專利名稱：圖像處理裝置、方法及其程序和存儲(chǔ)該程序的存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于與模型圖像的相關(guān)值來(lái)確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域的圖像處理裝置、圖像處理方法、其程序、以及存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，特別涉及一種彩色圖像中的相關(guān)值的計(jì)算。
背景技術(shù)：
在制造現(xiàn)場(chǎng)，從省力和高效率的角度來(lái)看，正在不斷發(fā)展自動(dòng)控制。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，使用了各種利用光、電、電波、聲波等的傳感器。在各種傳感器中，經(jīng)常使用能通過(guò)拍攝產(chǎn)品和半成品等并對(duì)所拍攝到的圖像進(jìn)行處理，來(lái)判別該產(chǎn)品的好壞或者進(jìn)行該成品的生產(chǎn)管理的圖像處理裝置。跟據(jù)圖像處理裝置，由于能夠?qū)崿F(xiàn)與利用人類的視覺進(jìn)行的檢測(cè)相同的檢測(cè)功能，所以其應(yīng)用范圍很廣。
這種圖像處理裝置執(zhí)行在輸入圖像內(nèi)是否存在具有規(guī)定顏色以及花樣的區(qū)域的判斷、在輸入圖像內(nèi)存在的區(qū)域的數(shù)量的檢測(cè)、以及在輸入圖像內(nèi)存在的區(qū)域的位置和姿勢(shì)(旋轉(zhuǎn)角度)的檢測(cè)等處理(以下總稱為“圖形搜尋處理”)。這種圖形搜尋處理如非專利文獻(xiàn)1所公開那樣，通過(guò)計(jì)算出成為基準(zhǔn)的模型圖像、和在拍攝對(duì)象物而得到的輸入圖像中與模型圖像大小相同的區(qū)域的歸一化相關(guān)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。
但是，隨著近年來(lái)信息技術(shù)的進(jìn)步，正在實(shí)現(xiàn)取代以往的灰度圖像(灰色圖像)而采用彩色圖像的圖形搜尋處理。在一般的彩色圖像中，用基于光的三原色的“紅色”、“綠色”、“藍(lán)色”各灰度值來(lái)規(guī)定顏色。即，指相對(duì)于灰度圖像用一維的灰度值來(lái)規(guī)定，彩色圖像用三維的灰度值來(lái)規(guī)定。
因此，如專利文獻(xiàn)1所公開那樣，提出這樣的方法根據(jù)預(yù)先登陸的基準(zhǔn)色的灰度值的各成分、和成為對(duì)象的彩色圖像的各像素中的灰度值的各成分計(jì)算出作為標(biāo)量的色差，基于該色差來(lái)執(zhí)行圖形搜尋處理。
專利文獻(xiàn)1JP特開平7-203476號(hào)公報(bào)。
非專利文獻(xiàn)1《圖像處理(圖像處理標(biāo)準(zhǔn)教材)》，財(cái)團(tuán)法人圖像信息教育振興會(huì)，p.260，1997年2月25日。
在上述專利文獻(xiàn)1所公開的色差被表示為在由與“紅色”、“綠色”、“藍(lán)色”分別對(duì)應(yīng)的3個(gè)軸構(gòu)成的彩色空間中從基準(zhǔn)色開始的空間距離，但是由于色差是標(biāo)量，所以沒有考慮從基準(zhǔn)色開始的方向。因此，在輸入圖像的某個(gè)區(qū)域中的顏色分布的相對(duì)關(guān)系和模型圖像中的顏色分布的相對(duì)關(guān)系近似的情況下，計(jì)算出了較高的歸一化相關(guān)值。即，存在這樣的情況在輸入圖像的某個(gè)區(qū)域和在模型圖像加上了均勻的濃度成分的圖像近似的情況下，該被加上的均勻的濃度成分由于在歸一化相關(guān)值的計(jì)算過(guò)程中被忽略，所以歸一化相關(guān)值成為較高的值。作為一個(gè)例子，如在具有由“黑色”和“綠色”構(gòu)成的花樣的模型圖像、和具有與模型圖像近似的花樣并且該花樣由分別在“黑色”和“綠色”加上均勻的“紅色”而生成的“紅色”和“黃色”構(gòu)成的圖像中，會(huì)計(jì)算出較高的歸一化相關(guān)值。
如上所述，在以往的根據(jù)色差的圖形搜尋處理中，存在錯(cuò)誤地檢測(cè)出與模型圖像內(nèi)的顏色分布的相對(duì)關(guān)系近似那樣的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種與圖像內(nèi)的顏色分布的相對(duì)關(guān)系無(wú)關(guān)地，以高精度確定與模型圖像的相關(guān)值高的區(qū)域的圖像處理裝置、圖像處理方法、其程序、以及存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置，基于與模型圖像的相關(guān)值，來(lái)確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域。并且，本發(fā)明的圖像處理裝置具有輸入圖像取得單元，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像；判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元，其對(duì)在輸入圖像取得單元取得的輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域；第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元，其將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該判定對(duì)象區(qū)域是在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元被設(shè)定的；相關(guān)值計(jì)算單元，其計(jì)算出上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元變換而成的，上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的上述規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照規(guī)定的規(guī)則對(duì)三個(gè)顏色變量進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，還具有基準(zhǔn)圖像取得單元，其取得用于提取模型圖像的基準(zhǔn)圖像，模型圖像取得單元，其從在基準(zhǔn)圖像取得單元取得的基準(zhǔn)圖像提取與來(lái)自外部的指令對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像，將其提取的圖像作為模型圖像取得，第二數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元，將規(guī)定構(gòu)成在模型圖像取得單元取得的模型圖像的各像素的三個(gè)顏色變量按照規(guī)定的規(guī)則變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是由與像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置的多個(gè)元素構(gòu)成的二維數(shù)組，多個(gè)元素分別包括對(duì)與該元素建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量的一維數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)二維數(shù)組，該二維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別與該像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置而得到的，三個(gè)二維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)一維數(shù)組，該一維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別連續(xù)地配置而得到的，三個(gè)一維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元還在輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元和相關(guān)值計(jì)算單元中的處理。并且，本發(fā)明的圖像處理裝置還具有判定單元，其基于每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)所計(jì)算出的相關(guān)值與規(guī)定的閾值的比較，確定和模型圖像的相關(guān)值高的判定對(duì)象區(qū)域，并且，當(dāng)在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元中，判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域的總數(shù)以及/或者該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
另外，優(yōu)選，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元還在輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元和相關(guān)值計(jì)算單元中的處理。并且，本發(fā)明的圖像處理裝置還具有判定單元，其當(dāng)在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元中，判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)分別計(jì)算出的相關(guān)值中，從其中的高的值開始依次提取規(guī)定數(shù)量的相關(guān)值，并且，確定與該提取到的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的判定對(duì)象區(qū)域，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
優(yōu)選，三個(gè)顏色變量是紅色、綠色、藍(lán)色的灰度值，相關(guān)值計(jì)算單元計(jì)算出歸一化相關(guān)值作為相關(guān)值。
另外，優(yōu)選，三個(gè)顏色變量是表示色調(diào)、明度、色度的級(jí)別值，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是在不考慮明度的灰度值的情況下，將色調(diào)和色度的級(jí)別值按照規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
本發(fā)明的圖像處理方法，基于與模型圖像的相關(guān)值，確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域。本發(fā)明的圖像處理方法具有輸入圖像取得步驟，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像；判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟，其對(duì)在輸入圖像取得步驟取得的輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域；相關(guān)值計(jì)算步驟，其將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則作為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組來(lái)處理，同時(shí)，將對(duì)構(gòu)成模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量按照規(guī)定的規(guī)則作為單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組來(lái)處理，并計(jì)算第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該判定對(duì)象區(qū)域是在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟被設(shè)定的。
