KR101073944B1 - Image checking device, image checking method, and computer-readable recording medium for storing a image checking program - Google Patents
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Abstract
입력화상 및 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하고, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행한다. 또 이와 같은 입력화상 및 템플릿 화상으로서, 극좌표 변환완료의 입력화상 및 템플릿 화상을 이용한다. A correlation value image is generated from an input image and a template image, and the correlation value image is separated into a positive correlation value image and a negative correlation value image based on whether or not the pixel value is greater than or equal to the threshold value, and the template image is divided into pixel values and threshold values. The positive template image and the negative template image are separated according to whether or not they are abnormal, and a plurality of positive / negative separated correlation images are generated by combining the positive correlation value image and the negative correlation value image with the positive template image and the negative template image. The collation determination is performed using the positive / negative separation correlation image. As such an input image and a template image, the polar coordinate converted input image and template image are used.
Description
본 발명은, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램에 관한 것으로 특히, 입력화상과 템플릿 화상과의 대조를 효율적으로 행하여 대조율을 향상시킬 수 있는 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
종래, 입금된 화폐를 CCD(Charge Coupled Device) 카메라 등으로 촬영한 입력화상과, 미리 등록되어 있는 템플릿 화상을 대조하여, 이와 같은 화폐의 진위를 판정하는 화상대조장치가 알려져 있다. Background Art [0002] Conventionally, an image control apparatus is known which compares an input image obtained by photographing a deposited money with a CCD (Charge Coupled Device) camera and a template image registered in advance, and determines the authenticity of such currency.
예를 들면 특허문헌 1에는 경화(硬貨)의 입력화상과 경화의 템플릿 화상을 대비하여 상관값을 산출하고, 대비 대상이 되는 전체 화상 중 소정 면적 이상의 부분에 있어서, 이와 같은 상관값이 문턱값을 넘어 있는 경우에는, 입력화상에 관한 경화를 진짜경화라고 판정하는 화상대조기술이 개시되어 있다. For example,
[특허문헌1][Patent Document 1]
일본국 특개2003-187289호 공보 JP 2003-187289 A
그러나 이 종래기술을 사용한 경우, 문턱값을 넘은 상관값만을 사용하여 화상대조를 행하기 때문에, 예를 들면 입력화상과 템플릿 화상과의 대조시의 화상의 어긋남이나 화상변환에 따르는 노이즈의 발생 등에 의하여 상관값이 상대적으로 낮은 값을 취한 경우에는, 입력된 경화가 진짜경화임에도 불구하고 위조 경화라고 판정하여 화상대조의 대조율을 향상시키는 것이 곤란하다는 문제가 있었다. However, in the case of using this conventional technique, since image contrast is performed using only correlation values exceeding a threshold value, for example, due to the deviation of an image or the occurrence of noise due to image conversion, etc., in contrasting an input image and a template image. When the correlation value was taken at a relatively low value, there was a problem that it was difficult to improve the contrast ratio of the image contrast by judging that the input hardening was a counterfeit hardening, even if the hardening was a real hardening.
또, 이와 같은 문제점은, 경화의 화상대조에서만 발생하는 문제가 아니라, 예를 들면, 지폐의 화상대조나, FA(Factory Automation) 등에서의 부품이나 제품의 화상대조에서도 마찬가지로 발생하는 문제이다. In addition, such a problem is not only a problem which occurs only in the image contrast of hardening, but also a problem which arises similarly in the image contrast of bills, the image contrast of components and products in FA (Factory Automation), etc., for example.
이 발명은, 상기 과제(문제점)를 감안하여 이루어진 것으로, 화폐나 화폐 이외의 물품의 화상대조 정밀도를 높여, 화상대조의 대조율을 향상시킬 수 있는 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made in view of the said subject (problem), The image control apparatus, the image control method, and the image control program which can improve the image contrast precision of an item other than a currency and money, and can improve the contrast ratio of image contrast are provided. It aims to provide.
상기한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위하여 청구항 1의 발명에 관한 화상대조장치는, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상대조장치로서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하여, 그 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리수단과, 상기 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리수단과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정수단을 구비한 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and achieve the object, the image control device according to the invention of
또 청구항 2의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상와, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 3의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 4의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상과 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 5의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 2, 3 또는 4의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 네가티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 네가티브영역 화상 내의 주목 화소와, 상기 포지티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 포지티브영역 화상 내의 상기 주목 화소에 대응하는 대응화소의 주위 화소를 대비하여, 적어도 하나의 상기 주위 화소의 화소값이 상기 주목 화소의 화소값보다 큰 경우에는, 상기 주목 화소를 상기 대응화소로 이동하는 팽창처리를 행하는 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 6의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상은, 에지 추출 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리에 의하여 화상 변환된 에지화상인 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 7의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 6의 발명에 있어서, 상기 에지화상은, 추출된 에지의 에지강도를 정규화한 정규화 에지화상인 것을 특징으로 한다. The image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 8의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 템플릿 화상은, 상기 대조 대상물의 각 개체에 대한 화상을 평균한 평균 화상인 것을 특징으로 한다. Moreover, in the image control apparatus which concerns on invention of
또, 청구항 9의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 상관값 화상은, 상기 입력화상 또는 상기 템플릿 화상의 화소마다의 상관값을 정규화한 정규화 상관값을 화소값으로 하는 화상인 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 10의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 대조 판정수단은, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 블록 분할하여 각 블록 내의 화소값의 총합을 블록값으로서 산출하고, 상기 블록값과 가중계수와의 곱을 모든 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상에 대하여 가산함으로써 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image contrast apparatus according to the invention of
또, 청구항 11의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 대조 판정수단은, 선형 판별 분석에 의하여 상기 가중계수의 값을 산출하는 것을 특징으로 한다. The image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 12의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 대조 대상물은 화폐인 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 13의 발명에 관한 화상대조방법은, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상대조방법에 있어서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리공정과, 상기 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리공정과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성공정과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정공정을 포함한 것을 특징으로 한다. The image matching method according to the invention of
또, 청구항 14의 발명에 관한 화상대조 프로그램은, 대조 대상물의 입력 화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상 대조방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리공정과, 상기 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리공정과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성공정과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정공정을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다. The image contrast program according to the invention of
또, 청구항 15의 발명에 관한 화상대조장치는, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상 대조장치에 있어서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상을 생성하는 극좌표 변환 화상 생성수단과, 상기 ρ-θ 입력화상 및 상기 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인 지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리수단과, 상기 ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리수단과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정수단을 구비한 것을 특징으로 한다. The image matching apparatus according to the invention of
또, 청구항 16의 발명에 관한 화상 대조장치는, 청구항 15의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image matching apparatus according to the invention of claim 16, in the invention of
또, 청구항 17의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 15의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of claim 17, in the invention of
또, 청구항 18의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 15의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상과, 상기 포지티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of claim 18, in the invention of
또, 청구항 19의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 16, 17 또는 18의 발명에 있어서, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성수단은, 상기 네가티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 네가티브영역 화상 내의 주목 화소와, 상기 포지티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 포지티브영역 화상 내의 상기 주목 화소에 대응하는 대응화소의 주위 화소를 대비하여, 적어도 하나의 상기 주위 화소의 화소값이 상기 주목 화소의 화소값보다 큰 경우에는, 상기 주목 화소를 상기 대응화소로 이동하는 팽창처리를 행하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of claim 19, in the invention of claim 16, 17 or 18, the positive / negative separation correlation image generating means is the attention in the negative region image generated using the negative correlation value image. A pixel value of at least one of the peripheral pixels is larger than a pixel value of the pixel of interest, in contrast to a pixel and surrounding pixels of a corresponding pixel corresponding to the pixel of interest in a positive region image generated using the positive correlation value image. In this case, an expansion process for moving the pixel of interest to the corresponding pixel is performed.
또, 청구항 20의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 ρ-θ 입력화상 및 상기 ρ-θ 템플릿 화상은, 에지 추출 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리에 의하여 화상 변환된 에지화상인 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 21의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 20의 발명에 있어서, 상기 에지화상은, 추출된 에지의 에지강도를 정규화한 정규화 에지화상인 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 22의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 템플릿 화상은, 상기 대조 대상물의 각 개체에 대한 화상을 평균한 평균 화상인 것을 특징으로 한다. Moreover, in the image control apparatus which concerns on invention of
또, 청구항 23의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 상관값 화상은, 상기 ρ-θ 입력화상 및 상기 ρ-θ 템플릿의 화소마다의 상관값을 정규화한 정규화 상관값을 화소값으로 하는 화상인 것을 특징으로 한다.Further, in the image control apparatus according to the present invention of
또, 청구항 24의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 대조 판정수단은, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 블록 분할하여 각 블록 내의 화소값의 총합을 블록값으로서 산출하고, 상기 블록값과 가중계수와의 곱을 모든 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상에 대하여 가산함으로써 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하는 것을 특징으로 한다. Further, in the image control apparatus according to the invention of
또, 청구항 25의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 대조 판정수단은, 선형 판별분석에 의하여 상기 가중계수의 값을 산출하는 것을 특징으로 한다. The image control apparatus according to the present invention of claim 25 is characterized in that, in the invention of
또, 청구항 26의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 극좌표 변환 화상 생성수단은, 상기 ρ-θ입력화상 또는 상기 ρ-θ 템플릿 화상을 평행 이동시킴으로써 양 화상의 회전 어긋남을 보정하는 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the present invention of claim 26, in the invention of
또, 청구항 27의 발명에 관한 화상대조장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 원형물체는 경화인 것을 특징으로 한다. In the image control apparatus according to the invention of claim 27, in the invention of
또, 청구항 28의 발명에 관한 화상대조방법은, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상대조방법에 있어서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상을 생성하는 극좌표 변환 화상 생성공정과, 상기 ρ-θ입력화상 및 상기 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리공정과, 상기 ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리공정과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성공정과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정공정을 포함한 것을 특징으로 한다. The image contrast method according to the invention of claim 28 is an image contrast method in which an image is contrasted by comparing features of an image between an input image of a matching object and a plurality of template images registered in advance. And a polar coordinate conversion image generating step of generating a ρ-θ input image and a ρ-θ template image correcting the rotational shift of both images after the polar coordinate conversion of the template image, and the ρ-θ input image and the ρ- a correlation value image separation step of generating a correlation value image from the θ template image, and separating the correlation value image into a positive correlation value image and a negative correlation value image depending on whether or not the pixel value is equal to or larger than a threshold value; A template image separation step of separating the template image into a positive template image and a negative template image depending on whether or not the pixel value is equal to or larger than a threshold value; A positive / negative separation correlation image generation process of generating a plurality of positive / negative separation correlation images by combining the positive correlation value image and the negative correlation value image with the positive template image and the negative template image, and the positive / And a collation determination step of performing collation determination using a negative separation correlation image.
또, 청구항 29의 발명에 관한 화상대조 프로그램은, 대조 대상물의 입력화상과 미리 등록된 복수의 템플릿 화상과의 사이에서, 화상의 특징을 비교함으로써 화상을 대조하는 화상대조방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서, 상기 입력화상 및 상기 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ 입력화상 및ρ-θ 템플릿 화상을 생성하는 극좌표 변환 화상 생성공정과, 상기 ρ-θ입력화상 및 상기 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하는 상관값 화상 분리공정과, 상기 ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하는 템플릿 화상 분리공정과, 상기 포지티브 상관값 화상 및 상기 네가티브 상관값 화상과 상기 포지티브 템플릿 화상 및 상기 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성공정과, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하는 대조 판정공정을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다. The image contrast program according to the invention of claim 29 is a program for causing a computer to execute an image contrast method for collating images by comparing the characteristics of the images between an input image of a matching object and a plurality of template images registered in advance. And a polar coordinate conversion image generating step of generating a ρ-θ input image and a ρ-θ template image correcting rotational shifts of both images after polar coordinate conversion of the input image and the template image, and the ρ-θ input. A correlation value image separation step of generating a correlation value image from the image and the ρ-θ template image, and separating the correlation value image into a positive correlation value image and a negative correlation value image based on whether or not the pixel value is a threshold value; The ρ-θ template image is divided into a positive template image and a negative template image based on whether or not the pixel value is equal to or larger than a threshold value. A positive / negative separated correlation image for generating a plurality of positive / negative separated correlation images by a combination of a template image separation process and the positive correlation value image and the negative correlation value image and the positive template image and the negative template image A computer performs a generation process and a verification judgment step of performing a verification decision using the positive / negative separation correlation image.
청구항 1의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하고, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 이용함과 동시에 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조를 행함으로써 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 2의 발명에 의하면, 포지티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있는 영역화상과 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있지 않은 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Moreover, according to invention of
또, 청구항 3의 발명에 의하면, 포지티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 있는 영역화상과 배경이 있어야 할 부분에 배경이 없는 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 4의 발명에 의하면 포지티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상과, 포지티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있는 영역화상과, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있지 않은 영역화상과, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 있는 영역화상과, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 없는 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 5의 발명에 의하면, 네가티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 네가티브영역 화상 내의 주목 화소와, 포지티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 포지티브영역 화상 내의 상기 주목 화소에 대응하는 대응화소의 주위 화소를 대비하여, 적어도 하나의 상기 주위 화소의 화소값이 상기 주목 화소의 화소값보다 큰 경우에는, 상기 주목 화소를 상기 대응화소로 이동하는 팽창처리를 행하도록 구성하였기 때문에, 상관값 산출에 따르는 고립점의 영향을 배제하고, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 6의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상은, 에지 추출 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리에 의하여 화상 변환된 에지화상이도록 구성하였기 때문에, 추출된 각 화상의 특징부분을 대비함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. In addition, according to the invention of
또, 청구항 7의 발명에 의하면 에지화상은, 추출된 에지의 에지강도를 정규화한 정규화 에지화상이도록 구성하였기 때문에, 대조 대상물의 개체차의 영향을 배제하고 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 8의 발명에 의하면 템플릿 화상은, 상기 대조 대상물의 각 개체에 대한 화상을 평균한 평균 화상이도록 구성하였기 때문에, 대조 대상물의 개체에 고유의 모양이 있는 경우이어도 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 9의 발명에 의하면, 상관값 화상은, 입력화상 또는 템플릿 화상의 화소마다의 상관값을 정규화한 정규화 상관값을 화소값으로 하는 화상이도록 구성하였기 때문에, 상관값의 불균일을 억제하여 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 10의 발명에 의하면, 대조 판정수단은, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 블록 분할하여 각 블록의 화소값의 총합을 블록값으로서 산출하고, 상기 블록값과 가중계수와의 곱을 모든 포지티브/네가티브 분리 상관 화상에 대하여 가산함으로써 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나오기 쉬운 영역의 가중과 특징이 나오기 어려운 영역의 가중을 조정할 수 있음과 동시에, 산출순서의 간소화에 의하여, 효율적인 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 11의 발명에 의하면, 대조 판정수단은, 선형 판별분석에 의하여 상기 가중계수의 값을 산출하도록 구성하였기 때문에, 학습샘플에 의거한 적정한 가중계수를 얻을 수 있기 때문에, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 12의 발명에 의하면, 대조 대상물은 화폐이도록 구성하였기 때문에, 화폐의 대조에 관하여, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. In addition, according to the invention of
또, 청구항 13의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하고, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 사용함과 동시에, 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조처리를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 14의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하고, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 사용함과 동시에, 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조처리를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 15의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상을 생성하고, ρ-θ입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하고, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하고, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 사용함과 동시에, 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 16의 발명에 의하면, 포지티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있는 영역화상과 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있지 않은 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of claim 16, a positive feature region image having a pixel value as a value obtained by calculating a product of each pixel of the positive correlation value image and the positive template image and the pixel of the negative correlation value image and the positive template image Since a negative feature region image having a product value is generated as a pixel value, an image is generated by using an area image having a feature in the portion where the feature should appear and an area image having no feature in the region where the feature should appear. The contrast has an effect that image contrast with high precision can be performed.
또, 청구항 17의 발명에 의하면, 포지티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 있는 영역화상과 배경이 있어야 할 부분에 배경이 없는 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of claim 17, the positive background region image having the pixel value as a value obtained by calculating the product of each pixel of the positive correlation value image and the negative template image, and the pixel of the negative correlation value image and the negative template image Since it is configured to generate a negative background region image whose pixel value is a product value, image contrast is performed by using a region image having a background in a part where a background should be present and a region image having no background in a part where a background should be present. By doing so, there is an effect that image contrast with high precision can be performed.
또, 청구항 18의 발명에 의하면, 포지티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브특징 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브특징 영역화상과, 포지티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 포지티브배경 영역화상과, 네가티브 상관값 화상과 네가티브 템플릿 화상과의 화소마다의 곱을 산출한 값을 화소값으로 하는 네가티브배경 영역화상을 생성하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있는 영역화상과, 특징이 나와야 할 부분에 특징이 나와 있지 않은 영역화상과, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 있는 영역화상과, 배경이 있어야 할 부분에 배경이 없는 영역화상을 이용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of claim 18, a positive feature region image having a pixel value as a value obtained by calculating a product of each pixel of the positive correlation value image and the positive template image and the pixel of the negative correlation value image and the positive template image Negative feature area image using pixel value as a product value, positive background area image using pixel value as a value calculated for each pixel of positive correlation value image and negative template image, negative correlation value image and negative template Since the negative background area image is generated by using the pixel value as the value calculated for each pixel with the image, the area image where the feature should appear and the feature where the feature should appear. Area image with background, area image with background, and background Image contrast is performed by using an area image having no background in the part to be divided, and thus an image contrast with high precision can be performed.
