JPH1027246A - 画像処理方法 - Google Patents
画像処理方法Info
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- JPH1027246A JPH1027246A JP8180998A JP18099896A JPH1027246A JP H1027246 A JPH1027246 A JP H1027246A JP 8180998 A JP8180998 A JP 8180998A JP 18099896 A JP18099896 A JP 18099896A JP H1027246 A JPH1027246 A JP H1027246A
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- JP
- Japan
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- image
- target
- target image
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- inspection
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V30/00—Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
- G06V30/10—Character recognition
- G06V30/14—Image acquisition
- G06V30/146—Aligning or centring of the image pick-up or image-field
- G06V30/1475—Inclination or skew detection or correction of characters or of image to be recognised
- G06V30/1478—Inclination or skew detection or correction of characters or of image to be recognised of characters or characters lines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】対象画像とテンプレート画像との位置合わせに
際して精度よく位置を合わせることができるようにす
る。 【解決手段】対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとについ
て、それぞれ連続領域ｄ 1 〜ｄ4 ，Ｄ1 〜Ｄ4 を求め、
各連続領域ｄ1 〜ｄ4 ，Ｄ1 〜Ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ4 ，
Ｇ1 〜Ｇ4 の位置を求める。重心ｇ1 〜ｇ4 の並びから
回帰直線を求め、重心Ｇ1 〜Ｇ4 の並びから得られる回
帰直線との間の角度θを求める。テンプレート画像Ｔの
回帰直線を対象画像ｓの回帰直線に重ねるように両回帰
直線の交点ｃの回りに角度θだけ回転させる。その後、
テンプレート画像Ｔの代表点（中点）Ｍを対象画像ｓの
代表点（中点）ｍに重なるように平行移動させる。角度
θと代表点の移動距離とが対象画像ｓとテンプレート画
像Ｔとの相対位置になる。
際して精度よく位置を合わせることができるようにす
る。 【解決手段】対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとについ
て、それぞれ連続領域ｄ 1 〜ｄ4 ，Ｄ1 〜Ｄ4 を求め、
各連続領域ｄ1 〜ｄ4 ，Ｄ1 〜Ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ4 ，
Ｇ1 〜Ｇ4 の位置を求める。重心ｇ1 〜ｇ4 の並びから
回帰直線を求め、重心Ｇ1 〜Ｇ4 の並びから得られる回
帰直線との間の角度θを求める。テンプレート画像Ｔの
回帰直線を対象画像ｓの回帰直線に重ねるように両回帰
直線の交点ｃの回りに角度θだけ回転させる。その後、
テンプレート画像Ｔの代表点（中点）Ｍを対象画像ｓの
代表点（中点）ｍに重なるように平行移動させる。角度
θと代表点の移動距離とが対象画像ｓとテンプレート画
像Ｔとの相対位置になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像内に設定した
検査領域に画像処理技術を適用することによって特定情
報を得るようにした画像処理方法に関するものである。
検査領域に画像処理技術を適用することによって特定情
報を得るようにした画像処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、検査対象を含む対象画像とテ
ンプレート画像とを照合して類似度を検査することによ
って、検査対象を類別したり検査対象の良否を判定した
りすることが考えられている。ところで、対象画像はＴ
Ｖカメラなどの画像入力装置を用いて対象物を撮像する
ことにより得ることが多く、テンプレート画像に対して
傾き（回転変位）や縦横方向へのずれ（平行変位）を伴
うのが普通であって、そのままの状態では対象画像とテ
ンプレート画像とを照合することはできない。つまり、
対象画像とテンプレート画像との回転変位や平行変位を
補正するような処理が必要になる。
ンプレート画像とを照合して類似度を検査することによ
って、検査対象を類別したり検査対象の良否を判定した
りすることが考えられている。ところで、対象画像はＴ
Ｖカメラなどの画像入力装置を用いて対象物を撮像する
ことにより得ることが多く、テンプレート画像に対して
傾き（回転変位）や縦横方向へのずれ（平行変位）を伴
うのが普通であって、そのままの状態では対象画像とテ
ンプレート画像とを照合することはできない。つまり、
対象画像とテンプレート画像との回転変位や平行変位を
補正するような処理が必要になる。
【０００３】この種の処理としては、たとえば図９に示
すように、対象画像ｓの特徴部分（ここでは枠の角部）
を含む特定の１〜２箇所のマッチング領域ＤＭを設定
し、マッチング領域ＤＭについてパターンマッチングを
行なうことによって、対象画像ｓの位置をテンプレート
画像に合わせることが考えられている。ところで、上述
のように対象画像ｓとテンプレート画像とを照合する際
には、対象画像ｓの一部分に設定した検査領域ｄａにつ
いてテンプレート画像との照合を行なうことが多い。い
ま、検査領域ｄａが製造年月日を検査対象として含むも
のであって、製造年月日の間違いや他の製造年月日の混
入などを検査するためにテンプレート画像を用いるもの
とすれば、検査しようとする製造年月日ごとにテンプレ
ート画像を作成し、かつマッチング領域ＤＭに関する情
報を手入力することが必要になる。したがって、テンプ
レート画像の種類が多くなるとテンプレート画像の作成
が非常に面倒になる。また、製造年月日はつねに同じ位
置に捺印されるとは限らず、マッチング領域ＤＭに対し
て検査対象の位置がずれ、検査対象が実際にはテンプレ
ート画像の内容に一致するものであってもテンプレート
画像との位置がずれて不一致と判断されることがある。
しかも、テンプレート画像との位置を合わせるために対
象画像は特徴部分を有する形状に限定されることにな
り、製造年月日などを検査対象にするためには文字を囲
む枠取りが必要になったりする。
すように、対象画像ｓの特徴部分（ここでは枠の角部）
を含む特定の１〜２箇所のマッチング領域ＤＭを設定
し、マッチング領域ＤＭについてパターンマッチングを
行なうことによって、対象画像ｓの位置をテンプレート
画像に合わせることが考えられている。ところで、上述
のように対象画像ｓとテンプレート画像とを照合する際
には、対象画像ｓの一部分に設定した検査領域ｄａにつ
いてテンプレート画像との照合を行なうことが多い。い
ま、検査領域ｄａが製造年月日を検査対象として含むも
のであって、製造年月日の間違いや他の製造年月日の混
入などを検査するためにテンプレート画像を用いるもの
とすれば、検査しようとする製造年月日ごとにテンプレ
ート画像を作成し、かつマッチング領域ＤＭに関する情
報を手入力することが必要になる。したがって、テンプ
レート画像の種類が多くなるとテンプレート画像の作成
が非常に面倒になる。また、製造年月日はつねに同じ位
置に捺印されるとは限らず、マッチング領域ＤＭに対し
て検査対象の位置がずれ、検査対象が実際にはテンプレ
ート画像の内容に一致するものであってもテンプレート
画像との位置がずれて不一致と判断されることがある。
しかも、テンプレート画像との位置を合わせるために対
象画像は特徴部分を有する形状に限定されることにな
