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    公开号:WO1992010810A1
    申请号:PCT/JP1991/001664
    申请日:1991-11-29
    公开日:1992-06-25
    发明作者:Takashi Ijiri；Toshihiko Matsumoto；Toshimichi Masaki；Naoshi Awano；Osamu Motooka
    申请人:Omron Corporation；
    IPC主号:G06T15-00
    专利说明:
    [0001] 明 TO 書 シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 技術分野
    [0002] こ の発明 は， 照明む ら ， 対象物の影等の影響を取 り 除 く シ ェ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置 に 関 し ， と く に 円 筒 ， 円 柱， 角 柱 な ど の 柱形状 の 対象物 に 好適 な シ エ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置 に 関す る 。 背景技術
    [0003] 文字読取 り ， そ の他の対象物の認識の た め の 前処理 と し て， 照明装置の 照明む ら ， カ メ ラ の レ ン ズ の 歪 み な ど に 起因す る 明 る さ の 不均一を取 り 除 く シ ェ 一 テ ィ ン グ処理が必要な場合が多 い。
    [0004] 従来の シ ヱ ー デ ィ ン グ処理 に お い て は， 均一な 反射 率を有す る 白 色無地の基準用紙を撮像 し ， そ の 画像 を シ エ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン と す る 。 対象物を撮像 し た と き に ， 対 象 物 の 画 像 デ ー タ と シ ェ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン を表わ す画像デ ー タ と の 間で所定の 演算 （た と え ば減 算， 除 算 等） を 行 う 。 こ の 演算 に よ り シ エ ー デ ィ ン グ捕正 さ れた画像デ ー タ が得 ら れ る o
    [0005] し 力、 し な が ら こ の よ う な従来の シ ュ 一 デ ィ ン グ捕正 方法 で は ， 基 準用 紙 を あ ら か じ め 用 意 す る 必要 が あ る 。 ま た対象物が円筒な どの立体形状であ る 場合， 照 明光の対象物か ら の反射光の う ち 撮像装置 に入射す る 光量が対象物の場所に よ っ て異な る 。 すな わ ち ， 対象 物の撮像装置 に対向す る 部分か ら の反射光 は そ の多 く が撮像装置 に入射す る 力 対象物の側面部分 ま た は こ れに近い 部分で は照明光は撮像装置の位置す る 方向 に は反射せず， 反射光の多 く は撮像装置に入射 し な い。 こ の た め ， こ の よ う な 立体形状 の 対象物を撮影す る と ， 撮影画像に影 （相対的 に 暗い部分 と い う 意味であ る ） が生 じ る 。 こ の よ う な 明暗の ば ら つ き は上述 し た 基準用紙を用 い る 従来の方法で は除去す る の が困難で あ る o
    [0006] こ の発明 は， 基準用紙な どを用 いず， 立体形状に起 因す る 影の影響を取 り 除 く こ と がで き る シ エ ー デ ィ ン グ補正方法お よ び装置を提供す る こ と を 目 的 と す る 。
    [0007] こ の発明 は ま た， カ メ ラ の視野内 に お い て撮像 さ れ る べ き 対象物の位置が基準 と な る 位置 に対 し てずれて い た場合であ っ て も正 し く シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正がで き る よ う に す る こ と を 目 的 と す る 。 発明 の 開示
    [0008] 第 1 の発明 に よ る シ ヱ デ ィ ン グ補正方法お よ び装 置 は次の通 り で あ る 。
    [0009] 第 1 の 発明に よ る シ ェ ー デ ィ ン グ補正方法 は， 撮像 装置を用 い て柱状対象物を 撮像 し て そ の 対象物 を表わ す画像デー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に 表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の長 さ 方向 と 直交 す る 方 向 に線状 に サ ン プル場所を指定 し ， 指定 さ れ た 線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を 上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を生成 し ， 上記 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象 物を表わ す画像デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
    [0010] 上記サ ン プル場所 は， こ の 発明 の実施態様 に お い て は， 上記画像上 に 引 かれ た ラ イ ン の 位置 に よ っ て， ま た は上記画像上 に表わ さ れた細長 い ウ イ ン ド ウ に よ つ て指定 さ れ る 。
    [0011] 第 1 の発明 に よ る シ ヱ 一 デ イ ン グ補正方法 は， 対象 物の表示画像上 に お い て線状 に 指定 さ れた サ ン プ ル場 所の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れ た 画像デ ー タ を， 上記線状サ ン プ ル場所 の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に 配列す る こ と に よ り 2 次 元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を作成 し ， 作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン . デ ー タ を用 い て対 象物を表わす画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正を 行 う も の で あ る と 表現 す る こ と も で き る 。 こ れ は シ ニ ー ディ ン グ捕正を行 う 処理装置の処理手順に の み着 目 し て表現 し た も の であ る 。
    [0012] 第 1 の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 柱状 対象物を撮像 し てそ の対象物を表わす画像デー タ を 出 力 す る 撮像装 置， 上記撮像装 置 か ら 出 力 さ れ る 画像 デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上記 対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状に サ ン プル場 所を指定す る た め の入力装置， 上記入力装置を通 し て 指定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、0 タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び上記 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を 用 い て 対 象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段を傭え て い る 。
    [0013] 好ま し い実施態様に お い て は， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正 装置 は さ ら に シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ を 2 値化す る 2 値化手段を備えて い る 。
    [0014] 第 1 の発明 に お い て線状指定サ ン プル場所 は， 撮像 さ れた画像 に お い て対象物の表面の影を含む像が最 も よ く 現われ， かつ対象物の表面 に記入 さ れた文字， 図 形等が現わ れて い な い場所 と し て指定 さ れ る 。 こ の よ う に し て線状に指定 さ れた サ ン プル場所の 画像デー タ が対象物 の 長 さ 方 向 に 拡張 さ れ る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る 。 作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は対象物の立体的形状 に 起 因す る 物体表面の 明暗分布を正 し く 表わ し て い る 。 し た 力《 つ て， こ の よ う な シ ヱ ー デ イ ン グ • パ タ ー ン を用 い て シ エ ー デ ィ ン グ補正す る こ と に よ り ， 対象物の立 体的形状 に起因 し て画像 に現わ れ る 明 暗分布を 除去す る こ と がで き ， 対象物表面の 文字， 記号等の み を含む 画像デ ー タ を得 る こ と がで き る 。 従来の よ う に基準用 紙を用 い る 必要 は な い。
    [0015] 第 1 の 発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装 置 に お い て用 い ら れ る シ エ ー デ ィ ン グ • /ヽ0 タ ー ン の作 成方法お よ び装置 も ま た提供 さ れて い 'S o
    [0016] こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成方法 は， 撮像装 置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象物を表わす 画像デ ー タ を 得， 上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に表不 さ れた 上記画像上 に お い て， 上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プ ル場所を指定 し ， 指定 さ れ た線 状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上 記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー 夕 を生成す る も の であ る 。
    [0017] シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン 作成を ソ フ ト ウ ヱ ァ で実 行 す る 場 合 の そ の 手順 に 着 目 す る と ， シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法は， 対象物の表示画像上に お い て線状に指定 さ れたサ ン プル場所の画像デー タ を， 対 象物 の 撮像画像 デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れた 画像 デー タ を， 上記線状サ ン プル場所の長さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ タ ー ン · デー タ を作成す る も の で あ る ， と 規定 さ れ シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置 は， 柱状対象物 を撮像 し て そ の対象物を表わす画像デー タ を 出力す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示 装置に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状に サ ン プル場所を指定 す る た め の入力装置， およ び上記入力装置を通 し て指 定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を 生成す る 手段を備え て い る 。
    [0018] こ の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法お よ び装置 に よ る と ， 表示 さ れた対象物の 画像上 に お い て線状 に サ ン プ ル場所を指定す る だ けで そ の 対象物につ い て の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る こ と がで き る 。
    [0019] 第 2 の発明 は， 第 1 の発明の よ う に柱状対象物を横 切 っ て線状 にサ ン プル場所を指定で き な い場合に と く に 有効で あ る 。 た と え ば， 対象物の 表面 に そ の長 さ 方 向 の 全範囲 に お い て文字や 図形が表わ さ れて い る 場合 に は， 線状サ ン プル場所を どの位置 に し て も 線状サ ン プル場所 は文字や 図形を横切 っ て し ま う 。
