JPH0869531A

JPH0869531A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0869531A
Application number: JP6230564A
Authority: JP
Inventors: Atsuyuki Igarashi; 篤之五十嵐; Toshimichi Masaki; 俊道政木
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1996-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】入力画像における計測領域の位置をモデル画
像上の計測領域の位置に正確に対応させて、正確な画像
処理結果を得る。【構成】ＣＰＵ５は、画像メモリ４内の入力画像につ
いて、あらかじめ登録されたモデル画像についての登録
データをもとにして計測領域の設定条件を決定する。矩
形アドレスジェネレータ６は、この設定条件に適合する
矩形領域の各構成画素の位置データＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）
を順次アフィン変換回路９に出力する。このアフィン変
換回路９には、ＣＰＵ５より、入力画像のモデル画像に
対するずれ量Δｘ，Δｙ，回転角度θの各データが与え
られており、これらのデータにより前記位置データＸ
（ｎ），Ｙ（ｎ）のアフィン変換が行われる。変換後の
位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）は、画像メモリ４に
与えられ、この位置データに対応する画像データＤ_iが
読み出されて特徴量演算部８に与えられる。

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
られた入力画像の特定位置に計測領域を設定して、この
計測領域内の画像について所定の画像処理を実行する画
像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば工場の検査ラインでは、多数の製
品の良・不良を検査する際に、テレビカメラによりライ
ン上の製品を順次撮像し、得られた画像を用いて各製品
の良・不良を判定する画像処理装置が導入されている。
この画像処理装置には、通常、検査に先立ち、良品を撮
像して得られた画像がモデル画像として登録されてお
り、検査の際には、各検査対象物の画像（以下「入力画
像」という）をこのモデル画像と比較することにより、
良・不良の判定が行われる。

【０００３】上記の比較処理は、撮像された画像全体を
用いて行うのが望ましいが、近年、処理の高速化のた
め、各画像の所定の位置に矩形の計測領域を設定し、こ
の計測領域内の画像を用いた比較処理を行うことが一般
化されている。

【０００４】図１５は、上記の処理方法を実行するため
の画像処理装置の構成を示すもので、テレビカメラ１，
Ａ／Ｄ変換部２，２値化処理部３，画像メモリ４，ＣＰ
Ｕ５，矩形アドレスジェネレータ６，同期クロックジェ
ネレータ７，特徴量演算部８などを構成として含んでい
る。

【０００５】テレビカメラ１で対象物を撮像して得られ
たアナログ量の濃淡画像は、Ａ／Ｄ変換部２でディジタ
ル信号に変換された後、２値化処理部３で２値化処理さ
れる。この結果、「１」または「０」の値で表現される
２ビットの画像データが画像メモリ４に入力される。

【０００６】この画像処理装置では、あらかじめ図示し
ないメモリ内に、モデル画像上に設定する計測領域の条
件を登録している。図１６は、上記の登録データの一例
であって、モデル画像における計測領域Ｗ₀の位置デー
タとして始点Ｐ₀の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）が、計測領域Ｗ
₀の大きさとして各辺の長さＷＸ，ＷＹが、それぞれ前
記メモリ内に記憶される。

【０００７】図１７（１）（２）は、モデル画像と入力
画像の一例を示すもので、入力画像２４における対象物
２５の位置Ｐは、モデル画像２０におけるモデル２１の
位置Ｐ₀に対して、Ｘ軸方向にΔｘ，Ｙ軸方向にΔｙだ
け位置ずれしている。

【０００８】図１５に戻って、ＣＰＵ５は、前記画像メ
モリ４に記憶された入力画像を読み出してモデル画像と
比較し、前記図１７に示したズレ量を検出した後、モデ
ル画像の計測領域の始点Ｐ₀の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）にこ
のズレ量を加算して得られる座標（Ｘ_S，Ｙ_S）を、入
力画像における計測領域の始点Ｐの座標として決定す
る。この始点Ｐの位置データＸ_S，Ｙ_Sおよび計測領域
の大きさを表すデータＸＷ，ＹＷは、入力画像上に計測
領域を設定するためのデータとして矩形アドレスジェネ
レータ６に与えられるもので、矩形アドレスジェネレー
タ６は、同期クロックジェネレータ７からのクロック信
号に基づき、前記始点からＸ軸方向にＷＸ，Ｙ軸方向に
ＷＹの範囲内にある各画素の位置データＸ（ｎ），Ｙ
（ｍ）（ｎ＝０〜ＷＸ−１，ｍ＝０〜ＷＹ−１）を一画
素ずつ生成し、これを画像メモリ４へ出力する。

