JPH0122954B2 - - Google Patents
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- JPH0122954B2 JPH0122954B2 JP57180970A JP18097082A JPH0122954B2 JP H0122954 B2 JPH0122954 B2 JP H0122954B2 JP 57180970 A JP57180970 A JP 57180970A JP 18097082 A JP18097082 A JP 18097082A JP H0122954 B2 JPH0122954 B2 JP H0122954B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- circuit
- particle
- area
- mask pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、パターン認識装置において対象物の
位置決めを行なう画像位置計測装置の改良に関す
るものである。
位置決めを行なう画像位置計測装置の改良に関す
るものである。
対象物が血球である白血球像自動分類装置の場
合、顕微鏡の制約から、第1図に示すように、
TVカメラの撮像エリア1は一般に目的としてい
る白血球以外の他の血球を含む広い部分となる。
このため特徴抽出にあたつては白血球を含む必要
な小部分(サンプル・エリア2)を撮像エリア1
から切り出す必要がある。このサンプル・エリア
2の位置は白血球がちようど中心にくるように設
定されるが、そのためには撮像された白血球の
(画面上での)中心位置を求めなければならない。
このためには、従来は第2図に示すように射影ヒ
ストグラムを用いる法が一般的であつたが、この
場合第2図に示すように対象物が複数の場合に
は、それぞれ位置が確定できないという欠点があ
る。即ち実在の粒子画像A,Bの射影ヒストグラ
ム3,4からはC,Dという虚像も考えられるの
で、粒子の位置を確定できない。また射影ヒスト
グラムを高速に得るためには装置が複雑になると
いう問題もある。白血球像自動分類装置に限らず
他の分野でも、撮像された粒子個々の位置を高速
で求めたいという要求は多いがこれまでこれを満
足させる適当な装置はなかつた。
合、顕微鏡の制約から、第1図に示すように、
TVカメラの撮像エリア1は一般に目的としてい
る白血球以外の他の血球を含む広い部分となる。
このため特徴抽出にあたつては白血球を含む必要
な小部分(サンプル・エリア2)を撮像エリア1
から切り出す必要がある。このサンプル・エリア
2の位置は白血球がちようど中心にくるように設
定されるが、そのためには撮像された白血球の
(画面上での)中心位置を求めなければならない。
このためには、従来は第2図に示すように射影ヒ
ストグラムを用いる法が一般的であつたが、この
場合第2図に示すように対象物が複数の場合に
は、それぞれ位置が確定できないという欠点があ
る。即ち実在の粒子画像A,Bの射影ヒストグラ
ム3,4からはC,Dという虚像も考えられるの
で、粒子の位置を確定できない。また射影ヒスト
グラムを高速に得るためには装置が複雑になると
いう問題もある。白血球像自動分類装置に限らず
他の分野でも、撮像された粒子個々の位置を高速
で求めたいという要求は多いがこれまでこれを満
足させる適当な装置はなかつた。
本発明は画像位置計測装置の上記の欠点を解消
するためになされたもので、対象物が複数の場合
でもその画像上の中心位置を正確に計測すること
ができる高速の画像位置計測装置を実現すること
を目的としている。
するためになされたもので、対象物が複数の場合
でもその画像上の中心位置を正確に計測すること
ができる高速の画像位置計測装置を実現すること
を目的としている。
本発明によれば、2値画像に固有領域を生成さ
せたものを走査して得られるマスク・パターンが
特定の形状を検出したとき、前記マスク・パター
ンが属する粒子の領域番号とこの特定のマスク・
パターンのxまたはy座標とを組としてデータ・
メモリに記憶し、このデータ・メモリの内容から
画像上の対象物個々の中心位置を求めることによ
り、上記の目的を達成できる。
せたものを走査して得られるマスク・パターンが
特定の形状を検出したとき、前記マスク・パター
ンが属する粒子の領域番号とこの特定のマスク・
パターンのxまたはy座標とを組としてデータ・
メモリに記憶し、このデータ・メモリの内容から
画像上の対象物個々の中心位置を求めることによ
り、上記の目的を達成できる。
以下図面にもとずいて本発明を説明する。
第3図は本発明に係る画像位置計測装置の一実
施例を示す要部構成ブロツク図である。5は走査
された2値画像信号が入力される入力端子、8は
前記2値画像信号が加えられ、この2値画像信号
の固有領域(第10図および第11図の斜線部分
が示す様に粒子画像の穴や右方および下方のくぼ
みを埋めた部分の領域)を生成させる固有領域生
成回路で、第4図にその一実施例を示すように、
画素情報g,fをAND回路82に加え、その出
力および入力端子5からの2値画像信号をOR回
路81に加その出力端から目的の出力Spを得て
いる。9は前記固有領域生成回路8からの出力2
値信号Spの1ラインの画像情報を記憶する1ラ
イン・メモリでシフトレジスタ等で構成される。
10は前記1ライン・メモリからの出力gおよ
び、前記固有領域生成回路8からの出力2値信号
Spを入力としてタテ2×ヨコ3画素の画素情報
を保持するシフトレジスタ、12はこのシフトレ
ジスタ10からの出力を入力とし、ナンバリング
回路15およびデータ・メモリ回路16を制御す
る各制御信号Sn,Sdを発生するコントロール・
ロジツク回路で例えばROMなどで構成される。
13は前記コントロール・ロジツク回路出力の1
つによつてセツトまたはリセツトされるととも
に、前記コントロール・ロジツク回路へ出力する
