JP7161925B2 - Image processing method and system for line drawing pattern - Google Patents
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Description
本発明は、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様から、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別(抽出)するための画像処理方法及びそのシステムに関する。 The present invention provides an image processing method for distinguishing (extracting) a drawing line having at least a first line width from a line drawing pattern including two or more drawing lines having different line widths printed on a base material, and an image processing method therefor. Regarding the system.
特に線画模様の画像データから、各画線を横断する走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得し、その波形成分から各画線の波形幅の値、1次強度のピーク値および波形成分に囲まれた領域の面積の値を乗じることにより、2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様から、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別(抽出)するのに適した各画線のスコアを生成して判別(抽出)する画像処理方法及びそのシステムに関する。 In particular, from the image data of the line drawing pattern, the primary intensity of each object along the scanning line that crosses each object is obtained as a waveform component, and from the waveform component, the value of the waveform width of each object and the value of the primary intensity are obtained. By multiplying the area value of the area surrounded by the peak value and the waveform component, a drawing line having at least a first line width is discriminated (extracted) from a line drawing pattern including two or more drawing lines with different line widths. An image processing method and system for generating and discriminating (extracting) a score of each drawing suitable for image processing.
従来より、株券などの有価証券やクレジットカードなどのカード類の偽造、変造を防止するために、有価証券やカード類の表面に複雑な画線の集合からなる地紋、彩紋模様、レリーフ模様などの幾何学模様を印刷したり、或いは地紋、彩紋模様、レリーフ模様などの中に潜像を施しておき、これらの模様を複写機などにより現出させたり、専用の読取り装置によって画像データを取得し、解析して判別する方法などが知られている。 Conventionally, in order to prevent counterfeiting and alteration of securities such as stock certificates and cards such as credit cards, background patterns, colorful patterns, relief patterns, etc. consisting of a collection of complicated lines have been applied to the surface of securities and cards. Or, a latent image is applied to the ground pattern, colored pattern, relief pattern, etc., and these patterns are made to appear by a copying machine, etc., or image data is read by a dedicated reading device. A method of acquiring, analyzing, and discriminating is known.
例えば、特開2012-121247号公報(特許文献1)には、肉眼では一定の濃度に視認される、特定の比率の線幅で交互に配列された画線と非画線とからなる万線を周波数解析することにより、予め定められた周波数成分を抽出する画像処理を用いた印刷物の認証方法が開示されている。特開2012-187738号公報(特許文献2)には、同心円状に配置された複数の画線ユニットの特定の領域内の間隔を周波数解析することにより、該領域内に埋め込まれた情報に基づいて周波数成分を抽出する画像処理を用いた印刷物の認証方法が開示されている。また、特開平8-212418号公報(特許文献3)には、潜像を施した部分の画線の画像情報に2値化による除去を図り、潜像を施さない部分の画線の位置に残存する2値画像形状を認識又は比較、照合することにより真偽を判別する画像処理を用いた読み取り検査方法が開示されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-121247 (Patent Document 1), lines consisting of image lines and non-image lines arranged alternately with a line width of a specific ratio, which are visually recognized with the naked eye at a constant density A printed matter authentication method using image processing for extracting a predetermined frequency component by frequency-analyzing the is disclosed. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-187738 (Patent Document 2), frequency analysis is performed on intervals in a specific area of a plurality of image line units arranged concentrically, and based on information embedded in the area, A method for authenticating a printed matter using image processing for extracting frequency components is disclosed. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-212418 (Patent Document 3), the image information of the image line of the portion where the latent image is applied is removed by binarization, and the position of the image line of the portion where the latent image is not applied is disclosed. A reading inspection method using image processing is disclosed for discriminating authenticity by recognizing, comparing, and collating remaining binary image shapes.
一方、近年のデジタル機器の急速な発達により、汎用の小型カメラを備えたスマートフォンなどのモバイル機器や汎用の小型デジタルカメラなどを用いて地紋、彩紋模様、レリーフ模様などの画像データを取得し、そして該画像データからある線幅を有する画線を判別することができれば、真贋判定などに容易に用いることができるようになり便利である。 On the other hand, due to the rapid development of digital devices in recent years, image data such as background patterns, colored patterns, and relief patterns can be acquired using mobile devices such as smartphones equipped with general-purpose small cameras, and general-purpose small digital cameras. If a line having a certain line width can be discriminated from the image data, it can be easily used for authenticity determination, which is convenient.
ところが、上述した特許文献1~3に記載された認証方法では、地紋、彩紋模様、レリーフ模様などから画像データを取得するために専用の高精度のデジタルカメラが用いられており、さらに明度や彩度が安定した画像データを取り込むために専用の照明器具も併用される場合が多い。このように、特許文献1~3に記載された認証方法では、上述したようなスマートフォンなどのモバイル機器に内蔵された汎用の小型カメラなどが用いられていないのが現状である。 However, in the authentication methods described in Patent Documents 1 to 3 above, a dedicated high-precision digital camera is used to acquire image data from background patterns, colored patterns, relief patterns, and the like. In order to capture image data with stable chroma, a dedicated lighting fixture is often used together. As described above, the current situation is that the authentication methods described in Patent Documents 1 to 3 do not use a general-purpose small camera built in a mobile device such as a smart phone as described above.
なぜなら、スマートフォンなどのモバイル機器に内蔵された汎用の小型カメラや汎用の小型デジタルカメラなどを用いると、画像データ取得用の専用カメラなどに比べて露出や露光などが安定せず、解像度も低く、さらに照明などの撮影環境も一定でないため、取得した画像データにカスレや欠けなどの欠陥が生じて正確且つ安定した画像データを取得できなくなるからである。 This is because when using a small general-purpose camera built into a mobile device such as a smartphone or a small general-purpose digital camera, the exposure is not stable and the resolution is low compared to a dedicated camera for acquiring image data. Furthermore, since the shooting environment such as illumination is not constant, defects such as blurring and chipping occur in the acquired image data, making it impossible to acquire accurate and stable image data.
そこで、本発明は、スマートフォンなどのモバイル機器に内蔵された汎用の小型カメラや汎用の小型デジタルカメラなどを用いても、地紋、彩紋模様、レリーフ模様など線画模様から、特定の線幅を有する画線を正確且つ安定して抽出及び判別することができる画像処理方法及びそのシステムを提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, even if a general-purpose small camera or a general-purpose small digital camera built in a mobile device such as a smartphone is used, a specific line width can be obtained from a line drawing pattern such as a background pattern, a colored pattern, or a relief pattern. An object of the present invention is to provide an image processing method and system capable of accurately and stably extracting and discriminating a streak.
本発明者等は、スマートフォンなどに内蔵された汎用の小型カメラなどを用いて取得した線画模様の画像データから、特定の線幅を有する画線を正確且つ安定して抽出するのに有効な画像データの補正方法などについて鋭意検討を重ねた結果、該画像データから各画線の線幅を波形成分の強度として取得し、その波形成分の強度を該波形成分の特徴を表す要素によりスコア化すれば、画線群の中から特定の線幅を有する画線を正確且つ安定して判別(抽出)できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have found an image effective for accurately and stably extracting a drawing line having a specific line width from image data of a line drawing pattern obtained using a general-purpose small camera built in a smartphone or the like. As a result of intensive studies on data correction methods, etc., the line width of each image line is obtained from the image data as the intensity of the waveform component, and the intensity of the waveform component is scored using elements representing the characteristics of the waveform component. For example, the inventors have found that an object line having a specific line width can be accurately and stably discriminated (extracted) from a group of object lines, and have completed the present invention.
