JPS6242287A - 濃淡画像処理装置 - Google Patents

濃淡画像処理装置

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Publication number
JPS6242287A
JPS6242287A JP18268285A JP18268285A JPS6242287A JP S6242287 A JPS6242287 A JP S6242287A JP 18268285 A JP18268285 A JP 18268285A JP 18268285 A JP18268285 A JP 18268285A JP S6242287 A JPS6242287 A JP S6242287A
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JP
Japan
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absolute value
Prior art date
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Pending
Application number
JP18268285A
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English (en)
Inventor
Mitsugi Nakanoya
仲野谷 貢
Sumio Nagashima
永島 純雄
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、濃淡レベルに変換された画像データから基準
パターン画像を認識する濃淡画像処理装置の改良に関す
る。
〔発明の技術的背理〕
従来、この種の¥A置には基準パターン画像を認識する
手段として次のようなものが知られている。
その1手段は2m化処理を用いた手段であって、これは
ITVカメラ(工業用テレビジョンカメラ)から出力さ
れる認識対象物のアナログ画像信号を2値化処理、つま
りアナログ画像信号をしきい値により濃淡に応じたハイ
レベルとローレベルのディジタル画像データに変換<1
bitA/D変換)してメモリに記憶し、このディジタ
ル画像データに対して基準パターン画像データのパター
ンマツチングを実行してマツチングの取れた位置を検出
するものである。また、S S D A (S equ
entialSilRilarity[)eteC口o
n  A Igorithi)法という手段があり、こ
れはITVカメラから出力される認識対象物のアナログ
画像信号を、例えば8bitにA/D変換して濃淡画像
データとしてメモリに記憶し、この濃淡画像デニタの中
から所望探索領域の画像データを選び出してこれと基準
画像データの対応する各画素とを比較して濃淡レベル差
の絶対値を求め、さらにこの画素別の各絶対値を加算。
してこの加算値が最小となる領域の座標を求めて基準パ
ターン画像を認識するものである。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら上記各手段では次のような問題がある。つ
まり、2(a他処理を用いる手段では、撮@ブるときの
認識対象物のコントラストが弱かったり照度にバラツキ
がある場合、適切な2値化レベルのしきい値を決定する
のが非常に困難である。
また、2値化処理されたディジタル画像データでは、情
報がハイレベルとローレベルとの2種類なので情報量が
少なく、よってパターン認識等の処理に対して精度等に
限界がある。 一方、5SDA法の手段では、濃淡画像
データの探索領域における各パターン判定領域ごとに基
準パターン画像の各画素の濃淡レベルを比較し、この比
較から′a淡レベル差を求めてその絶対値を求め、さら
にこれら画素ごとの絶対値を加wiツるという処理を実
行するため、処理が膨大なものとなってしまう。例えば
基準パターン画像データを64x64画素、濃淡画像デ
ータにおける探索領域を128 X128画素とすると
、約1600万回の引算を実行することになる。
〔発明の目的〕
本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、処理量を減少させて正確なパターン認
識をより一層高速化できる濃淡画像処理装置を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
本発明は、濃淡レベル処理を実行する装置において、認
識対象物の参照パターン画像データにおけるパターン判
定領域と基準パターン画像データとにおける各画素を所
定の画素アドレスだけ飛び越しながらその濃淡レベル差
の絶対値の和を′a淡差演算部により求め、この演算途
中に絶対値の和が最小不一致数よりも大きい場合に濃淡
差演算手段の演算を中止し、かつ小さい場合にこの絶対
値の総和を前記最小不一致数として変更設定して参照パ
ターン画像データにおける次のパターン判定領域に移動
させる領域移動手段を備えた濃淡画像処理装置である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
同図において1はITVカメラであって、基準パターン
画像データを作成するための被認識物(不図示)および
この被認識物を抽出するための認識対象物をI@像する
ものである。このITVカメラ1から出力されるアナロ
グ画像信号はA/D変換器2によりディジタル画像信号
に変換されて基準パターン画像メモリ3と参照パターン
画像メモリ4とに送られるようになっている。なお、基
準パターン画像メモリ3には被認識物の画像データが基
準パターン画像データとして記憶され、また参照パター
ン画像メモリ4には認識対象物を搬像して得た参照パタ
ーン画像データが記憶される。
5は濃淡差演算手段であって、これは重ね合せ処理を実
行する際の参町パターン画像データにおける探索領域内
のパターン判定領域つまり基準パターン画像データが重
なり合うi域と基準パターン画像データとにおける各画
素の濃淡レベル差の絶対値を求めるもので、特に濃淡レ
ベルの比較にあっては画素を所定のアドレス、例えば1
