画像処理装置
【課題】画像取得部が取得した全画像から任意形状の画像領域を伝送する場合に、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像の全画素を受信する全画素受信手段２０４と画像を解析して有効画素を抽出する有効画素抽出手段２０６と有効画素から領域情報を抽出する領域情報抽出手段２０７と有効画素及び領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段２０８と画像の指定座標画素を受信する指定座標画素受信手段２０９と画像の指定領域画素を受信する指定領域画素受信手段２１０とを備え、画像を解析して有効画素と領域情報を抽出し、画素伝送手順を決定することにより、指定座標画素、または、指定領域画素を受信して、トータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮する。
【解決手段】画像の全画素を受信する全画素受信手段２０４と画像を解析して有効画素を抽出する有効画素抽出手段２０６と有効画素から領域情報を抽出する領域情報抽出手段２０７と有効画素及び領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段２０８と画像の指定座標画素を受信する指定座標画素受信手段２０９と画像の指定領域画素を受信する指定領域画素受信手段２１０とを備え、画像を解析して有効画素と領域情報を抽出し、画素伝送手順を決定することにより、指定座標画素、または、指定領域画素を受信して、トータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得部及び画像制御部を持つ画像処理装置に関するものである。より詳細には、幾何学的な形状を持ち且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物の画像処理は次のように行われる。ＣＣＤカメラなどの画像取得手段により対象物の画像を取得し画像データに変換する。その後、画像圧縮などの処理を画像取得部で行い、その処理結果を画像制御部へ伝送する。このような画像処理装置では、次の二つの問題が生じる。一つは、画像データを画像制御部へ伝送する時間を短縮するという課題であり、他の一つは、画像データを記録するための記憶容量を削減するという課題である。これらの課題に対して、従来の画像処理装置は、画像データの全領域の画素のうち、予め指定された読取領域内の画素のみを伝送し、全領域の画素を伝送する場合に比べて情報量を大幅に削減することで、伝送に要する時間を短縮している（例えば、特許文献１参照）。また、画像領域の内部の画像データと幾何学的な形状情報（円の中心と円の半径など）のみを記録して、記録媒体に必要な記憶容量を削減し、伝送時間を短縮する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−０３３８９０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を矩形領域で指定する。また、前記特許文献２の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を円形領域で指定する。そのため、読み出したい画像領域の形状が完全な矩形や円形でない任意形状の場合、読み出したい画像領域をすべて含むように大きめの矩形領域または円形領域で指定しなければならない。従って、本来不要な領域の画素をも画像制御部へ伝送することになり、伝送時間が増加したり記録容量が増加したりするという課題があった。
【０００４】
また、前記特許文献２の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を任意形状の領域で指定することもできる。しかし、一つの領域しか指定することができず、読み出したい画像領域が複数ある場合には対応していない。
【０００５】
また、前記特許文献１及び特許文献２の構成では、画像取得部から画像制御部への伝送量のみしか考慮していないので、画像制御部から画像取得部への伝送量と合わせたトータルの伝送量を削減することは出来ない。
【０００６】
さらに、前記特許文献１及び特許文献２の構成では、予め必要な画像データの範囲がわかっているものには指定された領域のみの画像情報を伝送する方法は有効であるが、顕微鏡映像の解析装置のように、撮影のたびに画像の状態が違うような画像処理装置では、予め伝送する領域を指定することは出来ない。従って、画像データ伝送時間の短縮や画像データを記録するための記憶容量の削減が容易に出来なかった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、画像取得部が取得した全画像データから任意形状の画像領域を複数伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮できる画像処理装置を提供することを目的とする。また、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮できる画像処理装置を提供することを目的とする。さらに、撮影のたびに画像データの状態が異なり、予め伝送する領域を指定できない場合に、伝送時間の短縮や記憶容量の削減ができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段とからなり、前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【０００９】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部から送られる前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段とからなり、前記画像制御部は、前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【００１０】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、前記画像取得部の前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【００１１】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、前記画像制御部は、前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像処理装置によれば、画像取得部が取得した画像データから全有効画素を読み出す場合に、画像制御部から画像取得部へ送信する指示（以下、コマンドともいう）の伝送量と画像制御部が画像取得部から受信する輝度値データの伝送量の合計を、指定座標画素を送受信するための伝送量と指定領域画素を送受信するための伝送量に分けて伝送手順ごとに計算し、伝送量の合計値を比較してその値が最小となる伝送手順を採用するので、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の画像処理装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下に、本発明の第１の実施例について、図１、図５、図７、図８、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図１において、画像取得部１００と画像制御部２００とは、汎用のインターフェース、例えば、ＳＣＳＩやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などによって接続されており、画像制御部２００が画像取得部１００にコマンドを発行し、画像取得部１００が画像データを画像制御部２００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００１５】
図８は、本発明の第１の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。図８では、左側に画像制御部２００の動作、右側に画像取得部１００の動作を記載している。画像制御部２００から画像取得部１００へ送信されるコマンドは右向きの矢印で表し、画像取得部１００から画像制御部２００へ送信されるデータは左向きの矢印で表す。図８では、コマンドとデータのフローを上から下への時系列で表している。
【００１６】
以下に、図１における各構成要素の動作を詳細に説明する。
【００１７】
まず、画像制御部２００内部のＣＰＵ２０２は、１枚目の二次元画像データ（以下、画像データ）を取得するために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ２０２は、画像制御部２００の制御手段であり、画像取得部１００に画像データを取得させるコマンドや画像取得部１００に画像データを送信させるコマンドなどを発行する手段である。コマンド送信手段２０３は、画像取得部１００へ送信すべき画像取得コマンド（１）８０１を、画像取得部１００と接続されたインターフェース２０１経由で送信する。コマンド受信手段１０５は、画像制御部２００から送信された画像取得コマンド（１）８０１を、画像制御部２００と接続されたインターフェース１０４経由で受信する。ＣＰＵ１０１は、コマンド受信手段１０５が受信した画像取得コマンド（１）８０１を認識すると、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。なお、本発明の第１の実施例では、ＣＰＵ２０２がコマンドを発行して画像を取得する場合を説明したが、画像取得部１００がＣＰＵ１０１の動作によって自発的に画像を取得する場合もある。
【００１８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部１００が取得した前記画像データを画像取得部１００から読み出すために、全画素読み出しコマンド８０２をコマンド送信手段２０３へ発行する。全画素読み出しコマンド８０２は、画像取得コマンド（１）８０１と同様、インターフェース２０１、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、全画素送信手段１０６へ出力する。全画素送信手段１０６は、前記画像データに含まれる全画素について、画素ごとの輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ全画素データ８０３として送信する。
【００１９】
例えば、画像データが縦１０２４画素、横１３６０画素の白黒ＣＣＤカメラにて撮影され、画素ごとに１６ビット精度の輝度値データを持つとすれば、１画素当たり２バイト（１６ビット）ずつの輝度値データを送信するので、合計で２、７８５、２８０バイトのデータを送信することになる。なお、送信する画素の順序は、画像取得部１００及び画像制御部２００間で予め決めておけばよい。例えば、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して送信する方法がある。
【００２０】
また、画素ごとのデータは、白黒ＣＣＤカメラにて撮影された時のように単一の輝度値データだけの場合もあるし、カラーＣＣＤカメラにて撮影された時のようにＲＧＢごとの輝度値データがある場合もある。
【００２１】
画像制御部２００の全画素受信手段２０４は、画像取得部１００から送信された全画素データ８０３を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、全画素受信手段２０４から伝送された全画素データ８０３を、記憶手段２０５へ記憶する。
【００２２】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段２０８を順に作用させることによって、１枚目に取得した画像データを基に２枚目以降に取得する画像データの画素伝送手順を決定する。以下、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段２０８の詳細を順に説明する。
【００２３】
まず、ＣＰＵ２０２は、全画素データ８０３を記憶手段２０５から読み出し、有効画素抽出手段２０６へ出力する。有効画素抽出手段２０６は、全画素の中から有効画素を抽出する。有効画素とは、画像内に含まれる有効な撮影対象を構成する画素であり、背景などの不要な画素を除いた画素である。有効画素は、後段の解析処理に必要な画素である。
【００２４】
有効画素抽出手段２０６の処理フローを図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段の処理フローを示す図である。有効画素抽出手段２０６は、画像データの全画素の輝度値データが予め定めた第１の閾値以上の値を持つ画素を除去する背景領域除去手段９６１と、背景領域除去手段９６１から得られた画像データに含まれる対象物の大きさが予め定めた第２の閾値以下のものを除去するごみ除去手段９６２と、ごみ除去手段９６２から得られた画像データに含まれる対象物同士の距離が予め定めた第３の閾値以下のものを除去する近接物除去手段９６３とを順に作用させる。
【００２５】
有効画素抽出手段２０６の動作の具体例を図７を用いて説明する。図７は、本発明の第１の実施例における画像データ及び有効画素の具体例を示す図である。図７ａは、画像取得部１００から送信された画像データの具体例を示す。白黒ＣＣＤカメラにて撮影された画像データは、本来画素ごとに１６ビット精度の輝度値データを持つが、図７ａでは、説明上、白黒で表現している。図７ａの画像データの中には、有効な撮影対象９５１、ごみ９５２、変形した撮影対象９５３、重なった撮影対象９５４、近接した撮影対象９５５が含まれる。有効画素抽出手段２０６は、画像データの中から有効な撮影対象を抽出するために、まず、背景領域除去手段９６１によって全画素から背景領域の画素を取り除く。例えば、予め定めた第１の閾値を設定し、全画素の輝度値データについて、前記閾値以上の値を持つ時に背景領域として取り除く方法によって実現できる。図７ａでは、白の画素が背景領域の画素として取り除かれる。次に、後段の解析において誤検出が発生しないように、ごみ除去手段９６２によって一定の大きさや一定の形の範囲に入っていないものを除外する。図７ａでは、予め定めた第２の閾値以下の大きさを持つごみ９５２や変形した撮影対象９５３が除外される。また、後段の解析において周辺の撮影対象による干渉が発生しないように、近接物除去手段９６３によって予め定めた第３の閾値以下のものも除外する。図７ａでは、重なった撮影対象９５４や近接した撮影対象９５５が除外される。
【００２６】
図７ｂに、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効な撮影対象の具体例を示す。図７ｂにおいて、有効な撮影対象は、黒で表されている。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６が抽出した有効画素を領域情報抽出手段２０７へ出力する。領域情報抽出手段２０７は、この有効画素により形成される一つ一つの領域（有効な撮影対象）について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。有効画素により形成される有効な撮影対象はその形状が互いに相似なので、特定の幾何学的図形、例えば円や矩形に近似することができる。本発明の第１の実施例では、有効な撮影対象を円形領域で近似する。円形領域の場合、領域情報は、円の中心座標と半径の大きさになる。
【００２８】
領域情報抽出手段２０７の動作を図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段のブロック構成図を示す。領域情報抽出手段２０７では、まず、有効画素領域形成手段９７１が、有効画素により形成される有効画素領域９７２を求める。次に、中心座標検出手段９７３が、有効画素領域９７２からその中心座標９７４を求める。次に、パターン毎画素領域形成手段９７６が、中心座標９７４と予め用意した複数のパターン９７５の中心を合わせ、パターン内に含まれるパターン画素領域９７７を求める。最後に、画素数計数手段９７８が、有効画素領域９７２とパターン画素領域９７７とを比較し、パターン画素領域９７７の領域外にある有効画素の画素数を計数する。
【００２９】
領域情報抽出手段２０７の具体例を、図５を用いて説明する。図５ａは、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素を示す。有効画素により形成される領域はほぼ円形状であり、図７ｂで示したように複数個の領域となる。図５ａは、一つの領域を示した図である。この領域は、縦１３画素、横１３画素から構成されており、図７ｂで説明したように、有効画素は黒い四角形で、無効画素は白い四角形で示されている。
【００３０】
図５ａの有効画素領域から領域情報を抽出するためには、有効画素領域の中心座標を求めなければならない。そのために、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの最小座標と最大座標から、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの中心座標を求め、円形領域の中心座標とする。図５ａでは、Ｘ軸方向の中心座標は（３＋１１）／２＝７、Ｙ軸方向の中心座標は（３＋１１）／２＝７と計算され、中心座標（７、７）（図５ａのＡで表す画素）となる。なお、以降座標は（Ｘ座標、Ｙ座標）の形式で表す。図５ｂ、図５ｃ、図５ｄは、座標（７、７）を中心座標として、予め用意した複数のパターンであり、それぞれ、半径６、半径５、及び半径４の円形領域を示す。この円形領域は、撮影対象の大きさや形状、レンズ倍率などの撮影条件に応じて、予め設定する。
【００３１】
ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６の抽出結果と領域情報抽出手段２０７の抽出結果を、伝送手順決定手段２０８へ出力する。伝送手順決定手段２０８は、有効画素により形成される一つ一つの有効画素領域について、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段２０８は、下記に詳述する第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順においてそれぞれのトータルの伝送量を計算し、その値が最小となる手順を採用し、ＣＰＵ２０２へ出力する。ここで、トータルの伝送量とは、画像取得部１００から画像制御部２００への伝送量（以下、上りの伝送量）と画像制御部２００から画像取得部１００への伝送量（以下、下りの伝送量）を合わせたものとする。
【００３２】
第１の画素伝送手順は、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素について、一画素ずつ座標を指定して指定座標画素取得コマンド８０７によって、画素の輝度値データを取得するのを繰り返す手順である。例えば、図５ａの場合、（６、３）、（７、３）、（４、４）、（５、４）、・・・・・（８、１１）、（９、１１）というように、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して画素の輝度値データを取得する。
【００３３】