【０００９】画像メモリ４は、与えられた位置データＸ
（ｎ），Ｙ（ｍ）における画像データを特徴量演算部８
に出力し、特徴量演算部８では、入力された各画像デー
タを用いて計測領域内の画像の特徴量を算出する。さら
にＣＰＵ５は、前記の特徴量をモデル画像の前記計測領
域Ｗ₀内の特徴量と比較するなどして、対象物が良品で
あるか否かを判定する。

【００１０】図１８（１）（２）は、図１７のモデル画
像２０と入力画像２４とについて、計測領域を設定した
結果を示すもので、入力画像では前記位置ずれΔｘ，Δ
ｙ分だけ計測領域の設定位置が移動している。これによ
り、入力画像でもモデル画像と同じ条件での画像部分を
特定して正確な比較処理を行うことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法は入力画像のモデル画像に対する角度が０度である
場合を想定したもので、入力画像がモデル画像に対して
回転している場合には、入力画像の計測領域の位置をモ
デル画像の計測領域の位置に対応させることは不可能と
なり、計測処理の正確度に問題が生じる。

【００１２】図１９（１）（２）は、上記の問題点を例
示するもので、図１９（１）のモデル画像では矩形上の
モデル２１の一端点を含む位置に計測領域が垂直配備さ
れているのに対し、図１９（２）に示す入力画像では、
入力画像がモデル画像に対して回転しているため、計測
領域Ｗの位置は前記計測領域Ｗ₀の位置と対応しなくな
る。その結果、入力画像中の不良部分（端点部分の欠
け）が計測領域Ｗからはずれ、計測結果は不正確なもの
となる。

【００１３】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、入力画像のモデル画像に対する傾きを検出し
て、計測領域を検出された傾き分だけ回転させた位置に
設定することにより、入力画像における計測領域の位置
をモデル画像上の計測領域の位置に正確に対応させて、
正確な画像処理結果を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の画像処理装置
は、対象物を撮像して得られた画像を入力する画像入力
手段と、前記画像入力手段が入力した画像上の特定位置
に画像処理の対象範囲を定める計測領域を設定する設定
手段と、前記設定手段により設定された計測領域内の画
像について所定の画像処理を実行する画像処理手段とを
備えている。請求項１の発明では、前記設定手段は、前
記画像入力手段が入力した画像の基準となるモデル画像
に対する傾きを検出する検出手段と、前記検出手段によ
り検出された傾きだけ前記計測領域を回転させるための
回転処理を実行する回転処理手段とを備えている。

【００１５】請求項２の発明では、前記回転処理手段は
アフィン変換回路より成り、前記アフィン変換回路は、
画像の傾きがゼロのときの前記計測領域内の各画素の位
置データを入力して前記検出手段により検出された傾き
に基づくアフィン変換を実行することにより、計測領域
を前記の傾きだけ回転させたときの計測領域内の各画素
の位置データを順次出力する。

【００１６】請求項３の発明の画像処理装置では、前記
設定手段は、前記画像入力手段が入力した画像上の特定
位置に矩形領域を設定する矩形領域設定手段と、前記画
像入力手段が入力した画像の基準となるモデル画像に対
する傾きを検出する検出手段と、前記検出手段により検
出された傾きだけ前記矩形領域を回転させるための回転
処理を実行する回転処理手段と、前記回転処理手段によ
り回転された矩形領域内に前記計測領域を設定する計測
領域設定手段とを備えている。

【００１７】請求項４の発明の画像処理装置では、前記
回転処理手段はアフィン変換回路より成り、前記アフィ
ン変換回路は、画像の傾きがゼロのときの前記矩形領域
内の各画素の位置データを入力して前記検出手段により
検出された傾きに基づくアフィン変換を実行することに
より、矩形領域を前記の傾きだけ回転させたときの矩形
領域内の各画素の位置データを順次出力する。

【００１８】請求項５の発明の画像処理装置では、前記
計測領域設定手段は、前記矩形領域内の各画素毎に計測
対象の画素であるか否かを判別するためのデータを記憶
する記憶手段を含んでいる。