另外，本發(fā)明的圖像處理方法，基于與模型圖像的相關(guān)值，確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域，具有輸入圖像取得步驟，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像；判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟，其對(duì)在輸入圖像取得步驟取得的輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像相同大小的判定對(duì)象區(qū)域；第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟，其將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該判定對(duì)象區(qū)域是在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟被設(shè)定的；相關(guān)值計(jì)算步驟，計(jì)算出第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟變換而成的，第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照規(guī)定的規(guī)則對(duì)三個(gè)顏色變量進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，還具有基準(zhǔn)圖像取得步驟，其取得用于提取模型圖像的基準(zhǔn)圖像，模型圖像取得步驟，其從在基準(zhǔn)圖像取得步驟取得的基準(zhǔn)圖像提取與來(lái)自外部的指令對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像，將該提取到的圖像作為模型圖像取得，第二數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟，將對(duì)構(gòu)成在模型圖像取得步驟取得的模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是由與像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置的多個(gè)元素構(gòu)成的二維數(shù)組，多個(gè)元素分別包括對(duì)與該元素建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量的一維數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)二維數(shù)組，該二維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別與該像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置而得到的，三個(gè)二維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)一維數(shù)組，該一維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別連續(xù)地配置而得到的，三個(gè)一維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
優(yōu)選，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟還在輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟和相關(guān)值計(jì)算步驟中的處理。并且，本發(fā)明的圖像處理方法還具有判定步驟，基于在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)所計(jì)算出的相關(guān)值與規(guī)定的閾值的比較，確定與模型圖像的相關(guān)值高的判定對(duì)象區(qū)域，并且，當(dāng)在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟中，判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域的總數(shù)以及/或者該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
另外，優(yōu)選，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟還在輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟和相關(guān)值計(jì)算步驟中的處理。并且，本發(fā)明的圖像處理方法還具有判定單元，其當(dāng)在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟中，判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)分別計(jì)算出的相關(guān)值中，從其中的高的值開始依次提取規(guī)定數(shù)量的相關(guān)值，并且，確定與該提取到的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的判定對(duì)象區(qū)域，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
優(yōu)選，三個(gè)顏色變量是紅色、綠色、藍(lán)色的灰度值，相關(guān)值計(jì)算步驟計(jì)算出歸一化相關(guān)值作為相關(guān)值。
另外，優(yōu)選，三個(gè)顏色變量是表示色調(diào)、明度、色度的級(jí)別值，第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是在不考慮明度的灰度值的情況下，將色調(diào)和色度的級(jí)別值按照規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
另外，本發(fā)明的圖像處理用的程序，用于對(duì)具有取得輸入圖像和模型圖像的功能的計(jì)算機(jī)，設(shè)定基于與模型圖像的相關(guān)值來(lái)確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域的功能，用于使計(jì)算機(jī)發(fā)揮以下單元的功能輸入圖像取得單元，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量所規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像；判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元，其對(duì)在輸入圖像取得單元取得的輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域；第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元，其將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該判定對(duì)象區(qū)域是在判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元被設(shè)定的；相關(guān)值計(jì)算單元，其計(jì)算出上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元變換而成的，上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的上述規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
另外，本發(fā)明是存儲(chǔ)用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的圖像處理方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀取得存儲(chǔ)介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的兩個(gè)或者三個(gè)顏色變量變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，并且計(jì)算出與第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照相同的規(guī)則從對(duì)模型圖像所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的兩個(gè)或者三個(gè)顏色變量變換來(lái)的。因此，可以不是如基于色差的方法那樣地進(jìn)行相對(duì)的比較，而是進(jìn)行基于判定對(duì)象區(qū)域所包含的所有的三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的兩個(gè)或者三個(gè)顏色變量的絕對(duì)的比較。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)與圖像內(nèi)的色分布的相對(duì)關(guān)系無(wú)關(guān)的、以高精度確定與模型圖像的相關(guān)值高的區(qū)域的圖像處理裝置、圖像處理方法、其程序、以及存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。


圖1是具有符合本發(fā)明實(shí)施方式的圖像處理裝置的圖像傳感器裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于說(shuō)明對(duì)輸入圖像確定與模型圖像一致的區(qū)域的處理的概要的圖。
圖3是用于說(shuō)明將判定對(duì)象區(qū)域所包含的各像素的RGB信息向第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換的過(guò)程的圖。
圖4是用于說(shuō)明第一數(shù)據(jù)數(shù)組與第二數(shù)據(jù)數(shù)組的歸一化相關(guān)值的計(jì)算的圖。
圖5是表示CPU部中的處理的流程圖。
圖6A、圖6B是由符合本發(fā)明實(shí)施方式的圖像處理裝置進(jìn)行的判定處理的適用例。
圖7是用于說(shuō)明符合本發(fā)明實(shí)施方式的變形例1的、向第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換過(guò)程的圖。
圖8是用于說(shuō)明符合本發(fā)明實(shí)施方式的變形例2的、向第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換過(guò)程的圖。
圖9是用于說(shuō)明取得模型圖像的功能的圖。
圖10是用于提取CPU部中的模型圖像的流程圖。
具體實(shí)施例方式
針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。此外，對(duì)圖中的相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)上相同的附圖標(biāo)記，不重復(fù)其說(shuō)明。
圖1是具有符合本發(fā)明實(shí)施方式的圖像處理裝置1的圖像傳感器裝置100的概略結(jié)構(gòu)圖。
