JPS6072085A - 画像輪郭強調装置 - Google Patents

画像輪郭強調装置

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JPS6072085A
JPS6072085A JP58178154A JP17815483A JPS6072085A JP S6072085 A JPS6072085 A JP S6072085A JP 58178154 A JP58178154 A JP 58178154A JP 17815483 A JP17815483 A JP 17815483A JP S6072085 A JPS6072085 A JP S6072085A
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JP
Japan
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picture
image
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contour
emphasizing
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JP58178154A
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English (en)
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Akihiko Nishide
明彦 西出
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6072085A publication Critical patent/JPS6072085A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 このQ明は、濃淡画像の画素階調値分布が局所的に著し
く変化している部分(以下、局所的変化部分という。)
を強調する画像輪郭強調装置 理技術に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に、物体を画像認識する場合、その対象物体を透視
装置等を利用して濃淡画像としてとらえ、この濃淡画像
に輪郭強調(EdgeEnhancement )処理
を施こして局所的変化部分を強調し、対象物体の形状や
構造等をより明確化してから物体を把握する方法が用い
られている。
この方法は、例えば非破壊検査分野においては被検査体
である物体内部に存在する空胞等の欠陥を検出に用いら
れており、これは欠陥部を放射線等によυ取得される放
射線吸収係数分布に従った濃淡画像の局所的変化部分と
してとらえ、この部分を強調して2値化処理を施すこと
によシ、欠陥部と輪郭部とからなる画像を取得するもの
で、これによって欠陥検査の自動化、効率化及び信頼性
の向上がはかれるようになった。
しかし、この従来装置では、対象物体から取得された濃
淡画像に画像輪郭強調処理を施す場合、取得されたα淡
画像特に本来クリアされている(すなわち1而素の階調
値が“o″である)べき対象物体の庁輩に相鴫する部分
の画像(以下、背景画像という。)に雑音成分すなわち
対象物体以外の物体等の画像などが多く存在していると
、この雑音成分も同様に強調されてし寸い、物体を画像
認識する際この雑音成分の存在によって認61&ミス・
等を犯していた。このためこの装置を製品検査に適用し
た場合においても設置状況や周囲環境に影響されて、検
査の信頼性が劣化する原因となっている。
〔発明の目的〕
この発明は、上記した欠点を除去し画像輪郭強調処理す
る以前に、物体の認識ミスの原因となる背景画像の雑音
成分を濃淡画像から除去し得る画像輪郭強調装置を提供
するものである。
〔発明の概要〕 この発明は、背景画像に雑音成分の存在している量子化
及び離散化された濃淡画像をその画素毎に読」し所定階
調値以下の階調値の画素をクリアして背景画像の雑音成
分を除去してから、濃淡画像に対して微分フィルタリン
グ処理を施こし局所的変化部分を強調するものである。
〔発明の実施例〕
この発明を図面を参照し一実施例を用いて説明する。第
1図は非破壊検査技術における欠陥検出装置に適用され
ている画像輪郭強調装置の構成を示すブロック図である
図において、10はX線透視装置、2oは画像輪郭強調
装置である。X線透視装置1oは、X勝発生器11よp
被検体12に対してX線ビームを照射させ、この被検体
12を透過したX線量をX線検出器13で検出させて、
被検体12のX線吸収係数分布に従った透視画像を濃淡
画像として連続的な電気信号に変換し出力するものであ
る。ここで取得された濃淡画像は、被検体自体の対象画
像とその背景画像とがらなり、背景画像には被検体以外
の物体画像や散乱波の影響等により雑音成分が存在して