또, 청구항 19의 발명에 의하면, 네가티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 네가티브영역 화상 내의 주목 화소와, 포지티브 상관값 화상을 이용하여 생성되는 포지티브영역 화상 내의 상기 주목 화소에 대응하는 대응화소의 주위 화소를 대비하여, 적어도 하나의 상기 주위 화소의 화소값이 상기 주목 화소의 화소값보다 큰 경우에는, 상기 주목 화소를 상기 대응화소로 이동하는 팽창처리를 행하도록 구성하였기 때문에, 상관값 산출에 따르는 고립점의 영향을 배제하여, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of claim 19, the pixel of interest in the negative region image generated using the negative correlation value image and the surrounding pixel of the corresponding pixel corresponding to the pixel of interest in the positive region image generated using the positive correlation value image In contrast, when the pixel value of at least one peripheral pixel is larger than the pixel value of the pixel of interest, an expansion process for moving the pixel of interest to the corresponding pixel is performed. The effect of the point can be eliminated, and image contrast with high precision can be performed.
또, 청구항 20의 발명에 의하면, ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상은, 에지 추출 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리에 의하여 화상변환된 에지화상이도록 구성하였기 때문에, 추출된 각 화상의 특징부분을 대비함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 21의 발명에 의하면, 에지화상은, 추출된 에지의 에지강도를 정규화한 정규화 에지화상이도록 구성하였기 때문에, 대조 대상물의 개체차의 영향을 배제하여 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of
또, 청구항 22의 발명에 의하면, 템플릿 화상은, 상기 대조 대상물의 각 개체에 대한 화상을 평균한 평균 화상이도록 구성하였기 때문에, 대조 대상물의 개체에 고유의 모양이 있는 경우이어도 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 23의 발명에 의하면, 상관값 화상은, ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상의 화소마다의 상관값을 정규화한 정규화 상관값을 화소값으로 하는 화상이도록 구성하였기 때문에, 상관값의 불균일을 억제하여 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. In addition, according to the invention of
또, 청구항 24의 발명에 의하면, 대조 판정수단은, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 블록 분할하여 각 블록 내의 화소값의 총합을 블록값으로서 산출하고, 상기 블록값과 가중계수와의 곱을 모든 포지티브/네가티브 분리 상관 화상에 대하여 가산함으로써 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 특징이 나오기 쉬운 영역의 가중과 특징이 나오기 어려운 영역의 가중을 조정할 수 있음과 동시에, 산출순서의 간소화에 의하여 효율적인 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of
또, 청구항 25의 발명에 의하면, 대조 판정수단은, 선형 판별분석에 의하여 상기 가중계수의 값을 산출하도록 구성하였기 때문에, 학습샘플에 의거한 적정한 가중계수를 얻을 수 있기 때문에, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of claim 25, since the collation determination means is configured to calculate the value of the weighting coefficient by linear discriminant analysis, an appropriate weighting coefficient based on the learning sample can be obtained, so that image contrast with high precision is achieved. Has the effect that
또, 청구항 26의 발명에 의하면, 극좌표 변환 화상 생성수단은, ρ-θ 입력화상 또는 ρ-θ 템플릿 화상을 평행 이동시킴으로써 양 화상의 회전 어긋남을 보정하도록 구성하였기 때문에, 이와 같은 보정에 따르는 계산량을 삭감하여 효율이 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. Further, according to the invention of claim 26, since the polar coordinate conversion image generating means is configured to correct the rotational shift of both images by shifting the ρ-θ input image or the ρ-θ template image in parallel, It has the effect of reducing the image contrast by high efficiency.
또, 청구항 27의 발명에 의하면, 원형 물체는 경화이도록 구성하였기 때문에, 화폐의 대조에 관하여, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. In addition, according to the invention of claim 27, since the circular object is configured to be cured, it has an effect that image contrast with high precision can be performed with respect to currency matching.
또, 청구항 28의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ입력화상 및 β-θ 템플릿 화상을 생성하고, ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하여, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하여, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 사용함과 동시에, 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of claim 28, after converting the polarity of the input image and the template image, the ρ-θ input image and the β-θ template image are corrected, and the ρ-θ input image and A correlation value image is generated from the p-theta template image, and the correlation value image is separated into a positive correlation value image and a negative correlation value image according to whether or not the pixel value is equal to or greater than a threshold value, and the p-theta template image is divided into pixel values. The positive template image and the negative template image are separated according to whether or not the threshold value is larger than the threshold value, and a plurality of positive / negative separation correlation images are formed by combining the positive correlation value image and the negative correlation value image with the positive template image and the negative template image. Is generated, and a collation determination is made using the positive / negative separation correlation image. By using the correlation value of not only the portion where the correlation between the input image and the template image is high, but also the portion where the correlation is low, image contrast is performed using not only the template portion but also the background portion. This has the effect of allowing contrast.
또, 청구항 29의 발명에 의하면, 입력화상 및 템플릿 화상을 극좌표 변환한 다음에, 양 화상의 회전 어긋남을 보정한 ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상을 생성하고, ρ-θ 입력화상 및 ρ-θ 템플릿 화상으로부터 상관값 화상을 생성하여, 상기 상관값 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 상관값 화상과 네가티브 상관값 화상으로 분리하고, ρ-θ 템플릿 화상을 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 포지티브 템플릿 화상과 네가티브 템플릿 화상으로 분리하고, 포지티브 상관값 화상 및 네가티브 상관값 화상과 포지티브 템플릿 화상 및 네가티브 템플릿 화상과의 조합에 의하여 복수의 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성하여, 상기 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 이용하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상과 템플릿 화상과의 상관이 높은 부분 뿐만 아니라, 상관이 낮은 부분의 상관값도 사용함과 동시에, 템플릿 화상의 특징부분 뿐만 아니라, 배경부분도 사용하여 화상대조를 행함으로써, 정밀도가 높은 화상대조를 행할 수 있다는 효과를 가진다. According to the invention of claim 29, after converting the input image and the template image by polar coordinates, the ρ-θ input image and the ρ-θ template image are corrected by correcting the rotational deviation of both images, and the ρ-θ input image and A correlation value image is generated from the p-theta template image, and the correlation value image is separated into a positive correlation value image and a negative correlation value image according to whether or not the pixel value is equal to or greater than a threshold value, and the p-theta template image is divided into pixel values. The positive template image and the negative template image are separated according to whether or not the threshold value is larger than the threshold value, and a plurality of positive / negative separation correlation images are formed by combining the positive correlation value image and the negative correlation value image with the positive template image and the negative template image. Is generated, and a collation determination is made using the positive / negative separation correlation image. By using the correlation value of not only the portion where the correlation between the input image and the template image is high, but also the portion where the correlation is low, image contrast is performed using not only the template portion but also the background portion. This has the effect of allowing contrast.
도 1은 실시예 1에 관한 화상대조장치의 구성을 나타내는 기능블록도,1 is a functional block diagram showing the configuration of an image control apparatus according to a first embodiment;
도 2는 도 1에 나타낸 화상 잘라냄부의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,2 is an explanatory diagram for explaining a processing outline of the image cropping unit shown in FIG. 1;
도 3은 도 1에 나타낸 에지 추출부에서 사용되는 소벨(Sobel) 오퍼레이터를 설명하기 위한 설명도,3 is an explanatory diagram for explaining a Sobel operator used in the edge extraction unit shown in FIG. 1;
도 4는 도 1에 나타낸 에지 추출부의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,4 is an explanatory diagram for explaining a processing outline of an edge extracting unit shown in FIG. 1;
도 5는 도 1에 나타낸 매칭 처리부의 매칭 판정의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,5 is an explanatory diagram for explaining a processing outline of a matching determination of the matching processing unit shown in FIG. 1;
도 6은 실시예 1에 관한 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부에 입력되는 화상을 설명하기 위한 설명도,6 is an explanatory diagram for explaining an image input to a positive / negative separation correlation determining unit according to the first embodiment;
도 7은 실시예 1에 관한 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부에 의하여 생성되는 특징 영역 및 배경영역에 대하여 설명하기 위한 설명도,7 is an explanatory diagram for explaining a feature region and a background region generated by the positive / negative separated correlation image generating unit according to the first embodiment;
도 8은 실시예 1에 관한 정규화 상관값 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트,8 is a flowchart of normalized correlation value image positive / negative separation processing according to the first embodiment;
도 9는 실시예 1에 관한 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트,9 is a flowchart of a template image positive / negative separation process according to the first embodiment;
도 10은 실시예 1에 관한 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부의 처리순서를 나타내는 플로우차트,10 is a flowchart showing a processing procedure of a positive / negative separated correlation image generating unit according to the first embodiment;
도 11은 도 7에 나타낸 각 영역에 대응하는 화상 생성순서를 설명하기 위한 설명도,11 is an explanatory diagram for explaining an image generation procedure corresponding to each region shown in FIG. 7;
도 12는 실시예 1에 관한 팽창 처리부에서 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도,12 is an explanatory diagram for explaining an image mask used in the expansion processing unit according to the first embodiment;
도 13은 실시예 1에 관한 팽창 처리부의 처리순서를 나타내는 플로우차트,13 is a flowchart showing a processing procedure of the expansion processing unit according to the first embodiment;
도 14는 실시예 1에 관한 팽창 처리부에 의하여 생성되는 화상을 설명하기 위한 설명도,14 is an explanatory diagram for explaining an image generated by the expansion processing unit according to the first embodiment;
도 15는 실시예 1에 관한 대조값 산출부에서 사용되는 화상의 블록 분할에 대하여 설명하기 위한 설명도,15 is an explanatory diagram for explaining block division of an image used in a contrast value calculating unit according to the first embodiment;
도 16은 실시예 1에 관한 팽창처리의 변경예를 설명하기 위한 설명도,16 is an explanatory diagram for explaining a modification of the expansion processing according to the first embodiment;
도 17은 도 16에 나타낸 변경예에서 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도,17 is an explanatory diagram for explaining an image mask used in the modification shown in FIG. 16;
도 18은 도 16에 나타낸 변경예에서의 팽창 처리부의 처리순서를 나타내는 플로우차트,18 is a flowchart showing a processing procedure of an expansion processing unit in the modification shown in FIG. 16;
도 19는 실시예 2에 관한 화상대조장치의 구성을 나타내는 기능 블록도,19 is a functional block diagram showing a configuration of an image control apparatus according to a second embodiment;
도 20은 도 19도에 나타낸 화상 잘라냄부의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,20 is an explanatory diagram for explaining a process outline of the image cropping unit shown in FIG. 19;
도 21은 도 19에 나타낸 에지 추출부에서 사용되는 소벨 오퍼레이터를 설명하기 위한 설명도,21 is an explanatory diagram for explaining a Sobel operator used in the edge extraction unit shown in FIG. 19;
도 22는 도 19에 나타낸 에지 추출부의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,FIG. 22 is an explanatory diagram for explaining a process outline of an edge extracting unit shown in FIG. 19; FIG.
도 23은 실시예 2에 관한 극좌표 변환의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,23 is an explanatory diagram for illustrating a processing outline of polar coordinate transformation according to the second embodiment;
도 24는 도 19에 나타낸 회전각 검출부의 처리개요를 설명하기 위한 설명도,24 is an explanatory diagram for explaining a processing outline of the rotation angle detector shown in FIG. 19;
도 25는 실시예 2에 관한 각 영역화상을 설명하기 위한 설명도,25 is an explanatory diagram for explaining respective area images according to the second embodiment;
도 26은 실시예 2에 관한 정규화 상관값 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트,26 is a flowchart of normalized correlation value image positive / negative separation processing according to the second embodiment;
도 27은 실시예 2에 관한 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우 차트,27 is a flowchart of template image positive / negative separation processing according to the second embodiment;
도 28은 실시예 2에 관한 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부의 처리순서를 나타내는 플로우차트,28 is a flowchart showing the processing procedure of the positive / negative separated correlation image generating unit according to the second embodiment;
도 29는 도 25에 나타낸 각 영역에 대응하는 화상 생성순서를 설명하기 위한 설명도,FIG. 29 is an explanatory diagram for explaining an image generation procedure corresponding to each region shown in FIG. 25;
도 30은 실시예 2에 관한 팽창 처리부에서 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도,30 is an explanatory diagram for illustrating an image mask used in the expansion processing unit according to the second embodiment;
도 31은 실시예 2에 관한 팽창 처리부의 처리순서를 나타내는 플로우차트,31 is a flowchart showing a processing procedure of an expansion processing unit according to the second embodiment;
도 32는 실시예 2에 관한 팽창 처리부에 의하여 생성되는 화상을 설명하기 위한 설명도,32 is an explanatory diagram for explaining an image generated by the expansion processing unit according to the second embodiment;
도 33은 실시예 2에 관한 대조값 산출부에서 사용되는 화상의 블록 분할에 대하여 설명하기 위한 설명도,33 is an explanatory diagram for explaining block division of an image used in a contrast value calculating unit according to the second embodiment;
도 34는 실시예 2에 관한 팽창처리의 변경예를 설명하기 위한 설명도,34 is an explanatory diagram for explaining a modification of the inflation process according to the second embodiment;
도 35는 도 34에 나타낸 변경예에서 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도,FIG. 35 is an explanatory diagram for explaining an image mask used in the modification shown in FIG. 34; FIG.
도 36은 도 34에 나타낸 변경예에서의 팽창 리부의 처리순서를 나타내는 플로우차트이다. FIG. 36 is a flowchart showing the processing procedure of the expansion limb in the modification shown in FIG.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 [Description of Drawings]
1 : 화상대조장치 10 : 화상 입력부1: Image control unit 10: Image input unit
11 : 입력화상 20 : 화상 잘라냄부11: input image 20: image cutting unit
21 : 수평방향 사영 22 : 수직방향 사영21: Projection in the horizontal direction 22: Projection in the vertical direction
23 : 잘라냄 화상(이면) 24 : 잘라냄 화상(표면)23: Cutting image (rear surface) 24: Cutting image (surface)
30 : 에지 추출부30: edge extraction unit
30a : 소벨 오퍼레이터(수평방향 에지 산출용)30a: Sobel operator (for calculating horizontal edges)
30b : 소벨 오퍼레이터(수직방향 에지 산출용)30b: Sobel operator (for vertical edge calculation)
31 : 에지 추출화상 32 : 에지 정규화 화상(이면)31: Edge extraction image 32: Edge normalization image (back side)
33 : 에지 정규화 화상(표면) 40 : 매칭 처리부33: edge normalized image (surface) 40: matching processing unit
50 : 등록 화상 기억부 51 : 템플릿 화상50: registration image storage unit 51: template image
51a : t+ 화상 51b : t- 화상 51a: t +
100 : 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부 100: positive / negative separation correlation determination unit
110 : 정규화 상관값 산출부110: normalized correlation value calculation unit
111 : 정규화 상관값 화상 111a : r+ 화상111: normalized
111b : r- 화상 111b: r-picture
120 : 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부120: positive / negative separation correlation image generation unit
121 : A+ 영역화상 122 : A- 영역화상 121: A + area image 122: A- area image
123 : B+ 영역화상 124 : B- 영역화상123: B + area image 124: B- area image
130 : 팽창 처리부 130a : 포지티브영역 화상 마스크130:
130b : 네가티브영역 화상 마스크 130c : 입력 화상 마스크130b: negative
130d : 템플릿 화상 마스크 131 : 팽창완료 A+ 영역화상130d: Template image mask 131: Expansion completed A + area image
132 : 팽창완료 A- 영역화상 133 : 팽창완료 B+ 영역화상132: expansion completion A-area image 133: expansion completion B + area image
134 : 팽창완료 B- 영역화상 134: expansion completed B-area image
135 : 팽창완료 정규화 상관값 화상135: expansion completion normalized correlation image
135a : 팽창완료 r+ 화상 135b : 팽창완료 r- 화상135a: expansion completed r +
140 : 대조값 산출부 141 : 블록 분할(A+ 영역)140: control value calculator 141: block division (A + region)
142 : 블록 분할(A- 영역) 143 : 블록 분할(B+ 영역)142: block division (A- area) 143: block division (B + area)
144 : 블록 분할(B- 영역) 201 : 화상대조장치144: block division (B-area) 201: image control device
210 : 화상 입력부 211 : 입력 화상210: image input unit 211: input image
220 : 화상 잘라냄부 221 : 수평방향 사영220: Image cutting unit 221: Projection in the horizontal direction
222 : 수직방향 사영 223 : 잘라냄 화상 222: vertical projection 223: cropped image
230 : 에지 추출부 230: edge extraction unit
230a : 소벨 오퍼레이터(수평방향 에지 산출용)230a: Sobel operator (for calculating horizontal edges)
230b : 소벨 오퍼레이터(수직방향 에지 산출용)230b: Sobel operator (for vertical edge calculation)
231 : 에지 추출 화상 232 : 에지 정규화 화상 231: edge extraction image 232: edge normalization image
233 : 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상233: Polar coordinate complete edge normalized image
240 : 매칭 처리부 240a : 극좌표 변환부240: matching
240b : 회전각 검출부 240c : 표리 판정부240b: rotation
250 : 등록화상 기억부 251 : 템플릿 화상250: Registered image storage unit 251: Template image
251a : t+ 화상 251b : t- 화상 251a: t +
300 : 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부 300: positive / negative separation correlation determination unit
310 : 정규화 상관값 산출부310: normalized correlation value calculation unit
311 : 정규화 상관값 화상 311a : r+ 화상311 normalized
311b : r- 화상 311b: r-picture
320 : 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부320: positive / negative separation correlation image generation unit
321 : A+ 영역화상 322 : A- 영역화상321: A + area image 322: A- area image
323 : B+ 영역화상 324 : B- 영역화상323: B + area image 324: B- area image
330 : 팽창 처리부 330a : 포지티브영역 화상 마스크330:
330b : 네가티브 영역화상 마스크 330c : 입력 화상 마스크 330b: Negative
330d : 템플릿 화상 마스크 331 : 팽창완료 A+영역화상330d: Template image mask 331: Expansion completed A + area image
332 : 팽창완료 A- 영역화상 333 : 팽창완료 B+ 영역화상332: Expansion completed A- area image 333: Expansion completed B + area image
334 : 팽창완료 B- 영역화상 334: Expansion completed B-area image
335 : 팽창완료 정규화 상관값 화상335 expansion expansion normalized correlation image
335a : 팽창완료 r+ 화상 335b : 팽창완료 r- 화상335a: Expansion completed r +
340 : 대조값 산출부340: control value calculator
이하에, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관한 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램의 실시예 1∼2를 상세하게 설명한다. 또한 실시예 1에서는 직교 좌표계를 사용한 화상대조에 대하여, 실시예 2에서는 극좌표계를 사용한 화상대조에 대하여 각각 설명하는 것으로 한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, with reference to an accompanying drawing, Embodiment 1-2 of the image control apparatus, image contrast method, and image contrast program concerning this invention are demonstrated in detail. In Example 1, the image contrast using the Cartesian coordinate system will be described, and in Example 2, the image contrast using the polar coordinate system will be described.
