JPH0139153B2 - - Google Patents
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- JPH0139153B2 JPH0139153B2 JP14919183A JP14919183A JPH0139153B2 JP H0139153 B2 JPH0139153 B2 JP H0139153B2 JP 14919183 A JP14919183 A JP 14919183A JP 14919183 A JP14919183 A JP 14919183A JP H0139153 B2 JPH0139153 B2 JP H0139153B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、パターンマツチング方法に係り、特
にパターンマツチングの標準パターンサイズを任
意に指定することが可能で、かついかなるサイズ
のパターンマツチングをも行なえる任意サイズの
パターンマツチング方法に関する。
にパターンマツチングの標準パターンサイズを任
意に指定することが可能で、かついかなるサイズ
のパターンマツチングをも行なえる任意サイズの
パターンマツチング方法に関する。
従来、この種のパターンマツチング方法とし
て、固定小形の標準パターン(例えば8×12ドツ
ト)を、対象とする2値画像メモリ(256×256ド
ツト)に対してラスタ走査を行ない、各ドツトで
の2値データの一致数をカウントし、そのカウン
ト数の大小によつて画像内の2値図形の分類、識
別、位置検出などを行なうものが知られている。
て、固定小形の標準パターン(例えば8×12ドツ
ト)を、対象とする2値画像メモリ(256×256ド
ツト)に対してラスタ走査を行ない、各ドツトで
の2値データの一致数をカウントし、そのカウン
ト数の大小によつて画像内の2値図形の分類、識
別、位置検出などを行なうものが知られている。
しかし、標準パターンのサイズを任意変更して
パターンマツチングを行なうことはほとんど不可
能なものであつた。例えば大型の標準パターン
(例えば512×512ドツトの画像に対して256×256
ドツトの標準パターン)で行なうハードウエア
を、大規模なパターンマツチング専用に実現する
ことは、装置としては大形となるがそれなりの利
用価値があると考えられる。ところがこの様な大
形な装置を小規模なパターンマツチングにも同程
度の頻度で使用するとなると、システムとしての
コストパーフオーマンスが悪くなるという欠点が
ある。すなわち、任意サイズの標準パターンを用
いたパターンマツチングを、ハードウエアで実現
するには大きな問題があるのである。
パターンマツチングを行なうことはほとんど不可
能なものであつた。例えば大型の標準パターン
(例えば512×512ドツトの画像に対して256×256
ドツトの標準パターン)で行なうハードウエア
を、大規模なパターンマツチング専用に実現する
ことは、装置としては大形となるがそれなりの利
用価値があると考えられる。ところがこの様な大
形な装置を小規模なパターンマツチングにも同程
度の頻度で使用するとなると、システムとしての
コストパーフオーマンスが悪くなるという欠点が
ある。すなわち、任意サイズの標準パターンを用
いたパターンマツチングを、ハードウエアで実現
するには大きな問題があるのである。
そこで、上述のような欠点を解消するため従来
から提案されている方法として、第1図aに示す
ように大規模な2値図形1を、小規模な標準パタ
ーン2のサイズに分割し、それぞれ標準パターン
として登録する。この時適当な標準パターンの基
点3を原点T0とし、全ての標準パターンの基点
T〓(=0,1,2,……)の座標値を第1図b
に示すように同時に登録する。このように設定さ
れた標準パターンにより対象画像の対応する領域
における図形に対してパターンマツチングを行な
い、各標準パターン毎に得られる基点を相対位置
関係を発見的手法によつて解明することにより、
対象とする図形の存在、位置、個数を知ることが
できるのである。この方法によれば、各標準パタ
ーンによるパターンマツチングをハードウエアに
よつて実行できるという利点があるが、その処理
回数が莫大になること、各標準パターンの相対位
置を確認する処理が複雑なことなどの欠点があ
る。さらに、マツチングの精度の向上と標準パタ
ーンの個数を減小させるため、第1図cに示すよ
うに、画像の特徴ある部分図形に対応させて標準
パターンを作成することが考えられるが、その標
準パターンの作成、登録方法が複雑であることか
ら、過大な労力を要するという欠点がある。
から提案されている方法として、第1図aに示す
ように大規模な2値図形1を、小規模な標準パタ
ーン2のサイズに分割し、それぞれ標準パターン
として登録する。この時適当な標準パターンの基
点3を原点T0とし、全ての標準パターンの基点
T〓(=0,1,2,……)の座標値を第1図b
に示すように同時に登録する。このように設定さ
れた標準パターンにより対象画像の対応する領域
における図形に対してパターンマツチングを行な
い、各標準パターン毎に得られる基点を相対位置
関係を発見的手法によつて解明することにより、
対象とする図形の存在、位置、個数を知ることが