如圖1，圖像傳感器裝置100由圖像處理裝置1、攝像部2、顯示部3構(gòu)成，作為一個(gè)例子，攝像部2對(duì)在生產(chǎn)線上等連續(xù)地被搬送的產(chǎn)品進(jìn)行拍攝，對(duì)其所拍攝到的圖像，圖像處理裝置1執(zhí)行圖形搜尋處理。并且，圖像處理裝置1將該處理結(jié)果顯示在顯示部3，另外，也可以向未圖示的其他裝置輸出該處理結(jié)果。
攝像部2，作為一個(gè)例子，具有CCD(Charged Coupled Device電荷耦合器件)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等攝像器件和透鏡，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行拍攝，并將其拍攝到的圖像向圖像處理裝置1輸出。此外，攝像部2拍攝的圖像可以是靜態(tài)圖像也可以是動(dòng)態(tài)圖像。
顯示部3將圖像處理裝置1中的處理結(jié)果和由攝像部2拍攝到的圖像等顯示給用戶。作為一個(gè)例子，顯示部3由液晶顯示器(LCDLiquid CrystalDisplay)、等離子體顯示器(Plasma Display)、EL顯示器(Electro Luminescencedisplay電致發(fā)光顯示器)等構(gòu)成。
圖像處理裝置1由攝像部接口(攝像部I/F)7、主存儲(chǔ)部8、顯示處理部9、外部接口(外部I/F)10、輔助存儲(chǔ)部5、輸入部6、讀取部11、總線13、CPU部4構(gòu)成，作為一個(gè)例子，可以用個(gè)人計(jì)算機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
攝像部接口7與攝像部2電連接，接收由攝像部2拍攝到的影像信號(hào)，進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)變換處理并取得了各像素的顏色信息之后，經(jīng)由總線13，將其取得的顏色信息輸出給CPU部4。具體而言，攝像部接口7對(duì)從攝像部2接收到的影像信號(hào)進(jìn)行幀同步，對(duì)在時(shí)間軸上被展開地傳送的各像素的顏色信息進(jìn)行解調(diào)，取得與各像素有關(guān)的紅色、藍(lán)色和綠色的顏色變量(以下也稱為“RGB信息”)。此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，攝像部接口7，作為一個(gè)例子，做成為輸出各像素的紅色、藍(lán)色和綠色分別具有256灰度級(jí)(0～255)的灰度值的構(gòu)件，在以下的說(shuō)明中也同樣。
主存儲(chǔ)部8存儲(chǔ)有在CPU部4被執(zhí)行的程序、由攝像部拍攝到的圖像數(shù)據(jù)、預(yù)先存儲(chǔ)的模型圖像的數(shù)據(jù)數(shù)組、以及CPU部4中的圖像處理中的圖像數(shù)據(jù)等。并且，主存儲(chǔ)部8，作為一個(gè)例子，由DRAM(Dynamic RandomAccess Memory動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)和SRAM(Static Random Access Memory靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件構(gòu)成。
顯示處理部9接收用于顯示CPU部4的處理結(jié)果、由攝像部2拍攝到的圖像、讓用戶進(jìn)行輸入的畫面、表示CPU部4等的處理狀態(tài)的畫面的數(shù)據(jù)，進(jìn)行了規(guī)定的信號(hào)處理后，作為影像信號(hào)向顯示部3輸出。
外部接口10向外部輸出由CPU部4執(zhí)行處理所得的處理結(jié)果等。作為一個(gè)例子，外部接口10由光電二極管、晶體管或者繼電器等構(gòu)成的觸點(diǎn)輸出(DO)、和符合USB(Universal Serial Bus通用串行總線)、RS-232C(Recommended Standard 232 version C推薦標(biāo)準(zhǔn)232版本C)、IEEE(Instituteof Electrical and Electronic Engineers電氣和電子工程師學(xué)會(huì))1394、SCSI(Small Computer System Interface小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)和以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))等的通信裝置構(gòu)成。
輔助存儲(chǔ)部5具有非易失性的存儲(chǔ)區(qū)域，存儲(chǔ)由攝像部2拍攝到的圖像、預(yù)先取得的模型圖像和CPU部4中的處理結(jié)果等。作為一個(gè)例子，輔助存儲(chǔ)部5由硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、閃存卡、SD存儲(chǔ)卡、IC存儲(chǔ)卡等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成。
輸入部6接收來(lái)自用戶的設(shè)定和指令等，并經(jīng)由總線13提供給CPU部4。
讀取部11收容存儲(chǔ)有在CPU部4執(zhí)行的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)12并讀取程序，提供給輔助存儲(chǔ)部5或者主存儲(chǔ)部8。此外，存儲(chǔ)介質(zhì)12是非易失性地保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)即可，作為一個(gè)例子，由光盤(CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disc數(shù)字通用光盤)-ROM/RAM/R/RW、MO(MagneticOptical Disc磁光盤)、MD(Mini Disc迷你磁盤))、軟盤、磁帶等可裝卸的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成。
CPU部4經(jīng)由攝像部接口7接收從由攝像部2拍攝的彩色圖像、即輸入圖像所生成的RGB信息，并與各像素的坐標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系而暫時(shí)存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。并且，CPU部4，對(duì)輸入圖像設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域，按照規(guī)定的規(guī)則，將對(duì)該判定對(duì)象區(qū)域所包含的像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組。進(jìn)而，CPU部4讀出單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組，并計(jì)算其變換后的第一數(shù)據(jù)數(shù)組之間的歸一化相關(guān)值。該單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照規(guī)定的規(guī)則對(duì)預(yù)先存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8或者輔助存儲(chǔ)部5的、規(guī)定構(gòu)成模型圖像的像素的RGB信息進(jìn)行了變換而得到的。
并且，CPU部4判斷計(jì)算出的歸一化相關(guān)值是否超過(guò)規(guī)定的閾值，在超過(guò)閾值的情況下，判斷該設(shè)定的判定對(duì)象區(qū)域和模型圖像一致。進(jìn)而，CPU部4將判斷為和模型圖像一致的判定對(duì)象區(qū)域的位置信息(坐標(biāo))存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8或者輔助存儲(chǔ)部5。
同樣，CPU部4在輸入圖像的區(qū)域內(nèi)，使判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，在各判定對(duì)象區(qū)域反復(fù)執(zhí)行第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換以及與第二數(shù)據(jù)數(shù)組的歸一化相關(guān)值的計(jì)算，判斷各判定對(duì)象區(qū)域是否與模型圖像一致。即，CPU部4在被設(shè)定在輸入圖像而得到的判定對(duì)象區(qū)域中，確定與模型圖像一致的區(qū)域，并存儲(chǔ)其確定了的區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
最終，當(dāng)輸入圖像中的判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，CPU部4，經(jīng)由顯示處理部9，將與存儲(chǔ)了的模型圖像一致的區(qū)域的總數(shù)以及與模型圖像一致的區(qū)域的坐標(biāo)等數(shù)據(jù)，顯示在顯示部3。另外，CPU部4也可以經(jīng)由外部接口10將這些數(shù)據(jù)輸出到未圖示的其他裝置。
另外，在其他的結(jié)構(gòu)中，取代在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)對(duì)歸一化相關(guān)值和規(guī)定的閾值進(jìn)行比較的結(jié)構(gòu)，CPU部4將在每次移動(dòng)判定對(duì)象區(qū)域時(shí)分別計(jì)算出的歸一化相關(guān)值與各自的判定對(duì)象區(qū)域建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并暫時(shí)存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8或者輔助存儲(chǔ)部5。并且，CPU部4在輸入圖像中的判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束后，在其存儲(chǔ)的歸一化相關(guān)值中，從其值高的開始，依次提取規(guī)定個(gè)數(shù)的歸一化相關(guān)值，確定與該提取到的歸一化相關(guān)值建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的規(guī)定個(gè)數(shù)的判定對(duì)象區(qū)域。進(jìn)而，CPU部4經(jīng)由顯示處理部9將其確定了的判定對(duì)象區(qū)域的坐標(biāo)等位置信息顯示在顯示部3。
另外，CPU部4經(jīng)由攝像部接口7接收從提取模型圖像用的基準(zhǔn)圖像生成的RGB信息，并與各像素的坐標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系而暫時(shí)存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。并且，CPU部4從基準(zhǔn)圖像設(shè)定相應(yīng)于來(lái)自用戶的調(diào)整指令的掩模區(qū)域，按照規(guī)定的規(guī)則將對(duì)該區(qū)域中所包含的像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息變換為單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。并且，CPU部4將該變換了的第二數(shù)據(jù)數(shù)組存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8或者輔助存儲(chǔ)部5。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，攝像部接口7實(shí)現(xiàn)“輸入圖像取得單元”和“基準(zhǔn)圖像取得單元”，CPU部4實(shí)現(xiàn)“判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元”、“第一數(shù)據(jù)變換單元”、“相關(guān)值計(jì)算單元”、“判定單元”、以及“第二數(shù)據(jù)變換單元”。
