JPH08115385A - パターン認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】２次元画像を３次元ベクトルとしてパターン認
識する。 【構成】２次元画像のエッジを検出するエッジ検出部
４、２次元画像のエッジの曲率を算出する曲率検出部
５、曲率より２次元画像のエッジの角を検出する角検出
部６、２次元画像のエッジの角で囲まれた領域に分割す
る線分ブロック検出部７、線分ブロックの骨格線を検出
する骨格線検出部８、骨格線の２次曲線を検出する２次
曲線検出部９、２次曲線を３次元ベクトルに変換する３
次元ベクトル化部１０、既知画像を３次元ベクトルにて
記憶しているベクトル化辞書部１２、ベクトル化辞書の
ベクトルと入力画像のベクトルとを照合する照合部１
１、及び照合した結果を判定する判定部１３を有し、判
定部の判定結果を出力する。また、２次元画像の全線分
を３次元ベクトル化した楕円の線分及び３次元ベクトル
化した直線の線分の組合せとして画像のパターンを認識
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は文字、図面、図形、指
紋、リモートセンシング等のパターン認識装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】 従
来のパターン認識装置は線分を２次元ベクトルで記述し
ているため、直線のみ記述することが出来るが、曲線は
記述することが出来ない。又、２次元ベクトルの短い直
線による近似、或いは２次元の近似曲線による近似では
線分を完全に記述することは出来ない。この事は、我々
が生活している空間は３次元空間であり、我々は３次元
空間的に画像を処理しているが、従来のパターン認識の
手法は、本来３次元座標の画像を２次元座標で処理して
いる為、処理自体に無理がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】２次元画像を入力する画
像入力部３、２次元画像のエッジを検出するエッジ検出
部４、２次元画像のエッジの曲率を算出する曲率検出部
５、前記曲率より２次元画像のエッジの角を検出する角
検出部６、前記２次元画像のエッジの角で囲まれた領域
に分割する線分ブロック検出部７、前記線分ブロックの
骨格線を検出する骨格線検出部８、前記骨格線の２次曲
線を検出する２次曲線検出部９、前記２次曲線を３次元
ベクトルに変換する３次元ベクトル化部１０、既知画像
を３次元ベクトルにて記憶しているベクトル化辞書部１
２、ベクトル化辞書のベクトルと入力画像のベクトルを
照合する照合部１１、照合した結果を判定する判定部１
３、判定部の判定結果を出力する出力部１４、画像デー
タ及びベクトルデータを記憶するメモリ部２、前記各ブ
ロックを制御する制御部１にて構成する。

【０００４】又、画像の曲線部分を３次元ベクトル化し
た楕円の線分で記述し、画像の直線部分を３次元ベクト
ル化した直線の線分で記述する。従って、３次元ベクト
ル化した楕円の線分及び直線の線分の組合せにより、画
像の全線分を記述することが可能である。即ち、３次元
ベクトル化部１０にて、球面上の線分として、２次元画
像の線分を３次元要素ベクトル（曲線ベクトル、始点ベ
クトル、終点ベクトル、中心点ベクトル、長半径値）化
することができる。従って、球面上の線分として、２次
元画像の線分を３次元ベクトルにより記述できる。従っ
て、２次元画像の全線分を３次元ベクトル化した楕円の
線分及び３次元ベクトル化した直線の線分の組合せとし
て画像のパターンを認識することが可能である。

【０００５】

【作用】 ２次元画像を２次曲線により表現するため、
直線だけでなく曲線を含む一般の画像を処理することが
できる。又、文字の変形は骨格線分を示す２次曲線の変
形とすることにより、変形した文字の認識が可能にな
る。又、２次元画像を２次曲線により表現することは、
アフィン変換に対し不変であることになり、画像の回
転、位置ずれは照合に影響しない。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図面に従い説明する。図１に
球面幾何学に於ける、球の中心を通る球の断面の円周上
の線分を示す。図１（ａ）はＺ軸が図面に垂直な３次元
座標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球の中心を通り、球をｘ
ｙ平面に平行な面で切った時の断面図を示す。球の断面
の円周上の線分をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）で示す。又、
この線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ＝Ｒ，ｙ＝０，ｚ
＝０のａ点をｚ軸を軸として３６０度回転させた軌跡と
して表現できる。この時、線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）
は円を示す。

