JPS62189589A - 画像処理装置の例示装置 - 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〕　゛ 本発明は、物体からの画像を入力し識別を行なう画像処
理装置に係り、特に、例示領域と基準画像を演算して比
較・照合し、結、果が一致しない場合、例示領域を削除
・変更する例示領域の修正インターフェースに関する。

〔従来の技術〕

ＦＡ等の分野で、プリント回路基板のチェックや、薬剤
の異物検査等の目視検査を画像処理によって自動化しよ
うというニーズが強く、それに対応じて各種の画像処理
装置が開発されている。これらの画像処理装置は、一般
に、入力画像からノイズ除去等の前処理を行ない、識別
対象の領域を抽出し、識別対象を！！識するという手順
で処理が行なわれている。

このような画像処理装置で、物体の認識手順やプログラ
ムの開発は、莫大な時間を要するものである。このよう
なソフトウェア開発の例として、佐藤典子、＠藤敏行ほ
か二基「汎用画像処理装置の開発−ソフトウエアＪ情報
処理学会第２８回（昭和５９年前期）全国大会請演論文
集、４Ｎ−９８，９９５−９９６があるが、ここに示さ
れるソフトウェアの開発は莫大な時間を要する。

特に、前述の処理のうち、入力画像から識別対象の領域
を取り出す、いわゆる、領域分割のプログラム開発が、
画像処理装置のユーザにとって非常に苦痛であり、時間
を要する作業でもある。この入力画像の領域分割に関し
、識別対象を含む領域を指定する領域例示手段と幾何図
形の編集を行なう領域例示支援手段を用いて、領域例示
内における識別対象及び背景の濃度分布の特徴により抽
出する画像処理装置を出願した。この装置では、例示し
た領域を修正する手段に関し、詳細は示されていない。

もし、例示領域の一部に修正が生じた場合、その修正方
法が複雑ならば操作者にとって傾しい。特に、Ｆ　Ａ等
の分野で処理する画像は複鮒な形状が多く、入力した領
域の大部分が利用できるのにもかかわらず、わずかな変
更のために複雑な形状を再入力することになれば、プロ
グラム開発時の手間が増大してしまう、また、プログラ
ム開発時には１例示領域の変更がしばしば行なわれ、そ
の都度修正の手間がががれば、非常に負担を強いられる
。これらの作業を容易にするための例示領域の修正手段
については配慮されていなかった。また、例示した領域
が正しいが否かの判定を行なわず、従ってその結果も表
示しないので、操作者は入力画像と例示領域が一致して
いるが否かを明確に判断するには時間がかかってしまう
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、例示した領域を修正する手段の配慮が
されておらず、操作者が例示領域の修正を行なう場合、
一部の変更であっても、複雑な形状の領域を入力しなけ
ればならず非常に煩しく、負担を強いられる。また、例
示した領域が正しいか否かの判定を行なっていないため
、操作者は入力画像と例示領域が一致しているが否かを
判断するのに時間がかかってしまう。

本発明の目的は、操作者が例示した識別対象の領域と基
準画像を演算し、その結果に関して、比較・照合し、結
果が一致しなければメツセージを表示して、操作者の目
視で識別し易い領域輪郭の幾何学的特徴の変化点（例え
ば頂点）を、単に、ポイントするだけで、例示領域の追
加、変更、削除等の修正手段を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、対象領域の例示領域を修正する場合、例示
領域判定部で基準画像と例示領域の膨張。

微分、積和演算を行ない、これらからヒストグラム、分
散９面積を比較・照合してその結果、一致しない場合、
メツセージを表示し、例示領域修正部で、操作者が例示
した領域の輪郭の頂点等の幾何学的変化点をマウス等で
ポイントすることにより輪郭を追加、変更、削・除して
修正することにより達成される。

〔作用〕

これにより、例示領域判定部は、基準画像９例示領域の
膨張、微分、積和演算を行い、これらからヒストグラム
、分散２面接を求めてその結果を比較・照合し、結果が
一致しない場合、メツセージを表示し、例示領域修正部
が、例示領域の追加。

変更、削除を領域の輪郭の幾何学的変化点（例えば頂点
）をマウス等でポイントすることにより修正を行なう、
それによって、゛操作者は１例示した複雑な形状の領域
修正が容易になるので、プログラム開発時の負担が軽減
される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

