JP2001143075A - テンプレートマッチング方法 - Google Patents
テンプレートマッチング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】テンプレート画像と近い濃度分布が入力画像内
の背景、あるいは、入力画像内に複数存在してもテンプ
レート画像の位置を正確に検出できるテンプレートマッ
チング方法を提供する。 【解決手段】 濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃
淡あるいは２値のテンプレート画像を用いてテンプレー
トマッチングを行い、テンプレート画像の位置を入力画
像内で検出するテンプレートマッチング方法において、
濃淡画像と同一の視野を持つ距離画像１０２と濃淡画像
１０１とから、統合画像１０４を生成する画像統合手段
１０３（１０７）を設け、入力画像１０４とテンプレー
ト画像１０８とを統合画像としてテンプレートマッチン
グを行うものである。
の背景、あるいは、入力画像内に複数存在してもテンプ
レート画像の位置を正確に検出できるテンプレートマッ
チング方法を提供する。 【解決手段】 濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃
淡あるいは２値のテンプレート画像を用いてテンプレー
トマッチングを行い、テンプレート画像の位置を入力画
像内で検出するテンプレートマッチング方法において、
濃淡画像と同一の視野を持つ距離画像１０２と濃淡画像
１０１とから、統合画像１０４を生成する画像統合手段
１０３（１０７）を設け、入力画像１０４とテンプレー
ト画像１０８とを統合画像としてテンプレートマッチン
グを行うものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、距離画像と濃淡画
像を用いてテンプレートマッチングを行い、テンプレー
ト画像の位置を入力画像内で検出するテンプレートマッ
チング方法に関する。
像を用いてテンプレートマッチングを行い、テンプレー
ト画像の位置を入力画像内で検出するテンプレートマッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のテンプレートマッチング方法が実
証されるテンプレートマッチング・システムのブロック
図を図１０に示す、図１０において、８０１は入力画
像、８０２はテンプレート画像、８０３はテンプレート
マッチング部である。テンプレートマッチングは予め保
持されたテンプレート画像８０２が入力画像８０１中の
どこに最も合うかを求める問題である。一般に、入力画
像８０１及びテンプレート画像８０２は、濃淡画像ある
いは２値画像である。テンプレートマッチング部８０３
では、例えば、残差逐次検定法による演算を行い、入力
画像８０１内のテンプレート画像８０２の位置を出力す
る。残差逐次検定法は、テンプレート画像８０２をＮ×
Ｎ画素、入力画像８０１をＭ×Ｍ画素とした時、次の式
（１）における、
証されるテンプレートマッチング・システムのブロック
図を図１０に示す、図１０において、８０１は入力画
像、８０２はテンプレート画像、８０３はテンプレート
マッチング部である。テンプレートマッチングは予め保
持されたテンプレート画像８０２が入力画像８０１中の
どこに最も合うかを求める問題である。一般に、入力画
像８０１及びテンプレート画像８０２は、濃淡画像ある
いは２値画像である。テンプレートマッチング部８０３
では、例えば、残差逐次検定法による演算を行い、入力
画像８０１内のテンプレート画像８０２の位置を出力す
る。残差逐次検定法は、テンプレート画像８０２をＮ×
Ｎ画素、入力画像８０１をＭ×Ｍ画素とした時、次の式
（１）における、
【０００３】
【数１】
【０００４】のＲを最小にする（ａ、ｂ）をテンプレー
ト画像８０２の位置とするものである。ここで、Ｉは入