り、製造年月日などを検査対象にするためには文字を囲
む枠取りが必要になったりする。
【０００４】一方、特開平１−２２００７５号公報に記
載された方法のように、検査対象のおおよその重心の位
置を求めるとともに全体の傾きを求め、検査対象の全体
の重心の位置および全体の傾きに基づいて検査対象の位
置を補正する方法が提案されている。この方法を採用す
れば、テンプレート画像にマッチング領域ＤＭの情報を
含める必要がなくテンプレート画像の作成は容易にな
る。
載された方法のように、検査対象のおおよその重心の位
置を求めるとともに全体の傾きを求め、検査対象の全体
の重心の位置および全体の傾きに基づいて検査対象の位
置を補正する方法が提案されている。この方法を採用す
れば、テンプレート画像にマッチング領域ＤＭの情報を
含める必要がなくテンプレート画像の作成は容易にな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された方法は、検査対象の全体の重心を一度の
処理で求めるものであるから、検査対象以外のノイズ成
分を除去するために検査領域を適正に設定しておくこと
が必要であり、検査領域内にノイズ成分が含まれている
と除去する手立てがなく、求めた重心位置の信頼性が低
いという問題がある。同様に、検査対象の傾きについて
もノイズ成分の影響を受けやすいという問題がある。
報に記載された方法は、検査対象の全体の重心を一度の
処理で求めるものであるから、検査対象以外のノイズ成
分を除去するために検査領域を適正に設定しておくこと
が必要であり、検査領域内にノイズ成分が含まれている
と除去する手立てがなく、求めた重心位置の信頼性が低
いという問題がある。同様に、検査対象の傾きについて
もノイズ成分の影響を受けやすいという問題がある。
【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、対象画像とテンプレート画像との位
置合わせに際してノイズ成分の影響を受けにくく、精度
よく位置を合わせることができるようにした画像処理方
法を提供することにある。
あり、その目的は、対象画像とテンプレート画像との位
置合わせに際してノイズ成分の影響を受けにくく、精度
よく位置を合わせることができるようにした画像処理方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、画像入力装置より入力された対
象画像とあらかじめ登録されているテンプレート画像と
を照合することにより対象画像とテンプレート画像との
類似度を検査する画像処理方法において、対象画像は一
集まりの画素群として扱うことができる連続領域を複数
個含むとともに各連続領域の重心がほぼ一直線上に並ぶ
画像であって、各連続領域の重心位置とこれらの重心の
並びより求められる回帰直線とを求め、テンプレート画
像の各連続領域の重心より求められる回帰直線と対象画
像から求めた回帰直線との間の角度に基づいて回転変位
を補正するとともに、テンプレート画像の各連続領域の
重心位置と対象画像から求めた各連続領域の重心との位
置関係に基づいて平行変位を補正し、テンプレート画像
において連続領域の重心位置を基準として設定してある
検査領域を対象画像に設定するのである。
目的を達成するために、画像入力装置より入力された対
象画像とあらかじめ登録されているテンプレート画像と
を照合することにより対象画像とテンプレート画像との
類似度を検査する画像処理方法において、対象画像は一
集まりの画素群として扱うことができる連続領域を複数
個含むとともに各連続領域の重心がほぼ一直線上に並ぶ
画像であって、各連続領域の重心位置とこれらの重心の
並びより求められる回帰直線とを求め、テンプレート画
像の各連続領域の重心より求められる回帰直線と対象画
像から求めた回帰直線との間の角度に基づいて回転変位
を補正するとともに、テンプレート画像の各連続領域の
重心位置と対象画像から求めた各連続領域の重心との位
置関係に基づいて平行変位を補正し、テンプレート画像
において連続領域の重心位置を基準として設定してある
検査領域を対象画像に設定するのである。
【０００８】この方法によれば、複数の連続領域を含む
対象画像について各連続領域の重心を求めるから、検査
領域をあらかじめ設定することなく対象画像内から連続
領域を見つけることで、対象画像内の所望の検査対象を
見つけることができる。この場合、ノイズ成分が含まれ
ていたとしても連続領域の大きさや個数などに基づいて
容易に除去することができる。また、対象画像の方向を
代表する直線を重心の並びにより決まる回帰直線として
いるから、対象画像の方向を再現性よく求めることがで
きる。このように、ノイズ成分を除去して対象画像の方
向を再現性よく求めることができるから、テンプレート
画像との位置合わせの精度が高くなるのである。しか
も、テンプレート画像において連続領域の重心位置を基
準として検査領域を設定しているから、対象画像におけ
る検査領域を自動的に設定することができるのである。
なお、テンプレート画像の各連続領域の重心や回帰直線
や検査領域はテンプレート画像を設定する際に同時に求
めることができるから、あらかじめテンプレート画像の
属性として登録しておくことができ、対象画像の入力時
にあらためて求める必要はない。また、検査領域につい
ては連続領域の重心位置を基準にして大きさを定めてお
けばよいのであり、製造年月日のように検査対象の内容
が変化しても検査領域の大きさが変化しないような対象
画像であれば、すべての検査対象について、同じ大きさ
の検査領域を自動的に設定することが可能になる。
対象画像について各連続領域の重心を求めるから、検査
領域をあらかじめ設定することなく対象画像内から連続
領域を見つけることで、対象画像内の所望の検査対象を
見つけることができる。この場合、ノイズ成分が含まれ
ていたとしても連続領域の大きさや個数などに基づいて
容易に除去することができる。また、対象画像の方向を
代表する直線を重心の並びにより決まる回帰直線として
いるから、対象画像の方向を再現性よく求めることがで
きる。このように、ノイズ成分を除去して対象画像の方
向を再現性よく求めることができるから、テンプレート
画像との位置合わせの精度が高くなるのである。しか
も、テンプレート画像において連続領域の重心位置を基
準として検査領域を設定しているから、対象画像におけ
る検査領域を自動的に設定することができるのである。
なお、テンプレート画像の各連続領域の重心や回帰直線
や検査領域はテンプレート画像を設定する際に同時に求
めることができるから、あらかじめテンプレート画像の
属性として登録しておくことができ、対象画像の入力時
にあらためて求める必要はない。また、検査領域につい
ては連続領域の重心位置を基準にして大きさを定めてお
けばよいのであり、製造年月日のように検査対象の内容
が変化しても検査領域の大きさが変化しないような対象
画像であれば、すべての検査対象について、同じ大きさ
の検査領域を自動的に設定することが可能になる。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、対象画像およびテンプレート画像を２値画像として
いる。この方法は望ましい実施態様であり、２値画像に
ついて連続領域や重心を求める処理は簡単であるから、
高速な処理が可能になる。請求項３の発明は、画像入力
装置より入力された対象画像を２値化した２値画像を生
成し、画素値の変化点を抽出する特徴抽出処理によって
２値画像から検査対象の外形線を抽出した後、検査対象
の外側に上記外形線から所定画素幅だけ離れた境界線を
設定し、上記境界線内を検査領域とするのである。
て、対象画像およびテンプレート画像を２値画像として
いる。この方法は望ましい実施態様であり、２値画像に
ついて連続領域や重心を求める処理は簡単であるから、
高速な処理が可能になる。請求項３の発明は、画像入力
装置より入力された対象画像を２値化した２値画像を生
成し、画素値の変化点を抽出する特徴抽出処理によって
２値画像から検査対象の外形線を抽出した後、検査対象
の外側に上記外形線から所定画素幅だけ離れた境界線を
設定し、上記境界線内を検査領域とするのである。
【００１０】この方法は、検査領域の望ましい設定方法
であって、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線
を設定し、境界線内を検査領域とするから、検査対象以
外の背景はほとんど含まれず、ノイズ成分をほとんど含
まない検査が可能になる。また、検査領域は検査対象に
応じて自動的に設定されることになるから、使用者が手
作業で検査領域を設定する必要がない。
であって、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線
を設定し、境界線内を検査領域とするから、検査対象以
