正規化相関サーチとは

画像の一部とテンプレートの相関係数(類似度)を計算し、その類似性を尺度としたサーチ法です。類似性を測定することによってテンプレートと近い特徴を持った画像の特徴位置を特定できるため、位置検出に使用できます。
正規化相関サーチの結果としては、X、Y座標、得点(相関係数)が出力されます。一般的に、繰り返し位置精度は、3σで1/4ピクセルです。

得点(相関係数)は、下記の相関 関数によって計算されます。まず、 画像を不連続な2次元の関数I(x, y)と定義します。検索画像I、検索画像の範囲 0N、モデル画像M、 モデル画像の範囲 0i、また、iと Nの関係は、0≦i<Nとなります。

正規化相関サーチのイメージ

正規化相関サーチのイメージ

正規化相関サーチのイメージ

相関係数を計算する手法は一般的 な数学的計算であり、各画像処理メー カーとも同じですが、全てのピクセ ル・全てのビット数を計算すると膨大な処理時間がかかるため、計算を 少なくする工夫(=間引き処理)を メーカー独自のアルゴリズムで行っています。また、いくつかの候補点から最も正しいものを選択する手法も各社それぞれの手法で行っており、これら2つの処理の違いから、各メーカーで処理速度、精度に違いが出てくるのです。

正規化相関サーチの応用

■ロボットなどのガイダンスとしての位置決め
■検査や計測をする前処理としての位置決め

正規化相関サーチの応用イメージ

多くの場合は、サーチ箇所を2点登録し、多少の角度のずれなどを補正します。
その他の用途としては、相関値を利用して異品種混入などを検査することもできます。