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ピーク検出画像処理方法、プログラム及び装置

国内特許コード P06A008937
整理番号 6295
掲載日 2006年6月8日
出願番号 特願2004-026362
公開番号 特開2005-221241
登録番号 特許第4229325号
出願日 平成16年2月3日(2004.2.3)
公開日 平成17年8月18日(2005.8.18)
登録日 平成20年12月12日(2008.12.12)
発明者
  • 大図 章
出願人
  • 独立行政法人 日本原子力研究開発機構
発明の名称 ピーク検出画像処理方法、プログラム及び装置
発明の概要

【課題】 任意の物理量の空間における分布に対応する濃淡画像における濃淡データのピーク値及びピーク数、及びその位置を簡単に且つ短時間で検出する。
【解決手段】 一回の画像処理により画像中に多数ある斑点(スポット状または点状)のピーク値と数及びその位置を求める。その手法は、画像行列データの全画素データについて任意の一つの画素のデータ値をその画素の周囲にあるか、または隣接する画素データ値一つ一つと比較演算することを全画素のデータに施すことにより、周囲にある画素のデータ値よりも高い値のデータ、ピーク値(極大値)を有する画素を見つけ出す。
【選択図】 図3

従来技術、競合技術の概要


従来の手法では、本発明が対象とするような斑点が多数集まった濃淡画像中に多数ある斑点のピーク値と数を正確に検出あるいは取得するために、一般的には数々の特殊かつ煩雑なフィルタ処理を多用している。その一例を挙げると、まず画像を移動平均法やメディアンフィルタなどのローパス特性のフィルタで処理することによって画像を平滑化して、エンベロープ画像を作成する。次に、元の画像との差分をとって、スポットまたは点状の部分だけを抜き出す処理を経る。そして、この差分画像に対してしきい値処理で画像を2値化処理した後、細線化処理を一つの画素まで削り込むために複数回繰り返し施す。最後に、その一つの画素となった画素を数えることでピークを有する画素の数とピーク値を得る手法が必要となる。このとき、斑点ごとにピーク値を取得するとき、差分画像の斑点の領域の最高値(ピーク値)を残すような処理が必要となる。



本発明に関連する従来技術を記載したものとしては下記のものが挙げられる。

【特許文献1】特開2002-262093号公報

【特許文献2】特開2003-259129号公報

【非特許文献1】K.R.キャストルマ著、斎藤恒雄訳「ディジタル画像処理」科学技術出版、2002年3月刊行

【非特許文献2】A. Rosenfeld著、長尾真監訳「ディジタル画像処理」近代科学社、1978年12月刊行

【非特許文献3】河田聡/南茂夫著「科学計測のための画像データ処理」CQ出版社、1994年4月30日刊行

産業上の利用分野


本発明は、任意の物理量の空間における分布に対応する濃淡画像を複数の小区画に分割した各区画が有する濃淡を表す濃淡データを各区画の位置を表す位置データと関連付けて備える濃淡画像データ群の中で濃淡データのピーク値、その位置及びピークの数を検出するピーク検出画像処理方法に関する。



本発明は、工業品として生産される粉または細かな粒子が多数集まった粉体、粒子状物質等の画像計測で得られる画像から、画像処理・解析により(1)粉、粒子の数量、または画像中の粒子の輝度から(2)粉、粒子の大きさ、粒子径、及び(3)粒子の位置を検出する際に利用できる。または、空気清浄産業等の環境科学研究分野で、大気中または液中に浮遊する微粒子等を観測した斑点濃淡画像から微粒子の数、粒径及び画像中での位置を求める際に本発明を利用することができる。 さらに半導体シリコンウェハーのように平板上の凹凸検査やそれらに付着する微小な粉塵等のゴミの検出にも使用できる。