【００１９】

【作用】入力画像に計測領域を設定する際に、入力画像
のモデル画像に対する傾きを検出し、この傾き分だけ計
測領域の設定位置を回転させるので、入力画像がモデル
画像に対して回転している場合も、モデル画像と同じ条
件で計測領域を設定することができる。

【００２０】請求項３の発明では、計測領域の設定に際
し、入力画像の特定位置に矩形領域を設定してこの矩形
領域を入力画像のモデル画像に対する傾き分だけ回転さ
せた後、この矩形領域内に計測領域を設定する。

【００２１】請求項２または４の発明では、計測領域ま
たは矩形領域の回転処理手段をアフィン変換回路により
構成し、この回路に画像の傾きがゼロのときの領域内の
各画素の位置データを入力して、検出された傾きに応じ
た領域内の位置データを順次出力する。

【００２２】請求項５の発明では、前記矩形領域内の各
画素が計測対象の画素であるか否かをあらかじめ設定し
て記憶手段に記憶しておき、この記憶内容に基づいて計
測領域を設定する。

【００２３】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる画像処
理装置の構成を示すもので、テレビカメラ１，Ａ／Ｄ変
換部２，２値化処理部３，画像メモリ４，ＣＰＵ５，矩
形アドレスジェネレータ６，同期クロックジェネレータ
７，アフィン変換回路９，特徴量演算部８などをその構
成として含んでいる。

【００２４】この画像処理装置は、対象物を順次撮像し
て得られた画像上に矩形状の計測領域を設定し、この計
測領域内の画像データを用いて対象物の良・不良の検査
を行うもので、検査に先立ち、良品のモデルを撮像して
得られたモデル画像を用いて計測領域の設定位置や大き
さを決定している。なお、前記モデル画像の画像デー
タ，モデル画像上の計測領域の設定位置や大きさ、この
計測領域内のモデル画像の特徴量などは、登録データと
して図示しないメモリに記憶される。

【００２５】前記Ａ／Ｄ変換部２，２値化処理部３，画
像メモリ４は、前述した従来の装置と同様のもので、テ
レビカメラ１により撮像されたアナログ量の画像データ
は、Ａ／Ｄ変換処理および２値化処理を経て画像メモリ
４内に格納される。

【００２６】ＣＰＵ５は、前記画像メモリ４に格納され
た画像データを順次読み出して、画像中の対象物の位置
を抽出し、この位置とモデル画像におけるモデルの位置
とを比較して、入力画像のモデル画像に対するズレ量Δ
ｘ，Δｙと回転角度θとを算出する。つぎにＣＰＵ５
は、登録されたモデル画像の計測領域の設定条件を読み
出し、この設定条件とズレ量とを用いて、入力画像にお
ける計測領域の設定条件を決定する。

【００２７】この実施例では、前記した従来例と同様、
計測領域の始点の座標と各辺の長さとを領域設定の条件
とするもので、ＣＰＵ５は、モデル画像について登録さ
れている計測領域の始点の座標（Ｘ₀，Ｙ₀）に算出さ
れたズレ量Δｘ，Δｙを加算した座標（Ｘ_S，Ｙ_S）
と、登録された各辺の長さＷＸ，ＷＹとを矩形アドレス
ジェネレータ６に出力する。

【００２８】矩形アドレスジェネレータ６は、前記従来
例と同様、計測領域内に含まれる画素として、入力され
た設定条件に応じた矩形領域内の各画素の座標（Ｘ
（ｎ），Ｙ（ｍ））（ｎ＝０〜ＷＸ−１，ｍ＝０〜ＷＹ
−１）を、同期クロックジェネレータ７からのクロック
信号に基づき一画素ずつ生成する。生成された各座標の
Ｘ座標，Ｙ座標は、位置データとして順次アフィン変換
回路９へと出力される。

