JP3383844B2 - 楕円形の検出方法、検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および検出装置 - Google Patents

楕円形の検出方法、検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体および検出装置

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JP3383844B2
JP3383844B2 JP2000164326A JP2000164326A JP3383844B2 JP 3383844 B2 JP3383844 B2 JP 3383844B2 JP 2000164326 A JP2000164326 A JP 2000164326A JP 2000164326 A JP2000164326 A JP 2000164326A JP 3383844 B2 JP3383844 B2 JP 3383844B2
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勝彦 坂上
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等で撮像さ
れた入力画像データから複数楕円形を検出する方法、検
出するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体および検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、単独で存在する楕円形について
は、例えば特開平８−２０１０３９号公報に記載のよう
な方法が存在するが、重なり合ったり接触したりしてい
る場合には分離して検出することは困難である。重なり
合った真円の場合は、文献(坂上勝彦, 高木幹雄: ``反
復演算による重なり合った粒子像の分離", 情報処理学
会論文誌, vol.24, no.5, pp.561-567, 1983)の手法等
古くから多くの手法が存在しているが、複数の楕円形が
重なり合っている像に対し、個々の楕円形を分離してそ
れぞれのパラメータを計測することは困難であった。Ho
ugh変換（Hough, P.V.C.: Method and means for recog
nizing complex patterns, U.S. Patent No.3069654, 1
962）の楕円形への適用が考えられ、最近では文献(N. B
ennett, R.Burridge and N. Saito: A Method to Dete
ct and Characterize Ellipses Using the Hough Trans
form," IEEE Trans. PAMI, vol.21, no.7, July, pp.65
2-657, 1999)があるが複数楕円形が接触している程度の
場合しか適用できず、しかも楕円形のパラメータをある
刻み幅で量子化した粗いパラメータの値しか求めること
ができず、精度に問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】請求項１，９および１
７に対応する従来例では、多数の楕円形の粒子をカメラ
で撮影し、個々の粒子のパラメータを自動的に計測する
方法、プログラムおよび装置において、楕円形が互いに
重なり合った場合には自動的かつ高精度な計測が困難で
あるという重大な課題がある。
【０００４】請求項２，１０および１８に対応する従来
例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、同じ楕円形に帰属す
る可能性を表す適合度が大きい輪郭点を、単に輪郭点ど
うしの距離が近いという理由だけで選出しても正しいパ
ラメータに収束させることができないという課題があ
る。
【０００５】請求項３，１１，および１９に対応する従
来例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、輪郭点のうちひとつ
を選択しこれと同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合
度が大きい輪郭点を全輪郭点の中から複数個選出するこ
とにおいて、選出の手段が不適切だと複数の楕円形が一
つに縮退したり、本来一つの楕円形が複数に過剰分割さ
れてしまうという課題がある。
【０００６】請求項４，１２および２０に対応する従来
例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、選出された全ての輪
郭点の位置を反映した楕円形のパラメータを計算しなけ
ればいけないという課題がある。
【０００７】請求項５，１３および２１に対応する従来
例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、選択された輪郭点が
更新されたパラメータで表現される楕円形の上に乗らな
いという課題がある。
【０００８】請求項６，１４および２２に対応する従来
例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、反復回数が固定であ
ると、対象の状況によっては収束に達しないと言う課題
がある。