下面，更詳細(xì)地說(shuō)明CPU部4的處理。
(對(duì)輸入圖像的整體處理)圖2是用于說(shuō)明對(duì)輸入圖像的IMG確定與模型圖像一致的區(qū)域的處理的概要的圖。
如圖2，作為一個(gè)例子，由攝像部2拍攝的輸入圖像IMG由呈(P1+1)×(P2+1)的矩陣狀配置的多個(gè)像素PEL構(gòu)成。并且，CPU部4將構(gòu)成輸入圖像IMG的各像素與(0，0)～(P1，P2)的坐標(biāo)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。此外，在圖2中，各像素PEL的坐標(biāo)用與各像素PEL的區(qū)域的左上角對(duì)應(yīng)的行方向和列方向這兩個(gè)數(shù)值來(lái)表示。
CPU部4，經(jīng)由顯示處理部9，將由攝像部2拍攝到的輸入圖像IMG顯示在顯示部3，接收來(lái)自用戶的搜尋區(qū)域的設(shè)定。并且，當(dāng)用戶提供搜尋區(qū)域的設(shè)定時(shí)，CPU部4將滿足該設(shè)定的搜尋區(qū)域SEARCH與輸入圖像IMG建立對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)規(guī)定。此外，搜尋區(qū)域SEARCH用開始坐標(biāo)START和終點(diǎn)坐標(biāo)END表示，其中，開始坐標(biāo)START和終點(diǎn)坐標(biāo)END用輸入圖像IMG的坐標(biāo)表示。此外，在用戶不提供搜尋區(qū)域的設(shè)定的情況下，CPU部4將整個(gè)輸入圖像IMG視為搜尋區(qū)域SEARCH。
接著，CPU部4在所設(shè)定的搜尋區(qū)域SEARCH中，設(shè)定判定對(duì)象區(qū)域OBJ。此外，判定對(duì)象區(qū)域OBJ與模型圖像大小相同(像素?cái)?shù))。并且，CPU部4使判定對(duì)象區(qū)域OBJ在搜尋區(qū)域SEARCH內(nèi)依次移動(dòng)，判定在其每次移動(dòng)時(shí)被包含在判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的圖像與模型圖像是否一致。
最終，當(dāng)在使搜尋區(qū)域SEARCH內(nèi)的判定對(duì)象區(qū)域OBJ移動(dòng)而得到的所有的位置，判斷判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的圖像與模型圖像一致時(shí)，CPU部4結(jié)束對(duì)該輸入圖像IMG的處理。
(向單一的數(shù)據(jù)數(shù)組的變換處理)CPU部4按照規(guī)定的規(guī)則將對(duì)在輸入圖像IMG中設(shè)定了的判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，并計(jì)算出與單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組的歸一化相關(guān)值，其中，單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組是將模型圖像按照同樣規(guī)定的規(guī)則變換而成的。
圖3是用于說(shuō)明將判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的各像素的RGB信息變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組的過(guò)程的圖。
如圖3，判定對(duì)象區(qū)域OBJ由分別規(guī)定各像素的紅色灰度值、綠色灰度值以及藍(lán)色灰度值的、紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G以及藍(lán)色灰度圖像30B的組合構(gòu)成。作為一個(gè)例子，當(dāng)判定對(duì)象區(qū)域OBJ由4像素×4像素構(gòu)成時(shí)，可以考慮判定對(duì)象區(qū)域OBJ由3個(gè)4行×4列的灰度值矩陣構(gòu)成。并且，和判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的像素位置(i，j)(其中，0≤i，j≤3)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，將各個(gè)像素表示為紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值Bij。CPU部4將各色灰度值變換為和判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的像素位置單獨(dú)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組40。
本實(shí)施方式中的第一數(shù)據(jù)數(shù)組40由與判定對(duì)象區(qū)域OBJ的像素位置(i，j)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并成4行×4列的矩陣狀配置的多個(gè)元素42(用圖3的虛線框例示)構(gòu)成。并且，各元素42由對(duì)與自身建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的像素進(jìn)行規(guī)定的紅色灰度值42R、綠色灰度值42G以及藍(lán)色灰度值42B的一維數(shù)組構(gòu)成。因此，與判定對(duì)象區(qū)域OBJ的像素位置(i，j)對(duì)應(yīng)的元素42由紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值42Bij的一維數(shù)組構(gòu)成。其結(jié)果是，第一數(shù)據(jù)數(shù)組40成為12行×4列的灰度值矩陣、即二維數(shù)組。
此外，各像素42中的數(shù)組不限于此，也可以是對(duì)紅色濃度值Rij、綠色濃度值Gij、藍(lán)色濃度值Bij的數(shù)組順序進(jìn)行了變更的數(shù)組、或在列方向配置的數(shù)組。
如上所述，CPU部4將判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的RGB信息變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組。進(jìn)而，按照和向第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換中的相同規(guī)則，模型圖像所包含的各像素的RGB信息被變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
此外，如后面所述，CPU部4可以將模型圖像所包含的各像素的RGB信息變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組，也可以從未圖示的其他單元接收模型圖像及其RGB信息被變換后的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
(歸一化相關(guān)值的計(jì)算處理)CPU部4當(dāng)取得按照相同的規(guī)則被變換后的第一和第二數(shù)據(jù)數(shù)組時(shí)，計(jì)算出相互的歸一化相關(guān)值。
圖4是用于說(shuō)明與第一數(shù)據(jù)數(shù)組40以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組44的歸一化相關(guān)值的計(jì)算。
如圖4，按照上述過(guò)程而被變換而成的第一數(shù)據(jù)數(shù)組40和第二數(shù)據(jù)數(shù)組44為相互同等大小(行數(shù)和列數(shù))的二維數(shù)組。在這里，為了使說(shuō)明內(nèi)容簡(jiǎn)單，將第一數(shù)據(jù)數(shù)組40和第二數(shù)據(jù)數(shù)組44中的各元素(灰度值)設(shè)為X(n，m)和Y(n，m)(其中，1≤n≤N，1≤m≤M)時(shí)，歸一化相關(guān)值C利用第一數(shù)據(jù)數(shù)組40和第二數(shù)據(jù)數(shù)組44的協(xié)方差值σXY、第一數(shù)據(jù)數(shù)組40的方差σX2、第二數(shù)據(jù)數(shù)組44的方差σY2，按式(1)計(jì)算出來(lái)。
歸一化相關(guān)值c=σXYσX2×σY2]]>=N×M×Σn=1n=NΣm=1m=M(X(n,m)×Y(n,m))-(Σn=1n=NΣm=1m=MX(n,m))×(Σn=1n=NΣm=1m=MY(n,m)){N×M×Σn=1n=NΣm=1m=MX(n,m)2-(Σn=1n=NΣm=1m=MX(n,m))2}×{N×M×Σn=1n=NΣm=1m=MY(n,m)2-(Σn=1n=NΣm=1m=MY(n,m))2}]]>…(1)參照式(1)可知，歸一化相關(guān)值C通過(guò)第一數(shù)據(jù)數(shù)組40中的元素X(n，m)的總和∑X(n，m)和元素X(n，m)的平方總和∑X(n，m)2、第二數(shù)據(jù)數(shù)組44中的元素Y(n，m)的和∑Y(n，m)以及元素Y(n，m)的平方和∑Y(n，m)2、以及第一數(shù)據(jù)數(shù)組40和第二數(shù)據(jù)數(shù)組44中分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)元素的積總和∑X(n，m)×Y(n，m)來(lái)計(jì)算出。
因此，CPU部4對(duì)從模型圖像所包含的各像素的RGB信息被變換而成的第二數(shù)據(jù)數(shù)組44，預(yù)先取得和∑Y(n，m)以及平方和∑Y(n，m)2。并且，CPU部4在每次設(shè)定判定對(duì)象區(qū)域OBJ時(shí)就對(duì)第一數(shù)據(jù)數(shù)組40的總和∑X(n，m)和平方和∑X(n，m)2、以及對(duì)第一數(shù)據(jù)數(shù)組40和第二數(shù)據(jù)數(shù)組44的積總和∑(X(n，m)×Y(n，m))進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算出歸一化相關(guān)值C。
再參照?qǐng)D3和圖4，CPU部4將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的紅色灰度值、綠色灰度值以及藍(lán)色灰度值變換為如圖3所示的第一數(shù)據(jù)數(shù)組40。因此，構(gòu)成第一數(shù)據(jù)數(shù)組40的紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij和藍(lán)色灰度值Bij，按照下面所示的式(2)，分別被變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組40中的元素X(n，m)。
Rij＝X(i×3+0，j)Gij＝X(i×3+1，j) …(2)Bij＝X(i×3+2，j)
另外，反過(guò)來(lái)，第一數(shù)據(jù)數(shù)組40中的元素X(n，m)能夠按照下面所示的式(3)反變換成紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij和藍(lán)色灰度值Bij。
