JPH0894335A - 画像処理検品装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送系の影響によって検品対象物の回転や位
置ずれを生じた場合でも、高い認識精度と高速性を補償
する。 【構成】 検品対象物３０の図柄の性質に合わせて検品
対象物と他の対象物の違いに応じた特徴量ヒストグラム
パターンを作成し、このパターンを用いて検品対象物を
識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特徴的な図柄を有する
既知の対象物が、正しく搬送されてきたか否か、搬送中
に検品するための画像処理検品装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ある対象物が予め既知のものであり、且
つ、その図柄が特徴的な場合に、予定搬送物が正しく搬
送されてきたか否か検品する際、従来は、パターンマッ
チングを行うものや、面積、周囲長等の幾何学的特徴量
を測定し、その測定値により検品を行うものが一般的で
あった。

【０００３】又、面積のヒストグラムを用いるものにお
いても、特開平５−４６７３１のように、面積の度数分
布を求めて規格化し、等級において予め定めてある各基
準のものと、その類似度を比較するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、物流
システムにおける検品では、高速処理が要求されるた
め、対象物の回転、位置ずれ等による影響がある場合
は、パターンマッチングは不向きであった。

【０００５】又、幾何学的特徴量を用いる場合でも、対
象物の回転、位置ずれ等の影響により、安定的に特徴量
が得られない場合があった。

【０００６】そこで、対象物の回転、位置ずれ等による
影響の少ない特徴量である面積を用いたものが、特開平
５−４６７３１であるが、この方法を用いて、検品対象
物の検品を行ったとすると、測定した面積値に対して均
等な幅を持つヒストグラムを作成しているため、安定的
ではなく、又データ量も多いため処理速度がかかると予
想される。

【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、面積等の特徴量ヒストグラムパター
ンの階級の幅と階級の数を、検品対象物を互いに区別す
る必要最低限のものに設定することができ、簡単な方法
で、且つ高い認識精度と高速性を有する画像処理検品装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明は、特徴的な図
柄を有する既知の対象物を、搬送中に検品するための画
像処理検品装置において、検品対象物を撮影する撮像手
段と、撮影された画像データが取り込まれる画像メモリ
と、該画像メモリ上の画像データから、検品対象物に含
まれる特徴的な塊状図形を抽出する抽出手段と、該抽出
された各塊状図形の特徴量を測定する特徴量測定手段
と、求めた特徴量の値の組み合わせにより検品対象物の
特徴量ヒストグラムパターンを作成する特徴量ヒストグ
ラムパターン作成手段と、この作成した特徴量ヒストグ
ラムパターンを用いて、検品対象物を識別する識別手段
とを備えることにより、前記目的を達成したものであ
る。

【０００９】又、前記特徴量ヒストグラムパターンの階
級の幅や階級の数を、変更可能としたものである。

【００１０】又、前記特徴量ヒストグラムパターンの階
級の幅や階級の数が、検品対象物と他の対象物の識別結
果に応じて修正されるようにしたものである。

【００１１】又、各塊状図形の２種類以上の特徴量を組
み合わせて用いるようにしたものである。

【００１２】

【作用】このように構成される本発明では、抽出手段
は、撮像手段が撮影した画像データから、検品対象物の
特徴的な塊状図形を抽出する。特徴量測定手段は、その
抽出した各塊状図形の特徴量（例えば面積）を測定す
る。特徴量ヒストグラムパターン作成手段は、求めた特
徴量の値の組み合わせにより、検品対象物を識別する際
に使用される特徴量ヒストグラムパターンを作成する。
識別手段は、作成された特徴量ヒストグラムパターンを
用いて、検品対象物を識別する。

【００１３】従って、本発明によれば、検品対象物の図
柄の性質に合わせて特徴量ヒストグラムパターンを作成
することにより、簡便な方法で、且つ高い認識精度と高
速性を有する画像処理検品装置を提供することが可能で
ある。

【００１４】特に、前記特徴量ヒストグラムパターンの
階級の幅や階級の数を変更可能とした場合には、これら
を任意に設定することができるため、ある限られた塊状
図形の照合により、検品対象物を識別できる。