【０００７】図１（ｂ）はＺ軸が図面に垂直な３次元座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球の中心を通り、球のｙｚ
平面をｚ軸周りに（９０−α）度回転させた時のｙｚ平
面で切った時の断面図を示す。球の断面の円周上の線分
をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）で示す。又、この線分Ｖ．
ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ軸をｚ軸周りにα度回転させ、
ｙ軸をｘ軸周りに９０度回転させた時の変換座標系
（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に於いて、ｘ’＝Ｒ，ｙ’＝０，
ｚ’＝０のａ点をＺ’軸を軸として３６０度回転させた
軌跡として表現できる。この時線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，
ｚ）は直線を示す。

【０００８】図１（ｃ）はＺ軸が図面に垂直な３次元座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球のｙｚ平面をｚ軸周りに
（９０−α）度回転させ且つ、更に、ｙｚ平面をｘ軸周
りにβ度回転させたｙｚ平面で切った時の断面図を示
す。球の断面の円周上の線分をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）
で示す。又、この線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ軸を
ｚ軸周りにα度回転させ、Ｙ軸をｘ軸周りにβ度回転さ
せた時の変換座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に於いて、
Ｘ’＝Ｒ，Ｙ’＝０，Ｚ’＝０のａ点をＺ’軸を軸とし
て３６０度回転させた軌跡として表現できる。この時線
分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）は楕円を示す。

【０００９】図２に楕円を示す。楕円上の任意の点５個
をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５とする。Ｐ１とＰ２を
結ぶ直線式 Ｌ１＝ａ１＊ｘ＋ｂ１＊ｙ＋ｃ１＝０が求
まる。Ｐ２とＰ３を結ぶ直線式 Ｌ２＝ａ２＊ｘ＋ｂ２
＊ｙ＋ｃ２＝０が求まる。Ｐ３とＰ４を結ぶ直線式 Ｌ
３＝ａ３＊ｘ＋ｂ３＊ｙ＋ｃ３＝０が求まる。Ｐ４とＰ
４を結ぶ直線式 Ｌ４＝ａ４＊ｘ＋ｂ４＊ｙ＋ｃ４＝０
が求まる。固有値をλとすると （１−λ）＊Ｌ１＊Ｌ２＋λ＊Ｌ３＊Ｌ４＝０ が成立する。Ｐ５の点を代入すると、固有値λは λ＝λ１／λ２ としてλが求められる。

【００１０】又、 ａａ＝ａａ１ ｂｂ＝ｂｂ１＊ｘ＋ｂｂ２ ｃｃ＝ｃｃ１＊ｘ＾２＋ｃｃ２＊ｘ＋ｃｃ３ とすると、一般の２次曲線は ａａ＊ｙ＾２＋ｂｂ＊ｙ＋ｃｃ＝０ として表せる。

【００１１】ここで、２次曲線の全係数は ａａ１＝ｂ１＊ｂ２＊（１−λ）＋ｂ３＋ｂ４＊λ ｂｂ１＝（１−λ）＊（ａ１＊ｂ２＋ｂ１＊ａ２） ＋λ＊（ａ３＊ｂ３＋ａ４＊ｂ３） ｂｂ２＝（１−λ）＊（ｂ１＊ｃ２＋ｃ１＊ｂ２） ＋λ＊（ｂ３＊ｃ４＋ｃ３＊ｂ４） ｃｃ１＝ａ１＊ａ２＊（１−λ）＋ａ３＊ａ４＊λ ｃｃ２＝（ａ１＊ｃ２＋ａ２＊ｃ１）＊（１−λ） ＋（ｃ３＊ａ４＋ａ３＊ｃ４）＊λ ｃｃ３＝（１−λ）＊ｃ１＊ｃ２＋ｃ３＊ｃ４＊λ として求められる。

