JPH04290174A - パターン識別方法 - 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】

【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Ｐ１　，Ｐ２　，…，Ｐｍ　
，…Ｐｎ　，…ＰＯ　，…Ｐｐ　，…，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Ｖ
１　，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Ｐｍ　，Ｐｎ　，ＰＯ　，Ｐｐ　を求
める。次に、求まった変曲点間例えば変曲点Ｐｍ　〜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Ｐｍ　，Ｐｎ　，Ｐｎ−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（Ｐｍ　〜Ｐｎ　）と（Ｐｏ　〜Ｐｐ
　）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Ｐｊ　，Ｐｋ　，Ｐ
ｌ　，Ｐｍ　，Ｐｎ　，Ｐｏ　，Ｐｐ　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
線が全円弧に対して設定された閾値以上であり（条件１
００）、部分円弧輪郭線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）、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１０
２）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（１
０３〜１０５）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Ｖｍ　，Ｖｎ　
と夫々１つ前のベクトルＶｍ−２　，Ｖｎ−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５２）。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，…，α
ｑ及びβ１，β２，…，βｑを算出してその平均値（α
１＋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５３）（但し、図６の中でｘ座標ｘａ　〜ｘｋ　と
ｙ座標ｙａ　〜ｙｋ　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
、３６０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　，…，
Ｑｎ　）との距離をＱ１　Ｓ＝ｒ１　，Ｑ２Ｓ＝ｒ２　
，Ｑｎ　Ｓ＝ｒｎ　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−ｒｎ　）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６２
）。

【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（楕円形を含む）、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Ｖｍ　，Ｖｎ　と夫々１つ前のベク
トルＶｍ−２　，Ｖｎ−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Ｐ
４　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　，Ｐ
２　，…，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Ｖｃ，Ｖｇ　として代表ベクトルを定
義する。そして、Ｖｃ　，Ｖｇ　が同一辺から発生して
いたら１本のベクトルＶｃｇとして統合する（ステップ
７０，７１）。

【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Ｖｃ　とＶｇ　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Ｖｃ　とＶｇ　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Ｖｃ　の始点以前のベクトルＶｂ　の
方向と終点以後のベクトルＶｄ　の方向とが同じであり
、かつ、ベクトルＶｇ　の始点以前のベクトルＶｆ　の
方向と終点以後のベクトルＶｈ　の方向とが同じでなけ
ればならない　　　　　　　　。（図１２（Ｃ）） （４）　ベクトルＶｃ　とＶｇ　の始点以前のベクトル
Ｖｂ　，Ｖｆ　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、ＶＣとＶｇ　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
Ｖｃ　，Ｖｇ　に対して始点以前のベクトルＶｂ　，Ｖ
ｆ　、及び、終点以後のベクトルＶｄ　とＶｈ　につい
て図１２（Ｃ）に示す様な検証を行なう。即ち、図１３
のＶｂ　，Ｖｈ　の向かい側にＶｄ　，Ｖｆ　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Ｖａ　，Ｖｅ　，Ｖｇ　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７
２〜７４）。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Ｖａ　，Ｖｇ　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Ｖａ　，Ｖｇ　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Ｖａ　に対して２
つ以上の向かう合う辺のベクトルＶｅ　，Ｖｇ　が存在
したとき、距離が一番近い辺のベクトルＶｇ　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１
４（Ｃ））（ｃ）　　図１１及び図１３の様な向かい合
う２辺のベクトルＶｂ　，Ｖｈ　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Ｖｂ　，
Ｖｈ　に直角で同一方向の異なる２つのベクトルＶｃ　
，Ｖｅ　が存在した場合。（図１５（Ａ）） （２）　図１１で２辺のベクトルＶｂ　，Ｖｈ　に直角
な２つのベクトルＶａ　，Ｖｃｇ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）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　円形（楕円を含む）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（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）、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ことを特徴とす
   るパターン識別方法。
2. 【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（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１１
   ２）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。
3. 【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。
4. 【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。