【０００９】請求項７，１５および２３に対応する従来
例では、請求項１，９および１７により実施される方
法、プログラムおよび装置に関し、輪郭点数が少なすぎ
る楕円形は信頼に足りないと言う課題がある。
【００１０】請求項８，１６および２４に対応する従来
例では、請求項１，３，９，１１，および２０により実
施される方法、プログラムおよび装置に関し、信頼性が
低い輪郭点の適合度を信頼性が高い輪郭点とおなじよう
に扱うことができないと言う課題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明は、請求項１に記載されているよう
に、カメラ等で撮像された入力画像データから複数楕円
形の輪郭点を抽出し、その輪郭点を用いて存在する楕円
形のパラメータを分離して計測する方法において、前記
輪郭点のそれぞれが帰属する楕円形の初期パラメータを
推定する第１ステップと、前記輪郭点のうちひとつを選
択し、これと同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度
が大きい輪郭点を全輪郭点の中から複数個選出し、選択
された輪郭点の帰属する楕円形のパラメータを選出され
た複数輪郭点と辻褄の合う値に更新する処理を全輪郭点
に対して実行する第２ステップと、この第２ステップを
複数回反復することによって輪郭点のパラメータをその
輪郭点が本来属する楕円形のパラメータに収束させる第
３ステップと、第３ステップで収束したパラメータを使
って輪郭点を分割する第４ステップと、第４ステップで
分割されたそれぞれの輪郭点の集合に対応する楕円形の
パラメータを求める第５ステップと、を備えるととも
に、第４ステップにおいて、収束したパラメータを使っ
て輪郭点を分割する際に、各輪郭点にとってより適合す
る楕円を収束した楕円の中から探索することによって、
輪郭点の分割を補正する、ことを特徴とする楕円形の検
出方法を提供する。
【００１２】上記従来の課題を解決するために、本発明
は、請求項９に記載されているように、カメラ等で撮像
された入力画像データから複数楕円形の輪郭点を抽出
し、その輪郭点を用いて存在する楕円形のパラメータを
分離して計測するプログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体において、前記輪郭点のそれぞれ
が帰属する楕円形の初期パラメータを推定する第１ステ
ップと、前記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同じ
楕円形に帰属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点を
全輪郭点の中から複数個選出し、選択された輪郭点の帰
属する楕円形のパラメータを選出された複数輪郭点と辻
褄の合う値に更新する処理を全輪郭点に対して実行する
第２ステップと、この第２ステップを複数回反復するこ
とによって輪郭点のパラメータをその輪郭点が本来属す
る楕円形のパラメータに収束させる第３ステップと、第
３ステップで収束したパラメータを使って輪郭点を分割
する第４ステップと、第４ステップで分割されたそれぞ
れの輪郭点の集合に対応する楕円形のパラメータを求め
る第５ステップと、を備えるとともに、第４ステップに
おいて、収束したパラメータを使って輪郭点を分割する
際に、各輪郭点にとってより適合する楕円を収束した楕
円の中から探索することによって、輪郭点の分割を補正
する、ことを特徴とする楕円形の検出プログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【００１３】上記従来の課題を解決するために、本発明
は、請求項１７に記載されているように、カメラ等で撮
像された入力画像データから複数楕円形の輪郭点を抽出
し、その輪郭点を用いて存在する楕円形のパラメータを
分離して計測する検出装置において、前記輪郭点のそれ
ぞれが帰属する楕円形の初期パラメータを推定する第１
演算器と、前記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同
じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点
を全輪郭点の中から複数個選出し、選択された輪郭点の
帰属する楕円形のパラメータを選出された複数輪郭点と
辻褄の合う値に更新する処理を全輪郭点に対して実行す
る第２演算器と、この第２演算器の演算を複数回反復す
ることによって輪郭点のパラメータをその輪郭点が本来
属する楕円形のパラメータに収束させる第３演算器と、
第３演算器で収束したパラメータを使って輪郭点を分割
する第４演算器と、第４演算器で分割されたそれぞれの
輪郭点の集合に対応する楕円形のパラメータを求める第
５演算器と、を備えるとともに、第４演算器において、
収束したパラメータを使って輪郭点を分割する際に、各
輪郭点にとってより適合する楕円を収束した楕円の中か
ら探索することによって、輪郭点の分割を補正する、こ
とを特徴とする楕円形の検出装置を提供する。
【００１４】さらに、選択した輪郭点（これをｉとす
る）と同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度は、楕
円の幾何学的性質を利用して計算する。具体的には請求
項２，１０，１８に記載されているように個々の輪郭点
