JPH0698330A - 輝度信号比較判別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２信号の一方の信号の閾値の上下に幅をもたせその差の
絶対値に重みをつけて積分して比較判別する。 【目的】本発明は、映像信号の比較判別に関するもので
あって、特に判別の境界線に重みをつけてその誤差を少
なくせんとなす方法を目的とする。 【構成】デジタル回路を通じて判別される映像信号であ
る被判別信号を、比較すべき基準信号と比較することに
依って、その被判別信号がその基準信号に類似している
か否かを判別する方法において；先ず、撮像方法から得
られたアナログの被判別信号を２値化の被判別用の輝度
信号に変換し、記憶方法等から得られた基準信号も２値
化の基準用の輝度信号に変換する一方、上記の２値化の
輝度信号のどちらか一方の信号の閾値の上下に渡って一
定の幅を持たせ、その幅内に輝度信号があるときには２
信号の差の絶対値に重みづけをしてから積分し、その後
それを比較器において類比判別を為す輝度信号比較判別
方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広くは輝度信号すなわ
ち映像信号の類比判別に関するものである。特に、輝度
信号の判別誤差の原因となる各種の影響を少なくし、判
別の精度を上げたものである。すなわち、デジタル回路
を通じて判別される映像信号である被判別信号を、比較
すべき比較信号と比較することに依って、その被判別信
号がその比較信号に類似しているか否かを判別する方法
において、アナログ映像信号の２値化の閾値付近に判別
度の重みをつけたり、あるいはその部分を除外したりす
ることに依って、判別の精度を上げた方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】或る物体と或る物体の外観が同一である
か否かを判別する方法には各種のものがある。その中に
おいて、その物体を映像信号として画像に現し、両画像
の一致判別認識を為し、両画像の類比判別を為す方法が
良く使われる。此の場合、両画像の映像信号を電子計算
機に掛けて計算する方法が従来行われて来たが、これは
非常なコスト高となるばかりか、その類比判別に時間も
掛かり、精度を上げるためには一層のコスト高となっ
た。

【０００３】しかして、物の形状や模様等外観の一致不
一致の判別の要望は多い。たとえば、製品の部品等が正
しく取り付けられているか否かとか、ＩＣ等に印刷され
た文字等が正しく印刷されているか否かとか、あるいは
書類に押印された印が本物か否か等々各種有る。特に、
細かい形状の場合には、人間の目では誤り易いし肉体的
にも精神的にも長時間継続できない。殊に、ベルトコン
ベア等で、次から次へと送られて行く製品の判別には時
間的追従も問題となる。したがって、以上の点を撮像方
法を使用し、或る物体を先ず映像信号として処理し解決
したものが先に発明された。すなわち、先ず基準となる
物体を映像信号としてとらえ、これを、判別すべき物体
からの映像信号と比較すれば、上記の映像基準となる信
号に判別されるべき物体からの映像信号が一致するか否
かを判別することができる。すなわち、此の両者の映像
信号を比較することに依って、その両映像信号の一致度
すなわち両物体の外観等の一致度が判りその類否の判別
ができる。そして、此の場合両者の映像信号は通常、差
の絶対値を積分回路を通して基準値と比較するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のものに
おいて、第１に、外部機器や撮像機自体等の有する種々
の原因に基づく雑音に依って、その類否判別の精度が妨
げられた。第２に、上記の如くに両映像信号を比較する
場合において、２値化信号の場合には問題が生じた。す
なわち、２値化信号の場合には、アナログ信号をA/D変
換に依って得るのであるが、そのアナログ信号を一定の
閾値を境に０か１の信号に分けて為すものである。した
がって閾値すれすれのアナログ信号は、アナログの場合
ではそのままの値として評価されるが、デジタルでは０
か１かの両極端に無理矢理にわけられるゆえに誤解が生
じる。これは具体的には、閾値付近の輝度差の少ない部
分および映像の形状や模様の境目等に生じる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点に鑑
み、先ず、外部雑音や撮像機自体等に原因のある内部雑
音の悪影響を少なくすべく、その悪影響の生じ易い個所
の度合いに応じて重みをつけた。なお、此の重みづけ
は、０を含むものであって、以下の説明においても同様
である。第２に、輝度信号の交換段階において、交換の
基準点を中心にして比較結果に段階の値すなわち重みを
持たせ、誤判別の原因となる個所の悪影響を避けた。此
のアナログ信号のA/D 変換時に発生するこの誤差を、で
きるだけ判定に影響を与えない様にする方法としてその
閾値付近に一定の幅を持たせ、その幅内の２値化信号の
比較結果に０を含む重み付けを行うことに依って上記の
問題を解決したものである。第３に画像の２値化信号の
ＶとＨの両方向に遅延時間を持たせ、その間の信号の不
一致な個所に類否判別の評価価値を低減させた。