アドレス毎に飛び越して実行する機能をもっている。具
体的には、参照パターン画像データにおけるパターン判
定領域のアドレスや基準パターン画像データと参照パタ
ーン画像データとにおける各比較画素アドレスを指定す
るメモリアドレス発生部6と、このメモリアドレス発生
部6により指定されたアドレスに従って基準パターン画
像メモリ3と参照パターン画像メモリ4とにおけるアド
レスを1アドレスづつ飛越して指定するアドレス飛び越
し部7と、このアドレス飛び越し部7により指定された
基準パターン両画メモリ3と参照パターン画像メモリ4
とにおける各画素の濃淡レベル差の絶対値の和を順次演
障して求める濃淡差演算部8とから構成されている。1
0は領域移動手段であって、これは濃淡差演算部8によ
り求められている途中の濃淡レベル差の絶対値の和が各
画素の濃淡レベルの最小不一致数よりも大きい場合に濃
淡差演算部8の演算を中止し、かつ小さい場合にこの絶
対。
値の総和を最小不一致数として変更して参照パターン画
像データに設定されたパターン判定領域内の次のパター
ン判定領域に移動させる機能をもったものである。具体
的には最小不一致数設定部11と、濃淡差演算部8によ
り順次求められる絶対値の和と最小不一致数とを比較し
て、絶対値の和が大きければ濃淡差演算部8の演算動作
を中止するとともにメモリアドレス発生部6にパターン
判定領域を次のアドレスのパターン判定領域に移動させ
る領域移動信号を送出し、かつ絶対値の和が小さければ
このパターン判定領域における絶対値の総和を最小不一
致数として変更設定するとともに領域移動信号をメモリ
アドレス発生部6に送出する不一致数比較部12とから
構成されている。
なお、探索領域の全範囲に亙って重ね合せが終了すると
最小不一致数とそのパターン判定領域の座標が出力部1
3から報知されるようになっている。
14は第2図に示すパターン認識フローチャートに従っ
て指令を発して動作制御するものである。
次に上記の如く構成された装置の動作について第2図に
示すパターン認識フローチャートに従って説明する。先
ず、これから捜し出そうとする認識物がITVカメラ1
の前方に置かれて、これがITVカメラ1によりamさ
れる。これによりITVカメラ1から出力されるアナロ
グ画像信号はA/D変換器2によりディジタル画像信号
に変換されて基準パターン画像メモリ3の所定エリアに
基準パターン画像データとして記憶される(ステップ3
1)。なお、ディジタル画像信号は参照パターン画像メ
モリ4にも送られるが、主制御部14によって記憶され
ない。次に認識物がどかされてHH対象物がITVカメ
ラ1の前方に置かれ、これがITVカメラ1により礒像
される。そして、ITVカメラ1から出力されるアナロ
グ画像信号はA 、/ D変換器2によりディジタル画
像信号に変換されて参照パターン画像メモリ4に送られ
て所定エリアに参照パターン画像データとして記憶され
る(ステップ82)。ここで、第3図は基準パターン画
像データAを模式的に示した図で、al、a2、a3、
a4.・・・により各画素のアドレスを示している。ま
た、第4図は参照パターン画像データBを模式的に示し
た図である。このように各画像データが記憶されると、
パターン認識の処理時間を速くするために参照パターン
画像データB内の基準パターン画像データAが存在する
確立の高い部分を予想して探索領域BTを設定する(ス
テップS3)。なお、この探索領域BTは、参照パター
ン画像データBのほぼ中央位置に設定されることが多い
。次に操作ボード(不図示)等により入力された飛び越
し画素アドレス数「1」が主制御部14によりメモリア
ドレス発生部7に設定される(ステップ84)。さて、
ここで主制御部14から重ね合せ処理のスタート指令が
発せられると(ステップS5)、最小不一致数の初期値
がステップS6において設定されてから基準パターン画
像データAが第4図に示すように探索領1B王の例えば
コーナBTa位置に重ね合わされて、互いに対応する画
素の濃淡レベル差の絶対値が演算し求められる(ステッ
プ87)。なお、この基準パターン画像データAが唄ね
合わされた探索領域BTの部分をパターン判定領域と−
づる。ずなわら、第5図(a>(b)に示すように基準
パターン画像データAにおける雨間アドレスa1の画素
の濃淡レベルとパターン判定領域における画像アドレス
b1の画素の濃淡レベルとが読み出され、これが濃淡値
演算部8に送られて濃淡レベル差が求められその絶対値
が求められる。例えば、濃淡レベルが256階調あって
、画素アドレスa1の画素の濃淡レベルが100であり
、画素アドレスb1の画素の濃淡レベルが95であれば
濃淡レベル差は5となる。次にアドレス飛び越し部8は
読み出す画素アドレスを1アドレス飛ばして画素アドレ
スa3、b3と指定する。よって、画素アドレスa3の
画素の濃淡レベルと画素アドレスb3のi10レベルと
のa淡しベル差の絶対値が演算し求められる。ざらに次
の画素アドレスはa5、b5と指定される。そして、こ
のようにして求められた各濃淡レベル差の絶対値は順次
加算されていき、その和が順次不一致数比較部12に送
られる。この不一致数比較部12は絶対値の和と最小不
一致数設定部11に設定された最小不一致数とを比較す
る(ステップ88)。この比較の結果、絶対値の和がそ
の総和を求めている経過で最小不一致数よりも大きくな
ると、この時点でyA淡リレベル差絶対値を求める演算
を終了して第4図に示すように基準パターン画像データ
Aの重ね合せ位置を矢印(イ)方向に1画素分だけ移動
して、この重ね合せ位置のパターン判定領域で再び濃淡
レベル差の絶対値が求められる(ステップ510)。
ところが、パターン判定領域の全画素に対しての処理が
終了しても(ステップ511)絶対値の総和が最小不一
致数よりも小さい場合は、この絶対値の総和を新たな最
小不一致数として最小不一致数設定部1]に更新設定す
る(ステップ・512)。
そして、次のパターン判定領域に対して濃淡レベル差が
求められる。
以上の処理が探索領域Bの全領域に対して終了するとく
ステップ513)、最小不一致数設定部11に設定され
た最小不一致数とそのときのパターン判定領域の位置座
