(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像取込ラインとして任意の最上位ラインと最下位ラインを登録する登録手段を備え、前記画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインとの間の画像を、部分読出し可能な撮像手段と、
予め該撮像手段の撮像データから基準画像を登録しておき、該基準画像に基づいて、探査領域として設定されたウインドウ内の画像処理を行う画像処理手段と、
を有する画像処理装置において、
新たにウインドウが設定されたときに、
既に登録済みの画像取込ラインの最上位ラインを、新たに設定されたウインドウの最上位ラインと比較し、より上位のラインを最適画像取込ラインの最上位ラインとし、
既に登録済みの画像取込ラインの最下位ラインを、新たに設定されたウインドウの最下位ラインと比較し、より下位のラインを最適画像取込ラインの最下位ラインとし、
前記最適画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインを、それぞれ前記画像取り込みラインの最上位ラインと最下位ラインに登録し、
前記最適画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインとの間の画像データのみを読出すようにし、
前記読み出した画像データと前記基準画像とに基づいて、画像処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
新たに複数のウインドウが設定されたときに、
既に登録済みの画像取込ラインの最上位ラインを、新たに設定された全てのウインドウの中での最上位ラインと比較し、より上位のラインを最適画像取込ラインの最上位ラインとし、
既に登録済みの画像取込ラインの最下位ラインを、新たに設定された全てのウインドウの中での最下位ラインと比較し、より下位のラインを最適画像取込ラインの最下位ラインとする
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
撮像手段により撮像した画像中の所定の領域（ウインドウと記す）内にある画素に対してのみの画像処理（以下、ウインドウ処理と記す）を行える画像処理装置に関し、特に、画像処理時間を短縮できるとともに、正確な画像処理を行うことのできる画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報機器の発展に伴い、撮像手段により撮像した被写体の撮像データに画像処理を施す画像処理装置が注目されている。このような画像処理装置における撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）としては、（ａ）全画面固定読取り型、（ｂ）任意ライン部分読出し型の２種類が使用されている。
【０００３】
（ａ）全画面固定読出し型の撮像手段を有する画像処理装置は、図７に示すように撮像した画面全体の撮像データを取り込んで画像処理を行うものであり、ウインドウ処理を行う場合にも、ウインドウの設定状態（大きさ、位置）に関係なく全画面固定で読取る。
【０００４】
（ｂ）一方、任意ライン部分読出し型の撮像手段を有する画像処理装置では、撮像手段から必要なラインのみを読み取る。ここで、この必要なラインは、画像処理装置本体におけるウインドウの設定状態に応じて手動により設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（ａ）従来の全画素読取り型の撮像手段を有する画像処理装置では、ウインドウがどのように設定されていたとしても、撮像した画面全体のデータを取り込むため、不要なラインのデータまでも取り込む必要があり、画像の取込み時間が長くなる、すなわち、画像処理時間が長くなるという問題がある。
【０００６】
（ｂ）また、従来の任意ライン部分読出し型の撮像手段を有する画像処理装置では、図８に示すように、取込みラインがウインドウより小さくなり正しいウインドウ処理が行えなくなったり、図９に示すように、ウインドウ処理に不要なラインも取込むことになり、無駄な取込み時間が発生するという問題がある。
【０００７】
さらに、ウインドウの設定を変更する場合、取込みラインの変更を手動により行わなければならないため、その設定変更に長時間要するという問題がある。
【０００８】
また、複数のウインドウを設定する場合に、その複数のウインドウに対応する画像をそれぞれ別個に取り込むと、ウインドウ間で画像を取り込む時間に差が生じてしまう。このように、複数のウインドウに対応して取り込んだ画像が異なる時間帯の画像となると、被写体が動いている場合には、適切な画像処理を行うことが不可能になってしまう。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するものであって、画像処理時間を短縮できるとともに、正確な画像処理を行うことのできる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の画像処理装置は、画像取込ラインとして任意の最上位ラインと最下位ラインを登録する登録手段を備え、前記画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインとの間の画像を、部分読出し可能な撮像手段と、
