JPH09245166A - パターンマッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検査対象画像上の各走査位置ごとに基準パター
ンの各画素と検査対象画像の対応する画素を用いる相関
演算を行い、検査対象画像上の基準パターンと同一のパ
ターンの存在する位置を検出するパターンマッチングの
処理時間を短縮する。 【解決手段】基準パターンを持つ入力画像の基準パター
ン領域１１の各画素につき、その８方向の隣接画素との
濃度の差分の最大値である方向性最大エッジ特徴量を検
出し、所定値以上の方向性最大エッジ特徴量を持つ画素
を抽出し、ノイズ成分４Ａ，基準パターン成分１Ａを持
つ画像４０１を得る。さらに成分１Ａ，４Ａ中の画素の
うち、方向性最大エッジ特徴量の方向が連続する連結画
素で、所定画素数以上の画素群に属するものを抽出して
ノイズ成分４Ａを取除き、マッチング用の基準画素とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は予め登録されている
基準となる画像（基準パターンともいう）と、検査対象
物を撮像して得られた濃淡画像との合致の有無、合致の
位置などを、いわゆるパターンマッチングの手法によっ
て判別するパターンマッチング装置であって、特にその
演算量を削減し得るようにしたパターンマッチング装置
に関する。なお以下各図等において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。

【従来の技術】パターンマッチングを行う装置では、検
査対象物の濃淡画像（検査対象画像という）と基準画像
との一致度を計る尺度として、相関係数（正規化相関値
などとも呼ばれる）が一般的に用いられている。図９は
相関係数の演算によって画像の一致度合を調べ、検査対
象物の位置を判定する際のパターンマッチング法の説明
図である。同図において、１１は基準パターンを含む予
め用意された矩形状の画像領域としての基準パターン領
域、１はこの基準パターン領域１１内の真のマッチング
対象のパターンとしての基準パターン、２は対象物の撮
像に基づいて得られた濃淡の入力画像としての検査対象
画像である。この例では基準パターン１の位置（基準パ
ターン領域１１の左上隅の座標で代表される）を、検査
対象画像２上の左上隅の座標から始まる各座標点（走査
位置という）Ｑｊに順次１点ずつ移動（走査）させなが
ら、そのつど基準パターン領域１１上の全画素を対象画
素として、この各対象画素の濃度と、この各対象画素に
夫々対応する位置にある検査対象画像２上の画素の濃度
とから、検査対象画像２上の基準パターン領域１１と重
なる部分の画像との相関係数を求め、この相関係数が所
定のしきい値以上で、且つ最大となる走査位置Ｑｊとし
て、検査対象画像２上の基準パターン１と同じ画像パタ
ーンが存在する位置を検出する。ここで基準パターン領
域１１の検査対象画像２上のｊ番目の走査位置としての
Ｑｊの座標を（Ｘｊ，Ｙｊ）、基準パターン領域１１に
おけるｉ番目の画素の濃度をＦｉ、検査対象画像２の対
応する画素をＧｉ、基準パターン領域１１の構成画素数
をＮとすると、走査位置Ｑｊにおける相関係数Ｒｊ＝Ｒ
（Ｘｊ，Ｙｊ）は次の式（１）で与えられる。

【数１】 Ｒｊ＝Ｒ（Ｘｊ，Ｙｊ） ＝［Ｎ・ ^NΣ_i=0 （Ｆｉ・Ｇｉ）−（ ^NΣ_i=0 Ｆｉ）・（ ^NΣ_i=0 Ｇｉ）］ ／［｛Ｎ・ ^NΣ_i=0 Ｆｉ² −（ ^NΣ_i=0 Ｆｉ）² ｝ ×｛Ｎ・ ^NΣ_i=0 Ｇｉ² −（ ^NΣ_i=0 Ｇｉ）² ｝］^1/2 ・・・（１） この（１）式からも判るように、或る走査位置Ｑｊの１
点での相関係数を求めるためにも、積算や累積加算を大
量に行う必要がある。そこで従来は、この演算量を削減
するために基準画像から細線化画像やエッジ画像などの
特徴部を抽出し、その特徴的な画素のみを基準画像とす
ることで演算量を削減する方法や、エッジ特徴を求めた
後に一定の間引きを施すことで、さらに演算量を削減す
る方法等が用いられている。