力画像８０１の部分画像、Ｔはテンプレート画像８０２
である。
ト画像８０２の位置とするものである。ここで、Ｉは入
力画像８０１の部分画像、Ｔはテンプレート画像８０２
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、例えば、図１１に示すような撮像装置と対象
物体との位置関係において、８０４は入力画像、８０５
はテンプレート画像、８０６は撮像装置、８０７はテー
ブル、８０８は第１の対象物体、８０９は第２の対象物
体、８１０は第３の対象物体、８１１は第１の対象物体
画像、８１２は第２の対象物体画像、８１３は第３の対
象物体画像とした場合に、対象物体８０８〜８１０が同
一形状で対象物体画像８１１〜８１３もテンプレート画
像と濃度分布が近いような場合に、テンプレート画像８
０５を用いて、テーブル８０７上に置かれた第２の対象
物体８０９の位置を、撮像装置８０６で取得された入力
画像８０４内で求めるものとすると、濃淡あるいは２値
の情報のみで、テンプレートマッチングが実行されるの
で、望みの第２の対象物体画像８１２が検出されずに、
第１の対象物体画像８１１の位置、又は、第３の対象物
体画像８１３の位置が検出されてしまう可能性があり、
求めようとする対象物体の正確な位置が検出できないと
いう問題があった。更に、図１１の入力画像８０４には
背景を図示していないが、背景が存在するような場合
に、テンプレート画像８０５に近い濃度分布を持つ部分
が背景に存在する時は、異なった位置を検出してしまう
という問題があった。更に、残差逐次検定法による式
（１）の演算は、入力画像８０４全体に対して実行され
るため、演算コストが高くなるという問題があった。ま
た、図１２も図１１と同じ、撮像装置と対象物体の位置
関係を示す図で、こちらも対象物体８２７〜８３０は全
て同一形状であるが、テンプレートマッチングにより、
テーブル８２６上に置かれた対象物体８２７〜８３０そ
れぞれの位置を全て入力画像８２４内で求めようとすれ
ば、図１３に示すように、図１２で撮像された対象物体
画像８３１〜８３４の位置を、予め保持する複数のテン
プレート画像群９０１中の各テンプレート画像９０２〜
９０５を用いて、テンプレートマッチング部９０６によ
りマッチングを図る探索作業を行って求めることにな
る。例えば、図１２に示す第２の対象物体８２８の位置
を求めるには、第１のテンプレート画像９０２を用いて
入力画像８２４の全領域に対し、先述の残差逐次検定法
による式（１）の演算を行って、第２の対象物体画像８
３２の位置を検出する。同様に、第１の対象物体８２
７、第３の対象物体８２９、第４の対象物体８３０の位
置を求めるには、それぞれ第４、第３、第２のテンプレ
ート画像９０５、９０４、９０３を用いて、それぞれ入
力画像８２４の全領域に対して、残差逐次検定法による
式（１）の演算を行い、対象物体画像８３１、８３３、
８３４の位置を検出することになるが、テンプレート画
像群９０１のそれぞれのテンプレート画像９０２〜９０
５のサイズを人手で微調整しながら多数作成しなければ
ならないので、手間が掛かるという問題があった。更
に、それぞれのテンプレート画像９０２〜９０５を用い
て、入力画像８２４の背景を含む全領域に対してテンプ
レートマッチングの演算を実行するため、演算コストが
高くなるという問題があった。そこで、本発明は、テン
プレート画像を多数作成する必要がなく、テンプレート
画像と近い濃度分布が入力画像の背景若しくは入力画像
内に複数存在するような場合に、テンプレート画像を正
確に検出することができる演算コストの低いテンプレー
トマッチング方法を提供することを目的としている。
来例では、例えば、図１１に示すような撮像装置と対象
物体との位置関係において、８０４は入力画像、８０５
はテンプレート画像、８０６は撮像装置、８０７はテー
ブル、８０８は第１の対象物体、８０９は第２の対象物
体、８１０は第３の対象物体、８１１は第１の対象物体