실시예 1 Example 1
도 1은 실시예 1에 관한 화상대조장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 이 화상대조장치(1)는, 화상 입력부(10)와, 화상 잘라냄부(20)와, 에지 추출부(30)와, 매칭 처리부(40)과, 등록화상 기억부(50)와, 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)를 구비하고 있고, 이와 같은 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)는, 정규화 상관값 산출부(110)와, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부(120)와, 팽창 처리부(130)와, 대조값 산출부(140)를 구비하고 있다. Fig. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the image control apparatus according to the first embodiment. As shown in the figure, this
화상 입력부(10)는, 대조 대상이 되는 경화의 입력화상을 장치 내에 도입하기 위한 입력부이고, 입력된 화상을 화상 잘라냄부(20)에 출력한다. 구체적으로는, 화상 입력부(10)는, 입력화상을 소정수의 화소의 집합체로서 취급한다. 예를 들면 입력화상을 256 계조의 농도값을 가지는 그레이스케일 화상으로서 인식하고, 소정 크기의 직사각형 화상으로서 화상 잘라냄부(20)에 출력한다.The
화상 잘라냄부(20)는, 화상 입력부(10)로부터 이와 같은 직사각형 화상을 취득하여, 경화 화상에 외접하는 정방형의 영역 내의 화상만을 잘라내고, 잘라낸 화상을 에지 추출부(30)에 출력한다. The
도 2는, 이 화상 잘라냄부(20)의 처리개요를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 화상 잘라냄부(20)는, 화상 입력부(10)로부터 취득한 입력화상(11)을 수평방향으로 주사하여 전 화소의 농도값을 누적하여 수평방향 사영(21)을 생성한다. 또, 입력화상(11)을 수직방향으로 주사하여 동일한 순서로 수직방향 사영(22)을 생성한다. 그리고 화상 잘라냄부(20)는, 수평방향 사영(21) 및 수직방향 사영(22)을 주사하여, 누적된 농도값의 상승좌표와 하강좌표를 산출한 다. 그리고 상기 도면의 4개의 파선으로 나타낸 바와 같이, 산출된 각 좌표에 둘러 싸인 영역을 잘라냄 화상(23)으로서 잘라내고, 이 잘라냄 화상(23)을 에지 추출부(30)에 출력한다. 2 is an explanatory diagram for explaining the processing outline of the
도 1의 설명으로 되돌아가, 에지 추출부(30)에 대하여 설명한다. 에지 추출부(30)는 화상 잘라냄부(20)로부터 잘라냄 화상(23)을 취득하고, 잘라냄 화상(23)의 밝기나 색조 등의 개체차에 의거하는 영향을 피하기 위하여, 잘라냄 화상(23)의 농도변화(에지강도)를 산출한다. 또 산출한 에지강도의 불균일을 억제하기 위하여 에지 강도의 정규화를 행한다. 구체적으로는 잘라냄 화상(23)에 대하여 소벨 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리를 행함으로써 에지강도를 산출하고, 산출결과를 정규화한다. 또한 실시예 1에서는, 소벨 오퍼레이터를 사용하는 것으로 하였으나, 로버트 오퍼레이터 등을 사용하여 에지추출을 행할 수도 있다. Returning to the description of FIG. 1, the
도 3은 소벨 오퍼레이터를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이 에지 추출부(30)는, 수평방향 에지 산출용(30a) 및 수직방향 에지 산출용(30b)의 2개의 소벨 오퍼레이터를 사용하여 에지강도의 산출을 행하였다. 구체적으로는 잘라냄 화상(23)의 전 화소에 대하여, 각 소벨 오퍼레이터(30a 및 30b)를 주사하여, 수평방향 에지 산출 결과(Gx) 및 수직방향 에지 산출 결과(Gy)를 취득한다. 그리고 각 화소에서의 에지강도(G)를 산출한 다음에, 이와 같은 에지강도를 정규화(E)한다. 3 is an explanatory diagram for explaining a Sobel operator. As shown in the figure, the
수학식 (1)에 나타내는 바와 같이, 각 화소에서의 에지강도(G)는, 수평방향 에지 산출결과(Gx)의 절대값과 수직방향 에지 산출결과(Gy)의 절대값의 합으로서 나타난다. 또 수학식 (2)에 나타내는 바와 같이, 각 화소에서의 정규화 에지강도(E)는, 경화의 종별마다 소정의 값이 설정되는 정수(c)와 에지강도(G)와의 곱을, 전 화소에 걸치는 에지강도(G)의 총합으로 나눈 것이 된다. As shown in equation (1), the edge intensity G in each pixel is expressed as the sum of the absolute value of the horizontal edge calculation result Gx and the absolute value of the vertical edge calculation result Gy. As shown in Equation (2), the normalized edge intensity E in each pixel is a product of the integer c and the edge intensity G, in which a predetermined value is set for each type of curing, over the entire pixel. It is divided by the total of the edge strengths (G).
이와 같이, 에지강도의 정규화를 행함으로써 에지가 나오기 쉬운 신화(新貨)와, 에지가 나오기 어려운 유통화와의 사이에서 에지강도의 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 경화의 신구에 관계 없이, 여러가지의 경화의 대조를 정밀도 좋게 행할 수 있다. By normalizing the edge strength in this manner, it is possible to suppress the occurrence of nonuniformity of the edge strength between the myths where edges tend to come out and the circulation that hardly comes out of the edges. Without this, various hardening contrasts can be performed with high accuracy.
도 4는 에지 추출부(30)에 의하여 행하여지는 에지 추출처리(화상 변환처리)의 개요를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이 잘라냄 화상(23)은, 소벨 오퍼레이터를 사용한 에지강도 산출처리에 의하여, 에지 추출화상(31)으로 화상 변환된다. 그리고 에지 추출화상(31)은, 수학식 (1) 및 수학식 (2)를 사용한 에지강도 정규화처리에 의하여, 에지정규화 화상(32)으로 화상 변환된 다. 에지 추출부(30)는 이 에지 정규화 화상(32)을 매칭처리부(40)에 출력한다. 4 is an explanatory diagram for explaining an outline of an edge extraction process (image conversion process) performed by the
상기 도면에 나타낸 에지 추출화상(31)의 각 화소값은 예를 들면 0∼255의 값을 취하고, 0 이 흑에 대응하고, 255가 백에 대응한 그레이스케일값을 취한다. 상기 도면의 에지 추출화상(31)에서 흰 부분이 추출된 에지부분이고, 검은 부분이 배경부분이다. 또 에지 정규화 화상(32)의 각 화소값은, 예를 들면 0∼255의 값을 취하고, 0이 흑에 대응하고, 255가 백에 대응한 그레이스케일값을 취한다. 또한 상기 도면의 에지 정규화 화상(32)에서, 흰 부분이 에지부분에 상당하고, 검은 부분이 배경에 상당하는 점은 에지 추출화상(31)와 동일하다. Each pixel value of the edge extraction image 31 shown in the figure takes a value of 0 to 255, for example, 0 corresponds to black, and 255 takes a grayscale value corresponding to white. In the edge extraction image 31 of the figure, a white portion is an extracted edge portion, and a black portion is a background portion. Each pixel value of the edge normalized
도 1의 설명으로 되돌아가, 매칭 처리부(40)에 대하여 설명한다. 매칭 처리부(40)는 에지 추출부(30)로부터 에지 정규화 화상(32)을 취득하여, 등록화상 기억부(50)에 기억되어 있는 템플릿 화상과의 대조처리를 행한다. 구체적으로는 템플릿 화상을 소정의 각도씩 회전시켜, 각 회전각에서의 템플릿 화상과 에지 정규화 화상(32)과의 일치도(M)가 최대가 되는 회전각(Φ)을 취득한다. 이와 같은 일치도(M)는,Returning to the description of FIG. 1, the matching
에 의하여 산출한다.Calculate by
수학식 3에 나타내는 바와 같이 각 회전각(Φ)에서의 일치도 M(Φ)는, 각도(Φ)회전시킨 템플릿 화상의 각 화소의 농도값 tΦ(x, y)과, 에지 정규화 화상(32) 의 각 화소의 농도값 s(x, y)과의 곱을 전화소에 걸쳐 총합한 것이 된다. As shown in
도 5는 매칭 처리부(40)의 매칭 판정의 개요를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, M(Φ)의 값은, 어느 회전각에서 최대값을 가지는 산형의 그래프가 된다. 매칭 처리부(40)는 이와 같은 M(Φ)가 최대(산형의 정점부분)가 되는 Φ의 값을 취득하고, 등록화상 기억부(50)에 기억하고 있던 템플릿 화상을 각도(Φ)회전시킨다. 그리고 에지 정규화 화상(32) 및 회전완료의 템플릿 화상을 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)에 출력한다. 5 is an explanatory diagram for illustrating an outline of a matching decision of the
도 6은 매칭 처리부(40)로부터 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)에 출력되는 에지정규화 처리완료 화상 및 회전완료 템플릿 화상의 화상예를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에서는 10엔 경화의 표면의 화상이 화상대조장치(1)에 입력된 경우의 화상예를 나타내고 있다. 즉, 잘라냄 화상(24)에, 상기한 에지 정규화처리를 실시하면 에지 정규화 화상(33)이 생성되고, 상기한 매칭처리에 의하여 템플릿 화상을 회전시킴으로써 회전완료의 템플릿 화상(51)이 생성된다. 이후의 설명에서는 에지 정규화 화상(이면)(32) 대신에, 이와 같은 에지 정규화 화상(표면)(33)을 사용하는 것으로 한다. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an image example of an edge normalized processing completed image and a rotation completed template image output from the matching
또한 매칭 처리부(40)는, 템플릿 화상을 회전시킴으로써 일치도가 최대가 되는 회전각을 취득한다고 설명하였으나, 템플릿 화상은 회전시키지 않고, 에지 정규화 화상(32)을 회전시킴으로써, 일치도가 최대가 되는 회전각을 취득하도록 하여도 좋다. In addition, although the
도 1의 설명으로 되돌아가, 등록화상 기억부(50)에 대하여 설명한다. 등록 화상 기억부(50)는, 미리 등록된 각종 경화에 대응한 복수의 템플릿 화상을 기억하여, 매칭 처리부(40)에 이들 템플릿 화상을 제공한다. 이와 같은 템플릿 화상에는 경화의 개체차에 의한 불균일을 억제하기 위하여 동일 종류의 경화의 화상을 복수 합성한 평균 화상을 이용한다. 이와 같은 평균 화상을 이용함으로써, 제조년 등의 각 경화에 고유의 요철 패턴부분과, 템플릿 화상의 대응부분과의 상관값은, 평균 화상(평균값)에 대한 상관값이 되기 때문에 대조시의 영향을 미치기 어렵게 된다. 즉, 진짜경화임에도 불구하고, 제조년이 다른 것에 의하여 위조 경화라고 판정되는 것을 방지할 수 있다. Returning to the description of FIG. 1, the registered
이와 같은 템플릿 화상은, 에지 정규화처리를 실시한 입력화상과 대조시키기 위하여 입력화상과 마찬가지로 에지 정규화처리가 실시된 후에, 등록 기억부(50)에 등록된다. 또 등록 기억부(50)에는, 여러가지 돈의 표면 및 이면의 평균 화상에 에지 정규화처리가 실시된 화상이 복수 등록된다. Such a template image is registered in the
포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)는, 매칭 처리부(40)로부터, 도 6에 나타낸 에지정규화 화상(33)(이하「입력화상 33」이라 한다) 및 회전완료 템플릿 화상(51)(이하「템플릿 화상 51」이라 한다)을 취득하고, 이들 화상을 대조함으로써 입력화상(33)에 관한 경화가 진짜경화인지의 여부의 대조 판정을 행하여, 이와 같은 판정결과를 출력한다.The positive / negative separation
정규화 상관값 산출부(110)는, 입력화상(33) 및 템플릿 화상(51)이 대응하는 화소마다의 상관값을 산출하고, 이와 같은 상관값을 정규화하여 정규화 상관값 화상을 생성한다. 구체적으로는 좌표값이 (x, y)인 각 화소에 대하여 입력화상(33) 의 농도값 s(x, y) 및 템플릿 화상(51)의 농도값 t(x, y)을 사용하여 The normalized correlation
에 의하여 각 화소의 정규화 상관값 r(x, y)을 산출한다. 또한 수학식 (4)에 나타내는 각 화소에서의 정규화 상관값 r(x, y)은, 예를 들면, -1.0∼+1.0의 값을 취한다. 또 수학식(4) 중의 n은, 화소수를 나타낸다. The normalized correlation value r (x, y) of each pixel is calculated by In addition, the normalized correlation value r (x, y) in each pixel shown by Formula (4) takes the value of -1.0- + 1.0, for example. In the formula (4), n represents the number of pixels.
그리고 정규화 상관값 산출부(110)는, 이와 같은 정규화 상관값 화상의 화소값이 O 이상인지의 여부에 의하여 포지티브의 정규화 상관값 화상(r+화상)과 네가티브의 정규화 상관값 화상(r- 화상)으로 분리한다. 또 템플릿 화상(51)에 대해서는 각 화소값이 소정의 문턱값(Tt) 이상인지의 여부에 의하여 포지티브의 템플릿 화상(t+화상)과 네가티브의 템플릿 화상(t- 화상)으로 분리한다. Then, the normalized correlation
또한 r+ 화상의 화소값은, 예를 들면 0.0∼1.0의 값을 취하고, r- 화상의 화소값은 각 화소값의 절대값을 취함으로써, 예를 들면 0.0∼1.0의 값을 취한다. 또 t+ 화상 및 t- 화상의 화소값은, 예를 들면 0이나 1의 이치(二値)를 취한다. 즉, t+ 화상 및 t- 화상은, 각 정규화 상관값 화상의 화상변환에 사용되는 화상 마스크로서의 역할을 가진다. In addition, the pixel value of an r + image takes the value of 0.0-1.0, for example, and the pixel value of an r- image takes the value of 0.0-1.0, for example by taking the absolute value of each pixel value. In addition, the pixel value of a t + image and a t- image takes the value of 0 or 1, for example. That is, the t + image and the t- image have a role as an image mask used for image conversion of each normalized correlation value image.
