JPH03277910A

JPH03277910A - 画像寸法計測方法

Info

Publication number: JPH03277910A
Application number: JP2079510A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Asai; 浅井　道治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-12-09

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】［産業上の利用分野］この発明は、画像処理における画像寸法計測方法に係り
、特に濃淡画像の中にある既知の物体の境界線位置を検
出し、好適な、画像寸法を計測する方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、視覚センサにおいて、画像の境界線検出の方法は
、特開昭６１−２８６７０４号公報に記載のように、画
素間の積和演算をおこない、演算後の値が連続しである
しきい値より大きい範囲について、荷重平均をとり、境
界線上の点を検出する方法、また、点列を求め、近似法
を用いて境界線を方程式の形で表現する方法が知られて
いる。

第４図、第５図は例えば特開昭６１−２８６’７０４号
公報に示された従来の画像検出方法を示すものがあり、
第４図は画像の境界線検出方法の原理を示す図、第５図
はエツジ点検出方法の原理を示す図である。

まず、第４図によって境界線検出方法の原理について説
明する。

入力画像は、第４図（ａｌのように、ｎ画素おきにＸ軸
に平行なうインを数本走査し、濃度値の変化の大きいエ
ツジ点（境界線上の点）を検出する。

検出したエツジ点から、直線状の境界線を検出するもの
であるため、第４図（ｂ）に示すように直線を形成する
点列を抽出する。そして、第４図（ｃｌに示すように１
点列を最小二乗法等の近似法で直線方程式に近似する。

次に、第５図番こよって工・ソ・ジ点検出方法の原理に
ついて説明する。

入力画像を、第４図ｆａ）のように、Ｘ方向をこ走査し
たときに、各々の画素のもつ濃度値をＧ　（ｘ。

ｙ）走査するラインをＹ＝Ｊとした場合、Ｆ　（Ｘ）　
＝Ｇ　（ｘ±１、ｙ）−Ｇ　（ｘ′＋１．ｙ）（符号同
順）を計算するものである。その結果、第５図（ａ）のよう
な濃度値が、第５図（ｂ）に示すものとなる。

このＦ　（ｘ）が、連続しであるしきい値ＴＨ以上であ
る範囲について荷重平均をとる。つまり、Ｘ＝ｉｓ−ｉ
ｅまでの間、Ｆ　（ｘ）がＴＨ以上であるとすると、次
式を計算するものである。

Σ”Ｆ（ｘ）　　・ＸＨ＝父　Ｆ　　（ｘ）この計算結果と走査ラインの位置とで、（ｘ。

ｙ）＝　（Ｈ，Ｊ）としてエツジ点位置を求める。

［発明が解決しようとする課題］従来の画像寸法計測方法では、注目画素の左右（ｘ＋１
とｘ−１）の濃度差を求めており、物体の境界が１画素
以内に収まっている場合などに、境界点を精度よく求め
るためには、ＴＨの値を小さくとり、より多くのＴ　８
以上である点からの荷重平均をとる必要がある。しかし
、この場合は注目ライン上のノイズの影響を受けやすく
なる。逆に、ＴＨの値を大きくすればノイズの影響は少
なくなるものの境界点の精度は悪くなるという問題点が
あった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ノイズの影響を少な（し、１画素当りの長さ
を精度よ（定義し精度のよい計測を容易に行なうことが
できる画像寸法計測方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］この発明に係る画像寸法計測方法は、ＴＶ左カメラを用
いて対象画像を取り込み、画像の濃度の平均値と背景の
平均値を求める段階と、許容範囲内の濃度の対象画像の
端の座標を求める段階と、許容範囲内の濃度の対象画像
の端の外側の濃度を求める段階と、端部における濃度匂
配によって直線補正を加えることにより、対象画像の画
素数を求める段階と、１画素当りの画像寸法を求める段
階とから成る。

〔作用〕

この発明における画像寸法計測方法は、対象画像の濃度
の平均値と背景の濃度の平均値を求め、許容範囲内の濃
度の対象画像の端の座標を求め、その外側の濃度とから
濃度匂配による補正を加え、対象画像の画素数を求め、
１画素当りの画像寸法を求める。

［発明の実施例１以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（２）は上位コントローラ、（３）は
対象画像となる矩形の対象ワーク、（４）は被対象物で
ある対象ワーク（３）の像を、取り込むカメラ、（５）
は画像を表示するモニタ表示器、（６）は上記対象ワー
ク（３）の実測値の人力を行なうキーボード、（７）は
中央処理装置、（８）は中央処理装置（７）で実行すべ
きプログラムやデータ等を格納する記憶回路、（９）は
濃淡画像入力回路、（ｌＯ）はランレングスデータを生
成する画像処理回路、（１１）は濃淡画像記憶回路、（
１２）はモニタインタフェイス回路、（１３）はキーボ
ードインタフェイス回路、（１４）は上位インタフェイ
ス回路で、中央処理装置（７）、記憶回路（８）、濃淡
画像入力回路（９）、画像処理回路（ｌＯ）、濃淡画像
記憶回路（１１）、モニタインタフェイス回路（１２）
、キーボードインクフェイス回路（１３）、上位インタ
フェイス回路（１４）とによって視覚センサ制御装置ｆ
ｌ）が構成されている。