画像、８１２は第２の対象物体画像、８１３は第３の対
象物体画像とした場合に、対象物体８０８〜８１０が同
一形状で対象物体画像８１１〜８１３もテンプレート画
像と濃度分布が近いような場合に、テンプレート画像８
０５を用いて、テーブル８０７上に置かれた第２の対象
物体８０９の位置を、撮像装置８０６で取得された入力
画像８０４内で求めるものとすると、濃淡あるいは２値
の情報のみで、テンプレートマッチングが実行されるの
で、望みの第２の対象物体画像８１２が検出されずに、
第１の対象物体画像８１１の位置、又は、第３の対象物
体画像８１３の位置が検出されてしまう可能性があり、
求めようとする対象物体の正確な位置が検出できないと
いう問題があった。更に、図１１の入力画像８０４には
背景を図示していないが、背景が存在するような場合
に、テンプレート画像８０５に近い濃度分布を持つ部分
が背景に存在する時は、異なった位置を検出してしまう
という問題があった。更に、残差逐次検定法による式
（１）の演算は、入力画像８０４全体に対して実行され
るため、演算コストが高くなるという問題があった。ま
た、図１２も図１１と同じ、撮像装置と対象物体の位置
関係を示す図で、こちらも対象物体８２７〜８３０は全
て同一形状であるが、テンプレートマッチングにより、
テーブル８２６上に置かれた対象物体８２７〜８３０そ
れぞれの位置を全て入力画像８２４内で求めようとすれ
ば、図１３に示すように、図１２で撮像された対象物体
画像８３１〜８３４の位置を、予め保持する複数のテン
プレート画像群９０１中の各テンプレート画像９０２〜
９０５を用いて、テンプレートマッチング部９０６によ
りマッチングを図る探索作業を行って求めることにな
る。例えば、図１２に示す第２の対象物体８２８の位置
を求めるには、第１のテンプレート画像９０２を用いて
入力画像８２４の全領域に対し、先述の残差逐次検定法
による式（１）の演算を行って、第２の対象物体画像８
３２の位置を検出する。同様に、第１の対象物体８２
７、第３の対象物体８２９、第４の対象物体８３０の位
置を求めるには、それぞれ第４、第３、第２のテンプレ
ート画像９０５、９０４、９０３を用いて、それぞれ入
力画像８２４の全領域に対して、残差逐次検定法による
式（１）の演算を行い、対象物体画像８３１、８３３、
８３４の位置を検出することになるが、テンプレート画
像群９０１のそれぞれのテンプレート画像９０２〜９０
５のサイズを人手で微調整しながら多数作成しなければ
ならないので、手間が掛かるという問題があった。更
に、それぞれのテンプレート画像９０２〜９０５を用い
て、入力画像８２４の背景を含む全領域に対してテンプ
レートマッチングの演算を実行するため、演算コストが
高くなるという問題があった。そこで、本発明は、テン
プレート画像を多数作成する必要がなく、テンプレート
画像と近い濃度分布が入力画像の背景若しくは入力画像
内に複数存在するような場合に、テンプレート画像を正
確に検出することができる演算コストの低いテンプレー
トマッチング方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、濃淡あるいは２値の入力
画像に対し、濃淡あるいは２値のテンプレート画像を用
いてテンプレートマッチングを行い、前記テンプレート
画像の位置を前記入力画像内で検出するテンプレートマ
ッチング方法において、濃淡画像と同一の視野を持つ距
離画像および前記濃淡画像から統合画像を生成する画像
統合手段を設け、前記入力画像と前記テンプレート画像
とを前記統合画像としてテンプレートマッチングを行う
ことを特徴としている。また、請求項２に記載の発明
は、請求項１記載のテンプレートマッチング方法におい
て、前記テンプレート画像に２値のマスク画像を設定す
るマスク設定手段を設け、前記テンプレート画像をテン
プレートマスク画像とすることを特徴としている。ま
た、請求項３に記載の発明は、濃淡あるいは２値の入力
