JPS5953968A

JPS5953968A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS5953968A
Application number: JP57163684A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Miki; 徳久三木; Makoto Imamura; 誠今村
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1982-09-20
Publication date: 1984-03-28
Also published as: JPH024027B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、対象物をＴＶカメラでとらえ、その画像より
対象物の画像計測を行なう画像処理装置の改良に関する
ものである。

対象物をカラーＴＶカメラでとらえ、その画像より対象
物の画像計測を行う場合、画像（例：血液像）の中から
計測しようとする対象物（例：赤血球、白血球、核、細
胞質等）を正確に分離することが最も基本で重要である
。

対象物の領域を分離するには、対象物の分光特性を利用
し、対象物の吸収が対象物以外の吸収に比べ充分大きい
波長の光を用いて得７で画像から対象物を分離する方法
もある（　Ｕ、Ｓ　Ｐａｔｅｎｔ３．９９９，０４７　
特許公報　昭５５−１３３０５号）が、この場合には特
殊な光学フィルタが必要になり、汎用のカラーＴＶカメ
ラを用いることができず、Ｓ／Ｎ　も悪い、汎用カラーＴＶを用いる方法の場合には、通常カラーの
線形演算をした画像を適当な閾値で２値化して領域を分
けることが行われるが、閾値処理だけでは色彩の似てい
る部分も同時に切り出されてし捷い正確に領域を分離す
ることが難しい。

本発明は上記の欠点を解消するためになされた　　　゛
もので、ＴＶカメラによって得られた濃淡画像を処理し
、画像に含まれる対象物の領域を正確に分離することの
できる画像処理装置を実現することを目的とする。

本発明によれば、ＴＶカメラにより得られる画像から演
算によって分離された２値画像に対してｔ１ケ微量によ
り領域補正を行なうことにより上記の目的を達成できる
。

以下図面にもとすいて本発明全説明する。

第１図は本発明に係る画像処理装置の一実施例を示す構
成ブロック図である。第２図１ｄＭＩ図の一部の動作を
説明するための要部構成ブロック図である。１は画像処
理装置の各部相互の信号の授受に使われるシステム・バ
ス、２は前記システム・バス１に接続し２、ＴＶカメラ
（この実施例の場合には汎用カラーＴＶカメラ）からの
画像信号ＶＤ全画素毎にデジタル化するＡ／Ｄ変換部、
３は前記システム・バス１に接続し、前記Ａ／Ｄ変換部
２からのデジタル画像信号を入力して記憶する画像メモ
リ部、４は前記システム・バス１に接続し、前記画像メ
モリ部３からのデジタル画像信号を入力して画素毎にカ
ラー演算及び２値化を行なう演算部、７は前記システム
・バス１ｖＣ接続し、アドレスされたカウンタの内容金
カウント・アップして各領域の特徴量の計数およびカラ
ー演算ヒストグラムの作成を行なうアドレッサブル・カ
ウンタ、８は前記システム・バス１に接続し、各部への
パラメータ・セ、ットおよびデータの授受を行なうプロ
セッサ部、９は各部へのクロック信号を供給するクロッ
ク・ジェネレータである、１０は領域変換部でその詳細
が第２図に示されている。６は前記システム・バス１に
接続するタグ・メモリ部で、前記カラー画像の各画素の
属するタイプ届（画素が属する領域の種類を表わす届を
以下こう呼ぶ）とタグ届（領域ごとにつけるＡ、　ｆ以
下こう呼ぶ）を記憶する２つのタグ・メモリ６１．６２
より構成されている。５は前記システム・バス１に接続
するタグ付部である。このタグ付部５において、５１は
前記プロセッサ８からテーブル書き込み信号ＴＷによっ
てその内容が書き込まれ、前記タグ・メモリ６１から出
力される各画素毎のタイプ扁信号ＴＰＩとタグｊ１６．
匍号ＴＧＩおよび前記演算部４からのビット・パターン
出力ＢＰＩに対応して新しいタイプＡ信号ＴＰ２および
新しいビット・パターン出力ＢＩ）２を出力する領域変
換テーブル、５２は前記領域変換テーブル５１からのビ
ット・パターン出力ＢＰ２に対応して番号付けを行なう
番号伺回路である。前記タグ・メモリ６２へは領域変換
テーブル５１からのタイプ煮信号ＴＰ２および番号付回
路５２からのタグ点出力ＴＧ２が加えられ内部に記憶さ
れる。前記２つのタグ・メモリ６１．６１ｊ：領域変換
の都度互いに役割が入れ替わる。第２図１７７ｂ１　、
　ｊｌｆｙ、　２タグ・メモリがそれぞれタグ・メモリ
６１．６２として動作する状態を示している。