【発明が解決しようする課題】しかしながら上述した従
来のパターンマッチング方法には次のような問題があ
る。 （１）エッジ特徴による基準画像の作成では、背景など
に含まれるノイズ成分からもエッジ特徴が抽出され基準
画像に含まれてしまう。 （２）エッジ特徴により選別した画素をさらに間引く場
合、単純な間引きではパターンによっては特徴の高い画
素、即ち、より特徴を表している画素をも間引いてしま
う。 （３）検査対象画像上の基準パターンと同じパターンが
無い部分でのパターンマッチング処理でも基準画像の最
後の画素まで演算しなければならない。 そこで本発明はこのような問題を解消できるパターンマ
ッチング装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項１のパターンマッチング装置は、登録された
基準画像（基準パターン１）と検査対象の濃淡画像との
パターンマッチングを行う装置において、予め基準画像
を含む所定の画像領域（基準パターン領域１１）を構成
する各画素について、当該画素と当該画素を中心とする
８方向の隣接画素との各方向別の濃度差の絶対値のうち
の最大の値（Ｅ（Ｘ，Ｙ），以下方向性最大エッジ特徴
量という）を求め、この方向性最大エッジ特徴量が所定
のしきい値（ＴＨ１）以上であるような画素をパターン
マッチングの対象画素として抽出する手段（方向成分・
エッジ特徴量抽出部１０８）を備えたものとする。また
請求項２のパターンマッチング装置は、請求項１に記載
の装置において、前記抽出された対象画素からさらに、
所定の画素数（ノイズレベル画素数のしきい値ＴＨ２）
以上の連結画素からなり、隣接画素同士の方向性最大エ
ッジ特徴量の方向が一致もしくは隣接する関係にあるよ
うな連結画素群に属する画素のみを有効な対象画素とし
て抽出する手段（方向成分・エッジ特徴量抽出部１０
８）を備えたものとする。また請求項３のパターンマッ
チング装置は、請求項１又は２に記載の装置において、
最終的に抽出された対象画素からさらに、この対象画素
の総個数に対する所定の割合（しきい値ＴＨ４）の個数
の画素を方向性最大エッジ特徴量の大きいものから順に
（基準画素データ６０１の形で）有効な対象画素として
選択する基準画素選択手段（ヒストグラム作成部１１
８）を備えたものとする。また請求項４のパターンマッ
チング装置は、請求項３に記載の装置において、前記基
準画素選択手段を介して選択された対象画素から、この
対象画素の総個数に対する所定の割合（しきい値ＴＨ
５）の個数の、方向性最大エッジ特徴量の大きいものか
ら順に選択された対象画素を用いて得た相関係数（Ｒ
ｊ）が所定値（しきい値ＴＨ６）以下のときは、その走
査位置でのパターンマッチングの処理を打切る手段（相
関演算部１１５）を備えたものとする。本発明の作用は
次の如くである。即ち基準となる画像を登録しておき、
検査対象の濃淡画像に対してパターンマッチングを行う
装置において、 １）請求項１に関わる発明においては、基準画像（基準
パターン１）を含む画像領域（基準パターン領域１１）
からパターンマッチングに用いる対象画素を限定抽出し
演算量を削減するが、この画素の抽出方法として、基準
パターン領域１１の各画素ごとに８方向のエッジ特徴量
（画素濃度の差分）を求め、この方向別のエッジ特徴量
の中での最大のエッジ特徴量（方向性最大エッジ特徴
量）が或るしきい値以上である画素のみを抽出し、パタ
ーンマッチングの対象画素の候補とする。 ２）請求項２に関わる発明においては、さらにこの抽出
された画素からノイズ成分を排除するため、抽出された
画素で、方向性最大エッジ特徴量の方向が互いに同一も
しくは近い方向を持って隣接している画素同士をグルー
プ化し、この各グループ内の画素数が所定値以上である
もののみを抽出し、これらの抽出された画素をパターン
マッチング用の対象画素とする。 ３）請求項３に関わる発明においては、前記１）または
２）項のように抽出された画素群の方向性最大エッジ特
徴量の大きさごとの画素数を求め、方向性最大エッジ特
徴量の大きさの順に画素数を配列したヒストグラムを作
ると共に、抽出された総画素数に対する所定のしきい値
を定め、このヒストグラム中の方向性最大エッジ特徴量
の大きい画素から順にしきい値までの画素を抽出し、こ
れらの抽出画素を新たな対象画素（基準画素ともいう）
としてパターンマッチングを行う。 ４）請求項４に関わる発明においては、前記３）項のよ
うに抽出された画素群を新たな基準画素としてパターン
マッチングを行う際、新たな基準画素のエッジ特徴量の
最も高い画素から順に画素を１つずつ、この抽出全画素
数に対する所定割合の画素数まで追加して、この追加の
つど一致度（相関係数）を求める（従って相関係数を算
出する際の基準画素の個数は順次１つずつ増加する）。 この所定割合の画素数までの一致度が所定のしきい値よ
りも小さい時はパターンマッチングの処理をその時点で
打切り、次の走査位置Ｑｊでのパターンマッチングを開
始する。