いるものとする。そしてXi透視装置10の出力信号は
A/D変換器14に供給され、A/D変換器14けこの
信号を全体システムの処理速度によって定められたサン
プリング周期及び所定の量子化レベルにより、例えば画
素個数256(画素)×256(画素)、画素階調値8
 bit (256階調)の量子化及び離散化された濃
淡害像の信号に変換する。
この量子化及び離散化されメこ濃淡画像は画像輪郭強調
装置20に供給され、その画像メモリ21に対応画素毎
に順次格納される。画像輪郭強調装置20は、画像メモ
リ21に記憶されている[#子化及び離散化された濃淡
画像を、画素値変換部22がその画素毎に読出し、所定
階調値以下の画素値をイアする画素はクリアして背景画
像の雑音成分を除去してからこの濃淡画像に局所的変化
強調部23が微分フィルタリング処理を施こし局所的変
化部分を強調するものである。
この画像輪郭強調装置20で輪郭強調処理された濃淡画
像は2値化回路30に供給され、この2値化回路30は
所期に設定された閾値でもって2値化を施し、その閾値
超える階調値の画素は′1″に、閾値以下のl11i紫
は“′0゛に変換するものである。この2値化された濃
淡画像は表示装置31に供給され表示装置31は局所的
変化部分が強調された2値化画像をディスプレイ上に表
示するものである。
次に本実施例の特徴である画像輪郭強調装置20の構成
について詳述する。画像輪郭強調装@20は画像メモリ
21、画素値変換部22、局所的変化強調部23から構
成されてお91画像メモリ21は量子化及び離散化され
た濃淡画像を画素毎に順次記憶している。画素値変換部
22は画像メモリ21の濃淡画像を画素毎に読出しこの
画素の階調値I)と、被検体の対象画像と背景画像との
画像濃度差及び背刑画像の雑音成分レベル等を考慮して
設定された画素の所定階調値Sとを比較し、所定階ii
1’l値S以下の階調値りを有する画素はその階調値を
u Oiioにクリアし所定階調値Sを超える画素はそ
の階調値自体を出力するように各画素の階調値を順次変
換するものである。これは第2図に示すような変換テー
ブルIl+を用いることによって容易に実現し得る。す
なわち順次読込む各画素を変換テーブル′Vを】mして
、各画素の階調値りをその対応したテーブル内の階調値
D′に変換して出力するものである。この変換処理によ
って背景画像に存在する雑音成分は除去され、濃淡画像
は“0“にクリアされた背景画像から被検体の対象画像
が浮き出しだ状態になり、対象画像の輪郭部分における
画素階調値の分布は急減に変化(立上り)しだものとな
る。
局所的変化部分23は背景画像の雑篩成分が除去された
濃淡画像に対して空間微分によるフィルタリング(微分
フィルタリング)処理を施し局所的変化1415分を強
調するものである。この微分フィルタリング処理とは、
一般に空間微分法として知られるもので、濃淡画像に微
分フィルクリング作用を有する加重テーブルをかけ合せ
、濃淡画像の局所的変化部分を抽出強調するものである
。そして本実施例では空間微分として1次微分を採用し
ており、これによって高次微分の際発生する高周波領域
雑音成分の周波数の微分次数乗倍での増幅を回避するこ
とが可能となる。この1次微分のフィルタリング処理は
、濃淡画像に対して、行方向1次微分作用を持つかけ、
行方向、列方向の各々の結果に対して、それぞれ各要素
の値について絶対値処理し得られる行方向の値と列方向
の値とを各要素の値組に加算して濃淡画像−の局所的変
化部分を強調するものである。ここで行方向、列方向の
加重テーブルをそれぞれかけ合せその後絶対値処理して
双方加算することにより、2次微分の持つ対称性を1次
微分においても持たせることができる。
このように画像輪郭強調装置20は、画素値変換部22
が背景画像の雑音成分を除去した濃淡画像に対して、局
所的変化部分23が輪郭強調処]:ilを施すものであ
る。
次に本実hイq例の作用について第3図を用いて説明す
る。第3図(a)はX、li!透視装置10により取得
され、A/D変換器j4で量子化及び離散化された信号
に変換された濃淡画像が画素毎に画像メモリ21に格納
されている状態を偽似的に表現したもので画像メモリ2
1は256(画素)x256(画素)、階調256のも
のとする。この画[象メモリ21に格納されている濃淡
画像にはその背景画像に雑音成分が存在しており、第3
図(a)のY=VoKおける画素階調値分布を第3図(
I〕)として示す。
この画像メモリ21内の濃淡画像は、画素値変換部22
に読出′され、所定階調値S(ここでは5=15とする
)以下の階調値の画素はその階調値がII OIIにク
リアされ、第3図(C)に示すような背景画像の雑音成
分が除去され、対象画像が浮き出した濃淡画像が得られ
る。ここで、各画素の階調値変換は画素単位で行なわれ
るため、本来被検体の対象画像の輪郭部分にあたる微少
階調値部△Xも、雑音成分とみなされ除去されてし甘う
か、この微少階調値部ΔXは対象画像に比べ無視できる
程度のものであり、輪郭強調処理において問題となるこ
