JPH0560771A - 移動体の運動内容解析装置 - Google Patents
移動体の運動内容解析装置Info
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- JPH0560771A JPH0560771A JP13269191A JP13269191A JPH0560771A JP H0560771 A JPH0560771 A JP H0560771A JP 13269191 A JP13269191 A JP 13269191A JP 13269191 A JP13269191 A JP 13269191A JP H0560771 A JPH0560771 A JP H0560771A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 移動体の動的な特性の計測とその解析が実現
でき、小形化された構成でかつ高速に処理することがで
きる移動体の運動内容解析装置。 【構成】 移動体は画像入力部２によって撮像され、２
次元画像が取込まれ、画像信号は画像メモリ１２に記憶
される。画像メモリ１２中の画像濃度に関して、２つの
基準値で画像デ−タを２値化し、３値化メモリ１６に記
憶される。その内容は、水平走査線毎のデ−タ変化点の
デ−タとして圧縮されランレングスメモリ２７に記憶さ
れる。３値化メモリ１６の記憶内容は、論理フィルタ２
６で論理演算され、時間経過に関する変化内容が算出さ
れる。また、予め定める期間毎の画像信号に差分演算さ
れ演算結果は差分メモリ２９に記憶される。ランレング
スメモリ２７、論理フィルタ２６および差分メモリ２９
からのデ−タに基いて、パ−ソナルコンピュ−タ１５
は、移動体の移動速度、加速度、移動方向および運動量
など運動内容を解析する。
でき、小形化された構成でかつ高速に処理することがで
きる移動体の運動内容解析装置。 【構成】 移動体は画像入力部２によって撮像され、２
次元画像が取込まれ、画像信号は画像メモリ１２に記憶
される。画像メモリ１２中の画像濃度に関して、２つの
基準値で画像デ−タを２値化し、３値化メモリ１６に記
憶される。その内容は、水平走査線毎のデ−タ変化点の
デ−タとして圧縮されランレングスメモリ２７に記憶さ
れる。３値化メモリ１６の記憶内容は、論理フィルタ２
６で論理演算され、時間経過に関する変化内容が算出さ
れる。また、予め定める期間毎の画像信号に差分演算さ
れ演算結果は差分メモリ２９に記憶される。ランレング
スメモリ２７、論理フィルタ２６および差分メモリ２９
からのデ−タに基いて、パ−ソナルコンピュ−タ１５
は、移動体の移動速度、加速度、移動方向および運動量
など運動内容を解析する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動体を撮像してその
運動内容を解析する装置に関し、とりわけ移動体の移動
速度、加速度、移動方向および運動量などの移動体の動
的特性をグラフなどの形式で出力する移動体の運動内容
解析装置に関する。
運動内容を解析する装置に関し、とりわけ移動体の移動
速度、加速度、移動方向および運動量などの移動体の動
的特性をグラフなどの形式で出力する移動体の運動内容
解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動する物体を撮像手段で撮像して、得
られた画像デ−タから物体の形状認識などを行う技術が
各種技術分野で採用されている。とりわけ、バイオテク
ノロジ−の分野では、比較的大型のコンピュ−タを用い
た生物の計測あるいは制御装置で、特定微生物の背景画
面からの抽出、形状認識および特定微生物の存在濃度の
算出などの処理を行っている。
られた画像デ−タから物体の形状認識などを行う技術が
各種技術分野で採用されている。とりわけ、バイオテク
ノロジ−の分野では、比較的大型のコンピュ−タを用い
た生物の計測あるいは制御装置で、特定微生物の背景画
面からの抽出、形状認識および特定微生物の存在濃度の
算出などの処理を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例の生
物の計測あるいは制御装置では、計測処理に長い処理時
間を要し、したがって作業効率が低く、また構成が大型
であるという問題点を有している。また、特定微生物な
どの移動体の移動速度、加速度、移動方向および運動量
など、移動体の動的特性を計測しこれを解析する装置は
知られておらず、このような装置が希望されている。
物の計測あるいは制御装置では、計測処理に長い処理時
間を要し、したがって作業効率が低く、また構成が大型
であるという問題点を有している。また、特定微生物な
どの移動体の移動速度、加速度、移動方向および運動量
など、移動体の動的特性を計測しこれを解析する装置は
知られておらず、このような装置が希望されている。
【０００４】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、移動体の前記動的な特性の計測とその解析が実現で
き、これを小形化された構成でかつ高速に処理すること
ができる移動体の運動内容解析装置を提供することであ
る。
し、移動体の前記動的な特性の計測とその解析が実現で
き、これを小形化された構成でかつ高速に処理すること
ができる移動体の運動内容解析装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の移動
体の運動内容解析装置は、移動体を撮像し２次元画像を
取込む撮像手段と、撮像手段からの画像信号を記憶する
画像メモリと、画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に
