JPH0512446A - 画像認識装置 - Google Patents
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- JPH0512446A JPH0512446A JP18803591A JP18803591A JPH0512446A JP H0512446 A JPH0512446 A JP H0512446A JP 18803591 A JP18803591 A JP 18803591A JP 18803591 A JP18803591 A JP 18803591A JP H0512446 A JPH0512446 A JP H0512446A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/7725—Field effect transistors with delta-doped channel
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力画像が標準パターンに対して回転ズレを
生じさせていても、入力画像の認識を可能にする。 【構成】 ＣＰＵ８は、座標メモリ７に記憶された標準
パターンを回転させたときの標準パターンの座標を生成
し、この座標と、入力画像を記憶する画像メモリ６の出
力とを使用して、入力画像と標準パターンとの一致を検
出する。
生じさせていても、入力画像の認識を可能にする。 【構成】 ＣＰＵ８は、座標メモリ７に記憶された標準
パターンを回転させたときの標準パターンの座標を生成
し、この座標と、入力画像を記憶する画像メモリ６の出
力とを使用して、入力画像と標準パターンとの一致を検
出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力画像と標準パター
ンとの一致を認識する画像認識装置に関する。
ンとの一致を認識する画像認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来提案されている画像認識
装置を示す。撮像装置１は、認識対象を撮影してアナロ
グ濃淡画像信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部２は、アナロ
グ濃淡画像信号をデジタル濃淡画像信号に変換する。微
分処理部３は、デジタル濃淡画像信号を微分・２値化し
濃淡画像のエッジを抽出してエッジ画像を出力する。こ
のエッジ画像は、ＣＰＵ８Ａの制御の下に画像メモリ６
Ａに書込まれる。
装置を示す。撮像装置１は、認識対象を撮影してアナロ
グ濃淡画像信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部２は、アナロ
グ濃淡画像信号をデジタル濃淡画像信号に変換する。微
分処理部３は、デジタル濃淡画像信号を微分・２値化し
濃淡画像のエッジを抽出してエッジ画像を出力する。こ
のエッジ画像は、ＣＰＵ８Ａの制御の下に画像メモリ６
Ａに書込まれる。
【０００３】標準パターン記憶メモリ７Ａは、予めエッ
ジ抽出された標準パターンを記憶している。エッジ座標
検出部４Ａは、エッジ画像からエッジ座標を検出する。
エッジ座標メモリ５Ａは検出されたエッジ座標を記憶す
る。ＣＰＵ８Ａは、座標メモリ７Ａに記憶されている標
準パターンを、メモリ５Ａに記憶されているエッジ座標
を原点として読み出す。そして、ＣＰＵ８Ａは、読み出
された標準パターンの座標と画像メモリ６Ａに記憶され
ているエッジ画像の各エッジの座標とを比較して、一致
した座標の数を求めて認識結果メモリ１１Ａに書き込
む。ＣＰＵ８Ａは、エッジ画像の、すべてのエッジ座標
を原点として標準パターンを読み出して上述の動作を行
い、エッジ画像の座標と標準パターンの座標との一致し
た点が最も多いエッジ座標を一致点（認識対象の位置）
として出力する。なお、操作部９は、ＣＰＵ８Ａに対し
て画像の指定等を行う入力部であり、外部インターフェ
ース１０は、ディスプレイおよびプリンタ等をＣＰＵ８
Ａに接続するためのものである。
ジ抽出された標準パターンを記憶している。エッジ座標
検出部４Ａは、エッジ画像からエッジ座標を検出する。
エッジ座標メモリ５Ａは検出されたエッジ座標を記憶す
る。ＣＰＵ８Ａは、座標メモリ７Ａに記憶されている標
準パターンを、メモリ５Ａに記憶されているエッジ座標
を原点として読み出す。そして、ＣＰＵ８Ａは、読み出
された標準パターンの座標と画像メモリ６Ａに記憶され
ているエッジ画像の各エッジの座標とを比較して、一致
した座標の数を求めて認識結果メモリ１１Ａに書き込
む。ＣＰＵ８Ａは、エッジ画像の、すべてのエッジ座標
を原点として標準パターンを読み出して上述の動作を行
