JP2659783B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路料金機械の車両番号認識装置における
モーメント計算回路等に適用される画像処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

番号認識等の画像処理においては、第３図に示す様な
画像メモリ２内の濃度でＤである対象画像25を表わす特
徴量として、その面積、周囲長、重心位置及び外接四角
形等がある。

この内、重心を求める為には、縦方向及び横方向のモ
ーメントを求め、それを面積で割らなければならない。

ここで縦（横）方向のモーメントとは、縦（横）方向
の座標Ｙ（Ｘ）と、その座標上に存在する濃度Ｄの個数
Ｎ（Ｍ）の積の総和Σ（Ｙ・Ｎ）（Σ（Ｘ・Ｍ））とし
て計算される。

第４図は、従来技術におけるパイプライン演算型画像
処理装置の一例を示す図である。

第４図において、カメラ12により撮像された画像は、
A/D変換器13でディジタル信号に変換され、画像メモリ
２に書込まれる。

画像メモリ２に書込まれた画像データは、計算機１の
指令により順次読出され、演算器３によって種々の画像
処理を施された後、再び画像メモリ２に書込まれる。

処理された画像は、D/A変換器15でアナログの映像信
号に変換され、モニタテレビ14に表示される。

ここで、計算機１は、装置の制御及び演算器３ではで
きない処理を行う。

以上の様なパイプライン演算型画像処理装置で、前述
のモーメントを計算する時、従来は、第５図に示す様
な、ラン長変換回路を用いて、画像のラン長変換を行っ
た。

ここで、ラン長変換とは、第６図に示す様に、画像メ
モリ２内のデータを横方向に読出し各行毎に、対象画像
25（濃度Ｄ）の領域の始点の座標とその長さに変換する
ことを言う。第６図では、１つ目のランは（i₁,j₁,N₁）
２つ目のランは（j₂,j₁,N₂）ｎ個目のランは（i₁,j_n,
N_n）となる。

第５図の回路では、パイプラインを流れるデータ、即
ち演算器３の出力は、比較回路16に入力され、ここで、
濃度指定レジスタ17の値と比較されて、そのデータが、
対象画像のデータであるか判断される。

入力されたデータが対象画像のデータであると判断さ
れると、比較回路16の出力が“L"から“H"となり、第１
のカウンタ19がクロックのパルス数を計数し始める。こ
こで、クロックとは、画像データが１つ入力される毎
に、１つパルスが出る様に同期している。

この時までに、第２のカウンタ20では、画像データの
転送が始まる時にリセットされた後、１行分の画像デー
タを転送している間は“H"、改行期間中は“L"となる画
像有効信号23の数を計数しており、入力される画像デー
タの縦方向の座標j_nを示す。

又、第３のカウンタ21では、画像有効信号23の“L"で
リセットされた後、クロック24のパルス数を計数してお
り、入力される画像データの横方向の座標i_nを示す。

比較回路16の出力が“L"から“H"に変化すると、メモ
リ制御回路18は、第２のカウンタ20のデータと、第３の
カウンタ21のデータ、即ち、ランの始点の座標をラン結
果メモリ22に書込む。

次に、入力される画像データが、対象画像領域から外
れると、第２のカウンタ19は計数を停止し、同時に、メ
モリ制御回路18は、ラン結果メモリ22に、そのデータ即
ち、ランの長さを書込む。その後、第１のカウンタ19は
リセットされる。

以上の動作を、全画像データに対して行うことによ
り、画像のラン長変換が実施される。

モーメントを計算する為には、この後、計算機１がラ
ン結果メモリ22の内容を参照して、ソフトウエアにて計
算することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術においては、画像データのラン長変換
までは、専用のハードウェアで行う為高速であるが、そ
の後、モーメントの計算はソフトウェアで行わなければ
ならない為、多大な処理時間を要する。

又、ラン長変換回路は、１度のパイプライン処理で
は、１つの濃度に対してしかラン長変換できない為、濃
度の異なる対象画像が複数ある場合にはその数だけパイ
プライン処理を行わなければならず、これもまた、処理
時間の増加を招いている。