【０００６】以下に、本発明にかかる輝度信号比較判別
方法の具体的構成を述べる。先ず、全ての発明は、デジ
タル回路を通じて判別される映像信号である被判別信号
を、比較すべき比較信号と比較することに依って、その
被判別信号がその比較信号に類似しているか否かを判別
する方法を前提とする。そこで、被判別信号と比較信号
（基準信号）の差の絶対値を出す。此の絶対値の値の低
い部分は重みづけをする、すなわちそのまま評価せぬ様
に除外するかその値を低減するのである。その後、この
重みづけをされた信号は積分され比較器で類否の比較の
基準となる信号と比較されることによって類否判別を為
す輝度信号比較判別方法である。

【０００７】そして、先ず、撮像方法から得られたアナ
ログの被判別信号を２値化の被判別用の輝度信号に変換
する。そして、記憶方法等から得られた比較信号も２値
化の基準用の輝度信号に変換するのである。一方、上記
の被判別信号の２値化の閾値の上下に渡って一定の幅を
持たせて、その幅内の２信号の差の絶対値には重みづけ
をし、積分をしてから比較器で類否の基準となる信号と
比較する。以上より構成される輝度信号比較判別方法で
ある。

【作用】本発明にかかるは、以上のごとくに構成したゆ
えに以下のごとき作用が生じた。先ず、被判別信号と基
準信号の絶対値が出される。そして、此の絶対値の値の
低い部分は、雑音成分が多いゆえに、此の部分から得ら
れる信号すなわち誤差信号に重みづけをする。それに依
って一致不一致の判定誤差を少なくした輝度信号比較判
別方法が為される。つぎに、撮像方法で被判別用のアナ
ログ映像信号が得られる。これを２値化する。しかし
て、上記の２値化の閾値付近に一定の幅をもたせて、そ
の幅内の信号は上記の如く比較判別の対象と為さぬか、
あるいはその値を低く評価するために、そこでの判定誤
差は低減した。

【０００８】

【実施例】以上の輝度信号比較判別方法を、その各一実
施例を用いてそれを示す各添付図面と共に以下に詳細に
説明する。先ず、デジタル回路を通じて判別される映像
信号である被判別信号を、比較すべき比較信号と比較す
ることに依って、その被判別信号がその比較信号に類似
しているか否かを判別する方法を前提とする。

【０００９】しかして、第１図の概略回路図が示す如
く、被判別信号を IN に入力し、基準信号を入力 REFに
インプットする。そして、その差の絶対値を一例を示す
概略の回路１を通じて取り出す。つぎに、これを回路２
等を通じて、その信号の低い部分をカットするか減衰さ
せる。もちろん此の減衰やカットは上記の絶対値を取り
出す時に使用するダイオードの特性、すなわちたとえば
シリコンダイオードの場合約 0.6Ｖで導電特性が変化し
て整流作用をもつという特性を利用してもよい。そし
て、此の重みづけをされた信号は、積分され比較器で類
否の基準となる信号と比較されその類否の判別が為され
る。以上に依り為す輝度信号比較判別方法である。