【発明の実施の形態】

（実施例１）先ず請求項１及び２に関わる発明の実施例
を説明する。図１は全請求項に関わる発明の一実施例と
してのパターンマッチング装置の構成を示すブロック
図、図２は基準パターンを含む入力画像図である。次に
図１のこの実施例に関わる構成と動作を図２〜図７を参
照しつつ説明する。図２に示す基準パターン１を含む画
像２０１を画像入力部１０１で入力し、入力されたアナ
ログ画像信号をＡ／Ｄ変換部１０２によりディジタルの
濃淡画像に変換する。変換されたディジタル画像はワー
ク用フレームメモリ１０３及び表示専用の表示メモリ１
１１に格納される。またこの画像は、Ｄ／Ａ変換部１０
４を介しモニタ１０５にも表示され、表示メモリ１１１
上の画像もモニタ１０５に表示可能である。モニタ１０
５上には入力画像２０１が表示され、マウスなどの設定
手段１０６によって基準パターン１の領域１１が指定さ
れる。これによりＣＰＵ１０７は、指定された基準パタ
ーン領域１１と、予め指定されているエッジ特徴量（即
ち後述のように着目画素と、この着目画素を中心とする
８方向（図５（Ｂ）参照）の隣接画素との濃度値の差
分）のしきい値ＴＨ１とノイズレベル画素数ＴＨ２を、
方向成分・エッジ特徴量抽出部１０８に指示する。ＣＰ
Ｕ１０７はまた主記憶メモリ１１９を有する。方向成分
・エッジ特徴量抽出部１０８は指示された基準パターン
領域１１内の各画素に関して、次式（２）で表されるオ
ペレータを施す。

【数２】 ｍａｘ（｜Ｐ０−Ｐ１｜，｜Ｐ０−Ｐ２｜，・・・，｜Ｐ０−Ｐ８｜） ・・・（２） ここで、図３に示すようにＰ０は着目画素の濃度値、Ｐ
１〜Ｐ８は着目画素を中心とする８つの各方向別の隣接
画素の濃度値である。従って式（２）の中の｜Ｐ０−Ｐ
１｜から｜Ｐ０−Ｐ８｜までの８つの絶対値は着目画素
Ｐ０に対する各方向別の濃度値の差分の絶対値（つまり
エッジ特徴量）であり、式（２）はこの８つの差分絶対
値のうちの最大のもの（方向性最大エッジ特徴量とい
う）を求めることを意味する。このようにして方向成分
・エッジ特徴量抽出部１０８は指示された基準パターン
領域１１の各画素（座標を（Ｘ，Ｙ）とする）毎の方向
性最大エッジ特徴量（Ｅ（Ｘ，Ｙ）で表す）と、その方
向を示す値（方向成分といいθ（Ｘ，Ｙ）で表す）を求
める。なお８つの各方向別の方向成分θの値は図５
（Ｂ）のように定義されるものとする。さらに方向成分
・エッジ特徴量抽出部１０８はこのように求めた各画素
毎の方向性最大エッジ特徴量Ｅ（Ｘ，Ｙ）の中から、前
記の設定されたエッジ特徴量のしきい値ＴＨ１を用い、
次の式（３）を満たす画素のみを抽出し、ワークメモリ
１０９に格納する。

