JPH04205385A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、入力された画像の２値化処理を、被写体のお
かれている光学的な環境の如何にかかわらずに適切に行
なえる画像処理装置に関する。

（従来の技術） 近年における自動化技術の進歩にともなって、生産工場
においても、所定の作業をカメラによって捕らえた画像
に基づいて行なう生産装置が使用されるようになってき
た。このようにカメラを用いた生産装置では、カメラに
よって捕らえた画像を２値化する必要かある。この２値
化は従来から種々の方法によって行オ〕れている。この
２値化を行なうには、カメラによって捕らえた画像の各
点を０または１に設定するための閾値を算出する必要か
ある。カメラの周囲の照明条件が非常に安定していれば
、二の閾値は固定した値で十分であるか、照明条件が安
定していないときには、その閾値を照明条件に合わせて
変化させる必要がある。

このように照明条件に合わせて閾値を変化させないと正
確な２値化が行なえないからである。

−船釣に生産現場でこの種の生産装置を用いた場合には
、安定した照明条件など期待てきるものではないので、
照明条件の如何にかかわらすにできるだけ適切な２値化
を行なえる装置か用いられている。このような２値化を
行なう従来の画像処理装置の一例としては、第４図に示
したような構成のものがある。

同図において、スリット光源１０はワークＷに対してス
リット状の光を照射する光源である。このスリット光源
１０によって照らされている部分及びその周辺の画像は
、ビデオカメラ１２によって捕らえられ、その捕らえた
画像はその明るさに応じた大きさのの画像信号としてサ
ンプルホールド回路１４．比較器１６．ピークホールド
回路１８並びに２値化部２０にそれぞれ出力される。サ
ンプルホールド回路１４は、ビデオカメラ１２から出力
された画像信号を一時保持する回路であり、比較部１６
はサンプルホールド回路１４によって保持した画像信号
と次にそれに保持される画像信号との大きさを比較する
ものである。時間遅れ回路２２は、このような比較をす
るために、比較器１６に与えるサンプルホールド回路１
４からの画像信号を遅延させて出力するものである。尚
、サンプルホールド回路１４．比較器１６１時間遅れ回
路２２によって、ビデオカメラ１２で捕らえた画像の背
景部分の明るさがバックグランドレベルとして検出され
ることになる。ピークホールド回路１８は、ビデオカメ
ラ１２から出力された画像信号のうち、最も大きな値の
画像信号を一時保持する回路であり、記憶回路２４は、
この保持された画像信号を記憶するものである。したが
って、記憶部２４に記憶されている画像信号は、ビデオ
カメラ１２から前回（１ライン前）の出力された画像信
号のうちの最大の値を有する画像信号である。

サンプルホールド回路１４から出力されたバックグラン
ドレベルの画像信号と、記憶部２４に記憶されている画
像信号とは、減算演算部２６に入力され、そこでその差
が演算される。この演算によって、背景の明るさに対す
る前記最大の値を有する画像信号との明るさの差が算出
されることになる。乗算演算部２８は、減算演算部２６
によって演算された結果に、ある定数（例えば０．２〜
０゜８程度）を掛ける演算を行なうものである。加算演
算部３０は、算出されたバックグランドレベルと乗算演
算部２８によって算出された値とを足して閾値を算出す
るものである。２値化部２０は、ビデオカメラ１２から
出力された画像信号を加算演算部３０から出力されてい
る閾値に基づいて２値化するものである。

このような処理を行なうことによって、ワークＷの背景
の明るさが考慮された閾値が設定されることになり、ビ
デオカメラ１２で捕らえられた画像の２値化処理が適切
に行われることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の画像処理装置において
は、閾値の設定を、記憶部３４に記憶されている画像信
号と、サンプルホールド回路１４から出力されるバック
グランドレベルとによって行なっているものの、記憶部
３４に記憶されている画像信号は、現在サンプルホール
ド回路１４から出ツノされているラインとは異なり、１
つ前のラインにおける最大の画像信号である。