い、エッジ画像の座標と標準パターンの座標との一致し
た点が最も多いエッジ座標を一致点（認識対象の位置）
として出力する。なお、操作部９は、ＣＰＵ８Ａに対し
て画像の指定等を行う入力部であり、外部インターフェ
ース１０は、ディスプレイおよびプリンタ等をＣＰＵ８
Ａに接続するためのものである。
【０００４】上述した図１１の画像認識装置は、認識対
象の形状全体を標準パターンとすることができ誤認識を
少くできる。
象の形状全体を標準パターンとすることができ誤認識を
少くできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１２は、図１１の画
像認識装置において、入力画像すなわち上述のエッジ画
像から１辺１００画素の正方形を検出する例を示す。標
準パターン上の原点（０、０）は、入力画像中の正方形
Ａでは点Ａ0、正方形Ｂでは点Ｂ0 に対応している。し
たがって、点Ａ0およびＢ0 が一致点として検出される
べきであるが、標準パターンに対して回転している正方
形Ｂの場合、点Ｂ0 を原点として標準パターンに描いた
とき、標準パターン上に存在する入力エッジ画像のエッ
ジ点は、Ｂ0 、Ｂ1 、及びＢ2 のわずか３点であるた
め、正方形Ｂは、標準パターンと同じ一辺が１００画素
の正方形であるにもかかわらず検出されない。
像認識装置において、入力画像すなわち上述のエッジ画
像から１辺１００画素の正方形を検出する例を示す。標
準パターン上の原点（０、０）は、入力画像中の正方形
Ａでは点Ａ0、正方形Ｂでは点Ｂ0 に対応している。し
たがって、点Ａ0およびＢ0 が一致点として検出される
べきであるが、標準パターンに対して回転している正方
形Ｂの場合、点Ｂ0 を原点として標準パターンに描いた
とき、標準パターン上に存在する入力エッジ画像のエッ
ジ点は、Ｂ0 、Ｂ1 、及びＢ2 のわずか３点であるた
め、正方形Ｂは、標準パターンと同じ一辺が１００画素
の正方形であるにもかかわらず検出されない。
【０００６】このように，図１１の画像認識装置におい
ては、入力画像が標準パターンに対して回転ズレを生じ
させていると、入力画像を認識することができない。
ては、入力画像が標準パターンに対して回転ズレを生じ
させていると、入力画像を認識することができない。
【０００７】本発明の目的は、従来のこのような問題点
を解決するためになされたもので、入力画像が標準パタ
ーンに対して回転ズレを生じさせていても、入力画像を
認識できる画像認識装置を提供することを目的とする。
を解決するためになされたもので、入力画像が標準パタ
ーンに対して回転ズレを生じさせていても、入力画像を
認識できる画像認識装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像認
識装置は、入力画像と標準パターンとの一致を認識する
画像認識装置であって、入力画像を記憶する画像メモリ
と、標準パターンの座標を記憶する標準パターン座標メ
モリと、座標メモリに記憶された標準パターンを回転さ
せたときの標準パターンの座標を生成する座標生成手段
と、座標生成手段の出力と画像メモリの出力とを使用し
て、入力画像と標準パターンとの一致を検出する一致検
出手段とを備えることを特徴とする。
識装置は、入力画像と標準パターンとの一致を認識する
画像認識装置であって、入力画像を記憶する画像メモリ
と、標準パターンの座標を記憶する標準パターン座標メ
モリと、座標メモリに記憶された標準パターンを回転さ
せたときの標準パターンの座標を生成する座標生成手段
と、座標生成手段の出力と画像メモリの出力とを使用し
て、入力画像と標準パターンとの一致を検出する一致検
出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】請求項２に記載の画像認識装置は、標準パ
ターンが、画像のエッジの座標から成ることを特徴とす
る。
ターンが、画像のエッジの座標から成ることを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】請求項１の構成の画像認識装置においては、座
標生成手段が、座標メモリに記憶された標準パターンを
回転させたときの標準パターンの座標を生成し、一致検
出手段がこの座標を使用して入力画像と標準パターンと
の一致を検出するので、標準パターンに対して回転ズレ
を生じさせている入力画像を認識することができる。
標生成手段が、座標メモリに記憶された標準パターンを
回転させたときの標準パターンの座標を生成し、一致検
出手段がこの座標を使用して入力画像と標準パターンと
の一致を検出するので、標準パターンに対して回転ズレ
を生じさせている入力画像を認識することができる。