【数３】 Ｅ（Ｘ，Ｙ） ≧ ＴＨ１ ・・・（３） 図４の４０１は式（３）で抽出された画素のみからなる
（入力画像２０１に対応する）画像である。この画像４
０１には同図のように基準パターン成分１Ａとノイズ成
分４Ａが含まれている。また方向成分・エッジ特徴量抽
出部１０８は図４の画像４０１に対し、抽出された各画
素別の方向成分θ（Ｘ，Ｙ）を基にしたラベリング処理
を行う。図５（Ａ）はこの抽出された画素別の方向成分
θ（Ｘ，Ｙ）の例を示す。正方形で示す各画素内の数値
は、夫々当該画素についての（同図（Ｂ）のように８つ
の方向別に定義された）方向成分の値を示す。ラベリン
グを行うには図５（Ａ）のように方向性最大エッジ特徴
量で抽出された画素群中の互いに隣接した３画素同士に
おいて、抽出画素群５０１のように方向成分が同一もし
くは近い（隣接の関係にある）方向であれば同一のグル
ープとしてラベリングする。但し画素群５０２のように
隣接していても方向が不一致であれば同一のグループに
はしない。このようにグループ化された画素群の内で、
ノイズレベル画素数のしきい値ＴＨ２以上のグループの
みを抽出する。これにより図４の画像４０１の（基準パ
タ−ン領域１１の）ノイズ成分４Ａは取除かれる。この
実施例では、方向成分の連続性の検出範囲を３画素とし
たが、設定により変更可能である。この画素数を増やせ
ば、より大きなノイズ成分を除去することが可能とな
る。方向成分・エッジ特徴量抽出部１０８は以上の処理
の結果として得られた各画素（基準画素という）につい
てのＸ，Ｙの座標値と、原入力画像２０１におけるその
画素の濃度値Ｄとの図６に示すようなリスト形式のデー
タ（基準画素データという）６０１をメモリ１１０内に
作成する。なお図６では基準画素の座標値を一般的に
（Ｘｍｉ，Ｙｍｉ）とし、同じく濃度値をＤｉとして示
す。但しｉはｎ個の基準画素の番号を示す添字である。
この図６の基準画素データ６０１はＣＰＵ１０７により
補助記憶部１１２に保存される。この図６の基準画素デ
ータ６０１の各基準画素を用いる検査対象画像の検査・
計測の実行が、モニタ１０５及び設定手段１０６を用い
て指示されると、ＣＰＵ１０７は補助記憶部１１２に保
存しておいた基準画素データ６０１を相関演算用の基準
画素メモリ１１３に転送し、一方、検査対象となる画像
を画像入力部１０１，Ａ／Ｄ変換部１０２，ワーク用フ
レームメモリ１０３を経て相関演算用の検査画像メモリ
１１４に転送する。そこで相関演算部１１５は基準画素
メモリ１１３内の基準画素データ６０１の各基準画素を
対象画素として検査画像メモリ１１４の画像に対し、前
述のような相関演算を行い、検査対象画像の各走査位置
Ｑｊ（座標を（Ｘｊ，Ｙｊ）とする）毎に得られた相関
係数（一致度）Ｒｊ＝Ｒ（Ｘｊ，Ｙｊ）を実数データの
格納が可能な相関係数メモリ１１６に格納する。なおｊ
は走査位置の番号を示す添字である。この相関係数メモ
リ１１６内で相関係数が最大で、且つしきい値ＴＨ３以
上の一致度を示す検査対象画像内の走査位置Ｑｊが基準
パターン１と同一パターンが検出された位置となり、そ
のときの一致度が得られる。相関演算部１１５は、モニ
タ１０５および設定手段１０６を用いて指示された検査
対象画像の検査領域内（指定がなければ全領域）におい
て、指定された相関係数しきい値ＴＨ３以上の全ての走
査位置Ｑｊに関して、その座標値（Ｘｊ，Ｙｊ）と相関
係数Ｒｊとを図７の走査位置別相関係数７０１のように
出力する。ＣＰＵ１０７は、この情報をもとに検査・計
測結果をモニタ１０５に表示、あるいはＩ／Ｏ入出力部
１１７から出力し、外部に通知することも可能である。
また前記で、方向性最大エッジ特徴量Ｅ（Ｘ，Ｙ）とそ
の方向成分θ（Ｘ，Ｙ）を検出演算したあとに、エッジ
特徴のかすれ等を補正するために、膨張・収縮などの処
理を施してもよい。 （実施例２）次に請求項３に関わる発明の実施例を説明