とはない。
このようにして取得される濃淡画像は階調値が“0′に
クリアされた背景画像から被検体の対象画像、特にその
輪郭部0分が急激に立上った状態にあり、この濃淡画像
に局所的変化部分23で輪郭強調処理を施すと、輪郭部
分は画素階調値の分布が局所的に急激に変化しているの
で、第3図(d)に示すように微分フィルタの効果によ
り他部分に比べても特に強調される。
この輪郭強調された濃淡画1# i’;I: 、その輪
郭部分の階調値と他の部分(被検体内部構造や内部欠陥
から発生する局所的変化部分)の階調値とを比較して予
じめ設定されている閾値で、2値化回路30が2値化処
理して、被検体の輪郭部分のみが抽出された画像に変換
され、表示装置31で表示される。
このように、本実施例では局所的変化部分を微分フィル
タによシ強調する前に背景画像をクリアしておくため、
背景画像に存在していた雑音成分も輪郭強調されてしま
うことはなく、物体画像認識の際、雑音成分による認識
ミスの原因を除去し得る。
壕だ、画素値変換部22での階調値変換処理によって被
検体の対象画像の輪郭部分は急激に立上る状態になるた
め、微分7゛イルタリング処理によって、よシ強調され
輪郭部分の強調、抽出が十分に図れる。
さらに本実施例の画像輪郭強調装置を用いることにより
、全体システムにおいて雑音除去のだめの画像前処理、
後処理等を大幅に簡略化し得る。
なお、一実施例においては画像輪郭強調装置の処理操作
を、それぞれノ・−ド構成された機器によって行なう例
を用いて説明したが、本発明においては、これらの処理
操作をソフトウェアによって実現することもできる。
また、一実施例では画像メモリに格納される濃淡画像と
してX線透視装置によシ取得されたものを用いて説明し
たが、本発明においては、α線、β線、γ勝、赤外線等
の放射線や電磁波、超音波等による透視画像及び他の濃
淡画像、例えばTVカメラにより取得する物体の光学像
であってもよい。
そして一実施例におけるA/D変換器のサンプリング数
及び量子化レベル、画素値変換部の所定階調値並びに2
値化回路の閾値は全システムや濃淡画像の状態との関連
において自由に設定できる。
さらに一実施例においては、3画素周期の1欠截分フィ
ルタを用いて説明したが、本発明では被検体の大きさや
内部構造に応じて1欠截分の周期を変えてもよく、壕だ
高次微分のフィル微分フィルタを用いて輪郭強調処理し
てもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は背景画像の雑音成分を除
去した濃淡画像に対して微分フィルタリングによる輪郭
強調処理を施すことにより物体等を画1象認識する際、
認識ミスの原因となる背景b51像の雑音成分を輪郭強
調する以前に除去し得、かつ被検体の対象1ifii 
1象の輪郭部分を他の部分に比べより強調できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は本発明の一実施例の構成を説明するだめの図、第
3図は本発明の一実施例の作用を説明するだめの図であ
る。 21−・・・・・画像メモリ 22・・・・画素値変換
部22・・・・・局所的変化強調部 代理人 弁理士 則近憲佑 (ほか−名)81 渇 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
1第 2 [F] 第 ;3171

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 背景画像に}゜IC音成分が含まれている量子化及び離
    散化された濃淡画像をその画素毎に記憶している画像メ
    モリと、この画像メモリに記憶された濃淡画像をその画
    素毎に読出し所定階調値以下の階調値の画素をクリアし
    て背景画像の雑音成分を除去する画素値変換部と、この
    画素値変換部によって背景画像の雑硅成分が除去されI
    L r+9J i炎1i7j目象に微分フィルタリング
    処理を施こし濃淡画像の画素階調値の分布が局所的に著
    しく変化しているF’iB分を強調する局所的変化強調
    部とを具イJmすることを特徴とする画1象輪郭強調装
    置。
JP58178154A 1983-09-28 1983-09-28 画像輪郭強調装置 Pending JPS6072085A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302304A (ja) * 1986-05-05 1995-11-14 Perceptics Corp イメージの文字を解析する装置
WO2018179559A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 三菱重工業株式会社 航空機用部品の欠陥検出システム及び航空機用部品の欠陥検出方法

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