JPS63187374A - オ−トアフイン変換処理方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像処理方式の技術分野に係り、特に、画像
処理の自動化に好適なオートアフィン変換処理方式。

〔従来の技術〕

従来の技術においては、２値画像メモリ中の物体を回転
補正する場合には、慣性主軸等により物体の方向を求め
、基準画像の物体の方向との差を、回転補正角として回
転補正を行っていた。しかし。

従来の方式では、方向は判るものの、向きまでは判らな
いため、任意の向きに対する回転については配慮されて
いなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、点対称以外の物体において１８０°以
上物体が回転ズレしている場合についての配慮がされて
おらず、１８０°以上の回転ズレがある物体を回転補正
した場合、物体は逆向きになるという問題があった。

本発明の目的は、慣性主軸をベースにした回転柚正画に
対し、更に１８０°の回転補正が必要か否かのチェック
を行い、必要に応じて１８０’回転補正することにより
、任意の向きの回転補正を実現することにある。また、
本回転補正手段を組み合わせることにより、画像取込み
から認識対象画像作成までの処理の自動化を実現するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、慣性主軸により回転補正した２値画像に対
し、テンプレートパターンマツチング、または、テンプ
レートパターンマツチングとの物体の重心、または、マ
ルチウィンドウを用いて得た画像処理結果情報を判定す
ることにより達成される。

〔作用〕

テンプレートパターンマツチングは、２値画像に対して
、テンプレートの内容と最も一致する点の座標値と一致
画素数を抽出するように動作する。

これによって、座標値や、−数面素数は、２値画像中の
物体が正向きの場合と逆向きの場合とにより値が異なる
ので、向きを判定できる。

また、マルチウィンドウは、ウィンドウ内の物体の面積
や端辺座標値を求めるように動作し、これにより、物体
の向きの正逆で値が異なるので向きを判定できる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

第３図に、ハードウェア構成を示しており、画像処理装
置１４に、対象物５１の画像を入力するための映像入力
装置１５を接続しており、画像処理を実行する画像処理
プロセッサ１３および２値画像を格納する２値画像メモ
リ１２を有し、このハードウェアを用いて、以下を実現
する。

まず、全体の動作について説明する。画像デーダを取込
む手段により取込んだ、画像データを２値化手段により
２値化し、第３図の２値画像メモリ１２へ格納する９第
２図に格納した２値の物体画像８の状態を示しており、
物体の方向を求める手段により方向を求め、あらかじめ
求めておいた基準画像６の物体の方向との差から回転補
正する角度を決定し、物体画像８を回転、移動する手段
により回転、移動し、この後、１８０°の回転が必要か
否かを判定し、補正が必要な場合に再度１８０°の回転
を行う手段により第３図の基準画像６と同位置、同向き
の画像を得る。

次に、物体の方向を求める手段と回転、移動する手段に
ついて第２図により説明する。物体５０の方向は慣性主
軸により求めることができ、回転する角度は、あらかじ
め求めておいた基準の慣性主＃７と物体の慣性主＠９と
の差により求まる。

このとき、物体の向きが異なっていても、物体の慣性主
軸９は同じであることがあり、回転補正角は回転補正角
θ１１０または回転補正角θ２１１との区別ができない
ため、いずれか一方の角度のみでアフィン変換により回
転補正を行う。このとき、′−心）を得る手段を用いる
ことにより、基準画像６との位置ずれを検出し、位置補
正も同時に行う。

上記により、回転、位置補正した画像を第１図に示す。

これより、１８０°回転補正が必要か否か判定し補正が
必要な場合に回転補正する手段の具体的実施例について
説明する。

■テンプレートパターンマツチング法 第１−図にテンプレートパターンマツチングを用いた回
転補正手段を示している。２値画像１中の正向き物体２
の形状にのみ一致するテンプレート５をあらかじめ作成
しておき、そのテンブレー１〜５を用いたテンプレート
パターンマツチングを２値画像１に対して実行すると、
最も一致する位置での一致画素数を求めることができる
。正向き物体２に対して実行したときの最大一致数を８
１逆向き物体３に対して実行したときの最大一致数を８
２とすると、その関係はＳｌ＞８２となる。ここで、正
向きか逆向きかを判別する基準値をｔとすると、Ｓｌ＞
ｔ＞Ｓｚを常時満足するようにｔを設定しておき、２値
画像１に対して、テンプレートパターンマツチングを実
行したときの最大一致数Ｓが、Ｓ）ｉ、ならば何も実行
しないで、Ｓ〈ｔならば１８０°回転補正４をアフィン
変換で実行するアルゴリズムにより、１８０°の回転補
正が必要か否か判定し、補正が必要な場合に回転補正す
る手段を実現する。

