(57)【要約】      （修正有）【課題】入力画像の位置合わせの誤動作を回避可能な適切なテンプレート画像を自動的に検出する。【解決手段】画像処理装置１は、位置合わせの基準となる基準画像から、位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する装置であって、局所画像抽出部１２と、対称画像検出部１３とを備える。局所画像抽出部１２は、高さ及び幅が等しくテンプレート画像と同サイズの１つ以上の局所画像を基準画像から抽出する。対称画像検出部１３は、１つ以上の局所画像の内、対称判定すべき第１画像について４回対称の画像か否かを判定し、４回対称と判定された第１画像を候補画像として検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置合わせの基準となる基準画像から、前記位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する画像処理装置であって、
高さ及び幅が等しく前記テンプレート画像と同サイズの１つ以上の局所画像を前記基準画像から抽出する局所画像抽出部と、
前記１つ以上の局所画像の内、対称判定すべき第１画像について４回対称の画像か否かを判定し、４回対称と判定された前記第１画像を前記候補画像として検出する対称画像検出部と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記対称画像検出部は、前記第１画像と該第１画像を９０度回転した回転画像との正規化相関値を算出し、所定の相関閾値以上の前記正規化相関値を得られた前記第１画像を、４回対称と判定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記対称画像検出部によって前記候補画像とされた前記第１画像をエッジ判定すべき第２画像とし、該第２画像についてエッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された前記第２画像を改めて前記候補画像とするエッジ適正画像検出部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記１つ以上の局所画像の内、エッジ判定すべき第２画像について、エッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された前記第２画像を、前記対称画像検出部で対称判定すべき前記第１画像とするエッジ適正画像検出部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記エッジ適正画像検出部は、前記第２画像について各画素の勾配方向及び勾配強度を算出し、前記勾配方向及び前記勾配強度に基づいて、前記第２画像に含まれる特徴図形の偏り度合いを算出し、所定の偏り閾値以下の前記偏り度合いを得られた前記第２画像を、エッジ方向の偏りが適正と判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための画像処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置合わせの基準となる基準画像から、この位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する画像処理装置及び画像処理用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品等の被検査物を検査するマシンビジョンシステム等の撮像システムでは、同種の多数の被検査物の位置や向きを検査する際に、被検査物を撮影した入力画像と特徴的な図形を有するテンプレート画像とのマッチング処理を行うことで、テンプレート画像に対して入力画像を位置合わせし、その位置合わせ結果に基づいて被検査物を処理するように構成される。このような撮像システムでは、位置合わせの基準となる基準画像から、この位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する画像処理装置を適用することがある。
【０００３】
例えば、特許文献１の画像処理装置は、入力された原画像から切り出した領域の画像に対して特徴抽出処理を行い、抽出された特徴点に合わせてテンプレート画像を生成する。また、サーチ領域の画像に対してテンプレートの大きさと同じ領域内の分散値の和を計算して対象物の存在を判定し、回転粗サーチにてサーチ領域を絞り込んだ後に部分テンプレートサーチを行って対象物の姿勢を求めることもある。更に、指定されたセグメントの外接長方形を生成してそれに囲まれた部分をテンプレート画像とし、長方形の幅が直径となる円テンプレート画像とサーチ画像の相関値を求めることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エッジの方向を輝度勾配が最大になる方向とすると、エッジの強度がＹ軸方向又はＸ軸方向に偏った特徴図形を有するテンプレート画像の場合、テンプレート画像に対して被検査物の入力画像を精度良く位置合わせできないことがある。例えば、エッジの強度がＹ軸方向に偏った特徴図形のテンプレート画像を用いると、入力画像のＹ軸方向の位置を精度良く合わせることができるが、Ｘ軸方向の位置合わせ精度が低下するおそれがある。なぜなら、入力画像は、テンプレート画像との正規化相関値が大きい程、一致率が高いと判定されるが、入力画像とテンプレート画像との間にＸ軸方向の僅かな位置ずれがある場合には、入力画像とテンプレート画像との正規化相関値の変化が微小であるので、正規化相関値が最大になる正確な位置を求めることが困難になるからである。更に、テンプレート画像の特徴図形が、Ｙ軸又はＸ軸に対して所定角度に傾斜した特定の一方向にエッジの強度が偏っている場合も、上記と同様の理由により、テンプレート画像に対して入力画像を精度良く位置合わせできないことがある。
