JPH069060B2 - Image registration device - Google Patents

Image registration device

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JPH069060B2
JPH069060B2 JP61012161A JP1216186A JPH069060B2 JP H069060 B2 JPH069060 B2 JP H069060B2 JP 61012161 A JP61012161 A JP 61012161A JP 1216186 A JP1216186 A JP 1216186A JP H069060 B2 JPH069060 B2 JP H069060B2
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JP
Japan
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image
angle
reference image
collation
rotation angle
Prior art date
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JP61012161A
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Japanese (ja)
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洋道 岩瀬
俊哉 美間
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 画像の位置合わせ装置において、処理時間の少い角度ヒ
ストグラムの比較処理により位置合わせを行う両画像間
の回転角度差候補を求め、これに基づいて処理された両
画像の角度別重心のずれ量から両画像間の位置合わせ量
を抽出する。これにより、処理時間を大幅に短縮出来る
と共に、良好な精度で位置合わせ量を求めることが出来
る。
DETAILED DESCRIPTION [Overview] In an image registration device, a rotation angle difference candidate between two images to be registered is obtained by comparing angle histograms with a short processing time, and processing is performed based on this candidate. Then, the amount of alignment between the two images is extracted from the amount of shift of the center of gravity of each of the images. As a result, the processing time can be greatly reduced and the alignment amount can be obtained with good accuracy.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、複数画像間の位置合わせを行う画像の位置合
わせ装置、特に、位置合わせを行う両画像の角度別重心
のずれの量から両画像間の平行移動及び回転角度差を抽
出する処理を高速に行う様に改良された画像の位置合わ
せ装置に関する。
The present invention relates to an image registration device for performing registration between a plurality of images, and more particularly, to a process for extracting a translational and rotational angle difference between both images from the amount of deviation of the center of gravity of each image for alignment. The present invention relates to an image registration device improved to perform at high speed.

印鑑照合を行うときの様に予め登録された基準画像と入
力画像との照合を行う場合、その照合を誤りなく行う為
に両画像の位置合わせが行われる。そして、この画像の
位置合わせを高速且つ正確に行う為に、画像の位置合わ
せ処理を自動的に行う各種の方式が提案されている。
When the reference image registered in advance and the input image are collated as in the case of performing the seal collation, both images are aligned in order to perform the collation without error. Then, in order to perform the image registration at high speed and accurately, various methods for automatically performing the image registration processing have been proposed.

その方式として、角度ヒストグラムから位置合わせを
行うとする両画像間の回転角度差を求め、両画像の回転
角度を合わせた後、両画像のx及びy座標軸への投影の
ずれ量から両画像間の平行移動量を求める方式、位置
合わせを行う両画像の角度別重心のずれ量から両画像間
の平行移動量及び回転角度差を求める方式がある。
As the method, the rotation angle difference between the two images to be aligned is obtained from the angle histogram, the rotation angles of the two images are adjusted, and then the difference between the projections of the two images on the x and y coordinate axes is calculated. There is a method of obtaining the parallel movement amount of the two images and a method of obtaining the parallel movement amount and the rotation angle difference between the two images from the shift amount of the center of gravity for each image to be aligned.

の方式は、角度ヒストグラムから回転角度が正確に求
まらない場合には幾つかの回転角度差候補を求めてお
き、そのおのおのについて平行移動量を求めなければな
いないが、投影から平行移動量を求める処理に多くの時
間が掛る為、最適の平行移動量を求めるのに多大の時間
が掛るという問題がある。の方式は、次に更に詳細に
説明する様に全角度について角度別重心を回転させる為
に、やはり処理に多大の時間が掛るという問題がある。
In this method, if the rotation angle cannot be accurately obtained from the angle histogram, some rotation angle difference candidates must be obtained and the parallel movement amount must be obtained for each of them, but There is a problem in that it takes a lot of time to obtain the optimum amount of parallel movement, because it takes a lot of time to perform the process of obtaining. The method of (1) has a problem that it takes a lot of time for processing because the center of gravity for each angle is rotated for all angles as described in more detail below.

