JP3067822B2

JP3067822B2 - パターン識別方法

Info

Publication number: JP3067822B2
Application number: JP3055164A
Authority: JP
Inventors: 裕之石原; 勉脇水; 智小松
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JPH04290174A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パターン識別方法に関
し、特に、例えば食堂自動精算システムでの食器の識別
及び計測を誤りなく、しかも精度良く行うためのパター
ン分離識別方法に関する。

【０００２】ここで、食堂自動精算システムとは、食堂
において多種類の又は単品の料理をお盆に乗せた時に重
なりやはみ出し物を含んだ食器画像をカメラに入力して
画像処理をした後、計測処理結果により食器の大きさと
予め決めてある食器の値段とを照合して精算金額を算出
するシステムである。この場合、食器画像を正確にパタ
ーン識別する必要がある。

【０００３】

【従来の技術】従来、食器の識別計測においては、例え
ば、特開昭６１−１４７３８１号及び特開昭６２−１９
９８９号等にて提案された発明においていくつかの方法
が知られている。例えば、重なりのある円形食器のパタ
ーン形状から夫々如何なる種類の円形食器で形成されて
いるかを分離識別する場合、或いは、円形食器と多角形
状物体が重なっている時の分離識別をする場合がある
が、先ず、図１６に示す円形食器のみで形成されている
場合について説明する。

【０００４】対象物の画像を２値化した図１６（Ａ）に
示されるようなパターンに対して輪郭追跡方法により輪
郭点を図１６（Ｂ）に示すように抽出する。この輪郭の
変曲点を次の様に求める。まず、図１７（Ａ）に示す様
な等間隔のサンプリング点Ｐ ₁，Ｐ₂，…，Ｐ_m，…Ｐ
_n，…Ｐ_O，…Ｐ_p，…，を設定し、次に、隣接する３
つのサンプリング点の間の傾きベクトルＶ₁，Ｖ₂（図
１７（Ｂ））の方向の変化を順次求める。次に、この方
向の変化値が所定の設定値の範囲内か範囲外かで変曲点
Ｐ_m，Ｐ_n，Ｐ_O，Ｐ_pを求める。次に、求まった変曲
点間例えば変曲点Ｐ_m〜Ｐ_nの輪郭線は同一円形食器か
ら発生したものと考え、変曲点Ｐ_m，Ｐ _n，Ｐ_n-mの３
点を通る円を考えその円の中心座標及び半径を演算する
その演算した結果より、半径及び中心座標の互いに近い
ものどうしについては同一円として統合する。例えば図
１７（Ａ）の場合、２つの輪郭線（Ｐ_m〜Ｐ_n）と（Ｐ
_o〜Ｐ_p）は同一円としてつないで統合する。以上のプ
ロセスにより円形の種類と数を識別していた。

【０００５】又、多角形の識別方法について、図１８，
図１９を用いて説明する。まず、変曲点は、円形の場合
と同様にサンプリング点間の傾きベクトルの方向変化で
Ｘ₁，Ｘ₂，Ｘ₃，Ｘ₄，Ｘ₅と求める。次に、変曲点
間毎に傾きベクトルの方向の変化が０に近い値ならば直
線として識別して番号（，，，）を付け、次
に、対象となる辺の次の辺との内角（Ｑ₁，Ｑ₂，
Ｑ₃）と辺の長さ等を図１９に示すようにメモリに格納
する。次に、メモリに格納されたデータと検査対象物と
を照合して着目辺が多角形のどの部分辺であるかを識別
する。