【０００６】
画像処理装置では、被検査物の入力画像の位置合わせを容易にすると共に誤動作を回避するために、予め操作者によって被検査物の適切なテンプレート画像を用意する必要がある。しかしながら、操作者が被検査物やその画像を視認して最適なテンプレート画像を判断する際には、上記のような様々な問題をクリアした適切なテンプレート画像を選択することが求められるが、その判断基準は主観的であり、客観的で定量的な指標がないため、相当の経験や熟練が必要になる程、テンプレート画像の選択は困難である。すると、最適なテンプレート画像を選択できる操作者が限定されてしまい、負担が掛かり、また、他の操作者にとって不便である。なお、マシンビジョンシステム等の撮像システムは、多種の電子部品等の被検査物を検査するために、画像処理装置は、多種の被検査物に対応する必要があるので、テンプレート画像の検出の困難性や負担は更に増加する。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、入力画像の位置合わせの誤動作を回避可能な適切なテンプレート画像を自動的に検出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、位置合わせの基準となる基準画像から、前記位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する画像処理装置であって、高さ及び幅が等しく前記テンプレート画像と同サイズの１つ以上の局所画像を前記基準画像から抽出する局所画像抽出部と、前記１つ以上の局所画像の内、対称判定すべき第１画像について４回対称の画像か否かを判定し、４回対称と判定された前記第１画像を前記候補画像として検出する対称画像検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
例えば、前記対称画像検出部は、前記第１画像と該第１画像を９０度回転した回転画像との正規化相関値を算出し、所定の相関閾値以上の前記正規化相関値を得られた前記第１画像を、４回対称と判定するとよい。
【００１０】
これらのような構成によれば、画像処理装置は、マッチング処理において入力画像をＸ軸方向及びＹ軸方向の両方で精度良く位置合わせすることが可能なテンプレート画像の候補画像を自動的に選出してユーザーに提供することができる。
【００１１】
更に、上記の画像処理装置は、前記対称画像検出部によって前記候補画像とされた前記第１画像をエッジ判定すべき第２画像とし、該第２画像についてエッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された前記第２画像を改めて前記候補画像とするエッジ適正画像検出部を備えるとよい。
【００１２】
あるいは、上記の画像処理装置は、前記１つ以上の局所画像の内、エッジ判定すべき第２画像について、エッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された前記第２画像を、前記対称画像検出部で対称判定すべき前記第１画像とするエッジ適正画像検出部を備えてもよい。
【００１３】
例えば、前記エッジ適正画像検出部は、前記第２画像について各画素の勾配方向及び勾配強度を算出し、前記勾配方向及び前記勾配強度に基づいて、前記第２画像に含まれる特徴図形の偏り度合いを算出し、所定の偏り閾値以下の前記偏り度合いを得られた前記第２画像を、エッジ方向の偏りが適正と判定するとよい。
【００１４】
これらのような構成によれば、画像処理装置は、偏り度合いを予め定めた所定の偏り閾値と比較するという簡易な手法で、エッジ方向に偏りのない候補画像を検出することができ、ユーザーは、エッジ方向に偏りがなく適したテンプレート画像を選択することができる。
【００１５】