ｊについて、ｊが帰属する楕円形の中心Ojからｉの方向
に伸ばした半直線とｊが帰属する楕円形との交点をAjと
し、ｉからｉの帰属する楕円形の中心の方向に長さAjOj
だけ伸ばした点をOijとしたときに、OjOijの距離が０と
なるときに適合度が最大となるように決定する。
【００１５】さらに、適合度の大きい輪郭点を全輪郭点
の中から複数個選出するためには、請求項３，１１，１
９に記載されているように適合度あるいは請求項８，１
６，２４に記載されているように輪郭点の信頼性を適合
度に掛け合わせた重み付き適合度を複数階のディジタル
値で表して頻度分布を求め、頻度分布を２のクラスに分
割するしきい値を自動的に決定し、適合度の大きい方を
取り出すしきい値を用いて選出する手段を採用する。具
体的には、クラス数を２と仮定し、適合度が大きい方の
クラスでの取りうる最大の値周りの平均二乗誤差と適合
度が小さい方のクラスでの平均値周りの平均二乗誤差の
和を最小とするしきい値を用いる手段を採用する。
【００１６】さらに、選択された輪郭点の帰属する楕円
形のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更
新する処理は、請求項４，１２，２０に記載されている
ように最小二乗近似による手段を採用する。さらに、請
求項５，１３，２１に記載されているように、更新され
た楕円形のパラメータ選択された輪郭点の帰属する楕円
形のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更
新する処理の後に、選択された輪郭点の位置を更新され
たパラメータで表現される楕円形に近づく位置に修正す
る。
【００１７】さらに、輪郭点のパラメータをその輪郭点
が本来属する楕円形のパラメータに収束させる第３ステ
ップでは、請求項６，１４，２２に記載したようにパラ
メータの変化が十分微少な範囲に収まったことをもって
収束と自動判定することが可能である。
【００１８】さらに、請求項７，１５，２３に記載され
ているように、分割されたそれぞれの輪郭点の集合で、
輪郭点数の数によって検出する楕円形を選択する。例え
ば、５点以下の輪郭点からなる楕円形は信頼できないと
して捨てることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
【００２０】図１は、本発明による楕円形を検出する装
置の一実施例の構成を示すブロック図で、図２は、本装
置における処理手順を示すフローチャートである。図
中、Ｓ０１〜Ｓ１０は各工程を示す。
【００２１】図１の装置においては、画像を入力し必要
に応じて雑音除去等の前処理を行う（Ｓ０１）画像入力
・前処理部と、楕円形の輪郭点を抽出する（Ｓ０２）輪
郭点抽出部、楕円形の初期パラメータを推定する（Ｓ０
３）初期パラメータ推定部としての第１ステップと、前
記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同じ楕円形に帰
属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点を全輪郭点の
中から複数個選出し（Ｓ０４）、選択された輪郭点の帰
属する楕円形のパラメータを選出された複数輪郭点と辻
褄の合う値に更新する処理（Ｓ０５）を全輪郭点に対し
て実行する第２ステップ（Ｓ０６）と、この第２ステッ
プを複数回反復することによって輪郭点のパラメータを
その輪郭点が本来属する楕円形のパラメータに収束させ
る（Ｓ０７）行程を実行する反復演算部としての第３ス
テップと、第３ステップで収束したパラメータを使って
輪郭点を分割する（Ｓ０８）輪郭点分割処理部としての
第４ステップと、輪郭点の分割を補正する（Ｓ０９）補
正処理部と、分割されたそれぞれの輪郭点の集合に対応
する楕円形のパラメータを求める（Ｓ１０）楕円形パラ
メータ計算部としての第５ステップとによって構成され
ている。
【００２２】まず、画像入力・前処理部によって重なり
合った楕円形の画像をコンピュータに入力する。図３に
その例を示す。続いて、輪郭点抽出部が、入力画像デー
タ中で１次微分の絶対値が画像データ中の最大値の20%
以上の画素を輪郭点として抽出する。図４にその例を示
す。輪郭点の存在する場所における楕円形の接線方向を
表す線分で輪郭点が表示されている。
【００２３】次に、初期パラメータ推定部が、輪郭点の
それぞれが帰属する楕円形の初期パラメータを推定す
る。同時に、輪郭点ｉの信頼度Ｐｉとして、輪郭点上で
の一次微分値の大きさに比例した値を計算する。初期パ
ラメータは、輪郭点の前後40点の滑らかな輪郭点列から
最小二乗近似で求める。初期パラメータのうち楕円形の
中心座標のみを、それと対応する輪郭点の座標と線分で
結んだものを図５に示す。
【００２４】反復演算部では、輪郭点のうちひとつを選
択し、これと同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度
が大きい輪郭点を全輪郭点の中から複数個選出し、選択
された輪郭点の帰属する楕円形のパラメータを選出され
た複数輪郭点と辻褄の合う値に更新する処理を全輪郭点
に対して実行する処理を複数回反復することによって輪
郭点のパラメータをその輪郭点が本来属する楕円形のパ
ラメータに収束させる。
【００２５】適合度Rijは図６のように求める。まず、
図６(a)に示すように、輪郭点jが帰属する楕円形の中心
