JPH10300427A - 画像位置検出方法 - Google Patents
画像位置検出方法Info
- Publication number
- JPH10300427A JPH10300427A JP9128111A JP12811197A JPH10300427A JP H10300427 A JPH10300427 A JP H10300427A JP 9128111 A JP9128111 A JP 9128111A JP 12811197 A JP12811197 A JP 12811197A JP H10300427 A JPH10300427 A JP H10300427A
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- Japan
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- pattern
- image
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターンに大きいノイズが重畳しても画像位
置の計測が可能な画像位置検出方法を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１によって対象物の画像を
撮像して、画像データを画像処理装置２に与える。画像
処理装置２は画像データの水平方向および垂直方向の射
影データを生成し、その射影データのそれぞれの水平方
向および垂直方向の微分をとることによってパターンの
水平方向および垂直方向の変化点を検出し、検出した変
化点のパターンを予め登録されているパターンと比較し
てパターンの一致を検出して、そのパターンの位置を判
別する。
置の計測が可能な画像位置検出方法を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１によって対象物の画像を
撮像して、画像データを画像処理装置２に与える。画像
処理装置２は画像データの水平方向および垂直方向の射
影データを生成し、その射影データのそれぞれの水平方
向および垂直方向の微分をとることによってパターンの
水平方向および垂直方向の変化点を検出し、検出した変
化点のパターンを予め登録されているパターンと比較し
てパターンの一致を検出して、そのパターンの位置を判
別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は画像位置検出方法
に関し、特に、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの
２枚のガラスなどの透明物同士の位置決めや、チップオ
ングラスなどの透明物ごしに相互の位置決めを画像処理
により行なうような画像位置検出方法に関する。
に関し、特に、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの
２枚のガラスなどの透明物同士の位置決めや、チップオ
ングラスなどの透明物ごしに相互の位置決めを画像処理
により行なうような画像位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９および図１０は従来のパターンマッ
チング法を説明するための図である。図９および第１０
に示したパターンマッチング法は、画像処理による位置
検出方法の代表的なものであり、予め登録されているパ
ターンと一致度が高い部分を画像内から探し出してその
位置を結果とする。一致度の定義は各種あるが、パター
ン内部の輝度の明暗情報により一致度を算出することが
基本となる。つまり、輝度の明暗情報にノイズが付加さ
れた場合に、一致度はその影響を受ける。特に面積が大
きいノイズが付加された場合、一致度が低下するために
誤った位置を検出結果とする場合が生じる。
チング法を説明するための図である。図９および第１０
に示したパターンマッチング法は、画像処理による位置
検出方法の代表的なものであり、予め登録されているパ
ターンと一致度が高い部分を画像内から探し出してその
位置を結果とする。一致度の定義は各種あるが、パター
ン内部の輝度の明暗情報により一致度を算出することが
基本となる。つまり、輝度の明暗情報にノイズが付加さ
れた場合に、一致度はその影響を受ける。特に面積が大
きいノイズが付加された場合、一致度が低下するために
誤った位置を検出結果とする場合が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特に、図１０に示すよ
うに、パターンに別のパターンが重畳して撮像された画
像についてパターンマッチングを行なう場合、期待とは
異なる位置を誤って検出してしまう場合がある。
うに、パターンに別のパターンが重畳して撮像された画
像についてパターンマッチングを行なう場合、期待とは
異なる位置を誤って検出してしまう場合がある。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、パ
ターンに大きいノイズが重畳しても画像位置の計測が可
能な画像位置検出方法を提供することである。
ターンに大きいノイズが重畳しても画像位置の計測が可
能な画像位置検出方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
撮影された画像データのうちの所望の画像の位置を検出
する画像位置検出方法であって、画像データの水平方向
および垂直方向の射影データを生成するステップと、生
成された水平方向および垂直方向の射影データのそれぞ
