JPH0199183A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 ＴＶ左カメラ視野内に設定された複数の処理領域に対応
してウィンドウを設定し、これをメモリにあらかじめ記
憶しておく。カメラからの画像信号の読出しに同期して
ウィンドウを表わすウィンドウ信号を発生させる。各水
平走査線にそうウィンドウ信号中に現われる処理領域の
順序、（ター〉・をあらかじめ設定しておくとともに、
水平走査線ごとにその水平走査線で現われるウィンドウ
の順序パターンを指定するデータを設定しておく。

各水平走査線において、ウィンドウ信号と画像信号との
ＡＮＤ論理信号における画素数を各水平走査線上のウィ
ンドウごとに計数する。一方、各水平走査線ごとに対応
する順序パターンを読出してウィンドウの現われる順序
にしたがって、上記の計数値を各処理領域ごとに累積加
算することにより、各処理領域における画像面積データ
を得る。

この処理は１フイールド走査期間で終了し、しかもきわ
めて多数の（たとえば数百の）ウィンドウについて一挙
に行なえる。またメツシュ・ウィンドウのように規則正
しく配列された多数のウィンドウを設定した場合には、
上記の順序パターンの種類が少なくなるので、ウィンド
ウ順序に関するデータの圧縮が可能となり、このデータ
をストアするメモリ領域が小さくてすむ。

発明の背景 この発明は、撮像装置（ＴＶ左カメラいしはビデオ・カ
メラ）から得られる対象物の画像信号（映像信号）を処
理して対象物の画像上における面積を演算する画像処理
装置に関する。

撮像装置を用いた目視検査装置、ロボットの目として位
置づけられる視覚センサ等においては撮像された対象物
の特徴量をいかに抽出するかということが基本的な課題
となっている。特徴量には対象物の輪郭３面積２重心位
置等がある。撮像装置の視野内に複数の対象物（または
１対象物の複数の部分）が存在する場合には、これらの
対象物（部分）ごとに特徴量を求める必要がある。

撮像装置の視野内に設定された複数の領域における対象
物の画像の面積を演算する場合についてみると、従来か
らシリアル処理方式とパラレル処理方式とがある。シリ
アル処理方式は、１画面の撮像ごとに１つの領域につい
て面積演算を行ない、これを複数回繰返すものである。

したがって多数のすべての領域についての処理が終了す
るまでの間に時間がかかり、実時間画像処理を考えたと
きに難点がある。パラレル処理方式は各領域内の面積演
算処理を行なう回路を領域の数だけ用意して、複数の領
域における処理を一挙に行なうものである。この方式に
よると実時間処理が可能であるが、ハードウェア（上記
の回路）が膨大となり、そのスペース、コストの点で実
用性に問題がある。

上記のシリアル処理方式、パラレル処理方式のいずれに
おいても、領域の数が数個程度であれば、上記の難点が
あるとはいうものの実用化が一応は可能と考えられる。

しかしながら領域の数がそれ以上になると、たとえば数
十個、画側以上になるといずれにしても実用化の可能性
は皆無といってよい。

発明の概要 この発明は、処理すべき領域の数に関係なく比較的簡単
な構成でかつ迅速に各領域内における画像の面積演算を
行なうことのできる画像処理装置を提供することを目的
とする。

この発明による画像処理装置は、撮像装置の視野内に設
定された複数の処理領域をあらかじめ記憶する第１の記
憶手段、上記第１の記憶手段に記憶されている処理領域
を撮像装置の走査と同期して読出しかつ処理領域を表わ
す領域信号を発生する手段、上記第１の記憶手段に設定
された複数の処理領域が水平走査線ごとに現われる順序
のパターンをあらかじめ記憶しておく第２の記憶手段、
各水平走査線ごとにその水平走査線で現われる処理領域
の順序パターンを指定するデータを記憶しておく第３の
記憶手段、複数の処理領域ごとにそれらの領域における
累積面積値を記憶するための第４の記憶手段、撮像装置
から読出された画像信号に基づいて上記領域信号を参照
して各水平走査線上の処理領域ごとに所定の特徴画像を
表わす画素数を計数する手段、および各水平走査線ごと
に第３の記憶手段を参照して、第２の記憶手段における
その水平走査線で現われる処理領域の順序パターンを指
定し、その水平走査線で現われる処理領域ごとに、上記
の指定された順序パターンにおける順序にしたがって、
上記第４の記憶手段に記憶されている対応処理領域の累
積面積値に上記計数手段による計数値を加算して上記第
４の記憶手段に記憶されている累積面積値を更新する手
段を備えていることを特徴とする。

上記の複数の処理領域における面積演算処理は最大、撮
像装置におけるｌフィールド走査期間（一般に１　／　
Ｇｏ　ｓｅｅ　−１６，７ｍ５）で完了する。したがっ
てこの発明によるときわめて迅速な処理が可能であり、
実時間処理を要求されるファクトリイ・オートメーショ
ンにおける自動目視検査等にきわめて有効である。また
、各水平走査線に対して順序パターンの指定データを設
けておけば。

複数の水平走査線に共通の順序パターンを使用すること
が可能となる。一般（；処理領域の数が膨大になっても
一般には上記の順序パターンの種類はそれほど増加しな
いので、ハードウェア構成とくにメモリの容量が極端に
増大することはなく。

