JPH05292503A - 画像処理方法及びその装置 - Google Patents

画像処理方法及びその装置

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JPH05292503A
JPH05292503A JP4092695A JP9269592A JPH05292503A JP H05292503 A JPH05292503 A JP H05292503A JP 4092695 A JP4092695 A JP 4092695A JP 9269592 A JP9269592 A JP 9269592A JP H05292503 A JPH05292503 A JP H05292503A
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JP
Japan
Prior art keywords
video camera
image
processing
processing target
different imaging
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.)
Pending
Application number
JP4092695A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Segawa
信之 瀬川
Hiromi Yamazaki
浩美 山崎
Tadahiro Katane
忠弘 片根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
Priority to JP4092695A priority Critical patent/JPH05292503A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外来光及び表面反射による影響の少ない画像
処理が可能となり認識判定処理を正確にできることを目
的とする。 【構成】 ビデオカメラ3(4、15)による同一処理
対象1の撮像角度を変え、その撮像角度の異なる複数の
処理対象1の画像をそれぞれビデオカメラ3にて電気信
号に変換し、そのビデオカメラ3からの複数の電気信号
中の処理対象1の位置ずれを補正し、しかる後に加算処
理する。この結果、ビデオカメラ3による撮像角度の異
なる複数の処理対象1の画像データにより、外来光の表
面反射光の影響を緩和することができる。従って、処理
対象1が鏡面若しくは鏡面に近い表面を持ち、カメラや
照明系以外からの外来光の表面反射光による影響を大き
く受ける処理対象の場合であっても、処理対処の検査若
しくは認識を正確に行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、検査対象若しくは認識
対象等(以下、単に処理対象と称する。)の画像をビデ
オカメラにより取り込み、何らかの画像処理を行うこと
により定められた検査もしくは認識を行う画像処理方法
及びその装置に関し、特に処理対象が鏡面若しくは鏡面
に近い表面を持ち、カメラや照明系以外からの外来光の
表面反射光による影響を大きく受ける処理対象の場合で
あっても、外来光の表面反射光の影響を緩和して、処理
対象の検査若しくは認識を正確に行なうことができる画
像処理方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像処理システムの適用にあたっては、
その画像処理装置の能力だけでなく、適切なカメラ、照
明系の構築が重要である。外部からの非定常的な外来光
は画像処理システムにとっては雑音であり、しばしば画
像処理系での処理不能又は複雑な画像処理を必要とする
等の不具合がある。この不具合を防ぐ方法としては、カ
メラ、照明系、対象物を外来光より遮蔽するのが一般的
であるが、画像処理システムによっては不可能な場合も
多々ある。また遮蔽は可能であるが適切な照明系の構築
が困難な場合もある。
【0003】次に、上述の外来光が画像処理システムに
とっては雑音であることのメカニズムについて説明す
る。すなわち、ある光源で照らされた物体からの反射光
は表面での反射光と物体内部での反射光の和と考えられ
る。表面の反射光はほぼ光源の分光分布に同じである
が、物体内部からの反射光は物体の色を表す。ここで、
画像処理する場合必要とするのは特殊なケースを除くと
物体内部からの反射光であり、表面反射光は画像処理に
とっては雑音成分である。この外来光の表面反射光の影
響を大きく受けると、従来の画像処理システムでは、処
理対象の検査若しくは認識を正確に行なうことが困難と
なる。
【0004】図5は従来の画像処理システムによる外来
光と表面反射光との関係を示す説明図である。この説明
図から明らかなように、ビデオカメラ102に撮像され
る外来光101からの表面反射光103は処理対象の物
体104の表面の微細部分で反射される光の総和であ
り、物体104の表面が鏡面に近いほど影響が大きい。
今、物体104の平均的な面105を仮定すると、入射
角(入射光100と平均面105とのなす角)θ1 と反
射角(反射光103と平均面105とのなす角)θ2 が
同一角度の時、表面反射光103の影響が最大となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
画像処理システムにおいては、処理対象が鏡面若しくは
鏡面に近い表面を持ち、カメラや照明系以外からの外来
光の表面反射光による影響を大きく受ける処理対象の場
合、処理対象の検査若しくは認識を正確に行なうことが
困難である等の問題がある。
【0006】本発明の目的は、上述の問題点を解決する
ために、外来光の表面反射光の影響を緩和し、処理対象
が鏡面若しくは鏡面に近い表面を持ち、カメラや照明系
以外からの外来光の表面反射光による影響を大きく受け
る処理対象の場合であっても、処理対象の検査若しくは
認識を正確に行なうことができる画像処理方法及びその
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、同一処理対象の撮像角度を変えてその
撮像角度の異なる複数の処理対象の画像をそれぞれ電気
信号に変換するビデオカメラと、そのビデオカメラから
の複数の電気信号中の処理対象の位置ずれを補正する位
置補正部と、その位置補正部からの複数の画像データを
加算処理する画像合成部とを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明は、上記の構成により、ビデオカメラに
よる同一処理対象の撮像角度を変え、その撮像角度の異
なる複数の処理対象の画像をそれぞれビデオカメラにて
電気信号に変換し、そのビデオカメラからの複数の電気
信号中の処理対象の位置ずれを補正し、しかる後に加算
処理するものである。上述のビデオカメラによる撮像角
度の異なる複数の処理対象の画像データにより、外来光
の表面反射光の影響を緩和することができる。
【0009】すなわち、図4の本発明の作用を説明する
図に示すように、ビデオカメラ102の撮像角度に対し
て、同一の処理対象の物体104を撮像するビデオカメ
ラ106の撮像角度を、角度(ビデオカメラ106に撮
像される外来光101からの表面反射光107と平均面
105とのなす角)θ3 −角度θ2 と変えた場合、ビデ
オカメラ102とビデオカメラ106の両方とも表面反
射光103、107の影響が最大となることが無いこと
は明らかであり、ビデオカメラ102とビデオカメラ1
06からの画像データを位置補正して加算処理すれば表
面反射光103、107の影響は、およそ半分となり、
上述の課題を解決することができることとなる。
【0010】この結果、本発明は、外来光の表面反射光
の影響を緩和することができ、処理対象が鏡面若しくは
鏡面に近い表面を持ち、カメラや照明系以外からの外来
光の表面反射光による影響を大きく受ける処理対象の場
合であっても、処理対処の検査若しくは認識を正確に行
なうことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の画像処理装置の実施例のうち
の2例及び本発明の画像処理方法の一実施例を図1及び
図3を参照して説明する。図1は本発明の画像処理装置
の第1の実施例を示した全体構成図である。図2は位置
データ判断部での一処理方法を示した説明図である。図
において、1は処理対象である。2は前記処理対象1を
照明する光源である。3及び4は2台のビデオカメラで
ある。この2台のビデオカメラ3及び4は、処理対象1
に焦点を合わせ、かつ同一処理対象1の撮像角度が異な
るように配置し、撮像角度の異なる2個の前記処理対象
1の画像をそれぞれ電気信号に変換するものである。図
において、5はビデオ画像入力部である。このビデオ画
像入力部5は、前記2台のビデオカメラ3及び4に接続
し、前記2台のビデオカメラ3及び4からの電気信号を
それぞれ入力するものである。6は画像蓄積部である。
この画像蓄積部6は、前記ビデオ画像入力部5に接続
し、そのビデオ画像入力部5からの2個の画像データを
蓄積するものである。図において、7は位置データ判断
部である。この位置データ判断部7は、前記画像蓄積部
6に接続し、その画像蓄積部6からの2個の画像データ
より画像データ中の処理対象1の位置データを演算する
ものである。8は位置補正部である。この位置補正部8
は、前記画像蓄積部6及び前記位置データ判断部7にそ
れぞれ接続し、前記位置データ判断部7からの演算結果
により2個の画像データ中の処理対象1の相対位置のず
れを補正するものである。図において、9は画像合成部
である。この画像合成部9は、前記位置補正部8に接続
し、位置補正された2個の処理対象1のデータを加算処
理し合成するものである。10は画像処理部である。こ
の画像処理部10は、前記画像合成部9に接続し、前記
画像合成部9で合成されたデータに対し画像処理を行う
ものである。 図2は上述の位置データ判断部7での一