【００１２】又、一般の楕円式は ｛（ｙ１＊ｓｉｎ（θ）＋ｘ１＊ｃｏｓ（θ））／（Ｒ
１）｝＾２＋｛（ｙ１＊ｃｏｓ（θ）−ｘ１＊ｓｉｎ
（θ））／（Ｒ２）｝＾２＝１ として表せる。但し、 ｘ１＝ｘ−ｃ．ｘ ｙ１＝ｙ−ｃ．ｙ ｃ．ｘは楕円の中心点のｘ座標 ｃ．ｙは楕円の中心点のｙ座標 θは楕円軸の傾き角度、 Ｒ１、Ｒ２は楕円の長半径又は短半径

【００１３】一方、前記２次曲線の式は線形代数の一般
２次式として古くから知られていて、 （１）楕円曲線（円を含む） （２）直線 （３）双曲線、又は、放物線 の３種類の曲線のいずれかになる。

【００１４】（１）楕円は下記の場合 ｂｂ１≠０ ｃｃ１≠ａａ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ ａａ１≠ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ 楕円の中心点の座標 ｃ．ｘ＝（ｂｂ１＊ｂｂ２−２＊ａａ１＊ｃｃ２） ／（４＊ａａ１＊ｃｃ１−ｂｂ１＾２） ｃ．ｙ＝（ｂｂ１＊ｃｃ２−２＊ｃｃ１＊ｂｂ２） ／（４＊ａａ１＊ｃｃ１−ｂｂ１＾２）

【００１５】楕円の軸の傾き角度 ｔａｎ（θ）＝（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１ ＋√［｛（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１｝＾２＋１］ 又は、 ｔａｎ（θ）＝（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１ −√［｛（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１｝＾２＋１］ 楕円の半径 Ｒ１＝［ｄ＊［｛ｔａｎ（θ）｝＾２−１］］ ／［ｃｃ１−ａａ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２］ Ｒ２＝［ｄ＊［｛ｔａｎ（θ）｝＾２−１］］ ／［ａａ１−ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２］ 但し、 ｄ＝ｃｃ３−（ａａ１＊ｃ．ｙ＾２＋ｃｃ１＊ｃ．ｘ＾
２＋ｂｂ１＊ｃ．ｘ＊ｃ．ｙ）

【００１６】（１−１）円は下記の場合 ｂｂ１＝０ ａａ１≠０ ｃｃ１≠０ ａａ１＝ｂｂ１ 円の半径 Ｒ＝−ｄ／ａａ１ 円の中心点の座標 ｃ．ｘ＝−ｃｃ２／（２＊ｃｃ１） ｃ．ｙ＝−ｂｂ２／（２＊ａａ１）

【００１７】（２）直線は下記の場合 ｄ＝０の場合 ｂｂ２＊ｙ＋ｃｃ２＊ｘ＝０ ａａ１＝０，ｃｃ１＝０，ｂｂ１＝０の場合 ｂｂ２＊ｙ＋ｃｃ２＊ｘ＋ｃｃ３＝０ （３）双曲線又は放物線は下記の場合 ｂｂ２＾２＝４＊ａａ１＊ｃｃ１の場合 ａａ１＝ｂｂ１且つｂｂ１＝２＊ａａ１の場合 ａａ１＝ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ 且つ、ａａ１＝ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ の場合 双曲線又は放物線になる場合は前記の球による３次元表
現ではなく、円錐体による３次元表現になる。本説明で
は円による３次元表現としているため、特例として線分
を再分割し楕円及び直線で近似する。

【００１８】図３に要素ベクトルの種類を示す。図３
（ａ）と図３（ｂ）は１個の線分Ｖ．ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）
の要素ベクトルの種類を示す。１個の線分Ｖ．ｆ（ｘ，
ｙ，ｚ）は次の要素ベクトルで構成する。曲線ベクトル
｛Ｖ．Ｌ．（ｘ，ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトルで、曲線
の曲り度合いを示す。始点ベクトル｛Ｖ．Ｓ．（ｘ，
ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトルで曲線の始点を示す。終点
ベクトル｛Ｖ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトル
で曲線の終点を示す。中心点ベクトル｛（Ｖ．Ｃ．
（ｘ，ｙ）｝は２次元ベクトルで楕円の中心点又は、直
線の中間点を示す。半径値（Ｒ）は１次元で楕円の長半
径値又は、直線の１／２の長さの値であり、球の半径を
示す。