【０００６】次に多角形状物体が重なっている時の分離
識別をする場合について説明する。対象物の画像を２値
化した図２０（Ａ）に示されるようなパターンに対して
輪郭追跡方法により輪郭点を図２０（Ｂ）のように抽出
する。前述の場合と同様に、この輪郭の凹凸点は図２１
（Ａ）に示す様にＰ₁，Ｐ₂のサンプリング点の間の傾
きベクトルＶ₁，Ｖ₂（図２１（Ｂ））の方向の変化で
図２１（Ａ）の様に変曲点Ｐ_j，Ｐ_k，Ｐ_l，Ｐ_m，Ｐ
_n，Ｐ_o，Ｐ_pを求める。更に、傾きベクトルの方向が
０に近い値ならば直線として識別し、変曲点間に番号
（，，…，，…，）を付ける。次に、対象とな
る辺（例えば番号の辺）と次の辺（例えば番号の
辺）との内角（例えばＱ₁，Ｑ₂，Ｑ₃）との辺の長さ
等を図２２に示すようにメモリに格納する。次に、メモ
リに格納されたデータと検査対象物とを照合して着目辺
が多角形のどの部分辺であるかを識別する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、例えば
図４に示す様な円形Ａ、四角形Ｂ、不定形（円弧）Ｃ、
不定形Ｄが重なったパターン形状の場合、円形Ａに不定
形（円弧）Ｃが接する様に重なった部分では、変曲点を
見つけにくく、このため、変曲点Ｐ₁₁〜Ｐ₁間の円弧ｋ
が存在するものと認識してしまう。従って、図７（Ｂ）
に示す如く、円弧ｋについての演算（破線）は実際円
（実線）Ａとの識別に誤認識が生じる問題点があり、
又、不定形Ｃの識別が困難である問題点があった。更
に、四角形Ｂに不定形Ｄが重なって画面上に多角形を形
成する場合、四角形Ｂの存在があっても多角形に吸収さ
れて求める形状が四角形なのか不定形なのか識別不可能
になり、同様に、例えば図２３（Ａ）の様な多角形Ｈ，
Ｉ，Ｊが重なった場合、画面上に図２３（Ｂ）に示す様
な多角形状パターンが形成されるため、四角形Ｈは多角
形に吸収されて求める形状が四角形なのか多角形なのか
識別不可能になる問題点があった。

【０００８】本発明は、円形及び四角形が重畳する複合
形状パターンに不定形が含まれても円形及び四角形を抽
出し、又、複数の四角形及び複雑な多角形が重なって形
成される複合形状パターンに対して多角形から四角形を
抽出し、迅速かつ正確に求める形状を識別・計測できる
手段パターン識別方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】円形及び四角形が重畳す
る複合形状パターンに不定形が含まれている場合、円形
及び四角形を抽出するに際し、円形では、部分円弧輪郭
線のなす角が全円弧に対して設定された閾値以上であり
（条件１００）、部分円弧輪郭線が変曲点により分離識
別された円形の中心座標が別に分離識別された円形の内
部に存在せず（条件１０１）、変曲点がない部分円弧輪
郭から演算された演算円の中心点を基準にした演算円の
半径と中心点から実際画面上の円弧輪郭線の距離との差
が閾値以下である事（条件１０２）により、いかなる円
形かを識別し、上記円形識別条件（１００〜１０２）を
満たさない場合は全て不定形として除外し、次に、四角
形では、変曲点での内角（次の辺のベクトルとの角度）
が直角であり（条件１０３）、かつ、向かい合う２つの
部分辺輪郭線でのベクトルが平行で向きは逆向きであり
（条件１０４）、かつ、２つのベクトル間で重なり部分
を持つこと（条件１０５）により、いかなる四角形を識
別し、上記四角形識別条件（１０３〜１０５）を満たさ
ない場合は全て不定形として除外する。

【００１０】一方、複数の四角形及び複雑な多角形が重
なって形成される複合形状パターンに対して多角形から
四角形を抽出するに際し、同じ辺から発生している複数
の部分辺輪郭線があるならば１本の直線に統合し、統合
された部分辺輪郭線を含め、向かう合う２つの部分辺輪
郭線のベクトルが平行で向きは逆向きであり（条件１１
０）、かつ、２つの部分辺輪郭線のベクトル間で重なり
部分を持ち（条件１１１）、かつ、対象となる部分辺輪
郭線のベクトルに複数の向かう合う部分辺輪郭線のベク
トルが存在したとき、一番近い部分辺輪郭線のベクトル
を選択すること（条件１１２）により、２つの向かい合
うベクトルを抽出して多角形から四角形を識別し、上記
四角形識別条件（１１０〜１１２）を満たさない場合は
全て不定形として除外する。

【００１１】

【作用】複数種の円形と四角形及び不定形等の形状パタ
ーンが複雑に重なった時、円形識別条件及び四角形識別
条件を利用して不定形の部分は計測対象外として除外
し、パターンが如何なる種類の円形及び四角形から構成
されているかを、正確かつ迅速な計測を行う。