すなわち、本発明によれば、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様から、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別するための画像処理方法であって、撮影部により、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様の画像データを取得するステップと、画線強度読取り部により、前記線画模様の画像データから、各画線を横断する走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得するステップと、波形幅解析部により、前記1次強度の波形成分から、ある1次強度の閾値における各画線に対応する波形成分の波形幅を求めるステップと、1次強度解析部により、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分の1次強度のピーク値を求めるステップと、面積解析部により、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積を求めるステップと、スコア生成部により、各画線の波形成分の前記波形幅の値、前記1次強度のピーク値および前記面積の値を乗じることにより、前記走査ラインに沿った各画線の線幅を表すスコアを生成するステップと、そして判別部により、前記各画線のスコアから、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別するステップを含んでいる画像処理方法が提供される。 That is, according to the present invention, an image processing method for determining a drawing line having at least a first line width from a line drawing pattern including two or more drawing lines having different line widths printed on a base material. a step of acquiring image data of a line drawing pattern including two or more lines of different line widths printed on a base material by an imaging unit; a step of acquiring, as a waveform component, the primary intensity of each object line along a scanning line crossing each object line, and obtaining a certain primary intensity threshold value from the waveform component of the primary intensity by a waveform width analysis unit obtaining the waveform width of the waveform component corresponding to each drawing line in the step of obtaining the waveform width of the waveform component corresponding to each drawing line, and the first order of the waveform component corresponding to each drawing line above the threshold value from the waveform component of the first order intensity by the first order intensity analysis unit obtaining the peak value of the intensity; obtaining, from the waveform component of the primary intensity, the area of the region above the threshold value and surrounded by the waveform component corresponding to each drawing line by the area analysis unit; The generation unit multiplies the waveform width value, the primary intensity peak value, and the area value of the waveform component of each image line to obtain a score representing the line width of each image line along the scan line. An image processing method is provided, comprising the steps of: generating, and determining, from the score of each image, an image line having at least a first line width by a determination unit.
また、本発明は上述した画像処理方法をハードの中へ組み込むことにより、画像処理システムとして構成することもできる。 Further, the present invention can be configured as an image processing system by incorporating the image processing method described above into hardware.
具体的には、本発明によれば、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様から、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別するための画像処理システムであって、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様の画像データを取得する撮影部と、前記画像データを有線又は無線により画像処理装置へ送信する送信部とを備えた画像取得装置と、そして前記画像取得装置から送信された前記画像データを受信する受信部と、前記線画模様の画像データから、各画線を横断するある走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得する画線強度読取り部と、前記1次強度の波形成分から、ある1次強度の閾値における各画線に対応する波形成分の波形幅を求める波形幅解析部と、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分の1次強度のピーク値を求める1次強度解析部と、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積を求める面積解析部と、各画線の波形成分の前記波形幅の値、前記1次強度のピーク値および前記面積の値を乗じることにより、前記走査ラインに沿った各画線の各画線の線幅を表すスコアを生成するスコア生成部と、そして前記各画線のスコアから、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別する判別部とを備えた画像処理装置とからなる画像処理システムが提供される。 Specifically, according to the present invention, an image for distinguishing a drawing line having at least a first line width from a line drawing pattern including two or more drawing lines having different line widths printed on a base material. A processing system, comprising: an imaging unit that acquires image data of a line drawing pattern including two or more lines with different line widths printed on a base material; and a wired or wireless transmission of the image data to an image processing device. a receiving unit for receiving the image data transmitted from the image acquiring device; and from the image data of the line drawing pattern along a certain scanning line that crosses each drawing line. a drawing intensity reading unit for acquiring the primary intensity of each drawing as a waveform component; and obtaining the waveform width of the waveform component corresponding to each drawing at a certain primary intensity threshold from the waveform component of the primary intensity. a waveform width analysis unit, a primary intensity analysis unit for obtaining, from the waveform component of the primary intensity, a peak value of the primary intensity of the waveform component that is above the threshold value and corresponds to each drawing line; an area analysis unit for obtaining, from the waveform component, the area of a region above the threshold value and surrounded by the waveform component corresponding to each drawing line, the waveform width value of the waveform component of each drawing line, and the primary intensity a score generator that multiplies the peak value and the area value to generate a score representing the line width of each image for each image along the scan line; and from the score for each image, at least a first There is provided an image processing system comprising an image processing apparatus including a discriminating unit that discriminates an image line having a line width of 1.
本発明の画像処理方法及び画像処理システムでは、撮影部により、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む地紋、彩紋模様、レリーフ模様などの線画模様から画像データを取得する。この場合、撮影部は、基本的に画像の解像度に拠らず、スマートフォンなどのモバイル機器などに内蔵された小型カメラや汎用のデジタルカメラを用いることができ、さらに、画像データ取得に際して撮影環境を一定にするための専用の照明器具や囲いなども必要とせず、線画模様とカメラとの距離や傾き、明るさなどにバラツキを生じていても構わない。また、線画模様がカラーである場合は、画像処理の負荷を低減するために、画像データを取得後、画像データを256階調のグレースケールへ変換してもよい。 In the image processing method and image processing system of the present invention, image data is obtained from a line drawing pattern including two or more lines with different line widths printed on a base material, such as a background pattern, a colored pattern, and a relief pattern. to get In this case, the image capturing unit basically does not depend on the resolution of the image, and can use a compact camera built into a mobile device such as a smartphone or a general-purpose digital camera. There is no need for special lighting fixtures or enclosures to keep the lines constant, and variations in the distance, tilt, and brightness between the line drawing pattern and the camera are acceptable. Further, when the line drawing pattern is in color, in order to reduce the load of image processing, the image data may be converted to gray scale of 256 gradations after acquiring the image data.
線画模様に含まれる画線は、画像データから、画線強度読取り部によって各画線を横断する走査ラインに沿った各画線の1次強度の波形成分として取得される。そして、各画線の1次強度の波形成分から、各画線(1次強度の波形成分)の特徴を表す指標として、ある1次強度の閾値における各画線に対応する波形成分の波形幅と、閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分の1次強度のピーク値と、そして閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積が、波形幅解析部、1次強度解析部および面積解析部によって求められる。 The drawing lines included in the line drawing pattern are obtained from the image data by the drawing line intensity reading unit as waveform components of the primary intensity of each drawing line along a scanning line crossing each drawing line. Then, from the waveform component of the primary intensity of each object, the waveform width of the waveform component corresponding to each object at a certain threshold value of the primary intensity is obtained as an index representing the characteristics of each object (the waveform component of the primary intensity). , the area of the region surrounded by the peak value of the primary intensity of the waveform component corresponding to each drawing line above the threshold and the waveform component corresponding to each drawing line above the threshold is the waveform width analysis. section, primary strength analysis section, and area analysis section.
本発明では、各画線(1次強度の波形成分)の特徴をより明確に且つ強調するため、スコア生成部により、各画線の波形成分の波形幅の値、1次強度のピーク値および面積の値を乗じることにより、走査ラインに沿った各画線の線幅を表すスコアを生成するという処理が施される。 In the present invention, in order to more clearly and emphasize the features of each drawing line (the waveform component of the primary intensity), the score generator generates the waveform width value of the waveform component of each drawing line, the peak value of the primary intensity, and the It is processed by multiplying by the area value to produce a score representing the line width of each streak along the scan line.