【００２９】一方、ＣＰＵ５は、前記回転角度θに基づ
く正弦関数値sin θと余弦関数値cos θとを算出し、こ
の各算出値を前記のズレ量Δｘ，Δｙととともにアフィ
ン変換回路９に出力する。アフィン変換回路９は、これ
らのパラメータと前記矩形アドレスジェネレータ６から
入力された位置データＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）とを用いてつ
ぎの（１）（２）式の演算を実行する。これにより、矩
形アドレスジェネレータ６で生成された各位置データ
は、前記回転角度θだけ回転した位置に座標変換され
る。なお、（１）（２）式においてＡＸ（ｎ），ＡＹ
（ｍ）は、前記の座標（Ｘ（ｎ），Ｙ（ｎ））の変換先
のＸ座標，Ｙ座標を示す。

【００３０】

【数１】

【００３１】

【数２】

【００３２】上記の変換式により得られた変換位置の位
置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）は、順次画像メモリ４
に出力される。画像メモリ４には、ＣＰＵ５より読出制
御信号が出力されており、前記位置データＡＸ（ｎ），
ＡＹ（ｍ）の入力により、画像メモリ４からはこの位置
データに基づく画素の画像データが読み出されて特徴量
演算部８に与えられる。

【００３３】特徴量演算部８は、この画像データを用い
て、例えば計測領域内における黒画素の総数を計数する
などの演算処理を行う。この特徴量演算部８には、演算
制御信号として、前記同期クロックジェネレータ７のク
ロック信号が与えられており、各クロック信号出力時点
での演算処理結果はＣＰＵ５に出力される。ＣＰＵ５
は、この各時点における演算結果をモデル画像の登録デ
ータと比較し、対象物が良品であるか否かの判定を行
う。

【００３４】上記の計測領域の設定から特徴量の演算ま
での処理における各データの入出力は、図２に示すごと
く、同期クロックジェネレータ７からのクロック信号に
応じて各画素単位で行われる。

【００３５】図示例では、矩形アドレスジェネレータ６
は、前記同期クロックジェネレータ７からのクロック信
号に応じて、前記矩形領域内の各画素の位置データＸ
（ｎ），Ｙ（ｍ）をＸ軸方向に沿って一画素ずつ出力し
ている（図２（Ａ））。この位置データは、アフィン変
換回路９に入力されて上記（１）（２）式が実行され、
変換された座標の位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）が
出力される。これにより画像メモリ４からこの位置デー
タＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）に基づく画像データＤ_iが特
徴量演算部８に出力され、特徴量演算が行われる。

【００３６】図３は、上記の画像処理装置における計測
処理の手順を示す。まず図２のステップ１（図中「ＳＴ
１」で示す）で、画像メモリ４内に対象物の画像が入力
されると、ＣＰＵ５はつぎのステップ２で、前記した回
転角度θとズレ量Δｘ，Δｙとを算出する。

【００３７】つぎのステップ３で、ＣＰＵ５は登録され
た計測領域の設定条件と前記ズレ量とから、入力画像に
おける計測領域の設定条件を決定し、これを矩形領域ジ
ェネレータ６に与える。これを受けて矩形アドレスジェ
ネレータ６からは前記始点の位置データＸ（０），Ｙ
（０）として、それぞれＸ_S，Ｙ_Sが出力される（ステ
ップ４）。さらにこの位置データについてアフィン変換
回路９による座標変換処理が行われて、座標変換後の位
置データＡＸ（０），ＡＹ（０）が出力される（ステッ
プ５）。

【００３８】つぎのステップ６では、画像メモリ４から
この位置データＡＸ（０），ＡＹ（０）に該当する画素
の画像データが読み出されて特徴量演算部８に入力され
る。この特徴量演算部８では、例えば計測領域内の黒画
素を計数する場合、入力された画像データが黒画素であ
る時に、計数値のインクリメントが行われる。

【００３９】上記ステップ４〜ステップ７の処理が、前
記クロック信号に応じて一画素ごとに行われ、この結
果、矩形アドレスジェネレータ６から出力された最終の
座標データＸ（ＷＸ−１），Ｙ（ＷＹ−１）についての
処理が完了したとき、ステップ８の判定が「ＹＥＳ」と
なって、処理が終了する。

【００４０】図４は、前記図１９の例について上記の方
法で計測領域を設定した結果を示すもので、入力画像に
おける計測領域Ｗは、モデル画像に対する傾き分だけ回
転した位置に設定されるので、入力画像とモデル画像と
を同じ条件下で比較することができる。

【００４１】図５は、この発明の第２の実施例を示す。
この画像処理装置は、計測領域の形を自由に設定するこ
とが可能なもので、第１の実施例と同様の構成に有効画
素指示メモリ１０とアンド回路１１とを付加して構成さ
れる。