【００１２】複数種の四角形及び複雑な多角形が重なっ
て形成されている多角形形状パターンの場合、多角形識
別方法を利用して多角形に含まれている四角形と他の多
角形を検証する。他の多角形部分は計測対象外として四
角形だけの計測をし、かつ迅速な計測を行う。

【００１３】

【実施例】図２は本発明の第１実施例のブロック図を示
す。同図において、被検査形状パターン１は照明装置２
によってコントラストをつけられ、画像入力装置（カメ
ラ）３にて撮像されてビデオ信号とされる。カメラ３の
出力はＡＤ変換回路４にてＡＤ変換されて画像データと
され、論理フィルタ処理回路５にて２値化されると共に
ノイズを低減され、画像メモリ６に格納される。画像メ
モリ６から読出された画像データは計測処理装置７に入
り、ここで以下に説明する処理が行なわれる。計測処理
装置７は、図３に示すフローチャートに従った処理を行
なうものとする。

【００１４】図４（Ａ）に示す様な形状パターンに対し
て左回りに輪郭線追跡法により輪郭点を検出し（図３の
ステップ５０）、この輪郭線を追いかけて輪郭点座標
（ｘ，ｙ）を抽出してベクトル化し（ステップ５１）、
輪郭点用メモリ８に格納する。図４（Ｂ）は変曲点
Ｐ₁，Ｐ₄におけるベクトルのなす角の方向を示す。ベ
クトルは、相隣る輪郭点を左回りに結んだものである。
ベクトルのなす角は、着目するベクトルＶ_m，Ｖ_nと夫
々１つ前のベクトルＶ_m-2，Ｖ_n-2で図４（Ｂ）に示す
様に±方向を定義して算出する（図３のステップ５
２）。ベクトルのなす角が急に正になったときは凹変曲
点Ｐ₁、ベクトルのなす角が急に負になったときは凸変
曲点Ｐ₄とする。

【００１５】但し、図４は、一実施例を示したものであ
り、輪郭線の追跡は左回り及び右回りでも可能であり、
ベクトルのなす角の正負逆符号でも定義することも可能
である。

【００１６】図４（Ａ）において変曲点はＰ₁，Ｐ₂，
…Ｐ₆，…，Ｐ₁₁となり、変曲点間の輪郭線（以後部分
輪郭線という）をａ，ｂ，…ｅ，…，ｋとする。次に、
この部分輪郭線を図５に示す様にｑ等分化する。ｑの値
は識別相対許容値によって決める。ここで、小さいノイ
ズに対しての抵抗を考え、着目するベクトルと２ベクト
ル先のベクトルとのなす角α１，α２，…，αｑ及びβ
１，β２，…，βｑを算出してその平均値（α１＋α２
＋…＋αｑ）／ｑ、（β１＋β２＋…＋βｑ）／ｑを求
める。この値が許容設定値よりも小さい（０に近い）場
合は画面上での多角形から発生した辺輪郭線、大きい場
合は円形から発生した円弧輪郭線と分類して図６に示す
様に部分輪郭線（ａ〜ｋ）に含まれている円弧輪郭線
ｉ，ｋの座標を円弧輪郭線パラメータ９ａに、そして、
辺輪郭線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの座標を
辺輪郭線パラメータ９ｂに格納する（図３のステップ５
３）（但し、図６の中でｘ座標ｘ_a〜ｘ_kとｙ座標ｙ_a
〜ｙ_kは部分輪郭線ａ〜ｋの全ての座標を表す）。次
に、円形及び四角形抽出部１０ではこれを利用して以下
の処理をする。