れの水平方向および垂直方向の差分をとることによって
パターンの水平方向および垂直方向の変化点のパターン
を検出するステップと、検出された変化点のパターンと
予め登録されているパターンとを比較してパターンの一
致を検出し、そのパターンの位置を検出するステップを
含む。
撮影された画像データのうちの所望の画像の位置を検出
する画像位置検出方法であって、画像データの水平方向
および垂直方向の射影データを生成するステップと、生
成された水平方向および垂直方向の射影データのそれぞ
れの水平方向および垂直方向の差分をとることによって
パターンの水平方向および垂直方向の変化点のパターン
を検出するステップと、検出された変化点のパターンと
予め登録されているパターンとを比較してパターンの一
致を検出し、そのパターンの位置を検出するステップを
含む。
【０００６】請求項２に係る発明では、請求項１の予め
登録するパターンとして、方形パターンの水平方向の幅
と垂直方向の幅のパターンを登録する。
登録するパターンとして、方形パターンの水平方向の幅
と垂直方向の幅のパターンを登録する。
【０００７】請求項３に係る発明では、請求項１におけ
る予め登録するパターンとして、枠型パターンの水平方
向の枠の幅と全体の幅および垂直方向の枠の幅と全体の
幅を登録する。
る予め登録するパターンとして、枠型パターンの水平方
向の枠の幅と全体の幅および垂直方向の枠の幅と全体の
幅を登録する。
【０００８】請求項４に係る発明では、請求項２または
３の幅の情報に対して各々許容される変動幅を予め登録
する。
３の幅の情報に対して各々許容される変動幅を予め登録
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１はこの発明における射影デー
タを生成する方法を説明するための図であり、図２は微
分データを生成する方法を説明するための図であり、図
３は微分データと登録パターンとを比較する方法を説明
するための図である。
タを生成する方法を説明するための図であり、図２は微
分データを生成する方法を説明するための図であり、図
３は微分データと登録パターンとを比較する方法を説明
するための図である。
【００１０】まず、図１〜図３を参照して、この発明の
原理について説明する。まず、画像の射影データを作成
するが、その様子を図１に示す。画像データは後述の画
像処理装置のメモリ上に画素単位で取込まれる。水平射
影データを作成するには、垂直方向に１ライン分の画素
の輝度を合計して、そのラインの水平射影データとされ
る。一方、垂直射影データを作成するには、水平方向に
１ライン分の画素の輝度を合計して、そのラインの垂直
射影データとする。
原理について説明する。まず、画像の射影データを作成
するが、その様子を図１に示す。画像データは後述の画
像処理装置のメモリ上に画素単位で取込まれる。水平射
影データを作成するには、垂直方向に１ライン分の画素
の輝度を合計して、そのラインの水平射影データとされ
る。一方、垂直射影データを作成するには、水平方向に
１ライン分の画素の輝度を合計して、そのラインの垂直
射影データとする。
【００１１】次に、上述のごとくして求めた水平射影デ
ータと垂直射影データとを用いて、図２に示すように水
平射影微分データと垂直射影微分データを作成する。微
分データの作成は、射影データの注目する位置に対して
すぐ右側の射影データから左側の射影データの差分を求
め、その位置における射影微分データとする。注目して
いるライン自身のデータを直接使うことなく、左右のデ
ータを用いて微分値を求めているのは微分操作による位
置ずれを防ぐためである。射影微分データは水平，垂直
方向それぞれにおける画像の変化点を意味している。つ
まり、射影微分データの極大，極小となる部分では、パ
ターンが開始もしくは終了していることとなる。
ータと垂直射影データとを用いて、図２に示すように水
平射影微分データと垂直射影微分データを作成する。微
分データの作成は、射影データの注目する位置に対して
すぐ右側の射影データから左側の射影データの差分を求
め、その位置における射影微分データとする。注目して
いるライン自身のデータを直接使うことなく、左右のデ
ータを用いて微分値を求めているのは微分操作による位
置ずれを防ぐためである。射影微分データは水平，垂直
方向それぞれにおける画像の変化点を意味している。つ
まり、射影微分データの極大，極小となる部分では、パ
ターンが開始もしくは終了していることとなる。
【００１２】上述のごとくして求めた水平射影微分デー
タと垂直射影微分データとを図３に示す手順に従って登
録パターンと比較する。この登録パターンは、予めパタ
ーンの水平方向，垂直方向の幅を登録しておき、それに
合致する極大，極小値を与える位置の組合せにより水平
方向，垂直方向におけるパターンの位置を計測すること
が可能となる。実際には、水平方向または垂直方向の幅
には計測誤差を伴う場合があるので、その許容範囲も含
めて登録しておく。
タと垂直射影微分データとを図３に示す手順に従って登
録パターンと比較する。この登録パターンは、予めパタ
ーンの水平方向，垂直方向の幅を登録しておき、それに
合致する極大，極小値を与える位置の組合せにより水平
方向，垂直方向におけるパターンの位置を計測すること
が可能となる。実際には、水平方向または垂直方向の幅
には計測誤差を伴う場合があるので、その許容範囲も含
めて登録しておく。
【００１３】図４はこの発明の一実施形態を示すブロッ
ク図であり、図５は図４に示したＣＣＤカメラで撮像さ
れた画像の一例を示す図であり、図６は図５に示した撮
像画像に含まれる対象物のパターンを示す図であり、図