【００４２】この画像処理装置では、検査に先立ち、モ
デル画像上に所定の矩形領域を定め、さらにこの矩形領
域内に任意の計測領域を設定するようにしており、図６
（１）（２）にその領域設定例が示してある。

【００４３】図６（１）は、モデル画像に設定された矩
形領域２２内の画像である。この画像について、斜線で
示す黒画素部分と背景の白画素との境界部分に注目した
検査を行う場合、図５（２）のようにＬ字型の計測領域
Ｗ₁を設定すれば、計測結果の精度を高めることができ
る。なお、前記の矩形領域２２の設定条件は、第１の実
施例における計測領域の設定条件と同様、始点Ｐ₀の座
標（Ｘ₀，Ｙ₀）と各辺の長さＷＸ，ＷＹとであり、こ
れらのデータは登録データとして記憶，保持される。

【００４４】図５に戻って、前記有効画素指示メモリ１
０は、前記の矩形領域内の各画素について、それぞれ計
測領域に属するか否かを記憶するためのもので、計測領
域に属する画素の場合は「１」，計測領域外の画素の場
合は「０」のいずれかのデータ（以下「有効画素指示デ
ータ」という）がそれぞれの画素についての画素位置を
示すデータｘ（ｎ），ｙ（ｍ）とともに記憶される。な
お、図６（２）の例の場合、Ｘ軸方向の画素位置ｘ
（ｎ）は０〜ＷＸ−１のいずれかの値を、Ｙ軸方向の画
素位置ｙ（ｍ）は０〜ＷＹ−１のいずれかの値を有す
る。

【００４５】ＣＰＵ５，矩形アドレスジェネレータ６，
アフィン変換回路９は、それぞれ第１の実施例と同様の
動作を実行しており、これにより画像メモリ４からは、
矩形領域内の各画素について、回転角度θに基づき座標
変換された画素位置における画像データＤ_iが順次アン
ド回路１１に出力される。

【００４６】一方、矩形アドレスジェネレータ６で生成
される位置データＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）は前記有効画素指
示メモリ１０にも出力されており、この位置データに対
応する画素位置ｘ（ｎ），ｙ（ｍ）における画素の有効
画素指示データがアンド回路１１に出力される。このア
ンド回路１１の出力は特徴量演算部８に与えられる。

【００４７】上記の構成により、矩形アドレスジェネレ
ータ６およびアフィン変換回路９により特定された各画
素のうち、対応する有効画素指示データが「１」となる
画素については、各画素の画像データを反映する画像デ
ータがアンド回路１１より出力され、特徴量演算部８に
与えられる。一方、有効画素指示データが「０」となる
画素の画像データについては、その画素が黒画素，白画
素のいずれであっても、アンド回路１１からの出力は常
に「０」となる。

【００４８】特徴量演算部８は、第１の実施例と同様、
同期クロックジェネレータ７からのクロック信号を演算
制御信号として演算動作を行なうが、前記アンド回路１
１により、有効画素指示データが「１」となる画素、す
なわち前記計測領域に属する画素の画像データのみが有
効化されているため、特徴量演算部８での演算結果は、
計測領域内の特徴量を反映したものとなる。

【００４９】図７は、上記の画像処理装置の各部におけ
る入出力データの時間的な関係を示す。図中のａ〜ｃに
示すように、矩形アドレスジェネレータ６から位置デー
タＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）が、アフィン変換回路９から変換
後の位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）が、それぞれ順
次出力され、画像メモリ４から変換後の位置データＡＸ
（ｎ），ＡＹ（ｍ）に対応する画像データＤ_iが出力さ
れることは第１の実施例と同様である。

【００５０】前記画像メモリ４から位置データＡＸ
（ｎ），ＡＹ（ｍ）に対応する画像データＤ_iが出力さ
れるのと同時に、前記有効画素指示メモリ１０からは矩
形アドレスジェネレータ６からの位置データＸ（ｎ），
Ｙ（ｍ）に対応する有効画素指示データが出力される。
この有効画素指示データに基づき、特徴量演算部８へは
前記画像データＤ_iまたは「０」のいずれかのデータが
入力される。