本発明はの方式に関し、その処理を高速化する様に改
良したものである。
The present invention relates to the method (1) and is improved so as to speed up the processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は、同一出願人によって提案された前記の方式
による画像の位置合わせ方式(特開昭60−11804
0参照)をブロック図で示したものであり、第4図は、
その動作説明図である。
FIG. 3 shows an image registration method based on the above method proposed by the same applicant (Japanese Patent Laid-Open No. 60-11804).
0) is shown in a block diagram, and FIG.
FIG.

第4図において(a)は基準画像、(b)は照合画像で、両者
はある幅をもった線形画像である。
In FIG. 4, (a) is a reference image and (b) is a collation image, both of which are linear images having a certain width.

照合画像メモリ210に格納された照合画像データ(第
4図(b))が空間微分回路220により微分され、各画
素における濃度勾配及びその方向が求められる。
The collation image data (FIG. 4 (b)) stored in the collation image memory 210 is differentiated by the spatial differentiating circuit 220, and the density gradient and its direction in each pixel are obtained.

重心抽出回路230は、第4図(d)に示す様に濃度勾配
の方向別に分類して、それぞれの重心座標を求める。第
4図(d)には、方向別に分類された6個の構成画素群の
各重心が丸印で示されている。この様にして求められた
各重心の座標データは照合画像重心格納レジスタ240
に格納される。
The center-of-gravity extraction circuit 230 classifies the respective density gradient directions according to the direction as shown in FIG. In FIG. 4 (d), the centroids of the six constituent pixel groups classified by direction are indicated by circles. The coordinate data of each centroid obtained in this manner is used as the collation image centroid storage register 240.
Stored in.

同様に、基準画像も、第4図(c)に示す様に濃度勾配の
方向別構成画素群に分類され、それらの重心座標データ
は、基準画像重心格納レジスタ250に格納される。第
4図(c)には、方向別に分類された6個の構成画素群の
各重心が×印で示されている。
Similarly, the reference image is also classified into the direction-dependent constituent pixel groups of the density gradient as shown in FIG. 4 (c), and the center-of-gravity coordinate data thereof is stored in the reference-image center-of-gravity storage register 250. In FIG. 4 (c), the barycenters of the six constituent pixel groups classified by direction are indicated by crosses.

重心回転回路260は、照合画像重心格納レジスタ24
0により読み出され照合画像を、第4図(e)に示す様に
回転する。回転ステップは、例えば1度単位で行われ
る。
The center-of-gravity rotation circuit 260 uses the matching image center-of-gravity storage register 24.
The collation image read by 0 is rotated as shown in FIG. 4 (e). The rotation step is performed, for example, once.

重心位置比較回路270は、この回転された照合画像の
前記各重心座標と基準画像重心格納エジスタ250の基
準画像の前記各重心座標とを比較する。1つの角度の比
較が終了すると重心回転回路260の回転角を1ステッ
プ(1度)増加させ、その回転角において両画像の角重
心座標の比較を行う。
The center-of-gravity position comparison circuit 270 compares the respective barycentric coordinates of the rotated collation image with the barycentric coordinates of the reference image of the reference image barycentric storage eddy 250. When the comparison of one angle is completed, the rotation angle of the centroid rotation circuit 260 is increased by one step (1 degree), and the angular centroid coordinates of both images are compared at that rotation angle.

この比較処理により、第4図(f)に示す様に、x及びy
座標方向にdx及びdyで示す一定の距離を隔てた位置
において、基準画像と照合画像の各方向別画素群の重心
位置の値が最も良く一致する回転角度が求められる。重
心位置比較回路270は、このときの回転角θopt及
び平行移動量dxopt,dyoptを最適回転角及び
平行移動量として出力する。
By this comparison process, as shown in FIG. 4 (f), x and y
A rotation angle at which the values of the barycentric positions of the pixel groups for each direction of the reference image and the collation image best match at positions separated by a certain distance indicated by dx and dy in the coordinate direction is obtained. The center-of-gravity position comparison circuit 270 outputs the rotation angle θopt and the parallel movement amounts dxopt and dyopt at this time as the optimum rotation angle and the parallel movement amount.