【００１７】円弧輪郭線パラメータ９ａに格納された円
弧輪郭線に対してサンプリング点の個数を取れる十分な
大きさの全ての円弧輪郭線に基づき（ステップ５４）、
最小二乗法によって半径及び中心座標を求める（ステッ
プ５５）。そして、次の方法で円形の計測が可能かを検
索する。（１）図４（Ａ）のパターンで最小二乗法により算出
された中心座標を利用して円弧輪郭線の始点Ｐ₉→中心
点→終点Ｐ₁₀の２つのベクトルのなす角θを求め、３６
０度の割合を算出し、識別相対許容角度よりも小さい場
合は誤認識の可能性があるために計測対象外とし、大き
い場合は計測対象とする。（２）図４（Ａ）の円弧輪郭線ｉ，ｋの場合、同一の
円形から複数存在しているかどうかを識別する。夫々の
半径及び夫々の中心座標の夫々の差を比較して（図３の
ステップ５６）識別相対許容範囲内だったら同一の円形
から発生したとみなし、複数存在している円弧輪郭線を
統合し（ステップ５７）、再度最小二乗法で計測し、上
記（１）の内容を行なう（ステップ５８）。（３）図７（Ａ）の様に図４（Ａ）の円形Ａに円形状
はみ出し物等Ｅが重なった時の様子を説明すると、対象
となる変曲点間ｗ，ｚの円弧ｆにより演算された円の中
心座標Ｏが円形Ａの内部にあるとき誤認識の可能性があ
るため計測対象外とする。（４）図４（Ａ）の様に円形Ａにはみ出し物等Ｃが接
して変曲点が検出しにくい場合について図７（Ｂ）を用
いて説明すると、はみ出し物Ｃの円弧（円形Ａと接する
付近の円弧ｋ）によって画面上の円形Ａよりも大きい円
形（破線を含んだ円形）が演算されてしまう場合、ま
ず、その演算された円形（破線）の中心点Ｓと円形Ａ
（実線）の円弧のサンプリング点（Ｑ₁，Ｑ₂，…，Ｑ
_n）との距離をＱ₁Ｓ＝ｒ₁，Ｑ₂Ｓ＝ｒ₂，Ｑ_nＳ＝
ｒ_nと定義し、演算円の半径をＲとする。この時、 ((Ｒ−ｒ₁)²＋（Ｒ−ｒ₂)²＋…＋（Ｒ−ｒ_n)²) ／ｎ
＞識別相対許容値（但し、ｎはサンプリング点の個数と
する）となる判別式で演算円と画面上の実際円との比較
をする。この判別式が成立した場合は計測対象外とす
る。

【００１８】以上、円形を検証し計測可能ならば円形の
サイズを算出する（図３のステップ５９〜６１）。

【００１９】一方、辺輪郭線パラメータ９ｂに格納され
た辺輪郭線に対してサンプリング点の個数を取れる十分
な大きさの全ての辺輪郭線に基づき、円形及び四角形抽
出部１０において次の方法で不定形から四角形を抽出し
て計測可能かを検索する。図４（Ａ）の様に四角形Ｂに
不定形Ｄが重なった多角形が形成された場合、例えば、
次の条件では計測対象とする。逆に次の条件外の場合は
計測対象外とする。（１）辺ａでのベクトルＶ₁と次の辺ｂでのベクトル
Ｖ₂の内角が直角でなければならない。（図８（Ａ））（２）Ｖ₁と辺ｇでのベクトルＶ₃が平行で向きは逆
向きでなければならない。（図８（Ｂ））（３）Ｖ₁とＶ₃間で重なり部分をもたなければなら
ない。（図８（Ｃ））以上、四角形の検証を行ったあと計測可能ならばそれぞ
れの辺に対してナンバリングを行ない、向かう合う２辺
の距離（四角形の大きさ）を算出する。円形及び四角形
を夫々計測すると、計測結果を登録する（ステップ６
２）。

【００２０】以上説明した様に、本発明の第１実施例に
よれば、複数種の円形（円に近い形を含む）、四角形の
重なり又は不定形の重畳があっても円形及び四角形を誤
りなく迅速に抽出でき、計測する事が可能となる。従っ
て、食堂において食器の形状を計測して精算する場合な
ど、円形状食器や四角形食器に不定形のはみ出し等のあ
る画像に対しても、瞬時に判断し、精算できる。

【００２１】図９は本発明の第２実施例のブロック図を
示し、同図中、図２と同一機能を有する部分には同一番
号を付してその説明を省略する。図９中、１５は多角形
が重なって形成されている形状パターンである。１６は
計測処理装置で、図３に示すフローチャートに従って処
理を行なう。

【００２２】図１０（Ａ）に示す様に四角形Ｋと多角形
Ｌとが重なった形状パターンに対して左回りに輪郭線追
跡法により輪郭点を検出し（図３のステップ５０）、こ
の輪郭線を追いかけて輪郭点座標（ｘ，ｙ）を抽出して
ベクトル化し（ステップ５１）、輪郭点用メモリ１７に
格納する。図１０（Ｂ）は変曲点Ｐ₁，Ｐ₄におけるベ
クトルのなす角の方向を示す。ベクトルは、相隣る輪郭
点を左回りに結んだものである。ベクトルのなす角は、
着目するベクトルＶ_m，Ｖ_nと夫々１つ前のベクトルＶ
_m-2，Ｖ_n-2で図１０（Ｂ）に示す様に±方向を定義し
て算出する（図３のステップ５２）。ベクトルのなす角
が急に負になったときは凸変曲点Ｐ₁、ベクトルのなす
角が急に正になったときは凹変曲点Ｐ₄とする。