Ojから輪郭点i方向への半直線とこの楕円形の交点をAj
とし、輪郭点iからそれが帰属する楕円形の中心方向へ
長さAjOjだけ伸ばした点をOijとする。OjOijの長さdij
が0のとき図６(b)に示すようにRij=1（適合度最大）と
し、大きくなるにつれてリニアに減少し、dij≧20画素
のとき0になるようにする（すなわち、図６でｄth＝２
０画素）。
【００２６】選択した輪郭点ｉについて、全輪郭点との
重み付き適合度Qij（＝PjRij）のヒストグラム（頻度分
布）を求めると、図７に示すように、同一の楕円形に属
する輪郭点に対応する1（最大値）付近のピークと、他
の楕円形に属する輪郭点に対応する1以外のピークを持
つ分布となる。このヒストグラムから適合度の大きい輪
郭点を選び出すための適切なしきい値を決定するために
は、1付近にピークを持つ分布とそれ以外の分布とを区
別するしきい値を決定すればよい。すなわち、しきい値
Tにより、このヒストグラムを二つに分割し、しきい値
より大きい値を持つ輪郭点は同じ楕円形に属する輪郭点
であり、しきい値より小さな値を持つ輪郭点は別の楕円
形の輪郭点であるとする。この時、同じ楕円形に属する
輪郭点のQijの平均は1と仮定し、それ以外の輪郭点につ
いてはμで代表させる。そして、ヒストグラムをこれら
２つの値(1およびμ)で近似した時、最も近似が良いし
きい値を選定することを考える。近似の良さの評価基準
としては、次のような２乗誤差を用いるものとする。
【００２７】今、Lレベルのヒストグラムを式１で表す
ものとする。
【００２８】
【数１】
【００２９】しきい値Tによりヒストグラムを二つに分
割した時、同じ粒子に属さない輪郭点を代表するμとし
て、２乗誤差最小の意味で最適な値は、その分布の平均
値であり、式２であることが知られている。
【００３０】
【数２】
【００３１】従って、ヒストグラムを1およびμで近似
した時の２乗誤差は、式３の通りである。
【００３２】
【数３】
【００３３】この値E(T)が最小となるTをしきい値とし
て選定する。輪郭点ｉごとに計算されたしきい値Tより
大きい適合度を持つ輪郭点を全輪郭点の中から複数個選
出する。
【００３４】パラメータの更新は、図８に示すように、
選ばれた輪郭点が帰属する楕円の中心座標を重み付き適
合度Qij（＝PjRij）を重みとして平均化することによっ
て楕円形の中心座標の更新値をまず求め、次にこの中心
座標を固定して、Qijを重みとした最小二乗近似で楕円
パラメータの更新を行い、さらに、iの位置そのものも
つじつまが合うように移動させる。図９に反復により楕
円形のパラメータが収束するようすを示す。
【００３５】１００回の反復後、収束した楕円形パラメ
ータの中心座標をクラスタリングすることにより、輪郭
を分割することができる。図１０に分割例を示す。最小
二乗近似により分割された輪郭点に対応する楕円形を求
めることができるが、さらに、図１１に示すように、入
力画像データにおける各輪郭点にとって、より適合する
楕円を、収束した楕円の中から探索し、再分割後、再度
最小二乗近似を行う。すなわち、図１１（ａ）の輪郭点
Ｐは左側の楕円（楕円■）に属するように分割されてい
るが、実は右側の楕円（楕円□）との距離の方が小さい
ので、図１１（ｂ）のように、Ｐの帰属を楕円■から楕
円□に変更し、再度最小２乗近似によって楕円■と楕円
□のパラメータを計算しなおす。これを帰属を変更する
輪郭点がなくなるまで繰り返す。図１１（ｂ）では、パ
ラメータの計算しなおしにより、輪郭点Ｑが楕円■より
楕円□に近くなり同様に帰属の変更とパラメータ計算し
なおしを行う。最終的に図１１（ｃ）のように、輪郭点
の分割によって検出された楕円形に属する輪郭点の中
に、他の楕円形との距離の方が小さい輪郭点が存在する
ことがないように、輪郭点の分割が補正される。
【００３６】図１２に最終結果例を示す。図１２(a)が
輪郭点の分割のようす、図１２(b)が検出された楕円形
を表示したものである。図１３、図１４、図１５に他の
処理例を示す。また、検出された楕円形パラメータは図
１４の用に実数値として得られる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、第
一次、第二次、第三次の各産業などあらゆる場面におい
て存在するいろいろな粒子画像、粉末画像等において、
自動では困難であった重なり合った楕円形を分離しパラ
メータを自動的かつ精度良く計測することが可能とな
る。また、これにより、人間が手作業で重なりを分離し
て計るのと比べてはるかに能率良く計測結果を求めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による楕円形の検出方法の処理手順を示
すフローチャートである。
【図２】本発明による楕円形の検出装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
【図３】入力画像データの例を示す概略図である。
【図４】入力画像データから抽出された複数楕円形の輪
郭点の例を示す概略図である。
【図５】輪郭点のそれぞれが帰属する楕円形の初期パラ
メータの推定例を示す概略図である。
【図６】選択された輪郭点と同じ楕円形に帰属する可能
性を表す適合度の計算方法の説明図である。
【図７】適合度が大きい輪郭点を選出するためのしきい
値の自動決定法の説明図である。