【００１１】請求項２の構成の画像認識装置において
は、標準パターンが画像のエッジの座標からなるので、
画像の内部の画素について回転演算を行う必要がないの
で、高速に画像認識を行うことができる。
は、標準パターンが画像のエッジの座標からなるので、
画像の内部の画素について回転演算を行う必要がないの
で、高速に画像認識を行うことができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の画像認識装置の一実施例の
構成を示す。撮像装置１、Ａ／Ｄ変換部２、および微分
処理部３は、図１１の従来の画像認識装置と同一であ
る。
構成を示す。撮像装置１、Ａ／Ｄ変換部２、および微分
処理部３は、図１１の従来の画像認識装置と同一であ
る。
【００１３】エッジ座標検出部４は、微分処理部３から
出力されるエッジ画像からエッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）を
検出する、エッジ座標メモリ５は、検出されたエッジ座
標を記憶するものである。エッジ座標検出部４およびエ
ッジ座標メモリ５は、例えば、図５のように構成され
る。図５において、Ｘ座標カウンタ１４は、サンプリン
グクロックをカウントし、“Ｙ座標インクリメント信号
の遅延信号”をロード端子に受けたときに、そのときの
カウント値をＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストア
ウト）レジスタ１６に出力する。“Ｙ座標インクリメン
ト信号の遅延信号”とは、Ａ／Ｄ変換部２から出力され
たデジタル濃淡画像信号のＹ座標インクリメント信号を
微分処理部２の処理時間だけ遅延させた信号である。Ｙ
座標カウンタ１５は、“Ｙ座標インクリメント信号の遅
延信号”をカウントし、“１フレーム開始信号の遅延信
号”をロード端子に受けたときに、そのときのカウント
値をＦＩＦＯレジスタ１７に出力する。“１フレーム開
始信号の遅延信号”とは、Ａ／Ｄ変換部２から出力され
たデジタル濃淡画像信号の１フレーム開始信号を微分処
理部３の処理時間だけ遅延させた信号である。
出力されるエッジ画像からエッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）を
検出する、エッジ座標メモリ５は、検出されたエッジ座
標を記憶するものである。エッジ座標検出部４およびエ
ッジ座標メモリ５は、例えば、図５のように構成され
る。図５において、Ｘ座標カウンタ１４は、サンプリン
グクロックをカウントし、“Ｙ座標インクリメント信号
の遅延信号”をロード端子に受けたときに、そのときの
カウント値をＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストア
ウト）レジスタ１６に出力する。“Ｙ座標インクリメン
ト信号の遅延信号”とは、Ａ／Ｄ変換部２から出力され
たデジタル濃淡画像信号のＹ座標インクリメント信号を
微分処理部２の処理時間だけ遅延させた信号である。Ｙ
座標カウンタ１５は、“Ｙ座標インクリメント信号の遅
延信号”をカウントし、“１フレーム開始信号の遅延信
号”をロード端子に受けたときに、そのときのカウント
値をＦＩＦＯレジスタ１７に出力する。“１フレーム開
始信号の遅延信号”とは、Ａ／Ｄ変換部２から出力され
たデジタル濃淡画像信号の１フレーム開始信号を微分処
理部３の処理時間だけ遅延させた信号である。
【００１４】ＦＩＦＯレジスタ１６および１７の出力
は、エッジ画像のエッジ点のＸ座標およびＹ座標を示
す。カウンタ１８は、微分処理部３が出力するエッジ画
像信号をカウントする。カウント１８の出力値は、エッ
ジ画像のエッジ点の総数Ｎを示す。
は、エッジ画像のエッジ点のＸ座標およびＹ座標を示
す。カウンタ１８は、微分処理部３が出力するエッジ画
像信号をカウントする。カウント１８の出力値は、エッ
ジ画像のエッジ点の総数Ｎを示す。
【００１５】なお、図５の例では、ＦＩＦＯレジスタ１
６および１７を使用しているが、これらのレジスタを使
用せずに、Ｘ座標およびＹ座標カウンタ１４および１５
の出力値をアドレス指定しながら通常のメモリに記憶さ
せてもよい。
６および１７を使用しているが、これらのレジスタを使
用せずに、Ｘ座標およびＹ座標カウンタ１４および１５
の出力値をアドレス指定しながら通常のメモリに記憶さ
せてもよい。
【００１６】画像メモリ６は、微分処理部３が出力する
エッジ画像を、ＣＰＵ８の制御の下に記憶する。また、
画像メモリ６は、ＣＰＵ８からメモリ６の座標（Ｘ、
Ｙ）を示すアドレスを受けると、その座標の画素値Ｐ
（Ｘ、Ｙ）をＣＰＵ８に出力する。
エッジ画像を、ＣＰＵ８の制御の下に記憶する。また、