外の背景はほとんど含まれず、ノイズ成分をほとんど含
まない検査が可能になる。また、検査領域は検査対象に
応じて自動的に設定されることになるから、使用者が手
作業で検査領域を設定する必要がない。
【００１１】請求項４の発明は、画像入力装置より入力
された対象画像を微分し、微分絶対値の変化が所定値以
上になるエッジを追跡することにより対象画像から検査
対象の外形線を抽出した後、検査対象の外側に上記外形
線から所定画素幅だけ離れた境界線を設定し、上記境界
線内を検査領域とするのである。この方法は、請求項３
の発明と同様に、検査領域の望ましい設定方法であっ
て、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線を設定
し、境界線内を検査領域とするから、検査対象以外の背
景はほとんど含まれず、ノイズ成分をほとんど含まない
検査が可能になる。また、検査領域は検査対象に応じて
自動的に設定されることになるから、使用者が手作業で
検査領域を設定する必要がない。
された対象画像を微分し、微分絶対値の変化が所定値以
上になるエッジを追跡することにより対象画像から検査
対象の外形線を抽出した後、検査対象の外側に上記外形
線から所定画素幅だけ離れた境界線を設定し、上記境界
線内を検査領域とするのである。この方法は、請求項３
の発明と同様に、検査領域の望ましい設定方法であっ
て、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線を設定
し、境界線内を検査領域とするから、検査対象以外の背
景はほとんど含まれず、ノイズ成分をほとんど含まない
検査が可能になる。また、検査領域は検査対象に応じて
自動的に設定されることになるから、使用者が手作業で
検査領域を設定する必要がない。
【００１２】請求項５の発明は、画像入力装置より入力
された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレー
ト画像とを照合することにより対象画像とテンプレート
画像との類似度を検査する画像処理方法において、検査
対象を含む濃淡画像の中で検査対象を囲むように設定し
た所定の検査領域内の濃度分布を求め、上記検査領域と
同じ大きさの検査領域内でテンプレート画像について求
めた濃度分布の平均値と対象画像から求めた濃度分布の
平均値との差をオフセット値とし、対象画像とテンプレ
ート画像との各画素の濃度差を画素値とする差画像の画
素値に対してあらかじめ設定してある判定範囲をオフセ
ット値分だけシフトさせ、上記差画像の各画素の画素値
がシフトさせた判定範囲を逸脱するときに対象画像とテ
ンプレート画像の不一致部分として抽出するのである。
された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレー
ト画像とを照合することにより対象画像とテンプレート
画像との類似度を検査する画像処理方法において、検査
対象を含む濃淡画像の中で検査対象を囲むように設定し
た所定の検査領域内の濃度分布を求め、上記検査領域と
同じ大きさの検査領域内でテンプレート画像について求
めた濃度分布の平均値と対象画像から求めた濃度分布の
平均値との差をオフセット値とし、対象画像とテンプレ
ート画像との各画素の濃度差を画素値とする差画像の画
素値に対してあらかじめ設定してある判定範囲をオフセ
ット値分だけシフトさせ、上記差画像の各画素の画素値
がシフトさせた判定範囲を逸脱するときに対象画像とテ
ンプレート画像の不一致部分として抽出するのである。
【００１３】この方法は、濃度情報を含んだ状態で対象
画像とテンプレート画像との差画像を検査する際に有効
な方法であって、対象画像とテンプレート画像とをそれ
ぞれ代表する濃度値を求め、両濃度値の差をオフセット
値に用いて濃度判定のための判定範囲を補正するから、
対象画像とテンプレート画像との濃度差を補正して精度
のよい判定が可能になる。
画像とテンプレート画像との差画像を検査する際に有効
な方法であって、対象画像とテンプレート画像とをそれ
ぞれ代表する濃度値を求め、両濃度値の差をオフセット
値に用いて濃度判定のための判定範囲を補正するから、
対象画像とテンプレート画像との濃度差を補正して精度
のよい判定が可能になる。
【００１４】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、対象画像とテンプレート画像との濃度分布を、各画
像の検査領域内から１画素単位で求めた濃度により生成
しているのである。この方法は、対象画像とテンプレー
ト画像との濃度分布を求める望ましい実施態様であっ
て、検査領域内の画素濃度を１画素単位で求めるから、
濃度分布を精度よく求めることができる。
て、対象画像とテンプレート画像との濃度分布を、各画
像の検査領域内から１画素単位で求めた濃度により生成
しているのである。この方法は、対象画像とテンプレー
ト画像との濃度分布を求める望ましい実施態様であっ
て、検査領域内の画素濃度を１画素単位で求めるから、
濃度分布を精度よく求めることができる。
【００１５】
（実施形態１）本実施形態では、対象画像とテンプレー
ト画像との回転変位および平行変位を補正する方法につ
いて説明する。対象画像およびテンプレート画像は２値
画像であって、同じ画素値の画素が隣接して一集まりの
画素群として扱うことができる連続領域を複数個持ち、
かつ各連続領域の重心位置がほぼ一直線上に並んでいる
ものとする。対象画像における検査対象ｓは、実際には
図２に示すような文字列などであって、各文字内の画素
が同じ画素値を持つのであれば各文字が連続領域ｄにな
る。各連続領域ｄの重心ｇの並びを代表する直線は重心
ｇの並びに基づいて求められる回帰直線ｊを採用する。
ト画像との回転変位および平行変位を補正する方法につ
いて説明する。対象画像およびテンプレート画像は２値
画像であって、同じ画素値の画素が隣接して一集まりの
画素群として扱うことができる連続領域を複数個持ち、
かつ各連続領域の重心位置がほぼ一直線上に並んでいる
ものとする。対象画像における検査対象ｓは、実際には
図２に示すような文字列などであって、各文字内の画素
が同じ画素値を持つのであれば各文字が連続領域ｄにな
る。各連続領域ｄの重心ｇの並びを代表する直線は重心
ｇの並びに基づいて求められる回帰直線ｊを採用する。
【００１６】本実施形態は、図３に示すように、基本的
には画像入力装置１としてのＴＶカメラによって対象物
を撮像した対象画像とテンプレート画像とを照合するも
のであり、画像入力装置１により撮像された画像は、２
値化部２において各画素の濃度が適宜の閾値で２値化さ
れ２値画像としてフレームメモリ３に格納される。ここ
で、連続領域抽出部４では、フレームメモリ３に格納さ
れた２値画像から一方の画素値の集合体を連続領域とし
て抽出する。つまり、背景側とは異なる画素値を持つ画
素を検出し、その周囲（８近傍）の画素に同じ画素値を
持つ画素があればその画素を同じ連続領域に属する画素
とみなし、さらに、新たに見つけた画素について同様の
処理を行なうことによって連続領域を確定するのであ
る。また、一つの連続領域内の画素については同じ属性
値（ラベル）を与えることで、いわゆるラベリング処理
を行なう。このようにして、２値画像内に異なる属性値
を持つ島状の連続領域を複数個得ることができる。ここ
で、連続領域の大きさや個数を検査することによって検
査対象以外のノイズ成分を除去する。
には画像入力装置１としてのＴＶカメラによって対象物
を撮像した対象画像とテンプレート画像とを照合するも
のであり、画像入力装置１により撮像された画像は、２
値化部２において各画素の濃度が適宜の閾値で２値化さ
れ２値画像としてフレームメモリ３に格納される。ここ
で、連続領域抽出部４では、フレームメモリ３に格納さ
れた２値画像から一方の画素値の集合体を連続領域とし
て抽出する。つまり、背景側とは異なる画素値を持つ画
素を検出し、その周囲（８近傍）の画素に同じ画素値を
持つ画素があればその画素を同じ連続領域に属する画素
とみなし、さらに、新たに見つけた画素について同様の
処理を行なうことによって連続領域を確定するのであ
る。また、一つの連続領域内の画素については同じ属性
値（ラベル）を与えることで、いわゆるラベリング処理
を行なう。このようにして、２値画像内に異なる属性値
を持つ島状の連続領域を複数個得ることができる。ここ
で、連続領域の大きさや個数を検査することによって検
査対象以外のノイズ成分を除去する。
【００１７】次に補正部５では、テンプレート格納部６
に格納されたテンプレート画像をフレームメモリ３に格
納されている対象画像に重ね合わせるように位置補正す
る。この処理の具体的な手順については後述する。位置
の補正されたテンプレート画像は、対象画像とともに照