【００２３】但し、図１０は、一実施例を示したもので
あり、輪郭線の追跡は左回り及び右回りでも可能であ
り、ベクトルのなす角の正負逆符号でも定義することも
可能である。

【００２４】図１０（Ａ）において変曲点はＰ₁，
Ｐ₂，…，Ｐ₄，…Ｐ₈となり、変曲点間の辺（部分辺
輪郭線）をａ，ｂ，…，ｅ，…，ｈとしてこの部分辺輪
郭線の座標を辺輪郭線パラメータ１８に格納する。次
に、四角形抽出部１９ではこれを利用して以下の処理を
する。

【００２５】辺輪郭線パラメータ１８に格納された辺輪
郭線に対してサンプリング点の個数を取れる十分な大き
さの全ての辺輪郭線に基づき（ステップ５４）、次の方
法で多角形から四角形を抽出して計測可能かを検証す
る。（ａ）図１０（Ａ）の辺ｃ，ｇのベクトルを例えば図
１１に示す様にＶ_c，Ｖ_gとして代表ベクトルを定義す
る。そして、Ｖ_c，Ｖ_gが同一辺から発生していたら１
本のベクトルＶ_cgとして統合する（ステップ７０，７
１）。

【００２６】例えば、次の条件では計測対象とする。逆
に、次の条件外の場合は計測対象外とする。

【００２７】(1) ベクトルＶ_cとＶ_gの向きは同一方向
を向いていなければならない。

【００２８】（図１２（Ａ）） (2) ベクトルＶ_cとＶ_gの距離ｄが識別相対許容値より
も小さくなければならない。（図１２（Ｂ））０≦ｄ＜識別相対許容値 (3) ベクトルＶ_cの始点以前のベクトルＶ_bの方向と終
点以後のベクトルＶ_dの方向とが同じであり、かつ、ベ
クトルＶ_gの始点以前のベクトルＶ_fの方向と終点以後
のベクトルＶ_hの方向とが同じでなければならない
。（図１２（Ｃ）） (4) ベクトルＶ_cとＶ_gの始点以前のベクトルＶ_b，Ｖ
_fの方向が互いに逆になっていなければならない。（図
１２（Ｃ））ここで、図１３に示す如く、例えば２つの同じ四角形
Ｒ，Ｓの間に別の四角形Ｔが重なった様な位置関係であ
り、上記（１），（２）を満たした場合、Ｖ_CとＶ_gが
１本に統合されてしまうことがある。この場合、２つの
四角形Ｒ，Ｓが別々に識別されなければならないとこ
ろ、この２つの四角形Ｒ，Ｓが１つの四角形として計測
されてしまうことになる。これを防止するため、ベクト
ルＶ_c，Ｖ_gに対して始点以前のベクトルＶ_b，Ｖ_f、
及び、終点以後のベクトルＶ_dとＶ_hについて図１２
（Ｃ）に示す様な検証を行なう。即ち、図１３のＶ_b，
Ｖ_hの向かい側にＶ_d，Ｖ_fがある場合、計測対象外と
する。（ｂ）図１０（Ａ）のａ，ｅ，ｇの辺に対しての代表
ベクトルを図１１のＶ_a，Ｖ_e，Ｖ_gと定義し、向かう
合う２辺の状態を検証する（図３のステップ７２〜７
４）。例えば、次の条件では計測対象とし、逆に、次の
条件外では計測対象外とする。

【００２９】(1) ベクトルＶ_a，Ｖ_gが平行で向きは逆
向きでなければならない。（図１４（Ａ）） (2) ベクトルＶ_a，Ｖ_gが重なり部分を持たなければな
らない。（図１４（Ｂ）） (3) １つの着目する辺のベクトルＶ_aに対して２つ以上
の向かう合う辺のベクトルＶ_e，Ｖ_gが存在したとき、
距離が一番近い辺のベクトルＶ_gを向かう合うものとす
る（距離ｄ₁，ｄ₂が存在したとき、はみ出し物がある
とみなして、近い方をとる）。（図１４（Ｃ））（ｃ）図１１及び図１３の様な向かい合う２辺のベク
トルＶ_b，Ｖ_hの間が、次の条件のときは計測対象外と
する。

