JPH07129752A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シェーディングマスタ画像を効率良く作成する
ことを可能とする。 【構成】ビデオモニタの表示画像を見ながらシェーディ
ングマスタ画像を編集する際、表示画面に、このシェー
ディングマスタ画像２５Ａの他に、所定の表示領域２６
に、作成途中のシェーディングマスタ画像２５Ａによっ
て補正された補正画像を表示するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、対象物を撮像して得
られた入力画像を処理して特徴量の計測などを行う画像
処理装置に関連し、殊にこの発明は、シェーディングが
発生した入力画像について、シェーディング補正を行う
ためのシェーディングマスタ画像を形成する機能をもつ
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、対象物を撮像して得られた濃淡画
像を２値化処理して、その２値画像より特徴量の計測を
行う場合に、前記濃淡画像には、照明むらやカメラのレ
ンズ歪みなどに起因する明るさの不均一（これを「シェ
ーディング」という）が生ずることがある。このシェー
ディングが現れた濃淡画像を２値化処理すると、その２
値画像に、シェーディングの発生部分が物体の画像部分
と重なって現れるため、この２値画像から特徴量を適正
に計測することは不可能である。

【０００３】濃淡画像よりシェーディングを除去するの
に、シェーディングの発生部分のみを抽出して画像化し
たシェーディングマスタ画像を用いて、入力した濃淡画
像を補正するという方法が一般に採用されている。計測
処理に先立ち、対象物を撮像して得られた濃淡画像を画
像処理装置のビデオモニタに表示させた後、この画面上
の画像から前記シェーディングマスタ画像を編集して製
作するものである。

【０００４】図８（１）〜（３）は、この編集作業時に
おけるビデオモニタの表示例を具体的に示している。図
８（１）は筒状物体を撮像して得られた入力画像４５の
表示画面であって、図中、４０は筒状物体の画像部分
を、４１は背景の画像部分を、４２は筒状物体の表面に
表されたパターンの画像部分を、それぞれ示す。この入
力画像４５にはシェーディング４４，４４が物体の画像
部分４０の両側に帯状に現れている。

【０００５】オペレータはこの入力画像４５の濃度レベ
ルを画素単位で修正してシェーディングマスタ画像を編
集するもので、作成途中のシェーディングマスタ画像は
リアルタイムでビデオモニタに表示される。図８（２）
は、編集完了後のシェーディングマスタ画像４５Ａを示
すもので、図中、４４ａが前記シェーディング４４，４
４の発生部分のみを抽出して画像化された部分である。
このシェーディングマスタ画像４５Ａを前記入力画像４
５から減算処理することにより、図８（３）に示すよう
なシェーディングの影響が取り除かれた補正画像４５Ｂ
が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記ビデオモニタの表
示画面には、オペレータのキー操作により入力画像４
５，シェーディングマスタ画像４５Ａ，補正画像４５Ｂ
のいずれかが切換え表示されるようになっており、編集
作業時には、作成途中のシェーディングマスタ画像のみ
がビデオモニタに表示される。このため、作成途中のシ
ェーディングマスタ画像によって適正な補正画像が得ら
れるか否かを確認するには、一旦編集作業を終了してビ
デオモニタ上に補正画像を表示させる必要があり、シェ
ーディングマスタ画像の作成効率が著しく低下する。

【０００７】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、シェーディングマスタ画像の編集時にシェーデ
ィングマスタ画像と補正画像とを同時に表示することに
より、シェーディングマスタ画像を効率良く作成できる
画像処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、対象物を撮
像して得られた入力画像について、シェーディング補正
を行うためのシェーディングマスタ画像を形成する画像
処理装置において、対象物を撮像して得られた入力画像
を記憶するための第１の記憶手段と、前記シェーディン
グマスタ画像を記憶するための第２の記憶手段と、前記
第１の記憶手段に記憶された入力画像を前記第２の記憶
手段に記憶されたシェーディングマスタ画像により補正
して補正画像を生成する補正画像生成手段と、前記シェ
ーディングマスタ画像と前記補正画像とを画面上に同時
表示させる表示手段とを備えたものである。

【０００９】請求項２の発明では、前記表示手段は、前
記補正画像の濃度分布に関する情報をシェーディングマ
スタ画像および補正画像と共に画面上にグラフィック表
示させる。

