JPH03211684A - パターン判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、対象パターンを撮像して２値化データとした
後、画像メモリに一旦取り込み、その後読み出してウィ
ンドパターンメモリより読み出されたウィンドパターン
と重ね合わせて特徴量抽出を行い、その特徴量から対象
パターンの判別を行うパターン判別装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、パターン判別装置では、テレビカメラによって対
象パターンを撮像して得られるデータを２値化した後、
画像メモリに一旦取り込み、該画像メモリ内における２
値化データとしての対象パターンの位置を位置検出回路
によって検出することにより、対象パターンの微妙な位
置ずれを知り、ウィンドパターンメモリより読み出され
たウィンドパターンを前記位置ずれデータに従って位置
補正をして、前記画像メモリより読み出された対象パタ
ーンと重ね合わせて該対象パターンの特徴量を抽出し、
その特徴量からパターン判別を行っていた。

その際、装置内の動作は、対象パターンを撮像するテレ
ビカメラにおけるテレビジョン信号の垂直同期信号（以
下、■同期、或いは■同期信号ということがある）に同
期して行われ、撮像データの画像メモリへの取り込み、
画像メモリ内における対象パターンの位置検出、特徴量
の抽出等が行われていた。

これはＶ同期信号（１周期は１６．７　ｍ、　ｓ　）と
いう単一の同期信号に同期して動作させることにより回
路構成を簡易化することができるためであった。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ 従来の技術では、■同期信号に同期して画像メモリへ画
像データを取り込み、位置補正量の検出。

画像特徴量の抽出を行ない、かつ画像特徴量の抽出では
、画像メモリからＶ同期信号に同期して、２値化画像デ
ータを読み出しながら抽出を行なっているため、撮像し
た画像データの取り込みを始めてから、画像特徴量の抽
出が終るまで３■同期信号＝　１６．７　Ｘ　３　ｍ　
ｓを必要とし、かつ、この間は、ハード的に次の画像デ
ータの取り込みが出来ないため、判定に要する時間は、
１６．７　Ｘ　３　＝５０、１　ｍ　ｓ以下に短くする
ことが出来なかった。

また画像特徴量の抽出では、画像メモリの２値化画像全
体をＶ同期に同期して読み出しながら特徴量を抽出して
いるため、所定ウィンドウ領域が小さい場合でも、１■
同期期間（１６，７ｍ　ｓ　）を必要とし、位置補正量
の検出が短時間で終っても、特徴量の抽出が始まる次の
■同期信号まで、待たなければならないという問題があ
る。

近年、高速でパターン判別が要求されており、上記技術
では高速化するのには限界がある。

本発明の目的は、上記の如き制約がなく、高速でパター
ン判別のできるパターン判別装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため本発明では、２系統の画像メモリと
これらを切り換える切換手段と２系統の位置検出回路を
有し、画像特徴量抽出においては、■同期信号とは同期
せず、特徴を抽出したい所定領域内の２値化画像のみ画
像メモリより読み出し、特徴を抽出するようにした。

〔作用〕

上記手段を講じたことにより、判定処理に要する時間は
“画像取込み時間（１６，７ｍ　ｓ　）十位置補正量検
出時間＋特徴を抽出したい所定領域内の画像読出し時間
＋抽出された特徴量による判定時間“となり、３■同期
＝　５０．１　ｍ　ｓ以下とすることが可能となった。

また２系統の画像メモリと位置検出回路を有することに
より、一方の画像メモリより読み出した画像データに対
して位置補正量の検出、特徴量の抽出、特徴量による判
定を行なっている間に、もう一方の画像メモリへ画像デ
ータを取込むことが可能となり、判定間隔としては最短
で１６．７　ｍ　ｓが可能となった。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において、１はＴＶカメラ、２は２値化回路、３は
同期信号（ＴＶカメラに同期した水平、垂直同期信号）
発生回路、４は画像メモリ切換えスイッチ、５，７はそ
れぞれアドレス発生回路、６．８はそれぞれ画像メモリ
、９，１０はそれぞれ位置検出回路、１１はウィンドウ
パターンメモリ、１３は特徴量抽出回路、１４はＣＰＵ
、１５はバス、１８は対象パターン、１６はｌ系統、１
７は他系統、である。

第１図に示すパターン判別装置の基本動作は次のとおり
である。

ＴＶカメラ１からの撮像信号が２値化回路２によって２
値化された後、ＣＰＵＩ　４の指令で切り換えスイッチ
４によって選択された画像メモリ６゜または８へ、同期
信号発生回路３からの垂直同期信号に同期してパターン
データとして格納される。

このとき選択された画像メモリのアドレス発生回路５ま
たは７は同期信号発生回路３からの垂直同期信号に同期
して書き込みアドレスを発生し、選択された画像メモリ
６または８を走査する。

画像データの画像メモリへの格納の終了後、画像データ
を格納した画像メモリに対して、ＣＰ［Ｊ１４の指令に
従って位置検出回路９または工０により、画像メモリ内
の所定領域の射影データを抽出し、パターン位置の微妙
なずれを検出し、それから位置補正量を求める。このと
きアドレス発生回路５または７は、ＣＰＵＩ　４の指令
により、同期信号発生回路３に同期せずに所定領域の読
み出しアドレスを発生し、画像データの格納されている
方の画像メモリ６または８を走査する。