すなわち全体的な回路構成に大きな影響を与えることは
なく、構成を比較的簡素に保つことができる。この発明
はとくにメツシュ状の処、理領域群のように処理領域を
規則正しく配列した場合に好適である。このようにして
、処理領域の数をきわめて多数（たとえば数百側でも充
分可能）に設定することが可能となり、−画面中にきわ
めて多数の処理領域を設定できるので画像処理の精度を
高めることができるとともに複雑な形状の認識も可能と
なる。

実施例の説明 第１図は撮像装置の視野とそこに設定されたウィンドウ
（処理領域）とを示している。この実施例では撮像装置
の画面は横２５６画素（ｘ　１〜ｘ２５Ｂ”縦２４２画
素（ｙ−ｙ）の画素から構成されている。横方向に並ん
だ２５６個の画素が水平方向の走査線を構成する。

このような画面上において任意の位置に任意の形状のウ
ィンドウが任意の個数設定される。第１図では説明の便
宜上３つのウィンドウＷ１〜Ｗ３が設定され、これらの
ウィンドウはいずれも方形である。ウィンドウについて
の条件はきわめてわずかである。たとえばウィンドウの
大きさは２Ｘ２画素以上であること、ウィンドウの水平
方向の間隔は１または２画素以上あけること（垂直方向
についてはウィンドウが重ならない限り接していてもよ
い）等である。水平方向のウィンドウ間隔は後述する高
速メモリ等における動作速度に関連して決定される。し
たがって、最大１万個以上のウィンドウを一画面に設定
することが可能である。ウィンドウの形は方形に限らず
任意に設定できる。

各ウィンドウ内にはハツチングで示すような（作図の便
宜上２値化されている）画像が含まれている。この発明
は、これらの画像の面積（ハツチングされた画素の数）
をウィンドウごとに演算して求めるものである。ウィン
ドウＷｌについて言うと、このウィンドウＷ　はＸ％Ｘ
９．Ｙ２〜ｙ　の間に設定されている。水平走査線ｙ２
上における画像の面積（画素数）はＮ１□−３，ｙ３上
においてはＮ−３，）／４上においてはＮ−４、Ｙ　　
上においてはＮ−２，ｙ６上においてはＮ　　−２であ
る。したがって、ウィンドウＷ１内における画像の面積
はΣＮ１１−３＋３＋４＋２＋２−１４となる。他のウ
ィンドウＷ　、Ｗ　等においても同じようにしてその内
部の画像の面積が求められる。

上記の例を用いて説明したこの発明による面積演算処理
の手順は次のように簡潔にまとめることができる。

（１）１水平走査線ごとに、この水平走査線上のウィン
ドウにおける画像の面積（画素数）を。

ウィンドウごとに個別に計測する。

（２）上記で求めた各ウィンドウの個別計測面積をウィ
ンドウごとにそれぞれ累積加算する。

複数のウィンドウを区別するために各ウィンドウに番号
が付けられている。これを上述のＷｌ。

Ｗ　　、Ｗ　　、・・・、Ｗ　で表わす（ｎはウィンド
ウ２　　　　　３　　　　　　　　　　ｎの数に等しい
）。撮像装置からの画像信号の読出しは、よく知られて
いるように、水平走査線にそって行なわれ、読出される
水平走査線が垂直方向に順次移動していく。上水平走査
線上に複数のウィンドウが存在する。たとえば第１図に
おいて走査線ｙ２上にはウィンドウＷ１とＷ３が。

ｙ　上にはＷｌとＷ２とＷ３がそれぞれかかっている。

上記手順（１）において面積の計測は各ウィンドウごと
に行なわれるので、１水平走査線上にあるウィンドウを
相互に区別しなければならない。そのために、第２図（
Ａ）に示すような垂直アドレス（又は水平ライン）・テ
ーブルと第２図（Ｂ）に示すようなウィンドウ・テーブ
ルとが設けられている。

各水平走査線を走査したときに出現するウィンドウの順
序が同じである複数の走査線が存在する。走査線ｙ　上
ではウィンドウＷ　、Ｗ　の順序で出現するが、走査線
ｙ　とｙ４上ではともにＷ、Ｗ、Ｗ３の順序で現われる
。また走査線ｙ　とｙ６にそうウィンドウの出現順序は
Ｗ　。

Ｗ２である。このように複数の水平走査線についてウィ
ンドウの出現順序が同じである順序パターンを記憶した
のが第２図（Ｂ）に示すウィンドウ・テーブルである。

このウィンドウ・テーブルにおいて、先頭アドレスＷＴ
１から始まる２つの記憶場所には走査線ｙ２にそって現
われるウィンドウの順序を示すデータ（順序パターン）
があらかじめストアされている。この順序パターンのデ
ータは、後述するように具体的には各ウィンドウの面積
値エリアΦアドレス（ＷＡ　　、ＷＡ３等）から構成さ
れている。先頭アドレスＷＴ２からはじまる３つの記憶
場所には走査線ｙ　とｙ４とに共通に現われる順序パタ
ーンがストアされ、この順序パターンは出現するウィン
ドウの順序で配置されたウィンドウを表わすデータ（ア
ドレス・データＷＡ１゜ＷＡ、ＷＡ３）からなる。同じ
ように先頭アドレスＷＴ３からはじまる２つの記憶場所
には走査線ｙ　とｙ６とに共通の順序パターンが記憶さ
れている。ウィンドウ・テーブルにおいて、少なくとも
１つの順序パターンを記憶する複数の記憶場所（記憶場
所群または記憶エリア）には連続アドレスが付されてい
る。