画像メモリ６は、ＣＰＵ８からメモリ６の座標（Ｘ、
Ｙ）を示すアドレスを受けると、その座標の画素値Ｐ
（Ｘ、Ｙ）をＣＰＵ８に出力する。
【００１７】標準パターン座標メモリ７は、ＣＰＵ８が
画像メモリ６に記憶されたエッジ画像から作成した標準
パターンのエッジ点の座標およびエッジ点の数Ｍを記憶
する。
画像メモリ６に記憶されたエッジ画像から作成した標準
パターンのエッジ点の座標およびエッジ点の数Ｍを記憶
する。
【００１８】操作部９は、ユーザが処理対象画像の指定
および座標原点の指定等を行うための入力部である。外
部インターフェース１０は、ディスプレイおよびプリン
タ等をＣＰＵ８に接続するためのものである。
および座標原点の指定等を行うための入力部である。外
部インターフェース１０は、ディスプレイおよびプリン
タ等をＣＰＵ８に接続するためのものである。
【００１９】cos θおよびsin θルックアップテーブル
１２および１３は、座標メモリ７に記憶された標準パタ
ーンを回転させる各角度θについて、cos θおよびsin
θの値を記憶している。θの値は、０から最大値θMAX
までＡθ間隔で設定される。θMAX は、認識対象の許容
傾き角度に基いて決定される。Ａθは、回転角度の必要
検出精度ならびに高速化および検出率を考慮して設定さ
れる。
１２および１３は、座標メモリ７に記憶された標準パタ
ーンを回転させる各角度θについて、cos θおよびsin
θの値を記憶している。θの値は、０から最大値θMAX
までＡθ間隔で設定される。θMAX は、認識対象の許容
傾き角度に基いて決定される。Ａθは、回転角度の必要
検出精度ならびに高速化および検出率を考慮して設定さ
れる。
【００２０】ＣＰＵ８は、座標メモリ７に記憶されてい
る標準パターンをエッジ座標メモリ５の出力値（Ｘn 、
Ｙn ）を原点として角度θ回転させたときの標準パター
ンの座標を生成する。そしてＣＰＵ８は、これらの座標
の画像メモリ６の画素値の総和Ｆ（これは、回転された
標準パターンと画像メモリ６に記憶されたエッジ画像と
が一致した座標の画素値の総和に相当）を求めて、Ｆが
小さい値ＴＨより大きければ、認識メモリ１１に記憶す
る。ＣＰＵ８は、画素値の総和Ｆをすべての角度θにつ
いて求める。そして、ＣＰＵ８は、このような処理を画
像メモリ６のエッジ画像すべてのエッジ点について行
い、Ｆが最大となる座標（Ｘk 、Ｙk ）を一致点（認識
対象の位置）として出力する。
る標準パターンをエッジ座標メモリ５の出力値（Ｘn 、
Ｙn ）を原点として角度θ回転させたときの標準パター
ンの座標を生成する。そしてＣＰＵ８は、これらの座標
の画像メモリ６の画素値の総和Ｆ（これは、回転された
標準パターンと画像メモリ６に記憶されたエッジ画像と
が一致した座標の画素値の総和に相当）を求めて、Ｆが
小さい値ＴＨより大きければ、認識メモリ１１に記憶す
る。ＣＰＵ８は、画素値の総和Ｆをすべての角度θにつ
いて求める。そして、ＣＰＵ８は、このような処理を画
像メモリ６のエッジ画像すべてのエッジ点について行
い、Ｆが最大となる座標（Ｘk 、Ｙk ）を一致点（認識
対象の位置）として出力する。
【００２１】次に、上述のように構成された図１の画像
認識装置の実施例の動作を説明する。動作には、ティー
チングモード、エッジ画像・エッジ座標記憶モードおよ
び認識モードがある。
認識装置の実施例の動作を説明する。動作には、ティー
チングモード、エッジ画像・エッジ座標記憶モードおよ
び認識モードがある。
【００２２】ティーチングモードにおいては、図１の画
像認識装置は、図２のように表現できる。撮像装置１か
ら出力される認識対象を示すアナログ濃淡画像信号は、
Ａ／Ｄ変換部２によってデジタル濃淡画像信号に変換さ
れた後、微分処理部３によって微分、２値化され、エッ
ジ画像が得られる。
像認識装置は、図２のように表現できる。撮像装置１か
ら出力される認識対象を示すアナログ濃淡画像信号は、
Ａ／Ｄ変換部２によってデジタル濃淡画像信号に変換さ
れた後、微分処理部３によって微分、２値化され、エッ
ジ画像が得られる。
【００２３】このようにして得られたエッジ画像は、図
６に示されたティーチングモードにおけるＣＰＵ８の処
理の最初のステップＳ１によって、画像メモリ６に取り
込まれる。取り込まれたエッジ画像は、図７の（１）に
示すように太い輪郭を有するので、ＣＰＵ８は細線化処
理を行って（ステップＳ２）、図７の（２）に示すよう
な細線化画像を得る。次に、ＣＰＵ８は、操作部９から
図７の（３）および（４）に示すように処理対象画像お
よび座標原点の指定を受けると（ステップＳ３およびＳ
４）、指定を受けた画像（これが標準パターンに相当）