フリツプ・フロツプである。
施例を示す要部構成ブロツク図である。5は走査
された2値画像信号が入力される入力端子、8は
前記2値画像信号が加えられ、この2値画像信号
の固有領域(第10図および第11図の斜線部分
が示す様に粒子画像の穴や右方および下方のくぼ
みを埋めた部分の領域)を生成させる固有領域生
成回路で、第4図にその一実施例を示すように、
画素情報g,fをAND回路82に加え、その出
力および入力端子5からの2値画像信号をOR回
路81に加その出力端から目的の出力Spを得て
いる。9は前記固有領域生成回路8からの出力2
値信号Spの1ラインの画像情報を記憶する1ラ
イン・メモリでシフトレジスタ等で構成される。
10は前記1ライン・メモリからの出力gおよ
び、前記固有領域生成回路8からの出力2値信号
Spを入力としてタテ2×ヨコ3画素の画素情報
を保持するシフトレジスタ、12はこのシフトレ
ジスタ10からの出力を入力とし、ナンバリング
回路15およびデータ・メモリ回路16を制御す
る各制御信号Sn,Sdを発生するコントロール・
ロジツク回路で例えばROMなどで構成される。
13は前記コントロール・ロジツク回路出力の1
つによつてセツトまたはリセツトされるととも
に、前記コントロール・ロジツク回路へ出力する
フリツプ・フロツプである。
前記ナンバリング回路15において、31は粒
子領域のラベリングのための番号を発生する粒子
番号カウンタで、バス・セレクト・バツフア32
に出力する。34,35はそれぞれ領域カウンタ
33,36によつてアドレスを指定され、ラベリ
ングのための番号を一時記憶しておくための番号
メモリで、前記バス・セレクト・バツフア32を
介して書き込み読み出しが行われる。
子領域のラベリングのための番号を発生する粒子
番号カウンタで、バス・セレクト・バツフア32
に出力する。34,35はそれぞれ領域カウンタ
33,36によつてアドレスを指定され、ラベリ
ングのための番号を一時記憶しておくための番号
メモリで、前記バス・セレクト・バツフア32を
介して書き込み読み出しが行われる。
18は前記バス・セレクト・バツフア32を介
して前記番号メモリ34または35からの番号付
出力をパターン・バスへ送り出す番号付出力端子
で外部で粒子領域の面積算出等を行なう際利用す
る。
して前記番号メモリ34または35からの番号付
出力をパターン・バスへ送り出す番号付出力端子
で外部で粒子領域の面積算出等を行なう際利用す
る。
データ・メモリ回路16において、41は凹部
パターン(これを以下Uシエイプと呼ぶ)の2つ
の領域番号の組アドレスを発生させるUシエイ
プ・カウンタ、42は内部ナンバリング・バス1
7を介して前記バス・セレクト・バツフア32か
らの出力が加えられるアドレス・バス・セレク
ト・バツフアで、データ・メモリ43のアドレス
を指定する。7はマイクロコンピユータなど
CPUからの信号でデータを外部へ読み出す際に
アドレス・バス・セレクト・バツフア42を介し
て記データ・メモリ43のアドレスを指定するア
ドレス・バス入力端子である。45,46は前記
マスク・パターンの走査と同期してカウンタ・ア
ツプされ、それぞれそのx座標、y座標を出力す
るxカウンタ、yカウンタである。44はこのx
カウンタ、yカウンタからの出力または前記内部
ナンバリング・バス17を介して前記バス・セレ
クト・バツフア32からの出力が加えられるデー
タ・セレクト・バツフで、前記データ・メモリ4
3に前記いずれかのデータを選んで出力する。4
7は前記アドレス・バス入力端子に加えられるア
ドレス信号に応じて前記データ・メモリ43の内
容をデータ・バス端子19を介してマイクロコン
ピユータなどの外部バスへ送出するデータ出力バ
ツフアである。
パターン(これを以下Uシエイプと呼ぶ)の2つ
の領域番号の組アドレスを発生させるUシエイ
プ・カウンタ、42は内部ナンバリング・バス1
7を介して前記バス・セレクト・バツフア32か
らの出力が加えられるアドレス・バス・セレク
ト・バツフアで、データ・メモリ43のアドレス
を指定する。7はマイクロコンピユータなど
CPUからの信号でデータを外部へ読み出す際に
アドレス・バス・セレクト・バツフア42を介し
て記データ・メモリ43のアドレスを指定するア
ドレス・バス入力端子である。45,46は前記
マスク・パターンの走査と同期してカウンタ・ア
ツプされ、それぞれそのx座標、y座標を出力す
るxカウンタ、yカウンタである。44はこのx
カウンタ、yカウンタからの出力または前記内部
ナンバリング・バス17を介して前記バス・セレ
クト・バツフア32からの出力が加えられるデー
タ・セレクト・バツフで、前記データ・メモリ4
3に前記いずれかのデータを選んで出力する。4
7は前記アドレス・バス入力端子に加えられるア
ドレス信号に応じて前記データ・メモリ43の内
容をデータ・バス端子19を介してマイクロコン
ピユータなどの外部バスへ送出するデータ出力バ
ツフアである。
6は外部からクロツクが加えられるクロツク入
力端子で、14は前記クロツクを入力し、画像位
置計測装置内の各回路に信号の遅れに合わせたク
ロツクを供給するタイミング発生回路である。
力端子で、14は前記クロツクを入力し、画像位
置計測装置内の各回路に信号の遅れに合わせたク
ロツクを供給するタイミング発生回路である。
11は前記入力端子5から入力される2値画像
信号についてx方向のUシエイプ検出のための特
徴的な点(以下特徴点と呼ぶ)を検出する特徴点
検出回路で、第5図にその1実施例を示す。第5
図において、前記入力端子5から入力される2値
画像信号Si、前記画素信号f、および前記画素信
号gがその反転入力端子に加わるOR回路112
の出力がAND回路111に加えられ、このAND
回路111からの出力が2ビツトのシフトレジス
タ114を介してコントロール・ロジツク回路1
2へ特徴点出力Scとして出力される。前記AND