■複数テンプレートパターンマツチング法第４図に複数
テンプレートパターンマツチング法を用いた回転補正手
段を示す。正向き画像１６中の物体５０の各々の箇所に
マツチングする第１テンプレート１８、第２テンプレー
ト１９および逆向き逆向き画像１７中の物体５０の各々
の箇所にマツチングする第３テンプレート２０、第４テ
ンプレート２１をあらかじめ作成しておき、上記■テン
プレートパターンマツチング法と同様にテンプレートパ
ターンマツチングを実行し、各々の最大一致数を判定す
るアルゴリズムにより、１８０゜の回転補正手段を実現
する。また１本手段には、丁゛＼ 、正向き画像１６の場合には、第１テンプレートが最も
一致した座標（Ｘｚ　、　Ｙｔ　）と第２テンプレート
が最も一致した座標（Ｘｚ　、　Ｙｚ　）との差異と、
基準画像に対する同２種テンプレートが最も一致した座
標の差異とを比較することにより、基準画像との微小角
ずれをも検出でき、この微小角ずれを補正する効果もあ
る。

■テンプレートパターンマツチングと重心法第５図にテ
ンプレートパターンマツチングと重心法を用いた回転補
正手段を示す。正向き画像１６中の物体５０の図示位置
にマツチングする正向き用テンプレート２３と逆向き画
像１７中の物体５０の図示位置にマツチングする逆向き
用テンプレート２４をあらかじめ作成しておき、上記■
テンプレートパターンマツチング法と同様にテンプレー
トパターンマツチングを実行し、各々の最大一致数を判
定するアルゴリズムにより、１８０゜の回転補正手段を
実現する。また、このとき、物体５０の重心２２を求め
ておき、テンプレートが最も一致した座標との相対位置
関係を、基準画像の相対位置関係と比較することにより
上記■複数テンプレートパターンマツチング法と同じく
微小′浄ずれを補正する効果がある。

■マルチウィンドウ法 第６図にマルチウィンドウ法を用いた回転補正手段を示
す。正向き画像１６中の物体５０に対して、図示位置に
第１ウインドウ２５、第２ウインドウ２６、第３ウイン
ドウ２７のウィンドウを設定し、各ウィンドウ内にあ゛
る物体５０の面積、端辺座標、重心等の情報を計測し、
基準画像の情報と比較し、判定するアルゴリズムにより
１８０゜の回転補正手段を実現する。ここで、逆向き画
像１７に使用するウィンドウは、正向き画像のウィンド
ウと同じものであり、取得する情報の値が正向きの場合
と異なるため、正逆の判定を可能としている。なお、本
方法においても、微小角ずれを補正する効果がある。

最後に１８０°の回転補正を組み合わせた、オートアフ
ィン変換手法の一連の動作について、第７図および第８
図により説明する。第７図は、オートアフィン変換手法
のフロー図であり、本図のツーに従ったイメージ図を第
８図に示す。第８図゛β取込前Ａ画像２５．取込前Ｂ画
像２６および取込画像２７で示すように、物体５０が、
外力または、自刃で動く、あるいは、映像入力装置が動
くことより、画像処理画面内外に物体５０が移動してい
る場合、物体５０の面積等が規定内になったとき自動的
に画像を取込み２値化し、取込画像２７とする（自動取
込）。取込画像２７に対し、物体の方向を求める手段お
よび画像を回転、移動する手段により回転補正画像２８
を作成し、上記１８０ａの回転補正が必要か否か判定し
、補正が必要な場合に回転補正する手段により１８０°
回転補正画像２９を作成する。ただし、判定の結果１８
０°回転補正が不要な場合には回転補正画像２８を最終
画像とする。これにより、画像認識を行うのに最適な画
像を自動的に得ることが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、物体の向きに制約をうけることなく回
転補正ができるので１画像処理装置の適用分野が広がる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図〜第８図は具体的実施例の説明図、
第２図は従来方式の説明図、第３図はハードウェア構成
の説明図である。 １・・・２値画像、２・・・正向き物体、３・・・逆向
き物体、４・・・１．８０°回転補正、５・・・テンプ
レート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像データを取込む手段と、取込んだ画像データを
   ２値化する手段と、２値化した画像データを格納する画
   像メモリを有し、画像中の物体の方向を求める手段と、
   画像を回転・移動する手段より成る画像処理において、
   １８０°の回転補正が必要か否か判定し、補正が必要な
   場合に補正する手段を設けたことを特徴とするオートア
   フィン変換処理方式。 ２、請求の範囲第１項において、自動取込手段を組み合
   わせることを特徴とする画像処理のオートアフィン変換
   処理方式。