JPH0370090A - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しようとする課題課題を解決す
るための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 画像データと、該画像データ毎の同期信号と。

水平同期信号と、垂直同期信号とで構成されるディジタ
ル映像信号から特定の特徴点を抽出する画像処理装置に
関し、 論理フィルタにより、画像の特徴点を抽出する処理と、
該特徴点の数を計数する処理を高速に行うことを目的と
し、 該画像処理装置をディジタル映像信号の入力に同期して
、行方向にｍ画素９列方向にｎ画素から゛なる小画像部
分を切り出し、該切り出したｍ×ｎ画素の小画像情報が
、特定の特徴点パターンであることを判定する論理フィ
ルタ部と、該ディジタル映像信号の同期信号、及び、水
平同期信号、垂直同期信号によって、ｍ×ｎ画素の中心
点の座標を算出する座標生成部と、１つの画像の中で、
上記特徴点の抽出を開始する点を指定する抽出開始点設
定部と、上記論理フィルタ部によって、特定の特徴点で
あることが判定された時、上記座標生成部から出力され
る座標を、上記特定の特徴点パターンの中心点の座標と
して、該特徴点パターンの発生順に格納する特徴点座標
格納部と、該特徴点座標の格納と同期して、該特徴点パ
ターンの出現回数を計数する特徴点計数部と、１画像中
に存在する特徴点の数が多く、その座標を上記特徴点格
納部に格納できなかったことを検出して、該格納できな
かった最初の特徴点の座標を格納するオーバフロー座標
格納部とから構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、画像データと、該画像データ毎の同期信号と
、水平同期信号と、垂直同期信号とで構成されるディジ
タル映像信号から特定の特徴点を抽出する画像処理装置
に関する。

最近の計算機技術の進歩に伴って、ファクトリオートメ
ーシゴン（ＦＡ）等の分野で、該計算機による画像処理
技術を利用した部品の自動検査等が行われるようになっ
ている。

該画像処理を利用した部品の検査等では、屈曲点等の物
体の特徴点の座標を算出したり、縮退化処理を施して、
該特徴点領域の個数や９重心の位置を求める場合があり
、従来から論理フィルタを作用させているが、該部品の
自動検査は、実時間性が要求される為、該論理フィルタ
による特徴点の抽出は、できる限り高速に実行できるこ
とが必要とされる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第３図は
従来の特徴点抽出装置を説明する図である。

従来の特徴点抽出装置は、例えば、特開昭６１−１３１
０８４号公報「画像処理装置」に開示されているので、
詳細は省略するが、その構成は第３図に示したものであ
る。

この画像処理装置は、例えば、画像データと。

該画像データ毎の同期信号と、水平同期信号と。

垂直同期信号とで構成されるディジタル映像信号から特
定の特徴点を抽出するものである。

先ず、上記画像データ毎の同期信号と、水平同期信号と
、垂直同期信号とに基づいて動作する、行方向座標を生
成する行方向カウンタ１と９列方向座標を生成する列方
向カウンタ２に基づいて、対象となる画像領域の各画素
の座標が生成される。

上記行方向カウンタ１と２列方向カウンタ２が指示する
座標を中心画素とする近傍の画像が、論理フィルタ部５
の論理フィルタによって、予め、指定されている特徴の
パターンと一致していることが判断されると、書き込み
制御信号が付勢され、上記行方向カウンタｌと９列方向
カウンタ２の内容を、対応する特徴点の座標として、そ
の時、座標メモリ３のアドレスカウンタ４の指示する領
域に書き込み、該アドレスカウンタ４の値を更新する。

このようにして、画像中に存在する所望の特徴点の座標
を、該座標メモリ３に順次書き込むことができる。

然しなから、このような従来方式においては、該座標メ
モリ３の容量に限りがある為、画像中の特徴点の数が多
くなった場合、該特徴点の座標値を全て格納することが
できないという問題があった。

又、該特徴点の個数をすぐ算出することができず、例え
ば、論理フィルタ等を使用して、該対象画像の２値化パ
ターンを求めた後、縮退フィルタを使用して、該２値化
パターンの周囲から均等に縮退させて孤立点を抽出した
ものについて、画像のヒストグラムを求めることで該孤
立点（孔）の数、即ち、特徴点の数を算出するといった
処理を行う必要があり、該特徴点の個数の算出に時間が
かかるという問題があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、画像データと。

