JPH0546744A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】計測対象物の形状を問わず、適正かつ容易に計
測領域を指定するためのウィンドウを容易かつ適正に自
動生成することを可能とする。 【構成】画像処理装置はテレビカメラ１と画像処理部２
とを含む。テレビカメラ１は計測対象物を撮像してウィ
ンドウ生成のための基準画像や計測処理のための入力画
像を生成する。基準画像の濃淡画像信号は画像処理部２
のフィルタ部４にてエッジ強調され、２値化回路８で２
値化処理された後、その２値画像信号はフレームメモリ
５に記憶される。この２値画像信号は読み出されてフィ
ルタ部４で膨張処理された後、膨張処理後の２値画像信
号はウィンドウ信号としてウィンドウメモリ１０に記憶
される。計測部９は入力画像に対しウィンドウを設定し
てウィンドウ内の画像につき所定の計測処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、計測対象物を撮像し
て得られた入力画像につき面積，重心などの特徴量を計
測して認識などの処理を実行する画像処理装置に関連
し、殊にこの発明は、入力画像に対する計測領域を指定
するためのウィンドウを自動生成する機能を備えた画像
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に画像処理装置では、計測対象物を
撮像して得られた入力画像（濃淡画像または２値画像）
に対し、計測領域を指定するためのウィンドウを設定
し、そのウィンドウ内の画像部分につき、面積，重心な
どの特徴量を計測して、その計測値から計測対象物の認
識などを行っている。

【０００３】図９は、入力画像５０に対し３個のウィン
ドウｗ１，ｗ２，ｗ３が設定された状態を示す。同図
中、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃは入力画像５０に含まれる
異なる計測対象物の画像部分であって、各画像部分５１
Ａ，５１Ｂ，５１Ｃにそれぞれの形状に応じたウィンド
ウｗ１，ｗ２，ｗ３が設定されている。

【０００４】この種のウィンドウｗ１，ｗ２，ｗ３を生
成するのに、従来は、オペレータがビデオモニタに表さ
れた入力画像を見ながら、点，直線，円，四角形などの
基本図形を組み合わせて手操作により所望の形状のもの
を生成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】計測対象物の各画像部
分が、図９に示すような単純な形態のものであればウィ
ンドウの設定操作は容易に行い得るが、図１０に示すよ
うに、計測対象物の各画像部分５２Ａ，５２Ｂが複雑な
形態であって、特に両画像部分５２Ａ，５２Ｂが接近し
ているような場合、ウィンドウｗ４，ｗ５の設定操作は
煩雑となり、適正にウィンドウを生成するのが困難であ
る。

【０００６】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、計測対象物を撮像して得られた画像を用いてウ
ィンドウを自動生成することにより、計測対象物の形状
を問わず、適正かつ容易にウィンドウを生成し得る画像
処理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の画像処理装置では、計測対象物を撮像し
てウィンドウ生成のための基準画像または計測処理のた
めの入力画像を生成する撮像手段と、前記基準画像を２
値化処理して２値画像を生成する２値化手段と、前記２
値画像を膨張処理して計測領域を指定するためのウィン
ドウを生成する膨張処理手段と、前記膨張処理手段より
ウィンドウを構成するウィンドウ信号を入力して記憶す
る記憶手段と、前記入力画像についての画像信号と前記
記憶手段より読み出されたウィンドウ信号とを入力し
て、前記入力画像に対しウィンドウを設定してウィンド
ウ内の画像につき所定の計測処理を実行する計測手段と
を具備させている。

【０００８】

【作用】計測対象物を撮像して得られた２値画像を膨張
処理してウィンドウを自動生成するので、たとえ計測対
象物の形状が複雑でありかつ、複数の計測対象物の画像
部分が接近していても、適正かつ容易にウィンドウを生
成できる。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる画像処
理装置の全体構成を示すもので、テレビカメラ１と画像
処理部２と図示しないビデオモニタとを備えている。前
記テレビカメラ１は、適当な照明下で計測対象物を例え
ば上方より撮像し、ウィンドウ生成のための基準画像や
計測処理のための入力画像を生成する。

【００１０】前記画像処理部２のＡ／Ｄ変換器３はテレ
ビカメラ１より前記基準画像や入力画像の８ビットの濃
淡画像信号を入力してアナログ信号をディジタル信号に
変換し、基準画像の濃淡画像信号についてはフィルタ部
４へ、入力画像の濃淡画像信号ついては第１または第２
のいずれかフレームメモリ５，６や表示制御部７へ出力
する。

【００１１】前記フィルタ部４は、Ａ／Ｄ変換器３から
は前記基準画像の濃淡画像信号を、また第１，第２のい
ずれかフレームメモリ５，６からは基準画像の２値画像
信号を、それぞれ入力し、濃淡画像信号についてはエッ
ジ強調を、また２値画像信号については膨張処理を、そ
れぞれ施す。第１，第２の各フレームメモリ５，６や後
記するウィンドウメモリ１０は８ビット構成の画像信号
を画素単位で記憶する。従って２値画像信号について
は、各画素データが１ビットであるから、最大８種類の
２値画像信号を８ビットに構成して各メモリに記憶させ
る。

【００１２】図２は、前記フィルタ部４の構成を示すも
ので、線形フィルタ２０と論理フィルタ２１と選択回路
２２とを備えている。前記線形フィルタ２０は、前記濃
淡画像信号の所定の画素位置の各画素データｘ１〜ｘ８
（図６に示す）を同時入力して、中心の着目画素Ｐにつ
き、つぎの式に基づくエッジ強調の処理を濃淡画像３
３の全体にわたり順次行うための部分である。

【００１３】

【数１】

【００１４】この線形フィルタ２０は、式の各パラメ
ータａ１〜ａ８が設定される８個のレジスタ２３と、濃
淡画像信号の各画素データｘ１〜ｘ８と各レジスタ２３
に設定された対応する各パラメータａ１〜ａ８とを入力
して乗算する８個の乗算器２４と、各乗算器２４の乗算
結果を加算する加算器２５とで構成され、前記加算器２
５の加算結果が選択回路２２のゲート２６を経てオア回
路２７へ出力される。

【００１５】前記論理フィルタ２１は、２値画像信号の
所定の画素位置の各画素データＡ１〜Ａ８（図７に示
す）を同時入力して、中心の着目画素Ｑにつき２値画像
４３の全体にわたり順次膨張処理を行うための部分であ
る。この論理フィルタ２１は、膨張処理のための変換デ
ータが書き込まれるテーブルメモリ２８を備えており、
このテーブルメモリ２８による処理結果が選択回路２２
のゲート２９を経てオア回路２７へ出力される。

【００１６】各ゲート２６，２９はＣＰＵ１１からの制
御信号により開閉動作するもので、エッジ強調時はゲー
ト２６が「開」、ゲート２９が「閉」となり、また膨張
処理時はゲート２９が「開」、ゲート２６が「閉」とな
り、オア回路２７からいずれかゲートを通過した画像信
号が出力されることになる。

【００１７】図１に戻って、前記フィルタ部４からの画
像信号は２値化回路８へ与えられ、エッジ強調後の濃淡
画像信号ついては異なる複数の２値化しきい値により２
値化され、最大８種類の２値画像信号が８ビットデータ
の形で第１または第２のいずれかフレームメモリ５，６
へ出力されて書き込まれる。一方、膨張処理後の２値画
像信号についてはそのまま２値化回路８を通過させ、膨
張処理を繰り返す場合は第１，第２のいずれかフレーム
メモリ５，６へ、膨張処理を完了する場合はウィンドウ
を構成するウィンドウ信号としてウィンドウメモリ１０
へ、それぞれ出力されて書き込まれる。

【００１８】図３は、前記２値化回路８の構成例を示
す。この２値化回路８はテーブルメモリ３０と２個のス
イッチ３１，３２とを備えており、前記テーブルメモリ
３０には図４に示すように８個のルックアップテーブル
（以下「ＬＵＴ」と略す）３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，・・
・・を記憶させることが可能である。各ＬＵＴには異なる
２値化しきい値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，・・・・で基準画
像３３の濃淡画像信号を２値化するための２値データが
格納されており、各ＬＵＴより出力される最大８種類の
２値画像信号は８ビット構成の２値画像信号としてテー
ブルメモリ３０より出力される。

【００１９】各スイッチ３１，３２はＣＰＵ１１からの
制御信号により開閉動作するもので、２値化処理時はス
イッチ３１が「開」、スイッチ３２が「閉」となり、ま
た膨張処理時はスイッチ３２が「開」、スイッチ３１が
「閉」となり、この２値化回路８からいずれかスイッチ
を通過した画像信号がフレームメモリ５，６またはウィ
ンドウメモリ１０へ出力されることになる。

【００２０】図１の計測部９は、図５に示すように８個
のアンド回路４０および計測回路４１を含んでいる。各
アンド回路４０は入力画像４２の計測対象物の各画像部
分に対して対応するウィンドウＷ１，Ｗ２，Ｗ３をそれ
ぞれ設定するためのもので、各アンド回路４０にはいず
れかフレームメモリ５，６より入力画像４２の濃淡画像
信号と、前記ウィンドウメモリ１０より各画像部分４２
Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに対応するウィンドウ信号が入力さ
れて論理積演算が行われる。各アンド回路４０の出力は
対応する各計測回路４１へ出力され、各ウィンドウＷ
１，Ｗ２，Ｗ３内の画像につき特徴量として面積や重心
などが個々に計測される。