画像に対し、濃淡あるいは２値のテンプレート画像を用
いてテンプレートマッチングを行い、前記テンプレート
画像の位置を前記入力画像内で検出するテンプレートマ
ッチング方法において、テンプレート画像焦点距離とテ
ンプレート距離画像と入力画像焦点距離と入力距離画像
とを用いて前記テンプレート画像の倍率を決定するテン
プレート倍率決定手段と、濃淡画像のテンプレートのサ
イズを変更するテンプレートサイズ変更手段を備え、前
記サイズを変更したテンプレート画像を用いてテンプレ
ートマッチング部により濃淡画像でテンプレートマッチ
ングを行うことを特徴としている。また、請求項４に記
載の発明は、請求項３記載のテンプレートマッチング方
法において、前記テンプレートサイズ変更手段が２値化
画像のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプレ
ートマッチング部が２値化画像でテンプレートマッチン
グを行うことを特徴としている。また、請求項５に記載
の発明は、請求項３記載のテンプレートマッチング方法
において、前記テンプレートサイズ変更手段が統合画像
のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプレート
マッチング部が統合画像でテンプレートマッチングを行
うことを特徴としている。このテンプレートマッチング
方法によれば、濃淡画像と同一の視野を持つ距離画像お
よび濃淡画像から統合画像を生成する画像統合手段を設
け、入力画像およびテンプレート画像を統合画像として
テンプレートマッチングを行うか、あるいはマスク設定
手段によりテンプレート画像をテンプレートマスク画像
としてテンプレートマッチングを行うので、テンプレー
ト画像と近い濃度分布が入力画像の背景若しくは入力画
像内に複数存在しても、統合画像は距離データを含むこ
とによって、背景あるいは対象物体を正確に識別するこ
とが可能となり、誤検出を避けることができる。また、
テンプレート画像の特徴的な部分に設定するマスクデー
タによっても背景又は複数の対象物体を識別することで
誤検出を避けることができる。あるいは、テンプレート
倍率決定手段と、テンプレートサイズ変更手段とを設
け、入力距離画像の各ピクセルにおけるサイズの変更さ
れたテンプレート画像、あるいはサイズの変更されたテ
ンプレート２値化画像、あるいはサイズの変更されたテ
ンプレート統合画像を用いてテンプレートマッチングを
実行できるようにしたので、テンプレート画像はピクセ
ル単位で比較・変更が可能になったので１つの利用で済
み、サイズの異なるテンプレート画像を多数作成する必
要がなくなる。且つ、テンプレートマッチングは、入力
画像の存在する部分に対して１度のテンプレートマッチ
ングの実行で済むので演算コストも低減できる。
め、請求項１に記載の発明は、濃淡あるいは２値の入力
画像に対し、濃淡あるいは２値のテンプレート画像を用
いてテンプレートマッチングを行い、前記テンプレート
画像の位置を前記入力画像内で検出するテンプレートマ
ッチング方法において、濃淡画像と同一の視野を持つ距
離画像および前記濃淡画像から統合画像を生成する画像
統合手段を設け、前記入力画像と前記テンプレート画像
とを前記統合画像としてテンプレートマッチングを行う
ことを特徴としている。また、請求項２に記載の発明
は、請求項１記載のテンプレートマッチング方法におい
て、前記テンプレート画像に２値のマスク画像を設定す
るマスク設定手段を設け、前記テンプレート画像をテン
プレートマスク画像とすることを特徴としている。ま
た、請求項３に記載の発明は、濃淡あるいは２値の入力
画像に対し、濃淡あるいは２値のテンプレート画像を用
いてテンプレートマッチングを行い、前記テンプレート
画像の位置を前記入力画像内で検出するテンプレートマ
ッチング方法において、テンプレート画像焦点距離とテ
ンプレート距離画像と入力画像焦点距離と入力距離画像
とを用いて前記テンプレート画像の倍率を決定するテン