垂直アドレス・テーブルには水平走査線数と同数の記憶
場所が設けられており、これらの記憶場所には連続アド
レスが付されている。この実施例では説明を簡単にする
ために第１〜第２４２水平走査線に対応して１〜２４２
番地のアドレスが割当てられている。そして各記憶場所
にはそれに対応する水平走査線上に現われるウィンドウ
の順序パターンを指定するために、その順序パターンが
記憶されているウィンドウ・テーブルの記憶場所群（記
憶エリア）の先頭アドレスまたはそれに関連するアドレ
ス・データがあらかじめ設定されている。

後に３つの実施例について述べるが、第１実施例におい
てはこの垂直アドレス・テーブルに記憶されるアドレス
・データは上記先頭アドレスよりも１つ少ない値（たと
えばＷＴ　　−１，ＷＴ２−１など）であり（第２図（
Ａ）の（ａ））、第２および第３の実施例においては先
頭アドレス（ＷＴｌ。

ＷＴ２など）である（第２図（Ａ）の（ｂ））。

これらの実施例においては垂直アドレス・チーフルのア
ドレスは水平同期信号を計数する垂直カウンタの計数値
によって指定される。したがって、たとえば第３走査線
ｙ３の走査においてはこの垂直カウンタの計数値は３と
なり、垂直アドレス・テーブルからアドレス・データＷ
Ｔ２−１（第１実施例）またはＷＴ２　　（第２，３実
施例）が読出され、このアドレスによってウィンドウ・
テーブルの先頭アドレスが指定されるのでこの走査線ｙ
　にはＷ、Ｗ、Ｗ３　（面積値エリアのアドレスＷＡ　
　、ＷＡ　　、ＷＡ３）の順序でラインドウが出現する
ことが分る。

もしウィンドウ・テーブルに、すべての水平走査線につ
いて、水平走査線にそって現われるウィンドウを表わす
データをその順序で記憶させるようにすると、きわめて
多数の（たとえば子側とか１万個とかの）ウィンドウが
設定された場合にはウィンドウ・テーブルのためのメモ
リの容量を大きくしなければならない。ウィンドウ出現
順序についての同じ順序パターンが重複して登録される
ことになるからである。この発明では複数の走査線につ
いて共通の順序パターンがあるときにはこれらを重複し
て記憶することはせず、記憶された１つの順序パターン
を各走査線について設定された垂直アドレス・テーブル
のデータによって指定するようにしているのでメモリ容
量を少なくすることができる。これは、とくにウィンド
ウが規則正しく配列されることにより順序パターンが重
複することが多い場合に特に有利である。

各ウィンドウの個別計測面積をウィンドウごとに累積加
算するという上記手順（２）の処理を実行するために、
第２図（Ｃ）に示すように、各ウィンドウごとに累積面
積値をストアするための場所をもつ面積値エリアが設け
られている。このエリアにおいて、第１番目の記憶場所
は第１番目のウィンドウＷ１に対応し、アドレスＷ　Ａ
　ｔが付されている。同じように第２，３番目の記憶場
所は第２．第３番目のウィンドウＷ、Ｗ３の累積面積値
をストアするためのものであり、アドレスＷＡ、ＷＡ３
が付けられている。

第２図（Ｂ）に戻って、上述したウィンドウ・テーブル
には各ウィンドウを表わすデータとして」１記面積値エ
リアのそのウィンドウに対するアドレス（ＷＡ　　、Ｗ
Ａ２等）が各順序パターンごとに走査にしたがう出現の
順序でストアされることになる。また、このウィンドウ
・テーブルには各ウィンドウごとに２面積演算される画
像が２値レベルで白レベルのものか黒レベルのものかを
表わすデータをストアしておくことが好ましい。すなわ
ち、撮像装置からの画像信号は後述するように白黒２値
化され、そのうちの白レベルの画素数または黒レベルの
画素数が画像の面積として計測される訳であるが、白黒
レベルのどちらの画素を計数するのかを表わすのがこの
データである。このデータは後述する白黒反転回路の制
御のために用いられる。

画像処理装置の具体的構成の説明に先だって１フイ一ル
ド画像についての処理の全体を概観しておくことは有意
義と思われる。

第３図に１フイ一ルド期間において出力される垂直同期
信号ＶＤ、計測期間信号、水平同期信号ＨＤおよびウィ
ンドウ信号ＷＤが示されている。

ウィンドウ信号ＷＤは撮像装置における走査と同期して
後述するウィンドウ・メモリから出力され、ウィンドウ
の設定された位置を各水平走査線において表わす。

第１水平走査期間（走査線ｙｔ）において、この第１水
平走査線上にある各ウィンドウにおける画像の面積が計
測される。この実施例では第１図に示すように第１水平
走査線上にはウィンドウは存在しない。すなわち水平同
期信号ＨＤを垂直カウンタが計数してこのカウンタの値
が１になり。

この値１によってアドレスされる垂直アドレス・テーブ
ルの記憶場所には何らのデータも記憶されていないので
ウィンドウは存在しないと判定され、上記の計測は行な
われない。

