WO1992010810A1 - Procede de correction de tache et dispositif a cet effet - Google Patents

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WO1992010810A1
WO1992010810A1 PCT/JP1991/001664 JP9101664W WO9210810A1 WO 1992010810 A1 WO1992010810 A1 WO 1992010810A1 JP 9101664 W JP9101664 W JP 9101664W WO 9210810 A1 WO9210810 A1 WO 9210810A1
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WO
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image
shading
image data
pattern
level distribution
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Application number
PCT/JP1991/001664
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Ijiri
Toshihiko Matsumoto
Toshimichi Masaki
Naoshi Awano
Osamu Motooka
Original Assignee
Omron Corporation
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Publication date
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Priority to DE69129908T priority patent/DE69129908T2/de
Priority to EP91920839A priority patent/EP0568697B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50—Lighting effects
    • G06T15/80—Shading
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/50—Lighting effects
    • G06T15/506—Illumination models

Definitions

  • the present invention relates to a shading correction method and an apparatus for removing effects of illumination unevenness, shadows of an object, and the like, and particularly relates to a cylinder, a cylinder, and a prism.
  • the present invention relates to a shading correction method and a device suitable for any columnar object. Background art
  • the present invention provides a shading correction method and apparatus which can eliminate the influence of shadow caused by a three-dimensional shape without using a reference sheet or the like. The purpose is to do so.
  • the present invention is also correct even if the position of the object to be imaged in the camera's field of view is shifted from the reference position.
  • the purpose is to be able to perform shading capture. Disclosure of invention
  • the shading correction method and the device according to the first invention are as follows.
  • the shading correction method according to the first invention is an imaging method.
  • the apparatus captures an image of a columnar object, obtains image data representing the object, displays an image represented by the image data on a display device, and displays the image on the display device.
  • a sample location is specified linearly in a direction orthogonal to the length direction of the object, and the sample location is assigned to the specified linear sample location.
  • the two-dimensional shading pattern data can be obtained.
  • Generates and performs shading correction of image data representing the target object using the above-mentioned shading 'pattern data. is there .
  • the sample location may, in embodiments of the invention, be elongated depending on the position of the line drawn on the image or represented on the image. Specified by the window.
  • the first danging correction method is a method for correcting image data of a sample location specified linearly on a display image of the object by using the image data of the object.
  • the secondary By extracting the image data from the captured image data and arranging the extracted image data in a direction orthogonal to the length direction of the linear sample location, the secondary Creates original shading pattern data, and uses the created shading pattern to represent the object. It can also be expressed that the data is to be subjected to shading correction. This is a scene It is expressed by focusing only on the processing procedure of the processing device that performs the ding correction.
  • a shading detection device that captures an image of a columnar object and outputs image data representing the object, and an image pickup device that outputs the image data representing the object.
  • a display device for displaying an image represented by the output image data, and an image orthogonal to the length direction of the object on the image displayed on the display device
  • An input device for specifying a sample location linearly in the same direction as the density level distribution of the linear sample location specified through the input device.
  • the shading correction device further includes a binarizing means for binarizing the image data after the shading correction. ing .
  • the linearly designated sample location is where the image including the shadow of the surface of the object appears best in the captured image and is written on the surface of the object. It is specified as a place where the displayed characters, figures, etc. do not appear.
  • the image data at the sample location specified linearly is extended in the direction of the length of the object, so that the image data is two-dimensional.
  • a shading pattern is created.
  • the created shading pattern correctly represents the brightness distribution of the object surface caused by the three-dimensional shape of the object.
  • the object's steric shape can be obtained. It is possible to remove the light and dark distribution appearing in the image due to the shape, and obtain image data containing only characters and symbols on the surface of the object. There is no need to use standard paper as in the past.
  • This method of creating a 'shading' pattern involves capturing an image of a columnar object using an imaging device, obtaining image data representing the object, and adding the image data to the image data. Is displayed on a display device, and on the image displayed on the display device, a line is formed linearly in a direction orthogonal to the length direction of the object. A sample location is specified, and the same concentration level distribution as that of the specified linear sample location is continuously arranged in the longitudinal direction of the object. Thus, a two-dimensional shading pattern data is generated.
  • the shading The method for creating a gutter pattern is to extract the image data of a sample location specified linearly on the display image of the object from the captured image data of the object. Then, the extracted image data is arranged in a direction orthogonal to the length direction of the linear sample location, thereby providing a two-dimensional seeding notor. It is specified that the shading pattern is to be created by a shading pattern creating apparatus which captures an image of a columnar object and expresses the image data representing the object. Imaging device that outputs an image, a display device that displays an image represented by image data output from the imaging device, and an image that is displayed on the display device.
  • a means is provided for generating two-dimensional shading pattern data by arranging.
  • the sample location is specified linearly on the displayed image of the object. By itself, you can create a shading pattern for that object.
  • the second invention is particularly useful when it is not possible to specify a sample location linearly across a columnar object as in the first invention. It is effective for For example, if a character or figure is represented on the surface of the object over its entire range in the direction of its length, the position of the linear sample should be determined. Even linear sample locations cross characters and figures.
  • a method for capturing a shading comprising: capturing an image of a columnar object using an imaging device; obtaining image data representing the object; The image represented by the data is displayed on a display device, and the image (characters and graphics) is displayed on the image displayed on the display device over the entire length of the image of the object. (Except the part where is marked.) Specify a plurality of representative points on the line that are considered to be uniform in density, and specify the designated representative point as the length of the object. The density level distribution is created by arranging them along a coordinate axis orthogonal to the direction of the height, and the same density level distribution as the length of the object is defined as the density level distribution. By continuously arranging in the direction, two-dimensional shading 'pattern data can be obtained. Generated image data is used to perform shading correction of image data representing an object by using the above-mentioned shading pattern data.
  • the speeding correction method according to the second invention is defined by the processing procedure by software, it is specified on the display image of the object.
  • Image data at a plurality of sample points is extracted from the captured image data of the object, and the extracted image data is arranged along one of the orthogonal coordinate axes. In this way, a density level distribution is created, and this density level distribution is arranged in the other direction of the Cartesian coordinate axis to obtain a two-dimensional shading pattern.
  • the created single-pattern pattern data to create a shadow data the image data representing the object can be subjected to a shading correction. You can do what you do.
  • a shading correction device which captures an image of a columnar object and outputs image data representing the object, and an image pickup device that outputs the image data representing the object.
  • a display device for displaying an image represented by the output image data; and on the image displayed on the display device, the display device has a length corresponding to the entire length of the image of the object. Therefore, the input device for specifying multiple representative points on the line whose density is considered to be uniform (except for the part where characters and figures are written)
  • the concentration level distribution is created by arranging the representative points specified through the input device and the coordinate points orthogonal to the length direction of the object. The same as the concentration level distribution is continuously arranged in the longitudinal direction of the object.
  • Means for generating two-dimensional single-pattern data by using the above-described method, and the above-described shading pattern data is used. O Provides means for performing shading correction of image data representing the object using
  • Pattern data generation means creates a continuous density level distribution by interpolating the image data of a plurality of designated representative points.
  • a binarizing means for binarizing the image data after the shading correction is provided.
  • each specified point has a uniform density level along the length of the columnar object except for the part where characters and figures are represented. This is the upper representative point, and is specified in places other than the part where characters and figures are displayed.
  • concentration levels at such points in the horizontal direction of the columnar object.
  • a concentration level distribution in the horizontal direction can be obtained.
  • the bell distribution is extended in the length direction, a two-dimensional shading pattern can be obtained.
  • This two-dimensional shading pattern represents the distribution of brightness of the image on the object surface assuming that there are no characters or figures on the object surface. ing .
  • the shading correction using the shading pattern obtained in this way, the three-dimensional object can be obtained. It is possible to eliminate the influence of the distribution of brightness caused by the shape.
  • a columnar object is imaged using an imaging device to obtain image data representing the object, and the above image data is used. Is displayed on a display device, and if the density is uniform over the entire length of the image of the object on the image displayed on the display device, By specifying a plurality of representative points on the line to be checked, the designated representative points are arranged along a coordinate axis orthogonal to the length direction of the object. By creating a density level distribution and arranging the same density level distribution continuously in the longitudinal direction of the object, a two-dimensional shadowing pattern is obtained. It is a program that generates a night.
  • This shading pattern is created by converting the image data of a plurality of sample points specified on the display image of the object into the captured image data of the object.
  • a density level distribution is created by arranging the extracted image data along one of the Cartesian coordinate axes, and the same as the density level distribution.
  • the two-dimensional shading * pattern data is created by arranging the data continuously in the other direction of the Cartesian coordinate axes. Stipulated.
  • the shading pattern creation device is an imaging device that captures an image of a columnar object and outputs image data representing the object, and an image data output from the imaging device.
  • a display device for displaying the image represented by the image, wherein the density is uniform over the entire length of the image of the object on the image displayed on the display device
  • An input device for specifying a plurality of representative points on the line to be considered, and a representative point specified through the input device are set in the direction of the length of the object.
  • a concentration level distribution is created by arranging them along a coordinate axis that is orthogonal to, and the same concentration level distribution is continuously generated in the length direction of the object.
  • the method for creating the shading pattern and the apparatus it is possible to specify a plurality of points on the image of the object and to perform the shading. You can make a turn.
  • the first and second inventions can be expressed comprehensively as follows.
  • the first danging correction method captures an image of an object using an imaging device, obtains image data representing the object, and obtains the image data.
  • An image of the object represented by the data is displayed on a display device, and a location designated by the operator on the image displayed on the display device is displayed.
  • Swinging party Is created By expanding the density level distribution represented by the collection of image data two-dimensionally over the range of the image of the target object, Swinging party Is created, and the shading correction of the image data representing the object imaged by the imaging device is performed using the above-mentioned shading pattern. That is what we do.
  • a shading detection device is an imaging device that captures an image of an object and outputs image data representing the imaged object, and includes the image data described above.
  • Display device that displays an image of the object represented by the image, and creates a shading turn on the image displayed on the display device.
  • Input means for designating a sample location to be obtained, and a density represented by a set of image data at the sample location specified by the above input means.
  • Means for creating a shading pattern by extending the level distribution two-dimensionally over the range of the image of the object, and the method for creating the above Using the obtained shading pattern, the image is taken by the above-mentioned imaging device.
  • the image of the object is substantially uniform in one direction of the image due to the three-dimensional shape of the object. It is assumed that you have a density (light and dark) level distribution. By extending the density level distribution represented by the set of image data at the specified sample location in the above one direction, the uniformity in the above one direction is obtained. 2D with concentration distribution A shading pattern is created.
  • the position of an object at the time of capturing a reference image which is the basis for creating a seeding pattern, is used as a reference for recognition processing and the like.
  • a method and an apparatus capable of accurately performing shading detection even if the position of the target object is shifted when the target object is imaged. It is something.
  • a shading correction method provides a shading pattern correction method based on reference image data representing a reference image of a target object. And a position difference between the reference image and a target image obtained by photographing the target object is detected, and the above-described shading pattern and target image are detected. Either one of the above is corrected for position according to the detected position shift amount, and the position of the above-mentioned shading pattern and the target image are corrected. In this method, the shading correction of the target image is performed using one of them and the other that has not been positionally corrected.
  • the amount of displacement is represented by at least one of linear displacement and rotation of the target image with respect to the reference image. It is done.
  • the creation of the shading pattern based on the reference image data can be performed using the force of the first or second invention described above. it can .
  • the third invention provides a method for correcting the shading correction. It can be run in the evening software.
  • the shadowing correction method according to the third invention which is suitable for being executed by software, is a method for correcting a positional shift of a given target image with respect to a reference image. Is detected, and either one of the staging pattern created based on the reference image and the target image is determined according to the detected positional shift amount. The position-corrected and position-corrected shading is used by using either the pattern or the target image, and the other image without position correction. In this way, the shading of the target image is corrected.
  • a shading correction apparatus is a first storage means for storing reference image data representing a reference image obtained by capturing an image of an object.
  • a second storage means for storing data representing a shading pattern of the quasi-image, the above-described criterion image, and an object obtained by photographing the object;
  • a displacement detection means for detecting a displacement amount with respect to an image, and one of the above-described “shading” pattern and a target image is detected by the displacement detection means.
  • the position-correcting means for correcting the position in accordance with the amount of the positional deviation obtained, and the above-mentioned shading pattern corrected for the position by the positional-correction means.
  • a shading correction means for performing shading correction of the target image.
  • the shading detection device captures an image of an object and outputs image data representing an image of the imaged object. Further, there are further provided image pickup means.
  • this shading correction device is based on the reference image data stored in the first storage means, and the shading correction device is provided. It has a shading pattern creation method to create data.
  • the means for creating a patterning pattern can be executed by the unit for creating a seeding included in the first or second invention.
  • the third invention even if the position of the object is deviated from the reference position, the amount of the deviation is detected, and the target image or shaded image is detected. Either of the gutter patterns is compensated according to the detected misalignment, so accurate shading correction is always possible. Become . BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 to FIG. 8 show the first embodiment.
  • Fig. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the image processing system that performs the shading correction process.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an object.
  • Figure 3 shows the image obtained by imaging the object.
  • Fig. 4 is a graph showing the concentration level distribution along the line A-A in Fig. 3.
  • Fig. 5 is a graph showing the concentration level distribution along the line B-B in Fig. 3.
  • Figure 6 shows the generated shading pattern o
  • Fig. 7 shows the data obtained by binarizing the image data after the shading correction process, and shows the data along the line A-A in Fig. 3. This represents the data.
  • Fig. 8 is a flow chart showing the flow of processing in the image processing system.
  • FIGS. 9 to 14 show the second embodiment.
  • Figure 9 shows the image obtained by imaging the object.
  • FIG. 10 is a graph showing the concentration level distribution along the line C-C in FIG.
  • Figure 11 is a graph showing the concentration level distribution on the X-axis at a specified point.
  • Fig. 12 is a graph showing the concentration level distribution obtained by capturing the distribution of Fig. 11.
  • Fig. 13 shows the image data after the straightening correction process, and is a graph showing the data along the line C-C in Fig. 9.
  • Figure H shows the processing flow in the image processing system. This is a flow chart.
  • FIGS. 15 to 23 show the third embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the image processing system.
  • Fig. 16 shows the flow of the shading correction process in the image processing system.
  • Figure 2 shows an example of a reference image.
  • Figure 18 shows the created shading pattern.
  • Figure 19 shows the operators of the Sobel.
  • FIGS. 20 and I show the processing for finding the reference points in the reference image and the target image.
  • FIGS. 1 and 2 show the processing for obtaining the rotation angle of the target image with respect to the reference image.
  • the image data is represented by the gray level (density value or density level).
  • FIG. 1 shows the overall configuration of an image processing system for realizing the shading correction method according to the present invention. is there . It can be said that this image processing system has the shading detection device according to the present invention therein.
  • this image processing system captures an image of a cylindrical object (object) ob such as a bottle or a can, and displays the characters displayed on the surface of the object ob. It is used for recognizing Pt such as figures and figures (hereinafter referred to as “recognition patterns”).
  • An annular illuminating device (not shown) is arranged around the imaging device 2, whereby the object ob is illuminated from above.
  • the peripheral surface of the object ob facing the imaging device 2 is brightly illuminated, but the surfaces on both sides of the object 0b as viewed from the imaging device 2 become darker in contrast. This is hereafter referred to as shadow sh).
  • the distribution of brightness of the surface of the object ob viewed from the imaging device 2 changes in the lateral direction of the object 0b, but is almost uniform in the length direction.
  • the image processing system includes an imaging device 2, an image processing device 3 that processes image data obtained from the imaging device 2 as described later, a gray-level image, A display device 4 for displaying a binary image and a display device 4 for inputting various data to the image processing device 3 and generating a shading * pattern described later. And an input device 5 for designating a line indicating the position of.
  • the imaging device 2 includes a CCD camera, an AZD converter, and the like.
  • the video signal output from the CCD camera is The image data is converted into image data and provided to the image processing device 3.
  • the image processing device 3 is composed of a computer, and includes a CPU (preferably a micro processor) and gray images or shaded images. It has multiple image memories for storing pattern data.
  • the CPU performs the shading pattern creation processing, the shading correction processing for the gray image data, and other image processing.
  • the display device 4 includes a DZA converter, converts image data supplied from the image processing device 3 into an analog video signal, and displays the analog video signal on a CRT, a liquid crystal display, or the like.
  • the input device 5 includes a keyboard, a mouse, and the like.
  • FIG. 3 is an example of an image represented by gray-level image data obtained by capturing an object ob by the imaging device 2. Is shown. This image is displayed on the display device 4. A partial image OB of the object ob is shown in the background image BG. An image P T of the pattern to be recognized P t shown on the surface of the object ob is also shown. The image SH of the shadow sh generated due to the fact that the object ob has a three-dimensional shape appears darker than the surroundings. The vertical direction in Fig. 3 corresponds to the length (height) direction of the cylindrical object 0b. The shadow image SH extends in a band along both sides of the object image 0B.
  • Figure 4 shows the density level along the line A-A in the image shown in Figure 3. It shows a bell distribution.
  • the horizontal axis represents the position along the A-A line, and the vertical axis represents the density level, that is, the brightness of the image.
  • the same reference numerals GB, SH, and PT are used for the background image GB, the shadow image SH, and the density level portion representing the recognized pattern image PT.
  • a — The A line is a line that crosses the location where the pattern to be recognized pt exists, and this line is also shown in the density level distribution in Fig. 4.
  • a change in the concentration level due to the turn Pt is apparent.
  • the density level of the image OB of the object is high (bright) in the center and slightly low (dark) on both sides.
  • Fig. 5 shows the density level distribution along the line B-B in the image shown in Fig. 3.
  • the B-B line crosses the place where the pattern to be recognized p t does not exist. Therefore, this concentration level distribution indicates the distribution of the brightness of the surface of the object ob.
  • the image OB of the object ob is the brightest in the center and darker on both sides. The parts on both sides are the shadow images SH. The change in the density level due to the pattern to be recognized p t is not apparent.
  • Fig. 8 shows the operation of the image processing system, mainly the procedure of the shading correction processing by the CPU of the image processing device 3.
  • the object ob is imaged by the imaging device 2, and image data representing the object ob is output from the imaging device 2,
  • the data is taken into the processing device 3 and stored in the image memory (step 101).
  • This image data is given to the display device 4 and an image as shown in FIG. 3 is displayed (step 102) o
  • the operator designates a horizontal line B—B that is orthogonal to the length direction of the object ob on the image displayed on the display device 4 (step 103).
  • a horizontal line is displayed on the screen of the display device 4, and the operator uses the mouse or keyboard of the input device 5 to determine its height position.
  • More line B — B is input.
  • This line B-B is on the display image, the pattern level to be recognized does not exist, and the density level is uniform in the vertical direction (the horizontal direction). In some cases, the concentration level has changed as shown in Fig. 5), and the setting is made at a location determined by the operator.
  • the designated line B—B is taken into the image processing device 3 and, out of the image data stored in the image memory, the designated line B —
  • the image data corresponding to B is extracted (Step 1 Q 4).
  • the density level distribution represented by the extracted image data is shown in FIG. It is enough for the extracted image data to be one pixel in the vertical direction.
  • the image data representing the background BG may or may not be included.
  • Image data representing the density distribution extracted in this way is exactly the same as the image data in the vertical direction (length direction).
  • the shading pattern data is generated, and this shading.
  • the turn * data is stored in the image memory (step 105).
  • the shading 'pattern is obtained by extending the concentration level distribution along line B-B in the vertical direction, and the surface of the object ob. (Excluding the recognized pattern image PT) It shows the two-dimensional distribution of brightness. An example of this shading pattern is shown in FIG.
  • the distribution of the brightness of the surface of the object ob can be considered to be almost uniform in the length direction of the object ob except for the part of the pattern pt to be recognized.
  • a simple pattern such as this can create a shading pattern.
  • the shading correction is performed by subtracting the shading pattern data from the image data captured by the object ob. (Step 106).
  • the image data obtained by this shading correction processing is also stored in the image memory, and is displayed on the display device 4 (a state where the image data is obtained). Top 1).
  • the image data obtained by the shading correction process represents only the recognition pattern Pt.
  • Such image data is finally binarized using the appropriate threshold level.
  • the image data along the line A-A in Fig. 3 is shown in Fig. 7.
  • the part representing the pattern to be recognized pt is It is represented by level 0, the other partial force level 1.
  • the shadowing correction processing only the recognized pattern Pt represented on the object ob appears on the image data. The effect of the shadow sh has been removed.
  • a line for generating a shading pattern can be set in a place where a recognized pattern does not exist. This is especially useful when not available.
  • FIG. 9 shows another example of an image obtained by imaging a cylindrical object by the imaging device 2.
  • the image PT of the pattern to be recognized appears over the entire vertical direction of the image. Even if any line is specified in the horizontal direction, the line always crosses the image PT of the pattern to be recognized.
  • the horizontal direction of the image is the X axis, and the vertical direction is the Y axis.
  • FIG. 10 shows the concentration level distribution along the C-C line of the image shown in FIG. 9 drawn in the X-axis direction. Even in this density level distribution, the brightness distribution in the X-axis direction on the surface of the object 0b appears, and the center is the brightest. It gets darker on both sides and is affected by the shadow sh. In this embodiment, the background is dark, and the density level of the background image BG is low.
  • Fig. 14 shows the operation of the image processing system, mainly the procedure of the shading correction processing by the CPU of the image processing device 3.
  • Image data representing the object 0b imaged by the imaging device 2 is taken into the image processing device 3 and stored in the image memory (step 11). 1), and the image shown in FIG. 9 represented by the image data is displayed on the display device 4 (step 1 12).
  • Such distributions of brightness are interpolated using known interpolating methods, for example, spline interpolation, and are connected by a continuous curve or straight line.
  • Figure 2 shows the distribution of brightness after capture.
  • each point Q is a point on the line in the X-axis direction with uniform brightness in the Y-axis direction.
  • the image data representing the distribution of brightness in the X-direction as shown in Fig. 12 is continuously arranged in the Y-direction, thus providing a high degree of data.
  • a turn is generated (step 115).
  • This shading 'pattern is stored in the image memory.
  • the shading pattern can be said to represent a two-dimensional concentration distribution obtained by extending the distribution shown in FIG. 12 in the Y direction as it is.
  • the image data picked up by the image pickup device 2 is generated, and the generated shading is used.
  • the shading correction is performed by subtracting or dividing by the turn data (step 1 16) o This shear Ding
  • the image data is stored in the image memory and displayed on the display device 4 (step 11).
  • Fig. U shows the image data after the shading correction, and the density level represented by the image data along the line C-C in Fig. 9. This shows the distribution of the data.
  • the columnar object is shown as the object, but the prismatic shape (the cross section may be square, triangular, hexagonal, or arbitrary)
  • the present invention can be applied to an object of the form as well.
  • the above-mentioned straight dangling can be performed for each portion having the same thickness.
  • the three-dimensional shape for example, cylindrical shape
  • the characters and figures written on the surface of the objects are different.
  • the characters and figures may be automatically recognized when they are the same (even if they are the same). Since the three-dimensional shape of a plurality of objects is the same, shading. You only need to create one turn beforehand. Capture different objects with the imaging device In each case, a pre-made nod for the image data obtained by shooting. Shading correction can be performed using turn-over time.
  • the position of the object to be recognized is deviated from the position of the object that was the basis for creating the shading pattern in the field of view of the imaging device. Even so, it relates to methods and equipment that always allow for accurate shading correction.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an image processing system including a shading correction device according to the third embodiment.
  • a television camera 11 captures an image of an object (object) and outputs a video signal representing the image. This video signal is
  • the display device 14 displays an image of the object captured by the television camera 11, an image of the created shading 'pattern, or an image of the object. The image after digging is displayed.
  • the processing circuit 18 performs generation of a shading 'pattern, edge detection processing, binarization processing, and the like.
  • the misregistration correction circuit calculates the misregistration amount of the image of the object to be recognized with respect to the reference image.
  • the synchronizing signal generation circuit U provides the AZD converter 12, the DZA converter 13, and the misregistration detection circuit 1 and various timing signals.
  • the CPU 19 controls the entire operation of the image processing including the shading correction processing.
  • the input device ⁇ is used by the operator to input various commands and specify the position of the window.
  • the image processing system has three image memories. These image memories are a reference image memory 20 for storing a reference image, a created shading pattern, and a shader for storing data. , The master pattern file 17, and the misregistration correction data that memorizes the detected shading pattern data. It is a wing master finance.
  • the operation of the image processing system is roughly divided into preprocessing and It consists of ding correction processing.
  • the pre-processing includes a reference image registration process and a shading pattern registration process. These processing procedures are shown in FIG.
  • One of a plurality of objects having the same three-dimensional shape is selected and photographed by the television camera 11.
  • the image of this object is displayed on the display device 14.
  • the image data merely passes through the subtraction circuit 22, and no subtraction (single-day correction) processing is performed.
  • the operator adjusts the position of the object while viewing the image displayed on the display device 14.
  • the operator inputs a reference image registration command from the input device 23.
  • This instruction is given to the CPU 19.
  • the CPU 19 sets the image data representing the object input to the processing circuit 18 through the AZD converter 12 as reference image data, and sets the reference image data as the reference image data.
  • the processing circuit 18 is controlled so as to be stored in the memory 20. As a result, the data representing the reference image is registered (see reference numeral (1) in FIG. 4).
  • the above reference position can be determined arbitrarily by the operator.
  • the position of the center of the object in the field of view of the camera 11, the position of the object parallel to one side of the rectangular field of view of the camera 11, etc. will be selected.
  • An example of the registered reference image is shown in FIG.
  • the recognized pattern image PT is a letter A in this embodiment.
  • the shading pattern creation processing is performed in exactly the same manner as in the first or second embodiment described above.
  • the direction of the object length is changed.
  • Line B which intersects directly, is specified.
  • the image data distribution corresponding to this line B—B is extracted from the reference image data stored in the reference image memory 20, and the length of the object is stored on the memory.
  • a shading pattern as shown in Fig. 18 is created (see reference numeral 32 in Fig. 16). Created Ding No., created.
  • the image data representing the turn is stored in a shading master file 1 (see FIG. 3, reference numeral 33).
  • Line B There is a way to use window W instead of B.
  • the CPU 19 controls the processing circuit 18 in response to the instruction, and the c.
  • the image data representing the window is generated in the processing circuit U.
  • Image data representing the window is supplied to the display device 14 via the subtraction circuit 22 and the DZA converter 13, and is superimposed on the reference image, as shown in FIG. 17, as shown in FIG. C W is displayed.
  • B display of B is not required.
  • Window W is long enough to include the shadow SH in the image of the object, and is orthogonal to the length of the object image.
  • the operator uses the input device 23 to move the window W, and positions the window W at a position where the recognized PT image PT does not exist. .
  • image data in the range defined by the window W is read out.
  • the master file 17 Stored in the master file 17.
  • the image data within the window W is displayed in the window W in the longitudinal direction of the object. By arranging them by width, data representing the shading pattern shown in FIG. 18 is created and registered.
  • the object to be recognized is placed within the field of view of the force camera 11.
  • the position of this object may be shifted from the position of the object used to create the reference image described above.
  • An image of this object is picked up by the camera 11 and displayed on the display device 14 (see reference numeral 35 in FIG. 16). If necessary, the image data obtained by imaging is stored in the image memory.
  • the same pattern to be recognized (letter A) is also displayed on the surface of this object. It shall be forgotten.
  • the reference image stored in the reference image memory 20 and the image of the object to be recognized (hereinafter, referred to as the target image) captured by the camera 11 are described.
  • the edge detection processing (including the binarization processing) is performed in the processing circuit 18 (see the code in FIG. 16), and the binarized edge image (differential differentiation) is performed. Image) is obtained (see Figs. 16, 37 and 38).
  • the edge detection process is performed using, for example, a Sobel operator. Remind as in FIG. 19, mainly in the pixel P Q, on the left of that,, respectively it in the true on your good beauty upper right picture element
  • 3 is the pixel P on the left and right, respectively.
  • P is the pixel at the lower left, right below, and lower right, respectively.
  • the position shift correction circuit 1 is used for the reference image.
  • the amount of displacement of the target image is calculated (see reference numeral 39 in FIG. 16).
  • the amount of displacement is expressed by the amount of movement in the X-axis and Y-axis directions and the amount of rotation.
  • the X and Y axes can be set arbitrarily, but it is advisable to use axes parallel to two orthogonal sides of the camera 11's rectangular field of view.
  • the amount of movement in the X and Y directions is represented by the distance in the X and Y directions between the reference point in the reference image and the reference point in the target image. . If the recognized pattern image PT is the same in the reference image and the target image, the reference point can be set on these recognized pattern images P ⁇ . For example, these reference points are set to the pattern image P T
  • the position of the center of gravity of (letter A) can be set.
  • the position of the center of gravity of as a reference point Remind as, respectively it in the first 2 Q view your good beauty first ⁇ view, the window fin de ⁇ W your good beauty w 2 surrounding the letter A their respective You can set it, extract the letter A in these windows, and calculate its center of gravity by calculating the center of gravity.
  • the coordinate system of the reference image be Xi, Y!
  • the coordinate system of the target image is X 2 , Y n.
  • the reference point of the image (center of gravity) P 1w is represented by ⁇ , Y ⁇ coordinate system ( xir , y lr ), and the reference point of the target image (center of gravity) P 2W is X 0, Y 2 coordinates you and the table ring system (x 2 y 2 ⁇ ).
  • any other point on each image (for example, the center point or the object The position of a specific mark, etc.) may be used as the reference point.
  • the amount of rotation is calculated as the inclination angle of the corresponding straight line appearing in the edge image of the target image with respect to the straight line appearing in the edge image of the reference image. You can do it. For example, straight lines representing the boundaries of shadows are used as these straight lines.
  • two windows w a and W b are provided at two arbitrary positions so that the edge of the shadow in the edge image of the reference image is also enhanced.
  • Su Re respectively set, window fin-de-window W a, W image data of the center of gravity a in the b (X a, y a) , b (x b, y b) Ru and asked Me. Since the image data is represented by the edge force ⁇ 1 and the other partial forces, 0, these centers of gravity a and b are always on the edge of the shadow.
  • the window is provided at any two positions to include the edge of the shadow in the edge image of the target image.
  • C) We respectively set W e and W d , and set the center of gravity c (X c , X c ) of the image data in the windows W e and W d . y c ) and d (x d , y d ). These centers of gravity c and d are also always on the edge of the shadow.
  • the inclination angle of the line c d with respect to the line a b (the rotation angle of the edge image of the target image with respect to the edge image of the reference image) 0 is expressed by the following equation.
  • the displacement detecting circuit ⁇ uses the address converted according to the obtained amount of displacement. Reads the shading turn data stored in the shading master master folder, and then detects the misalignment. Write it to file 21 in the wing / mass evening area (see reference numeral 34 in FIG. 16). As a result of this processing, the position of the target image having a position shift with respect to the reference image is included in the position shift correction seeding master file. This stores the shading pattern data suitable for the swing correction (see reference numeral 40 in FIG. 16).
  • the address conversion of the two files 21 and 17 is performed as follows. This has been proposed by the applicant in Japanese Patent Application No. 2-157186.
  • the address of 21 corresponds to the coordinates (X 2 , y 2 ), and the address of the shadowing master master 17 is the coordinate (X 1 , y 1). )),
  • the formula (1) is used, and the formula (2) is used to write the address of the displacement detection shading, mass, evening, and file 21. Can be converted to a read address for the fast master master file.
  • the shading 'nottern data which has been misaligned, is subtracted by the subtraction circuit ⁇ . Seeding correction is performed (Refer to reference numeral 41 in FIG. 1), and the image after the capture (see reference numeral 42 in FIG. 14) is displayed on the display device 14.
  • Seeding correction is performed (Refer to reference numeral 41 in FIG. 1), and the image after the capture (see reference numeral 42 in FIG. 14) is displayed on the display device 14.
  • the displacement of the shading pattern is corrected.
  • the displacement of the target image is corrected. There is nothing better than a good one.
  • the functions of the processing circuit 18 in FIG. 15, the misregistration detection circuit ⁇ ⁇ , and the subtraction circuit ⁇ can be realized by a software program.
  • gray-level image data is processed, but the present invention is also applicable to color images.
  • the color image data is R (red), ⁇ (blue) and G (green) image data, or ⁇ , R — ⁇ and ⁇ , where ⁇ is the luminance data. Since the image data can be decomposed into the image data of ⁇ -,, the above-mentioned system is used to create the shading pattern described above, It suffices to perform ing capture and the like.
  • the method and apparatus for capturing a shiny ding according to the present invention are directed to a system for capturing an object and recognizing characters, figures, and the like represented on the object. This is effective for judging characters and figures correctly.

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Description

明 TO 書 シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 技術分野
こ の発明 は， 照明む ら ， 対象物の影等の影響を取 り 除 く シ ェ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置 に 関 し ， と く に 円 筒 ， 円 柱， 角 柱 な ど の 柱形状 の 対象物 に 好適 な シ エ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置 に 関す る 。 背景技術
文字読取 り ， そ の他の対象物の認識の た め の 前処理 と し て， 照明装置の 照明む ら ， カ メ ラ の レ ン ズ の 歪 み な ど に 起因す る 明 る さ の 不均一を取 り 除 く シ ェ 一 テ ィ ン グ処理が必要な場合が多 い。
従来の シ ヱ ー デ ィ ン グ処理 に お い て は， 均一な 反射 率を有す る 白 色無地の基準用紙を撮像 し ， そ の 画像 を シ エ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン と す る 。 対象物を撮像 し た と き に ， 対 象 物 の 画 像 デ ー タ と シ ェ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン を表わ す画像デ ー タ と の 間で所定の 演算 （た と え ば減 算， 除 算 等） を 行 う 。 こ の 演算 に よ り シ エ ー デ ィ ン グ捕正 さ れた画像デ ー タ が得 ら れ る o
し 力、 し な が ら こ の よ う な従来の シ ュ 一 デ ィ ン グ捕正 方法 で は ， 基 準用 紙 を あ ら か じ め 用 意 す る 必要 が あ る 。 ま た対象物が円筒な どの立体形状であ る 場合， 照 明光の対象物か ら の反射光の う ち 撮像装置 に入射す る 光量が対象物の場所に よ っ て異な る 。 すな わ ち ， 対象 物の撮像装置 に対向す る 部分か ら の反射光 は そ の多 く が撮像装置 に入射す る 力 対象物の側面部分 ま た は こ れに近い 部分で は照明光は撮像装置の位置す る 方向 に は反射せず， 反射光の多 く は撮像装置に入射 し な い。 こ の た め ， こ の よ う な 立体形状 の 対象物を撮影す る と ， 撮影画像に影 （相対的 に 暗い部分 と い う 意味であ る ） が生 じ る 。 こ の よ う な 明暗の ば ら つ き は上述 し た 基準用紙を用 い る 従来の方法で は除去す る の が困難で あ る o
こ の発明 は， 基準用紙な どを用 いず， 立体形状に起 因す る 影の影響を取 り 除 く こ と がで き る シ エ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置を提供す る こ と を 目 的 と す る 。
こ の発明 は ま た， カ メ ラ の視野内 に お い て撮像 さ れ る べ き 対象物の位置が基準 と な る 位置 に対 し てずれて い た場合であ っ て も正 し く シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正がで き る よ う に す る こ と を 目 的 と す る 。 発明 の 開示
第 1 の発明 に よ る シ ヱ デ ィ ン グ補正方法お よ び装 置 は次の通 り で あ る 。
第 1 の 発明に よ る シ ェ ー デ ィ ン グ補正方法 は， 撮像 装置を用 い て柱状対象物を 撮像 し て そ の 対象物 を表わ す画像デー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に 表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の長 さ 方向 と 直交 す る 方 向 に線状 に サ ン プル場所を指定 し ， 指定 さ れ た 線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を 上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を生成 し ， 上記 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象 物を表わ す画像デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
上記サ ン プル場所 は， こ の 発明 の実施態様 に お い て は， 上記画像上 に 引 かれ た ラ イ ン の 位置 に よ っ て， ま た は上記画像上 に表わ さ れた細長 い ウ イ ン ド ウ に よ つ て指定 さ れ る 。
第 1 の発明 に よ る シ ヱ 一 デ イ ン グ補正方法 は， 対象 物の表示画像上 に お い て線状 に 指定 さ れた サ ン プ ル場 所の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れ た 画像デ ー タ を， 上記線状サ ン プ ル場所 の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に 配列す る こ と に よ り 2 次 元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を作成 し ， 作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン . デ ー タ を用 い て対 象物を表わす画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正を 行 う も の で あ る と 表現 す る こ と も で き る 。 こ れ は シ ニ ー ディ ン グ捕正を行 う 処理装置の処理手順に の み着 目 し て表現 し た も の であ る 。
第 1 の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 柱状 対象物を撮像 し てそ の対象物を表わす画像デー タ を 出 力 す る 撮像装 置， 上記撮像装 置 か ら 出 力 さ れ る 画像 デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上記 対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状に サ ン プル場 所を指定す る た め の入力装置， 上記入力装置を通 し て 指定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、0 タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び上記 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を 用 い て 対 象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段を傭え て い る 。
好ま し い実施態様に お い て は， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正 装置 は さ ら に シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ を 2 値化す る 2 値化手段を備えて い る 。
第 1 の発明 に お い て線状指定サ ン プル場所 は， 撮像 さ れた画像 に お い て対象物の表面の影を含む像が最 も よ く 現われ， かつ対象物の表面 に記入 さ れた文字， 図 形等が現わ れて い な い場所 と し て指定 さ れ る 。 こ の よ う に し て線状に指定 さ れた サ ン プル場所の 画像デー タ が対象物 の 長 さ 方 向 に 拡張 さ れ る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る 。 作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は対象物の立体的形状 に 起 因す る 物体表面の 明暗分布を正 し く 表わ し て い る 。 し た 力《 つ て， こ の よ う な シ ヱ ー デ イ ン グ • パ タ ー ン を用 い て シ エ ー デ ィ ン グ補正す る こ と に よ り ， 対象物の立 体的形状 に起因 し て画像 に現わ れ る 明 暗分布を 除去す る こ と がで き ， 対象物表面の 文字， 記号等の み を含む 画像デ ー タ を得 る こ と がで き る 。 従来の よ う に基準用 紙を用 い る 必要 は な い。
第 1 の 発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装 置 に お い て用 い ら れ る シ エ ー デ ィ ン グ • /ヽ0 タ ー ン の作 成方法お よ び装置 も ま た提供 さ れて い 'S o
こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成方法 は， 撮像装 置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象物を表わす 画像デ ー タ を 得， 上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に表不 さ れた 上記画像上 に お い て， 上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プ ル場所を指定 し ， 指定 さ れ た線 状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上 記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー 夕 を生成す る も の であ る 。
シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン 作成を ソ フ ト ウ ヱ ァ で実 行 す る 場 合 の そ の 手順 に 着 目 す る と ， シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法は， 対象物の表示画像上に お い て線状に指定 さ れたサ ン プル場所の画像デー タ を， 対 象物 の 撮像画像 デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れた 画像 デー タ を， 上記線状サ ン プル場所の長さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ タ ー ン · デー タ を作成す る も の で あ る ， と 規定 さ れ シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置 は， 柱状対象物 を撮像 し て そ の対象物を表わす画像デー タ を 出力す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示 装置に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状に サ ン プル場所を指定 す る た め の入力装置， およ び上記入力装置を通 し て指 定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を 生成す る 手段を備え て い る 。
こ の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法お よ び装置 に よ る と ， 表示 さ れた対象物の 画像上 に お い て線状 に サ ン プ ル場所を指定す る だ けで そ の 対象物につ い て の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る こ と がで き る 。
第 2 の発明 は， 第 1 の発明の よ う に柱状対象物を横 切 っ て線状 にサ ン プル場所を指定で き な い場合に と く に 有効で あ る 。 た と え ば， 対象物の 表面 に そ の長 さ 方 向 の 全範囲 に お い て文字や 図形が表わ さ れて い る 場合 に は， 線状サ ン プル場所を どの位置 に し て も 線状サ ン プル場所 は文字や 図形を横切 っ て し ま う 。
第 2 の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法 は， 撮像 装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象物 を表わ す画像デ ー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て （文字や 図形が記入 さ れて い る 部分を 除 く ） 濃 度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数 個指定 し ， 指定 さ れた代表点を上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し た が っ て配列す る こ と に よ り 濃 度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を生成 し ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て 対象物を表わす画像デー タ の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
第 2 の 発明 に よ る シ ヱ ー デ イ ン グ補正方法を， ソ フ ト ウ エ ア に よ る 処理手順で規定す る と ， 対象物の 表示 画 像 上 に お い て 指 定 さ れ た 複数 の サ ン プ ル点 の 画 像 デ ー タ を， 対象物の 撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れた 画像デー タ を， 直交座標軸の一方 に そ っ て配列 す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し ， こ の濃度 レ ベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を 作成 し， 作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー 夕 を用 い て対象物を表わす画像デー タ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る と い う こ と がで き る 。
第 2 の発明 に よ る シ ェ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 柱状 対象物を撮像 し て そ の対象物を表わす画像デー タ を 出 力す る 撮像装 置， 上記撮像装 置 か ら 出 力 さ れ る 画像 デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上に お い て， 上記 対象物の 画像の 全長に わ た っ て （文字や 図形が記入 さ れて い る 部分を 除 い て） 濃度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン 上 の 代表点を複数個 指定す る た め の 入力装 置， 上記入力装置を通 し て指定さ れた代表点を上記対 象物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レべ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に 配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ 一 デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を 用 い て対象物 を 表わ す画像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正 を 行 う 手段 を備 え て い る o
好 ま し い 実施態様 に お い て は ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン · デ ー タ 生成手段が， 指定 さ れた複数の 代表点の 画像デ ー タ を補間す る こ と に よ り 連続的 な 濃 度 レ ベ ル分布を作成す る 。
さ ら に 好 ま し く は ， シ ェ ー デ ィ ン グ補正後 の 画 像 デー タ を 2 値化す る 2 値化手段が設 け ら れ る 。
第 2 の 発明 に お い て は， サ ン プ ル場所を線状 に 指定 す る 代わ り に 点状 に 指定す る 。 各指定 さ れ た点 は， 文 字や図形が表わ さ れて い る 部分 を除 い て柱状対象物の 長 さ 方向 に 均一な 濃度 レ ベルを も っ と み な さ れ る ラ イ ン 上の代表点で あ り ， 文字や 図形が表わ さ れて い る 部 分以外の と こ ろ で指定 さ れ る 。 こ の よ う な 点の 濃度 レ ベ ルを柱状対象物の横方向 に並べ る こ と に よ り ， 横方 向 に お け る 濃度 レ ベル分布が得 ら れ る か ら ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を長 さ 方向 に拡張す れば 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン が得 ら れ る 。 こ の 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は， 対象物の表面 に文字や 図形がな い と 仮定 し た場合の対象物表面の 画像の 明 る さ の分布を表 わ し て い る 。 こ の よ う に し て 得 ら れ た シ エ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン を用 い て シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う こ と に よ り ， 対象物の立体的形状 に 起因す る 明 る さ の 分布 に よ る 影響を排除す る こ と がで き る 。
第 2 の 発明 に お い て用 い ら れ る シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を作成す る 方法お よ び装置 も ま た提供 さ れて い る 0 こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 は， 撮像装 置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象物を表わす 画像デー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し， 上記表示装置 に表示 さ れた 上記画像上 に お い て ， 上記対象物 の 画像 の 全長 に わ た っ て濃度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表 点を複数個指定 し ， 指定 さ れた代表点を上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン * デ一 夕 を生成す る も の であ る 。
こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 は， 対象物 の表示画像上に お い て指定 さ れた複数の サ ン プル点の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し ， 抽出 さ れた画像デー タ を， 直交座標軸の一方に そ っ て 配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の 濃 度 レ ベル分布 と 同 じ も の を上記直交座標軸の他方の方 向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ * パ タ ー ン · デー タ を作成す る も の で あ る と も 規定 さ れ る 。
シ ェ ー ディ ン グ · パ タ ー ン作成装置 は， 柱状対象物 を撮像 し てそ の対象物を表わす画像デー タ を 出力す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示 装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン 上の代表点を複数個指定す る た め の 入力装置， お よ び上記入力装置 を通 し て指定 さ れ た代表点を上記 対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し た が っ て配列 す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方 向 に 連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を生成す る 手段を備 え て い る 。
こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 お よ び装置 に よ る と ， 対象物の 画像上 に お い て複数の 点を指定す る だ け で シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、 ° タ ー ン を作成す る こ と が で き る 。
第 1 お よ び第 2 の 発明 は次の よ う に包括的 に 表現す る こ と 力 で き る 。
す な わ ち ， こ の発明 に よ る シ ヱ 一 デ イ ン グ補正方法 は， 撮像装置を用 い て対象物を撮像 し ， 上記対象物を 表わ す 画像デ ー タ を得， 上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 対象物の 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装 置 に表示 さ れ た 画像上 に お い て操作者 に よ っ て指定 さ れた場所の 画像 デー タ の 集 台 に よ っ て表 わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物の 画像の 範囲 に わ た つ て 2 次 元的 に拡張す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ 夕 一 ン を作成 し， 上記撮像装置に よ っ て撮像 さ れた対象物を 表わす画像デー タ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ンを用 い て行 う も の であ る 。
こ の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象物 を撮像 し， 撮像 し た対象物を表わ す画像デー タ を 出力 す る 撮像装置， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 対 象物の 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れた画像上に お い て， シ ェ ー デ ィ ン グ ' ノ、 ° タ ー ン を 作成す る た め の サ ン プル場所を指定す る た め の入力手 段， 上記入力手段に よ っ て指定 さ れたサ ン プル場所の 画像デー タ の集合に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レベル分布 を上記対象物の画像の範囲 に わ た つ て 2 次元的 に拡張 す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る 手段， お よ び上記作成 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を用 い て， 上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物 を表わす画像デー タ の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段 を備え て い る 。
こ の発明 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 は， 対象物 の 画 像 が， 対象物 の 立体 的形状 に 起因 し て， 画像の一方向 に ほ ぼ一様な 濃度 （明暗） レベ ル分 布を有 し て い る と い う こ と を前提 と し て い る 。 指定 さ れた サ ン プル場所の 画像デー タ の 集合に よ つ て表わ さ れ る 濃度 レベル分布を上記の一方向 に 引 き の ばす こ と に よ り ， 上記の一方向 に一様な濃度分布を も つ 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る 。
第 3 の 発明 は， シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン作成の基 礎 と な る 基準画像を撮像す る と き の対象物の 位置 を基 準 と し て， 認識処理等の対象 と な る 対象物を撮像す る と き に そ の対象物の 位置がずれて い た と し て も ， 正確 な シ ユ ー デ ィ ン グ捕正が可能な方法お よ び装置 を 提供 す る も の で あ る 。
第 3 の発明 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法 は， 対象 物の撮像 さ れた基準画像を表わす基準画像デ ー タ に基 づ い て シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し ， 上記基準 画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画像 と の位置 ずれ量を検出 し ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 検 出 さ れた位置ずれ量 に 応 じ て位置補正 し ， 位置捕正 さ れた上記 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位 置捕正 さ れ て い な い 他方 と を 用 い て 上記対象画像 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
位置ずれ量 は 第 3 の発明 の 実施態様 に お い て は， 上 記基準画像 に対す る 上記対象画像の 直線的変位お よ び 回転の少な く と も い ずれか一方 に よ っ て表わ さ れ る 。
基準画像デ ー タ に基づ く シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 作成 は， 上述 し た第 1 ま た は第 2 の 発明 に し た 力《 つ て実行す る こ と がで き る 。
第 3 の 発 明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ補正方 法 を コ ン ピ ュ ー 夕 の ソ フ ト ウ ェ ア で実行す る こ と がで き る 。 ソ フ ト ウ エ ア で実行す る の に 適 し た 第 3 の 発明 に よ る シ ユ ー デ ィ ン グ捕正方法は， 与え ら れた対象画像の基 準画像に対す る 位置ずれ量を検出 し， 上記基準画像に 基づい て作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び 上記対象画像の い ずれか一方を， 検出 さ れた位置ずれ 量 に 応 じ て位置捕正 し ， 位 置捕正 さ れ た上記 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン お よ び対象画像 の い ずれか一方 と ， 位置補正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対象画 像の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の であ る 。
第 3 の発明に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象 物の撮像 さ れた基準画像を表わす基準画像デー タ を記 憶 す る 第 1 の 記 憶手 段 ， 上 記 基 準 画 像 に つ い て の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を表わすデー タ を記憶す る 第 2 の記憶手段， 上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て 得 ら れ る 対象画像 と の位置ずれ量を検出す る 位置ずれ 検出手段， 上記 シ ヱ ー デ イ ン グ ' パ タ ー ン お よ び対象 画像の い ずれか一方を， 上記位置ずれ検出手段に よ つ て検出 さ れた位置ずれ量に応 じ て位置捕正す る 位置ず れ捕正手段， な ら びに上記位置ずれ補正手段 に よ っ て 位置捕正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び 対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い他 方 と を用 い て上記対象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を行 う シ ヱ ー ディ ン グ捕正手段を備えて い る 。 5
第 3 の発明 の 好 ま し い実施態様で は， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象物を撮像 し ， 撮像 し た対象物の 画 像を表わ す画像デ ー タ を 出力す る 撮像手段を さ ら に 備 え て い る 。
さ ら に ， こ の シ エ ー デ ィ ン グ補正装置 は上記第 1 の 記憶手段 に記憶 さ れて い る 基準画像デ ー タ に基づ い て 上記 シ ェ ー デ ィ ン グ ' タ ー ン · デ ー タ を 作成 す る シ エ ー デ ィ ン グ · パ 夕 ー ン作成手段を備 え て い る 。
こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ • パ タ ー ン作成手段 は， 第 1 ま た は第 2 の発明 に含 ま れ る シ ヱ 一デ ィ ン グ作成装置 に よ り 実行可能で あ る 。
第 3 の発明 に よ る と , 対象物の位置が基準位置か ら ずれて い た と し て も ， こ の 位置ずれ量が検 出 さ れ， 対 象画像 ま た は シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の い ず れ か一 方力《 こ の検出 さ れた位置ずれ量 に応 じ て補正 さ れ る の で， 常 に正確な シ エ ー デ ィ ン グ補正が可能 と な る 。 図面の簡単な説明
第 1 図か ら 第 8 図 は第 1 実施例 を示す も の で あ る 。 第 1 図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正処理を実行す る 画像処 理 シ ス テ ム 全体の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。
第 2 図 は対象物を 示す斜視図で あ る 。
第 3 図 は対象物を撮像す る こ と に よ り 得 ら れ る 画像 を示す。 第 4 図 は第 3 図の A — A線に そ う 濃度 レベル分布を 示す グ ラ フ であ る 。
第 5 図 は第 3 図の B — B 線に そ う 濃度 レ ベル分布を 示すグ ラ フ で あ る 。
第 6 図は生成 ざれた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を示 す o
第 7 図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正処理後の 画像デー タ を 2 値化す る こ と に よ っ て得 ら れ る デー タ を示 し ， 第 3 図の A — A線に そ う デー タ を表わ し て い る 。
第 8 図 は画像処理 シ ス テ ム に お け る 処理の流れを示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト であ る 。
第 9 図か ら 第 1 4図は第 2 実施例を示す も の であ る 。 第 9 図は対象物を撮像す る こ と に よ り 得 ら れ る 画像 を示す。
第 1 0図 は第 9 図の C 一 C 線に そ う 濃度 レ ベ ル分布を 示す グ ラ フ で あ る 。
第 1 1図 は指定 さ れた点の X軸上に お け る 濃度 レ ベ ル 分布を示す グ ラ フ であ る 。
第 1 2図 は第 1 1図の分布を捕間す る こ と に よ り 得 ら れ る 濃度 レ ベ ル分布を示す グ ラ フ で あ る 。
第 1 3図は シ ヱ 一 デ ィ ン グ捕正処理後の 画像デー タ で あ っ て， 第 9 図の C — C 線に そ う デー タ を表わ す グ ラ フ であ る 。
第 H図 は画像処理 シ ス テ ム に お け る 処理の流れを示 す フ ロ ー · チ ャ ー ト で あ る 。
第 1 5図 か ら 第 2 3図 は 第 3 の 実施例 を 示 す も の で あ
O o
第 Π図 は 画像処理 シ ス テ ム の構成を示す プ ロ ッ ク 図 の る 。
第 1 6図 は 画像処理 シ ス テ ム に お け る シ ヱ ー デ ィ ン グ 捕正処理の 流れを示す。
第 Π図 は基準画像の 例を示す。
第 1 8図 は作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を示 す。
第 1 9図 は ソ ー ベ ル の オ ペ レ ー タ を 示す。
第 2 0図 お よ び第 Π図 は基準画像お よ び対象画像 に お け る 基準点を求め る 処理を示す。
第 Π図 お よ び第 Π図 は基準画像 に対す る 対象画像の 回転角 を求め る 処理を示す。 発明 を実施す る た め の最良の形態
こ の発明 は カ ラ 一 画像 に も 適用可能で あ る が， 説明 を 簡単 に す る た め に ， 以 下 の 説 明 で は モ ノ ク ロ ー ム
( 白 黒， 濃淡） 画像を前提 と す る 。 画像 デー タ は， 2 値化 さ れ た場合を 除 い て， グ レ イ · レ ベ ル （濃度値 ま た は濃度 レ ベ ル） で表わ さ れ る 。
第 1 図 は こ の 発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ補正方法を 実現す る 画像処理 シ ス テ ム の 全体的構成 を示す も の で あ る 。 こ の画像処理 シ ス テ ムは こ の発明 に よ る シ ェ 一 デ ィ ン グ捕正装置を そ の 内部に有 し て い る と い え る 。
ま ず， 第 1 の実施例 に つ い て説明す る 。
こ の 画像処理 シ ス テ ム は， 第 2 図に示す よ う に， 瓶 や缶の よ う な 円筒状物体 （対象物） o b を撮像 し て， 物体 o b の表面に表わ さ れた文字や 図形な ど （以下， 披認識パ タ ー ン と い う ） P t を認識す る た め の も の で あ る 。 撮像装置 2 の 周 囲 に 円 環状 の 照 明装置 （図示 略） が配置 さ れて お り ， こ れに よ り 物体 o b が上方か ら 照明 さ れる 。 物体 o b の 撮像装置 2 に対向す る 周面 は明 る く 照 さ れ る が， 撮像装置 2 か ら 見て物体 0 b の 両側部 に あ た る 面は栢対的に 暗 く な る （ こ れを， 以下 影 s h と い う ） 。 撮像装置 2 か ら 見た物体 o b の表面 の 明 る さ の分布は， 物体 0 b の横方向 に は変化 し て い る が， 長 さ 方向 に は ぼぼ一様であ る 。
画像処理 シ ス テ ム は， 撮像装置 2 と ， こ の撮像装置 2 か ら 得 ら れる 画像デー タ を後述す る よ う に画像処理 す る 画像処理装置 3 と ， グ レ イ · レベル画像や 2 値画 像を表示す る た め の表示装置 4 と ， 画像処理装置 3 に 各種デー タ を入力 し た り 後述す る シ エ ー デ ィ ン グ * パ タ ー ン を生成す る た め の位置を示す ラ イ ン を指定 し た り す る た め の入力装置 5 と を備えて い る 。
撮像装置 2 は C C D カ メ ラ ， A Z D 変換器な どを含 む。 C C D カ メ ラ か ら 出力 さ れ る 映像信号 は デ イ ジ 夕 ル画像デー タ に変換 さ れて画像処理装置 3 に与え ら れ る 。 画像処理装置 3 は コ ン ピ ュ ー タ に よ り 構成 さ れ， C P U (好 ま し く は マ イ ク ロ ' プ ロ セ ッ サ） お よ び グ レ イ 画像や シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を記憶 す る た め の 複数 の 画 像 メ モ リ を 備 え て い る 。 C P U は， シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の作成処理， グ レ イ 画 像デー タ に対す る シ ヱ ー デ イ ン グ補正処理， そ の他の 画像処理を実行す る 。 表示装置 4 は D Z A変換器を含 み， 画像処理装置 3 か ら 与え ら れ る 画像デ ー タ を ア ナ ロ グ映像信号 に変換 し て， C R T , 液晶 デ ィ ス プ レ イ 等 に表示す る 。 入力装置 5 に は， キ ー ボ ー ド， マ ウ ス 等が含 ま れ る 。
第 3 図 は物体 o b が撮像装置 2 に よ っ て撮影 さ れ る こ と に よ り 得 ら れ る グ レ イ · レ ベ ル画像 デ ー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像の 例 を示 し て い る 。 こ の 画像 は表示 装置 4 に表示 さ れ る 。 背景の画像 B G に 物体 o b の一 部の 像 O B が表わ さ れて い る 。 物体 o b の 表面 に表わ さ れた被認識パ タ ー ン P t の 像 P T も 現わ れて い る 。 物体 o b が立体 形状 で あ る こ と に 起 因 し て 生 じ る 影 s h の像 S H は周 囲 よ り も 暗 く 現わ れ る 。 第 3 図の上 下方向が円筒状物体 0 b の長 さ （高 さ ） 方 向 に栢当 す る 。 影の 像 S H は物体 の 画像 0 B の 両側 に そ っ て帯状 に の びて い る 。
第 4 図 は第 3 図 に 示す画像の A — A線 に そ う 濃度 レ ベル分布を示す も の であ る 。 横軸 は A — A線に そ う 位 置を， 縦軸 は濃度 レ ベ ル， すな わ ち 画像の 明 る さ を そ れぞれ表わす。 第 3 図にお け る 背景画像 G B ， 影画像 S H お よ び被認識パ タ ー ン画像 P T を表わす濃度 レ べ ルの部分 も 第 4 図で は 同 じ 符号 G B ， S H お よ び P T を 用 い て 示 さ れ て い る 。 A — A 線 は 被認識パ タ ー ン p t が存在す る 場所を横切 る 線であ り ， 第 4 図の濃度 レ べ ノレ分布に も こ のノ、。 タ ー ン P t に よ る 濃度 レ べ ノレ変 化が現わ れて い る 。 ま た， 物体の 画像 O B の濃度 レ べ ル は 中 央部で 高 く （明 る く ） ， 両側 に い く ほ ど低 く (暗 く ） な っ て い る 。
第 5 図 は第 3 図に示す画像の B — B 線 に そ う 濃度 レ ベル分布を示す も の で あ る 。 B — B 線 は被認識パ タ ー ン p t が存在 し な い 場所 を 横切 る も の で あ る 。 し た 力 つ て， こ の 濃度 レベル分布 は物体 o b の表面の 明 る さ の分布を示す。 物体 o b の 画像 O B は 中央部で最 も 明 る く ， 両側に い く ほ ど暗 く な つ てい る 。 両側の部分 が影の像 S H に よ る も の であ る 。 被認識パ タ ー ン p t に よ る 濃度 レ ベ ル変化 は当然現わ れて い な い。
第 8 図 は画像処理 シ ス テ ム の動作， 主に 画像処理装 置 3 の C P U に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理手順を示 し て い る 。
撮像装置 2 に よ っ て物体 o b が撮像 さ れ， 物体 o b を表わす画像デー タ が撮像装置 2 か ら 出力 さ れ， 画像 処理装置 3 に取込 ま れ， 画像 メ モ リ に記憶 さ れ る （ ス テ ツ プ 1 0 1 ) 。 こ の 画像デ ー タ は表示装置 4 に与え ら れ， 第 3 図 に示す よ う な 画像が表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 2 ) o
操作 者 は ， 表 示装 置 4 に 表 示 さ れ た 画 像 上 に お い て， 物体 o b の長 さ 方 向 に 直交す る 水平 ラ イ ン B — B を指定す る （ ス テ ッ プ 1 0 3 ) 。 表示装置 4 の 画面上 に 水平な ラ イ ン が表示 さ れ， 操作者が入力装置 5 の マ ウ ス ま た は キ ー ボ ー ドを用 い て そ の 高 さ 位置を定め る こ と に よ り ラ イ ン B — B の 入力が行わ れ る 。 こ の ラ イ ン B — B は 表示 画 像上 に お い て ， 被認識パ タ ー ン 画 像 P T が存在せず濃度 レ ベ ルが縦方向 に一様で あ る （横 方向 に お い て は第 5 図 に 示す よ う に 濃度 レ ベ ルが変化 し て い る ） と 操作者が判断 し た場所 に設定 さ れ る 。
指定 さ れた ラ イ ン B — B が画像処理装置 3 に取込 ま れ， 画像 メ モ リ に記憶 さ れて い る 画像デ ー タ の う ち ， こ の指定 さ れた ラ イ ン B — B に そ う 部分の 画像デ ー タ が抽 出 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 Q 4 ) 。 こ の抽 出 さ れた 画像 デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布 は 第 5 図 に 示す も の で あ る 。 抽 出 さ れ る 画像デ ー タ は縦方向 に は 1 画 素分 あ れ ば充分 で あ る 。 背景 B G を 表 わ す 画像 デー タ を 含 ま せ て も よ い し ， 含 ま せ な く て も よ い 。
こ の よ う に し て 抽 出 さ れ た 濃 度 分布 を 表 わ す 画 像 デ ー タ と 全 く 同 じ 画像デー タ を縦方向 （長 さ 方 向） に 連続的 に配列す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ が生成 さ れ， こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン * デ ー タ は 画 像 メ モ リ に 記 憶 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 5 ) 。 シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン は ラ イ ン B — B に そ う 濃度 レベル分布を縦方向 に そ の ま ま 引 き 延ば し た も の で あ り ， 物体 o b の 表 面 （被認識パ タ ー ン 画像 P T を 除 く ） の 明 る さ の 2 次元分布 を表 わ す。 こ の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の一例 が第 6 図 に 示 さ れ て い る 。 物体 o b の表面の 明 る さ の分布は， 被認識パ タ ー ン p t の部分を除 い て， 物体 o b の長 さ 方向 に ほ ぼ一様であ る と 考えて も よ い の で， こ の よ う な簡単な 処理に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ンが作成で き る 。
続 い て， 物体 o b の撮像 し た画像デー タ か ら シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ が減算さ れ る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ捕正が行わ れ る （ス テ ッ プ 1 0 6 ) 。 こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理に よ り 得 ら れた画像デー タ も ま た画像 メ モ リ に記憶 さ れ る と と も に， 表示装置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 ) 。
シ エ ー デ ィ ン グ補正処理に よ り 得 ら れた画像デー タ は披認識パ タ ー ン P t の み を表わす も の で あ る 。 こ の よ う な画像デ ー タ は最後に適当 な ス レ シ ホ ー ル ド · レ ベルを用 い て 2 値化 さ れ る 。 2 値化さ れた画像デー タ の う ち ， 第 3 図の A — A線 に そ う 画像デー タ が第 7 図 に示 さ れて い る 。 被認識パ タ ー ン p t を表わす部分が レ ベ ル 0 ， 他 の 部分力 レ ベ ル 1 で表わ さ れて い る 。 こ の よ う に ， シ ユ ー デ ィ ン グ捕正処理 に よ り ， 物体 o b 上 に表わ さ れ た被認識パ タ ー ン P t の み が画像デ ー タ 上 に現わ れ， 影 s h の影響が除去 さ れて い る 。
次 に 第 2 実施例 に つ い て説明す る 。 第 2 実施例 に お い て も 第 1 図 に 示す画像処理 シ ス テ ム の 構成がそ の ま ま あ て は ま る 。
上述 し た第 1 実施例 で は， 物体 o b の 画像上 に お い て 被 認 識 パ タ ー ン P t が 存 在 し な い 場 所 に ラ イ ン B — B を設定す る こ と がで き た。 第 2 実施例 は， 被認 識パ タ ー ン が存在 し な い 場 所 に シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン生成の た め の ラ イ ン を設定す る こ と がで き な い 場合 に と く に 有効 な も の で あ る 。
第 9 図 は 円筒状物体を撮像装置 2 に よ っ て撮像す る こ と に よ っ て得 ら れた 画像の 他の例 を示 し て い る 。 被 認識パ タ ー ン の 像 P T は画像の縦方向全体 に わ た っ て 現 わ れ て い る 。 横 方 向 に い か な る ラ イ ン を 指定 し て も ， そ の ラ イ ン は必ず被認識パ タ ー ン の 像 P T を横切 。
画像の 横方向 を X 軸， 縦方向を Y 軸 と す る 。
第 1 0図 は 第 9 図 に 示 す 画 像 の X 軸 方 向 に 引 か れ た C 一 C 線 に そ う 濃度 レ ベ ル分布を示 し て い る 。 こ の 濃 度 レ ベル分布 に お い て も ， 物体 0 b の 表面 に お け る X 軸方向 の 明 る さ 分布が現わ れ， 中央部が最 も 明 る く ， 両側 に い く ほ ど暗 く な り ， 影 s h に よ る 影響があ る 。 こ の実施例で は背景は暗 く ， 背景画像 B G の濃度 レ べ ル は低 く な っ て い る 。
第 1 4図 は画像処理 シ ス テ ム の動作， 主に 画像処理装 置 3 の C P U に よ る シ エ ー デ ィ ン グ補正処理手順を示 し てい る 。
撮像装置 2 に よ っ て撮像 さ れた物体 0 b を表わす画 像デー タ が画像処理装置 3 に取込ま れ， 画像 メ モ リ に 記憶 さ れ る と と も に （ス テ ッ プ 1 1 1 ) ， こ の画像デ ー 夕 に よ っ て表わ さ れ る 第 9 図に示す画像が表示装置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 1 2 ) 。
第 1 実施例の よ う に被認識パ タ ー ン画像 P T を横切 ら な い ラ イ ン B — B を指定す る こ と がで き な い の で， ラ イ ン の指定 に代え て， 操作者は， 表示 さ れた画像上 にお い て， Y軸方向 に均一な （一様な） 明 る さ を も つ と 思われ る （ただ し被認識パ タ ー ン像 P T の部分を 除 く ） 縦 ラ イ ン上の代表点 Q (任意の点で よ い） を指定 し て入力装置 5 か ら 入力す る （ス テ ッ プ 1 Π ) 。 Y軸 方向 に 同一の 明 る さ を も っ と 思わ れる 縦ラ イ ン を で き る だ け多 く 見付 け 出 し， で き る だ け多 く の点 Q を指定 入力 す る こ と が好 ま し い 。 こ れ ら の 点 の 指定 は キ ー ボ一 ド ま た は マ ウ ス に よ り 画面上の カ ー ソ ルを移動 さ せて行 う こ と 力 で き る 。
画像の縦方向の 全長 に わ た っ て一様な 明 る さ を も つ 複数の縦 ラ イ ン上の各代表点が複数個指定 さ れ る と ， 各指定点の X 座標が読取 ら れ る と と も に ， 各指定点の 画像デ ー タ が画像 メ モ リ か ら 読出 さ れ， こ れ ら の 画像 デー タ が対応す る X 座標上 に配列 さ れ る こ と に よ り ， X 軸 上 で の 明 る さ の 分 布 が 作 成 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 1 4 ) 。 第 1 1図 は こ の よ う に し て作成 さ れた 明 る さ の 分布の一例 を示 し て い る 。
こ の よ う な 明 る さ の分布 は公知の捕間法， た と え ば ス プ ラ イ ン補間法を用 い て捕間 さ れ， 連続す る 曲線 ま た は 直線で結ばれ る 。 第 Π図 は捕間後の 明 る さ の分布 を示 し て い る 。
上述 し た よ う に各点 Q は， Y 軸方向 に 均一な 明 る さ を も つ X 軸方向 の ラ イ ン上の 点で あ る 。 第 1 2図 に 示 さ れ る よ う な 明 る さ の X 方向分布を表わ す画像 デ ー タ が Y 方向 に 連続的 に配列 さ れ る こ と に よ り ， シ ヱ 一 デ ィ ン グ · タ ー ン が生成 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 1 5 ) 。 こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン は 画 像 メ モ リ に 記憶 さ れ る 。 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は第 1 2図 に 示す分布を Y 方向 に そ の ま ま 引 延ば し た 2 次元濃度分布を表わ す も の と い え る 。
撮像装置 2 に よ っ て撮像 さ れた画像デ ー タ を， 生成 し た シ ヱ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン · デ ー タ に よ っ て減算 ま た は 除算す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ補正が行わ れ る （ス テ ッ プ 1 1 6 ) o こ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ は画像メ モ リ に記憶さ れる と と も に表示装 置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 1 7 )
第 U図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正後の 画 像 デ ー タ の う ち ， 第 9 図の C 一 C 線に そ う 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布 を 示 し て い る 。 上記 の シ エ ー デ イ ン グ処理に よ り ， 物体 o b 表面の影 s h を含む明 る さ の分布に よ る 影響が除去 さ れ， 被認識パ タ ー ン 画 像 P T を表わす濃度 レ ベルの変化が明瞭に表わ さ れて い る 。 こ の画像デー タ は， 必要に応 じ て， ス レ シ ホ ー ル ド · レ ベ ル S H を甩い て 2 値化 さ れる 。
上記の 2 つ の実施例 に お い て は 円柱形状の物体が対 象物 と し て示 さ れて い る が， 角柱形状 （断面は 四角形 で も 三角形で も 六角形で も よ く ， 任意の形で よ い） の 物体に対 し て も こ の発明 は適用可能であ る の は い う ま で も な い。 ま た， 物体の長さ 方向 に太 さ が異な る 場合 に は， 太 さ が等 し い部分 ご と に上述 し た シ ヱ 一 デ ィ ン グ捕正を行 う こ と がで き る 。
複数の対象物があ り ， こ れ ら の対象物の立体的形状 (た と え ば円柱形状） は 同一であ る が， 対象物の表面 に表記 さ れた文字や図形が異な っ て い る 場合に （同一 であ っ て も よ い） ， 文字や 図形を 自 動的 に認識す る こ と を考え る 。 複数の対象物の立体的形状が同一であ る か ら シ エ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン は あ ら カヽ じ め 1 つ作成 し てお け ばよ い。 異な る 対象物を撮像装置で撮影す る ご と に， 撮影 に よ り 得 ら れた 画像デ ー タ に対 し て， あ ら か じ め作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン · デ一 夕 を用 い て シ ヱ ー デ ィ ン グ補正を行 う こ と がで き る 。
も し， 撮像装置の視野内 に お け る 認識すべ き 対象物 の 位置が シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン を作成 し た と き の 対象物の位置か ら ずれて い た と す る と ， 認識すべ き 対 象物 の 画 像 デ ー タ に お け る 影 の 部分 と シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン と の 位 置 が 画 像 デ ー タ 上 で も ずれ る の で， 正確な シ ヱ ー デ イ ン グ捕正が行わ れな く な る 。 こ の よ う な事態 は， 対象物が順次撮像装置 の 前 に送 ら れ て く る よ う な場合 に し ば し ば生 じ る 。
第 3 の実施例 は， 認識すべ き 対象物の位置が撮像装 置 の 視野内 に お い て シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン 作成の 基礎 と な っ た対象物の位置 と ずれて い た と し て も ， 常 に正確な シ エ ー デ ィ ン グ補正が可能な方法お よ び装置 に 関す る も の で あ る 。
第 図 は第 3 実施例 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置 を含む画像処理 シ ス テ ム の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ o
テ レ ビ · カ メ ラ 1 1は物体 （対象物） を撮像 し ， そ の 画 像 を 表 わ す 映 像 信号 を 出 力 す る 。 こ の 映像信号 は
A Z D 変換器 1 2に よ っ てデ ィ ジ タ ル画像デ ー タ （ グ レ ィ · レ ベ ル の 画像デー タ ） に変換 さ れ， 処理回路 お よ び シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正の た め の 減算回路 2 2に与え ら れ る 。 減算回路 22の 出力画像デー タ は D Z A 変換器 13 に よ っ て ア ナ ロ グ信号に変換 さ れ， 表示装置 14に与え ら れる 。 表示装置 14に， テ レ ビ · カ メ ラ 11に よ っ て撮 像さ れた対象物の 画像， 作成 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン， ま た は シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像が表示 ォレ
処理回路 18は， シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン の生成， エ ッ ジ検出処理， 2 値化処理等を行 う も の で あ る 。 位 置ずれ捕正回路 は， 認識すべ き 対象物の 画像の基準 画像に対す る 位置ずれ量を算出す る 。 同期信号発生回 路 Uは， A Z D 変換器 12， D Z A変換器 13お よ び位置 ずれ捕正 回路 1 こ 各種の タ イ ミ ン グ信号を与 え る 。 C P U 19は シ エ ー ディ ン グ捕正処理を含む画像処理全 体の動作を統括す る 。 入力装置 Πは操作者が各種の指 令の入力や ウ イ ン ド ウ の位置指定等を行 う た め に用 い れ o
画像処理 シ ス テ ム は 3 つ の 画像 メ モ リ を 有 し て い る 。 こ れ ら の 画像メ モ リ は， 基準画像を記憶す る 基準 画像 メ モ リ 20， 作成 さ れ た シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン ， デー タ を記憶する シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ル 17， お よ び位置ずれ捕正 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を記憶す る 位置ずれ捕正 シ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ Πで あ る 。
画像処理 シ ス テ ム の動作は大別 し て前処理 と シ ユ ー デ ィ ン グ補正処理 と か ら な る 。 前処理 は基準画像登録 処理 と シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン登録処理 と を 含む。 こ れ ら の処理手順が第 16図 に 示 さ れて い る 。
ま ず基準画像登録処理 に つ い て説明す る 。
立体的形状が同一で あ る 複数の 物体の う ち の 1 つ が 選択 さ れ， テ レ ビ · カ メ ラ 11に よ っ て撮影 さ れ る 。 こ の 物体 の 画 像 は 表示装 置 14に 表 示 さ れ る 。 画 像 デ ー タ は 減 算 回 路 22を 単 に 通 過 す る だ け で あ り ， 減 算 ( シ ヱ 一デ ィ ン グ補正） 処理 は行わ れな い。
操作者 は表示装置 14に表示 さ れた画像を 見な が ら 物 体の位置 を調整す る 。 物体を カ メ ラ 11の視野内 の 所定 の位置 （基準位置） に 位置決 め し た と き ， 操作者 は入 力装置 23か ら 基準画像の 登録指令を入力す る 。 こ の 指 令 は C P U 19に与え ら れ る 。 C P U 19は こ の登録指令 に 応答 し て， A Z D 変換器 12を通 し て処理回路 18に 入 力 し て い る 物体を表わす画像 デ ー タ を基準画像 デ ー タ と し て基準画像 メ モ リ 20に記憶す る よ う に処理回路 18 を制御す る 。 こ れ に よ り 基準画像を表わ す デー タ が登 録 さ れ る （第 図符号 Π参照） 。 上記の 基準位置 は操 作者が任意 に決定す る こ と がで き る 。 一般 に は物体が カ メ ラ 11の視野内 の 中央の 位置， 物体の一辺力 カ メ ラ 11の方形の視野の一辺 と 平行 に な る 位置等が選択 さ れ よ う 。 登録 さ れた基準画像の一例が第 Π図 に 示 さ れて い る 。 物体， 被認識パ タ ー ン ， 影等 につ い て は上記実 施例 と 同 じ 符号が用 い ら れて い る 。 被認識パタ ー ン像 P T は こ の実施例で は A と い う 文字であ る 。
次に操作者は シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン の登録を行 う 。 シ ェ ーデ ィ ン グ · パ タ ー ン作成処理 は上述 し た第 1 ま た は第 2 実施例 に お け る も の と 全 く 同 じ よ う に し て行わ れ る 。 第 1 実施例の や り 方に し たがえ ば， 第 Π 図に示す よ う に， 被認識パ タ ー ン像 P T が存在 し な い 場 所 に お い て ， 物 体 の 長 さ 方 向 に 直 交 す る ラ イ ン B — B が指定 さ れ る 。 こ の ラ イ ン B — B に そ う 画像 デ ー タ 分布を基準画像 メ モ リ 20に格納 さ れて い る 基準 画像デー タ か ら 取出 し， こ れを メ モ リ 上で物体の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り ， 第 18図 に示す よ う な シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る （第 16図 符号 32参照） 。 作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を表わ す画像デー タ は シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ル 1 Πこ記憶 さ れ る （第 Π図符号 33参照） 。
ラ イ ン B — B に代えて ウ イ ン ド ウ Wを用 い る や り 方 も あ る 。 操作者が入力装置 23か ら シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 登 録 指 令 を 入 力 す る と ， こ れ に 応 答 し て C P U 19は処理回路 18を制御 し， ウ ィ ン ド ウ を表わす 画像デー タ を処理回路 Uに発生 さ せ る 。 ウ ィ ン ド ウ を 表わす画像デー タ は減算回路 22, D Z A変換器 13を経 て表示装置 14に与え ら れ， 第 17図に示す よ う に， 基準 画像 に重ね あ わせて ウ ィ ン ド ウ Wが表示 さ れ る （ ラ イ ン B — B の表示 は不要で あ る ） 。 ウ ィ ン ド ウ W は物体 の 画像 に お け る 影 S H の 部分を含む程度 に 横 に長 く ， 物体画像の長 さ 方 向 に 直交 し て い る 。 操作者 は入力装 置 2 3を用 い て ウ ィ ン ド ウ Wを移動 さ せ， 被認識パ 夕 一 ン 像 P T が存在 し な い位置 に ウ イ ン ド ウ Wを位置決 め す る 。 基 準 画 像 メ モ リ 2 0に 格 納 さ れ て い る 基準画像 デ ー タ の う ち ウ イ ン ド ウ W に よ っ て規定 さ れ る 範囲 の 画像 デ ー タ が 読 出 さ れ， シ ヱ ー デ ィ ン グ * マ ス タ · フ ァ イ ル 1 7に格納 さ れ る 。 シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 1 Πこ お い て ， ウ イ ン ド ウ W の 範囲 内 の 画 像 デー タ が物体の長手方向 に ウ イ ン ド ウ Wの 幅ずつ 配列 さ れ る こ と に よ り ， 第 1 8図 に示す シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を表わ す デ ー タ が作成 さ れかつ登録 さ れ る 。
上述 し た 2 つ の シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の作成処 理 は， ラ イ ン B — B を用 い る か， ウ ィ ン ド ウ Wを用 い る かの違 い だ け で あ る 。
次に シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理 に移 る 。
認識 す べ き 物体 が 力 メ ラ 1 1の 視野範 囲 内 に 置 か れ る 。 こ の 物体の 位置 は上述 し た基準画像を作成す る た め に用 い た物体の 位置 と ずれて い て も よ い 。 こ の 物体 の 画像が カ メ ラ 1 1に よ っ て撮像 さ れ， 表示装置 1 4に 表 示 さ れ る （第 1 6図符号 3 5参照） 。 必要な ら ば撮像 に よ り 得 ら れ た 画像デ ー タ は画像 メ モ リ に記憶 さ れ る 。 こ の 物体の 表面 に も 同 じ 被認識パ タ ー ン （文字 A ) が表 わ さ れて い る も の と す る 。
基準画像メ モ リ 20に格納 さ れて い る 基準画像お よ び カ メ ラ 11に よ っ て撮像 さ れ た 認識す べ き 物体の 画像 (以下， 対象画像 と い う ） に つ い て の エ ッ ジ検出処理 ( 2 値化処理 を 含む） が処理 回 路 18に お い て行わ れ (第 16図符号 参照） ， そ れ ら の 2 値化 さ れたエ ッ ジ 画 像 （微分 画 像） が得 ら れ る （第 16図符号 37， 38参 照） 。
エ ッ ジ検出処理は た と え ば ソ ー ベルの オペ レ ー タ を 用 い て行わ れ る 。 第 19図に示す よ う に， 画素 P Q を 中 心 に ， そ の 左 上 ， 真 上 お よ び 右上 に そ れ ぞ れ 画 素
P 0 お よ び P q
3 が， 左 と 右に そ れぞれ画素 P
1 ， P 4
P が ， 左 下 ， 真 下 お よ び 右 下 に そ れ ぞ れ 画 素
5
P P 1 お よ び P 。 が位置 し て い る と す る 。 中心の
6
画素 P 0 に関 し て次の演算が行われ， ソ ー ベル値が求 め り れ ·© O - ソーベル値 （Po )
+ I (Pj + 2 P +P6 ) — (P3 + 2 P5 +P8 )
(1) 第 （1) 式の演算が物体の 画像の すべての 画素に つ い て行わ れ る 。 全画素につ い て得 ら れた ソ ー ベル値が適 当 な ス レ シ ホ ー ル ド値を用 い て 2 値化 さ れ る 。 こ れに よ り ， エ ッ ジ を表わす画素の デー タ が 1 , 他の画素の デー タ 力《 0 で あ る 1 画素当 り 1 ビ ッ ト * デ一 夕 に よ つ て表わ さ れ る エ ッ ジ画像が得 ら れ る 。 こ れ ら の エ ツ ジ 画像 は処理回路 内 の 画像 メ モ リ に記憶 さ れ る 0
続い て， こ の よ う に し て得 ら れた基準画像 と 対象画 像の そ れぞれの エ ッ ジ 画像を用 い て， 位置ずれ補正回 路 1 こ お い て基準画像 に対す る 対象画像の 位置ずれ量 が算 出 さ れ る （第 1 6図符号 3 9参照） 。
位置ずれ量 は X 軸 お よ び Y 軸方向への移動量 と ， 回 転量 と に よ っ て表わ さ れ る 。 X 軸お よ び Y 軸 は任意 に 定め る こ と がで き る が， カ メ ラ 1 1の方形視野の 直交す る 2 辺 に平行な軸を採用 す る と よ い。
X お よ び Y 方向への移動量 は基準画像 に お け る 基準 点 と 対象画像 に お け る 基準点 と の 間 の X 方向 お よ び Y 方 向 の 距離 に よ っ て表 わ さ れ る 。 被認識パ タ ー ン 像 P T が基準画像 と 対象画像 と で同 じ な場合 に は， こ れ ら の被認識バ タ 一 ン 像 P τ上 に基準点を定め る こ と が で き る 。 た と え ば， こ れ ら の基準点をパ タ ー ン像 P T
(文字 A ) の 重心位置 と す る こ とがで き る 。
基準点 と し て の 重心位置 は， 第 2 Q図お よ び第 Π図 に そ れぞれ示す よ う に， 文字 A を 囲む ウ ィ ン ド ゥ W お よ び w 2 を そ れぞれ設定 し ， こ れ ら の ウ ィ ン ド ウ 内 で 文字 A を抽 出 し ， そ の重心を そ れぞれ演算す る こ と に よ り 求め る こ と がで き る 。 基準画像の座標系 を X i ， Y ！ ， 対象画像の座標系 を X 2 , Y n と す る 。 基準画 像の基準点 （重心位置） P 1wを χ , Y { 座標系で表 わ し （ x i r， y l r) と し， 対象画像の基準点 （重心位 置） P 2Wを X 0 ， Y 2 座標系で表わ し （ x 2 y 2 Γ ) と す る 。
基準画像 と 対象画像 と に お い て， 被認識パ タ ー ン像 Ρ Τが異な る 場合に は， 各画像の他の任意の点 （た と え ば 中心点 や 物体 に 付 け ら れ た 特定 の マ ー ク の 位置 等） を基準点 と すれば よ い。
回転量は， 基準画像の エ ッ ジ画像 に現わ れて い る あ る 直線 に対す る 対象画像の エ ツ ジ画像に現わ れて い る 対応す る 直線の 傾 き 角 と し て求め る こ と がで き る 。 こ れ ら の 直線 と し て は， た と え ば影の境界を表わす直線 が用 い ら れ る 。
第 22図 に 示す よ う に ， 基準画像 の エ ッ ジ 画像 に お け る 影 の エ ツ ジ に ま た 力 る よ う に 任 意 の 2 箇 所 に ウ ィ ン ド ウ w a , W b を そ れぞれ設定 し ， ウ ィ ン ド ウ W a , W b 内 の 画像デー タ の重心 a ( X a , y a ) ， b ( x b ， y b ) を 求 め る 。 画 像 デー タ は エ ッ ジ 力《 1 , 他の部分力く 0 で表わ さ れる か ら こ れ ら の重心 a ， b は必ず影の エ ッ ジ上 に あ る 。
同 じ よ う に ， 第 23図 に 示 す よ う に ， 対 象 画 像 の エ ツ ジ 画 像 に お け る 影 の エ ツ ジ を 含 む よ う に任意の 2 箇所に ウ ィ ン ド ウ W e ， W d を そ れぞれ設定 し， ゥ イ ン ド ウ W e ， W d 内 の 画像デー タ の重心 c ( X c ， y c ) , d ( x d , y d ) を 求 め る 。 こ れ ら の 重 心 c , d も ま た必ず影の エ ッ ジ上 に あ る 。
直線 a b に 対 す る 直線 c d の 傾 き 角 （ 基 準 画 像 の エ ツ ジ 画像 に対す る 対象画像の エ ツ ジ 画像 の 回転角 ） 0 は次式で表わ さ れ る 。
θ= 1 ((x a -xb ) (xc - xd ) + (y a - yb )
(y c - yd ))/ [ ((xa -xb ) 2+ (y a - y b ) 2) 2 Uxc -xd ) 2+ (y c - yd ) 2 ) … （2) こ の よ う に し て位置ずれ量が求め ら れ る と ， 位置ず れ捕正回路 Πは求 め ら れた位置ずれ量 に 応 じ て変換 さ れた ァ ド レ ス を 用 い て シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ノレ Πに格納 さ れて い る シ ヱ ー デ ィ ン グ · タ ー ン · デー タ を読出 し ， 位置ずれ捕正 シ ェ ー デ ィ ン グ · マ ス 夕 · フ ァ イ ル 21に書込む （第 16図符号 34参照） 。 こ の 処理 に よ り ， 位置ずれ補正 シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ル Πに は， 基準画像 に対 し て位置ずれを も つ対 象 画 像 の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正 に 適 し た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ が格納 さ れ る （第 16図符号 40参 照） 。
両 フ ア イ ゾレ 21と 17の ァ ド レ ス変換 は次の よ う に し て 行わ れ る 。 こ れ は 出願人 に よ り 特願平 2 — 157186号 に 提案 さ れて い る も の で あ る 。
基 準 画 像 の 座 標 系 X i , Y j に お け る 点 （ X j , y ！ ) と ， 対象画像 の座標系 Χ 2 , Y , に お け る 対応 す る 点 ( 2 y ) と は ， 上 述 し た 基 準 点 の 座 標
( およ び回転角 0 を用 l r ( X
， " 1 r 2 r y 2 r )
い て次式に よ り 関係づけ ら れ る 。
Figure imgf000038_0003
Figure imgf000038_0001
(3)
(3) 式を， x y j に つい て解 く と 次式が得 ら れ る
X = C 0 S 0 X + s i n ^ y 2 + α … ) y = ― s 1 n ^ X + c o s ^ · y 2 + β … （5) a x ― C 0 S 0 χ 2 r — s i η 0 Ύ … （6)
Figure imgf000038_0002
位 置 ずれ捕正 シ ヱ ー デ ィ ン グ マ ス タ · フ ア イ ノレ
21の ア ド レ ス は座標 （ X 2 , y 2 ) に対応 し， シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 17の ァ ド レ ス は 座 標 ( X 1 , y 1 ) に 対応 し て い る の で ， 第 ) 式 力、 ら 第 （Π 式 に よ り ， 位置ずれ捕正 シ ヱ ー デ イ ン グ · マ ス 夕 · フ ァ イ ル 21の書込み ァ ド レ ス を シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 16の読出 し ァ ド レ ス に変換す る こ と がで き る 。
対象 画 像 の 画像 デ ー タ か ら ， 位 置 ずれ捕正 さ れ た シ エ ー デ ィ ン グ ' ノ タ ー ン · デー タ が減算回路 Πで減 算 さ れ る こ と に よ り ， シ ヱ ー デ イ ン グ捕正が行わ れ (第 1 δ図符号 4 1参照） ， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像 (第 図符号 4 2参照） が表示装置 1 4に表示 さ れ る 。 上記の説明 に お い て は， シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン の 位置ずれを補正す る よ う に し て い る が， 対象画像の 位置ずれを補正す る よ う に し て も よ い の は い う ま で も な い。
さ ら に ， 第 1 5図 に お け る 処理回路 1 8， 位置ずれ捕正 回路 Πお よ び減算回路 Πの 機能 は ソ フ ト ゥ ヱ ァ に よ つ て も 実現で き る 。
上述 し た 3 つ の実施例 に お い て は グ レ イ · レ ベ ル の 画像デー タ が処理の対象 と な っ て い る が， カ ラ ー 画像 に も こ の発明 は適用可能で あ る 。 カ ラ ー 画像デ ー タ は R (赤） ， Β (青） お よ び G (緑） の 画像 デー タ ま た は， Υ を輝度デ ー タ と し て， Υ , R — Υ お よ び Β — Υ の 画像デ ー タ に 分解で き る の で， こ れ ら の各画像デ ー 夕 ご と に上述 し た シ 工 一デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 作成， シ ェ ー デ ィ ン グ捕正等を行え ばよ い。 産業上の利用 可能性
こ の 発明 に よ る シ 工 ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 は， 物体を撮影 し ， 物体上 に 表わ さ れた文字， 図形等 を認識す る シ ス テ ム に お い て， 文字， 図形等を正 し く 判断す る た め に 有効で あ る 。

Claims

請求の範囲
1 . 撮像装置を用 い て対象物を撮像 し， 上記対象物を 表わす画像デー タ を得，
上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 対象物の 画像を 表示装置 に表示 し ，
上記表示装置 に表示 さ れた画像上に お い て操作者 に よ っ て指定 さ れた場所の 画像デー タ の集合に よ っ て表 わ さ れ る 濃度 レベル分布を上記対象物の 画像の範囲 に わ た っ て 2 次元的 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し， 上記撮像装置に よ つ て撮像 さ れた対象物を表わす画 像 デ 一 夕 の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を上記 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン を用 い て行 う ， シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
2 . 操作者に よ っ て線状に指定 さ れた場所の 画像デー 夕 に よ っ て表わ さ れる 濃度 レベル分布を， 上記線状指 定場所 に 直交す る 方 向 に 拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の範囲第 1 項に 記載の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正方法。
3 . 操作者に よ っ て点状 に指定 さ れた複数の場所の 画 像デー タ を， 各点状場所の一方向の座標軸 に し た が つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レベル分布を作成 し， こ の 濃度 レベル分布を上記座標軸に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の 範囲第 1 項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
4 . 対象物の基準画像を表わす基準画像デ ー タ を得， こ の基準画像 デ ー タ に基づ い て シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し ，
対象物を撮像す る こ と に よ り 対象画像を表わ す対象 画像デ 一 夕 を得，
上記基準画像 に対す る 対象画像の 位置ずれ量を検 出 し ，
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の いずれか一方を検 出 さ れた位置ずれ量 に 応 じ て位置 捕正 し
上記 シ ェ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の位置捕正 さ れた一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 他方 と を 用 い て 上 記対象 画 像 の シ ュ 一 デ ィ ン グ補正 を 行 つ ,
請求 の 範 囲 第 1 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方 法 o
5 . 対象 物 を 撮 像 し ， 撮像 し た 対象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ を 出力す る 撮像装置，
上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 対象物の 画像を 表示す る 表示装置，
上記表示装置 に表示 さ れた 画像上 に お い て， シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る た め の サ ン プ ル場所を 指定す る た め の入力手段，
上記入力手段に よ つ て指定 さ れたサ ン プル場所の 画 像デー タ の集合に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布を 上記対象物の 画像の範囲 に わ た つ て 2 次元的 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー ディ ン グ ' パ タ ー ン を作成す る 手 段， お よ び
上記作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を 用 い て， 上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物を表わす 画像デー タ の シ エ ーデ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
を備え た シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
6 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 入力装置を通 し て線状 に指定 さ れた場所の 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布を， 上記線状指定 場所に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を 作成す る も の で あ る ， 請求の 範囲 第 5 項に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
7 . 上記 シ ェ ー ディ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 入力装置を通 し て点状に指定 さ れた複数の場所の 画像 デー タ を， 各点状場所の一方向の座標軸 に し たが っ て 配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃 度 レ ベル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ ヱ ー ディ ン グ ' パ タ ー ン を作成す る も の であ る ， 請求の範囲第 5 項に記載の シ ヱ ー デ ィ ン グ補 正装置。
8 . 上記 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 対象 物 の 基 準 画 像 を 表 わ す 基 準 画 像 デ ー タ に 基 づ い て シ ヱ 一デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る も の で あ り ， さ ら に
上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物の 対象画像 の 上記基 準 画 像 に 対 す る 位 置 ず れ量 を 検 出 す る 手段 と ，
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の い ずれか一方を検出 さ れ た 位置ずれ量 に 応 じ て位置 補正す る 手段 と が設 け ら れ，
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正手段が， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ 夕 一 ン お よ び上記対象画像の 位置補正 さ れ た 一 方 と , 位置捕正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対象 画像の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正を行 う も の であ る ，
求 の 範 囲 第 5 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ補正装
9 . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わす画像デ ー タ を得，
上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に 表示 し ，
上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定 し ，
指定 さ れた線状サ ン プ ル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン · デ ー 夕 を生成 し，
上記 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デー タ を用 い て対 象物 を 表 わ す 画像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 ラ ，
シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
1 0 . 上記サ ン プル場所を上記画像上に引 かれた ラ イ ン の位置 に よ っ て指定す る ， 請求の範囲第 9 項 に記載の シ ヱ ー ディ ン グ捕正方法。
1 1 . 上記サ ン プル場所を上記画像上に表わ さ れた細長 い ウ ィ ン ド ウ に よ っ て指定す る ， 請求の範囲第 9 項 に 記載の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正方法。
1 2 . 柱状対象物 を撮像 し て そ の 対象物 を 表 わ す 画像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ つ て表 わ さ れる 画像を表示す る 表示装置，
上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上 記対象物の長さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定す る た め の入力装置，
上記入力装置を通 し て指定 さ れた線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を用 い て対 象物を表わ す画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
を備 え た シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
1 3 . シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ を 2 値化す る 2 値化手段を さ ら に備え た請求の 範囲第 1 2項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
1 4. 対象物の表示画像上 に お い て線状 に 指定 さ れ た サ ン プル場所の 画像デ ー タ を， 対象物の 撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ，
抽 出 さ れた 画像デー タ を， 上記線状サ ン プ ル場所の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を作成 し ，
作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象物を表わ す画像デー タ の シ 一 デ ィ ン グ捕正 を行 う ，
シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
1 5 . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わ す画像デ ー タ を得，
上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ，
上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定 し ， 指定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レ ベ ル分布 を上記対象物の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン ' デー タ を生成す る ，
シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン作成方法。
1 6 . 柱状対象物 を 撮像 し て そ の 対象物 を 表 わ す 画像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表 わ さ れ る 画像を表示す る表示装置，
上記表示装置に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定す る た め の入力装置， お よ び
上記入力装置を通 し て指定 さ れた線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物の長 さ 方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段，
を備え た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置。
1 7 . 対象物の表示画像上に お い て線状に指定 さ れた サ ン プル場所の画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し，
抽出 さ れた画像デー タ を， 上記線状サ ン プル場所の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン ' デー タ を作成す る，
シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法。
I S . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象 物を表わす画像デ ー タ を得，
上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に 表示 し ，
上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数個指定 し ，
指定 さ れた代表点を上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル 分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記 対象物の長 さ 方向 に連続的 に 配列す る こ と に よ り 2 次 元 シ X — デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン · デー タ を生成 し ，
上記 シ ェ 一 デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デ ー タ を用 い て対 象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正 を 行 ラ ，
シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
1 9 . 柱状対象 物 を 撮像 し て そ の 対象 物 を 表 わ す 画 像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ つ て表 わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置，
上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数個指定す る た め の 入力装置，
上記入力装置 を通 し て指定 さ れた代表点を上記対象 物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル 分布 と同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配 列する こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デー タ を生成す る 手段， お よ び
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を用 い て対 象物を表わす画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
を備え た シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置。
2 0 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ 生成手段 が， 指定 さ れた複数の代表点の 画像デー タ を捕間す る こ と に よ り 連続的 な 濃度 レベ ル分布を作成す る も の で あ る ， 請求の範囲第 1 9項に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正
2 1 . シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後 の 画像 デ ー タ を 2 値化す る 2 値化手段を さ ら に備え た請求の範囲第 1 9項に記載 の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置。
2 2 . 対象物の表示画像上に お い て指定さ れた複数の サ ン プル点の画像デ ー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し，
抽出 さ れた画像デ ー タ を， 直交座標軸の 一方 に そ つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の 濃度 レベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン . デー タ を作成 し ，
作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象物を表わす画像デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正 を行 う ，
シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法。
2 3 . 撮像装置 を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わ す画像デ ー タ を得，
上記画像 デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ，
上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の代表点を複数個指定 し ，
指定 さ れた代表点を上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し た 力《 つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル 分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物 の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン · デ ー タ を生成す る ，
シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成方法。
2 4 . 柱状対象 物 を 撮 像 し て そ の 対 象物 を 表 わ す 画 像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表 わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置，
上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の代表点を複数個指定す る た め の 入力装置， お よ び
上記入力装置を通 し て指定 さ れた代表点を上記対象 物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル 分布を上記対象物の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手 段，
を備え た シ ニ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置。
2 5 . 対象物の表示画像上に お い て指定 さ れた複数の サ ン プル点の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽 出 し ，
抽出 さ れた画像デー タ を， 直交座標軸の一方 に そ つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し ， こ の 濃度 レベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、° タ ー ン · デー タ を作成す る ，
シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法。
2 6 . 対象物 の 撮像 さ れ た 基準画 像 を 表わ す基準画 像 デ ー タ に 基 づ い て シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を作成 し，
上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画 像 と の位置ずれ量を検出 し，
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 検出 さ れ た位置ずれ量 に 応 じ て位置捕 正 し，
位置捕正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 他方 と を用 い て上記対象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を 行 う ，
シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
2 7 . 位置ずれ量を， 上記基準画像 に対す る 上記対象画 像の 直線的変位お よ び回転の少な く と も い ずれか一方 に よ っ て 表 わ す ， 請求 の 範 囲 第 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
2 8 . 上記基準画像上 に お い て線状 に指定 さ れた場所の 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を， 上 記線状指 定場 所 に 直交 す る 方 向 に 拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求 の範囲第 2 6項 に記載の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正方法。
2 9 . 上記基準画像上 に お い て点状 に指定 さ れ た複数の 場所の 画像デー タ を， 各点状場所の一方 向 の座標軸 に し た が っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に 拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の 範囲第 2 6項 に 記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
3 0 . 対象 物 の 撮像 さ れ た 基準 画 像 を 表 わ す 基 準 画 像 デー タ を記憶す る 第 1 の記憶手段，
上記基準画像につ い ての シ ヱ — デ ィ ン グ ' パ タ ー ン を表わすデー タ を記憶す る 第 2 の記憶手段，
上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画 像 と の位置ずれ量を検出す る 位置ずれ検出手段，
上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パタ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 上記位置ずれ検出手段に よ っ て検出 さ れた位置ずれ量に応 じ て位置捕正す る 位置ずれ捕正手 段， な ら びに
上記位置ずれ捕正手段によ つ て位置捕正 さ れた上記 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ンお よ び対象画像の いずれか 一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対 象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を行 う シ エ ー デ ィ ン グ捕 正手段，
を備え た シ エ ー デ ィ ン グ補正装置。
3 1 . 対象物を撮像 し， 撮像 し た対象物の画像を表わす 画像デー タ を 出力す る 撮像手段を さ ら に備え て い る ， 請求の範囲第 3 0項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
3 2 . 上記第 1 の 記憶手段 に 記憶 さ れ て い る 基準 画像 デ ー タ に 基づ い て 上記 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン ' デー タ を作成す る シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成手段 を さ ら に 備 え て い る ， 請 求 の 範 囲 第 3 0項 に 記 載 の シ ェ ー ディ ン グ捕正装置。
3 3 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 基準画像上に お い て線状 に指定 さ れた場所の 画像デ — 夕 に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を， 上記線状指 定場所 に 直交 す る 方 向 に 拡 張 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る も の で あ る ， 請 求の 範囲第 Π項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ補正装置。
3 4 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 基準画像上 に お い て点状 に 指定 さ れた複数の場所の 画 像デー タ を， 各点状場所の 一方向 の座標軸 に し た が つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 す る も の で あ る ， 請求 の 範 囲 第 3 2項 に 記載 の シ ニ ー デ ィ ン グ補正装置。
3 5 . 基準画像， 対象画像お よ び シ エ ー デ ィ ン グ補正 さ れ た対象画像の 少な く と も い ずれか一つ を表示す る 表 示手段を さ ら に 備 え て い る ， 請求の範囲第 3 0項 に 記載 の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正装置。
3 6 . 与え ら れた対象画像の基準画像 に対す る 位置ずれ 量を検 出 し ，
上 記 基 準 画 像 に 基 づ い て 作 成 さ れ た シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の いずれか一方を ， 検 出 さ れ た位置ずれ量 に 応 じ て位置補正 し ，
位置補正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 10810
5 2
他方とを用いて上記対象画像の シ エ ーディ ン グ捕正を 行う ，
シ エ ーディ ング捕正方法。
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