JPH06176154A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH06176154A
JPH06176154A JP4325732A JP32573292A JPH06176154A JP H06176154 A JPH06176154 A JP H06176154A JP 4325732 A JP4325732 A JP 4325732A JP 32573292 A JP32573292 A JP 32573292A JP H06176154 A JPH06176154 A JP H06176154A
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JP
Japan
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image
light amount
measured
light quantity
template
Prior art date
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Pending
Application number
JP4325732A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Takagi
誠 高木
Toshiaki Matsukura
利顕 松倉
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP4325732A priority Critical patent/JPH06176154A/ja
Publication of JPH06176154A publication Critical patent/JPH06176154A/ja
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学系の光量むらの多少に拘わりなく、多値
画像のまま精度良く対象物の位置検出や認識を行ない得
る画像処置装置を提供する。 【構成】 TVカメラ1で捉えた画像中の光量むらを測
定する光量むら測定器10と、光量むら測定器10から
画像データから光量むらを除去するために必要な補正量
を演算する光量むら補正器11とを設ける。光量むら測
定器10からの画像データに基づいて予め算出した補正
データにより、TVカメラ1から直接光量むら補正器1
1に供給される画像データを補正して光量むらを除去
し、画像メモリ2に取り込む。画像メモリ2が記憶した
画像とテンプレートメモリ3が記憶した画像との正規相
関値を演算器4で演算し、その結果をCPU12に供給
して対象パターンの検出や認識を行なう。TVカメラ1
からの画像をもとにテンプレート画像を切り出すときに
も、光量むら補正器11で光量むらを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多値画像データを用い
て対象物の位置検出や認識を行なう画像処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】この種の装置として、カメラから取り込
まれた多値画像の各部分と予め登録されたテンプレート
画像との類似度を正規化相関等により演算し、多値画像
中の対象物の位置検出や認識を行なうものがある。図6
は上記の画像処理装置の一例を示すもので、1はTVカ
メラ、2はTVカメラから取り込まれた多値画像を記憶
する画像メモリ、3はテンプレート画像を記憶するテン
プレートメモリ、4は画像メモリ2が記憶する多値画像
の各部とテンプレートメモリ3が記憶する画像との類似
度を正規化相関により演算する演算器である。5は画像
メモリ2、テンプレートメモリ3および演算器4の動作
を制御するとともに、演算器4での演算結果に基づいて
対象物の位置検出や認識を行なうCPUであって、入力
手段としてのマウス6と、出力手段としてのモニタ7が
接続されている。8は画像データを転送する画像データ
バス、9は制御用バスである。
【0003】以上の画像処理装置において、例えばTV
カメラ1から画像メモリ2に図7に示す原画像Poが取
り込まれ、図8に示すようにモニタ7に表示された原画
像Poから文字「F」の部分がマウス6によりテンプレ
ート画像Tとして指定され、テンプレートメモリ3に記
憶されたとする。この状態で図9に示すように画像メモ
リ2に新たに被測定画像Pmが取り込まれると、演算器
4により被測定画像Pmの各部とテンプレート画像Tと
の正規化相関値が演算されCPU5に出力される。CP
U5は算出された正規化相関値と所定の閾値とを大小比
較し、相関値が閾値を越えた場合にテンプレート画像T