そして、スコア生成部により強調された各画線のスコアは、露出や露光などが安定せず、解像度も低いスマートフォンなどのモバイル機器に内蔵された汎用の小型カメラなどを用いても、或いは照明などが一定していない撮影環境下において撮影した場合においても、取得した線画模様の画像データに基づき、実際の各画線の線幅などの特徴を正確に再現し、強調することができる。 Then, the score of each image line emphasized by the score generation unit can be obtained by using a general-purpose small camera built in a mobile device such as a smartphone with unstable exposure and low resolution, or by lighting. Even when photographing is performed under an inconsistent photographing environment, it is possible to accurately reproduce and emphasize the characteristics such as the line width of each actual drawing line based on the obtained image data of the line drawing pattern.
このため、本発明の画像処理方法及び画像処理システムでは、スコア生成部により、各画線の線幅を表すスコアを生成すると、実際の各画線の線幅の差異が僅少であるような場合であっても、判別部で各画線のスコアを比較することにより、線画模様中の各画線の線幅の差異(例えば、太い又は細い)を正確且つ安定して判別することができる。 For this reason, in the image processing method and image processing system of the present invention, when the score generation unit generates a score representing the line width of each object line, the difference in the actual line width of each object line is small. Even so, by comparing the score of each drawing line in the discriminating unit, it is possible to accurately and stably discriminate the difference in line width (for example, thick or thin) of each drawing line in the line drawing pattern.
例えば、本発明の画像処理方法及び画像処理システムによれば、各画線のスコアを比較することにより、線画模様中の各画線の中から1番太い線幅を有する画線、2番目に太い線幅を有する画線・・・、1番細い線幅を有する画線などを正確且つ安定して判別し、抽出することができる。 For example, according to the image processing method and image processing system of the present invention, by comparing the score of each image, the image having the largest line width among the images in the line drawing pattern, the image having the second It is possible to accurately and stably discriminate and extract an image line having a thick line width, an image line having the thinnest line width, and the like.
また、本発明によれば、線画模様中の各画線の中から少なくとも第1の線幅を有する画線を正確且つ安定して判別し、抽出することもできれば、第1の線幅とは異なる第2の線幅を有する画線を正確且つ安定して判別し、抽出することもでき、例えば各画線の中から1番太い線幅を有する方から2番目までの画線、1番目と3番目に太い線幅を有する画線、1番細い線幅を有する方から3番目までの画線、1番目と3番目と4番目に細い線幅を有する画線などを正確且つ安定して判別し、抽出することができる。 Further, according to the present invention, if it is possible to accurately and stably determine and extract a drawing line having at least the first line width from among the drawing lines in the line drawing pattern, the first line width is It is also possible to accurately and stably discriminate and extract objects having different second line widths. and the 3rd thickest line width, 1st to 3rd thinnest line widths, 1st, 3rd and 4th thinnest line widths, etc. can be discriminated and extracted.
本発明では、基材上には線画模様と共にQRコード(登録商標)などの2次元コードのような特定コードや、幾何学的/非幾何学的な図形が印刷されていてもよく、この場合、画像データは、撮影部により取得した特定コードや図形に関する画像データを含むことができ、そして線画模様に対する走査ラインの配置は、特定コードや図形の画像データに基づいて走査ライン指示部により定めることができる。 In the present invention, a specific code such as a two-dimensional code such as a QR code (registered trademark) or a geometric/non-geometric figure may be printed on the substrate together with the line drawing pattern. The image data can include image data relating to specific codes and graphics acquired by the photographing section, and the arrangement of scanning lines with respect to the line drawing pattern is determined by the scanning line designating section based on the image data of the specific codes and graphics. can be done.
例えば、基材上に印刷された特定コードに対して線画模様を所定の位置関係に配置しておけば、走査ライン指示部により、画像データにおける特定コードや図形を基準点として、その基準点に基づいて画像データにおける線画模様に対する走査ラインの配置を演算し割り出すことができる。或いは、走査ライン指示部により、画像データにおける特定コードや図形に基づいて、予め定められた走査ライン配置パターン・テーブルから画像データにおける線画模様に対する所定の走査ラインの配置を読み出して決定してもよい。 For example, if a line drawing pattern is arranged in a predetermined positional relationship with respect to a specific code printed on a base material, the scanning line designating unit can set the specific code or figure in the image data as a reference point. Based on this, it is possible to calculate and determine the arrangement of scanning lines with respect to the line drawing pattern in the image data. Alternatively, the scanning line designating section may read and determine the predetermined scanning line layout for the line drawing pattern in the image data from a predetermined scanning line layout pattern table based on the specific code or graphic in the image data. .
また、走査ラインは、各画線を同じ角度で横断するように決定ないし配置されることが好ましい。走査ラインが各画線と異なる角度で交差してしまうと、同じ線幅の画線であっても、波形幅解析部、1次強度解析部および面積解析部によって異なる波形幅、異なるピーク値、異なる領域の面積を有する1次強度の波形成分が検出される結果、異なる線幅の画線であると誤った判別を誘導してしまうからである。なお、本願明細書では、走査ラインが画線を横断する「角度」とは、画線が直線である場合は、該画線と走査ラインの交差角を意味し、画線が曲線である場合は、走査ラインが横断する部分の該画線の接線と走査ラインの交差角を意味している。 Also, the scan lines are preferably determined or arranged to cross each image line at the same angle. If the scanning line intersects each image line at a different angle, even if the image line has the same line width, the waveform width analysis unit, primary intensity analysis unit, and area analysis unit may cause different waveform widths, different peak values, This is because detection of primary intensity waveform components having different area areas leads to erroneous determination that the lines have different line widths. In the specification of the present application, the "angle" at which a scanning line crosses an image line means the intersection angle between the image line and the scanning line when the image line is a straight line, and when the image line is a curved line. means the intersection angle between the tangent to the image line and the scanning line at the portion crossed by the scanning line.
本発明の画像処理方法及び画像処理システムでは、画像データに基づき、各画線の閾値を対応する各画線の明るさに応じて補正することができる。例えば、画像データに基づき、対応する各画線の明るさが同じになるように各画線の閾値を補正することができる。また、各画線の閾値を補正するのではなく、画像データに基づき、対応する各画線の明るさが同じになるように各画線の1次強度の波形成分を補正してもよい。 In the image processing method and image processing system of the present invention, the threshold of each image line can be corrected according to the brightness of each corresponding image line based on the image data. For example, based on the image data, the threshold of each object can be corrected so that the corresponding objects have the same brightness. Instead of correcting the threshold value of each image line, the waveform component of the primary intensity of each image line may be corrected based on the image data so that the corresponding image lines have the same brightness.