する。本発明では実施例１で述べた図１の装置にヒスト
グラム作成部１１８を設ける。このヒストグラム作成部
１１８は、方向成分・エッジ特徴量抽出部１０８により
作成されたメモリ１１０内の基準画素データ６０１に対
して、図８のように方向性最大エッジ特徴量Ｅ（Ｘｍ
ｉ，Ｙｍｉ）の大きさの順に、その大きさに該当する画
素数Ｎ１〜Ｎｎを対比して並べてなるヒストグラム８０
１を作成する。なおこのとき同時にヒストグラム８０１
の各大きさ順の方向性最大エッジ特徴量Ｅ（Ｘｍｉ，Ｙ
ｍｉ）に対応する各基準画素の座標（Ｘｍｉ，Ｙｍｉ）
及び濃度値Ｄｉも登録される。またＣＰＵ１０７がヒス
トグラム作成部１１８に対して方向性最大エッジ特徴量
のしきい値ＴＨ４を設定しておくと、ヒストグラム作成
部１１８は作成したヒストグラム８０１について、この
しきい値ＴＨ４以上の画素のみを抽出し、基準画素デー
タ６０１を方向性最大エッジ特徴量Ｅの高いものから順
に並べて更新する。このしきい値ＴＨ４は方向性最大エ
ッジ特徴量を指定するだけでなく、基準画素データ６０
１全体の画素数の例えば１０％の画素を有効な基準画素
とするというように、パーセンテージを指定するように
してもよい。この場合には、しきい値ＴＨ４を方向性最
大エッジ特徴量とするか、全画素数に対するパーセンテ
ージとするかを選択する選択フラグを設け、これをパー
センテージ指定の設定にしておくようにする。さらには
上記の方向性最大エッジ特徴量のしきい値及び上記のパ
ーセンテージのしきい値を同時に独立に設け、この２つ
のしきい値を共に満たす基準画素のみを選択して基準画
素データ６０１を方向性最大エッジ特徴量の大きいもの
から順に並べて更新するようにしてもよい。ヒストグラ
ム作成部１１８は内部にヒストグラム８０１を保持して
いるので、一度、ヒストグラム８０１を作成すれば、し
きい値ＴＨ４を変更すると自動的に基準画素データ６０
１を瞬時に更新することができる。この機能は設定段階
でのテスト的な検査や計測を行う場合に用いられる。Ｃ
ＰＵ１０７によって基準画素データ６０１が補助記憶部
１１２へ保存されると同時にヒストグラム作成部１１８
の内部に保持されたヒストグラム８０１も補助記憶部１
１２へ保存される。以降のパターンマッチング処理は実
施例１と同様である。 （実施例３）次に請求項４に関わる発明の実施例を説明
する。前記実施例１，２で述べた相関演算部１１５は、
検査対象画像の各走査位置Ｑｊ毎に基準画素データ６０
１で指定された基準画素の全点を用いて得られた相関係
数Ｒｊを相関係数メモリ１１６に格納するが、本実施例
ではこの相関演算部１１５に中断処理機能を持たせる。
即ち本実施例では相関演算部１１５は実施例２で述べた
ように方向性最大エッジ特徴量の高い順に基準画素を並
べて作成された基準画素データ６０１の画素をエッジ特
徴量の大きい方から数えて、その個数の基準画素データ
６０１の全画素数に対する割合が、しきい値ＴＨ５
〔％〕となるまでの基準画素群ごとに、この基準画素群
を用いて得た相関係数Ｒｊを相関係数メモリ１１６に出
力し、その時点での相関係数Ｒｊとしきい値ＴＨ６を比
較する。基準画素データ６０１は方向性最大エッジ特徴
量Ｅの高い順に並んでおり、この時点で相関係数Ｒｊが
しきい値ＴＨ６に満たなければ、その位置には基準パタ
ーン１と同一のパターンは存在しないと判定できる。こ
こでさらに、保留状態を規定するしきい値ＴＨ７を用い
れば、相関係数Ｒｊ＝Ｒ（Ｘｊ，Ｙｊ）が次式（４）を
満たす範囲にあれば、さらに基準画素データ６０１内の
全画素数に対する割合がしきい値ＴＨ５〔％〕（従って
この時点でパターンマッチングに用いる基準画素の画素
数としては全体の（ＴＨ５×２）〔％〕分となる）の数
の基準画素を用いるパターンマッチングを行って同様の
処理を行う。これにより検出漏れを防止することも可能
である。