本発明の課題は、上記従来の問題点を解消することが
できる画像処理装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による画像処理装置は、画像メモリに読込まれ
たラベリング画像データをクロックに同期して演算器に
読出して処理し、処理結果を該画像メモリに書込むパイ
プライン演算型画像処理装置において、前記画像メモリ
から読出される画像データを前記クロックの1.5クロッ
ク分遅延させる遅延回路と、前記演算器から前記クロッ
クに同期して続けて出力される画像データの一致を検出
する一致検出回路と、前記遅延回路にて遅延する前の画
像データと遅延後の画像データを前記読出しクロックの
ハイレベル時とロウレベル時とで切換えて、演算結果格
納用結果メモリにアドレスとして入力することにより、
濃度の異なる対象画像毎に演算結果を切換えるデータ切
換回路と、前記クロック又は画像有効信号をカウント
し、前記結果結果メモリに読込まれた画像データの前記
画像メモリ上での縦又は横方向の座標値を示すカウンタ
と、前記結果メモリに格納された画像データと前記カウ
ンタのカウント値を加算し、ラベル毎の座標値を累計す
ることにより画像データのモーメントを計算して前記結
果メモリに格納する加算回路と、前記加算回路に対し、
該加算回路の出力と前記結果メモリからの読出しデータ
とを切換えて入力する加算切換回路と、前記一致検出回
路の検出信号に応じて前記結果メモリに対する画像デー
タの読出し、書込みの制御及び前記加算切換回路の切換
えを行なうメモリ制御回路とを具備してなることを特徴
とする。

〔作用〕

遅延回路では、結果メモリの内容を読出し、縦又は、
横方向の座標を加算した後、再び結果メモリに書込める
までに必要なクロック数とクロックの半分に相当する時
間だけ入力データを遅延させる。

画像データが入力され始めるとデータ切換回路は、ま
ず遅延させる前のデータをアドレスとして出力し、メモ
リ制御回路は、結果メモリの内容を読出す。

この時、カウンタは、縦方向モーメントの計算を行う
時には、画像データ転送開始時にリセットされ、画像有
効信号の数を計数する。即ち、縦方向座標を出力する。
又、横方向モーメントの計算を行う時には、画像データ
転送の改行時にリセットされ、読出しクロック数を計数
する。即ち、横方向の座標を出力する。

読出された結果メモリの内容は、加算回路でカウンタ
の出力と加算される。

この時点で、結果メモリのアドレスには、遅延回路で
遅延された、読出し時と同じデータが現われているの
で、そこに、加算回路の出力が再び書込まれる。

以上の動作を全画像データに対して行うことにより、
モーメントの計算が実行できる。

ただし、この時、入力される画像データが２つ以上続
けて同じ値である時、１つ目のデータに対する加算結果
が、結果メモリに書込まれる前に、次のデータが結果メ
モリの内容を読出してしまう為、モーメントの計算が正
常に行われないことがある。

この為、連続して入力される画像データが同じ値かを
一致検出回路で検出し、もし同じ値であれば、２つ目以
降の画像データに対しては、結果メモリの内容と、カウ
ンタの出力を加算するのではなく、加算回路の出力に再
びカウンタの値を加算する様に加算切換回路の切換えを
行う様にすることにより、常に、正常にモーメントの計
算が行える様になる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。

第２図は、本発明の一実施例のタイミングチャートを
示す図である。

第１図において、計算機１、画像メモリ２及び演算器
３は、パイプライン演算型画像処理装置を構成する最小
限のものであり、その他の回路が、本発明により設けら
れた回路である。

説明に於て、遅延回路４は、入力される画像データを
1.5クロックだけ遅延させるものとし、又、カウンタ９
はクロック24を計数する。即ち横方向のモーメントを計
算するものとする。縦方向のモーメントを計算する時
は、カウンタ９が画像データ転送開始時にリセットさ
れ、画像有効信号23を計数する様に変わるだけで、主た
る動作に変化はない。