できるのである。この方法によれば、各標準パタ
ーンによるパターンマツチングをハードウエアに
よつて実行できるという利点があるが、その処理
回数が莫大になること、各標準パターンの相対位
置を確認する処理が複雑なことなどの欠点があ
る。さらに、マツチングの精度の向上と標準パタ
ーンの個数を減小させるため、第1図cに示すよ
うに、画像の特徴ある部分図形に対応させて標準
パターンを作成することが考えられるが、その標
準パターンの作成、登録方法が複雑であることか
ら、過大な労力を要するという欠点がある。
本発明の目的は、パターンマツチング処理を簡
単化して処理速度を高めることができ、かつ標準
パターン作成を簡単化することができるパターン
マツチング方法を提供することにある。
単化して処理速度を高めることができ、かつ標準
パターン作成を簡単化することができるパターン
マツチング方法を提供することにある。
本発明は、被写体の画像に基づいてその特徴的
な微小部分の図形データを表わす標準パターン
と、この標準パターンとの相対位置が明確にさ
れかつ広範囲部分の図形データを表わす標準パタ
ーンとを予め設定し、まず標準パターンを用
いてパターンマツチング探査を行ない規準値以上
の一致度を有する微小部分領域をもとめ、次に標
準パターンとパターンマツチングすべき候補画
像領域を前記各微小部分領域に相対させてもと
め、前記各候補画像領域の図形と標準パターン
との一致度および候補画像領域の座標に基づいて
対象画像の分類、識別および位置検出を行なうも
のとすることにより、パターンマツチング処理を
簡単化するとともに処理速度を高め、さらに標準
パターン作成を簡単化しようとするものである。
な微小部分の図形データを表わす標準パターン
と、この標準パターンとの相対位置が明確にさ
れかつ広範囲部分の図形データを表わす標準パタ
ーンとを予め設定し、まず標準パターンを用
いてパターンマツチング探査を行ない規準値以上
の一致度を有する微小部分領域をもとめ、次に標
準パターンとパターンマツチングすべき候補画
像領域を前記各微小部分領域に相対させてもと
め、前記各候補画像領域の図形と標準パターン
との一致度および候補画像領域の座標に基づいて
対象画像の分類、識別および位置検出を行なうも
のとすることにより、パターンマツチング処理を
簡単化するとともに処理速度を高め、さらに標準
パターン作成を簡単化しようとするものである。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第2図に本発明の適用された一実施例画像処理
装置の全体構成を示す。同図に示すように、画像
処理装置は、被写体から反射される光信号を電気
信号に変換するビデオカメラ4、ビデオカメラ4
から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換するA/Dコンバータ5、このコンバータ5か
ら出力される画像のデジタル信号等を格納するイ
メージメモリ6、このイメージメモリ6の内容を
取り込み演算処理するイメージプロセツサ7、前
記イメージメモリ6のアクセス制御を行なうアド
レスプロセツサ8、前記イメージメモリ6、イメ
ージプロセツサ7、およびアドレスプロセツサ8
間におけるデータおよびコントロール信号の転送
を行なうイメージプロセツサバス9、画像処理装
置全体を管理するシステムプロセツサ10、この
システムプロセツサ10を形成する中央演算処理
装置11、主記憶装置12および周辺機器との送
受信装置13、前記各構成要素間におけるデータ
転送を行なうシステムバス14、前記イメージメ
モリ6から呼び出されるデジタル信号をアナログ
信号に変換するD/Aコンバータ15、前記送受
信装置13から出力されるデジタル信号をキヤラ
クタコードに変換して画像表示するとともに、
D/Aコンバータ15から出力される画像のアナ
ログ信号を表示する表示装置16、前記送受信装
置13を介して外部データを入力するキーボード
17、画像処理装置全体を再起動させる際に必要
なデータを格納しておく外部記憶装置18から構
成されている。
装置の全体構成を示す。同図に示すように、画像
処理装置は、被写体から反射される光信号を電気
信号に変換するビデオカメラ4、ビデオカメラ4
から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換するA/Dコンバータ5、このコンバータ5か
ら出力される画像のデジタル信号等を格納するイ
メージメモリ6、このイメージメモリ6の内容を
取り込み演算処理するイメージプロセツサ7、前
記イメージメモリ6のアクセス制御を行なうアド
レスプロセツサ8、前記イメージメモリ6、イメ
ージプロセツサ7、およびアドレスプロセツサ8
間におけるデータおよびコントロール信号の転送
を行なうイメージプロセツサバス9、画像処理装
置全体を管理するシステムプロセツサ10、この
システムプロセツサ10を形成する中央演算処理
装置11、主記憶装置12および周辺機器との送
受信装置13、前記各構成要素間におけるデータ
転送を行なうシステムバス14、前記イメージメ
モリ6から呼び出されるデジタル信号をアナログ
信号に変換するD/Aコンバータ15、前記送受
信装置13から出力されるデジタル信号をキヤラ