まず、第１図に本発明の基本となる概念を示す。

第１図における画像処理のアプリケーションとして、薬
剤等の錠剤傷検査の例を用いる。

従来は、多階調よりなり識別対象（錠剤の傷）の入力画
像１１に対して、操作者は、画像の特徴を示す種々のパ
ラメータを設定するため、入力画像内における識別対象
（錠剤の傷）を含む領域を指定する領域例示手段１４及
び領域例示をマウス等でポイントして支援する領域例示
の支援手段１６を設け、入力画像全体の濃度分布から、
領域例示手段１４で例示された識別対象と背景の濃度分
布だけに画像の情報量を限定してやり、識別対象と背景
の分離を図る領域例示手段１２の条件設定を試行、評価
により条件決定手段１５を用いて自動化し、その結果得
られた二値面ｆ＆１３を評価していた。しかし、この方
法による領域例示支援手段で、操作者が例示した領域を
修正する場合、複雑な形状をした領域の大部分が利用で
きるのにもかかわらず、わずかな変更のために再入力す
ることになれば煩しく、プログラム開発の手間が増大し
てしまう、プログラム開発は試行錯誤のくり返しであり
、そのため、例示領域の変更がしばしば行なわれ、その
都度修正の手間がかかれば、非常に負担を強いられる。

また、例示した領域に関し基準画像と比較して正しいか
否かの判定機能がなく、操作者が例示領域の良否を判断
するまでに時間がかかつてしまう。

本発明は、この問題点を解決するため、新たに例示領域
の修正手段１７を設け、操作者に例示領域を修正するか
否かのメツセージを表示し、修正する場合、簡単な操作
で例示領域の修正が可能であり、プログラム開発時の負
担を大幅に低減させる。

第２図を用いて、本実施例である画像処理装置の全体猜
成を説明する。

本実施例は、識別対象を撮像するテレビカメラ２１、テ
レビカメラ２１のアナログ信号をデジタル信号に変換し
たり、逆に、デジタル信号をアナログ信号に変換する信
号変換器２２、識別対象の入力多階調画像や二値画像等
を記憶する濃淡及び二値画像メモリ２３、濃淡及び二値
画像メモリ２３に格納されている入力釜Ｎ調画像から５
ｍ度分布の特徴が所定の条件を満たす領域を抽出し、再
び濃淡及び二値画像メモリ２３に二値画像として格納す
る領域１例示手段２４．領域例示手段２４の濃度頻度分
布正規化処理に必要な諸条件を、最適に決定する濃度分
布正規化評価部２５、領域例示手段２４の局所濃度特徴
演算処理と最終的な二値化に必要な諸条件を、最適に決
定する局所濃度特徴評価部２６、濃淡及び二値画像が表
示され、しかも、入力画像内における識別対象を含む領
域を操作者が指定できる領域例示手段２７、例示図形の
管理を行なう例示管理部２８、操作者がデータを入力で
きるキーボード２９、領域例示を支援して識別対象領域
の輪郭を入力し編集を行なう領域例示支援部３０、キャ
ラクタを表示するコンソールモニタ３１、例示領域の変
更、削除等の修正を行なう例示領域修正部３２、例示し
た領域を入力画像と比較・照合して良否を判定する例示
領域判定部３３より構成されている。

尚、第１図の例示領域の修正手段１７は、第２図の例示
領域修正部３２、例示領域判定部３３に相当する。また
、領域例示手段２７は、ＣＲＴとタブレット、マウス、
キイボード等の識別対象の領域を例示できる手段であれ
ば何でもかまわない。

