[go: up one dir, main page]

JPH10253522A - Image processing method - Google Patents

Image processing method

Info

Publication number
JPH10253522A
JPH10253522A JP9054738A JP5473897A JPH10253522A JP H10253522 A JPH10253522 A JP H10253522A JP 9054738 A JP9054738 A JP 9054738A JP 5473897 A JP5473897 A JP 5473897A JP H10253522 A JPH10253522 A JP H10253522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circle
area
image
image data
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9054738A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Hagiwara
将文 萩原
Hiroyuki Kawanishi
寛之 川西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP9054738A priority Critical patent/JPH10253522A/en
Publication of JPH10253522A publication Critical patent/JPH10253522A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a highly reliable recognition of images of liquid drops existing as dispersed phase in a dispersion medium in real time by reading a two-dimensional image data of a dispersion system into an X-Y coordinate for every pixel. SOLUTION: Thresholds are previously set for the discrimination of brightness, the extraction of edges and the coincidence of circle. A two-dimensional image data of a dispersion system is read into an X-Y coordinate system as F (x, y) for every pixel. Then, the image data is separated into masses in terms of brightness and shadow areas by the shading discrimination threshold. The set of the brightness area image data is arithmetically processed by the edge extraction threshold to extract edges thereby recognizing figures of the brightness areas while coordinates of the edges of the recognized figures are determined. Specific brightness area figures are recognized using the circle coincidence threshold. When the recognized brightness areas overlap each other, the areas with smaller radius of circle are excluded and the remaining areas are recognized to be circle areas. Then, the outer rims of the shadow areas extending to the outer circumferences of the respective circular areas are clarified and the minimum dimension of the distance to the outer rim from the center of the circle is defined as outline radius. Thus, an assumed circle area determined with the outline radium as radium is recognized to be an image of a liquid drop.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、媒体内に球状体が
分散している3次元系の2次元画像を画像処理して、球
状体の画像を認識する画像処理方法に関し、更に詳細に
は、分散媒中に液滴が分散相として分散している分散系
の2次元画像を画像処理して、液滴の画像を認識する画
像処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method for recognizing an image of a sphere by performing image processing on a two-dimensional image of a three-dimensional system in which spheres are dispersed in a medium. The present invention relates to an image processing method for performing image processing on a two-dimensional image of a dispersion system in which droplets are dispersed as a disperse phase in a dispersion medium to recognize an image of the droplets.

【0002】[0002]

【従来の技術】研究、試験、或いは実際の生産活動等で
は、媒体と媒体内に不規則に分散する球状体とからなる
3次元系の2次元画像を処理して、3次元系に存在する
球状体の物体を認識することが、しばしば必要になる。
例えば、塩化ビニルやスチレン等の懸濁重合解析が挙げ
られる。ポリ塩化ビニル(PVC)の懸濁重合は、攪拌
によって水中に塩化ビニルモノマーを懸濁させて重合さ
せる。重合転化率が数パーセントまでの重合初期段階で
は、モノマー液滴は、攪拌によるせん断力、水・モノマ
ー界面の界面張力、モノマー液滴の粘度、水・モノマー
界面に存在する分散剤の作用等のバランスにより、分裂
・合一を繰り返す。このモノマー液滴の単位時間当たり
の分裂・合一頻度(又は速度)は、重合反応温度、攪拌
機の攪拌回転数、分散剤の種類や濃度、モノマー相(分
散相)の体積分率等の種々の条件に大きく依存してい
る。さらにこの過程は、重合開始剤、重合添加剤などの
モノマーへの均一分散性や、最終のPVC粒子の粒度分
布、粒子径等などに多大な影響を与え、最終のPVCの
品質を決定する重要な過程である。従って、PVC懸濁
重合解析には、種々の条件下における、モノマー液滴の
液滴粒径、粒度分布、その経時変化といった液滴データ
の収集は非常に有用であり、必要不可欠である。従来
は、まず、二塩化エタン(EDC)、塩化ブチル等を疑
似塩化ビニルモノマーとして種々の条件で水中に懸濁さ
せ、サンプリングした懸濁液を撮影したり、反応器内外
に設置した特殊なカメラ等から反応器内の懸濁液を撮影
したりして図7に示すような写真を撮る。そして、写真
に写っている多数の画像図形からモノマー液滴と認めら
れる図形を人の目で選別して液滴であると認識し、その
液滴画像図形から粒径、粒度分布等の必要なデータを得
ていた。
2. Description of the Related Art In research, testing, or actual production activities, a two-dimensional image of a three-dimensional system consisting of a medium and a spherical body irregularly dispersed in the medium is processed to exist in the three-dimensional system. It is often necessary to recognize spherical objects.
For example, analysis of suspension polymerization of vinyl chloride, styrene and the like can be mentioned. In the suspension polymerization of polyvinyl chloride (PVC), a vinyl chloride monomer is suspended in water by stirring to carry out polymerization. In the initial stage of polymerization when the polymerization conversion rate is up to several percent, the monomer droplets are subject to shear force due to agitation, interfacial tension at the water / monomer interface, viscosity of the monomer droplets, the action of the dispersant at the water / monomer interface, Division and union are repeated by balance. The frequency (or speed) of fragmentation and coalescence of the monomer droplets per unit time is determined by various factors such as the polymerization reaction temperature, the number of rotations of the stirrer, the type and concentration of the dispersant, and the volume fraction of the monomer phase (dispersed phase). Greatly depends on the conditions. Further, this process has a great influence on the uniform dispersibility of the polymerization initiator, the polymerization additive, and the like in the monomer, the particle size distribution of the final PVC particles, the particle size, and the like, and determines the quality of the final PVC. It is a process. Therefore, for PVC suspension polymerization analysis, it is very useful and indispensable to collect droplet data under various conditions, such as droplet diameter, particle size distribution, and time-dependent change of monomer droplets. Conventionally, ethane dichloride (EDC), butyl chloride, etc. were suspended in water under various conditions as pseudo-vinyl chloride monomers, and sampled suspensions were photographed. Special cameras installed inside and outside the reactor For example, a photograph as shown in FIG. 7 is taken by photographing the suspension in the reactor. Then, a figure recognized as a monomer droplet is selected by human eyes from a large number of image figures in the photograph and recognized as a droplet, and necessary droplet size, particle size distribution, etc. are determined from the droplet image figure. I was getting data.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、写真を撮影
し、写真に写った無数の個々の複雑な画像から人の目で
液滴画像を選別し認識する従来の画像処理方法には、次
のような種々の問題があった。第1には、画像図形の認
識の難しさである。分散媒中で表面張力によって球状の
形態になっている分散相の液滴に、光、特に平行光線を
透過照射すると、分散媒と液滴の界面で屈折現象が生
じ、液滴の画像は、円形の明るい中核領域と明領域の外
周に環状に形成された暗領域とから構成され、暗領域の
輪郭が不明瞭である。その結果、画像図形の輪郭を認識
することが極めて難しかった。第2には、液滴の密度の
高い領域の写真は、写真に写っている個々の画像の数が
多く、しかも多数の画像が複雑に重なった状態になって
いるために、人の目で選別し、認識することが益々難し
かった。そのため、液滴の密度が低い領域の写真を撮影
し、それから必要な液滴データを収集せざるを得ず、得
られたデータが必ずしも真のデータであるとは限らず、
データの信頼性が低かった。また、人の目で選別してい
るため、個人差が生じ、その面でもデータの信頼性が低
かった。第3には、写真の撮影、現像、焼付及び人の目
による液滴画像の認識にそれぞれ長い時間を要するため
に、リアルタイムで液滴のデータを収集することが難し
かった。第4には、従来の画像処理方法では、多くの人
手を要し、液滴のデータ収集作業の生産性を向上させる
ことが難しかった。以上、PVC懸濁重合解析の際の液
滴のデータ収集を例に挙げて、従来の人の目による画像
処理方法について、種々の問題点を説明したが、これに
限らず、一般に、媒体と媒体内に不規則に浮遊する球状
体とからなる3次元系内の球状体の形状データを採取す
る際にも、上述と同様の問題があった。
However, a conventional image processing method for taking a photograph and selecting and recognizing a droplet image with human eyes from a myriad of individual complicated images shown in the photograph includes the following. There have been such various problems. The first is difficulty in recognizing image graphics. When light, especially parallel rays, is transmitted and radiated to the droplet of the dispersed phase, which has a spherical shape due to surface tension in the dispersion medium, a refraction phenomenon occurs at the interface between the dispersion medium and the droplet, and the image of the droplet is It is composed of a circular bright core region and a dark region formed annularly around the bright region, and the outline of the dark region is unclear. As a result, it has been extremely difficult to recognize the outline of the image graphic. Second, photographs of areas with a high density of droplets have a large number of individual images in the photograph, and a large number of images are superimposed in a complicated manner, which makes it difficult for human eyes. It was increasingly difficult to sort and recognize. For this reason, it is necessary to take a photograph of an area where the density of the droplet is low and collect necessary droplet data from the photograph, and the obtained data is not always true data.
Data reliability was low. In addition, since data is sorted by human eyes, individual differences occur, and the reliability of data is low in that respect. Third, since it takes a long time to take a photograph, develop, print, and recognize a droplet image by human eyes, it is difficult to collect droplet data in real time. Fourth, the conventional image processing method requires a lot of manpower, and it has been difficult to improve the productivity of data collection work of droplets. As described above, various problems have been described with respect to the conventional image processing method using human eyes, taking data collection of droplets in the analysis of PVC suspension polymerization as an example. However, the present invention is not limited to this. The same problem as described above also occurs when collecting shape data of a spherical body in a three-dimensional system composed of a spherical body floating irregularly in a medium.