여기서 각각의 화상의 의미를 설명하면, r+ 화상은 대조대상이 되는 화상 사이에 상관이 있는(유사하다) 화소를 나타내고, 강한 상관이 있으면, 이와 같은 화소는 큰 값을 취한다. 또 r- 화상은 대조대상이 되는 화상 사이에 상관이 없는(유사하지 않다)것을 나타내고, 강한 네가티브의 상관이 있으면 이와 같은 화소는 큰 값을 취한다. 그리고, t+ 화상은 템플릿 화상의 에지부분을 나타내고, 에지부분이 1, 배경부분이 0의 값을 취한다. 또 t- 화상은 템플릿 화상의 배경부분(에지가 아닌 부분)을 나타내고, 배경부분이 1, 에지부분이 0의 값을 취한다. Herein, the meaning of each image will be described. The r + image represents a correlated (similar) pixel between the images to be collated, and if there is a strong correlation, such a pixel takes a large value. In addition, the r-image indicates that there is no correlation (not similar) between the images to be contrasted, and when there is a strong negative correlation, such a pixel takes a large value. The t + image represents the edge portion of the template image, and the edge portion has a value of 1 and the background portion has a value of zero. The t-image represents the background portion (the portion other than the edge) of the template image, and the background portion has a value of 1 and the edge portion has a value of zero.
포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부(120)는, 정규화 상관값 산출부(110)가 생성한 r+ 화상, r- 화상, t+ 화상 및 t- 화상의 조합에 의하여 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성한다. 구체적으로는, r+ 화상과 t+ 화상으로부터 A+ 영역화상을, r- 화상과 t+ 화상으로부터 A- 영역화상을, r+ 화상과 t- 화상으로부터 B+ 영역화상을, r- 화상과 t- 화상으로부터 B- 영역화상을 각각 생성한다. The positive / negative split correlation
여기서 각 영역화상의 의미를 설명한다. 도 7은 이와 같은 4개의 영역을 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, A+ 영역화상은, r+ 화상과 t+ 화상을 겹친 영역화상이고, 에지부분과 상관이 있는 것, 즉, 에지가 나와야 할 곳에 에지가 나와 있는 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 포지티브특징 영역화상에 대응한다. A- 영역화상은, r- 화상과 t+ 화상을 겹친 영역화상이고, 에지부분과 상관이 없는 것, 즉, 에지가 나와야 할 곳에 에지가 나와 있지 않은 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 네가티브특징 영역화상에 대응한다. B+ 영역화상은, r+ 화상과 t- 화상을 겹친 영역화상이고, 배경부분과 상관이 있는 것, 즉, 에지가 나오지 않아야 할 곳에 에지가 나와 있지 않는 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 포지티브배경 영역화상에 대응한다. B- 영역화상은, r- 화상과 t- 화상을 겹친 영역화상이고, 배경부분과 상관이 없는 것, 즉, 에지가 나오지 않아야 할 곳에 에지가 나와 있는 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 네가티브배경 영역화상에 대응한다. The meaning of each area image is explained here. 7 is an explanatory diagram for explaining such four areas. As shown in the figure, the A + region image is an region image in which an r + image and a t + image are superimposed, and indicates that the edge portion is correlated with the edge portion, that is, the edge is located where the edge should come out. Corresponds to the positive feature region image of. The A-area image is an area image in which an r- image and a t + image are overlapped, and indicates that the edge portion does not correlate with the edge portion, that is, the edge does not appear where the edge should come out, and is a negative feature region in the claims. Corresponds to the image. The B + region image is a region image in which an r + image and a t- image are overlapped, indicating that the edge is not present where the edge should not appear, i.e., the positive background region in the claims. Corresponds to the image. A B-area image is an area image in which an r-image and a t-image are overlapped, and indicates that the edge is not present in the background part, i.e., the edge is located where the edge should not come out, and the negative background in the claims. Corresponds to the area image.
도 1의 설명으로 되돌아가, 팽창 처리부(130)에 대하여 설명한다. 팽창 처리부(130)는, 소정의 화상 마스크를 사용하여, A- 영역화상의 화소를 A+ 영역화상으로 이동시킴과 동시에, B- 영역화상의 화소를 B+ 영역화상으로 이동시킨다. 이와 같은 팽창처리를 행하는 것은, 정규화 상관값에는 노이즈형상으로 네가티브의 상관값을 가지는 고립점이 나타나기 때문이다. 즉, 이와 같은 팽창처리를 행함으로써, 이와 같은 고립점의 영향이 대조값의 판정결과에 미치는 것을 억제할 수 있다. Returning to the description of FIG. 1, the
대조값 산출부(140)는, A+ 영역화상, A- 영역화상, B+ 영역화상 및 B- 영역화상의 각각을, 예를 들면 수평방향으로 4개, 수직방향으로 4개의 모두 16 블록으로 분할하여, The reference
수학식 (5)에 의하여 대조값(Z)을 구한다. 여기서 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj) 는 학습샘플을 사용하여 선형 판별분석에 의하여 최적해를 구한다. 또한 각 영역화상의 블록값인 A+jj, A-jj, B+jj 및 B-jj는, 각 블록 내의 화소값의 총합을 나타낸다. The control value Z is obtained by equation (5). Here, coefficients (a jj , b jj , c jj and d jj ) are obtained by linear discriminant analysis using learning samples. In addition, A + jj , A- jj , B + jj, and B- jj which are block values of each area image represent the sum total of the pixel values in each block.
그리고 대조값 산출부(140)는, 이와 같은 대조값(Z)이 문턱값 이상이면, 입력화상(33)에 관한 경화는 진짜경화와 대조 판정하고, 문턱값보다 작으면 위조 경화와 대조 판정한 다음에, 이와 같은 판정결과를 출력한다. If the control value Z is equal to or greater than the threshold value, the
이후에서는, 도 1에 나타낸 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)의 처리를 더욱 구체적으로 설명한다. 먼저 정규화 상관값 산출부(110)가 행하는 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리를, 도 8 및 도 11을 사용하여 설명한다. 도 8은, 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트이고, 도 11은, 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(100)에서의 화상 생성순서를 설명하기 위한 설명도이다. In the following, the processing of the positive / negative separation
도 11에 나타내는 바와 같이, 정규화 상관값 산출부(110)는, 먼저 입력화상(33)과 템플릿 화상(51)으로부터 정규화 상관값 화상(111)을 생성한다. 그리고, 생성된 정규화 상관값 화상(111)을 입력으로 하여 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리를 행하고, 이와 같은 정규화 상관값 화상(111)을, 포지티브의 상관값 화상인 r+ 화상(11la)과, 네가티브의 상관값 화상인 r- 화상(111b)으로 분리한다. As shown in FIG. 11, the normalization correlation
도 8에 나타내는 바와 같이, 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리에서는, 먼저 정규화 상관값 화상(111)의 시점화소로 이동한다(단계 S501). 이와 같은 시점화소는, 예를 들면 x = 0, y = 0의 화소이다. 그리고 이와 같은 화소의 정규화 상관값 r(x, y)을 수학식 (4)를 사용하여 산출하고(단계 S502), 산출한 r(x, y)가 0 이상이면(단계 S503 긍정), 이와 같은 화소값을 r+ 화상(111a)의 동일 좌표의 화소값으로 한다(단계 S504). 한편, 산출한 r(x, y)가 0보다 작으면(단계 S503 부정), 이와 같은 화소의 화소값의 절대값을 , r- 화상(111b)의 동일 좌표의 화소값으로 한다(단계 S505). As shown in FIG. 8, in a normalization correlation value positive / negative separation process, it moves to the viewpoint pixel of the normalization correlation value image 111 first (step S501). Such viewpoint pixels are, for example, pixels of x = 0 and y = 0. Then, the normalized correlation value r (x, y) of such a pixel is calculated using Equation (4) (step S502), and if the calculated r (x, y) is 0 or more (YES in step S503), Let the pixel value be the pixel value of the same coordinate of r +
그리고 정규화 상관값 화상(111)의 모든 화소에 대하여 아직 포지티브/네가티브 분리처리가 완료되지 않은 경우에는(단계 S506 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S507), 단계 S502 이하의 처리를 반복한다. 한편 모든 화소에 대하여 포지티브/네가티브 분리처리가 종료된 경우에는(단계 S506 긍정), 처리를 종료한다. 이와 같은 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리에 의하여, r+ 화상(111a) 및 r- 화상(111b)은, 0.0∼1.0의 화소값을 취하는 화소를 가지는 화상으로서 생성된다. 또한 실시예 1에서는, r- 화상(111b)의 화소의 화소값은, 0.0∼1.0의 화소값을 취하는 것으로서 설명하였으나, 이와 같은 화소값은, -1.0∼0.0의 값을 취하는 것으로 하여도 좋다. If the positive / negative separation process has not yet been completed for all the pixels of the normalized correlation value image 111 (step S506 negative), the process moves to the next pixel of interest (step S507), and the processes subsequent to step S502 are repeated. do. On the other hand, when the positive / negative separation process is finished for all the pixels (YES in step S506), the process ends. By such normalized correlation value positive / negative separation processing, the r +
다음에 정규화 상관값 산출부(110)가 행하는 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리를, 도 9 및 도 11을 사용하여 설명한다. 도 9는, 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우 차트이다. 도 11에 나타낸 바와 같이 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에서는, 템플릿 화상(51)을 포지티브의 템플릿 화상인 t+ 화상(51a)과, 네가티브의 템플릿 화상인 t- 화상(51b)으로 분리하는 처리를 행 한다. Next, the template image positive / negative separation processing performed by the normalized correlation
도 9에 나타내는 바와 같이, 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에서는, 먼저 템플릿 화상(51)의 시점화소로 이동한다(단계 S601). 이와 같은 시점화소는, 예를 들면 x = 0, y = 0의 화소이다. 그리고 이와 같은 화소의 농도값이 소정의 문턱값(Tt) 이상이면(단계 S602 긍정), t+ 화상(51a)의 동일 좌표의 화소값을 1이라 한다(스텝 S603). 한편, 이와 같은 농도값이 소정의 문턱값(Tt)보다 작으면(단계 S602 부정), t- 화상(51b)의 동일 좌표의 화소값을 1이라 한다(단계 S604). As shown in FIG. 9, in a template image positive / negative separation process, it moves to the viewpoint pixel of the
그리고 템플릿 화상(51)의 모든 화소에 대하여 아직 포지티브/네가티브 분리처리가 완료되지 않은 경우에는(단계 S605 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S606), 단계 S602 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 포지티브/네가티브 분리처리가 종료된 경우에는(단계 S605 긍정), 처리를 종료한다. 이와 같은 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에 의하여, t+ 화상(51a)은, 에지부분이 1, 배경부분이 0의 이치화상으로서 생성되고, t- 화상(51b)은 에지부분이 0, 배경부분이 1의 이치화상으로서 생성된다. If the positive / negative separation process has not yet been completed for all the pixels of the template image 51 (step S605 is negative), the process moves to the next pixel of interest (step S606), and the processes following step S602 are repeated. On the other hand, when the positive / negative separation process is finished for all the pixels (YES in step S605), the process ends. By such a template image positive / negative separation process, the t +
다음에 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부(120)가 행하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리를, 도 10 및 도 11을 사용하여 설명한다. 도 10은 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리의 플로우차트이다. Next, the positive / negative separation correlation image generation process performed by the positive / negative separation correlation
도 11에 나타낸 바와 같이, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리에서는 정규화 상관값 산출부(110)에서 생성한 r+ 화상(111a), r- 화상(111b), t+ 화 상(51a) 및 t- 화상(51b)을 입력화상으로서 사용하여, A+ 영역화상(121), A- 영역화상(122), B+ 영역화상(123) 및 B- 영역화상(124)을 생성한다. As shown in Fig. 11, in the positive / negative split correlation image generation process, the r +
예를 들면, r+ 화상(111a) 및 t+ 화상(51a)을 입력화상으로서 사용한 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 먼저 각각의 화상의 시점화소로 이동한다(단계 S701). 그리고 이와 같은 화소에서의 t+ 화상(51a)의 화소값이 1인 경우에는(단계 S702 긍정), A+ 영역화상(121)의 화소값을 r+화상(111a)의 화소값으로 한다(단계 S703). 한편 이와 같은 화소에서의 t+ 화상(51a)의 화소값이 1이 아닌 경우(즉, 0인 경우)에는(단계 S702 부정), A+ 영역화상(121)의 화소값을 0이라 한다(단계 S704). For example, in the case where the r +
그리고 모든 화소에 대하여 영역화상 생성처리가 완료되어 지 않은 경우에는(단계 S705 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S706), 단계 S702 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 영역화상 생성처리가 종료된 경우에는(단계 S705 긍정), A+ 영역화상(121)이 생성되기 때문에, 처리를 종료한다. If the area image generation processing has not been completed for all the pixels (step S705 is negative), the processing moves to the next pixel of interest (step S706), and the process of step S702 or less is repeated. On the other hand, when the area image generation processing is finished for all the pixels (YES in step S705), the A +
마찬가지로 r- 화상(111b) 및 t+ 화상(51a)으로부터 A- 영역화상(122)을, r+ 화상(111a) 및 t- 화상(51b)으로부터 B+ 영역화상(123)을, r- 화상(111b) 및 t- 화상(51b)으로부터 B- 영역화상(124)을, 각각 생성한다. Similarly, the
다음에 팽창 처리부(130)가 행하는 팽창처리를, 도 12∼도 14를 사용하여 설명한다. 도 12는 팽창처리에서 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도이고, 도 13은 팽창처리의 플로우차트이고, 도 14는 팽창처리에 의하여 생성되는 화상을 설명하기 위한 설명도이다. Next, the expansion processing performed by the
이와 같은 팽창처리에서는 네가티브의 영역화상[A- 영역화상(122) 및 B- 영역화상(124)]에 포함되는 노이즈형상의 고립점(화소)을, 포지티브의 영역화상[A+ 영역화상(121) 및 B+ 영역화상(123)]으로 이동하는 처리를 행한다. 이와 같은 처리를 행함으로써 대조값의 정밀도를 높일 수 있다. In such an expansion process, the isolated point (pixel) of the noise shape included in the negative area image (
도 12에 나타내는 바와 같이 이와 같은 팽창처리에서는, 포지티브영역 화상 마스크(130a) 및 네가티브영역 화상 마스크(130b) 2매의 화상 마스크를 사용한다. 각 화상 마스크는, P5 및 M5와, 이들의 영역을 둘러싸는 8개의 영역을 가진다. 예를 들면, A- 영역화상(122)으로부터 A+ 영역화상(121)으로의 팽창처리를 행하는 경우에는, 네가티브영역 화상 마스크(130b)의 M5를 A- 영역화상(122)의 주목 화소에 맞추고, 포지티브영역 화상 마스크(130a)의 P5를 주목 화소에 대응하는 화소에 맞춘다. 그리고, M5의 화소값과, P1∼P9의 화소값을 차례로 비교하여 팽창처리를 행한다. As shown in FIG. 12, in such an expansion process, two image masks of the positive
다음에 A- 영역화상(122)으로부터 A+ 영역화상(121)으로의 팽창처리를 행하는 경우를 예로 하고, 이와 같은 팽창처리의 처리순서를, 도 13을 사용하여 설명한다. 먼저, 각각의 화상(121 및 122)의 시점화소로 이동한다(단계 S801). 이와 같은 시점화소는, 예를 들면, x = 0, y = 0의 화소이다. 그리고 포지티브영역 마스크(130a)의 9개의 영역(P1∼P9)을 차례로 변환하기 위하여 n에 1을 설정한다(단계 S802). 즉, 단계 S802가 완료된 시점에서는, 대상이 되는 포지티브영역 화상 마스크(130a)의 영역은 P1 이 된다. Next, a case where the expansion process is performed from the
그리고 Pn의 값과 M5의 값을 비교하여, P1의 값이 M5의 값보다 큰 경우에는( 단계 S803 긍정), P5의 값을 M5로 치환하고 M5의 값을 0으로 설정한다(단계 S805). 즉, M5의 화소를 P5의 화소로 이동한다. 한편, Pn의 값이 M5의 값 이하인 경우에는(단계 S803 부정), n의 값에 1를 가산하고(단계 S804), n의 값이 9 이하인 경우에는(단계 S806 부정), 다시 단계 803을 행한다. When the value of Pn is compared with the value of M5, and the value of P1 is larger than the value of M5 (YES in step S803), the value of P5 is replaced with M5 and the value of M5 is set to 0 (step S805). That is, the pixel of M5 is moved to the pixel of P5. On the other hand, when the value of Pn is equal to or less than the value of M5 (step S803 negative), 1 is added to the value of n (step S804), and when the value of n is 9 or less (step S806 negative), step 803 is performed again. .
이와 같이 P1∼P9의 값 중 하나라도 M5의 값보다 큰 것이 있으면, M5의 화소를 P5로 이동한다. 한편, P1∼P9의 값의 모두가 M5의 값 이하인 경우에는(단계 S806 긍정), 화소의 이동을 행하지 않는다. Thus, if any of the values of P1 to P9 is larger than the value of M5, the pixel of M5 is moved to P5. On the other hand, when all of the values of P1 to P9 are equal to or less than the value of M5 (YES in step S806), the pixel is not moved.