例えば、第５図に示しであるように、ビデオカメラｌＯ
からｎライン目の水平走査線信号として図に示すような
信号が出力されたとすると、この信号に同期してｎライ
ン目のバックグランドレベルが出力される。また、この
ｎライン目の水平走査線信号のうちのピーク値が記憶部
２４に記憶されることになる。そして、ｎライン口の閾
値は、図示はしていないが、ｎ−１ラインロの水平走査
線信号の内のピーク値とｎライン口の水平走査線信号と
から求めている。したがって、もしもスリット光源１０
の明るさが、ｎ＋１ラインロの水平走査線信号の取り込
みを行なうときに、ロライン１，１の水中、走査線信号
の取り込みを行ちったときの明るさよりもかなり低下し
てし、まったときには、図示されているようなレベルの
水平走査線信号に対してバックグランドレベルが設定さ
れる。そして、ｎ＋３ライン１」の閾値は、ｎライン口
のピーク値とｎ−（１ラインロのバックグランドレベル
に基ついて設定されることになる。このため、図示する
ように閾値のレベルは高いものとなってしまい、適切な
２値化を行なうことかできなくなる。

本発明は、このような従来の不具合を解消するために成
されたものであり、照明条件が急変したような場合であ
っても、その変化に追従して適切な２値化処理を行なう
ことができる画像処理装置の提供を目的とする。

（課題を解法するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、被写体の画像を入
力し、当該画像の照度に応じた画像信号を出力するカメ
ラと、当該画像信号をデジタル値として記憶する記憶手
段と、当該記憶手段に記憶されている画像信号の内の任
意の１ラインの最大のデジタル値を記憶するピーク値記
憶手段と、当該記憶手段に記憶されている画像信号の内
の任意の１−ラインの前記画像の背景部分に相当するデ
ジタル値を演算するバックグランド値演算手段と、前記
ピーク値記憶手段及び前記バックグランド値記憶手段に
記憶さねている同一ラインのピーク値及びバックグラン
ド値に基づいて当該ラインの画像信号を２値化するため
の閾値を算出する閾値算出手段と、当該閾値算出手段に
よって算出された閾値に基づいて、この閾値を算出する
際と同一のラインの前記記憶手段に記憶されている画像
信号に対し、て２値化処理を行なう２値化処理手段とを
有することを特徴とする。

（作用） 以上のような構成を有する本発明では、閾値算出手段は
、同一のラインについてのピーク値とバックグランド値
とに基づいて閾値の設定をする。

このため、カメラから入力される画像の照度に合致した
閾値が算出されることになり、２値化処理手段は、適切
な２値化を行うことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。

第１−図は、本発明の画像処理装置のブロック図、第２
図は、同装置の動作を示すフローチャート、第３図は、
同装置によって算出される閾値の説明図である。尚、第
１図に示す装置のうち、第４図に示【また装置と共通す
る部分には同一の符号を付し、その部分の詳細な説明は
省略する。

本実施例に示されている画像処理装置の構成と第４図に
示し、た従来の画像処理装置との構成において、本実施
例のものは、ビデオカメラ１２から取り込んだ画像を記
憶する画像メモリ３２が設けられ、ピークホールド回路
］８で保持された画像信号を記憶づる記憶部２４が備え
られていない点て相違する。尚、これ以外の構成は全く
同一であり、まメ：、その構成要素となっている各部の
作用も同一である。

第１図に示す画像メモリ３２は、ビデオカメラ］２から
出力されたワークＷ周辺の画像信号をデジタルデータと
して記憶するものである。この画像メモリ３２にはビデ
オカメラ１−２によって捕らえられたコ画面分の画像情
報が記憶され、記憶手段とし７ての機能を有しているも
のである。サンプルホールド回路１４．比較器］−６及
び時間遅れ回路２２から構成されるバックグランドレベ
ル演算回路２５は、画像メモリ３２に記憶されている任
意のラインの画像情報に基づいて、そのラインのバック
グランドレベルを算出するものであり、バックグランド
値演算手段として機能するものである。減算演算部２６
１乗算演算部２８及び加算演算部３０から構成される閾
値演算回路３５は、ビークホルト回路］８に記憶されて
いる画像情報とバックグランドレベル演算回路２５から
出ツノされるバックグランドレベルから、最適の閾値を
゛算出するものてあり、閾値算出手段として機能するも
のである。尚、ビークホルト回路１８はピーク値記憶手
段として、また、２値化部２ｏは２値化処理手段とし７
てそれぞれ機能する。

このような構成を−Ｈする本発明の画像処理装置は、第
２図に示すフローチャートのように動作する。以下、こ
の動作を説明する。

まず、処理の開始指令によって、サンプルホールド回路
１４．ピークホールド回路１８及び２値化部２０はそれ
らの回路に設けられているカウンタｎの値をそれぞれ１
に設定する（ステップ１）。

ピークホールド回路１８は、このカウンタｎの値に基づ
いて、画像メモリ３２に記憶されている画像情報の水平
走査方向第１ライン目の画像情報を入力し、この画像情
報の内、最も大きな値を有する画像情報、すなわちピー
ク値を一時格納する。