回路111の出力はまた1ラインメモリ113を
介して前記OR回路の正入力端子に帰還されてい
る。
信号についてx方向のUシエイプ検出のための特
徴的な点(以下特徴点と呼ぶ)を検出する特徴点
検出回路で、第5図にその1実施例を示す。第5
図において、前記入力端子5から入力される2値
画像信号Si、前記画素信号f、および前記画素信
号gがその反転入力端子に加わるOR回路112
の出力がAND回路111に加えられ、このAND
回路111からの出力が2ビツトのシフトレジス
タ114を介してコントロール・ロジツク回路1
2へ特徴点出力Scとして出力される。前記AND
回路111の出力はまた1ラインメモリ113を
介して前記OR回路の正入力端子に帰還されてい
る。
以下に上記のブロツク図の動作を説明する。入
力端子5に2値画像信号Si(粒子領域が1、背景
領域が0)が加えられると、固有領域生成回路8
の入力となる。第4図の固有領域生成回路8にお
いて、前記2値画像信号SiかまたはAND回路8
2の出力のどちらか一方が1のときOR回路81
の出力は1となる。AND回路82の出力が1と
なるのは帰還された画素信号g,fが共に1の場
合のみである。シフトレジスタ10に保持された
画素信号はa,b,cおよびd,e,fの順に先
に加えられたものである。ここでシフトレジスタ
10からの画素信号fはある時点で固有領域生成
回路8からの画素信号Spの1つ前(画像上で左)
の画素信号であり、画素信号gは前記画素信号
Spの1ライン前(画像上で上)の画素信号であ
る。第6図1,2は固有領域生成回路の出力Sp
が1となるときの入力2値画像の2×2パターン
を示す。即ち、ある時点の入力画素信号Siは第6
図1,2において、それぞれ画素60,63で表
示される。第6図1では入力画素60の上隣の画
素61と左隣の画素62が1(図の斜線部分)な
ので第4図の帰還画素入力f,gが共に1となる
場合に相当し、この結果固有領域生成回路の画素
60に対応する出力が1となる。第6図2は入力
画素63が1なので第4図の2値信号入力Siが1
の場合に相当し、固有領域生成回路出力は入力信
号Siそのままで1となる。第6図でAとなつてい
る画素は1と0のどちらの値でも構わない。上記
の操作をラスターキヤンの際画素毎に順次行なう
ことにより第10図、第11図のように粒子の穴
や右側および下側のへこみを埋めた固有領域(斜
線の部分)を有する2値画像出力Spが得られる。
以後この固有領域は粒子領域として扱われる。
力端子5に2値画像信号Si(粒子領域が1、背景
領域が0)が加えられると、固有領域生成回路8
の入力となる。第4図の固有領域生成回路8にお
いて、前記2値画像信号SiかまたはAND回路8
2の出力のどちらか一方が1のときOR回路81
の出力は1となる。AND回路82の出力が1と
なるのは帰還された画素信号g,fが共に1の場
合のみである。シフトレジスタ10に保持された
画素信号はa,b,cおよびd,e,fの順に先
に加えられたものである。ここでシフトレジスタ
10からの画素信号fはある時点で固有領域生成
回路8からの画素信号Spの1つ前(画像上で左)
の画素信号であり、画素信号gは前記画素信号
Spの1ライン前(画像上で上)の画素信号であ
る。第6図1,2は固有領域生成回路の出力Sp
が1となるときの入力2値画像の2×2パターン
を示す。即ち、ある時点の入力画素信号Siは第6
図1,2において、それぞれ画素60,63で表
示される。第6図1では入力画素60の上隣の画
素61と左隣の画素62が1(図の斜線部分)な
ので第4図の帰還画素入力f,gが共に1となる
場合に相当し、この結果固有領域生成回路の画素
60に対応する出力が1となる。第6図2は入力
画素63が1なので第4図の2値信号入力Siが1
の場合に相当し、固有領域生成回路出力は入力信
号Siそのままで1となる。第6図でAとなつてい
る画素は1と0のどちらの値でも構わない。上記
の操作をラスターキヤンの際画素毎に順次行なう
ことにより第10図、第11図のように粒子の穴
や右側および下側のへこみを埋めた固有領域(斜
線の部分)を有する2値画像出力Spが得られる。
以後この固有領域は粒子領域として扱われる。
前記2値信号入力Siは同時に特徴点検出回路1
1にも加えられる。第5図の特徴点検出回路11
において、AND回路111の出力が1となるの
は、2値信号入力Siが1でかつ画素信号fが0、
かつOR回路112からの出力が1の場合のみで
ある。OR回路112の出力が1となるのは画素
信号gまたは1ラインメモリ113から出力され
る、1ライン前のAND回路111の出力が1と
なる場合である。AND回路111の出力は、シ
フトレジスタ10のマスクパターンとタイミング
を合わせるために2ビツトのシフトレジス114
によつて2画素分の遅れを生じたのち、特徴点検
出信号Scとしてコントロール・ロジツク回路1
2に送られる。この結果シフトレジスタ10の2
×2マスクパターンa,b,d,eの部分が第6
図3または4のパターンのとき特徴点検出回路1
1の出力Scが1となり、それぞれ画素64,6
7で特徴点が検出されたことになる。第6図4の
画素68の丸印は既に特徴点の検出された画素を
示している。特徴点は1ラインメモリ9内の各画
素に対応して1ラインメモリ113内に記憶され
る。
1にも加えられる。第5図の特徴点検出回路11
において、AND回路111の出力が1となるの
は、2値信号入力Siが1でかつ画素信号fが0、
かつOR回路112からの出力が1の場合のみで
ある。OR回路112の出力が1となるのは画素
信号gまたは1ラインメモリ113から出力され
る、1ライン前のAND回路111の出力が1と
なる場合である。AND回路111の出力は、シ
フトレジスタ10のマスクパターンとタイミング
を合わせるために2ビツトのシフトレジス114
によつて2画素分の遅れを生じたのち、特徴点検
出信号Scとしてコントロール・ロジツク回路1
