JPH10255045A - パターン種判別装置 - Google Patents
パターン種判別装置Info
- Publication number
- JPH10255045A JPH10255045A JP9051903A JP5190397A JPH10255045A JP H10255045 A JPH10255045 A JP H10255045A JP 9051903 A JP9051903 A JP 9051903A JP 5190397 A JP5190397 A JP 5190397A JP H10255045 A JPH10255045 A JP H10255045A
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- JP
- Japan
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- pattern
- model
- pixel
- model pattern
- matching
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モデルパターンと対象画像とのパターンマッ
チングに要する時間を短縮すること。 【解決手段】 画素20aを単位とする明度分布の複数
種類のモデルパターン20を記憶しておく手段と、被検
査物の画素を単位とする明度分布を入力する手段と、入
力された明度分布と前記モデルパターン20とを比較し
て、該入力された明度分布に一致する前記モデルパター
ン20を決定する手段とを備え、前記比較に用いる画素
20a群のパターンが前記モデルパターン20毎に決め
られていることを特徴とするパターン種判別装置。
チングに要する時間を短縮すること。 【解決手段】 画素20aを単位とする明度分布の複数
種類のモデルパターン20を記憶しておく手段と、被検
査物の画素を単位とする明度分布を入力する手段と、入
力された明度分布と前記モデルパターン20とを比較し
て、該入力された明度分布に一致する前記モデルパター
ン20を決定する手段とを備え、前記比較に用いる画素
20a群のパターンが前記モデルパターン20毎に決め
られていることを特徴とするパターン種判別装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン種判別装
置に関し、特に、パターンマッチング処理時間を短縮で
きるパターン種判別装置に関するものである。
置に関し、特に、パターンマッチング処理時間を短縮で
きるパターン種判別装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タイヤのトレッドパターン等の判別にお
いてコンピュータを利用したパターン種判別装置が従来
から用いられている。図5はこの従来例の動作を説明し
ている。図5(a)はモデルパターンを説明している。
図5(a)において、実際のモデルパターン30(ハッ
チングを施した部分)を囲むように、長方形の二次的モ
デルパターン31が形成されている。なお、32は二次
的モデルパターン31のうち実際のモデルパターン30
以外の余白部分である。図5(b)は実際のモデルパタ
ーン30の各画素30aの明度を8ビットで表してい
る。30bはこの明度を示すビットである。8ビットの
明度表示のうち最下位ビット(LSB)が、ドントケア
(don't care)ビットとされ、実際のモデルパターン3
0の各画素30aであることを示す識別ビット30cと
して「1」になっている。
いてコンピュータを利用したパターン種判別装置が従来
から用いられている。図5はこの従来例の動作を説明し
ている。図5(a)はモデルパターンを説明している。
図5(a)において、実際のモデルパターン30(ハッ
チングを施した部分)を囲むように、長方形の二次的モ
デルパターン31が形成されている。なお、32は二次
的モデルパターン31のうち実際のモデルパターン30
以外の余白部分である。図5(b)は実際のモデルパタ
ーン30の各画素30aの明度を8ビットで表してい
る。30bはこの明度を示すビットである。8ビットの
明度表示のうち最下位ビット(LSB)が、ドントケア
(don't care)ビットとされ、実際のモデルパターン3
0の各画素30aであることを示す識別ビット30cと
して「1」になっている。
【0003】図5(c)は前記余白部分32の各画素3
2aの明度を8ビットで表している。32bは明度を示
すビットである。この場合、8ビットの明度表示のうち
最下位ビットが前記余白部分32の各画素32aである
ことをを示す識別ビット32cとして「0」になってい
る。図5(d)はマッチング範囲33内をスキャンする
場合を説明している。図5(d)において、マッチング
範囲33内において矢印34方向にスキャンする。この
とき、二次的モデルパターン31全体をマッチング処理