【００１９】図４に曲率θを求める方法を示す。進行方
向を反時計方向とする時、エッジの線分上の点をＫと
し、点Ｋより−ａ個の点を（Ｋ−ａ）、点Ｋより＋ａ個
の点を（Ｋ＋ａ）とする。点Ｋと点（Ｋ−ａ）を通る直
線Ｌ１のなす角度をθ１とする。又、点Ｋと点（Ｋ＋
ａ）を通る直線Ｌ２のなす角度をθ２とすると曲率θは （１）θ１とθ２が同符号の場合 θ ＝ （θ１−θ２） （２）θ１とθ２が異符号の場合 θ ＝ π − （θ１−θ２） として求められる。

【００２０】図５に骨格線を求める方法を示す。着目し
ているエッジの線分上の点Ｋの座標を（Ｘａ，Ｙａ）と
する。点Ｋに垂線を描き、対応するエッジの線分Ｌ２と
の交点をＫＴ１とする。交点ＫＴ１の座標を（Ｘｂ１，
Ｙｂ１）とする。点Ｋと点ＫＴ１の距離をＰとする。対
応エッジの線分上の点ＫＴ１を移動させ、距離Ｐが最小
となる点をＫＴ２とし座標を（Ｘｂ２，Ｙｂ２）とす
る。点Ｋと点ＫＴ２の中間点の座標を（Ｘ，Ｙ）とす
る。骨格線は座標Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）として求まる。
尚、点Ｋの曲率がθの時、図４より垂線の角度θｓは次
式より求められる。 θｓ ＝ θ／２ ＋ θ１

【００２１】図６に本装置の電気的ブロック構成図を示
す。制御部１は全ての電気的ブロック部を制御する。メ
モリ部２は画像に関する全てのデータを記憶する。画像
入力部３は制御部１の指示により画像データを入力す
る。エッジ検出部４は画像入力部３の画像データのエッ
ジの座標を検出し、エッジ座標をメモリ部２に記憶す
る。曲率検出部５は２次元画像のエッジの曲率を算出す
る。角検出部６は前記曲率の最大値より２次元画像のエ
ッジの角を検出する。線分ブロック検出部７は前記２次
元画像のエッジの角で囲まれた領域に画像を分解する。
例えば、数字”３”の場合、上下２個の曲った線分ブロ
ックに分解する。数字”４”の場合、４個の直線の線分
ブロックに分解する。

【００２２】骨格線検出部８は前記線分ブロックの骨格
線の座標（Ｘ，Ｙ）を検出する。骨格線分に線分番号を
付け、２次元の線分座標Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）をメモリ部
２に記憶する。２次曲線検出部９は前記骨格線の２次曲
線を検出する。２次元の線分座標Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）の
線分より５ヵ所の座標を順次選出し、最小２乗誤差が規
定値より小さい２次曲線を骨格線分の２次曲線とする。
２次曲線は楕円、双曲線、直線により構成されている。
楕円の場合、楕円の中心点座標（ｃ．ｘ，ｃ．ｙ）及び
長半径Ｒを求める。直線の場合、直線の式と線分の中間
点の座標（ｃ．ｘ，ｃ．ｙ）及び直線の１／２の長さＲ
を求める。

【００２３】３次元ベクトル化部１０は２次元座標の線
分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）を３次元座標の線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ，ｚ）に変換し、更に、曲線ベクトルＶ．Ｌ．
（ｘ，ｙ，ｚ）、始点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，
ｚ）、終点ベクトルＶ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。
２次元座標の線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）よりｚ座標を下記
の方法で求める。球の半径はＲであるから ｚ＝√（Ｒ＾２−ｘ＾２−ｙ＾２） となり、３次元座標の線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ、ｚ）が求
まる。