2に送られる。この結果シフトレジスタ10の2
×2マスクパターンa,b,d,eの部分が第6
図3または4のパターンのとき特徴点検出回路1
1の出力Scが1となり、それぞれ画素64,6
7で特徴点が検出されたことになる。第6図4の
画素68の丸印は既に特徴点の検出された画素を
示している。特徴点は1ラインメモリ9内の各画
素に対応して1ラインメモリ113内に記憶され
る。
固有領域生成回路8および1ライン・メモリ9
からの出力がシフトレジスタ10に加えられる
と、タテヨコ2画素のマスクパターン(図のa,
b,e,d)を発生させる。
からの出力がシフトレジスタ10に加えられる
と、タテヨコ2画素のマスクパターン(図のa,
b,e,d)を発生させる。
第7図1〜16はタテヨク2画素のマスクパタ
ーンがとりうる全てのパターンを示したものであ
る。2組の領域カウンタと番号メモリ(33,3
4および35,36)は画像走査の1ライン毎に
交互に切換わり、一方が上ライン用、他方が下ラ
イン用として動作する。各クロツク毎にマスク作
成シフトレジスタ10において発生するマスクパ
ターンの形に対応して、コントロール・ロジツク
回路12から制御信号Sn,Sdがナンバリング回
路15およびデータ・メモリ回路16に出力され
る。この結果、番号付情報は粒子番号カウンタ3
1、および上ライン番号メモリ(番号メモリ3
4,35の一方)のいずれかからバス・セレク
ト・バツフア32を介して下ライン番号メモリ
(番号メモリ34,35の他方)およびデータ・
メモリ16へ出力される。バス・セレクト・バツ
フア32はコントロール・ロジツク回路12から
制御信号を受けて、信号経路の切り換えを行な
う。いつたん下ライン番号メモリに記憶された内
容は、次のラインの走査で上ライン番号メモリの
内容として次のラインの垂直伝搬に使用されると
ともに、確定した番号付力としてバス・セレク
ト・バツフア32を介して番号付出力端子18か
らパターン・バスへ出力される。
ーンがとりうる全てのパターンを示したものであ
る。2組の領域カウンタと番号メモリ(33,3
4および35,36)は画像走査の1ライン毎に
交互に切換わり、一方が上ライン用、他方が下ラ
イン用として動作する。各クロツク毎にマスク作
成シフトレジスタ10において発生するマスクパ
ターンの形に対応して、コントロール・ロジツク
回路12から制御信号Sn,Sdがナンバリング回
路15およびデータ・メモリ回路16に出力され
る。この結果、番号付情報は粒子番号カウンタ3
1、および上ライン番号メモリ(番号メモリ3
4,35の一方)のいずれかからバス・セレク
ト・バツフア32を介して下ライン番号メモリ
(番号メモリ34,35の他方)およびデータ・
メモリ16へ出力される。バス・セレクト・バツ
フア32はコントロール・ロジツク回路12から
制御信号を受けて、信号経路の切り換えを行な
う。いつたん下ライン番号メモリに記憶された内
容は、次のラインの走査で上ライン番号メモリの
内容として次のラインの垂直伝搬に使用されると
ともに、確定した番号付力としてバス・セレク
ト・バツフア32を介して番号付出力端子18か
らパターン・バスへ出力される。
次に第8図の被試験パターンを用いてラベリン
グの動作原理を具体例で説明する。第8図におい
て、80は背景領域、81,82は粒子領域を示
し、M1〜M5,M2′,M4′は2値画像の各位
置におけるマスクパターンを示す。83は2値画
像のnライン目を示したラインパターンで、a1〜
a3はライン上の領域を示し、a1,a3は背景領域、
a2は粒子領域である。84はマスク・パターンで
85は上ライン、86は下ラインの画素を示す。
グの動作原理を具体例で説明する。第8図におい
て、80は背景領域、81,82は粒子領域を示
し、M1〜M5,M2′,M4′は2値画像の各位
置におけるマスクパターンを示す。83は2値画
像のnライン目を示したラインパターンで、a1〜
a3はライン上の領域を示し、a1,a3は背景領域、
a2は粒子領域である。84はマスク・パターンで
85は上ライン、86は下ラインの画素を示す。
番号付はライン上の領域単位で行なう。即ち、
ラインnをマスクが走査すると、ラインパターン
83において各領域a1〜a3の先頭の画素(左端の
画素で領域の変り目となる部分)で下ライン領域
カウンタが+1カウント・アツプし、下ライン番
号メモリに番号付情報が入力される。次のライン
(n+1ライン)の走査ではこの下ライン用の番
号メモリと領域カウンタは上ライン用として働き
(領域カウンタはラインが変わる毎にリセツトさ
れる)、マスク・パターンの上ラインに領域の変
り目が現わると上ライン領域カウンタを+1カウ
ント・アツプして、次の領域に対応した上ライン
番号メモリの内容を出力する。この結果、上ライ
ン番号メモリからはクロツクに同期して2値画像
の粒子領域の画素に1対1に対応する番号付出力
が得られる。
ラインnをマスクが走査すると、ラインパターン
83において各領域a1〜a3の先頭の画素(左端の
画素で領域の変り目となる部分)で下ライン領域
カウンタが+1カウント・アツプし、下ライン番
号メモリに番号付情報が入力される。次のライン
(n+1ライン)の走査ではこの下ライン用の番
号メモリと領域カウンタは上ライン用として働き
(領域カウンタはラインが変わる毎にリセツトさ
れる)、マスク・パターンの上ラインに領域の変
り目が現わると上ライン領域カウンタを+1カウ
ント・アツプして、次の領域に対応した上ライン
番号メモリの内容を出力する。この結果、上ライ
ン番号メモリからはクロツクに同期して2値画像
の粒子領域の画素に1対1に対応する番号付出力
が得られる。
ラベリングはマスクパターンを使用し、上ライ
ンから下ラインへの領域伝搬を調べながら行なつ
ている。以下領域カウンタ33と番号メモリ34
が上ライン用、領域カウンタ36と番号メモリ3
5が下ライン用として動作していると仮定して説
明する。例えばパターンM1の場合、上ラインか