また、本発明の画像処理用プログラムは、上記の画像処理装置に備わる局所画像抽出部、対称画像検出部及びエッジ適正画像検出部と同様の機能の各処理ステップを有して構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、入力画像の位置合わせの誤動作を回避可能な適切なテンプレート画像を自動的に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の局所画像抽出部によって、基準画像から局所画像を抽出する状態を示す概要図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の対称画像検出部によって、局所画像から対称画像を検出する動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の対称画像検出部によって、局所画像から対称画像を検出する動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像処理装置のエッジ適正画像検出部によって、局所画像からエッジ適正画像を検出する動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。本発明の画像処理装置は、被検査物等の被写体の入力画像をテンプレート画像に基づいて位置合わせするために、基準画像に基づいてテンプレート画像の候補画像を抽出する機能を有する様々な装置やコンピュータの一部として備わるものであればよい。例えば、本発明の画像処理装置は、マシンビジョンシステム等の撮像システムの一部として、撮像制御や画像処理が可能な管理装置等の機器に組み込まれてもよく、パーソナルコンピュータ等の独立したコンピュータに適用されてもよい。本実施形態では、本発明に係る画像処理装置１について説明する。画像処理装置１は、例えば、電子部品等の被検査物を撮影した入力画像と特徴図形を有するテンプレート画像とのマッチング処理を行うマシンビジョンシステム等の撮像システムにおいて、テンプレート画像を提供するために適用される。
【００１９】
図１に示すように、画像処理装置１は、基準画像入力部１０と、パラメータ設定部１１と、局所画像抽出部１２と、対称画像検出部１３と、候補画像出力部１４とを備える。また、画像処理装置１は、ＣＰＵ等からなる制御部２０と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなる記憶部２１とを備える。画像処理装置１は、撮像システムに組み込まれる場合には、上記の制御部２０及び記憶部２１として、撮像システムに備わる制御部及び記憶部を使用してもよい。画像処理装置１は、記録媒体２２や、操作部２３、表示部２４を備えてもよい。
【００２０】
画像処理装置１は、バス２０ａを介して各部に接続された制御部２０が各部を制御することで動作するように構成される。記憶部２１は、例えば、テンプレート画像生成機能や、その他の画像処理装置１の機能を制御するためのプログラムやデータを記憶している。そして、制御部２０は、記憶部２１に記憶された各プロクラム等に従って演算処理を実行して、制御部２０に接続された各部を制御する。
【００２１】
例えば、局所画像抽出部１２及び対称画像検出部１３は、記憶部２１に記憶されて制御部２０に実行されるプログラム（即ち、テンプレート画像生成用プログラム）で構成されてよい。この場合、局所画像抽出部１２及び対称画像検出部１３は、テンプレート画像生成用プログラムの各処理ステップとして動作する。
【００２２】
基準画像入力部１０は、基準画像３０（図２参照）を入力するインタフェースである。基準画像入力部１０は、ソフトウェアインタフェース及びハードウェアインタフェースの何れで構成されてもよい。例えば、基準画像入力部１０は、撮像システム等に備わるカメラ等の撮像装置で撮影された画像を基準画像３０として入力してもよく、記録媒体２２に記録された画像を読み取って入力してもよく、あるいは、他の装置との通信によって画像を入力してもよい。
【００２３】
パラメータ設定部１１は、テンプレート画像の数やサイズ等のパラメータの設定を受け付けて、設定されたパラメータを記憶部２１に記憶する。パラメータ設定部１１は、例えば、キーボードやマウス等の操作部２３の操作入力によってパラメータを入力してもよく、記録媒体２２に記録されたパラメータを読み取って入力してもよく、あるいは、他の装置との通信によってパラメータを入力してもよい。パラメータ設定部１１は、テンプレート画像のサイズとして、高さ（Ｙ軸方向長さ）と幅（Ｘ軸方向長さ）とが等しいサイズの正方形を設定可能とする。
【００２４】
局所画像抽出部１２は、基準画像入力部１０によって入力された基準画像３０から、パラメータ設定部１１によって設定されたパラメータに基づいて、テンプレート画像と同サイズの局所画像３１を抽出する。局所画像抽出部１２は、例えば、図２に示すように、基準画像３０の全領域に亘って画素位置をずらしながらテンプレート画像と同サイズの領域をスキャンすることで（点線矢印参照）、１つ以上の局所画像３１（３１ａ、３１ｂ等）を抽出する。
【００２５】
対称画像検出部１３は、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の内、対称判定すべき第１画像３２について４回対称の画像か否かを判定し、４回対称と判定された第１画像３２をテンプレート画像の候補画像として検出する。ここで、４回対称とは、精密な４回対称だけでなく、略４回対称と近似できる画像も含んでよい。対称画像検出部１３は、１つ以上の候補画像を検出してよく、４回対称の画像を検出できない場合には、エラー判定をしてもよく、あるいは、入力された基準画像の中には適切な候補画像がないと判断して他の基準画像を読み込んでもよいし、ユーザーがパラメータを変更して同じ基準画像を再処理してもよい。なお、対称画像検出部１３は、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の全てを、対称判定すべき第１画像３２としてもよいが、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の内、所定の絞り込み条件を満たす局所画像３１を、対称判定すべき第１画像３２として用いてもよい。
【００２６】
対称画像検出部１３は、第１画像３２の４回対称判定処理として、例えば、第１画像３２を中心周りに９０度回転し、回転前画像（元の第１画像３２）と回転後画像（回転画像３４）との正規化相関値を算出する。そして、対称画像検出部１３は、所定の相関閾値以上の正規化相関値を得られた第１画像３２を４回対称の画像と判定して、候補画像として検出する。相関閾値は、４回対称の第１画像３２を判定できる程度の高い値（高い類似度）に設定される。また、対称画像検出部１３は、所定の相関閾値未満の正規化相関値を得られた第１画像３２を、候補画像から除外する。
【００２７】
例えば、局所画像抽出部１２によって抽出された局所画像３１ａ及び３１ｂを対称画像検出部１３が処理する動作を図３、図４のフローチャートを参照して説明する。図２に示すように、局所画像３１ａは、十字形状の特徴図形（十字図形）３３ａを有し、局所画像３１ｂは、Ｌ字形状の特徴図形（Ｌ字図形）３３ｂを有している。
【００２８】
先ず、十字図形３３ａを有する局所画像３１ａの場合を説明する。図３に示すように、局所画像３１ａを対称判定すべき第１画像３２ａとすると、対称画像検出部１３は、この第１画像３２ａを画像中心の周りに９０度回転させて（ステップＳ１）、回転画像３４ａを取得する。十字図形３３ａが４回対称であって第１画像３２ａの中心（又は略中心）に配置されていれば、回転画像３４ａは元の第１画像３２ａと略同じ画像である。ここで、対称画像検出部１３が、元の第１画像３２ａと回転画像３４ａとの正規化相関値を算出すると（ステップＳ２）、元の第１画像３２ａと回転画像３４ａとが略同じ画像であって類似度が高いために、所定の相関閾値以上の高い相関値を得ることができる（ステップＳ３）。そして、対称画像検出部１３は、十字図形３３ａを有する第１画像３２ａを４回対称の画像と判定して、候補画像として検出する（ステップＳ４）。なお、４回対称の特徴図形は、十字図形３３ａに限定されず、円形、正方形、正八角形、正十二角形等、様々な図形が適用可能である。
【００２９】
これに対して、Ｌ字図形３３ｂを有する局所画像３１ｂの場合を説明する。図４に示すように、局所画像３１ｂを対称判定すべき第１画像３２ｂとすると、対称画像検出部１３は、上記と同様にして、この第１画像３２ｂを画像中心の周りに９０度回転させて（ステップＳ１１）、回転画像３４ｂを取得する。Ｌ字図形３３ｂは、Ｘ軸及びＹ軸の何れを基準としても対称的な図形ではなく、第１画像３２ｂにおける配置に拘らず、回転画像３４ｂは元の第１画像３２ｂと異なる画像である。ここで、対称画像検出部１３が、元の第１画像３２ｂと回転画像３４ｂとの正規化相関値を算出すると（ステップＳ１２）、元の第１画像３２ｂと回転画像３４ｂとが異なる画像であって類似度が低いために、所定の相関閾値に満たない低い相関値を得る（ステップＳ１３）。そして、対称画像検出部１３は、Ｌ字図形３３ｂを有する第１画像３２ｂを４回対称の画像と判定しないため、候補画像から除外することになる（ステップＳ１４）。なお、他の第１画像３２が、Ｘ軸及びＹ軸の何れかのみを基準として線対称の特徴図形を有する場合でも、この特徴図形は４回対称ではないため、９０度回転させた回転画像３４は元の第１画像３２とは異なり、正規化相関値が低く、候補画像から除外される。
【００３０】
候補画像出力部１４は、対称画像検出部１３によって検出されたテンプレート画像の候補画像をユーザーが選択できるように出力する。候補画像出力部１４は、例えば、候補画像を、表示部２４に選択可能に表示してもよく、記録媒体２２に記録してもよく、あるいは、他の装置との通信によって出力してもよい。
【００３１】
本実施形態によれば、上述のように、画像処理装置１は、位置合わせの基準となる基準画像３０から、位置合わせに用いるテンプレート画像の候補画像を抽出する装置であって、局所画像抽出部１２と、対称画像検出部１３とを備える。局所画像抽出部１２は、高さ及び幅が等しくテンプレート画像と同サイズの１つ以上の局所画像３１を基準画像３０から抽出する。対称画像検出部１３は、１つ以上の局所画像３１の内、対称判定すべき第１画像３２について４回対称の画像か否かを判定し、４回対称と判定された第１画像３２を候補画像として検出する。
【００３２】
例えば、対称画像検出部１３は、第１画像３２とこの第１画像３２を９０度回転した回転画像３４との正規化相関値を算出し、所定の相関閾値以上の正規化相関値を得られた第１画像３２を、４回対称と判定する。
【００３３】
これにより、画像処理装置１は、マッチング処理において入力画像をＸ軸方向及びＹ軸方向の両方で精度良く位置合わせすることが可能なテンプレート画像の候補画像を自動的に選出してユーザーに提供することができる。
【００３４】
また、本発明において、他の実施形態の画像処理装置１は、エッジ適正画像検出部１５を備える（図１参照）。エッジ適正画像検出部１５は、例えば、局所画像抽出部１２及び対称画像検出部１３と共に、記憶部３１に記憶されて制御部３０に実行されるテンプレート画像生成用プログラムで構成されてよい。この場合、エッジ適正画像検出部１５は、テンプレート画像生成用プログラムの各処理ステップとして動作する。
【００３５】
エッジ適正画像検出部１５は、１つ以上の局所画像３２の内、エッジ判定すべき第２画像３５について、エッジ方向の偏りが適正か否かを判定する。例えば、エッジ適正画像検出部１５は、図５に示すように、局所画像抽出部１２による局所画像３１の抽出（ステップＳ２１）及び対称画像検出部１３による対称画像の検出（ステップＳ２２）の後、対称画像検出部１３によって候補画像とされた第１画像３２をエッジ判定すべき第２画像３５として適用する（ステップＳ２３）。そして、エッジ適正画像検出部１５は、エッジ方向の偏りを適正と判定した第２画像３５を、改めて候補画像として検出する。
【００３６】
具体的には、エッジ適正画像検出部１５は、第２画像３５の輝度勾配の分布に基づいてエッジ角度の偏りを判定するため、先ず、第２画像３５について各画素の勾配方向及び勾配強度を算出する（ステップＳ２４）。なお、第２画像３５として、各画素データについて輝度成分を示す画像が用いられる。このとき、第２画像３５を示す関数ｆ（ｘ，ｙ）に対して、次の数式（１）、数式（２）に示すようなＳｏｂｅｌフィルタＳｘ及びＳｙを適用して、次の数式（３）、数式（４）に示すような勾配画像ｇｘ（ｘ，ｙ）及びｇｙ（ｘ，ｙ）を算出する。そして、画像に含まれる全ての画素座標（ｘｉ，ｙｉ）について、次の数式（５）、数式（６）に示すように勾配の方向θｉと勾配の強さｗｉを求める（ｉは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の画素数ｎに対して０からｎ２−１までの整数）。
【００３７】
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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【数５】
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【数６】
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【００３８】
次に、エッジ適正画像検出部１５は、これらの勾配方向θｉ及び勾配強度ｗｉに基づいて、次の数式（７）〜数式（１３）に示すように、第２画像３５に含まれる特徴図形の偏り度合いＤを算出する（ステップＳ２５）。
【００３９】
【数７】
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【数８】
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【数９】
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【数１０】
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【数１１】
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【数１２】
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【数１３】
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【００４０】
偏り度合いＤは、第２画像３５に含まれる特徴図形のエッジ角度が、Ｘ軸及びＹ軸の何れか一方向にどれだけ偏っているかを示す指標となる。偏り度合いＤは、１以上の値であり、１の場合にはエッジ角度に偏りがないことを示し、値が大きくなる程、エッジ角度の偏りが強いことを示す。そして、エッジ適正画像検出部１５は、第２画像３５の偏り度合いＤが所定の偏り閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００４１】
エッジ適正画像検出部１５は、偏り度合いＤが所定の偏り閾値以下の場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、この第２画像３５はエッジ角度の偏りが小さく、エッジ方向の偏りが適正と判定して、この第２画像３５を候補画像として検出する（ステップＳ２７）。一方、エッジ適正画像検出部１５は、偏り度合いＤが所定の偏り閾値を超える場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、この第２画像３５はエッジ角度の偏りが大きく、エッジ方向の偏りが不適正と判定して、この第２画像３５を候補画像から除外する（ステップＳ２８）。偏り閾値は、１又は１に近い値で設定されるとよい。
【００４２】
上記の実施形態では、対称画像検出部１３による対称判定の後に、エッジ適正画像検出部１５によるエッジ判定を行って、テンプレート画像の候補画像を検出する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、エッジ適正画像検出部１５によるエッジ判定の後に、対称画像検出部１３による対称判定を行って、テンプレート画像の候補画像を検出してもよい。換言すれば、エッジ適正画像検出部１５は、対称画像検出部１３による対称判定前の局所画像３１を第２画像３５として用い、エッジ方向の偏りが適正と判定した第２画像３５を、対称画像検出部１３で対称判定すべき第１画像３２とする。この場合、エッジ適正画像検出部１５は、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の全てを、エッジ判定すべき第２画像３５としてもよいが、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の内、所定の絞り込み条件を満たす局所画像３１を、エッジ判定すべき第２画像３５として用いてもよい。
【００４３】
本実施形態によれば、上述のように、画像処理装置１は、対称画像検出部１３によって候補画像とされた第１画像３２をエッジ判定すべき第２画像３５とし、この第２画像３５についてエッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された第２画像３５を改めて候補画像とするエッジ適正画像検出部１５を備える。
【００４４】
あるいは、画像処理装置１は、１つ以上の局所画像３１の内、エッジ判定すべき第２画像３５について、エッジ方向の偏りが適正か否かを判定し、エッジ方向の偏りが適正と判定された第２画像３５を、対称画像検出部１３で対称判定すべき第１画像３２とするエッジ適正画像検出部１５を備える。
【００４５】
例えば、エッジ適正画像検出部１５は、第２画像３５について各画素の勾配方向及び勾配強度を算出し、勾配方向及び勾配強度に基づいて、第２画像３５に含まれる特徴図形の偏り度合いを算出し、所定の偏り閾値以下の偏り度合いを得られた第２画像３５を、エッジ方向の偏りが適正と判定する。
【００４６】
これにより、画像処理装置１は、偏り度合いＤを予め定めた所定の偏り閾値と比較するという簡易な手法で、エッジ方向に偏りのない候補画像を検出することができ、ユーザーは、エッジ方向に偏りがなく適したテンプレート画像を選択することができる。
【００４７】
上記の実施形態では、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の内、所定の絞り込み条件を満たす局所画像３１を、対称画像検出部１３が用いる第１画像３２、又はエッジ適正画像検出部１５が用いる第２画像３５とする例を説明した。例えば、他の実施形態では、画像処理装置１は、所定の絞り込み条件として、局所画像３１の有する特徴図形のエッジのコントラストがはっきりしていることを第１絞り込み条件とするコントラスト判定部１６を備える（図１参照）。コントラスト判定部１６は、例えば、局所画像抽出部１２によって抽出された１つ以上の局所画像３１の内、後述の勾配強度ｗｉ又はその合計値が所定の強度閾値以上の局所画像３１や、特徴量が所定の特徴量閾値以上の局所画像３１を、第１画像３２又は第２画像３５とする。
【００４８】
上記の実施形態では、対称画像検出部１３によって４回対称と判定された第１画像３１や、エッジ適正画像検出部１５によってエッジ方向の偏りが適正と判定された第２画像３５を、テンプレート画像の候補画像とする例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、画像処理装置１は、最終的な絞り込み条件として、局所画像３１と似た他の局所画像３１が存在しないことを第２絞り込み条件とする類似画像判定部１７を備える（図１参照）。類似画像判定部１７は、例えば、対称画像検出部１３やエッジ適正画像検出部１５によって検出された１つ以上の候補画像の中で正規化相関値の高い２つの候補画像がある場合には、勾配強度や特徴量のより大きい一方の画像のみを改めて候補画像とし、他方の画像を候補画像から除外する。
【００４９】
なお、本発明では、上記の対称画像検出部１３による対称判定、エッジ適正画像検出部１５によるエッジ判定、コントラスト判定部１６による第１絞り込み条件の判定、類似画像判定部１７による第２絞り込み条件の判定について、組合せや順番は、上記の実施形態に記載された例に限定されず、所望の候補画像を検出できるように適宜変更されてよい。また、本発明では、所望の候補画像を検出できるように、他の絞り込み条件の判定を行う構成要素を更に加えてもよい。
【００５０】
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像処理装置や画像処理用プログラムもまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像処理装置
１０  基準画像入力部
１１  パラメータ設定部
１２  局所画像抽出部
１３  対称画像検出部
１４  候補画像出力部
１５  エッジ適正画像検出部
１６  コントラスト判定部
１７  類似画像判定部
２０  制御部
２１  記憶部
２２  記録媒体
２３  操作部
２４  表示部
３０  基準画像
３１  局所画像
３２  第１画像
３３  特徴図形
３４  回転画像
３５  第２画像
【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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