【0004】そこで、本発明の目的は、分散媒中に液滴
が分散相として分散している分散系の2次元画像を画像
処理して、高い信頼性でリアルタイムに液滴の画像を認
識する画像処理方法、及び、媒体内に球状体が分散して
いる3次元系の2次元画像を画像処理して、高い信頼性
でリアルタイムに球状体の画像を認識する画像処理方法
を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to perform image processing on a two-dimensional image of a dispersion system in which droplets are dispersed as a disperse phase in a dispersion medium, and to recognize a droplet image in real time with high reliability. By providing an image processing method and an image processing method for performing image processing on a two-dimensional image of a three-dimensional system in which spheres are dispersed in a medium and recognizing the image of the sphere in real time with high reliability. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、本画像処理
方法を開発するに際し、(1)液滴画像の暗領域の外周
縁を成す円は、明領域の周縁をなす円ほど明瞭ではない
から、先ず、検出し易い明領域図形を検出して、液滴に
対応する画像を抽出し、次いで抽出した液滴候補画像の
明領域の周りに環状に存在する暗領域を確定すること、
(2)2次元の液滴画像は円図形であるから、エッジ抽
出した画像図形のうち円図形のものを液滴画像候補とす
ること、画像図形が円図形であるかどうかの判定に際し
ては、円形度を算出する手法、或いは各ピクセルを中心
とする大小様々な半径の円を描画して予め描画座標を求
め、画像図形のエッジ座標と描画座標とを対比する手法
等が使用できること、(3)3次元の分散系では、液滴
が分散系の深さ方向にも分散しているために、分散系の
2次元画像上では、液滴画像が、大小様々な半径の円を
形成して、重なった状態になっている。液滴の形状デー
タを収集するには、個々の離隔した液滴画像にすること
が必要であるから、重なった状態の画像同士のうち経験
的に誤検出の多い半径の小さい重複画像を排除するこ
と、に着眼し、これら着眼点に基づいて、本画像処理方
法の発明を完成するに到った。
In developing the image processing method of the present invention, (1) the circle that forms the outer periphery of the dark region of the droplet image is as clear as the circle that forms the periphery of the bright region. Since there is no, first, an easy-to-detect bright area graphic is detected, an image corresponding to the droplet is extracted, and then a dark area annularly present around the bright area of the extracted droplet candidate image is determined.
(2) Since the two-dimensional droplet image is a circular figure, a circular figure among the edge-extracted image figures should be used as a droplet image candidate, and when determining whether the image figure is a circular figure, A method of calculating the degree of circularity, a method of drawing circles having various radii with each pixel as a center, and obtaining drawing coordinates in advance, and comparing the edge coordinates of the image figure with the drawing coordinates, and the like (3. In the three-dimensional dispersion system, since the droplets are also dispersed in the depth direction of the dispersion system, the droplet image forms a circle having a radius of various sizes on a two-dimensional image of the dispersion system. , Are in an overlapping state. In order to collect droplet shape data, it is necessary to make individual separated droplet images. Therefore, among overlapping images, overlapping images with a small radius that are erroneously detected frequently are excluded. The present invention has been completed based on these points.

【0006】上記目的を達成するために、本発明に係る
画像処理方法は、分散媒中に液滴が分散相として分散し
ている分散系の2次元画像を画像処理して、液滴の画像
を認識する画像処理方法であって、画像データを明領域
画像データと暗領域画像データとに判別する際の閾値と
なる明暗判別閾値、明領域画像データをエッジ抽出して
明領域図形を認識する際の閾値となるエッジ抽出閾値、
及びエッジ抽出した明領域図形の円一致度を判定する際
の閾値となる円一致度閾値を予め設定する第1ステップ
と、分散系の画像データをピクセル毎にF(x,y)と
してX−Y座標系に読み込む第2ステップと、明暗判別
閾値を閾値として画像データを明領域画像データの集合
と暗領域画像データの集合とに区別する第3ステップ
と、エッジ抽出閾値を閾値として、明領域画像データの
集合を演算処理してエッジ抽出し、各明領域の図形を認
識すると共に認識した図形のエッジ座標を求める第4ス
テップと、円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形
を円形と認定する第5ステップと、円形と認定した明領
域(以下、円候補領域と言う)の一とその隣の円候補領
域と重なる際、重なった円候補領域同士のうち、円の半
径の小さい方の円候補領域を排除して、残った円候補領
域を円領域として認識する第6ステップと、各円領域に
ついて、円の中心から各半径方向に走査して、円領域の
外周に延在する暗領域の外縁を確定し、次いで、円領域
の円の中心から外縁までの距離のうちの最小寸法を外郭
半径とし、外郭半径を半径とする想定円領域を求める第
7ステップと、各想定円領域を液滴の画像として認識す
る画像認識ステップとを備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an image processing method according to the present invention performs image processing on a two-dimensional image of a dispersion system in which droplets are dispersed as a disperse phase in a dispersion medium to obtain an image of the droplets. An image processing method for recognizing image data, wherein a light / dark discrimination threshold value which is a threshold value for discriminating image data into bright region image data and dark region image data, and a bright region image data is recognized by extracting edges from the bright region image data Edge extraction threshold value,
A first step of presetting a circle coincidence threshold value, which is a threshold value for determining the circular coincidence degree of the bright region graphic whose edge has been extracted, and X- A second step of reading in the Y coordinate system, a third step of distinguishing image data into a set of bright area image data and a set of dark area image data using a light / dark determination threshold as a threshold, and a bright area using an edge extraction threshold as a threshold. A fourth step of performing arithmetic processing on a set of image data to extract edges and recognizing a graphic in each bright area and obtaining edge coordinates of the recognized graphic; A fifth step of certifying, and, when one of the bright regions (hereinafter, referred to as circle candidate regions) recognized as being circular and overlapping with the adjacent circle candidate region, the smaller one of the circle radii of the overlapping circle candidate regions. Weather A sixth step of excluding the area and recognizing the remaining circle candidate area as a circular area; and scanning each circular area in each radial direction from the center of the circle to obtain a dark area extending to the outer periphery of the circular area. The outer edge is determined, and then, a minimum step of the distance from the center of the circle of the circular region to the outer edge is defined as the outer radius, and a seventh step of obtaining an assumed circular region having the outer radius as a radius is performed. And an image recognition step of recognizing the image as a drop image.

【0007】第1ステップでは、画像データを明領域画
像データと暗領域画像データとに判別する際の閾値とな
る明暗判別閾値、明領域画像データをエッジ抽出して明
領域図形を認識する際の閾値となるエッジ抽出閾値、及
びエッジ抽出した明領域図形の円一致度を判定する際の
閾値となる円一致度閾値を予め設定する。また、分散系
の撮像する画像全体の大きさをピクセル単位で設定して
おく。明暗判別閾値、エッジ抽出閾値及び円一致度閾値
の各数値は、分散媒と分散相の組み合わせ、分散媒及び
分散相のそれぞれの物質、形状寸法、性状等により異な
り、実際に試行して数値を得る等の方法により予め求め
ておく。尚、分散媒は気体、液体のいずれもでも良く、
液滴を構成する分散相の種類、性状は問わない。明暗判
別閾値は、画像データに対応する濃度(階調度)、輝度
等の単位で設定され、例えばグレー256階調度の反転
階調度で画像データを読み込んだ際には、200と設定
し、200より小さい階調度の画像データを明領域の画
像データとする。エッジ抽出閾値は、例えば、明領域画
像データから明領域画像をソーベル(Sobel)オペレータ
によりエッジ抽出する際には、グレー256階調度の反
転階調度で言えば、通常、100程度である。円一致度
閾値は、円一致度を算出する手法により異なる。
In a first step, a light / dark discrimination threshold which is a threshold when discriminating image data into bright area image data and dark area image data, and an edge when light area image data is subjected to edge extraction to recognize a light area graphic. An edge extraction threshold value serving as a threshold value and a circle matching degree threshold value serving as a threshold value for determining a circle matching degree of a bright area graphic whose edge has been extracted are set in advance. In addition, the size of the entire image to be captured by the dispersion system is set in pixel units. The numerical values of the contrast threshold, the edge extraction threshold, and the circle coincidence threshold differ depending on the combination of the dispersing medium and the dispersing phase, the respective substances, the shape, dimensions, properties, etc. of the dispersing medium and the dispersing phase. It is determined in advance by a method such as obtaining. The dispersion medium may be either a gas or a liquid,
The type and properties of the dispersed phase constituting the droplet are not limited. The contrast threshold is set in units of density (gradation), luminance, and the like corresponding to the image data. For example, when image data is read at an inversion gradation of 256 gradations of gray, 200 is set. Image data having a small gradation is defined as image data of a bright area. The edge extraction threshold is, for example, generally about 100 when a bright area image is subjected to edge extraction by a Sobel operator from gray area image data, in terms of an inverted gray level of 256 gray levels. The circle coincidence threshold differs depending on the method of calculating the circle coincidence.