位置検出終了後、画像の格納されている画像メモリ６ま
たは８より、特徴を抽出するための位置補正された所定
領域のみの画像をアドレス発生回路５または７により非
同期に読み出しアドレスを発生し、走査して、部分的に
読み出し、特徴量抽出回路１３にて、ウィンドウパター
ンメモリ１１のウィンドウパターンと照合し、特徴量を
抽出する。抽出された特徴量はバス１５を介してＣＰＵ
１４に取り込まれ、対象パターンの判別が行われる。

最初、切換スイッチ４がａ側に接続されて画像データが
画像メモリ６に取り込まれているとすると、その取り込
みの終了タイミングは、書き込みアドレスを発生してい
るアドレス発生回路５で分かるので、ＣＰＵ１４は、そ
のタイミングをアドレス発生回路５から通知され、それ
により切換スイッチ４をｂ側に切り換えて画像データを
今度は画像メモリ７に取り込むようにする。

このようにして画像メモリ７に画像データを取り込む動
作を行っている間に、それと並行して、その前に画像デ
ータを取り込んだ画像メモリ６に対する位置検出、特徴
量抽出などを行うわけである。

第２図は、特徴量抽出回路１３における特徴量抽出方法
を示した説明図である。

同図に見られる如く、画像メモリ６または８から、対象
パターンの特徴抽出したい領域Ｃを取り出すために、ア
ドレス発生回路５または７に対し、ＣＰＵＩ　４が、こ
の領域Ｃのスタート点の座標（Ｘ、、Ｙ、）と幅（Ｘａ
　、　Ｙａ）を設定してやり、この領域Ｃのみを、■同
期と非同期にて読み出しアドレスを発生して読み出すの
である。

このとき位置検出回路にて検出した補正量を使ってスタ
ート点の座標（ｘ＋　、ｙ、）を補正することにより、
適切な領域抽出ができる。この読み出された部分的な画
像（抽出領域Ｃ）に対し、特徴抽出処理工３にて、ウィ
ンドウパターンメモリ１１からのウィンドウパターンＤ
と重ね合せ、論理積をとるなどして、ウィンドウパター
ンＤ内の特徴量（例えば面積）を抽出するのである。

第３図は、第１図に示した実施例の動作の流れとタイミ
ングを示したチャートである。

まず画像メモリＡへ■同期に同期して画像が格納され、
次に位置検出回路Ａによる位置補正蓋の検出、特徴抽出
、抽出された特徴量に従ったＣＰＵによる判定処理が行
なわれる。このとき、画像メモリＡへの格納が終了した
時点で、画像メモリ切換えスイッチを切換えることによ
り、位置検出以降の処理と並列して、画像メモリＢへの
画像の格納が行なわれる。画像メモリＢへの画像の格納
もＶ同期に同期して行なわれる。格納後の処理も画像メ
モリＡの画像に対する処理と同じである。

但し位置検出は位置検出回路Ｂが動作する。画像格納後
に画像メモリ切換スイッチをＣＰＵの指令で切り換える
ことにより交互に上記動作が行なわれる。ここで判定は
ＣＰＵによるソフト処理であり、それ以外はハード処理
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、■同期信号と非同期にて、位置検出、
特徴抽出処理ができ、特徴抽出においては、画像の部分
的な読み出しを行い、かっ、２系統の画像メモリユニッ
トを有することにより、判定間隔を最短で１６．７　ｍ
　ｓと、従来の１／３にまで短くすることが可能となり
、高速判定ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は画像の部分的な領域を取り出して特徴抽出を行う方法
の説明図、第３図は本発明の実施例の動作の流れを示す
タイムチャート、である。 符号の説明 ２・・・２値化回路、３・・・同期信号発生回路、４・
・・切換スイッチ、５，７・・・アドレス発生回路、６
゜８・・・画像メモリ、９．１０・・・位置検出回路、
１１・・・ウィンドウパターンメモリ、１３・・・特徴
量抽出回路、１４・・・ＣＰＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）対象パターンを撮像して得られるデータを２値化す
   る２値化回路と、２値化データを取り込んで格納する画
   像メモリと、該画像メモリ内における２値化データとし
   ての対象パターンの位置を検出する位置検出回路と、ウ
   インドパターンメモリと、該ウインドパターンメモリよ
   り読み出されたウインドパターンを前記位置検出回路に
   より検出された対象パターンの位置データに従って位置
   補正をして、前記画像メモリより読み出された対象パタ
   ーンと重ね合わせて該対象パターンの特徴量を抽出する
   特徴量抽出回路と、を有して成るパターン判別装置にお
   いて、 前記画像メモリを少なくとも２系統設け、第１の系統に
   属する画像メモリに２値化データを取り込んでいる間に
   、第２の系統に属する画像メモリからその前に取り込ん
   だ画像データを読み出して位置検出、特徴量抽出を行い
   、次いで、第２の系統に属する画像メモリに２値化デー
   タの取り込みを行い、その間に、第１の系統に属する画
   像メモリからその前に取り込んだ画像データを読み出し
   て位置検出、特徴量抽出を行うというように、第１の系
   統と第２の系統の間で交互にお互いの動作を繰り返させ
   る動作切換制御手段を具備したことを特徴とするパター
   ン判別装置。