    [0020] 第 2 の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法 は， 撮像 装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象物 を表わ す画像デ ー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て （文字や 図形が記入 さ れて い る 部分を 除 く ） 濃 度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数 個指定 し ， 指定 さ れた代表点を上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し た が っ て配列す る こ と に よ り 濃 度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を生成 し ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て 対象物を表わす画像デー タ の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
    [0021] 第 2 の 発明 に よ る シ ヱ ー デ イ ン グ補正方法を， ソ フ ト ウ エ ア に よ る 処理手順で規定す る と ， 対象物の 表示 画 像 上 に お い て 指 定 さ れ た 複数 の サ ン プ ル点 の 画 像 デ ー タ を， 対象物の 撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ， 抽 出 さ れた 画像デー タ を， 直交座標軸の一方 に そ っ て配列 す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し ， こ の濃度 レ ベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を 作成 し， 作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー 夕 を用 い て対象物を表わす画像デー タ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る と い う こ と がで き る 。
    [0022] 第 2 の発明 に よ る シ ェ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 柱状 対象物を撮像 し て そ の対象物を表わす画像デー タ を 出 力す る 撮像装 置， 上記撮像装 置 か ら 出 力 さ れ る 画像 デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上に お い て， 上記 対象物の 画像の 全長に わ た っ て （文字や 図形が記入 さ れて い る 部分を 除 い て） 濃度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン 上 の 代表点を複数個 指定す る た め の 入力装 置， 上記入力装置を通 し て指定さ れた代表点を上記対 象物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レべ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に 配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ 一 デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を 用 い て対象物 を 表わ す画像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正 を 行 う 手段 を備 え て い る o
    [0023] 好 ま し い 実施態様 に お い て は ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン · デ ー タ 生成手段が， 指定 さ れた複数の 代表点の 画像デ ー タ を補間す る こ と に よ り 連続的 な 濃 度 レ ベ ル分布を作成す る 。
    [0024] さ ら に 好 ま し く は ， シ ェ ー デ ィ ン グ補正後 の 画 像 デー タ を 2 値化す る 2 値化手段が設 け ら れ る 。
    [0025] 第 2 の 発明 に お い て は， サ ン プ ル場所を線状 に 指定 す る 代わ り に 点状 に 指定す る 。 各指定 さ れ た点 は， 文 字や図形が表わ さ れて い る 部分 を除 い て柱状対象物の 長 さ 方向 に 均一な 濃度 レ ベルを も っ と み な さ れ る ラ イ ン 上の代表点で あ り ， 文字や 図形が表わ さ れて い る 部 分以外の と こ ろ で指定 さ れ る 。 こ の よ う な 点の 濃度 レ ベ ルを柱状対象物の横方向 に並べ る こ と に よ り ， 横方 向 に お け る 濃度 レ ベル分布が得 ら れ る か ら ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を長 さ 方向 に拡張す れば 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン が得 ら れ る 。 こ の 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は， 対象物の表面 に文字や 図形がな い と 仮定 し た場合の対象物表面の 画像の 明 る さ の分布を表 わ し て い る 。 こ の よ う に し て 得 ら れ た シ エ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン を用 い て シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う こ と に よ り ， 対象物の立体的形状 に 起因す る 明 る さ の 分布 に よ る 影響を排除す る こ と がで き る 。
    [0026] 第 2 の 発明 に お い て用 い ら れ る シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を作成す る 方法お よ び装置 も ま た提供 さ れて い る 0 こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 は， 撮像装 置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象物を表わす 画像デー タ を得， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し， 上記表示装置 に表示 さ れた 上記画像上 に お い て ， 上記対象物 の 画像 の 全長 に わ た っ て濃度が均一であ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表 点を複数個指定 し ， 指定 さ れた代表点を上記対象物の 長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン * デ一 夕 を生成す る も の であ る 。
    [0027] こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 は， 対象物 の表示画像上に お い て指定 さ れた複数の サ ン プル点の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し ， 抽出 さ れた画像デー タ を， 直交座標軸の一方に そ っ て 配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の 濃 度 レ ベル分布 と 同 じ も の を上記直交座標軸の他方の方 向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ * パ タ ー ン · デー タ を作成す る も の で あ る と も 規定 さ れ る 。
    [0028] シ ェ ー ディ ン グ · パ タ ー ン作成装置 は， 柱状対象物 を撮像 し てそ の対象物を表わす画像デー タ を 出力す る 撮像装置， 上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置， 上記表示 装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン 上の代表点を複数個指定す る た め の 入力装置， お よ び上記入力装置 を通 し て指定 さ れ た代表点を上記 対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し た が っ て配列 す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方 向 に 連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を生成す る 手段を備 え て い る 。
    [0029] こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法 お よ び装置 に よ る と ， 対象物の 画像上 に お い て複数の 点を指定す る だ け で シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、 ° タ ー ン を作成す る こ と が で き る 。
    [0030] 第 1 お よ び第 2 の 発明 は次の よ う に包括的 に 表現す る こ と 力 で き る 。
    [0031] す な わ ち ， こ の発明 に よ る シ ヱ 一 デ イ ン グ補正方法 は， 撮像装置を用 い て対象物を撮像 し ， 上記対象物を 表わ す 画像デ ー タ を得， 上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 対象物の 画像を表示装置 に表示 し ， 上記表示装 置 に表示 さ れ た 画像上 に お い て操作者 に よ っ て指定 さ れた場所の 画像 デー タ の 集 台 に よ っ て表 わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物の 画像の 範囲 に わ た つ て 2 次 元的 に拡張す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ 夕 一 ン を作成 し， 上記撮像装置に よ っ て撮像 さ れた対象物を 表わす画像デー タ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ンを用 い て行 う も の であ る 。
    [0032] こ の発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象物 を撮像 し， 撮像 し た対象物を表わ す画像デー タ を 出力 す る 撮像装置， 上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 対 象物の 画像を表示す る 表示装置， 上記表示装置 に表示 さ れた画像上に お い て， シ ェ ー デ ィ ン グ ' ノ、 ° タ ー ン を 作成す る た め の サ ン プル場所を指定す る た め の入力手 段， 上記入力手段に よ っ て指定 さ れたサ ン プル場所の 画像デー タ の集合に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レベル分布 を上記対象物の画像の範囲 に わ た つ て 2 次元的 に拡張 す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る 手段， お よ び上記作成 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を用 い て， 上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物 を表わす画像デー タ の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段 を備え て い る 。
    [0033] こ の発明 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 は， 対象物 の 画 像 が， 対象物 の 立体 的形状 に 起因 し て， 画像の一方向 に ほ ぼ一様な 濃度 （明暗） レベ ル分 布を有 し て い る と い う こ と を前提 と し て い る 。 指定 さ れた サ ン プル場所の 画像デー タ の 集合に よ つ て表わ さ れ る 濃度 レベル分布を上記の一方向 に 引 き の ばす こ と に よ り ， 上記の一方向 に一様な濃度分布を も つ 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る 。
    [0034] 第 3 の 発明 は， シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン作成の基 礎 と な る 基準画像を撮像す る と き の対象物の 位置 を基 準 と し て， 認識処理等の対象 と な る 対象物を撮像す る と き に そ の対象物の 位置がずれて い た と し て も ， 正確 な シ ユ ー デ ィ ン グ捕正が可能な方法お よ び装置 を 提供 す る も の で あ る 。
    [0035] 第 3 の発明 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法 は， 対象 物の撮像 さ れた基準画像を表わす基準画像デ ー タ に基 づ い て シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し ， 上記基準 画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画像 と の位置 ずれ量を検出 し ， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 検 出 さ れた位置ずれ量 に 応 じ て位置補正 し ， 位置捕正 さ れた上記 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位 置捕正 さ れ て い な い 他方 と を 用 い て 上記対象画像 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の で あ る 。