【0008】第2ステップでは、分散系のピクセル単位
の画像データをX−Y座標系に読み込み、各ピクセルに
X、Y座標を割り当て、F(x,y)によりピクセル毎
の画像の濃度を示す。例えば、0(黒)〜255(白)
のグレー256階調原画像の値を0(白)〜255
(黒)と反転させて配列に読み込む。反転させているの
は、黒の重なり度を1.0に近い値にして、後の重なり
度(一致度)計算を簡単化するためである。その際、好
適には、黒を細かく厳密に、白を大きく緩やかに区分し
た、0(白)〜7(黒)の黒強調8階調画像に変換した
変換画像データとして読み込む。例えばグレー256階
調度の0〜21を階調度7、22〜25を階調度6、2
6〜29を階調度5、30〜38を階調度4、39〜5
5を階調度3、56〜82を階調度2、83〜128を
階調度1、及び、128以上を階調度0にする。黒強調
8階調画像に変換した変換画像データを処理することに
よって、後のステップでの処理をグレー256階調原画
像の場合より高速かつ高精度で行うことができる。
In the second step, the image data of the pixel unit of the dispersion system is read into the XY coordinate system, the X and Y coordinates are assigned to each pixel, and the density of the image for each pixel is indicated by F (x, y). . For example, 0 (black) to 255 (white)
Of the gray 256 gradation original image of 0 (white) to 255
(Black) and read it into the array. The reason for the inversion is to set the degree of overlap of black to a value close to 1.0 to simplify the calculation of the degree of overlap (coincidence) later. At this time, it is preferable to read as converted image data obtained by converting black into fine and strict, and white into large and gradual black-enhanced 8-tone images of 0 (white) to 7 (black). For example, 0 to 21 of 256 gray levels are gray levels 7 and 22 to 25 are 6 and 2 gray levels.
6 to 29 are gradation levels 5, 30 to 38 are gradation levels 4, 39 to 5
5 is the gradation 3, 56 to 82 are the gradation 2, 83 to 128 are the gradation 1, and 128 or more are the gradation 0. By processing the converted image data converted to the black enhanced 8-tone image, the processing in the subsequent steps can be performed at higher speed and with higher precision than in the case of the gray 256-gradation original image.

【0009】第3ステップでは、明暗判別閾値を閾値と
して変換画像データを明領域画像データの集合と暗領域
画像データの集合とに区別する。液滴画像の明領域と暗
領域のうち、内側の明領域だけを抽出することにより、
液滴画像同士の重なりを排除し、液滴画像の検出を容易
にすることができる。
In the third step, the converted image data is distinguished into a set of bright area image data and a set of dark area image data using the lightness / darkness determination threshold value as a threshold value. By extracting only the inner light area from the light area and dark area of the droplet image,
Overlap between the droplet images can be eliminated, and the detection of the droplet images can be facilitated.

【0010】第4ステップでは、明領域画像データの集
合を例えばソーベル(Sobel )オペレータにより微分処
理し、エッジ抽出閾値を閾値としてエッジ抽出して、各
明領域の画像図形を認識すると共に認識した画像図形の
エッジ座標を求める。エッジ抽出の際には、エッジ抽出
演算値がエッジ抽出閾値より大きいとき、その座標をエ
ッジ座標とする。ここで、ソーベルオペレータを用いる
のは、他のロバート(Robert)オペレータやノーマル(Nor
mal)オペレータに比べてエッジの輪郭を太く取れるから
である。図形同士の重なりが少ない画像では、輪郭を太
く取ることにより、画像の検出が容易になる。尚、微分
演算による強調に代えて、ラプラシアン演算による強
調、又は局所平均の差分による強調によりエッジ抽出し
ても良い。
In a fourth step, a set of bright area image data is differentiated by, for example, a Sobel operator, edges are extracted using an edge extraction threshold as a threshold, and an image figure of each bright area is recognized and recognized. Find the edge coordinates of the figure. At the time of edge extraction, when the edge extraction operation value is larger than the edge extraction threshold, the coordinates are set as edge coordinates. Here, the Sobel operator is used for other Robert operators and normal (North) operators.
mal) This is because the outline of the edge can be made thicker than that of the operator. In an image in which figures do not overlap with each other, the detection of the image is facilitated by taking a thick outline. Note that instead of emphasis by differential operation, edge extraction may be performed by emphasis by Laplacian operation or emphasis by difference of local average.

【0011】第5ステップでは、円一致度閾値を閾値と
して特定の明領域図形を円形と認定する。認定する手法
は、特に限定しない。
In a fifth step, a specific bright area figure is recognized as a circle using the circle coincidence threshold as a threshold. The method of certification is not particularly limited.

【0012】第5ステップで円形と認定する一つの例
は、第1ステップでは、円一致度閾値として、円の描画
座標とエッジ抽出した明領域図形のエッジ座標との円一
致度を判定する際の閾値を設定し、第5ステップでは、
明領域図形内の各座標に中心を有し、相互に異なる半径
毎の円の描画座標を求め、その円の描画座標の画像デー
タと明領域図形のエッジ座標の画像データとを対比し、
円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形と認
定する。尚、第1ステップで、各ピクセル(座標)に中
心を有し、相互に異なる半径毎の円の描画座標を予め読
み込み、第5ステップで描画座標を求める代わりに、第
1ステップで読み込んだ描画座標を使用することによ
り、第5ステップでの処理を高速化することもできる。
描画座標の算出では、好適には、先ず、最小半径と最大
半径とを予め設定する。次いで、最小半径の円を描画し
て円周の各座標をファイルに記憶する。続いて、単位長
だけ長い半径の円を描画して、円周の各座標をファイル
に記憶し、更に、それより単位長だけ長い半径の円を描
画して、円周の各座標をファイルに記憶し、順次、最大
半径の円を描画するまでこの操作を繰り返して描画座標
を求める。次いで、第5ステップでは、円の描画座標の
画像データと明領域図形のエッジ座標の画像データとを
対比し、円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を
円形と認定する。特定の明領域図形を円形と認定する際
には、例えば、特定の各明領域図形の画像データについ
て、次の式(1)に従って計算し、円一致度を算出す
る。 円一致度={Σ(明領域図形のエッジ、即ち図形の周上の各座標の階調度)} /{(描画座標の円の円周上のピクセル数)×(255)} (1) 式(1)による円一致度の計算では、各座標の階調度
は、2値表示、即ち、0(非エッヂ部)と255(エッ
ヂ部)で表され、従って、円一致度は、0から1の間の
値になる。円一致度閾値は、明領域の円の半径によって
異なり、通常、大半径、中半径、小半径の区分でその区
分毎に設定される。例えば、半径が11ピクセルから3
0ピクセルの大半径区分では、閾値は0.8、半径が6
ピクセルから10ピクセルの中半径区分では、閾値は
0.9、及び、半径が4ピクセルから5ピクセルの小半
径区分では、閾値は0.99であるとする。円一致度が
円一致度閾値より大きい場合には、その明領域図形を円
形と認定し、円一致度が円一致度閾値より小さい場合に
は、その明領域図形を円形とは認定しない。
One example of determining a circle in the fifth step is that, in the first step, the degree of circle coincidence between the drawing coordinates of the circle and the edge coordinates of the bright-area graphic extracted as an edge is determined as the circle coincidence threshold. Is set, and in the fifth step,
The drawing coordinates of a circle having a center at each of the coordinates in the bright area figure and different radiuses are obtained, and the image data of the drawing coordinates of the circle and the image data of the edge coordinates of the bright area figure are compared,
A specific bright area figure is recognized as a circle using the circle matching degree threshold as a threshold. In the first step, instead of reading the drawing coordinates of a circle having a center at each pixel (coordinate) and different radiuses from each other and obtaining the drawing coordinates in the fifth step, the drawing read in the first step is used. By using the coordinates, the processing in the fifth step can be speeded up.
In calculating the drawing coordinates, preferably, first, the minimum radius and the maximum radius are set in advance. Next, a circle having the minimum radius is drawn, and the coordinates of the circumference are stored in a file. Next, draw a circle with a radius longer by the unit length, store the coordinates of the circumference in a file, draw a circle with a radius longer by a unit length than that, and save each coordinate of the circumference in a file. This operation is repeated until the circle with the maximum radius is drawn, and the drawing coordinates are obtained. Next, in a fifth step, the image data of the drawing coordinates of the circle and the image data of the edge coordinates of the bright area graphic are compared, and the specific bright area graphic is recognized as a circle with the circle coincidence threshold as a threshold. When the specific bright area graphic is determined to be circular, for example, the image data of each specific bright area graphic is calculated in accordance with the following equation (1) to calculate the degree of circular coincidence. Circle coincidence = {(the edge of a bright area graphic, that is, the gradient of each coordinate on the circumference of the graphic)} / {(the number of pixels on the circumference of the drawing coordinate circle) × (255)} (1) In the calculation of the degree of circle coincidence according to (1), the gradient of each coordinate is represented by binary display, that is, 0 (non-edge portion) and 255 (edge portion). Between the values. The circle matching degree threshold value differs depending on the radius of the circle in the bright area, and is usually set for each of the large radius, the medium radius, and the small radius. For example, if the radius is 11 pixels to 3
For the 0 pixel large radius section, the threshold is 0.8 and the radius is 6
It is assumed that the threshold is 0.9 for a medium radius section of 10 pixels to 10 pixels, and 0.99 for a small radius section of 4 to 5 pixels in radius. If the circle matching degree is larger than the circle matching threshold, the bright area graphic is determined to be circular. If the circle matching degree is smaller than the circular matching threshold, the bright area graphic is not determined to be circular.