座標変換回路280は、重心位置比較回路270より入
力されたθopt及びdxot,dyoptに基づいて
照合画像メモリ210より読み出された照合画像を座標
変換し、この変換照合画像のデータを出力画像メモリ2
90に格納する。
The coordinate conversion circuit 280 performs coordinate conversion of the collation image read out from the collation image memory 210 based on θopt, dxot, and dyopt input from the center-of-gravity position comparison circuit 270, and the data of this conversion collation image is output to the output image memory 2
Store in 90.

以上の処理により、基準画像に最も良く合致する様に位
置合わせされた照合画像を得ることが出来る。
Through the above processing, it is possible to obtain a collation image that is aligned so as to best match the reference image.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

前項で説明した位置合わせを行う両画像の角度別重心の
ずれ量から両画像間の平行移動量及び回転角度差を求め
る方式は、照合画像の角度別重心を0〜359゜の間を
細いステップで回転させて角回転角度毎に基準画像と照
合画像の角度別重心の位置の比較を行っている。この
為、角度別重心の回転処理に時間が掛ることから、35
9゜までの全処理が終了するまでに多大の時間が掛ると
いう問題があった。
The method for obtaining the translation amount and the rotation angle difference between both images based on the deviation amount of the angle-dependent center of gravity of both images to be aligned as described in the previous section is a step in which the angle-dependent center of gravity of the collation image is set between 0 and 359 ° in small steps. The position of the center of gravity for each angle of the reference image and the collation image is compared for each angular rotation angle. Therefore, it takes time to rotate the center of gravity for each angle.
There has been a problem that it takes a lot of time until the entire processing up to 9 ° is completed.

本発明は、位置合わせを行う両画像の角度別重心のずれ
量から両画像間ほ平行移動量及び回転角度差を求める処
理を従来よりも極めて高速に行うことが出来る様改良し
た画像の位置合わて装置を提供することを目的とする。
The present invention is an image registration method that is improved so that the processing for obtaining the parallel movement amount and the rotation angle difference between both images from the shift amount of the center of gravity for each of the images for which the registration is performed can be performed extremely faster than before. It is intended to provide a device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

従来方式における前述の問題点を解決する為に本発明が
講じた手段を、第1図を参照して説明する。
Means taken by the present invention to solve the above-mentioned problems in the conventional method will be described with reference to FIG.

第1図は、本発明の基本構成をブロック図で示したもの
である。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention.

第1図において、110は基準画像角度ヒストグラム抽
出手段で、位置合わせを行う際の基準の画像となる基準
画像の角度ヒストグラムが抽出される。一般に濃淡画像
においては、画素毎にその近傍の濃度値の変化を濃度勾
配として検出することが出来る。この特徴は、各画素に
ついて濃度値の変化する大きさ方向として求まる。この
方向毎に画素数を計数したものが角度ヒストグラムであ
る。
In FIG. 1, reference numeral 110 is a reference image angle histogram extracting means for extracting an angle histogram of a reference image which is a reference image when performing alignment. Generally, in a grayscale image, a change in density value in the vicinity of each pixel can be detected as a density gradient. This feature is obtained as the magnitude direction in which the density value changes for each pixel. An angle histogram is obtained by counting the number of pixels for each direction.

120は基準画像角度別重心抽出手段で、基準画像の角
度別重心が抽出される。角度別重心は、方向別に分類さ
れた各画素群の重心である。
Reference numeral 120 is a reference image angle-based centroid extraction unit that extracts the angle-based centroids of the reference image. The angle-based centroid is the centroid of each pixel group classified by direction.

130は照合画像角度ヒストグラム抽出手段で、位置合
わせを行う照合用の画像となる照合画像の角度ヒストグ
ラムが抽出される。
Reference numeral 130 is a collation image angle histogram extraction means for extracting an angle histogram of the collation image which is an image for collation for position alignment.

140は照合画像角度別重心抽出手段で、照合画像の角
度別重心が抽出される。
Reference numeral 140 is a collation image-by-angle centroid extraction unit that extracts the centroid by angle of the collation image.