について、エッジ点の座標 （０、０）…、（ｘm 、ｙm ）、…、（ｘM 、ｙM ） およびエッジ点の数Ｍを標準パターン座標メモリ７に記
憶し（ステップＳ５）、ティーチングモードを終了す
る。
６に示されたティーチングモードにおけるＣＰＵ８の処
理の最初のステップＳ１によって、画像メモリ６に取り
込まれる。取り込まれたエッジ画像は、図７の（１）に
示すように太い輪郭を有するので、ＣＰＵ８は細線化処
理を行って（ステップＳ２）、図７の（２）に示すよう
な細線化画像を得る。次に、ＣＰＵ８は、操作部９から
図７の（３）および（４）に示すように処理対象画像お
よび座標原点の指定を受けると（ステップＳ３およびＳ
４）、指定を受けた画像（これが標準パターンに相当）
について、エッジ点の座標 （０、０）…、（ｘm 、ｙm ）、…、（ｘM 、ｙM ） およびエッジ点の数Ｍを標準パターン座標メモリ７に記
憶し（ステップＳ５）、ティーチングモードを終了す
る。
【００２４】次に、エッジ画像、エッジ座標記憶モード
においては、図１の画像認識装置は、図３のように表現
できる。ティーチングモードと同様に、撮像装置１から
出力される認識対象を示すアナログ濃淡画像信号は、Ａ
／Ｄ変換部２によってデジタル濃淡画像信号に変換され
た後、微分処理部３によって微分・２値化され、エッジ
画像が得られる。
においては、図１の画像認識装置は、図３のように表現
できる。ティーチングモードと同様に、撮像装置１から
出力される認識対象を示すアナログ濃淡画像信号は、Ａ
／Ｄ変換部２によってデジタル濃淡画像信号に変換され
た後、微分処理部３によって微分・２値化され、エッジ
画像が得られる。
【００２５】このようにして得られたエッジ画像は、Ｃ
ＰＵ８が画像メモリ６に書込命令および書込位置を示す
アドレスを与えると、画像メモリ６に取り込まれる。エ
ッジ座標検出部４はエッジ画像を受けてこの画像のエッ
ジ点の座標 （０、０）…、（Ｘn 、Ｙn ）、…、（ＸN 、ＹN ） を検出して、エッジ座標メモリ５に記憶させる。また、
エッジ座標検出部４は、エッジ画像のエッジ点の数をＣ
ＰＵ８に出力する。
ＰＵ８が画像メモリ６に書込命令および書込位置を示す
アドレスを与えると、画像メモリ６に取り込まれる。エ
ッジ座標検出部４はエッジ画像を受けてこの画像のエッ
ジ点の座標 （０、０）…、（Ｘn 、Ｙn ）、…、（ＸN 、ＹN ） を検出して、エッジ座標メモリ５に記憶させる。また、
エッジ座標検出部４は、エッジ画像のエッジ点の数をＣ
ＰＵ８に出力する。
【００２６】認識モードにおいては、図１の画像認識装
置は、図４のように表現できる。このモードでは、ＣＰ
Ｕ８は、エッジ座標メモリ５から出力されるエッジ座標
（Ｘn 、Ｙn ）、画像メモリ６の各アドレスすなわち各
座標（Ｘ、Ｙ）に記憶された画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）、標準
パターン座標メモリ７に記憶された標準パターンの座標
（ｘn 、ｙn ）、ならびにルックアップテーブル１２お
よび１３の記憶値cosθおよびsinθを使用して入力画像
の認識を行う。
置は、図４のように表現できる。このモードでは、ＣＰ
Ｕ８は、エッジ座標メモリ５から出力されるエッジ座標
（Ｘn 、Ｙn ）、画像メモリ６の各アドレスすなわち各
座標（Ｘ、Ｙ）に記憶された画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）、標準
パターン座標メモリ７に記憶された標準パターンの座標
（ｘn 、ｙn ）、ならびにルックアップテーブル１２お
よび１３の記憶値cosθおよびsinθを使用して入力画像
の認識を行う。
【００２７】図８は、認識モードにおけるＣＰＵ８の一
致点検検出処理を示す。まずＣＰＵ８は、初期設定によ
り、ｍ、ｎ、Ｆ及びθを０にリセットする（ステップＳ
６）。そしてＣＰＵ８はｎ≦Ｎ−１の範囲内（ステップ
Ｓ７のＹＥＳ）の値ｎをエッジ座標メモリ５に与えて、
これに対応するエッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）をメモリ５か
ら受ける（ステップＳ８）。
致点検検出処理を示す。まずＣＰＵ８は、初期設定によ
り、ｍ、ｎ、Ｆ及びθを０にリセットする（ステップＳ
６）。そしてＣＰＵ８はｎ≦Ｎ−１の範囲内（ステップ
Ｓ７のＹＥＳ）の値ｎをエッジ座標メモリ５に与えて、
これに対応するエッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）をメモリ５か
ら受ける（ステップＳ８）。
【００２８】次に、ＣＰＵ８は標準パターンを回転させ
る角度θ（θ≦θMAX の範囲内（ステップＳ９のＹＥ