プレート倍率決定手段と、濃淡画像のテンプレートのサ
イズを変更するテンプレートサイズ変更手段を備え、前
記サイズを変更したテンプレート画像を用いてテンプレ
ートマッチング部により濃淡画像でテンプレートマッチ
ングを行うことを特徴としている。また、請求項４に記
載の発明は、請求項３記載のテンプレートマッチング方
法において、前記テンプレートサイズ変更手段が２値化
画像のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプレ
ートマッチング部が２値化画像でテンプレートマッチン
グを行うことを特徴としている。また、請求項５に記載
の発明は、請求項３記載のテンプレートマッチング方法
において、前記テンプレートサイズ変更手段が統合画像
のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプレート
マッチング部が統合画像でテンプレートマッチングを行
うことを特徴としている。このテンプレートマッチング
方法によれば、濃淡画像と同一の視野を持つ距離画像お
よび濃淡画像から統合画像を生成する画像統合手段を設
け、入力画像およびテンプレート画像を統合画像として
テンプレートマッチングを行うか、あるいはマスク設定
手段によりテンプレート画像をテンプレートマスク画像
としてテンプレートマッチングを行うので、テンプレー
ト画像と近い濃度分布が入力画像の背景若しくは入力画
像内に複数存在しても、統合画像は距離データを含むこ
とによって、背景あるいは対象物体を正確に識別するこ
とが可能となり、誤検出を避けることができる。また、
テンプレート画像の特徴的な部分に設定するマスクデー
タによっても背景又は複数の対象物体を識別することで
誤検出を避けることができる。あるいは、テンプレート
倍率決定手段と、テンプレートサイズ変更手段とを設
け、入力距離画像の各ピクセルにおけるサイズの変更さ
れたテンプレート画像、あるいはサイズの変更されたテ
ンプレート２値化画像、あるいはサイズの変更されたテ
ンプレート統合画像を用いてテンプレートマッチングを
実行できるようにしたので、テンプレート画像はピクセ
ル単位で比較・変更が可能になったので１つの利用で済
み、サイズの異なるテンプレート画像を多数作成する必
要がなくなる。且つ、テンプレートマッチングは、入力
画像の存在する部分に対して１度のテンプレートマッチ
ングの実行で済むので演算コストも低減できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。まず、本発明の第１の実施の形態について
説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
３は図１に示す濃淡および距離画像を取得する距離計測
装置の簡略模式図である。図４は図１に示す濃淡画像と
距離画像を示す図である。図１において、１０１は入力
濃淡画像、１０２は入力距離画像、１０３は第１の画像
統合手段、１０４は入力統合画像、１０５はテンプレー
ト濃淡画像、１０６はテンプレート距離画像、１０７は
第２の画像統合手段、１０８はテンプレート統合画像、
１０９はテンプレートマッチング部である。図３におい
て、３０１は投光光学系、３０２は受光光学系、３０３
はプリズムブロック、３０４は距離画像系ＣＣＤ、３０
５はカラー画像系ＣＣＤ、３０６はメインＣＰＵ、３０
７は距離画像出力、３０８はカラー画像出力である。つ
ぎに動作について説明する。図３に示した距離計測装置
によって濃淡画像１０１、距離画像１０２を取得する
が、この距離計測装置は三角測量の原理に基づいて、対
象物体までの距離を計測するものである。先ず、メイン
ＣＰＵ３０６により制御される投光光学系３０１からレ
ーザ光を照射し、対象物体で反射した光を受光光学系３
０２で受光する。プリズムブロック３０３は光路を２つ
に分岐させる。一方はレーザ波長のみを選択的に通過さ