【００２１】各計測回路４１による計測値はＣＰＵ１１
に取り込まれ、計測対象物の形状や良否などの判別が行
われる。前記ＣＰＵ１１は、制御・演算の主体であっ
て、図１に示す如く、プログラムが格納されるＲＯＭ１
２と、各種データを記憶させるＲＡＭ１３と、Ｉ／Ｏポ
ート１４とでマイクロコンピュータを構成する。なおキ
ャラクタメモリ１５やグラフィックメモリ１６にはビデ
オモニタに文字などのキャラクタや線などの図形を表示
するための表示データが前記ＣＰＵ１１により書き込ま
れる。また表示制御部７は濃淡画像，２値画像，キャラ
クタ，図形などの各画像信号を入力してビデオモニタに
表示させる。

【００２２】図８は、ウィンドウ生成のための前記ＣＰ
Ｕ１１の制御手順を示す。まずＣＰＵ１１は、ステップ
１（図中「ＳＴ１」で示す）において、フィルタ部４の
線形フィルタ２０がエッジ強調の形となるよう各パラメ
ータａ１〜ａ８を各レジスタ２３にセットする。

【００２３】つぎにＣＰＵ１１は、２値化回路８中のテ
ーブルメモリ３０の各ＬＵＴ３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，
… に異なる２値化しきい値に応じた２値データを書き
込んだ後、テレビカメラ１より基準画像の濃淡画像信号
を画像処理部２へ取り込む（ステップ２，３）。この濃
淡画像信号はＡ／Ｄ変換器３でＡ／Ｄ変換され、前記フ
ィルタ部４の線形フィルタ２０でエッジ強調され、２値
化回路８で２値化処理された後、２値画像信号が例えば
第１のフレームメモリ５に記憶される（ステップ４）。

【００２４】つぎのステップ５ではＣＰＵ１１は、フィ
ルタ部４の論理フィルタ２１を膨張の形となるようテー
ブルメモリ２８に変換データを書き込む。つぎにＣＰＵ
１１は第１のフレームメモリ５より２値画像信号を読み
出し、論理フィルタ２１により膨張処理を施し、膨張処
理後の２値画像信号を２値化回路８を通過させた後、こ
れをウィンドウ信号としてウィンドウメモリ１０に記憶
させるのである。なおこの実施例では、膨張処理を１回
だけ行っているが、２回、３回と複数回行うようにして
もよい。

【００２５】

【発明の効果】この発明は上記の如く、計測対象物を撮
像して得たウィンドウ生成のための基準画像を２値化処
理して２値画像を生成した後、この２値画像を膨張処理
して計測領域を指定するためのウィンドウを自動生成す
るようにしたから、たとえ計測対象物の形状が複雑であ
りかつ複数の計測対象物の画像部分が接近していても、
適正かつ容易にウィンドウを生成できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる画像処理装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図２】フィルタ部の構成例を示すブロック図である。

【図３】２値化回路の構成例を示すブロック図である。

【図４】テーブルメモリの原理を示す説明図である。

【図５】計測部の構成例を示すブロック図である。

【図６】エッジ強調の対象画素を示す説明図である。

【図７】膨張処理の対象画素を示す説明図である。

【図８】ウィンドウ生成のための制御手順を示すフロー
チャートである。

【図９】入力画像に対するウィンドウの設定状態を示す
説明図である。

【図１０】入力画像に対するウィンドウの設定状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ テレビカメラ ２ 画像処理部 ４ フィルタ部 ８ ２値化回路 ９ 計測部 １０ ウィンドウメモリ １１ ＣＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測対象物を撮像してウィンドウ生成の
   ための基準画像または計測処理のための入力画像を生成
   する撮像手段と、 前記基準画像を２値化処理して２値画像を生成する２値
   化手段と、 前記２値画像を膨張処理して計測領域を指定するための
   ウィンドウを生成する膨張処理手段と、 前記膨張処理手段よりウィンドウを構成するウィンドウ
   信号を入力して記憶する記憶手段と、 前記入力画像についての画像信号と前記記憶手段より読
   み出されたウィンドウ信号とを入力して、前記入力画像
   に対しウィンドウを設定してウィンドウ内の画像につき
   所定の計測処理を実行する計測手段とを備えて成る画像
   処理装置。