그리고 A- 영역화상(122)의 모든 화소에 대하여 처리가 종료되어 있지 않은 경우에는(단계 S807 부정), 다음의 주목 화소로 이동하고(단계 S808), 단계 S802 이후의 처리를 행한다. 한편, A- 영역화상(122)의 모든 화소에 대하여 처리가 종료된 경우에는(단계 S807 긍정), 이와 같은 팽창처리를 종료한다.If the processing has not been completed for all the pixels of the A-region image 122 (step S807 is negative), the processing moves to the next pixel of interest (step S808), and the processing after step S802 is performed. On the other hand, when the processing is finished for all the pixels of the A-area image 122 (YES in step S807), this expansion processing ends.
도 14에 나타낸 바와 같이 이와 같은 팽창처리에 의하여, A+ 영역화상(121), A- 영역화상(122), B+ 영역화상(123) 및 B- 영역화상(124)은, 각각 팽창완료 A+ 영역화상(131), 팽창완료 A- 영역화상(132), 팽창완료 B+ 영역화상(133) 및 팽창완료 B- 영역화상(134)으로 화상 변환된다. 또한 A- 영역화상(122) 위의 고립점은, A+ 영역화상(121)으로 이동하기 때문에, 팽창완료 A+ 영역화상(131)의 에지부분은, A+ 영역화상(121)과 비교하여 면적이 증가하고 있다. 한편, 팽창완료 A- 영역화상(132)의 에지부분은, A- 영역화상(122)과 비교하여 면적이 감소하고 있다. As shown in Fig. 14, the A +
다음에 대조값 산출부(140)가 행하는 대조값 산출처리를, 도 15를 사용하여 설명한다. Next, the control value calculation process performed by the
도 15는 팽창완료 영역화상(131∼134)의 블록 분할에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 대조값 산출처리부(140)는, 먼저 상기 도면에 나타내는 바와 같이 각 팽창완료 영역화상(131∼134)을, 수평방향으로 4개, 수직방향으로 4개의 모두 16 블록으로 분할하고, A+ 영역화상 블록(141), A- 영역화상 블록(142), B+ 영역화상 블록(143) 및 B- 영역화상 블록(144)을 생성한다. 15 is an explanatory diagram for explaining the block division of the expansion-completed
그리고 대조값 산출부(140)는, 수학식 (5)를 사용하여, 대조값(Z)의 산출을 행한다. 여기서, 수학식 (5)의 각 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj)는, 학습샘플을 사용하여 선형 판별분석 등에 의하여 최적해를 구하여 두는 것으로 한다. 구체적으로는 경화의 요철 패턴의 디자인의 상위에 의하여, 에지가 나오기 쉬운 경화나 나오기 어려운 경화가 존재하기 때문에, 이들 계수는, 경화의 종별마다 다른 값을 취하게 된다. 이들 계수를 학습샘플에 의하여 최적화함으로써, 정밀도가 좋은 화상대조를 행할 수 있다. And the contrast
그리고 대조값 산출부(140)는, 최적값이 설정된, 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj)와, 각 화상블록(141∼144)을 사용하여 대조값(Z)을 산출하고, 이와 같은 대조값이 문턱값 이상인 경우에는 진짜경화라고 판정하고, 문턱값보다 작은 경우에는 위조 경화라고 판정한다. 또한 실시예 1에서는 각 화상을 16의 블록으로 분할하는 경우에 대하여 설명하였으나, 블록수는 임의의 수로 할 수 있다. The
또한 수학식 (5)에서, 계수(cjj 및 djj)를 0으로 설정하면, A+ 영역화상 블록(141) 및 A- 영역화상 블록(142)으로부터만 대조값(Z)을 산출할 수 있다. 또 계 수(ajj 및 bjj)를 0으로 설정하면, B+ 영역화상 블록(143) 및 B- 영역화상 블록(144)으로부터만 대조값(Z)을 산출할 수 있다. In addition, in Equation (5), when the coefficients c jj and d jj are set to 0, the control value Z can be calculated only from the A +
이와 같이 대조 산출부(140)는 경화의 종별이나 하드웨어의 능력에 따라 화상 블록수나 수학식 (5)의 각 계수의 값을 조정함으로써, 효율좋게 화상대조를 행할 수 있다. In this way, the
또한 실시예 1에 관한 대조 산출부(140)에서는, 각 영역화상을 블록 분할한 다음에 수학식 (5)에 의하여 대조값(Z)을 산출하도록 구성하였으나, 이것에 한정하지 않고, 다른 방법에 의하여 대조판정을 행하도록 구성할 수도 있다. 예를 들면, 다층 뉴럴네트워크, 서포트벡터머신, 2차 식별 함수 등의 다른 방법을 사용하는 것으로 하여도 좋다.In addition, although the
이후에서는, 정규화 상관값 화상(111)을 포지티브/네가티브 분리하기 전에 팽창처리를 행하는 경우에 대하여, 도 16도∼도 18을 사용하여 설명한다. 도 16은 이와 같은 팽창처리에 의한 화상 생성순서에 대하여 설명한 설명도이고, 도 17은 이와 같은 팽창처리에 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도이고, 도 18은 이와 같은 팽창처리의 플로우차트이다. Hereinafter, the case where expansion processing is performed before positive / negative separation of the normalized correlation value image 111 is demonstrated using FIGS. 16-18. FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining an image generation procedure by such an expansion process, FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining an image mask used for such an expansion process, and FIG. 18 is a flowchart of such an expansion process. .
상기한 팽창처리에서는, 각 영역화상(121∼124)의 생성 후에, 네가티브의 영역화상[예를 들면 A- 영역화상(122)]으로부터 포지티브의 영역화상[예를 들면, A+ 영역화상(121)]으로 화소를 이동하고 있었다. 그러나 이와 같은 팽창처리는, 포지티브/네가티브 분리전의 정규화 상관값 화상(111)과 포지티브/네가티브 분리전의 템플릿 화상(51)을 사용하여 행할 수 있다.In the above expansion process, after generation of each of the
도 16에 나타내는 바와 같이 정규화 상관값 산출부(110)는, 먼저 입력화상(33)과 템플릿 화상(51)으로 정규화 상관값 화상(111)을 생성한다. 그리고 이와 같은 팽창처리는, 생성된 정규화 상관값 화상(111)을 입력으로 하여 팽창처리를 행하고, 팽창완료의 정규화 상관값 화상(135)을 생성한다. 그리고 이 팽창완료의 정규화 상관값 화상(135)은, 팽창완료의 r+ 화상(135a)과 팽창완료의 r- 화상(135b)으로 분리된다. 그리고 팽창완료의 r+ 화상(135a), 팽창완료의 r- 화상(135b), t+ 화상(51a) 및 t- 화상(51b)을 입력으로 하여 포지티브/네가티브 분리 상관값 화상 생성부(120)의 처리가 행하여지고, 팽창완료 A+ 영역화상(131), 팽창완료 A- 영역화상(132), 팽창완료 B+ 영역화상(133) 및 팽창완료 B- 영역화상(134)이 출력된다. As shown in FIG. 16, the normalization correlation
도 17에 나타내는 바와 같이, 이와 같은 팽창처리에서는 입력화상 마스크(130c) 및 템플릿 화상 마스크(130d)의 2매의 화상 마스크를 사용한다. 각 화상 마스크는, S5 및 T5와, 이들의 영역을 둘러싸는 8개의 영역을 가진다. 예를 들면 템플릿 화상(51)과 정규화 상관값 화상(111)을 사용하여 팽창처리를 행하는 경우에는 입력화상 마스크(130c)의 S5를 정규화 상관값 화상의 주목 화소에 맞추고, 템플릿 화상 마스크(130d)의 T5를 주목 화소에 대응하는 화소에 맞춘다. 그리고 S1∼S9 및 T1∼T9의 영역의 화소값을 참조하고 비교하여 팽창처리를 행한다. As shown in FIG. 17, in this expansion process, two image masks, an
이와 같은 팽창처리의 처리순서를, 도 18을 사용하여 설명한다. 먼저 각각의 화상(111 및 51)의 시점화소로 이동한다(단계 S901). 이와 같은 시점화소는 예 를 들면 x = 0, y = 0의 화소이다. 그리고 S5의 값이 네가티브인 경우, 즉, 상기하는 화소의 정규화 상관값이 네가티브인 경우에는(단계 S902 부정), 입력화상 마스크(130c)의 9개의 영역(S1∼S9) 및 템플릿 화상 마스크(130d)의 9개의 영역(T1∼T9)을 차례로 변환하기 위하여 n에 1을 설정한다(단계 S903). The processing procedure of such an expansion process is demonstrated using FIG. First, the process moves to the viewpoint pixels of the respective images 111 and 51 (step S901). Such viewpoint pixels are, for example, pixels of x = 0 and y = 0. When the value of S5 is negative, that is, when the normalized correlation value of the pixel described above is negative (step S902 negative), the nine regions S1 to S9 of the
그리고 Tn의 값이 문턱값(Tt)보다 큰 경우에는(단계 S904 긍정), Sn의 값이 0 이상인지의 여부를 판정하여(단계 S905), Sn의 값이 0 이상이면(단계 S905 긍정), 이와 같은 Sn의 값과 S5의 절대값을 비교한다(단계 S906). 그리고 Sn의 값이 S5의 절대값보다 크면(단계 S906 긍정), Sn의 값을 S5의 절대값으로 치환한다(단계 S907). If the value of Tn is greater than the threshold value Tt (YES at step S904), it is determined whether the value of Sn is at least 0 (step S905), and if the value of Sn is at least 0 (OK at step S905), This value of Sn is compared with the absolute value of S5 (step S906). If the value of Sn is larger than the absolute value of S5 (YES in step S906), the value of Sn is replaced with the absolute value of S5 (step S907).
즉, S5 주변의 Sn에서 Tn의 값이 문턱값(Tt)보다 크고, 또한, Sn의 값이 0 이상이고, 또한 Sn의 값이 S5의 절대값보다 큰 영역(Sn)이 존재하는 경우에는, 이와 같은 S5의 화소가 고립점이라고 판정하고, S5의 값의 절대값을 취하여 S5의 값을 반전시킨다. 그리고 정규화 상관값 화상(111)의 모든 화소에 대하여 팽창처리가 종료되어 있지 않으면(단계 S910 부정), 주목 화소로 이동하여(단계 S911), 단계 S902 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 팽창처리가 종료된 경우에는(단계 S910 긍정), 이와 같은 팽창처리를 종료한다. That is, in the Sn around S5, when the value of Tn is larger than the threshold value Tt, the value of Sn is greater than or equal to 0, and the value of Sn is larger than the absolute value of S5, there exists a region Sn. It is determined that such a pixel of S5 is an isolation point, and the value of S5 is inverted by taking the absolute value of the value of S5. If the expansion process has not been completed for all the pixels of the normalized correlation value image 111 (step S910 is negative), the process moves to the pixel of interest (step S911), and the processes of step S902 or less are repeated. On the other hand, when the expansion processing is finished for all the pixels (YES in step S910), this expansion processing is finished.
한편, Tn의 값이 문턱값(Tt) 이하이거나(단계 S904 부정), Sn의 값이 네가티브이거나(단계 S905 부정), Sn의 값이 S5의 절대값 이하인(단계 S906 부정) 경우에는, n에 1을 가산하고(단계 S908), n이 9 이하이면(단계 S909 부정), 단계 S904 이하의 처리를 반복한다. 한편 n이 9보다 크면(단계 S909 긍정), 단계 S910의 처리 를 행한다. On the other hand, if the value of Tn is equal to or less than the threshold Tt (step S904 negative), or the value of Sn is negative (step S905 negative), or the value of Sn is equal to or less than the absolute value of S5 (step S906 negative), If 1 is added (step S908) and n is 9 or less (step S909 negative), the process of step S904 or less is repeated. On the other hand, when n is larger than 9 (YES at step S909), the processing at step S910 is performed.
이와 같이 정규화 상관값 화상(111)의 포지티브/네가티브 분리전에 팽창처리를 행한 경우에도 팽창완료 영역화상(131∼134)을 취득할 수 있다. 이와 같은 경우에서는 포지티브/네가티브 분리전의 정규화 상관값 화상(111)을 사용하기 때문에, 영역화상(121∼124) 생성후의 팽창처리와 비교하여 팽창처리의 대상이 되는 화상의 수를 줄일 수 있기 때문에, 더욱 효율적인 팽창처리를 행할 수 있다. Thus, even when the expansion process is performed before the positive / negative separation of the normalized correlation value image 111, the expanded
상기한 바와 같이 실시예 1에 관한 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램에서는, 에지 추출처리와 에지 정규화 처리를 실시하여 특징추출을 행한 입력화상과, 미리 에지 정규화 처리가 실시된 템플릿 화상을 대조하여, 정규화 상관값 화상을 생성함과 동시에, 정규화 상관값 화상 및 템플릿 화상을, 각 화상 중의 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 각각 포지티브의 정규화 상관값 화상 및 네가티브의 정규화 상관값 화상과, 포지티브의 템플릿 화상 및 네가티브의 템플릿 화상으로 분리한 다음에, 이와 같은 화상의 조합에 의하여, 포지티브의 특징 영역화상, 네가티브의 특징 영역화상, 포지티브의 배경 영역화상 및 네가티브의 배경 영역화상을 생성하고, 또한 네가티브의 특징 영역화상으로부터 포지티브의 특징 영역화상으로의 화소의 이동과, 네가티브의 배경 영역화상으로부터 포지티브의 배경 영역화상으로의 화소의 이동을 행하는 팽창처리를 실시하고, 이들 팽창처리완료의 영역화상을 블록 분할하고, 선형 판별분석 등에 의하여 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상 및 템플릿 화상의 전 화소를 대조 대상으로 할 수 있음과 동시에, 상관값 산출에 따르는 고립점의 영향을 배제하면서, 특징 영역 뿐만 아니라, 배경영역의 상관값도 밸런스 좋게 대조값에 반영할 수 있기 때문에, 정밀도가 좋은 화상대조를 행할 수 있어, 화상의 대조율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the image control apparatus, the image control method, and the image control program according to the first embodiment, the input image subjected to the feature extraction by performing the edge extraction processing and the edge normalization processing, and the template image subjected to the edge normalization processing in advance By contrast, a normalized correlation value image and a normalized correlation value image and a template image are generated, and a positive normalized correlation value image and a negative normalized correlation value image are respectively determined by whether or not the pixel value in each image is equal to or larger than a threshold value. After separating into a positive template image and a negative template image, a combination of such images produces a positive feature region image, a negative feature region image, a positive background region image, and a negative background region image. And from a negative feature region image to a positive feature region image An expansion process for shifting the pixels and moving the pixels from the negative background area image to the positive background area image is performed, the block image is divided into these expansion areas, and a contrast value is calculated by linear discriminant analysis or the like. Since the collation determination is performed, all pixels of the input image and the template image can be matched, and the correlation values of not only the feature region but also the background region can be excluded while the influence of the isolated point due to the correlation value calculation is excluded. Since the contrast can be reflected in the contrast, the image contrast with high accuracy can be performed, and the contrast ratio of the image can be improved.
또한 실시예 1에서는 경화의 입력화상에 대하여 화상대조를 행하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 지폐의 화상대조나, FA(Factory Automation) 등에서의 부품이나 제품의 화상대조에도 적용할 수 있다. In Example 1, the case where image contrast is performed for a hardened input image has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, parts and products in the case of image contrast of bills, factory automation (FA), and the like. The same applies to image contrast of.