【００１０】請求項３の発明では、前記濃度分布に関す
る情報は、前記補正画像上に設定された所定の領域内の
全画素について、濃度レベルに対する度数を２次元のグ
ラフで表した濃度ヒストグラムである。

【００１１】請求項４の発明では、前記濃度分布に関す
る情報は、前記補正画像上に設定された直線に沿う各画
素の濃度レベルを２次元のグラフで表した濃度分布グラ
フである。

【００１２】請求項５の発明では、前記濃度分布に関す
る情報は、前記補正画像上に設定された所定の領域内の
各画素の濃度レベルを３次元のグラフで表した濃度分布
グラフである。

【００１３】

【作用】シェーディングマスタ画像の編集時に、作成途
中のシェーディングマスタ画像とこれにより補正された
補正画像とを画面上に同時に表示するので、シェーディ
ングマスタ画像の編集状態をリアルタイムで評価でき、
シェーディングマスタ画像を効率良く作成できる。

【００１４】請求項２〜５の発明では、補正画像の濃度
分布に関する情報を前記シェーディングマスタ画像およ
び補正画像と共に画面上にグラフィック表示させるの
で、シェーディングマスタ画像の完成度合や品質などを
確認できる。

【００１５】

【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，画像
処理部２，ビデオモニタ３，キーボード４などを構成と
して含んでいる。

【００１６】前記テレビカメラ１は、適当な照明下で対
象物を例えば上方より撮像し、この対象物の特徴量など
を計測するための濃淡画像を生成してその画像信号を前
記画像処理部２へ出力する。

【００１７】前記画像処理部２は、Ａ／Ｄ変換器６，画
像メモリ７，編集用メモリ８，グラフィックメモリ９，
演算部１０，表示制御部１１，Ｄ／Ａ変換器１２，マイ
クロコンピュータ１３などから構成される。

【００１８】前記マイクロコンピュータ１３は、制御・
演算の主体であるＣＰＵ１４に対し、プログラムが格納
されるＲＯＭ１５，各種データを記憶させるためのＲＡ
Ｍ１６，入出力インターフェイス１７などがＣＰＵバス
１８を介して接続された構成のものである。

【００１９】前記Ａ／Ｄ変換器６は、テレビカメラ１よ
り濃淡画像の画像信号を入力し、この画像信号をディジ
タル量の濃淡画像データに変換し、これを表示制御部１
１および画像メモリ７へ出力する。

【００２０】前記画像メモリ７は、前記Ａ／Ｄ変換器６
より出力された１フレーム分の濃淡画像データ（以下
「入力画像データ」という）を１画素単位で記憶する。
またこの入力画像データは、シェーディングマスタ画像
を編集するための濃淡画像データ（以下「シェーディン
グマスタ画像データ」という）としてＣＰＵ１４により
編集用メモリ８に書き込まれる。

【００２１】前記演算部１０は、前記画像メモリ７から
は入力画像データを、また編集用メモリ８からはシェー
ディングマスタ画像データを、それぞれ入力して両者を
１画素ごとに減算処理し、補正画像の濃淡画像データ
（以下「補正画像データ」という）を生成する。得られ
た補正画像データは、表示制御部１１へ出力され、また
ＣＰＵバス１８を介してＣＰＵ１４に入力される。前記
グラフィックメモリ９には、前記演算部１０で得られた
補正画像データについて、濃度分布に関する情報を前記
ビデオモニタ３にグラフィック表示させるための表示デ
ータが、ＣＰＵ１４により書き込まれる。

【００２２】表示制御部１１は、前記Ａ／Ｄ変換器６，
編集用メモリ８，グラフィックメモリ９，演算部１０か
ら入力した画像データを選択しかつ合成してＤ／Ａ変換
器１２へ出力し、このＤ／Ａ変換器１２でアナログ変換
された画像データは、前記ビデオモニタ３へ出力され
る。

【００２３】前記マイクロコンピュータ１３の入出力イ
ンターフェイス１７にはデータ入力用のキーボード４が
接続されており、オペレータはビデオモニタ３に表示さ
れた画像を見ながらキーボード４を操作して、シェーデ
ィングマスタ画像を作成する。

【００２４】図２は、ビデオモニタ３に表示された入力
画像２５の表示画面であって、筒状物体の画像部分２１
の両側には、シェーディング２４，２４が帯状に現れて
いる。なお図中、２２は背景の画像部分を、２３は物体
２１の表面に表されたパターンの画像部分を、それぞれ
示す。