して図示しない対象画像とのパターンマッチングを行
う。その際、各画素30aの対象画像との相関計算を行
う毎に、各画素30a及び各画素32aを相関計算に使
用するかどうかを判断していた。
2aの明度を8ビットで表している。32bは明度を示
すビットである。この場合、8ビットの明度表示のうち
最下位ビットが前記余白部分32の各画素32aである
ことをを示す識別ビット32cとして「0」になってい
る。図5(d)はマッチング範囲33内をスキャンする
場合を説明している。図5(d)において、マッチング
範囲33内において矢印34方向にスキャンする。この
とき、二次的モデルパターン31全体をマッチング処理
して図示しない対象画像とのパターンマッチングを行
う。その際、各画素30aの対象画像との相関計算を行
う毎に、各画素30a及び各画素32aを相関計算に使
用するかどうかを判断していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来例
においては、実際にモデルパターン30を構成していな
い画素32aに対しても相関計算に際して参照しなけれ
ばならず、その分処理時間が増大するという問題があっ
た。したがって、本願発明の目的は、上述の従来例の欠
点をなくし、任意の形状のモデルパターンにおいてパタ
ーンマッチング処理時間を短縮することができるパター
ン種判別装置を提供することである。
においては、実際にモデルパターン30を構成していな
い画素32aに対しても相関計算に際して参照しなけれ
ばならず、その分処理時間が増大するという問題があっ
た。したがって、本願発明の目的は、上述の従来例の欠
点をなくし、任意の形状のモデルパターンにおいてパタ
ーンマッチング処理時間を短縮することができるパター
ン種判別装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明の構成は、画素を単位とする明度分布の複
数種類のモデルパターンを記憶しておく手段と、被検査
物の画素を単位とする明度分布を入力する手段と、入力
された明度分布と前記モデルパターンとを比較して、該
入力された明度分布に一致する前記モデルパターンを決
定する手段とを備え、前記比較に用いる画素群のパター
ンが前記モデルパターン毎に決められていることを特徴
とするパターン種判別装置である。
め、本願発明の構成は、画素を単位とする明度分布の複
数種類のモデルパターンを記憶しておく手段と、被検査
物の画素を単位とする明度分布を入力する手段と、入力
された明度分布と前記モデルパターンとを比較して、該
入力された明度分布に一致する前記モデルパターンを決
定する手段とを備え、前記比較に用いる画素群のパター
ンが前記モデルパターン毎に決められていることを特徴
とするパターン種判別装置である。
【0006】上記発明の構成により、画素を単位とする
明度分布の複数種類のモデルパターンを記憶し、被検査
物の画素を単位とする明度分布を入力し、該入力された
明度分布と前記モデルパターンとを比較し、該入力され
た明度分布に一致する前記モデルパターンを決定し、そ
の際前記比較に用いる画素群のパターンが前記モデルパ
ターン毎に決められているので、被検査物が記憶された
複数種類のモデルパターンのうちどれと一致するか判別
することができる。更に、モデルパターンを構成する各
画素のみに対してその明度分布に関して対象画像となる
被検査物とのパターンマッチングを行うのみであるの
で、従来例のようにモデルパターン以外の余白部分を含
む長方形二次的モデルパターン全体の画素を前記対象画
像とのパターンマッチングに際して参照する必要がなく
なるので、パターンマッチング処理に要する時間を短縮
することができる。
明度分布の複数種類のモデルパターンを記憶し、被検査
物の画素を単位とする明度分布を入力し、該入力された
明度分布と前記モデルパターンとを比較し、該入力され
た明度分布に一致する前記モデルパターンを決定し、そ
の際前記比較に用いる画素群のパターンが前記モデルパ
ターン毎に決められているので、被検査物が記憶された
複数種類のモデルパターンのうちどれと一致するか判別
することができる。更に、モデルパターンを構成する各
画素のみに対してその明度分布に関して対象画像となる
被検査物とのパターンマッチングを行うのみであるの
で、従来例のようにモデルパターン以外の余白部分を含
む長方形二次的モデルパターン全体の画素を前記対象画
像とのパターンマッチングに際して参照する必要がなく
なるので、パターンマッチング処理に要する時間を短縮
することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本願発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図1は本願発明の実施の形態の
画像照合方法に使用する装置のブロックダイヤグラムを
示している。図1において、画像処理装置1は、インタ
