理フィルタである細め処理器58と、残存する画像の位置
を求める重心座標位置検出器59とを備えている。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings showing a third embodiment. FIG. 7 is a block diagram showing the constituent functions of the image processing apparatus of the present invention. An image pickup device 51 for picking up an image including the concentric circle mark 2 to be detected is provided, and an A / D converter 62 for converting an analog signal of the picked-up image into a digital signal is provided. Further, this image processing device generates a blurred image of a digitized and stored image, and a smoothing processor 54 that is a spatial filter, and performs a difference process between the smoothing processor 54 and the blurred image. A processor 55 and a binarization processor 56 that binarizes the extracted image.
And a thickening processor 57 which is a first logical filter for thickening the binary image, a thinning processor 58 which is a second logical filter for thinning the binary image, and a position of the remaining image. The center-of-gravity coordinate position detector 59 is provided.

【0026】本実施例においては、ボケ画像は光学系に
て撮像するのではなく、空間フィルタ54を用いて画像を
平滑化することにより、疑似的なボケ画像を生成するこ
とができる。このボケ画像は2値化抽出されたマークが
上述した同心円マーク23となるように、平滑処理が数回
施される。
In the present embodiment, a pseudo blurred image can be generated by smoothing the image using the spatial filter 54 instead of capturing the blurred image by the optical system. This blurred image is subjected to smoothing processing several times so that the binarized and extracted mark becomes the above-mentioned concentric circle mark 23.

【0027】このような装置により、画像が画像撮像器
51により撮像され、ディジタル化されて任意の方法でフ
レームメモリ60に格納される。空間フィルタ54により画
像を平滑化して得られたボケ画像も任意の方法でフレー
ムメモリ60に格納される。ボケ画像が空間フィルタ54に
より得られる他は、第2実施例と同様であり、同機器に
は同符号を付して説明を省略する。
With such a device, the image is captured by the image pickup device.
The image is picked up by 51, digitized, and stored in the frame memory 60 by an arbitrary method. A blurred image obtained by smoothing the image by the spatial filter 54 is also stored in the frame memory 60 by an arbitrary method. The device is the same as the second embodiment except that the blurred image is obtained by the spatial filter 54, and the same reference numerals are given to the same devices and the description thereof will be omitted.

【0028】次に、このように構成された画像処理装置
による実施手順を説明する。図8は、図2にて説明した
画像処理方法の実施手順方法を説明するフローチャート
である。ステップS11では、光学系の画像撮像器51を用
いて、画像11(図2)を撮像する。ここで、画像11に印
されている3重の同心円マーク21の線幅A及び線間距離
Bは、画像11に混在するノイズの種類により設定されて
いる。ステップS12では、空間フィルタ54によりボケ処
理をk回行って、ボケ画像を生成する。ステップS13で
は、画像11とボケ画像との輝度値の差が大きい領域を2
値画像として抽出し、画像12(図2)を得る。ステップ
S14では、第1論理フィルタにより画像に太め処理をn
回行い画像13(図2)を得、ステップS14では、第2論
理フィルタにより画像に細め処理をm回行って画像14
(図2)を得る。この処理により画像14中のノイズは全
て除去される。最後にステップS15では、画像14中の残
存する信号領域の重心座標を検出して、画像処理を終え
る。
Next, the procedure of implementation by the image processing apparatus thus configured will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining a method of implementing the image processing method described in FIG. In step S11, the image 11 (FIG. 2) is captured using the image capturing device 51 of the optical system. Here, the line width A and the inter-line distance B of the triple concentric circle marks 21 marked on the image 11 are set according to the types of noise mixed in the image 11. In step S12, the spatial filter 54 performs blurring processing k times to generate a blurred image. In step S13, the area where the difference in brightness value between the image 11 and the blurred image is large is set to 2
Extract as a value image to obtain image 12 (FIG. 2). In step S14, the thickening process is performed on the image by the first logical filter.
The image 13 (FIG. 2) is obtained by repeating the image processing. In step S14, the image is subjected to the thinning processing m times by the second logical filter to obtain the image 14
(Fig. 2) is obtained. By this processing, all the noise in the image 14 is removed. Finally, in step S15, the barycentric coordinates of the remaining signal area in the image 14 are detected, and the image processing ends.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、本発明の画像処理方法及
び画像処理装置においては、第1画像である画像と、第
2画像であるボケ画像との差分画像を2値化することに
よりノイズを除去し、同心円マークの重心座標位置を、
高速且つ高精度に検出する等、本発明は優れた効果を奏
するものである。
As described above, in the image processing method and the image processing apparatus of the present invention, noise is generated by binarizing the difference image between the image which is the first image and the blurred image which is the second image. Is removed and the barycentric coordinate position of the concentric circle mark is
The present invention has excellent effects such as high-speed and high-precision detection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に用いる3重同心円マークの拡大図であ
る。
FIG. 1 is an enlarged view of a triple concentric circle mark used in the present invention.