Ｓ））をルックアップテーブル１２および１３に与え
て、これに対応したcos θおよびsin θをテーブル１２
および１３から受ける（ステップＳ１０）。
る角度θ（θ≦θMAX の範囲内（ステップＳ９のＹＥ
Ｓ））をルックアップテーブル１２および１３に与え
て、これに対応したcos θおよびsin θをテーブル１２
および１３から受ける（ステップＳ１０）。
【００２９】次に、ＣＰＵ８はｍ≦Ｍ−１の範囲内（ス
テップＳ１１のＹＥＳ）のｍを標準パターン座標メモリ
７に与えて、メモリ７から（ｘm 、ｙm ）と読み出す
（ステップＳ１２）。エッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）を標準
パターンの原点として、そのまわりを標準パターンがθ
だけ回転したときに入力画像上で画像パターンが描かれ
る数１で示される座標（Ｘ、Ｙ）を、計算する（ステッ
プＳ１３およびＳ１４）。
テップＳ１１のＹＥＳ）のｍを標準パターン座標メモリ
７に与えて、メモリ７から（ｘm 、ｙm ）と読み出す
（ステップＳ１２）。エッジ座標（Ｘn 、Ｙn ）を標準
パターンの原点として、そのまわりを標準パターンがθ
だけ回転したときに入力画像上で画像パターンが描かれ
る数１で示される座標（Ｘ、Ｙ）を、計算する（ステッ
プＳ１３およびＳ１４）。
【００３０】Ｘ＝ｘm cos θ−ｙm sin θ＋Ｘn
Ｙ＝ｘm sin θ＋ｙm cos θ＋Ｙn
【００３１】そして、ＣＰＵ８は、画像メモリ６にアド
レスとして座標（Ｘ、Ｙ）を与え、メモリ６からその座
標の画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）を読み出す（ステップＳ１
５）。次にＣＰＵ８は、前のｍについて求めた画素値Ｐ
（Ｘ、Ｙ）の総和Ｆに、今回の画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）を加
える（ステップＳ１６）。
レスとして座標（Ｘ、Ｙ）を与え、メモリ６からその座
標の画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）を読み出す（ステップＳ１
５）。次にＣＰＵ８は、前のｍについて求めた画素値Ｐ
（Ｘ、Ｙ）の総和Ｆに、今回の画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）を加
える（ステップＳ１６）。
【００３２】次に、ＣＰＵ８は、ｍの値をＡｍ増加させ
（ステップＳ１７）、ステップＳ１２乃至Ｓ１７の処理
を再び行う。Ａｍの値は、通常１であるが、高速化と検
出率を考慮して１以上に設定してもよい。そして、ＣＰ
Ｕ８は、ｍ＝０からｍ＝Ｍ−１までＡｍ間隔でステップ
Ｓ１２乃至Ｓ１７を繰返す（ｍループ）。この処理が完
了すると、ＣＰＵ８は、画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）の総和Ｆを
しいき値ＴＨとを比較し、前者が後者より大きいとき、
Ｘn 、Ｙn 、Ｆおよびθ を認識結果メモリ１１に記憶
する（ステップＳ１９）。
（ステップＳ１７）、ステップＳ１２乃至Ｓ１７の処理
を再び行う。Ａｍの値は、通常１であるが、高速化と検
出率を考慮して１以上に設定してもよい。そして、ＣＰ
Ｕ８は、ｍ＝０からｍ＝Ｍ−１までＡｍ間隔でステップ
Ｓ１２乃至Ｓ１７を繰返す（ｍループ）。この処理が完
了すると、ＣＰＵ８は、画素値Ｐ（Ｘ、Ｙ）の総和Ｆを
しいき値ＴＨとを比較し、前者が後者より大きいとき、
Ｘn 、Ｙn 、Ｆおよびθ を認識結果メモリ１１に記憶
する（ステップＳ１９）。
【００３３】次に、ＣＰＵ８は、θをΔθだけ増加させ
ｍおよびＦを０にリセットして（ステップＳ２０）、ス
テップＳ９乃至Ｓ１９の処理を再び行う。そして、ＣＰ
Ｕ８は、θの値を０からθMAX までΔθ間隔で変化させ
て、各θについて、ステップＳ９乃至Ｓ１９の処理を繰
返す（θループ）。そして、θがθMAX より大きくなる
と（ステップＳ９）、ＣＰＵ８は、θを０にするととも
にｎをΔｎ増加させ（ステップＳ２１）、ステップＳ７
乃至Ｓ２０の処理を再び行う。Δｎの値は、通常１であ
るが、高速化と検出率とを考慮して１以上に設定しても
よい。そして、ＣＰＵ８は、ｎの値を０から（Ｎ−１）
までΔｎ間隔で変化させて、各ｎについて、ステップＳ
７乃至Ｓ２１の処理を繰返す（ｎレープ）。
ｍおよびＦを０にリセットして（ステップＳ２０）、ス
テップＳ９乃至Ｓ１９の処理を再び行う。そして、ＣＰ
Ｕ８は、θの値を０からθMAX までΔθ間隔で変化させ
て、各θについて、ステップＳ９乃至Ｓ１９の処理を繰
返す（θループ）。そして、θがθMAX より大きくなる