150は回転角度差候補選択手段で、基準画像と照合画
像との角度ヒストグラムを比較して、両画像間の回転角
度差についての候補を選択する。
A rotation angle difference candidate selection unit 150 compares angle histograms of the reference image and the collation image and selects candidates for the rotation angle difference between both images.

160は位置合わせ量抽出手段で、選択された回転角度
差候補に基づいて処理された照合画像と基準画像の角度
別重心のずれ量から両画像間の平行移動量及び回転角度
差を正確に抽出する。
Reference numeral 160 denotes a registration amount extraction means, which accurately extracts a translation amount and a rotation angle difference between the collation image and the reference image, which are processed based on the selected rotation angle difference candidate, from the shift amount of the center of gravity between the images. To do.

〔作 用〕[Work]

回転角度差候補選択手段150は、基準画像角度ヒスト
グラム抽出手段110から入力された基準画像角度ヒス
トグラムと照合画像角度ヒストグラム抽出手段130か
ら入力された照合画像角度ヒストグラムを比較して、回
転角度差についての候補を選択する。
The rotation angle difference candidate selection means 150 compares the reference image angle histogram input from the reference image angle histogram extraction means 110 with the matching image angle histogram input from the matching image angle histogram extraction means 130 to determine the rotation angle difference. Select a candidate.

これにより、少ない処理時間で基準画像と照合画像間の
粗い回転角度差を与える回転角度差候補を求めることが
出来る。
This makes it possible to obtain a rotation angle difference candidate that gives a rough rotation angle difference between the reference image and the matching image in a short processing time.

位置合わせ量抽出手段160は、この選択された回転角
度差候補に基づいて、照合画像と基準画像の角度別重心
のずれ量から両画像間の平行移動量及び回転角度差を正
確に求める。
The alignment amount extraction means 160 accurately obtains the translation amount and the rotation angle difference between both images based on the selected rotation angle difference candidate from the shift amount of the center of gravity for each angle between the collation image and the reference image.

以上の様に、本発明は、基準画像と照合画像間の回転角
度差及び平行移動量が精度良く求められるが処理に多く
の時間の掛る従来の角度別重心による位置合わせパラメ
ータの抽出処理(位置合わせ量抽出手段160による処
理)と、両画像間の粗い回転角度差しか求まらないが処
理に時間の掛らない角度ヒストグラムによる位置合わせ
パラメータの抽出処理(回転角度差候補選択手段150
による処理)とを組合わせる様にしたので、従来の及
びの方式のいずれよりも処理時間を大幅に短縮するこ
とが出来ると共に良好な精度で基準画像と照合画像間の
平行移動量及び回転角度差を求めることが出来る。従っ
て、両画像の正確な位置合わせを行うことが出来る。
As described above, according to the present invention, the rotation angle difference between the reference image and the collation image and the parallel movement amount can be accurately obtained, but the processing takes a lot of time. (Processing by the alignment amount extraction means 160) and extraction processing of alignment parameters (rotational angle difference candidate selection means 150) by an angle histogram that does not require a rough rotation angle difference between both images but the processing does not take time.
Processing), the processing time can be significantly shortened compared to both the conventional method and the method, and the translation amount and rotation angle difference between the reference image and the collation image can be obtained with good accuracy. Can be asked. Therefore, accurate alignment of both images can be performed.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を、第2図を参照して説明する。第2図
は、本発明の一実施例の構成をブロック図で示したもの
である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

(A)実施例の構成 第2図において、基準画像角度ヒストグラム抽出手段1
10、基準画像角度別重心抽出手段120、照合画像角
度ヒストグラム抽出手段130、照合画像度別重心抽出
手段140、回転角度差候補選択手段150及び位置合
わせ量抽出手段160については、第1図で説明した通
りである。
(A) Configuration of the embodiment In FIG. 2, reference image angle histogram extraction means 1
10, the reference image angle-based centroid extraction unit 120, the collation image angle histogram extraction unit 130, the collation image degree-based centroid extraction unit 140, the rotation angle difference candidate selection unit 150, and the alignment amount extraction unit 160 will be described with reference to FIG. As I did.