    [0036] 位置ずれ量 は 第 3 の発明 の 実施態様 に お い て は， 上 記基準画像 に対す る 上記対象画像の 直線的変位お よ び 回転の少な く と も い ずれか一方 に よ っ て表わ さ れ る 。
    [0037] 基準画像デ ー タ に基づ く シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 作成 は， 上述 し た第 1 ま た は第 2 の 発明 に し た 力《 つ て実行す る こ と がで き る 。
    [0038] 第 3 の 発 明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ補正方 法 を コ ン ピ ュ ー 夕 の ソ フ ト ウ ェ ア で実行す る こ と がで き る 。 ソ フ ト ウ エ ア で実行す る の に 適 し た 第 3 の 発明 に よ る シ ユ ー デ ィ ン グ捕正方法は， 与え ら れた対象画像の基 準画像に対す る 位置ずれ量を検出 し， 上記基準画像に 基づい て作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び 上記対象画像の い ずれか一方を， 検出 さ れた位置ずれ 量 に 応 じ て位置捕正 し ， 位 置捕正 さ れ た上記 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン お よ び対象画像 の い ずれか一方 と ， 位置補正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対象画 像の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正を行 う も の であ る 。
    [0039] 第 3 の発明に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象 物の撮像 さ れた基準画像を表わす基準画像デー タ を記 憶 す る 第 1 の 記 憶手 段 ， 上 記 基 準 画 像 に つ い て の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を表わすデー タ を記憶す る 第 2 の記憶手段， 上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て 得 ら れ る 対象画像 と の位置ずれ量を検出す る 位置ずれ 検出手段， 上記 シ ヱ ー デ イ ン グ ' パ タ ー ン お よ び対象 画像の い ずれか一方を， 上記位置ずれ検出手段に よ つ て検出 さ れた位置ずれ量に応 じ て位置捕正す る 位置ず れ捕正手段， な ら びに上記位置ずれ補正手段 に よ っ て 位置捕正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び 対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い他 方 と を用 い て上記対象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を行 う シ ヱ ー ディ ン グ捕正手段を備えて い る 。 5
    [0040] 第 3 の発明 の 好 ま し い実施態様で は， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置 は， 対象物を撮像 し ， 撮像 し た対象物の 画 像を表わ す画像デ ー タ を 出力す る 撮像手段を さ ら に 備 え て い る 。
    [0041] さ ら に ， こ の シ エ ー デ ィ ン グ補正装置 は上記第 1 の 記憶手段 に記憶 さ れて い る 基準画像デ ー タ に基づ い て 上記 シ ェ ー デ ィ ン グ ' タ ー ン · デ ー タ を 作成 す る シ エ ー デ ィ ン グ · パ 夕 ー ン作成手段を備 え て い る 。
    [0042] こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ • パ タ ー ン作成手段 は， 第 1 ま た は第 2 の発明 に含 ま れ る シ ヱ 一デ ィ ン グ作成装置 に よ り 実行可能で あ る 。
    [0043] 第 3 の発明 に よ る と , 対象物の位置が基準位置か ら ずれて い た と し て も ， こ の 位置ずれ量が検 出 さ れ， 対 象画像 ま た は シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の い ず れ か一 方力《 こ の検出 さ れた位置ずれ量 に応 じ て補正 さ れ る の で， 常 に正確な シ エ ー デ ィ ン グ補正が可能 と な る 。 図面の簡単な説明
    [0044] 第 1 図か ら 第 8 図 は第 1 実施例 を示す も の で あ る 。 第 1 図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正処理を実行す る 画像処 理 シ ス テ ム 全体の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ る 。
    [0045] 第 2 図 は対象物を 示す斜視図で あ る 。
    [0046] 第 3 図 は対象物を撮像す る こ と に よ り 得 ら れ る 画像 を示す。 第 4 図 は第 3 図の A — A線に そ う 濃度 レベル分布を 示す グ ラ フ であ る 。
    [0047] 第 5 図 は第 3 図の B — B 線に そ う 濃度 レ ベル分布を 示すグ ラ フ で あ る 。
    [0048] 第 6 図は生成 ざれた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を示 す o
    [0049] 第 7 図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正処理後の 画像デー タ を 2 値化す る こ と に よ っ て得 ら れ る デー タ を示 し ， 第 3 図の A — A線に そ う デー タ を表わ し て い る 。
    [0050] 第 8 図 は画像処理 シ ス テ ム に お け る 処理の流れを示 す フ ロ ー · チ ヤ 一 ト であ る 。
    [0051] 第 9 図か ら 第 1 4図は第 2 実施例を示す も の であ る 。 第 9 図は対象物を撮像す る こ と に よ り 得 ら れ る 画像 を示す。
    [0052] 第 1 0図 は第 9 図の C 一 C 線に そ う 濃度 レ ベ ル分布を 示す グ ラ フ で あ る 。
    [0053] 第 1 1図 は指定 さ れた点の X軸上に お け る 濃度 レ ベ ル 分布を示す グ ラ フ であ る 。
    [0054] 第 1 2図 は第 1 1図の分布を捕間す る こ と に よ り 得 ら れ る 濃度 レ ベ ル分布を示す グ ラ フ で あ る 。
    [0055] 第 1 3図は シ ヱ 一 デ ィ ン グ捕正処理後の 画像デー タ で あ っ て， 第 9 図の C — C 線に そ う デー タ を表わ す グ ラ フ であ る 。
    [0056] 第 H図 は画像処理 シ ス テ ム に お け る 処理の流れを示 す フ ロ ー · チ ャ ー ト で あ る 。
    [0057] 第 1 5図 か ら 第 2 3図 は 第 3 の 実施例 を 示 す も の で あ
    [0058] O o
    [0059] 第 Π図 は 画像処理 シ ス テ ム の構成を示す プ ロ ッ ク 図 の る 。
    [0060] 第 1 6図 は 画像処理 シ ス テ ム に お け る シ ヱ ー デ ィ ン グ 捕正処理の 流れを示す。
    [0061] 第 Π図 は基準画像の 例を示す。
    [0062] 第 1 8図 は作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を示 す。
    [0063] 第 1 9図 は ソ ー ベ ル の オ ペ レ ー タ を 示す。
    [0064] 第 2 0図 お よ び第 Π図 は基準画像お よ び対象画像 に お け る 基準点を求め る 処理を示す。
    [0065] 第 Π図 お よ び第 Π図 は基準画像 に対す る 対象画像の 回転角 を求め る 処理を示す。 発明 を実施す る た め の最良の形態
    [0066] こ の発明 は カ ラ 一 画像 に も 適用可能で あ る が， 説明 を 簡単 に す る た め に ， 以 下 の 説 明 で は モ ノ ク ロ ー ム
    [0067] ( 白 黒， 濃淡） 画像を前提 と す る 。 画像 デー タ は， 2 値化 さ れ た場合を 除 い て， グ レ イ · レ ベ ル （濃度値 ま た は濃度 レ ベ ル） で表わ さ れ る 。
    [0068] 第 1 図 は こ の 発明 に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ補正方法を 実現す る 画像処理 シ ス テ ム の 全体的構成 を示す も の で あ る 。 こ の画像処理 シ ス テ ムは こ の発明 に よ る シ ェ 一 デ ィ ン グ捕正装置を そ の 内部に有 し て い る と い え る 。
    [0069] ま ず， 第 1 の実施例 に つ い て説明す る 。
    [0070] こ の 画像処理 シ ス テ ム は， 第 2 図に示す よ う に， 瓶 や缶の よ う な 円筒状物体 （対象物） o b を撮像 し て， 物体 o b の表面に表わ さ れた文字や 図形な ど （以下， 披認識パ タ ー ン と い う ） P t を認識す る た め の も の で あ る 。 撮像装置 2 の 周 囲 に 円 環状 の 照 明装置 （図示 略） が配置 さ れて お り ， こ れに よ り 物体 o b が上方か ら 照明 さ れる 。 物体 o b の 撮像装置 2 に対向す る 周面 は明 る く 照 さ れ る が， 撮像装置 2 か ら 見て物体 0 b の 両側部 に あ た る 面は栢対的に 暗 く な る （ こ れを， 以下 影 s h と い う ） 。 撮像装置 2 か ら 見た物体 o b の表面 の 明 る さ の分布は， 物体 0 b の横方向 に は変化 し て い る が， 長 さ 方向 に は ぼぼ一様であ る 。
    [0071] 画像処理 シ ス テ ム は， 撮像装置 2 と ， こ の撮像装置 2 か ら 得 ら れる 画像デー タ を後述す る よ う に画像処理 す る 画像処理装置 3 と ， グ レ イ · レベル画像や 2 値画 像を表示す る た め の表示装置 4 と ， 画像処理装置 3 に 各種デー タ を入力 し た り 後述す る シ エ ー デ ィ ン グ * パ タ ー ン を生成す る た め の位置を示す ラ イ ン を指定 し た り す る た め の入力装置 5 と を備えて い る 。
    [0072] 撮像装置 2 は C C D カ メ ラ ， A Z D 変換器な どを含 む。 C C D カ メ ラ か ら 出力 さ れ る 映像信号 は デ イ ジ 夕 ル画像デー タ に変換 さ れて画像処理装置 3 に与え ら れ る 。 画像処理装置 3 は コ ン ピ ュ ー タ に よ り 構成 さ れ， C P U (好 ま し く は マ イ ク ロ ' プ ロ セ ッ サ） お よ び グ レ イ 画像や シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ を記憶 す る た め の 複数 の 画 像 メ モ リ を 備 え て い る 。 C P U は， シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の作成処理， グ レ イ 画 像デー タ に対す る シ ヱ ー デ イ ン グ補正処理， そ の他の 画像処理を実行す る 。 表示装置 4 は D Z A変換器を含 み， 画像処理装置 3 か ら 与え ら れ る 画像デ ー タ を ア ナ ロ グ映像信号 に変換 し て， C R T , 液晶 デ ィ ス プ レ イ 等 に表示す る 。 入力装置 5 に は， キ ー ボ ー ド， マ ウ ス 等が含 ま れ る 。
    [0073] 第 3 図 は物体 o b が撮像装置 2 に よ っ て撮影 さ れ る こ と に よ り 得 ら れ る グ レ イ · レ ベ ル画像 デ ー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像の 例 を示 し て い る 。 こ の 画像 は表示 装置 4 に表示 さ れ る 。 背景の画像 B G に 物体 o b の一 部の 像 O B が表わ さ れて い る 。 物体 o b の 表面 に表わ さ れた被認識パ タ ー ン P t の 像 P T も 現わ れて い る 。 物体 o b が立体 形状 で あ る こ と に 起 因 し て 生 じ る 影 s h の像 S H は周 囲 よ り も 暗 く 現わ れ る 。 第 3 図の上 下方向が円筒状物体 0 b の長 さ （高 さ ） 方 向 に栢当 す る 。 影の 像 S H は物体 の 画像 0 B の 両側 に そ っ て帯状 に の びて い る 。