関して予め定められる２つの基準値で定められる２つの
基準値内の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−
タとに画像デ−タを２値化して記憶する２値化メモリ
と、２値化メモリの内容を水平走査線毎のデ−タ変化点
のデ−タとしてデ−タ圧縮して記憶するランレングスメ
モリと、２値化メモリの内容に対し、予め定める論理演
算を施し時間経過に関する変化内容を算出する論理フィ
ルタ手段と、予め定める期間毎の前記画像信号に差分演
算を施して演算結果を記憶する差分メモリと、前記ラン
レングスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリか
らのデ−タに基いて移動体の運動内容を解析する演算制
御手段とを含むものである。
体の運動内容解析装置は、移動体を撮像し２次元画像を
取込む撮像手段と、撮像手段からの画像信号を記憶する
画像メモリと、画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に
関して予め定められる２つの基準値で定められる２つの
基準値内の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−
タとに画像デ−タを２値化して記憶する２値化メモリ
と、２値化メモリの内容を水平走査線毎のデ−タ変化点
のデ−タとしてデ−タ圧縮して記憶するランレングスメ
モリと、２値化メモリの内容に対し、予め定める論理演
算を施し時間経過に関する変化内容を算出する論理フィ
ルタ手段と、予め定める期間毎の前記画像信号に差分演
算を施して演算結果を記憶する差分メモリと、前記ラン
レングスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリか
らのデ−タに基いて移動体の運動内容を解析する演算制
御手段とを含むものである。
【０００６】本発明の請求項２の移動体の運動内容解析
装置は、請求項１に記載の移動体の運動内容解析装置に
おいて、前記画像メモリ、２値化メモリ、ランレングス
メモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれぞれ
一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元合成
デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるもので
ある。
装置は、請求項１に記載の移動体の運動内容解析装置に
おいて、前記画像メモリ、２値化メモリ、ランレングス
メモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれぞれ
一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元合成
デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるもので
ある。
【０００７】本発明の請求項３の移動体の運動内容解析
装置は、移動体を撮像し２次元画像を取込む撮像手段
と、撮像手段からの画像信号を記憶する画像メモリと、
画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して予め定め
られる２つの基準値で画像デ−タを３値化して記憶する
３値化メモリと、３値化メモリの内容の内２つの前記基
準値内の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−タ
を水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−タとしてデ−タ圧
縮して記憶するランレングスメモリと、３値化メモリの
内２つの前記基準値内の一方のデ−タと２つの基準値外
の他方のデ−タに対し、予め定める論理演算を施し時間
経過に関する変化内容を算出する論理フィルタ手段と、
予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算を施して演
算結果を記憶する差分メモリと、前記ランレングスメモ
リ、論理フィルタ手段および差分メモリからのデ−タに
基いて移動体の運動内容を解析する演算制御手段とを含
むものである。
装置は、移動体を撮像し２次元画像を取込む撮像手段
と、撮像手段からの画像信号を記憶する画像メモリと、
画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して予め定め
られる２つの基準値で画像デ−タを３値化して記憶する
３値化メモリと、３値化メモリの内容の内２つの前記基
準値内の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−タ
を水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−タとしてデ−タ圧
縮して記憶するランレングスメモリと、３値化メモリの
内２つの前記基準値内の一方のデ−タと２つの基準値外
の他方のデ−タに対し、予め定める論理演算を施し時間
経過に関する変化内容を算出する論理フィルタ手段と、
予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算を施して演
算結果を記憶する差分メモリと、前記ランレングスメモ
リ、論理フィルタ手段および差分メモリからのデ−タに
基いて移動体の運動内容を解析する演算制御手段とを含
むものである。
【０００８】本発明の請求項４のの移動体の運動内容解
析装置は、請求項１に記載の移動体の運動内容解析装置