(실시예 2) (Example 2)
그런데 상기한 실시예 1에서는 직교 좌표계를 사용하여 경화 등의 화상대조를 행하는 경우에 대하여 설명하였다. 본 실시예 2에서는 이와 같은 직교 좌표계 대신에 극좌표계를 사용한 화상대조에 대하여 설명한다. 극좌표계를 사용함으로써 경화 등의 원형물체의 화상대조를 더욱 효율적으로 행할 수 있다. By the way, in Example 1 mentioned above, the case where image contrast, such as hardening, is performed using a rectangular coordinate system was demonstrated. In
도 19는 실시예 2에 관한 화상대조장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이 이 화상대조장치(201)는 화상 입력부(210)와, 화상 잘라냄부(220)와, 에지 추출부(230)와, 매칭 처리부(240)와, 등록화상 기억부(250)와, 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)를 구비하고 있고, 이와 같은 매칭 처리부(240)는, 극좌표 변환부(240a)와, 회전각 검출부(240b)와, 표리 판정부(240c)를 구비하고 있고, 이와 같은 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)는 정규화 상관값 산출부(310)와, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상생성부(320)와, 팽창처리부(330)와, 대조값 산출부(340)를 구비하고 있다. 19 is a functional block diagram showing the configuration of the image control apparatus according to the second embodiment. As shown in the figure, the
화상 입력부(210)는, 대조 대상이 되는 경화의 입력화상을 장치 내에 도입하기 위한 입력부이고, 입력된 화상을 화상 잘라냄부(220)에 출력한다. 구체적으로는 화상 입력부(210)는 입력화상을 소정수의 화소의 집합체로서 취급한다. 예를 들면 입력화상을 256계조의 농도값을 가지는 그레이스케일 화상으로서 인식하고, 소정의 크기의 직사각형 화상으로서 화상 잘라냄부(220)에 출력한다. The
화상 잘라냄부(220)는, 화상 입력부(210)로부터 이와 같은 직사각형 화상을 취득하여 경화 화상에 외접하는 정방형의 영역 내의 화상만을 잘라내고, 잘라낸 화상을 에지 추출부(230)에 출력한다. The
도 20은 이 화상 잘라냄부(220)의 처리개요를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 화상 잘라냄부(220)는, 화상 입력부(210)로부터 취득한 입력화상(211)을 수평방향으로 주사하여 전 화소의 농도값을 누적하고, 수평방향 사영(221)을 생성한다. 또 입력화상(211)을 수직방향으로 주사하여, 동일한 순서로 수직방향 사영(222)을 생성한다. 그리고 화상 잘라냄부(220)는 수평방향 사영(221) 및 수직방향 사영(222)을 주사하여, 누적한 농도값의 상승좌표와 하강좌표를 산출한다. 그리고 상기 도면의 4개의 파선으로 나타낸 바와 같이 산출된 각 좌표에 둘러싸인 영역을 잘라냄 화상(223)으로서 잘라내고, 이 잘라냄 화상(223)을 에지 추출부(230)에 출력한다. 20 is an explanatory diagram for explaining a processing outline of the
도 19의 설명으로 되돌아가, 에지 추출부(230)에 대하여 설명한다. 에지 추출부(230)는 화상 잘라냄부(220)로부터 잘라냄 화상(223)을 취득하고, 잘라냄 화상(223)의 밝기나 색조 등의 개체차에 의거하는 영향을 피하기 위하여 잘라냄 화상 (223)의 농도변화(에지강도)를 산출한다. 또 산출한 에지강도의 불균일을 억제하기 위하여 에지강도의 정규화를 행한다. 구체적으로는 잘라냄 화상(223)에 대하여 소벨 오퍼레이터를 사용한 에지 추출처리를 행함으로써 에지강도를 산출하고, 산출결과를 정규화한다. 또한 실시예 2에서는, 소벨 오퍼레이터를 사용하는 것으로 하였으나, 로버트 오퍼레이터 등을 사용하여 에지추출을 행할 수도 있다.Returning to the description of FIG. 19, the
도 21은 소벨 오퍼레이터를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 에지 추출부(230)는 수평방향 에지 산출용(230a) 및 수직방향 에지 산출용(230b)의 두개의 소벨 오퍼레이터를 사용하여 에지강도의 산출을 행한다. 구체적으로는 잘라냄 화상(223)의 전 화소에 대하여, 각 소벨 오퍼레이터(230a 및 230b)를 주사하여, 수평방향 에지 산출결과(Gx) 및 수직방향 에지 산출결과(Gy)를 취득한다. 그리고 각 화소에서의 에지강도(G)를 산출한 다음에, 이와 같은 에지강도를 정규화(E)한다. It is explanatory drawing for demonstrating the Sobel operator. As shown in the figure, the
수학식 (6)에 나타내는 바와 같이, 각 화소에서의 에지강도(G)는, 수평방향 에지 산출결과(Gx)의 절대값과 수직방향 에지 산출결과(Gy)의 절대값과의 합으로서 나타내진다. 또 수학식 (7)에 나타내는 바와 같이 각 화소에서의 정규화 에지강도(E)는, 경화의 종별마다 소정의 값이 설정되는 정수(c)와 에지강도(G)와의 곱을, 전 화소에 걸치는 에지강도(G)의 총합으로 나눈 것이 된다. As shown in equation (6), the edge intensity G in each pixel is expressed as the sum of the absolute value of the horizontal edge calculation result Gx and the absolute value of the vertical edge calculation result Gy. . As shown in Equation (7), the normalized edge intensity E in each pixel is an edge that spans all pixels by multiplying the integer c and the edge intensity G, in which a predetermined value is set for each type of curing. It is divided by the total of the strengths (G).
이와 같이 에지강도의 정규화를 행함으로써 에지가 나오기 쉬운 신화와, 에지가 나오기 어려운 유통화와의 사이에서, 에지강도의 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문에 경화의 신구에 관계없이, 여러가지 경화의 대조를 정밀도 좋게 행할 수 있다. By normalizing the edge strength in this way, it is possible to suppress the occurrence of nonuniformity of the edge strength between myths where edges tend to come out and distribution that hardly comes out of the edges. The contrast can be performed with high precision.
도 22는 에지 추출부(230)에 의하여 행하여지는 에지 추출처리(화상 변환처리)의 개요를 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이 잘라냄 화상(223)은, 소벨 오퍼레이터를 사용한 에지강도 산출처리에 의하여, 에지 추출화상(231)으로 화상 변환된다. 그리고 에지 추출화상(231)은, 수학식 (6) 및 수학식 (7)을 사용한 에지강도 정규화처리에 의하여, 에지 정규화 화상(232)으로 화상 변환된다. 에지 추출부(230)는 이 에지 정규화 화상(232)을 매칭 처리부(240)에 출력한다. 22 is an explanatory diagram for explaining an outline of an edge extraction process (image conversion process) performed by the
상기 도면에 나타낸 에지 추출 화상(231)의 각 화소값은, 예를 들면 0∼255의 값을 취하여, 0이 흑에 대응하고, 255가 백에 대응한 그레이스케일값을 취한다. 상기 도면의 에지 추출화상(231)에서 흰 부분이 추출된 에지부분이고, 검은 부분이 배경부분이다. 또 에지 정규화 화상(232)의 각 화소값은, 예를 들면 0∼255의 값을 취하여, 0이 흑에 대응하고, 255가 백에 대응한 그레이스케일값을 취한다. 또한 상기 도면의 에지 정규화 화상(232)에서, 흰 부분이 에지부분에 상당하고, 검은 부분이 배경에 상당하는 점은 에지 추출화상(231)과 동일하다.Each pixel value of the
도 19의 설명으로 되돌아가, 매칭 처리부(240)에 대하여 설명한다. 매칭처리부(240)는, 에지 추출부(230)로부터 에지 정규화 화상(232)을 취득하고, 등록화상 기억부(250)로부터 에지 정규화 및 극좌표 변환완료의 템플릿 화상을 취득한다. 그리고 이와 같은 에지 정규화 화상(232)을 극좌표 변환하고, 이 극좌표 변환완료의 화상과, 템플릿 화상과의 어긋남각을 템플릿 화상의 평행이동에 의하여 검출함과 동시에, 표리의 판정을 행하여, 에지 정규화 화상(232) 및 어긋남각 보정완료 템플릿 화상을 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에 출력한다. 또한 실시예 2에서는 템플릿 화상을 평행 이동시킴으로써 어긋남각을 검출하는 경우에 대하여 설명하나, 에지 정규화 화상(232)을 극좌표 변환한 화상을 평행 이동시킴으로써 어긋남각을 검출하는 것으로 하여도 좋다. Returning to the description of FIG. 19, the matching
극좌표 변환부(240a)는, 에지 정규화 화상(232)을 극좌표 변환하는 처리부이다. 구체적으로는 에지 정규화 화상(232)의 중심점을 산출하여, 이와 같은 중심점을 극좌표의 원점으로 한다. 그리고 회전각(θ) 및 중심점으로부터의 거리(ρ)에 의하여 각 화소를 특정하고, 각 화소를 ρ-θ공간으로 이동시킴으로써 극좌표 변환을 행한다. 이와 같은 변환에는, The polar coordinate
를 이용한다.Use
도 23은, 이와 같은 극좌표 변환의 처리개요를 설명하기 위한 설명도이다. x-y 공간[에지 정규화 화상(232)]의 중심점을 원점으로 하여, 각 화소의 좌표를 (x, y)로 나타내면, 이와 같은 x 및 y와, 상기한 p 및 θ는, 수학식 (8) 및 수학식 (9)에 나타낸 관계를 가진다. 따라서 에지 정규화 화상(232) 내의 각 화소(x, y)를, 수학식 (8) 및 수학식 (9)의 관계를 만족하는 (p ,θ)로 변환함으로써, 극좌표 변환부(240a)는, 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)을 생성한다. Fig. 23 is an explanatory diagram for explaining the processing outline of such polar coordinate conversion. With the center point of the xy space (edge normalized image 232) as the origin and the coordinates of each pixel represented by (x, y), such x and y, and p and θ described above are represented by equation (8) and It has a relationship shown in equation (9). Therefore, by converting each pixel (x, y) in the edge normalized
또한 상기 도면에서는, 중심점으로부터의 거리(p)는, 10∼100의 값을 취하고, 회전각(θ)은 0∼255의 값을 취하는 경우에 대하여 나타내고 있으나, 이들 값의 범위는 임의로 설정할 수 있다. Moreover, although the distance p from the center point takes the value of 10-100, and the rotation angle (theta) takes the value of 0-255 in the said figure, although the range of these values can be set arbitrarily. .
도 19의 설명으로 되돌아가, 회전각 검출부(240b)에 대하여 설명한다. 회전각 검출부(240b)는, 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과, 동일한 극좌표 변환처리에 의하여 미리 극좌표 변환된 템플릿 화상과의 어긋남각을 검출하여, 양 화상의 어긋남각을 보정하는 처리를 행한다. 도 24는 회전각 검출부(240b)의 처리개요를 설명하기 위한 설명도이다. Returning to the description of FIG. 19, the
상기 도면에 나타내는 바와 같이, ρ-θ 공간에서 템플릿 화상(251)을 θ 좌표축과 평행하게 이동시킨다. 그리고 θ 좌표방향의 어긋남각(Φ)과, 각 어긋남각 (Φ)에서의 템플릿 화상(251)과 에지 정규화 화상(232)의 일치도 M(Φ)를 산출하여, 이 일치도 M(Φ)가 최대가 되는 회전각(Φmax)을 취득한다. 또한 이와 같은 일치도 M(Φ)는,As shown in the figure, the
에 의하여 산출한다. Calculate by
수학식 (10)에 나타내는 바와 같이, 각 어긋남각(Φ)에서의 일치도 M(Φ)는, 템플릿 화상(251)을 Φ만큼 어긋나게 한 경우에 있어서, 템플릿 화상(251)의 각 화소의 농도값 t(k, θ-Φ)과, 에지 정규화 화상(232)의 각 화소의 농도값 s(k, θ)과의 곱을 각 화소에 걸쳐 총합한 것이 된다. 여기서, k는 에지 정규화 화상(232)에서의 중심점으로부터의 거리(p) 중, 특징이 나오기 쉬운 거리를 선택한 선택값이다. 예를들면 도 23에 나타낸 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)의 p(0∼100) 중, 특징이 나오기 쉬운 p의 값을 16개 추출함으로써, 이와 같은 k를 선택하여 둔다. As shown in Equation (10), the degree of coincidence M (Φ) at each shift angle Φ is a density value of each pixel of the
이와 같은 M(Φ)의 값은, 도 24에 나타낸 바와 같이 어느 회전각에서 최대값을 가지는 산형의 그래프가 된다. 회전각 검출부(240b)는, 이와 같은 M(Φ)이 최대(산형의 정점부분)가 되는 Φmax의 값을 취득한다. 이와 같이 회전각 검출부(240b)는, 극좌표 변환을 실시한 ρ-θ 화상의 평행이동에 의하여 어긋남각을 보정 하기 때문에, x-y 화상의 회전에 의하여 어긋남각을 보정하는 방법에 비하여 계산량을 줄일 수 있다. Such a value of M (Φ) is a graph of a mountain shape having a maximum value at a certain rotation angle as shown in FIG. 24. A rotation angle detection unit (240b) obtains the value of this Φ max M (Φ) such that the maximum value (peak of the mountain-shaped portions). Thus, since the rotation
도 19의 설명으로 되돌아가, 표리 판정부(240c)에 대하여 설명한다. 먼저, 표리 판정부(240c)는 극좌표 변환완료의 표면용 템플릿 화상 및 이면용 템플릿 화상과, 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과의 사이에서, 상기한 일치도 M(Φ)의 최대값 M(Φmax)을 산출하여, 이 M(Φmax)으로부터 정규화 상관계수(R)를 구한다. 구체적으로는 이 정규화 상관계수(R)는,Returning to the description of FIG. 19, the front and
에 의하여 구해진다. 또한, 수학식 (11) 중의 N은, 판정대상이 되는 화소수를 나타낸다. Obtained by In addition, N in Formula (11) represents the number of pixels used as a determination object.
그리고 이와 같은 표리 판정부(240c)는, 정규화 상관계수(R)가 큰 쪽의 템플릿 화상을 선택하고, 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과 함께 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에 출력한다. 예를 들면 이면용 템플릿 화상과 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과의 정규화 상관계수(R)의 쪽이, 표면용 템플릿 화상과 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과의 정규화 상관계수(R)보다 큰 경우에는, 이면용 템플릿 화상과 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)을 포지티 브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에 출력한다. 여기서 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에 출력되는 템플릿 화상은, 각도(Φmax)만큼 평행 이동하여 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)과의 어긋남각을 보정한 템플릿 화상이다. The front and
도 19의 설명으로 되돌아가, 등록 화상 기억부(250)에 대하여 설명한다. 등록 화상 기억부(250)는, 미리 등록된 각종 경화에 대응한 복수의 템플릿 화상을 기억하여 매칭 처리부(240)에, 이들 템플릿 화상을 제공한다. 이와 같은 템플릿 화상에는 경화의 개체차에 의한 불균일을 억제하기 위하여 동일종류의 경화의 화상을 복수 합성한 평균 화상을 이용한다. 이와 같은 평균 화상을 이용함으로써, 제조년 등의 각 경화에 고유의 요철 패턴부분과, 템플릿 화상의 대응부분과의 상관값은, 평균 화상(평균값)에 대한 상관값이 되기 때문에 대조시의 영향을 미치기 어렵게 된다. 즉, 진짜경화임에도 불구하고, 제조년이 다름으로써 위조 경화라고 판정하는 것을 방지할 수 있다. Returning to the description of FIG. 19, the registered
이와 같은 템플릿 화상은, 극좌표 변환처리 및 에지 정규화 처리가 실시된 입력화상과 대조시키기 위하여 입력화상과 마찬가지로 극좌표 변환처리 및 에지 정규화처리가 실시된 후에, 등록 화상 기억부(250)에 등록된다. 또 등록 화상 기억부(250)에는 여러가지 돈의 표면 및 이면의 템플릿 화상이 복수 등록된다. Such a template image is registered in the registered
도 19의 설명으로 되돌아가, 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에 대하여 설명한다. 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)는, 매칭 처리부(240)로부터 도 24에 나타낸 극좌표 변환완료 에지 정규화 화상(233)(이하「입력화상 233 」이라 한다) 및 어긋남각 보정완료 템플릿 화상(251)(이하「템플릿 화상 251」이라 한다)을 취득하고, 이들 화상을 대조함으로써 입력화상(233)에 관한 경화가 진짜경화인지의 여부를 대조 판정하고, 이와 같은 판정결과를 출력한다. Returning to the description of FIG. 19, the positive / negative separation
정규화 상관값 산출부(310)는, 입력화상(233) 및 템플릿 화상(251)이 대응하는 화소마다의 상관값을 산출하고, 이와 같은 상관값을 정규화하여 정규화 상관값 화상을 생성한다. 구체적으로는 좌표값이 (k, θ)의 각 화소에 대하여, 입력화상(233)의 농도값 s(k, θ) 및 어긋남각 보정완료 템플릿 화상(251)의 농도값 t(k, θ-Φmax)을 사용하여 The normalized correlation
에 의하여 각 화소의 정규화 상관값 r(k, θ)을 산출한다. 또한 수학식 (12)에 나타내는 각 화소에서의 정규화 상관값 r(k, θ)은, 예를 들면 -1.0∼+1.0의 값을 취한다. 또 수학식 (12)에서의 n은, 화소수를 나타낸다. By using this, the normalized correlation value r (k, θ) of each pixel is calculated. In addition, the normalized correlation value r (k, θ) in each pixel shown in equation (12) takes a value of -1.0 to +1.0, for example. In the formula (12), n represents the number of pixels.
그리고 정규화 상관값 산출부(310)는 이와 같은 정규화 상관값 화상의 화소값이 0 이상인지의 여부에 의하여 포지티브의 정규화 상관값 화상(r+ 화상)과 네가티브의 정규화 상관값 화상(r- 화상)으로 분리한다. 또 템플릿 화상(251)에대해서는 각 화소값이 소정의 문턱값(Tt) 이상인지의 여부에 의하여 포지티브의 템플릿 화상(t+ 화상)으로 네가티브의 템플릿 화상(t- 화상)으로 분리한다.The normalized correlation
또한 r+ 화상의 화소값은, 예를 들면 0.0∼1.0의 값을 취하고, r- 화상의 화소값은, 각 화소값의 절대값을 취함으로써, 예를 들면 0.0∼1.0의 값을 취한다. 또한, t+ 화상 및 t- 화상의 화소값은, 예를 들면 0이나 1의 이치를 취한다. 즉, t+ 화상 및 t- 화상은, 각 정규화 상관값 화상의 화상변환에 사용되는 화상 마스크로서의 역할을 가진다. In addition, the pixel value of an r + image takes the value of 0.0-1.0, for example, and the pixel value of an r- image takes the value of 0.0-1.0, for example by taking the absolute value of each pixel value. In addition, the pixel value of a t + image and a t- image takes the value of 0 or 1, for example. That is, the t + image and the t- image have a role as an image mask used for image conversion of each normalized correlation value image.
여기서 각각의 화상의 의미를 설명하면, r+ 화상은 대조대상이 되는 화상 사이에 상관이 있는(유사하다) 화소를 나타내고, 강한 상관이 있으면 이와 같은 화소는 큰 값을 취한다. 또 r- 화상은 대조대상이 되는 화상 사이에 상관이 없는(유사하지 않다)것을 나타내고, 강한 네가티브의 상관이 있으면 이와 같은 화소는 큰 값을 취한다. 그리고 t+ 화상은 템플릿 화상의 에지부분을 나타내고, 에지부분이 1, 배경부분이 0의 값을 취한다. 또 t- 화상은 템플릿 화상의 배경부분(에지가 아닌 부분)을 나타내고, 배경부분이 1, 에지부분이 0의 값을 취한다. Herein, the meaning of each image will be described. The r + image represents a correlated (similar) pixel between the images to be collated, and if there is a strong correlation, such a pixel takes a large value. In addition, the r-image indicates that there is no correlation (not similar) between the images to be contrasted, and when there is a strong negative correlation, such a pixel takes a large value. The t + image represents the edge portion of the template image, and the edge portion has a value of 1 and the background portion has a value of zero. The t-image represents the background portion (the portion other than the edge) of the template image, and the background portion has a value of 1 and the edge portion has a value of zero.
포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부(320)는, 정규화 상관값 산출부(310)가 생성한 r+ 화상, r- 화상, t+ 화상 및 t- 화상의 조합에 의하여 포지티브/네가티브 분리 상관 화상을 생성한다. 구체적으로는 r+ 화상과 t+ 화상으로부터 A+ 영역화상을, r- 화상과 t+ 화상으로부터 A- 영역화상을, r+ 화상과 t- 화상으로부터 B+ 영역화상을, r- 화상과 t- 화상으로부터 B- 영역화상을 각각 생성한다. The positive / negative split correlation
여기서 각 영역화상의 의미를 설명한다. 도 25는 이와 같은 4개의 영역을 설명하기 위한 설명도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이 A+ 영역화상은, r+ 화상과 t+ 화상을 겹친 영역화상으로, 에지부분과 상관이 있는 것, 즉 에지가 나와야 할 곳에 에지가 나와 있는 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 포지티브특징 영역화상에 대응한다. A- 영역화상은, r- 화상과 t+ 화상을 겹친 영역화상으로, 에지부분과 상관이 없는 것, 즉, 에지가 나와야 할 곳에 에지가 나와 있지 않은 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 네가티브특징 영역화상에 대응한다. B+ 영역화상은, r+ 화상과 t- 화상을 겹친 영역화상으로, 배경부분과 상관이 있는 것, 즉 에지가 나오지 않아야 할 곳에 에지가 나와 있지 않은 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 포지티브배경 영역화상에 대응한다. B- 영역화상은, r- 화상과 t- 화상을 겹친 영역화상으로, 배경부분과 상관이 없는 것, 즉 에지가 나오지 않아야 할 곳에 에지가 나와 있는 것을 나타내고, 특허청구의 범위에서의 네가티브배경 영역화상에 대응한다. The meaning of each area image is explained here. 25 is an explanatory diagram for explaining such four areas. As shown in the figure, the A + region image is a region image in which an r + image and a t + image are overlapped, indicating that the edge part is correlated with the edge portion, that is, the edge is located where the edge should appear, and is positive in the scope of the claims. Corresponds to the feature region image. An A-area image is an area image in which an r- image and a t + image are overlapped, indicating that the edge is not correlated with the edge portion, that is, the edge does not appear where the edge should come out, and is a negative feature region in the claims. Corresponds to the image. A B + area image is an area image in which an r + image and a t- image are overlapped, indicating that an edge is not present where the edge does not appear, that is, a background image in the claims. Corresponds to. A B-area image is an area image in which an r-image and a t-image are overlapped, and indicates that the edge is out where the edge should not be generated, that is, the background is negative. Corresponds to the image.
도 19의 설명으로 되돌아가, 팽창 처리부(330)에 대하여 설명한다. 팽창 처리부(330)는, 소정의 화상 마스크를 사용하여 A- 영역화상의 화소를 A+ 영역화상으로 이동시킴과 동시에, B- 영역화상의 화소를 B+ 영역화상으로 이동시킨다. 이와 같은 팽창처리를 행하는 것은, 정규화 상관값에는 노이즈형상으로 네가티브의 상관값을 가지는 고립점이 나타나기 때문이다. 즉, 이와 같은 팽창처리를 행함으로써, 이와 같은 고립점의 영향이 대조값의 판정결과에 미치는 것을 억제할 수 있다. Returning to the description of FIG. 19, the
대조값 산출부(340)는, A+ 영역화상, A- 영역화상, B+ 영역화상 및 B- 영 역화상의 각각을, 예를 들면 수평방향으로 16, 수직방향으로 4의 모두 64블록으로 분할하고,The
수학식 (13)에 의하여, 대조값(Z)을 구한다. 여기서, 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj)는 학습샘플을 사용하여 선형 판별분석에 의하여 최적해를 구한다. 또한 각 영역화상의 블록값인 A+ jj, A- jj, B+ jj 및 B- jj는, 각 블록 내의 화소값의 총합을 나타낸다. By the equation (13), the contrast value Z is obtained. Here, the coefficients (a jj , b jj , c jj, and d jj ) are obtained by the linear discriminant analysis using the learning samples. In addition, A + jj , A - jj , B + jj, and B - jj which are block values of each area | region image represent the sum total of the pixel value in each block.
그리고 대조값 산출부(340)는, 이와 같은 대조값(Z)이 문턱값 이상이면, 입력화상(233)에 관한 경화는 진짜경화라고 판정하고, 문턱값보다 작으면 위조 경화라고 판정한 다음에, 대조결과를 출력한다. If the control value Z is greater than or equal to the threshold value, the
이후에서는 도 19에 나타낸 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)의 처리를 더욱 구체적으로 설명한다. 먼저 정규화 상관값 산출부(310)가 행하는 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리를, 도 26 및 도 29를 사용하여 설명한다. 도 26은 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트이고, 도 29는 포지티브/네가티브 분리 상관 판정부(300)에서의 화상 생성순서를 설명하기 위한 설명도이다. Hereinafter, the processing of the positive / negative separation
도 29에 나타내는 바와 같이, 정규화 상관값 산출부(310)는, 먼저 입력화상(233)과 템플릿 화상(251)으로부터 정규화 상관값 화상(311)을 생성한다. 그리고 생성된 정규화 상관값 화상(311)을 입력으로 하여 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리를 행하고, 이와 같은 정규화 상관값 화상(311)을, 포지티브의 상관값 화상인 r+ 화상(311a)과, 네가티브의 상관값 화상인 r- 화상(311b)으로 분리한다. As shown in FIG. 29, the normalization correlation
도 26에 나타내는 바와 같이, 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리에서는, 먼저 정규화 상관값 화상(311)의 시점화소로 이동한다(단계 S1501). 이와 같은 시점화소는, 예를 들면 k = 0, θ = 0의 화소이다. 그리고 이와 같은 화소의 정규화 상관값 r(k, θ)을 수학식 (12)를 사용하여 산출하고(단계 S1502), 산출한 r(k, θ)가 0 이상이면 (단계 S1503 긍정), 이와 같은 화소값을 r+ 화상(311a)의 동일 좌표의 화소값으로 한다(단계 S1504). 한편, 산출한 r(k, θ)가 0보다 작으면(단계 S1503 부정), 이와 같은 화소의 화소값의 절대값를, r- 화상(311b)의 동일좌표의 화소값으로 한다(단계 S1505). As shown in FIG. 26, in a normalization correlation value positive / negative separation process, it moves to the viewpoint pixel of the normalization
그리고 정규화 상관값 화상(311)의 모든 화소에 대하여 아직 포지티브/네가티브 분리처리가 완료되지 않은 경우에는(단계 S1506 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S1507), 단계 S1502 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 포지티브/네가티브 분리처리가 종료된 경우에는(단계 S1506 긍정), 처리를 종료한다. 이와 같은 정규화 상관값 포지티브/네가티브 분리처리에 의하여, r+ 화상(311a) 및 r- 화상(311b)은, 0.0∼1.0의 화소값을 취하는 화소를 가지는 화상으로서 생성된다. 또한 실시예 2에서는 r- 화상(311b)의 화소의 화소값은, 0.0∼ 1.0의 화소값을 취하는 것으로서 설명하나, 이와 같은 화소값은, -1.0∼0.0의 값을 취하는 것으로 하여도 좋다. If the positive / negative separation process has not yet been completed for all the pixels of the normalized correlation value image 311 (step S1506 negative), the process moves to the next pixel of interest (step S1507), and the processes of step S1502 or less are repeated. do. On the other hand, when the positive / negative separation process is finished for all the pixels (YES in step S1506), the process ends. By such normalized correlation value positive / negative separation processing, the r +
다음에 정규화 상관값 산출부(310)가 행하는 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리를, 도 27 및 도 29를 사용하여 설명한다. 도 27은 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리의 플로우차트이다. 도 29에 나타낸 바와 같이 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에서는 템플릿 화상(251)을, 포지티브의 템플릿 화상인 t+ 화상(251a)과, 네가티브의 템플릿 화상인 t- 화상(251b)으로 분리하는 처리를 행한다. Next, the template image positive / negative separation processing performed by the normalized correlation
도 27에 나타내는 바와 같이 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에서는 먼저 템플릿 화상(251)의 시점화소로 이동한다(단계 S1601). 이와 같은 시점화소는 예를 들면 k = 0, θ = 0의 화소이다. 그리고 이와 같은 화소의 농도값이 소정의 문턱값(Tt) 이상이면(단계 S1602 긍정), t+화상(251a)의 동일 좌표의 화소값을 1이라 한다(단계 S1603). 한편, 이와 같은 농도값이 소정의 문턱값(Tt)보다 작으면(단계 S1602 부정), t- 화상(251b)의 동일 좌표의 화소값을 1이라 한다(단계 S1604). As shown in FIG. 27, in the template image positive / negative separation process, the process first moves to the viewpoint pixel of the template image 251 (step S1601). Such a viewpoint pixel is a pixel of k = 0 and (theta) = 0, for example. If the density value of such a pixel is equal to or larger than the predetermined threshold T t (YES in step S1602), the pixel value at the same coordinate of t +
그리고 템플릿 화상(251)의 모든 화소에 대하여 아직 포지티브/네가티브 분리처리가 완료되어 있지 않은 경우에는(단계 S1605 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S1606), 단계 S1602 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 포지티브/네가티브 분리처리가 종료된 경우에는(단계 S1605 긍정), 처리를 종 료한다. 이와 같은 템플릿 화상 포지티브/네가티브 분리처리에 의하여, t+화상(251a)은, 에지부분이 1, 배경부분이 0의 이치화상으로서 생성되고, t- 화상(251b)은, 에지부분이 0, 배경부분이 1의 이치화상으로서 생성된다. If the positive / negative separation process has not yet been completed for all the pixels of the template image 251 (step S1605 negative), the process moves to the next pixel of interest (step S1606) and repeats the processing of step S1602 or less. . On the other hand, when the positive / negative separation process is finished for all the pixels (YES in step S1605), the process ends. By such a template image positive / negative separation process, the t +
다음에 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성부(320)가 행하는 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리를, 도 28 및 도 29를 사용하여 설명한다. 도 28은 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리의 플로우차트이다. Next, the positive / negative separation correlation image generation process performed by the positive / negative separation correlation
도 29에 나타낸 바와 같이, 포지티브/네가티브 분리 상관 화상 생성처리에서는 정규화 상관값 산출부(310)에서 생성한 r+화상(311a), r- 화상(311b), t+화상(251a) 및 t- 화상(251b)을 입력화상으로서 사용하여, A+ 영역화상(321), A- 영역화상(322), B+ 영역화상(323) 및 B- 영역화상(324)을 생성한다. As shown in Fig. 29, in the positive / negative split correlation image generation process, the r +
예를 들면, r+ 화상(311a) 및 t+화상(251a)을 입력화상으로서 사용한 경우, 도 28에 나타내는 바와 같이, 먼저 각각의 화상의 시점화소로 이동한다(단계 S1701). 그리고 이와 같은 화소에서의 t+화상(251a)의 화소값이 1인 경우에는(단계 S1702 긍정), A+영역화상(321)의 화소값을 r+화상(311a)의 화소값으로 한다(단계 S1703). 한편 이와 같은 화소에서의 t+화상(251a)의 화소값이 1이 아닌 경우(즉, 0인 경우)에는(단계 S1702 부정), A+영역화상(321)의 화소값을 0으로 한다(단계 S1704). For example, in the case where the r +
그리고 모든 화소에 대하여 영역화상 생성처리가 완료되어 있지 않은 경우에는(단계 S1705 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S1706), 단계 S1702 이하의 처리를 반복한다. 한편 모든 화소에 대하여 영역화상 생성처리가 종료된 경우 에는(단계 S1705 긍정), A+ 영역화상(321)이 생성되기 때문에, 처리를 종료한다.If the area image generation processing is not completed for all pixels (step S1705 negative), the processing moves to the next pixel of interest (step S1706), and the processes of step S1702 or less are repeated. On the other hand, when the area image generation processing is finished for all the pixels (YES at step S1705), the A +
마찬가지로 r- 화상(311b) 및 t+ 화상(251a)으로부터 A- 영역화상(322)을, r+화상(311a) 및 t- 화상(251b)으로부터 B+영역화상(323)을, r- 화상(311b) 및 t- 화상(251b)으로부터 B- 영역화상(324)을 각각 생성한다. Similarly, the
다음에 팽창 처리부(330)가 행하는 팽창처리를, 도 30∼도 32를 사용하여 설명한다. 도 30은 팽창처리에서 사용하는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도이고, 도 31은 팽창처리의 플로우차트이고, 도 32는 팽창처리에 의하여 생성되는 화상을 설명하기 위한 설명도이다. Next, the expansion processing performed by the
이와 같은 팽창처리에서는, 네가티브의 영역화상[A- 영역화상(322) 및 B- 영역화상(324)]에 포함되는 노이즈형상의 고립점(화소)을, 포지티브의 영역화상[A+영역화상(321) 및 B+영역화상(323)]으로 이동하는 처리를 행한다. 이와 같은 처리를 행함으로써 대조값의 정밀도를 높일 수 있다. In such an expansion process, the isolated point (pixel) of noise shape included in the negative region image (
도 30에 나타내는 바와 같이 이와 같은 팽창처리에서는 포지티브영역 화상 마스크(330a) 및 네가티브영역 화상 마스크(330b) 2매의 화상 마스크를 사용한다. 각 화상 마스크는 P5 및 M5와, 이들 영역을 둘러 싸는 8개의 영역을 가진다. 예를 들면 A- 영역화상(322)으로부터 A+ 영역화상(321)에의 팽창처리를 행하는 경우에는, 네가티브영역 화상 마스크(330b)의 M5를 A- 영역화상(322)의 주목 화소에 맞추고, 포지티브영역 화상 마스크(330a)의 P5를 주목 화소에 대응하는 화소에 맞춘다. 그리고, M5의 화소값과, P1∼P9의 화소값을 차례로 비교하여 팽창처리를 행한다. As shown in FIG. 30, in this expansion process, two image masks of the positive
다음에 A- 영역화상(322)으로부터 A+영역화상(321)으로의 팽창처리를 행하 는 경우를 예로 하고, 이와 같은 팽창처리의 처리순서를, 도 31을 사용하여 설명한다. 먼저 각각의 화상(321및 322)의 시점화소로 이동한다(단계 S1801). 이와 같은 시점화소는, 예를 들면 k = 0, θ = 0의 화소이다. 그리고 포지티브영역 마스크(330a)의 9개의 영역(P1∼P9)을 차례로 변환하기 위하여, n에 1을 설정한다(단계 S1802). 즉, 단계 S1802가 완료된 시점에서는, 대상이 되는 포지티브영역 화상 마스크(330a)의 영역은 P1이 된다. Next, a case where the expansion processing is performed from the
그리고, Pn의 값과 M5의 값을 비교하여, P1의 값이 M5의 값보다 큰 경우에는(단계 S1803 긍정), P5의 값을 M5로 치환하여 M5의 값을 0으로 설정한다(단계 S1805). 즉, M5의 화소를 P5의 화소로 이동한다. 한편 Pn의 값이 M5의 값 이하인 경우에는(단계 S1803 부정), n의 값에 1을 가산하고(단계 S1804), n의 값이 9 이하인 경우에는(단계 S1806 부정), 다시 단계 S1803을 행한다. Then, the value of Pn is compared with the value of M5, and when the value of P1 is larger than the value of M5 (YES in step S1803), the value of P5 is replaced with M5 and the value of M5 is set to 0 (step S1805). . That is, the pixel of M5 is moved to the pixel of P5. On the other hand, when the value of Pn is equal to or less than the value of M5 (step S1803 negative), 1 is added to the value of n (step S1804), and when the value of n is 9 or less (step S1806 negative), step S1803 is performed again.
이와 같이 P1∼P9의 값 중 하나라도 M5의 값보다 큰 것이 있으면, M5의 화소를 P5로 이동한다. 한편 P1∼P9의 값의 모두가 M5의 값 이하인 경우에는(단계 S1806 긍정), 화소의 이동을 행하지 않는다. Thus, if any of the values of P1 to P9 is larger than the value of M5, the pixel of M5 is moved to P5. On the other hand, when all of the values of P1 to P9 are equal to or less than the value of M5 (YES in step S1806), the pixel is not moved.
그리고 A- 영역화상(322)의 모든 화소에 대하여 처리가 종료되어 있지 않은 경우에는(단계 S1807 부정), 다음의 주목 화소로 이동하여(단계 S1808), 단계 S1802 이후의 처리를 행한다. 한편, A- 영역화상(322)의 모든 화소에 대하여 처리가 종료된 경우에는(단계 S1807 긍정), 이와 같은 팽창처리를 종료한다. If the processing has not been completed for all the pixels of the A-area image 322 (step S1807 is negative), the processing moves to the next pixel of interest (step S1808) and the processing after step S1802 is performed. On the other hand, when the processing is finished for all the pixels of the A-area image 322 (YES at step S1807), this expansion processing is completed.
도 32에 나타낸 바와 같이, 이와 같은 팽창처리에 의하여, A+영역화상(321), A- 영역화상(322), B+영역화상(323) 및 B- 영역화상(324)은, 각각 팽창완료 A+영역화상(331), 팽창완료 A- 영역화상(332), 팽창완료 B+영역화상(333) 및 팽창완료 B- 영역화상(334)으로 화상 변환된다. 또한 A- 영역화상(322) 위의 고립점은, A+영역화상(321)으로 이동하기 때문에, 팽창완료 A+영역화상(331)의 에지부분은, A+영역화상(321)과 비교하여 면적이 증가하고 있다. 한편, 팽창완료 A- 영역화상(332)의 에지부분은, A- 영역화상(322)과 비교하여 면적이 감소하고 있다. As shown in FIG. 32, the A +
다음에 대조값 산출부(340)가 행하는 대조값 산출처리를, 도 33을 사용하여 설명한다. 도 33은 팽창완료 영역화상(331∼334)의 블록 분할에 대하여, 팽창완료 A+영역화상(331)을 블록 분할하는 경우의 예를 설명하기 위한 설명도이다. 대조값 산출 처리부(340)는, 먼저 상기 도면에 나타내는 바와 같이 팽창완료 A+영역화상(331)을 수평방향으로 16, 수직방향으로 4의 모두 64 블록으로 분할한다. 마찬가지로 팽창완료 A- 영역화상(332),팽창완료 B+영역화상(333) 및 팽창완료 B- 영역화상(334)에 대해서도 블록 분할을 행한다. Next, the comparison value calculation processing performed by the comparison
그리고 대조값 산출부(340)는, 수학식 (13)을 사용하여 대조값(Z)의 산출을 행한다. 여기서 수학식 (13)의 각 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj)는, 학습샘플을 사용하여 선형 판별분석 등에 의하여 최적해를 구하여 두는 것으로 한다. 구체적으로는 경화의 요철패턴의 디자인의 상위에 의하여 에지가 나오기 쉬운 경화나 나오기 어려운 경화가 존재하기 때문에, 이들 계수는, 경화의 종별마다 다른 값을 취하게 된다. 이들 계수를 학습샘플에 의하여 최적화함으로써 정밀도가 좋은 화상대조를 행할 수 있다. And the contrast
그리고 대조값 산출부(340)는, 최적값이 설정된 계수(ajj, bjj, cjj 및 djj)와, 각 화상블록을 사용하여 대조값(Z)을 산출하고, 이와 같은 대조값이 문턱값 이상인 경우에는 진짜경화라고 판정하고, 문턱값보다 작은 경우에는 위조 경화라고 판정한다. 또한 실시예 2에서는 각 화상을 64의 블록으로 분할하는 경우에 대하여 설명하였으나, 블록수는 임의의 수로 할 수 있다. The
또한 수학식 (13)에서 계수(cjj 및 djj)를 0으로 설정하면, A+영역화상 블록 및 A- 영역화상 블록으로부터만 대조값(Z)을 산출할 수 있다. 또 계수(ajj 및 bjj)를 0으로 설정하면, B+영역화상 블록 및 B- 영역화상 블록으로부터만 대조값(Z)을 산출할 수 있다. When the coefficients c jj and d jj are set to 0 in equation (13), the contrast value Z can be calculated only from the A + region image block and the A- region image block. If the coefficients a jj and b jj are set to 0, the control value Z can be calculated only from the B + region image block and the B- region image block.
이와 같이 대조값 산출부(340)는, 경화의 종별이나 하드웨어의 능력에 따라 화상 블록수나 수학식 (13)의 각 계수의 값을 조정함으로써, 효율좋게 화상대조를 행할 수 있다. In this way, the
또한 실시예 2에 관한 대조값 산출부(340)에서는 각 영역화상을 블록 분할한 다음에 수학식 (13)에 의하여 대조값(Z)을 산출하도록 구성하였으나, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 다층 뉴럴네트워크, 서포트벡터머신, 2차 식별 함수 등의 다른 방법을 사용하는 것으로 하여도 좋다. In addition, although the control
이후에서는 정규화 상관값 화상(311)을 포지티브/네가티브 분리하기 전에 팽창처리를 행하는 경우에 대하여, 도 34∼도 36을 사용하여 설명한다. 도 34는 이와 같은 팽창처리에 의한 화상 생성순서에 대하여 설명한 설명도이고, 도 35는 이 와 같은 팽창처리에 사용되는 화상 마스크를 설명하기 위한 설명도이고, 도 36은 이와 같은 팽창처리의 플로우차트이다. Hereinafter, the case where expansion processing is performed before the positive / negative separation of the normalized
상기한 팽창처리는, 각 영역화상(321∼324)의 생성 후에, 네가티브의 영역화상[예를들면, A- 영역화상(322)]으로부터 포지티브의 영역화상[예를 들면, A+ 영역화상(321)]으로 화소를 이동하고 있었다. 그러나 이와 같은 팽창처리는, 포지티브/네가티브 분리전의 정규화 상관값 화상(311)과 포지티브/네가티브 분리전의 템플릿 화상(251)을 사용하여 행할 수 있다. The above-described expansion process is performed after the generation of each of the
도 34에 나타내는 바와 같이 정규화 상관값 산출부(310)는, 먼저 입력화상(233)과 템플릿 화상(251)으로부터 정규화 상관값 화상(311)을 생성한다. 그리고 이와 같은 팽창처리는 생성된 정규화 상관값 화상(311)을 입력으로 하여 팽창처리를 행하고, 팽창완료의 정규화 상관값 화상(335)을 생성한다. 그리고 이 팽창완료의 정규화 상관값 화상(335)은 팽창완료의 r+ 화상(335a)과 팽창완료의 r- 화상(335b)으로 분리된다. 그리고 팽창완료의 r+화상(335a), 팽창완료의 r- 화상(335b), t+화상(251a) 및 t- 화상(251b)을 입력으로 하여 포지티브/네가티브 분리 상관값 화상 생성부(320)의 처리가 행하여지고, 팽창완료 A+영역화상(331), 팽창완료 A- 영역화상(332), 팽창완료 B+영역화상(333) 및 팽창완료 B- 영역화상(334)이 출력된다. As shown in FIG. 34, the normalization correlation
도 35에 나타내는 바와 같이 이와 같은 팽창처리에서는 입력 화상 마스크(330c) 및 템플릿 화상 마스크(330d)의 2매의 화상 마스크를 사용한다. 각 화상 마스크는, S5 및 T5와, 이들 영역을 둘러 싸는 8개의 영역을 가진다. 예를 들면 템플릿 화상(251)과 정규화 상관값 화상(311)을 사용하여 팽창처리를 행하는 경우에는, 입력화상 마스크(330c)의 S5를 정규화 상관값 화상의 주목 화소에 맞추고, 템플릿 화상 마스크(330d)의 T5를 주목 화소에 대응하는 화소에 맞춘다. 그리고 S1∼S9 및 T1∼T9의 영역의 화소값을 참조하고 비교하여 팽창처리를 행한다. As shown in FIG. 35, in this expansion process, two image masks, an
이와 같은 팽창처리의 처리순서를, 도 36을 사용하여 설명한다. 먼저 각각의 화상(311 및 251)의 시점화소로 이동한다(단계 S1901). 이와 같은 시점화소는 예를들면, k = 0, θ = 0의 화소이다. 그리고 S5의 값이 네가티브인 경우, 즉, 상기하는 화소의 정규화 상관값이 네가티브인 경우에는(단계 S1902 부정), 입력화상 마스크(330c)의 9개의 영역(S1∼S9) 및 템플릿 화상 마스크(330d)의 9개의 영역(T1∼T9)을 차례로 변환하기 위하여, n에 1을 설정한다(단계 S1903). The processing procedure of such an expansion process is demonstrated using FIG. First, the process moves to the viewpoint pixels of the
그리고 Tn의 값이 문턱값(Tt)보다 큰 경우에는(단계 S1904 긍정), Sn의 값이 0 이상인지의 여부를 판정하여(단계 S1905), Sn의 값이 0 이상이면(단계 S1905 긍정), 이와 같은 Sn의 값과 S5의 절대값를 비교한다(단계 S1906). 그리고 Sn의 값이 S5의 절대값보다 크면(단계 S1906 긍정), Sn의 값을 S5의 절대값으로 치환한다(단계 S1907). If the value of Tn is greater than the threshold value T t (YES at step S1904), it is determined whether the value of Sn is at least 0 (step S1905), and if the value of Sn is at least 0 (YES at step S1905). Then, the value of Sn is compared with the absolute value of S5 (step S1906). If the value of Sn is larger than the absolute value of S5 (YES in step S1906), the value of Sn is replaced with the absolute value of S5 (step S1907).
즉, S5 주변의 Sn에서 Tn의 값이 문턱값(Tt)보다 크고, 또한 Sn의 값이 0이상이고, 또한 Sn의 값이 S5의 절대값보다 큰 영역(Sn)이 존재하는 경우에는, 이와 같은 S5의 화소가 고립점이라고 판정하고, S5의 값의 절대값를 취하여 S5의 값을 반전시킨다. 그리고 정규화 상관값 화상(311)의 모든 화소에 대하여 팽창처리가 종료되어 있지 않으면(단계 S1910 부정), 주목 화소로 이동하여(단계 S1911), 단계 S1902 이하의 처리를 반복한다. 한편, 모든 화소에 대하여 팽창처리가 종료된 경우에는(단계 S1910 긍정), 이와 같은 팽창처리를 종료한다. That is, in the Sn around S5, when the value of Tn is larger than the threshold value T t , and the value of Sn is greater than or equal to 0, and the value of Sn is larger than the absolute value of S5, there exists a region Sn. It is determined that such a pixel of S5 is an isolated point, and the value of S5 is inverted by taking the absolute value of the value of S5. If the expansion process has not been completed for all the pixels of the normalized correlation value image 311 (step S1910 negative), the process moves to the pixel of interest (step S1911), and the processes of step S1902 or less are repeated. On the other hand, when the expansion processing is finished for all the pixels (YES at step S1910), the expansion processing is completed.
한편, Tn의 값이 문턱값(Tt) 이하이거나(단계 S1904 부정), Sn의 값이 네가티브이거나(단계 S1905 부정), Sn의 값이 S5의 절대값 이하인(단계 S1906 부정) 경우에는, n에 1을 가산하고(단계 S1908), n이 9 이하이면(단계 S1909 부정), 단계 S1904 이하의 처리를 반복한다. 한편, n이 9보다 크면(단계 S1909 긍정), 단계 S1910의 처리를 행한다. On the other hand, when the value of Tn is equal to or less than the threshold value T t (step S1904 negative), or the value of Sn is negative (step S1905 negative), or the value of Sn is equal to or less than the absolute value of S5 (step S1906 negative),
이와 같이 정규화 상관값 화상(311) 포지티브/네가티브 분리전에 팽창처리를 행한 경우이어도 팽창완료 영역화상(331∼334)을 취득할 수 있다. 이와 같은 경우에서는 포지티브/네가티브 분리전의 정규화 상관값 화상(311)을 사용하기 때문에, 영역화상(321∼324) 생성후의 팽창처리와 비교하여 팽창처리의 대상이 되는 화상의 수를 줄일 수 있기 때문에, 더욱 효율적인 팽창처리를 행할 수 있다. Thus, even when the expansion process is performed before the positive / negative separation of the normalized
상기한 바와 같이 실시예 2에 관한 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램에서는, 에지 추출처리와 에지 정규화 처리를 실시하여 특징추출을 행한 극좌표 변환 입력화상과, 미리 에지 정규화 처리가 실시된 극좌표 변환 템플릿 화상을 대조하고, 양 화상의 어긋남각을 보정하여 정규화 상관값 화상을 생성함과 동시에, 정규화 상관값 화상 및 템플릿 화상을, 각 화상 중의 화소값이 문턱값 이상인지의 여부에 의하여 각각 포지티브의 정규화 상관값 화상 및 네가티브의 정규화 상관값 화상과, 포지티브의 템플릿 화상 및 네가티브의 템플릿 화상으로 분리한 다음에, 이와 같은 화상의 조합에 의하여 포지티브의 특징 영역화상, 네가티브의 특징 영역화상, 포지티브의 배경 영역화상 및 네가티브의 배경 영역화상을 생성하고, 또한 네가티브의 특징 영역화상으로부터 포지티브의 특징 영역화상으로의 화소의 이동과, 네가티브의 배경 영역화상으로부터 포지티브의 배경 영역화상으로의 화소의 이동을 행하는 팽창처리를 실시하여 이들 팽창처리완료의 영역화상을 블록 분할하고, 선형 판별분석에 의하여 대조값을 산출하여 대조 판정을 행하도록 구성하였기 때문에, 입력화상 및 템플릿 화상의 전 화소를 대조대상으로 함과 동시에, 상관값 산출에 따르는 고립점의 영향을 배제하면서, 특징 영역 뿐만 아니라, 배경 영역의 상관값도 밸런스 좋게 대조값에 반영할 수 있기 때문에, 정밀도가 좋은 화상대조를 행할 수 있어, 대조율을 향상시킬 수 있다. As described above, in the image control apparatus, the image control method, and the image control program according to the second embodiment, polar coordinate conversion input images in which feature extraction is performed by performing edge extraction processing and edge normalization processing, and polar coordinates in which edge normalization processing has been previously performed. Contrast the conversion template image, correct the shift angles of the two images to generate a normalized correlation value image, and positively correlate the normalized correlation value image and the template image by whether the pixel value in each image is equal to or larger than a threshold value. The normalized correlation value image and the negative normalized correlation value image are separated into a positive template image and a negative template image, and then a positive feature region image, a negative feature region image, and a positive Create background area images and negative background area images, and also create negative The block processing is performed by dividing the expanded area image by performing the expansion process for moving the pixel from the image area image to the positive feature area image and the movement of the pixel from the negative background area image to the positive background area image. Since the contrast value is calculated by linear discriminant analysis, the collation judgment is performed, so that all pixels of the input image and the template image are collated and the influence of the isolated point due to the correlation value calculation is eliminated. Since not only the region but also the correlation value of the background region can be reflected in the contrast with good balance, the image contrast with high precision can be performed, and the contrast ratio can be improved.
또한 실시예 2에서는 경화의 입력화상에 대하여 화상대조를 행하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 유희시설 등에서 사용되는 메달류의 화상대조나, FA(Factory Automation) 등에서의 원형부품이나 원형제품의 화상대조에도 적용할 수 있다. 또 대조 대상물은 반드시 원형일 필요는 없고, 정팔각형이나 정십육각형 등의 점대칭의 형상을 가지는 경화나 부품 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. In addition, in Example 2, the case where image contrast is performed with respect to a hardened input image is demonstrated, but this invention is not limited to this, For example, image contrast of medals used in amusement facilities, etc., FA (Factory Automation) It can also be applied to the image control of circular parts and circular products. In addition, the control object does not necessarily need to be circular, and the present invention can also be applied to hardening or parts having a point symmetrical shape such as a regular octagon or a hexagonal hexagon.
이상과 같이 본 발명에 관한 화상대조장치, 화상대조방법 및 화상대조 프로그램은, 물품의 화상대조에 유용하고, 특히 지폐나 경화라는 화폐의 대조에 적합하 다.As described above, the image control apparatus, the image control method, and the image control program according to the present invention are useful for image control of articles, and are particularly suitable for collation of money such as bills and coins.
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