JPS6145690A - ２値化画像処理装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、２値化スライスレベルを浮動にすることに
より、誤動作を防止できるようにした２値化画像処理装
置に関する。

〔従来の技術〕

第８図は従来の２値化画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図である。この第８図において、ｌは対象物であり、
テレビカメラ２（以下、カメラと言う）で撮像され、こ
のカメラ２で得られたビデオ信号はモニタテレビ３に送
られ、対象物ｌの原画像が写し出されるようになってい
る。

また、ビデオ信号はビデオアンプ４を経て、コンパレー
タ５に送られ、そこでビデオ信号は基準電圧と比較され
、２値化するようにしてい′ぎ。

２値化されたビデオデータＡはアンドゲート６によりマ
スク画像メモリ７の内容Ｂとの論理積を取る。アンドゲ
ート６の出力Ｃが２値化画像メモリ８に格納される。マ
スク画像メモリ７．２値化画像メモリ８およびアンドゲ
ート６のデータ伝送はコンピュータのバス線１３を介し
て行なわれる。

一方、同期信号発生部１４はカメラ２と、マスク画像メ
モリ７．２値化画像メモリ８の同期をとる信号を作って
、これらに送るようにしている。

また、９は２値化画像を処理するプロセッサであり、こ
のプロセッサ９のためのプログラムメモリ１θ、判定結
果を出力する出方ボートｉｌ、指令を受けるための入力
ポートＩ２はともにバス線１３に接続されている。

第９図はコンパレータ５から出力されるビデオデータＡ
を示すもので、対象物ｌが２値化レベル「１」と背景「
０」の値を有していることを示している。

また、第１０図はアンドゲート６に入力されるマスク画
像メモリ７の内容（画像）Ｂを示す。

ここで、マスクとは、画像の一部領域のみを対象とする
ように、あらかじめ注目領域を定めておく機能を言うも
のである。この第９図と第１０図の論理積が第１１図（
ａ）、第１１Ｅｉ（ｂ）Ｊこ示すようになり、アンドゲ
ート６の出力Ｃであり、この画像がバス線１３を通して
２値化画像メモリ８に格納されるものである。プロセッ
サ９はこの２値化画像メモリ８に入った２値化画像から
面積や図心点などを求めて、目的に応じた判定を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の２値化画像処理装置に
おいては、コンパレータ５において、濃淡画像を２値化
する際のスライスレベル（しきい値）が画面全面にねた
りて固定−になっていることにある。

実用上は、画面内においてはシ具−ディング杖同−照度
の面状物体を写しても画面中央は明るく画面周辺は暗く
写る）や照明むらがある。

固定スライスレベルで２値化すると、対象物ｌの画面自
位置によって２値化画像の形が大きく変化する。

第１２図（ａ）、第１２図（ｂ）に、１次元のビデオ出
力の例を示す。第１２図（ａ）、第１２図（−のように
対象物１が画面周辺にあるとき、背景ビデオレベルの高
い所をスライスしてしまうことがある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、対象物および背景を撮像してビデオ信号を得る
テレビカメラと、このテレビカメラから出力されるビデ
オ信号をディジクル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、こ
のＡ／Ｄ変換器から出力されるディジタル信号のうち対
象物を除いた背景のみの濃淡の画像のディジタル信号を
格納してその内容にオフセット値を加えるとともにこの
内容のうちマスク機能により対藪″外とする領域に対し
て最高位のデータをセットする画像メモリと、Ａ／Ｄ変
換器から出力されるディジタル信号と画像メモリに格納
された内容とのディジタル値の大小を比較してＡ／Ｄ変
換器の出力が画像メモリの内容より大の条件の満足の有
無に応じて２値化信号を出方するディジタルコンパレー
タと、このディジタルコンパレータの出力を格納する２
値化画像メモリとを設けたものである。

〔作　用〕

この発明は以上のように構成したので、対象物および背
景をテレビカメラで撮像して得られたビデオ信号をＡ／
Ｄ変換したディジタル信号のうち、対象物を除いた背景
のみの濃淡の画像のディジタル信号を画像メモリに格納
した後オフセット値を加えるとともに、その格納内容の
うちマスク機能により対象外とする領域に対して最高位
のデータをセットし、この画一像メモリの内容とＡ／Ｄ
変換器の出力のディジタル値の大小をディジタルコンパ
レータで比較し、Ａ／Ｄ変換器の出力が画像メモリの内
容より大きいか否かを比較し、その値に応じて「１」と
「０」との２値化信号を２値化画像メモリに格納するよ
うにしたので、照明むらのある条件下でも十分に対応で
き、スライスレベルをきめ細くセットできるものである
。