以下に本実施例の動作を血球像を処理する場合に沿って
説明する。カラーＴＶカメラによって得られた血球像は
画像信号ＶＤとしてＡ／Ｄ変換部２に加えられ、Ａ／Ｄ
変換後のデジタル・データがＲ（赤〕、Ｇ（緑）、Ｂ（
青〕　３色のデータとして画像メモリ３に書き込まれる
。画像メモリ３に記憶されたデータは第３図に示すよう
に白血球領域ＷＣ１赤血球領域ＲＣ、核領域Ｎ、細胞質
領域Ｃ９背景領域ＢＧとからなる。次に背景領域ＢＧと
血球領域（赤血球領域ＲＣ，白血球領域ＷＣ）を分離す
るのに最適なカラー演算係数（ｒ１＋　９１＋　ｂｌ）
をプロセッサ８によって演算部４に設定する。画像メモ
リ３の内容を画素毎に演算部４に順次読み出してＲ，Ｇ
、Ｂ丙線形紹合（カラー３契算）ｅ、　＝ｒ、　・Ｒ−
１１，・ｃ＋ｂ、−Ｉ３の値を求め、この演算結果ｅ、
ｆアドレスとして順次アドレッサブル・カウンタ７をカ
ウント°アップし、アドレッサブル・カウンタ７内にカ
ラー演算ヒストグラム（カラー演算値ｅ１（となる画素
）の度数分布）を形成する。第４図は第３図の画像デー
タに関するカラー演算ヒストグラムである。プロセッサ
８はこのアドレッサブル・カウンタ７の内容（カラー演
算ヒストグラム）を読み込んで、背景領域ＢＧと血球領
域を分離するのに適した閾値Ｔ１を求める。閾値Ｔ、　
ｆｄプロセッサ８から演算部４へ送られる。再び画像メ
モリ３の内容を画素毎に順次演算部４に読み出してＣ，
＝＝ｅ、　　’ｒ、＝＝　ｒ　、’　Ｒ＋　９１’　Ｇ
　＋　ｂ、’　Ｂ　　Ｔ。

の値を求め、Ｃ４の値の正負によつ″ｃ２値信号となる
ビット・パターン出力ＢＰＩを領域変換テーブル５１へ
送出する。領域変換テーブル５１にはあらかしめ、ビッ
ト・パターン出力ＢＰＩに対し、Ｃ１〉０　の画素はタ
イプ屋信号出力ＴＰ２がタイプｙｆｆｉ　Ｏ、Ｃ，（Ｏ
の画素はタイプＡ３となるように、プロセッサ８からテ
ーブル書込み（ｉＭＴＷによりデータが％ｔ＝ｅ込まれ
ている。この結果、タグメモリ６２＜Ａε２タグメモリ
）には背景領域の画素はタイプＡ　Ｏ、血球領域の画素
はタイプＡ３として沓き適寸れる。化５図に背景領域Ａ
　５０と血球領域Ａ５３＆Ｃ分離しているタグ・メモリ
６２（届２タグ・メモリフの内容を）くターン表示した
ものである。