クタコードに変換して画像表示するとともに、
D/Aコンバータ15から出力される画像のアナ
ログ信号を表示する表示装置16、前記送受信装
置13を介して外部データを入力するキーボード
17、画像処理装置全体を再起動させる際に必要
なデータを格納しておく外部記憶装置18から構
成されている。
このように構成されてなる本実施例の処理動作
には、大きく分けて2つある。すなわち1つはパ
ターンマツチングに用いる標準パターンを作成し
て登録する処理(オフライン処理)であり、他は
その標準パターンを用いてパターンマツチングを
実行し、画像の識別、被写体の位置検出に必要な
データを出力する処理(オンライン処理)であ
る。
には、大きく分けて2つある。すなわち1つはパ
ターンマツチングに用いる標準パターンを作成し
て登録する処理(オフライン処理)であり、他は
その標準パターンを用いてパターンマツチングを
実行し、画像の識別、被写体の位置検出に必要な
データを出力する処理(オンライン処理)であ
る。
まず、標準パターンを作成、登録する方法につ
いて説明する。第3図に、ビデオカメラ4により
写された被写体の2値画像20(斜線部)が画像
メモリ19内に格納されている状態を示す。これ
に対し、図形の標準パターンとして所定サイズの
部分画像において、その図形の局所的な特徴を最
大限表わしている固定小形の部分図形に対応する
標準パターンと、2値画像20の位置検出、識
別に必要な最小限サイズの部分画像に対応する標
準パターンを選択して登録する。例えば、第3
図図示2値画像20の溝部分20aを含む所定サ
イズの部分図形を標準パターン21とし、2値
画像20を最小限囲む部分画像を標準パターン
22として選択登録する。すなわち、標準パター
ンの作成および登録処理は、これらの2つの標準
パターン21,22と、これら2つの標準パ
ターン21,22の相対位置関係と、第3図
図示の点PWと点PTの位置関係、および標準パタ
ーン,に一致する図形または画像の存在が認
識された場合、その図形または画像の位置を表わ
すために結果として出力する座標、例えば第3図
図示の点Pputと、標準パターン21または2
2との相対位置関係、すなわち点Pputと点Pw、あ
るいは点PTとの関係からなるパラメータとを登
録することにある。このような標準パターンの作
成および登録時における画像処理装置の動作概念
図を第4図に示し、また、第5図にフローチヤー
トを示し、これらの図に沿つて以下説明する。
いて説明する。第3図に、ビデオカメラ4により
写された被写体の2値画像20(斜線部)が画像
メモリ19内に格納されている状態を示す。これ
に対し、図形の標準パターンとして所定サイズの
部分画像において、その図形の局所的な特徴を最
大限表わしている固定小形の部分図形に対応する
標準パターンと、2値画像20の位置検出、識
別に必要な最小限サイズの部分画像に対応する標
準パターンを選択して登録する。例えば、第3
図図示2値画像20の溝部分20aを含む所定サ
イズの部分図形を標準パターン21とし、2値
画像20を最小限囲む部分画像を標準パターン
22として選択登録する。すなわち、標準パター
ンの作成および登録処理は、これらの2つの標準
パターン21,22と、これら2つの標準パ
ターン21,22の相対位置関係と、第3図
図示の点PWと点PTの位置関係、および標準パタ
ーン,に一致する図形または画像の存在が認
識された場合、その図形または画像の位置を表わ
すために結果として出力する座標、例えば第3図
図示の点Pputと、標準パターン21または2
2との相対位置関係、すなわち点Pputと点Pw、あ
るいは点PTとの関係からなるパラメータとを登
録することにある。このような標準パターンの作
成および登録時における画像処理装置の動作概念
図を第4図に示し、また、第5図にフローチヤー
トを示し、これらの図に沿つて以下説明する。
まず、第5図ステツプ33にて上述のパラメー
タを登録するオンラインパラメータテーブル23
の内容を消去して初期状態にする。なお、このテ
ーブル23は数種類の標準パターンに対応させて
複数設けられている。第5図にもどりステツプ3
4において、システム管理プロセツサ10は画像
入力が可能であるとして、画像入力要求を表示装
置16にキヤラクタで表示させ、キー入力による
指示待ちとなる。続いて、ステツプ35におい
て、操作者は表示装置16の画像入力要求をみ
て、標準パターンとして登録する対象物の設定を
したのち所定のキー入力を行ない、これによりシ
ステム管理プロセツサ10の管理下で、ビデオカ
メラ4から画像信号がA/Dコンバータ5を介し
て取り込まれ、イメージメモリ6の対象画像用濃
淡メモリ24に格納される。ステツプ36におい
て、イメージプロセツサ7は対象画像用濃淡メモ
リ24の内容に積和演算処理を施こした後、演算
用濃淡メモリ25に格納する。さらに、イメージ
プロセツサ7は所定のしきい値で演算用濃淡メモ
リ25の内容を2値化して、対象画像用2値メモ
リ26に格納し、つづいてこのメモリ26の内容
を表示装置16に表示させる。ステツプ37にお
いて、システムプロセツサ10は送受信装置13
を介して表示装置16に、標準パターン21の
サイズに一致する口形カーソルを表示画像に重ね
合わせて表示し、さらに標準パターン21の登