合部７に入力されて両者の差画像が求められ類似度が検
査される。類似度は次のようにして検査される。つま
り、所定の検査領域内で対象画像とテンプレート画像と
の画素値が異なっている画素数を求め、求めた画素数を
類似度の評価値に用いるのである。この場合、画素値の
異なっている画素数が少ないほど類似度が高いことにな
る。
に格納されたテンプレート画像をフレームメモリ３に格
納されている対象画像に重ね合わせるように位置補正す
る。この処理の具体的な手順については後述する。位置
の補正されたテンプレート画像は、対象画像とともに照
合部７に入力されて両者の差画像が求められ類似度が検
査される。類似度は次のようにして検査される。つま
り、所定の検査領域内で対象画像とテンプレート画像と
の画素値が異なっている画素数を求め、求めた画素数を
類似度の評価値に用いるのである。この場合、画素値の
異なっている画素数が少ないほど類似度が高いことにな
る。
【００１８】以下に、補正部５の処理手順について説明
する。いま、対象画像ｓには、図１に示すように、４個
の連続領域ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 が存在するものとす
る。ここで、各連続領域ｄ1 〜ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ4 は
ほぼ一直線上に並んではいるが、必ずしも完全に一致し
ている必要はない。テンプレート画像Ｔも対象画像ｓと
同様に４個の連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 を有し、各連続領域Ｄ
1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 はほぼ一直線上に並ぶ。ここ
で、対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとを重ね合わせる
ために、対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとの相対位置
を求める必要がある。対象画像ｓは、テンプレート画像
Ｔを２次元平面内で回転移動および平行移動させたもの
とみなすことができるから、対象画像ｓのテンプレート
画像Ｔに対する傾きを求め、次に対象画像ｓとテンプレ
ート画像Ｔとの距離を求める。
する。いま、対象画像ｓには、図１に示すように、４個
の連続領域ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 が存在するものとす
る。ここで、各連続領域ｄ1 〜ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ4 は
ほぼ一直線上に並んではいるが、必ずしも完全に一致し
ている必要はない。テンプレート画像Ｔも対象画像ｓと
同様に４個の連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 を有し、各連続領域Ｄ
1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 はほぼ一直線上に並ぶ。ここ
で、対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとを重ね合わせる
ために、対象画像ｓとテンプレート画像Ｔとの相対位置
を求める必要がある。対象画像ｓは、テンプレート画像
Ｔを２次元平面内で回転移動および平行移動させたもの
とみなすことができるから、対象画像ｓのテンプレート
画像Ｔに対する傾きを求め、次に対象画像ｓとテンプレ
ート画像Ｔとの距離を求める。
【００１９】テンプレート画像Ｔは、あらかじめ標準の
対象物を画像入力装置１を用いて撮像して得た濃淡画像
より作成されテンプレート格納部６に格納されているも
のであって、本実施形態では、テンプレート画像Ｔの属
性値として、連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 の位
置と、連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 の並びによ
り決まる回帰直線（ｙ＝Ａ・ｘ＋Ｂ）と、回帰直線の延
長方向において両端となる連続領域Ｄ1 ，Ｄ4 の重心か
ら回帰直線に下ろした垂線の足Ｖ1 ，Ｖ2 と、両垂線の
足Ｖ1 ，Ｖ2 の中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）とをテンプレート
格納部６に格納してある。さらに、Ｍｘ±Ｘ0 の２直線
とＭｙ±Ｙ0 の２直線とにより囲まれる領域という形で
検査領域ＤＡをテンプレート格納部６に格納してある。
ただし、Ａ，Ｂ，Ｘ0 ，Ｙ0 は定数である。ここに、垂
線の足Ｖ1 ，Ｖ2 については、必ずしもテンプレート画
像Ｔの属性値としてテンプレート格納部６に格納してお
く必要はない。
対象物を画像入力装置１を用いて撮像して得た濃淡画像
より作成されテンプレート格納部６に格納されているも
のであって、本実施形態では、テンプレート画像Ｔの属
性値として、連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 の位
置と、連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 の重心Ｇ1 〜Ｇ4 の並びによ
り決まる回帰直線（ｙ＝Ａ・ｘ＋Ｂ）と、回帰直線の延
長方向において両端となる連続領域Ｄ1 ，Ｄ4 の重心か
ら回帰直線に下ろした垂線の足Ｖ1 ，Ｖ2 と、両垂線の
足Ｖ1 ，Ｖ2 の中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）とをテンプレート
格納部６に格納してある。さらに、Ｍｘ±Ｘ0 の２直線
とＭｙ±Ｙ0 の２直線とにより囲まれる領域という形で
検査領域ＤＡをテンプレート格納部６に格納してある。
ただし、Ａ，Ｂ，Ｘ0 ，Ｙ0 は定数である。ここに、垂
線の足Ｖ1 ，Ｖ2 については、必ずしもテンプレート画
像Ｔの属性値としてテンプレート格納部６に格納してお
く必要はない。
【００２０】次に、対象画像ｓについてテンプレート画
像Ｔとの差画像を求める際には、まず対象画像ｓから連
続領域ｄ1 〜ｄ4 を抽出するとともに、連続領域ｄ1 〜
ｄ4の重心ｇ1 〜ｇ4 をそれぞれ求める。また、連続領
域ｄ1 〜ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ 4 の並びにより決まる回帰
直線（ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ）と、回帰直線の長手方向におけ
る両端の連続領域ｄ1 ，ｄ4 の重心から回帰直線に下ろ
した垂線の足ｖ1 ，ｖ 2 と、垂線の足ｖ1 ，ｖ2 の中点
ｍ（ｍｘ，ｍｙ）とを求める。ここに、ａ，ｂは定数で
ある。
像Ｔとの差画像を求める際には、まず対象画像ｓから連
続領域ｄ1 〜ｄ4 を抽出するとともに、連続領域ｄ1 〜
ｄ4の重心ｇ1 〜ｇ4 をそれぞれ求める。また、連続領
域ｄ1 〜ｄ4 の重心ｇ1 〜ｇ 4 の並びにより決まる回帰
直線（ｙ＝ａ・ｘ＋ｂ）と、回帰直線の長手方向におけ
る両端の連続領域ｄ1 ，ｄ4 の重心から回帰直線に下ろ
した垂線の足ｖ1 ，ｖ 2 と、垂線の足ｖ1 ，ｖ2 の中点
ｍ（ｍｘ，ｍｙ）とを求める。ここに、ａ，ｂは定数で
ある。
【００２１】上述のようにして求めた回帰直線は、対象
画像ｓとテンプレート画像Ｔとについてそれぞれ同条件
で決定したものであるから、各回帰直線はテンプレート
Ｔと対象画像ｓとをそれぞれ代表する直線を示すことに
なる。定数ａ，Ａは回帰直線の傾きを表すから、これら
の定数ａ，Ａに基づいて対象画像ｓとテンプレート画像
との相対的な傾き角度θを次式で求めることができる。 θ＝ tan-1ａ− tan-1Ａ また、両回帰直線を連立方程式と見なせば、ｘ，ｙを求
めることによって、両回帰直線の交点ｃ（ｃｘ，ｃｙ）
を求めることができる。
画像ｓとテンプレート画像Ｔとについてそれぞれ同条件
で決定したものであるから、各回帰直線はテンプレート
Ｔと対象画像ｓとをそれぞれ代表する直線を示すことに
なる。定数ａ，Ａは回帰直線の傾きを表すから、これら
の定数ａ，Ａに基づいて対象画像ｓとテンプレート画像
との相対的な傾き角度θを次式で求めることができる。 θ＝ tan-1ａ− tan-1Ａ また、両回帰直線を連立方程式と見なせば、ｘ，ｙを求
めることによって、両回帰直線の交点ｃ（ｃｘ，ｃｙ）
を求めることができる。
【００２２】上述のようにして角度θおよび交点ｃが決
まると、交点ｃを回転中心として両回帰直線が重なり合
うように中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）を角度θだけ回転させる