次に血球領域Ａ５３　’ｆ白血球領域と赤血球領域に分
離するのに最適なカラー演算係数（ｒ２＋ｆ２＋ｂ）？
＜プロセッサ８から演算部４に設定−する。背景領域と
血球領域の分離の際と同様にしてアドレッサブル・カラ
／り内にカラー演算ヒストグラム全形成し、プロセッサ
８において白廂球領域と赤血球領域Ｒ分離する閾値Ｔ２
を求め、演算部４に設定する。再び画像メモリ３の内容
ケ画素毎に演算部４に読み出してＣ２＝　Ｃ２−Ｔ２＝　ｒ２　・Ｒ＋ｓ’２・Ｇ＋ｂ２
・Ｂ−Ｔ、。

の値を求め、Ｃ２の値の正負に対応した２値信号である
ビット・パターン出力ＢＰＩが領域変換テーブル５１に
順次送られる。領域変換テーブル５１にはあらかじめプ
ロセッサ８かもテーブル畳込み信号ＴＷにより新しいデ
ータが智き適寸れてあり、タイプ扁信号人力ＴＰＩがタ
イプ別０（背景領域Ａ５０　）　　のときはタイプ屋信
号出力ＴＰ２がタイプ扁０．タイグ扁信号人力ＴＰＩが
タイプ茄３（ｎｎｎ領領域Ａ３３かつＣ２〉０　のとき
けタイプ扁信号出力ＴＰ２がタイプ扁２３となり、タイ
プ煮信号人力ＴＰＩがタイプＡ３かつＣ２〈０　のとき
はタイプ扁信号出力ＴＰ２がタイプ廓１となる。

また２つのタグ・メモリは役割が入れ替わり、点２タグ
・メモリがタグ・メモリ６１とし、て、ｊら１タグ・メ
モリがタグ・メモリ６２として働く。

したがってタグ・メモリ６１の内容には背景領域Ａ５０
　　と血球領域Ａ５３　に分離したパターンが書込まれ
ており、この内容が、前記内容の領域変換テーブル５１
によって変換されると、タグ・メモ’）　６２　（Ａ　
１タグ・メモリ）には背景領域の画素はタイプＡ　Ｏ、
白血球領域の画素はタイプＡ３゜赤血球領域の画素はタ
イプ扁１として暑き込１れる。第６図は背景領域Ａ６０
　と白血球領域Ａ６３および赤血球領域Ａ６１に分離し
ているタグ・メモリ６２　（Ａ　１タグ・メモリ）の内
容をパターン表示したものである。上記の白血球領域と
赤血球領域分離のための変換の際、領域変換テーブル５
１からはタイプ通信号出力ＴＰ２　と同時にビット・パ
ターン出力ＢＰ２が出力される。このときのビット・パ
ターン出力ＢＰ２はタイプ應信号出力ＴＰ２　がタイプ
Ａ、　１　（赤血球領域Ａ６１）のときのみ１、その他
のときは０となる、番号付回路５２はこのビット・パタ
ーン出力ＢＰ２　’に入力して領域ごとに番号付は全行
ない、このタグ煮出力ＴＧ２が同一画素のタイプ應と対
応してタグ・メモリ６２（Ａ　Ｉタグ・メモリ）に書き
適寸れる。第７図はこの赤血球領域Ａ６１に番号付のな
されたタグ・メモリ６２の内容ヲハターン表示したもの
である。

上記のタグ煮出力ＴＧ２　Ｕ同時に、アドレス・カウン
タに加えられ、各タグ点に槙する画素の数（ｆｆ１Ｊ　
チ面石にンをカウントする。ブロセソザ８はこのアドレ
ッサブル・カウンタ７の内容音読み込んで１領域の面積
がある値より小さいもののタグ点を求める。