基準画像角度ヒストグラム抽出手段110において、1
11は基準画像角度ヒストグラム抽出部で、基準画像の
角度ヒストグラムが抽出される。112は基準画像角度
ヒストグラムレジスタで、抽出された基準画像角度ヒス
トグラムが格納される。
In the reference image angle histogram extraction means 110, 1
Reference numeral 11 is a reference image angle histogram extraction unit that extracts the angle histogram of the reference image. A reference image angle histogram register 112 stores the extracted reference image angle histogram.

基準画像角度別重心抽出手段120において、121は
基準画像角度重心抽出部で、基準画像の角度別重心が抽
出される。122は基準画像角度別重心レジスタで、抽
出された基準画像角度別重心が格納される。
In the reference image angle-based centroid extraction means 120, reference numeral 121 is a reference image angle centroid extraction unit that extracts the angle-based centroids of the reference image. Reference numeral 122 is a centroid register for each reference image angle, in which the extracted centroids for each reference image angle are stored.

照合画像角度ヒストグラム抽出手段130において、1
31は照合画像角度ヒストグラム抽出部で、照合画像の
角度ヒストグラムが抽出される。132は照合画像角度
ヒストグラムレジスタで、抽出された照合画像角度ヒス
トグラムが格納される。
In the collation image angle histogram extraction means 130, 1
A reference image angle histogram extraction unit 31 extracts the angle histogram of the reference image. A reference image angle histogram register 132 stores the extracted reference image angle histogram.

照合画像角度別重心抽出手段140において、141は
照合画像角度別重心抽出部で、照合画像の角度別重心が
抽出される。142は照合画像角度別重心レジスタで、
抽出された照合画像角度別重心が格納される。
In the collation image angle-based centroid extraction unit 140, 141 is a collation image angle-centroid extraction unit that extracts the angle-specific centroids of the collation image. 142 is a centroid register for each collation image angle,
The extracted centroids by collation image angle are stored.

回転角度差候補選択手段150において、151は回転
角度差候補選択部て、基準画像と照合画像の角度ヒスト
グラムを比較して、両画像間の回転角度差についての候
補を選択する。152は回転角度差候補レジスタで、選
択された前記回転角度差が格納される。回転角度差候補
は、一般に複数個選択される。
In the rotation angle difference candidate selection means 150, a rotation angle difference candidate selection unit 151 compares the angle histograms of the reference image and the collation image, and selects candidates for the rotation angle difference between both images. A rotation angle difference candidate register 152 stores the selected rotation angle difference. A plurality of rotation angle difference candidates are generally selected.

位置合わせ量抽出手段160において、161は重心回
転部で、回転角度差候補選択手段150で選択された各
回転角度差候補の回転角度差に基づいて、照合画像角度
別重心抽出手段140によって抽出された照合画像の角
度別重心を回転させる。162は回転角度別重心レジス
タで、前記回転された照合画像の各角度別重心が格納さ
れる。163は平行移動量算出部で、基準画像角度別重
心レジスタ122から読み出された基準画像の角度別重
心と照合画像角度別重心レジスタ162から読み出され
た照合画像の回転角度別重心とのずれから、角度別の平
行移動量及びその散らばりの程度を示す分散値を求め
る。この処理を各回転角度差候補毎の回転角度別重心に
ついて行い、それらの中で分散値が最小な回転角度差候
補となった照合画像の平行移動量及び回転角度差を最適
な平行移動量及び回転角度差として出力する。
In the alignment amount extraction means 160, 161 is a center-of-gravity rotation unit, which is extracted by the matching image angle-based center-of-gravity extraction means 140 based on the rotation angle difference of each rotation angle difference candidate selected by the rotation angle difference candidate selection means 150. The center of gravity for each angle of the collated image is rotated. Reference numeral 162 denotes a rotation angle-based center of gravity register that stores the angle-based center of gravity of the rotated collation image. Reference numeral 163 denotes a parallel movement amount calculation unit, which shifts the angle-based centroid of the reference image read from the reference-image-angle-based gravity center register 122 and the rotation-angle-based centroid of the matching image read from the matching image-angle-based gravity center register 162. From this, a parallel displacement amount for each angle and a dispersion value indicating the degree of its dispersion are obtained. This processing is performed for each rotation angle center of gravity of each rotation angle difference candidate, and the parallel movement amount and the rotation angle difference of the matching image that has become the rotation angle difference candidate with the smallest variance value among them are set to the optimum translation amount and Output as a rotation angle difference.