    [0074] 第 4 図 は第 3 図 に 示す画像の A — A線 に そ う 濃度 レ ベル分布を示す も の であ る 。 横軸 は A — A線に そ う 位 置を， 縦軸 は濃度 レ ベ ル， すな わ ち 画像の 明 る さ を そ れぞれ表わす。 第 3 図にお け る 背景画像 G B ， 影画像 S H お よ び被認識パ タ ー ン画像 P T を表わす濃度 レ べ ルの部分 も 第 4 図で は 同 じ 符号 G B ， S H お よ び P T を 用 い て 示 さ れ て い る 。 A — A 線 は 被認識パ タ ー ン p t が存在す る 場所を横切 る 線であ り ， 第 4 図の濃度 レ べ ノレ分布に も こ のノ、。 タ ー ン P t に よ る 濃度 レ べ ノレ変 化が現わ れて い る 。 ま た， 物体の 画像 O B の濃度 レ べ ル は 中 央部で 高 く （明 る く ） ， 両側 に い く ほ ど低 く (暗 く ） な っ て い る 。
    [0075] 第 5 図 は第 3 図に示す画像の B — B 線 に そ う 濃度 レ ベル分布を示す も の で あ る 。 B — B 線 は被認識パ タ ー ン p t が存在 し な い 場所 を 横切 る も の で あ る 。 し た 力 つ て， こ の 濃度 レベル分布 は物体 o b の表面の 明 る さ の分布を示す。 物体 o b の 画像 O B は 中央部で最 も 明 る く ， 両側に い く ほ ど暗 く な つ てい る 。 両側の部分 が影の像 S H に よ る も の であ る 。 被認識パ タ ー ン p t に よ る 濃度 レ ベ ル変化 は当然現わ れて い な い。
    [0076] 第 8 図 は画像処理 シ ス テ ム の動作， 主に 画像処理装 置 3 の C P U に よ る シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理手順を示 し て い る 。
    [0077] 撮像装置 2 に よ っ て物体 o b が撮像 さ れ， 物体 o b を表わす画像デー タ が撮像装置 2 か ら 出力 さ れ， 画像 処理装置 3 に取込 ま れ， 画像 メ モ リ に記憶 さ れ る （ ス テ ツ プ 1 0 1 ) 。 こ の 画像デ ー タ は表示装置 4 に与え ら れ， 第 3 図 に示す よ う な 画像が表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 2 ) o
    [0078] 操作 者 は ， 表 示装 置 4 に 表 示 さ れ た 画 像 上 に お い て， 物体 o b の長 さ 方 向 に 直交す る 水平 ラ イ ン B — B を指定す る （ ス テ ッ プ 1 0 3 ) 。 表示装置 4 の 画面上 に 水平な ラ イ ン が表示 さ れ， 操作者が入力装置 5 の マ ウ ス ま た は キ ー ボ ー ドを用 い て そ の 高 さ 位置を定め る こ と に よ り ラ イ ン B — B の 入力が行わ れ る 。 こ の ラ イ ン B — B は 表示 画 像上 に お い て ， 被認識パ タ ー ン 画 像 P T が存在せず濃度 レ ベ ルが縦方向 に一様で あ る （横 方向 に お い て は第 5 図 に 示す よ う に 濃度 レ ベ ルが変化 し て い る ） と 操作者が判断 し た場所 に設定 さ れ る 。
    [0079] 指定 さ れた ラ イ ン B — B が画像処理装置 3 に取込 ま れ， 画像 メ モ リ に記憶 さ れて い る 画像デ ー タ の う ち ， こ の指定 さ れた ラ イ ン B — B に そ う 部分の 画像デ ー タ が抽 出 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 Q 4 ) 。 こ の抽 出 さ れた 画像 デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布 は 第 5 図 に 示す も の で あ る 。 抽 出 さ れ る 画像デ ー タ は縦方向 に は 1 画 素分 あ れ ば充分 で あ る 。 背景 B G を 表 わ す 画像 デー タ を 含 ま せ て も よ い し ， 含 ま せ な く て も よ い 。
    [0080] こ の よ う に し て 抽 出 さ れ た 濃 度 分布 を 表 わ す 画 像 デ ー タ と 全 く 同 じ 画像デー タ を縦方向 （長 さ 方 向） に 連続的 に配列す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デ ー タ が生成 さ れ， こ の シ ェ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン * デ ー タ は 画 像 メ モ リ に 記 憶 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 5 ) 。 シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン は ラ イ ン B — B に そ う 濃度 レベル分布を縦方向 に そ の ま ま 引 き 延ば し た も の で あ り ， 物体 o b の 表 面 （被認識パ タ ー ン 画像 P T を 除 く ） の 明 る さ の 2 次元分布 を表 わ す。 こ の シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の一例 が第 6 図 に 示 さ れ て い る 。 物体 o b の表面の 明 る さ の分布は， 被認識パ タ ー ン p t の部分を除 い て， 物体 o b の長 さ 方向 に ほ ぼ一様であ る と 考えて も よ い の で， こ の よ う な簡単な 処理に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ンが作成で き る 。
    [0081] 続 い て， 物体 o b の撮像 し た画像デー タ か ら シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ が減算さ れ る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ捕正が行わ れ る （ス テ ッ プ 1 0 6 ) 。 こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理に よ り 得 ら れた画像デー タ も ま た画像 メ モ リ に記憶 さ れ る と と も に， 表示装置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 ) 。
    [0082] シ エ ー デ ィ ン グ補正処理に よ り 得 ら れた画像デー タ は披認識パ タ ー ン P t の み を表わす も の で あ る 。 こ の よ う な画像デ ー タ は最後に適当 な ス レ シ ホ ー ル ド · レ ベルを用 い て 2 値化 さ れ る 。 2 値化さ れた画像デー タ の う ち ， 第 3 図の A — A線 に そ う 画像デー タ が第 7 図 に示 さ れて い る 。 被認識パ タ ー ン p t を表わす部分が レ ベ ル 0 ， 他 の 部分力 レ ベ ル 1 で表わ さ れて い る 。 こ の よ う に ， シ ユ ー デ ィ ン グ捕正処理 に よ り ， 物体 o b 上 に表わ さ れ た被認識パ タ ー ン P t の み が画像デ ー タ 上 に現わ れ， 影 s h の影響が除去 さ れて い る 。
    [0083] 次 に 第 2 実施例 に つ い て説明す る 。 第 2 実施例 に お い て も 第 1 図 に 示す画像処理 シ ス テ ム の 構成がそ の ま ま あ て は ま る 。
    [0084] 上述 し た第 1 実施例 で は， 物体 o b の 画像上 に お い て 被 認 識 パ タ ー ン P t が 存 在 し な い 場 所 に ラ イ ン B — B を設定す る こ と がで き た。 第 2 実施例 は， 被認 識パ タ ー ン が存在 し な い 場 所 に シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン生成の た め の ラ イ ン を設定す る こ と がで き な い 場合 に と く に 有効 な も の で あ る 。
    [0085] 第 9 図 は 円筒状物体を撮像装置 2 に よ っ て撮像す る こ と に よ っ て得 ら れた 画像の 他の例 を示 し て い る 。 被 認識パ タ ー ン の 像 P T は画像の縦方向全体 に わ た っ て 現 わ れ て い る 。 横 方 向 に い か な る ラ イ ン を 指定 し て も ， そ の ラ イ ン は必ず被認識パ タ ー ン の 像 P T を横切 。
    [0086] 画像の 横方向 を X 軸， 縦方向を Y 軸 と す る 。
    [0087] 第 1 0図 は 第 9 図 に 示 す 画 像 の X 軸 方 向 に 引 か れ た C 一 C 線 に そ う 濃度 レ ベ ル分布を示 し て い る 。 こ の 濃 度 レ ベル分布 に お い て も ， 物体 0 b の 表面 に お け る X 軸方向 の 明 る さ 分布が現わ れ， 中央部が最 も 明 る く ， 両側 に い く ほ ど暗 く な り ， 影 s h に よ る 影響があ る 。 こ の実施例で は背景は暗 く ， 背景画像 B G の濃度 レ べ ル は低 く な っ て い る 。
    [0088] 第 1 4図 は画像処理 シ ス テ ム の動作， 主に 画像処理装 置 3 の C P U に よ る シ エ ー デ ィ ン グ補正処理手順を示 し てい る 。
    [0089] 撮像装置 2 に よ っ て撮像 さ れた物体 0 b を表わす画 像デー タ が画像処理装置 3 に取込ま れ， 画像 メ モ リ に 記憶 さ れ る と と も に （ス テ ッ プ 1 1 1 ) ， こ の画像デ ー 夕 に よ っ て表わ さ れ る 第 9 図に示す画像が表示装置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 1 2 ) 。
    [0090] 第 1 実施例の よ う に被認識パ タ ー ン画像 P T を横切 ら な い ラ イ ン B — B を指定す る こ と がで き な い の で， ラ イ ン の指定 に代え て， 操作者は， 表示 さ れた画像上 にお い て， Y軸方向 に均一な （一様な） 明 る さ を も つ と 思われ る （ただ し被認識パ タ ー ン像 P T の部分を 除 く ） 縦 ラ イ ン上の代表点 Q (任意の点で よ い） を指定 し て入力装置 5 か ら 入力す る （ス テ ッ プ 1 Π ) 。 Y軸 方向 に 同一の 明 る さ を も っ と 思わ れる 縦ラ イ ン を で き る だ け多 く 見付 け 出 し， で き る だ け多 く の点 Q を指定 入力 す る こ と が好 ま し い 。 こ れ ら の 点 の 指定 は キ ー ボ一 ド ま た は マ ウ ス に よ り 画面上の カ ー ソ ルを移動 さ せて行 う こ と 力 で き る 。
    [0091] 画像の縦方向の 全長 に わ た っ て一様な 明 る さ を も つ 複数の縦 ラ イ ン上の各代表点が複数個指定 さ れ る と ， 各指定点の X 座標が読取 ら れ る と と も に ， 各指定点の 画像デ ー タ が画像 メ モ リ か ら 読出 さ れ， こ れ ら の 画像 デー タ が対応す る X 座標上 に配列 さ れ る こ と に よ り ， X 軸 上 で の 明 る さ の 分 布 が 作 成 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 1 4 ) 。 第 1 1図 は こ の よ う に し て作成 さ れた 明 る さ の 分布の一例 を示 し て い る 。
    [0092] こ の よ う な 明 る さ の分布 は公知の捕間法， た と え ば ス プ ラ イ ン補間法を用 い て捕間 さ れ， 連続す る 曲線 ま た は 直線で結ばれ る 。 第 Π図 は捕間後の 明 る さ の分布 を示 し て い る 。
    [0093] 上述 し た よ う に各点 Q は， Y 軸方向 に 均一な 明 る さ を も つ X 軸方向 の ラ イ ン上の 点で あ る 。 第 1 2図 に 示 さ れ る よ う な 明 る さ の X 方向分布を表わ す画像 デ ー タ が Y 方向 に 連続的 に配列 さ れ る こ と に よ り ， シ ヱ 一 デ ィ ン グ · タ ー ン が生成 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 1 5 ) 。 こ の シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン は 画 像 メ モ リ に 記憶 さ れ る 。 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン は第 1 2図 に 示す分布を Y 方向 に そ の ま ま 引 延ば し た 2 次元濃度分布を表わ す も の と い え る 。
    [0094] 撮像装置 2 に よ っ て撮像 さ れた画像デ ー タ を， 生成 し た シ ヱ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン · デ ー タ に よ っ て減算 ま た は 除算す る こ と に よ り シ ヱ ー デ ィ ン グ補正が行わ れ る （ス テ ッ プ 1 1 6 ) o こ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ は画像メ モ リ に記憶さ れる と と も に表示装 置 4 に表示 さ れ る （ス テ ッ プ 1 1 7 )