らの領域伝搬があるので、上ライン番号メモリ3
4から読み出した番号を、バス・セレクト・バツ
フア32を介して下ライン番号メモリ35に直ち
に移す。垂直伝搬のないパターンM2,M2′の
場合には、粒子番号カウンタ31からの新番号を
バス・セレクト・バツフア32を介して下ライン
番号メモリ35に送り込む。この新番号はこの段
階ではまだ確定したものではないので、仮番号の
フラグとして仮番フリツプフロツプ13を同時に
セツトする。パターンM2の場合にはその後にパ
ターンM3が現われ、その時点で既に仮番フリツ
プフロツプがセツトされているのでこの粒子領域
を新領域と判断し、新番号は確定したものとな
る。この結果仮番号は使用済みとなるので、仮番
フリツプフロツプ13をリセツトし、粒子番号カ
ウンタ31を+1カウント・アツプして次の粒子
領域にそなえる。パターンM2′の場合にはその
後に垂直伝搬のあるパターンM4′が現われ、そ
の時点でこの粒子領域は新領域ではないと判断し
上ライン番号メモリ34の内容をバス・セレク
ト・バツフア32を介して下ライン番号メモリ3
5に送り、下ライン番号メモリ35の内容を書き
直す。同時に仮番フリツプフロツプ13をリセツ
トする。
ンから下ラインへの領域伝搬を調べながら行なつ
ている。以下領域カウンタ33と番号メモリ34
が上ライン用、領域カウンタ36と番号メモリ3
5が下ライン用として動作していると仮定して説
明する。例えばパターンM1の場合、上ラインか
らの領域伝搬があるので、上ライン番号メモリ3
4から読み出した番号を、バス・セレクト・バツ
フア32を介して下ライン番号メモリ35に直ち
に移す。垂直伝搬のないパターンM2,M2′の
場合には、粒子番号カウンタ31からの新番号を
バス・セレクト・バツフア32を介して下ライン
番号メモリ35に送り込む。この新番号はこの段
階ではまだ確定したものではないので、仮番号の
フラグとして仮番フリツプフロツプ13を同時に
セツトする。パターンM2の場合にはその後にパ
ターンM3が現われ、その時点で既に仮番フリツ
プフロツプがセツトされているのでこの粒子領域
を新領域と判断し、新番号は確定したものとな
る。この結果仮番号は使用済みとなるので、仮番
フリツプフロツプ13をリセツトし、粒子番号カ
ウンタ31を+1カウント・アツプして次の粒子
領域にそなえる。パターンM2′の場合にはその
後に垂直伝搬のあるパターンM4′が現われ、そ
の時点でこの粒子領域は新領域ではないと判断し
上ライン番号メモリ34の内容をバス・セレク
ト・バツフア32を介して下ライン番号メモリ3
5に送り、下ライン番号メモリ35の内容を書き
直す。同時に仮番フリツプフロツプ13をリセツ
トする。
パターンM4の場合はパターンM4′と形は同
じであるが、仮番フリツプフロツプ13がリセツ
トされている点が異なる。この場合には画面の上
向きに凹部のパターンがあると判断し、上ライン
番号メモリ34からの番号付出力(粒子領域82
に対応する粒子番号)をバス・セレクト・バツフ
ア32、内部ナンバリング・バス17およびデー
タ・セレクト・バツフア44を介してデータ・メ
モリ43に送り、Uシエイプ上番号として記憶す
る。Uシエイプの場合には、パターンM4の前に
必ずパターンM5が出現する。このパターンM5
に先行するパターンM1では前記のように上ライ
ン番号メモリ34の内容(粒子領域81に対応す
る粒子番号)をバス・セレクト・バツフア32を
介して下ライン番号メモリ35に移すと同時に内
部ナンバリング・バス17を介してデータ・セレ
クト・バツフア44に送り、この中のラツチ回路
に既に記憶させてある。パターンM5の時点でこ
のラツチ回路の内容はUシエイプ用下番号として
データ・メモリ43に書き込まれる。データ・メ
モリ43内のUシエイプ用メモリ領域は、上番号
ブロツクと下番号ブロツクに分かれ、前記の上番
号および下番号はそれぞれのブロツクの、Uシエ
イプ・カウンタ41でアドレスされる同一番地に
書き込まれる。Uシエイプに関する上記の2つの
番号(上番号と下番号)の組はこの2つの番号の
領域が単一領域であることを示しており、あとで
この2つの領域をソフトウエアで合成する際に有
効に利用することができる。
じであるが、仮番フリツプフロツプ13がリセツ
トされている点が異なる。この場合には画面の上
向きに凹部のパターンがあると判断し、上ライン
番号メモリ34からの番号付出力(粒子領域82
に対応する粒子番号)をバス・セレクト・バツフ
ア32、内部ナンバリング・バス17およびデー
タ・セレクト・バツフア44を介してデータ・メ
モリ43に送り、Uシエイプ上番号として記憶す
る。Uシエイプの場合には、パターンM4の前に
必ずパターンM5が出現する。このパターンM5
に先行するパターンM1では前記のように上ライ
ン番号メモリ34の内容(粒子領域81に対応す
る粒子番号)をバス・セレクト・バツフア32を
介して下ライン番号メモリ35に移すと同時に内
部ナンバリング・バス17を介してデータ・セレ
クト・バツフア44に送り、この中のラツチ回路
に既に記憶させてある。パターンM5の時点でこ
のラツチ回路の内容はUシエイプ用下番号として
データ・メモリ43に書き込まれる。データ・メ
モリ43内のUシエイプ用メモリ領域は、上番号
ブロツクと下番号ブロツクに分かれ、前記の上番
号および下番号はそれぞれのブロツクの、Uシエ
イプ・カウンタ41でアドレスされる同一番地に
書き込まれる。Uシエイプに関する上記の2つの
番号(上番号と下番号)の組はこの2つの番号の
領域が単一領域であることを示しており、あとで
この2つの領域をソフトウエアで合成する際に有
効に利用することができる。
第9図に示す2×2マスクパターンは粒子領域
のX,y座標の最大最小値を与える特定の形状を
示すマスク・パターンである。即ち、粒子領域を
第3図シフトレジスタ10のa,b,d,eで示
されるマスクパターンが走査した際、第9図1の