次に２つのタグ・メモリの役割が交換され、馬１　、　
Ａ６２タグ・メモリがそれぞれタグ・メモリ６１．６２
となる。また領域変換テーブル５１には、タイプ篇信号
人力ＴＰＩがタイプＡ、　１かつタグ扁入力ＴＧＩが面
積小のタグ点のときタイプ扁信号出力ＴＰ２がタイプＡ
３となり、タイプ篇、信号人力ＴＰ１がタイプノん１か
つタグ届入力ＴＧＩが面積小のタグ点でないとき、タイ
プ扁信号出力ＴＰ２がタイプＩ６１．ｌ！ｌ：なり、タ
イプＡ信号人力ＴＰＩがタイプＡＯとタイプＡ３の場合
にほぞの才まタイプ扁信号出力ＴＰ２となるようにグロ
セッザ８から新データが書き込１れる。この状態で、背
景領域Ａ６０と白血球領域Ａ　６３　卦よび赤血球領域
Ａ６１に分離しているタグ・メモリ６１　（、％　１タ
グ・メモリンの内容が画素毎に領域変換テーブル５１に
出力されると小面積の赤血球領域は白廁球領域に変更さ
れてタグ・メモリ６２に入力する（赤血球領域補正）。

第８図に赤血球領域補正後のタグ・メモリ６２　（Ａ、
　２タグ・メモリ）の内容をパターン表示したものであ
る（Ａｓ２・・・背景領域、八８１・・・赤血球領域、
Ａ２Ｂ・・・白血球領域）。（緑にかかった赤血球領域
が白血球領域に変更されている部分もあるが、これに次
に行う白血球領域の補正過程で訂正される。）上記の赤
血球領域補正用の領域変拗の際、領域変換テーブル５１
からはタイプ扁信号出力ＴＰ２　と同期してビット・パ
ターン出力ＢＰ２が番号付回路５２に加えられる。この
ときのビット・パターン出力ＢＰ２　Ｕ、タイプ篇信号
出力ＴＰ２がタイプノん３（白血球領域へ８３）のとき
のみ１となるので、番号付回路５２において白血球領域
Ａ８３についての番号付けがなされる。番号付回路５２
からのタグ篇出力ＴＧ２＋／；ｊ：タグ　メモリ６２　
（Ａ、　２タグ・メモリ）内に、同一画素のタイプ屋と
対応して書き込まれる。第９［４は白血球領域Ａ８３に
番号付ケした、タグ・メモリ６２　（Ａ、　２タグ・メ
モリ）の内容ケバターン表示したものである。上記のタ
グ届出力ＴＧ２　ｆｌ同時に、タグ点をアドレスとして
アドレッサブル・カウンタ７をカウント・アップし、ア
ドレッサブル・カウンタ内において白血球領域Ａ８３の
各領域ごとの面積（画素の数）が求まる。プロセッサク８はこのアドレッサブル・カランｈ）内容音読み込み、
面積が最大となる（白血球）領域のタグｊ６を求める。

次に再び２つのタグ・メモリの役割が文学され、Ａ　Ｉ
　、　Ｊ１０２タグ・メモリがそれぞれタグ・メモリ６
２．６１となる。また領域変換テーブル５１には、タイ
プ屋信号人力ＴＰＩがタイプ１１６．３かつタグ扁入力
ＴＧＩが面積最大のタグ点のときタイプ扁信号出力ＴＰ
２がタイプ届３となり、タイプ煮信号人力ＴＰＩがタイ
プ届３かつタグｊ６人力ＴＧＩが面積最大のタグ屋でな
いときタイプ篇信号出力ＴＰ２　がタイプ１１６．１と
なり、タイプ信号形入力ＴＰＩ　　がタイプ扁０とタイ
プＡ、　１の場合にはその捷まタイプ篇信号出力ＴＰ２
となるようにプロセッサ８から新データが書き込まれる
。この状態で、赤血球領域補正後のタグ・メモ’）　６
１　（Ａ　２タグ・メモリ）の内容が画素毎に順次領域
変換テーブル５１に出力されると、最大面積の白血球領
域以外の白血球領域は赤血球領域に変更されてタイプ屋
信号出力ＴＰ２によってタグ・メモ’Ｊ　６２　（１１
（ｙ、　１タグ・メモリ）内に記憶される（白血球領域
補正）。