同じ線画模様の中でも明るさにバラツキが生じると、画線強度読取り部により、線画模様の画像データから取得した各画線の波形成分の1次強度(例えば濃度)にも強弱(例えば濃淡)のバラツキを生じることがある。このため、各画線の線幅などの特徴が正確に再現されるように、各画線の明るさが同じになるように1次強度の波形成分又はその閾値を補正することで、画線強度読取り部により取得した各画線の1次強度の波形成分およびスコア生成部により強調された各画線のスコアの精度を向上させることができる。 If there is a variation in brightness even within the same line drawing pattern, the drawing line intensity reading unit will change the primary intensity (for example, density) of the waveform component of each drawing line obtained from the image data of the line drawing pattern. Variation may occur. Therefore, by correcting the waveform component of the primary intensity or its threshold so that the brightness of each image line is the same so that the characteristics such as the line width of each image line can be accurately reproduced, the image line can be obtained. It is possible to improve the accuracy of the waveform component of the primary intensity of each drawing obtained by the intensity reading unit and the score of each drawing emphasized by the score generating unit.
本発明の画像処理方法及びそのシステムによれば、線画模様の画像データから、各画線を横断する走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得し、その波形成分から各画線の波形幅の値、1次強度のピーク値および波形成分に囲まれた領域の面積の値を乗じることにより、2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様から、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別(抽出)するのに適した各画線のスコアを得ることができる。 According to the image processing method and system of the present invention, from image data of a line drawing pattern, the primary intensity of each drawing line along a scanning line that crosses each drawing line is obtained as a waveform component, and each waveform component is obtained from the waveform component. At least a first It is possible to obtain a score for each streak suitable for discriminating (extracting) streaks having a line width of .
また、強調された各画線のスコアは、露出や露光などが安定せず、解像度も低いスマートフォンなどのモバイル機器に内蔵された汎用の小型カメラなどを用いても、或いは照明などが一定していない撮影環境下において撮影した場合においても、取得した線画模様の画像データに基づき、実際の各画線の線幅などの特徴を正確に再現し、強調することができる。 In addition, the score of each emphasized image line is not stable even if the exposure and exposure are not stable, and even if you use a general-purpose small camera built in a mobile device such as a smartphone with low resolution, or if the lighting etc. is constant. Even when the image is captured in an unfavorable environment, it is possible to accurately reproduce and emphasize the line width and other characteristics of each line drawing based on the obtained image data of the line drawing pattern.
以下、本発明の一実施形態に係る画像処理方法及び画像処理システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示される実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。 An image processing method and an image processing system according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and various modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention.
図1の概要図には、本実施形態の画像処理システム1のシステム構成が示されている。 The schematic diagram of FIG. 1 shows the system configuration of an image processing system 1 of this embodiment.
図1を参照して理解されるように、本実施形態は、基材4上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線42を含む線画模様40から、少なくとも第1の線幅を有する画線42を判別するための画像処理システム1であって、大別して、基材4から線画模様40などから画線42に関する情報を画像データ5として取得する画像取得装置2と、画像データ5を、画線を判別(抽出)するのに適した画線42に関する情報へ加工処理する画像処理装置3とから構成される。
As can be understood with reference to FIG. 1, the present embodiment extracts at least a first line width from a
画像取得装置2は、基材4上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線42を含む線画模様40と2次元コード41の画像データ5を取得する撮影部20と、画像データ5を有線又は無線により画像処理装置3へ送信する送信部21とを備えている。
The image acquisition device 2 includes an imaging unit 20 for acquiring image data 5 of a
撮影部20は、基本的に画像の解像度に拠らず、スマートフォンなどのモバイル機器などに内蔵された小型カメラや汎用のデジタルカメラを用いることができ、さらに、画像データ5取得に際して撮影環境を一定にするための専用の照明器具や囲いなども必要とせず、線画模様40とカメラとの距離や傾き、明るさなどにバラツキを生じていても構わない。また、線画模様40がカラーである場合は、画像処理の負荷を低減するために、画像データ5を取得後、画像データ5を256階調のグレースケールへ変換してもよい。
The imaging unit 20 basically does not depend on the resolution of the image, and can use a compact camera or a general-purpose digital camera built into a mobile device such as a smartphone. There is no need for special lighting fixtures or enclosures to achieve this, and variations in the distance, tilt, and brightness between the
画像処理装置3は、画像データ5から線画模様40の各画線42の1次強度の波形成分7を取得するため、画像取得装置2から送信された画像データ5を受信する受信部30と、2次元コード41の画像データ51に基づいて、線画模様40に対する走査ライン52の配置を定める走査ライン指示部32と、線画模様40の画像データ50から、各画線42を横断する走査ライン52に沿った各画線42の1次強度を波形成分7として取得する画線強度読取り部31とを備えている。なお、本実施形態の画像処理システム1において、画像取得装置2と画像処理装置3と間の画像データ5の送受信は、有線又は無線の限定がなく、またインターネット回線などを利用してもよい。
The
走査ライン52は、各画線42と異なる角度で交差してしまうと、同じ線幅の画線42であっても、後述する波形幅解析部33、1次強度解析部34および面積解析部35によって異なる線幅の画線42と検出されてしまうおそれがあるので、各画線42を同じ角度で横断するように決定ないし配置される(図4参照)。
If the
また、画像処理装置3は、取得した線画模様40の画像データ50から、各画線42(1次強度の波形成分7)の特徴を表す指標として、1次強度の波形成分7から、ある1次強度の閾値73における各画線42に対応する波形成分の波形幅70を求める波形幅解析部33と、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分の1次強度のピーク値71を求める1次強度解析部34と、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積72を求める面積解析部35とを備えている。
Further, the
この場合、本実施形態の画像処理システム1では、画像データ50に基づき、各画線42の閾値73を対応する各画線42の明るさに応じて補正することができる。例えば、画像データ50に基づき、対応する各画線42の明るさが同じになるように各画線42の閾値73を補正することができる。また、各画線42の閾値73を補正するのではなく、画像データ50に基づき、対応する各画線42の明るさが同じになるように各画線42の1次強度の波形成分7を補正してもよい。
In this case, the image processing system 1 of the present embodiment can correct the threshold value 73 of each
画像処理装置3は、取得した線画模様40の画像データ50から、実際の各画線42の線幅などの特徴を再現および強調し、それらの相違を判別することができるように、各画線42の波形成分の波形幅の値70、1次強度のピーク値71および面積の値72を乗じることにより、走査ライン52に沿った各画線42のスコア8を生成するスコア生成部36と、そして各画線42のスコア8から、少なくとも第1の線幅を有する画線42を判別する判別部37とを備えている。
The
このように、本実施形態の画像処理システム1では、スコア生成部36により、各画線42の線幅を表すスコア8を求めることで、実際の各画線42の線幅の差異が僅少であるような場合であっても、判別部37で各画線42のスコア8を比較することが可能となり、線画模様40中の各画線42の線幅の差異(例えば、太い又は細い)を正確且つ安定して判別することができる。