特許請求の範囲 【請求項1】
任意の物理量の空間における分布に対応する濃淡画像を複数の小区画に分割した各区画が有する濃淡を表す濃淡データを各区画の位置を表す位置データと関連付けて含む濃淡画像データ群の中の1つの区画の濃淡データ値を当該1つの区画の周囲を囲む全ての周囲区画の各濃淡データ値と個別に比較演算するステップと、
前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より大きいか又は等しい場合、又は前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より小さいか又は等しい場合、前記1つの区画のデータ値をピーク値と決定し、且つ前記1つの区画の位置をピーク位置と決定するピーク決定ステップと、
ピーク値として決定されたデータ値を有する複数の区画同士が互いに隣接又は隣り合う場合任意の選択手法でもって前記複数の区画のうちの1つの区画を選択するステップと
を備えるピーク検出画像処理方法。

【請求項2】
前記ピーク決定ステップが、前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より大きいか又は等しい場合に前記1つの区画のデータ値を極大のピーク値と決定し、且つ前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より小さいか又は等しい場合に前記1つの区画のデータ値を極小のピーク値と決定するステップを含む請求項1記載のピーク検出画像処理方法

【請求項3】
前記比較演算するステップ及び前記ピーク決定ステップを全ての区画に対して実行する請求項1又は2記載のピーク検出画像処理方法。

【請求項4】
前記濃淡画像が2次元の矩形画像であり、
前記各区画は、前記矩形画像の縦及び横方向それぞれを少なくとも3つに分割することにより形成されており、
前記比較演算するステップは、前記1つの区画が前記矩形画像の外周に接していない区画である場合は前記1つの区画のデータ値を前記1つの区画を囲む8個の区画のデータ値と比較演算し、前記1つの区画が前記矩形画像の縦及び横方向のうちの一方の方向のみの外周に接している区画である場合は前記1つの区画のデータ値を前記1つの区画を囲む5個の区画のデータ値と比較演算し、前記1つの区画が前記矩形画像の角にある区画である場合前記1つの区画のデータ値を前記1つの区画を囲む3個の区画のデータ値と比較演算する
請求項1から3のいずれか一項に記載のピーク検出画像処理方法。

【請求項5】
前記ピーク決定ステップにより決定されたピーク値の数を計数するステップを更に備える請求項1から4のいずれか一項に記載のピーク検出画像処理方法。

【請求項6】
前記濃淡画像が、撮像管又はCCD等の光画像検出器により光学的に取得され、
前記濃淡画像データ群の濃淡データ及び位置データが、前記の取得された濃淡画像からディジタル値として生成される
請求項1から5のいずれか一項に記載のピーク検出画像処理方法。

【請求項7】
前記の決定されたピーク値及びピーク位置を記録するステップを更に備える請求項1から6のいずれか一項に記載のピーク検出画像処理方法。

【請求項8】
コンピュータに、請求項1から7のいずれか一項に記載のピーク検出画像処理方法を実行させるピーク検出画像処理プログラム。

【請求項9】
任意の物理量の空間における分布に対応する濃淡画像を複数の小区画に分割した各区画が有する濃淡を表す濃淡データを各区画の位置を表す位置データと関連付けて含む濃淡画像データ群の中の1つの区画の濃淡データ値を当該1つの区画の周囲を囲む全ての周囲区画の各濃淡データ値と個別に比較演算する手段と、
前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より大きいか又は等しい場合、又は前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より小さいか又は等しい場合、前記1つの区画のデータ値をピーク値と決定し、且つ前記1つの区画の位置をピーク位置と決定するピーク決定手段と、
ピーク値として決定されたデータ値を有する複数の区画同士が互いに隣接又は隣り合う場合任意の選択手法でもって前記複数の区画のうちの1つの区画を選択する手段と
を備えるピーク検出画像処理装置。

【請求項10】
前記ピーク決定手段が、前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より大きいか又は等しい場合に前記1つの区画のデータ値を極大のピーク値と決定し、且つ前記1つの区画のデータ値が前記周囲区画の全てのデータ値より小さいか又は等しい場合に前記1つの区画のデータ値を極小のピーク値と決定する請求項9記載のピーク検出画像処理装置
産業区分
  • 測定
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004026362thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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