【図８】選択された輪郭点の帰属する楕円形のパラメー
タを選出された複数輪郭点と辻褄の合う値に更新する方
法を示す説明図である。
【図９】輪郭点のパラメータがその輪郭点が本来属する
楕円形のパラメータに収束するようすの例を示す説明図
である。
【図１０】収束したパラメータを使って輪郭点を分割し
た例を示す概略図である。
【図１１】輪郭点の分割を補正する手段の実施例を示す
概略図である。
【図１２】図１２ 分割されたそれぞれの輪郭点の集合
に対応する楕円形のパラメータの例を示す概略図であ
る。
【図１３】本発明の処理結果の第１表示例を示す概略図
である。
【図１４】本発明の処理結果の第２表示例を示す概略図
である。
【図１５】本発明の処理結果の第３表示例を示す概略図
である。
【図１６】本発明の処理結果の数値による表示例を示す
図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−210811（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−289318（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−139304（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−266828（ＪＰ，Ａ) 坂上勝彦外１名、反復演算による重な り合った粒子像の分離，情報処理学会論 文誌，1983年 ９月15日，第24巻，第５ 号，ｐｐ．561−567 大津展之，判別及び最小２乗規準に基 づく自動しきい値選定法，電子通信学会 論文誌，1980年 ４月25日，Ｖｏｌ．Ｊ 63−Ｄ，Ｎｏ．４，ｐｐ．349−356 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カメラ等で撮像された入力画像データか
    ら複数楕円形の輪郭点を抽出し、その輪郭点を用いて存
    在する楕円形のパラメータを分離して計測する方法にお
    いて、 前記輪郭点のそれぞれが帰属する楕円形の初期パラメー
    タを推定する第１ステップと、 前記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同じ楕円形に
    帰属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点を全輪郭点
    の中から複数個選出し、選択された輪郭点の帰属する楕
    円形のパラメータを選出された複数輪郭点と辻褄の合う
    値に更新する処理を全輪郭点に対して実行する第２ステ
    ップと、 この第２ステップを複数回反復することによって輪郭点
    のパラメータをその輪郭点が本来属する楕円形のパラメ
    ータに収束させる第３ステップと、 第３ステップで収束したパラメータを使って輪郭点を分
    割する第４ステップと、 第４ステップで分割されたそれぞれの輪郭点の集合に対
    応する楕円形のパラメータを求める第５ステップと、を
    備えるとともに、 第４ステップにおいて、収束したパラメータを使って輪
    郭点を分割する際に、各輪郭点にとってより適合する楕
    円を収束した楕円の中から探索することによって、輪郭
    点の分割を補正する、 ことを特徴とする楕円形の検出方法。
  2. 【請求項２】 前記選択した輪郭点（これをｉとする）
    と同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度を、個々の
    輪郭点ｊについて、ｊが帰属する楕円形の中心Ojからｉ
    の方向に伸ばした半直線とｊが帰属する楕円形との交点
    をAjとし、ｉからｉの帰属する楕円形の中心の方向に長
    さAjOjだけ伸ばした点をOijとしたときに、OjOijの距離
    が０となるときに適合度が最大となるように決定するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の楕円形の検出方法。
  3. 【請求項３】 前記適合度の大きい輪郭点を全輪郭点の
    中から複数個選出することにおいて、適合度を複数階の
    ディジタル値で表して頻度分布を求め、頻度分布を２つ
    に分割するしきい値を自動的に決定し、適合度の大きい
    方を取り出すしきい値を用いて選出することを特徴とす
    る請求項１に記載の楕円形の検出方法。
  4. 【請求項４】 前記選択された輪郭点の帰属する楕円形
    のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更新
    する処理が、最小二乗近似による方法であることを特徴
    とする請求項１に記載の楕円形の検出方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の楕円形の検出方法にお
    いて、さらに前記選択された輪郭点の帰属する楕円形の
    パラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更新す
    る処理の後に、選択された輪郭点の位置を更新されたパ
    ラメータで表現される楕円形に近づく位置に修正するこ
    とを設けた楕円形の検出方法。