【００３０】(1) 図１３で２辺のベクトルＶ_b，Ｖ_hに
直角で同一方向の異なる２つのベクトルＶ_c，Ｖ_eが存
在した場合。（図１５（Ａ）） (2) 図１１で２辺のベクトルＶ_b，Ｖ_hに直角な２つの
ベクトルＶ_a，Ｖ_cgに重なり部分が存在しない場合（図
１５（Ｂ））このような２つの条件のどちらか一方が発生した場合は
計測対象外とする（図３のステップ７５）。

【００３１】以上、四角形の検索を行ったあと計測可能
ならばそれぞれの辺に対してナンバリングを行ない、向
かい合う２辺の距離（四角形の大きさ）を算出する（ス
テップ７６）。計測不可能であれば、他の多角形とみな
して計測はしない。四角形を計測すると、計測結果を登
録する（ステップ６２）。

【００３２】以上説明した様に、本発明の第２実施例に
よれば複数種の多角形の重畳があってもそこから四角形
を誤りなく迅速に計測する事が可能となる。従って、食
堂において食器の形状を計測して精算する場合など、四
角形食器に多角形のはみ出し等のある画像に対しても、
瞬時に判断し、精算できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、複数の円形、四角形の
重なり又は不定形の重畳があっても円形及び四角形を正
確かつ迅速に抽出でき、一方、複数の多角形の重畳があ
っても四角形を正確かつ迅速に抽出でき、従って、例え
ば、食堂において食器の形状を計測して精算するシステ
ムに適用した場合、食器にはみ出し等があっても食器形
状を正確に判断できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の第１実施例のブロック図である。