録が可能である旨の入力要求をキヤラクタ表示す
る。これにより、システムプロセツサ10はキー
ボードからの次のキー割り込み待ちとなる。ステ
ツプ38において、操作者はキー入力によりシス
テムプロセツサ10をしてカーソルを上下左右に
移動させ、最適な標準パターン21が得られる
位置に設定し、そのカーソルに囲まれた領域を標
準パターン21としてシステムプロセツサ10
に登録する。この登録は、カーソルの基点(第3
図図示点PT)の座標(XT,YT)をレジスタ27
に格納することによつてなされる。
タを登録するオンラインパラメータテーブル23
の内容を消去して初期状態にする。なお、このテ
ーブル23は数種類の標準パターンに対応させて
複数設けられている。第5図にもどりステツプ3
4において、システム管理プロセツサ10は画像
入力が可能であるとして、画像入力要求を表示装
置16にキヤラクタで表示させ、キー入力による
指示待ちとなる。続いて、ステツプ35におい
て、操作者は表示装置16の画像入力要求をみ
て、標準パターンとして登録する対象物の設定を
したのち所定のキー入力を行ない、これによりシ
ステム管理プロセツサ10の管理下で、ビデオカ
メラ4から画像信号がA/Dコンバータ5を介し
て取り込まれ、イメージメモリ6の対象画像用濃
淡メモリ24に格納される。ステツプ36におい
て、イメージプロセツサ7は対象画像用濃淡メモ
リ24の内容に積和演算処理を施こした後、演算
用濃淡メモリ25に格納する。さらに、イメージ
プロセツサ7は所定のしきい値で演算用濃淡メモ
リ25の内容を2値化して、対象画像用2値メモ
リ26に格納し、つづいてこのメモリ26の内容
を表示装置16に表示させる。ステツプ37にお
いて、システムプロセツサ10は送受信装置13
を介して表示装置16に、標準パターン21の
サイズに一致する口形カーソルを表示画像に重ね
合わせて表示し、さらに標準パターン21の登
録が可能である旨の入力要求をキヤラクタ表示す
る。これにより、システムプロセツサ10はキー
ボードからの次のキー割り込み待ちとなる。ステ
ツプ38において、操作者はキー入力によりシス
テムプロセツサ10をしてカーソルを上下左右に
移動させ、最適な標準パターン21が得られる
位置に設定し、そのカーソルに囲まれた領域を標
準パターン21としてシステムプロセツサ10
に登録する。この登録は、カーソルの基点(第3
図図示点PT)の座標(XT,YT)をレジスタ27
に格納することによつてなされる。
次に、ステツプ39において、イメージプロセ
ツサ7はアドレスプロセツサ8のアドレス制御に
より、対象画像用2値メモリ26のカーソルで囲
まれた領域の図形データを、漂準パターンメモ
リ28に格納する。この標準パターンメモリ2
8は、複数枚設けられている。つづいて、ステツ
プ40において、システムプロセツサ10は第6
図に示すような点P,点Qで光差する2つの十字
型カーソルK1,K2を表示装置16に重ね合わせ
表示し、標準パターン22の入力要求を行な
う。なお、2つのカーソルK1,K2はキー入力に
よつて独立に上下左右に移動させることができる
ようになつており、操作者は最適な標準パターン
22が得られる位置にカーソルK1,K2を設定
し、そのカーソルK1,K2に囲まれた領域を標準
パターン22とすることをシステムプロセツサ
10に指令する。これにより、ステツブ41にお
いて、システムプロセツサ10は標準パターン
22の基点(第6図図示点Pあるいは第3図図示
点PW)の座標(XW,YW)と、第6図図示点Pに
対する点Qの相対座標(第3図図示LX,LYに相
当)をレジスタ29に登録する。次に、ステツプ
42において、システムプロセツサ10は標準パ
ターン22を格納すべき標準パターンメモリ
30aアドレスAdd〓、およびこのアドレスAdd〓
で示されるメモリ内の座標、すなわち転送側パラ
メータである基点座標(X′W,Y′W)をキーボー
ドから入力するように、キヤラクタ表示によつて
要求する。そこで、操作者はステツプ43におい
て、キー入力指示によりそのパラメータをレジス
タ31に登録させる。つづいて、ステツプ44に
おいて、イメージプロセツサ7はそのプロセツサ
アドレス制御によつて、対象画像用2値メモリ2
6内の2つのカーソルK1,K2で囲まれた領域に
ある図形データを標準パターンメモリ30の前
記アドレスAdd〓と基点座標(X′W,Y′W)で定ま
る領域に転送する。これが終了するとステツプ4
5において、システムプロセツサ10は次に表示
装置16にプラスカーソルを表示し、画像の出力
座標の入力要求をキヤラクタ表示する。そこで、
操作者は画像の適当な出力座標位置に前記プラス
カーソルを移動させて出力座標を設定する。そし
て、システムプロセツサ10はそのカーソルの位
置する座標(X0,Y0)を読み取りレジスタ32
に登録する。次に、ステツプ47に移行し、シス
テムプロセツサ10はオンラインテーブルに、数
値「1」と、標準パターン22に対する標準パ
ターン21の基点の相対座標(XR,YR)と、
標準パターンメモリ30における標準パターン
22の基点座標(X′W,Y′W)と、標準パター
ン22のサイズ(LX,LY)と、その標準パター
ン22が格納されている標準パターンメモリ
30内のアドレスAdd〓と、標準パターン21