次に、上記構成による装置の動作について説明する。

第２図、第３図において、カメラ（４）によって矩形の
対象ワーク（３）の画像を読み取り後、ビデオ信号に変
換して濃淡画像入力回路（９）に供給する。濃淡画像入
力回路（９）ではアナログのビデオ信号を８ｂｉｔ、２
５６階調のデジタル信号に変換を行ない、出力画像を濃
淡画像記憶回路（１１）に供給する。そしてモニタ表示
器（５）には、濃淡画像入力回路（９）から出力される
原画像あるいは、２５６階調の濃淡画像等が画像選択さ
れ、モニタインタフェイス回路（１２）を介して表示さ
れる。一方、オペレータはキーボード（６）より矩形の
対象ワーク（３）の実測値の入力を行なう。

次に、中央処理装置（７）は濃淡画像記憶回路ｆｉｌ）
の画像データより以下の方法で１画素当りの画像寸法を
算出する。第３図（ａ）−に示す画像の場合、各画素は
それぞれ濃度をもっている。ここでＹｉ行目において、
矩形ワーク（３）の濃度の平均値と背景の濃度の平均値
とを先に濃淡画像記憶回路（１１）に記憶されている画
像データを呼び出し、中央処理装置（７）にて演算処理
する。（第２図に示すステップ５ＩＯＩ）。矩形ワーク
（３）、背景の濃度の平均値をそれぞれｄｗ、ｄｂとす
る。次に矩形ワーク（３）の濃度の平均値ｄｗに対して
、ある許容範囲を設定し、その許容範囲内の濃度の画素
を中央処理袋Ｍ（７）にて求め、また、それらの画素の
Ｘ座標の最大値、最小値をそれぞれＸｍａｘ、Ｘ　ｍ　
ｉ　ｎとする。（第２図に示すステ・ツブ５１０２）。

次にＸ　ｍ　ａ　ｘ　＋　１の座標と、Ｘ　ｍ　ｉ　ｎ
　−１の座標の画素の濃度をｄｘｍａｘ、ｄｘｍｉ　ｎ
とすると、矩形ワーク（３）のＹｉ行目における全画素
数ｎｕｍを次式によって求める。この演算処理は中央処
理装置（７）にて行なわれる。（第２図に示すステップ
５１０３．５１０４）。

ｎ　ｕ　ｍ　＝　（Ｘ　ｍ　ａ　ｘ　−Ｘ　ｍ　ｉ　ｎ
　＋　１　）　＋上記、式ｌより明らかな通り、許容範
囲内の濃度の対象画像の端の座標、許容範囲内の濃度の
対象画像の外側の濃度、および端部における濃度匂配に
よって直線補正を加えることとなる。次に既にオペレー
タにより入力された矩形ワーク（３）の実測値をＬｅｎ
ｇｔｈとすると１画素当りの画像寸法（長さ５ｆａｃｔ
）は、となり、上記演算処理は、中央処理装置（７）にて吏行
処理される。（第２図に示すステ・ツブ５１０５）この
ような手順で求められた１画素当りの画像寸法は、デー
タをモニタ表示器（５）に表示し、記憶回路（８）に記
憶される。（第２図に示すステ・ツブ５ＩＱ６）　。

このデータは、例えば長さ、位置などの特微量を求める
際、画素単位をｍｍあるいはｃｍなとの単位変換のため
の基準値として用いられる。

なお、上述した実施例においては、あるＸ座標について
１画素当りの水平方向の長さについて求めたが、同様に
垂直方向についても求めることができ、また、処理を数
行について行ない、その平均値を求めてもよい。

また、濃淡画像入力回路（９）では、８ｂｉｔ、２５６
階調のデジタル信号に変換する例を示したが、たとえば
、６ｂｉｔ、７ｂｉｔなど他の階調であってもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば対象画像の濃度の平均
値と背景の濃度の平均値を求め、許容範囲内の濃度の対
象画像の端の座標を求め、その外側の濃度とから、濃度
匂配による補正を加え、対象画像の画素数を求め、１画
素当りの両座寸法を求めるように構成したので、ノイズ
の影響が少なく１画素当りの画像寸法を容易に精度よく
定義することができ、また、長さ、位置などの特微量を
求める際にも精度よく計測できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例に係り、第１図は
視覚センサーによる画像寸法計測方法の装置のブロック
図、第２図は制御動作のフローチャート、第３図は濃淡
画像の説明図、第４図、第５図は従来の画像寸法計測方
法に係り、第４図は画像の境界線検出方法の原理を示す
図、第５図はエツジ点検出方法の原理を示す図である。図において、ｆｌ）は視覚センサ制御装置、（２）は上
位コントローラ、（３）はワーク、（４）はカメラ、（
５）はモニタ表示器、（６）はキーボード、（７）は中
央処理装置、（８）は記憶回路、（９）は濃淡画像入力
回路、（ｌＯ）は画像処理回路、（ｌｌ）はａｌｌ両画
像記憶回路（１２）はモニタインタフェイス回路、（１
３）はキーボードインタフェイス回路、（１４）は上位
インタフェイス回路である。なお、図中、同一符号は同一　または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

ＴＶカメラ等を用いて対象画像を取り込み、画像の濃度
の平均値と背景の濃度の平均値を求める段階と、許容範
囲内の濃度の対象画像の端の座標を求める段階と、許容
範囲内の濃度の対象画像の端の外側の濃度を求める段階
と、端部におる濃度匂配によって直線補正を加えること
により、対象画像の画素数を求める段階と、１画素当り
の画像寸法を求める段階とから成る画像寸法計測方法。