【００２４】線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ、ｚ）がＮ個の座標
で構成されている時、ｉ番目の座標とｊ番目の座標の法
線ベクトルをＶ．ｆ．（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）及びＶ．
ｆ．（ｘｊ，ｙｊ、ｚｊ）とすると曲線ベクトルＶ．
Ｌ．（ｘ，ｙ、ｚ）はベクトルの外積により下記のよう
に求められる。 Ｖ．Ｌ．（ｘ，ｙ、ｚ）＝Ｖ．Ｌ．（ｘｉ，ｙｉ，ｚ
ｉ）＊Ｖ．Ｌ．（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ） 始点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）は、線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ、ｚ）の１番目（ｉ＝１の場合）の座標の法線
ベクトルＶ．ｆ．（ｘ１，ｙ１，ｚ１）である。 Ｖ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｖ．ｆ．（ｘ１，ｙ１，ｚ１） 終点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）は、線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ、ｚ）の最後（ｉ＝Ｎの場合）の座標の法線ベ
クトルＶ．ｆ．（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）である。 Ｖ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｖ．ｆ．（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）

【００２５】照合部１１は画像の骨格線分の要素ベクト
ルとベクトル化辞書１２に記憶されている画像の線分の
要素ベクトルを照合する。判定部１３は照合した結果を
判定する。対象とする画像の認識目的により判定内容は
異なる。例えば、手書き文字の認識の場合はベクトル化
辞書の要素ベクトルに許容範囲を広く設定し、広い許容
範囲内の要素ベクトルであれば同一文字であると判定す
る。又、製品の品質検査の場合はベクトル化辞書の要素
ベクトルに許容範囲を狭く設定し、狭い許容範囲内の要
素ベクトルであれば良品と判定する。出力部１４は判定
結果をＣＲＴ、プリンター、マイク等に出力する。

【００２６】図７に数字の画像より２次曲線化までの経
過の例を示す。図（ａ）に画像を示す。図（ｂ）に画像
のエッジを示す。図（ｃ）に曲率の最大値である角、及
び変曲点を○印で示す。図（ｄ）に線分ブロックを示
す。図（ｅ）に線分ブロックの分離した状態を示す。図
（ｆ）に線分ブロックの骨格線を示す。図（ｇ）に線分
ブロックの骨格線の２次曲線の全曲線を示す。図（ｈ）
に画像の骨格線の２次曲線の始点から終点までを示す。
図７−２に数字”２”の画像より２次曲線化までの経過
を示す。図７−３に数字”３”の画像より２次曲線化ま
での経過を示す。図７−４に数字”４”の画像より２次
曲線化までの経過を示す。図７−５に数字”５”の画像
より２次曲線化までの経過を示す。

【００２７】図８に数字”３”の種類を示す。図（ａ）
に２個の曲線で構成した場合を示す 図（ｂ）に４個の直線で構成した場合を示す 図（ｃ）に２個の直線と１個の曲線で構成した場合を示
す 図（ｄ）にループが２個であり、且つ、２個の曲線で構
成した場合を示す 数字”３”の場合、前記の４種類の”３”をベクトル化
辞書１２に保有する。照合部１１は画像よりの骨格線分
の要素ベクトルとベクトル化辞書１２の要素ベクトル照
合し、該当する数字”３”の要素ベクトルの許容範囲内
であれば、判定部１３は数字”３”であると判定する。

【００２８】

【発明の効果】 ２次元画像を２次曲線により表現する
ため、直線だけでなく曲線を含む一般の画像を処理する
ことができる。又、文字の変形は骨格線分を示す２次曲
線の変形と見なすことにより、変形した文字の認識が可
能になる。又、２次曲線の軸の傾き角度以外の形状はア
フィン変換に対し不変である。要素ベクトルの（ｘ，
ｙ，ｚ）のｚ＝一定値の場合、アフィン変換に対し不変
である。従って、画像の回転、位置ずれは照合に影響し
ない。従って、活字文字、手書き文字、記号、図面、指
紋、リモートセンシング画像、立体物体等を認識するこ
とが可能である。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】 球の中心を通る球の断面の円周上の線分を示
す図