ことができる。つまり、次式の演算を行なうことでテン
プレート画像Ｔから求めた中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）を回転
移動させることができる。 Ｍｘ′＝（Ｍｘ−ｃｘ)cosθ−（Ｍｙ−ｃｙ)sinθ＋ｃｘ Ｍｙ′＝（Ｍｘ−ｃｘ)sinθ＋（Ｍｙ−ｃｙ)cosθ＋ｃｙ このようにして求めた点Ｍ′（Ｍｘ′，Ｍｙ′）は回帰
直線ｙ＝ａ・ｘ＋ｂの上の点であるから、点Ｍ′と中点
ｍとのずれ（ｄｘ，ｄｙ）は、次のようにして求めるこ
とができる。 ｄｘ＝ｍｘ−Ｍｘ′ ｄｙ＝ｍｙ−Ｍｙ′ ただし、ｄｘ，ｄｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向の距離で
ある。
まると、交点ｃを回転中心として両回帰直線が重なり合
うように中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）を角度θだけ回転させる
ことができる。つまり、次式の演算を行なうことでテン
プレート画像Ｔから求めた中点Ｍ（Ｍｘ，Ｍｙ）を回転
移動させることができる。 Ｍｘ′＝（Ｍｘ−ｃｘ)cosθ−（Ｍｙ−ｃｙ)sinθ＋ｃｘ Ｍｙ′＝（Ｍｘ−ｃｘ)sinθ＋（Ｍｙ−ｃｙ)cosθ＋ｃｙ このようにして求めた点Ｍ′（Ｍｘ′，Ｍｙ′）は回帰
直線ｙ＝ａ・ｘ＋ｂの上の点であるから、点Ｍ′と中点
ｍとのずれ（ｄｘ，ｄｙ）は、次のようにして求めるこ
とができる。 ｄｘ＝ｍｘ−Ｍｘ′ ｄｙ＝ｍｙ−Ｍｙ′ ただし、ｄｘ，ｄｙはそれぞれｘ方向、ｙ方向の距離で
ある。
【００２３】以上の手順で回帰直線の角度θと、テンプ
レート画像Ｔから求めた点Ｍ′と対象画像ｓから求めた
中点ｍとのずれ（ｄｘ，ｄｙ）とを用いると、テンプレ
ート画像Ｔの各連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 を対象画像ｓの各連
続領域ｄ1 〜ｄ4 に重ね合わせることができ、またテン
プレート画像Ｔの属性値としてテンプレート格納部６に
格納されている検査領域ＤＡに相当する検査領域ｄａを
対象画像ｓについて設定することができる。以後は、検
査領域ｄａと検査領域ＤＡとの差画像を求め、画素値が
異なる画素の個数を類似度の評価値に用いる。
レート画像Ｔから求めた点Ｍ′と対象画像ｓから求めた
中点ｍとのずれ（ｄｘ，ｄｙ）とを用いると、テンプレ
ート画像Ｔの各連続領域Ｄ1 〜Ｄ4 を対象画像ｓの各連
続領域ｄ1 〜ｄ4 に重ね合わせることができ、またテン
プレート画像Ｔの属性値としてテンプレート格納部６に
格納されている検査領域ＤＡに相当する検査領域ｄａを
対象画像ｓについて設定することができる。以後は、検
査領域ｄａと検査領域ＤＡとの差画像を求め、画素値が
異なる画素の個数を類似度の評価値に用いる。
【００２４】（実施形態２）本実施形態は、請求項３に
対応する方法であって、対象画像ｓは図４（ａ）に示す
ように何らかの部材に印刷された文字であるものとす
る。本実施形態では、図５に示すように、ＴＶカメラよ
りなる画像入力装置１で撮像した濃淡画像を適宜閾値を
用いて２値化部２で２値化した後にフレームメモリ３に
格納した画像を用いる。フレームメモリ３に格納された
２値画像である対象画像ｓは、特徴抽出処理部８ａにお
いて画素値の変化点が抽出される。この処理はたとえば
画像内に設定した大まかな検査領域をラスタ走査し、画
素値の変化点の座標を抽出する処理になる。このように
して図４（ｂ）のように対象画像ｓの外形線ｕを抽出す
ることができる。ただし、画像入力装置１による撮像の
際の照明条件などによっては、画像内での対象画像ｓの
外形線ｕよりも外側に実際の対象物の外形線が存在する
こともあるから、領域設定部８ａでは上述のようにして
求めた外形線ｕに膨張処理を施す。膨張処理は、外形線
ｕに対して対象画像ｓの外側に所定の画素幅だけ離れた
境界線ｗを設定することであって、図４（ｃ）のような
境界線ｗを設定することができる。
対応する方法であって、対象画像ｓは図４（ａ）に示す
ように何らかの部材に印刷された文字であるものとす
る。本実施形態では、図５に示すように、ＴＶカメラよ
りなる画像入力装置１で撮像した濃淡画像を適宜閾値を
用いて２値化部２で２値化した後にフレームメモリ３に
格納した画像を用いる。フレームメモリ３に格納された
２値画像である対象画像ｓは、特徴抽出処理部８ａにお
いて画素値の変化点が抽出される。この処理はたとえば
画像内に設定した大まかな検査領域をラスタ走査し、画
素値の変化点の座標を抽出する処理になる。このように
して図４（ｂ）のように対象画像ｓの外形線ｕを抽出す
ることができる。ただし、画像入力装置１による撮像の
際の照明条件などによっては、画像内での対象画像ｓの
外形線ｕよりも外側に実際の対象物の外形線が存在する
こともあるから、領域設定部８ａでは上述のようにして
求めた外形線ｕに膨張処理を施す。膨張処理は、外形線
ｕに対して対象画像ｓの外側に所定の画素幅だけ離れた
境界線ｗを設定することであって、図４（ｃ）のような
境界線ｗを設定することができる。
【００２５】上述のような手順によって、比較的複雑な
形状の対象画像ｓであっても外形線ｕに沿った境界線ｗ
を設定することができるのであって、境界線ｗの内部を
検査領域として対象画像ｓの画像から特定の情報を抽出
するようにすれば、背景からの情報の影響をほとんど受
けることなく対象画像ｓに関する情報を抽出することが
できるのである。とくに、実施形態１のように対象画像
ｓの連続領域ｄ1 〜ｄ 4 の重心を求める処理や、テンプ
レート画像Ｔとの差画像を求めるような処理に、本実施
形態の処理を適用することで、背景の影響を除去して精
度の高い検査が可能になるのである。
形状の対象画像ｓであっても外形線ｕに沿った境界線ｗ
を設定することができるのであって、境界線ｗの内部を
検査領域として対象画像ｓの画像から特定の情報を抽出
するようにすれば、背景からの情報の影響をほとんど受
けることなく対象画像ｓに関する情報を抽出することが
できるのである。とくに、実施形態１のように対象画像
ｓの連続領域ｄ1 〜ｄ 4 の重心を求める処理や、テンプ
レート画像Ｔとの差画像を求めるような処理に、本実施
形態の処理を適用することで、背景の影響を除去して精
度の高い検査が可能になるのである。
【００２６】（実施形態３）本実施形態は、基本的には
実施形態２と同様の方法であるが、対象画像ｓの外形線
ｕを抽出するに際して２値画像を用いるのではなく、微
分画像を用いる点が異なる。つまり、図６に示すよう
に、ＴＶカメラのような画像入力装置１で撮像すること
により得た濃淡画像をフレームメモリ３に格納し、微分
処理部８ｂにおいて濃度に関する空間微分を行なう。空
間微分の方法は周知であるが、ソーベルオペレータを用
いることによって比較的簡単かつ高速な処理が期待でき
る。微分処理部８ｂでは、対象画像ｓを囲むように大ま
かに設定した検査領域内で空間微分を行なうことによっ
て、微分絶対値（つまり、濃度の変化率）を求める。こ
のようにして求めた微分絶対値を３次元空間にマッピン
グすれば山谷を有する３次元図形が得られるから、山の
尾根部分を抽出するエッジ抽出処理（つまり、微分絶対
値の極大値を追跡する処理）を行なうことで、図４
（ｂ）のように対象画像ｓの外形線ｕを求めることがで
きる。
実施形態２と同様の方法であるが、対象画像ｓの外形線
ｕを抽出するに際して２値画像を用いるのではなく、微
分画像を用いる点が異なる。つまり、図６に示すよう
に、ＴＶカメラのような画像入力装置１で撮像すること
により得た濃淡画像をフレームメモリ３に格納し、微分
処理部８ｂにおいて濃度に関する空間微分を行なう。空
間微分の方法は周知であるが、ソーベルオペレータを用
いることによって比較的簡単かつ高速な処理が期待でき
る。微分処理部８ｂでは、対象画像ｓを囲むように大ま
かに設定した検査領域内で空間微分を行なうことによっ
て、微分絶対値（つまり、濃度の変化率）を求める。こ
のようにして求めた微分絶対値を３次元空間にマッピン
グすれば山谷を有する３次元図形が得られるから、山の
尾根部分を抽出するエッジ抽出処理（つまり、微分絶対
値の極大値を追跡する処理）を行なうことで、図４
（ｂ）のように対象画像ｓの外形線ｕを求めることがで
きる。
【００２７】このようにして対象画像ｓの外形線ｕを求
めた後の処理は実施形態２と同様であり、領域設定部９
において外形線ｕに膨張処理を施し、図４（ｃ）のよう
に外形線ｕに対して対象画像ｓの外側に所定幅だけ離れ
た境界線ｗを設定し、境界線ｗの内側を検査領域とする
のである。 （実施形態４）本実施形態は、実施形態１のように対象
画像ｓとテンプレート画像Ｔとの検査領域ａｄ，ＡＤを
一致させた後の差画像から類似度を判定する際の処理に
