JPS6269384A

JPS6269384A - 二値化レベル自動設定方法

Info

Publication number: JPS6269384A
Application number: JP60207801A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ishiguro; 石黒　一也
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-30

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】（産業上の利用分野）本発明は視覚センサーにおいて、ＴＶカメラよりの映像
データを二値化（白／黒）処理する場合の閾値となる二
値化レベルの自動設定方法に関する。

（従来の技術）従来最適二値化レベルを計測する多くの方法が知られて
いる。これらのうち最も多く採用されてきたのが固定二
値化方式である。これは二値化レベルが固定のため明る
さの変化等にはまったく対応できなかった。もうひとつ
は浮動二値化方式というものがあり、これはカメラよシ
の映像信号の変化具合によって二値化するので明るさの
変化にはある程度対応できるが実際に得られる二値画像
は忠実性に欠ける。例えばＴＶカメラよりの映像データ
の各画素の輝度分布より計測するものとして、特開昭５
９−１１４６８７号、同５９−１４０５８８号、同５９
−１８８７８６号、同５８−１８４６８４号のものが知
られておりこれらは公知の手法であるｐ−タイル法やモ
ード法などと同様に映像の輝度分布状況（ヒストグラム
）から、種々の判定によって最適二値化レベルを得るが
、複雑な映像や異なる映像を処理するのには向いていな
い。

さらに例えばＴＶカメラよりの映像データの特微量即ち
面積または重心等の量を、二値化レベルを変えて数回に
わたシ計測した結果、最適な特徴量を示した二値化レベ
ルを最適とするものとじて特開昭５７−８１６８７号お
よび同５９−２２９６８２号のものが知られているが、
処理時間かっ・かることが問題であった。さらにまたモ
ニターに映し出して、目視により最適レベルを選定する
ものとしては特開昭５９−１４８９８９号のものが知ら
れているが、このものは処理対象と背景の画像の輝度全
計測しその結果より推定するものであるが、計測対象は
それぞれの画像上の１点のみに対してであるため、画素
間のバラツキや画素欠陥などがあると誤差を生じる可能
性があり、また判定は人間が行なうことに伴う過誤もさ
けられないなどの問題があり几。

（発明が解決しようとする問題点）本発明はかかる従来製品の欠点全解消するものであって
、従来、視覚センサーにおいて映像ヲ二値化する場合、
あらかじめ設定しておいた二値化のためのしきい値とな
る二値化レベルによって処理していたが、この値は通常
−贋設定すればあとは固定である之め周囲の明るさに変
化が生じた場合、二値化処理後の映像に悪影響金及ぼす
。

本発明では、この様な現象に対処し、周囲の明るさが変
化しても二値化処理後の映像に生じる変化全汲小眼にす
るために二値化レベルに自動的に視覚センサーが修正す
る機能を人間の目視による選定を経ることなく、力・つ
長い処理時間を要せず実現することを目的とする。

（間堰点を解決するための手段）このため本発明は、ＴＶ右カメラりの映像全二値化して
画像処理全行なう視覚センサーにおいて、複数個のウィ
ンドウ全設定し、そのウィンドウ内の平均輝度全それぞ
れ計算し、その結果より最適二値化レベルを計算するこ
と′ｆ！：！￥ｆ徴とする二値化レベル自動設定方法と
したものである。

（実　施　例）本発明の実施例につき図面全参照して説明する。

一般に、視覚センサー全使用した作業の場合、映像化す
るパーツの位置はほぼ決っているものと、まったく異な
っているものとがある。本発明では、これらの条件にそ
れぞれ対応するために１記の通り２種の二値化レベル自
動設定方法どじで具体化し・条件に応じて使い分けるこ
とができる。

Ａ）パーツの位置がほぼ決ってＴＶカメラ画面α０に表
れる場合。

パーツの位置がちら刀・しめ大体状っている場合、まず
第２図の様にパーツＱ］）内及びパーツ外にそれ−ｔ’
レウィンドウ（１１，１２）　ｆ設定しておく。（ここ
で、パーツ内ウィンドウαの内の平均輝度ｆ　Ｄ、、ハ
ーツ外つィンドウαル内の平均輝度をり、とする。）ま
ずはじめＫ、あらかじめ設定しておいたウィンドウ（パ
ーツ内、パーツ外）のＤ＋ｘＤｚ？計算する。次にこの
り、　、Ｄ２及び式１によって二値化レベルＳを計算す
る。