【0013】第5ステップで円形と認定する別の例は、
第1ステップでは、円一致度閾値として、エッジ抽出し
た明領域図形の周長を円周とする円の面積と明領域図形
の面積とを対比する際の閾値を設定し、第5ステップで
は、エッジ抽出した明領域図形の周長を円周とする円の
面積と、明領域図形の面積とを対比し、円一致度閾値を
閾値として特定の明領域図形を円形と認定する。例え
ば、明領域図形の周長をL、その面積をSとすると、周
長Lを有する円の面積S0 は次の式で算出される。 S0 =L2 /(4π) 次いで、S/S0 を算出し、|1−S/S0 |<円一致
度閾値のとき、その明領域図形を円形と認定する。
Another example of qualifying a circle in the fifth step is:
In the first step, a threshold value for comparing the area of a circle whose circumference is the circumference of the bright region graphic whose edges have been extracted with the area of the bright region graphic is set as a circle matching degree threshold value. The area of a circle whose circumference is the circumference of the bright region graphic whose edges have been extracted is compared with the area of the bright region graphic, and a specific bright region graphic is recognized as a circle using the circle coincidence threshold as a threshold. For example, assuming that the circumference of a bright area graphic is L and its area is S, the area S 0 of a circle having the circumference L is calculated by the following equation. S 0 = L 2 / (4π) Next, S / S 0 is calculated, and when | 1−S / S 0 | <circle coincidence threshold, the bright area figure is recognized as a circle.

【0014】第6ステップでは、円形と認定された明領
域(以下、円候補領域と言う)の一とその隣の円候補領
域と重なる際、重なった円候補領域同士のうち、円の半
径の小さい方の円候補領域を排除して、残った円候補領
域を円領域として認識する。例えば、一の円候補領域と
別の円候補領域との間で、 L>R1 +R2 (2) ここで、L :一の円候補領域の中心と別の円候補領域
の中心との間の距離 R1 :一の円候補領域の半径 R2 :別の円候補領域の半径 上の(2)式を満足するかどうか計算し、これを満たさ
ない時には、半径の小さい方の円候補領域を排除する。
順次、同様にして、全ての円候補領域の組み合わせにつ
いて、この計算を行う。ここで、半径の小さい方の円候
補領域を排除するのは、半径の小さい円候補領域の検出
には、経験的に言って誤検出が多いからである。
In the sixth step, when one of the bright regions recognized as circular (hereinafter referred to as a circle candidate region) overlaps with the adjacent circle candidate region, the radius of the circle among the overlapping circle candidate regions is determined. The smaller circle candidate area is excluded, and the remaining circle candidate area is recognized as a circle area. For example, between one circle candidate area and another circle candidate area, L> R 1 + R 2 (2) where L: between the center of one circle candidate area and the center of another circle candidate area R 1 : radius of one circle candidate area R 2 : radius of another circle candidate area It is calculated whether or not the above equation (2) is satisfied. If not, the circle candidate area of smaller radius is calculated. To eliminate.
This calculation is sequentially performed for all combinations of circle candidate areas in the same manner. Here, the reason why the circle candidate region with the smaller radius is excluded is that there are many erroneous detections in the detection of the circle candidate region with the smaller radius.

【0015】第7ステップでは、各円領域について、円
の中心から半径方向に走査して、円領域の外周に延在す
る暗領域の外縁を確定し、次いで、円領域の円の中心か
ら外縁までの距離のうちの最小寸法を外郭半径とし、外
郭半径を半径とする想定円領域を求める。例えば、第2
ステップで変換した黒強調8階調画像データを用いて、
図8に示すように、各円領域の中心位置(CX ,CY
から上下、左右、斜めの8方向に走査し、0(白)から
1(黒)になり、次いで1(黒)から0(白)になった
際、1(黒)から0(白)になった点と中心位置との距
離を求め、8方向で求めた距離の最小値を外郭半径とす
る。尚、図8の右斜め上方向のように、分散系の画像を
撮像した際の光の反射加減等で、8方向のうちの一方向
では、0(白)から1(黒)になり、次いで1(黒)か
ら0(白)になる点が存在しないこともある。この場合
には、この一方向での距離を求める必要はない。尚、第
7ステップで、全ての想定円領域について想定円領域の
外郭半径と明領域の半径との比率を求め、次いで求めた
比率の平均値を算出し、その比率平均値を半径倍率とし
て記憶しておくと良い。
In the seventh step, for each circular area, scanning is performed in the radial direction from the center of the circle to determine the outer edge of the dark area extending to the outer periphery of the circular area. The minimum dimension of the distances to is defined as the outer radius, and an assumed circular area having the outer radius as the radius is determined. For example, the second
Using the black-enhanced 8-tone image data converted in the step,
As shown in FIG. 8, the center position (C X , C Y ) of each circular area
From 0 (white) to 1 (black), then from 1 (black) to 0 (white), from 1 (black) to 0 (white). The distance between the changed point and the center position is determined, and the minimum value of the distance determined in eight directions is defined as the outer radius. In addition, as shown in the upper right direction of FIG. 8, in one of the eight directions, the value changes from 0 (white) to 1 (black) due to the degree of reflection of light when the image of the dispersion system is captured. Next, there may be no point where 1 (black) changes to 0 (white). In this case, there is no need to determine the distance in this one direction. In the seventh step, the ratio between the outer radius of the assumed circular region and the radius of the bright region is calculated for all the assumed circular regions, the average value of the calculated ratios is calculated, and the ratio average value is stored as the radius magnification. Good to do.

【0016】上述の第7ステップに代えて、以下の別の
方法により第7ステップを実行することもできる。即
ち、円領域の明領域の半径と外郭半径との比率、即ち外
郭倍率を予め理論的に又は統計的に求めておき、第7ス
テップでは、第6ステップで認識した円領域の半径に外
郭倍率を乗じて外郭半径とする。
Instead of the above-described seventh step, the seventh step can be executed by another method described below. That is, the ratio between the radius of the bright region and the outer radius of the circular area, that is, the outer magnification is previously calculated theoretically or statistically. In the seventh step, the outer magnification is added to the radius of the circular area recognized in the sixth step. Is multiplied to obtain the outer radius.

【0017】最後の画像認識ステップでは、暗領域の外
縁の確定した円領域を液滴の画像として認識する。認識
した画像から液滴の個数、寸法等の所望のデータを得る
ことができる。例えば、得た画像を液滴として描画し、
液滴の個数、液滴の中心位置、液滴の半径を求める。更
には、液滴半径に対する液滴個数の分布を示すヒストグ
ラムを描き、分布の形、平均半径、分散等を算出する。
In the last image recognition step, a circular area where the outer edge of the dark area is determined is recognized as an image of a droplet. Desired data such as the number and size of droplets can be obtained from the recognized image. For example, drawing the obtained image as a droplet,
The number of droplets, the center position of the droplet, and the radius of the droplet are obtained. Furthermore, a histogram showing the distribution of the number of droplets with respect to the droplet radius is drawn, and the shape, average radius, variance, and the like of the distribution are calculated.

【0018】本発明方法の好適な実施態様は、更に、第
1ステップでは、原画像と想定円領域図形との一致度を
判定する際の閾値となる原画像一致度閾値を設定し、第
2ステップでは、分散系の画像データをX−Y座標系で
読み込む際、原画像データの階調数より小さい階調数の
画像データに変換して読み込み、画像認識ステップで
は、第7ステップで求めた各外郭半径に所定係数を乗じ
た半径を有する円を描画し、円の円周上の座標の階調値
を原画像階調値に逆変換し、原画像一致度閾値を閾値と
して原画像一致度の高い円領域を液滴の画像として認識
する。
In a preferred embodiment of the method according to the present invention, in the first step, an original image coincidence threshold is set as a threshold for judging the coincidence between the original image and the assumed circular area figure. In the step, when image data of the dispersion system is read in the XY coordinate system, the image data is converted into image data having a gradation number smaller than the gradation number of the original image data and read, and in the image recognition step, the image data obtained in the seventh step is obtained. Draws a circle having a radius obtained by multiplying each outer radius by a predetermined coefficient, inversely converts the gradation value of the coordinates on the circumference of the circle to the original image gradation value, and matches the original image matching threshold with the original image matching threshold. A highly circular area is recognized as a droplet image.