において、前記画像メモリ、３値化メモリ、ランレング
スメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれぞ
れ一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元合
成デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるもの
である。
析装置は、請求項１に記載の移動体の運動内容解析装置
において、前記画像メモリ、３値化メモリ、ランレング
スメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれぞ
れ一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元合
成デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるもの
である。
【０００９】
【作 用】本発明に従えば、移動体は撮像手段によって
撮像され、移動体の２次元画像が取込まれ、撮像手段か
らの画像信号は画像メモリに記憶される。画像メモリ中
の画像デ−タの画像濃度に関して、予め定められる２つ
の基準値で決められる２つの基準値内の一方のデ−タと
２つの基準値外の他方のデ−タとに画像デ−タを２値化
し、２値化メモリに記憶される。２値化メモリの内容
は、水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−タとしてデ−タ
圧縮されランレングスメモリに記憶される。２値化メモ
リの記憶内容は、論理フィルタ手段で予め定める論理演
算が施され、時間経過に関する変化内容が算出される。
また、予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算が施
され演算結果は差分メモリに記憶される。前記ランレン
グスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリからの
デ−タに基いて、演算制御手段は移動体の移動速度、加
速度、移動方向および運動量など運動内容を解析する。
撮像され、移動体の２次元画像が取込まれ、撮像手段か
らの画像信号は画像メモリに記憶される。画像メモリ中
の画像デ−タの画像濃度に関して、予め定められる２つ
の基準値で決められる２つの基準値内の一方のデ−タと
２つの基準値外の他方のデ−タとに画像デ−タを２値化
し、２値化メモリに記憶される。２値化メモリの内容
は、水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−タとしてデ−タ
圧縮されランレングスメモリに記憶される。２値化メモ
リの記憶内容は、論理フィルタ手段で予め定める論理演
算が施され、時間経過に関する変化内容が算出される。
また、予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算が施
され演算結果は差分メモリに記憶される。前記ランレン
グスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリからの
デ−タに基いて、演算制御手段は移動体の移動速度、加
速度、移動方向および運動量など運動内容を解析する。
【００１０】これにより、移動体の前記動的な特性の計
測とその解析が実現でき、これを小形化された構成でか
つ高速に処理することができる。
測とその解析が実現でき、これを小形化された構成でか
つ高速に処理することができる。
【００１１】また、本発明では、前記画像メモリ、２値
化メモリ、ランレングスメモリ、論理フィルタ手段およ
び差分メモリをそれぞれ一対用い、これらの記憶内容を
合成して３次元合成メモリに３次元合成デ−タとして記
憶する。したがって、移動体の３次元の動的な特性の計
測とその解析が実現できる。
化メモリ、ランレングスメモリ、論理フィルタ手段およ
び差分メモリをそれぞれ一対用い、これらの記憶内容を
合成して３次元合成メモリに３次元合成デ−タとして記
憶する。したがって、移動体の３次元の動的な特性の計
測とその解析が実現できる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の運動内容解析装
置１の電気的構成を示すブロック図であり、図２は運動
内容解析装置１の画像入力部２の系統図である。本実施
例は、一般に任意の移動体の移動速度、加速度、移動方
向および運動量など運動内容に関する動的特性を自動的
に計測し抽出するものであり、しかもいわゆるパ−ソナ
ルコンピュ−タを用いて、小形化された構成でかつ高速
に処理しようとするものである。本実施例の好適な具体
例は、例として下水処理場における汚水や汚泥中の特定
微生物を画像処理技術を用いて抽出し、その増殖や減
少、あるいは移動などの動的特性をデ−タとして抽出し
ようとするものである。
置１の電気的構成を示すブロック図であり、図２は運動
内容解析装置１の画像入力部２の系統図である。本実施
例は、一般に任意の移動体の移動速度、加速度、移動方
向および運動量など運動内容に関する動的特性を自動的
に計測し抽出するものであり、しかもいわゆるパ−ソナ
ルコンピュ−タを用いて、小形化された構成でかつ高速
に処理しようとするものである。本実施例の好適な具体
例は、例として下水処理場における汚水や汚泥中の特定
微生物を画像処理技術を用いて抽出し、その増殖や減
少、あるいは移動などの動的特性をデ−タとして抽出し
ようとするものである。
【００１３】運動内容解析装置１は、画像入力部２を備
える。画像入力部２は、図２に示すように、例として下
水処理場の汚水３に浸漬される防水性を有するケ−ス４