【図３】本発明の動作フローチャートである。

【図４】第１実施例におけるパターンである。

【図５】部分輪郭線の等分化を説明する図である。

【図６】部分輪郭線をパラメータに格納する様子を説明
する図である。

【図７】はみ出し物があるパターンの識別を説明する図
である。

【図８】四角形に不定形が重なった場合の条件を説明す
る図である。

【図９】本発明の第２実施例のブロック図である。

【図１０】第２実施例におけるパターンである。

【図１１】第２実施例におけるベクトル（不定形）であ
る。

【図１２】１本のベクトルとして統合する条件を説明す
る図である。

【図１３】第２実施例におけるベクトル（四角形）であ
る。

【図１４】向かい合う上下２辺の条件を説明する図であ
る。

【図１５】向かい合う左右２辺の条件を説明する図であ
る。

【図１６】円形が重なったパターンである。

【図１７】円形が重なったパターンのサンプリングを説
明する図である。

【図１８】従来例における多角形の識別方法を説明する
図である。

【図１９】図１８におけるパターンのナンバリング図で
ある。

【図２０】多角形が重なったパターンである。

【図２１】従来例における多角形の識別方法を説明する
図である。

【図２２】図２１に示すパターンのナンバリング図であ
る。

【図２３】従来例の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１，１５形状パターン３画像入力装置６画像メモリ７，１６計測処理装置８，１７輪郭点用メモリ９ａ円輪郭線パラメータ９ｂ，１８辺輪郭線パラメータ１０円形及び四角形抽出部１９四角形抽出部Ａ円形Ｂ，Ｋ，Ｒ，Ｓ，Ｔ四角形Ｃ，Ｄ，Ｌ不定形（はみ出し物）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者脇水勉大分県大分市東春日町17番58号富士通大分ソフトウェアラボラトリ株式会社内 (72)発明者小松智神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開平４−160575（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−70890（ＪＰ，Ａ) 特開平１−161487（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−204086（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 5/00 G06T 7/00 G06T 7/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円形（円に近い形を含む）又は四角形の
単独パターン、又は、円形及び四角形がそれぞれ複数に
重畳するパターンが同一画面上にあり、もしくは、該パ
ターンに未知の不定形状パターンが重畳されている場
合、輪郭点を抽出して適当な間隔でサンプル点を取って
ベクトル化し２つのベクトルのなす角の方向変化から変
曲点を検出して該変曲点間の輪郭線である部分輪郭線を
等分化し、着目するベクトルと該ベクトルよりも先のベ
クトルとのなす角を順次算出し、その順次算出されたな
す角の平均値が設定された閾値以上ならば部分円弧輪郭
線に、以下ならば部分辺輪郭線に分離識別をし、該２つ
の部分輪郭線の長さを利用することにより如何なる種類
の円形及び四角形が該画面上にパターンを発生させてい
るかを識別するパターン識別方法において、円形の場合は、部分円弧輪郭線のなす角が全円弧に対して設定された閾
値以上であり（条件１００）、かつ、部分円弧輪郭線が変曲点により分離識別された円形の中
心座標が別に分離識別された円形の内部に存在せず（条
件１０１）、変曲点がない部分円弧輪郭線から演算された演算円の中
心点を基準にした演算円の半径及び中心点と実際画面上
の円弧輪郭線の半径及び中心点との差が閾値以下である
事（条件１０２）により、いかなる円形かを識別し、上記円形識別条件（１００〜
１０２）を満たさない場合は全て不定形として除外し、
次に、四角形の場合は、変曲点での内角（次の辺のベクトルとの角度）が直角で
あり（条件１０３）、かつ、向かい合う２つの部分辺輪郭線でのベクトルが平行で向
きは逆向きであり（条件１０４）、かつ、２つのベクトル間で重なり部分を持つこと（条件１０
５）により、いかなる四角形を識別し、上記四角形識別条件（１０３
〜１０５）を満たさない場合は全て不定形として除外す
ることを特徴とするパターン識別方法。
【請求項２】複数の多角形が重畳するパターンが画面
上にある場合、輪郭点を抽出して適当な間隔でサンプル
点を取ってベクトル化し２つのベクトルのなす角の方向
変化から変曲点を検出して該変曲点間毎の辺である部分
辺輪郭線に分離、識別し、該部分輪郭線を利用すること
により如何なる種類の四角形が該画面上にパターンを発
生させているかを識別するパターン識別方法において、同じ辺から発生している複数の部分辺輪郭線があるなら
ば１本の直線に統合し、統合された部分辺輪郭線を含
め、向かい合う２つの部分辺輪郭線のベクトルが平行で向き
は逆向きであり（条件１１０）、かつ、２つの部分辺輪郭線のベクトル間で重なり部分を持ち
（条件１１１）、かつ、対象となる部分辺輪郭線のベク
トルに複数の向かい合う部分辺輪郭線のベクトルが存在
したとき、一番近い部分辺輪郭線のベクトルを選択する
こと（条件１１２）により、２つの向かい合うベクトルを抽出して多角形から四角形
を識別し、上記四角形識別条件（１１０〜１１２）を満
たさない場合は全て不定形として除外することを特徴と
するパターン識別方法。
【請求項３】上記同じ辺から発生している複数の部分
辺輪郭線がある場合、これを１本の直線に統合する方法
において、同じ辺に２つのベクトルが発生していたなら
ば、２つのベクトルの向きは、同一方向を向いており、か
つ、２つのベクトルのこれと直角方向上の距離が識別相対許
容値よりも小さく、かつ、各々のベクトルにおいて始点以前のベクトルの方向と終
点以後のベクトルの方向とが同じであり、かつ、２つのベクトルの始点以前のベクトルの方向が互いに逆
となっていることにより、２つのベクトルを１つのベクトルに統合することを特徴
とする請求項２のパターン識別方法。
【請求項４】上記２つの向かい合うベクトルを抽出す
る方法において、抽出された２つの向かい合うベクトル
間に直角なベクトルが存在した場合、２つの向かい合うベクトル間にこれと直角で同一方向ベ
クトルを持つ異なる２つのベクトルが存在した場合、２つの向かい合うベクトルに対してこれと直角なベクト
ルの間に重なり部分が存在しなかった場合の２つの条件
の内１つでも満たした時、四角形を計測対象外とし、
又、２つの向かい合うベクトル間にこれと直角で逆向きなベ
クトルを持つ異なる２つのベクトルが存在した場合、２つの向かい合うベクトルに対してこれと直角なベクト
ルの間に重なり部分が存在した場合の２つの条件を満た
した時、四角形を計測対象とすることを特徴とする請求
項３のパターン識別方法。