【0019】画像認識ステップでは、原画像一致度を求
めるには、例えば、第7ステップで求めた各外郭半径に
所定係数として原画像一致判定用半径倍率を乗じて得た
半径を有する円を描画して、256階調反転画像に対し
て、次の(3)式により原画像一致度を算出する。原画
像一致判定用半径倍率は、1.0より小さい、例えば
0.9程度の値であって、予め入力しておく。 原画像一致度={Σ(描画した円の円周上の各座標の256階調度)}/ {(描画した円の円周上の総ピクセル数)×(階調値(=255)}(3) 以上の原画像一致度の計算で、外郭半径に1.0より小
さい原画像一致判定用半径倍率を乗じているのは、必ず
暗領域を外縁部に有する円形を構成することができるか
らである。次いで、原画像一致度閾値を閾値として、原
画像一致度が原画像一致度閾値より大きいとき、その描
画した円に対応する円領域を液滴の画像として最終的に
認識する。逆に、原画像一致度が原画像一致度閾値より
小さいとき、その描画した円に対応する円領域を液滴の
画像から排除する。この際、原画像一致度閾値を、原画
像一致度閾値=円一致度閾値×原画像一致度閾値倍率の
関係から求めることもできる。この場合には、原画像一
致度閾値倍率は、1.0より小さい0.8程度の値であ
って、円一致度閾値が半径区分により異なるので、原画
像一致度も、半径区分により異なる数値になる。また、
原画像一致度閾値に代えて原画像一致度閾値倍率を第1
ステップで設定する。
In the image recognition step, in order to obtain the original image coincidence, for example, a circle having a radius obtained by multiplying each of the outer radii obtained in the seventh step by the original image coincidence determination radius magnification as a predetermined coefficient is drawn. Then, the original image coincidence is calculated for the 256 gradation inverted image by the following equation (3). The original image coincidence determination radius magnification is a value smaller than 1.0, for example, about 0.9, and is input in advance. Original image coincidence = {(256 gradations of each coordinate on the drawn circle circumference)} / {(total number of pixels on the drawn circle circumference) × (gradation value (= 255)} ( 3) In the above calculation of the original image coincidence, the outer radius is multiplied by the original image coincidence determination radius magnification smaller than 1.0 because a circular shape having a dark area at the outer edge can be always formed. Next, when the original image coincidence threshold is set as a threshold and the original image coincidence is larger than the original image coincidence threshold, a circle region corresponding to the drawn circle is finally recognized as a droplet image. When the original image coincidence is smaller than the original image coincidence threshold, a circle region corresponding to the drawn circle is excluded from the image of the droplet. It can also be obtained from the relationship of the circle matching threshold x the original image matching threshold magnification. In this case, the original image coincidence threshold magnification is a value of about 0.8 smaller than 1.0, and the circle coincidence threshold varies depending on the radius division. And
The original image coincidence threshold magnification is set to the first instead of the original image coincidence threshold.
Set in steps.

【0020】本発明方法を適用するに際し、特別の装置
は必要なく、分散系の2次元画像を既知の撮像装置、例
えばCCD式撮像装置を使用して撮像し、画像を得るこ
とができ、実用的には、実画像を拡大できる手段を備え
た撮像装置が好ましい。また、各ステップで行う各種閾
値の設定、画像データの読み込み処理、変換処理、描画
座標の設定、演算処理等には既知の小型コンピュータを
使用することができる。
In applying the method of the present invention, a special device is not required, and a two-dimensional image of a dispersed system can be captured using a known imaging device, for example, a CCD type imaging device, and an image can be obtained. Specifically, an imaging device provided with means capable of enlarging an actual image is preferable. In addition, a known small computer can be used for setting various thresholds, reading image data, converting, setting drawing coordinates, and performing arithmetic processing in each step.

【0021】上述の方法を一般化した本発明に係る画像
処理方法は、媒体内に球状体が分散している3次元系の
2次元画像を画像処理して、球状体の画像を認識する画
像処理方法であって、画像データを明領域画像データと
暗領域画像データとに判別する際の閾値となる明暗判別
閾値、明領域画像データをエッジ抽出して明領域図形を
認識する際の閾値となるエッジ抽出閾値、及びエッジ抽
出した明領域図形の円一致度を判定する際の閾値となる
円一致度閾値を予め設定する第1ステップと、分散系の
画像データをピクセル毎にF(x,y)としてX−Y座
標系に読み込む第2ステップと、明暗判別閾値を閾値と
して画像データを明領域画像データの集合と暗領域画像
データの集合とに区別する第3ステップと、エッジ抽出
閾値を閾値として、明領域画像データの集合を演算処理
してエッジ抽出し、各明領域の図形を認識すると共に認
識した図形のエッジ座標を求める第4ステップと、円一
致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形と認定す
る第5ステップと、円形と認定した明領域(以下、円候
補領域と言う)の一とその隣の円候補領域と重なる際、
重なった円候補領域同士のうち、円の半径の小さい方の
円候補領域を排除して、残った円候補領域を円領域とし
て認識する第6ステップと、各円領域について、円の中
心から各半径方向に走査して、円領域の外周に延在する
暗領域の外縁を確定し、次いで、円領域の円の中心から
外縁までの距離のうちの最小寸法を外郭半径とし、外郭
半径を半径とする想定円領域を求める第7ステップと、
各想定円領域を球状体の画像として認識する画像認識ス
テップとを備えることを特徴としている。3次元系の媒
体は、気体又は液体であって、球状体は液体又は固体で
光を透過させるものである。
An image processing method according to the present invention, which is a generalization of the above-described method, performs image processing on a two-dimensional image of a three-dimensional system in which spheres are dispersed in a medium to recognize an image of the sphere. A processing method, wherein a light / dark discrimination threshold that is a threshold when discriminating image data into light area image data and dark area image data, a threshold when recognizing a light area graphic by extracting edges of the light area image data, A first step of setting in advance an edge extraction threshold value and a circle coincidence threshold value that is a threshold value for determining the circular coincidence degree of the bright-area graphic whose edge has been extracted; and F (x, y) into the XY coordinate system, a third step of distinguishing image data into a set of bright area image data and a set of dark area image data using a light / dark discrimination threshold as a threshold, and an edge extraction threshold. As a threshold A fourth step of calculating a set of bright area image data to extract edges, recognizing a figure in each bright area, and finding an edge coordinate of the recognized figure, A fifth step of identifying a circle, and a step of overlapping a bright area identified as a circle (hereinafter referred to as a circle candidate area) with a circle candidate area adjacent thereto.
A sixth step of excluding the circle candidate area having the smaller radius of the circles from among the overlapped circle candidate areas and recognizing the remaining circle candidate area as a circle area; Scan in the radial direction to determine the outer edge of the dark area extending around the outer circumference of the circular area, then use the minimum dimension of the distance from the center of the circle of the circular area to the outer edge as the outer radius, and set the outer radius to the radius. A seventh step of finding an assumed circle area
An image recognition step of recognizing each assumed circular region as a spherical image. The medium of the three-dimensional system is a gas or a liquid, and the spherical body is a liquid or a solid and transmits light.

【0022】更に、上述の画像処理方法を一般化した、
本発明に係る画像処理方法は、入力画像データのうちの
特定の画像データの集合を円図形として認識する画像処
理方法であって、入力画像データをピクセル毎のデータ
としてX−Y座標系に読み込む第1ステップと、前記ピ
クセル毎のデータを第1の閾値と比較して各ピクセルを
第1領域と第2領域とに区別する第2ステップと、X−
Y座標系内で一つの集合を形成する第1領域のピクセル
集合から該ピクセル集合のエッジの座標を求める第3ス
テップと、前記エッジの座標の集合の円形度を求め、第
2の閾値と比較して円図形であるかどうか認識する第4
ステップとを有することを特徴としている。
Further, the above image processing method is generalized,
An image processing method according to the present invention is an image processing method for recognizing a specific set of image data among input image data as a circular figure, and reads the input image data as pixel-by-pixel data into an XY coordinate system. A first step, a second step of comparing the data for each pixel with a first threshold to distinguish each pixel into a first region and a second region, and X-
A third step of obtaining the coordinates of an edge of the pixel set from the pixel set of the first area forming one set in the Y coordinate system; obtaining a circularity of the set of coordinates of the edge; comparing with a second threshold value To recognize if it is a circle
And a step.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、本発明方法の適用例とし
てPVC液滴の画像処理を挙げ、添付図面を参照して、
本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。図1
は、本発明方法のフローチャートである。第1ステップ
1 として、閾値等の必要な設定値を以下のように設定
し、本発明方法を実施する既知の画像処理装置に入力す
る。 分散系の画像の大きさ :512×480ピクセル 明領域の最大半径 :30ピクセル 明領域の最小半径 :4ピクセル 明暗判別閾値 :200輝度 エッジ抽出閾値 :100輝度 円一致度閾値 大半径 :0.8 中半径 :0.9 小半径 :0.99 但し、大半径は11ピクセル以上、中半径は10ピクセ
ル以下、6ピクセル以上、小半径は5ピクセル以下 原画像一致判定用半径倍率 :0.875 原画像一致度閾値倍率 :0.8
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image processing of PVC droplets will be described below as an application example of the method of the present invention, and referring to the accompanying drawings.
Embodiments of the present invention will be described specifically and in detail. FIG.
3 is a flowchart of the method of the present invention. As a first step S 1, set as follows necessary settings such as thresholds, and inputs to the known image processing apparatus for carrying out the present invention method. Image size of dispersed system: 512 × 480 pixels Maximum radius of light area: 30 pixels Minimum radius of light area: 4 pixels Light / dark discrimination threshold: 200 luminance Edge extraction threshold: 100 luminance Circle coincidence threshold Large radius: 0.8 Medium radius: 0.9 Small radius: 0.99 However, the large radius is 11 pixels or more, the medium radius is 10 pixels or less, 6 pixels or more, and the small radius is 5 pixels or less. Original image matching judgment radius magnification: 0.875 Image coincidence threshold magnification: 0.8