【００５１】図示例の場合、位置データＸ（０），Ｙ
（０）およびＸ（１），Ｙ（０）に対応する有効画素指
示データはいずれも「１」であり、前記アンド回路１１
によりそれぞれの位置データに対応する画像データ
Ｄ₀，Ｄ₁が特徴量演算部８へ出力される。しかしなが
ら、つぎの位置データＸ（２），Ｙ（０）における画素
については、対応する有効画素指示データが「０」とな
り、この場合、画像データＤ₂の値にかかわらず、特徴
量演算部８には「０」が入力される。

【００５２】この結果、図中のｆに示すように、特徴量
演算部８による演算結果は有効画素指示データが「１」
となる画素についての演算結果と一致する。

【００５３】図８は、前記の矩形領域の設定から計測処
理までの手順を示す。ステップ１〜６で第１の実施例と
同様の手順が実行された後、ステップ７で有効画素指示
メモリ１０から矩形アドレスジェネレータ６からの位置
データに対応する有効画素指示データが読み出される。
このデータが「１」であるときステップ８が「ＹＥＳ」
となり、この位置データに対応する画像データが特徴量
演算部８へ入力されて特徴量演算が行われ、図７のｆに
示すように、計測領域内の画像の特徴量に相当する演算
結果が得られる。

【００５４】上記の処理は、設定された矩形領域の始点
（ＡＸ（０），ＡＹ（０））から終点（ＡＸ（ＷＸ−
１），ＡＹ（ＷＹ−１））まで行われ、終点の位置デー
タについての処理が完了したとき、ステップ１０が「Ｙ
ＥＳ」となって一連の処理が終了する。

【００５５】上記の方法によれば、矩形以外の任意の形
状の計測領域を入力画像上に設定できる上、入力画像の
モデル画像に対する傾きに応じてこの計測領域を回転さ
せるので、計測精度を大幅に向上させることができる。
また計測領域の形状や大きさは、有効画素指示メモリ１
０内の有効画素指示データにより設定できるので、画像
の特徴に応じて種々の計測領域の設定が可能となる。

【００５６】図９は、第３の実施例にかかる画像処理装
置の構成を示す。この画像処理装置も画像上に任意の計
測領域を設定してその領域内の画像の特徴量を計測する
もので、第２の実施例と同様の主要構成を有する。

【００５７】この実施例では、ＣＰＵ５から画像メモリ
４へのアクセスを設定された計測領域に属する画素につ
いてのみ行えるように、ＣＰＵ５から画像メモリ４への
制御信号の出力経路にアンド回路１１を介在させてい
る。

【００５８】このアンド回路１１は、第２の実施例と同
様、有効画素指示メモリ１０から出力された有効画素指
示データを他方の入力信号としており、「１」の値をと
る有効画素指示データが入力されたとき、ＣＰＵ５から
の読出制御信号が有効化される。この結果、画像メモリ
４からは、設定される計測領域内の画素の画像データＤ
_iのみが読み出される。

【００５９】読み出された画像データＤ_iは、ダイレク
トに特徴量演算部８に入力される。特徴量演算部８で
は、第２の実施例と同様、クロック信号に基づく演算動
作が実行されているが、画像データＤ_iが入力されない
場合の処理データは常に「０」となるので、演算の結果
は前記計測領域内の特徴量と一致する。

【００６０】図１０は上記の画像処理装置の各部におけ
る入出力データの関係を、図１１は画像処理の動作手順
を、それぞれ示し、以下、両図を用いて上記の画像処理
装置における画像処理の手順を説明する。なお、以下の
説明に記載する各ステップは、図１１に示すものであ
り、ステップ１〜３の手順は第１，第２の実施例と同様
であるため、その説明を省略する。

【００６１】前記矩形アドレスジェネレータ６からの位
置データＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）は、第２の実施例と同様、
アフィン変換回路９と有効画素指示メモリ１０とに与え
られており（ステップ４）、これに伴い、アフィン変換
回路９からは変換後の位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ
（ｍ）が、有効画素指示メモリ１０からは前記位置デー
タＸ（ｎ），Ｙ（ｍ）に対応する有効画素指示データ
が、それぞれ出力される（ステップ５，６）。