と（ステップＳ９）、ＣＰＵ８は、θを０にするととも
にｎをΔｎ増加させ（ステップＳ２１）、ステップＳ７
乃至Ｓ２０の処理を再び行う。Δｎの値は、通常１であ
るが、高速化と検出率とを考慮して１以上に設定しても
よい。そして、ＣＰＵ８は、ｎの値を０から（Ｎ−１）
までΔｎ間隔で変化させて、各ｎについて、ステップＳ
７乃至Ｓ２１の処理を繰返す（ｎレープ）。
【００３４】ＣＰＵ８は、ｎが（Ｎ−１）より大きくな
ったことを検出すると（ステップＳ７のＮＯ）、認識モ
ードの処理を終了する。認識モードの処理が終了する
と、認識結果メモリ１１の内容は、図９のようになって
いる。ここでは、Ｋ個のｎについてＦ＞ＴＨであったと
している。なお、図９中、ＸおよびＹ座標は、画像メモ
リ６内の（Ｘ０、Ｙ０）等と区別するためにダッシュが
付されている。ＣＰＵ８は、最終的に、Ｆk が最大であ
る（Ｘk 、Ｙk ）を一致点（認識対象の位置）として、
外部インターフェース１０を介してディスプレイまたは
プリンタに出力する。
ったことを検出すると（ステップＳ７のＮＯ）、認識モ
ードの処理を終了する。認識モードの処理が終了する
と、認識結果メモリ１１の内容は、図９のようになって
いる。ここでは、Ｋ個のｎについてＦ＞ＴＨであったと
している。なお、図９中、ＸおよびＹ座標は、画像メモ
リ６内の（Ｘ０、Ｙ０）等と区別するためにダッシュが
付されている。ＣＰＵ８は、最終的に、Ｆk が最大であ
る（Ｘk 、Ｙk ）を一致点（認識対象の位置）として、
外部インターフェース１０を介してディスプレイまたは
プリンタに出力する。
【００３５】図１０は、図１の画像認識装置の実施例に
おける一致点検出の態様を示す。正方形Ａでは（Ｘn 、
Ｙn ）が点Ａ0 で、θが０のときに、画素値の総和Ｆが
最大値となる。（ただし、画像メモリ６には、エッジ点
の画素値が１、それ以外の座標の画素値が０として記憶
されているものとする）また、正方形Ｂでは、（Ｘn 、
Ｙn ）が点Ｂ0 で、θが３０度のとき、画素値の総和Ｆ
が最大値となる。このように、標準パターンに対して回
転していない正方形Ａだけでなく、回転している正方形
Ｂも検出できる。この場合、正方形Ａの位置はＡ0 、正
方形Ｂの位置はＢ0 と認識される。
おける一致点検出の態様を示す。正方形Ａでは（Ｘn 、
Ｙn ）が点Ａ0 で、θが０のときに、画素値の総和Ｆが
最大値となる。（ただし、画像メモリ６には、エッジ点
の画素値が１、それ以外の座標の画素値が０として記憶
されているものとする）また、正方形Ｂでは、（Ｘn 、
Ｙn ）が点Ｂ0 で、θが３０度のとき、画素値の総和Ｆ
が最大値となる。このように、標準パターンに対して回
転していない正方形Ａだけでなく、回転している正方形
Ｂも検出できる。この場合、正方形Ａの位置はＡ0 、正
方形Ｂの位置はＢ0 と認識される。
【００３６】なお、上記実施例では、標準パターンを回
転させたときの標準パターンの座標を生成する手段、お
よび入力画像と標準パターンとの一致検出手段をＣＰＵ
およびプログラムにより構成したが、専用のハードウェ
アを設けてもよい。
転させたときの標準パターンの座標を生成する手段、お
よび入力画像と標準パターンとの一致検出手段をＣＰＵ
およびプログラムにより構成したが、専用のハードウェ
アを設けてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の画像認
識装置によれば、標準パターンを回転させたときの標準
パターンの座標を生成するようにしたので、入力画像が
標準パターンに対して回転ズレを生じさせていても、入
力画像を認識できる。
識装置によれば、標準パターンを回転させたときの標準
パターンの座標を生成するようにしたので、入力画像が
標準パターンに対して回転ズレを生じさせていても、入
力画像を認識できる。
【００３８】請求項２に記載の画像認識装置によれば、
標準パターンが、画像のエッジの座標から成るようにし
たので、画像の内部の画素について回転演算を行う必要
がなくなるから、２次元テンプレート上の各画素につい
て回転演算を行うのに比較して高速処理が可能になる。
例えば、一辺１００画素の正方形を標準パターンとする
場合、２次元テンプレートでは最低１００×１００＝１
００００画素について回転演算する必要があるが、請求
項２の装置では、４００画素について回転演算を行えば
よい。
標準パターンが、画像のエッジの座標から成るようにし
たので、画像の内部の画素について回転演算を行う必要
がなくなるから、２次元テンプレート上の各画素につい
て回転演算を行うのに比較して高速処理が可能になる。
例えば、一辺１００画素の正方形を標準パターンとする
場合、２次元テンプレートでは最低１００×１００＝１