【数４】 ＴＨ６ ＞ Ｒ（Ｘｊ，Ｙｊ） ≧ ＴＨ７ ・・・（４） ここで相関係数Ｒｊがしきい値ＴＨ６（しきい値ＴＨ７
が設定されている場合にはＴＨ７）未満か、もしくは基
準画素の全画素数の５０％を越えた基準画素を用いても
相関係数Ｒｊがしきい値ＴＨ６未満であった場合には、
その走査位置Ｑｊでのパターンマッチング処理を強制的
に打切り、指示された検査対象画像の検査領域内の次の
走査位置Ｑｊへ移行し、同様のパターンマッチング処理
を実行する。この際、パターンマッチング処理を打切っ
た走査位置Ｑｊにおける相関係数メモリ１１６の値とし
ては ”−１．０” が格納され、後にどの点で打切処
理が実施されたかを検索することが可能である。検査領
域内の全走査位置でパターンマッチング処理が終了する
と、実施例１と同様に得られた相関係数の大きさと相互
の比較によって基準パターンと同一のパターンの存在す
る位置を求める処理を行う。

【発明の効果】

１）請求項１，２に関わる発明によれば、基準パターン
領域の全画素についての８つの方向別の濃度差分の最大
値で、且つ所定値以上の方向性最大エッジ特徴量とその
方向成分を検出し、方向成分の連続する連結画素群のう
ちの所定画素数以上のものを取出すことにより、ノイズ
成分を取除いた基準パターンのエッジ部分に位置する基
準画素を抽出し、この基準画素を用いて検査対象画像と
のパターンマッチングを行うようにしたので、相関演算
の処理時間を短縮し、基準パターンの誤検出を防止する
ことができる。 ２）請求項３に関わる発明によれば、前記１）項のよう
に抽出された各基準画素の方向性最大エッジ特徴量の大
きさ順に、夫々の大きさ別の画素数を配列したヒストグ
ラムを作り、方向性最大エッジ特徴量の大きさ又は全画
素数に占める割合等の所定のしきい値を用いて、このヒ
ストグラム上で方向性最大エッジ特徴量の大きい側にあ
る基準画素の群を有効な基準画素とし、この有効な基準
画素を対象画素としてパターンマッチング処理を行うよ
うにしたので、検出精度を劣化させずに基準画素の数を
削減し、処理時間を短縮することが可能となる。さらに
ヒストグラムを内部に保持しておくことで、しきい値
（設定値）の変更による基準画素の更新も瞬時に行うこ
とが可能となる。 ３）請求項４に関わる発明によれば、前記２）項で有効
として抽出された基準画素の全個数に対する所定の割合
の個数の、方向性最大エッジ特徴量の大きい方から選択
された基準画素を用いたパターンマッチング処理に基づ
く相関係数が所定値以下であれば、その走査位置でのパ
ターンマッチング処理を打切るようにしたので、基準パ
ターンと同一のパターンが存在しない、圧倒的に多い走
査位置でのパターンマッチングに要する処理を大幅に省
略でき、処理時間を大幅に短縮することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのパターンマッチング
装置の構成を示すブロック図