次に、第２図に示す本実施例における画像処理装置全体
の動作を第３図を用いて説明する。

まず、ステップ４１において、コンソールモニタ３１に
表示されるメツセージに従って、操作者がテレビカメラ
２１に基準画像とすべき識別対象を撮像してキーボード
２９から基準画像の取込みを指定する。すると１例示管
理部２８の管理下で、識別対象は信号変換器２２を介し
て濃淡・二値画像メモリ２３に多階調画像として格納さ
れる。次に、コンソールモニタ３１に表示されているメ
ツセージに従って、操作者は領域例示手段２７を用いて
、領域例示手段２７に表示されている識別対象を見なが
ら、識別対象の領域とそれを含む背景の領域を領域例示
手段２７の画面を入力装置でポイントすることにより、
例示を行なう。ポイント方法は操作者が、領域例示支援
部３０″ｒ！識別対象領域の輪郭の幾何的特徴を示す頂
点等の変化点及び例示図形の基準点と移動点を指定する
。操作者による領域の例示が終了すれば、次に例示管理
部２８は、領域例示手段２７で例示された識別対象と背
景の例示領域をそれぞれ記憶し、濃度分布正規化評価部
２５に対して、それぞれの領域における単位面積蟲りの
濃度分布を算出し、それを記憶する。

次に、ステップ４２において、コンソールモニタ３１に
表示されているメツセージに従って操作者は、識別対象
に照射される照明や識別対象と背景のコントラスト等を
、実際の識別時に予想される程度に変化させて、再び識
別対象を撮像し、画像取込みの指令をキーボード２９に
より入力する。

すると、例示管理部２８の管理下で、識別対象の画像が
、濃淡・二値メモリ２３に格納される。次に、コンソー
ルモニタ３１に表示されているメツセージに従って操作
者は、ステップ４１と同様に識別対象と背景の領域を領
域例示支援部３０により領域を例示する。その例示結果
が濃度分布正規化評価部２５に新たに記憶される。

次に、ステップ４３において、Ｉ１１度分布正規化評価
部２５が、現時点で最適な濃度ｍ度分布正規化条件、す
なわち、最適な特徴個所コードを導き出し、領域例示手
段２４にそれを格納する。次に例示管理部２８が、領域
例示手段２４をそのまま起動した後、濃淡・二値画像メ
モリ２３の内容を領域例示手段２７に表示する。

次に、ステップ４４及びステップにおいて１例示領域判
定部３３がｍ度分布正規化評価部２５で領域例示手段２
４に格納された例示領域に関する画像の特徴を示すデー
タと、基準画像の特徴を示すデータを比較・照合して操
作者の例示領域が一致しているか否かを判定し、もし、
一致していない場合、対象領域の例示を再要求するメツ
セージをコンソールモニタ３１に表示して、操作者に知
らせる。

次に、対象領域の例示の再要求メツセージがコンソール
モニタ３１に表示された場合、ステップ４６で例示領域
修正部３２が、例示領域の修正を行なう。この修正方法
は、例示領域の輪郭の頂点等の幾何学的変化点及び幾何
学的変化点の近傍をマウス等でポイントする。領域例示
の再要求メツセージが表示されない場合、適切な例示領
域であるので、操作者は、次のステップに進んでよい。

ステップ４７において、コンソールモニタ３１に表示さ
れているメツセージに従って、操作者が処理を続行する
か否かを判断し、キーボード２９により意志表示する。

ここでキー人力を続行であれば、再び、ステップ４２へ
戻り、否であれば次のステップへ進む。

まず、ステップ４８において、コンソールモニタ３１に
表示されているメツセージに従って操作者は、ステップ
４２と同様に識別対象を撮像して取込み、ステップ４１
と同様に領域の増郭をポイントして例示する。

次に、ステップ４９において、局所濃度特徴評価部２６
が、現時点で最適な局所濃度特徴演算処理の条件、すな
わち、最適な局所濃度特徴コード及び二値化コードとし
きい値を導き出し、領域例示手段２４にそれぞれ格納す
る０次に、例示管理部２８が、領域例示手段２４をその
まま起動した後、濃淡・二値メモリ２３の内容を領域例
示手段２７に表示する。

次に、ステップ５０及びステップ５１において、例示領
域判定部３３が、局所濃度特徴評価部２６で領域例示手
段２４に格納された例示領域に関する画像の特徴を示す
データと、基準画像の特徴を示すデータを比較・照合し
て操作者の例示領域が適切か否かを判定し、もし、適切
でない場合、対象領域の例示を再要求するメツセージを
コンソールモニタ３１に表示して、操作者に知らせる。