【0024】第2ステップS2 では、図2に示す原画像
のグレー256階調度の画像データを読み込み、図3に
示すような黒強調8階調画像データに変換して、ピクセ
ル毎の画像の濃度を反転階調度で表示したF(x,y)
として示す。第3ステップS3 として、図3に示す画像
から明暗判別閾値より大きい階調度の変換画像データを
明領域画像データとして判別し、図4に示すような反転
階調度表示の明領域画像を得る。第4ステップS4
は、図4の明領域画像データをソーベルオペレータによ
り微分処理して、演算値がエッジ抽出閾値より大きい座
標をエッジとして抽出して各明領域図形を認識し、図5
に示すようなエッジ抽出画像を得ると共に各明領域図形
のエッジ座標を確定する。第5ステップS5 では、明領
域図形内に各座標に中心を有し、相互に異なる半径毎の
円の描画座標を求め、その円の描画座標と明領域のエッ
ジ座標とを対比し、円一致度閾値を閾値として式(1)
に従って特定の明領域を円形と認定する。
In a second step S 2 , image data of 256 gray levels of the original image shown in FIG. 2 is read and converted into 8-level black enhanced image data as shown in FIG. F (x, y) in which the density is represented by the inversion gradation
As shown. As a third step S 3, to determine the converted image data of the brightness determination threshold value greater than the gradient from the image shown in FIG. 3 as a light area image data to obtain inverted gradient light display region image as shown in FIG. In a fourth step S 4, by differentiating processing bright region image data in FIG. 4 by Sobel operator, the calculated value to recognize each bright area figure by extracting greater coordinate the edge extraction threshold value as an edge, FIG. 5
And the edge coordinates of each bright area figure are determined. In a fifth step S 5, has a center to each coordinate within the bright field graphic obtains the rendering coordinates of a circle for each mutually different radii, and comparing the edge coordinates of the drawing coordinates and bright areas of the circle, the circle Expression (1) using the coincidence threshold as a threshold
A specific light area is determined to be circular according to

【0025】第6ステップS6 では、円形と認定された
明領域(以下、円候補領域と言う)の一とその隣の円候
補領域と重なる際、重なった円候補領域同士のうち、式
(2)に従って、円の半径の小さい方の円候補領域を排
除して、残った円候補領域を円領域として認識する。
In the sixth step S 6 , when one of the bright regions determined to be circular (hereinafter referred to as a circle candidate region) overlaps with the adjacent circle candidate region, the formula ( According to 2), the circle candidate area with the smaller radius of the circle is excluded, and the remaining circle candidate area is recognized as a circle area.

【0026】第7ステップS7 では、各円領域につい
て、円の中心から半径方向に走査して、円領域の外周に
延在する暗領域の外縁を確定し、次いで、円領域の円の
中心から外縁までの距離のうちの最小寸法を外郭半径と
し、外郭半径を半径とする想定円領域を求める。第8ス
テップS8 では、第7ステップで求めた各外郭半径に所
定係数(原画像一致判定用半径倍率)を乗じた半径を有
する円を描画し、円の円周上座標の階調値を原画像階調
値に逆変換し、原画像一致度閾値を閾値として式(3)
に従って原画像データと一致度の高い円領域を液滴の画
像として認識する。第9ステップS9 では、図6に示す
ように、得た画像を液滴として描画し、液滴の個数、液
滴の中心位置、液滴の半径を求める。この例では、液滴
の検出個数は、179個であった。更には、液滴半径に
対する液滴個数の分布を示すヒストグラムを描き、分布
の形、平均半径、分散等を算出する。
[0026] In a seventh step S 7, for each circular region scans from the center of the circle in the radial direction, to confirm the outer edge of the dark region extending to the outer periphery of the circular region, then the circle of the circle area center The minimum dimension of the distance from the to the outer edge is defined as the outer radius, and an assumed circular area having the outer radius as the radius is obtained. In the eighth step S 8, the circle having a radius multiplied by a predetermined coefficient (original image matching judgment radius ratio) in each outer radius determined in the seventh step draws the gradation value of the circumference on the coordinate of the circle Inverting to the original image gradation value, and using the original image coincidence threshold as a threshold, the equation (3)
, A circle region having a high degree of coincidence with the original image data is recognized as a droplet image. In a ninth step S 9, as shown in FIG. 6, and draws the resulting image as droplets, the number of droplets, the center position of the drop, determine the radius of the droplet. In this example, the number of detected droplets was 179. Furthermore, a histogram showing the distribution of the number of droplets with respect to the droplet radius is drawn, and the shape, average radius, variance, and the like of the distribution are calculated.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明方法の構成によれば、分散系の2
次元画像の画像データをピクセル毎にX−Y座標に読み
込み、デジタル画像処理することにより、分散系の分散
媒中に分散相として存在する液滴の画像を高い信頼性で
リアルタイムに認識することができる。よって、本発明
方法を使用して、液滴の画像を認識し、認識した液滴の
画像から単位分散系内の液滴の個数、液滴半径、液滴分
散等を高い信頼性でリアルタイムで算出することができ
る。例えば、懸濁重合法でPVCを製造する際のPVC
液滴のデータ収集に本発明方法を適用することにより、
PVCの懸濁重合反応の解析が容易になり、また実際の
製造の面で、PVC液滴の成長をリアルタイムで定量的
にモニターすることができるので、懸濁重合法によるP
VC製造の生産性が向上する。
According to the structure of the method of the present invention, the dispersion system 2
By reading the image data of the two-dimensional image into XY coordinates for each pixel and performing digital image processing, it is possible to reliably and in real time recognize an image of a droplet existing as a disperse phase in a dispersion medium of a dispersion system. it can. Therefore, using the method of the present invention, the image of the droplet is recognized, and the number of droplets, the droplet radius, the droplet dispersion, and the like in the unit dispersion system are reliably and in real time determined from the image of the recognized droplet. Can be calculated. For example, PVC for producing PVC by a suspension polymerization method
By applying the method of the present invention to data collection of droplets,
The analysis of the suspension polymerization reaction of PVC is facilitated, and the growth of PVC droplets can be quantitatively monitored in real time in terms of actual production.
The productivity of VC manufacturing is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法を実施する際のフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flowchart when the method of the present invention is performed.

【図2】グレー256階調原画像の写しである。FIG. 2 is a copy of a gray 256 tone original image.

【図3】図2の画像を黒強調8階調画像に変換した画像
の写しである。
FIG. 3 is a copy of an image obtained by converting the image of FIG. 2 into a black enhanced 8-tone image.

【図4】図2の明領域を抽出して得た画像の写しであ
る。
FIG. 4 is a copy of an image obtained by extracting a bright region in FIG. 2;

【図5】図3の画像をエッジ抽出して得た画像の写しで
ある。
FIG. 5 is a copy of an image obtained by extracting an edge of the image of FIG. 3;

【図6】最終的に得た液滴の画像の写しである。FIG. 6 is a copy of a finally obtained image of a droplet.

【図7】塩化ビニル・モノマー液中に懸濁、分散してい
る液滴状のPVCの写真の写しである。
FIG. 7 is a transcript of a photograph of PVC in the form of droplets suspended and dispersed in a vinyl chloride monomer solution.