の基点(XT,YT)に対応する出力座標(X0,
Y0)の相対座標(X0′,Y0′)とを登録する。そ
してステツプ48に移行して、キー入力指示によ
り登録処理を終了するか、次の標準パターンの登
録をするかの選択を行ない、標準パターンメモ
リ28およびオンラインパラメータテーブルのア
ドレスを更新する。以上が、標準パターン,
の作成および登録の手順である。
ツサ7はアドレスプロセツサ8のアドレス制御に
より、対象画像用2値メモリ26のカーソルで囲
まれた領域の図形データを、漂準パターンメモ
リ28に格納する。この標準パターンメモリ2
8は、複数枚設けられている。つづいて、ステツ
プ40において、システムプロセツサ10は第6
図に示すような点P,点Qで光差する2つの十字
型カーソルK1,K2を表示装置16に重ね合わせ
表示し、標準パターン22の入力要求を行な
う。なお、2つのカーソルK1,K2はキー入力に
よつて独立に上下左右に移動させることができる
ようになつており、操作者は最適な標準パターン
22が得られる位置にカーソルK1,K2を設定
し、そのカーソルK1,K2に囲まれた領域を標準
パターン22とすることをシステムプロセツサ
10に指令する。これにより、ステツブ41にお
いて、システムプロセツサ10は標準パターン
22の基点(第6図図示点Pあるいは第3図図示
点PW)の座標(XW,YW)と、第6図図示点Pに
対する点Qの相対座標(第3図図示LX,LYに相
当)をレジスタ29に登録する。次に、ステツプ
42において、システムプロセツサ10は標準パ
ターン22を格納すべき標準パターンメモリ
30aアドレスAdd〓、およびこのアドレスAdd〓
で示されるメモリ内の座標、すなわち転送側パラ
メータである基点座標(X′W,Y′W)をキーボー
ドから入力するように、キヤラクタ表示によつて
要求する。そこで、操作者はステツプ43におい
て、キー入力指示によりそのパラメータをレジス
タ31に登録させる。つづいて、ステツプ44に
おいて、イメージプロセツサ7はそのプロセツサ
アドレス制御によつて、対象画像用2値メモリ2
6内の2つのカーソルK1,K2で囲まれた領域に
ある図形データを標準パターンメモリ30の前
記アドレスAdd〓と基点座標(X′W,Y′W)で定ま
る領域に転送する。これが終了するとステツプ4
5において、システムプロセツサ10は次に表示
装置16にプラスカーソルを表示し、画像の出力
座標の入力要求をキヤラクタ表示する。そこで、
操作者は画像の適当な出力座標位置に前記プラス
カーソルを移動させて出力座標を設定する。そし
て、システムプロセツサ10はそのカーソルの位
置する座標(X0,Y0)を読み取りレジスタ32
に登録する。次に、ステツプ47に移行し、シス
テムプロセツサ10はオンラインテーブルに、数
値「1」と、標準パターン22に対する標準パ
ターン21の基点の相対座標(XR,YR)と、
標準パターンメモリ30における標準パターン
22の基点座標(X′W,Y′W)と、標準パター
ン22のサイズ(LX,LY)と、その標準パター
ン22が格納されている標準パターンメモリ
30内のアドレスAdd〓と、標準パターン21
の基点(XT,YT)に対応する出力座標(X0,
Y0)の相対座標(X0′,Y0′)とを登録する。そ
してステツプ48に移行して、キー入力指示によ
り登録処理を終了するか、次の標準パターンの登
録をするかの選択を行ない、標準パターンメモ
リ28およびオンラインパラメータテーブルのア
ドレスを更新する。以上が、標準パターン,
の作成および登録の手順である。
上述のようにして作成登録した標準パターン
,を用いて、任意サイズのパターンマツチン
グを行なう方法について以下に説明する。第7図
にオンライン処理時の画像処理装置の動作概念図
を示し、第8図にそのフローチヤートを示す。
,を用いて、任意サイズのパターンマツチン
グを行なう方法について以下に説明する。第7図
にオンライン処理時の画像処理装置の動作概念図
を示し、第8図にそのフローチヤートを示す。
第8図に示すように、ステツプ56において、
パターンマツチングの出力を登録する出力テーブ
ル49をリフレツシユする。この出力テーブル4
9には、準標パターン21のアドレスAdd〓と、
その対応する図形の位置が登録される。なお、1
つの対象画像内に複数種類の図形が存在すること
もありうるので、出力テーブル49は複数設けら
れている。次に、ステツプ57において、標準パ
ターンの作成、登録時と同様に、被写体の2値画
像を対象画像用2値メモリ26に格納する。これ
が終了すると、ステツプ58においてイメージプ
ロセツサ7はアドレスプロセツサ8のアドレス制
御に基づき、前記対象画像用2値メモリ26に対
して標準パターンメモリ28に格納されている
標準パターン21を用いてラスタ走査を行な
い、標準パターン21の図形データと対象図形
の同一領域における図形データとを比較する。こ
の比較において、両者の画素の2値データの一致
数を演算用濃淡メモリ25に格納する。この時の
格納座標はラスタ走査時の標準パターン21の
基点座標PT(XT,YT)に対応させている。次に、
ステツプ59において、この演算用濃淡メモリ2
5の内容を所定のしきい値ThTで2値化し、演算
処理用2値メモリ50に格納する。なお、しきい