    [0095] 第 U図 は シ エ ー デ ィ ン グ捕正後の 画 像 デ ー タ の う ち ， 第 9 図の C 一 C 線に そ う 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布 を 示 し て い る 。 上記 の シ エ ー デ イ ン グ処理に よ り ， 物体 o b 表面の影 s h を含む明 る さ の分布に よ る 影響が除去 さ れ， 被認識パ タ ー ン 画 像 P T を表わす濃度 レ ベルの変化が明瞭に表わ さ れて い る 。 こ の画像デー タ は， 必要に応 じ て， ス レ シ ホ ー ル ド · レ ベ ル S H を甩い て 2 値化 さ れる 。
    [0096] 上記の 2 つ の実施例 に お い て は 円柱形状の物体が対 象物 と し て示 さ れて い る が， 角柱形状 （断面は 四角形 で も 三角形で も 六角形で も よ く ， 任意の形で よ い） の 物体に対 し て も こ の発明 は適用可能であ る の は い う ま で も な い。 ま た， 物体の長さ 方向 に太 さ が異な る 場合 に は， 太 さ が等 し い部分 ご と に上述 し た シ ヱ 一 デ ィ ン グ捕正を行 う こ と がで き る 。
    [0097] 複数の対象物があ り ， こ れ ら の対象物の立体的形状 (た と え ば円柱形状） は 同一であ る が， 対象物の表面 に表記 さ れた文字や図形が異な っ て い る 場合に （同一 であ っ て も よ い） ， 文字や 図形を 自 動的 に認識す る こ と を考え る 。 複数の対象物の立体的形状が同一であ る か ら シ エ ー デ ィ ン グ · 、。 タ ー ン は あ ら カヽ じ め 1 つ作成 し てお け ばよ い。 異な る 対象物を撮像装置で撮影す る ご と に， 撮影 に よ り 得 ら れた 画像デ ー タ に対 し て， あ ら か じ め作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン · デ一 夕 を用 い て シ ヱ ー デ ィ ン グ補正を行 う こ と がで き る 。
    [0098] も し， 撮像装置の視野内 に お け る 認識すべ き 対象物 の 位置が シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン を作成 し た と き の 対象物の位置か ら ずれて い た と す る と ， 認識すべ き 対 象物 の 画 像 デ ー タ に お け る 影 の 部分 と シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン と の 位 置 が 画 像 デ ー タ 上 で も ずれ る の で， 正確な シ ヱ ー デ イ ン グ捕正が行わ れな く な る 。 こ の よ う な事態 は， 対象物が順次撮像装置 の 前 に送 ら れ て く る よ う な場合 に し ば し ば生 じ る 。
    [0099] 第 3 の実施例 は， 認識すべ き 対象物の位置が撮像装 置 の 視野内 に お い て シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン 作成の 基礎 と な っ た対象物の位置 と ずれて い た と し て も ， 常 に正確な シ エ ー デ ィ ン グ補正が可能な方法お よ び装置 に 関す る も の で あ る 。
    [0100] 第 図 は第 3 実施例 に よ る シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置 を含む画像処理 シ ス テ ム の構成を示す プ ロ ッ ク 図で あ o
    [0101] テ レ ビ · カ メ ラ 1 1は物体 （対象物） を撮像 し ， そ の 画 像 を 表 わ す 映 像 信号 を 出 力 す る 。 こ の 映像信号 は
    [0102] A Z D 変換器 1 2に よ っ てデ ィ ジ タ ル画像デ ー タ （ グ レ ィ · レ ベ ル の 画像デー タ ） に変換 さ れ， 処理回路 お よ び シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正の た め の 減算回路 2 2に与え ら れ る 。 減算回路 22の 出力画像デー タ は D Z A 変換器 13 に よ っ て ア ナ ロ グ信号に変換 さ れ， 表示装置 14に与え ら れる 。 表示装置 14に， テ レ ビ · カ メ ラ 11に よ っ て撮 像さ れた対象物の 画像， 作成 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン， ま た は シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像が表示 ォレ
    [0103] 処理回路 18は， シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン の生成， エ ッ ジ検出処理， 2 値化処理等を行 う も の で あ る 。 位 置ずれ捕正回路 は， 認識すべ き 対象物の 画像の基準 画像に対す る 位置ずれ量を算出す る 。 同期信号発生回 路 Uは， A Z D 変換器 12， D Z A変換器 13お よ び位置 ずれ捕正 回路 1 こ 各種の タ イ ミ ン グ信号を与 え る 。 C P U 19は シ エ ー ディ ン グ捕正処理を含む画像処理全 体の動作を統括す る 。 入力装置 Πは操作者が各種の指 令の入力や ウ イ ン ド ウ の位置指定等を行 う た め に用 い れ o
    [0104] 画像処理 シ ス テ ム は 3 つ の 画像 メ モ リ を 有 し て い る 。 こ れ ら の 画像メ モ リ は， 基準画像を記憶す る 基準 画像 メ モ リ 20， 作成 さ れ た シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン ， デー タ を記憶する シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ル 17， お よ び位置ずれ捕正 さ れた シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を記憶す る 位置ずれ捕正 シ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ Πで あ る 。
    [0105] 画像処理 シ ス テ ム の動作は大別 し て前処理 と シ ユ ー デ ィ ン グ補正処理 と か ら な る 。 前処理 は基準画像登録 処理 と シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン登録処理 と を 含む。 こ れ ら の処理手順が第 16図 に 示 さ れて い る 。
    [0106] ま ず基準画像登録処理 に つ い て説明す る 。
    [0107] 立体的形状が同一で あ る 複数の 物体の う ち の 1 つ が 選択 さ れ， テ レ ビ · カ メ ラ 11に よ っ て撮影 さ れ る 。 こ の 物体 の 画 像 は 表示装 置 14に 表 示 さ れ る 。 画 像 デ ー タ は 減 算 回 路 22を 単 に 通 過 す る だ け で あ り ， 減 算 ( シ ヱ 一デ ィ ン グ補正） 処理 は行わ れな い。
    [0108] 操作者 は表示装置 14に表示 さ れた画像を 見な が ら 物 体の位置 を調整す る 。 物体を カ メ ラ 11の視野内 の 所定 の位置 （基準位置） に 位置決 め し た と き ， 操作者 は入 力装置 23か ら 基準画像の 登録指令を入力す る 。 こ の 指 令 は C P U 19に与え ら れ る 。 C P U 19は こ の登録指令 に 応答 し て， A Z D 変換器 12を通 し て処理回路 18に 入 力 し て い る 物体を表わす画像 デ ー タ を基準画像 デ ー タ と し て基準画像 メ モ リ 20に記憶す る よ う に処理回路 18 を制御す る 。 こ れ に よ り 基準画像を表わ す デー タ が登 録 さ れ る （第 図符号 Π参照） 。 上記の 基準位置 は操 作者が任意 に決定す る こ と がで き る 。 一般 に は物体が カ メ ラ 11の視野内 の 中央の 位置， 物体の一辺力 カ メ ラ 11の方形の視野の一辺 と 平行 に な る 位置等が選択 さ れ よ う 。 登録 さ れた基準画像の一例が第 Π図 に 示 さ れて い る 。 物体， 被認識パ タ ー ン ， 影等 につ い て は上記実 施例 と 同 じ 符号が用 い ら れて い る 。 被認識パタ ー ン像 P T は こ の実施例で は A と い う 文字であ る 。
    [0109] 次に操作者は シ ヱ ー デ イ ン グ · パ タ ー ン の登録を行 う 。 シ ェ ーデ ィ ン グ · パ タ ー ン作成処理 は上述 し た第 1 ま た は第 2 実施例 に お け る も の と 全 く 同 じ よ う に し て行わ れ る 。 第 1 実施例の や り 方に し たがえ ば， 第 Π 図に示す よ う に， 被認識パ タ ー ン像 P T が存在 し な い 場 所 に お い て ， 物 体 の 長 さ 方 向 に 直 交 す る ラ イ ン B — B が指定 さ れ る 。 こ の ラ イ ン B — B に そ う 画像 デ ー タ 分布を基準画像 メ モ リ 20に格納 さ れて い る 基準 画像デー タ か ら 取出 し， こ れを メ モ リ 上で物体の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り ， 第 18図 に示す よ う な シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン が作成 さ れ る （第 16図 符号 32参照） 。 作成 さ れた シ ヱ 一 デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を表わ す画像デー タ は シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ル 1 Πこ記憶 さ れ る （第 Π図符号 33参照） 。
    [0110] ラ イ ン B — B に代えて ウ イ ン ド ウ Wを用 い る や り 方 も あ る 。 操作者が入力装置 23か ら シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 登 録 指 令 を 入 力 す る と ， こ れ に 応 答 し て C P U 19は処理回路 18を制御 し， ウ ィ ン ド ウ を表わす 画像デー タ を処理回路 Uに発生 さ せ る 。 ウ ィ ン ド ウ を 表わす画像デー タ は減算回路 22, D Z A変換器 13を経 て表示装置 14に与え ら れ， 第 17図に示す よ う に， 基準 画像 に重ね あ わせて ウ ィ ン ド ウ Wが表示 さ れ る （ ラ イ ン B — B の表示 は不要で あ る ） 。 ウ ィ ン ド ウ W は物体 の 画像 に お け る 影 S H の 部分を含む程度 に 横 に長 く ， 物体画像の長 さ 方 向 に 直交 し て い る 。 操作者 は入力装 置 2 3を用 い て ウ ィ ン ド ウ Wを移動 さ せ， 被認識パ 夕 一 ン 像 P T が存在 し な い位置 に ウ イ ン ド ウ Wを位置決 め す る 。 基 準 画 像 メ モ リ 2 0に 格 納 さ れ て い る 基準画像 デ ー タ の う ち ウ イ ン ド ウ W に よ っ て規定 さ れ る 範囲 の 画像 デ ー タ が 読 出 さ れ， シ ヱ ー デ ィ ン グ * マ ス タ · フ ァ イ ル 1 7に格納 さ れ る 。 シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 1 Πこ お い て ， ウ イ ン ド ウ W の 範囲 内 の 画 像 デー タ が物体の長手方向 に ウ イ ン ド ウ Wの 幅ずつ 配列 さ れ る こ と に よ り ， 第 1 8図 に示す シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を表わ す デ ー タ が作成 さ れかつ登録 さ れ る 。
    [0111] 上述 し た 2 つ の シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン の作成処 理 は， ラ イ ン B — B を用 い る か， ウ ィ ン ド ウ Wを用 い る かの違 い だ け で あ る 。
    [0112] 次に シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正処理 に移 る 。
    [0113] 認識 す べ き 物体 が 力 メ ラ 1 1の 視野範 囲 内 に 置 か れ る 。 こ の 物体の 位置 は上述 し た基準画像を作成す る た め に用 い た物体の 位置 と ずれて い て も よ い 。 こ の 物体 の 画像が カ メ ラ 1 1に よ っ て撮像 さ れ， 表示装置 1 4に 表 示 さ れ る （第 1 6図符号 3 5参照） 。 必要な ら ば撮像 に よ り 得 ら れ た 画像デ ー タ は画像 メ モ リ に記憶 さ れ る 。 こ の 物体の 表面 に も 同 じ 被認識パ タ ー ン （文字 A ) が表 わ さ れて い る も の と す る 。
    [0114] 基準画像メ モ リ 20に格納 さ れて い る 基準画像お よ び カ メ ラ 11に よ っ て撮像 さ れ た 認識す べ き 物体の 画像 (以下， 対象画像 と い う ） に つ い て の エ ッ ジ検出処理 ( 2 値化処理 を 含む） が処理 回 路 18に お い て行わ れ (第 16図符号 参照） ， そ れ ら の 2 値化 さ れたエ ッ ジ 画 像 （微分 画 像） が得 ら れ る （第 16図符号 37， 38参 照） 。