  6. 【請求項６】 前記輪郭点のパラメータをその輪郭点が
    本来属する楕円形のパラメータに収束させる第３ステッ
    プにおいて、パラメータの変化が十分微少な範囲に収ま
    ったことをもって収束と自動判定することを特徴とする
    請求項１に記載の楕円形の検出方法。
  7. 【請求項７】 前記分割されたそれぞれの輪郭点の集合
    で、輪郭点数の数によって検出する楕円形を選択するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の楕円形の検出方法。
  8. 【請求項８】 請求項１または３に記載の楕円形の検出
    方法において、適合度に代えて輪郭点の信頼性を適合度
    に掛け合わせた重み付き適合度を用いる楕円形の検出方
    法。
  9. 【請求項９】 カメラ等で撮像された入力画像データか
    ら複数楕円形の輪郭点を抽出し、その輪郭点を用いて存
    在する楕円形のパラメータを分離して計測するプログラ
    ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体にお
    いて、 前記輪郭点のそれぞれが帰属する楕円形の初期パラメー
    タを推定する第１ステップと、 前記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同じ楕円形に
    帰属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点を全輪郭点
    の中から複数個選出し、選択された輪郭点の帰属する楕
    円形のパラメータを選出された複数輪郭点と辻褄の合う
    値に更新する処理を全輪郭点に対して実行する第２ステ
    ップと、 この第２ステップを複数回反復することによって輪郭点
    のパラメータをその輪郭点が本来属する楕円形のパラメ
    ータに収束させる第３ステップと、 第３ステップで収束したパラメータを使って輪郭点を分
    割する第４ステップと、 第４ステップで分割されたそれぞれの輪郭点の集合に対
    応する楕円形のパラメータを求める第５ステップと、を
    備えるとともに、 第４ステップにおいて、収束したパラメータを使って輪
    郭点を分割する際に、各輪郭点にとってより適合する楕
    円を収束した楕円の中から探索することによって、輪郭
    点の分割を補正する、 ことを特徴とする楕円形の検出プログラムを記録したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 【請求項１０】 前記選択した輪郭点（これをｉとす
    る）と同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度を、個
    々の輪郭点ｊについて、ｊが帰属する楕円形の中心Ojか
    らｉの方向に伸ばした半直線とｊが帰属する楕円形との
    交点をAjとし、ｉからｉの帰属する楕円形の中心の方向
    に長さAjOjだけ伸ばした点をOijとしたときに、OjOijの
    距離が０となるときに適合度が最大となるように決定す
    ることを特徴とする請求項９に記載の楕円形の検出プロ
    グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  11. 【請求項１１】 前記適合度の大きい輪郭点を全輪郭点
    の中から複数個選出することにおいて、適合度を複数階
    のディジタル値で表して頻度分布を求め、頻度分布を２
    つに分割するしきい値を自動的に決定し、適合度の大き
    い方を取り出すしきい値を用いて選出することを特徴と
    する請求項９に記載の楕円形の検出プログラムを記録し
    たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  12. 【請求項１２】 前記選択された輪郭点の帰属する楕円
    形のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更
    新する処理が、最小二乗近似による手段であることを特
    徴とする請求項９に記載の楕円形の検出プログラムを記
    録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載の楕円形の検出プログ
    ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
    おいて、さらに前記選択された輪郭点の帰属する楕円形
    のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更新
    する処理の後に、選択された輪郭点の位置を更新された
    パラメータで表現される楕円形に近づく位置に修正する
    ことを設けた楕円形の検出プログラムを記録したコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
  14. 【請求項１４】 前記輪郭点のパラメータをその輪郭点
    が本来属する楕円形のパラメータに収束させる第３ステ
    ップにおいて、パラメータの変化が十分微少な範囲に収
    まったことをもって収束と自動判定することを特徴とす