第１０図は上記の白血球領域補正後のタグ・メモ’）　
６２　（１６２タグ・メモリ）の自答ヲハターン表示し
たものである（Ａ１００・・・背景領域、Ａ：ｌ−０１
・・・赤血球領域、ＡｌＯ３・・・白血球領域ン。上記
の白血球領域補正用の領域変換の際、領域変換テーブル
５１からのタイプ屋信号出力ＴＰ２は同時にアドレッサ
ブル・カウンタ７にもアドレス信号として加えられる。

演算部４にはあらかじめプロセッサ８から、核領域と細
胞質領域を分離するのに最適なカラー演算係数（ｒ３．
Ｖ３．ｂ３）　　が設定しである。前記の白血球領域補
正用の領域変換に同期して、画像メモリ３の内容が演算
部４に読み出され、演算部４からの演算出力ｅ５がもう
一方のアドレス信号としてアドレッサブル・カウンタ７
に加えられる。この結果アドレッサブル・カウンタ７に
、カラー演算結果ｅ３　と、白血球領域補正後のタイプ
篇とでアドレスされてカウント・アップし、アドレッサ
ブル・カウンタ内にカラー演算ヒストグラムを形成する
。プロセッサ８はこのアドレッサブル・カウンタ７の内
容（カラー演算ヒストグラム）のうちタイプ４６．３（
白血球領域Ａ１０３）Ｋ対応する部分を読み出して、核
領域と細胞質領域を分離するのに最適な閾値Ｔ５を求め
る。閾値Ｔ３はプロセッサ８から演算部４へ送られる。

以下、白血球領域から核領域を分離・修正するが、この
ときの動作手順はｉＩＪ記の、血球領域から赤血球領域
を分離・補正した場合と同様である。最終的には核領域
はタイプＡ３、細胞質領域はタイプ扁２、赤血球領域は
タイプ扁１、背景領域１’ｌ：　Ａ、　０として、第１
１図に示すような内容がＡ、　１タグ・メモリ（タグ・
メモリ６２）に書き込まれる（ＡＩＩＯ・・・背景領域
、Ａ１１１・・・赤血球領域、Ａ１１２・・・細胞質領
域、Ａ１１３・・・核領域）。

第１２図はカラー演算のみによる領域分離結果（５）と
領域補正を加えた結果（Ｂ）とを別の画像について比較
したもので、領域補正の効果が明らかである。

なお上記の実施例では領域補正に用いる特徴量として面
積を用いたが、周長、目のあらさ、その他の特徴量ヲ用
いることができる。

また上記の実施例におけるプロセッサ８として外部コン
ピュータを用いても構わない。この場合にはプロセッサ
８は外部コンピュータとの通信機能を受持つ。

また上記の実施例では対象物の色彩に応じたカラー演算
係数を自由に設定できかつカラー画像ごとに最適のに値
をプロセッサで求めて領域分離を行なっているので染色
や光源などの条件の影響を受けずに領域の分離を正確に
行なうことができる。