せる光路で、距離画像系ＣＣＤ３０４に導かれる。他方
は、レーザ波長以外の可視光が通過する光路で、カラー
画像系ＣＣＤ３０５へ導かれる（ダイクロイックミラー
系等による）。距離画像系ＣＣＤ３０４の出力は、メイ
ンＣＰＵで距離として演算され、距離画像出力３０７と
なる。カラー画像系ＣＣＤ３０５の出力はメインＣＰＵ
３０６を通過し、カラー画像出力３０８となる。従っ
て、距離画像とカラー画像が同一視野で取得できる利点
がある。この距離計測装置の具体例としては、例えば
「糊田寿夫：高速光切断法を用いた３次元形状入力シス
テム、計測技術、ｐｐ．３８−４２、Ｖｏｌ．８、１９
９６」に紹介されている装置ＶＩＶＩＤ７００（商品名
である）、又は同等の機能を有する装置が使用できる。
なお、以降、断らない限り、カラー画像をモノクロ濃淡
画像として扱うものとする。図１１に示すテーブル８０
７、第１の対象物体８０８、第２対象物体８０９、第３
の対象物体８１０、から成るシーンを撮像装置８０６の
位置にこの距離計測装置を置いて計測する。こうして取
得した濃淡画像１０１と距離画像１０２を図４に示す。
この入力距離画像１０２は距離を濃淡表示し、距離計測
装置に近い部分ほど白く表現される。又、背景は計測範
囲外であることから、データが存在しないので黒く表現
される。更に、第１の対象物体８０８及び第３の対象物
体８１０は、計測範囲にしきい値を設定することによっ
て入力距離画像１０２には現れない。これによって、従
来例の図１１において、望みの対象物体画像８１２の位
置が得られる。図１において、第１の画像統合手段１０
３は、入力濃淡画像１０１と入力距離画像１０２とを入
力し、入力距離画像１０２のデータの存在する点に、対
応する入力濃淡画像１０１のデータをプロットする処理
により、入力統合画像１０４を出力する。同様に、第２
の画像統合手段１０７は、テンプレート濃淡画像１０５
とテンプレート距離画像１０６とを入力し、テンプレー
ト距離画像１０６のデータの存在する点に、対応するテ
ンプレート濃淡画像１０５のデータをプロットし、テン
プレート統合画像１０８を出力する。 テンプレートマ
ッチング部１０９は、入力統合画像１０４とテンプレー
ト統合画像１０８とを入力し、入力濃淡画像１０１内の
テンプレート濃淡画像１０５の位置を出力する。この場
合のマッチングの演算には、例えば、従来の技術の式
（１）で示した残差逐次検定法を用いれば良い。又、式
（１）による演算については、入力統合画像１０４内
の、データの存在する部分（入力統合画像１０４の黒色
部分以外の部分）のみ実行する。これによって大幅に演
算コストを削減できる。なお、入力濃淡画像１０１及
び、テンプレート濃淡画像１０５をカラー画像として、
テンプレートマッチング部１０９の入力を入力統合カラ
ー画像及び、テンプレートカラー統合画像とする場合に
は、例えば、式（１）に示す残差逐次検定法を用いれ
ば、カラー成分をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）とし、 Ｒ（ａ，ｂ）＝ＲR （ａ，ｂ）＋ＲG （ａ，ｂ）＋ＲB （ａ，ｂ） ・・・（２） の演算を行い、Ｒの最小値を求めればよい。このよう
に、本実施の形態によれば、画像統合手段１０３、１０
７を設けて、濃淡画像の背景を除去し、しきい値を設定
した距離画像の統合画像を生成して、距離データを含め
た濃淡画像によりテンプレートマッチングを行うので、
図１１に示した従来技術の場合のように、所望以外の対
象物体あるいは背景を誤検出するようなことは避けるこ
とができる。
て説明する。まず、本発明の第１の実施の形態について
説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
３は図１に示す濃淡および距離画像を取得する距離計測
装置の簡略模式図である。図４は図１に示す濃淡画像と
距離画像を示す図である。図１において、１０１は入力
濃淡画像、１０２は入力距離画像、１０３は第１の画像
統合手段、１０４は入力統合画像、１０５はテンプレー
ト濃淡画像、１０６はテンプレート距離画像、１０７は
第２の画像統合手段、１０８はテンプレート統合画像、
１０９はテンプレートマッチング部である。図３におい
て、３０１は投光光学系、３０２は受光光学系、３０３
はプリズムブロック、３０４は距離画像系ＣＣＤ、３０
５はカラー画像系ＣＣＤ、３０６はメインＣＰＵ、３０
７は距離画像出力、３０８はカラー画像出力である。つ
ぎに動作について説明する。図３に示した距離計測装置
によって濃淡画像１０１、距離画像１０２を取得する
が、この距離計測装置は三角測量の原理に基づいて、対
象物体までの距離を計測するものである。先ず、メイン
ＣＰＵ３０６により制御される投光光学系３０１からレ
ーザ光を照射し、対象物体で反射した光を受光光学系３
０２で受光する。プリズムブロック３０３は光路を２つ
に分岐させる。一方はレーザ波長のみを選択的に通過さ
せる光路で、距離画像系ＣＣＤ３０４に導かれる。他方
は、レーザ波長以外の可視光が通過する光路で、カラー
画像系ＣＣＤ３０５へ導かれる（ダイクロイックミラー
系等による）。距離画像系ＣＣＤ３０４の出力は、メイ
ンＣＰＵで距離として演算され、距離画像出力３０７と
なる。カラー画像系ＣＣＤ３０５の出力はメインＣＰＵ
３０６を通過し、カラー画像出力３０８となる。従っ
て、距離画像とカラー画像が同一視野で取得できる利点
がある。この距離計測装置の具体例としては、例えば
「糊田寿夫：高速光切断法を用いた３次元形状入力シス
テム、計測技術、ｐｐ．３８−４２、Ｖｏｌ．８、１９
９６」に紹介されている装置ＶＩＶＩＤ７００（商品名
である）、又は同等の機能を有する装置が使用できる。
なお、以降、断らない限り、カラー画像をモノクロ濃淡
画像として扱うものとする。図１１に示すテーブル８０
７、第１の対象物体８０８、第２対象物体８０９、第３
の対象物体８１０、から成るシーンを撮像装置８０６の
位置にこの距離計測装置を置いて計測する。こうして取
得した濃淡画像１０１と距離画像１０２を図４に示す。
この入力距離画像１０２は距離を濃淡表示し、距離計測
装置に近い部分ほど白く表現される。又、背景は計測範
囲外であることから、データが存在しないので黒く表現
される。更に、第１の対象物体８０８及び第３の対象物
体８１０は、計測範囲にしきい値を設定することによっ
て入力距離画像１０２には現れない。これによって、従
来例の図１１において、望みの対象物体画像８１２の位
置が得られる。図１において、第１の画像統合手段１０
３は、入力濃淡画像１０１と入力距離画像１０２とを入
力し、入力距離画像１０２のデータの存在する点に、対
応する入力濃淡画像１０１のデータをプロットする処理
により、入力統合画像１０４を出力する。同様に、第２
の画像統合手段１０７は、テンプレート濃淡画像１０５
とテンプレート距離画像１０６とを入力し、テンプレー
ト距離画像１０６のデータの存在する点に、対応するテ
ンプレート濃淡画像１０５のデータをプロットし、テン
プレート統合画像１０８を出力する。 テンプレートマ
ッチング部１０９は、入力統合画像１０４とテンプレー
ト統合画像１０８とを入力し、入力濃淡画像１０１内の
テンプレート濃淡画像１０５の位置を出力する。この場
合のマッチングの演算には、例えば、従来の技術の式
（１）で示した残差逐次検定法を用いれば良い。又、式
（１）による演算については、入力統合画像１０４内
の、データの存在する部分（入力統合画像１０４の黒色
部分以外の部分）のみ実行する。これによって大幅に演
算コストを削減できる。なお、入力濃淡画像１０１及
び、テンプレート濃淡画像１０５をカラー画像として、
テンプレートマッチング部１０９の入力を入力統合カラ
ー画像及び、テンプレートカラー統合画像とする場合に
は、例えば、式（１）に示す残差逐次検定法を用いれ