As described above, in the image processing system 1 of the present embodiment, the score generation unit 36 obtains the score 8 representing the line width of each
例えば、各画線42のスコア8を比較することにより、線画模様40中の各画線42の中から1番太い線幅を有する画線42、2番目に太い線幅を有する画線42・・・、1番細い線幅を有する画線42などを正確且つ安定して判別し、抽出することができる。
For example, by comparing the score 8 of each
また、線画模様40中の各画線42の中から少なくとも第1の線幅を有する画線42を正確且つ安定して判別し、抽出することもできれば、第1の線幅とは異なる第2の線幅を有する画線42を正確且つ安定して判別し、抽出することもでき、例えば各画線42の中から1番太い線幅を有する方から2番目までの画線42、1番目と3番目に太い線幅を有する画線42、1番細い線幅を有する方から3番目までの画線42、1番目と3番目と4番目に細い線幅を有する画線42などを正確且つ安定して判別し、抽出することができる。
Further, if it is possible to accurately and stably discriminate and extract the
図2のフローチャートには、本実施形態の画像処理方法の手順が示されている。図2を参照して、本実施形態の画像処理方法における各ステップを説明する。 The flowchart of FIG. 2 shows the procedure of the image processing method of this embodiment. Each step in the image processing method of this embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態は、基材4上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線42を含む線画模様40から、少なくとも第1の線幅を有する画線42を判別するための画像処理方法であって、
撮影部20により、基材4上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線42を含む線画模様40と2次元コード41の画像データ5を取得するステップ(S1)と、
走査ライン指示部32により、2次元コード41の画像データ51に基づいて、線画模様40の画像データ50に対する走査ライン52の配置を定めるステップ(S2)と、
画線強度読取り部31により、線画模様40の画像データ50から、各画線42を横断する走査ライン52に沿った各画線42の1次強度を波形成分7として取得するステップ(S3)と、
波形幅解析部33により、1次強度の波形成分7から、ある1次強度の閾値73における各画線42に対応する波形成分の波形幅70を求めるステップ(S4)と、
1次強度解析部34により、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分の1次強度のピーク値71を求めるステップ(S5)と、
面積解析部35により、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積72を求めるステップ(S6)と、
スコア生成部36により、各画線42の波形成分の波形幅の値70、1次強度のピーク値71および面積の値72を乗じることにより、走査ライン52に沿った各画線42の線幅を表すスコア8を生成するステップ(S7)と、そして
判別部37により、各画線42のスコア8から、少なくとも第1の線幅を有する画線42を判別するステップ(S8)を含んでいる。
This embodiment is an image processing method for determining a
a step of acquiring image data 5 of a
a step (S2) of determining the arrangement of the
a step (S3) of obtaining, as a
A step (S4) in which the waveform width analysis unit 33 obtains the waveform width 70 of the waveform component corresponding to each
A step (S5) of obtaining, from the
A step (S6) in which the area analysis unit 35 obtains the area 72 of the area surrounded by the waveform component corresponding to each
The score generator 36 multiplies the waveform width value 70, the primary intensity peak value 71, and the area value 72 of the waveform component of each
このように、本実施形態の画像処理方法では、スコア生成部36により、各画線42の線幅を表すスコア8を求めることで、実際の各画線42の線幅の差異が僅少であるような場合であっても、判別部37で各画線42のスコア8を比較することが可能となり、線画模様40中の各画線42の線幅の差異(例えば、太い又は細い)を正確且つ安定して判別することができる。
As described above, in the image processing method of the present embodiment, the score 8 representing the line width of each
次に、本実施形態の各ステップにおける画像処理方法を、図面を参照しながら以下に詳しく説明する。 Next, the image processing method in each step of this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.
図3の概要図には、本実施形態で使用される基材4上に印刷された線画模様(彩紋模様)40とQRコード41(登録商標)が示されている。 The schematic diagram of FIG. 3 shows a line drawing pattern (color pattern) 40 and a QR code 41 (registered trademark) printed on the base material 4 used in this embodiment.
図3に示されているように、本実施形態で使用される彩紋模様40は、QRコード41(登録商標)に対して所定の決められた位置に配置される。彩紋模様40は、画線または図形で構成される波状線・弧・円などの幾何学的模様を組み合わせた精細な模様を意味し、本願において「彩紋模様」とは、円状、楕円状、直線状といった形状を問わず、幾何学模様を組み合わせたものを含んでいてもよい。
As shown in FIG. 3, the
彩紋模様40の中には、例えば図3に示されているように、1部分の彩紋波形がコードの1文字に対応されている。本実施例では、彩紋波形から数字の対応は、線の本数および0.3ポイントの細線と0.6ポイントの太線で構成される線の配列パターンにて割り当てられている。
In the
図4の概要図には、線画模様40とQRコード41(登録商標)の画像データ5から走査ライン52を配置する方法(太線の矢印部分)が例示されている。図5の拡大図には、図4に示される走査ライン52の配置方法における5桁目を部分的に拡大して示されている。図6の概要図には、線画模様40の画像データ5から、走査ライン52(図5で示される太線の矢印部分)が各画線42を横断することにより取得した1次強度の波形成分7が模式的に示されている。なお、図5は走査ライン52が7本の各画線42を横断する場合を例示しているので、図6においても7つの波形成分7が取得されるが、走査ライン52が6本の各画線42を横断する場合(図4)は、図示しないが、6つの波形成分7が取得される。また、図6において縦軸は波形成分7の強度(明暗)を表し、横軸は各波形成分7の位置(ドット数)を表している。
The schematic diagram of FIG. 4 exemplifies a method of arranging the
図4~6に示されるように、彩紋模様40の画像データ50から取得した1次強度の波形成分7は、以下のようにして求められる。
・ステップ1;撮影部20により取得された彩紋模様40およびQRコード41(登録商標)のカラーの画像データ5を濃淡画像データ(256階調のグレースケール)へ変換する。
・ステップ2;走査ライン指示部32により、QRコード41(登録商標)の位置を検出し、QRコード41(登録商標)位置から線画模様40の画像データ50に対する走査ライン52の位置を算出する。
・ステップ3;1桁分に対し、走査ライン52上の各画線(本実施形態の場合は7本又は6本の画線42、図4参照)の1次強度の濃淡データから波形成分を取得する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the primary
Step 1: Convert the color image data 5 of the
Step 2: The position of the QR code 41 (registered trademark) is detected by the scanning line designating unit 32, and the position of the
Step 3: For one digit, waveform components are obtained from the grayscale data of the primary intensity of each image line (7 or 6
また、QRコード41(登録商標)位置から線画模様40の画像データ50に対する走査ライン52の位置は、以下のようにして求められる。
・ステップ1A;座標の移動は行列の掛け算にて実現させることができる。
・ステップ2A;横軸Xと縦軸YのXY座標移動は、透視変換行列を用いて、3×3の行列で実現が可能となる。透視変換行列は、変換前4点、変換後4点を与えることで計算することができる。そして
・ステップ3A;マスター画像のQRコード41(登録商標)の位置4点(又は3点)とデコード画像のQRコード41(登録商標)の位置4点(又は3点)を使用して、変換行列を計算する。マスター画像の座標点Aに変換行列を掛けることで、デコード画像上での対応座標点が計算できる。
・ステップ4A;この仕組により、マスター画像にて設定した解析走査ライン座標(X,Y)が、デコード画像ではどの座標(X’,Y’)となるかを取得することが可能となる。
Also, the position of the
Step 1A; Movement of coordinates can be realized by multiplication of matrices.
Step 2A: XY coordinate movement of the horizontal axis X and the vertical axis Y can be realized with a 3×3 matrix using a perspective transformation matrix. A perspective transformation matrix can be calculated by giving 4 points before transformation and 4 points after transformation. and Step 3A; using the 4 points (or 3 points) of the QR Code 41 (registered trademark) position of the master image and the 4 points (or 3 points) of the QR Code 41 (registered trademark) position of the decoded image, transform Compute a matrix. By multiplying the coordinate point A of the master image by the transformation matrix, the corresponding coordinate point on the decoded image can be calculated.