X(n，m)＝Rkm＝(n＝3k+0的情況)Gkm＝(n＝3k+1的情況)…(3)Bkm＝(n＝3k+2的情況)其中，k＝0，1，2，…如上所述，CPU部4將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的紅色灰度值、綠色灰度值以及藍(lán)色灰度值變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組40，使得能單獨(dú)規(guī)定其對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且，能進(jìn)行反變換。此外，對(duì)第二數(shù)據(jù)數(shù)組44，也按照相同的規(guī)則進(jìn)行變換，因此對(duì)于對(duì)模型圖像所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的紅色灰度值、綠色灰度值以及藍(lán)色灰度值，也能單獨(dú)規(guī)定其對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且能進(jìn)行反變換。
(判定處理)CPU部4基于按照上述過(guò)程計(jì)算出的歸一化相關(guān)值C，對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ是否與模型圖像一致進(jìn)行判定。
此外，在式(1)中，由于將第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組中的方差的平方根、即標(biāo)準(zhǔn)差包含在分母中，所以計(jì)算出被“歸一化”的相關(guān)值。這意味著歸一化相關(guān)值C被標(biāo)準(zhǔn)化在0≤C≤1的范圍內(nèi)，在兩個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組變得完全相同的情況下，C＝1。
在此，作為判定方法，雖然存在很多方法，但是在本發(fā)明的實(shí)施方式中，根據(jù)計(jì)算出的歸一化相關(guān)值C是否超過(guò)了規(guī)定的閾值，來(lái)對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ是否與模型圖像一致進(jìn)行判定。即，CPU部4在每次設(shè)定相對(duì)輸入圖像IMG的判定對(duì)象區(qū)域OBJ時(shí)，計(jì)算出判定對(duì)象區(qū)域OBJ和模型圖像的歸一化相關(guān)值C，且將其計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)值C和規(guī)定的閾值進(jìn)行比較。然后，若其計(jì)算出的歸一化相關(guān)值C超過(guò)規(guī)定的閾值，則CPU部4判定判定對(duì)象區(qū)域OBJ與模型圖像一致。
另外，在其他方面中，CPU部4在每次設(shè)定相對(duì)輸入圖像IMG的判定對(duì)象區(qū)域OBJ時(shí)，分別計(jì)算出判定對(duì)象區(qū)域OBJ和模型圖像的歸一化相關(guān)值C，在其計(jì)算出的歸一化相關(guān)值C中，從高位開始依次判定規(guī)定數(shù)量的判定對(duì)象區(qū)域OBJ與模型圖像一致、即從其值高的開始依次判定規(guī)定數(shù)量的判定對(duì)象區(qū)域OBJ與模型圖像一致。
(處理流程圖)圖5是表示CPU部4中的處理的流程圖。
如圖5，CPU部4從主存儲(chǔ)部8或者輔助存儲(chǔ)部5讀出預(yù)先設(shè)定的、模型圖像的大小(像素?cái)?shù))、第二數(shù)據(jù)數(shù)組、以及搜尋區(qū)域SEARCH的設(shè)定等(步驟S100)。此外，第二數(shù)據(jù)數(shù)組除了數(shù)據(jù)數(shù)組自身，還含有第二數(shù)據(jù)數(shù)組的元素的和以及平方和。
并且，CPU部4經(jīng)由攝像部接口7，從攝像部2取得輸入圖像IMG(步驟S102)。
CPU部4在取得的輸入圖像IMG的搜尋區(qū)域SEARCH中，設(shè)定判定對(duì)象區(qū)域OBJ(步驟S104)，進(jìn)而，提取對(duì)設(shè)定了的判定對(duì)象區(qū)域OBJ所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息(步驟S106)。并且，CPU部4將提取到的規(guī)定各像素的RGB信息變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組(步驟S108)。進(jìn)而，CPU部4從變換了的第一數(shù)據(jù)數(shù)組和讀出了的第二數(shù)據(jù)數(shù)組計(jì)算出歸一化相關(guān)值C(步驟S110)。具體地說(shuō)，CPU部4依次掃描第一數(shù)據(jù)數(shù)組的各元素，在運(yùn)算第一數(shù)據(jù)數(shù)組的元素的和以及平方和、以及第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的各元素的積的總和之后，按照上述的式(1)，計(jì)算出歸一化相關(guān)值C。
然后，CPU部4判斷計(jì)算出的歸一化相關(guān)值C是否超過(guò)閾值(步驟S112)。在歸一化相關(guān)值C超過(guò)閾值的情況(在步驟S112為“是”的情況)下，將選擇中的判定對(duì)象區(qū)域OBJ的位置信息(坐標(biāo))存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8(步驟S114)。
在歸一化相關(guān)值C沒有超過(guò)閾值的情況(步驟S112為“否”的情況)下，或者在將選擇中的判定對(duì)象區(qū)域OBJ的位置信息存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8(步驟S114)之后，CPU部4判斷是否將在搜尋區(qū)域SEARCH內(nèi)可選擇的所有的區(qū)域設(shè)定為了判定對(duì)象區(qū)域OBJ(步驟S116)。在沒有將所有的區(qū)域選擇為判定對(duì)象區(qū)域OBJ的情況(在步驟S116為“否”的情況)下，CPU部4將其他的區(qū)域設(shè)定為判定對(duì)象區(qū)域OBJ(步驟S118)。并且，CPU部4反復(fù)執(zhí)行上述的步驟S106～S114，直到在步驟S116變?yōu)椤笆恰睘橹埂?br> 在將所有的區(qū)域選擇為判定對(duì)象區(qū)域OBJ的情況(在步驟S116為“是”的情況)下，CPU部4將存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8的、歸一化相關(guān)值C超過(guò)了閾值的判定對(duì)象區(qū)域OBJ的總數(shù)及其位置信息等輸出到顯示部3等(步驟S120)。然后，CPU部4結(jié)束處理。
(適用例)圖6A、圖6B是符合本發(fā)明實(shí)施方式的圖像處理裝置1的判定處理的適用例。
圖6A表示判定對(duì)象區(qū)域OBJ和模型圖像的一個(gè)例子。
圖6B是表示從圖6A所示的判定對(duì)象區(qū)域OBJ以及模型圖像的RGB信息變換成的第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
如圖6A，作為一個(gè)例子，在模型圖像和判定對(duì)象區(qū)域OBJ設(shè)定的圖像都由4像素×4像素構(gòu)成。并且，模型圖像具有用“品紅色”以及“深藍(lán)色”這兩色分別以2像素×4像素進(jìn)行顏色區(qū)劃的花樣，另一方面，在判定對(duì)象區(qū)域OBJ設(shè)定的圖像是和模型圖像相同的花樣，并且，具有通過(guò)從模型圖像均勻地去除“藍(lán)色成分”而生成的“紅色”以及“綠色”這兩種顏色。
即，當(dāng)分別比較將在判定對(duì)象區(qū)域OBJ設(shè)定的圖像分解為各色成分的紅色濃度圖像50R、綠色濃度圖像50G、藍(lán)色濃度圖像50B、和將模型圖像分解為各色成分的紅色濃度圖像54R、綠色濃度圖像54G、藍(lán)色濃度圖像54B時(shí)，紅色濃度成分50R、54R以及綠色濃度成分50G分別一致。另外，藍(lán)色濃度圖像50B、54B在任意像素中也具有“255”的濃度差。
如圖6B，按照上述的式(1)，當(dāng)計(jì)算出從在判定對(duì)象區(qū)域OBJ設(shè)定的圖像變換而成的第一數(shù)據(jù)數(shù)組40、和從模型圖像的RGB信息變換而成的第二數(shù)據(jù)數(shù)組44的歸一化相關(guān)值C時(shí)，C＝0.5。這意味著在判定對(duì)象區(qū)域OBJ設(shè)定的圖像與模型圖像的一致程度只有50％。因此，通過(guò)預(yù)先將閾值設(shè)定為80％左右，能可靠地避免誤判定。
因此，符合本發(fā)明的實(shí)施方式的圖像處理裝置，對(duì)于用以往的利用色差的方法有可能產(chǎn)生誤判的圖像，也能高精度地進(jìn)行是否一致的判定。
(變形例1)變換像素的RGB信息得到的第一和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不限于上述的方式，可以采用各種方式。
圖7是用于說(shuō)明符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例1的、向第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換過(guò)程的圖。
如圖7，和圖3同樣，作為一個(gè)例子，判定對(duì)象區(qū)域OBJ用4像素×4像素構(gòu)成，與判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的像素位置(i，j)(其中，0≤i，j≤3)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，將各元素規(guī)定為紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值Bij。
并且，符合本發(fā)明實(shí)施方式的變形例1的第一數(shù)據(jù)數(shù)組60是二維數(shù)組，對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ進(jìn)行規(guī)定的紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G以及藍(lán)色灰度圖像30B在行方向并列配置地構(gòu)成。由于紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G以及藍(lán)色灰度圖像30B分別用4像素×4像素構(gòu)成，所以第一數(shù)據(jù)數(shù)組60為12行×4列的灰度值矩陣。
這樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式變形例1中，對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ的各像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息也變換為和判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的該像素位置單獨(dú)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組60。
另外，理所當(dāng)然，從構(gòu)成模型圖像的像素的RGB信息變換而成的第二數(shù)據(jù)數(shù)組，也具有與上述的第一數(shù)據(jù)數(shù)組60等同的數(shù)組結(jié)構(gòu)。
由于對(duì)符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例1的第一和第二數(shù)據(jù)數(shù)組，應(yīng)用上述的式(1)同樣能夠計(jì)算出歸一化相關(guān)值C，所以不重復(fù)詳細(xì)的說(shuō)明。
此外，第一數(shù)據(jù)數(shù)組60中的紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G以及藍(lán)色灰度圖像30B的配置形式不限于此，也可以是變更并列配置順序的形式、或在列方向并列配置的形式。