７は撮像画像とその射影微分データを示す図であり、図
８はこの発明の一実施形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ク図であり、図５は図４に示したＣＣＤカメラで撮像さ
れた画像の一例を示す図であり、図６は図５に示した撮
像画像に含まれる対象物のパターンを示す図であり、図
７は撮像画像とその射影微分データを示す図であり、図
８はこの発明の一実施形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【００１４】図４に示すように、光学系を有するＣＣＤ
カメラ１が設けられ、このＣＣＤカメラ１によって対象
とされる画像が撮像され、画像信号が画像処理装置２に
与えられて画像位置が計測される。ＣＣＤカメラ１が光
学系を介して撮像した画像の一例を図５に示す。この図
５に示した対象物の画像は、２枚のガラスにそれぞれ図
６（ａ），（ｂ）に示す２つのパターンを描いたもので
ある。画像は２５６階調にディジタル化し、画素の輝度
が明るいほど大きな値になるように画像処理装置２に取
込まれる。そして、画像処理装置２は図１に示した方法
を用いて、水平，垂直射影データを作成する。さらに、
画像処理装置２は作成した水平，垂直射影データを用い
て図２に示した方法を用いて、水平，垂直微分データを
作成する。さらに、画像処理装置２は図３に示した方法
を用いて極大値，極小値を与える位置を検出する。
カメラ１が設けられ、このＣＣＤカメラ１によって対象
とされる画像が撮像され、画像信号が画像処理装置２に
与えられて画像位置が計測される。ＣＣＤカメラ１が光
学系を介して撮像した画像の一例を図５に示す。この図
５に示した対象物の画像は、２枚のガラスにそれぞれ図
６（ａ），（ｂ）に示す２つのパターンを描いたもので
ある。画像は２５６階調にディジタル化し、画素の輝度
が明るいほど大きな値になるように画像処理装置２に取
込まれる。そして、画像処理装置２は図１に示した方法
を用いて、水平，垂直射影データを作成する。さらに、
画像処理装置２は作成した水平，垂直射影データを用い
て図２に示した方法を用いて、水平，垂直微分データを
作成する。さらに、画像処理装置２は図３に示した方法
を用いて極大値，極小値を与える位置を検出する。
【００１５】図７から明らかなように、画像内のパター
ンが背景に比べて明るいため、パターンの始まりでは微
分値が極大となり、終わりでは極小となる。図６（ａ）
に示したパターンを計測するには、予め登録してある縦
方向と横方向のパターンの幅と射影微分データより得ら
れる任意の極大値を与える位置と極小値を与える位置と
を組合せてそれらの間の幅を比較して一致する組合せを
探し出し、画像の位置として計測する。この際、極大，
極小値を与える位置の推定は画素単位で行なうが、補間
法を用いて分解能を上げてもよい。
ンが背景に比べて明るいため、パターンの始まりでは微
分値が極大となり、終わりでは極小となる。図６（ａ）
に示したパターンを計測するには、予め登録してある縦
方向と横方向のパターンの幅と射影微分データより得ら
れる任意の極大値を与える位置と極小値を与える位置と
を組合せてそれらの間の幅を比較して一致する組合せを
探し出し、画像の位置として計測する。この際、極大，
極小値を与える位置の推定は画素単位で行なうが、補間
法を用いて分解能を上げてもよい。
【００１６】また、登録するパターンの幅に対して数画
素単位で計測誤差などを許容するための許容幅を設定す
る方が検出しやすい。ただし、許容幅をあまり大きくす
ると、誤検出する可能性が高くなるが、処理時間が許す
限り複数の候補の中から最も登録した幅に近いものを選
択するようにすればよい。
素単位で計測誤差などを許容するための許容幅を設定す
る方が検出しやすい。ただし、許容幅をあまり大きくす
ると、誤検出する可能性が高くなるが、処理時間が許す
限り複数の候補の中から最も登録した幅に近いものを選
択するようにすればよい。
【００１７】また、図６（ｂ）に示すパターンを計測す
る場合は、予め登録してある縦方向，横方向のパターン
全体の幅とパターンの太さについて想定される極大値，
極小値を与える位置の組合せから幅が一致する組を探し
出し、画素の位置として計測する。基本的には、図６
（ａ）に示すパターンの場合と同様であるが、極大，極
小値の組合せパターンが多少複雑になるだけである。図
６（ａ）に示すパターンの場合と同様にして、許容幅を
適当に設定することにより、多少の計測誤差を許容す
る。
る場合は、予め登録してある縦方向，横方向のパターン
全体の幅とパターンの太さについて想定される極大値，
極小値を与える位置の組合せから幅が一致する組を探し
出し、画素の位置として計測する。基本的には、図６
（ａ）に示すパターンの場合と同様であるが、極大，極
小値の組合せパターンが多少複雑になるだけである。図
６（ａ）に示すパターンの場合と同様にして、許容幅を
適当に設定することにより、多少の計測誤差を許容す
る。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
データの水平方向および垂直方向の射影データを生成
し、それらの射影データを用いて水平方向および垂直方
向の微分をとることによってパターンの水平方向および
垂直方向の変化点を検出して、検出した変化点のパター
ンと予め登録されているパターンとを比較してパターン
の一致を検出してそのパターンの位置を判別するように
したので、パターンマッチング法では計測不可能もしく
は誤計測の可能性が高い、計測しようとするパターンに