該画像データ毎の同期信号と、水平同期信号と。

垂直同期信号とで構成されるディジタル映像信号から特
定の特徴点を抽出するのに、論理フィルタにより、画像
の特徴点の抽出と、特徴点の数を計数する処理を高速に
行うことができる画像処理装置を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。

上記の問題点は下記の如くに構成された画像処理装置に
よって解決される。

画像データと、該画像データ毎の同期信号と。

水平同期信号と、垂直同期信号とで構成されるディジタ
ル映像信号から特定の特徴点を抽出する画像処理装置で
あって、 該ディジタル映像信号の入力に同期して、行方向にｍ画
素２列方向にｎ画素からなる小画像部分を切り出し、該
切り出したｍ×ｎ画素の小画像情報が、特定の特徴点パ
ターンであることを判定する論理フィルタ部８と、 該ディジタル映像信号の同期信号、及び、水平同期信号
、垂直同期信号によって、ｍ×ｎ画素の中心点の座標を
算出する座標生成部６と、１つの画像の中で、上記特徴
点の抽出を開始する点を指定する抽出開始点設定部１１
と、上記論理フィルタ部８によって、特定の特徴点であ
ることが判定された時、上記座標生成部６から出力され
る座標を、上記特定の特徴点パターンの中心点の座標と
して、該特徴点パターンの発生順に格納する特徴点座標
格納部７と、 該特徴点座標の格納と同期して、該特徴点パターンの出
現回数を計数する特徴点計数部１０と、１画像中に存在
する特徴点の数が多く、その座標を上記特徴点格納部７
に格納できなかったことを検出して、該格納できなかっ
た最初の特徴点の座標を格納するオーバフロー座標格納
部９とから構成する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、画像データと、該画像データ毎
の同期信号と、水平同期信号と、垂直同期信号とで構成
されるディジタル映像信号から特定の特徴点を抽出する
画像処理装置に、ある画素。

及び、その近傍の画素が論理フィルタによって、予め、
指定されている特徴パターンと一致したことを検出した
とき、該特徴点の数を実時間で計数する特徴点計数部を
備えていて、該特徴点の数を高速に算出することができ
る。

又、該画像中の特徴点の数が多すぎて、特徴点座標格納
部に格納しきれない場合には、格納できなかった、最初
の特徴点の座標を、オーバフロー座標格納部に格納する
ようにしている。

そして、本発明の場合、抽出開始点設定部が設けられて
おり、１画像中で、特徴点の抽出を開始する座標を、外
部の制御機構、例えば、ホスト計算機により設定するこ
とができる。

従って、上記オーバフローが発生した場合には、該外部
制御機構により、上記オーバフロー格納部の内容を読み
出し、それを、上記本発明の抽出開始点設定部に設定し
て、同一画像を再び入力することで、該抽出開始点設定
部に設定した座標から、特徴点の再抽出を行うことがで
き、この操作を繰り返すことで、どんなに、大きなサイ
ズの画像に対しても、該１画像中に存在する全ての特徴
点の座標を抽出することができる。

本発明の画像処理装置によれば、画像中の特徴点の座標
のみでなく、該特徴点の個数も高速に算出することがで
きる。又、オーバフロー座標格納部、及び、抽出開始点
設定部を備えていて、１画像中に存在する特徴点の数が
多すぎて、特徴点座標格納部に格納できなかった場合に
は、外部制御機構により、オーバフローした最初の特徴
点の座標をオーバフロー座標格納部から読み出し、それ
を、抽出開始点設定部に設定して、再度同じ画像を入力
することで、１画像中に存在する特徴点を全て抽出する
ことができる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

前述の第１図が本発明の原理構成図であり、第２図は本
発明の一実施例を示した図であって、論理フィルタ部８
で、特徴点を抽出して、その座標を特徴点座標格納部７
に格納する為の特徴点抽出信号■によって、該抽出した
特徴点の個数を計数する特徴点計数部１０と、■画像中
に存在する特徴点の数が多すぎて、特徴点座標格納部７
に格納できなかった場合には、外部制御機構により、オ
ーバフローした最初の特徴点の座標をオーバフロー座標
格納部９に格納して、該格納されているオーバフローし
た最初の特徴点の座標を読み出し、抽出開始点設定部１
１に設定して、再度、画像データを入力し、該画像のオ
ーバフローした座標以降の領域の特徴点を抽出する手段
が本発明を実施するのに必要な手段である。尚、全図を
通して同じ符号は同じ対象物を示している。

以下、第１図を参照しながら、第２図によって、特徴点
抽出動作、及び、該抽出した特徴点の個数を計数する動
作を中心にして、本発明の画像処理装置の構成と動作を
説明する。

本画像処理装置に入力される画像データは、該画像デー
タ毎の同期信号と、水平同期信号と、垂直同期信号とで
構成され、多ビットからなるディジタル映像信号であり
、論理フィルタ部８の記憶回路８１３をルックアップテ
ーブル（ＬｔｌＴ）として使用することで、該入力画像
を２値化する。

該２値化されたデータは、シフトレジスタ８１４゜８１
５と、ラッチ回路８１６〜８２４によって、３×３画素
の小画像領域の画素値（０／１）を、記憶回路８２５へ
のアドレス（ＡＤＤ）として入力する。

該記憶回路８２５をルックアップテーブル（ＬＩＪＴ）
として使用することで、該３×３画素の小画像領域のパ
ターンが、該ルックアップテーブル（ＬｔｌＴ）に設定
されている抽出したい特徴点パターンであるか否かを判
定し、抽出したいパターンであると１゛を出力し、そう
でなければ、°Ｏ゛　を出力するように動作する。

一方、抽出開始点設定部１１のレジスタ１１２６゜１１
２７は、それぞれ、外部の制御機構、例えば、ホスト計
算機より、該入力された画像中で、特徴点の抽出を開始
する点の行方向座標と１列方向座標を設定するレジスタ
であり、その出力座標値は、上記座標生成部６で、該画
像データの同期信号をクロックとし、該画像データの水
平同期信号をクリア信号として、該画像データの同期信
号を計数する計数回路（座標カウンタ）６２８と、画像
データの水平同期信号をクロックとし、垂直同期信号を
クリア信号として、該画像データの水平同期信号を計数
する計数回路（座標カウンタ）６２９とによって発生さ
れる、上記３×３画素の画像パターンの中心画素の座標
値と、比較器１１３０．１１３１において比較される。

該比較器１１３０．１１３１は、それぞれ、上記計数回
り 路６２８．６２８より出力される値（Ａ）が、レジスタ
ー１２６．１１２７より出力される値（Ｂ）より大きい
場合（八＞８）に°１°を出力する。

該比較器１１３０．１１３１の出力は、論理積回路１１
３２によって論理積がとられ、該論理積回路１１３２の
出力は、画像パターンの中心画素の座標が、抽出を開始
したい座標以降の場合に“ｌ′になるように動作する。

上記論理フィルタ部８の記憶回路８２５は、論理積回路
８３３によって、上記論理積回路１１３２の出力と論理
積をとり、該抽出を行いたい領域で、且つ、特徴点パタ
ーンが抽出された場合のみ°１°となる特徴点抽出信号
■を、本発明の特徴点計数部１０の計数回路１０３４に
入力する。

該計数回路１０３４は、画像データの水平同期信号によ
って初期化された後、上記論理積回路８３３の出力であ
る特徴点抽出信号■がｌ゛となる度に、カウントアツプ
され、特徴点パターンの発生回数をカウントする。

特徴点座標格納部７の記憶回路７３５，７３６は、特徴
点の座標を格納する為の記憶回路であって、上記計数回
路１０３４　、即ち、特徴点パターンの発生回数を計数
している回路の出力をアドレス（ＡＤＤ）として、前述
の座標生成部６の座標カウンタ６２８゜６２９の出力値
を格納する。即ち、特徴点が抽出される毎に、その時、
上記座標生成部６が生成する座標値が、記憶回路７３５
．７３６に順次格納される。