マスク・パターンXminで領域の最後に現われる
もの(右下の画素e:以下同様)のx座標はその
粒子領域のx座標の最小値を示し、第9図2のマ
スク・パターンYminで領域の最初に現われるも
ののy座標はその粒子領域のy座標の最小値を示
し、第9図3のマスク・パターンXmaxで領域の
最後に現われるもののx座標はその粒子領域のx
座標の最大値を示し、第9図4のマスク・パター
ンYmaxで領域の最後に現われるもののy座標は
その粒子領域のy座標の最大値を示している。シ
フトレジスタ10から上記のマスク・パターン
Xmin,Ymin,Xmax,Ymaxのひとつが出力さ
れると、コントロール・ロジツク回路12はこの
マスク・パターンに対応するブロツク・アドレス
を選択するブロツク・アドレス信号をデータ・メ
モリ43に出力する。次に領域番号をアドレスと
してデータ・メモリ43の前記ブロツク内で指定
する。即ち、マスク・パターンXmin,Xmaxの
場合は右上の画素bに対応する領域番号を上部番
号メモリ(番号メモリ34または35のどちら
か)から読み出して内部ナンバリング・バス17
を介してデータ・メモリ43に伝える。マスク・
パターンYmin,Ymaxの場合は左側の画素dに
対応する領域番号をアドレス・バス・セレクト・
バツフア44内のラツチ回路からデータ・メモリ
43に出力する。アドレス・バス・セレクト・バ
ツフア44内の上記ラツチ回路には、前記したよ
うにバス・セレクト・バツフア32を介して下ラ
イン番号メモリ34または35に書き込まれた内
容が同時に書込まれている。上記のようにしてア
ドレス指定されたデータメモリ43内のデータ領
域にxカウンタ45またはyカウンタ46の内容
がコントロール・ロール・ロジツク回路12から
のメモリ・ライト信号によつて書き込まれる。即
ちマスク・パターンXmin,Xmaxのときはxカ
ウンタ45の内容が、マスク・パターンYmin,
Ymaxのときはyカウンタ46の内容が書き込ま
れる。
のX,y座標の最大最小値を与える特定の形状を
示すマスク・パターンである。即ち、粒子領域を
第3図シフトレジスタ10のa,b,d,eで示
されるマスクパターンが走査した際、第9図1の
マスク・パターンXminで領域の最後に現われる
もの(右下の画素e:以下同様)のx座標はその
粒子領域のx座標の最小値を示し、第9図2のマ
スク・パターンYminで領域の最初に現われるも
ののy座標はその粒子領域のy座標の最小値を示
し、第9図3のマスク・パターンXmaxで領域の
最後に現われるもののx座標はその粒子領域のx
座標の最大値を示し、第9図4のマスク・パター
ンYmaxで領域の最後に現われるもののy座標は
その粒子領域のy座標の最大値を示している。シ
フトレジスタ10から上記のマスク・パターン
Xmin,Ymin,Xmax,Ymaxのひとつが出力さ
れると、コントロール・ロジツク回路12はこの
マスク・パターンに対応するブロツク・アドレス
を選択するブロツク・アドレス信号をデータ・メ
モリ43に出力する。次に領域番号をアドレスと
してデータ・メモリ43の前記ブロツク内で指定
する。即ち、マスク・パターンXmin,Xmaxの
場合は右上の画素bに対応する領域番号を上部番
号メモリ(番号メモリ34または35のどちら
か)から読み出して内部ナンバリング・バス17
を介してデータ・メモリ43に伝える。マスク・
パターンYmin,Ymaxの場合は左側の画素dに
対応する領域番号をアドレス・バス・セレクト・
バツフア44内のラツチ回路からデータ・メモリ
43に出力する。アドレス・バス・セレクト・バ
ツフア44内の上記ラツチ回路には、前記したよ
うにバス・セレクト・バツフア32を介して下ラ
イン番号メモリ34または35に書き込まれた内
容が同時に書込まれている。上記のようにしてア
ドレス指定されたデータメモリ43内のデータ領
域にxカウンタ45またはyカウンタ46の内容
がコントロール・ロール・ロジツク回路12から
のメモリ・ライト信号によつて書き込まれる。即
ちマスク・パターンXmin,Xmaxのときはxカ
ウンタ45の内容が、マスク・パターンYmin,
Ymaxのときはyカウンタ46の内容が書き込ま
れる。
第10図のような単純な図形(100は穴のあ
る粒子領域、101,102は固有領域を生成さ
せた部分)の場合には上記のようにしてデータ・
メモリ43内に、各粒子の領域番号に対応したア
ドレスにその粒子領域のx,y座標の最大、最小
値を記憶させることができる。第10図において
マスク・パターンM6,M7,M8,M9は第9
図のマスク・パターンYmin,Xmin,Xmax,
Ymaxにそれぞれ対応している。従つて外部のプ
ロセツサからアドレス・バス入力端子7を介して
データ・メモリ43のアドレスを指定してデー
タ・バス端子19からx,y座標の最大最小値を
読み出し、プロセツサで演算することにより粒子
領域の中心位置を求めることができる。
る粒子領域、101,102は固有領域を生成さ
せた部分)の場合には上記のようにしてデータ・
メモリ43内に、各粒子の領域番号に対応したア
ドレスにその粒子領域のx,y座標の最大、最小
値を記憶させることができる。第10図において
マスク・パターンM6,M7,M8,M9は第9
図のマスク・パターンYmin,Xmin,Xmax,
Ymaxにそれぞれ対応している。従つて外部のプ
ロセツサからアドレス・バス入力端子7を介して
データ・メモリ43のアドレスを指定してデー
タ・バス端子19からx,y座標の最大最小値を
読み出し、プロセツサで演算することにより粒子
領域の中心位置を求めることができる。
第11図に示すように(x,y両方向に)Uシ
エイプのある粒子領域の場合はUシエイプごとに
隣り合う領域番号をメモリに記憶するとともに、
それぞれの領域ごとにxまたは/およびy座標の
最小値をメモリに記憶し、隣り合う領域同志で最
小のxまたはy座標をその粒子領域全体の最小値
とする。以下第11図の具体例にもとずいて説明