Ｓ＝Ｄ、＋（Ｄ２−Ｄ、）ＸＫ・・・・・・・・・ｌ（
ここで、Ｋはあらかじめ設定しておいた定数である。）つまシ、パーツ内ウィンドウの平均輝度を基準として（
第一項）、さらに背景とパーツとの平均輝度差を利用し
て（第二項）、背景とパーツ全区別する。これによって
周囲の明るさが変化してもパーツ内ウィンドウの平均輝
度を基準としているため明るさに応じた二値化レベルを
計算することができる。

Ｂ）パーツの位置が決っ１〕゛Ｖ力メラ画面（１０つに
表れない場合。

この場合は、第３図の様にあらかじめ任意の位置に複数
個のウィンドウ（１１’、１２’・・・）全設定してお
く。また、あら力・じめ二値化レベルＳＲヲ設定してお
く。まずはじめに基準となるパーツ（２１“）の映像を
取り込み各ウィンドウ内の平均輝度ケ計算する。そして
これらのうち最大値（あるいは最小値）を示したウィン
ドウの平均輝度ｉＤｕとして記憶しておく。次に実際に
処理を行なう場合同様にしてパーツの映像（記憶時とは
位置が異なる）金取り込んで各ウィンドウ内の平均輝度
’１ｚｔｔ！しその最大値（あるいは最小値）　Ｄｐ　
ｆ求める。そして、式２により適正な２値化レベルＢｐ
２計算する。

ＳＦ　＝ｓＲ＋　（ＤＰ　−ＤＲ）・・・・・・・・・
２これは、明るさの変化によって背景（あるいはパーツ
）の平均輝度が変化し友場合、いずＡかのウィンドウ内
の平均輝度全背景（あるいはパーツ）のものと考え、ま
念それは最大（あるいは最小）の値を示すと考えること
により式２の第二項のＤｐ　−ＤＲの値がそのまま明る
さの変化度となり記憶時の二値化レベルＳｕＫ加算（あ
るいは減算）することによシ適正な二値化レベルＢｐｆ
求めることができる。

上記Ａ）、Ｂ）の方法によって得られた二値化レベル全
第１図に示す視覚センサー翰の二値化回路（３）に設定
することによシ自動二値化レベル設定方法を実施するこ
とができる。

（発明の効果）一般に視覚センサーにおいてはＴＶ左カメラ使用してい
るため、周囲の明るさの変化に敏感であるため特殊照明
の設置や外光、その他の光の遮断といった特別の処置が
必要であった。この友めに様々な制約や特殊技術、設備
が必要となり視覚センサー利用上の障害となっていた。

しかし、本発明によって明るさの変化に対しても柔軟に
対応できる様になり、様々な障害はかな！ｌｌ軽減され
る。また、明るさの変化によって二値化画像に生じた変
化による計測ミスや作業ミスが無くなった。さらに長時
間の処理時間を要せず二値化レベルを自動設定できるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する視覚センサーの構成を
示すブロック図、第２図第３図は本発明の方法のそれぞ
れ異る実施例を示すＴＶ左カメラ像を示す。１・・・・・・ＴＶカメラ１０、１０１・・ＴＶカメラ画面１１、Ｈ’、Ｗ、１１”、１１”、１１°　・・・パー
ツ外ウィンドウ（第２のウィンドウ）１２．１２’　、１２’・・・パーツ内ウィンドウ（第
１のウィンドウ）２０・・・・・・視覚センサー２１．２１°・・・パーツ

Claims

【特許請求の範囲】

　ＴＶカメラよりの映像データを二値化して画像処理を
行う視覚センサーにおいて、前記ＴＶカメラ画面に対象
パーツを映す第１のウインドウと該対象パーツの背景を
映す第２のウインドウをそれぞれ設定し、各該第１およ
び第２のウインドウ内の平均輝度をそれぞれ計算し、そ
の各結果の差額の函数を補正して自動的に最適二値化レ
ベルを設定することを特徴とする二値化レベル自動設定
方法。