を有し、その内部には例として拡大倍率が１０００倍以
上であり、焦点がケ−ス４の先端、すなわち図２の下端
部に設定されたレンズ５と、ケ−ス４の前記先端部を照
明するハロゲンランプなどのコ−ルド光源６と、小型Ｃ
ＣＤ（電荷結合素子）カメラなどの撮像素子７とを備え
る。ケ−ス４には、コ−ルド光源６と撮像素子７とに接
続され、カメラ用出力線、電源線および照明光を導く光
ファイバなどからなるケ−ブル８が接続される。
える。画像入力部２は、図２に示すように、例として下
水処理場の汚水３に浸漬される防水性を有するケ−ス４
を有し、その内部には例として拡大倍率が１０００倍以
上であり、焦点がケ−ス４の先端、すなわち図２の下端
部に設定されたレンズ５と、ケ−ス４の前記先端部を照
明するハロゲンランプなどのコ−ルド光源６と、小型Ｃ
ＣＤ（電荷結合素子）カメラなどの撮像素子７とを備え
る。ケ−ス４には、コ−ルド光源６と撮像素子７とに接
続され、カメラ用出力線、電源線および照明光を導く光
ファイバなどからなるケ−ブル８が接続される。
【００１４】再び図１を参照して、画像入力部２からの
ケ−ブル８を介するアナログの複合画像信号は、同期分
離回路９で前記撮像素子４の走査による同期信号が除去
され、アナログ／デジタル変換器１０でデジタルデ−タ
に変換され、ライン１１を経て画像メモリ１２にストア
される。画像メモリ１２の各画素の濃度は例として２５
６階調に定められ、またストア動作の処理時間は、テレ
ビ信号のＮＴＳＣ規格、あるいはＨＶＴＵ規格などの１
フレ−ム分の垂直走査期間である１／３０秒（以下、１
Ｖで示す）である。画像メモリ１２の容量は１フレ−ム
分に限らず、複数フレ−ム分に選ばれる場合がある。画
像メモリ１２の画像デ−タは、ライン１３およびインタ
フェ−ス回路１４を介してパ−ソナルコンピュ−タ１５
によって参照される。
ケ−ブル８を介するアナログの複合画像信号は、同期分
離回路９で前記撮像素子４の走査による同期信号が除去
され、アナログ／デジタル変換器１０でデジタルデ−タ
に変換され、ライン１１を経て画像メモリ１２にストア
される。画像メモリ１２の各画素の濃度は例として２５
６階調に定められ、またストア動作の処理時間は、テレ
ビ信号のＮＴＳＣ規格、あるいはＨＶＴＵ規格などの１
フレ−ム分の垂直走査期間である１／３０秒（以下、１
Ｖで示す）である。画像メモリ１２の容量は１フレ−ム
分に限らず、複数フレ−ム分に選ばれる場合がある。画
像メモリ１２の画像デ−タは、ライン１３およびインタ
フェ−ス回路１４を介してパ−ソナルコンピュ−タ１５
によって参照される。
【００１５】図３は画像メモリ１２の画像デ−タに関す
るヒストグラムを示すグラフである。前記画像デ−タ
は、パ−ソナルコンピュ−タ１５の制御によって、１画
面における水平走査線毎に２５６階調の濃度分布のヒス
トグラムをラインＬ１に示すように作成する。図３にお
ける範囲Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は撮像された画面の背
景に相当する画像であり、ピ−ク部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は
何等かの物体の存在密度に対応する高濃度部分である。
物体Ｂ２を抽出するためのしきい値Ｃ１，Ｃ２を、予め
パ−ソナルコンピュ−タ１５で入力する。
るヒストグラムを示すグラフである。前記画像デ−タ
は、パ−ソナルコンピュ−タ１５の制御によって、１画
面における水平走査線毎に２５６階調の濃度分布のヒス
トグラムをラインＬ１に示すように作成する。図３にお
ける範囲Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は撮像された画面の背
景に相当する画像であり、ピ−ク部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は
何等かの物体の存在密度に対応する高濃度部分である。
物体Ｂ２を抽出するためのしきい値Ｃ１，Ｃ２を、予め
パ−ソナルコンピュ−タ１５で入力する。
【００１６】図４は１画面中における同一濃度画素の出
現頻度を示すグラフである。パ−ソナルコンピュ−タ１
５は、前述のように画像メモリ１２を参照して、１画面
中における同一濃度画素の出現頻度を計数し、ラインＬ
２に示すようにマップを作成する。ラインＬ２の極小値
Ｄ１，Ｄ２に対応する濃度Ｅ１，Ｅ２を判別して記憶す
る。
現頻度を示すグラフである。パ−ソナルコンピュ−タ１
５は、前述のように画像メモリ１２を参照して、１画面
中における同一濃度画素の出現頻度を計数し、ラインＬ
２に示すようにマップを作成する。ラインＬ２の極小値
Ｄ１，Ｄ２に対応する濃度Ｅ１，Ｅ２を判別して記憶す
る。
【００１７】前述のようにして得られた濃度値Ｃ１，Ｃ
２または濃度値Ｅ１，Ｅ２を、後述する画像デ−タの２
値化処理のしきい値として２値化メモリ１６に設定す
る。パ−ソナルコンピュ−タ１５は、ライン１８，１
９，２０を介する制御によって、画像メモリ１２の２５
６階調の画像デ−タを、０，１に２値化変換し、２値化
メモリ１６に記憶する。この処理時間は前記１Ｖであ
る。前記変換処理の変換式は、下式で与えられる。
２または濃度値Ｅ１，Ｅ２を、後述する画像デ−タの２
値化処理のしきい値として２値化メモリ１６に設定す
る。パ−ソナルコンピュ−タ１５は、ライン１８，１
９，２０を介する制御によって、画像メモリ１２の２５
６階調の画像デ−タを、０，１に２値化変換し、２値化
メモリ１６に記憶する。この処理時間は前記１Ｖであ
る。前記変換処理の変換式は、下式で与えられる。
【００１８】 Ｃ１＜Ｎｉｊ＜Ｃ２のとき、Ｏｉｊ＝１ Ｃ１＞Ｎｉｊ または Ｎｉｊ＞Ｃ２のとき、Ｏｉｊ＝
０ または、 Ｅ１＜Ｎｉｊ＜Ｅ２のとき、Ｏｉｊ＝１ Ｅ１＞Ｎｉｊ または Ｎｉｊ＞Ｅ２のとき、Ｏｉｊ＝
０ ここで、Ｎｉｊ；画像メモリ１２の水平走査方向ｉ番
目、垂直走査方向ｊ番目の画素の濃度値 Ｏｉｊ；２値化メモリ１６の水平走査方向ｉ番目、垂直
走査方向ｊ番目の画素の濃度値 この２値化された２値化メモリ１６の画像デ−タをライ
ン２１，２２を介してデジタル／アナログ変換器２３で
アナログ画像信号に変換し、モニタ装置２４に伝送する
と、モニタ装置２４では抽出された微生物のみが白くあ
るいは黒く表示される。
０ または、 Ｅ１＜Ｎｉｊ＜Ｅ２のとき、Ｏｉｊ＝１ Ｅ１＞Ｎｉｊ または Ｎｉｊ＞Ｅ２のとき、Ｏｉｊ＝
０ ここで、Ｎｉｊ；画像メモリ１２の水平走査方向ｉ番
目、垂直走査方向ｊ番目の画素の濃度値 Ｏｉｊ；２値化メモリ１６の水平走査方向ｉ番目、垂直
走査方向ｊ番目の画素の濃度値 この２値化された２値化メモリ１６の画像デ−タをライ
ン２１，２２を介してデジタル／アナログ変換器２３で
アナログ画像信号に変換し、モニタ装置２４に伝送する
と、モニタ装置２４では抽出された微生物のみが白くあ
るいは黒く表示される。
【００１９】図５は論理フィルタ２６の動作例を示す図
である。パ−ソナルコンピュ−タ１５は、ライン２５を
介する制御で２値化メモリ１６の画像デ−タを後述する
ように論理処理する論理状態を論理フィルタ２６にプロ
グラム設定する。論理フィルタ２６は、図５に示すよう
に着目画素Ｋの値を、その近傍のｎ×ｎ、本実施例では
３×３の画素Ｋ１〜Ｋ９の論理状態に基いて０または１
に決定する作用を行い、処理時間は前記１Ｖである。こ
の作用の態様は、パ−ソナルコンピュ−タ１５が、イン
タフェ−ス回路１４、ライン２５を介してプログラム可
能である。
である。パ−ソナルコンピュ−タ１５は、ライン２５を
介する制御で２値化メモリ１６の画像デ−タを後述する
ように論理処理する論理状態を論理フィルタ２６にプロ
グラム設定する。論理フィルタ２６は、図５に示すよう
に着目画素Ｋの値を、その近傍のｎ×ｎ、本実施例では
３×３の画素Ｋ１〜Ｋ９の論理状態に基いて０または１
に決定する作用を行い、処理時間は前記１Ｖである。こ
の作用の態様は、パ−ソナルコンピュ−タ１５が、イン
タフェ−ス回路１４、ライン２５を介してプログラム可
能である。
【００２０】論理フィルタ２６を、後述するような多数
決フィルタに設定し、２値化メモリ１６の１画面の記憶
内容をライン２１を介して論理フィルタ２６を通過さ
せ、ランレングスメモリ２７およびライン１９，１１を
介して画像メモリ１２にストアする。論理フィルタ２６
通過後の１画面の画像デ−タは、ライン１８，２２およ
びデジタル／アナログ変換器２３を介してモニタ装置２
４で確認可能である。
決フィルタに設定し、２値化メモリ１６の１画面の記憶
内容をライン２１を介して論理フィルタ２６を通過さ
せ、ランレングスメモリ２７およびライン１９，１１を
介して画像メモリ１２にストアする。論理フィルタ２６
通過後の１画面の画像デ−タは、ライン１８，２２およ
びデジタル／アナログ変換器２３を介してモニタ装置２
４で確認可能である。
【００２１】前述した多数決フィルタの作用について説
明する。図５の９画素Ｋ１〜Ｋ９に関して、
明する。図５の９画素Ｋ１〜Ｋ９に関して、
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】のようになり、孤立点や孤立した微小面積
などの空間的ノイズ成分を除去することができる。
などの空間的ノイズ成分を除去することができる。
【００２５】更に、論理フィルタ２６の作用を、収縮、
膨脹または孤立点除去フィルタ用にプログラム設定する
ことにより、性質の異なる空間的ノイズ成分が除去でき
る。また、必要に応じ物体の輪郭抽出も可能である。
膨脹または孤立点除去フィルタ用にプログラム設定する
ことにより、性質の異なる空間的ノイズ成分が除去でき
る。また、必要に応じ物体の輪郭抽出も可能である。
【００２６】図６はランレングスメモリ２７の動作を説
明する図である。ランレングスメモリ２７は、論理フィ
ルタ２６からの画像デ−タに関して、図６（１）に示す
１画面の水平走査線毎の画素のデ−タに関し、図６
（２）に示すようにその変化点の位置と画素数とデ−タ
とを記憶し、画像デ−タの圧縮を行い、またパ−ソナル
コンピュ−タ１５がインタフェ−ス回路１４およびライ
ン２８を介して１画面分の画像デ−タを参照する場合、
画像メモリ１２の画像デ−タを参照する場合と比較し、
デ−タの参照動作を高速に行うことができる特性を有し
ている。
明する図である。ランレングスメモリ２７は、論理フィ
ルタ２６からの画像デ−タに関して、図６（１）に示す
１画面の水平走査線毎の画素のデ−タに関し、図６
（２）に示すようにその変化点の位置と画素数とデ−タ
とを記憶し、画像デ−タの圧縮を行い、またパ−ソナル
コンピュ−タ１５がインタフェ−ス回路１４およびライ
ン２８を介して１画面分の画像デ−タを参照する場合、
画像メモリ１２の画像デ−タを参照する場合と比較し、
デ−タの参照動作を高速に行うことができる特性を有し
ている。
【００２７】パ−ソナルコンピュ−タ１５は、インタフ
ェ−ス回路１４およびライン２８を介してランレングス
メモリ２７を参照し、画像のラベル付けを行い原画像を
復元し、抽出された各物体の重心、面積などの幾何学的
特徴値を算出する。このランレングスメモリ２７の記憶
内容をモニタ装置２４に表示した表示例を図７に示す。
更に、予め記憶させておいた各種微生物の幾何学的特徴
値と比較することにより、検査対象の物質、本実施例で
は下水処理場の汚水などに既知の微生物が含まれている
かどうかを自動的に調査することが可能になる。
ェ−ス回路１４およびライン２８を介してランレングス