【図8】明領域図形の外周に延在する暗領域を説明する
図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a dark region extending around the outer periphery of a bright region graphic.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分散媒中に液滴が分散相として分散して
いる分散系の2次元画像を画像処理して、液滴の画像を
認識する画像処理方法であって、 画像データを明領域画像データと暗領域画像データとに
判別する際の閾値となる明暗判別閾値、明領域画像デー
タをエッジ抽出して明領域図形を認識する際の閾値とな
るエッジ抽出閾値、及びエッジ抽出した明領域図形の円
一致度を判定する際の閾値となる円一致度閾値を予め設
定する第1ステップと、 分散系の画像データをピクセル毎にF(x,y)として
X−Y座標系に読み込む第2ステップと、 明暗判別閾値を閾値として画像データを明領域画像デー
タの集合と暗領域画像データの集合とに区別する第3ス
テップと、 エッジ抽出閾値を閾値として、明領域画像データの集合
を演算処理してエッジ抽出し、各明領域の図形を認識す
ると共に認識した図形のエッジ座標を求める第4ステッ
プと、 円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形と認
定する第5ステップと、 円形と認定した明領域(以下、円候補領域と言う)の一
とその隣の円候補領域と重なる際、重なった円候補領域
同士のうち、円の半径の小さい方の円候補領域を排除し
て、残った円候補領域を円領域として認識する第6ステ
ップと、 各円領域について、円の中心から各半径方向に走査し
て、円領域の外周に延在する暗領域の外縁を確定し、次
いで、円領域の円の中心から外縁までの距離のうちの最
小寸法を外郭半径とし、外郭半径を半径とする想定円領
域を求める第7ステップと、 各想定円領域を液滴の画像として認識する画像認識ステ
ップとを備えることを特徴とする、分散系中の液滴の画
像の画像処理方法。
1. An image processing method for recognizing an image of a droplet by performing image processing on a two-dimensional image of a dispersion system in which droplets are dispersed as a disperse phase in a dispersion medium, comprising the steps of: Brightness / darkness determination threshold value that is a threshold value when discriminating between image data and dark region image data, edge extraction threshold value that is a threshold value when bright region image data is subjected to edge extraction to recognize a bright region graphic, and edge extracted bright region A first step of presetting a circle coincidence threshold value which is a threshold value for determining a circle coincidence degree of a figure; and a step of reading distributed image data into the XY coordinate system as F (x, y) for each pixel. 2 steps; a third step of distinguishing image data into a set of bright area image data and a set of dark area image data using a light / dark discrimination threshold as a threshold; calculating a set of bright area image data using an edge extraction threshold as a threshold Process A fourth step of extracting a figure, recognizing a figure in each bright area, and finding an edge coordinate of the recognized figure, a fifth step of using a circle coincidence threshold as a threshold to recognize a specific bright area figure as a circle, When one of the bright regions (hereinafter, referred to as a circle candidate region) that has been identified as being overlapped with the adjacent circle candidate region, the circle candidate region with the smaller radius of the circle is excluded from the overlapped circle candidate regions. A sixth step of recognizing the remaining circle candidate area as a circle area, and scanning each circle area in the radial direction from the center of the circle to determine the outer edge of the dark area extending around the circumference of the circle area; Next, a seventh step of determining an assumed circular area having a minimum radius as the outer radius and a minimum radius of the distance from the center of the circle to the outer edge of the circular area, and recognizing each assumed circular area as a droplet image Image recognition step to perform Wherein, the image processing method of an image of the droplet in the dispersion.
【請求項2】 第1ステップでは、円一致度閾値とし
て、円の描画座標とエッジ抽出した明領域図形のエッジ
座標との円一致度を判定する際の閾値を設定し、第5ス
テップでは、各座標に中心を有し、相互に異なる半径毎
の円の描画座標を求め、その円の描画座標の画像データ
と明領域図形のエッジ座標の画像データとを対比し、円
一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形と認定
することを特徴とする請求項1に記載の分散系中の液滴
の画像の画像処理方法。
2. In a first step, a threshold value for determining a circle matching degree between a drawing coordinate of a circle and an edge coordinate of a bright area figure extracted as an edge is set as a circle matching degree threshold value. The drawing coordinates of a circle having a center at each coordinate and a radius different from each other are obtained, the image data of the drawing coordinates of the circle and the image data of the edge coordinates of the bright area figure are compared, and the circle matching degree threshold is set to the threshold. 2. The image processing method of an image of a droplet in a dispersion system according to claim 1, wherein the specific bright region graphic is recognized as a circle.
【請求項3】 第1ステップで、液滴の最小半径及び最
大半径を予め設定し、円の描画座標を最小半径と最大半
径との間の相互に異なる半径毎に算出し、記憶すること
を特徴とする請求項2に記載の分散系中の液滴の画像の
画像処理方法。
3. In a first step, a minimum radius and a maximum radius of a droplet are set in advance, and a drawing coordinate of a circle is calculated and stored for each mutually different radius between the minimum radius and the maximum radius. 3. The image processing method of an image of a droplet in a dispersion system according to claim 2, wherein
【請求項4】 第1ステップでは、円一致度閾値とし
て、エッジ抽出した明領域図形の周長を円周とする円の
面積と明領域図形の面積とを対比する際の閾値を設定
し、第5ステップでは、エッジ抽出した明領域図形の周
長を円周とする円の面積と、明領域図形の面積とを対比
し、円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形
と認定することを特徴とする請求項1に記載の分散系中
の液滴の画像の画像処理方法。
4. In the first step, a threshold value for comparing the area of a circle whose circumference is the circumference of the bright region graphic whose edges have been extracted with the area of the bright region graphic is set as a circle matching degree threshold value. In the fifth step, the area of the circle whose circumference is the circumference of the bright region graphic whose edges have been extracted is compared with the area of the bright region graphic, and the specific bright region graphic is recognized as a circle with the circle matching threshold value as the threshold value. 2. The image processing method for an image of a droplet in a dispersion system according to claim 1, wherein
【請求項5】 円領域の明領域の半径と外郭半径との比
率、即ち外郭倍率を予め理論的に又は統計的に求めてお
き、 第7ステップでは、第6ステップで認識した円領域の半
径に外郭倍率を乗じて外郭半径とすることを特徴とする
請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の分散系中
の液滴の画像の画像処理方法。
5. The ratio between the radius of the bright region and the outer radius of the circular region, that is, the outer magnification, is calculated theoretically or statistically in advance. In the seventh step, the radius of the circular region recognized in the sixth step is determined. The image processing method of an image of a droplet in a dispersion system according to any one of claims 1 to 4, wherein an outer radius is obtained by multiplying the outer radius by an outer magnification.
【請求項6】 更に、第1ステップでは、原画像と想定
円領域図形との一致度を判定する際の閾値となる原画像
一致度閾値を設定し、第2ステップでは、分散系の画像
データをX−Y座標系で読み込む際、原画像データの
内、着目したデータの鮮鋭化の為に元々の階調数より小
さい階調数の画像データに変換して読み込み、 画像認識ステップでは、第7ステップで求めた各外郭半
径に所定係数を乗じた半径を有する円を描画し、円の円
周上の座標の階調値を原画像階調値に逆変換し、原画像
一致度閾値を閾値として原画像一致度の高い円領域を液
滴の画像として認識することを特徴とする請求項1から
5のうちのいずれか1項に記載の分散系中の液滴の画像
の画像処理方法。
6. In a first step, an original image coincidence threshold is set as a threshold when judging the coincidence between the original image and the assumed circular area graphic. In the second step, the distributed image data is set. Is read in the XY coordinate system, the original image data is converted and read into image data having a smaller number of gradations than the original number of gradations in order to sharpen the data of interest. Draw a circle having a radius obtained by multiplying each of the outer radii obtained in step 7 by a predetermined coefficient, inversely convert the gradation value of the coordinates on the circumference of the circle to the original image gradation value, and set the original image coincidence threshold value. 6. The image processing method for an image of a droplet in a dispersion system according to claim 1, wherein a circular region having a high degree of coincidence of the original image as a threshold is recognized as an image of the droplet. .
【請求項7】 媒体内に球状体が分散している3次元系
の2次元画像を画像処理して、球状体の画像を認識する
画像処理方法であって、 画像データを明領域画像データと暗領域画像データとに
判別する際の閾値となる明暗判別閾値、明領域画像デー
タをエッジ抽出して明領域図形を認識する際の閾値とな
るエッジ抽出閾値、及びエッジ抽出した明領域図形の円
一致度を判定する際の閾値となる円一致度閾値を予め設
定する第1ステップと、 分散系の画像データをピクセル毎にF(x,y)として
X−Y座標系に読み込む第2ステップと、 明暗判別閾値を閾値として画像データを明領域画像デー
タの集合と暗領域画像データの集合とに区別する第3ス
テップと、 エッジ抽出閾値を閾値として、明領域画像データの集合
を演算処理してエッジ抽出し、各明領域の図形を認識す
ると共に認識した図形のエッジ座標を求める第4ステッ
プと、 円一致度閾値を閾値として特定の明領域図形を円形と認
定する第5ステップと、 円形と認定した明領域(以下、円候補領域と言う)の一
とその隣の円候補領域と重なる際、重なった円候補領域
同士のうち、円の半径の小さい方の円候補領域を排除し
て、残った円候補領域を円領域として認識する第6ステ
ップと、 各円領域について、円の中心から各半径方向に走査し
て、円領域の外周に延在する暗領域の外縁を確定し、次
いで、円領域の円の中心から外縁までの距離のうちの最
小寸法を外郭半径とし、外郭半径を半径とする想定円領
域を求める第7ステップと、 各想定円領域を球状体の画像として認識する画像認識ス
テップとを備えることを特徴とする、3次元系内に分散
する球状体の画像の画像処理方法。
7. An image processing method for recognizing an image of a spherical body by performing image processing on a two-dimensional image of a three-dimensional system in which a spherical body is dispersed in a medium, wherein the image data is defined as bright area image data. Brightness / darkness determination threshold value which is a threshold value for discrimination with dark area image data, edge extraction threshold value which is a threshold value when bright area image data is extracted with an edge to recognize a bright area graphic, and a circle of the bright area graphic whose edge is extracted A first step of presetting a circle coincidence threshold which is a threshold for determining a coincidence, and a second step of reading image data of a distributed system as F (x, y) for each pixel into an XY coordinate system. A third step of distinguishing the image data into a set of bright area image data and a set of dark area image data using a light / dark discrimination threshold as a threshold, and performing an arithmetic processing on the set of bright area image data using the edge extraction threshold as a threshold Edge extraction Then, a fourth step of recognizing the graphic in each bright area and finding the edge coordinates of the recognized graphic, a fifth step of recognizing a specific bright area graphic as a circle using a circle coincidence threshold as a threshold, and recognizing a circular shape When one of the bright regions (hereinafter, referred to as a circle candidate region) overlaps with the adjacent circle candidate region, a circle candidate region having a smaller radius of the circle is excluded from the overlapped circle candidate regions and remains. A sixth step of recognizing the circle candidate area as a circle area; scanning each circle area in the radial direction from the center of the circle to determine the outer edge of the dark area extending around the outer circumference of the circle area; A seventh step of obtaining an assumed circular region having a minimum radius as the outer radius and a minimum radius of the distance from the center of the circle of the region to the outer edge, and image recognition for recognizing each assumed circular region as a spherical image; And a step To the image processing method of the image of spheroids dispersed within the 3-dimensional system.
【請求項8】 入力画像データのうちの特定の画像デー
タの集合を円図形として認識する画像処理方法であっ
て、 入力画像データをピクセル毎のデータとしてX−Y座標
系に読み込む第1ステップと、 前記ピクセル毎のデータを第1の閾値と比較して各ピク
セルを第1領域と第2領域とに区別する第2ステップ
と、 X−Y座標系内で一つの集合を形成する第1領域のピク
セル集合から該ピクセル集合のエッジの座標を求める第
3ステップと、 前記エッジの座標の集合の円形度を求め、第2の閾値と
比較して円図形であるかどうか認識する第4ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。
8. An image processing method for recognizing a specific set of image data among input image data as a circular figure, comprising: a first step of reading input image data as data for each pixel into an XY coordinate system; A second step of comparing each pixel data with a first threshold to distinguish each pixel into a first area and a second area; and a first area forming one set in an XY coordinate system. A third step of obtaining the coordinates of the edge of the pixel set from the pixel set of (i), and a fourth step of determining the circularity of the set of coordinates of the edge and comparing with a second threshold value to determine whether the pixel is a circular figure. An image processing method comprising:
JP9054738A 1997-03-10 1997-03-10 Image processing method Pending JPH10253522A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9054738A JPH10253522A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9054738A JPH10253522A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Image processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10253522A true JPH10253522A (en) 1998-09-25