【００２５】図３は、前記入力画像２５を補正するため
のシェーディングマスタ画像２５Ａの表示画面を示して
おり、この表示画面の右下隅には、この作成途中のシェ
ーディングマスタ画像２５Ａにより前記入力画像２５を
補正して得られる補正画像を表示するための表示領域２
６が設けられている。なお図中、２４ａはシェーディン
グの発生部分のみが抽出されて画像化された部分であ
る。

【００２６】図４（１）（２）は、前記表示領域２６に
表示された画像を拡大して示す。この表示領域２６内に
は、前記シェーディングマスタ画像２５Ａにより補正さ
れた補正画像２５Ｂが表示されると共に、この上にオー
バーラップする形で、対象物の画像を含む所定の領域２
７についての濃度分布に関する情報（以下「濃度分布情
報」という）２８がグラフィック表示されている。な
お、前記領域２７はキーボード４からの入力により自由
に設定できる。

【００２７】この実施例の濃度分布情報２８は濃度ヒス
トグラムであって、横軸（Ｘ軸）に０〜２５５偕調の濃
度レベルが、縦軸（Ｙ軸）に各濃度レベルの画素の割合
（％）が、それぞれとってある。

【００２８】図４（１）は、シェーディングマスタ画像
の作成開始時の画面であって、補正画像２５Ｂには、シ
ェーディングの画像部分２４ｂが顕著に現われ、また濃
度が広範囲にわたってばらついたヒストグラムが表示さ
れている。

【００２９】図４（２）は、シェーディングマスタ画像
の作成終了時の画面であって、シェーディングが取り除
かれた補正画像２５Ｂが表示され、また濃度が０偕調と
２５５偕調とに分離されたヒストグラムが表示されてい
る。

【００３０】図５（１）（２）は、濃度分布情報２８の
他の表示例を示すもので、図５（１）がシェーディング
マスタ画像の作成開始時の表示画面であり、図５（２）
がシェーディングマスタ画像の作成終了時の表示画面で
ある。この実施例の濃度分布情報２８は、補正画像２５
Ｂ上に設定された直交する直線３１，３２上の各画素の
濃度レベルを２次元で表した濃度分布グラフ３３，３４
であって、シェーディングの画像部分２４ｂが存在する
図５（１）の補正画像２５Ｂについては、シェーディン
グの画像部分２４ｂの影響を受けた濃度分布グラフ３
３，３４となり、一方、シェーディングが取り除かれた
図５（２）の補正画像２５Ｂについては、物体の画像部
分の濃度分布のみが反映された濃度分布グラフ３３，３
４となる。なお各直線３１，３２は、キーボード４の操
作により任意の位置に設定できることは勿論である。

【００３１】図６（１）（２）は、濃度分布情報２８の
他の表示例を示すもので、図６（１）がシェーディング
マスタ画像の作成開始時の表示画面であり、図５（２）
がシェーディングマスタ画像の作成終了時の表示画面で
ある。この実施例の濃度分布情報２８は、補正画像２５
Ｂの全画素の濃度レベルを３次元で表した濃度分布グラ
フ３０であって、図６（１）の補正画像２５Ｂについて
は、シェーディングの画像部分２４ｂの影響を受けた広
範囲かつ複雑な凹凸を有する濃度分布グラフ３０とな
る。一方、図６（２）の補正画像２５Ｂについては、物
体の画像部分のみが反映して狭い範囲かつ単純な凹凸を
有する濃度分布グラフ３０となる。

【００３２】なお濃度分布情報２８は、上記の各実施例
のように、補正画像２５Ｂと重ねるように表示してもよ
いが、これに限らず、補正画像２５Ｂとは別個に表示す
るようにしてもよい。

【００３３】図７は、上記した画像処理装置の制御手順
を示す。まずステップ１（図中「ＳＴ１」で示す）にお
いて、テレビカメラ１により対象物体が撮像されると、
その濃淡画像が画像処理部２に取り込まれて入力画像デ
ータとして画像メモリ７に格納される（ステップ２）。

【００３４】つぎにオペレータによりシェーディングマ
スタ画像の作成モードが選択されると、ＣＰＵ１４は前
記画像メモリ７より前記入力画像データを読み出してこ
のデータを編集用メモリ８内に取り込ませ、さらにこの
画像をビデオモニタ３の表示画面に表示させる（ステッ
プ３，４）。