予め該撮像手段の撮像データから基準画像を登録しておき、該基準画像に基づいて、探査領域として設定されたウインドウ内の画像処理を行う画像処理手段と、
を有する画像処理装置において、
新たにウインドウが設定されたときに、
既に登録済みの画像取込ラインの最上位ラインを、新たに設定されたウインドウの最上位ラインと比較し、より上位のラインを最適画像取込ラインの最上位ラインとし、
既に登録済みの画像取込ラインの最下位ラインを、新たに設定されたウインドウの最下位ラインと比較し、より下位のラインを最適画像取込ラインの最下位ラインとし、
前記最適画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインを、それぞれ前記画像取り込みラインの最上位ラインと最下位ラインに登録し、
前記最適画像取込ラインの最上位ラインと最下位ラインとの間の画像データのみを読出すようにし、
前記読み出した画像データと前記基準画像とに基づいて、画像処理を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、新たに複数のウインドウが設定されたときに、
既に登録済みの画像取込ラインの最上位ラインを、新たに設定された全てのウインドウの中での最上位ラインと比較し、より上位のラインを最適画像取込ラインの最上位ラインとし、
既に登録済みの画像取込ラインの最下位ラインを、新たに設定された全てのウインドウの中での最下位ラインと比較し、より下位のラインを最適画像取込ラインの最下位ラインとする
ことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、画像処理装置１のブロック図で、ＣＣＤ２はＣＣＤ面上に結像した像を電気信号に変換する電荷結合素子、Ａ／Ｄ変換器３はＣＣＤ２からの映像信号をデジタル信号に変換する変換器、カメラ・表示コントローラ４はＣＣＤ２から取り込んだ画像データをフレームメモリ６やモニタ１１に出力するタイミングを制御するＬＳＩ、Ｄ／Ａ変換器５はカメラ・表示コントローラ４からの画像データをアナログ信号に変換する変換器である。また、フレームメモリ６はＣＣＤ２から取り込んだ映像信号をＡ／Ｄ変換器３でデジタル変換した画像データを記憶する。ＣＰＵ７は画像処理の演算、画像処理演算用条件登録、及び、装置１全体のコントロールを行う。ＲＯＭ９はＣＰＵ７の実行用プログラムを格納している。ＲＡＭ８はＣＰＵ７で設定した画像処理演算用条件を記憶するとともに、画像処理の演算結果を記憶する。
【００１３】
次に、上記画像処理装置によるウインドウの設定方式について、図５の処理フロー図に基づいて説明する。
【００１４】
まず、新たに設定したいウインドウ（新ウインドウ）が入力され、その入力に基づき、ＣＰＵ７が新ウインドウの最上位ラインと最下位ラインを算出する（ステップ１）。
【００１５】
続いて、ＣＰＵ７はＲＡＭ８から既に登録されているウインドウの最適ライン（全ウインドウの中の最上位ライン，最下位ライン）を読み出す（ステップ２）。
【００１６】
そして、ＣＰＵ７は、新ウインドウの最上位ラインと登録済ウインドウの最上位ラインを比較し、新ウインドウの最上位ラインの方が小さい（上位である）場合にそのラインを最適ラインとしてＲＡＭ８に登録する（ステップ３）。
【００１７】
続いて、ＣＰＵ７は、新ウインドウの最下位ラインと登録済ウインドウの最下位ラインを比較し、新ウインドウの最下位ラインの方が大きい（下位である）場合にそのラインを最適ラインとしてＲＡＭ８に登録する（ステップ４）。
【００１８】
以上のようにして、本発明の画像処理装置では、ウインドウの最上位ラインと最下位ラインを登録する。これにより、ＣＣＤ２として任意ライン部分読出し可能なものを使用して必要最小限のラインのみを読出して画像処理することが可能となり、画像処理時間の短縮を実現できる。また、複数のウインドウを設定する場合には、その複数のウインドウの画像を別個に読み出すのではなく、複数のウインドウの中の最上位ラインと最下位ラインを用いて全ウインドウを含む領域を同時に読出すため、複数のウインドウの画像間に時間差がなくなり、正確なウインドウ処理を行うことが可能となる。
【００１９】
次に、本実施の形態の画像処理装置を用いた検査システムを例にとって、本実施の形態の画像処理装置の動作を説明する。
【００２０】
図２は、その検査システムの説明図である。この図に示すように、本例では、コンベアに乗せられて移動するビンに貼られたラベルのズレやラベルの有無等を検査するシステムである。なお、ここでは、図１に示した画像処理装置１をＣＣＤ２と画像処理部２０に分けて記載している。
【００２１】
この検査システムでは、図３に示すように、ビンのラベルの左上及び右下近辺の画像（ウインドウ１，ウインドウ４）を取り出し、この画像と予め用意した基準画像とのパターンマッチング行うことにより、ラベルのズレ等を検出する。以下、この検査工程について説明する。
【００２２】
（１）まず、最適画像取り込みラインの設定について説明する。
【００２３】
基準画像の設定及び取り込みラインの設定のために、まず、ＣＣＤ２により標準（基準となる）ビンを撮像し、その撮像信号をＡ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換してフレームメモリ６に転送する（なお、ここでは撮像画像全体を登録する）。そして、ＣＰＵ７が、フレームメモリ６の画像から、ビンのラベルの左上の画像（実線枠のウインドウ３として図示した画像）を基準画像としてＲＡＭ８に登録する。また、その基準画像を検索するための（探査領域となる）ウインドウ（点線枠のウインドウ１）をＲＡＭ８に登録する。そして、画像取込みに必要なウインドウ１の最上位ラインＬ１を最適画像取込み開始ラインとして、最下位ラインＬ２を最適画像取込み終了ラインとしてＲＡＭ８に各々登録する。
【００２４】
次に、ＣＰＵ７は、フレームメモリ６の画像からラベルの右下の画像（実線枠のウインドウ４として図示した画像）を基準画像としてＲＡＭ８に登録する。また、その基準画像を検索するための（探査領域となる）ウインドウ（点線枠のウインドウ２）をＲＡＭ８に登録する。そして、ウインドウの最上位ラインＬ３と最下位ラインＬ４をＲＡＭ８に仮登録する。
【００２５】
その後、ＣＰＵ７は既に登録済み最適画像取込ラインの最上位ラインＬ１と今回仮登録したウインドウ２の最上位ラインＬ３を比較し、小さいほうのＬ１を最適画像取込み開始ラインとして選択する。また、既に登録済み最適画像取込ラインの最下位ラインＬ２と今回仮登録したウインドウ２の最下位ラインＬ４を比較し、大きいほうのＬ４を最適画像取込み終了ラインとしてＲＡＭ８に登録する。
【００２６】
以上により、最適画像取り込みラインが設定される。
【００２７】
（２）次に検査動作について説明する。図６は、その検査動作の流れを示すフロー図であり、この図に基づいて説明する。
【００２８】
Ｉ／Ｏ１０から計測開始実行の指示がある（ステップ１０）と、ＣＰＵ７は設定した最適画像取込みラインをＲＡＭ８から読出し、ＣＣＤ２に画像読取り開始ライン（Ｌ１）と画像読取り終了ライン（Ｌ４）を指示する（ステップ１１）。ＣＣＤ２は指示された最適画像取込ライン分の映像信号を取込み（ステップ１２）、Ａ／Ｄ変換器３でＡ／Ｄ変換した画像データをフレームメモリ６に転送する（ステップ１３）。その後、取り込んだ画像データＬ１〜Ｌ４に基づいて、設定されたウインドウで、基準画像とのパターンマッチング処理等のウインドウ処理を行い（ステップ１４）、結果をＩ／Ｏ１１に出力する。なお、この場合、モニタ１１に出力する取込み画像は図４のようになる。
【００２９】
以上のように本発明によれば、最適な画像取込みライン分の画像データしか転送しないため、画像取込み時間は最小となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の画像処理装置によれば、ウインドウの設定後、最適な画像取込みラインを内部処理で求め、任意ライン部分読出しのＣＣＤから最適な部分の画像のみを読出すため、ユーザが設定したウインドウの位置及び大きさと、取り込みラインとの関係を意識することなく、ウインドウ処理時における画像取込み時間を短縮できる。従って、生産する品種を変更する場合があっても、生産効率の低下を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の画像処理装置を検査装置に適用した例を示す模式図である。
【図３】本発明による最適ラインの設定方法を説明する図である。
【図４】取込画像の例を示す説明図である。
【図５】最適ラインの設定時における処理の流れを示すフロー図である。
【図６】本発明の画像処理装置を用いた検査方法を説明するフロー図である。
【図７】全画面読取り型のＣＣＤを用いた従来の取込画像を説明する図である。
【図８】任意ライン部分読出し型のＣＣＤを用いた従来の取込画像（取込ラインが小さい場合）を説明する図である。
【図９】任意ライン部分読出し型のＣＣＤを用いた従来の取込画像（不要取込ラインのある場合）を説明する図である。
【符号の説明】
１  画像処理装置
２  ＣＣＤ
３  Ａ／Ｄ変換器
６  フレームメモリ
７  ＣＰＵ
８  ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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