標が出力部13に送られて報知される(ステップ514
)。そうして、このパターン判定領域に対して飛び越し
無しの本パターン認識処理が実行される。
このように上記一実施例においては、参照パターン画像
データBにおけるパターン判定領域と基準パターン画像
データAとにおける各画素を1画素アドレスだけ飛び越
しながらその濃淡レベル差の絶対値の和を濃淡差演樟部
9により求め、この演算途中に絶対値の和が最小不一致
数よりも大きい場合に演算を中止し、かつ小さい場合に
この絶対値の総和を最小不一致数として変更設定して参
照パターン画像データ已における次のパターン判定領域
に移動させるようにしたので、濃淡レベルにg換した画
像データに対するパターン認識の処理時間を大幅に減少
できる。つまり最小不一致数よりも大きくなるとその時
点で次のパターン判定領域に移動するからである。具体
的に1画素アドレスの飛び越しであれば濃淡レベル差を
求める引算が98万回となって従来よりも約i 、、’
 i 6の処理はとなる。濃淡画像データでの処理は情
報量は多いがその処理時間が長いという問題があったが
、これを解決して高速で多くの情報を処理できる。
したがって、本装置の処理を粗認識として本パターン認
識処理の前段に実行し、この後に本パターン認識処理を
実行すればパターン認識の全体の処理時間が非常に短縮
でき、かつその認識精度をも高くできる。また、最終的
に出力されたパターン判定領域での基準パターン画像デ
ータに対する一致度を求めてどの程度基準パターン画像
データと酷似しているかを判別できる。    ゛なお
、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく、そ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、飛
び越し画素アドレ、スを複数例えば3画素分にしてもよ
く、この場合での引睡処理時間は5万7千回で従来のi
 、、、/ 282となり、さらに高速化できる。
(発明の効果) 以上詳記したように本発明によれば、処理量を減少させ
て正確なパターン認識をより一層高速化できる′aF!
A画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる濃淡画像処理装置の一実施例を
示す図、第2図は本発明装置のパターン認識フローチャ
ート、第3図ないし第5図(a)(b)は本発明装置の
パターン認識作用を説明するための図である。 1−ITVカメラ、3・・・基準パターン画像メモリ、
4・・・参照パターン画像メモリ、5・・・′a淡差演
算手段、6・・・メモリアドレス発生部、7・・・アド
レス飛び越し部、8・・・濃淡差演算部、10・・・領
域移動手段、11・・・最小不一致数設定部、12・・
・不一致数比較部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第3図 第4図 ib図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パターン認識の基準パターン画像データを記憶する基準
    パターン画像メモリと、認識対象物を撮像して得られた
    画像信号を濃淡画像データに変換して参照パターン画像
    データとして記憶する参照パターン画像メモリと、前記
    参照パターン画像データにおける任意のパターン判定領
    域の各画素と前記基準パターン画像データの各画素の濃
    淡レベルを所定の画素アドレス数毎に飛び越して比較し
    て濃淡レベル差の絶対値の和を求める濃淡差演算手段と
    、この濃淡差演算手段の演算経過中に前記濃淡レベル差
    の絶対値の和が濃淡レベルの最小不一致数よりも大きい
    場合に前記濃淡差演算手段の演算を中止し、かつ小さい
    場合にこの絶対値の総和を前記最小不一致数として変更
    設定して前記参照パターン画像データにおける次のパタ
    ーン判定領域に移動させる領域移動手段とを具備したこ
    とを特徴とする濃淡画像処理装置。
JP18268285A 1985-08-20 1985-08-20 濃淡画像処理装置 Pending JPS6242287A (ja)

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JP18268285A JPS6242287A (ja) 1985-08-20 1985-08-20 濃淡画像処理装置

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JP18268285A JPS6242287A (ja) 1985-08-20 1985-08-20 濃淡画像処理装置

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Publication Number Publication Date
JPS6242287A true JPS6242287A (ja) 1987-02-24

Family

ID=16122590

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18268285A Pending JPS6242287A (ja) 1985-08-20 1985-08-20 濃淡画像処理装置

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JP (1) JPS6242287A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01180070A (ja) * 1988-01-11 1989-07-18 Fuji Electric Co Ltd 欠陥検査方式

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01180070A (ja) * 1988-01-11 1989-07-18 Fuji Electric Co Ltd 欠陥検査方式

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