メモリ２７を参照し、画像のラベル付けを行い原画像を
復元し、抽出された各物体の重心、面積などの幾何学的
特徴値を算出する。このランレングスメモリ２７の記憶
内容をモニタ装置２４に表示した表示例を図７に示す。
更に、予め記憶させておいた各種微生物の幾何学的特徴
値と比較することにより、検査対象の物質、本実施例で
は下水処理場の汚水などに既知の微生物が含まれている
かどうかを自動的に調査することが可能になる。
【００２８】前記画像デ−タが入力される差分メモリ２
９は、本件出願人が特開昭６３−２４０６８１で提案し
たものであり、パ−ソナルコンピュ−タ１５により、イ
ンタフェ−ス回路１４およびライン３０を介して差分メ
モリ２９の差分画の時間間隔および測定回数を適宜設定
する事により、画像入力部２、同期分離回路９、アナロ
グ／デジタル変換器１０およびライン３１を介して、撮
像対象の時間的に変化する部分の画像デ−タの蓄積が可
能となり、背景部分やヨゴレなどの空間的あるいは定常
的な画像デ−タを相殺することができる。
９は、本件出願人が特開昭６３−２４０６８１で提案し
たものであり、パ−ソナルコンピュ−タ１５により、イ
ンタフェ−ス回路１４およびライン３０を介して差分メ
モリ２９の差分画の時間間隔および測定回数を適宜設定
する事により、画像入力部２、同期分離回路９、アナロ
グ／デジタル変換器１０およびライン３１を介して、撮
像対象の時間的に変化する部分の画像デ−タの蓄積が可
能となり、背景部分やヨゴレなどの空間的あるいは定常
的な画像デ−タを相殺することができる。
【００２９】すなわち、図１において、画像入力部２、
同期分離回路９、アナログ／デジタル変換器１０および
ライン１１を介して、画像メモリ１２に１画面分の画像
デ−タをストアする際に、画像入力部２、同期分離回路
９、アナログ／デジタル変換器１０およびライン３１を
介して、差分メモリ２９に背景画と、その背景に加えた
測定対象物の画像を２回取込ませることにより、空間的
あるいは定常的なノイズ成分の除去が可能となる。この
ときの処理時間は、２画面分の２Ｖとなる。この手法
は、検液をプレパラ−トに採取し、光学顕微鏡で観測さ
れる画像をテレビジョン受信機に取込む構成の場合に特
に有効である。
同期分離回路９、アナログ／デジタル変換器１０および
ライン１１を介して、画像メモリ１２に１画面分の画像
デ−タをストアする際に、画像入力部２、同期分離回路
９、アナログ／デジタル変換器１０およびライン３１を
介して、差分メモリ２９に背景画と、その背景に加えた
測定対象物の画像を２回取込ませることにより、空間的
あるいは定常的なノイズ成分の除去が可能となる。この
ときの処理時間は、２画面分の２Ｖとなる。この手法
は、検液をプレパラ−トに採取し、光学顕微鏡で観測さ
れる画像をテレビジョン受信機に取込む構成の場合に特
に有効である。
【００３０】このような計測動作を一定時間間隔で繰り
返し行い、パ−ソナルコンピュ−タ１５でデ−タ処理を
行うことにより、微生物の動的な特性である移動量、移
動速度、移動加速度、移動方向および運動量の算出が行
われる。これらの算出された特性を例としてモニタ装置
２４にグラフとして表示した際の表示例を図８〜図１２
に示す。
返し行い、パ−ソナルコンピュ−タ１５でデ−タ処理を
行うことにより、微生物の動的な特性である移動量、移
動速度、移動加速度、移動方向および運動量の算出が行
われる。これらの算出された特性を例としてモニタ装置
２４にグラフとして表示した際の表示例を図８〜図１２
に示す。
【００３１】図１３は本発明の他の実施例の運動内容解
析装置１ａのブロック図であり、図１４は画像入力部
２，２ａの設置状態を示す図である。本実施例は、前述
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。本実施例は図１に示す運動内容解析装置１を一対用
い、他方には図１に示した参照符号に添字ａを付して示
す。図１４の構成についても同様である。本実施例では
一対の運動内容解析装置１を用い、画像入力部２，２ａ
を図１４に示すように直交方向に配置することにより、
検査対象の３次元的な移動に関して前述の処理と同様な
処理を行おうとするものである。一対の画像入力部２，
２ａが同期して動作するように、同期分離回路９で生成
される水平同期信号および垂直同期信号を主信号とし、
同期分離回路９ａで生成される水平同期信号および垂直
同期信号を副信号として、相互の同期を取るようにす
る。
析装置１ａのブロック図であり、図１４は画像入力部
２，２ａの設置状態を示す図である。本実施例は、前述
の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。本実施例は図１に示す運動内容解析装置１を一対用
い、他方には図１に示した参照符号に添字ａを付して示
す。図１４の構成についても同様である。本実施例では
一対の運動内容解析装置１を用い、画像入力部２，２ａ
を図１４に示すように直交方向に配置することにより、
検査対象の３次元的な移動に関して前述の処理と同様な
処理を行おうとするものである。一対の画像入力部２，
２ａが同期して動作するように、同期分離回路９で生成
される水平同期信号および垂直同期信号を主信号とし、
同期分離回路９ａで生成される水平同期信号および垂直
同期信号を副信号として、相互の同期を取るようにす
る。
【００３２】本実施例では、３次元合成メモリ３２が設
けられ、ランレングスメモリ２７，２７ａのデ−タの論
理和を取ったものである。パ−ソナルコンピュ−タ１５
によて、３次元合成メモリ３２を参照して、微生物の３
次元的な移動に関する動的な特性である移動量、移動速
度、移動加速度、移動方向および運動量の算出が行われ
