JPH0679332B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
- Publication number
- JPH0679332B2 JPH0679332B2 JP61191115A JP19111586A JPH0679332B2 JP H0679332 B2 JPH0679332 B2 JP H0679332B2 JP 61191115 A JP61191115 A JP 61191115A JP 19111586 A JP19111586 A JP 19111586A JP H0679332 B2 JPH0679332 B2 JP H0679332B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- density
- density histogram
- histogram
- input image
- threshold value
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 背景のみの入力画像の濃度ヒストグラムと、対象物を含
む入力画像の濃度ヒストグラムとを比較し、対象物のみ
の濃度分布を求め、２値化のための閾値を決定する。
む入力画像の濃度ヒストグラムとを比較し、対象物のみ
の濃度分布を求め、２値化のための閾値を決定する。
本発明は、多値画像情報を２値化する画像処理装置に関
し、特に２値化処理で使用するしきい値（スライスレベ
ル）を最適設定しようとするものである。
し、特に２値化処理で使用するしきい値（スライスレベ
ル）を最適設定しようとするものである。
TVカメラ等から入力されるアナログ画像信号を２値化す
る場合、該アナログ画像信号を量子化（A/D変換）して
何階調（例えば８ビットでA/D変換として256階調）かの
多値画像情報とし、これを適当なしきい値で２値化する
という方法がとられる。このしきい値は適切な値でなけ
ればならず、そこでこのしきい値を入力画像の濃度ヒス
トグラムの谷から求めるという方法がある。第３図はこ
の説明図である。同図（ａ）は背景E0に対象物E1が含ま
れる入力画像を示し、（ｂ）はその濃度ヒストグラムで
ある。入力画像をテレビカメラで撮像するとビデオ信号
が得られ、これは水平走査線が256本、インタレース方
式であるから１画面の走査線は512本、これを１走査線
を512ドットの割合でサンプリングし、A/D変換して各８
ビットのデジタル値にすると、１画面では512×512ドッ
ト（画素）、各ドットは８ビットとなるが、第３図
（ｂ）の濃度ヒストグラムは各ドットの値（８ビットで
あるから０〜255）を横軸に、同じ値のドットの個数を
縦軸にとって示したものである。横軸は原点を０、それ
より右に1,2,3,……255としているので、原点より右方
へずれる程、明るさは大になる。本例では山が２つでき
ているが、斜線を付した山は対象物E1に、斜線を付さな
い山は背景E0に対応する。P0は背景E0の度数の山のピー
ク、P1は対象物E1の度数の山のピーク、B1は両者の間に
存在する度数の谷である。この場合は谷B1に対応する濃
度をしきい値に設定することで（ｃ）の２値画像を得る
ことができる。この第３図（ｃ）では、明るい（白）の
を０、暗い（黒）のを１としてE0はオール０、E1はオー
ル１である。（ａ）では（ｂ）に示すようにE0は灰色か
ら白まで、E1は灰色から黒までを含む。白地に黒字で印
刷した文書でもテレビカメラに撮るときは光源で照明し
たりするのでむらが生じ、上記（ａ）の如くなるのが普
通である。２値化すればE0は白のみ、E1は黒のみにな
る。
る場合、該アナログ画像信号を量子化（A/D変換）して
何階調（例えば８ビットでA/D変換として256階調）かの
多値画像情報とし、これを適当なしきい値で２値化する
という方法がとられる。このしきい値は適切な値でなけ
ればならず、そこでこのしきい値を入力画像の濃度ヒス
トグラムの谷から求めるという方法がある。第３図はこ