Step 4A: This mechanism makes it possible to obtain which coordinates (X', Y') in the decoded image correspond to the analysis scanning line coordinates (X, Y) set in the master image.
図7の概要図には、彩紋模様40の画像データ50から取得した1次強度の波形成分7と、ある1次強度の閾値73における各画線42に対応する波形成分の波形幅70の求め方が示されており、図8の概要図には、1次強度の波形成分7と、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分の1次強度のピーク値71の求め方が示されており、そして図9の概要図には、1次強度の波形成分7と、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積72の求め方が示されている。なお、図5は走査ライン52が7本の各画線42を横断する場合を例示しているので、図7~9においても7つの波形成分7が取得されるが、走査ライン52が6本の各画線42を横断する場合(図4)は、図示しないが、6つの波形成分7が取得される。また、図7~9において、縦軸は波形成分7の強度(明暗)を表し、横軸は各波形成分7の位置(ドット数)を表している。
In the schematic diagram of FIG. 7, the
取得した彩紋模様40の画像データ50から、各画線42(1次強度の波形成分7)の特徴を表す指標として、波形幅解析部33により、1次強度の波形成分7から、ある1次強度の閾値73における各画線42に対応する波形成分の波形幅70が求められ、1次強度解析部34により、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分の1次強度のピーク値71が求められ、そして面積解析部35により、1次強度の波形成分7から、閾値73より上側で且つ各画線42に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積72が求められる。
From the obtained
本実施形態の画像処理システム1では、1次強度の波形成分7から取得する波形幅70、ピーク値71および面積72の精度を向上させるため、画像データ5に基づき、各画線42の閾値73を対応する各画線42の明るさに応じて補正することができる。また、各画線42の閾値73を補正するのではなく、画像データ5に基づき、対応する各画線42の明るさが同じになるように各画線42の1次強度の波形成分7を補正してもよい。
In the image processing system 1 of this embodiment, in order to improve the accuracy of the waveform width 70, the peak value 71, and the area 72 obtained from the
次に、上述した1次強度の波形成分7(以下、「波形グラフ」ともいう。)の解析方法をより具体的に説明する。本実施形態の画像処理方法及び画像処理システム1では、1次強度の波形成分7の強度(以下、「明暗」ともいう。)の解析は、例えば以下の手順により行われる。
Next, a method for analyzing the above-described primary intensity waveform component 7 (hereinafter also referred to as a “waveform graph”) will be described more specifically. In the image processing method and image processing system 1 of the present embodiment, the analysis of the intensity of the
先ず、彩紋模様40の強度(明暗)を現した画像データ50の波形成分7の測定に基づき、波形幅解析部33により各波形成分7の波形幅fnが、そのドット数により算出される(図7参照)。各波形成分7の波形幅fnは、図7の波形グラフに正対して右側から左側へ測定される。
First, based on the measurement of the
また、図7の波形グラフにおいて、縦軸は波形成分7の強度(明暗)を表しており、横軸は各波形成分7の位置(ドット数)を表しており、そして縦軸の上側がより強度が強い状態(明度が低い状態、黒っぽい状態、暗い状態)を表している。測定対象として、線画模様(彩紋模様)40中の彩紋の画線42を幅方向に測定した場合、強度が弱い状態から強い状態へ(明度が高い状態から低い状態へ、白っぽい状態から黒っぽい状態へ)と波形成分7が観測されるため、各波形成分7は彩紋の各画線42の特性を表すことになる。
In the waveform graph of FIG. 7, the vertical axis represents the intensity (brightness) of the
具体的には、図7の波形グラフにおける全波形成分7中の最大値をaとして、各波形成分7毎の開始点となる最低値をbnとすると、例えば第1の波形における波形成分7の最低値はb1となる。そして、各波形成分7の最低値bnと全波形成分7中の最大値aとの差異を7:3で配分した位置を各波形成分7の閾値cnとすると、例えば第1の波形における閾値はc1となる。
Specifically, if the maximum value among all the
第1の波形において、波形成分7の開始点である最低値b1から上昇して行き、閾値c1と交わる交点をd1とし、そのまま上昇してピークを過ぎてから下降して行き、再び閾値c1と交わる点をe1とすると、交点d1と交点e1との間の距離(ドット数)が第1の波形における波形成分7の波形幅f1となる。 In the first waveform, it rises from the lowest value b1, which is the starting point of the waveform component 7 , and the crossing point with the threshold value c1 is set to d1. Assuming that the point at which the threshold value c1 intersects is e1, the distance (the number of dots) between the intersection point d1 and the intersection point e1 is the waveform width f1 of the waveform component 7 in the first waveform.
そして、そのまま第1の波形における波形成分7を下降して行き、最低値に到達した点を第2の波形における波形成分7の開始点(最低値)b2とすると、第1の波形の測定と同様に、最低値b2と全波形成分7中の最大値aとの差異から第2の波形の閾値c2が算出され、さらに第2の波形における波形成分7の上昇、下降をトレースすることにより閾値c2との交点d2およびe2が測定され、その距離(ドット数)から第2の波形における波形成分7の波形幅f2が算出される。以上の測定を、波形の数だけ繰り返すことにより、第1の波形から第7の波形までの波形幅f1~f7(図7)または第1の波形から第6の波形までの波形幅f1~f6(図示せず)が算出される。
Then, the
この結果、図7の波形グラフにおいて、各波形成分7の波形幅fnは、右端の第1の波形の波形成分の波形幅f1が「7」、右から2番目の第2の波形の波形成分の波形幅f2が「7」、3番目の第3の波形の波形成分の波形幅f3が「6」、4番目の第4の波形の波形成分の波形幅f4が「6」、5番目の第5の波形の波形成分の波形幅f5が「7」、6番目の第6の波形の波形成分の波形幅f6が「10」、そして7番目の第7の波形の波形成分の波形幅fnが「7」となった。
As a result, in the waveform graph of FIG. 7, the waveform width fn of each
次に、強度(明暗)を現した彩紋模様40の画像データ50の波形成分7の測定に基づき、1次強度解析部34により各波形成分7のピーク値jnが算出される(図8参照)。図8の波形グラフにおいて、縦軸は波形成分7の強度(明暗)を表しており、横軸は各波形成分7の位置(ドット数)を表しているのは、図6および7と同様である。
Next, based on the measurement of the
具体的には、各波形における波形成分7の閾値cnを超え、上昇から下降に転じる変極点をgnとし、全波形成分7中の最小値をhとすると、変極点gnと全波形成分7中の最小値hとの差異が、各波形における波形成分7のピーク値jnとなる。
Specifically, let gn be the inflection point at which the
例えば第1の波形では、その波形成分7が閾値c1との交点d1を超えて上昇し、ピークを迎えて下降に転じた変極点をg1とすると、その変極点g1と全波形成分7中の最小値hとの差異が第1の波形における波形成分7のピーク値j1となる。
For example, in the first waveform, if the inflection point at which the
第2の波形では、その波形成分7が閾値c2との交点d2を超えて上昇し、ピークを迎えて下降に転じた変極点をg2とすると、その変極点g2と全波形成分7中の最小値hとの差異が第2の波形における波形成分7のピーク値j2となる。以上の測定を、波形の数だけ繰り返すことにより、第1の波形から第7の波形までのピーク値j1~j7(図8)または第1の波形から第6の波形までのピーク値j1~j6(図示せず)が算出される。
In the second waveform, if the inflection point at which the waveform component 7 rises beyond the intersection point d2 with the threshold value c2 and reaches a peak and turns downward is g2 , then the inflection point g2 and all the waveform components The difference from the minimum value h in 7 is the peak value j2 of the
この結果、図8の波形グラフにおいて、各波形成分7のピーク値jnは、右端の第1の波形の波形成分のピーク値j1が「0.56×255」、右から2番目の第2の波形の波形成分のピーク値j2が「0.58×255」、3番目の第3の波形の波形成分のピーク値j3が「0.53×255」、4番目の第4の波形の波形成分のピーク値j4が「0.68×255」、5番目の第5の波形の波形成分のピーク値j5が「0.70×255」、6番目の第6の波形の波形成分のピーク値j6が「1.0×255」、そして7番目の第7の波形の波形成分のピーク値jnが「0.73×255」となった。