如上所述，通過(guò)結(jié)合構(gòu)成一個(gè)圖像的紅色灰度圖像、綠色灰度圖像、藍(lán)色灰度圖像而能夠生成數(shù)據(jù)數(shù)組，所以在采用由取得各色別的灰度值的3枚CCD構(gòu)成的攝像部的情況下，能采用來(lái)自各CCD的影像信號(hào)并容易地將其變換為數(shù)據(jù)數(shù)組。
(變形例2)在上述的本發(fā)明的實(shí)施方式及其變形例1中，雖然針對(duì)采用二維數(shù)組的第一和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明了，但是也可以使用一維數(shù)組的結(jié)構(gòu)。
圖8是用于說(shuō)明符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例2的向第一數(shù)據(jù)數(shù)組70的變換過(guò)程的圖。
如圖8，和圖3同樣，作為一個(gè)例子，判定對(duì)象區(qū)域OBJ用4像素×4像素構(gòu)成，與判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的像素位置(i，j)(其中，0≤i，j≤3)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，將各元素規(guī)定為紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值Bij。
并且，符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例2的第一數(shù)據(jù)數(shù)組70是分別將構(gòu)成紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G、藍(lán)色灰度圖像30B，的紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、以及藍(lán)色灰度值Bij沿行方向展開并連續(xù)地配置的一維數(shù)組。即，第一數(shù)據(jù)數(shù)組70是將紅色灰度值數(shù)組72R、綠色灰度值數(shù)組72G、藍(lán)色濃值數(shù)組72B沿同一方向并列配置而構(gòu)成的。并且，紅色灰度值數(shù)組72R是將構(gòu)成紅色灰度圖像30R的紅色灰度值Rij沿行方向連續(xù)地配置、如R00，R10，…，R01，R11…，R33那樣構(gòu)成的。進(jìn)而，綠色灰度值數(shù)組72G以及藍(lán)色灰度值數(shù)組72B也與紅色灰度值數(shù)組72R同樣地構(gòu)成。
由于紅色灰度圖像30R、綠色灰度圖像30G藍(lán)色灰度圖像30B分別用4像素×4像素(16像素)構(gòu)成，所以第一數(shù)據(jù)數(shù)組70為由48的灰度值構(gòu)成的一維數(shù)組。
這樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例2中，對(duì)判定對(duì)象區(qū)域OBJ的各像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息，也被變換為與判定對(duì)象區(qū)域OBJ中的該像素位置單獨(dú)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組70。
理所當(dāng)然，從構(gòu)成模型圖像的像素的RGB信息變換來(lái)的第二數(shù)據(jù)數(shù)組也具有與上述的第一數(shù)據(jù)數(shù)組70等同的數(shù)組結(jié)構(gòu)。
此外，第一數(shù)據(jù)數(shù)組70中的紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值Bij的配置形式不限于此，也可以是按每個(gè)像素連續(xù)地配置紅色灰度值Rij、綠色灰度值Gij、藍(lán)色灰度值Bij的形式。
但是，由于符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例2的第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是一維數(shù)組，所以能夠通過(guò)將上述式(1)簡(jiǎn)化后的算式計(jì)算出歸一化相關(guān)值C。當(dāng)將符合本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例2的第一數(shù)據(jù)數(shù)組的各灰度值設(shè)為X(1)，將第二數(shù)據(jù)數(shù)組的各灰度值設(shè)為Y(1)時(shí)(其中，1≤1≤L)，如式(4)那樣計(jì)算出。
歸一化相關(guān)值C=L×Σl=Ll=L(X(l)×Y(l))-Σl=1l=LX(l)×Σl=1l=LY(l)L×Σl=1l=LX(l)2-(Σl=1l=LX(l))2×L×Σl=1l=LY(l)2-(Σl=1l=LY(l))2---(4)]]>如式(4)，其是將上述式(1)進(jìn)行簡(jiǎn)化而能適用于一維數(shù)組的算式。
如上所述，由于通過(guò)變換為一維的數(shù)據(jù)數(shù)組而將歸一化相關(guān)值的計(jì)算處理中的處理更簡(jiǎn)單化，所以能夠提高運(yùn)算速度。
(模型圖像取得處理)符合本發(fā)明的實(shí)施方式的圖像處理裝置1還具有取得基準(zhǔn)圖像并從該基準(zhǔn)圖像中取得模型圖像的功能。
圖9是用于說(shuō)明取得模型圖像的功能的圖。
參照?qǐng)D1和圖9，用戶為了提取模型圖像，而將例如產(chǎn)品樣本等配置在攝像部2的拍攝范圍內(nèi)。并且，當(dāng)用戶經(jīng)由輸入部6提供拍攝開始指令時(shí)，CPU部4根據(jù)該拍攝開始指令，從攝像部2取得圖像，經(jīng)由顯示部3作為基準(zhǔn)圖像SIMG顯示。同時(shí)，CPU部4顯示用于從基準(zhǔn)圖像SIMG中提取模型圖像的掩模區(qū)域MSK。此外，CPU部4作為初始值顯示預(yù)先確定了大小(默認(rèn)尺寸)的掩模區(qū)域MSK。進(jìn)而，用戶參照在顯示部3顯示的基準(zhǔn)圖像SIMG，同時(shí)經(jīng)由輸入部6提供掩模區(qū)域MSK的位置和尺寸等調(diào)整指令，以包圍所希望的圖像80。于是，CPU部4根據(jù)該調(diào)整指令，變更在顯示部3顯示的掩模區(qū)域MSK的位置和尺寸。
當(dāng)掩模區(qū)域MSK的設(shè)定結(jié)束時(shí)，用戶經(jīng)由輸入部6提供確定指令。于是，CPU部4根據(jù)該確定指令，取得掩模區(qū)域MSK的范圍所包含的圖像的信息。具體而言，CPU部4將掩模區(qū)域MSK的像素尺寸和在掩模區(qū)域MSK的范圍所包含的各像素的RGB信息存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。
并且，CPU部4，根據(jù)與上述的向第一數(shù)據(jù)數(shù)組變化相同的規(guī)則，將在存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8的各像素的RGB信息變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組，且將該變換后的第二數(shù)據(jù)數(shù)組存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。此外，由于向第二數(shù)據(jù)數(shù)組的變換和上述的向第一數(shù)據(jù)數(shù)組的變換相同，所以不重復(fù)詳細(xì)的說(shuō)明。另外，同時(shí)，CPU部4計(jì)算出第二數(shù)據(jù)數(shù)組的元素的和以及平方和，并將其存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。
圖10是用于提取CPU部4中的模型圖像的流程圖。
如圖10，CPU部4判斷是否從外部接收到了拍攝開始指令(步驟S200)。在這里，用戶將用于提取模型圖像的基準(zhǔn)對(duì)象物配置在攝像部2的拍攝范圍內(nèi)，經(jīng)由輸入部6提供拍攝開始指令。
在沒有接收拍攝開始指令的情況(在步驟S200為“否”的情況)下，CPU部4一直等待到接收拍攝開始指令為止(步驟S200)。
當(dāng)接收拍攝開始指令時(shí)，CPU部4將從攝像部2取得的基準(zhǔn)圖像SIMG和掩模區(qū)域MSK顯示在顯示部3(步驟S202)。并且，CPU部4根據(jù)對(duì)掩模區(qū)域MSK的調(diào)整指令，變更掩模區(qū)域MSK的位置和尺寸(步驟S204)。
進(jìn)而，CPU部4判斷是否從外部接收了確定指令(步驟S206)。在沒有接收確定指令的情況(在步驟S206為“否”的情況)下，CPU部4反復(fù)執(zhí)行步驟S204和S206。
在接收確定指令的情況(在步驟S206為“是”的情況)下，CPU部4取得在所設(shè)定的掩模區(qū)域MSK的范圍所包含的各像素的RGB的信息(步驟S208)。并且，CPU部4將取得的各像素的RGB信息變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組(步驟S210)，進(jìn)而，計(jì)算出第二數(shù)據(jù)數(shù)組的元素的和與平方和(步驟S212)，并將其存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8。并且，CPU部4結(jié)束處理。
如上所述，CPU部4從基準(zhǔn)圖像SIMG取得模型圖像。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，針對(duì)從基準(zhǔn)圖像SIMG取得模型圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是，也可以是從其他未圖示的裝置取得與模型圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)、即模型圖像的大小、第二數(shù)據(jù)數(shù)組、第二數(shù)據(jù)數(shù)組的和與平方和等那樣的結(jié)構(gòu)。
此外，在對(duì)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明中，針對(duì)使用歸一化相關(guān)值來(lái)判定是否一致的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是，未必要使用相關(guān)值被歸一化的相關(guān)值。即，也能夠除去式(1)的算式中的分母項(xiàng)，而基于分子項(xiàng)的值進(jìn)行判定。
另外，在對(duì)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明中，針對(duì)從攝像部2取得彩色圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限于該結(jié)構(gòu)。例如，也可以取得預(yù)先被存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)部8、輔助存儲(chǔ)部5或者存儲(chǔ)介質(zhì)12等的彩色圖像，進(jìn)行同樣的處理。
另外，在對(duì)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明中，針對(duì)采用由基于光的三原色的“紅色”、“綠色”、“藍(lán)色”構(gòu)成的RGB信息作為顏色信息的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限于該結(jié)構(gòu)，例如也可以采用由光的三原色的輔色即“深藍(lán)色”、“品紅色”、“黃色”構(gòu)成的CMY信息。進(jìn)而，即使采用基于色彩屬性的“色調(diào)(Hue)”、“明度(Value)”、“色度(Chroma)”這三個(gè)顏色變量，也能同樣適用。進(jìn)而，此時(shí)，也可以除去明度而采用由色調(diào)和色度構(gòu)成的信息來(lái)構(gòu)成第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)除去明度，能夠進(jìn)行除去輸入圖像的亮度的變動(dòng)以及與模型圖像的亮度不同的影響的相關(guān)處理。