に対応するパターンが存在すると判断してその位置を出
力する。なお、上述した正規化相関値は対比する画像が
類似するほどその値が増加するもので、例えばテンプレ
ート画像Tと完全一致するときの相関値を100とすれ
ば、閾値80を越えたときにテンプレート画像Tに対応
するパターンが検出されたものと判断する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置で
は、TVカメラ1から取り込まれる画像を多値のまま処
理するので、図7〜図9に示すように、TVカメラ1の
レンズ周辺光量の減少や照明系の光量むらに起因して原
画像Poや被測定画像Pmに光量むらが現れ、原画像P
oから切り出されるテンプレート画像Tにも光量むらが
残る。このため、図8のテンプレート画像Tと図9の被
測定画像Pmとを対比したとき、パターン「F」が同一
であっても光量むらの相違に応じて正規化相関値が低下
し、場合によっては閾値を下回って位置検出ができない
ことがあった。かかる誤測定を防ぐために閾値を低下さ
せた場合は、テンプレート画像Tに類似するパターンを
誤って同一と認識し、検出精度がかえって悪化するおそ
れがある。そこで、従来はレンズや照明などの光学系の
改善によって光量むらそのものの低減を図っており、光
学系の設計上の手間がかさむとともに、装置のコストを
圧迫する要因ともなっていた。以上の問題は、原画像P
oからテンプレート画像Tを切り出す場合のみならず、
例えばアルファベット26文字をテンプレート画像とし
て個々に登録し、被測定画像Pm中のパターンがいずれ
のテンプレート画像に最も類似するかによって文字認識
を行なうような場合にも生じる。
【0005】本発明の目的は、光学系の光量むらの多少
に拘わりなく、多値画像のまま精度良く対象物の位置検
出や認識を行ない得る画像処置装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1に対
応付けて説明すると、請求項1の発明は、撮影手段1
と、基準となるテンプレート画像を予め記憶するテンプ
レート画像記憶手段3と、撮影手段1から取り込まれる
多値の被測定画像からテンプレート画像に対応する対象
物を探索して当該対象物の位置検出や認識を行なうマッ
チング手段4,5とを備えた画像処理装置に適用され
る。そして、上述した目的は、撮影手段1から取り込ま
れる画像の光量むらを予め測定する光量むら測定手段1
0と、測定された光量むらに基づいて被測定画像を補正
する被測定画像補正手段11とを設けることにより達成
される。請求項2の発明は、撮影手段1が撮影する原画
像から基準とするテンプレート画像を切り出して記憶す
るテンプレート画像記憶手段3と、撮影手段1から取り
込まれる多値の被測定画像からテンプレート画像に対応
する対象物を探索して当該対象物の位置検出や認識を行
なうマッチング手段4,5とを備えた画像処理装置に適
用され、撮影手段1から取り込まれる画像の光量むらを
予め測定する光量むら測定手段10と、測定された光量
むらに基づいてテンプレート画像を補正するテンプレー
ト画像補正手段11とを設けることにより、上述した目
的の達成を図っている。請求項3の装置では、請求項2
の発明に係る画像処理装置において、測定された光量む
らに基づいて被測定画像を補正する被測定画像補正手段
11を設けた。
【0007】
【作用】請求項1の装置では、光量むら測定手段10で
測定された光量むらに基づいて被測定画像が補正され、
補正後の画像がテンプレート画像と対比される。請求項
2の装置では、光量むら測定手段10で測定された光量
むらに基づいてテンプレート画像が補正され、補正後の
画像が被測定画像と対比される。請求項3の装置では、
光量むら測定手段10で測定された光量むらに基づいて
テンプレート画像および被測定画像の双方が補正され、
補正後の画像が対比される。
【0008】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分か
り易くするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
【0009】
【実施例】以下、図1〜図5を参照して本発明の一実施
例を説明する。なお、上述した図6〜図9に示す従来例
と共通する部分には同一符号を付し、説明を省略する。
図1に示すように、本実施例の装置では、TVカメラ1
と画像メモリ2との間に光量むら測定器10および光量
むら補正器11が増設され、TVカメラ1から出力され
る多値画像データがこれら光量むら測定器10および光
量むら補正器11に供給される。画像メモリ2、テンプ
レートメモリ3、演算器4、光量むら測定器10および
光量むら補正器11の動作はCPU12で制御される。
このCPU12は、従来と同様に演算器4での演算結果