As a result, in the waveform graph of FIG. 8, the peak value jn of each
さらに、強度(明暗)を現した彩紋模様40の画像データ50の波形成分7の測定に基づき、各波形成分7の面積knが算出される(図9参照)。図9の波形グラフにおいて、縦軸は波形成分7の強度(明暗)を表しており、横軸は各波形成分7の位置(ドット数)を表しているのは、図6~8と同様である。
Further, the area kn of each
具体的には、各波形における波形成分7が閾値cnとの交点dnを超えて上昇し、ピークを過ぎて下降し再び閾値cnと交わる交点enまでにおいて、全波形成分7中の最小値hから波形成分7の測定値までの積分値が、各波形における波形成分7の面積knとなる。
Specifically, the
例えば第1の波形では、閾値c1との交点d1、e1との間の波形面積(斜線部分)が、第1の波形における波形成分7の面積k1となる。第2の波形では、閾値c2との交点d2、e2との間の波形面積(斜線部分)が、第2の波形における波形成分7の面積k2となる。以上の測定を、波形の数だけ繰り返すことにより、第1の波形から第7の波形までの面積k1~k7(図9)または第1の波形から第6の波形までの面積k1~k6(図示せず)が算出される。
For example, in the first waveform, the area k1 of the waveform component 7 in the first waveform is the waveform area (shaded area) between the intersections d1 and e1 with the threshold value c1. In the second waveform, the waveform area (hatched portion) between the intersections d 2 and e 2 with the threshold value c 2 is the area k 2 of the
この結果、図9の波形グラフにおいて、各波形成分7の面積(斜線部分)knは、右端の第1の波形の波形成分の面積k1が「3.31×255」、右から2番目の第2の波形の波形成分の面積k2が「3.24×255」、3番目の第3の波形の波形成分の面積k3が「2.75×255」、4番目の第4の波形の波形成分の面積k4が「3.14×255」、5番目の第5の波形の波形成分の面積k5が「4.07×255」、6番目の第6の波形の波形成分の面積k6が「6.73×255」、そして7番目の第7の波形の波形成分の面積k7が「4.16×255」となった。
As a result, in the waveform graph of FIG. 9, the area (hatched portion) kn of each
最後に、強度(明暗)を現した彩紋模様40の画像データ50の波形成分7の測定に基づき、面積解析部35により各波形成分7から求めた波形幅fn、ピーク値jnおよび面積knから、各波形成分7のスコアmnが算出される(図10参照)。図10の棒グラフでは、縦軸は、全波形幅fn中の最大値fn(max)に対する各波形成分7の波形幅fnの割合、全ピーク値jn中の最大値jn(max)に対する各波形成分7のピーク値jnの割合、全面積kn中の最大値kn(max)に対する各波形成分7の面積knの割合、そして全スコアmnの最大値mn(max)に対する各波形成分7のスコアmnの割合をそれぞれ百分率(%)で表しており、横軸は各波形成分7を表している。
Finally, based on the measurement of the
線画模様40における各画線42の線幅の差異(例えば、太い又は細い)の判別は、各波形成分7から求めた波形幅fnと、ピーク値jnと、そして面積knとを乗算することにより得られた各波形成分7のスコアmnに基づき、該スコアmnが測定された各波形成分7の中で相対的にどのような特性を示すかを観測することにより行われる。
The line width difference (for example, thick or thin) of each
具体的には、各波形における波形成分7のスコアmnは、スコア生成部36により、各波形成分7から求めた波形幅fnと、ピーク値jnと、そして面積knとを乗算することにより算出される。
Specifically, the score mn of the
例えば第1の波形における波形成分7のスコアm1は、第1の波形の波形成分7から求めた波形幅f1と、ピーク値j1と、そして面積k1とを乗算することにより算出される。同様に、第2の波形における波形成分7のスコアm2は、第2の波形の波形成分7から求めた波形幅f2と、ピーク値j2と、そして面積k2とを乗算することにより算出される。以上の計算を、波形の数だけ繰り返すことにより、第1の波形から第7の波形までのスコアm1~m7(図10)または第1の波形から第6の波形までのスコアm1~m6(図示せず)が算出される。
For example, the score m1 of the
この結果、第1の波形から第7の波形を測定した場合、図10の棒グラフに示されるように、各波形成分7のスコアmnは、右端の第1の波形の波形成分のスコアm1が「12」、右から2番目の第2の波形の波形成分のスコアm2が「13」、3番目の第3の波形の波形成分のスコアm3が「8」、4番目の第4の波形の波形成分のスコアm4が「12」、5番目の第5の波形の波形成分のスコアm5が「20」、6番目の第6の波形の波形成分のスコアm6が「64」、そして7番目の第7の波形の波形成分のスコアm7が「21」となった。
As a result, when the first to seventh waveforms are measured, as shown in the bar graph of FIG. 10, the score mn of each
すなわち、本実施形態において1次強度の波形成分7のスコアmnは、7つの波形成分7のうち、第6の波形における波形成分7のスコアm6が最大値の「64」となり、これを100%と換算した場合、例えば第1波形における波形成分7のスコアm1の値「12」は波形成分7のスコアm6に対して約19%となり、第2波形における波形成分7のスコアm2の値「13」は波形成分7のスコアm6に対して約20%となり、第3波形における波形成分7のスコアm3の値「8」は波形成分7のスコアm6に対して12.5%となり、第4波形における波形成分7のスコアm4の値「12」は、波形成分7のスコアm6に対して約19%となり、第5波形における波形成分7のスコアm5の値「20」は波形成分7のスコアm6に対して約31%となり、そして第7波形における波形成分7のスコアm7の値「21」は波形成分7のスコアm6に対して約33%となる(図10参照)。
That is, in the present embodiment, among the seven
本実施形態において、測定対象としている1桁当たりの線画模様(彩紋模様)40の画線42の数は7本又は6本で構成されており(図4参照)、そのうち1本のみが太く、それ以外は全て細いという判別ルールに基づいて解析しているので、例えば測定対象の画線42の数が7本である場合は、図10に示される各波形成分7のスコアmnの算出結果に基づき、判別部37により太い線は第6波形の波形成分7、すなわち右から6番目の画線42であり、それ以外の第1波形から第5波形および第7の波形の波形成分7は全て細い線であるという結論が導かれる。
In this embodiment, the number of
このため、本実施形態の画像処理方法及び画像処理システム1では、各画線42の波形成分7から求めた波形幅f1、ピーク値j1または面積k1のそれぞれを比較するよりも、各画線42のスコアmn同士を比較した方が、各画線42の太さの比を正確に反映しながらスコアの値の差異が大きくなるため、実際の各画線42の線幅の差異が僅少であるような場合であっても、線画模様40中の各画線42の線幅の差異(例えば、太い又は細い)を正確且つ安定して判別することができるようになる。
Therefore, in the image processing method and image processing system 1 of the present embodiment, rather than comparing the waveform width f 1 , the peak value j 1 or the area k 1 obtained from the
さらに、本実施形態では、各画線42のスコアmn同士を比較した判別結果を特定のキャラクターに変換するために、例えば表1に示されるように、予め判別結果と特定のキャラクターとを関連付ける所定のテーブルを利用することができる。
Furthermore, in the present embodiment, in order to convert the discrimination result obtained by comparing the scores m to n of each
具体的には、本実施形態の場合、画像強度読取り部31により彩紋模様40(画像データ50)を内側から外側へ走査することにより(図4参照)、7本又は6本の画線42に対応する7つ(図6)又は6つ(図示せず)の波形成分7が取得される。そして上述した方法により、7つの波形成分7のスコアm1~m7の算出結果(図10)又は6つの波形成分7のスコアm1~m6の算出結果(図示せず)に基づき、各波形成分7の太線、細線の区別を導き出すことができる。そして、得られた太線、細線の組み合わせのパターンを表1へ当て嵌めることにより、7本又は6本の画線42の組み合わせからなるパターンに対して、特定のキャラクターを導き出すことが可能になる。勿論、彩紋模様40を構成する画線42の本数や、画像強度読取り部31によって取得される波形成分7の数に制限はなく、任意のn本の画線42、任意のn個の波形成分7の組み合わせからなるパターンに対してスコアm1~mnの算出することにより、特定のキャラクターを導き出すこともできる。
Specifically, in the case of this embodiment, by scanning the color pattern 40 (image data 50) from the inside to the outside by the image intensity reading unit 31 (see FIG. 4), seven or six
1・・・・画像処理システム
2・・・・画像取得装置
20・・・撮影部
21・・・送信部
3・・・・画像処理装置
30・・・受信部
31・・・画線強度読取り部
32・・・走査ライン指示部
33・・・波形幅解析部
34・・・1次強度解析部
35・・・面積解析部
36・・・スコア生成部
37・・・判別部
4・・・・基材
40・・・線画模様(彩紋模様)
41・・・2次元コード(QRコード(登録商標))
42・・・画線
5・・・・画像データ
50・・・線画模様の画像データ
51・・・2次元コード(QRコード(登録商標))の画像データ
52・・・走査ライン