    [0115] エ ッ ジ検出処理は た と え ば ソ ー ベルの オペ レ ー タ を 用 い て行わ れ る 。 第 19図に示す よ う に， 画素 P Q を 中 心 に ， そ の 左 上 ， 真 上 お よ び 右上 に そ れ ぞ れ 画 素
    [0116] P 0 お よ び P q
    [0117] 3 が， 左 と 右に そ れぞれ画素 P
    [0118] 1 ， P 4
    [0119] P が ， 左 下 ， 真 下 お よ び 右 下 に そ れ ぞ れ 画 素
    [0120] 5
    [0121] P P 1 お よ び P 。 が位置 し て い る と す る 。 中心の
    [0122] 6
    [0123] 画素 P 0 に関 し て次の演算が行われ， ソ ー ベル値が求 め り れ ·© O - ソーベル値 （Po )
    [0124] + I (Pj + 2 P +P6 ) — (P3 + 2 P5 +P8 )
    [0125] (1) 第 （1) 式の演算が物体の 画像の すべての 画素に つ い て行わ れ る 。 全画素につ い て得 ら れた ソ ー ベル値が適 当 な ス レ シ ホ ー ル ド値を用 い て 2 値化 さ れ る 。 こ れに よ り ， エ ッ ジ を表わす画素の デー タ が 1 , 他の画素の デー タ 力《 0 で あ る 1 画素当 り 1 ビ ッ ト * デ一 夕 に よ つ て表わ さ れ る エ ッ ジ画像が得 ら れ る 。 こ れ ら の エ ツ ジ 画像 は処理回路 内 の 画像 メ モ リ に記憶 さ れ る 0
    [0126] 続い て， こ の よ う に し て得 ら れた基準画像 と 対象画 像の そ れぞれの エ ッ ジ 画像を用 い て， 位置ずれ補正回 路 1 こ お い て基準画像 に対す る 対象画像の 位置ずれ量 が算 出 さ れ る （第 1 6図符号 3 9参照） 。
    [0127] 位置ずれ量 は X 軸 お よ び Y 軸方向への移動量 と ， 回 転量 と に よ っ て表わ さ れ る 。 X 軸お よ び Y 軸 は任意 に 定め る こ と がで き る が， カ メ ラ 1 1の方形視野の 直交す る 2 辺 に平行な軸を採用 す る と よ い。
    [0128] X お よ び Y 方向への移動量 は基準画像 に お け る 基準 点 と 対象画像 に お け る 基準点 と の 間 の X 方向 お よ び Y 方 向 の 距離 に よ っ て表 わ さ れ る 。 被認識パ タ ー ン 像 P T が基準画像 と 対象画像 と で同 じ な場合 に は， こ れ ら の被認識バ タ 一 ン 像 P τ上 に基準点を定め る こ と が で き る 。 た と え ば， こ れ ら の基準点をパ タ ー ン像 P T
    [0129] (文字 A ) の 重心位置 と す る こ とがで き る 。
    [0130] 基準点 と し て の 重心位置 は， 第 2 Q図お よ び第 Π図 に そ れぞれ示す よ う に， 文字 A を 囲む ウ ィ ン ド ゥ W お よ び w 2 を そ れぞれ設定 し ， こ れ ら の ウ ィ ン ド ウ 内 で 文字 A を抽 出 し ， そ の重心を そ れぞれ演算す る こ と に よ り 求め る こ と がで き る 。 基準画像の座標系 を X i ， Y ！ ， 対象画像の座標系 を X 2 , Y n と す る 。 基準画 像の基準点 （重心位置） P 1wを χ , Y { 座標系で表 わ し （ x i r， y l r) と し， 対象画像の基準点 （重心位 置） P 2Wを X 0 ， Y 2 座標系で表わ し （ x 2 y 2 Γ ) と す る 。
    [0131] 基準画像 と 対象画像 と に お い て， 被認識パ タ ー ン像 Ρ Τが異な る 場合に は， 各画像の他の任意の点 （た と え ば 中心点 や 物体 に 付 け ら れ た 特定 の マ ー ク の 位置 等） を基準点 と すれば よ い。
    [0132] 回転量は， 基準画像の エ ッ ジ画像 に現わ れて い る あ る 直線 に対す る 対象画像の エ ツ ジ画像に現わ れて い る 対応す る 直線の 傾 き 角 と し て求め る こ と がで き る 。 こ れ ら の 直線 と し て は， た と え ば影の境界を表わす直線 が用 い ら れ る 。
    [0133] 第 22図 に 示す よ う に ， 基準画像 の エ ッ ジ 画像 に お け る 影 の エ ツ ジ に ま た 力 る よ う に 任 意 の 2 箇 所 に ウ ィ ン ド ウ w a , W b を そ れぞれ設定 し ， ウ ィ ン ド ウ W a , W b 内 の 画像デー タ の重心 a ( X a , y a ) ， b ( x b ， y b ) を 求 め る 。 画 像 デー タ は エ ッ ジ 力《 1 , 他の部分力く 0 で表わ さ れる か ら こ れ ら の重心 a ， b は必ず影の エ ッ ジ上 に あ る 。
    [0134] 同 じ よ う に ， 第 23図 に 示 す よ う に ， 対 象 画 像 の エ ツ ジ 画 像 に お け る 影 の エ ツ ジ を 含 む よ う に任意の 2 箇所に ウ ィ ン ド ウ W e ， W d を そ れぞれ設定 し， ゥ イ ン ド ウ W e ， W d 内 の 画像デー タ の重心 c ( X c ， y c ) , d ( x d , y d ) を 求 め る 。 こ れ ら の 重 心 c , d も ま た必ず影の エ ッ ジ上 に あ る 。
    [0135] 直線 a b に 対 す る 直線 c d の 傾 き 角 （ 基 準 画 像 の エ ツ ジ 画像 に対す る 対象画像の エ ツ ジ 画像 の 回転角 ） 0 は次式で表わ さ れ る 。
    [0136] θ= 1 ((x a -xb ) (xc - xd ) + (y a - yb )
    [0137] (y c - yd ))/ [ ((xa -xb ) 2+ (y a - y b ) 2) 2 Uxc -xd ) 2+ (y c - yd ) 2 ) … （2) こ の よ う に し て位置ずれ量が求め ら れ る と ， 位置ず れ捕正回路 Πは求 め ら れた位置ずれ量 に 応 じ て変換 さ れた ァ ド レ ス を 用 い て シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ァ ィ ノレ Πに格納 さ れて い る シ ヱ ー デ ィ ン グ · タ ー ン · デー タ を読出 し ， 位置ずれ捕正 シ ェ ー デ ィ ン グ · マ ス 夕 · フ ァ イ ル 21に書込む （第 16図符号 34参照） 。 こ の 処理 に よ り ， 位置ずれ補正 シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ル Πに は， 基準画像 に対 し て位置ずれを も つ対 象 画 像 の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正 に 適 し た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ が格納 さ れ る （第 16図符号 40参 照） 。
    [0138] 両 フ ア イ ゾレ 21と 17の ァ ド レ ス変換 は次の よ う に し て 行わ れ る 。 こ れ は 出願人 に よ り 特願平 2 — 157186号 に 提案 さ れて い る も の で あ る 。
    [0139] 基 準 画 像 の 座 標 系 X i , Y j に お け る 点 （ X j , y ！ ) と ， 対象画像 の座標系 Χ 2 , Y , に お け る 対応 す る 点 ( 2 y ) と は ， 上 述 し た 基 準 点 の 座 標
    [0140] ( およ び回転角 0 を用 l r ( X
    [0141] ， " 1 r 2 r y 2 r )
    [0142] い て次式に よ り 関係づけ ら れ る 。
    [0143]
    [0144] (3)
    [0145] (3) 式を， x y j に つい て解 く と 次式が得 ら れ る
    [0146] X = C 0 S 0 X + s i n ^ y 2 + α … ) y = ― s 1 n ^ X + c o s ^ · y 2 + β … （5) a x ― C 0 S 0 χ 2 r — s i η 0 Ύ … （6)
    [0147] 位 置 ずれ捕正 シ ヱ ー デ ィ ン グ マ ス タ · フ ア イ ノレ
    [0148] 21の ア ド レ ス は座標 （ X 2 , y 2 ) に対応 し， シ エ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 17の ァ ド レ ス は 座 標 ( X 1 , y 1 ) に 対応 し て い る の で ， 第 ) 式 力、 ら 第 （Π 式 に よ り ， 位置ずれ捕正 シ ヱ ー デ イ ン グ · マ ス 夕 · フ ァ イ ル 21の書込み ァ ド レ ス を シ ヱ ー デ ィ ン グ · マ ス タ · フ ア イ ノレ 16の読出 し ァ ド レ ス に変換す る こ と がで き る 。
    [0149] 対象 画 像 の 画像 デ ー タ か ら ， 位 置 ずれ捕正 さ れ た シ エ ー デ ィ ン グ ' ノ タ ー ン · デー タ が減算回路 Πで減 算 さ れ る こ と に よ り ， シ ヱ ー デ イ ン グ捕正が行わ れ (第 1 δ図符号 4 1参照） ， シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像 (第 図符号 4 2参照） が表示装置 1 4に表示 さ れ る 。 上記の説明 に お い て は， シ ェ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン の 位置ずれを補正す る よ う に し て い る が， 対象画像の 位置ずれを補正す る よ う に し て も よ い の は い う ま で も な い。
    [0150] さ ら に ， 第 1 5図 に お け る 処理回路 1 8， 位置ずれ捕正 回路 Πお よ び減算回路 Πの 機能 は ソ フ ト ゥ ヱ ァ に よ つ て も 実現で き る 。
    [0151] 上述 し た 3 つ の実施例 に お い て は グ レ イ · レ ベ ル の 画像デー タ が処理の対象 と な っ て い る が， カ ラ ー 画像 に も こ の発明 は適用可能で あ る 。 カ ラ ー 画像デ ー タ は R (赤） ， Β (青） お よ び G (緑） の 画像 デー タ ま た は， Υ を輝度デ ー タ と し て， Υ , R — Υ お よ び Β — Υ の 画像デ ー タ に 分解で き る の で， こ れ ら の各画像デ ー 夕 ご と に上述 し た シ 工 一デ ィ ン グ · パ タ ー ン の 作成， シ ェ ー デ ィ ン グ捕正等を行え ばよ い。 産業上の利用 可能性
    [0152] こ の 発明 に よ る シ 工 ー デ ィ ン グ捕正方法お よ び装置 は， 物体を撮影 し ， 物体上 に 表わ さ れた文字， 図形等 を認識す る シ ス テ ム に お い て， 文字， 図形等を正 し く 判断す る た め に 有効で あ る 。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1 . 撮像装置を用 い て対象物を撮像 し， 上記対象物を 表わす画像デー タ を得，
    上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 対象物の 画像を 表示装置 に表示 し ，
    上記表示装置 に表示 さ れた画像上に お い て操作者 に よ っ て指定 さ れた場所の 画像デー タ の集合に よ っ て表 わ さ れ る 濃度 レベル分布を上記対象物の 画像の範囲 に わ た っ て 2 次元的 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し， 上記撮像装置に よ つ て撮像 さ れた対象物を表わす画 像 デ 一 夕 の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正を上記 シ エ ー デ ィ ン グ . パ タ ー ン を用 い て行 う ， シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    2 . 操作者に よ っ て線状に指定 さ れた場所の 画像デー 夕 に よ っ て表わ さ れる 濃度 レベル分布を， 上記線状指 定場所 に 直交す る 方 向 に 拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の範囲第 1 項に 記載の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    3 . 操作者に よ っ て点状 に指定 さ れた複数の場所の 画 像デー タ を， 各点状場所の一方向の座標軸 に し た が つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レベル分布を作成 し， こ の 濃度 レベル分布を上記座標軸に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の 範囲第 1 項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    4 . 対象物の基準画像を表わす基準画像デ ー タ を得， こ の基準画像 デ ー タ に基づ い て シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 し ，
    対象物を撮像す る こ と に よ り 対象画像を表わ す対象 画像デ 一 夕 を得，