170は基準画像データが格納される基準画像メモリで
あり、180は照合画像データが格納される照合画像メ
モリである。
Reference numeral 170 is a reference image memory in which reference image data is stored, and 180 is a reference image memory in which reference image data is stored.

(B)実施例の動作 位置合わせが行われる複数の画像の中、基準の画像とな
る基準画像のデータが基準画像メモリ170に格納さ
れ、照合用の画像となる照合画像のデータは照合画像メ
モリ180に格納される。
(B) Operation of the embodiment Among the plurality of images to be aligned, the data of the reference image to be the reference image is stored in the reference image memory 170, and the data of the collation image to be the image for collation is the collation image memory. Stored in 180.

基準画像角度ヒストグラム抽出部111は、基準画像メ
モリ170より読み出された基準画像のデータから基準
画像の角度ヒストグラムを抽出して、基準画像角度ヒス
トグラム112に格納する。
The reference image angle histogram extraction unit 111 extracts the angle histogram of the reference image from the data of the reference image read from the reference image memory 170 and stores it in the reference image angle histogram 112.

基準画像角度別重心抽出部121は、基準画像メモリ1
70より読み出された基準画像のデータから基準画像の
角度別重心を抽出して、基準画像角度別重心レジスタ1
22に格納する。
The reference image angle-based centroid extraction unit 121 includes the reference image memory 1
The centroid by angle of the reference image is extracted from the data of the reference image read from 70, and the centroid register by angle of the reference image 1
It stores in 22.

同様に、照合画像角度ヒストグラム抽出部131及び照
合画像角度別重心抽出部141は、照合画像メモリ18
0より読み出された照合画像のデータから照合画像の角
度ヒストグラム及び角度別重心を抽出して、照合画像角
度ヒストグラムレジスタ132及び照合画像角度別重心
レジスタ142にそれぞれ格納する。
Similarly, the collation image angle histogram extraction unit 131 and the collation image angle-based centroid extraction unit 141
The angle histogram and the centroid by angle of the collation image are extracted from the data of the collation image read out from 0 and stored in the collation image angle histogram register 132 and the centroid register by angle of the collation image 142, respectively.

回転角度差候補選択部151は、基準画像と照合画像の
角度ヒストグラムを比較して、両画像間の回転角度差に
ついての候補を選択して、回転角度差候補レジスタ15
2に格納する。
The rotation angle difference candidate selection unit 151 compares the angle histograms of the reference image and the matching image, selects a candidate for the rotation angle difference between the two images, and selects the rotation angle difference candidate register 15
Store in 2.

1つの画像の角度の角度ヒストグラムは、、画像中の濃
度値の変化を位置情報に無関係に表現している。そして
画像を回転させた場合、濃度値の変化方向も回転角度に
応じて変化する。即ち、ある複数の画像が同一画像を回
転した画像の集合である場合、それから求めた角度ヒス
トグラムは、角度軸上を平行移動させた関係となる。
The angle histogram of the angle of one image expresses the change of the density value in the image regardless of the position information. When the image is rotated, the changing direction of the density value also changes according to the rotation angle. That is, when a plurality of images are a set of images obtained by rotating the same image, the angle histogram obtained therefrom has a relationship in which the images are translated on the angle axis.

逆に、1つ画像(基準画像)の角度ヒストグラムを基準
とし、他の画像(照合画像)の角度ヒストグラムを角度
軸上で平行移動させつつ両角度ヒストグラム間の距離計
算を行えば、角度ヒストグラム間距離が最小となる角度
移動量が両画像間の回転角度差を与えるものとなる。
Conversely, if the angle histogram of one image (reference image) is used as a reference and the angle histograms of other images (matching images) are translated in parallel on the angle axis, the distance between both angle histograms can be calculated. The amount of angular movement that minimizes the distance gives the rotational angle difference between both images.