値ThTは、標準パターン22による最終判定で
用いるしきい値ThWとともに、しきい値テーブル
51に登録されている。前記ステツプ59で2値
化により形成された点群の座標を探査するため、
ステツプ60においてラスタ走査し、ステツプ6
1において画素の「1/0」を判定し、画素が
「1」と判定された場合は、マツチング候補点レ
ジスタ52にその画素の座標値(X,Y)を登録
し、ステツプ62に移行する。ステツプ62で
は、標準パターン22による画像間演算を行な
うために、対象画像用2値メモリ26の候補部分
画像領域を決定する。すなわち、マツチング候補
点レジスタ52の座標値(X,Y)から、オンラ
インパラメータテーブル23に登録されている基
点間相対座標(XR,YR)を差し引いた座標
(X″W,Y″W)をレジスタ53に登録する。
パターンマツチングの出力を登録する出力テーブ
ル49をリフレツシユする。この出力テーブル4
9には、準標パターン21のアドレスAdd〓と、
その対応する図形の位置が登録される。なお、1
つの対象画像内に複数種類の図形が存在すること
もありうるので、出力テーブル49は複数設けら
れている。次に、ステツプ57において、標準パ
ターンの作成、登録時と同様に、被写体の2値画
像を対象画像用2値メモリ26に格納する。これ
が終了すると、ステツプ58においてイメージプ
ロセツサ7はアドレスプロセツサ8のアドレス制
御に基づき、前記対象画像用2値メモリ26に対
して標準パターンメモリ28に格納されている
標準パターン21を用いてラスタ走査を行な
い、標準パターン21の図形データと対象図形
の同一領域における図形データとを比較する。こ
の比較において、両者の画素の2値データの一致
数を演算用濃淡メモリ25に格納する。この時の
格納座標はラスタ走査時の標準パターン21の
基点座標PT(XT,YT)に対応させている。次に、
ステツプ59において、この演算用濃淡メモリ2
5の内容を所定のしきい値ThTで2値化し、演算
処理用2値メモリ50に格納する。なお、しきい
値ThTは、標準パターン22による最終判定で
用いるしきい値ThWとともに、しきい値テーブル
51に登録されている。前記ステツプ59で2値
化により形成された点群の座標を探査するため、
ステツプ60においてラスタ走査し、ステツプ6
1において画素の「1/0」を判定し、画素が
「1」と判定された場合は、マツチング候補点レ
ジスタ52にその画素の座標値(X,Y)を登録
し、ステツプ62に移行する。ステツプ62で
は、標準パターン22による画像間演算を行な
うために、対象画像用2値メモリ26の候補部分
画像領域を決定する。すなわち、マツチング候補
点レジスタ52の座標値(X,Y)から、オンラ
インパラメータテーブル23に登録されている基
点間相対座標(XR,YR)を差し引いた座標
(X″W,Y″W)をレジスタ53に登録する。
次にステツプ63において、標準パターン2
2により候補部分画像領域の画像間演算を実行す
る。すなわちイメージプロセツサ7はアドレスプ
ロセツサ8のアドレス制御のもとで、標準パター
ン22が格納されている標準パターンメモリ
30の何枚目のメモリかを指定するアドレス
Add〓、標準パターンメモリ30内の標準パタ
ーン22の基点座標(X′W,Y′W)およびその
サイズ(LX,LY)を、オンラインパラメータテ
ーブル23内より読み出して標準パターン22
を切り出す。また、レジスタ53の座標値
(X″W,Y″W)および標準パターン22のサイ
ズ(LX,LY)から、オンライン処理時の2値画
像を格納してある対象画像用2値メモリ26から
部分図形を切り出す。このようにして切り出され
た標準パターン22と部分図形との間で画像間
演算(XENOR演算)を実行し、両者の2値デー
タ致数をカウントする。カウントされた2値デー
タ一致数はイメージプロセツサ7内のヒストグラ
ムレジスタ54に格納される。このヒストグラム
レジスタ54の内容をシステムプロセツサ10に
よりマツチングカウントレジスタ55に登録す
る。次に、ステツプ64においてシステムプロセ
ツサ10はしきい値テーブル51内の標準パター
ン22用のしきい値ThWと、マツチングカウン
トレジスタ55の値を比較してマツチング判定を
実行する。この比較判定において、後者が大であ
ればステツプ65に移行して現在の標準パターン
21メモリアドレスAdd〓および図形の出力位
置、すなわちマツチング候補点レジスタ52の座
標値(X,Y)と、オンラインテーブル内の出力
座標に対する相対座標(X′0,Y′0)を加算した座
標(X″0,Y″0)を、出力テーブル49に登録す
る。一方、前者が大であれば、ステツプ60に戻
つてマツチング候補点レジスタ52に示された座
漂により再びマツチング2値画像の探査を行な
う。さらに、ステツプ61において「0」と判定
された場合は、ステツプ66に移行して演算処理
用2値メモリ50の座標系が終了したかどうかを
判定し、座標系終了と判定された場合はステツプ
67に移行して、他の標準パターンの有無を判定
し、有りと判定された場合は次の標準パターンを
用いて処理を繰り返し、全ての標準パターンに対
する探査が終了した時には、オンライン処理によ
るパターンマツチングは終了する。この時出力テ