オーバフロー座標格納部９内の、レジスタ９３７は、特
徴点座標格納部７の上記記憶回路７３５，７３６に格納
できるデータ（座標値）の最大数を設定するレジスタで
あって、比較器９３８は、該レジスタ９３７の出力（Ｂ
）と、特徴点計数部１０内の計数回路１０３４の出力（
＾）とを比較しており、「計数回路１０３４の出力（Ａ
）　Ｊ　＞　ｒレジスタ９３７の出力（Ｂ）　Ｊとなっ
た時点、即ち、オーバフローした時点以降は、常に、１
°となるように動作する。

上記比較器９３８の出力は、オーバフローフラグ信号■
として、レジスタ９３９に入力され、その否定出力■は
、論理積回路９４０によって、抽出を行いたい領域で、
且つ、特徴点パターンが抽出された場合のみ１′となる
上記特徴点抽出信号のを出力する論理積回路８３３の出
力と論理積をとり、特徴点座標格納部７の記憶回路７３
５．７３６に書き込み制御信号（１１２）として入力さ
れる。該論理積回路９４０の出力は、該記憶回路７３５
．７３６に、その時の座標値を格納する為の書き込み制
御信号■であり、該記憶回路７３５，７３６に格納でき
る最大数まで、即ち、上記オーバフローフラグ信号■に
よって、レジスタ９３９が°１′となり、その否定出力
により上記論理積回路９４０が抑止される迄、前述の抽
出開始点設定部１１のレジスタ１１２６．１１２７が指
示した座標以降の画像中の特徴点の座標を記憶回路７３
５゜７３６に格納する。

又、上記比較器９３８の出力であるオーバフローフラグ
信号■は、特徴点の個数が、レジスタ９３７に設定した
最大値以上になった時点で１”になるので、このオーバ
フローフラグ信号■をトリガとして、上記座標生成部６
の計数回路６２８．６２９の出力値をオーバフロー座標
として、オーバフロー座標格納部９のレジスタ９４１，
９４２に格納する。

又、このオーバフローフラグ信号■をトリガとして、特
徴点計数部１０の計数回路１０３４の値を、レジスタ１
０３５に格納することで、該オーバフローを発生した時
点迄に計数した特徴点の個数を記憶することができる。

ここで、記憶回路８１３．８２５の各アドレスに対する
設定値（即ち、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）のテー
ブル値）や、レジスタ９３７への格納可能な特徴点座標
の数の最大数、及び、レジスタ１１２６．１１２７への
抽出開始点座標などは、前述のように、図示されていな
い、外部制御機構、例えば、ホスト計算機により、様々
に設定することができる。

又、記憶回路７３５．７３６の特徴点座標の格納値や。

計数回路１０３４の計数値の値、レジスタ９４１．９４
２のオーバフロー座標の値等は、上記外部制御機構によ
り、その内容を読み出すことができる。

従って、例えば、上記オーバフローフラグ信号■が°１
゛になったことを検知した時、上記レジスタ９４１．９
４２のオーバフロー座標の値を読み取り、その値を上記
抽出開始点座標として、レジスタ１１２６、１１２７に
設定し、再度、同じ画像を入力して、特徴点の抽出を行
うことを繰り返すにより、どんなに、大きなサイズの画
像に対しても、１画像中に存在する全ての特徴点の座標
を抽出することができる。

このように、本発明は、画像処理装置に、特徴点計数部
１０を設けることで、特徴点パターンの出現個数を実時
間で計数することができる。又、オーバフロー座標格納
部９．及び、抽出開始点設定部１１を設けることで、画
像のサイズが大きくなり、特徴点座標格納部７に、全て
の特徴点座標が格納できなくなっても、その事象をオー
バフローフラグ信号■で検知して、該格納できなかった
最初の特徴点の座標を上記オーバフロー座標格納部９か
ら読み出し、上記抽出開始点設定部１１に設定して、同
一画像を再度入力することで、該オーバフローした座標
からの特徴点の抽出を行うことができ、この操作を繰り
返すことで、前述のように、どのように大きなサイズの
画像に対しても、特徴点の抽出を行うことができるよう
にした所に特徴がある。