第２水平走査期間（走査線ｙ２）において、水平同期信
号ＨＤを計数する垂直カウンタの値は２となる。この値
２によってアドレスされる垂直アドレス・テーブルの記
憶場所にはアドレス・データＷＴＩ−１（またはＷＴ、
）がストアされているので、このアドレス・データを先
頭アドレスとするウィンドウ・テーブルの記憶場所群（
記憶エリア）が参照され、アドレスＷＡ、ＷＡ３の順■ 序でストアされていることが分る。

ウィンドウ信号が最初に立上ったときには。

上記の順序パターンからそれがアドレスＷＡ１のウィン
ドウ（すなわちウィンドウＷ１）であることが分り、か
つ図示しない白黒レベルφデータによってたとえば黒レ
ベルの画素を計数すべきことが分る。したがってウィン
ドウＷ１に対するウィンドウ信号がＨレベルである闇黒
レベルの画素が計数され、この信号が立下ったときに面
積値エリアのアドレスＷＡ１の記憶場所の累積面積値（
最初は零）にこの計数値が加算されてストアされる。

次にウィンドウ信号が再度立上るので上記の順序パター
ンからウィンドウＷ３であることが分り、同じようにウ
ィンドウ信号がＨレベルの期間黒レベルの画素が加算さ
れる。ウィンドウ信号が立下ったときに面積値エリアの
アドレスＷＡ３の記憶場所の累積面積値にこの計数値が
加算されてストアされる。

第３水平走査期間（走査線ｙ３）においても同じように
水平同期信号ＨＤを計数した垂直カウンタの値３によっ
てアドレスされる垂直アドレス・テーブルからアドレス
・データＷ　Ｔ　２　　１またはＷ　Ｔ　２が読出され
、これによって先頭アドレスが指定されるウィンドウ・
テーブルの記憶場所群（記憶エリア）から第３水平走査
線にはウィンドウがＷ、Ｗ、Ｗ３の順序パターンで出現
することが判明する。

したがって、ウィンドウ信号が最初に立上ったときにこ
のウィンドウがウィンドウＷｉであることを認識し、ウ
ィンドウ信号がＨレベルである闇黒レベルの画素が計数
される。このウィンドウ信号が立下ったときに面積値エ
リアのアドレスＷＡ１の記憶場所の累積面積値にこの計
数値が加算されてストアされる。

さらに同じようにウィンドウ信号が再度、再々度立上っ
たときにこれらのウィンドウがウィンドウＷ、Ｗ３であ
ることが分り、ウィンドウ信号がＨレベルの期間黒レベ
ルの画素がそれぞれ計数される。ウィンドウ信号が立下
ったときに面積値エリアのアドレスＷＡ、ＷＡ３の記憶
場所の累積面積値に計数値がそれぞれ加算されてストア
される。

同様にして第４水平走査期間から第２４２水平走査期間
まで上記の処理が繰返され９面積値エリアの各記憶場所
の累積面積値が各水平走査線上の対応するウィンドウに
おける画素の計数ごとに加算されていく。そして、第２
４２走査期間が、終了したときに９面積値エリアの各記
憶場所の累積面積値は各ウィンドウにおける画像の面積
を表わす値となる。

計測期間信号は上記の計測、演算の間Ｈレベルに保たれ
、最後の水平走査線にそう計測が終了したのち次の垂直
同期信号までＬレベルに反転する。計測期間信号がＬレ
ベルの期間において、上記の処理によって求められた各
ウィンドウにおける面積値を用いて対象物に関する所与
の判定処理が行なわれる。

以上のようにして、１フイ一ルド期間（−１８，７ｍ５
）の間に、多くのウィンドウ内における画像面積がそれ
ぞれ計測され、この計測値を用いた判定が行なわれるの
で、きわめて迅速な実時間処理が可能である。

第４図は第１実施例の画像処理装置を示し、第５図はそ
の動作を示すもので、とくに第１図における第３水平走
査線ｙ３にそう部分であってウィンドウＷ　とＷ２の計
測を行なう部分を示してい■ る。第５図においては作図の便宜上、ウィンドウＷ　と
Ｗ２のウィンドウ信号間のＬレベル期間がやや長く描か
れている。

これらの図面を参照して、カメラ４０は撮像管または固
体電子搬像素子（ＣＯＤなど）を内蔵し。

対象物の画像信号を出力する。この画像信号は同期分離
回路４１に送られ、この回路４１において画像信号中の
各画素ごとのクロック・パルスＣＫ、水平同期信号ＨＤ
および垂直同期信号ＶＤが取出される。画像信号は次に
２値化回路４２に送られ、適当なスレシホールド・レベ
ルで弁別されることにより白、黒レベルをもつ２値化号
に変換される。

２値化された画像信号は白黒反転回路４３．ゲート回路
２４を経て画素カウンタ３６に入力する。白黒反転回路
４３はＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路からなり、上述
したウィンドウ・テーブルの白黒レベル・データに基づ
いてＣＰＵｌ０によって制御される。このＥＸ−ＯＲ回
路に与えられる白黒反転信号がＬレベルのとき入力する
２値化された画像信号はそのままこの回路を通り、Ｈレ
ベルのとき反転されて出力される。ゲート回路２４はウ
ィンドウ信号ＷＤおよびタイミング信号Ｔ１によって制
御される。