面積の大きいノイズが重畳するような場合でも、画像位
置の計測が可能となる。
データの水平方向および垂直方向の射影データを生成
し、それらの射影データを用いて水平方向および垂直方
向の微分をとることによってパターンの水平方向および
垂直方向の変化点を検出して、検出した変化点のパター
ンと予め登録されているパターンとを比較してパターン
の一致を検出してそのパターンの位置を判別するように
したので、パターンマッチング法では計測不可能もしく
は誤計測の可能性が高い、計測しようとするパターンに
面積の大きいノイズが重畳するような場合でも、画像位
置の計測が可能となる。
【図１】この発明における射影データを生成する方法を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図２】微分データを生成する方法を説明するための図
である。
である。
【図３】微分データと登録パターンとを比較する方法を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図４】この発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】図４に示したＣＣＤカメラで撮像された画像の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図６】図５に示した撮像画像に含まれる対象物のパタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図７】撮像画像とその射影微分データを示す図であ
る。
る。
【図８】この発明の一実施形態の動作を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】従来のパターンマッチング法を説明するための
図である。
図である。
【図１０】従来のパターンマッチング法による重畳パタ
ーンによる誤検出例を示す図である。
ーンによる誤検出例を示す図である。
１ ＣＣＤカメラ ２ 画像処理装置
Claims (4)
- 【請求項１】 撮影された画像データのうちの所望の画
像の位置を検出する画像位置検出方法であって、 前記画像データの水平方向および垂直方向の射影データ
を生成するステップ、 前記生成された水平方向および垂直方向の射影データの
それぞれの水平方向および垂直方向の微分をとることに
よってパターンの水平方向および垂直方向の変化点のパ
ターンを検出するステップ、および前記検出された変化
点のパターンと予め登録されているパターンとを比較し
てパターンの一致を検出し、そのパターンの位置を検出
するステップを含む、画像位置検出方法。 - 【請求項２】 前記予め登録するパターンとして、方形
パターンの水平方向の幅と垂直方向の幅のパターンを登
録することを特徴とする、請求項１の画像位置検出方
法。 - 【請求項３】 前記登録するパターンは、枠型パターン
の水平方向の枠の幅と、全体の幅および垂直方向の枠の
幅と全体の幅を登録することを特徴とする、請求項１の
画像位置検出方法。 - 【請求項４】 前記幅の情報に対して各々許容される変
動幅を予め登録することを特徴とする、請求項２または
３の画像位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128111A JPH10300427A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 画像位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128111A JPH10300427A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 画像位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300427A true JPH10300427A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14976662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9128111A Withdrawn JPH10300427A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 画像位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300427A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521385B2 (en) | 1999-12-14 | 2003-02-18 | Nikon Corporation | Position detecting method, position detecting unit, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9128111A patent/JPH10300427A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521385B2 (en) | 1999-12-14 | 2003-02-18 | Nikon Corporation | Position detecting method, position detecting unit, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |