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技術 画像処理装置

出願人 株式会社キーエンス
発明者 西尾佳晃
出願日 2000年1月5日 (21年1ヶ月経過) 出願番号 2000-000532
公開日 2001年7月19日 (19年7ヶ月経過) 公開番号 2001-195575
状態 拒絶査定
技術分野 文字入力 閉回路テレビジョンシステム イメージ分析
主要キーワード 異品種混入 Y座標 X座標 印刷命令信号 欠品検査 連結成分毎 切り換え板 デジタル信号用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年7月19日)のものです。
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図面 (18)

課題

出力手段の配線数を少なくし、装置の構成が簡易画像処理装置を提供する。

解決手段

ベルトコンベヤによって搬送されるワーク1A,1Bをカラーテレビカメラ14によって撮影し、ワーク1A,1Bに貼り付けられている色付ベル11,12に印刷された丸印11C,12Cを画像処理装置13によって撮影画像から抽出する。画像処理装置13は抽出した領域の画素数アナログ出力部135から出力し、出力先制御装置Ctl1によってワーク1Aであるか否かの判定を行い、異品種混入検査を行う。

概要

背景

画像の中から対象物を抽出するために、画像内に含まれる特定の領域を輝度,色,テクスチャ等の特徴量の均一な部分画像として識別する画像処理装置が用いられている。

特徴量を用いて領域を識別する画像処理装置は、様々な工業分野にて既に利用されている。例えば、色成分を特徴量として領域を識別する画像処理装置は、製品に貼り付けられた色付ベルの位置を検査する装置、また、混合製造ラインにおける製品又はそれを梱包するパッケージ印刷されたカラーバーにより製品を識別する装置等に応用され、主に食品薬品等の分野において実用化されている。

このような画像処理装置は、処理結果を出力するために、パラレルインタフェースシリアルインタフェース等のデジタル出力端子を備えており、出力されたデジタル信号に基づいて、検査対象の製品を搬送する搬送装置の制御、各種処理結果の表示、記録等を行うようになっている。

概要

出力手段の配線数を少なくし、装置の構成が簡易な画像処理装置を提供する。

ベルトコンベヤによって搬送されるワーク1A,1Bをカラーテレビカメラ14によって撮影し、ワーク1A,1Bに貼り付けられている色付ラベル11,12に印刷された丸印11C,12Cを画像処理装置13によって撮影画像から抽出する。画像処理装置13は抽出した領域の画素数アナログ出力部135から出力し、出力先制御装置Ctl1によってワーク1Aであるか否かの判定を行い、異品種混入の検査を行う。

目的

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アナログ信号を出力する出力手段を備えることによって、少ない配線数で多値データを出力でき、シリアルインタフェースのように出力先に複雑な装置を必要としない画像処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、デジタル信号用表示装置記録計等に比べて簡易な構成のアナログ信号用の表示装置、記録計等を使用することができる画像処理装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

画像に対して所定の処理を行った処理結果に基づいて信号を出力する出力手段を備える画像処理装置において、前記出力手段は、アナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする画像処理装置。

請求項2

画像を入力する入力手段と、該入力手段によって入力された画像から所定の画素値を有する画素集合である領域を抽出する領域抽出手段と、該領域抽出手段によって抽出された領域の画素数、前記画像中における前記領域の位置、前記領域の連結成分数、前記画像に含まれる画素の画素値に基づく画素データ、並びに前記領域の所定のテンプレート画像に対する相関値の内の少なくとも一つを演算する演算手段とを備え、前記出力手段は、該演算手段が演算した画素数、位置、連結成分数、画素データ、及び相関値の内の少なくとも一つを表すアナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。

請求項3

文字を含んだ画像を入力する入力手段と、該入力手段によって入力された画像から前記文字を含んだ領域を抽出する領域抽出手段と、該領域抽出手段によって抽出された領域の所定のテンプレート画像に対する相関値を演算する相関値演算手段と、該相関値演算手段によって演算された相関値に基づいて、前記文字を認識する文字認識手段とを備え、前記出力手段は、前記相関値演算手段によって演算された相関値及び/又は前記文字認識手段による認識結果を表すアナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。

技術分野

0001

本発明は、画像に対して各種の処理を行った結果をアナログ信号によって出力する画像処理装置に関する。

背景技術

0002

画像の中から対象物を抽出するために、画像内に含まれる特定の領域を輝度,色,テクスチャ等の特徴量の均一な部分画像として識別する画像処理装置が用いられている。

0003

特徴量を用いて領域を識別する画像処理装置は、様々な工業分野にて既に利用されている。例えば、色成分を特徴量として領域を識別する画像処理装置は、製品に貼り付けられた色付ベルの位置を検査する装置、また、混合製造ラインにおける製品又はそれを梱包するパッケージ印刷されたカラーバーにより製品を識別する装置等に応用され、主に食品薬品等の分野において実用化されている。

0004

このような画像処理装置は、処理結果を出力するために、パラレルインタフェースシリアルインタフェース等のデジタル出力端子を備えており、出力されたデジタル信号に基づいて、検査対象の製品を搬送する搬送装置の制御、各種処理結果の表示、記録等を行うようになっている。

発明が解決しようとする課題

0005

ところが、このような従来の画像処理装置では、パラレルインタフェースを備える場合は配線数が多くなり、シリアルインタフェースを備える場合は直列化されたデジタル信号を復元するための装置が必要になるなど、出力先の装置の構成が複雑となり、コストの削減が困難であるという問題があった。

0006

また、シリアルインタフェースを備える場合は、1ビットずつ時系列的通信を行うため、通信に多くの時間を必要とし、高速な動作を必要とする搬送装置の制御を行うことが困難であるという問題があった。

0007

また、デジタル信号によって送られたデータを表示及び/又は記録するためには、高価な計器及び/又は記録装置を必要とし、コストの削減が困難であるという問題があった。

0008

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アナログ信号を出力する出力手段を備えることによって、少ない配線数で多値データを出力でき、シリアルインタフェースのように出力先に複雑な装置を必要としない画像処理装置を提供することを目的とする。

0009

また、本発明の他の目的は、デジタル信号用表示装置記録計等に比べて簡易な構成のアナログ信号用の表示装置、記録計等を使用することができる画像処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

第1発明に係る画像処理装置は、画像に対して所定の処理を行った処理結果に基づいて信号を出力する出力手段を備える画像処理装置において、前記出力手段は、アナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする。

0011

第2発明に係る画像処理装置は、第1発明に係る画像処理装置において、画像を入力する入力手段と、該入力手段によって入力された画像から所定の画素値を有する画素集合である領域を抽出する領域抽出手段と、該領域抽出手段によって抽出された領域の画素数、前記画像中における前記領域の位置、前記領域の連結成分数、前記画像に含まれる画素の画素値に基づく画素データ、並びに前記領域の所定のテンプレート画像に対する相関値の内の少なくとも一つを演算する演算手段とを備え、前記出力手段は、該演算手段が演算した画素数、位置、連結成分数、画素データ、及び相関値の内の少なくとも一つを表すアナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする。

0012

第3発明に係る画像処理装置は、第1発明に係る画像処理装置において、文字を含んだ画像を入力する入力手段と、該入力手段によって入力された画像から前記文字を含んだ領域を抽出する領域抽出手段と、該領域抽出手段によって抽出された領域の所定のテンプレート画像に対する相関値を演算する相関値演算手段と、該相関値演算手段によって演算された相関値に基づいて、前記文字を認識する文字認識手段とを備え、前記出力手段は、前記相関値演算手段によって演算された相関値及び/又は前記文字認識手段による認識結果を表すアナログ信号を出力すべくなしてあることを特徴とする。

0013

第1乃至第3発明に係る画像処理装置による場合は、アナログ信号を出力するから、パラレルインタフェースを備える場合に比べて配線数が信号用とGND用との2本と少なく、また、シリアルインタフェースを備える場合のように複数のビット列からなるデジタル信号を1ビットずつのデジタル信号に直列化するための装置が必要なく、簡易な構造とすることができる。

0014

また、出力先においても、シリアルインタフェースを備える場合のように直列化されたデジタル信号を復元する必要がなく、出力先の装置を簡易な構成とすることができる。

0015

また、アナログ信号は電圧値によって多値データを表すことができるため、シリアルインタフェースのように1ビットずつ時系列的に通信する場合に比べて通信時間を短縮することができる。

0016

また、デジタル信号用の計器及び/又は記録装置に比べて安価なアナログ信号用の計器及び/又は記録装置を用いることによって、アナログ信号によって送られたデータを容易に表示及び/又は記録することができ、コストを削減することができる。

0017

なお、第2発明における連結成分数とは、同じ画素値を有し、しかも互いに隣接(連結)している画素の集合(連結成分)の数をいう。

発明を実施するための最良の形態

0018

実施の形態1.以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

0019

図において、1A及び1Bは撮影対象としての例えば製造ライン上の薬品チューブ等のワークであり、図中矢符にて示す方向にベルトコンベヤによって移動せしめられている。また、ワーク1Aとワーク1Bとには、夫々異なる薬品が封入されている。ワーク1A,1Bは、その上方に設けられたカラーテレビカメラ14により撮影され、カラーテレビカメラ14は、撮影した原画像アナログR値G値,及びB値をカラーテレビカメラ14に接続された画像処理装置13に与える。

0020

画像処理装置13は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部131と、演算処理を行なうCPU132と、CPU132から与えられる情報を記憶するメモリ134と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部133と、後述するアナログ出力部135とを備えてなり、画像入力部131は、カラーテレビカメラ14から与えられたアナログのR値,G値,及びB値をディジタルのR値,G値,及びB値に変換してCPU132に与える。CPU132は、与えられたR値,G値,及びB値をメモリ134に格納するとともに、このR値,G値,及びB値を画像出力部133に与える。画像出力部133は、与えられたディジタルのR値,G値,及びB値をアナログのR値,G値,及びB値に変換し、これを画像処理装置13に接続されたCRT等の表示装置15に出力して画面表示させるようになっている。

0021

図2は、ワーク1Aを撮影したときの原画像11aを示す模式図であり、図3は、ワーク1Bを撮影したときの原画像12aを示す模式図である。ワーク1A,1B夫々には色付ラベル11,12が貼り付けられており、図2に示す如く、ワーク1Aに貼り付けられた色付ラベル11には白地に赤色の丸印11Cが印刷されており、一方図3に示す如く、ワーク1Bに貼り付けられた色付ラベル12には同じく赤色であり直径が前記丸印11Cよりも大きい丸印12Cが白地に印刷されている。

0022

また、予めメモリ134には、R値,G値,及びB値の閾値が記憶されている。CPU132の演算によって、この閾値によって定められたR値,G値,及びB値の各閾値範囲内にR値,G値,及びB値が夫々入る画素は、予め設定された色と同一色であると判断され、抽出されるようになっている。例えば、この場合は丸印11C,12Cを抽出するように、赤色が予め設定されている。また、CPU132は抽出した領域に含まれる画素数を計数するようになっている。

0023

画像処理装置13に備えられた前記アナログ出力部135は、D/A変換器を用いてなっており、前記計数結果を出力する。該アナログ出力部135は、ベルトコンベヤ近傍に設置された制御装置Ctl1に接続されている。制御装置Ctl1は、前記計数結果に基づいてワーク1Aであるか否かの判別を行う。また、制御装置Ctl1はモータに接続されており、前記判別結果に基づいて該モータを動作させ、モータの回転軸に連結された切り換え板を動かすようになっている。これによって、例えば、切り換え板近傍をワーク1Aが通過するときには切り換え板は動作されず、ワーク1Aがそのまま通過し、一方切り換え板近傍をワーク1Bが通過するときには、切り換え板が動作してワーク1Bを前記ベルトコンベヤから分岐するベルトコンベヤへと案内する。このようにすることによって、異品種混入を判別し、品種の異なるワーク1Bを取り除くようになっている。

0024

図4は、CPU132の処理を示すフローチャートである。CPU132は、まず、原画像11a又は12aの各画素に対応するR値,G値,及びB値を取込んでメモリ134に格納する(ステップS1)。次いで、原画像11a又は12aの一隅にある画素を処理対象画素とし(ステップS2)、処理対象画素のR値,G値,及びB値をメモリ134から取込む(ステップS3)。そして、処理対象画素のR値,G値,及びB値を各値に対して設定された閾値と比較する(ステップS4)。

0025

R値,G値,及びB値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる画素と同一色であると判断し、画素数を表すカウンタの内容をインクリメントする(ステップS5)。

0026

画像の水平及び垂直方向に次の画素が存在するか否かを調べ(ステップS6)、以上の処理を行っていない前記次の画素が存在する場合、水平方向の隣接画素、又は垂直方向の隣接走査線先頭画素を処理対象画素とし(ステップS7)、ステップS3に処理を戻す。

0027

また、ステップS6において、次の画素が存在しない場合、前記カウンタの内容をアナログ出力部135から出力し(ステップS8)、処理を終了する。

0028

実施の形態2.図5は、実施の形態2に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、21は工場内に設置されたベルトコンベヤである。該ベルトコンベヤ21は、モータ22によって駆動されるようになっている。該ベルトコンベヤ21上の位置Pの近傍には、印刷装置24が設置されており、ベルトコンベヤ21によって搬送される直方体形状をなすワーク1Cが位置Pに位置したときに、ワーク1Cの一側面に日付が印刷されるようになっている。

0029

そして、前記印刷装置24のベルトコンベヤ21を挟んだ反対側には、カラーテレビカメラ26と画像処理装置25とが設置されており、カラーテレビカメラ26によってワーク1Cの前記印刷面の反対側の側面が撮影されるようになっている。

0030

画像処理装置25は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部251と、演算処理を行なうCPU252と、CPU252から与えられる情報を記憶するメモリ254と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部253と、後述するアナログ出力部255とを備えてなり、画像入力部251は、カラーテレビカメラ26から与えられたアナログのR値,G値,及びB値をディジタルのR値,G値,及びB値に変換してCPU252に与える。CPU252は、与えられたR値,G値,及びB値をメモリ254に格納するとともに、このR値,G値,及びB値を画像出力部253に与える。画像出力部253は、与えられたディジタルのR値,G値,及びB値をアナログのR値,G値,及びB値に変換し、これを画像処理装置25に接続されたCRT等の表示装置27に出力して画面表示させるようになっている。

0031

図6は、ワーク1Cを撮影したときの原画像27aを示す模式図である。ワーク1Cの前述した印刷がなされる面の反対の側面には、白地に緑色の丸印29Cが印刷されたシール29が貼り付けられている。ワーク1Cは図中矢符によって示される方向に移動せしめられており、図6では、丸印29Cが画像中央よりもワーク1Cの移動方向上流側に位置している。画像中左上隅原点とされ、以下、画像において右方向をX軸方向、下方向をY軸方向という。

0032

また、予めメモリ254には、R値,G値,及びB値の閾値が記憶されている。CPU252の演算によって、この閾値によって定められたR値,G値,及びB値の各閾値範囲内にR値,G値,及びB値が夫々入る画素は、予め設定された色と同一色であると判断され、抽出されるようになっている。例えば、この場合は丸印29Cを抽出するように、緑色が予め設定されている。また、CPU252は抽出した領域の中心位置を演算するようになっている。

0033

画像処理装置25は、所定の周期でカラーテレビカメラ26からの画像を取り込み、該画像に撮影された丸印29Cの中心位置を演算し、該中心位置の画像中でのX座標値、Y座標値に応じたアナログ信号をアナログ出力部255から出力する。アナログ出力部255はモータ22及び前記印刷装置24を駆動制御する駆動制御装置28に接続されている。前記アナログ出力部255が出力したアナログ信号によって、駆動制御装置28はワーク1Cが印刷位置Pに到達したときにモータ22を所定時間停止させるようになっており、これと同時に前記印刷装置24に印刷命令信号を出力するようになっている。

0034

印刷命令信号を受けた印刷装置24は、内蔵するメモリに予め記憶された日付データに基づいて、ワーク1Cに日付を印刷するようになっている。

0035

図7は、CPU252の処理を示すフローチャートである。CPU252は、まず、原画像27aの各画素に対応するR値,G値,及びB値を取込んでメモリ254に格納する(ステップS21)。次いで、原画像27aの原点にある画素を処理対象画素とし(ステップS22)、処理対象画素のR値,G値,及びB値をメモリ254から取込む(ステップS23)。そして、処理対象画素のR値,G値,及びB値を各値に対して設定された閾値と比較する(ステップS24)。

0036

R値,G値,及びB値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる色と同一色であると判断する(ステップS25)。

0037

画像の水平及び垂直方向に次の画素が存在するか否かを調べ(ステップS26)、以上の処理を行っていない前記次の画素が存在する場合、水平方向の隣接画素、又は垂直方向の隣接走査線の先頭画素を処理対象画素とし(ステップS27)、ステップS23に処理を戻す。

0038

また、ステップS26において、次の画素が存在しない場合、抽出対象画素と同一色であると判断された画素のX座標値及びY座標値に基づいて、丸印29Cの中心座標を演算し(ステップS28)、演算結果をアナログ出力部255から出力し(ステップS29)、処理を終了する。

0039

なお、丸印29Cの中心位置に基づいたアナログ信号を出力する構成としたが、アナログ出力する内容は、例えば丸印29Cの重心位置であってもよく、抽出対象を矩形とし、該矩形の一角の位置であってもよい。

0040

また、搬送装置の位置制御又は姿勢制御を行うために、抽出対象の画像中の位置だけではなく、抽出対象を矩形のマークとし、該マークの一辺と画像中の所定方向とのなす角度を演算して、演算した角度を表すアナログ信号を前記アナログ出力部255から出力するようにしてあってもよい。

0041

実施の形態3.図8は、実施の形態3に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、1Dは撮影対象としての例えば4つの青色のボールが1つの透明な四角箱のケースに入れられたワークである。ケースは上面及び下面が正方形をなしており、該正方形の一辺の長さが前記ボールの直径の2倍の長さより長くなっており、正方形の2面間の距離が前記ボールの直径と略同じとなっている。該ワーク1Dは図中矢符にて示す方向にベルトコンベヤによって移動せしめられている。また、ワーク1Dは、その上方に設けられたカラーテレビカメラ32により撮影され、カラーテレビカメラ32は、撮影した原画像のアナログのR値,G値,及びB値をカラーテレビカメラ32に接続された画像処理装置33に与える。

0042

画像処理装置33は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部331と、演算処理を行なうCPU332と、CPU332から与えられる情報を記憶するメモリ334と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部333と、後述するアナログ出力部335とを備えてなり、画像入力部331は、カラーテレビカメラ32から与えられたアナログのR値,G値,及びB値をディジタルのR値,G値,及びB値に変換してCPU332に与える。CPU332は、与えられたR値,G値,及びB値をメモリ334に格納するとともに、このR値,G値,及びB値を画像出力部333に与える。画像出力部333は、与えられたディジタルのR値,G値,及びB値をアナログのR値,G値,及びB値に変換し、これを画像処理装置33に接続されたCRT等の表示装置35に出力して画面表示させるようになっている。

0043

図9は、ワーク1Dを撮影したときの原画像1Daを示す模式図であり、図10は、ボールが1つ欠品しているワーク1Eを撮影したときの原画像1Eaを示す模式図である。図9に示す如く、ケースにボールが4つ入れられたワーク1Dは、隣り合うボールが所定の距離を隔てるようにケース内に配置されている。一方、図10に示す如く、ボールが1つ欠品しているワーク1Eは、1つボールが欠落した状態で他の3つのボールが前記ワーク1Dと同じ状態で配置されている。

0044

また、予めメモリ334には、R値,G値,及びB値の閾値が記憶されている。CPU332の演算によって、この閾値によって定められたR値,G値,及びB値の各閾値範囲内にR値,G値,及びB値が夫々入る画素は、予め設定された色と同一色であると判断され、抽出されるようになっている。例えば、この場合はボールを抽出するように、青色が予め設定されている。また、CPU332は抽出した領域に対してラベリング処理を行うようになっている。

0045

ラベリング処理は次のようにして行われる。即ち、抽出される画素の輝度を1(又は0)、非抽出画素の輝度を0(又は1)として二値化し、二値化された画像から、輝度が1の画素によって構成される各4連結成分毎に異なる番号を付ける。ここで4連結成分とは、二値画像において、輝度が1(又は0)の何れの画素からも4近傍中に輝度が1(又は0)の画素が存在する画素の集合をいう。

0046

なお、ラベリング処理は、4連結成分毎に行うこととしたが、二値画像において、輝度が1(又は0)の何れの画素からも8近傍中に輝度が1(又は0)の画素が存在する画素の集合である8連結成分毎に行うこととしてもよいのはいうまでもない。

0047

画像処理装置33に備えられた前記アナログ出力部335は、前記ラベリング処理の結果を出力するようになっており、ベルトコンベヤ近傍に設置された制御装置Ctl2に接続されている。制御装置Ctl2は、前記結果に基づいてワーク中にボールが4つ入っているか否かの判別を行う。また、制御装置Ctl2はモータに接続されており、前記判別結果に基づいて該モータを動作させ、モータの回転軸に連結された切り換え板を動かすようになっている。これによって、例えば、切り換え板近傍をワーク1Dが通過するときには切り換え板は動作されず、ワーク1Dがそのまま通過し、一方切り換え板近傍をワーク1Eが通過するときには、切り換え板が動作してワーク1Eを前記ベルトコンベヤから分岐するベルトコンベヤへと案内する。このようにすることによって、欠品検査を行うようになっている。

0048

図11は、CPU332の処理を示すフローチャートである。CPU332は、まず、原画像1Da又は1Eaの各画素に対応するR値,G値,及びB値を取込んでメモリ334に格納する(ステップS301)。次いで、原画像1Da又は1Eaの一隅にある画素を処理対象画素とし(ステップS302)、処理対象画素のR値,G値,及びB値をメモリ334から取込む(ステップS303)。そして、処理対象画素のR値,G値,及びB値を各値に対して設定された閾値と比較する(ステップS304)。

0049

R値,G値,及びB値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる画素と同一色であると判断し、画素の輝度を1とする(ステップS305)。一方、R値,G値,又はB値の内の少なくとも1つの値が閾値範囲外である場合には、比較した画素が非抽出画素であると判断し、画素の輝度を0とする(ステップS306)。

0050

画像の水平及び垂直方向に次の画素が存在するか否かを調べ(ステップS307)、以上の処理を行っていない前記次の画素が存在する場合、水平方向の隣接画素、又は垂直方向の隣接走査線の先頭画素を処理対象画素とし(ステップS308)、ステップS303に処理を戻す。

0051

また、ステップS307において、次の画素が存在しない場合、ラベリング処理を行い(ステップS309)、ラベリング処理によって得られた連結成分数をアナログ出力部335から出力し(ステップS310)、処理を終了する。

0052

実施の形態4.図12は、実施の形態4に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、1Fはテレビカメラ42のピント調節用のワークである。該ワーク1Fは、直方体形状をなしており、上面の半分が白に、残りの部分が黒に着色されている。ワーク1Fは停止しているベルトコンベヤ上に配されており、上方に設けられたテレビカメラ42により撮影され、テレビカメラ42は、撮影した原画像のアナログの輝度値をテレビカメラ42に接続された画像処理装置43に与える。

0053

画像処理装置43は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部431と、演算処理を行なうCPU432と、CPU432から与えられる情報を記憶するメモリ434と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部433と、後述するアナログ出力部435とを備えてなり、画像入力部431は、テレビカメラ42から与えられたアナログの輝度値をディジタルの輝度値に変換してCPU432に与える。CPU432は、与えられた輝度値をメモリ434に格納するとともに、この輝度値を画像出力部433に与える。画像出力部433は、与えられたディジタルの輝度値をアナログの輝度値に変換し、これを画像処理装置43に接続されたCRT等の表示装置45に出力して画面表示させるようになっている。

0054

図13は、ワーク1Fを撮影したときの原画像1Faを示す模式図である。図13に示す如く、ワーク1F上面を撮影した原画像1Faは、白の部分AWと黒の部分ABとの間に、これらの中間的な灰色の部分AGを有している。この灰色の部分AGは、テレビカメラ42の焦点がワーク1Fに合致しているほど小さくなる。

0055

画像処理装置43に備えられた前記アナログ出力部435は、画像中央の走査線に含まれる画素の輝度値を順次出力するようになっており、アナログ信号用の記録装置46に接続されている。そして、オペレータが該記録装置46の記録結果にしたがって前記灰色の部分AGが小さくなるようにテレビカメラ42のピントを調節する。

0056

図14は、CPU432の処理を示すフローチャートである。CPU432は、まず、原画像1Faの各画素に対応する輝度値を取込んでメモリ434に格納する(ステップS41)。次いで、原画像1Faの縦方向中央の走査線の一端の画素を処理対象画素とし(ステップS42)、処理対象画素の輝度値をメモリ434から取込む(ステップS43)。そして、処理対象画素の輝度値をアナログ出力部435から出力する(ステップS44)。

0057

前記走査線上に以上の処理を行っていない隣接画素が存在するか否かを調べ(ステップS45)、存在する場合、これを処理対象画素とし(ステップS46)、ステップS43に処理を戻す。

0058

また、ステップS45において、処理を行っていない隣接画素が存在しない場合、処理を終了する。

0059

なお、輝度値を出力する対象の画素を画像縦方向中央の走査線に含まれる画素に限定したが、これに限ったものではなく、例えば画像に含まれる全画素としてもよいことはいうまでもない。

0060

また、輝度値を表すアナログ信号を出力する構成としたが、カラーテレビカメラによってカラー画像を撮影し、該カラー画像のR値,G値,B値を出力してもよく、各輝度値又は各R値,G値,B値等に関するヒストグラムを演算して出力してもよい。

0061

実施の形態5.図15は、実施の形態5に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図において、1Gは撮影対象としての例えば製造ライン上の薬品チューブ等のワークである。ワーク1Gには日付が印刷されており、上方に設けられたカラーテレビカメラ52により撮影され、カラーテレビカメラ52は、撮影した原画像のアナログのR値,G値,及びB値をカラーテレビカメラ52に接続された画像処理装置53に与える。

0062

画像処理装置53は、A/D変換器等を用いてなる画像入力部531と、演算処理を行なうCPU532と、CPU532から与えられる情報を記憶するメモリ534と、D/A変換器等を用いてなる画像出力部533と、後述するアナログ出力部535,536とを備えてなり、画像入力部531は、カラーテレビカメラ52から与えられたアナログのR値,G値,及びB値をディジタルのR値,G値,及びB値に変換してCPU532に与える。CPU532は、与えられたR値,G値,及びB値をメモリ534に格納するとともに、このR値,G値,及びB値を画像出力部533に与える。画像出力部533は、与えられたディジタルのR値,G値,及びB値をアナログのR値,G値,及びB値に変換し、これを画像処理装置53に接続されたCRT等の表示装置55に出力して画面表示させるようになっている。

0063

図16は、ワーク1Gを撮影したときの原画像1Gaを示す模式図である。図16に示す如く、ワーク1Gには、黄色地に黒で日付が印刷されている。

0064

また、予めメモリ534には、R値,G値,及びB値の閾値が記憶されている。CPU532の演算によって、この閾値によって定められたR値,G値,及びB値の各閾値範囲内にR値,G値,及びB値が夫々入る画素は、予め設定された色と同一色であると判断され、抽出されるようになっている。例えば、この場合は日付を抽出するように、黒色が予め設定されている。また、CPU532は、抽出した領域の輝度を1(又は0)、その他の領域の輝度を0(又は1)とする二値化処理を行うようになっている。

0065

そして、メモリ534には、予めテンプレート画像が記憶されている。該テンプレート画像は、正しい日付が印刷されたワークを撮影して得られた原画像1Gaに対して二値化処理を行ったときに得られる二値画像である。CPU532は、原画像1Gaから求めた二値画像とテンプレート画像との相関値を演算し、該相関値が予め前記メモリ534に記憶されている閾値を越える場合には、ワーク1Gに印刷された日付の文字が正しい日付の文字であると判断し、閾値を越えない場合は、印刷された日付の文字が正しい日付の文字ではないと判断する文字認識処理を行うようになっている。

0066

画像処理装置53に備えられた前記アナログ出力部535は、前記相関値を出力するようになっており、アナログ信号用の記録装置56に接続されている。また、他方のアナログ出力部536は、前記文字認識の結果を出力するようになっており、アナログ信号用の計器57に接続されている。これによって、オペレータは前記記録装置56の記録結果によって、例えばカラーテレビカメラ52の取付位置の変化、ワーク1Gを照らす照明光量減少等、画像撮影に関する問題の発生を知ることができ、また、前記計器57の表示結果によって、日付の印刷不良を有するワーク1Gを判別して仕分け作業を行うことができる。

0067

図17は、CPU532の処理を示すフローチャートである。CPU532は、まず、原画像1Gaの各画素に対応するR値,G値,及びB値を取込んでメモリ534に格納する(ステップS501)。次いで、原画像1Gaの一隅にある画素を処理対象画素とし(ステップS502)、処理対象画素のR値,G値,及びB値をメモリ534から取込む(ステップS503)。そして、処理対象画素のR値,G値,及びB値を各値に対して設定された閾値と比較する(ステップS504)。

0068

R値,G値,及びB値の全ての値が閾値範囲内である場合には、比較した画素が抽出対象となる画素と同一色であると判断し、画素の輝度を1とする(ステップS505)。一方、R値,G値,又はB値の内の少なくとも1つの値が閾値範囲外である場合には、比較した画素が非抽出画素であると判断し、画素の輝度を0とする(ステップS506)。

0069

画像の水平及び垂直方向に次の画素が存在するか否かを調べ(ステップS507)、以上の処理を行っていない前記次の画素が存在する場合、水平方向の隣接画素、又は垂直方向の隣接走査線の先頭画素を処理対象画素とし(ステップS508)、ステップS503に処理を戻す。

0070

また、ステップS507において、次の画素が存在しない場合、相関値を演算する処理を行い(ステップS509)、演算結果の相関値をアナログ出力部535から出力する(ステップS510)。また、前記相関値を用いて文字認識処理を行い(ステップS511)、認識結果をアナログ出力部536から出力して(ステップS512)処理を終了する。

0071

なお、アナログ出力部535,536によって相関値及び文字認識結果の両方を出力する構成としたが、何れか一方のみを出力する構成であってもよく、また、文字認識処理を行わず、アナログ出力部536を備えない構成であってもよい。

0072

また、以上の実施の形態においては、CPU132,252,332,432,532の処理結果を出力する出力手段として、アナログ出力部135,255,335,435,535,536のみを備える構成としたが、本発明に係る画像処理装置においては、これに限定するものではなく、前記アナログ出力部135,255,335,435,535,536だけでなく、パラレルインタフェース、シリアルインタフェースのようなデジタル出力部も備える構成であってもよいことはいうまでもない。

0073

また、以上の実施の形態においては、色抽出のパラメータであるR値,G値,及びB値の3つの値を夫々に対応する閾値と比較する構成としたが、本発明に係る画像処理装置においては、これに限定するものではなく、例えば、R値,G値,及びB値にR−G値,B−G値,R−B値の差分値を加えて4つ〜6つのパラメータとする構成とすることもでき、また、R値,G値,及びB値に代わる色抽出のパラメータとして、R値,G値,及びB値に基づいてH(色相),S(彩度),I(明度)にHSI変換して、これらの値を用いるか、又はこれらの値に加えてH値,S値,及びI値の差分値を用いる構成とすることもできるのはいうまでもない。

0074

従って、以上の如き構成により、画像処理装置13,25,33,43,53がアナログ信号を出力するアナログ出力部135,255,335,435,535,536を備えるから、パラレルインタフェースに比べて、配線数が信号用とGND用との2本と少なくすることができる。

0075

また、シリアルインタフェースのように8ビット、16ビット等のビット列によって表されたデジタル信号を1ビットずつのデジタル信号に直列化する必要がなく、出力部を簡易な構成とすることができ、また、出力先においても直列化されたデジタル信号を復元する必要がなく、出力先の装置を簡易な構成とすることができる。

0076

また、アナログ信号は電圧値によって多値データを表すことができるため、シリアルインタフェースのように、1ビットずつ時系列的に通信を行う必要がなく、通信時間を短縮できる。

0077

また、デジタル信号用の計器及び/又は記録装置に比べて簡易な構成であり、安価なアナログ信号用の計器及び/又は記録装置を用いることによって、アナログ信号によって送られたデータを容易に表示及び/又は記録することができ、コストを削減することができる。

発明の効果

0078

以上詳述した如く本発明に係る画像処理装置による場合は、画像処理の結果をアナログ信号によって出力するから、パラレルインタフェースに比べて、配線数を大幅に少なくすることが可能となる。

0079

また、シリアルインタフェースに比べて、8ビット、16ビット等のビット列で表されたデジタル信号を1ビットずつのデジタル信号に直列化する必要がないため、画像処理装置を簡易な構成とすることが可能となるばかりでなく、出力先の装置も前記直列化されたデジタル信号を復元する必要がないため、簡易な構成とすることが可能となる。

0080

また、1ビットずつ時系列的に通信を行うシリアルインタフェースに比べて、電圧値に応じて多値データを表すことができるため通信時間を短縮することが可能となる。

0081

また、安価なアナログ信号用の計器及び/又は記録装置を用いることができ、コストを削減することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

図面の簡単な説明

0082

図1実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図2ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図3ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図4CPUの処理を示すフローチャートである。
図5実施の形態2に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図6ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図7CPUの処理を示すフローチャートである。
図8実施の形態3に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図9ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図10ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図11CPUの処理を示すフローチャートである。
図12実施の形態4に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図13ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図14CPUの処理を示すフローチャートである。
図15実施の形態5に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図16ワークを撮影したときの原画像を示す模式図である。
図17CPUの処理を示すフローチャートである。

--

0083

1A〜1G ワーク
14,26,32,52カラーテレビカメラ
42テレビカメラ
13,25,33,43,53画像処理装置
15,27,35,45,55表示装置
131,251,331,431,531画像入力部
132,252,332,432,532 CPU
133,253,333,433,533画像出力部
134,254,334,434,534メモリ
135,255,335,435,535,536アナログ出力部

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