する。第11図において○印のある画素は前記し
たように、特徴点の検出された画素を示す。画面
の上方向(y軸方向)のUシエイプは前述したよ
うにマスク・パターンM12で下番号(領域11
4(固有領域111を含む)に対応する番号)
が、マスク・パターンM13で上番号(領域11
3に対応する番号)がデータ・メモリ43に記憶
される。マスク・パターンM10,M11はそれ
ぞれ領域114および領域113のマスク・パタ
ーンYminとして、データ・メモリ43のYmin
ブロツク内の、領域114および113に対応す
る部分にそれぞれそのy座標が記憶される。画面
の左方向(x軸方向)のUシエイプの場合も同様
であるが、この場合には特徴点を利用して検出し
ている。即ち、M16のマスク・パターンでx軸
Uシエイプを検出して2つの番号領域114,1
15(固有領域112を含む)に分けている。マ
スク・パターンM16でx軸方向のUシエイプが
検出されると右上の画素bの領域番号が上番号と
して、上ライン番号メモリ34または35からデ
ータ・メモリ43に送り込まれる。次にマスク・
パターンM17で左側の画素dの領域番号が下番
号として、前記同様データ・セレクト・バツフア
44内のラツテ回路からデータ・メモリ43に書
き込まれる。この結果領域114と領域115は
互いに隣接してUシエイプを形成していること
を、データ・メモリ43の内容を読み出すことに
より知ることができる。マスク・パターンM1
4,M15はそれぞれ領域114および領域11
5のマスク・パターンXminとして、y軸Uシエ
イプの場合と同様にしてデータ・メモリ43にそ
のx座標が記憶される。以上のようにしてデー
タ・メモリ43に書き込まれた各領域ごとのx,
y座標の最小値を、Uシエイプを構成する領域の
組合わせ情報と共にプロセツサに読み出し、プロ
セツサ内で同一粒子領域内で最小のx,y座標を
決定し、x,y座標の最大値(マスク・パターン
M18,M19で検出)と共に演算を行なうこと
により、Uシエイプを有する場合の粒子領域の中
心位置を求めることができる。
エイプのある粒子領域の場合はUシエイプごとに
隣り合う領域番号をメモリに記憶するとともに、
それぞれの領域ごとにxまたは/およびy座標の
最小値をメモリに記憶し、隣り合う領域同志で最
小のxまたはy座標をその粒子領域全体の最小値
とする。以下第11図の具体例にもとずいて説明
する。第11図において○印のある画素は前記し
たように、特徴点の検出された画素を示す。画面
の上方向(y軸方向)のUシエイプは前述したよ
うにマスク・パターンM12で下番号(領域11
4(固有領域111を含む)に対応する番号)
が、マスク・パターンM13で上番号(領域11
3に対応する番号)がデータ・メモリ43に記憶
される。マスク・パターンM10,M11はそれ
ぞれ領域114および領域113のマスク・パタ
ーンYminとして、データ・メモリ43のYmin
ブロツク内の、領域114および113に対応す
る部分にそれぞれそのy座標が記憶される。画面
の左方向(x軸方向)のUシエイプの場合も同様
であるが、この場合には特徴点を利用して検出し
ている。即ち、M16のマスク・パターンでx軸
Uシエイプを検出して2つの番号領域114,1
15(固有領域112を含む)に分けている。マ
スク・パターンM16でx軸方向のUシエイプが
検出されると右上の画素bの領域番号が上番号と
して、上ライン番号メモリ34または35からデ
ータ・メモリ43に送り込まれる。次にマスク・
パターンM17で左側の画素dの領域番号が下番
号として、前記同様データ・セレクト・バツフア
44内のラツテ回路からデータ・メモリ43に書
き込まれる。この結果領域114と領域115は
互いに隣接してUシエイプを形成していること
を、データ・メモリ43の内容を読み出すことに
より知ることができる。マスク・パターンM1
4,M15はそれぞれ領域114および領域11
5のマスク・パターンXminとして、y軸Uシエ
イプの場合と同様にしてデータ・メモリ43にそ
のx座標が記憶される。以上のようにしてデー
タ・メモリ43に書き込まれた各領域ごとのx,
y座標の最小値を、Uシエイプを構成する領域の
組合わせ情報と共にプロセツサに読み出し、プロ
セツサ内で同一粒子領域内で最小のx,y座標を
決定し、x,y座標の最大値(マスク・パターン
M18,M19で検出)と共に演算を行なうこと
により、Uシエイプを有する場合の粒子領域の中
心位置を求めることができる。
以上述べた装置を用いれば、射影ヒストグラム
を用いる従来の方法と異なり領域毎にその中心位
置を求めるので、複数の粒子画像が存在する場合
でもそれぞれの粒子画像の位置を正確に計測でき
る。
を用いる従来の方法と異なり領域毎にその中心位
置を求めるので、複数の粒子画像が存在する場合
でもそれぞれの粒子画像の位置を正確に計測でき
る。
なお上記の説明では粒子画像を中心に説明した
が、粒子にかぎらず粒子状の任意の対象画像に対
しても同様に適用できる。
が、粒子にかぎらず粒子状の任意の対象画像に対
しても同様に適用できる。
以上述べたように本発明によれば、対象物が複
数の場合でもその画像上の中心位置を正確に計測
することができかつ高速の画像位置計測装置を実
現することができる。
数の場合でもその画像上の中心位置を正確に計測
することができかつ高速の画像位置計測装置を実
現することができる。
第1図はTVカメラの撮像エリアおよびサンプ
ルエリアを説明する図、第2図は従来の画像位置
計測装置の原理を示す図、第3図は本発明の一実
施例を示す要部構成ブロツク図、第4図は第3図
の固有領域生成回路の部分を示す回路構成図、第
5図は第3図の特徴点検出回路の部分を示す回路
構成図、第6図は固有領域生成回路および特徴点
検出回路の動作を説明するためのマスクパターン
を示す図、第7図はタテヨコ2画素が示す全ての
マスクパターンを示す図、第8図は番号付を説明