【００１０】つぎに、被判別用のものからの映像を撮る
撮像方法がある。此の撮像方法で撮った被判別信号を A
/D変換機に送り、ここで２値化信号に変換し、それを比
較器に送る。一方、比較映像手段で比較信号を得る。此
の比較映像手段は、基準となる物を撮像方法で直に撮っ
たものでも良いし、それを各種の記録方法例えばビデオ
レコーダに収録したものを再生して使用したものでも良
い。つぎに、此の比較映像手段からの信号を別のA/D 変
換器に送り、ここで２値化信号に変換する。そして、そ
の出力を上記の比較器に送る。この比較器に入った上記
二者の信号はここで比較され、その出力信号が許容手段
に送られる。被判別用の撮像方法からと基準用の撮像方
法からの両映像信号は、どのような条件下においても内
部的外部的要因に依って100 パーセント同一と言う事は
有り得ない。したがって、その両信号の一致不一致の判
別には一定の許容度が必要となる。此の許容度を此の許
容手段で設定してその許容範囲に入るもののみを一致と
判断する。

【００１１】しかして、それでもデジタル処理の場合
は、上述の如くその２値化の閾値付近で「０」か「１」
に分けられてしまう。そのために、その付近での誤差が
増えてしまう。それゆえに、本発明においては、上記の
両A/D 変換器の閾値の上下に渡って一定の幅をもたせて
その幅内に輝度信号があるときにはその幅内で生じる誤
差信号に重みづけをする。そして、この重みづけをされ
た信号は、積分され、比較器で類否判断の基準となる信
号と比較される。

【００１２】しかして、上記の回路の一部を、具体的な
回路図で第２図に示した。この第２図の実施例の場合
は、デジタル信号ゆえにその重みは０になる。先ず、上
述の如くにして得た被判別用の２値化された被判別信号
は、入力INよりデジタル信号比較器３に送られる。一
方、比較信号たる基準信号は、２値化されて入力 REFか
ら入り上記のデジタル信号比較器３に送られ、ここで上
記の両信号は比較される。なお、ここで２０は第１閾値
設定器であり、２１は第２閾値設定器であり、２２は第
３閾値設定器である。そして、３０，３１，３２は、A/
D変換器である。

【００１３】しかして、入力INから入った上記の被判別
用の２値化信号は、そこから別れて閾値の上下に渡って
それぞれ比較器を通り重みづけを行うための信号を重み
付幅設定回路７から得、重みづけ回路８に入る。此の重
みづけ回路８には、上記のデジタル信号比較器３からの
出力も入力している。したがって、上記の重み付幅設定
回路７で定められた幅の誤差信号は、ここから出力され
ない。それゆえに、その範囲での誤差を低減できる。な
お、此の重みづけ回路８に代え第３図に示すスイッチ回
路８a を用いると、上記の重み付幅設定回路７でそのス
イッチが切換えられて、上記のデジタル信号比較器３か
らの出力信号に一致不一致度の値に軽重の段階を持たせ
ることが可能となる。

【００１４】しかして、本発明中の全ての発明に共通の
事柄であるが、それらの回路を複数段使用する事に依っ
て、複数段階の信号の軽重値を定めることも可能であ
る。最後に、第３の発明を述べる。先ず、被判別用信号
が入力INから入る。此の被判別信号を遅延回路でＨとＶ
の両方向に時間を遅延させる。この遅延回路は、具体的
には、シリーズに結合のＶ方向の一画素ディ レイ回路９
と１０、およびその中点１１からシリーズに結合のＨ方
向の一画素ディ レイ回路１２と１３より成る。そして、
それぞれにその遅延時間の中点を中心とした信号およ
び、その遅延前の信号と遅延後の信号との３信号をとっ
て、その３信号の一致不一致をアンドやナンドやオア回
路等で判別する。これは、具体的には、水平用重み付け
回路１４と垂直用重み付け回路１５とを用いる。そし
て、両者の出力をオア回路に入力し、その出力を重みづ
け信号とする。