ウィンドウ・メモリ２０は一種の画像メモリであって、
１画面分の２値データをストアできる容量をもつ。この
メモリ２０には第１図に示すようなウィンドウＷＩ−Ｗ
ｎが設定される。たとえばウィンドウ内の領域のビット
が１．ウィンドウ外のビットが０に書込まれることによ
ってウインドウの位置が記憶される。ウィンドウ・メモ
リ内の各画素に対応するビットはマルチプレクサ２５を
経て入力するアドレス信号によってアドレス指定される
。マルチプレクサ２５はＣＰＵｌ０から与えられるアド
レス信号とアドレス・カウンタ２６から与えられるアド
レス信号とを切換えるものである。

ウィンドウ・メモリ２０にウィンドウを設定するときに
はＣＰＵｌ０によってアドレスが与えられるとともにメ
モリ２０のデータ入出力端子に書込むべきデータが与え
られる。他方、上述の計測期間においてはウィンドウ・
メモリ２０は読出しモードとなりアドレス・カウンタ２
６からアドレス信号が与えられる。

アドレス・カウンタ２６は垂直同期信号ＶＤによってク
リアされ、入力するクロック・パルスＣＫを計数してこ
の計数値によって表わされるアドレス信号を出力する。

またこの計数値が第２４２水平走査線にそう走査を終了
したことを示す値になったときに計測終了信号を出力す
る。この計測終了信号はＩ１０制御回路１３を経てＣＰ
Ｕｌ０に与えられる。

ＣＰＵ１Ｏにはこの計測終了信号に加えて垂直同期信号
ＶＤが与えられており、これらの入力信号に基づいてＣ
ＰＵｌ０は第３図に示すような計測期間信号を作成して
Ｉ１０制御回路１３から出力する。

ウィンドウ・メモリ２０が読出しモードにあるときには
上述のようにアドレス・カウンタ２６から発生するアド
レス信号に基づいてそこにストアされているウィンドウ
・データが出力される。メモリ２０から読出されたウィ
ンドウ・データはＰ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換回
路２１でシリアルな信号に変換され、ウィンドウ信号Ｗ
Ｄになってゲート回路２２に送られる。ゲート回路２２
は上記計測期間信号によって制御され、計測期間におい
てウィンドウ信号ＷＤが出力される。このウィンドウ信
号ＷＤはカメラ４０からの画像信号と正しく同期してい
る。すなわち１画像信号が第℃走査線の第ｍビット目　
を表わしているときにはウィンドつ信号も第で走査線の
第ｍビット目におけるウィンドウの有無を表わしている
。

ウィンドウ信号ＷＤはウィンドウが設定されているビッ
ト位置ではＨレベルになり、ウィンドウが設定されてい
ない場所ではＬレベルとなる信号である。このウィンド
ウ信号ＷＤは上記ゲート回路２４およびタイミング制御
回路２３に与えられる。

タイミング制御回路２３は入力するウィンドウ信号ＷＤ
および水平同期信号ＨＤ、計測期間信号に基づいて第５
図に示されｇような各種のタイミング信号Ｔ　　、Ｔ　
　、Ｔ　　、Ｔ　　、　　リード信号ＲＤ、　　ライト
信号ＷＲを発生する。タイミング信号Ｔ。は計測期間に
おいて水平同期信号ＨＤの立下りの時点から一定の短い
時間Ｈレベルとなり。

後述するマルチプレクサ３３およびウィンドウ・カウン
タ３８を制御する。タイミング信号Ｔ１はウィンドウ信
号ＷＤの立下りの時点から一定期間（たとえば１画素ま
たは２画素の走査期間程度）Ｈレベルとなる信号であり
、これは画素カウンタ３６の禁止信号およびクリア信号
として働く。タイミング信号Ｔ２はウィンドウ信号ＷＤ
の立下りの時点から上記一定期間よりも短い期間Ｈレベ
ルとなる信号であって、これはマルチプレクサ３３およ
びラッチ回路（ラッチ１）３１を制御するために用いら
れる。タイミング信号Ｔ３はタイミング信号Ｔ２の立下
りの時点からある短い期間Ｈレベルになり、これはマル
チプレクサ３３およびラッチ回路（ラッチ２）３２を制
御する。リード信号ＲＤはタイミング信号Ｔ３の立下り
の時点からタイミング信号Ｔ１の立下りの時点までＬレ
ベルになり、他の期間はＨレベルを保持するもので、Ｈ
レベル期間において後述する高速メモリ３０をリード・
モードにする。ライト信号ＷＲはリード信号ＲＤがＬレ
ベルである期間内の所定期間においてＨレベルとなり、
Ｈレベルのときに高速メモリ３０をライト・モードに設
定する。

ゲート回路２４はウィンドウ信号ＷＤとタイミング信号
Ｔ１の反転信号とによって制御され、ウィンドウ信号Ｗ
ＤがＨレベルの間のみ画像信号がこのゲート回路２４を
通過する。

高速メモリ３０はたとえばキャッシュ・メモリであって
、上述した垂直アドレス・テーブルとウィンドウ・テー
ブルと面積値エリアを格納している。このメモリ３０に
おける垂直アドレス・テーブルとウィンドウ・テーブル
と面積値エリアのアドレスはマルチプレクサ３３を経て
入力するアドレス信号によって指定される。マルチプレ
クサ３３には垂直カウンタ３４から出力されるアドレス
信号ＹＣＴと、ＣＰＵｌ０から与えら、れるアドレス信
号と、ウィンドウ・カウンタ３８がらデータ・バスを経
て入力するアドレス信号ＷＣＴと、ラッチ回路３１から
データ・バスを介して与えられるアドレス信号とが入力
しており、上記タイミング信号Ｔ、Ｔ、Ｔ３やＣＰＵｌ
０から与えられる制御信号（図示路）に基づいてこれら
のアドレス信号の１つを出力する。