第２の画素伝送手順は、領域情報抽出手段２０７によって抽出された領域に含まれる画素について、指定領域画素取得コマンド８０５によって、領域情報を指定して画素の輝度値データを取得する手順である。この手順では、領域情報抽出手段２０７によって抽出された領域が、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素領域全てを含まず、幾つかの有効画素を取りこぼす場合が生じる。その場合、領域外にある有効画素を、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて、一画素ずつ座標を指定して画素の輝度値データを取得しなければならない。すなわち、有効画素を取りこぼした場合は、指定領域画素取得コマンド８０５及び指定座標画素取得コマンド８０７の両方が使われる。また、領域情報抽出手段２０７が保持している領域情報は複数なので、それぞれの領域情報に応じてトータル伝送量を計算する必要がある。本発明の第１の実施例では、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄに示した、中心座標（７、７）で円の半径が４の場合、５の場合、６の場合の領域情報のトータル伝送量を計算する。
【００３４】
以下、第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順におけるトータルの伝送量の計算方法を図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段のブロック構成図である。
【００３５】
第１の画素伝送手順では、第１の伝送量計算手段９８７が、予め定められた画像枚数Ｍ９８３と、有効画素抽出手段２０６で求められた有効画素数Ｎ９８１と、予め定められた座標情報を表すバイト数Ｂ１９８０と、予め定められた輝度値データを表すバイト数Ｄ９８２とを用いて第１の伝送量９８９を、
Ｎ×Ｂ１＋｛Ｎ×Ｄ｝×Ｍ
の第１の伝送式に基づいて計算する。
【００３６】
第２の画素伝送手順では、第２の伝送量計算手段９８８が、予め設定したパターンを表すバイト数Ｂ２９８４と、予め設定したパターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ９８５と、領域情報抽出手段２０７により計数された領域外にある有効画素数Ｃ９８６とを用いて第２の伝送量９９０を、
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ｝×Ｍ
の第２の伝送式に基づいてパターン毎に計算する。ここで、パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ９８５は、パターン毎に値が異なり、円の半径が４の場合Ｋ４、５の場合Ｋ５、６の場合Ｋ６となる。
【００３７】
図５を用いて具体例を説明する。前提条件として、画像枚数は１枚、すなわち、Ｍ＝１とする。座標情報はＸ座標、Ｙ座標がそれぞれ１６ビット、輝度値データは１６ビットで表されるとして、Ｂ１＝４、Ｄ＝２とする。図５では、円形領域の領域情報をパターンとして持っているので、パターンを表すバイト数Ｂ２９８４は、中心座標に４バイトと円の半径に１バイトで合計５バイトである。
【００３８】
このとき、第１の伝送量は、（Ｎ×４＋｛Ｎ×２｝×１）、すなわち、Ｎ×６バイトとなる。ここで、１画素当たりの下りの伝送量は、Ｘ座標及びＹ座標を送るので、それぞれ２バイト（１６ビット）ずつ合計４バイト、１画素当たりの上りの伝送量は、輝度値データを送るので、２バイト（１６ビット）である。図５ａの場合、Ｎ＝６６なので、トータルの伝送量＝６６×６＝３９６バイトである。
【００３９】
第２の伝送量は、パターン毎に複数ある。図５ｅ、図５ｆ、図５ｇは、図５ａの有効画素領域を、それぞれ図５ｂ、図５ｃ、図５ｄのパターンにて取得した結果を示しており、画素Ｂは余分に取得する画素、画素Ｃは領域外にある有効画素を示す。
【００４０】
図５ｂの場合、余分に取得する画素数は３０画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は０画素であり、図５ｅに示すように図５ａの有効画素をすべて含む。従って、下りの伝送量は円形領域の領域情報としてＢ２＝５、上りの伝送量は半径６の円の画素数（Ｋ６＝９７）×２バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋０×４｝＋｛（Ｋ６＋０）×２｝×１＝１９９バイトとなる。
【００４１】
図５ｃの場合、余分に取得する画素数は４画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は２画素であり、図５ｆに示すように図５ａの有効画素をすべては含まず、後で２画素を取得しなければならない。従って、下りの伝送量は、円形領域の領域情報として図５ｂ同様５バイトと２画素取得に必要な伝送量２×４バイトで合計１３バイトになり、上りの伝送量は半径５の画素数（Ｋ５＝６９）×２バイトと２画素取得に必要な伝送量２×２バイトで合計１４２バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋２×４｝＋｛（Ｋ５＋２）×２｝×１＝１５５バイトとなる。
【００４２】
図５ｄの場合、余分に取得する画素数は０画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は３０画素であり、図５ｇに示すように図５ａの有効画素をすべては含まず、後で３０画素を取得しなければならないので、下りの伝送量は、円形領域の領域情報として図５ｂ同様５バイトと３０画素取得に必要な伝送量３０×４バイトで合計１２５バイトになり、上りの伝送量は半径４の画素数（Ｋ４＝３７）×２バイトと３０画素取得に必要な伝送量３０×２バイトで合計１３４バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋３０×４｝＋｛（Ｋ４＋３０）×２｝×１＝２５９バイトとなる。
【００４３】
伝送手順決定手段２０８は、Ｍｉｎ９９１によって第１の伝送量９８９と第２の伝送量９９０とを比較して、最もトータルの伝送量が少なくなる図５ｃの領域情報を用いる第２の画素伝送手順を採用する。伝送手順決定手段２０８によって決定された画素伝送手順９９２は、ＣＰＵ２０２によって読み取られ、２枚目の画像の有効画素を取得するために使われる。
【００４４】
なお、以上は、画像取得部１００から画像制御部２００へ有効画素だけを伝送する画像が１枚の場合、すなわち、画像枚数Ｍ＝１の場合について説明した。画像枚数Ｍの値が変わると、採用される画素伝送手順も変わる。例えば、図５の例において、画像枚数Ｍ＝３２とすると、第１の画素伝送手順は６６×４＋｛６６×４｝×３２＝４４８８バイトになり、第２の画素伝送手順である図５ｃの領域情報を用いた場合は｛５＋２×４｝＋｛（６９＋２）×２｝×３２＝４５５７バイトになる。この場合は、トータルの伝送量が少ない第１の画素伝送手順が採用される。
【００４５】
また、座標の指定方法や画素の輝度値データの伝送手順などを変更すると、トータルの伝送量の計算方法も異なり、採用される画素伝送手順が異なることになる。例えば、座標の指定方法を、Ｘ座標及びＹ座標につきそれぞれ２バイトずつ送信する方法から領域の左上の座標のみＸ座標及びＹ座標につきそれぞれ２バイトずつ送信して残りの座標については直前の座標のＸ座標及びＹ座標の差分を１バイトずつで送信する方法に変更すると、Ｂ１＝２、Ｂ２＝３となり下りの伝送量が減少し、採用される画素伝送手順が変わる可能性がある。ほかにも、画素の輝度値データの伝送手順をデータ圧縮して伝送する方法に変更すると、上りの伝送量が減少し、採用される画素伝送手順が変わる可能性がある。ただし、データ圧縮を用いる場合は、トータルの伝送量を正確には計算できないので、データ圧縮の予想効率を用いて、トータルの伝送量を近似して求めなければならない。このような画像処理装置ごとの伝送手順に対応して、伝送手順決定手段２０８におけるトータルの伝送量の計算方法は、画像処理装置ごとに予め設定しておけば良い。
【００４６】
以上のように、伝送手順決定手段２０８は、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を最小化するように、画素伝送手順を決定する。
【００４７】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（２）８０４を発行する。なお、画像取得コマンド（２）８０４を発行するタイミングは、画素伝送手順を決定した後でなくともよく、例えば、ＣＰＵ２０２が１枚目の画像の全画素を取得した直後でもよい。また、画像取得コマンド（１）８０１と画像取得コマンド（２）８０４を連続して取得するコマンドを別途用意し、そのコマンドを画像制御部２００から画像取得部１００へ発行することにより、画像取得部１００にて２枚目の画像データを取得するように構成することもできる。画像取得コマンド（２）８０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様に、コマンド送信手段２０３、インターフェース２０１を経由して、画像取得部１００へ送信される。また、画像制御部２００から送信された画像取得コマンド（２）８０４は、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部１００が取得した前記画像データの有効画素を画像取得部１００から読み出すために、伝送手順決定手段２０８によって決定した画素伝送手順に対応する画素取得コマンドを発行する。画素伝送手順に対応する画素取得コマンドは、伝送手順決定手段２０８における第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順の説明で示したように、指定座標画素取得コマンド８０７と指定領域画素取得コマンド８０５の組み合わせである。例えば、前記図５ａの座標情報を用いる第１の画素伝送手順の場合は指定座標画素取得コマンド８０７になり、前記図５ｂの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定領域画素取得コマンド８０５になり、前記図５ｃ、図５ｄの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定座標画素取得コマンド８０７及び指定領域画素取得コマンド８０５になる。
【００４９】
図５ｃの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合を、図８を用いて具体的に説明する。まず、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて中心座標（７、７）で半径５の円形領域を指定し、指定領域画素データ８０６として取得する。次に、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて領域外にある有効画素（３、１０）と（４、１１）を指定し、指定座標画素データ８０８として取得する。指定座標画素取得コマンド８０７、あるいは、指定領域画素取得コマンド８０５は、画像取得コマンド（１）８０１と同様に、コマンド送信手段２０３、インターフェース２０１、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、認識したコマンドが、指定座標画素取得コマンド８０７の場合は指定座標画素送信手段１０７へ、指定領域画素取得コマンド８０５の場合は指定領域画素送信手段１０８へ出力する。指定座標画素送信手段１０７は、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて指定された座標を持つ画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ指定座標画素データ８０８として送信する。
【００５０】
また、指定領域画素送信手段１０８は、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて指定された領域に含まれる画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ指定領域画素データ８０６として送信する。なお、指定領域画素取得コマンド８０５により指定される領域は、領域情報（例えば円形領域の場合、円の中心と半径）で特定され、予め画像取得部１００及び画像制御部２００にて領域情報を共有しておく。また、前記領域内に含まれる画素の伝送順序についても、予め画像取得部１００及び画像制御部２００にて共有しておく。
【００５１】
次に、指定座標画素受信手段２０９は、画像取得部１００から送信された画素の輝度値データを、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、指定座標画素受信手段２０９から伝送された前記画素の輝度値データを、記憶手段２０５へ記憶する。また、指定領域画素受信手段２１０は、画像取得部１００から送信された画素の輝度値データを、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、指定領域画素受信手段２１０から伝送された前記画素の輝度値データを、記憶手段２０５へ記憶する。
【００５２】
なお、本発明の第１の実施例では、領域情報が円形の場合で説明したが、矩形や多角形などの幾何学的形状をしていれば良い。矩形や多角形からなる領域を用いる場合は、その頂点座標で領域情報を表せば良い。また、異なる幾何学形状の組み合わせを用いて領域情報を表すことも出来る。
【実施例２】
【００５３】
以下に、本発明の第２の実施例について、図２及び図５及び図７及び図９を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図２において、画像取得部３００と画像制御部４００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部４００が画像取得部３００にコマンドを発行し、画像取得部３００が画像データを画像制御部４００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００５４】
図２における画像取得部３００が本発明の第１の実施例の画像取得部１００と異なる点は、全画素送信手段、指定座標画素送信手段、指定領域画素送信手段が無く、有効画素記憶手段、有効画素送信手段がある点である。また、本発明の第２の実施例の画像制御部４００が本発明の第１の実施例の画像制御部２００と異なる点は、全画素受信手段、指定座標画素受信手段、指定領域画素受信手段が無く、有効画素受信手段がある点である。
【００５５】
図９は、本発明の第２の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００５６】
以下に、図２における各構成要素の動作について、本発明の第１の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００５７】
まず、ＣＰＵ２０２は、１枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）８０１を発行する。コマンド送信手段２０３は、画像取得部３００へ送信すべき画像取得コマンド（１）８０１を、画像取得部３００と接続されたインターフェース２０１経由で送信する。コマンド受信手段１０５は、画像制御部４００から送信された画像取得コマンド（１）８０１を、画像制御部４００と接続されたインターフェース１０４経由で受信する。ＣＰＵ１０１は、コマンド受信手段１０５が受信した画像取得コマンド（１）８０１を認識すると、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部３００が取得した前記画像データを画像取得部３００から読み出すために、コマンド送信手段２０３へ二種類のコマンドを順次発行する。第１のコマンドは、前記画像データに含まれる全画素を有効画素に指定する全画素有効画素指定コマンド９０１である。全画素有効画素指定コマンド９０１は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、前記画像データに含まれる全画素が有効画素であるという情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。例えば、ある画素が有効画素であるという情報を１ビットデータの１に割り当て、有効画素でないという情報を０に割り当てるようにし、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して、その画素が有効画素かどうかを０／１で記憶する。
【００５９】
第２のコマンドは、全画素有効画素指定コマンド９０１で指定した有効画素を読み出す有効画素読み出しコマンド（１）９０２である。有効画素読み出しコマンド（１）９０２は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、有効画素送信手段５０２へ出力する。有効画素送信手段５０２は、前記画像データに含まれる全画素について、有効画素であるかどうかを有効画素記憶手段５０１から読み出し、有効画素に指定されている画素であれば、画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部４００へ有効画素データ（１）９０３として送信する。
【００６０】
次に、画像制御部４００の有効画素受信手段６０２は、画像取得部３００から送信された有効画素データ（１）９０３を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、有効画素受信手段６０２から伝送された有効画素データ（１）９０３を、記憶手段２０５へ記憶する。以上のように、１枚目の画像データにおいては、画像データの全画素を有効画素に指定して取得する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１を順に作用させることによって、１枚目に取得した画像データを基に２枚目以降に取得する画像データの画素伝送手順を決定する。以下、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１の詳細を順に説明する。
【００６２】
まず、ＣＰＵ２０２は、有効画素データ（１）９０３を記憶手段２０５から読み出し、有効画素抽出手段２０６へ出力する。有効画素抽出手段２０６は、全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段２０６の動作は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段２０６と同様であり、図７に例示される動作である。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６の抽出結果を領域情報抽出手段２０７へ出力する。領域情報抽出手段２０７は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段２０７の動作は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段２０７と同様であり、図５に例示される動作である。
【００６４】