    る請求項９に記載の楕円形の検出プログラムを記録した
    コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  15. 【請求項１５】 前記分割されたそれぞれの輪郭点の集
    合で、輪郭点数の数によって検出する楕円形を選択する
    ことを特徴とする請求項９に記載の楕円形の検出プログ
    ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  16. 【請求項１６】 請求項９または１１に記載の楕円形の
    検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な
    記録媒体において、適合度に代えて輪郭点の信頼性を適
    合度に掛け合わせた重み付き適合度を用いる楕円形の検
    出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
  17. 【請求項１７】 カメラ等で撮像された入力画像データ
    から複数楕円形の輪郭点を抽出し、その輪郭点を用いて
    存在する楕円形のパラメータを分離して計測する検出装
    置において、 前記輪郭点のそれぞれが帰属する楕円形の初期パラメー
    タを推定する第１演算器と、 前記輪郭点のうちひとつを選択し、これと同じ楕円形に
    帰属する可能性を表す適合度が大きい輪郭点を全輪郭点
    の中から複数個選出し、選択された輪郭点の帰属する楕
    円形のパラメータを選出された複数輪郭点と辻褄の合う
    値に更新する処理を全輪郭点に対して実行する第２演算
    器と、 この第２演算器の演算を複数回反復することによって輪
    郭点のパラメータをその輪郭点が本来属する楕円形のパ
    ラメータに収束させる第３演算器と、 第３演算器で収束したパラメータを使って輪郭点を分割
    する第４演算器と、 第４演算器で分割されたそれぞれの輪郭点の集合に対応
    する楕円形のパラメータを求める第５演算器と、を備え
    るとともに、 第４演算器において、収束したパラメータを使って輪郭
    点を分割する際に、各輪郭点にとってより適合する楕円
    を収束した楕円の中から探索することによって、輪郭点
    の分割を補正する、 ことを特徴とする楕円形の検出装置。
  18. 【請求項１８】 前記選択した輪郭点（これをｉとす
    る）と同じ楕円形に帰属する可能性を表す適合度を、個
    々の輪郭点ｊについて、ｊが帰属する楕円形の中心Ojか
    らｉの方向に伸ばした半直線とｊが帰属する楕円形との
    交点をAjとし、ｉからｉの帰属する楕円形の中心の方向
    に長さAjOjだけ伸ばした点をOijとしたときに、OjOijの
    距離が０となるときに適合度が最大となるように決定す
    ることを特徴とする請求項１７に記載の楕円形の検出装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記適合度の大きい輪郭点を全輪郭点
    の中から複数個選出することにおいて、適合度を複数階
    のディジタル値で表して頻度分布を求め、頻度分布を２
    つに分割するしきい値を自動的に決定し、適合度の大き
    い方を取り出すしきい値を用いて選出することを特徴と
    する請求項１７に記載の楕円形の検出装置。
  20. 【請求項２０】 前記選択された輪郭点の帰属する楕円
    形のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更
    新する処理が、最小二乗近似による手段であることを特
    徴とする請求項１７に記載の楕円形の検出装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１７に記載の楕円形の検出装置
    において、さらに前記選択された輪郭点の帰属する楕円
    形のパラメータを選出された輪郭点と辻褄の合う値に更
    新する演算器の後に、選択された輪郭点の位置を更新さ
    れたパラメータで表現される楕円形に近づく位置に修正
    する演算器を設けた楕円形の検出装置。
  22. 【請求項２２】 前記輪郭点のパラメータをその輪郭点
    が本来属する楕円形のパラメータに収束させる第３演算
    器において、パラメータの変化が十分微少な範囲に収ま
    ったことをもって収束と自動判定する演算器を備えるこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の楕円形の検出装置。
  23. 【請求項２３】 前記分割されたそれぞれの輪郭点の集
    合で、輪郭点数の数によって検出する楕円形を選択する
    演算器を備えることを特徴とする請求項１７に記載の楕
    円形の検出装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１７または１９に記載の楕円形
    の検出装置において、適合度に代えて輪郭点の信頼性を
    適合度に掛け合わせた重み付き適合度を用いる楕円形の
    検出装置。
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