の説明図である。同図（ａ）は背景E0に対象物E1が含ま
れる入力画像を示し、（ｂ）はその濃度ヒストグラムで
ある。入力画像をテレビカメラで撮像するとビデオ信号
が得られ、これは水平走査線が256本、インタレース方
式であるから１画面の走査線は512本、これを１走査線
を512ドットの割合でサンプリングし、A/D変換して各８
ビットのデジタル値にすると、１画面では512×512ドッ
ト（画素）、各ドットは８ビットとなるが、第３図
（ｂ）の濃度ヒストグラムは各ドットの値（８ビットで
あるから０〜255）を横軸に、同じ値のドットの個数を
縦軸にとって示したものである。横軸は原点を０、それ
より右に1,2,3,……255としているので、原点より右方
へずれる程、明るさは大になる。本例では山が２つでき
ているが、斜線を付した山は対象物E1に、斜線を付さな
い山は背景E0に対応する。P0は背景E0の度数の山のピー
ク、P1は対象物E1の度数の山のピーク、B1は両者の間に
存在する度数の谷である。この場合は谷B1に対応する濃
度をしきい値に設定することで（ｃ）の２値画像を得る
ことができる。この第３図（ｃ）では、明るい（白）の
を０、暗い（黒）のを１としてE0はオール０、E1はオー
ル１である。（ａ）では（ｂ）に示すようにE0は灰色か
ら白まで、E1は灰色から黒までを含む。白地に黒字で印
刷した文書でもテレビカメラに撮るときは光源で照明し
たりするのでむらが生じ、上記（ａ）の如くなるのが普
通である。２値化すればE0は白のみ、E1は黒のみにな
る。
ところで、上記の方法では、入力画像に濃度の異なる対
象物が含まれると、しきい値の設定が難かしくなる。例
えば、第３図（ｄ）のように対象物E1より淡い対象物E2
が入力画像に含まれていると、濃度ヒストグラムは
（ｅ）のようになって対象物E2による度数の山（点々を
付して示す）が生ずる。この結果、度数の谷が複数B1,B
2になるので、谷B1に対応した濃度をしきい値に選んだ
場合、２値画像は（ｆ）のようになって対象物E2が全て
欠落する（背景E0と同一になる）。（ｅ）の濃度ヒスト
グラムは１つの対象物の濃度が２種類に分れる場合にも
発生し、この場合は２値化後の対象物に一部欠落が生ず
る。
象物が含まれると、しきい値の設定が難かしくなる。例
えば、第３図（ｄ）のように対象物E1より淡い対象物E2
が入力画像に含まれていると、濃度ヒストグラムは
（ｅ）のようになって対象物E2による度数の山（点々を
付して示す）が生ずる。この結果、度数の谷が複数B1,B
2になるので、谷B1に対応した濃度をしきい値に選んだ
場合、２値画像は（ｆ）のようになって対象物E2が全て
欠落する（背景E0と同一になる）。（ｅ）の濃度ヒスト
グラムは１つの対象物の濃度が２種類に分れる場合にも
発生し、この場合は２値化後の対象物に一部欠落が生ず
る。
上述したように対象物E2が背景E0と同一になってしまう
のは、対象物だけの濃度分布が未知のため、しきい値と
する谷の選択に誤りを生じているからである。そこで、
本発明では背景E0のみの濃度ヒストグラム（１）と対象
物E1,E2,……を含む濃度ヒストグラム（２）から対象物
E1,E2,……のみの濃度ヒストグラム（３）を求め、該濃
度ヒストグラム（３）から最適しきい値を設定し、対象
物の欠落しない２値画像を得ることを目的としている。
のは、対象物だけの濃度分布が未知のため、しきい値と
する谷の選択に誤りを生じているからである。そこで、
本発明では背景E0のみの濃度ヒストグラム（１）と対象
物E1,E2,……を含む濃度ヒストグラム（２）から対象物
E1,E2,……のみの濃度ヒストグラム（３）を求め、該濃
度ヒストグラム（３）から最適しきい値を設定し、対象
物の欠落しない２値画像を得ることを目的としている。
本発明は、多値化された入力画像を所定のしきい値でス
ライスして２値化する画像処理装置において、背景のみ
の入力画像から第１の濃度ヒストグラム（１）を求める
手段と、対象物を含む入力画像から第２の濃度ヒストグ