次に、ＣＰＵ２０２は、伝送手順決定手段６０１によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段６０１の動作は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段２０８と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（２）８０４を発行する。画像取得コマンド（２）８０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００６６】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部３００が取得した前記画像データの有効画素を画像取得部３００から読み出すために、コマンド送信手段２０３へ二種類のコマンドを発行する。第１のコマンドは、伝送手順決定手段６０１によって決定した画素伝送手順に対応する有効画素指定コマンドである。対応する有効画素指定コマンドとは、例えば、前記図５ａの座標情報を用いる第１の画素伝送手順の場合は指定座標画素を有効画素に指定する有効画素指定コマンドになり（以下、指定座標の有効画素指定コマンド９０５）、前記図５ｂの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定領域画素を有効画素に指定する有効画素指定コマンド（以下、指定領域の有効画素指定コマンド９０４）になり、前記図５ｃ、図５ｄの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定座標の有効画素指定コマンド９０５及び指定領域の有効画素指定コマンド９０４になる。指定座標の有効画素指定コマンド９０５、あるいは、指定領域の有効画素指定コマンド９０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。
【００６７】
ＣＰＵ１０１は、指定座標の有効画素指定コマンド９０５、あるいは、指定領域の有効画素指定コマンド９０４を用いて指定された有効画素の情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。ＣＰＵ２０２が発行する第２のコマンドは、有効画素を読み出す有効画素読み出しコマンド（２）９０７である。有効画素読み出しコマンド（２）９０７は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、有効画素送信手段５０２へ出力する。有効画素送信手段５０２は、前記画像データに含まれる全画素について、有効画素であるかどうかを有効画素記憶手段５０１から読み出し、有効画素に指定されている画素であれば、画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部４００へ有効画素データ（２）９０８として送信する。
【００６８】
次に、画像制御部４００の有効画素受信手段６０２は、画像取得部３００から送信された有効画素データ（２）９０８を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、有効画素受信手段６０２から伝送された有効画素データ（２）９０８を、記憶手段２０５へ記憶する。
【００６９】
以上のように、本発明の第２の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部３００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部３００から画像制御部４００への伝送量と画像制御部４００から画像取得部３００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００７０】
なお、本発明の第２の実施例の構成では、有効画素記憶手段５０１を具備するので、画像制御部４００から指定される有効画素を画像取得部３００内に記憶しておくことができる。そのため、画像制御部４００は、有効画素読み出しコマンド（２）９０７を用いて有効画素を読み出す前に、いったん指定した有効画素を再び無効画素に指定し直すことができる。ただし、無効画素を指定するためには、指定座標の有効画素指定コマンド９０５と同様のコマンドで、指定座標の無効画素指定コマンド９０６が必要になる。
【００７１】
本発明の第２の実施例の構成では、図９に示すような手順で、いったん指定した有効画素を再び無効画素に指定し直すことができるため、無効画素に指定するための下りの伝送量が、画素の輝度値データを取得するための上りの伝送量よりも小さい場合に、有効画素指定コマンドを用いてトータルの伝送量を削減することができる。例えば、画像がカラー画像でＲＧＢごとに輝度値データがある場合、一画素当たりの上りの伝送量は２バイト×３＝６バイトで、無効画素に指定するための下りの伝送量４バイトよりも大きくなる。本発明の第２の実施例の構成では、このような画像処理装置に対応して、伝送手順決定手段６０１が画像伝送手順を決定する際に、無効画素指定コマンドを用いて上りの伝送量を削減できることを、トータルの伝送量を求める計算式に予め設定しておくことができる。すなわち、伝送手順決定手段６０１の第２の伝送量を求める第２の伝送式を、
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１＋Ｅ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ−Ｅ×Ｄ｝×Ｍ
と設定する。ただし、Ｅは、無効画素として指定する画素数である。
【実施例３】
【００７２】
以下に、本発明の第３の実施例について、図３及び図５及び図７及び図１０を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図３において、画像取得部５００と画像制御部６００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部６００が画像取得部５００にコマンドを発行し、画像取得部５００が画像データを画像制御部６００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００７３】
図３における画像取得部５００が本発明の第１の実施例の画像取得部１００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段がある点である。また、図３における画像制御部６００が本発明の第１の実施例の画像制御部２００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段が無い点である。すなわち、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段が、画像制御部から画像取得部へ移動した点である。
【００７４】
図１０は、本発明の第３の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００７５】
以下に、図３における各構成要素の動作について、本発明の第１の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
まず、ＣＰＵ２０２は、画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。次に、ＣＰＵ２０２は、全画素読み出しコマンド８０２を発行して、画像取得部５００が取得した前記画像データの全画素の輝度値データを画像取得部５００から全画素データ８０３として読み出す。
【００７７】
次に、ＣＰＵ１０１は、前記画像データを記憶手段１０３から読み出し、有効画素抽出手段７０１へ出力する。有効画素抽出手段７０１は、前記画像データの全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段７０１の動作は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段２０６と同様であり、図７に例示される動作である。
【００７８】
次に、ＣＰＵ１０１は、有効画素抽出手段７０１の抽出結果を領域情報抽出手段７０２へ出力する。領域情報抽出手段７０２は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段７０２の動作は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段２０７と同様であり、図５に例示される動作である。
【００７９】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段７０３の動作は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段２０８と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００８０】
以上のように、本発明の第３の実施例が本発明の第１の実施例と異なる点は、有効画素抽出、領域情報抽出、画素伝送手順決定を、画像取得部５００のＣＰＵ１０１が処理する点である。
【００８１】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、画像取得コマンド（２）８０４を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。
【００８２】
次に、ＣＰＵ２０２は、画素伝送手順取得コマンドを発行して、伝送手順決定手段７０３によって決定された画素伝送手順が、指定座標画素の送信か指定領域画素の送信かを取得する。ＣＰＵ２０２は、画素伝送手順取得コマンドを用いて取得した画素伝送手順を基に、指定座標画素取得コマンドまたは指定領域画素取得コマンドを発行して、画像取得部５００が取得した前記画像データの有効画素の輝度値データを画像取得部５００から読み出す。指定座標画素取得コマンドが発行された場合の指定座標画素送信手段１０７及び指定座標画素受信手段２０９の動作は、本発明の第１の実施例と同様の動作となる。また、指定領域画素取得コマンドが発行された場合の指定領域画素送信手段１０８及び指定領域画素受信手段２１０の動作も、本発明の第１の実施例と同様の動作となる。
【００８３】
ＣＰＵ２０２は、まず画素伝送手順取得コマンドを用いて画素伝送手順を取得し、次にその画素伝送手順に対応した画素取得コマンドを用いて画素データを取得する、という操作を繰り返してすべての有効画素データを取得する。例えば、図１０の場合は、まず画素伝送手順取得コマンド（１）９１１により画素伝送手順（１）９１２を取得する。次に画素伝送手順（１）９１２が指定領域画素の送信を示していたので、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて指定領域画素データ８０６を取得する。さらに、画素伝送手順取得コマンド（２）９１３により画素伝送手順（２）９１４を取得し、画素伝送手順（２）９１４に対応する指定座標画素取得コマンド８０７により指定座標画素データ８０８を取得する。
【００８４】
以上のように、本発明の第３の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部５００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部５００から画像制御部６００への伝送量と画像制御部６００から画像取得部５００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００８５】
なお、本発明の第３の実施例においては、画像取得部５００で有効画素の抽出を行うため、有効画素を抽出するための画像である１枚目の画像データを読み出さなくても良い。１枚目の画像を必要としない場合は、本発明の第１の実施例の場合と比較して、１枚目の画像データと２枚目以降の画像データを読み出すためのトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【実施例４】
【００８６】
以下に、本発明の第４の実施例について、図４及び図５及び図７及び図１１を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図４において、画像取得部７００と画像制御部８００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部８００が画像取得部７００にコマンドを発行し、画像取得部７００が画像データを画像制御部８００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００８７】
図４における画像取得部７００が本発明の第２の実施例の画像取得部３００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段がある点である。
【００８８】
図１１は、本発明の第４の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００８９】
以下に、図４における各構成要素の動作について、本発明の第２の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００９０】
まず、ＣＰＵ２０２は、画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第２の実施例と同様に全画素有効画素指定コマンド９０１と有効画素読み出しコマンド（１）９０２を発行して、画像取得部７００が取得した前記画像データの全画素の輝度値データを画像取得部７００から有効画素データ（１）９０３として読み出す。
【００９１】
次に、ＣＰＵ１０１は、前記画像データを記憶手段１０３から読み出し、有効画素抽出手段７０１へ出力する。有効画素抽出手段７０１は、前記画像データの全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段７０１の動作は、本発明の本発明の第３の実施例における有効画素抽出手段７０１と同様であり、図７に例示される動作である。
【００９２】
次に、ＣＰＵ１０１は、有効画素抽出手段７０１の抽出結果を領域情報抽出手段７０２へ出力する。領域情報抽出手段７０２は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段７０２の動作は、本発明の第３の実施例における領域情報抽出手段７０２と同様であり、図５に例示される動作である。
【００９３】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段６０１の動作は、本発明の第３の実施例における伝送手順決定手段７０３と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００９４】
ＣＰＵ１０１が画素伝送手順を決定する処理と同時に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第２の実施例と同様に、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１を順に作用させることによって、画像データの画素伝送手順を決定する。ＣＰＵ１０１の画素伝送手順決定とＣＰＵ２０２の画素伝送手順決定は、同じ手順で行われるため、画像取得部７００と画像制御部８００の間で、画素伝送手順は共有されている。
【００９５】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって決定された画素伝送手順によって指定される有効画素の情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。
【００９６】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、画像取得コマンド（２）８０４を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。
【００９７】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素読み出しコマンド（２）９０７を発行し、有効画素に指定されている画素の輝度値データを有効画素データ（２）９０８として読み出す。
【００９８】
以上のように、本発明の第４の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部７００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部７００から画像制御部８００への伝送量と画像制御部８００から画像取得部７００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００９９】
本発明の第４の実施例の構成では、画像制御部８００と画像取得部７００の両方に有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段を具備しているため、画像制御部８００と画像取得部７００の間で画素伝送手順を共有することができる。そのため、画素伝送手順を伝送する必要なく、有効画素データの抽出を行うことができる。従って、トータルの伝送量をより削減することができる。
【実施例５】
【０１００】
近年、画像処理技術は、さまざまな分野に応用されている。以下では、本発明の第１の実施例ないし本発明の第４の実施例の画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることによって、本発明の第１の実施例ないし本発明の第４の実施例の画像取得部が遺伝子発現解析装置として作用する実施例を示す。
【０１０１】
遺伝子発現とは、ＤＮＡ中の遺伝子の機能によって伝令ＲＮＡ（ｍＲＮＡ）が合成（転写と呼ばれる）され、その配列情報を基にタンパク質が合成（翻訳と呼ばれる）される一連の過程において、ｍＲＮＡが転写される現象のことを指す。人間のＤＮＡ中にはｍＲＮＡに転写される遺伝子が約３万個存在し、ｍＲＮＡが転写されることによってその遺伝子に特有な機能が発揮されると考えられている。すなわち、遺伝子発現を解析すると遺伝子の機能が発揮されたかどうかを明らかにすることができ、例えば、新薬の開発において、新薬を生体に与えた時の遺伝子発現を観測して薬品の効果や安全性を確認するといった分野などに応用できる。遺伝子発現解析法はさまざまな方法が考案されているが、最近はリアルタイムＰＣＲ法やＤＮＡマイクロアレイ法などが用いられている。また、半導体ナノクリスタルを用いた遺伝子発現解析装置も提案されている。半導体ナノクリスタルは、任意の特定の組成物で作製されており、その発光より短い波長の励起光を照射すると、半導体ナノクリスタルの組成とサイズによって特定の波長の光を発光する性質を持つ。この性質を利用して、プラスチックのビーズを発光波長の異なる複数の半導体ナノクリスタルを異なる比率で付着させ固有の発光スペクトルを持たせてコード化し、このコード化したビーズに励起光を照射し、ビーズからの発光スペクトルを観察することでデコードを行う方法が特表２００２−５４４４８８号公報に示されている。さらに１つのコードに１種類のｍＲＮＡを対応させるように特定のｍＲＮＡに相補的な配列を持つ１つまたは複数プローブをビーズに付着させ、ビーズからの発光スペクトルを観察しデコードを行い、ｍＲＮＡの種類の特定を行っている。このような、半導体ナノクリスタルでコード化されたビーズのスペクトル測定方法として、従来からある蛍光顕微鏡装置、フローサイトメトリー等が特表２００３−５３１７３４号公報に示されている。
【０１０２】
図６は、本発明の第５の実施例における蛍光顕微鏡装置のブロック構成図を示すものである。図６は、図１ないし図４の画像取得手段１０２の詳細を示した図であり、図１ないし図４のＣＰＵ１０１とはＣＰＵインターフェース４０４経由で接続されており、図１ないし図４の記憶手段１０３とは記憶手段インターフェース４１６経由で接続されている。以下では、図６と図１を参照しながら、蛍光顕微鏡装置による画像取得について詳細を説明する。図６において、ウエルプレート４０１は、観察対象（図示せず。ｍＲＮＡやタンパク質を、半導体ナノクリスタルやビーズと結合させたもの）を注入する複数個のウエル４０２から構成され、ウエルプレート駆動手段４０３により二次元平面ＸＹ方向に移動できるものとする。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ウエルプレート駆動手段４０３を制御して、観察対象が注入されたウエル４０２が対物レンズ４０５の真上に位置するように、ウエルプレート４０１を移動させる。