〔発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明の画像処理装置は
、画像データと、該画像データ毎の同期信号と、水平同
期信号と、垂直同期信号とで構成されるディジタル映像
信号から特定の特徴点を抽出する画像処理装置を、該デ
ィジタル映像信号の入力に同期して、行方向にｍ画素２
列方向にｎ画素からなる小画像部分を切り出し、該切り
出したｍ×ｎ画素の小画像情報が、特定の特徴点パター
ンであることを判定する論理フィルタ部と、該ディジタ
ル映像信号の同期信号、及び、水平同期信号、垂直同期
信号によって、ｍ×ｎ画素の中心点の座標を算出する座
標生成部と、１つの画像の中で、上記特徴点の抽出を開
始する点を指定する抽出開始点設定部と、上記論理フィ
ルタ部によって、特定の特徴点であることが判定された
時、上記座標生成部から出力される座標を、上記特定の
特徴点パターンの中心点の座標として、該特徴点パター
ンの発生順に格納する特徴点座標格納部と、該特徴点座
標の格納と同期して、該特徴点パターンの出現回数を計
数する特徴点計数部と、１画像中に存在する特徴点の数
が多く、その座標を上記特徴点格納部に格納できなかっ
たことを検出して、該格納できなかった最初の特徴点の
座標を格納するオーバフロー座標格納部とで構成したも
のであるので、画像中の特徴点の座標のみでなく、該特
徴点の個数も高速に算出することができる。又、オーバ
フロー座標格納部、及び、抽出開始点設定部を備えてい
て、１画像中に存在する特徴点の数が多すぎて、特徴点
座標格納部に格納できなかった場合には、外部制御機構
により、オーバフローした最初の特徴点の座標をオーバ
フロー座標格納部から読み出し、それを、抽出開始点設
定部に設定して、再度同じ画像を人力することで、１画
像中に存在する特徴点を全て抽出することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図。 第２図は本発明の一実施例を示した図。 第３図は従来の特徴点抽出装置を説明する図。 である。 図面において、 １は行方向カウンタ、　２は列方向カウンタ。 ３は座標メモリ、　　　　４はアドレスカウンタ。 ５．８は論理フィルタ部。 ８１３．８２５は記憶回路（ルックアップテープ／Ｌ、
（Ｌ［ＩＴ）　）８１４．８１５はシフトレジスタ。 ８１６〜８２４はラッチ。 ６は座標生成部。 ６２８、６２９は計数回路。 ７は特徴点座標格納部。 ７３５．７３６は特徴点の座標を格納する記憶回路。 ９はオーバフロー座標格納部。 ９３７は記憶回路７３５　、７３６に格納できる特徴点
座標の最大数を設定するレジスタ。 ９３８は比較器、９３９はレジスタ。 ９４１．９４２はオーバフロー座標を格納するレジスタ
。 ｌＯは特徴点計数部、　　　１０３４は計数回路。 １０３５はレジスタ。 １１は抽出開始点設定部。 １１２６、１１２７は抽出開始点を設定するレジスタ。 １１３０、１１３１は比較器。 ■は特徴点抽出信号。 ■はオーバフローフラグ信号。 ■は書き込み制御信号。 をそれぞれ示す。 ６１０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データと、該画像データ毎の同期信号と、水平同期
   信号と、垂直同期信号とで構成されるディジタル映像信
   号から特定の特徴点を抽出する画像処理装置であって、 該ディジタル映像信号の入力に同期して、行方向にｍ画
   素、列方向にｎ画素からなる小画像部分を切り出し、該
   切り出したｍ×ｎ画素の小画像情報が、特定の特徴点パ
   ターンであることを判定する論理フィルタ部（８）と、 該ディジタル映像信号の同期信号、及び、水平同期信号
   、垂直同期信号によって、ｍ×ｎ画素の中心点の座標を
   算出する座標生成部（６）と、１つの画像の中で、上記
   特徴点の抽出を開始する点を指定する抽出開始点設定部
   （１１）と、上記論理フィルタ部（８）によって、特定
   の特徴点であることが判定された時、上記座標生成部（
   ６）から出力される座標を、上記特定の特徴点パターン
   の中心点の座標として、該特徴点パターンの発生順に格
   納する特徴点座標格納部（７）と、該特徴点座標の格納
   と同期して、該特徴点パターンの出現回数を計数する特
   徴点計数部（１０）と、１画像中に存在する特徴点の数
   が多く、その座標を上記特徴点格納部（７）に格納でき
   なかったことを検出して、該格納できなかった最初の特
   徴点の座標を格納するオーバフロー座標格納部（９）と
   からなることを特徴とする画像処理装置。