ラム（２）を求める手段と、第１の濃度ヒストグラム
（１）の濃度分布を第２の濃度ヒストグラム（２）を参
照して正規化する手段（19,20）と、第２の濃度ヒスト
グラム（２）の濃度分布と正規化された第１の濃度ヒス
トグラムの濃度分布との差から対象物のみの第３の濃度
ヒストグラム（３）を求める手段（21）と、第３の濃度
ヒストグラム（３）の濃度分布の端点またはその最近傍
の谷に対応する濃度からしきい値を決定する手段（22）
と、該しきい値によって前記の対象物を含む入力画像を
スライスする２値化手段（23）とを備えることを特徴と
するものである。
ライスして２値化する画像処理装置において、背景のみ
の入力画像から第１の濃度ヒストグラム（１）を求める
手段と、対象物を含む入力画像から第２の濃度ヒストグ
ラム（２）を求める手段と、第１の濃度ヒストグラム
（１）の濃度分布を第２の濃度ヒストグラム（２）を参
照して正規化する手段（19,20）と、第２の濃度ヒスト
グラム（２）の濃度分布と正規化された第１の濃度ヒス
トグラムの濃度分布との差から対象物のみの第３の濃度
ヒストグラム（３）を求める手段（21）と、第３の濃度
ヒストグラム（３）の濃度分布の端点またはその最近傍
の谷に対応する濃度からしきい値を決定する手段（22）
と、該しきい値によって前記の対象物を含む入力画像を
スライスする２値化手段（23）とを備えることを特徴と
するものである。
第１図は本発明の説明図で、（ａ）は背景E0のみの入力
画像である。（ｂ）はこれをテレビカメラで撮像し、得
られたアナログビデオ信号をデジタル化した多値画像情
報から各濃度Pi毎の度数Hiを求めてグラフ化した背景の
みの濃度ヒストグラムである。この例では濃度Pmの度数
Hmaxが最大となる。この濃度ヒストグラム１の任意の濃
度Piとその度数HiおよびPm,Hmaxをメモリに記憶してお
く。次に（ｃ）のように対象物E1,E2を含む入力画像か
らも同様に各濃度Ｐ′ｉにおける度数Ｈ′ｉを求め、こ
れを記憶する。（ｄ）はこのようにして得られた対象物
を含む濃度ヒストグラム２である。（ｃ）の入力画像の
画素数は（ａ）と変らない（（ｂ）（ｄ）の曲線が囲む
面積は同じ）ため、濃度Pmの周囲の山は背景E0に対応し
ていて第１図（ｂ）でも（ｄ）でも同じであるが、山の
高さは異なる（Ｈ′max＜Hmax）。そこで、濃度ヒスト
グラム１を次式によって変形し、それを濃度ヒストグラ
ム１から差し引くと、（ｅ）に示す対象物だけの濃度ヒ
ストグラム３を得ることができる。
画像である。（ｂ）はこれをテレビカメラで撮像し、得
られたアナログビデオ信号をデジタル化した多値画像情
報から各濃度Pi毎の度数Hiを求めてグラフ化した背景の
みの濃度ヒストグラムである。この例では濃度Pmの度数
Hmaxが最大となる。この濃度ヒストグラム１の任意の濃
度Piとその度数HiおよびPm,Hmaxをメモリに記憶してお
く。次に（ｃ）のように対象物E1,E2を含む入力画像か
らも同様に各濃度Ｐ′ｉにおける度数Ｈ′ｉを求め、こ
れを記憶する。（ｄ）はこのようにして得られた対象物
を含む濃度ヒストグラム２である。（ｃ）の入力画像の
画素数は（ａ）と変らない（（ｂ）（ｄ）の曲線が囲む
面積は同じ）ため、濃度Pmの周囲の山は背景E0に対応し
ていて第１図（ｂ）でも（ｄ）でも同じであるが、山の
高さは異なる（Ｈ′max＜Hmax）。そこで、濃度ヒスト
グラム１を次式によって変形し、それを濃度ヒストグラ
ム１から差し引くと、（ｅ）に示す対象物だけの濃度ヒ
ストグラム３を得ることができる。
上式のＨ″ｉは濃度Ｐ″ｉの度数である。点線は（１）
式による減算の結果、除去された濃度Pm附近の山であ
る。第１図（ｂ）の山は濃度Pmの周囲にあり、原点附近
にはないので、（１）式による減算で斜線及び点々を付
して示す山の部分は殆んど影響を受けない。
式による減算の結果、除去された濃度Pm附近の山であ
る。第１図（ｂ）の山は濃度Pmの周囲にあり、原点附近
にはないので、（１）式による減算で斜線及び点々を付