本発明はまた、汎用のカラーＴＶカメラを用いることが
できしかも高速なので、血球像に限らず広く一般の工業
製品などのパターン言１測・認識などにも応用できる。

また上記の実施例ではカラーＴＶカメラを用いる場合に
ついて説明したが、これに限らず白黒御飯画像などにも
同様に利用できる。この場合には演算部は二値化回路の
みでもよく、画像メモリの構成も簡単にできる、以上述べたように本発明によれば、ＴＶカメラによって
得られた濃淡画像を処理し、画像に含まれる対象物の領
域を正確に分離１゛ることのできる高速の画像処理装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は第１図の一部についての要部イ再成ブロック図、第
３図は画像メモリに榴き込まれたカラー濃淡画像、第４
図は第３図の画像データに関するカラー演算ヒストグラ
ム、第５図は第３図の濃淡画像を背景領域と血球領域と
に領域分離した画像、第６図は第５図の画像の血球領域
を赤血球領域と白血球領域とに領域分離した画像、第７
図は第６図の赤血球領域に番号付をした画像、第８図ｔ
ｒｉ第６図の画像に対して赤血球領域補正を行なった画
像、第９図は第８図の白血球領域に番号付をした画像、
第１０図は第８図の画像に対して白血球領域補正を行な
った画像、第１１図は第１０図の画像の白血球領域につ
いて核領域の分離・補正を行なった画像、第１２図（Ａ
）はカラー演算のみにより領域分離した画像、第１２図
（Ｂ）は領域補正を加えた画像である。１・・・システム・バス、２・・・Ａ／Ｄ　変ｍ部、３
・・・画像メモリ部、４・・・演算部、５・・・タグ付
部、６・・・タグ・メモリ部、７・・・アドレッサブル
・カウンタ、８９９．プロセッサ部、５１・・・領域変
換テーブル・５２・・・番号付回路、６１．６２・・・
タグ・メモリカフ−１寅算値ｅ１犀５図尾６図Ｍ７図第８図革９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】（１＋ＴＶカメラによって得られる画像信号を処理し、
画像に含まれる対象物の領域を分離し、対象物の特徴’
ｔ　ｋ計測する画像処理装置において、特徴量によυ領
域補正を行なうことを特徴とした画像処理装置。＋２１．ＴＶカメラによって得られる画像を処理し、画
像に含まれる対象物の領域を分離し、対象物の特徴量を
計測する画像処理装置において、前記画像の各画素の属
するタイプ屋とタグ扁を記憶する第１のタグ・メモリと
、プロセッサからその内容が書き込まれ、前記第１のタ
グ・メモリから出力される各画素毎のタイプ屋信号とタ
グ篇信号および演算部からのピット・パターン出力に対
応して、新しいタイプ扁信号およびピット・パターン信
号を出力する領域変換テーブルと、この領域変換テーブ
ルからのピット・）くり一ン出力に対応して番号付けを
行なう番号付回路と、この番号付回路からのタグ届出力
とこれと対応する前記領域変換テーブルからのタイプｊ
６出力とを入力して記憶する第２のタグメモリとを具備
し、前記２つのタグメモリを領域変換ごとに交互に切り
換えることにより特徴量による領域補正を行なうことを
特徴とした両像処理装置。（３）ＴＶカメラによって得られる画像を処理し、画像
に含まれる対象物の領域を分離し、対象物の特徴量を計
測する画像処理装置Ｖこおいて、各部相互間の信号の授
受に使われるシステム・バスと、このシステム・バスに
接続し、前記ＴＶカメラからの信号を画素毎にデジタル
化するＡ／Ｄ変換部と、前記システム・バスに接続し、
前記Ａ／Ｄ変換部からのデジタル画１家信号を入力して
記憶する画像メモリ部と、ｒＪ１１記シスナシステムに
接続し、前記画像メモリ部からのデジタル画像信号を入
力して画素毎に演算全行なう演算部と、前記システム・
バスに接続し、アドレスされたカウンタの内容をカウン
ト・アップして各領域の特徴量の計数および演算ヒスト
ダラムの作成を行なうアドレッサブル・カウンタと、前
記システム　バスに接続し、前記画像の各画素の楓する
タイプ屋とタグＡｆ記憶するタグ・メモリ部と、前記シ
ステム・バスに接続し、前記演算部からの各画素毎のビ
ット・ノくターン出力および前記タグメモリ部からの各
画素毎のタイプ煮イｇ号とタグＡ信号に対応して新しい
タイプ屋信号および新しいタグ煮信号金出力するタグ付
部と、Ｏｉｌ記シフシステムスに接続し、上記各部への
パラメータ・セットおよびデータの授受を行なうプロセ
ッサ部とを具備し、特徴量による領域補正全行なうこと
を特徴とした画像処理装置。