る。図１５にランレングスメモリ２７ａの内容をモニタ
装置２４に表示した例を示し、図１６には３次元合成メ
モリ３２の内容をモニタ装置２４に表示した例を示す。
けられ、ランレングスメモリ２７，２７ａのデ−タの論
理和を取ったものである。パ−ソナルコンピュ−タ１５
によて、３次元合成メモリ３２を参照して、微生物の３
次元的な移動に関する動的な特性である移動量、移動速
度、移動加速度、移動方向および運動量の算出が行われ
る。図１５にランレングスメモリ２７ａの内容をモニタ
装置２４に表示した例を示し、図１６には３次元合成メ
モリ３２の内容をモニタ装置２４に表示した例を示す。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明に従えば、移動体は
撮像手段によって撮像され、移動体の２次元画像が取込
まれ、撮像手段からの画像信号は画像メモリに記憶され
る。画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して、予
め定められる２つの基準値で決められる２つの基準値内
の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−タとで画
像デ−タを２値化し、２値化メモリに記憶される。２値
化メモリの内容は、水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−
タとしてデ−タ圧縮されランレングスメモリに記憶され
る。２値化メモリの記憶内容は、論理フィルタ手段で予
め定める論理演算が施され、時間経過に関する変化内容
が算出される。また、予め定める期間毎の前記画像信号
に差分演算が施され演算結果は差分メモリに記憶され
る。前記ランレングスメモリ、論理フィルタ手段および
差分メモリからのデ−タに基いて、演算制御手段は移動
体の移動速度、加速度、移動方向および運動量など運動
内容を解析する。
撮像手段によって撮像され、移動体の２次元画像が取込
まれ、撮像手段からの画像信号は画像メモリに記憶され
る。画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して、予
め定められる２つの基準値で決められる２つの基準値内
の一方のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−タとで画
像デ−タを２値化し、２値化メモリに記憶される。２値
化メモリの内容は、水平走査線毎のデ−タ変化点のデ−
タとしてデ−タ圧縮されランレングスメモリに記憶され
る。２値化メモリの記憶内容は、論理フィルタ手段で予
め定める論理演算が施され、時間経過に関する変化内容
が算出される。また、予め定める期間毎の前記画像信号
に差分演算が施され演算結果は差分メモリに記憶され
る。前記ランレングスメモリ、論理フィルタ手段および
差分メモリからのデ−タに基いて、演算制御手段は移動
体の移動速度、加速度、移動方向および運動量など運動
内容を解析する。
【００３４】これにより、移動体の前記動的な特性の計
測とその解析が実現でき、これを小形化された構成でか
つ高速に処理することができる。
測とその解析が実現でき、これを小形化された構成でか
つ高速に処理することができる。
【００３５】また、本発明では、前記画像メモリ、２値
化メモリ、ランレングスメモリ、論理フィルタ手段およ
び差分メモリをそれぞれ一対用い、これらの記憶内容を
合成して３次元合成メモリに３次元合成デ−タとして記
憶する。したがって、移動体の３次元の動的な特性の計
測とその解析が実現できる。
化メモリ、ランレングスメモリ、論理フィルタ手段およ
び差分メモリをそれぞれ一対用い、これらの記憶内容を
合成して３次元合成メモリに３次元合成デ−タとして記
憶する。したがって、移動体の３次元の動的な特性の計
測とその解析が実現できる。
【図１】本発明の一実施例の運動内容解析装置１の電気
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図２】運動内容解析装置１の画像入力部２の系統図で
ある。
ある。
【図３】画像メモリ１２の画像デ−タに関するヒストグ
ラムを示すグラフである。
ラムを示すグラフである。
【図４】１画面中における同一濃度画素の出現頻度を示
すグラフである。
すグラフである。
【図５】論理フィルタ２６の動作例を示す図である。
【図６】ランレングスメモリ２７の動作を説明する図で
ある。
ある。
【図７】ランレングスメモリ２７の内容の表示例を示す
図である。
図である。
【図８】移動量の表示例を示す図である。
【図９】移動速度の表示例を示す図である。
【図１０】移動加速度の表示例を示す図である。
【図１１】移動方向の表示例を示す図である。
【図１２】運動量の表示例を示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例の運動内容解析装置１ａ
のブロック図である。
のブロック図である。
【図１４】画像入力部２，２ａの設置状態を示す図であ
る。
る。
【図１５】ランレングスメモリ２７ａの内容をモニタ装
置２４に表示した例である。
置２４に表示した例である。
【図１６】３次元合成メモリ３２の内容をモニタ装置２
４に表示した例である。
４に表示した例である。
１……運動内容解析装置 ２……画像入力部 １２……画像メモリ １５……パ−ソナルコンピュ−タ １６……３値化メモリ ２６……論理フィルタ ２７……ランレングスメモリ
Claims (4)
- 【請求項１】移動体を撮像し２次元画像を取込む撮像手
段と、 撮像手段からの画像信号を記憶する画像メモリと、 画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して予め定め
られる２つの基準値で決められる２つの基準値内の一方
のデ−タと２つの基準値外の他方のデ−タとに画像デ−
タを２値化して記憶する２値化メモリと、 ２値化メモリの内容を水平走査線毎のデ−タ変化点のデ
−タとしてデ−タ圧縮して記憶するランレングスメモリ
と、 ２値化メモリの内容に対し、予め定める論理演算を施し
時間経過に関する変化内容を算出する論理フィルタ手段
と、 予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算を施して演
算結果を記憶する差分メモリと、 前記ランレングスメモリ、論理フィルタ手段および差分
メモリからのデ−タに基いて移動体の運動内容を解析す
る演算制御手段とを含むことを特徴とする移動体の運動
内容解析装置。 - 【請求項２】前記画像メモリ、２値化メモリ、ランレン
グスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれ
ぞれ一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元
合成デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の移動体の運動内容解析
装置。 - 【請求項３】移動体を撮像し２次元画像を取込む撮像手
段と、 撮像手段からの画像信号を記憶する画像メモリと、 画像メモリ中の画像デ−タの画像濃度に関して予め定め
られる２つの基準値で画像デ−タを３値化して記憶する
３値化メモリと、 ３値化メモリの内容の内２つの前記基準値内の一方のデ
−タと２つの基準値外の他方のデ−タを水平走査線毎の
デ−タ変化点のデ−タとしてデ−タ圧縮して記憶するラ
ンレングスメモリと、 ３値化メモリの内２つの前記基準値内の一方のデ−タと
２つの基準値外の他方のデ−タに対し、予め定める論理
演算を施し時間経過に関する変化内容を算出する論理フ
ィルタ手段と、 予め定める期間毎の前記画像信号に差分演算を施して演
算結果を記憶する差分メモリと、 前記ランレングスメモリ、論理フィルタ手段および差分
メモリからのデ−タに基いて移動体の運動内容を解析す
る演算制御手段とを含むことを特徴とする移動体の運動
内容解析装置。 - 【請求項４】前記画像メモリ、３値化メモリ、ランレン
グスメモリ、論理フィルタ手段および差分メモリがそれ
ぞれ一対用いられ、これらの記憶内容を合成して３次元
合成デ−タとして記憶する３次元合成メモリを備えるこ
とを特徴とする請求項３に記載の移動体の運動内容解析
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269191A JPH0560771A (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | 移動体の運動内容解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13269191A JPH0560771A (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | 移動体の運動内容解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560771A true JPH0560771A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=15087285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13269191A Pending JPH0560771A (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | 移動体の運動内容解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0560771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078477A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-03-23 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 液滴移動挙動の測定方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350757A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Toshiba Corp | 速度測定方式 |
-
1991
- 1991-06-04 JP JP13269191A patent/JPH0560771A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6350757A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 | Toshiba Corp | 速度測定方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078477A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-03-23 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 液滴移動挙動の測定方法および装置 |
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