特徴を有するものである。ただし、対象画像ｓとテンプ
レート画像Ｔとは画素値として濃度値を有しており、差
画像の各画素の画素値は濃度差になる。したがって、検
査領域ａｄ，ＡＤを一致させた状態で、対象画像ｓとテ
ンプレート画像Ｔとが完全に一致していれば、両者の濃
淡画像から求めた差画像に含まれる各画素の画素値はす
べてが０になる。要するに、差画像とは各検査領域ａ
ｄ，ＡＤの中での相対位置の一致する画素同士の濃度の
差を各画素の画素値としたものであるから、濃度差がな
ければ差画像の画素の画素値は０になるのである。しか
しながら、実際には、画像入力装置１で撮像する際の照
明条件や撮像される対象物の状態（たとえば、印刷され
た文字を対象物とする場合であればインクの濃い場合や
薄い場合が生じる）によって対象画像ｓとテンプレート
画像Ｔとの濃度は一致しないものである。
めた後の処理は実施形態２と同様であり、領域設定部９
において外形線ｕに膨張処理を施し、図４（ｃ）のよう
に外形線ｕに対して対象画像ｓの外側に所定幅だけ離れ
た境界線ｗを設定し、境界線ｗの内側を検査領域とする
のである。 （実施形態４）本実施形態は、実施形態１のように対象
画像ｓとテンプレート画像Ｔとの検査領域ａｄ，ＡＤを
一致させた後の差画像から類似度を判定する際の処理に
特徴を有するものである。ただし、対象画像ｓとテンプ
レート画像Ｔとは画素値として濃度値を有しており、差
画像の各画素の画素値は濃度差になる。したがって、検
査領域ａｄ，ＡＤを一致させた状態で、対象画像ｓとテ
ンプレート画像Ｔとが完全に一致していれば、両者の濃
淡画像から求めた差画像に含まれる各画素の画素値はす
べてが０になる。要するに、差画像とは各検査領域ａ
ｄ，ＡＤの中での相対位置の一致する画素同士の濃度の
差を各画素の画素値としたものであるから、濃度差がな
ければ差画像の画素の画素値は０になるのである。しか
しながら、実際には、画像入力装置１で撮像する際の照
明条件や撮像される対象物の状態（たとえば、印刷され
た文字を対象物とする場合であればインクの濃い場合や
薄い場合が生じる）によって対象画像ｓとテンプレート
画像Ｔとの濃度は一致しないものである。
【００２８】そこで、差画像の各画素の画素値に対する
判定範囲を設定しておき、画素値が判定範囲を逸脱する
ときには不一致とみなすようにして多少の条件の変動は
無視できるようにしているのが現状である。しかしなが
ら、このような判定範囲を広く設定すると、実際には対
象画像ｓとテンプレート画像Ｔとがほぼ一致しているに
もかかわらず不一致と誤判断される場合が生じる。
判定範囲を設定しておき、画素値が判定範囲を逸脱する
ときには不一致とみなすようにして多少の条件の変動は
無視できるようにしているのが現状である。しかしなが
ら、このような判定範囲を広く設定すると、実際には対
象画像ｓとテンプレート画像Ｔとがほぼ一致しているに
もかかわらず不一致と誤判断される場合が生じる。
【００２９】この種の誤判断を避けるために、本実施形
態ではテンプレート画像Ｔの検査領域ＡＤの中での各画
素の濃度分布を求めるとともに、濃度分布の中で得られ
る極大値（ピーク値）の平均値を求め、この平均値を用
いて濃度差を補正する。つまり、文字列のようにほぼ一
定の濃度を有する検査対象であれば、図７に示すよう
に、検査対象の濃度と背景の濃度とにそれぞれ度数の極
大値ｐ1 ，ｐ2 が現れるはずである。図７において、ｐ
1 は検査対象の濃度の極大値、ｐ2 は背景の濃度の極大
値である。そこで、２つの極大値ｐ1 ，ｐ2 の平均値を
求めることで、濃淡画像の検査領域ａｄ，ＡＤの中の全
体の明るさのレベルを知ることができる。この種の検査
対象としては、紙、合成樹脂、半導体、セラミックスな
どの各種材料に印刷された文字やマークなどが考えられ
るが、もちろん他の検査対象でもよい。
態ではテンプレート画像Ｔの検査領域ＡＤの中での各画
素の濃度分布を求めるとともに、濃度分布の中で得られ
る極大値（ピーク値）の平均値を求め、この平均値を用
いて濃度差を補正する。つまり、文字列のようにほぼ一
定の濃度を有する検査対象であれば、図７に示すよう
に、検査対象の濃度と背景の濃度とにそれぞれ度数の極
大値ｐ1 ，ｐ2 が現れるはずである。図７において、ｐ
1 は検査対象の濃度の極大値、ｐ2 は背景の濃度の極大
値である。そこで、２つの極大値ｐ1 ，ｐ2 の平均値を
求めることで、濃淡画像の検査領域ａｄ，ＡＤの中の全
体の明るさのレベルを知ることができる。この種の検査
対象としては、紙、合成樹脂、半導体、セラミックスな
どの各種材料に印刷された文字やマークなどが考えられ
るが、もちろん他の検査対象でもよい。
【００３０】実際に差画像を求めて類似度を判断する際
には、テンプレート画像Ｔについて設定した検査領域Ａ
Ｄの中の濃度分布から求めた平均値をテンプレート画像
Ｔの属性値としてテンプレート格納部６にあらかじめ格
納しておき、対象画像ｓについて設定した検査領域ａｄ
の中の濃度分布から求めた平均値とテンプレート画像Ｔ
から求めた平均値との差を求める（図８の一点鎖線はテ
ンプレート画像Ｔの濃度分布、実線は対象画像ｓの濃度
分布を示す）。この差がオフセット値になる。いま、テ
ンプレート画像Ｔに比較すると対象画像ｓの画像が暗い
ものとする（図８とは逆の関係である）。濃度値は明る
いほど高くなるものとすると、上記条件でのオフセット
値は負になる（オフセット値＝対象画像ｓに関する平均
値−テンプレート画像Ｔに関する平均値）。
には、テンプレート画像Ｔについて設定した検査領域Ａ
Ｄの中の濃度分布から求めた平均値をテンプレート画像
Ｔの属性値としてテンプレート格納部６にあらかじめ格
納しておき、対象画像ｓについて設定した検査領域ａｄ
の中の濃度分布から求めた平均値とテンプレート画像Ｔ
から求めた平均値との差を求める（図８の一点鎖線はテ
ンプレート画像Ｔの濃度分布、実線は対象画像ｓの濃度
分布を示す）。この差がオフセット値になる。いま、テ
ンプレート画像Ｔに比較すると対象画像ｓの画像が暗い
ものとする（図８とは逆の関係である）。濃度値は明る
いほど高くなるものとすると、上記条件でのオフセット
値は負になる（オフセット値＝対象画像ｓに関する平均
値−テンプレート画像Ｔに関する平均値）。
【００３１】ところで、差画像の各画素の画素値に対し
て上述のように適宜の判定範囲が設定してあり、画素値
が判定範囲内であるときには、その画素に対応する対象
画像ｓとテンプレート画像Ｔとの部分はほぼ一致してい
るとみなされる。ただし、この判定範囲は対象画像ｓと
テンプレート画像Ｔとからそれぞれ求めた平均値が一致
する場合と基準として設定してある。そこで、上述のよ
うにしてオフセット値が求められると、差画像の画素値
の判定範囲をオフセット値分だけシフトさせる。つま
り、上述のようにオフセット値が負になるのであれば、
判定範囲を負側にシフトさせるのである。このようにシ
フトさせた判定範囲を用いて差画像の画素値を判定すれ
ば、テンプレート画像Ｔと対象画像ｓとの入力時の照明
条件などの差を除去することができ、テンプレート画像
Ｔと対象画像ｓとを同条件で入力したものとみなして両
者の差を抽出することができる。また、対象画像ｓとテ
ンプレート画像Ｔとに局所的な差があれば、シフト後の
上記判定範囲を逸脱するはずであるから、その部分を対
象画像ｓとテンプレート画像Ｔとが一致しない部分とし
て抽出することができる。このようにして、不一致部分
として抽出された部位の面積により類似度が判断される
のであり、その面積が大きいほど類似度は低いとみなさ
れる。なお、上述のように判定範囲をオフセット値分だ
けシフトさせるから、従来に比較すると判定範囲の余裕
度を小さくすることができ、結果的に判定範囲を狭く設
定して差画像に基づく類似度を精度よく求めることがで
きる。
て上述のように適宜の判定範囲が設定してあり、画素値
が判定範囲内であるときには、その画素に対応する対象
画像ｓとテンプレート画像Ｔとの部分はほぼ一致してい
るとみなされる。ただし、この判定範囲は対象画像ｓと
テンプレート画像Ｔとからそれぞれ求めた平均値が一致
する場合と基準として設定してある。そこで、上述のよ
うにしてオフセット値が求められると、差画像の画素値
の判定範囲をオフセット値分だけシフトさせる。つま
り、上述のようにオフセット値が負になるのであれば、
判定範囲を負側にシフトさせるのである。このようにシ
フトさせた判定範囲を用いて差画像の画素値を判定すれ
ば、テンプレート画像Ｔと対象画像ｓとの入力時の照明
条件などの差を除去することができ、テンプレート画像
Ｔと対象画像ｓとを同条件で入力したものとみなして両
者の差を抽出することができる。また、対象画像ｓとテ
ンプレート画像Ｔとに局所的な差があれば、シフト後の
上記判定範囲を逸脱するはずであるから、その部分を対
象画像ｓとテンプレート画像Ｔとが一致しない部分とし