【００６２】ＣＰＵ５は、前記第１，第２の実施例と同
様、画像メモリ４に対して読出制御信号を出力している
が、この読出制御信号は、前記アンド回路１１に「１」
の値をとる有効画素指示データが入力されたときのみ有
効化される（図１０のｄ）。これにより、画像メモリ４
からは読出制御信号が有効化された時のみ、その時点に
おける位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｎ）に該当する画
素の画像データＤ_iが読み出されて特徴量演算部８へと
入力される（ステップ７，８）。

【００６３】一方、アンド回路１１に入力された有効画
素指示データが「０」の場合は、図１０のｄおよびｅに
示すように、ＣＰＵ５からの読出制御信号は無効化さ
れ、その結果、特徴量演算部８への入力データは「０」
となる。つぎのステップ９では、特徴量演算部８による
演算が行われ、この結果、図１０のｆに示すように、計
測領域内の画像の特徴量に相当する演算結果が得られ
る。

【００６４】上記の構成では、画像メモリ４からの画像
データの読出しを計測領域内の画素についてのみ行うの
で、画像メモリ４の消費電力が抑えられ、装置稼働時の
コストを削減できる。

【００６５】図１２は、第４の実施例の画像処理装置の
構成を示す。この画像処理装置も、第２，第３の実施例
と同様、任意の形状の計測領域を設定して計測処理を実
行するもので、主要構成は、前記の各実施例と同様であ
る。

【００６６】この装置のＣＰＵ５，矩形アドレスジェネ
レータ６，アフィン変換回路９の各部の関係は第１の実
施例と同様であり、これにより画像メモリ４は、入力画
像の回転角度θに基づきアフィン変換された矩形領域に
ついての画像データＤ_iを順次特徴量演算部８へと出力
する。

【００６７】この実施例では、同期クロックジェネレー
タ７から特徴量演算部８への演算制御信号の出力経路に
アンド回路１１を介在させてあり、アンド回路１１から
の出力により演算動作を制御している。このアンド回路
１１は、第２，第３の実施例と同様、有効画素指示メモ
リ１０から出力された有効画素指示データを他方の入力
信号としており、これにより、「１」の値をとる有効画
素指示データが入力されたときのみ演算制御信号の有効
化が行われる。

【００６８】図１３は上記の画像処理装置の各部におけ
る入出力データの関係を、図１４は画像処理の動作手順
を、それぞれ示し、以下、両図を用いて上記の画像処理
装置における画像処理の手順を説明する。なお、以下の
説明のステップは図１４に示すものである。ステップ１
〜５で、前記の各例と同様の手順が実行された後、変換
された位置データＡＸ（ｎ），ＡＹ（ｍ）に応じた画像
データＤ_iが出力される（ステップ６）。

【００６９】ステップ７では、読み出された画像データ
に対応する有効画素指示データが有効画素指示メモリ１
０からアンド回路１１に入力され、特徴量演算部８への
演算制御信号の有効化または無効化が行われる（図１３
のｄ，ｅ）。これを受けて特徴量演算部８は、有効な演
算制御信号が与えられたときのみ特徴量演算を行う（ス
テップ８，９）。これにより、図１３のｆに示すよう
に、計測領域内の画像の特徴量に相当する演算結果が得
られる。

【００７０】上記の構成を用いれば、撮像された対象物
全体の特徴量を求めたい場合、得られた入力画像のうち
特に詳細な計測が必要な部分に計測領域を設定してその
領域内の特徴量演算を行い、一方、計測領域外の画像に
ついては、登録されたモデル画像によるデータを適用し
て両者の加算演算を行えばよい。この方法によれば、対
象物の画像全体の特徴を短時間で把握できるので、計測
処理の高速化や装置稼働時のコストダウンが実現する。

【００７１】

【発明の効果】この発明では、上記の如く、対象物を撮
像して得られた入力画像に画像処理のための計測領域を
設定する際に、入力画像のモデル画像に対する傾きを検
出し、この傾き分だけ計測領域の設定位置を回転させる
ようにしたので、モデル画像と同様の条件で計測処理を
行うことができ、正確な画像処理結果を得ることができ
る。

【００７２】請求項３の発明では、計測領域の設定に際
し、入力画像の特定位置に矩形領域を設定してこの矩形
領域を入力画像のモデル画像に対する傾きだけ回転させ
た後、この矩形領域内に計測領域を設定するので、計測
条件に応じて計測領域の形状や大きさを自由に設定する
ことができる。