して示す山の部分は殆んど影響を受けない。
かくして得られた濃度ヒストグラム３は、背景E0に相当
する部分（破線で示す）が除外されているため、対象物
E1,E2だけの濃度分布の範囲を限定することができる。
このため濃度分布範囲の端点またはその最近傍の谷（第
３図（ｅ）のB2に近い）の濃度をしきい値に設定すれ
ば、対象物E1,E2を背景E0と反対のレベルにする２値画
像が得られる。
する部分（破線で示す）が除外されているため、対象物
E1,E2だけの濃度分布の範囲を限定することができる。
このため濃度分布範囲の端点またはその最近傍の谷（第
３図（ｅ）のB2に近い）の濃度をしきい値に設定すれ
ば、対象物E1,E2を背景E0と反対のレベルにする２値画
像が得られる。
第２図は本発明の一実施例を示す構成図で、10は被写
体、11は照射用光源、12は安定化電源、13はTVカメラ、
14は画像処理装置である。画像処理装置14にはマイクロ
コンピュータを使用し、A/D変換部15で入力画像を量子
化してメモリ16に格納する。最初は背景のみの被写体10
を撮像してその多値画像情報から背景のみの濃度ヒスト
グラム１を求め、それをメモリ17に記憶する。次に対象
物を含む被写体10を撮像し、その多値画像情報でメモリ
16を更新すると共に、対象物を含む濃度ヒストグラム２
を求めてそれをメモリ18に記憶する。以下、メモリ17内
の濃度ヒストグラム１から濃度ピークPmとその度数Hmax
を検出する処理19、メモリ18内の濃度ヒストグラム２に
おける濃度Pmの度数Ｈ′maxを求めて濃度ヒストグラム
１に対する正規化係数Ｈ′max/Hmaxを検出する処理20、
（１）式による演算処理21を行って対象物のみの濃度ヒ
ストグラム３を求め、そこからスライスレベル（しきい
値）を決定する処理22をする。その後メモリ16内に格納
されている対象物を含む多値画像情報を該スライスレベ
ルで２値化する処理23をして２値画像データを出力す
る。
体、11は照射用光源、12は安定化電源、13はTVカメラ、
14は画像処理装置である。画像処理装置14にはマイクロ
コンピュータを使用し、A/D変換部15で入力画像を量子
化してメモリ16に格納する。最初は背景のみの被写体10
を撮像してその多値画像情報から背景のみの濃度ヒスト
グラム１を求め、それをメモリ17に記憶する。次に対象
物を含む被写体10を撮像し、その多値画像情報でメモリ
16を更新すると共に、対象物を含む濃度ヒストグラム２
を求めてそれをメモリ18に記憶する。以下、メモリ17内
の濃度ヒストグラム１から濃度ピークPmとその度数Hmax
を検出する処理19、メモリ18内の濃度ヒストグラム２に
おける濃度Pmの度数Ｈ′maxを求めて濃度ヒストグラム
１に対する正規化係数Ｈ′max/Hmaxを検出する処理20、
（１）式による演算処理21を行って対象物のみの濃度ヒ
ストグラム３を求め、そこからスライスレベル（しきい
値）を決定する処理22をする。その後メモリ16内に格納
されている対象物を含む多値画像情報を該スライスレベ
ルで２値化する処理23をして２値画像データを出力す
る。
本発明の適用例としては物体の表面疵の検出が挙げられ
る。この場合背景のみの入力画像（ａ）は傷のない良品
であり、対象物を含む入力画像は傷のある不良品であ
る。また文字認識装置では光源による照明のむらが問題
になることがあるが、この場合は該文字の記入されてい
ない用紙を同じ照明条件で撮像して第１図（ｂ）を得、
次いで文字の記入さている、上記と同一の用紙を撮像し
て第１図（ｄ）を得、これらよりスライスレベルを決定
するとよい。
る。この場合背景のみの入力画像（ａ）は傷のない良品
であり、対象物を含む入力画像は傷のある不良品であ
る。また文字認識装置では光源による照明のむらが問題
になることがあるが、この場合は該文字の記入されてい
ない用紙を同じ照明条件で撮像して第１図（ｂ）を得、
次いで文字の記入さている、上記と同一の用紙を撮像し
て第１図（ｄ）を得、これらよりスライスレベルを決定