て抽出することができる。このようにして、不一致部分
として抽出された部位の面積により類似度が判断される
のであり、その面積が大きいほど類似度は低いとみなさ
れる。なお、上述のように判定範囲をオフセット値分だ
けシフトさせるから、従来に比較すると判定範囲の余裕
度を小さくすることができ、結果的に判定範囲を狭く設
定して差画像に基づく類似度を精度よく求めることがで
きる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明は、画像入力装置より入
力された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレ
ート画像とを照合することにより対象画像とテンプレー
ト画像との類似度を検査する画像処理方法において、対
象画像は一集まりの画素群として扱うことができる連続
領域を複数個含むとともに各連続領域の重心がほぼ一直
線上に並ぶ画像であって、各連続領域の重心位置とこれ
らの重心の並びより求められる回帰直線とを求め、テン
プレート画像の各連続領域の重心より求められる回帰直
線と対象画像から求めた回帰直線との間の角度に基づい
て回転変位を補正するとともに、テンプレート画像の各
連続領域の重心位置と対象画像から求めた各連続領域の
重心との位置関係に基づいて平行変位を補正し、テンプ
レート画像において連続領域の重心位置を基準として設
定してある検査領域を対象画像に設定するのであり、複
数の連続領域を含む対象画像について各連続領域の重心
を求めるから、検査領域をあらかじめ設定することなく
対象画像内から連続領域を見つけることで、対象画像内
の所望の検査対象を見つけることができるという利点が
ある。また、対象画像の方向を代表する直線を重心の並
びにより決まる回帰直線としているから、対象画像の方
向を再現性よく求めることができるという利点があり、
結果的に、テンプレート画像との位置合わせの精度が高
くなるのである。しかも、テンプレート画像において連
続領域の重心位置を基準として検査領域を設定している
から、対象画像における検査領域を自動的に設定するこ
とができるという利点がある。
力された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレ
ート画像とを照合することにより対象画像とテンプレー
ト画像との類似度を検査する画像処理方法において、対
象画像は一集まりの画素群として扱うことができる連続
領域を複数個含むとともに各連続領域の重心がほぼ一直
線上に並ぶ画像であって、各連続領域の重心位置とこれ
らの重心の並びより求められる回帰直線とを求め、テン
プレート画像の各連続領域の重心より求められる回帰直
線と対象画像から求めた回帰直線との間の角度に基づい
て回転変位を補正するとともに、テンプレート画像の各
連続領域の重心位置と対象画像から求めた各連続領域の
重心との位置関係に基づいて平行変位を補正し、テンプ
レート画像において連続領域の重心位置を基準として設
定してある検査領域を対象画像に設定するのであり、複
数の連続領域を含む対象画像について各連続領域の重心
を求めるから、検査領域をあらかじめ設定することなく
対象画像内から連続領域を見つけることで、対象画像内
の所望の検査対象を見つけることができるという利点が
ある。また、対象画像の方向を代表する直線を重心の並
びにより決まる回帰直線としているから、対象画像の方
向を再現性よく求めることができるという利点があり、
結果的に、テンプレート画像との位置合わせの精度が高
くなるのである。しかも、テンプレート画像において連
続領域の重心位置を基準として検査領域を設定している
から、対象画像における検査領域を自動的に設定するこ
とができるという利点がある。
【００３３】請求項２の発明のように、対象画像および
テンプレート画像を２値画像とすれば、２値画像につい
て連続領域や重心を求める処理は簡単であるから、高速
な処理が可能になるという利点がある。請求項３の発明
は、画像入力装置より入力された対象画像を２値化した
２値画像を生成し、画素値の変化点を抽出する特徴抽出
処理によって２値画像から検査対象の外形線を抽出した
後、検査対象の外側に上記外形線から所定画素幅だけ離
れた境界線を設定し、上記境界線内を検査領域とするの
であり、請求項４の発明は、画像入力装置より入力され
た対象画像を微分し、微分絶対値の変化が所定値以上に
なるエッジを追跡することにより対象画像から検査対象
の外形線を抽出した後、検査対象の外側に上記外形線か
ら所定画素幅だけ離れた境界線を設定し、上記境界線内
を検査領域とするのであって、いずれの請求項の発明
も、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線を設定
するから、検査対象以外の背景はほとんど含まれず、ノ
イズ成分をほとんど含まない検査が可能になるという利
点がある。また、検査領域は検査対象に応じて自動的に
設定されることになるから、使用者が手作業で検査領域
を設定する必要がないという利点がある。
テンプレート画像を２値画像とすれば、２値画像につい
て連続領域や重心を求める処理は簡単であるから、高速
な処理が可能になるという利点がある。請求項３の発明
は、画像入力装置より入力された対象画像を２値化した
２値画像を生成し、画素値の変化点を抽出する特徴抽出
処理によって２値画像から検査対象の外形線を抽出した
後、検査対象の外側に上記外形線から所定画素幅だけ離
れた境界線を設定し、上記境界線内を検査領域とするの
であり、請求項４の発明は、画像入力装置より入力され
た対象画像を微分し、微分絶対値の変化が所定値以上に
なるエッジを追跡することにより対象画像から検査対象
の外形線を抽出した後、検査対象の外側に上記外形線か
ら所定画素幅だけ離れた境界線を設定し、上記境界線内
を検査領域とするのであって、いずれの請求項の発明
も、検査対象の外形線に沿って検査領域の境界線を設定
するから、検査対象以外の背景はほとんど含まれず、ノ
イズ成分をほとんど含まない検査が可能になるという利
点がある。また、検査領域は検査対象に応じて自動的に
設定されることになるから、使用者が手作業で検査領域
を設定する必要がないという利点がある。
【００３４】請求項５の発明は、画像入力装置より入力
された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレー
ト画像とを照合することにより対象画像とテンプレート
画像との類似度を検査する画像処理方法において、検査
対象を含む濃淡画像の中で検査対象を囲むように設定し
た所定の検査領域内の濃度分布を求め、上記検査領域と
同じ大きさの検査領域内でテンプレート画像について求
めた濃度分布の平均値と対象画像から求めた濃度分布の
平均値との差をオフセット値とし、対象画像とテンプレ
ート画像との各画素の濃度差を画素値とする差画像の画
素値に対してあらかじめ設定してある判定範囲をオフセ
ット値分だけシフトさせ、上記差画像の各画素の画素値
がシフトさせた判定範囲を逸脱するときに対象画像とテ
ンプレート画像の不一致部分として抽出するのであり、
濃度情報を含んだ状態で対象画像とテンプレート画像と
の差画像を検査する際に有効な方法であって、対象画像
とテンプレート画像とをそれぞれ代表する濃度値を求
め、両濃度値の差をオフセット値に用いて濃度判定のた
めの判定範囲を補正するから、対象画像とテンプレート
画像との濃度差を補正して精度のよい判定が可能になる
という利点がある。
された対象画像とあらかじめ登録されているテンプレー
ト画像とを照合することにより対象画像とテンプレート
画像との類似度を検査する画像処理方法において、検査
対象を含む濃淡画像の中で検査対象を囲むように設定し
た所定の検査領域内の濃度分布を求め、上記検査領域と
同じ大きさの検査領域内でテンプレート画像について求
めた濃度分布の平均値と対象画像から求めた濃度分布の
平均値との差をオフセット値とし、対象画像とテンプレ
ート画像との各画素の濃度差を画素値とする差画像の画
素値に対してあらかじめ設定してある判定範囲をオフセ
ット値分だけシフトさせ、上記差画像の各画素の画素値
がシフトさせた判定範囲を逸脱するときに対象画像とテ
ンプレート画像の不一致部分として抽出するのであり、
濃度情報を含んだ状態で対象画像とテンプレート画像と
の差画像を検査する際に有効な方法であって、対象画像
とテンプレート画像とをそれぞれ代表する濃度値を求
め、両濃度値の差をオフセット値に用いて濃度判定のた
めの判定範囲を補正するから、対象画像とテンプレート
画像との濃度差を補正して精度のよい判定が可能になる
という利点がある。
【００３５】請求項６の発明のように、対象画像とテン
プレート画像との濃度分布を、各画像の検査領域内から
１画素単位で求めた濃度により生成すれば、濃度分布を