回転角度差候補選択部151は、前述の原理に基づいて
前記角度ヒストグラム間距離が最小となる角度移動量に
基づいて基準画像と照合画像間の回転角度差候補を選択
する。回転角度差候補は、角度ヒストグラム間距離が最
小であるものから順番に複数個選択される。この様に複
数個選択することにより、ノイズによる算出精度低下を
抑えることが出来る。
The rotation angle difference candidate selection unit 151 selects the rotation angle difference candidate between the reference image and the collation image based on the amount of angular movement that minimizes the distance between the angle histograms based on the above-described principle. A plurality of rotation angle difference candidates are selected in order from the one having the smallest distance between angle histograms. By selecting a plurality in this way, it is possible to suppress a decrease in calculation accuracy due to noise.

重心回転部161は、回転角度差候補選択手段150で
選択された各回転角度差候補の回転角度差に基づいて、
照合画像角度別重心抽出手段140によって抽出された
照合画像の角度別重心を回転させ、それらの結果を回転
角度別重心レジスタ162に格納する。
The center-of-gravity rotation unit 161 determines, based on the rotation angle difference of each rotation angle difference candidate selected by the rotation angle difference candidate selection means 150,
The centroids by angle of the collation image extracted by the centroid extraction unit by collation image angle 140 are rotated, and the results are stored in the centroid register by rotation angle 162.

平行移動量算出部163は、基準画像角度別重心レジス
タ122から読み出された基準画像の角度別重心と照合
画像角度別重心レジスタ162から読み出された照合画
像の回転角度別重心とのずれから角度別の平行移動量及
びその分散値を求める。この処理を各回転角度差候補毎
の回転角度別重心について行い、それらの中で分散値が
最小な回転角度差候補となった照合画像の平行移動量及
び回転角度差を最適な平行移動量及び回転角度差として
出力する。
The parallel movement amount calculation unit 163 calculates the deviation between the centroids by angle of the reference image read from the centroid register 122 by reference image angle and the centroids by rotation angle of the collation image read by the centroid register by collation image 162. The amount of parallel movement for each angle and its variance are calculated. This processing is performed for each rotation angle center of gravity of each rotation angle difference candidate, and the parallel movement amount and the rotation angle difference of the matching image that has become the rotation angle difference candidate with the smallest variance value among them are set to the optimum translation amount and Output as a rotation angle difference.

1つの画像の形状をその角度別に画像上の位置情報のみ
に圧縮したものが角度別重心であるので、複数の画像が
同一画像を平行移動した画像の照合である場合、その中
の2つの画像(基準画像と照合画像)の角度別重心の方
向別の平行移動量は方向によらず一定となり、このとき
その分散値は最小となる。逆に方向毎に平行移動量が異
なってその分散値が大きい場合は、両画像の回転角度は
等しくないということになる。従って、平行移動量の分
散値が最小なものが最適の平行移動量となり、そのとき
の回転角度差が最適の回転角度差となる。
The shape obtained by compressing the shape of one image into only position information on the image for each angle is the center of gravity for each angle. Therefore, when a plurality of images are collation of images obtained by translating the same image, two images among them are collated. The amount of parallel movement of the center of gravity of each of the (reference image and the collation image) for each direction is constant regardless of the direction, and at this time, the variance value is minimum. On the contrary, when the parallel movement amount differs in each direction and the variance value is large, the rotation angles of both images are not equal. Therefore, the one with the smallest variance value of the parallel movement amount becomes the optimum parallel movement amount, and the rotation angle difference at that time becomes the optimum rotation angle difference.

求められた最適の平行移動量及び回転角度差に基づいて
照合画像メモリ180に格納されている照合画像を座標
変換すれば、基準画像に最も良く位置合わせされた照合
画像を得ることが出来る。
If the collation image stored in the collation image memory 180 is subjected to coordinate conversion based on the obtained optimum translation amount and rotation angle difference, it is possible to obtain the collation image most aligned with the reference image.