【００１５】更に、前記特徴量ヒストグラムパターンの
階級の幅や階級の数を、検品対象物と他の対象物の識別
結果に応じて修正されるようにした場合には、階級の幅
や階級の数の変更による特徴量ヒストグラムパターンの
修正と検証の繰返しにより、特徴量ヒストグラムパター
ンの最適化を図ることができる。

【００１６】特に、前記特徴量が各塊状図形の面積であ
る場合には、対象物の回転や位置ずれ等による影響を受
け難い。なお、特徴量は面積に限定されず、例えば周囲
長、円度等、高速で画像特徴量として数値的に得られる
ものであれば、他の特徴量であってもよく、更に、２種
類以上の特徴量を組み合わせて用いることにより、検品
対象物の識別精度を高めることもできる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１８】本実施例は、図１に示す如く、検品対象物
を撮影する撮像カメラ１０と、該撮像カメラ１０によっ
て撮影された画像データが、取り込み回路１２を介して
取り込まれる画像メモリ１４と、該画像メモリ１４上の
画像データから、検品対象物に含まれる特徴的な塊状図
形を抽出する抽出回路１６と、該抽出された各塊状図形
の面積を測定する面積測定回路１８と、求めた各面積の
組み合わせにより検品対象物の面積ヒストグラムパター
ンを作成する面積ヒストグラムパターン作成手段（ソフ
トウエア）２０と、この作成した面積ヒストグラムパタ
ーンを用いて、検品対象物を識別する識別手段（ソフト
ウエア）２２とから構成されている。

【００１９】以下、実施例の作用を説明する。

【００２０】まず、撮像カメラ１０において撮影した画
像データを、取り込み回路１２により画像メモリ１４上
に取り込む。次に、抽出回路１６において、画像データ
の特徴的な塊状図形を抽出し、各塊状図形の面積を面積
測定回路１８で測定する。例えば、図２に示す如く、あ
る一定基準以上の大きさの３つの塊状図形、例えば円形
３２、三角形３４、正方形３６を含む検品対象物３０が
あり、面積測定回路１８で測定された面積値が、それぞ
れ５６０、５４０、７５０であったとする。ここで、こ
の検品対象物の面積ヒストグラムとして、均等な階級の
幅を設けず、図３に示す如く、恣意的に、円形３２、三
角形３４の塊状図形に対して５００〜６００、正方形３
６の塊状図形に対して７００〜８００の階級の幅を設定
する。即ち、面積値５００〜６００の階級の幅には、度
数２（円形３２及び三角形３４）、面積値７００〜８０
０の階級の幅には、度数１（正方形３６）とすること
で、この検品対象物の面積ヒストグラムパターンとす
る。

【００２１】前記面積ヒストグラムパターン作成手段２
０では、予め搬送系に流れてくる全ての検品対象物の面
積ヒストグラムパターンのマスタパターンを作成してお
き、識別手段２２において、その面積ヒストグラムパタ
ーンをマッチング用に用いることで、検品対象物の検品
を行う。

【００２２】具体的には、まずマスタパターンの作成に
際して、図４の左側に示した如く、各検品対象物の画像
を入力し（ステップ１１０）、通常の２値化処理により
濃淡画像の２値化を行い（ステップ１２０）、その対象
物の図柄に特徴的な塊状図形を抽出する。次に、抽出処
理により得られた各塊状図形の面積を測定し（ステップ
１３０）、上記の方法で面積ヒストグラムパターンのマ
スタパターンを作成しておく（ステップ１４０）。

【００２３】検品処理では、ある予定搬送物が正常に搬
送されてきたか否かを判定する。具体的には、図４の右
側に示した如く、予定搬送物名を入力し（ステップ２１
０）、そのマスタパターンを基に、ヒストグラムの階級
の幅、階級の数の設定を行う（ステップ２２０）。次に
検品対象画像の入力を行い（ステップ２３０）、２値化
処理（ステップ２４０）、面積測定（ステップ２５０）
を経て、入力画像の面積ヒストグラムパターンを作成し
（ステップ２６０）、識別手段２２で、予定搬送物のマ
スタパターンとの間でマッチングを行い（ステップ２７
０）、一致、不一致の判定を行う（ステップ２８０）。