まず、演算器３からは、クロック24に同期して画像デ
ータがA₀,A₁,A₂,A₃…と転送されて来る。

遅延回路４では、これが1.5クロックだけ遅延され
る。

データ切換回路７は、クロック24が“L"の間は遅延す
る前のデータを、“H"の間は、遅延後のデータを結果メ
モリ８にアドレスとして出力する。

一致検出回路５の出力が“L"の時、即ち連続して入力
されたデータが異なる時は、メモリ制御回路６は、クロ
ック24が“L"の時に、結果メモリ８の内容を読出す。

読出された結果メモリ８の内容は、加算切換回路10に
入力されるが、一致検出回路５の出力が“L"であるの
で、そのまま、加算回路11に入力される。

加算回路11では、カウンタ９の出力、即ち、入力され
た画像データの横方向の座標と加算される。以上の動作
が1.5クロックの時間内に行われる。

結果メモリ８の読出しから、1.5クロック後のクロッ
ク24が“H"の時には、結果メモリ８のアドレスには、読
出し時と同じアドレスが現われているので、一致検出回
路５の出力が“L"であるならば、加算回路11の出力を再
び書込む。

次に、画像データA₂とA₃が等しいとすると、一致検出
回路５は、１クロック分だけ、その出力を“H"とする。

一致検出回路５の出力が“H"であるとすると、２つ目
のデータA₃の時の結果メモリ８の読出しを休止し、替り
に、加算切換回路10を切換えて、加算回路11の出力を、
再び加算回路11に入力する。又、１つ目のデータA₂の時
の結果メモリ８への書込みも休止する。

この結果、１つ目のデータA₂の時に読出された、結果
メモリ８の時の内容に、２つのデータA₂,A₃の座標が続
けて加算され、A₃の時の書込みで、結果メモリ８に書込
まれることになる。

この動作は、画像データがいくつ連続して同じであっ
ても、同様に行われる。

ここで、画像データが改行中の不定データと、画像デ
ータの各行の最初もしくは最後のデータがたまたま一致
してしまった場合、結果メモリ８の読出し、もしくは書
込み不良が起ってしまうので、メモリ制御回路６は、各
行の最初では必ず結果メモリ８を読出し、最後では必
ず、結果メモリ８に書込む様にしなければならない。

以上の動作を、全画像データについて行うことによ
り、濃度の異なる対象画像毎に、濃度と同じアドレスの
位置に、横方向のモーメントが１回のパイプライン演算
で求められることになる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、画像メモリ内に
存在する濃度の異なる対象画像毎に、縦方向又は、横方
向のモーメントがそれぞれ１回のパイプライン演算で、
同時に求められ、かつ、ソフトウエアによる処理が不要
となり、処理時間の大幅な短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る画像処理装置のブロ
ック図、第２図は本発明の一実施例のタイミングチャー
ト図、第３図はモーメント計算の説明図、第４図は従来
のパイプライン演算型画像処理装置のブロック図、第５
図は従来の技術によるモーメント計算の為のラン長変換
回路のブロック図、第６図は、ラン長変換の説明図であ
る。 ４……遅延回路、５……一致検出回路、７……データ切
換回路、９……カウンタ、10……加算切換回路、11……
加算回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦田 秀夫 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭62−3309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157672（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像メモリに読込まれたラベリング画像デ
   ータをクロックに同期して演算器に読出して処理し、処
   理結果を該画像メモリに書込むパイプライン演算型画像
   処理装置において、 前記画像メモリから読出される画像データを前記クロッ
   クの1.5クロック分遅延させる遅延回路と、 前記演算器から前記クロックに同期して続けて出力され
   る画像データの一致を検出する一致検出回路と、 前記遅延回路にて遅延する前の画像データと遅延後の画
   像データを前記読出しクロックのハイレベル時とロウレ
   ベル時とで切換えて、演算結果格納用結果メモリにアド
   レスとして入力することにより、濃度の異なる対象画像
   毎に演算結果を切換えるデータ切換回路と、 前記クロック又は画像有効信号をカウントし、前記結果
   結果メモリに読込まれた画像データの前記画像メモリ上
   での縦又は横方向の座標値を示すカウンタと、 前記結果メモリに格納された画像データと前記カウンタ
   のカウント値を加算し、ラベル毎の座標値を累計するこ
   とにより画像データのモーメントを計算して前記結果メ
   モリに格納する加算回路と、 前記加算回路に対し、該加算回路の出力と前記結果メモ
   リからの読出しデータとを切換えて入力する加算切換回
   路と、 前記一致検出回路の検出信号に応じて前記結果メモリに
   対する画像データの読出し、書込みの制御及び前記加算
   切換回路の切換えを行なうメモリ制御回路と を具備してなることを特徴とする画像処理装置。