【図２】 楕円を示す図

【図３】 要素ベクトルの種類を示す図

【図４】 画像のエッジの曲率を求める方法を示す図

【図５】 骨格線分を求める方法を示す図

【図６】 本発明の装置の電気的ブロック構成図

【図７】 画像より３次元ベクトル化までの経過を示す
図

【００３０】

【符号の説明】

ｘ，ｙ，ｚ…３次元座標 Ｖ（ｉ）．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）…画像の線分を示す式 Ｖ（ｉ）．Ｌ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の曲りを示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の始点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の終点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｃ．（ｘ，ｙ）……楕円の中心点を示す２次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｒ……………………楕円の長半径値、球の半
径 １…………………………制御部 ２…………………………メモリ部 ３…………………………画像入力部 ４…………………………エッジ検出部 ５…………………………曲率検出部 ６…………………………角検出部 ７…………………………線分ブロック検出部 ８…………………………骨格線分検出部 ９…………………………２次曲線検出部 １０………………………３次元ベクトル化部 １１………………………照合部 １２………………………ベクトル化辞書 １３………………………判定部 １４………………………出力部

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【手続補正書】

【提出日】平成７年６月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 球の中心を通る球の断面の円周上の線分を示
す図

【図２】 楕円を示す図

【図３】 要素ベクトルの種類を示す図

【図４】 画像のエッジの曲率を求める方法を示す図

【図５】 骨格線分を求める方法を示す図

【図６】 本発明の装置の電気的ブロック構成図

【図７−２】 画像より３次元ベクトル化までの経過を
示す図

【図７−３】 画像より３次元ベクトル化までの経過を
示す図

【図７−４】 画像より３次元ベクトル化までの経過を
示す図

【図７−５】 画像より３次元ベクトル化までの経過を
示す図

【図８】 数字”３”の種類を示す図

【符号の説明】 ｘ，ｙ，ｚ…３次元座標 Ｖ（ｉ）．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）…画像の線分を示す式 Ｖ（ｉ）．Ｌ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の曲りを示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の始点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の終点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｃ．（ｘ，ｙ）……楕円の中心点を示す２次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｒ……………………楕円の長半径値、球の半
径 １…………………………制御部 ２…………………………メモリ部 ３…………………………画像入力部 ４…………………………エッジ検出部 ５…………………………曲率検出部 ６…………………………角検出部 ７…………………………線分ブロック検出部 ８…………………………骨格線分検出部 ９…………………………２次曲線検出部 １０………………………３次元ベクトル化部 １１………………………照合部 １２………………………ベクトル化辞書 １３………………………判定部 １４………………………出力部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元画像を入力する画像入力部、２次
   元画像のエッジを検出するエッジ検出部、２次元画像の
   エッジの曲率を算出する曲率検出部、前記曲率より２次
   元画像のエッジの角を検出する角検出部、前記２次元画
   像のエッジの角で囲まれた領域に分割する線分ブロック
   検出部、前記線分ブロックの骨格線を検出する骨格線検
   出部、前記骨格線の２次曲線を検出する２次曲線検出
   部、前記２次曲線を３次元ベクトルに変換する３次元ベ
   クトル化部、既知画像を３次元ベクトルにて記憶してい
   るベクトル化辞書部、ベクトル化辞書のベクトルと入力
   画像の骨格線のベクトルを照合する照合部、照合した結
   果を判定する判定部、判定部の判定結果を出力する出力
   部、画像データ及びベクトルデータを記憶するメモリ
   部、前記各ブロックを制御する制御部にて構成する。特
   に、２次元画像の線分ブロック検出部、線分ブロックの
   骨格線の２次曲線検出部、２次曲線を３次元ベクトル化
   して、画像の骨格線を３次元ベクトルにより記述する３
   次元ベクトル化部を設けたことを特徴とするパターン認
   識装置。