に基づいて対象物の位置検出や認識を行なう。
【0010】光量むら測定器10は、TVカメラ1から
取り込まれる多値画像の各画素の階調を測定してその結
果を光量むら補正器11へ出力する。光量むら補正器1
1は、光量むら測定器10の測定データに基づいてTV
カメラ1から光量むら補正器11に取り込まれる多値画
像の光量むらに基づく階調差を除去するために必要な補
正量を画素毎に算出し記憶する。光量むら補正器11に
記憶された補正データは光量むら測定器10から新たに
光量むらの測定データが取り込まれるまで保持される。
光量むら補正器11は、TVカメラ1から直接取り込ま
れる多値画像の各画素の階調を先に記憶した補正データ
に基づいて補正し、画像メモリ2へ出力する。
【0011】次に、本実施例による画像処理手順を、光
量むら測定処理、テンプレート登録処理および被測定画
像探索処理の3段階に分けて順に説明する。 光量むら測定処理 光量むら測定処理では、TVカメラ1により白紙のよう
に全くむらのないものを撮影し、その画像データ中の光
量むらを光量むら測定器10で測定して測定結果を光量
むら補正器11へ出力する。光量むら補正器11では受
取ったデータに基づいて光量むらの補正量を演算し、記
憶する。この処理では、被写体にむらがなくてもTVカ
メラ1のレンズ周辺光量の減少や被写体の照明系の光量
むらにより、図2に示すように光量むら測定器10に取
り込まれる画像Pcに光量むらが現れる。したがって、
光量むら補正器11では、画像Pcを光量むらが除去さ
れた単階調の画像に変換するために必要な補正データが
作成されることになる。
【0012】テンプレート登録処理 テンプレート登録処理では、図7に示すパターン「F」
を含んだ被写体をTVカメラ1で撮影し、その画像デー
タを光量むら補正器11で補正した上で原画像として画
像メモリ2に取り込む。画像メモリ2に取り込んだ原画
像をモニタ7に表示させ、表示画面中の所望のパターン
「F」をマウス6によりテンプレート画像として指定し
てテンプレートメモリ3に記憶する。以上の処理におい
て、TVカメラ1から光量むら補正器11へ取り込まれ
る画像データは図7に示す画像Poと同じく光量むらを
含んだものとなるが、光量むら補正器11により光量む
らによる階調差が補正されるので、光量むら補正器11
からは図3に示すように光量むらが除去されてパターン
Fのみが鮮明に現れた原画像Pocが出力される。した
がって、図4に示すように原画像Pocから切り出され
るテンプレート画像Tcも光量むらがない鮮明なものと
なる。
【0013】被測定画像探索処理 被測定画像探索処理では、TVカメラ1から取り込まれ
る画像データを光量むら補正器11を介して画像メモリ
2に取り込む。そして、画像メモリ2が記憶する画像の
各部とテンプレート画像Tcとの正規化相関値を演算器
4で演算し、演算結果をCPU12に出力する。CPU
12では、算出された正規化相関値と所定の閾値とを大
小比較し、相関値が閾値を越えた場合にテンプレート画
像Tcに対応するパターン(図示例では文字「F」)が
存在すると判断してその位置を出力する。この処理で
は、TVカメラ1から取り込まれる画像データが光量む
ら補正器11を経由するために、図5に示すように画像
メモリ2には光量むらのない被測定画像Pmcが取り込
まれる。被測定画像Pmcと対比されるテンプレート画
像Tcにも光量むらが存在しないので、テンプレート画
像Tcに対応するパターンFが存在したときの正規相関
値は極めて高い。このため、対応パターンが存在するか
否かを判断するための閾値を従来よりも高く設定して測
定精度を大きく向上させることができる。
【0014】本実施例ではテンプレート画像Tcおよび
被測定画像Pmcのいずれからも光量むらを除去した
が、本発明はこれに限るものではなく、いずれか一方か
ら光量むらを除去しただけでも正規化相関値を高くでき
る。本発明は、TVカメラ1の画像からテンプレート画
像を切り出すものに限らず、テンプレート画像を別途設
定し、これに対応するパターンを被測定画像中から探索
する装置にも適用される。この場合は、テンプレート画
像が光量むらを含まないので、被測定画像から光量むら
を除去するだけで十分である。テンプレート画像Tcお
よび被測定画像Pmcの光量むらの除去は、メモリ2,
3から画像データを取り出す際に行なってもよい。
【0015】以上の実施例では、TVカメラ1が撮影手
段を、テンプレートメモリ3がテンプレート画像記憶手
段を、演算器4およびCPU12がマッチング手段を、
光量むら測定器10が光量むら測定手段を、光量むら補
正器11がテンプレート画像補正手段および被測定画像
補正手段を構成する。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、光量むら測定手段で測定された光量むらに基づいて