另外，作為第一和第二數(shù)據(jù)數(shù)組，也可以采用兩個(gè)顏色變量而不全部使用三個(gè)顏色變量。
另外，在對(duì)上述的本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明中，將對(duì)與模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量變換為第一數(shù)據(jù)數(shù)組，將對(duì)模型圖像的各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量變換為第二數(shù)據(jù)數(shù)組后，計(jì)算出各數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，但是取代它，不在中間過(guò)程生成第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組，而讀出判定對(duì)象區(qū)域的像素的規(guī)定的顏色變量，以便構(gòu)成第一數(shù)據(jù)數(shù)組，適用在歸一化相關(guān)值中的一方的數(shù)據(jù)數(shù)組(式(1)中的X(n，m)和式(4)中的X(1))，或者可以讀出模型圖像的像素的規(guī)定的顏色變量，以便構(gòu)成第二數(shù)據(jù)數(shù)組，適用在歸一化相關(guān)值中的另一方的數(shù)據(jù)數(shù)組(式(1)中的Y(n，m)和式(4)中的Y(1))。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，將對(duì)判定對(duì)象區(qū)域所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，并且，計(jì)算出與單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組的歸一化相關(guān)值，該單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組是根據(jù)相同的規(guī)則從對(duì)模型圖像所包含的各像素進(jìn)行規(guī)定的RGB信息變換而成的。因此，能進(jìn)行對(duì)判定對(duì)象區(qū)域所包含的所有的RGB信息的絕對(duì)的比較，而不是如基于色差的方法那樣進(jìn)行相對(duì)地比較。因此，能與判定對(duì)象區(qū)域內(nèi)的顏色分布的相對(duì)的關(guān)系無(wú)關(guān)地以高精度實(shí)現(xiàn)與模型圖像一致的區(qū)域的確定。
另外，根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方式，因?yàn)椴捎帽粴w一化的相關(guān)值，所以不管判定對(duì)象區(qū)域的種類，該相關(guān)值的范圍為從0至1之間的值，能夠除去輸入圖像的亮度的變動(dòng)或與模型圖像的亮度的不同的影響。因此，由于能夠以同一基準(zhǔn)比較判定對(duì)象區(qū)域的一致程度，所以能基于相關(guān)值是否超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值，來(lái)實(shí)現(xiàn)一致的判定。
應(yīng)當(dāng)理解，本次公開的實(shí)施方式的所有方面都是例示，而并不是限制性的。本發(fā)明的范圍并不是由上述的說(shuō)明所限定，而應(yīng)理解為權(quán)利要求的表示，包括與權(quán)利要求的范圍同等的意義以及在范圍內(nèi)的所有的變更。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，基于與模型圖像的相關(guān)值，來(lái)確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域，其特征在于，具有輸入圖像取得單元，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量所規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元，其對(duì)在上述輸入圖像取得單元取得的上述輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域，第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元，其將對(duì)被包含在上述判定對(duì)象區(qū)域中的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該上述判定對(duì)象區(qū)域是在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元被設(shè)定的，相關(guān)值計(jì)算單元，其計(jì)算出上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元變換而成的，上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的上述規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
2.如權(quán)利要求1所述圖像處理裝置，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照規(guī)定的規(guī)則對(duì)上述三個(gè)顏色變量進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
3.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，還具有基準(zhǔn)圖像取得單元，其取得用于提取上述模型圖像的基準(zhǔn)圖像，模型圖像取得單元，其從在上述基準(zhǔn)圖像取得單元取得的上述基準(zhǔn)圖像提取與來(lái)自外部的指令對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像，將該提取到的圖像作為上述模型圖像取得，第二數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元，將對(duì)構(gòu)成在上述模型圖像取得單元取得的上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換為上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
4.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是由與像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置的多個(gè)元素構(gòu)成的二維數(shù)組，上述多個(gè)元素分別包括對(duì)與該元素建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量的一維數(shù)組。
5.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與上述三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)二維數(shù)組，該二維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別與該像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置而得到的，上述三個(gè)二維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
6.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與上述三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)一維數(shù)組，該一維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別連續(xù)地配置而得到的，上述三個(gè)一維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
7.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元還在上述輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使上述判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元和上述相關(guān)值計(jì)算單元中的處理，還具有判定單元，其基于每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)所計(jì)算出的上述相關(guān)值與規(guī)定的閾值的比較，確定和上述模型圖像的上述相關(guān)值高的上述判定對(duì)象區(qū)域，并且，當(dāng)在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元中，上述判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域的總數(shù)以及/或者該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
8.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元還在上述輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使上述判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換單元和上述相關(guān)值計(jì)算單元中的處理，還具有判定單元，其當(dāng)在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定單元中，上述判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)分別計(jì)算出的上述相關(guān)值中，從其中的高的值開始依次提取規(guī)定數(shù)量的相關(guān)值，并且，確定與該提取到的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的判定對(duì)象區(qū)域，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
9.如權(quán)利要求2所述圖像處理裝置，其特征在于，上述三個(gè)顏色變量是紅色、綠色、藍(lán)色的灰度值，上述相關(guān)值計(jì)算單元計(jì)算出歸一化相關(guān)值作為相關(guān)值。
10.如權(quán)利要求1所述圖像處理裝置，其特征在于，上述三個(gè)顏色變量是表示色調(diào)、明度、色度的級(jí)別值，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是在不考慮明度的灰度值的情況下，將色調(diào)和色度的級(jí)別值按照規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