【図２】基準パターンを含む入力画像の例を示す図

【図３】本発明に基づき着目画素の方向性最大エッジ特
徴量を求める際の対象画素領域の説明図

【図４】本発明に基づき図２の入力画像に対し方向性最
大エッジ特徴量による画素抽出を行った後の画像を示す
図

【図５】本発明に基づく連結画素の方向データの連続性
の説明図

【図６】本発明に基づく基準画素データを示す図

【図７】本発明に基づく走査位置別の相関演算の説明図

【図８】本発明に基づく方向性最大エッジ特徴量別のヒ
ストグラムの説明図

【図９】従来のパターンマッチングの説明図

【符号の説明】

１ 基準パターン １Ａ 基準パターン成分 ２ 検査対象画像 ４ ノイズ ４Ａ ノイズ成分 １１ 基準パターン領域 １０１ 画像入力部 １０２ Ａ／Ｄ変換部 １０３ ワーク用フレームメモリ １０４ Ｄ／Ａ変換部 １０５ モニタ １０６ 設定手段 １０７ ＣＰＵ １０８ 方向成分・エッジ特徴量抽出部 １０９ ワークメモリ １１０ メモリ １１１ 表示メモリ １１２ 補助記憶部 １１３ 基準画像メモリ １１４ 検査画像メモリ １１５ 相関演算部 １１６ 相関係数メモリ １１７ Ｉ／Ｏ入出力部 １１８ ヒストグラム作成部 １１９ 主記憶メモリ ２０１ 入力画像 Ｐ０ 着目画素，その濃度値 Ｐ１〜Ｐ８ 方向１〜８別の隣接画素，その濃度値 ４０１ 方向性最大エッジ特徴量による抽出画素から
なる画像 ５０１，５０２ 方向性最大エッジ特徴量による抽出画
素群 ６０１ 基準画素データ ７０１ 走査位置別相関係数 Ｑｊ，Ｑ（Ｘｊ，Ｙｊ） 走査位置 （Ｘｊ，Ｙｊ） 走査位置の座標値 Ｒｊ，Ｒ（Ｘｊ，Ｙｊ） 相関係数 （Ｘｍｉ，Ｙｍｉ） 基準画素の座標値 Ｄｉ，Ｄ（Ｘ，Ｙ） 濃度値 Ｅ（Ｘ，Ｙ），Ｅ（Ｘｍｉ，Ｙｍｉ） 方向性最大エッ
ジ特徴量 ＴＨ１ エッジ特徴量のしきい値 ＴＨ２ ノイズレベル画素数のしきい値 ＴＨ３ 相関係数のしきい値 ＴＨ４ 方向性最大エッジ特徴量のしきい値，全基準
画素数に対する％のしきい値 ＴＨ５ 全基準画素数に対する％のしきい値 ＴＨ６，ＴＨ７ 相関係数のしきい値

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】登録された基準画像と検査対象の濃淡画像
   とのパターンマッチングを行う装置において、 予め基準画像を含む所定の画像領域を構成する各画素に
   ついて、当該画素と当該画素を中心とする８方向の隣接
   画素との各方向別の濃度差の絶対値のうちの最大の値
   （以下方向性最大エッジ特徴量という）を求め、この方
   向性最大エッジ特徴量が所定のしきい値以上であるよう
   な画素をパターンマッチングの対象画素として抽出する
   手段を備えたことを特徴とするパターンマッチング装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、 前記抽出された対象画素からさらに、所定の画素数以上
   の連結画素からなり、隣接画素同士の方向性最大エッジ
   特徴量の方向が一致もしくは隣接する関係にあるような
   連結画素群に属する画素のみを有効な対象画素として抽
   出する手段を備えたことを特徴とするパターンマッチン
   グ装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の装置において、 最終的に抽出された対象画素からさらに、この対象画素
   の総個数に対する所定の割合の個数の画素を方向性最大
   エッジ特徴量の大きいものから順に有効な対象画素とし
   て選択する基準画素選択手段を備えたことを特徴とする
   パターンマッチング装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の装置において、 前記基準画素選択手段を介して選択された対象画素か
   ら、この対象画素の総個数に対する所定の割合の個数
   の、方向性最大エッジ特徴量の大きいものから順に選択
   された対象画素を用いて得た相関係数が所定値以下のと
   きは、その走査位置でのパターンマッチングの処理を打
   切る手段を備えたことを特徴とするパターンマッチング
   装置。