フェース2、画像処理部3及びメモリ4からなる。撮像
カメラ5は、照合対象となる画像を撮影し、そのアナロ
グ画像信号をインタフェース2に送る。インタフェース
2は上記アナログ画像信号の画素毎の明度分布をデジタ
ル画像信号に変換して画像処理部3へ送る。メモリ4は
基準となる後述する複数種類のモデルパターン20を記
憶している。画像処理部3は、メモリ4からモデルパタ
ーン20を読み出し、上記デジタル画像信号と各画素毎
にパターンマッチングを行う。その際上記画像信号とモ
デルパターン20との一致度を算出する。
面を参照して説明する。図1は本願発明の実施の形態の
画像照合方法に使用する装置のブロックダイヤグラムを
示している。図1において、画像処理装置1は、インタ
フェース2、画像処理部3及びメモリ4からなる。撮像
カメラ5は、照合対象となる画像を撮影し、そのアナロ
グ画像信号をインタフェース2に送る。インタフェース
2は上記アナログ画像信号の画素毎の明度分布をデジタ
ル画像信号に変換して画像処理部3へ送る。メモリ4は
基準となる後述する複数種類のモデルパターン20を記
憶している。画像処理部3は、メモリ4からモデルパタ
ーン20を読み出し、上記デジタル画像信号と各画素毎
にパターンマッチングを行う。その際上記画像信号とモ
デルパターン20との一致度を算出する。
【0008】ここに、一致度rは、正規化相関係数であ
り、 ただし、S1 はモデルパターンの分散であり、S2 は対
象画像のパターン即ち被検査パターンの分散である。更
に、S3 はモデルパターン×被検査パターンの分散であ
る。なお、 1≧r≧−1 となる。ディスプレイ6は、上記パターンマッチングの
結果等を表示する。
り、 ただし、S1 はモデルパターンの分散であり、S2 は対
象画像のパターン即ち被検査パターンの分散である。更
に、S3 はモデルパターン×被検査パターンの分散であ
る。なお、 1≧r≧−1 となる。ディスプレイ6は、上記パターンマッチングの
結果等を表示する。
【0009】図3はモデルパターン20を説明してい
る。図3(a)に示すモデルパターン20は、No.1〜
12の画素20a(ハッチングを施した部分)より構成
されている。なお、x軸は横軸であり、y軸は縦軸であ
る。x軸及びy軸により各画素20aの相対位置を示し
ている。各画素20aの相対位置は、各画素20aの中
心位置を示している。ただし、各画素20aの相対位置
は、各画素20aの図示左上隅の位置等でもよい。図3
(b)はモデルパターン20の明度分布の例としてNo.
1〜4の画素20aの相対位置及び明度を表示してい
る。この場合、No.1の画素20aは、相対位置が
(0,0)であり、明度が50である。なお、表示され
ていないNo.5〜12の画素20aも、その相対位置及
び明度が決まっている。なお、モデルパターン20は、
その種類毎にその明度分布が異なる。また、該明度は、
2進数で表されているが、図3(b)の表では、便宜的
に10進数で表示されている。図3(c)では、被検査
物表面の画像データであるマッチング範囲21内に、モ
デルパターン20によく一致するパターンが存在するか
否かを判別する。このために、マッチング範囲21内に
おいてモデルパターン20を矢印22方向にシフトしな
がらマッチするパターンがあるか否かをみる。モデルパ
ターン20を画像データ21内においた状態でモデルパ
ターン20の各画素20aをNo.1の画素20aからNo.
順にスキャンし、画像データ21の(x、y)の位置に
モデルパターン20と一致するパターンがあるか否かみ
る。
る。図3(a)に示すモデルパターン20は、No.1〜
12の画素20a(ハッチングを施した部分)より構成
されている。なお、x軸は横軸であり、y軸は縦軸であ
る。x軸及びy軸により各画素20aの相対位置を示し
ている。各画素20aの相対位置は、各画素20aの中
心位置を示している。ただし、各画素20aの相対位置
は、各画素20aの図示左上隅の位置等でもよい。図3
(b)はモデルパターン20の明度分布の例としてNo.
1〜4の画素20aの相対位置及び明度を表示してい
る。この場合、No.1の画素20aは、相対位置が
(0,0)であり、明度が50である。なお、表示され
ていないNo.5〜12の画素20aも、その相対位置及
び明度が決まっている。なお、モデルパターン20は、
その種類毎にその明度分布が異なる。また、該明度は、
2進数で表されているが、図3(b)の表では、便宜的
に10進数で表示されている。図3(c)では、被検査
物表面の画像データであるマッチング範囲21内に、モ
デルパターン20によく一致するパターンが存在するか
否かを判別する。このために、マッチング範囲21内に
おいてモデルパターン20を矢印22方向にシフトしな
がらマッチするパターンがあるか否かをみる。モデルパ
ターン20を画像データ21内においた状態でモデルパ
ターン20の各画素20aをNo.1の画素20aからNo.