計測の開始における垂直アドレス・テーブルへのアドレ
ス・データ（ＷＴ、−１，ＷＴ２−１など）の書込み、
ウィンドウ・テーブルへのアドレス・データ（ＷＡ　　
、ＷＡ３など）からなる順序パターンの書込み１面積値
エリアの累積面積値のクリア、計測の終了時点における
面積値エリアからの面積値の読取りの動作はＣＰＵｌ０
によって行なわれるので、このときには高速メモリ３０
のアドレス指定はＣＰＵｌ０によって行なわれる。

垂直カウンタ３４は垂直同期信号ＶＤによって計測期間
の初期にクリアされ、その後入力する水平同期信号ＨＤ
の立下りを計数し、その計数値によって表わされるアド
レス信号ＹＣＴ　（これは垂直アドレス・テーブルのア
ドレス）を出力する。

タイミング信号Ｔ。がＨレベルのときに垂直カウンタ３
４の出力アドレス信号ＹＣＴはマルチプレクサ３３を経
て高速メモリ３０に与えられる。このときリード信号Ｒ
ＤはＨレベルであってメモリ３０はリード・モードであ
るから垂直アドレス・テーブルのアドレス信号ＹＣＴに
よって指定される記憶場所のアドレス・データ（ＷＴ　
　−１，ＷＴ２−１など）が読出されてウィンドウ・カ
ウンタ３８に与えられる。そしてタイミング信号Ｔ。の
立下りのタイミングでメモリ３０の垂直アドレス・テー
ブルから読みだされたアドレス・データがウィンドウ・
カウンタ３８にプリセットされる。このカウンタ３８は
その後に入力するウィンドウ信号ＷＤの立下りをこのプ
リセット値に加算しながら計数する。

タイミング信号Ｔ２がＨレベルのときにはウィンドウ・
カウンタ３８の計数値である出力アドレス信号ＷＣＴ（
これはウィンドウ・テーブルのアドレス）がマルチプレ
クサ３３を経てメモリ３ｏに与えられる。タイミング信
号Ｔ３がＨレベルのときにはラッチ回路３１にラッチさ
れていたアドレス（ウィンドウ争テーブルから読出され
たアドレスＷＡ、ＷＡ３等であって面積値エリアのアド
レスである）がマルチプレクサ３３を経てメモリ３ｏに
与えられる。

加算器３５は画素カウンタ３６の計数値とメモリ３゜か
ら続出された面積値エリアの累積面積値とを加算するも
のであって、その加算結果はラッチ回路３２に与えられ
、ここでラッチされたのち再びメモリ３０の面積値エリ
アに戻される。ラッチ回路３１（ｊメモリ３０のウィン
ドウ・テーブルから読出されたアドレスＷＡ、ＷＡ３等
をラッチして上述のようにマルチプレクサ３３を経てメ
モリ３０にアドレス信号として与えるものである。

ＣＰＵｌ０はその実行プログラムを格納したＦＲＯＭＩ
Ｉと、計測された面積値等のデータをストアするととも
に処理の過程で発生したデータをストアするＲ　Ａ　Ｍ
　１２と、上述のＩ１０制御回路１３とを備えている。

ＣＰＵｌ０は上述のように、ウィンドウ◆メモリ２０へ
のウィンドウ・データの書込み、高速メモリ３０におけ
る垂直アドレス・テーブルの作成、ウィンドウ争テーブ
ルの作成１面積値エリアのクリア、最終的に計測された
面積値の読出し、ウィンドウごとの面積値に基づく対象
物の判定処理等を行なうものである。

計測の開始にあたってその準備として、ウィンドウ・メ
モリ２０へのウィンドウ・データの書込み、高速メモリ
３０における垂直アドレス・チー５Ｉ′ルおよびウィン
ドウ・テーブルの作成１面積値エリアのクリアが行なわ
れる。

そして計測期間信号が立上ると各ウィンドウごとの画像
の面積の計数および累積加算処理が行なわれる。この処
理を第５図に示す第３水平走査線のウィンドウＷ１に関
して説明すると次のようになる。

第３水平走査がはじまる前の時点では垂直カウンタ３４
の計数値は２となっている。また面積値エリアのアドレ
スＷＡ、の累積面積値はΣＮ１１”＝Ｎ１１となってい
る。垂直カウンタ３４の内容は第２水平走査における最
後のウィンドウｗＡ３を指定する値ＷＴ１＋１となって
いる。

第１の実施例では第２図（Ａ）の（ａ）に示す垂直アド
レス・テーブルが用いられる。

水平同期信号ＨＤが立下るとこれが垂直カウンタ３４に
よって計数されこのカウンタ３４の値は３となる。タイ
ミング信号Ｔｏが立上がるので、この値３がマルチプレ
クサ３３を経て高速メモリ３ｏに与えられ、その内部の
垂直アドレス・テーブルのアドレス３が指定されその記
憶場所に記憶されているアドレス・データＷＴ２−１が
読出され、信号Ｔｏの立下りのタイミングでウィンドウ
・カウンタ３８にプリセットされる。ウィンドウ・カウ
ンタ３８の値はＷＴ２−１となる。

この後、ウィンドウ信号ＷＤが立上るとウィンドウ・カ
ウンタ３８の計数値がインクレメントされＷＴ２となる
。そして、ウィンドウ信号ＷＤがＨレベルの間、２値化
された画像信号の黒レベルの画素数が画素カウンタ３６
で計数される（カウンタ３６は先のタイミング信号Ｔ１
の立下りで既にクリアされている）。

ウィンドウ信号ＷＤが立下ると画素カウンタ３６の計数
は停止する。タイミング信号Ｔ２がＨレベルになるので
ウィンドウ・カウンタ３８の計数値ＷＴ２がマルチプレ
クサ３３を経てメモリ３０にアドレス信号として与えら
れ、このときはリード信号ＲＤがＨレベルでリード・モ
ードとなっているので、ウィンドウ・テーブルのアドレ
スＷＴ２の内容ＷＡ　　が読出され、タイミング信号Ｔ
２の立下■ りのタイミングでラッチ回路３１にラッチされる。

続いてタイミング信号Ｔ３が立上るのでラッチ回路３１
にラッチされていたアドレスＷ　Ａ　ｔがマルチプレク
サ３３を経てメモリ３０に与えられ、またリード・モー
ドであるから面積値エリアのアドレスＷＡ　　の内容Σ
Ｎ１１’＝　Ｎ１１が読出され、加算器３５に与えられ
る。加算器３５では画素カウンタ３Ｂの計数値Ｎ１゜と
このΣＮ１１が加算され、その結果が信号Ｔ３の立下り
のタイミングでラッチ回路３２にラッチされる。

次にリード信号ＲＤがＬレベル、ライト信号ＷＲがＨレ
ベルになりメモリ３０はライト・モードになる。ラッチ
回路３１の出力アドレスＷＡ１は依然としてマルチプレ
クサ３３を経てメモリ３０にアドレス信号として与えら
れている。したがって。

ラッチ回路３２にラッチされた加算結果ΣＮ１１＋Ｎ１
２が面積値エリアのアドレスＷ　Ａ　１の記憶場所に書
込まれることにより、ウィンドウＷ１についての面積値
の累積加算が行なわれる。

最後にタイミング信号Ｔ１の立下りで画素カウンタ３６
がクリアされ２次のウィンドウにおける画素の計数に備
える。

第６図および第７図は第２の実施例を示している。これ
らの図において第４図および第５図に示したものと同一
物には同一符号を付し説明を省略し、異なる点について
のみ言及する。

タイミング制御回路２３は入力するウィンドウ信号ＷＤ
、計測期間信号および水平同期信号ＨＤに基づいて上記
第Ｉの実施例とは異なるタイミング信号Ｔ　　、Ｔ　　
、Ｔ　　、　　リード信号ＲＤ、　ライト信号ＷＲを出
力する。タイミング信号Ｔ。は第１の実施例と同じであ
る。タイミング信号Ｔ１はウィンドウ信号ＷＤの立上り
で立上り、短い期間Ｈレベルとなる。タイミング信号Ｔ
２は信号Ｔ１の立下りの時点で立上り、ウィンドウ信号
ＷＤが立下った少し後に立下る。リード信号ＲＤはタイ
ミング信号Ｔ２の立下りで立下り、短い期間Ｌレベルと
なり、この間にライト信号ＷＲがＨレベルとなる。

ゲート回路２４はウィンドウ信号ＷＤのみによって制御
される。

画素カウンタ３６はライト信号ＷＲの立下りでクリアさ
れる。

ラッチ回路３１．３２はそれぞれタイミング信号Ｔ、Ｔ
２の立下りによって制御される。マル■ チブレクサ３３は上記のタイミング信号Ｔ。に加えてこ
れらのタイミング信号Ｔ　　、Ｔ　　によって切換えら
れる。

第２の実施例（後に示す第３の実施例も同じ）では第２
図（Ａ）の（ｂ）に示す垂直アドレス・テーブルが用い
られる。したがって第３水平走査期間におけるタイミン
グ信号Ｔ。の立下りのタイミングでウィンドウΦカウン
タ３８にはアドレス番データＷ　Ｔ　２がプリセットさ
れる。

第３走査線においてウィンドウ信号の最初の立上がりが
あるとタイミング信号Ｔ１が立上り。

ウィンドウ・カウンタ３８のＷ　Ｔ　２を表わすアドレ
ス信号が高速メモリ３０に与えられるので、ウィンドウ
・テーブルからアドレス・データＷＡ、が読出され、信
号Ｔ１の立下りのタイミングでラッチ回路３１にラッチ
される。

次にタイミング信号Ｔ２がＨレベルになるので、ラッチ
回路３１にラッチされていたアドレス・データＷＡ１が
マルチプレクサ３３を経てメモリ３０に与えられ、これ
により９面積値エリアのデータΣＮ１１が読出され、加
算器３５に与えられる。ウィンドウ信号ＷＤがＨレベル
にある間２画素カウンタ３６は２値化画像信号の黒レベ
ル画素を計数している。したがって、加算器３５では更
新されつつある画素カウンタ３６の計数値とデータΣＮ
１１とが加算され、加算値が更新されていく。

ウィンドウ信号ＷＤが立下ると画素カウンタ３６の計数
値は一定値になるので加算器３５の加算結果も一定値Σ
Ｎ１、十Ｎ１２となり、これがタイミング信号Ｔ２の立
下りの時点でラッチ回路３２にラッチされる。