【０１０３】
まず、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＬＥＤ４０６を点灯し、ウエル４０２にＬＥＤ光を照射する。ＬＥＤ光は、ウエル４０２内の観察対象のシルエット光となり、対物レンズ４０５により拡大され、ダイクロイックミラー４０７、光学フィルタ４０８を通過し、さらに、結像レンズ４０９によって集光されて、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。対物レンズ４０５は、ウエル４０２内の観察対象を拡大するためのレンズであり、ダイクロイックミラー４０７は、所定の波長未満の光を反射し、所定の波長以上の光を通過するミラーである。光学フィルタ４０８は、所定の波長域のみを通過するバンドパスフィルタであり、結像レンズ４０９は、光を集光するためのレンズである。ＣＣＤカメラ４１０は、結像レンズ４０９によって集光された光を画像データに変換して出力する画像検出手段である。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＣＣＤカメラ制御手段４１１に指令を与え、ＣＣＤカメラ４１０によって観察対象のシルエット画像を撮影し、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。ＣＰＵ１０１の自動焦点調整プログラム（図示せず）は、記憶手段インターフェース４１６経由で記憶手段１０３から前記シルエット画像を読み出し、画像のコントラスト値を計算し、前記コントラスト値が最大になる位置を見つけ出すことによって、対物レンズ４０５の焦点を合わせる。ＣＰＵ１０１の自動焦点調整プログラムは、対物レンズ４０５の焦点を合わせるために、二次元平面ＸＹと垂直となる方向へ対物レンズ４０５をＺ軸駆動手段４１２によって移動し、前記シルエット画像を撮影し、前記コントラスト値を計算する、という処理を繰り返す。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、対物レンズ４０５の焦点が合った状態で撮影した観察対象のシルエット画像を、ＢＦＩ（Ｂｒｉｇｈｔ Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ）として、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。この画像は、後で、観察対象をデコードする際に、観察対象の位置を認識するために用いられる。以上のように、ＣＰＵ１０１の第１の処理は、ＢＦＩを記憶手段１０３へ格納することである。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＬＥＤ４０６を消灯し、励起光源４１３から励起光を照射する。励起光は、青色レーザー光のような短波長の光であり、ダイクロイックミラー４０７に当たると、ダイクロイックミラー４０７が所定の波長以下の光を反射するという性質によって、対物レンズ４０５の方向へ反射する。対物レンズ４０５はダイクロイックミラー４０７からの光をウエル４０２内の観察対象に集光させる。ウエル４０２内の観察対象に付着した半導体ナノクリスタルは、対物レンズ４０５から照射された光によって、ダイクロイックミラー４０７を通過できる所定の波長以上の光を発光する。観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光は、前記観察対象のシルエット光と同様に、対物レンズ４０５、ダイクロイックミラー４０７、光学フィルタ４０８を通過し、さらに、結像レンズ４０９によって集光されて、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。このとき、光学フィルタ４０８は、特定の波長域のみを通過させる性質を持つため、観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光の特定の波長域のみが、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。この状態で、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＣＣＤカメラ制御手段４１１に指令を与え、ＣＣＤカメラ４１０によって観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光のうち、光学フィルタ４０８によって通過した特定の波長域のみの光の画像を撮影して記憶手段インターフェース４１６経由で記憶手段１０３へ格納する。なお、光学フィルタは、通過波長域の異なるものが複数あり、フィルタホイール４１４に取り付けられている。フィルタホイール４１４は、フィルタホイール駆動手段４１５によって回転し、光学フィルタを切り替えることができる。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、光学フィルタを切り替えながら、上記の方法によって観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光の種々の波長域の画像を撮影し、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。これらの画像は、フィルタ画像と呼ばれ、観察対象のスペクトル分布を示す画像となる。以上のように、ＣＰＵ１０１の第２の処理は、複数枚のフィルタ画像を記憶手段１０３へ格納することである。
【０１０５】
以上のように、画像取得部の画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることにより、画像取得部が遺伝子発現解析装置と作用する。以下では、この遺伝子発現解析装置と接続される画像制御部の動作について図１を用いて説明する。
【０１０６】
まず、ＣＰＵ２０２は、ＢＦＩを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）を発行する。画像取得コマンド（１）は、本発明の第１の実施例と同様に遺伝子発現解析装置へ伝送され、遺伝子発現解析装置にてＢＦＩが取得され記憶される。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、全画素読み出しコマンドを使って、遺伝子発現解析装置からＢＦＩを読み出し記憶する。
【０１０８】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、有効画素抽出手段２０６によってＢＦＩから有効画素を抽出し、領域情報抽出手段２０７によって領域情報を抽出する。なお、遺伝子発現解析装置及び画像制御部の場合、ＢＦＩ中には複数の観察対象が含まれるため、複数の領域を持つことになる。また、ここで利用される領域情報抽出手段２０７が保持している複数の領域情報は、遺伝子発現解析装置の観察対象の形状に合わせて、予め適切に設定しておけばよい。例えば、観察対象がｍＲＮＡと結合したビーズの場合、ビーズが球体であるため、ＢＦＩに撮影されるビーズのシルエット画像は円形になり、領域情報抽出手段２０７に保持させる領域情報としては円形が適切になる。
【０１０９】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、伝送手順決定手段２０８によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。本発明の第５の実施例の場合、１枚のＢＦＩについて全画素の輝度値データを取得し、複数枚のフィルタ画像を同じ画素伝送手順にて取得するため、本発明の第１の実施例で示したように、トータルの伝送量を（下りの伝送量＋上りの伝送量×画像枚数）として計算する方法が利用される。なお、遺伝子発現解析装置のビーズのように、取得する複数の領域が一律の形状をしている場合、取得する領域の大きさに関する情報は、個々の領域に対して指定せずに最初に一回だけ指定するように実装して、下りの伝送量を削減することができる。取得する領域の大きさに関する情報とは、例えば、円形領域の場合の半径であり、矩形領域の場合の縦横の画素数である。
【０１１０】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、画像取得コマンド（２）を発行して、遺伝子発現解析装置に複数枚のフィルタ画像を取得させ記憶させる。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ２０２は、遺伝子発現解析装置が取得した前記フィルタ画像の有効画素を、本発明の第１の実施例と同様に、指定座標画素取得コマンド、あるいは、指定領域画素取得コマンドを発行して、遺伝子発現解析装置から読み出す。
【０１１２】
次に、ＣＰＵ２０２は、取得したフィルタ画像から観察対象のスペクトル解析及びデコードを行い、遺伝子発現を解析する。
【０１１３】
以上のように、本発明の第２の実施例の遺伝子発現解析装置においては、１個のウエル内の１ヶ所の観察領域当たり、１枚のＢＦＩと複数枚のフィルタ画像が取得され、画像制御部へ伝送される。そして、その動作が、すべての観察領域にて繰り返し実行される。１個のウエル内の１ヶ所の観察領域にて取得される画像は、同じ空間領域を光源や光学フィルタを変更しながら取得する画像であり、互いに相関がある。すなわち、ＢＦＩによって観察対象の位置を認識して、その位置情報を基にフィルタ画像から観察対象ごとのスペクトルを取得している。この場合、ＢＦＩによって観察対象の位置を認識した後は、取得したフィルタ画像全体を画像制御部へ伝送する必要がなく、観察対象周辺の画像のみを伝送すればよいので、遺伝子発現解析装置から画像制御部へ伝送するトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明にかかる画像処理装置は、画像取得部が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮するのに適している。
【０１１５】
また、本発明にかかる画像処理装置は、画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることにより、遺伝子発現解析装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図２】本発明の第２の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図３】本発明の第３の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図４】本発明の第４の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図５】本発明の第１の実施例における有効画素により形成される領域及び領域情報抽出手段が予め保持している領域及びその領域で伝送される画素を示す図
【図６】本発明の第５の実施例における蛍光顕微鏡装置のブロック構成図
【図７】本発明の第１の実施例における画像データ及び有効画素の具体例を示す図
【図８】本発明の第１の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図９】本発明の第２の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１０】本発明の第３の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１１】本発明の第４の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１２】本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段の処理フローを示す図
【図１３】本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段のブロック構成図
【図１４】本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段のブロック構成図
【符号の説明】
【０１１７】
１００ 画像取得部
１０１ ＣＰＵ
１０２ 画像取得手段
１０３ 記憶手段
１０４ インターフェース
１０５ コマンド受信手段
１０６ 全画素送信手段
１０７ 指定座標画素送信手段
１０８ 指定領域画素送信手段
２００ 画像制御部
２０１ インターフェース
２０２ ＣＰＵ
２０３ コマンド送信手段
２０４ 全画素受信手段
２０５ 記憶手段
２０６ 有効画素抽出手段
２０７ 領域情報抽出手段
２０８ 伝送手順決定手段
２０９ 指定座標画素受信手段
２１０ 指定領域画素受信手段
４０１ ウエルプレート
４０２ ウエル
４０３ ウエルプレート駆動手段
４０４ ＣＰＵインターフェース
４０５ 対物レンズ
４０６ ＬＥＤ
４０７ ダイクロイックミラー
４０８ 光学フィルタ
４０９ 結像レンズ
４１０ ＣＣＤカメラ
４１１ ＣＣＤカメラ制御手段
４１２ Ｚ軸駆動手段
４１３ 励起光源
４１４ フィルタホイール
４１５ フィルタホイール駆動手段
４１６ 記憶手段インターフェース
５００ 画像取得部
５０１ 有効画素記憶手段
５０２ 有効画素送信手段
６００ 画像制御部
６０１ 伝送手順決定手段
６０２ 有効画素受信手段
７００ 画像取得部
７０１ 有効画素抽出手段
７０２ 領域情報抽出手段
７０３ 伝送手順決定手段
８００ 画像制御部
８０１ 画像取得コマンド（１）
８０２ 全画素読み出しコマンド
８０３ 全画素データ
８０４ 画像取得コマンド（２）
８０５ 指定領域画素取得コマンド
８０６ 指定領域画素データ
８０７ 指定座標画素取得コマンド
８０８ 指定座標画素データ
９０１ 全画素有効画素指定コマンド
９０２ 有効画素読み出しコマンド（１）
９０３ 有効画素データ（１）
９０４ 指定領域の有効画素指定コマンド
９０５ 指定座標の有効画素指定コマンド
９０６ 指定座標の無効画素指定コマンド
９０７ 有効画素読み出しコマンド（２）
９０８ 有効画素データ（２）
９１１ 画素伝送手順取得コマンド（１）
９１２ 画素伝送手順（１）
９１３ 画素伝送手順取得コマンド（２）
９１４ 画素伝送手順（２）
９５１ 有効な撮影対象
９５２ ごみ
９５３ 変形した撮影対象
９５４ 重なった撮影対象
９５５ 近接した撮影対象
９６１ 背景領域除去手段
９６２ ごみ除去手段
９６３ 近接物除去手段
９７１ 有効画素領域形成手段
９７２ 有効画素領域
９７３ 中心座標検出手段
９７４ 中心座標
９７５ パターン
９７６ パターン毎画素領域形成手段
９７７ パターン画素領域
９７８ 画素数計数手段
９８０ 座標情報を表すバイト数Ｂ１
９８１ 有効画素数Ｎ
９８２ 輝度値データを表すバイト数Ｄ
９８３ 画像枚数Ｍ
９８４ パターンを表すバイト数Ｂ２
９８５ パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ
９８６ 領域外にある有効画素数Ｃ
９８７ 第１の伝送量計算手段
９８８ 第２の伝送量計算手段
９８９ 第１の伝送量
９９０ 第２の伝送量
９９１ Ｍｉｎ
９９２ 決定された画素伝送手順
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得部及び画像制御部を持つ画像処理装置に関するものである。より詳細には、幾何学的な形状を持ち且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物の画像処理は次のように行われる。ＣＣＤカメラなどの画像取得手段により対象物の画像を取得し画像データに変換する。その後、画像圧縮などの処理を画像取得部で行い、その処理結果を画像制御部へ伝送する。このような画像処理装置では、次の二つの問題が生じる。一つは、画像データを画像制御部へ伝送する時間を短縮するという課題であり、他の一つは、画像データを記録するための記憶容量を削減するという課題である。これらの課題に対して、従来の画像処理装置は、画像データの全領域の画素のうち、予め指定された読取領域内の画素のみを伝送し、全領域の画素を伝送する場合に比べて情報量を大幅に削減することで、伝送に要する時間を短縮している（例えば、特許文献１参照）。また、画像領域の内部の画像データと幾何学的な形状情報（円の中心と円の半径など）のみを記録して、記録媒体に必要な記憶容量を削減し、伝送時間を短縮する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−０３３８９０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７６６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を矩形領域で指定する。また、前記特許文献２の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を円形領域で指定する。そのため、読み出したい画像領域の形状が完全な矩形や円形でない任意形状の場合、読み出したい画像領域をすべて含むように大きめの矩形領域または円形領域で指定しなければならない。従って、本来不要な領域の画素をも画像制御部へ伝送することになり、伝送時間が増加したり記録容量が増加したりするという課題があった。
【０００４】
また、前記特許文献２の構成では、画像取得部から読み出したい画像領域を任意形状の領域で指定することもできる。しかし、一つの領域しか指定することができず、読み出したい画像領域が複数ある場合には対応していない。
【０００５】
また、前記特許文献１及び特許文献２の構成では、画像取得部から画像制御部への伝送量のみしか考慮していないので、画像制御部から画像取得部への伝送量と合わせたトータルの伝送量を削減することは出来ない。
【０００６】
さらに、前記特許文献１及び特許文献２の構成では、予め必要な画像データの範囲がわかっているものには指定された領域のみの画像情報を伝送する方法は有効であるが、顕微鏡映像の解析装置のように、撮影のたびに画像の状態が違うような画像処理装置では、予め伝送する領域を指定することは出来ない。従って、画像データ伝送時間の短縮や画像データを記録するための記憶容量の削減が容易に出来なかった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、画像取得部が取得した全画像データから任意形状の画像領域を複数伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮できる画像処理装置を提供することを目的とする。また、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮できる画像処理装置を提供することを目的とする。さらに、撮影のたびに画像データの状態が異なり、予め伝送する領域を指定できない場合に、伝送時間の短縮や記憶容量の削減ができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段とからなり、前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【０００９】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部から送られる前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段とからなり、前記画像制御部は、前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【００１０】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、前記画像取得部の前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【００１１】
さらに本発明の画像処理装置は、幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、前記画像取得部は、前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、前記画像制御部の指示により前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、前記画像制御部は、前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、からなることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像処理装置によれば、画像取得部が取得した画像データから全有効画素を読み出す場合に、画像制御部から画像取得部へ送信する指示（以下、コマンドともいう）の伝送量と画像制御部が画像取得部から受信する輝度値データの伝送量の合計を、指定座標画素を送受信するための伝送量と指定領域画素を送受信するための伝送量に分けて伝送手順ごとに計算し、伝送量の合計値を比較してその値が最小となる伝送手順を採用するので、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の画像処理装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下に、本発明の第１の実施例について、図１、図５、図７、図８、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図１において、画像取得部１００と画像制御部２００とは、汎用のインターフェース、例えば、ＳＣＳＩやＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などによって接続されており、画像制御部２００が画像取得部１００にコマンドを発行し、画像取得部１００が画像データを画像制御部２００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００１５】
図８は、本発明の第１の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。図８では、左側に画像制御部２００の動作、右側に画像取得部１００の動作を記載している。画像制御部２００から画像取得部１００へ送信されるコマンドは右向きの矢印で表し、画像取得部１００から画像制御部２００へ送信されるデータは左向きの矢印で表す。図８では、コマンドとデータのフローを上から下への時系列で表している。
【００１６】
以下に、図１における各構成要素の動作を詳細に説明する。
【００１７】
まず、画像制御部２００内部のＣＰＵ２０２は、１枚目の二次元画像データ（以下、画像データ）を取得するために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ２０２は、画像制御部２００の制御手段であり、画像取得部１００に画像データを取得させるコマンドや画像取得部１００に画像データを送信させるコマンドなどを発行する手段である。コマンド送信手段２０３は、画像取得部１００へ送信すべき画像取得コマンド（１）８０１を、画像取得部１００と接続されたインターフェース２０１経由で送信する。コマンド受信手段１０５は、画像制御部２００から送信された画像取得コマンド（１）８０１を、画像制御部２００と接続されたインターフェース１０４経由で受信する。ＣＰＵ１０１は、コマンド受信手段１０５が受信した画像取得コマンド（１）８０１を認識すると、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。なお、本発明の第１の実施例では、ＣＰＵ２０２がコマンドを発行して画像を取得する場合を説明したが、画像取得部１００がＣＰＵ１０１の動作によって自発的に画像を取得する場合もある。
【００１８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部１００が取得した前記画像データを画像取得部１００から読み出すために、全画素読み出しコマンド８０２をコマンド送信手段２０３へ発行する。全画素読み出しコマンド８０２は、画像取得コマンド（１）８０１と同様、インターフェース２０１、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、全画素送信手段１０６へ出力する。全画素送信手段１０６は、前記画像データに含まれる全画素について、画素ごとの輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ全画素データ８０３として送信する。
【００１９】
例えば、画像データが縦１０２４画素、横１３６０画素の白黒ＣＣＤカメラにて撮影され、画素ごとに１６ビット精度の輝度値データを持つとすれば、１画素当たり２バイト（１６ビット）ずつの輝度値データを送信するので、合計で２、７８５、２８０バイトのデータを送信することになる。なお、送信する画素の順序は、画像取得部１００及び画像制御部２００間で予め決めておけばよい。例えば、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して送信する方法がある。
【００２０】
また、画素ごとのデータは、白黒ＣＣＤカメラにて撮影された時のように単一の輝度値データだけの場合もあるし、カラーＣＣＤカメラにて撮影された時のようにＲＧＢごとの輝度値データがある場合もある。
【００２１】
画像制御部２００の全画素受信手段２０４は、画像取得部１００から送信された全画素データ８０３を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、全画素受信手段２０４から伝送された全画素データ８０３を、記憶手段２０５へ記憶する。
【００２２】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段２０８を順に作用させることによって、１枚目に取得した画像データを基に２枚目以降に取得する画像データの画素伝送手順を決定する。以下、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段２０８の詳細を順に説明する。
【００２３】
まず、ＣＰＵ２０２は、全画素データ８０３を記憶手段２０５から読み出し、有効画素抽出手段２０６へ出力する。有効画素抽出手段２０６は、全画素の中から有効画素を抽出する。有効画素とは、画像内に含まれる有効な撮影対象を構成する画素であり、背景などの不要な画素を除いた画素である。有効画素は、後段の解析処理に必要な画素である。
【００２４】
有効画素抽出手段２０６の処理フローを図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段の処理フローを示す図である。有効画素抽出手段２０６は、画像データの全画素の輝度値データが予め定めた第１の閾値以上の値を持つ画素を除去する背景領域除去手段９６１と、背景領域除去手段９６１から得られた画像データに含まれる対象物の大きさが予め定めた第２の閾値以下のものを除去するごみ除去手段９６２と、ごみ除去手段９６２から得られた画像データに含まれる対象物同士の距離が予め定めた第３の閾値以下のものを除去する近接物除去手段９６３とを順に作用させる。
【００２５】
有効画素抽出手段２０６の動作の具体例を図７を用いて説明する。図７は、本発明の第１の実施例における画像データ及び有効画素の具体例を示す図である。図７ａは、画像取得部１００から送信された画像データの具体例を示す。白黒ＣＣＤカメラにて撮影された画像データは、本来画素ごとに１６ビット精度の輝度値データを持つが、図７ａでは、説明上、白黒で表現している。図７ａの画像データの中には、有効な撮影対象９５１、ごみ９５２、変形した撮影対象９５３、重なった撮影対象９５４、近接した撮影対象９５５が含まれる。有効画素抽出手段２０６は、画像データの中から有効な撮影対象を抽出するために、まず、背景領域除去手段９６１によって全画素から背景領域の画素を取り除く。例えば、予め定めた第１の閾値を設定し、全画素の輝度値データについて、前記閾値以上の値を持つ時に背景領域として取り除く方法によって実現できる。図７ａでは、白の画素が背景領域の画素として取り除かれる。次に、後段の解析において誤検出が発生しないように、ごみ除去手段９６２によって一定の大きさや一定の形の範囲に入っていないものを除外する。図７ａでは、予め定めた第２の閾値以下の大きさを持つごみ９５２や変形した撮影対象９５３が除外される。また、後段の解析において周辺の撮影対象による干渉が発生しないように、近接物除去手段９６３によって予め定めた第３の閾値以下のものも除外する。図７ａでは、重なった撮影対象９５４や近接した撮影対象９５５が除外される。
【００２６】
図７ｂに、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効な撮影対象の具体例を示す。図７ｂにおいて、有効な撮影対象は、黒で表されている。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６が抽出した有効画素を領域情報抽出手段２０７へ出力する。領域情報抽出手段２０７は、この有効画素により形成される一つ一つの領域（有効な撮影対象）について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。有効画素により形成される有効な撮影対象はその形状が互いに相似なので、特定の幾何学的図形、例えば円や矩形に近似することができる。本発明の第１の実施例では、有効な撮影対象を円形領域で近似する。円形領域の場合、領域情報は、円の中心座標と半径の大きさになる。
【００２８】
領域情報抽出手段２０７の動作を図１３を用いて説明する。図１３は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段のブロック構成図を示す。領域情報抽出手段２０７では、まず、有効画素領域形成手段９７１が、有効画素により形成される有効画素領域９７２を求める。次に、中心座標検出手段９７３が、有効画素領域９７２からその中心座標９７４を求める。次に、パターン毎画素領域形成手段９７６が、中心座標９７４と予め用意した複数のパターン９７５の中心を合わせ、パターン内に含まれるパターン画素領域９７７を求める。最後に、画素数計数手段９７８が、有効画素領域９７２とパターン画素領域９７７とを比較し、パターン画素領域９７７の領域外にある有効画素の画素数を計数する。
【００２９】
領域情報抽出手段２０７の具体例を、図５を用いて説明する。図５ａは、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素を示す。有効画素により形成される領域はほぼ円形状であり、図７ｂで示したように複数個の領域となる。図５ａは、一つの領域を示した図である。この領域は、縦１３画素、横１３画素から構成されており、図７ｂで説明したように、有効画素は黒い四角形で、無効画素は白い四角形で示されている。
【００３０】
図５ａの有効画素領域から領域情報を抽出するためには、有効画素領域の中心座標を求めなければならない。そのために、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの最小座標と最大座標から、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれの中心座標を求め、円形領域の中心座標とする。図５ａでは、Ｘ軸方向の中心座標は（３＋１１）／２＝７、Ｙ軸方向の中心座標は（３＋１１）／２＝７と計算され、中心座標（７、７）（図５ａのＡで表す画素）となる。なお、以降座標は（Ｘ座標、Ｙ座標）の形式で表す。図５ｂ、図５ｃ、図５ｄは、座標（７、７）を中心座標として、予め用意した複数のパターンであり、それぞれ、半径６、半径５、及び半径４の円形領域を示す。この円形領域は、撮影対象の大きさや形状、レンズ倍率などの撮影条件に応じて、予め設定する。
【００３１】
ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６の抽出結果と領域情報抽出手段２０７の抽出結果を、伝送手順決定手段２０８へ出力する。伝送手順決定手段２０８は、有効画素により形成される一つ一つの有効画素領域について、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段２０８は、下記に詳述する第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順においてそれぞれのトータルの伝送量を計算し、その値が最小となる手順を採用し、ＣＰＵ２０２へ出力する。ここで、トータルの伝送量とは、画像取得部１００から画像制御部２００への伝送量（以下、上りの伝送量）と画像制御部２００から画像取得部１００への伝送量（以下、下りの伝送量）を合わせたものとする。
【００３２】
第１の画素伝送手順は、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素について、一画素ずつ座標を指定して指定座標画素取得コマンド８０７によって、画素の輝度値データを取得するのを繰り返す手順である。例えば、図５ａの場合、（６、３）、（７、３）、（４、４）、（５、４）、・・・・・（８、１１）、（９、１１）というように、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して画素の輝度値データを取得する。
【００３３】
第２の画素伝送手順は、領域情報抽出手段２０７によって抽出された領域に含まれる画素について、指定領域画素取得コマンド８０５によって、領域情報を指定して画素の輝度値データを取得する手順である。この手順では、領域情報抽出手段２０７によって抽出された領域が、有効画素抽出手段２０６により抽出された有効画素領域全てを含まず、幾つかの有効画素を取りこぼす場合が生じる。その場合、領域外にある有効画素を、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて、一画素ずつ座標を指定して画素の輝度値データを取得しなければならない。すなわち、有効画素を取りこぼした場合は、指定領域画素取得コマンド８０５及び指定座標画素取得コマンド８０７の両方が使われる。また、領域情報抽出手段２０７が保持している領域情報は複数なので、それぞれの領域情報に応じてトータル伝送量を計算する必要がある。本発明の第１の実施例では、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄに示した、中心座標（７、７）で円の半径が４の場合、５の場合、６の場合の領域情報のトータル伝送量を計算する。
【００３４】
以下、第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順におけるトータルの伝送量の計算方法を図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段のブロック構成図である。
【００３５】
第１の画素伝送手順では、第１の伝送量計算手段９８７が、予め定められた画像枚数Ｍ９８３と、有効画素抽出手段２０６で求められた有効画素数Ｎ９８１と、予め定められた座標情報を表すバイト数Ｂ１９８０と、予め定められた輝度値データを表すバイト数Ｄ９８２とを用いて第１の伝送量９８９を、
Ｎ×Ｂ１＋｛Ｎ×Ｄ｝×Ｍ
の第１の伝送式に基づいて計算する。
【００３６】
第２の画素伝送手順では、第２の伝送量計算手段９８８が、予め設定したパターンを表すバイト数Ｂ２９８４と、予め設定したパターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ９８５と、領域情報抽出手段２０７により計数された領域外にある有効画素数Ｃ９８６とを用いて第２の伝送量９９０を、
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ｝×Ｍ
の第２の伝送式に基づいてパターン毎に計算する。ここで、パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ９８５は、パターン毎に値が異なり、円の半径が４の場合Ｋ４、５の場合Ｋ５、６の場合Ｋ６となる。
【００３７】
図５を用いて具体例を説明する。前提条件として、画像枚数は１枚、すなわち、Ｍ＝１とする。座標情報はＸ座標、Ｙ座標がそれぞれ１６ビット、輝度値データは１６ビットで表されるとして、Ｂ１＝４、Ｄ＝２とする。図５では、円形領域の領域情報をパターンとして持っているので、パターンを表すバイト数Ｂ２９８４は、中心座標に４バイトと円の半径に１バイトで合計５バイトである。
【００３８】
このとき、第１の伝送量は、（Ｎ×４＋｛Ｎ×２｝×１）、すなわち、Ｎ×６バイトとなる。ここで、１画素当たりの下りの伝送量は、Ｘ座標及びＹ座標を送るので、それぞれ２バイト（１６ビット）ずつ合計４バイト、１画素当たりの上りの伝送量は、輝度値データを送るので、２バイト（１６ビット）である。図５ａの場合、Ｎ＝６６なので、トータルの伝送量＝６６×６＝３９６バイトである。
【００３９】
第２の伝送量は、パターン毎に複数ある。図５ｅ、図５ｆ、図５ｇは、図５ａの有効画素領域を、それぞれ図５ｂ、図５ｃ、図５ｄのパターンにて取得した結果を示しており、画素Ｂは余分に取得する画素、画素Ｃは領域外にある有効画素を示す。
【００４０】
図５ｂの場合、余分に取得する画素数は３０画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は０画素であり、図５ｅに示すように図５ａの有効画素をすべて含む。従って、下りの伝送量は円形領域の領域情報としてＢ２＝５、上りの伝送量は半径６の円の画素数（Ｋ６＝９７）×２バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋０×４｝＋｛（Ｋ６＋０）×２｝×１＝１９９バイトとなる。
【００４１】
図５ｃの場合、余分に取得する画素数は４画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は２画素であり、図５ｆに示すように図５ａの有効画素をすべては含まず、後で２画素を取得しなければならない。従って、下りの伝送量は、円形領域の領域情報として図５ｂ同様５バイトと２画素取得に必要な伝送量２×４バイトで合計１３バイトになり、上りの伝送量は半径５の画素数（Ｋ５＝６９）×２バイトと２画素取得に必要な伝送量２×２バイトで合計１４２バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋２×４｝＋｛（Ｋ５＋２）×２｝×１＝１５５バイトとなる。
【００４２】
図５ｄの場合、余分に取得する画素数は０画素、領域外にある有効画素数Ｃ９８６は３０画素であり、図５ｇに示すように図５ａの有効画素をすべては含まず、後で３０画素を取得しなければならないので、下りの伝送量は、円形領域の領域情報として図５ｂ同様５バイトと３０画素取得に必要な伝送量３０×４バイトで合計１２５バイトになり、上りの伝送量は半径４の画素数（Ｋ４＝３７）×２バイトと３０画素取得に必要な伝送量３０×２バイトで合計１３４バイトになる。すなわち、トータルの伝送量＝｛５＋３０×４｝＋｛（Ｋ４＋３０）×２｝×１＝２５９バイトとなる。
【００４３】
伝送手順決定手段２０８は、Ｍｉｎ９９１によって第１の伝送量９８９と第２の伝送量９９０とを比較して、最もトータルの伝送量が少なくなる図５ｃの領域情報を用いる第２の画素伝送手順を採用する。伝送手順決定手段２０８によって決定された画素伝送手順９９２は、ＣＰＵ２０２によって読み取られ、２枚目の画像の有効画素を取得するために使われる。
【００４４】
なお、以上は、画像取得部１００から画像制御部２００へ有効画素だけを伝送する画像が１枚の場合、すなわち、画像枚数Ｍ＝１の場合について説明した。画像枚数Ｍの値が変わると、採用される画素伝送手順も変わる。例えば、図５の例において、画像枚数Ｍ＝３２とすると、第１の画素伝送手順は６６×４＋｛６６×４｝×３２＝４４８８バイトになり、第２の画素伝送手順である図５ｃの領域情報を用いた場合は｛５＋２×４｝＋｛（６９＋２）×２｝×３２＝４５５７バイトになる。この場合は、トータルの伝送量が少ない第１の画素伝送手順が採用される。
【００４５】
また、座標の指定方法や画素の輝度値データの伝送手順などを変更すると、トータルの伝送量の計算方法も異なり、採用される画素伝送手順が異なることになる。例えば、座標の指定方法を、Ｘ座標及びＹ座標につきそれぞれ２バイトずつ送信する方法から領域の左上の座標のみＸ座標及びＹ座標につきそれぞれ２バイトずつ送信して残りの座標については直前の座標のＸ座標及びＹ座標の差分を１バイトずつで送信する方法に変更すると、Ｂ１＝２、Ｂ２＝３となり下りの伝送量が減少し、採用される画素伝送手順が変わる可能性がある。ほかにも、画素の輝度値データの伝送手順をデータ圧縮して伝送する方法に変更すると、上りの伝送量が減少し、採用される画素伝送手順が変わる可能性がある。ただし、データ圧縮を用いる場合は、トータルの伝送量を正確には計算できないので、データ圧縮の予想効率を用いて、トータルの伝送量を近似して求めなければならない。このような画像処理装置ごとの伝送手順に対応して、伝送手順決定手段２０８におけるトータルの伝送量の計算方法は、画像処理装置ごとに予め設定しておけば良い。
【００４６】
以上のように、伝送手順決定手段２０８は、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を最小化するように、画素伝送手順を決定する。
【００４７】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（２）８０４を発行する。なお、画像取得コマンド（２）８０４を発行するタイミングは、画素伝送手順を決定した後でなくともよく、例えば、ＣＰＵ２０２が１枚目の画像の全画素を取得した直後でもよい。また、画像取得コマンド（１）８０１と画像取得コマンド（２）８０４を連続して取得するコマンドを別途用意し、そのコマンドを画像制御部２００から画像取得部１００へ発行することにより、画像取得部１００にて２枚目の画像データを取得するように構成することもできる。画像取得コマンド（２）８０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様に、コマンド送信手段２０３、インターフェース２０１を経由して、画像取得部１００へ送信される。また、画像制御部２００から送信された画像取得コマンド（２）８０４は、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部１００が取得した前記画像データの有効画素を画像取得部１００から読み出すために、伝送手順決定手段２０８によって決定した画素伝送手順に対応する画素取得コマンドを発行する。画素伝送手順に対応する画素取得コマンドは、伝送手順決定手段２０８における第１の画素伝送手順と第２の画素伝送手順の説明で示したように、指定座標画素取得コマンド８０７と指定領域画素取得コマンド８０５の組み合わせである。例えば、前記図５ａの座標情報を用いる第１の画素伝送手順の場合は指定座標画素取得コマンド８０７になり、前記図５ｂの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定領域画素取得コマンド８０５になり、前記図５ｃ、図５ｄの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定座標画素取得コマンド８０７及び指定領域画素取得コマンド８０５になる。
【００４９】
図５ｃの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合を、図８を用いて具体的に説明する。まず、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて中心座標（７、７）で半径５の円形領域を指定し、指定領域画素データ８０６として取得する。次に、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて領域外にある有効画素（３、１０）と（４、１１）を指定し、指定座標画素データ８０８として取得する。指定座標画素取得コマンド８０７、あるいは、指定領域画素取得コマンド８０５は、画像取得コマンド（１）８０１と同様に、コマンド送信手段２０３、インターフェース２０１、インターフェース１０４、コマンド受信手段１０５を経由して、ＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、認識したコマンドが、指定座標画素取得コマンド８０７の場合は指定座標画素送信手段１０７へ、指定領域画素取得コマンド８０５の場合は指定領域画素送信手段１０８へ出力する。指定座標画素送信手段１０７は、指定座標画素取得コマンド８０７を用いて指定された座標を持つ画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ指定座標画素データ８０８として送信する。
【００５０】
また、指定領域画素送信手段１０８は、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて指定された領域に含まれる画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部２００へ指定領域画素データ８０６として送信する。なお、指定領域画素取得コマンド８０５により指定される領域は、領域情報（例えば円形領域の場合、円の中心と半径）で特定され、予め画像取得部１００及び画像制御部２００にて領域情報を共有しておく。また、前記領域内に含まれる画素の伝送順序についても、予め画像取得部１００及び画像制御部２００にて共有しておく。
【００５１】
次に、指定座標画素受信手段２０９は、画像取得部１００から送信された画素の輝度値データを、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、指定座標画素受信手段２０９から伝送された前記画素の輝度値データを、記憶手段２０５へ記憶する。また、指定領域画素受信手段２１０は、画像取得部１００から送信された画素の輝度値データを、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、指定領域画素受信手段２１０から伝送された前記画素の輝度値データを、記憶手段２０５へ記憶する。
【００５２】
なお、本発明の第１の実施例では、領域情報が円形の場合で説明したが、矩形や多角形などの幾何学的形状をしていれば良い。矩形や多角形からなる領域を用いる場合は、その頂点座標で領域情報を表せば良い。また、異なる幾何学形状の組み合わせを用いて領域情報を表すことも出来る。
【実施例２】
【００５３】
以下に、本発明の第２の実施例について、図２及び図５及び図７及び図９を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図２において、画像取得部３００と画像制御部４００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部４００が画像取得部３００にコマンドを発行し、画像取得部３００が画像データを画像制御部４００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００５４】
図２における画像取得部３００が本発明の第１の実施例の画像取得部１００と異なる点は、全画素送信手段、指定座標画素送信手段、指定領域画素送信手段が無く、有効画素記憶手段、有効画素送信手段がある点である。また、本発明の第２の実施例の画像制御部４００が本発明の第１の実施例の画像制御部２００と異なる点は、全画素受信手段、指定座標画素受信手段、指定領域画素受信手段が無く、有効画素受信手段がある点である。
【００５５】
図９は、本発明の第２の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００５６】
以下に、図２における各構成要素の動作について、本発明の第１の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００５７】
まず、ＣＰＵ２０２は、１枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）８０１を発行する。コマンド送信手段２０３は、画像取得部３００へ送信すべき画像取得コマンド（１）８０１を、画像取得部３００と接続されたインターフェース２０１経由で送信する。コマンド受信手段１０５は、画像制御部４００から送信された画像取得コマンド（１）８０１を、画像制御部４００と接続されたインターフェース１０４経由で受信する。ＣＰＵ１０１は、コマンド受信手段１０５が受信した画像取得コマンド（１）８０１を認識すると、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部３００が取得した前記画像データを画像取得部３００から読み出すために、コマンド送信手段２０３へ二種類のコマンドを順次発行する。第１のコマンドは、前記画像データに含まれる全画素を有効画素に指定する全画素有効画素指定コマンド９０１である。全画素有効画素指定コマンド９０１は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、前記画像データに含まれる全画素が有効画素であるという情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。例えば、ある画素が有効画素であるという情報を１ビットデータの１に割り当て、有効画素でないという情報を０に割り当てるようにし、領域の上端のラインの左端を最初の画素とし右方向へ、右端の画素に達したら一画素下のラインの左端から再び右方向へという順序で画素の座標を指定して、その画素が有効画素かどうかを０／１で記憶する。
【００５９】
第２のコマンドは、全画素有効画素指定コマンド９０１で指定した有効画素を読み出す有効画素読み出しコマンド（１）９０２である。有効画素読み出しコマンド（１）９０２は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、有効画素送信手段５０２へ出力する。有効画素送信手段５０２は、前記画像データに含まれる全画素について、有効画素であるかどうかを有効画素記憶手段５０１から読み出し、有効画素に指定されている画素であれば、画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部４００へ有効画素データ（１）９０３として送信する。
【００６０】
次に、画像制御部４００の有効画素受信手段６０２は、画像取得部３００から送信された有効画素データ（１）９０３を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、有効画素受信手段６０２から伝送された有効画素データ（１）９０３を、記憶手段２０５へ記憶する。以上のように、１枚目の画像データにおいては、画像データの全画素を有効画素に指定して取得する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１を順に作用させることによって、１枚目に取得した画像データを基に２枚目以降に取得する画像データの画素伝送手順を決定する。以下、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１の詳細を順に説明する。
【００６２】
まず、ＣＰＵ２０２は、有効画素データ（１）９０３を記憶手段２０５から読み出し、有効画素抽出手段２０６へ出力する。有効画素抽出手段２０６は、全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段２０６の動作は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段２０６と同様であり、図７に例示される動作である。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素抽出手段２０６の抽出結果を領域情報抽出手段２０７へ出力する。領域情報抽出手段２０７は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段２０７の動作は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段２０７と同様であり、図５に例示される動作である。
【００６４】
次に、ＣＰＵ２０２は、伝送手順決定手段６０１によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段６０１の動作は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段２０８と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（２）８０４を発行する。画像取得コマンド（２）８０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、前記画像データを記憶手段１０３へ記憶する。
【００６６】
次に、ＣＰＵ２０２は、画像取得部３００が取得した前記画像データの有効画素を画像取得部３００から読み出すために、コマンド送信手段２０３へ二種類のコマンドを発行する。第１のコマンドは、伝送手順決定手段６０１によって決定した画素伝送手順に対応する有効画素指定コマンドである。対応する有効画素指定コマンドとは、例えば、前記図５ａの座標情報を用いる第１の画素伝送手順の場合は指定座標画素を有効画素に指定する有効画素指定コマンドになり（以下、指定座標の有効画素指定コマンド９０５）、前記図５ｂの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定領域画素を有効画素に指定する有効画素指定コマンド（以下、指定領域の有効画素指定コマンド９０４）になり、前記図５ｃ、図５ｄの領域情報を用いる第２の画素伝送手順の場合は指定座標の有効画素指定コマンド９０５及び指定領域の有効画素指定コマンド９０４になる。指定座標の有効画素指定コマンド９０５、あるいは、指定領域の有効画素指定コマンド９０４は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。
【００６７】
ＣＰＵ１０１は、指定座標の有効画素指定コマンド９０５、あるいは、指定領域の有効画素指定コマンド９０４を用いて指定された有効画素の情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。ＣＰＵ２０２が発行する第２のコマンドは、有効画素を読み出す有効画素読み出しコマンド（２）９０７である。有効画素読み出しコマンド（２）９０７は、画像取得コマンド（１）８０１と同様の経路でＣＰＵ１０１に認識される。ＣＰＵ１０１は、記憶手段１０３から前記画像データを読み出し、有効画素送信手段５０２へ出力する。有効画素送信手段５０２は、前記画像データに含まれる全画素について、有効画素であるかどうかを有効画素記憶手段５０１から読み出し、有効画素に指定されている画素であれば、画素の輝度値データをインターフェース１０４経由で画像制御部４００へ有効画素データ（２）９０８として送信する。
【００６８】
次に、画像制御部４００の有効画素受信手段６０２は、画像取得部３００から送信された有効画素データ（２）９０８を、インターフェース１０４、インターフェース２０１経由で受信し、ＣＰＵ２０２へ伝送する。ＣＰＵ２０２は、有効画素受信手段６０２から伝送された有効画素データ（２）９０８を、記憶手段２０５へ記憶する。
【００６９】
以上のように、本発明の第２の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部３００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部３００から画像制御部４００への伝送量と画像制御部４００から画像取得部３００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００７０】
なお、本発明の第２の実施例の構成では、有効画素記憶手段５０１を具備するので、画像制御部４００から指定される有効画素を画像取得部３００内に記憶しておくことができる。そのため、画像制御部４００は、有効画素読み出しコマンド（２）９０７を用いて有効画素を読み出す前に、いったん指定した有効画素を再び無効画素に指定し直すことができる。ただし、無効画素を指定するためには、指定座標の有効画素指定コマンド９０５と同様のコマンドで、指定座標の無効画素指定コマンド９０６が必要になる。
【００７１】
本発明の第２の実施例の構成では、図９に示すような手順で、いったん指定した有効画素を再び無効画素に指定し直すことができるため、無効画素に指定するための下りの伝送量が、画素の輝度値データを取得するための上りの伝送量よりも小さい場合に、有効画素指定コマンドを用いてトータルの伝送量を削減することができる。例えば、画像がカラー画像でＲＧＢごとに輝度値データがある場合、一画素当たりの上りの伝送量は２バイト×３＝６バイトで、無効画素に指定するための下りの伝送量４バイトよりも大きくなる。本発明の第２の実施例の構成では、このような画像処理装置に対応して、伝送手順決定手段６０１が画像伝送手順を決定する際に、無効画素指定コマンドを用いて上りの伝送量を削減できることを、トータルの伝送量を求める計算式に予め設定しておくことができる。すなわち、伝送手順決定手段６０１の第２の伝送量を求める第２の伝送式を、
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１＋Ｅ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ−Ｅ×Ｄ｝×Ｍ
と設定する。ただし、Ｅは、無効画素として指定する画素数である。
【実施例３】
【００７２】
以下に、本発明の第３の実施例について、図３及び図５及び図７及び図１０を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図３において、画像取得部５００と画像制御部６００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部６００が画像取得部５００にコマンドを発行し、画像取得部５００が画像データを画像制御部６００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００７３】
図３における画像取得部５００が本発明の第１の実施例の画像取得部１００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段がある点である。また、図３における画像制御部６００が本発明の第１の実施例の画像制御部２００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段が無い点である。すなわち、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段が、画像制御部から画像取得部へ移動した点である。
【００７４】
図１０は、本発明の第３の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００７５】
以下に、図３における各構成要素の動作について、本発明の第１の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
まず、ＣＰＵ２０２は、画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。次に、ＣＰＵ２０２は、全画素読み出しコマンド８０２を発行して、画像取得部５００が取得した前記画像データの全画素の輝度値データを画像取得部５００から全画素データ８０３として読み出す。
【００７７】
次に、ＣＰＵ１０１は、前記画像データを記憶手段１０３から読み出し、有効画素抽出手段７０１へ出力する。有効画素抽出手段７０１は、前記画像データの全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段７０１の動作は、本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段２０６と同様であり、図７に例示される動作である。
【００７８】
次に、ＣＰＵ１０１は、有効画素抽出手段７０１の抽出結果を領域情報抽出手段７０２へ出力する。領域情報抽出手段７０２は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段７０２の動作は、本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段２０７と同様であり、図５に例示される動作である。
【００７９】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段７０３の動作は、本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段２０８と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００８０】
以上のように、本発明の第３の実施例が本発明の第１の実施例と異なる点は、有効画素抽出、領域情報抽出、画素伝送手順決定を、画像取得部５００のＣＰＵ１０１が処理する点である。
【００８１】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、画像取得コマンド（２）８０４を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。
【００８２】
次に、ＣＰＵ２０２は、画素伝送手順取得コマンドを発行して、伝送手順決定手段７０３によって決定された画素伝送手順が、指定座標画素の送信か指定領域画素の送信かを取得する。ＣＰＵ２０２は、画素伝送手順取得コマンドを用いて取得した画素伝送手順を基に、指定座標画素取得コマンドまたは指定領域画素取得コマンドを発行して、画像取得部５００が取得した前記画像データの有効画素の輝度値データを画像取得部５００から読み出す。指定座標画素取得コマンドが発行された場合の指定座標画素送信手段１０７及び指定座標画素受信手段２０９の動作は、本発明の第１の実施例と同様の動作となる。また、指定領域画素取得コマンドが発行された場合の指定領域画素送信手段１０８及び指定領域画素受信手段２１０の動作も、本発明の第１の実施例と同様の動作となる。
【００８３】
ＣＰＵ２０２は、まず画素伝送手順取得コマンドを用いて画素伝送手順を取得し、次にその画素伝送手順に対応した画素取得コマンドを用いて画素データを取得する、という操作を繰り返してすべての有効画素データを取得する。例えば、図１０の場合は、まず画素伝送手順取得コマンド（１）９１１により画素伝送手順（１）９１２を取得する。次に画素伝送手順（１）９１２が指定領域画素の送信を示していたので、指定領域画素取得コマンド８０５を用いて指定領域画素データ８０６を取得する。さらに、画素伝送手順取得コマンド（２）９１３により画素伝送手順（２）９１４を取得し、画素伝送手順（２）９１４に対応する指定座標画素取得コマンド８０７により指定座標画素データ８０８を取得する。
【００８４】
以上のように、本発明の第３の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部５００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部５００から画像制御部６００への伝送量と画像制御部６００から画像取得部５００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００８５】
なお、本発明の第３の実施例においては、画像取得部５００で有効画素の抽出を行うため、有効画素を抽出するための画像である１枚目の画像データを読み出さなくても良い。１枚目の画像を必要としない場合は、本発明の第１の実施例の場合と比較して、１枚目の画像データと２枚目以降の画像データを読み出すためのトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【実施例４】
【００８６】
以下に、本発明の第４の実施例について、図４及び図５及び図７及び図１１を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施例における画像処理装置のブロック構成図を示す。図４において、画像取得部７００と画像制御部８００とは、汎用のインターフェースによって接続されており、画像制御部８００が画像取得部７００にコマンドを発行し、画像取得部７００が画像データを画像制御部８００に送信することで、画像データの取得と解析を行う。
【００８７】
図４における画像取得部７００が本発明の第２の実施例の画像取得部３００と異なる点は、有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段がある点である。
【００８８】
図１１は、本発明の第４の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図である。
【００８９】
以下に、図４における各構成要素の動作について、本発明の第２の実施例と異なる点を中心に説明する。
【００９０】
まず、ＣＰＵ２０２は、画像取得コマンド（１）８０１を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第２の実施例と同様に全画素有効画素指定コマンド９０１と有効画素読み出しコマンド（１）９０２を発行して、画像取得部７００が取得した前記画像データの全画素の輝度値データを画像取得部７００から有効画素データ（１）９０３として読み出す。
【００９１】
次に、ＣＰＵ１０１は、前記画像データを記憶手段１０３から読み出し、有効画素抽出手段７０１へ出力する。有効画素抽出手段７０１は、前記画像データの全画素の中から、後段の解析に必要となる有効画素を抽出する。有効画素抽出手段７０１の動作は、本発明の本発明の第３の実施例における有効画素抽出手段７０１と同様であり、図７に例示される動作である。
【００９２】
次に、ＣＰＵ１０１は、有効画素抽出手段７０１の抽出結果を領域情報抽出手段７０２へ出力する。領域情報抽出手段７０２は、有効画素により形成される一つ一つの領域について、その領域の形状や大きさに関する領域情報を抽出する。領域情報抽出手段７０２の動作は、本発明の第３の実施例における領域情報抽出手段７０２と同様であり、図５に例示される動作である。
【００９３】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。伝送手順決定手段６０１の動作は、本発明の第３の実施例における伝送手順決定手段７０３と同様であり、複数の手順の中から、画素伝送手順を決定する。
【００９４】
ＣＰＵ１０１が画素伝送手順を決定する処理と同時に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第２の実施例と同様に、有効画素抽出手段２０６、領域情報抽出手段２０７、伝送手順決定手段６０１を順に作用させることによって、画像データの画素伝送手順を決定する。ＣＰＵ１０１の画素伝送手順決定とＣＰＵ２０２の画素伝送手順決定は、同じ手順で行われるため、画像取得部７００と画像制御部８００の間で、画素伝送手順は共有されている。
【００９５】
次に、ＣＰＵ１０１は、伝送手順決定手段７０３によって決定された画素伝送手順によって指定される有効画素の情報を、有効画素記憶手段５０１に記憶する。
【００９６】
次に、ＣＰＵ２０２は、２枚目の画像データを取得させるために、画像取得コマンド（２）８０４を発行する。ＣＰＵ１０１は、画像取得手段１０２を制御して画像を取得し画像データに変換する。また、記憶手段１０３へ記憶する。
【００９７】
次に、ＣＰＵ２０２は、有効画素読み出しコマンド（２）９０７を発行し、有効画素に指定されている画素の輝度値データを有効画素データ（２）９０８として読み出す。
【００９８】
以上のように、本発明の第４の実施例においては、有効画素抽出手段及び領域情報抽出手段を具備し、また、領域情報から画素伝送手順を決定する伝送手順決定手段を具備し、さらに、有効画素の送受信手段を具備していることにより、画像取得部７００が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。また、画像取得部７００から画像制御部８００への伝送量と画像制御部８００から画像取得部７００への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【００９９】
本発明の第４の実施例の構成では、画像制御部８００と画像取得部７００の両方に有効画素抽出手段、領域情報抽出手段、伝送手順決定手段を具備しているため、画像制御部８００と画像取得部７００の間で画素伝送手順を共有することができる。そのため、画素伝送手順を伝送する必要なく、有効画素データの抽出を行うことができる。従って、トータルの伝送量をより削減することができる。
【実施例５】
【０１００】
近年、画像処理技術は、さまざまな分野に応用されている。以下では、本発明の第１の実施例ないし本発明の第４の実施例の画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることによって、本発明の第１の実施例ないし本発明の第４の実施例の画像取得部が遺伝子発現解析装置として作用する実施例を示す。
【０１０１】
遺伝子発現とは、ＤＮＡ中の遺伝子の機能によって伝令ＲＮＡ（ｍＲＮＡ）が合成（転写と呼ばれる）され、その配列情報を基にタンパク質が合成（翻訳と呼ばれる）される一連の過程において、ｍＲＮＡが転写される現象のことを指す。人間のＤＮＡ中にはｍＲＮＡに転写される遺伝子が約３万個存在し、ｍＲＮＡが転写されることによってその遺伝子に特有な機能が発揮されると考えられている。すなわち、遺伝子発現を解析すると遺伝子の機能が発揮されたかどうかを明らかにすることができ、例えば、新薬の開発において、新薬を生体に与えた時の遺伝子発現を観測して薬品の効果や安全性を確認するといった分野などに応用できる。遺伝子発現解析法はさまざまな方法が考案されているが、最近はリアルタイムＰＣＲ法やＤＮＡマイクロアレイ法などが用いられている。また、半導体ナノクリスタルを用いた遺伝子発現解析装置も提案されている。半導体ナノクリスタルは、任意の特定の組成物で作製されており、その発光より短い波長の励起光を照射すると、半導体ナノクリスタルの組成とサイズによって特定の波長の光を発光する性質を持つ。この性質を利用して、プラスチックのビーズを発光波長の異なる複数の半導体ナノクリスタルを異なる比率で付着させ固有の発光スペクトルを持たせてコード化し、このコード化したビーズに励起光を照射し、ビーズからの発光スペクトルを観察することでデコードを行う方法が特表２００２−５４４４８８号公報に示されている。さらに１つのコードに１種類のｍＲＮＡを対応させるように特定のｍＲＮＡに相補的な配列を持つ１つまたは複数プローブをビーズに付着させ、ビーズからの発光スペクトルを観察しデコードを行い、ｍＲＮＡの種類の特定を行っている。このような、半導体ナノクリスタルでコード化されたビーズのスペクトル測定方法として、従来からある蛍光顕微鏡装置、フローサイトメトリー等が特表２００３−５３１７３４号公報に示されている。
【０１０２】
図６は、本発明の第５の実施例における蛍光顕微鏡装置のブロック構成図を示すものである。図６は、図１ないし図４の画像取得手段１０２の詳細を示した図であり、図１ないし図４のＣＰＵ１０１とはＣＰＵインターフェース４０４経由で接続されており、図１ないし図４の記憶手段１０３とは記憶手段インターフェース４１６経由で接続されている。以下では、図６と図１を参照しながら、蛍光顕微鏡装置による画像取得について詳細を説明する。図６において、ウエルプレート４０１は、観察対象（図示せず。ｍＲＮＡやタンパク質を、半導体ナノクリスタルやビーズと結合させたもの）を注入する複数個のウエル４０２から構成され、ウエルプレート駆動手段４０３により二次元平面ＸＹ方向に移動できるものとする。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ウエルプレート駆動手段４０３を制御して、観察対象が注入されたウエル４０２が対物レンズ４０５の真上に位置するように、ウエルプレート４０１を移動させる。
【０１０３】
まず、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＬＥＤ４０６を点灯し、ウエル４０２にＬＥＤ光を照射する。ＬＥＤ光は、ウエル４０２内の観察対象のシルエット光となり、対物レンズ４０５により拡大され、ダイクロイックミラー４０７、光学フィルタ４０８を通過し、さらに、結像レンズ４０９によって集光されて、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。対物レンズ４０５は、ウエル４０２内の観察対象を拡大するためのレンズであり、ダイクロイックミラー４０７は、所定の波長未満の光を反射し、所定の波長以上の光を通過するミラーである。光学フィルタ４０８は、所定の波長域のみを通過するバンドパスフィルタであり、結像レンズ４０９は、光を集光するためのレンズである。ＣＣＤカメラ４１０は、結像レンズ４０９によって集光された光を画像データに変換して出力する画像検出手段である。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＣＣＤカメラ制御手段４１１に指令を与え、ＣＣＤカメラ４１０によって観察対象のシルエット画像を撮影し、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。ＣＰＵ１０１の自動焦点調整プログラム（図示せず）は、記憶手段インターフェース４１６経由で記憶手段１０３から前記シルエット画像を読み出し、画像のコントラスト値を計算し、前記コントラスト値が最大になる位置を見つけ出すことによって、対物レンズ４０５の焦点を合わせる。ＣＰＵ１０１の自動焦点調整プログラムは、対物レンズ４０５の焦点を合わせるために、二次元平面ＸＹと垂直となる方向へ対物レンズ４０５をＺ軸駆動手段４１２によって移動し、前記シルエット画像を撮影し、前記コントラスト値を計算する、という処理を繰り返す。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、対物レンズ４０５の焦点が合った状態で撮影した観察対象のシルエット画像を、ＢＦＩ（Ｂｒｉｇｈｔ Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ）として、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。この画像は、後で、観察対象をデコードする際に、観察対象の位置を認識するために用いられる。以上のように、ＣＰＵ１０１の第１の処理は、ＢＦＩを記憶手段１０３へ格納することである。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＬＥＤ４０６を消灯し、励起光源４１３から励起光を照射する。励起光は、青色レーザー光のような短波長の光であり、ダイクロイックミラー４０７に当たると、ダイクロイックミラー４０７が所定の波長以下の光を反射するという性質によって、対物レンズ４０５の方向へ反射する。対物レンズ４０５はダイクロイックミラー４０７からの光をウエル４０２内の観察対象に集光させる。ウエル４０２内の観察対象に付着した半導体ナノクリスタルは、対物レンズ４０５から照射された光によって、ダイクロイックミラー４０７を通過できる所定の波長以上の光を発光する。観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光は、前記観察対象のシルエット光と同様に、対物レンズ４０５、ダイクロイックミラー４０７、光学フィルタ４０８を通過し、さらに、結像レンズ４０９によって集光されて、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。このとき、光学フィルタ４０８は、特定の波長域のみを通過させる性質を持つため、観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光の特定の波長域のみが、ＣＣＤカメラ４１０に到達する。この状態で、ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、ＣＣＤカメラ制御手段４１１に指令を与え、ＣＣＤカメラ４１０によって観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光のうち、光学フィルタ４０８によって通過した特定の波長域のみの光の画像を撮影して記憶手段インターフェース４１６経由で記憶手段１０３へ格納する。なお、光学フィルタは、通過波長域の異なるものが複数あり、フィルタホイール４１４に取り付けられている。フィルタホイール４１４は、フィルタホイール駆動手段４１５によって回転し、光学フィルタを切り替えることができる。ＣＰＵ１０１はＣＰＵインターフェース４０４を経由して、光学フィルタを切り替えながら、上記の方法によって観察対象に付着した半導体ナノクリスタルが発光した光の種々の波長域の画像を撮影し、記憶手段インターフェース４１６を経由して記憶手段１０３へ格納する。これらの画像は、フィルタ画像と呼ばれ、観察対象のスペクトル分布を示す画像となる。以上のように、ＣＰＵ１０１の第２の処理は、複数枚のフィルタ画像を記憶手段１０３へ格納することである。
【０１０５】
以上のように、画像取得部の画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることにより、画像取得部が遺伝子発現解析装置と作用する。以下では、この遺伝子発現解析装置と接続される画像制御部の動作について図１を用いて説明する。
【０１０６】
まず、ＣＰＵ２０２は、ＢＦＩを取得させるために、コマンド送信手段２０３へ画像取得コマンド（１）を発行する。画像取得コマンド（１）は、本発明の第１の実施例と同様に遺伝子発現解析装置へ伝送され、遺伝子発現解析装置にてＢＦＩが取得され記憶される。
【０１０７】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、全画素読み出しコマンドを使って、遺伝子発現解析装置からＢＦＩを読み出し記憶する。
【０１０８】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、有効画素抽出手段２０６によってＢＦＩから有効画素を抽出し、領域情報抽出手段２０７によって領域情報を抽出する。なお、遺伝子発現解析装置及び画像制御部の場合、ＢＦＩ中には複数の観察対象が含まれるため、複数の領域を持つことになる。また、ここで利用される領域情報抽出手段２０７が保持している複数の領域情報は、遺伝子発現解析装置の観察対象の形状に合わせて、予め適切に設定しておけばよい。例えば、観察対象がｍＲＮＡと結合したビーズの場合、ビーズが球体であるため、ＢＦＩに撮影されるビーズのシルエット画像は円形になり、領域情報抽出手段２０７に保持させる領域情報としては円形が適切になる。
【０１０９】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、伝送手順決定手段２０８によって、上りの伝送量と下りの伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減するように、画素伝送手順を決定する。本発明の第５の実施例の場合、１枚のＢＦＩについて全画素の輝度値データを取得し、複数枚のフィルタ画像を同じ画素伝送手順にて取得するため、本発明の第１の実施例で示したように、トータルの伝送量を（下りの伝送量＋上りの伝送量×画像枚数）として計算する方法が利用される。なお、遺伝子発現解析装置のビーズのように、取得する複数の領域が一律の形状をしている場合、取得する領域の大きさに関する情報は、個々の領域に対して指定せずに最初に一回だけ指定するように実装して、下りの伝送量を削減することができる。取得する領域の大きさに関する情報とは、例えば、円形領域の場合の半径であり、矩形領域の場合の縦横の画素数である。
【０１１０】
次に、ＣＰＵ２０２は、本発明の第１の実施例と同様に、画像取得コマンド（２）を発行して、遺伝子発現解析装置に複数枚のフィルタ画像を取得させ記憶させる。
【０１１１】
次に、ＣＰＵ２０２は、遺伝子発現解析装置が取得した前記フィルタ画像の有効画素を、本発明の第１の実施例と同様に、指定座標画素取得コマンド、あるいは、指定領域画素取得コマンドを発行して、遺伝子発現解析装置から読み出す。
【０１１２】
次に、ＣＰＵ２０２は、取得したフィルタ画像から観察対象のスペクトル解析及びデコードを行い、遺伝子発現を解析する。
【０１１３】
以上のように、本発明の第２の実施例の遺伝子発現解析装置においては、１個のウエル内の１ヶ所の観察領域当たり、１枚のＢＦＩと複数枚のフィルタ画像が取得され、画像制御部へ伝送される。そして、その動作が、すべての観察領域にて繰り返し実行される。１個のウエル内の１ヶ所の観察領域にて取得される画像は、同じ空間領域を光源や光学フィルタを変更しながら取得する画像であり、互いに相関がある。すなわち、ＢＦＩによって観察対象の位置を認識して、その位置情報を基にフィルタ画像から観察対象ごとのスペクトルを取得している。この場合、ＢＦＩによって観察対象の位置を認識した後は、取得したフィルタ画像全体を画像制御部へ伝送する必要がなく、観察対象周辺の画像のみを伝送すればよいので、遺伝子発現解析装置から画像制御部へ伝送するトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明にかかる画像処理装置は、画像取得部が取得した全画像データから任意形状の画像領域を伝送する場合に、画像取得部から画像制御部への伝送量と画像制御部から画像取得部への伝送量を合わせたトータルの伝送量を削減し、伝送時間を短縮するのに適している。
【０１１５】
また、本発明にかかる画像処理装置は、画像取得手段として蛍光顕微鏡装置を用いることにより、遺伝子発現解析装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図２】本発明の第２の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図３】本発明の第３の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図４】本発明の第４の実施例における画像処理装置のブロック構成図
【図５】本発明の第１の実施例における有効画素により形成される領域及び領域情報抽出手段が予め保持している領域及びその領域で伝送される画素を示す図
【図６】本発明の第５の実施例における蛍光顕微鏡装置のブロック構成図
【図７】本発明の第１の実施例における画像データ及び有効画素の具体例を示す図
【図８】本発明の第１の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図９】本発明の第２の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１０】本発明の第３の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１１】本発明の第４の実施例における画像処理装置の通信フローを示す図
【図１２】本発明の第１の実施例における有効画素抽出手段の処理フローを示す図
【図１３】本発明の第１の実施例における領域情報抽出手段のブロック構成図
【図１４】本発明の第１の実施例における伝送手順決定手段のブロック構成図
【符号の説明】
【０１１７】
１００ 画像取得部
１０１ ＣＰＵ
１０２ 画像取得手段
１０３ 記憶手段
１０４ インターフェース
１０５ コマンド受信手段
１０６ 全画素送信手段
１０７ 指定座標画素送信手段
１０８ 指定領域画素送信手段
２００ 画像制御部
２０１ インターフェース
２０２ ＣＰＵ
２０３ コマンド送信手段
２０４ 全画素受信手段
２０５ 記憶手段
２０６ 有効画素抽出手段
２０７ 領域情報抽出手段
２０８ 伝送手順決定手段
２０９ 指定座標画素受信手段
２１０ 指定領域画素受信手段
４０１ ウエルプレート
４０２ ウエル
４０３ ウエルプレート駆動手段
４０４ ＣＰＵインターフェース
４０５ 対物レンズ
４０６ ＬＥＤ
４０７ ダイクロイックミラー
４０８ 光学フィルタ
４０９ 結像レンズ
４１０ ＣＣＤカメラ
４１１ ＣＣＤカメラ制御手段
４１２ Ｚ軸駆動手段
４１３ 励起光源
４１４ フィルタホイール
４１５ フィルタホイール駆動手段
４１６ 記憶手段インターフェース
５００ 画像取得部
５０１ 有効画素記憶手段
５０２ 有効画素送信手段
６００ 画像制御部
６０１ 伝送手順決定手段
６０２ 有効画素受信手段
７００ 画像取得部
７０１ 有効画素抽出手段
７０２ 領域情報抽出手段
７０３ 伝送手順決定手段
８００ 画像制御部
８０１ 画像取得コマンド（１）
８０２ 全画素読み出しコマンド
８０３ 全画素データ
８０４ 画像取得コマンド（２）
８０５ 指定領域画素取得コマンド
８０６ 指定領域画素データ
８０７ 指定座標画素取得コマンド
８０８ 指定座標画素データ
９０１ 全画素有効画素指定コマンド
９０２ 有効画素読み出しコマンド（１）
９０３ 有効画素データ（１）
９０４ 指定領域の有効画素指定コマンド
９０５ 指定座標の有効画素指定コマンド
９０６ 指定座標の無効画素指定コマンド
９０７ 有効画素読み出しコマンド（２）
９０８ 有効画素データ（２）
９１１ 画素伝送手順取得コマンド（１）
９１２ 画素伝送手順（１）
９１３ 画素伝送手順取得コマンド（２）
９１４ 画素伝送手順（２）
９５１ 有効な撮影対象
９５２ ごみ
９５３ 変形した撮影対象
９５４ 重なった撮影対象
９５５ 近接した撮影対象
９６１ 背景領域除去手段
９６２ ごみ除去手段
９６３ 近接物除去手段
９７１ 有効画素領域形成手段
９７２ 有効画素領域
９７３ 中心座標検出手段
９７４ 中心座標
９７５ パターン
９７６ パターン毎画素領域形成手段
９７７ パターン画素領域
９７８ 画素数計数手段
９８０ 座標情報を表すバイト数Ｂ１
９８１ 有効画素数Ｎ
９８２ 輝度値データを表すバイト数Ｄ
９８３ 画像枚数Ｍ
９８４ パターンを表すバイト数Ｂ２
９８５ パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋ
９８６ 領域外にある有効画素数Ｃ
９８７ 第１の伝送量計算手段
９８８ 第２の伝送量計算手段
９８９ 第１の伝送量
９９０ 第２の伝送量
９９１ Ｍｉｎ
９９２ 決定された画素伝送手順
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段とからなり、
前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項２】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部から送られる前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、
前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項３】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記送信された画像データを受信する受信手段と、
前記画像取得部の前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項４】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、
前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項５】
前記送信手段は、
前記画像データの全画素の輝度値データを送信する全画素送信手段と、
前記画像データの指定座標画素の輝度値データを送信する指定座標画素送信手段と、
前記画像データの指定領域画素の輝度値データを送信する指定領域画素送信手段と、
とからなる請求項１、３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記受信手段は、
前記画像データの全画素の輝度値データを受信する全画素受信手段と
前記画像データの指定座標画素の輝度値データを受信する指定座標画素受信手段と、
前記画像データの指定領域画素の輝度値データを受信する指定領域画素受信手段と、
とからなる請求項１、３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記有効画素抽出手段は、前記画像データの全画素の輝度値データが予め定めた第１の閾値以上の値を持つ画素を除去する背景領域除去手段と、
前記背景領域除去手段から得られた画像データに含まれる前記対象物の大きさが予め定めた第２の閾値以下のものを除去するごみ除去手段と、
前記ごみ除去手段から得られた画像データに含まれる前記対象物同士の距離が予め定めた第３の閾値以下のものを除去する近接物除去手段と、
からなる請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記領域情報抽出手段は、有効画素により形成される有効画素領域を求める有効画素領域形成手段と、
前記有効画素領域からその中心座標を求める中心座標検出手段と、
前記中心座標と予め用意した複数のパターンの中心を合わせ、前記パターン内に含まれるパターン画素領域を求めるパターン毎画素領域形成手段と、
前記有効画素領域と前記パターン画素領域とを比較し、前記パターン画素領域外にある前記対象物の取得すべき画素数を計数する画素数計数手段と、
からなる請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記伝送手順決定手段は、予め定められた画像枚数Ｍと、前記有効画素抽出手段で求められた前記有効画素の総数Ｎと、予め定められた座標情報を表すバイト数Ｂ１と、予め定められた輝度値データを表すバイト数Ｄとを用いて第１の伝送量を
Ｎ×Ｂ１＋｛Ｎ×Ｄ｝×Ｍ
で表される第１の伝送式に基づいて計算する第１の伝送量計算手段と、
予め設定した前記パターンを表すバイト数Ｂ２と、予め設定した前記パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋと、前記領域情報抽出手段により計数された領域外にある有効画素数Ｃとを用いて第２の伝送量を
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ｝×Ｍ
で表される第２の伝送式に基づいて計算する第２の伝送量計算手段とを持ち、
前記第１の伝送量と前記第２の伝送量とを比較して小さい方の伝送式を前記伝送手順として採用する請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記パターンは、円形あるいは矩形であること請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段とからなり、
前記画像制御部は、前記送信された画像データを受信する受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項２】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部から送られる前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、
前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項３】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像制御部に前記画像データを送信する送信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記送信された画像データを受信する受信手段と、
前記画像取得部の前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項４】
幾何学的な形状を持ち、且つその形状が互いに相似である複数の対象物の画像データを取得する画像取得部と、前記画像の処理を行う画像制御部とからなる画像処理装置において、
前記画像取得部は、
前記対象物を含む画像を取得し画像データに変換するための画像取得手段と、
前記画像制御部の指示により前記画像データの有効画素を記憶する有効画素記憶手段と、
前記画像データの有効画素の輝度値データを送信する有効画素送信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段とからなり、
前記画像制御部は、
前記画像データの有効画素の輝度値データを受信する有効画素受信手段と、
前記画像データの有効な対象物を抽出してその抽出された対象物を構成する画素を有効画素とする有効画素抽出手段と、
前記抽出された有効画素から画像データの領域情報を抽出する領域情報抽出手段と、
前記有効画素と前記領域情報とを用いて前記画像取得部と前記画像制御部との間の前記画像データの伝送量を最小にする伝送手順を決定する伝送手順決定手段と、
前記伝送手順に基づいて前記画像取得部に画像データの送信指示を行う制御手段と、
からなる画像処理装置。
【請求項５】
前記送信手段は、
前記画像データの全画素の輝度値データを送信する全画素送信手段と、
前記画像データの指定座標画素の輝度値データを送信する指定座標画素送信手段と、
前記画像データの指定領域画素の輝度値データを送信する指定領域画素送信手段と、
とからなる請求項１、３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記受信手段は、
前記画像データの全画素の輝度値データを受信する全画素受信手段と
前記画像データの指定座標画素の輝度値データを受信する指定座標画素受信手段と、
前記画像データの指定領域画素の輝度値データを受信する指定領域画素受信手段と、
とからなる請求項１、３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記有効画素抽出手段は、前記画像データの全画素の輝度値データが予め定めた第１の閾値以上の値を持つ画素を除去する背景領域除去手段と、
前記背景領域除去手段から得られた画像データに含まれる前記対象物の大きさが予め定めた第２の閾値以下のものを除去するごみ除去手段と、
前記ごみ除去手段から得られた画像データに含まれる前記対象物同士の距離が予め定めた第３の閾値以下のものを除去する近接物除去手段と、
からなる請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記領域情報抽出手段は、有効画素により形成される有効画素領域を求める有効画素領域形成手段と、
前記有効画素領域からその中心座標を求める中心座標検出手段と、
前記中心座標と予め用意した複数のパターンの中心を合わせ、前記パターン内に含まれるパターン画素領域を求めるパターン毎画素領域形成手段と、
前記有効画素領域と前記パターン画素領域とを比較し、前記パターン画素領域外にある前記対象物の取得すべき画素数を計数する画素数計数手段と、
からなる請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記伝送手順決定手段は、予め定められた画像枚数Ｍと、前記有効画素抽出手段で求められた前記有効画素の総数Ｎと、予め定められた座標情報を表すバイト数Ｂ１と、予め定められた輝度値データを表すバイト数Ｄとを用いて第１の伝送量を
Ｎ×Ｂ１＋｛Ｎ×Ｄ｝×Ｍ
で表される第１の伝送式に基づいて計算する第１の伝送量計算手段と、
予め設定した前記パターンを表すバイト数Ｂ２と、予め設定した前記パターン毎の画素領域内にある画素数Ｋと、前記領域情報抽出手段により計数された領域外にある有効画素数Ｃとを用いて第２の伝送量を
｛Ｂ２＋Ｃ×Ｂ１｝＋｛（Ｋ＋Ｃ）×Ｄ｝×Ｍ
で表される第２の伝送式に基づいて計算する第２の伝送量計算手段とを持ち、
前記第１の伝送量と前記第２の伝送量とを比較して小さい方の伝送式を前記伝送手順として採用する請求項１から４に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記パターンは、円形あるいは矩形であること請求項８に記載の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−８５５４１（Ｐ２００６−８５５４１Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７１０９６（Ｐ２００４−２７１０９６）
【出願日】平成１６年９月１７日（２００４．９．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１７日（２００４．９．１７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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