【００７３】請求項２または４の発明では、計測領域ま
たは矩形領域の回転処理手段をアフィン変換回路により
構成し、この回路に画像の傾きがゼロのときの領域内の
各画素の位置データを入力して、検出された傾きに応じ
た領域内の位置データを順次出力するので、計測領域の
設定が高速化できる。

【００７４】請求項５の発明では、前記矩形領域内の各
画素が計測対象の画素であるか否かをあらかじめ設定し
て記憶手段に記憶するので、計測条件に応じた計測領域
を自由に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明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】図１の画像処理装置の各部における入出力デー
タの関係を示すタイミングチャートである。

【図３】図１の画像処理装置の動作手順を示すフローチ
ャートである。

【図４】計測領域の設定例を示す説明図である。

【図５】この発明の他の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６】モデル画像における計測領域の設定例を示す説
明図である。

【図７】図５の画像処理装置の各部における入出力デー
タの関係を示すタイミングチャートである。

【図８】図５の画像処理装置の動作手順を示すフローチ
ャートである。

【図９】この発明の他の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１０】図９の画像処理装置の各部における入出力デ
ータの関係を示すタイミングチャートである。

【図１１】図９の画像処理装置の動作手順を示すフロー
チャートである。

【図１２】この発明の他の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１３】図１２の画像処理装置の各部における入出力
データの関係を示すタイミングチャートである。

【図１４】図１２の画像処理装置の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】従来の画像処理装置の構成例を示すブロック
図である。

【図１６】従来の計測領域の設定例を示す説明図であ
る。

【図１７】モデル画像と入力画像との例を示す説明図で
ある。

【図１８】図１７の各画像に計測領域を設定した例を示
す説明図である。

【図１９】従来の計測領域設定による問題点を示す説明
図である。

【符号の説明】

１テレビカメラ４画像メモリ５ＣＰＵ６矩形アドレスジェネレータ７同期クロックジェネレータ８特徴量演算部９アフィン回路１０有効画素指示メモリ１１アンド回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物を撮像して得られた画像を入力す
る画像入力手段と、前記画像入力手段が入力した画像上の特定位置に画像処
理の対象範囲を定める計測領域を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された計測領域内の画像につい
て所定の画像処理を実行する画像処理手段とを備えてお
り、前記設定手段は、前記画像入力手段が入力した画像の基準となるモデル画
像に対する傾きを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された傾きだけ前記計測領域を
回転させるための回転処理を実行する回転処理手段とを
備えて成る画像処理装置。
【請求項２】前記回転処理手段はアフィン変換回路よ
り成り、前記アフィン変換回路は、画像の傾きがゼロの
ときの前記計測領域内の各画素の位置データを入力して
前記検出手段により検出された傾きに基づくアフィン変
換を実行することにより、計測領域を前記の傾きだけ回
転させたときの計測領域内の各画素の位置データを順次
出力する請求項１に記載された画像処理装置。
【請求項３】対象物を撮像して得られた画像を入力す
る画像入力手段と、前記画像入力手段が入力した画像上の特定位置に画像処
理の対象範囲を定める計測領域を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された計測領域内の画像につい
て所定の画像処理を実行する画像処理手段とを備えてお
り、前記設定手段は、前記画像入力手段が入力した画像上の特定位置に矩形領
域を設定する矩形領域設定手段と、前記画像入力手段が入力した画像の基準となるモデル画
像に対する傾きを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された傾きだけ前記矩形領域を
回転させるための回転処理を実行する回転処理手段と、前記回転処理手段により回転された矩形領域内に前記計
測領域を設定する計測領域設定手段とを備えて成る画像
処理装置。
【請求項４】前記回転処理手段はアフィン変換回路よ
り成り、前記アフィン変換回路は、画像の傾きがゼロの
ときの前記矩形領域内の各画素の位置データを入力して
前記検出手段により検出された傾きに基づくアフィン変
換を実行することにより、矩形領域を前記の傾きだけ回
転させたときの矩形領域内の各画素の位置データを順次
出力する請求項３に記載された画像処理装置。
【請求項５】前記計測領域設定手段は、前記矩形領域
内の各画素毎に計測対象の画素であるか否かを判別する
ためのデータを記憶する記憶手段を含んで成る請求項３
に記載された画像処理装置。