〔実施例〕

以下、この発明の２値化画像処理装置の実施例について
図面に基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を
示すブロック図である。この第１図において、第８図と
同一部分は重複を避けるために同一符号を付するにとど
め、第８図とは異なる部分を重点的に述べることにする
。

この第１図を第８図と比較しても明らかなように、第１
図では、ビデオアンプ４の出力をＡ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル）変換器２１を通してディジタルコンパレータ
２２に送出するようにしている。

ディジタルコンパレータ２２はＡ／Ｄｆ換器２１の出力
とデータラッチ２３の出力とのディジタル値の大小比較
を行うものである。Ａ／Ｄ、変換器２１の出力とデータ
ラッチ２３の出力は多値レベルを有し、通常８ビット幅
のデータである。

このディジタルコンパレータ２２の出力、すなわち、大
小比較結果は、バス線１３を通して２値化画像メモリ８
に格納するようにしている。

また、データラッチ２３には、バス線１８を通して、画
像メモリ２４の出力が保持されるようになっている。こ
の画像メモリ２４はこの発明の特徴的な部分で、浮動２
値化スライスおよびマスク兼用の機能を有する画像メモ
リである。

同期信号発生部１４はカメラ２の同期信号、Ａ／Ｄ変換
器２１のタイミング、２値化画像メモリ８、画像メモリ
２４のデータを逐次バス線１３に入出力するタイミング
を作るものである。

このように、従来例と異なるのは、Ａ／Ｄ変換器２１．
ディジタルコンパレータ２２、データラッチ２３、画像
メモリ２４であ−る。このうち、画像メモリ２４はＡ／
Ｄ変換器２１のビット幅と合せる。このため、８ビツト
のＡ／Ｄ変換器２１に用いた場合、画像メモリ２４のビ
ット幅もこれに合せる。

なお、２値化画像メモリ８、プロセッサ９、画像メモリ
２４の容量は、画面サイズに依存する。たとえば、たて
２５６ｘよこ２５６画素に画面を分解する場合、それぞ
れ２５６ｘ２５６＝６４にバイトのアドレス空間を占め
る。

次に、以上のように構成されたこの発明の２値化画像処
理装置の動作について、第２図のフローチャートおよび
第３図〜第７因を参照して説明する。まず、醜備作業と
して、画像メモリ２４の浮動２値化、マスク画像のセッ
トを行う。

第２図のステップ８１で対象物ｌをまず視野から除き、
背景のみの濃淡画像を画像メモリ２４に取り込む。

これは、Ａ／Ｄ変換器２１の出力を直接画像メモリ２４
に入力する。第３図にビデオ出力対位置の例を示す。な
お、第３図〜第７囚は２次元の画像データを簡単のため
１次元で取り扱っている。この第３図〜第７図は縦軸は
濃淡を示すビデオ出力であり、横軸は画面内の位置を示
す。

縦軸のビデオ出力は、Ａ／Ｄ変換器２１が８ビツトとす
ると２”−１＝２５５で０〜２５５のレベルを持つ。第
３図は背景のみのレベルを示しており、空間側に照度む
らがあることを示している。

次に、第２図のステップＳ２では、プロセッサ９により
画像メモリ２４の内容にオフセットを加えている。この
オフセット値は、ビデオ信号のＳ／Ｎや対象物ｌのもつ
ビデオレベルから決める。第４図のＯＦがそれを示す。

次に、第２図のステップＳ３にて画面をマスクし計算か
ら除外するエリアに対して、画像メモリ２４の内容を最
高値に置き換える。画像メモリ２４は８ビツト幅である
から最高値は２’−１＝２５５である。第５図はその例
を示す。

以上の操作により準備作業は終り、第２図のステップＳ
４に示すように対象物１−を画面に置き、計測作業が始
まる。この第２図のステップＳ５で対象物ｌがカメラ２
で写った画像のビデオ信号をビデオアンプ４で増幅した
後、Ａ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換する。第６図の実線
がこのＡ／Ｄ変換出力である。また、第６図の点線はス
テップＳ３までの作業により画像メモリ２４にセットさ
れた画像データである。

上述のようにして、Ａ／Ｄ変換器２１でビデオ信号をデ
ィジタル変換した後、ディジタルコンパレータ２２でビ
デオ信号のディジタル値と、バス線１３を通して画像メ
モリ２４にセットされた基準画像のディジタル値が保持
されているデータラッチ２３の内容との大小を比較する
。