    上記基準画像 に対す る 対象画像の 位置ずれ量を検 出 し ，
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の いずれか一方を検 出 さ れた位置ずれ量 に 応 じ て位置 捕正 し
    上記 シ ェ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の位置捕正 さ れた一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 他方 と を 用 い て 上 記対象 画 像 の シ ュ 一 デ ィ ン グ補正 を 行 つ ,
    請求 の 範 囲 第 1 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方 法 o
    5 . 対象 物 を 撮 像 し ， 撮像 し た 対象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ を 出力す る 撮像装置，
    上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 対象物の 画像を 表示す る 表示装置，
    上記表示装置 に表示 さ れた 画像上 に お い て， シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る た め の サ ン プ ル場所を 指定す る た め の入力手段，
    上記入力手段に よ つ て指定 さ れたサ ン プル場所の 画 像デー タ の集合に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布を 上記対象物の 画像の範囲 に わ た つ て 2 次元的 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー ディ ン グ ' パ タ ー ン を作成す る 手 段， お よ び
    上記作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を 用 い て， 上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物を表わす 画像デー タ の シ エ ーデ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
    を備え た シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    6 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 入力装置を通 し て線状 に指定 さ れた場所の 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベル分布を， 上記線状指定 場所に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を 作成す る も の で あ る ， 請求の 範囲 第 5 項に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    7 . 上記 シ ェ ー ディ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 入力装置を通 し て点状に指定 さ れた複数の場所の 画像 デー タ を， 各点状場所の一方向の座標軸 に し たが っ て 配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃 度 レ ベル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り シ ヱ ー ディ ン グ ' パ タ ー ン を作成す る も の であ る ， 請求の範囲第 5 項に記載の シ ヱ ー デ ィ ン グ補 正装置。
    8 . 上記 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 対象 物 の 基 準 画 像 を 表 わ す 基 準 画 像 デ ー タ に 基 づ い て シ ヱ 一デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る も の で あ り ， さ ら に
    上記撮像装置 に よ っ て撮像 さ れた対象物の 対象画像 の 上記基 準 画 像 に 対 す る 位 置 ず れ量 を 検 出 す る 手段 と ，
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の い ずれか一方を検出 さ れ た 位置ずれ量 に 応 じ て位置 補正す る 手段 と が設 け ら れ，
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正手段が， 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ 夕 一 ン お よ び上記対象画像の 位置補正 さ れ た 一 方 と , 位置捕正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対象 画像の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正を行 う も の であ る ，
    求 の 範 囲 第 5 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ補正装
    9 . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わす画像デ ー タ を得，
    上記画像デー タ に よ つ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に 表示 し ，
    上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定 し ，
    指定 さ れた線状サ ン プ ル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン · デ ー 夕 を生成 し，
    上記 シ エ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デー タ を用 い て対 象物 を 表 わ す 画像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 ラ ，
    シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    1 0 . 上記サ ン プル場所を上記画像上に引 かれた ラ イ ン の位置 に よ っ て指定す る ， 請求の範囲第 9 項 に記載の シ ヱ ー ディ ン グ捕正方法。
    1 1 . 上記サ ン プル場所を上記画像上に表わ さ れた細長 い ウ ィ ン ド ウ に よ っ て指定す る ， 請求の範囲第 9 項 に 記載の シ ェ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    1 2 . 柱状対象物 を撮像 し て そ の 対象物 を 表 わ す 画像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
    上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ つ て表 わ さ れる 画像を表示す る 表示装置，
    上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上 記対象物の長さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定す る た め の入力装置，
    上記入力装置を通 し て指定 さ れた線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レベル分布 と 同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段， お よ び 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を用 い て対 象物を表わ す画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
    を備 え た シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    1 3 . シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後の 画像デー タ を 2 値化す る 2 値化手段を さ ら に備え た請求の 範囲第 1 2項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    1 4. 対象物の表示画像上 に お い て線状 に 指定 さ れ た サ ン プル場所の 画像デ ー タ を， 対象物の 撮像画像デ ー タ か ら 抽 出 し ，
    抽 出 さ れた 画像デー タ を， 上記線状サ ン プ ル場所の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を作成 し ，
    作成 さ れ た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象物を表わ す画像デー タ の シ 一 デ ィ ン グ捕正 を行 う ，
    シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
    1 5 . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わ す画像デ ー タ を得，
    上記画像デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ，
    上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定 し ， 指定 さ れた線状サ ン プル場所に そ う 濃度 レ ベ ル分布 を上記対象物の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン ' デー タ を生成す る ，
    シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン作成方法。
    1 6 . 柱状対象物 を 撮像 し て そ の 対象物 を 表 わ す 画像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
    上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表 わ さ れ る 画像を表示す る表示装置，
    上記表示装置に表示 さ れた上記画像上に お い て， 上 記対象物の長 さ 方向 と 直交す る 方向 に線状 に サ ン プル 場所を指定す る た め の入力装置， お よ び
    上記入力装置を通 し て指定 さ れた線状サ ン プル場所 に そ う 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物の長 さ 方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手段，
    を備え た シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置。
    1 7 . 対象物の表示画像上に お い て線状に指定 さ れた サ ン プル場所の画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し，
    抽出 さ れた画像デー タ を， 上記線状サ ン プル場所の 長 さ 方向 と 直交す る 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン ' デー タ を作成す る，
    シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法。
    I S . 撮像装置を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の対象 物を表わす画像デ ー タ を得，
    上記画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に 表示 し ，
    上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数個指定 し ，
    指定 さ れた代表点を上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル 分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布 と 同 じ も の を上記 対象物の長 さ 方向 に連続的 に 配列す る こ と に よ り 2 次 元 シ X — デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン · デー タ を生成 し ，
    上記 シ ェ 一 デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デ ー タ を用 い て対 象 物 を 表 わ す 画 像 デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正 を 行 ラ ，
    シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
    1 9 . 柱状対象 物 を 撮像 し て そ の 対象 物 を 表 わ す 画 像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