するとよい。
以上述べたように本発明によれば、多値入力画像の濃度
ヒストグラムの谷が複数個存在しても、２値化に必要な
しきい値を最適設定することができる。また、入力画像
に含まれる対象物の濃度分布の範囲を求めることができ
る利点もある。
ヒストグラムの谷が複数個存在しても、２値化に必要な
しきい値を最適設定することができる。また、入力画像
に含まれる対象物の濃度分布の範囲を求めることができ
る利点もある。
第１図は本発明の２値化方法の説明図、 第２図は本発明の一実施例を示す構成図、 第３図は従来の２値化方法の説明図である。 図面で、10は被写体、11は光源、13はカメラ、14は画像
処理装置、21は対象物のみの濃度ヒストグラムを得る演
算処理部、22はスライスレベル決定処理部、23は２値化
処理部、E0は背景、E1,E2は対象物である。
処理装置、21は対象物のみの濃度ヒストグラムを得る演
算処理部、22はスライスレベル決定処理部、23は２値化
処理部、E0は背景、E1,E2は対象物である。
Claims (1)
- 【請求項１】入力画像を所定のしきい値でスライスして
２値化する画像処理装置において、背景のみの入力画像
から第１の濃度ヒストグラム（１）を求める手段と、対
象物を含む入力画像から第２の濃度ヒストグラム（２）
を求める手段と、第１の濃度ヒストグラム（１）の濃度
分布を第２の濃度ヒストグラム（２）を参照して正規化
する手段（19,20）と、第２の濃度ヒストグラム（２）
の濃度分布と正規化された第１の濃度ヒストグラムの濃
度分布との差から対象物のみの第３の濃度ヒストグラム
（３）を求める手段（21）と、第３の濃度ヒストグラム
（３）の濃度分布の端点またはその最近傍の谷に対応す
る濃度からしきい値を決定する手段（22）と、該しきい
値によって前記の対象物を含む入力画像をスライスする
２値化手段（23）とを備えることを特徴とする画像処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191115A JPH0679332B2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61191115A JPH0679332B2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6346579A JPS6346579A (ja) | 1988-02-27 |
| JPH0679332B2 true JPH0679332B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=16269113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61191115A Expired - Fee Related JPH0679332B2 (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679332B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6878739B1 (ja) * | 2020-03-16 | 2021-06-02 | 株式会社アイエスピー | シリアルナンバー等文字列抽出サーバ、方法及びプログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133774A (ja) * | 1983-01-20 | 1984-08-01 | Nec Corp | 適応量子化回路 |
-
1986
- 1986-08-14 JP JP61191115A patent/JPH0679332B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6346579A (ja) | 1988-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |