图像处理方法和图像处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明各方面总体上涉及一种用于对输入图像执行图像处理并且存储关于与图像处理关联的图像的数据的图像处理方法以及一种图像处理装置。
【背景技术】
[0002]通过对图像拾取装置(如数码相机)所捕获的图像所执行的图像处理来执行测量所捕获的对象的位置和阶段、检测特定部分或整个构件、检查表面状态、质量检查等的图像处理装置已经得以广泛地使用。
[0003]这种图像处理装置可以包括存储(累计或录入)图像数据的存储设备。作为存储设备，使用外部存储设备，如固定或可拆卸HDD (硬盘驱动器)或SSD (固态驱动器)。这种包括记录图像数据的存储设备的图像处理装置可以每次执行图像处理就记录待处理的图像数据或图像处理中所生成的图像数据。
[0004]这种图像处理装置可能无法获得对特定图像所执行的图像处理的期望结果，相应地，图像处理装置可能需要分析原因并且调整图像处理中所使用的处理参数。在此情况下，如果图像数据记录(录入)在存储设备中，则容易对图像处理的内容执行检查。具体地说，录入与图像处理关联的图像数据对于在困难之时分析原因以及预防性维护是有用的，此外，对于在调整处理参数之时估计并且考虑有效性是有用的。
[0005]然而，近年来，关于数码相机等所捕获的图像的数据具有每份数据大量信息，相应地，存储图像数据需要大存储容量。在关于与图像处理关联的图像的数据待存储达长时间段或关于与图像处理关联的大量图像的数据待存储的情况下，例如，需要具有庞大容量的存储设备，因此，存储设备的成本增加。此外，随着发送到存储设备的图像数据量变大，数据通信的负载增加，相应地，数据通信速度可能负面影响到系统的处理速度。
[0006]为了解决该问题，已经提出一种用于仅切掉(提取)图像数据的部分区域并且将该部分区域存储在存储设备中从而减少待存储在存储设备中的图像数据量的方法(例如，参见日本专利公开N0.2004-333446)。在日本专利公开N0.2004-333446中，待经历图像处理的对象的安装位置是预先固定的，而且待检查的区域被提取并且存储在存储设备中。例如，在同时检查多个对象的图像处理中，可能一次捕获包括多个完整对象的范围。具体地说，在日本专利公开N0.2004-333446中所描述的配置在此情况下预先限制了图像处理所需的检查区域，并且使得存储设备仅存储该区域，从而待存储的数据量得以减少。
[0007]在日本专利公开N0.2004-333446中所描述的配置中，对象的安装位置是预先固定的，根据位置预先确定的区域中的图像数据存储在存储设备中。因此，对于可能无法预先精确地设置对象的安装位置的应用，设置待经历图像处理的大图像区域(并且相应地，待存储在存储设备中的大图像区域)。在此情况下，录入图像数据需要大存储区域。例如，虽然对象相对于整个所捕获的图像足够小，但对象可能在检查中移动，并且可能无法停止移动。在此情况下，需要设置待经历图像处理以及图像数据的录入的大图像区域，相应地，存储图像数据所需的区域不必要地增大。
[0008]此外，为了减少存储数据所需的区域，压缩图像数据可以存储在存储设备中。例如，已经使用各种图像数据压缩方法，包括使用离散余弦变换的有损压缩方法(如JPEG)以及使用小波变换等的有损压缩方法(如JPEG2000)。当采用该有损压缩方法时，取决于图像质量参数的设置而获得大压缩率，相应地，用于在存储设备中录入的区域可以显著减小。然而，可能的是，当图像数据的尺寸很大时，或当与待处理的图像数据对应的图像的数量很大时，系统的吞吐量由于图像压缩处理而降级。
[0009]此外，在上述有损压缩方法中，虽然存储图像数据所需的区域可以有效地减小，但一旦图像数据受压缩，就可能无法从压缩图像数据再现在压缩之前的原始图像数据。此外，甚至当显示或打印出压缩图像时，可能无法再现在压缩之前图像数据中所包括的像素的亮度信息和色彩信息。相应地，甚至当对通过有损压缩方法所压缩的图像数据执行图像处理时，不一定获得当对已经历压缩的图像数据执行图像处理时所获得的处理结果。
[0010]因此，对于改变并且考虑与目标图像处理关联的参数，使用压缩图像是不恰当的。甚至当对尚未受压缩的图像数据以及已经历有损压缩的图像数据相似地执行图像处理以获得模式匹配的匹配位置、检测到轮廓的位置、以及区域的提取区块等时，极可能获得不同的处理结果。此外，另一方面，虽然可以通过以特定有损压缩方法来适当地设置压缩处理的参数而抑制图像质量的降级，但如果对图像质量赋优先级，则可能无法获得减少数据量的期望效果。虽然已经使用不使得图像质量降级的无损压缩方法，但通常，当使用该无损压缩方法时，并未获得与有损压缩方法同样适当的压缩率。
[0011]为了解决上述问题，当将要提取并且存储待经历图像处理的图像数据时，使得能够根据图像处理的内容来动态确定图像数据的提取位置并且减少当存储待经历图像处理的图像数据时待存储的数据量。甚至当每次输入图像数据时对象的位置就改变时，在保持图像处理的结果的再现性的同时，可以在更小的区域中存储图像数据。
【发明内容】