処理方法を説明する図である。ここで、ビデオカメラ
3、4よりの画像データ11中の処理対象14の始点座
標p(x,y)を求めるためx軸への投影分布13及び
y軸への投影分布12を演算し、それぞれの投影分布よ
りx軸、y軸の始点を求めるものである。他の処理方法
としては、予め処理対象の近傍に位置検出用のマークを
用意しそれにより相対位置を検出する方法、相関処理に
より相対位置を検出する方法等がある。
【0012】この第1の実施例における本発明の画像処
理装置は、以上の如き構成からなり、以下この第1の実
施例の画像処理装置による本発明の画像処理方法の一具
体例について説明する。まず、処理対象1を所定の位置
(2台のビデオカメラ3及び4の焦点に合う位置)に位
置させ、光源2を発光させて処理対象1を照明する。そ
れから、2台のビデオカメラ3及び4において、同一処
理対象1であって、撮像角度の異なる2個の処理対象1
の画像がそれぞれ電気信号に変換される。続いて、2台
のビデオカメラ3、4からの撮像角度の異なる2個の処
理対象1の画像データがビデオ画像入力部5を経由し、
画像蓄積部6に別々に蓄積される。次に、位置データ判
断部7では、2台のビデオカメラ3、4からのそれぞれ
の画像データ中の処理対象1の相対位置を求めて位置補
正部8に送出する。
【0013】さらに、 位置補正部8では、位置データ
判断部7よりの、各画像データの相対位置データにより
処理対象1を切り出して画像合成部9に送出する。すな
わち、位置補正部8では、前記位置データ判断部7から
の演算結果により2個の画像データ中の処理対象1の相
対位置のずれを補正する。そして、画像合成部9では、
位置補正部8よりの2個の処理対象1のデータを加算し
合成する。その合成された処理対象1のデータは、画像
処理部10により画像処理され処理対象1の認識または
判定結果として外部に出力される。
【0014】このように、本発明は、2台のビデオカメ
ラ3、4による撮像角度の異なる2個の処理対象1の画
像データにより、外来光の表面反射光の影響を緩和する
ことができる。従って、画像合成部9の出力は、表面反
射光の影響が少ないデータであるため、画像処理部10
では正確な認識、判定処理が可能となる。
【0015】なお、上述の実施例においては、ビデオカ
メラ3及び4を2台設置した例について説明したが、同
一処理対象1において撮像角度が異なれば3台以上でも
良い。また、撮像角度が異なる処理対象1の画像データ
が多ければ、その分表面反射光の影響が小さくなる。
【0016】図3は本発明の画像処理装置の第2の実施
例を示した全体構成図である。図中、図1と同符合は同
一のものを示す。図において、15はビデオカメラであ
る。このビデオカメラ15は、支持部材16を介してモ
ータ18に接続し、処理対象1の周囲を回転移動可能に
構成したものである。図において、19はビデオカメラ
回転制御部である。このビデオカメラ回転制御部9は、
前記モータ18に接続し、前記モータ18の回転を制御
するものである。この実施例における本発明の画像処理
装置は、以上の如き構成からなるので、ビデオカメラ回
転制御部19の制御及びモータ18により、ビデオカメ
ラ15を処理対象1の周囲を回転させながら、そのビデ
オカメラ15において、同一処理対象1であって、撮像
角度の異なる複数の処理対象1の画像がそれぞれ電気信
号に変換される。それから、ビデオカメラ15からの撮
像角度の異なる複数の処理対象1の画像データがビデオ
画像入力部5を経由し、画像蓄積部6に別々に蓄積され
る。次に、位置データ判断部7で、ビデオカメラ15か
らのそれぞれの画像データ中の処理対象1の相対位置を
求めて位置補正部8に送出する。さらに、位置補正部8
で、位置データ判断部7よりの、各画像データの相対位
置データにより処理対象1を切り出して画像合成部9に
送出する。そして、画像合成部9で、位置補正部8より
の複数の処理対象1のデータを加算し合成する。その合
成された処理対象1のデータは、画像処理部10により
画像処理され処理対象1の認識または判定結果として外
部に出力される。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、外来光、及び表面反射
による影響の少ない画像処理が可能となり認識、判定処
理を正確にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理装置の第1の実施例を示した
全体構成図である。
【図2】位置データ判断部での一処理方法を示した説明
図である。
【図3】本発明の画像処理装置の第2の実施例を示した
全体構成図である。
【図4】本発明の作用を示した説明図である。
【図5】従来の画像処理システムによる外来光の入射光
と反射光との関係を示した説明図である。
【符号の説明】
1…処理対象、2…光源、3…ビデオカメラ、4…ビデ
オカメラ、5…ビデオ画像入力部、6…画像蓄積部、7
…位置データ判断部、8…位置補正部、9…画像合成
部、10…画像処理部、11…カメラよりの画像デー
タ、12…y軸への投影分布、13…x軸への投影分
布、14…処理対象、15…ビデオカメラ、16…支持
部材、18…モータ、19…ビデオカメラ回転制御部、
100…入射光、101…外来光、102…ビデオカメ
ラ、103…表面反射光、104…処理対象、105…
平均面、106…ビデオカメラ、107…表面反射光。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理対象の画像をビデオカメラにて電気
    信号に変換し、そのビデオカメラからの画像データを入
    力して処理する画像処理方法において、 ビデオカメラによる同一処理対象の撮像角度を変え、そ
    の撮像角度の異なる複数の処理対象の画像をそれぞれ電
    気信号に変換し、そのビデオカメラからの複数の電気信
    号中の処理対象の位置ずれを補正し、しかる後に加算処
    理することを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】 ビデオカメラからの複数の電気信号中の
    処理対象の位置ずれを補正する方法としては、ビデオカ
    メラからの画像データ中の処理対象の始点座標を求める
    ために、x軸への投影分布及びy軸への投影分布を演算
    し、それぞれの投影分布よりx軸及びy軸の始点を求め
    るものであることを特徴とする請求項1に記載の画像処
    理方法。
  3. 【請求項3】 処理対象に焦点を合わせた複数のビデオ
    カメラを、同一処理対象の撮像角度が異なるように配置
    し、その複数のビデオカメラから撮像角度の異なる複数
    の画像情報を得るようにしたことを特徴とする請求項1
    又は2に記載の画像処理方法。
  4. 【請求項4】 処理対象に焦点を合わせた1台のビデオ
    カメラを、同一処理対象の撮像角度が異なるように回転
    可能に配置し、その1台のビデオカメラから撮像角度の
    異なる複数の画像情報を得るようにしたことを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の画像処理方法。
  5. 【請求項5】 処理対象の画像をビデオカメラにて電気
    信号に変換し、そのビデオカメラからの画像データを入
    力して処理する画像処理装置において、 同一処理対象の撮像角度を変えてその撮像角度の異なる
    複数の処理対象の画像をそれぞれ電気信号に変換するビ
    デオカメラと、そのビデオカメラからの複数の電気信号
    中の処理対象の位置ずれを補正する位置補正部と、その
    位置補正部からの複数の画像データを加算処理する画像
    合成部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項6】 処理対象に焦点を合わせ、かつ同一処理
    対象の撮像角度が異なるように配置した複数のビデオカ
    メラを備え、その複数のビデオカメラから撮像角度の異
    なる複数の画像情報を得るようにしたことを特徴とする
    請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 【請求項7】 処理対象に焦点を合わせ、かつ同一処理
    対象の撮像角度が異なるように回転可能に配置した1台
    のビデオカメラと、その1台のビデオカメラを回転させ
    るビデオカメラ回転制御部とを備え、前記1台のビデオ
    カメラから撮像角度の異なる複数の画像情報を得るよう
    にしたことを特徴とする請求項5に記載の画像処理装
    置。
JP4092695A 1992-04-13 1992-04-13 画像処理方法及びその装置 Pending JPH05292503A (ja)

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JP (1) JPH05292503A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7274812B2 (en) 2002-08-28 2007-09-25 Keyence Corporation Image processing device and method
JP2010515971A (ja) * 2007-01-05 2010-05-13 マイクロソフト コーポレーション 複数のカメラを使用する鏡面反射の低減
US11004190B2 (en) 2018-01-30 2021-05-11 Fanuc Corporation Workpiece image generation device for generating surface image of machined workpiece

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