Family

ID=12979137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9054738A Pending JPH10253522A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Image processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10253522A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009074835A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Doshisha Droplet particle imaging analysis system and analysis method
JP2014178300A (en) * 2013-02-14 2014-09-25 Kobe Steel Ltd Pellet grain size measuring method
CN110473225A (en) * 2019-08-22 2019-11-19 哈尔滨工业大学 A kind of Nonuniform illumination asphalt particle recognition method
JP2020060579A (en) * 2014-04-08 2020-04-16 ユニバーシティ オブ ワシントン スルー イッツ センター フォー コマーシャリゼーション Method and apparatus for conducting a digital assay using polydisperse droplets
CN113642609A (en) * 2021-07-15 2021-11-12 东华大学 Characterization of Disperse Phase Morphology in Polymer Blends Based on Image Recognition Technology
CN113902803A (en) * 2021-10-14 2022-01-07 吉林大学 Method for acquiring double-label welding positions of end faces of bundled rods based on image processing
CN114252018A (en) * 2021-12-29 2022-03-29 西安奕斯伟材料科技有限公司 Crystal diameter detection method, system and computer program product
CN114838664A (en) * 2022-07-04 2022-08-02 江西农业大学 In-situ pileus size measuring method based on black-skin termitomyces albuminosus
CN115266538A (en) * 2022-09-30 2022-11-01 维柏思特衬布(南通)有限公司 Woven belt water permeability detection device and method

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009074835A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Doshisha Droplet particle imaging analysis system and analysis method
JP2014178300A (en) * 2013-02-14 2014-09-25 Kobe Steel Ltd Pellet grain size measuring method
US11427857B2 (en) 2014-04-08 2022-08-30 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Methods and systems for performing digital assays using polydisperse droplets
JP2020060579A (en) * 2014-04-08 2020-04-16 ユニバーシティ オブ ワシントン スルー イッツ センター フォー コマーシャリゼーション Method and apparatus for conducting a digital assay using polydisperse droplets
US11939626B2 (en) 2014-04-08 2024-03-26 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Methods and systems for performing digital assays using polydisperse droplets
JP2022008337A (en) * 2014-04-08 2022-01-13 ユニバーシティ オブ ワシントン スルー イッツ センター フォー コマーシャリゼーション Method and device for performing digital assay using polydisperse droplets
CN110473225A (en) * 2019-08-22 2019-11-19 哈尔滨工业大学 A kind of Nonuniform illumination asphalt particle recognition method
CN110473225B (en) * 2019-08-22 2023-06-06 哈尔滨工业大学 A Method for Identifying Particles of Asphalt Mixture with Non-uniform Illumination
CN113642609A (en) * 2021-07-15 2021-11-12 东华大学 Characterization of Disperse Phase Morphology in Polymer Blends Based on Image Recognition Technology
CN113642609B (en) * 2021-07-15 2024-03-26 东华大学 Characterization method of dispersed phase morphology in polymer blend based on image recognition technology
CN113902803A (en) * 2021-10-14 2022-01-07 吉林大学 Method for acquiring double-label welding positions of end faces of bundled rods based on image processing
CN113902803B (en) * 2021-10-14 2024-04-05 吉林大学 Method for acquiring double-label welding positions of end faces of bundled bars based on image processing
CN114252018A (en) * 2021-12-29 2022-03-29 西安奕斯伟材料科技有限公司 Crystal diameter detection method, system and computer program product
CN114252018B (en) * 2021-12-29 2024-04-30 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 Crystal diameter detection method, system and computer program product
CN114838664A (en) * 2022-07-04 2022-08-02 江西农业大学 In-situ pileus size measuring method based on black-skin termitomyces albuminosus
CN115266538A (en) * 2022-09-30 2022-11-01 维柏思特衬布(南通)有限公司 Woven belt water permeability detection device and method
CN115266538B (en) * 2022-09-30 2022-12-09 维柏思特衬布(南通)有限公司 Woven belt water permeability detection device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110148130B (en) Method and device for detecting part defects
US6839466B2 (en) Detecting overlapping images in an automatic image segmentation device with the presence of severe bleeding
US4741046A (en) Method of discriminating pictures
CN111517092B (en) Transmission belt tearing detection method
US20040155877A1 (en) Image processing apparatus
CN116597392B (en) Hydraulic oil impurity identification method based on machine vision
WO2007029467A1 (en) Image processing method and image processing device
AU5292493A (en) Method and apparatus for identifying an object using an ordered sequence of boundary pixel parameters
CN113688838B (en) Red handwriting extraction method and system, readable storage medium and computer equipment
JPH10253522A (en) Image processing method
CN113284158B (en) Image edge extraction method and system based on structural constraint clustering
CN115272664A (en) Instrument panel display method and device, electronic equipment and storage medium
CN114384073A (en) Crack detection method and system based on subway tunnel
Holden et al. An image analysis method to determine crystal size distributions of olivine in kimberlite
Sandoval et al. Angle-dependent edge detection for traffic signs recognition
CN110717910A (en) CT image target detection method and CT scanner
CN116309655A (en) Display screen edge detection method, device and equipment based on deep learning
JP2003030649A (en) Image processing method and image processor
CN114612390A (en) Priming system real-time automatic detection method and device based on X-ray digital image
JPH07334616A (en) Image sorting device
JPH0624014B2 (en) Gray image processing method
JPH10269352A (en) Image processing apparatus and method
Jadav et al. Shadow Extraction and Elimination of Moving Vehicles for Tracking Vehicles
CN117474916B (en) Image detection method, electronic equipment and storage medium
CN113139936B (en) Image segmentation processing method and device