[0012]本发明一方面提供一种图像处理方法，包括:通过控制设备对输入图像数据执行图像处理；通过控制设备根据对输入图像数据执行的图像处理的内容来确定从输入图像数据提取的提取图像的提取区域；以及通过控制设备从输入图像数据的所确定的提取区域提取所述提取图像，并且将提取图像存储为图像处理的历史数据。
[0013]从参照附图的示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。
[0014]根据本公开，当执行图像处理(如图像识别处理)并且将与图像处理关联的图像数据存储为历史数据时，存储从整个图像提取的提取图像。因此，可以显著地减少待存储在存储单元(如存储历史数据的外部存储装置)中的数据的量。此外，由于根据图像处理的运行内容来确定图像提取区域，因此确保图像处理的运行所需(或足够)的提取图像的尺寸。相应地，可以容易地并且可靠地执行图像处理的验证和再现或图像处理的控制。
【附图说明】
[0015]图1A是示出根据第一实施例的待经历图像处理的整个图像数据的示图，图1B至图1F是示出根据第一实施例的执行提取的图像处理的示图，图1G和图1H是示出根据第一实施例的提取图像数据的示图。
[0016]图2是示出根据第一实施例的图像数据提取区域确定处理的流程图。
[0017]图3A至图3D是示出根据第一实施例的数据量的减少的效果的示图，其中，图3A和图3C是示出待处理的图像数据的示图，图3B和图3D是示出提取图像数据的示图。
[0018]图4A是示出根据第二实施例的待经历图像处理的整个图像数据的示图，图4B至图4F是示出根据第二实施例的执行提取的图像处理的示图，以及图4G和图4H是示出根据第二实施例的提取图像数据的示图。
[0019]图5是示出根据第二实施例的图像数据提取区域确定处理的流程图。
[0020]图6是示出根据第二实施例的图像数据提取处理的数据流的示图。
[0021]图7是示出采用示例性图像处理方法的图像处理装置的配置的框图。
[0022]图8是示出在机器人装置中采用图7的图像处理装置的情况下的机器人系统的完整配置的示图。
【具体实施方式】
[0023]下文中将参照附图来详细描述实施例。
[0024]图7是示出能够执行本公开的图像处理的图像处理装置901的配置的示图。图7的图像处理装置901包括由显示图像的阴极射线管或液晶显示屏(面板)所构成的显示设备911以及包括键盘、鼠标、触摸板、输入指令控制器和用于输入各种操作的手势输入设备的操作输入设备912。显示设备911和操作输入设备912主要充当用户接口。
[0025]图像处理装置901还包括图像拾取设备902 (如数字静态相机)，充当图像数据输入单元。图像拾取设备902包括照明设备903，如卤素照明或发光二极管照明。
[0026]此外，由外部存储设备(如HDD或SSD)所构成的外部存储装置904连接到图像处理装置901。通过网络等(或所谓的“NAS设备”)连接的服务器中所部署的外部存储设备可以构成外部存储装置904。外部存储装置904用于存储或记录(录入)与对以下示例性实施例中所描述的输入图像数据所执行的图像处理关联的历史数据。以下所描述的处理过程所提取的提取图像数据(以及第二实施例中所描述的整个已压缩输入图像数据)被记录在外部存储装置904中，作为与对输入图像数据所执行的图像处理关联的历史数据。
[0027]此外，外部控制器905通过网络、缆线等连接到图像处理装置901。例如，图8的示例中的机器人控制装置构成外部控制器905。外部控制器905将控制指令发送到图像处理装置901，并且从图像处理装置901接收处理结果。
[0028]上述各单元通过连接到图像处理装置901中的内部总线的接口 52彼此连接。根据对于与上述各个单元通信适当的标准来配置接口 52。例如，取决于连接目标，接口 52由网络接口、USB (通用串行总线)接口以及串行通信接口构成。
[0029]图像处理装置901包括计算单元51，计算单元51包括被配置为通用微处理器的CPU(中央处理单元)元件以及操作为图像处理处理器的GPU(图形处理单元)并且充当作为图像处理的主要设备的控制设备。计算单元51通过图像处理装置901中的内部总线(数据总线、地址总线、其它控制线路等)连接到图7中的左侧上所示的存储单元53。存储单元53包括非易失性存储器设备(如R0M(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)或E(E)PROM)以及外部存储装置(如HDD、SSD (未示出)或外部存储装置904)中的文件区域、虚拟存储区域等。
[0030]存储单元53中所包括的处理数据存储区域532由存储单元53中所包括的RAM区域、外部存储装置904的文件区域和虚拟存储区域等构成。处理数据临时存储在处理数据存储区域532中，此外，图像处理的设置参数等存储在处理数据存储区域532中。此外，例如，当图像数据录入在外部存储装置904中时，处理数据存储区域532用作外部存储装置904的数据缓存。
[0031]此外，用于实施该实施例的图像处理的图像处理程序531被存储在存储单元53中。