    上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ つ て表 わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置，
    上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の 代表点を複数個指定す る た め の 入力装置，
    上記入力装置 を通 し て指定 さ れた代表点を上記対象 物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル 分布 と同 じ も の を上記対象物の長 さ 方向 に連続的 に配 列する こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン ' デー タ を生成す る 手段， お よ び
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン · デー タ を用 い て対 象物を表わす画像デー タ の シ エ ー デ ィ ン グ捕正を行 う 手段，
    を備え た シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    2 0 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン · デー タ 生成手段 が， 指定 さ れた複数の代表点の 画像デー タ を捕間す る こ と に よ り 連続的 な 濃度 レベ ル分布を作成す る も の で あ る ， 請求の範囲第 1 9項に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正
    2 1 . シ ェ ー デ ィ ン グ捕正後 の 画像 デ ー タ を 2 値化す る 2 値化手段を さ ら に備え た請求の範囲第 1 9項に記載 の シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    2 2 . 対象物の表示画像上に お い て指定さ れた複数の サ ン プル点の画像デ ー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽出 し，
    抽出 さ れた画像デ ー タ を， 直交座標軸の 一方 に そ つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の 濃度 レベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン . デー タ を作成 し ，
    作成 さ れた シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン · デ ー タ を用 い て対象物を表わす画像デ ー タ の シ エ ー デ ィ ン グ補正 を行 う ，
    シ ヱ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    2 3 . 撮像装置 を用 い て柱状対象物を撮像 し て そ の 対象 物を表わ す画像デ ー タ を得，
    上記画像 デ ー タ に よ っ て表わ さ れ る 画像を表示装置 に表示 し ，
    上記表示装置 に表示 さ れ た上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の 全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の代表点を複数個指定 し ，
    指定 さ れた代表点を上記対象物の長 さ 方 向 と 直交す る 座標軸 に し た 力《 つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル 分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記対象物 の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン · デ ー タ を生成す る ，
    シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成方法。
    2 4 . 柱状対象 物 を 撮 像 し て そ の 対 象物 を 表 わ す 画 像 デー タ を 出力す る 撮像装置，
    上記撮像装置か ら 出力 さ れ る 画像デー タ に よ っ て表 わ さ れ る 画像を表示す る 表示装置，
    上記表示装置 に表示 さ れた上記画像上 に お い て， 上 記対象物の 画像の全長 に わ た っ て濃度が均一で あ る と み な さ れ る ラ イ ン上の代表点を複数個指定す る た め の 入力装置， お よ び
    上記入力装置を通 し て指定 さ れた代表点を上記対象 物の長 さ 方向 と 直交す る 座標軸 に し たが っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し， こ の濃度 レベル 分布を上記対象物の長 さ 方向 に配列す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ ， パ タ ー ン · デー タ を生成す る 手 段，
    を備え た シ ニ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成装置。
    2 5 . 対象物の表示画像上に お い て指定 さ れた複数の サ ン プル点の 画像デー タ を， 対象物の撮像画像デー タ か ら 抽 出 し ，
    抽出 さ れた画像デー タ を， 直交座標軸の一方 に そ つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベル分布を作成 し ， こ の 濃度 レベル分布を上記直交座標軸の他方の方向 に配列 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、° タ ー ン · デー タ を作成す る ，
    シ ヱ 一 デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成方法。
    2 6 . 対象物 の 撮像 さ れ た 基準画 像 を 表わ す基準画 像 デ ー タ に 基 づ い て シ ヱ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ン を作成 し，
    上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画 像 と の位置ずれ量を検出 し，
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 検出 さ れ た位置ずれ量 に 応 じ て位置捕 正 し，
    位置捕正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ ' ノ、。 タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 他方 と を用 い て上記対象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を 行 う ，
    シ エ ー デ ィ ン グ補正方法。
    2 7 . 位置ずれ量を， 上記基準画像 に対す る 上記対象画 像の 直線的変位お よ び回転の少な く と も い ずれか一方 に よ っ て 表 わ す ， 請求 の 範 囲 第 項 に 記載 の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    2 8 . 上記基準画像上 に お い て線状 に指定 さ れた場所の 画像デー タ に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を， 上 記線状指 定場 所 に 直交 す る 方 向 に 拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ェ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求 の範囲第 2 6項 に記載の シ ユ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    2 9 . 上記基準画像上 に お い て点状 に指定 さ れ た複数の 場所の 画像デー タ を， 各点状場所の一方 向 の座標軸 に し た が っ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に 拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る ， 請求の 範囲第 2 6項 に 記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正方法。
    3 0 . 対象 物 の 撮像 さ れ た 基準 画 像 を 表 わ す 基 準 画 像 デー タ を記憶す る 第 1 の記憶手段，
    上記基準画像につ い ての シ ヱ — デ ィ ン グ ' パ タ ー ン を表わすデー タ を記憶す る 第 2 の記憶手段，
    上記基準画像 と ， 対象物を撮影 し て得 ら れ る 対象画 像 と の位置ずれ量を検出す る 位置ずれ検出手段，
    上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パタ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方を， 上記位置ずれ検出手段に よ っ て検出 さ れた位置ずれ量に応 じ て位置捕正す る 位置ずれ捕正手 段， な ら びに
    上記位置ずれ捕正手段によ つ て位置捕正 さ れた上記 シ エ ー デ ィ ン グ · ノ、。 タ ー ンお よ び対象画像の いずれか 一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い他方 と を用 い て上記対 象画像の シ エ ー デ ィ ン グ補正を行 う シ エ ー デ ィ ン グ捕 正手段，
    を備え た シ エ ー デ ィ ン グ補正装置。
    3 1 . 対象物を撮像 し， 撮像 し た対象物の画像を表わす 画像デー タ を 出力す る 撮像手段を さ ら に備え て い る ， 請求の範囲第 3 0項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ捕正装置。
    3 2 . 上記第 1 の 記憶手段 に 記憶 さ れ て い る 基準 画像 デ ー タ に 基づ い て 上記 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン ' デー タ を作成す る シ ヱ ー デ ィ ン グ ' パ タ ー ン作成手段 を さ ら に 備 え て い る ， 請 求 の 範 囲 第 3 0項 に 記 載 の シ ェ ー ディ ン グ捕正装置。
    3 3 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 基準画像上に お い て線状 に指定 さ れた場所の 画像デ — 夕 に よ っ て表わ さ れ る 濃度 レ ベ ル分布を， 上記線状指 定場所 に 直交 す る 方 向 に 拡 張 す る こ と に よ り 2 次元 シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成す る も の で あ る ， 請 求の 範囲第 Π項 に記載の シ エ ー デ ィ ン グ補正装置。
    3 4 . 上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン作成手段が， 上記 基準画像上 に お い て点状 に 指定 さ れた複数の場所の 画 像デー タ を， 各点状場所の 一方向 の座標軸 に し た が つ て配列す る こ と に よ り 濃度 レ ベ ル分布を作成 し ， こ の 濃度 レ ベ ル分布を上記座標軸 に 直交す る 方向 に拡張す る こ と に よ り 2 次元 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン を作成 す る も の で あ る ， 請求 の 範 囲 第 3 2項 に 記載 の シ ニ ー デ ィ ン グ補正装置。
    3 5 . 基準画像， 対象画像お よ び シ エ ー デ ィ ン グ補正 さ れ た対象画像の 少な く と も い ずれか一つ を表示す る 表 示手段を さ ら に 備 え て い る ， 請求の範囲第 3 0項 に 記載 の シ ヱ ー デ ィ ン グ補正装置。
    3 6 . 与え ら れた対象画像の基準画像 に対す る 位置ずれ 量を検 出 し ，
    上 記 基 準 画 像 に 基 づ い て 作 成 さ れ た シ エ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び上記対象画像 の いずれか一方を ， 検 出 さ れ た位置ずれ量 に 応 じ て位置補正 し ，
    位置補正 さ れた上記 シ ヱ ー デ ィ ン グ · パ タ ー ン お よ び対象画像の い ずれか一方 と ， 位置捕正 さ れて い な い 10810
    5 2
    他方とを用いて上記対象画像の シ エ ーディ ン グ捕正を 行う ，
    シ エ ーディ ング捕正方法。
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    US5621824A|1997-04-15|
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    EP0568697A1|1993-11-10|
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