被測定画像が補正されてテンプレート画像と対比される
ので、被測定画像を取り込むための光学系の光量むらに
左右されることなく画像処理精度を高く維持できる。請
求項2の発明では、光量むら測定手段で測定された光量
むらに基づいてテンプレート画像が補正されて被測定画
像と対比されるので、テンプレート画像を切り出すため
の光学系の光量むらに左右されることなく画像処理精度
を高く維持できる。請求項3の装置では、光量むら測定
手段で測定された光量むらに基づいてテンプレート画像
および被測定画像の双方が補正されて対比されるので、
テンプレート画像および被測定画像を取り込むための光
学系の光量むらに左右されることなく画像処理精度を高
く維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の画像処理装置のブロック
図。
【図2】図1の光量むら測定器10に取り込まれる画像
の一例を示す図。
【図3】図1の光量むら補正器11から出力される原画
像の一例を示す図。
【図4】図3の画像から切り出したテンプレート画像を
示す図。
【図5】図1の光量むら補正器11から出力される被測
定画像の一例を示す図。
【図6】従来例の画像処理装置のブロック図。
【図7】図6の画像メモリ2に取り込まれる原画像の一
例を示す図。
【図8】図7の画像から切り出したテンプレート画像を
示す図。
【図9】図1の画像メモリ2に取り込まれる被測定画像
の一例を示す図。
【符号の説明】
1 TVカメラ 2 画像メモリ 3 テンプレートメモリ 4 演算器 10 光量むら測定器 11 光量むら補正器 12 CPU Poc 原画像 Pmc 被測定画像 Tc テンプレート画像

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影手段と、 基準となるテンプレート画像を予め記憶するテンプレー
    ト画像記憶手段と、 前記撮影手段から取り込まれる多値の被測定画像から前
    記テンプレート画像に対応する対象物を探索して当該対
    象物の位置検出や認識を行なうマッチング手段とを備え
    た画像処理装置において、 前記撮影手段から取り込まれる画像の光量むらを予め測
    定する光量むら測定手段と、 測定された光量むらに基づいて前記被測定画像を補正す
    る被測定画像補正手段とを設けたことを特徴とする画像
    処理装置。
  2. 【請求項2】 撮影手段と、 前記撮影手段が撮影する原画像から基準とするテンプレ
    ート画像を切り出して記憶するテンプレート画像記憶手
    段と、 前記撮影手段から取り込まれる多値の被測定画像から前
    記テンプレート画像に対応する対象物を探索して当該対
    象物の位置検出や認識を行なうマッチング手段とを備え
    た画像処理装置において、 前記撮影手段から取り込まれる画像の光量むらを予め測
    定する光量むら測定手段と、 測定された光量むらに基づいて前記テンプレート画像を
    補正するテンプレート画像補正手段を設けたことを特徴
    とする画像処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の画像処理装置において、
    測定された光量むらに基づいて前記被測定画像を補正す
    る被測定画像補正手段を設けたことを特徴とする画像処
    理装置。
JP4325732A 1992-12-04 1992-12-04 画像処理装置 Pending JPH06176154A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4325732A JPH06176154A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 画像処理装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4325732A JPH06176154A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 画像処理装置

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ID=18180058

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JP4325732A Pending JPH06176154A (ja) 1992-12-04 1992-12-04 画像処理装置

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