精度よく求めることができる。
プレート画像との濃度分布を、各画像の検査領域内から
１画素単位で求めた濃度により生成すれば、濃度分布を
精度よく求めることができる。
【図１】実施形態１の概念を説明する図である。
【図２】実施形態１の概念を説明する図である。
【図３】実施形態１に対応する装置のブロック図であ
る。
る。
【図４】実施形態２、３の概念を説明する図である。
【図５】実施形態２に対応する装置のブロック図であ
る。
る。
【図６】実施形態３に対応する装置のブロック図であ
る。
る。
【図７】実施形態４の度数分布の概念を説明する図であ
る。
る。
【図８】実施形態４の度数分布の概念を説明する図であ
る。
る。
【図９】従来方法の説明図である。
１ 画像入力装置 ２ ２値化部 ４ 連続領域抽出部 ５ 補正部 ６ テンプレート格納部 ８ａ 特徴抽出処理部 ８ｂ 微分処理部 ｃ 交点 ｄ1 〜ｄ4 連続領域 Ｄ1 〜Ｄ4 連続領域 ｄａ 検査領域 ＤＡ 検査領域 ｇ1 〜ｇ4 重心 Ｇ1 〜Ｇ4 重心 ｊ 回帰直線 ｐ1 極大値 ｐ2 極大値 ｓ 対象画像 Ｔ テンプレート画像 ｕ 外形線 ｗ 境界線
Claims (6)
- 【請求項１】 画像入力装置より入力された対象画像と
あらかじめ登録されているテンプレート画像とを照合す
ることにより対象画像とテンプレート画像との類似度を
検査する画像処理方法において、対象画像は一集まりの
画素群として扱うことができる連続領域を複数個含むと
ともに各連続領域の重心がほぼ一直線上に並ぶ画像であ
って、各連続領域の重心位置とこれらの重心の並びより
求められる回帰直線とを求め、テンプレート画像の各連
続領域の重心より求められる回帰直線と対象画像から求
めた回帰直線との間の角度に基づいて回転変位を補正す
るとともに、テンプレート画像の各連続領域の重心位置
と対象画像から求めた各連続領域の重心との位置関係に
基づいて平行変位を補正し、テンプレート画像において
連続領域の重心位置を基準として設定してある検査領域
を対象画像に設定することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項２】 対象画像およびテンプレート画像は２値
画像であることを特徴とする請求項１記載の画像処理方
法。 - 【請求項３】 画像入力装置より入力された対象画像を
２値化した２値画像を生成し、画素値の変化点を抽出す
る特徴抽出処理によって２値画像から検査対象の外形線
を抽出した後、検査対象の外側に上記外形線から所定画
素幅だけ離れた境界線を設定し、上記境界線内を検査領
域としたことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項４】 画像入力装置より入力された対象画像を
微分し、微分絶対値の変化が所定値以上になるエッジを
追跡することにより対象画像から検査対象の外形線を抽
出した後、検査対象の外側に上記外形線から所定画素幅
だけ離れた境界線を設定し、上記境界線内を検査領域と
したことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項５】 画像入力装置より入力された対象画像と
あらかじめ登録されているテンプレート画像とを照合す
ることにより対象画像とテンプレート画像との類似度を
検査する画像処理方法において、検査対象を含む濃淡画
像の中で検査対象を囲むように設定した所定の検査領域
内の濃度分布を求め、上記検査領域と同じ大きさの検査
領域内でテンプレート画像について求めた濃度分布の平
均値と対象画像から求めた濃度分布の平均値との差をオ
フセット値とし、対象画像とテンプレート画像との各画
素の濃度差を画素値とする差画像の画素値に対してあら
かじめ設定してある判定範囲をオフセット値分だけシフ
トさせ、上記差画像の各画素の画素値がシフトさせた判
定範囲を逸脱するときに対象画像とテンプレート画像の
不一致部分として抽出することを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項６】 対象画像とテンプレート画像との濃度分
布は、各画像の検査領域内から１画素単位で求めた濃度
により生成されることを特徴とする請求項５記載の画像
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18099896A JP3823379B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18099896A JP3823379B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 画像処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027246A true JPH1027246A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3823379B2 JP3823379B2 (ja) | 2006-09-20 |
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ID=16092953
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18099896A Expired - Fee Related JP3823379B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 画像処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3823379B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005284509A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置 |
| FR2977964A1 (fr) * | 2011-07-13 | 2013-01-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'acquisition d'un angle de rotation et des coordonnees d'un centre de rotation |
| US10690490B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-06-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Method of detecting positional displacement of sample container, image capturing method employing same, and sample container positional displacement detecting device |
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| JPH06282684A (ja) * | 1993-03-25 | 1994-10-07 | Nec Corp | 文字認識装置 |
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| JPH08180139A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-07-12 | Ind Technol Res Inst | 拘束のない手書き英数字のオンライン認識の方法及び装置 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18099896A patent/JP3823379B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10690490B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-06-23 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Method of detecting positional displacement of sample container, image capturing method employing same, and sample container positional displacement detecting device |
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