【００１５】一方基準信号が入力REF から入る。此の基
準信号を、ＶとＨの方向のそれぞれに、それぞれ上記の
遅延時間の中点と同じ遅延時間を有した基準信号用の遅
延回路１６等で遅延させる。この遅延回路１６は、具体
的には、Ｖ方向の一画素ディレイ回路16a とＨ方向の一
画素ディ レイ回路16b より成る。そして、此の基準信号
用の遅延回路１６からの出力と、上記の判別信号用のＨ
方向用の遅延回路の中点からの出力信号とを、比較器１
７に入力する。最後に、此の比較器１７からの出力と上
記の判別段階値信号回路からの出力とを重みづけ回路１
８に入力する。そして、上記の重みづけ信号によってそ
の比較器１７からの信号をそのまま出力したり止めたり
する。

【００１６】しかして、此の重みづけ回路１８に代え
て、第３図に示した如く、上記の判別段階信号からの出
力で動作するスイッチ回路18a であって、上記の比較器
からの出力を０を含めた高低の段階の有る値に切り換え
るものであっても良い。そして、これを複数段用いて重
みをそれぞれ変化させても良い事は上述の如くである。
以上依り構成される輝度信号比較判別方法である。な
お、上記の最終段の回路は、０を含めた高低の段階の有
る値の信号に為すものなら上記の回路に限定されるもの
ではない。しかして、上記にて重みづけをされた信号
は、積分されて比較器で類比判断の基準となる信号と比
較されその類比が判断される。

【００１７】ところで、全ての発明において共通である
が、被判別記号は通常の可視光線用の撮像方法から得ら
たものでも良く、又Ｘ線の如き不可視光線を利用した撮
像方法から得たものであっても良い。さらには、基準信
号は直接撮像方法で得たものであっても良いし、ビデオ
テープレコーダーや半導体メモリー等の記憶方法から得
たものであっても良い。また、ウインドウすなわち、画
像中の要求される部分についてのみ積分を為しても良
い。

【００１８】

【発明の効果】以上の如き構成に為したゆえに、本発明
にかかる輝度信号比較判別の方法は、その映像の境界や
雑音等での判別誤差を非常に小さくした優れたものとな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の輝度信号比較判別方法の一実施例に使
用の一部の概略回路図である。

【図２】その第２の発明に使用の一回路図である。

【図３】そのスイッチ回路の一実施例の回路図である。

【図４】その一実施例の一部を表した回路図である。

【符号の説明】

１，４…撮像方法 ２，５…A/D変換器 ３…デジタル信号比較器 ７…重み付幅設定回路 ８ａ…スイッチ回路 ９，１０，１６ａ…一画素ディレイ回路 １１…中点 １２，１３，１６ａ…一画素ディレイ回路 １７…デジタル信号比較器 ２０…第１閾値設定器 ２１…第２閾値設定器 ２２…第３閾値設定器 ３０，３１，３２…A/D変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/00 Ｘ 8121−5Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル回路を通じて判別される映像信号
   である被判別信号を、比較すべき基準信号と比較するこ
   とに依って、その被判別信号がその基準信号に類似して
   いるか否かを判別する方法において；先ず、撮像方法か
   ら得られたアナログの被判別信号を２値化の被判別用の
   輝度信号に変換し、記憶方法等から得られた基準信号も
   ２値化の基準用の輝度信号に変換する一方、上記の２値
   化の輝度信号のどちらか一方の信号の閾値の上下に渡っ
   て一定の幅を持たせ、その幅内に輝度信号があるときに
   は２信号の差の絶対値に重みづけをしてから積分し、そ
   の後それを比較器において類比判別を為す輝度信号比較
   判別方法。