【００２４】以上のように、面積ヒストグラムパターン
を用いることによって検品を行うが、この方法ではマス
タパターンの精度が非常に重要であり、マスタパターン
の作り方によって、ある１個の予定搬送物に対して、そ
れ以外の検品対象物と完全に区別がつかない場合もあ
る。そこで、マスタパターンの最適化を行う場合の処理
の流れを図５に示す。

【００２５】この処理に際しては、まず、ある検品対象
物の画像を入力し（ステップ３１０）、２値化処理を行
う（ステップ３２０）ことによって塊状図形の抽出を行
う（ステップ３３０）。このとき、その検品対象物に特
徴的な塊状図形の抽出が不充分であれば、再度２値化処
理を行う（ステップ３２０）。続いて、面積を測定し
（ステップ３４０）、面積ヒストグラムパターンを作成
し（ステップ３５０）、図４の右側に示した検品処理
で、予定搬送物が他の検品対象物と完全に区別できたか
検証を行う（ステップ３６０、３７０）。その結果、完
全に区別がつかなかった場合には、ヒストグラムの階級
の幅と階級の数を変更し（ステップ３８０）、その階級
の幅と階級の数に存在する塊状図形を基に、再度面積ヒ
ストグラムパターンの作成を行う（ステップ３５０）。

【００２６】このように、繰返し検証を行い、完全に区
別がついた面積ヒストグラムパターンを、その検品対象
物のマスタパターンとして採用する（ステップ３９
０）。

【００２７】又、酷似の検品対象物があり、完全に他の
検品対象物と区別がつかない場合は、区別がつかない別
の検品対象物にのみ存在する塊状図形の面積値に対し
て、ヒストグラムの階級として何も存在しない空の階級
を設け、排他的にマスタパターンを作成することによ
り、識別することが可能である。

【００２８】なお、前記実施例においては、特徴量とし
て面積が用いられていたが、特徴量の種類はこれに限定
されず、周囲長、円度等、他の特徴量を用いることも可
能である。又、面積とそれ以外の特徴量を組み合わせて
検品を行うようにすることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、検
品対象物の図柄の性質に合わせて特徴量ヒストグラムパ
ターンを作成することにより、搬送系の影響によって検
品対象物が回転や位置ずれを生じた場合でも、簡便な方
法で、且つ高い認識精度と高速性を保証することができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理検品装置の実施例の基本
構成を示すブロック線図

【図２】検品対象物の一例を示す線図

【図３】図２の検品対象物に対応して作成された面積ヒ
ストグラムパターンの例を示す線図

【図４】前記実施例における、面積ヒストグラムパター
ンを用いたマスタパターンの作成及び検品処理の流れを
示す流れ図

【図５】前記実施例において、面積ヒストグラムパター
ンのマスタパターンの最適化処理を示す流れ図

【符号の説明】

１０…撮像カメラ １２…取り込み回路 １４…画像メモリ １６…抽出回路 １８…面積測定回路 ２０…面積ヒストグラムパターン作成手段 ２２…識別手段 ３０…検品対象物 ３２、３４、３６…塊状図形

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特徴的な図柄を有する既知の対象物を、搬
   送中に検品するための画像処理検品装置において、 検品対象物を撮影する撮像手段と、 撮影された画像データが取り込まれる画像メモリと、 該画像メモリ上の画像データから、検品対象物に含まれ
   る特徴的な塊状図形を抽出する抽出手段と、 該抽出された各塊状図形の特徴量を測定する特徴量測定
   手段と、 求めた特徴量の値の組み合わせにより検品対象物の特徴
   量ヒストグラムパターンを作成する特徴量ヒストグラム
   パターン作成手段と、 この作成した特徴量ヒストグラムパターンを用いて、検
   品対象物を識別する識別手段と、 を備えたことを特徴とする画像処理検品装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記特徴量ヒストグラ
   ムパターンの階級の幅や階級の数が、変更可能とされて
   いることを特徴とする画像処理検品装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記特徴量ヒストグラ
   ムパターンの階級の幅や階級の数が、検品対象物と他の
   対象物の識別結果に応じて修正されることを特徴とする
   画像処理検品装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項において、各
   塊状図形の２種類以上の特徴量を組み合わせて用いるこ
   とを特徴とする画像処理検品装置。