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明の各
構成は、この実施例の各構成に限定されるものではな
い。例えば、回転角度差候補は1個の場合も含むもので
ある。最適な平行移動量及び回転角度差は、分散値を利
用するものに限定されるものではない。
Although one embodiment of the present invention has been described above, each configuration of the present invention is not limited to each configuration of this embodiment. For example, the rotation angle difference candidate includes one case. The optimum translation amount and rotation angle difference are not limited to those using the dispersion value.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の諸効果が得ら
れる。
As described above, according to the present invention, the following various effects can be obtained.

(イ)従来の画像位置合わせ方式よりも極めて短い処理時
間で且つ良好な精度を持って、基準画像と照合画像間の
平行移動量及び回転角度差を求めることが出来る。
(B) It is possible to obtain the parallel movement amount and the rotation angle difference between the reference image and the collation image with a processing time extremely shorter than that of the conventional image registration method and with good accuracy.

(ロ)2つの画像の正確な位置合わせが可能となり、両画
像の照合を的確に行うことが出来る。
(B) The two images can be accurately aligned, and both images can be accurately matched.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図…本発明の基本構成の説明図、 第2図…本発明の一実施例の構成の説明図、 第3図…先願発明の構成の説明図、 第4図…同先願発明の動作説明図、 第1図及び第2図において、 110…基準画像角度ヒストグラム抽出手段、 120…基準画像角度別重心抽出手段、 130…照合画像角度ヒストグラム抽出手段、 140…照合画像角度別重心抽出手段、 150…回転角度差候補選択手段、 160…位置合わせ量抽出手段、 1 ... Explanatory diagram of basic configuration of the present invention, FIG. 2 ... Explanatory diagram of configuration of one embodiment of the present invention, FIG. 3 ... Explanatory diagram of configuration of prior invention, FIG. 4 ... Inventive invention In FIGS. 1 and 2, 110 ... Reference image angle histogram extraction means, 120 ... Reference image angle-specific centroid extraction means, 130 ... Collation image angle histogram extraction means, 140 ... Collation image angle-specific centroid extraction means Means, 150 ... Rotation angle difference candidate selection means, 160 ... Positioning amount extraction means,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の画像間の位置合わせを行う画像の位
置合わせ装置において、 (a) 位置合わせを行う際の基準の画像となる基準画像
の角度ヒストグラムを抽出する基準画像角度ヒストグラ
ム抽出手段(110)と、 (b) 基準画像の方向別に分類された各画素群の重心で
ある角度別重心を抽出する基準画像角度別重心抽出手段
(120)と、 (c) 位置合わせを行う際に照合用の画像となる照合画
像の角度ヒストグラムを抽出する照合画像角度ヒストグ
ラム抽出手段(130)と、 (d) 照合画像の方向別に分類された各画素群の重心で
ある角度別重心を抽出する照合画像角度別重心抽出手段
(140)と、 (e) 基準画像と照合画像との角度ヒストグラムを比較
して、両画像間の回転角度差についての候補を選択する
回転角度差候補選択手段(150)と、 (f) 選択された回転角度差候補に基づいて処理された
照合画像と基準画像の角度別重心のずれ量から両画像間
の平行移動量及び回転角度差を抽出する位置合わせ量抽
出手段(160)、を備えたことを特徴とする画像の位置合
わせ装置。
1. An image registration apparatus for performing registration between a plurality of images, comprising: (a) reference image angle histogram extraction means for extracting an angle histogram of a reference image that serves as a reference image when performing registration. 110), and (b) Reference image angle-specific centroid extraction means for extracting the angle-specific centroid that is the centroid of each pixel group classified by the reference image direction.
(120), (c) collation image angle histogram extraction means (130) for extracting the angle histogram of the collation image that becomes the collation image when performing the alignment, and (d) classified by the direction of the collation image. Collation image Centroid extraction means by angle for extracting centroids by angle which is the centroid of each pixel group
(140), (e) Rotation angle difference candidate selection means (150) for comparing the angle histograms of the reference image and the matching image and selecting candidates for the rotation angle difference between both images, and (f) selection Positioning amount extraction means (160) for extracting a translation amount and a rotation angle difference between both images from the displacement amount of the centroids by angle of the collation image and the reference image processed based on the candidate of the rotation angle difference, An image alignment device characterized by the above.
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