順にスキャンし、画像データ21の(x、y)の位置に
モデルパターン20と一致するパターンがあるか否かみ
る。
【0010】図4は、前記モデルパターン20の実際例
を説明している。図4(a)は第1のタイヤ25のトレ
ッドパターン25aを示している。図4(b)は該トレ
ッドパターン25aを拡大して示したものである。図4
(c)は該トレッドパターン25aのモデルパターン2
6を示している。なお、26aはモデルパターン26の
画素である。なお、トレッドパターン25aのうち溝2
5bの部分の明度と溝25b以外の部分の明度とは異な
ることになる。図4(d)は第2のタイヤ27のトレッ
ドパターン27aを示している。図4(e)は該トレッ
ドパターン27aを拡大して示したものである。図4
(f)は該トレッドパターン27aのモデルパターン2
8を示している。なお、28aはモデルパターン28の
画素である。なお、トレッドパターン27aのうち溝2
7bの部分の明度と溝27b以外の部分の明度とは異な
ることになる。
を説明している。図4(a)は第1のタイヤ25のトレ
ッドパターン25aを示している。図4(b)は該トレ
ッドパターン25aを拡大して示したものである。図4
(c)は該トレッドパターン25aのモデルパターン2
6を示している。なお、26aはモデルパターン26の
画素である。なお、トレッドパターン25aのうち溝2
5bの部分の明度と溝25b以外の部分の明度とは異な
ることになる。図4(d)は第2のタイヤ27のトレッ
ドパターン27aを示している。図4(e)は該トレッ
ドパターン27aを拡大して示したものである。図4
(f)は該トレッドパターン27aのモデルパターン2
8を示している。なお、28aはモデルパターン28の
画素である。なお、トレッドパターン27aのうち溝2
7bの部分の明度と溝27b以外の部分の明度とは異な
ることになる。
【0011】図2は、該実施の形態の画像照合方法の画
像処理のフローチャートを示している。図2において、
先ず、ステップ1(S1)において、撮像カメラ5が被
検査物即ち対象画像を撮影し、対象画像の取り込みを行
う。次に、ステップ2(S2)において、マッチング範
囲21内をスキャンする。次に、ステップ3(S3)に
おいて、スキャンしたモデルパターン20と前記対象画
像とのパターンマッチングを行う。このとき、マッチン
グ範囲21内の各位置(x,y)での画素20aと対象
画像の画素との間で明度の一致度r(x,y)を算出す
る。なお、ステップ3では、xはマッチング範囲21内
の図示しない横軸であり、yはマッチング範囲21内の
図示しない縦軸である。即ち、図3(c)のマッチング
範囲21内でモデルパターン20を(x、y)の位置に
おいている。次に、ステップ4(S4)において、前記
算出した一致度r(x,y)が所定の値max(最初は
0でもよい)より大きいかどうか判定する。判定結果が
YESであればステップ5(S5)に進み、判定結果が
NOであればステップ6(S6)に進む。
像処理のフローチャートを示している。図2において、
先ず、ステップ1(S1)において、撮像カメラ5が被
検査物即ち対象画像を撮影し、対象画像の取り込みを行
う。次に、ステップ2(S2)において、マッチング範
囲21内をスキャンする。次に、ステップ3(S3)に
おいて、スキャンしたモデルパターン20と前記対象画
像とのパターンマッチングを行う。このとき、マッチン
グ範囲21内の各位置(x,y)での画素20aと対象
画像の画素との間で明度の一致度r(x,y)を算出す
る。なお、ステップ3では、xはマッチング範囲21内
の図示しない横軸であり、yはマッチング範囲21内の
図示しない縦軸である。即ち、図3(c)のマッチング
範囲21内でモデルパターン20を(x、y)の位置に
おいている。次に、ステップ4(S4)において、前記
算出した一致度r(x,y)が所定の値max(最初は
0でもよい)より大きいかどうか判定する。判定結果が
YESであればステップ5(S5)に進み、判定結果が
NOであればステップ6(S6)に進む。
【0012】次に、ステップ5においては、前記max
の値を前記r(x,y)にする。次に、ステップ6にお
いては、モデルパターン20のスキャン終了かどうか判
定する。判定結果がYESであればステップ7(S7)
に進み、NOであればステップ2(S2)に戻る。次
に、ステップ7(S7)においては、前記maxがしき
い値thより大きいかどうか判定する。判定結果がYE
Sであればマッチング範囲内にモデルパターン20と一
致する対象物があり、判定結果がNOであればマッチン
グ範囲内にモデルパターン20と一致する対象物がない
ことになる。
の値を前記r(x,y)にする。次に、ステップ6にお
いては、モデルパターン20のスキャン終了かどうか判
定する。判定結果がYESであればステップ7(S7)
に進み、NOであればステップ2(S2)に戻る。次
に、ステップ7(S7)においては、前記maxがしき
い値thより大きいかどうか判定する。判定結果がYE
Sであればマッチング範囲内にモデルパターン20と一
致する対象物があり、判定結果がNOであればマッチン
グ範囲内にモデルパターン20と一致する対象物がない
ことになる。
【0013】以上の構成により、画素20aを単位とす
る明度分布の複数種類のモデルパターン20を記憶し、
対象画像となる被検査物の画素を単位とする明度分布を
入力し、該入力された明度分布と前記モデルパターン2
0とを比較し、該入力された明度分布に一致する前記モ
デルパターン20を決定し、その際前記比較に用いる画
素群のパターンが前記モデルパターン20毎に決められ
ているので、被検査物が記憶された複数種類のモデルパ