次に、対象領域の例示の再要求メツセージがコンソール
モニタ３１に表示された場合、ステップ５２はステップ
４６と同様に一１例示領域を修正する。

次に、ステップ５３において、コンソールモニタに表示
されているメツセージに従って操作者が処理を続行する
か否かを判断し、キーボード２９により意志表示する。

ここでキー人力が続行であれば、再び、ステップ４９へ
戻り、否であれば、処理を終了する。

ここで、第４図と第５図を用いて、操作者の例示領域を
判定する例示領域判定部３３と例示領域が正しくない場
合、例示領域を修正する例示領域修正部３２の動作を説
明する。

例示領域判定部３３に関して、第４図を用いて説明する
。領域例示手段２７及び領域例示支援部３０で１例示し
た領域の画像を画像二値化部６２で二値化する。二値化
は、領域である場合を１゜領域でない場合を０とする。

または、この逆でもよい、この二値画像に関して、膨張
、積和、微分等の演算を画像演算部６４で行なう。更に
、基準画像軸郭部のポイント操作による例示ステップ４
１で１例示した基準画像に関しても、画像演算部６４で
、膨張９Ｍ和、微分等を演算する。例示領域と基準画像
領域の膨張、積和、微分等に関するヒストグラム、分散
、面積等の画像の特徴を表す計算を特徴計算部６３で計
算する。その結果を比較・照合判定部６１で比較・照合
して判定し、結果が一致しない場合、コンソールモニタ
３１に表示し、操作者は、例示領域修正部３２で、例示
領域の修正を行なう。

以下、第５図を用いて、例示領域修正部３２の動作を説
明する。操作者は、コンソールモニタ３１に表示しであ
る例示領域を見て、ステップ７１で修正部分をポイント
する。修正は、例示領域の幾何学的特徴を示す部分（例
えば、例示した際の頂点等）をポイントする。ステップ
７２で。

ポイント操作た頂点に接続している直線及び曲線の図形
を削除する。修正部分を削除後、操作者が、ステップ７
３で例示した直線、折れ線及び曲線等の図形の幾何学的
特徴を示す部分（例えば頂点等）をポイントして、修正
内容を領域例示手段２７から指示する。ステップ７４に
おいて、操作者は、例示領域の修正を更に行ないたい場
合、意志表示をキーボード２９により行なう。ここで、
キー人力が続行であれば、再び、ステップ７１へ、否で
あれば終了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、例示領域と基準画像の微分。

積和等の演算を行ない、これらの演算結果からヒストグ
ラム、面積等を比較・照合し、結果が良好でない場合、
例示領域を操作者が修正できるので、画像処理プログラ
ム開発の負担を大幅に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の全体構成図、第３図は実施例全体のＵ　　　入力＆
ｆ＃、　　　　　μ・・剖１に＃Ｊホナ践　／７　夕ｊ
嗜輛玩Ｖ歓正手穀／２　４ｊぺ分側引妓／ｆｆ、・碌件
：更全ケ蜆１３、　　血刀、＃／１象　　／４＝剣０へ
停止示叉檀手を賛。 第　２　目 ＄３　目 ギ４　目 ｉｔ・・　比較、と合判鐙弊 ｔｚ−ａ４ｚ＊イｔ＠ ６３・・・衿散針１＃部 ｔ４・・直像演算部 茅５固

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多階調からなる入力画像から、濃度分布の特徴が所
   定条件を満たす領域を抽出する領域分割手段と、前記入
   力画像に対して識別対象を含む領域を指定する領域例示
   手段と、基本的な幾何図形と前記幾何図形の編集が可能
   な例示支援手段とからなり、前記例示支援手段として、
   例示領域の良否を判定する例示領域判定機能と前記例示
   領域判定機能により基準画像との照合結果が一致しない
   場合、前記例示領域を修正する機能を準備して装置内部
   に格納し、前記例示領域を修正する機能を操作者に提供
   する例示領域修正手段を設けたことを特徴とする画像処
   理装置の例示装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記例示領域判定
   機能に、前記基準画像と前記例示領域の膨張、微分、積
   和演算を行ない、ヒストグラム、分散、面積を比較する
   手段を設けたことを特徴とする画像処理装置の例示装置
   。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記例示領域を修
   正する機能に追加、変更、削除を付加したことを特徴と
   する画像処理装置の例示装置。