ーブル49には対象画像内に存在するパターンの
うち、パターンマツチングの結果一致したパター
ンの番号(格納アドレス)とその位置情報が全て
格納されていることになる。
2により候補部分画像領域の画像間演算を実行す
る。すなわちイメージプロセツサ7はアドレスプ
ロセツサ8のアドレス制御のもとで、標準パター
ン22が格納されている標準パターンメモリ
30の何枚目のメモリかを指定するアドレス
Add〓、標準パターンメモリ30内の標準パタ
ーン22の基点座標(X′W,Y′W)およびその
サイズ(LX,LY)を、オンラインパラメータテ
ーブル23内より読み出して標準パターン22
を切り出す。また、レジスタ53の座標値
(X″W,Y″W)および標準パターン22のサイ
ズ(LX,LY)から、オンライン処理時の2値画
像を格納してある対象画像用2値メモリ26から
部分図形を切り出す。このようにして切り出され
た標準パターン22と部分図形との間で画像間
演算(XENOR演算)を実行し、両者の2値デー
タ致数をカウントする。カウントされた2値デー
タ一致数はイメージプロセツサ7内のヒストグラ
ムレジスタ54に格納される。このヒストグラム
レジスタ54の内容をシステムプロセツサ10に
よりマツチングカウントレジスタ55に登録す
る。次に、ステツプ64においてシステムプロセ
ツサ10はしきい値テーブル51内の標準パター
ン22用のしきい値ThWと、マツチングカウン
トレジスタ55の値を比較してマツチング判定を
実行する。この比較判定において、後者が大であ
ればステツプ65に移行して現在の標準パターン
21メモリアドレスAdd〓および図形の出力位
置、すなわちマツチング候補点レジスタ52の座
標値(X,Y)と、オンラインテーブル内の出力
座標に対する相対座標(X′0,Y′0)を加算した座
標(X″0,Y″0)を、出力テーブル49に登録す
る。一方、前者が大であれば、ステツプ60に戻
つてマツチング候補点レジスタ52に示された座
漂により再びマツチング2値画像の探査を行な
う。さらに、ステツプ61において「0」と判定
された場合は、ステツプ66に移行して演算処理
用2値メモリ50の座標系が終了したかどうかを
判定し、座標系終了と判定された場合はステツプ
67に移行して、他の標準パターンの有無を判定
し、有りと判定された場合は次の標準パターンを
用いて処理を繰り返し、全ての標準パターンに対
する探査が終了した時には、オンライン処理によ
るパターンマツチングは終了する。この時出力テ
ーブル49には対象画像内に存在するパターンの
うち、パターンマツチングの結果一致したパター
ンの番号(格納アドレス)とその位置情報が全て
格納されていることになる。
上述したように、本実施例によれば、1つの対
象図形に対して2つの標準パターンしか使用しな
いため、従来の方法に比べて標準パターンの作成
および登録作業を著しく簡単化することができ、
かつその作業量を少なくすることができる。これ
により、オフライン処理を半自動化することが可
能となり、しかも柔軟なパターンマツチング装置
を構成することができる。
象図形に対して2つの標準パターンしか使用しな
いため、従来の方法に比べて標準パターンの作成
および登録作業を著しく簡単化することができ、
かつその作業量を少なくすることができる。これ
により、オフライン処理を半自動化することが可
能となり、しかも柔軟なパターンマツチング装置
を構成することができる。
また、オンライン処理時のパターン間の位置合
わせが簡単化され、その処理回数を極めて削減す
ることができる。これにより、例えば256×250ド
ツトの画像に対して、12×8ドツトの標準パター
ンを用いてパターンマツチングを行なう場合、従
来方法によれば1つの図形に対して標準パターン
数が30必要となり、処理時間としては約2秒かか
ることになる。これに対し、本実施例によれば約
0.3秒程度で処理完了でき高速化されるという効
果がある。
わせが簡単化され、その処理回数を極めて削減す
ることができる。これにより、例えば256×250ド
ツトの画像に対して、12×8ドツトの標準パター
ンを用いてパターンマツチングを行なう場合、従
来方法によれば1つの図形に対して標準パターン
数が30必要となり、処理時間としては約2秒かか
ることになる。これに対し、本実施例によれば約
0.3秒程度で処理完了でき高速化されるという効
果がある。
なお、上記実施例においては標準パターン2
1の部分図形が、標準パターン22の領域内に
含まれるように設定された場合について示した
が、本発明はこれに限られるものではなく、第9
図に示すように標準パターン22′の外側領域
に標準パターン21′を設定してもよい。すな
わち標準パターンと標準パターンとの相対位
置関係はまつたく任意のものである。
1の部分図形が、標準パターン22の領域内に
含まれるように設定された場合について示した
が、本発明はこれに限られるものではなく、第9
図に示すように標準パターン22′の外側領域
に標準パターン21′を設定してもよい。すな
わち標準パターンと標準パターンとの相対位
置関係はまつたく任意のものである。
以上説明したように、本発明によれば、パター
ンマツチング処理を簡単化して処理速度を高める
ことができ、しかも標準パターン作成を簡単化す