【００３５】オペレータはこの表示画面を見ながらシェ
ーディングマスタ画像の編集を行うもので、まずつぎの
ステップ５で、キーボードより濃度分布情報を得るため
の対象領域を指定した後、つづくステップ６で、キー操
作によりシェーディングマスタ画像の編集を行う。

【００３６】この編集操作に応じて編集用メモリ８内の
シェーディングマスタ画像データは更新され、更新され
たデータに基づくシェーディングマスタ画像がビデオモ
ニタ３に表示される（ステップ７）。一方、前記演算部
１０は、画像メモリ７内の入力画像データを編集用メモ
リ８内のシェーディングマスタ画像データにより補正し
た補正画像データを生成しており、ＣＰＵ１４はつぎの
ステップ８で、前記表示領域２６に補正画像を表示す
る。

【００３７】さらにＣＰＵ１４は、前記ステップ５で指
定された領域についての濃度分布情報を生成し、これを
グラフィックメモリ９に書き込んで前記表示領域２６内
にグラフィック表示させる（ステップ９）。

【００３８】表示領域２６内の補正画像および濃度分布
情報を確認しつつ上記ステップ６〜ステップ９の手順を
繰り返し実行してシェーディングマスタ画像の作成を完
了すると、オペレータはシェーディングマスタ画像を登
録するための設定操作を行う。これによりステップ１０
が「ＹＥＳ」となってステップ１１へ移行し、ＣＰＵ１
４は編集用メモリ８内の画像をシェーディングマスタ画
像として登録する。

【００３９】

【発明の効果】この発明は上記の如く、シェーディング
マスタ画面の編集時に、作成途中のシェーディングマス
タ画像とこれにより補正された補正画像とを同時に表示
するようにしたので、シェーディングマスタ画像の編集
状態をリアルタイムで評価でき、シェーディングマスタ
画像を効率良く作成できる。

【００４０】請求項２〜５の発明では、補正画像の濃度
分布に関する情報を前記シェーディングマスタ画像およ
び補正画像と共に画面上にグラフィック表示させるの
で、シェーディングマスタ画像の完成度合いや品質など
を確認できるなど、発明目的を達成した顕著な効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】入力画像の表示画面を示す説明図である。

【図３】シェーディングマスタ画像の作成画面を示す説
明図である。

【図４】表示領域内の表示画面を示す説明図である。

【図５】表示領域内の他の表示例を示す説明図である。

【図６】表示領域内の他の表示例を示す説明図である。

【図７】画像処理装置の制御手順を示すフローチャート
である。

【図８】編集作業時におけるビデオモニタの従来の表示
例を示す。

【符号の説明】

３ ビデオモニタ ７ 画像メモリ ８ 編集用メモリ ９ グラフィックメモリ １０ 演算部 １１ 表示制御部 １４ ＣＰＵ ２８ 濃度分布情報

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を撮像して得られた入力画像につ
   いて、シェーディング補正を行うためのシェーディング
   マスタ画像を形成する画像処理装置において、 対象物を撮像して得られた入力画像を記憶するための第
   １の記憶手段と、 前記シェーディングマスタ画像を記憶するための第２の
   記憶手段と、 前記第１の記憶手段に記憶された入力画像を前記第２の
   記憶手段に記憶されたシェーディングマスタ画像により
   補正して補正画像を生成する補正画像生成手段と、 前記シェーディングマスタ画像と前記補正画像とを画面
   上に同時表示させる表示手段とを備えて成る画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記表示手段は、前記補正画像の濃度分
   布に関する情報をシェーディングマスタ画像および補正
   画像と共に画面上にグラフィック表示させる請求項１に
   記載された画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記濃度分布に関する情報は、前記補正
   画像上に設定された所定の領域内の全画素について、濃
   度レベルに対する度数を２次元のグラフで表した濃度ヒ
   ストグラムである請求項１または２に記載された画像処
   理装置。
4. 【請求項４】 前記濃度分布に関する情報は、前記補正
   画像上に設定された直線に沿う各画素の濃度レベルを２
   次元のグラフで表した濃度分布グラフである請求項１ま
   たは２に記載された画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記濃度分布に関する情報は、前記補正
   画像上に設定された所定の領域内の各画素の濃度レベル
   を３次元のグラフで表した濃度分布グラフである請求項
   １または２に記載された画像処理装置。