【図2】本発明の、同心円マークの重心座標位置を検出
する方法を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark according to the present invention.

【図3】本発明の画像処理装置の構成機能を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing constituent functions of an image processing apparatus of the present invention.

【図4】本発明の、画像とそのボケ画像とを同時に撮像
する光学系を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an optical system for simultaneously capturing an image and a blurred image thereof according to the present invention.

【図5】本発明の画像処理方法の実施手順方法を説明す
るフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an implementation procedure method of the image processing method of the present invention.

【図6】本発明の画像処理装置の構成機能を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing constituent functions of the image processing apparatus of the present invention.

【図7】本発明の画像処理装置の構成機能を示すブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing constituent functions of the image processing apparatus of the present invention.

【図8】本発明の画像処理方法の実施手順方法を説明す
るフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an implementation procedure method of the image processing method of the present invention.

【図9】撮像された、マークを含む画像を示す概念図で
ある。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a captured image including a mark.

【図10】従来の、マークの重心位置の検出方法を示す
概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a conventional method of detecting the barycentric position of a mark.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第1画像 12 差分画像 21 同心円マーク 41 ハーフミラー 51 画像撮像器 52 ボケ画像撮像器 53,55 差分処理器 55, 63 2値化処理器 54 空間フィルタ 57 第1論理フィルタ 58 第2論理フィルタ 59 重心座標位置検出器 60 フレームメモリ 61 レジスタ A 同心円マークの線幅 B 同心円マークの線間距離 11 First image 12 Difference image 21 Concentric circle mark 41 Half mirror 51 Image pickup device 52 Blurred image pickup device 53, 55 Difference processor 55, 63 Binarization processor 54 Spatial filter 57 First logical filter 58 Second logical filter 59 Center of gravity coordinate position detector 60 Frame memory 61 Register A Line width of concentric circle mark B Distance between lines of concentric circle mark