6・・・・走査ラインの配置データ
7・・・・1次強度(波形成分)
70・・・波形幅
71・・・ピーク値
72・・・面積
73・・・閾値
8・・・・スコア
REFERENCE SIGNS LIST 1 image processing system 2 image acquisition device 20 imaging unit 21
41 ... two-dimensional code (QR code (registered trademark))
42... Drawing line 5...
70 Waveform width 71 Peak value 72 Area 73 Threshold 8 Score
Claims (18)
撮影部により、基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様の画像データを取得するステップと、
画線強度読取り部により、前記線画模様の画像データから、各画線を横断する走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得するステップと、
波形幅解析部により、前記1次強度の波形成分から、ある1次強度の閾値における各画線に対応する波形成分の波形幅を求めるステップと、
1次強度解析部により、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分の1次強度のピーク値を求めるステップと、
面積解析部により、前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積を求めるステップと、
スコア生成部により、各画線の波形成分の前記波形幅の値、前記1次強度のピーク値および前記面積の値を乗じることにより、前記走査ラインに沿った各画線の線幅を表すスコアを生成するステップと、そして
判別部により、前記各画線のスコアから、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別するステップを含んでいる画像処理方法。 An image processing method for determining a drawing line having at least a first line width from a line drawing pattern including two or more drawing lines having different line widths printed on a base material,
Acquiring image data of a line drawing pattern including two or more lines of different line widths printed on a base material by an imaging unit;
a step of obtaining, as a waveform component, a primary intensity of each image line along a scanning line crossing each image line from the image data of the line drawing pattern by an image line intensity reading unit;
obtaining a waveform width of a waveform component corresponding to each drawing line at a certain primary intensity threshold value from the waveform component of the primary intensity by the waveform width analysis unit;
obtaining a peak value of the primary intensity of the waveform component corresponding to each image line above the threshold from the waveform component of the primary intensity by the primary intensity analysis unit;
obtaining the area of the region above the threshold value and surrounded by the waveform components corresponding to each drawing line from the waveform component of the primary intensity by the area analysis unit;
A score representing the line width of each image line along the scanning line is obtained by multiplying the waveform width value, the primary intensity peak value, and the area value of the waveform component of each image line by the score generating unit. and determining, by a determining unit, an object line having at least a first line width from the score of each image line.
基材上に印刷された2本以上の異なる線幅の画線を含む線画模様の画像データを取得する撮影部と、
前記画像データを有線又は無線により画像処理装置へ送信する送信部と
を備えた画像取得装置と、そして
前記画像取得装置から送信された前記画像データを受信する受信部と、
前記線画模様の画像データから、各画線を横断するある走査ラインに沿った各画線の1次強度を波形成分として取得する画線強度読取り部と、
前記1次強度の波形成分から、ある1次強度の閾値における各画線に対応する波形成分の波形幅を求める波形幅解析部と、
前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分の1次強度のピーク値を求める1次強度解析部と、
前記1次強度の波形成分から、前記閾値より上側で且つ各画線に対応する波形成分によって囲まれた領域の面積を求める面積解析部と、
各画線の波形成分の前記波形幅の値、前記1次強度のピーク値および前記面積の値を乗じることにより、前記走査ラインに沿った各画線の線幅を表すスコアを生成するスコア生成部と、そして
前記各画線のスコアから、少なくとも第1の線幅を有する画線を判別する判別部と
を備えた画像処理装置と
からなる画像処理システム。 An image processing system for determining a drawing line having at least a first line width from a line drawing pattern including two or more drawing lines having different line widths printed on a base material,
an imaging unit that acquires image data of a line drawing pattern including two or more lines with different line widths printed on a base material;
an image acquisition device comprising a transmission unit that transmits the image data to an image processing device by wire or wirelessly; and a reception unit that receives the image data transmitted from the image acquisition device;
an image line intensity reading unit that obtains, as a waveform component, a primary intensity of each image line along a certain scanning line crossing each image line from the image data of the line drawing pattern;
a waveform width analysis unit that obtains, from the waveform components of the primary intensity, waveform widths of waveform components corresponding to each drawing line at a certain threshold value of the primary intensity;
a primary intensity analysis unit that obtains, from the waveform components of the primary intensity, a peak value of the primary intensity of the waveform component that is above the threshold value and that corresponds to each drawing line;
an area analysis unit that obtains the area of a region above the threshold value and surrounded by waveform components corresponding to each drawing line from the waveform component of the primary intensity;
generating a score representing the line width of each streak along the scan line by multiplying the waveform width value, the primary intensity peak value and the area value of the waveform component of each streak; and a determination unit configured to determine a drawing line having at least a first line width from the score of each drawing line.
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