ることができるという効果がある。
ンマツチング処理を簡単化して処理速度を高める
ことができ、しかも標準パターン作成を簡単化す
ることができるという効果がある。
第1図a〜cは従来方法の説明をするための
図、第2図は本発明の適用された一実施例装置の
全体構成図、第3図は標準パターンの作成登録方
法を説明するための図、第4図は第2図図示実施
例の標準パターン作成、登録処理を説明するため
の動作概念図、第5図は標準パターン作成、登録
処理の手順を示すフローチヤート、第6図は標準
パターンの設定方法を説明するための図、第7
図は第2図図示実施例のパターンマツチング処理
を説明するための動作概念図、第8図はパターン
マツチング処理の手順を示すフローチヤート、第
9図は標準パターンと標準パターンとの設定
方法を説明するための図である。 21…標準パターン、22…標準パターン
、24…対象画像用濃淡メモリ、25…演算用
濃淡メモリ、26…対象画像用2値メモリ、28
…標準パターンメモリ、30…標準パターン
メモリ。
図、第2図は本発明の適用された一実施例装置の
全体構成図、第3図は標準パターンの作成登録方
法を説明するための図、第4図は第2図図示実施
例の標準パターン作成、登録処理を説明するため
の動作概念図、第5図は標準パターン作成、登録
処理の手順を示すフローチヤート、第6図は標準
パターンの設定方法を説明するための図、第7
図は第2図図示実施例のパターンマツチング処理
を説明するための動作概念図、第8図はパターン
マツチング処理の手順を示すフローチヤート、第
9図は標準パターンと標準パターンとの設定
方法を説明するための図である。 21…標準パターン、22…標準パターン
、24…対象画像用濃淡メモリ、25…演算用
濃淡メモリ、26…対象画像用2値メモリ、28
…標準パターンメモリ、30…標準パターン
メモリ。
Claims (1)
- 1 標準パターンと画像の一致度に基づいて被写
体の分類、識別および位置検出を行なうパターン
マツチング方法において、被写体の画像に基づい
て予め設定される特徴的な微小部分の図形データ
を表わす標準パターンと、該標準パターンと
の相対位置が明確にされかつ広範囲部分の図形デ
ータを表わす標準パターンとを有し、前記標準
パターンを用いたパターンマツチング探査によ
り規定値以上の一致度を有する微小部分領域をも
とめ、前記標準パターンとパターンマツチング
すべき候補画像領域を前記各微小部分領域に相対
させてもとめ、該各候補画像領域の図形と前記標
準パターンとの一致度および当該候補画像領域
の座標に基づいて対象画像の分類、識別および位
置検出を行なうことを特徴とするパターンマツチ
ング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14919183A JPS6041176A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | パタ−ンマツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14919183A JPS6041176A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | パタ−ンマツチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6041176A JPS6041176A (ja) | 1985-03-04 |
JPH0139153B2 true JPH0139153B2 (ja) | 1989-08-18 |
Family
ID=15469791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14919183A Granted JPS6041176A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | パタ−ンマツチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6041176A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0668700B2 (ja) * | 1985-03-08 | 1994-08-31 | 株式会社デイスコ | キーパターン自動設定手段を備えた自動精密位置合せ装置 |
JPS62210596A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | 画像認識方法 |
JP3970269B2 (ja) * | 1999-05-17 | 2007-09-05 | 日本電信電話株式会社 | 表面形状認識装置および方法 |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14919183A patent/JPS6041176A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6041176A (ja) | 1985-03-04 |
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