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像中の同心円マークの重心座標位置を
検出する画像処理方法において、 前記画像を撮像して第1画像を得る過程と、 前記画像に、前記同心円マークの線幅及び線間距離より
定まるボケ量を設けて撮像し、第2画像を得る過程と、 前記第1画像と前記第2画像との差分画像を2値化処理
して2値化画像を得る過程と、 該2値化画像に、1回または複数回の太め処理を施し、
続いて1回または複数回の細め処理を施す過程と、 この結果残存した画像の重心座標位置を検出する過程
と、 を有することを特徴とする画像処理方法。
1. An image processing method for detecting a barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, the step of capturing the image to obtain a first image, and the line width and the distance between the concentric circle marks in the image. A step of obtaining a second image by providing an image with a more definite blur amount; a step of binarizing the difference image between the first image and the second image to obtain a binarized image; The processed image is thickened one or more times,
Next, an image processing method comprising: a process of performing a thinning process once or a plurality of times; and a process of detecting a barycentric coordinate position of an image that remains as a result.
【請求項2】 画像中の同心円マークの重心座標位置を
検出する画像処理方法において、 前記画像を撮像して第1画像を得る過程と、 前記画像を平滑化し、前記同心円マークの線幅及び線間
距離に依存するボケ量を有する第2画像を得る過程と、 前記第1画像と前記第2画像との差分画像を2値化処理
して2値化画像を得る過程と、 該2値化画像に、1回または複数回の太め処理を施し、
続いて1回または複数回の細め処理を施す過程と、 この結果残存した画像の重心座標位置を検出する過程
と、 を有することを特徴とする画像処理方法。
2. An image processing method for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, the process of capturing the image to obtain a first image, and smoothing the image to obtain a line width and a line of the concentric circle mark. A step of obtaining a second image having a blur amount depending on an inter-distance, a step of binarizing a difference image between the first image and the second image to obtain a binarized image, and the binarization The image is thickened one or more times,
Next, an image processing method comprising: a process of performing a thinning process once or a plurality of times; and a process of detecting a barycentric coordinate position of an image that remains as a result.
【請求項3】 画像中の同心円マークの重心座標位置を
検出する画像処理装置において、 前記画像を撮像して第1画像を得る画像撮像器と、 前記画像に、前記同心円マークの線幅及び線間距離に依
存するボケ量を設けて撮像し、第2画像を得る画像撮像
器と、 前記第1画像と前記第2画像との差分画像を得る差分処
理器と、 該差分画像を2値化処理して2値化画像を得る2値化処
理器と、 該2値化画像に、1回または複数回の太め処理を施す第
1論理フィルタと、 該太め処理に続いて1回または複数回の細め処理を施す
第2論理フィルタと、 この結果残存した画像の重心座標位置を検出する検出器
と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
3. An image processing apparatus for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, comprising: an image pickup device for picking up the image to obtain a first image; and a line width and a line of the concentric circle mark in the image. An image pickup device that obtains a second image by imaging with a blur amount that depends on the inter-distance, a difference processor that obtains a difference image between the first image and the second image, and the difference image is binarized A binarization processor for obtaining a binarized image by processing, a first logical filter for thickening the binarized image once or a plurality of times, and one or a plurality of times following the thickening process An image processing apparatus comprising: a second logical filter that performs the thinning processing of 1. and a detector that detects the barycentric coordinate position of the image that remains as a result.
【請求項4】 画像中の同心円マークの重心座標位置を
検出する画像処理装置において、 前記画像を撮像して第1画像を得る画像撮像器と、 前記画像を平滑化し、前記同心円マークの線幅及び線間
距離に依存するボケ量を有する第2画像を得る空間フィ
ルタと、 前記第1画像と前記第2画像との差分画像を得る差分処
理器と、 該差分画像を2値化処理して2値化画像を得る2値化処
理器と、 該2値化画像に、1回または複数回の太め処理を施す第
1論理フィルタと、 該太め処理に続いて1回または複数回の細め処理を施す
第2論理フィルタと、 この結果残存した画像の重心座標位置を検出する検出器
と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。
4. An image processing apparatus for detecting the barycentric coordinate position of a concentric circle mark in an image, comprising: an image pickup device for picking up the image to obtain a first image; and a line width of the concentric circle mark for smoothing the image. And a spatial filter that obtains a second image having a blur amount that depends on the distance between lines, a difference processor that obtains a difference image between the first image and the second image, and binarize the difference image. A binarization processor that obtains a binarized image, a first logical filter that performs a thickening process on the binarized image once or a plurality of times, and a thinning process that is performed once or a plurality of times after the thickening process. An image processing apparatus, comprising: a second logical filter that applies the above; and a detector that detects the barycentric coordinate position of the image that remains as a result.
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JP4682326B2 (en) * 2005-07-05 2011-05-11 独立行政法人情報通信研究機構 Marker recognition method and apparatus in optical motion capture

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