画像情報として大きな値を有しているということは、比
較的明るい画像として撮られているということと等価で
ある（ステップ２．ステップ３）。

次に、サンプルホールド回路１４及び２値化部２０は、
このカウンタｎの値に基づいて画像メモリ３２に記憶さ
れている画像情報の水平走査方向第１ライン目の画像情
報を入力し、バックグランドレベル演算回路２５によっ
てそのラインのバックグランドレベルを算出する（ステ
ップ４）。そして、閾値演算回路３５は算出されたバッ
クグランドレバル及びピークホールド回路１８に記憶さ
れているピーク値とに基づいて、閾値を算出する。

この閾値の算出のしかたは従来と全く同一であるので、
その詳しい説明は省略する（ステップ５）。

一方、２値化部２０もサンプルホールド回路１４と同一
の画像情報を次々に入力し、その入力した画像情報が、
閾値よりも大きいか小さいかの判断をし、その画像情報
を２値化する。具体的には、入力した画像情報が閾値よ
りも大きければ１に、小さければ０にそれぞれ設定し、
このようにして設定した２値化信号を外部の装置に出力
する（ステップ６、ステップ７）。このようにして第１
ラインロの画像情報に対する２値化処理が終了したら、
サンプルホールド回路１４．ピークホールド回路１８及
び２値化部２０はそれらの回路に設けられているカウン
タｎの値をそれぞれ１だけインクリメントし、ステップ
１以降の処理を同様にして行なう（ステップ８）。上記
の処理が画像メモ１Ｊ３２に記憶されている全てのライ
ン（Ｎ＋１ライン）について行われたら２値化の処理を
終了する（ステップ９）。

要約すれば、本実施例の画像処理装置においては、まず
、ピークホールド回路１８によって例えば第１ライン目
の画像情報を取り出して、そのうちのピーク値を検出し
てその値を記憶する。そして、バックグランドレベル演
算回路２５は、再度第１ライン目の画像情報を順番に取
り出して、取り出した第１ライン目の画像情報のバック
グランドレベルを設定し、同時に閾値演算回路３５は、
設定されたバックグランドレベルと記憶されている第１
ライン目のピーク値とに基づいて閾値を設定する。さら
に同時に、２値化回路２０はその閾値と取り出した第１
ライン目の画像情報とを比較して２値化信号を出力する
。したがって、第３図に示すようにｎライン目の閾値は
、ｎライン目の画像情報のピーク値とｎライン目のバッ
クグランドレベルとに基づいて、つまり同一ライン目の
ピーク値とバックグランドレベルとに基づいて求められ
ているので、照明条件の違いによって２値化処理が適切
に行われないということがなくなる。

（発明の効果） 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、照
明条件が急変したような場合であっても、適切な閾値を
もって画像情報の２値化処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像処理装置のブロック図、第２図
は、同装置の動作を示すフローチャート、第３図は、同
装置によって算出される閾値の説明図、 第４図は、従来の画像処理装置のブロック図、第５図は
、従来の装置によって算出される閾値の説明図である。 １２・・・ビデオカメラ（カメラ）、 １８・・・ピークホールド回路（ピーク値記憶手段）２
０・・・２値化部（２値化処理手段）、２５・・・バッ
クグランドルベル演算回路（バックグランド値演算手段
）、 ３２・・・画像メモリ（記憶手段）、 ３５・・・閾値演算回路（閾値算出手段）。 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理
士　　　八　１）幹　雄（ほか１名）第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体の画像を入力し、当該画像の照度に応じた画像信
   号を出力するカメラと、 当該画像信号をデジタル値として記憶する記憶手段と、 当該記憶手段に記憶されている画像信号の内の任意の１
   ラインの最大のデジタル値を記憶するピーク値記憶手段
   と、 当該記憶手段に記憶されている画像信号の内の任意の１
   ラインの前記画像の背景部分に相当するデジタル値を演
   算するバックグランド値演算手段と、 前記ピーク値記憶手段及び前記バックグランド値記憶手
   段に記憶されている同一ラインのピーク値及びバックグ
   ランド値に基づいて当該ラインの画像信号を２値化する
   ための閾値を算出する閾値算出手段と、 当該閾値算出手段によって算出された閾値に基づいて、
   この閾値を算出する際と同一のラインの前記記憶手段に
   記憶されている画像信号に対して２値化処理を行なう２
   値化処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置
   。