００００画素について回転演算する必要があるが、請求
項２の装置では、４００画素について回転演算を行えば
よい。
【図１】本発明の画像認識装置の一実施例の構成を示す
ブロック図
ブロック図
【図２】図１の実施例のティーチングモードにおける等
価回路を示すブロック図
価回路を示すブロック図
【図３】図１の実施例のエッジ画像およびエッジ座標の
記憶時の等価回路を示すブロック図
記憶時の等価回路を示すブロック図
【図４】図１の実施例の認識モードにおける等価回路を
示すブロック図
示すブロック図
【図５】図１の実施例のエッジ座標検出部４およびエッ
ジ座標メモリ５の一構成例を示すブロック図
ジ座標メモリ５の一構成例を示すブロック図
【図６】図１の実施例のティーチングモードにおけるＣ
ＰＵ８の処理を示すフローチャート
ＰＵ８の処理を示すフローチャート
【図７】図１の実施例のティーチングモードの各処理ス
テップにおける画像状態を示す説明図
テップにおける画像状態を示す説明図
【図８】図１の実施例の認識モードにおける一致点検出
処理を示すフローチャート
処理を示すフローチャート
【図９】図１の実施例の認識結果メモリ１１の内容の一
例を示す説明図
例を示す説明図
【図１０】図１の実施例の一致点検出の態様の一例を示
す説明図
す説明図
【図１１】従来の画像認識装置の一例の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図１２】図１１の従来の画像認識装置の問題点を示す
説明図
説明図
５ エッジ座標メモリ
６ 画像メモリ
７ 標準パターン座標メモリ
８ ＣＰＵ
１１ 認識結果メモリ
１２ cos θルックアップテーブル
１３ sin θルックアップテーブル
Claims (2)
- 【請求項１】 入力画像と標準パターンとの一致を認識
する画像認識装置であって、 前記入力画像を記憶する画像メモリと、 前記標準パターンの座標を記憶する標準パターン座標メ
モリと、 前記座標メモリに記憶された前記標準パターンを回転さ
せたときの標準パターンの座標を生成する座標生成手段
と、 前記座標生成手段の出力と前記画像メモリの出力とを使
用して、前記入力画像と前記標準パターンとの一致を検
出する一致検出手段とを備えることを特徴とする画像認
識装置。 - 【請求項２】 前記標準パターンが、画像のエッジの座
標から成ることを特徴とする請求項１に記載の画像認識
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18803591A JPH0512446A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18803591A JPH0512446A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0512446A true JPH0512446A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=16216532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18803591A Pending JPH0512446A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512446A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337926B2 (en) | 1997-11-06 | 2002-01-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image recognition method, image recognition apparatus, and recording medium |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP18803591A patent/JPH0512446A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337926B2 (en) | 1997-11-06 | 2002-01-08 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image recognition method, image recognition apparatus, and recording medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000605 |