ディジタルコンパレータ２２ではＡ／Ｄ変換出力〉基準
画像の条件を満足するとき「１」、満足しないとき（≦
）「０」の出力を出す。この出力がバス線１３を介して
２値化画像メモ＋）８．１こ入る。第７図がこのディジ
タルコンパレータ２２の出力を示す。すなわち第６図の
実線と点線の比較が第７図である。

第２図のステップＳ５では、画像メモリ２４内に、マス
ク部では２５５の値が入っており、Ａ／Ｄ変換出力の値
ｌこかかわらず、ディジタルコンパレータ２２のコンパ
レータ出力は「０」である。

また、非マスク部では、背景ビデオレベルに応じたスラ
イスレベル画像が入っており、浮動２値化が行なえる。

以上のようにして、対象物ｌの非マスク部を抽出した２
値化画像を２値化画偉メモリ８にセットできる。

なお、第２図のステップ８６、ステップＳ７は従来のと
同様の処理を行なう。

〔発明の効果〕 以上のように、この発明の２値化画像処理装置によれば
、対象物および背景をカメラで撮像して得られたビデオ
信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号のうち、対象物を
除いた背景のみの濃淡の画像のディジタル信号を画像メ
モリに格納した後オフセット値を加えるとともｉ乙その
格納内容のうちマスク機能により対象外とする領域に対
して最高値のデータをセットし、この画像メモリの内容
とＡ、／Ｄ変換器の出力のディジタル値の大小をディジ
タルコンパレータで比較し、Ａ／Ｄ変換器の出力が画像
メモリの内容より大の条件の満足の有無に応じた２値化
信号を２値化画像メモリに格納するようにしたので、浮
動スライスレベル機能と、マスク機能を兼ね備え、照明
むらのある条件下でも十分対応できる。

菫だ、画像メモリの縦、横の画素サイズを２値化画像メ
モリ８と一致させることができ、スライスレベルをきめ
細カクセットできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の２値化画像処理装置の一実施例のブ
ロック図、第２図は第１図の２値化画像処理装置の動作
の流れを示すフローチャーと、第３図ないし第６図はそ
れぞれ第１図９２値化画像処理装置に２ける画像メモリ
に取り込むビデオ出力対位置の関係を示す図、第７図は
第１図の２値化画像処理装置における２値化画像メモリ
に格納される信号を示す図、第８図は従来の２値化画像
処理装置のブロック図、第９図は第８図の２値化画像処
理装置におけるコンパレータの出力を示す図、第１０図
は第８図の２値化画像処理装置における画像メモリの出
力を示す図、第１１図（ａｌおよび第１１図（ｂＪはそ
れぞれ第８図の２値化画像処理装置におけるアンドゲー
トの出力を示す図、第１２図（、）および第１２図（ｂ
ｌはそれぞれ第８図の２値化画像処理装置に適用される
１次元のビデオ出力を示す図である。 ！・・・対象物、２・・・テレビカメラ、３・・・モニ
タテレビ、８・・・２値化画像メモリ、９・・・プロセ
ッサ、１０・・・メモリ、ＩＩ・・・出力ボーと、１２
・・・入力ボーと、１３・・・バス線、１４・・・同期
信号発生部、２１・・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・ディ
ジタルコンパレータ、２３・・・データラッチ。 出願人復代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 第５図　　　　　　第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対象物および背景を撮像してビデオ信号を得るテレビカ
   メラと、このテレビカメラから出力されるビデオ信号を
   ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ
   変換器から出力されるディジタル信号のうち上記対象物
   を除いた背景のみの濃淡の画像のディジタル信号を格納
   してその内容にオフセット値を加えるとともにこの内容
   のうちマスク機能により対象外とする領域に対して最高
   位のデータをセットする画像メモリと、上記Ａ／Ｄ変換
   器から出力されるディジタル信号と上記画像メモリに格
   納された内容とのディジタル値の大小を比較してＡ／Ｄ
   変換器の出力が画像メモリの内容より大の条件の満足の
   有無に応じて２値化信号を出力するディジタルコンパレ
   ータと、このディジタルコンパレータの出力を格納する
   ２値化画像メモリと、上記画像モリにオフセット値を加
   えかつ上記最高位のデータをセットするとともに上記２
   値化画像メモリの２値化処理を行う手段とよりなる２値
   化画像処理装置。