11.一種圖像處理方法，基于與模型圖像的相關(guān)值，確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域，其特征在于，具有輸入圖像取得步驟，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟，其對(duì)在上述輸入圖像取得步驟取得的上述輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域，相關(guān)值計(jì)算步驟，其將對(duì)上述判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則作為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組來(lái)處理，同時(shí)，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量按照上述規(guī)定的規(guī)則作為單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組來(lái)處理，并計(jì)算上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述判定對(duì)象區(qū)域是在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟被設(shè)定的。
12.一種圖像處理方法，基于與模型圖像的相關(guān)值，來(lái)確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域，其特征在于，具有輸入圖像取得步驟，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟，其對(duì)在上述輸入圖像取得步驟取得的上述輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域，第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟，其將對(duì)上述判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該上述判定對(duì)象區(qū)域是在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟被設(shè)定的，相關(guān)值計(jì)算步驟，其計(jì)算出上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟變換而成的，上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的上述規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
13.如權(quán)利要求12所述圖像處理方法，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是按照規(guī)定的規(guī)則對(duì)上述三個(gè)顏色變量進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
14.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，還具有基準(zhǔn)圖像取得步驟，其取得用于提取上述模型圖像的基準(zhǔn)圖像，模型圖像取得步驟，其從在上述基準(zhǔn)圖像取得步驟取得的上述基準(zhǔn)圖像提取與來(lái)自外部的指令對(duì)應(yīng)的區(qū)域的圖像，將該提取到的圖像作為上述模型圖像取得，第二數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟，將對(duì)構(gòu)成在上述模型圖像取得步驟取得的上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換為上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
15.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別是由與像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置的多個(gè)元素構(gòu)成的二維數(shù)組，上述多個(gè)元素分別包括對(duì)與該元素建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量的一維數(shù)組。
16.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與上述三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)二維數(shù)組，該二維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別與該像素的位置建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并呈矩陣狀配置而得到的，上述三個(gè)二維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
17.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組分別包括與上述三個(gè)顏色變量分別對(duì)應(yīng)的三個(gè)一維數(shù)組，該一維數(shù)組是將對(duì)各像素進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的一個(gè)顏色變量分別連續(xù)地配置而得到的，上述三個(gè)一維數(shù)組沿同一方向順序配置而構(gòu)成單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
18.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟還在上述輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使上述判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟和上述相關(guān)值計(jì)算步驟中的處理，還包括判定步驟，其基于在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)所計(jì)算出的上述相關(guān)值與規(guī)定的閾值的比較，確定與上述模型圖像的上述相關(guān)值高的上述判定對(duì)象區(qū)域，并且，當(dāng)在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟中，上述判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
19.如權(quán)利要求13所述圖像處理方法，其特征在于，上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟還在上述輸入圖像的區(qū)域內(nèi)使上述判定對(duì)象區(qū)域依次移動(dòng)，并且，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)，分別反復(fù)執(zhí)行上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟和上述相關(guān)值計(jì)算步驟中的處理，還具有判定步驟，當(dāng)在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟中，上述判定對(duì)象區(qū)域的移動(dòng)結(jié)束時(shí)，在每次移動(dòng)上述判定對(duì)象區(qū)域時(shí)分別計(jì)算出的上述相關(guān)值中，從其中的高的值開始依次提取規(guī)定數(shù)量的相關(guān)值，并且，確定與該提取到的相關(guān)值對(duì)應(yīng)的判定對(duì)象區(qū)域，輸出該確定了的判定對(duì)象區(qū)域的總數(shù)以及/或者該確定了的判定對(duì)象區(qū)域各自的位置。
20.如權(quán)利要求2所述圖像處理方法，其特征在于，上述三個(gè)顏色變量是紅色、綠色、藍(lán)色的灰度值，上述相關(guān)值計(jì)算步驟計(jì)算出歸一化相關(guān)值作為相關(guān)值。
21.如權(quán)利要求11所述圖像處理方法，其特征在于，上述三個(gè)顏色變量是表示色調(diào)、明度、色度的級(jí)別值，上述第一以及第二數(shù)據(jù)數(shù)組是在不考慮明度的灰度值的情況下，將色調(diào)和色度的級(jí)別值按照規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行變換而成的單一的數(shù)據(jù)數(shù)組。
22.一種圖像處理用的程序，其用于在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，基于與模型圖像的相關(guān)值，確定輸入圖像內(nèi)的區(qū)域，其特征在于，具有輸入圖像取得步驟，其取得由各顏色相互獨(dú)立的三個(gè)顏色變量規(guī)定的多個(gè)像素構(gòu)成的輸入圖像，判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟，其對(duì)在上述輸入圖像取得步驟取得的上述輸入圖像的整個(gè)區(qū)域或者一部分區(qū)域，設(shè)定與預(yù)先取得的模型圖像大小相同的判定對(duì)象區(qū)域，第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟，其將對(duì)上述判定對(duì)象區(qū)域中所包含的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照規(guī)定的規(guī)則變換為單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組，該上述判定對(duì)象區(qū)域是在上述判定對(duì)象區(qū)域設(shè)定步驟被設(shè)定的，相關(guān)值計(jì)算步驟，計(jì)算出上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組和第二數(shù)據(jù)數(shù)組的相關(guān)值，該上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組是在上述第一數(shù)據(jù)數(shù)組變換步驟變換而成的，上述第二數(shù)據(jù)數(shù)組是，將對(duì)構(gòu)成上述模型圖像的像素分別進(jìn)行規(guī)定的上述三個(gè)顏色變量中的上述規(guī)定的多個(gè)顏色變量，按照上述規(guī)定的規(guī)則變換而成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組。
23.一種存儲(chǔ)權(quán)利要求22所記載的程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不管圖像內(nèi)的顏色分布的相對(duì)關(guān)系而以高精度確定與模型圖像的相關(guān)值高的區(qū)域的圖像處理裝置、圖像處理方法、其程序以及存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。判定對(duì)象區(qū)域OBJ由紅色灰度圖像(30R)、綠色灰度圖像(30G)、藍(lán)色灰度圖像(30B)的組合構(gòu)成。CPU部將三個(gè)灰度值矩陣變換為與判定圖像區(qū)域OBJ中的像素位置單獨(dú)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系的單一的第一數(shù)據(jù)數(shù)組(40)。并且，CPU部計(jì)算出與根據(jù)相同的規(guī)定的規(guī)則將模型圖像變換成的單一的第二數(shù)據(jù)數(shù)組的歸一化相關(guān)值，根據(jù)該歸一化相關(guān)值是否超過(guò)規(guī)定的閾值，判定是否與模型圖像一致。
文檔編號(hào)H04N9/64GK1960431SQ20061014361
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者吉浦豪, 加藤豊 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社