するための被試験パターンを示す図、第9図は粒
子画像のx,y座標の最大、最小値を検出するた
めのマスクパターンを示す図、第10,11図は
粒子画像の中心位置の求め方を説明するための被
試験パターンを示す図である。 8……固有領域生成回路、11……特徴点検出
回路、12……コントロール・ロジツク回路、1
5……ナンバリング回路、43……データメモ
リ、45……xカウンタ、46……yカウンタ、
81,82,100,113,114,115,
a2……粒子領域、101,102,111,11
2……固有領域、M1〜M19,M2′,M4′…
…マスク・パターン、Sp……(固有領域生成回
路からの)2値画像出力、Sn,Sd……制御信号。
ルエリアを説明する図、第2図は従来の画像位置
計測装置の原理を示す図、第3図は本発明の一実
施例を示す要部構成ブロツク図、第4図は第3図
の固有領域生成回路の部分を示す回路構成図、第
5図は第3図の特徴点検出回路の部分を示す回路
構成図、第6図は固有領域生成回路および特徴点
検出回路の動作を説明するためのマスクパターン
を示す図、第7図はタテヨコ2画素が示す全ての
マスクパターンを示す図、第8図は番号付を説明
するための被試験パターンを示す図、第9図は粒
子画像のx,y座標の最大、最小値を検出するた
めのマスクパターンを示す図、第10,11図は
粒子画像の中心位置の求め方を説明するための被
試験パターンを示す図である。 8……固有領域生成回路、11……特徴点検出
回路、12……コントロール・ロジツク回路、1
5……ナンバリング回路、43……データメモ
リ、45……xカウンタ、46……yカウンタ、
81,82,100,113,114,115,
a2……粒子領域、101,102,111,11
2……固有領域、M1〜M19,M2′,M4′…
…マスク・パターン、Sp……(固有領域生成回
路からの)2値画像出力、Sn,Sd……制御信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 粒子領域と背景領域からなる2値画像の各粒
子領域毎にその中心位置を計測する画像位置計測
装置において、少くとも前記2値画像に固有領域
を生成させる手段と、この固有領域を生成させる
手段から得られるマスク・パターンが特定の形状
を示したとき、前記マスク・パターンに属する粒
子領域の画素の領域番号と前記マスク・パターン
の前記固有領域を生成させる手段から得られる2
値画像上のxまたはy座標とを組として記憶する
データ・メモリを備えたことを特徴とする画像位
置計測装置。 2 粒子領域と背景領域からなる2値画像の各粒
子領域ごとにその中心位置を計測する画像位置計
測装置において、前記2値画像の固有領域を生成
する固有領域生成回路と、前記2値画像の特徴点
を検出する特徴点検出回路と、前記固有領域生成
回路からの2値画像出力から得られるマスク・パ
ターンの形状および前記特徴点検出回路からの出
力にしたがつて制御信号を発生するコントロー
ル・ロジツク回路と、このコントロール・ロジツ
ク回路からの制御信号で制御され、前記固有領域
生成回路からの2値画像出力の粒子領域に領域ご
との番号付けを行なうナンバリング回路と、前記
マスク・パターンの前記固有領域生成回路から得
られる2値画像上のx,y座標を与えるx,yカ
ウンタと、前記ナンバリング回路から出力される
領域番号によりアドレス指定され、前記xまたは
yカウンタからの出力が書き込まれるデータ・メ
モリとを備え、前記マスク・パターンが特定の形
状を示したとき、前記マスク・パターン内の粒子
領域の画素の領域番号によつてアドレスして前記
マスク・パターンの前記xまたはy座標をデー
タ・メモリ内に記憶するように構成したことを特
徴とする画像位置計測装置。 3 データ・メモリ内に2値画像内の上向きおよ
び左向きの凹部パターンの任意の隣り合う2つの
突出部分にそれぞれ対応する2つの領域番号の組
合わせを記憶する特許請求範囲第2項記載の画像
位置計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180970A JPS5969868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 画像位置計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180970A JPS5969868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 画像位置計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969868A JPS5969868A (ja) | 1984-04-20 |
| JPH0122954B2 true JPH0122954B2 (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=16092457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180970A Granted JPS5969868A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 画像位置計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969868A (ja) |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57180970A patent/JPS5969868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5969868A (ja) | 1984-04-20 |
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