次にライト信号ＷＲがＨレベルになってメモリ３０がラ
イト・モードになると、ラッチ回路３２にラッチされて
いた加算結果が面積値エリアのアドレスＷ　Ａ　＋にス
トアされる。ウィンドウ信号ＷＤの立下りのタイミング
でウィンドウ・カウンタ３ＳＪ 今インクレメントされる（計数値はＷ２＋１となる）が
、マルチプレクサ３３はラッチ回路３１を選択している
ので、上記の加算結果のストア処理においてはラッチ回
路３１の出力アドレスＷ　Ａ　ｔによって面積値エリア
がアドレス指定される。この後。

ライト信号ＷＲの立下りによって画素カウンタ３Ｇがク
リアされる。

この実施例では、ウィンドウ信号の立下りの後には累積
加算値のライト（ストア）処理が行なわれるにすぎない
ので２次のウィンドウ信号の立上りまでの期間を短くす
ることができる。これはウィンドウ相互間の水平方向間
隔をより狭くすることができる（たとえば１画素間隔に
できる）ことを意味する。

第８図および第９図は第３の実施例を示すものであり、
構成がより簡素化されている。第９図は第２水平走査線
にそう動作を示しており、垂直カウンタ３４の計数値Ｙ
ＣＴおよび水平同期信号ＨＤの図示が省略されている。

ウィンドウ・カウンタ３８の最後の計数値Ｗ１＋２は意
味のないものである。

第６図に示す第２実施例と異なる点は加算器３５および
ラッチ回路３２が省略されている点である。

ここでは、タイミング信号Ｔ。の立下りまたは１つ前の
ウィンドウの処理の後に立上るリード信号ＲＤによって
タイミング信号Ｔ１を発生させ１次のウィンドウのウィ
ンドウ信号が立上る前に次のウィンドウに対するアドレ
ス・データＷＡ、Ｃｊ一１〜ｎ）をウィンドウ・テーブ
ルから読出し−ている。そして、タイミング信号Ｔ１の
立下りによって立上るタイミング信号Ｔ２によってその
アドレス・データＷＡ、を用いて累積積算値ΣＮｊＩを
面積値エリアから読出し、信号Ｔ２の立下りの時点で画
素カウンタ３６にプリセットしている。したがって１次
にウィンドウ信号ＷＤが立上って２値化された画素信号
が画素カウンタ３Ｂに与えられると画素カウンタ３６は
プリセット値から入力信号を加算的に計数していくこと
になる。ウィンドウ信号が立下った時点における画素カ
ウンタ３Ｂの計数値が新たな累積加算値を表わし、これ
がその後面積値エリアの対応する記憶エリアにストアさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像装置の画面とそこに設定されるウィンドウ
との関係を示す図である。 第２図（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）はメモリに設けられる垂
直アドレス・テーブルとウィンドウ・テーブルと面積値
エリアを示す図であり、第２図（Ａ）において（ａ）は
第１実施例の、（ｂ）は第２．第３実施例の垂直アドレ
ス・テーブルを示している。 第３図は１フイ一ルド期間における動作の概要を説明す
るためのタイム・チャートである。 第４図はこの発明の第１実施例を示すブロック図、第５
図はその動作を示すタイム・チャートである。 第６図は第２実施例を示すブロック図、第７図はその動
作を示すタイム・チャートである。 第８図は第３実施例を示すブロック図、″第９図はその
動作を示すタイム・チャートである。 １０・・・ＣＰＵ。 ２０・・・ウィンドウ・メモリ。 ２１・・・Ｐ／Ｓ変換回路。 ２３・・・タイミング制御回路。 ３０・・・高速メモリ。 ３１、３２・・・ラッチ回路。 ３４・・・垂直カウンタ。 ３５・・・加算器、３６・・・画素カウンタ。 ３８・・・ウィンドウ・カウンタ。 ４０・・・カメラ、４２・・・２値化回路。 以　　上 特許出願人　　立石電機株式会社 代　理　人　　　弁理士　牛　久　健　司（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像装置の視野内に設定された複数の処理領域をあらか
   じめ記憶する第１の記憶手段、 上記第１の記憶手段に記憶されている処理領域を撮像装
   置の走査と同期して読出しかつ処理領域を表わす領域信
   号を発生する手段、 上記第１の記憶手段に設定された複数の処理領域が水平
   走査線ごとに現われる順序のパターンをあらかじめ記憶
   しておく第２の記憶手段、 各水平走査線ごとにその水平走査線で現われる処理領域
   の順序パターンを指定するデータを記憶しておく第３の
   記憶手段、 複数の処理領域ごとにそれらの領域における累積面積値
   を記憶するための第４の記憶手段、撮像装置から読出さ
   れた画像信号に基づいて上記領域信号を参照して各水平
   走査線上の処理領域ごとに所定の特徴画像を表わす画素
   数を計数する手段、および 各水平走査線ごとに第３の記憶手段を参照して、第２の
   記憶手段におけるその水平走査線で現われる処理領域の
   順序パターンを指定し、その水平走査線で現われる処理
   領域ごとに、上記の指定された順序パターンにおける順
   序にしたがって、上記第４の記憶手段に記憶されている
   対応処理領域の累積面積値に上記計数手段による計数値
   を加算して上記第４の記憶手段に記憶されている累積面
   積値を更新する手段、 を備えた画像処理装置。