ターン20のうちどれと一致するか判別することができ
る。更に、モデルパターン20を構成するNo.1〜12
の画素20aのみに対してその明度分布に関して対象画
像とのパターンマッチングを行うのみであるので、従来
例のようにモデルパターン20を対象画像とパターンマ
ッチングする際に、モデルパターン20以外の部分を囲
む長方形の二次的モデルパターン全体の画素を参照する
必要がなくなるので、パターンマッチング処理に要する
時間を短縮することができる。
る明度分布の複数種類のモデルパターン20を記憶し、
対象画像となる被検査物の画素を単位とする明度分布を
入力し、該入力された明度分布と前記モデルパターン2
0とを比較し、該入力された明度分布に一致する前記モ
デルパターン20を決定し、その際前記比較に用いる画
素群のパターンが前記モデルパターン20毎に決められ
ているので、被検査物が記憶された複数種類のモデルパ
ターン20のうちどれと一致するか判別することができ
る。更に、モデルパターン20を構成するNo.1〜12
の画素20aのみに対してその明度分布に関して対象画
像とのパターンマッチングを行うのみであるので、従来
例のようにモデルパターン20を対象画像とパターンマ
ッチングする際に、モデルパターン20以外の部分を囲
む長方形の二次的モデルパターン全体の画素を参照する
必要がなくなるので、パターンマッチング処理に要する
時間を短縮することができる。
【0014】
【発明の効果】本願発明に係わるパターン種判別装置に
よれば、複数種類のモデルパターンと対象画像となる被
検査物とのパターンマッチング処理に要する時間を著し
く短縮することができる。このため、短い時間で複数種
類のモデルパターンのうちどれかと同じパターンの被検
査物が存在するかどうか判定することができる。
よれば、複数種類のモデルパターンと対象画像となる被
検査物とのパターンマッチング処理に要する時間を著し
く短縮することができる。このため、短い時間で複数種
類のモデルパターンのうちどれかと同じパターンの被検
査物が存在するかどうか判定することができる。
【図1】本願発明の実施の形態のパターン種判別装置の
ブロックダイヤグラムである。
ブロックダイヤグラムである。
【図2】該実施の形態の画像照合方法のフローチャート
である。
である。
【図3】該実施の形態のモデルパターンの説明図であ
る。
る。
【図4】該実施の形態のモデルパターンの実際例の説明
図である。
図である。
【図5】従来例のモデルパターンの説明図である。
1 画像処理装置 3 画像処理部 4 メモリ 5 撮像カメラ 20 モデルパターン 20a モデルパターンの画素 21 マッチング範囲 22 スキャン方向
Claims (1)
- 【請求項1】 画素を単位とする明度分布の複数種類の
モデルパターンを記憶しておく手段と、 被検査物の画素を単位とする明度分布を入力する手段
と、 入力された明度分布と前記モデルパターンとを比較し
て、該入力された明度分布に一致する前記モデルパター
ンを決定する手段とを備え、 前記比較に用いる画素群のパターンが前記モデルパター
ン毎に決められていることを特徴とするパターン種判別
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9051903A JPH10255045A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | パターン種判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9051903A JPH10255045A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | パターン種判別装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10255045A true JPH10255045A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12899849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9051903A Pending JPH10255045A (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | パターン種判別装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10255045A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005305803A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Bridgestone Corp | ピッチバリエーション判定システム及びピッチバリエーション判定方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9051903A patent/JPH10255045A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005305803A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Bridgestone Corp | ピッチバリエーション判定システム及びピッチバリエーション判定方法 |
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