ば、カラー成分をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）とし、 Ｒ（ａ，ｂ）＝ＲR （ａ，ｂ）＋ＲG （ａ，ｂ）＋ＲB （ａ，ｂ） ・・・（２） の演算を行い、Ｒの最小値を求めればよい。このよう
に、本実施の形態によれば、画像統合手段１０３、１０
７を設けて、濃淡画像の背景を除去し、しきい値を設定
した距離画像の統合画像を生成して、距離データを含め
た濃淡画像によりテンプレートマッチングを行うので、
図１１に示した従来技術の場合のように、所望以外の対
象物体あるいは背景を誤検出するようなことは避けるこ
とができる。
【０００８】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
２において、２０１はマスク画像、２０２はマスク設定
手段、２０３はテンプレートマスク画像である。なお、
その他の図１と同一構成には、同一符号を付して重複す
る説明は省略する。また、図３、図４は第１の実施の形
態との共通図として使用する。つぎに動作について説明
する。テンプレートマッチング部１０９の１つの入力で
ある入力統合画像１０４を作成する過程は第１の実施の
形態と同じである。マスク設定手段２０２は、テンプレ
ート濃淡画像１０５の特徴的な部分に、２値のマスク画
像２０１を設定するものであり、テンプレート濃淡画像
１０５とマスク画像２０１とを入力し、テンプレート濃
淡画像１０５のマスク画像２０１の０の部分（マスク画
像２０１の黒の部分）を、テンプレートマスク画像２０
３として出力する。 テンプレートマッチング部１０９
は、図１の前実施の形態と同一機能を持ち、入力統合画
像１０４とテンプレートマスク画像２０３を入力して、
入力濃淡画像１０１内の、テンプレート濃淡画像１０５
の位置を出力する。このように、第２の実施の形態によ
れば、テンプレート画像と近い濃度分布が背景、あるい
は、入力画像内に複数存在しても、入力画像中のテンプ
レート画像の位置を正確に検出できる。また、入力画像
中のデータの存在する部分のみテンプレートマッチング
を実行すればよいので、演算コストを低減できる。
説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
２において、２０１はマスク画像、２０２はマスク設定
手段、２０３はテンプレートマスク画像である。なお、
その他の図１と同一構成には、同一符号を付して重複す
る説明は省略する。また、図３、図４は第１の実施の形
態との共通図として使用する。つぎに動作について説明
する。テンプレートマッチング部１０９の１つの入力で
ある入力統合画像１０４を作成する過程は第１の実施の
形態と同じである。マスク設定手段２０２は、テンプレ
ート濃淡画像１０５の特徴的な部分に、２値のマスク画
像２０１を設定するものであり、テンプレート濃淡画像
１０５とマスク画像２０１とを入力し、テンプレート濃
淡画像１０５のマスク画像２０１の０の部分（マスク画
像２０１の黒の部分）を、テンプレートマスク画像２０
３として出力する。 テンプレートマッチング部１０９
は、図１の前実施の形態と同一機能を持ち、入力統合画
像１０４とテンプレートマスク画像２０３を入力して、
入力濃淡画像１０１内の、テンプレート濃淡画像１０５
の位置を出力する。このように、第２の実施の形態によ
れば、テンプレート画像と近い濃度分布が背景、あるい
は、入力画像内に複数存在しても、入力画像中のテンプ
レート画像の位置を正確に検出できる。また、入力画像
中のデータの存在する部分のみテンプレートマッチング
を実行すればよいので、演算コストを低減できる。
【０００９】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
８は図５に示す入力濃淡画像と入力距離画像を示す図で
ある。図９は図５に示すテンプレートの濃淡画像と距離
画像を示す図である。図５において、５０１はテンプレ
ート倍率決定手段で、５０２はテンプレートサイズ変更
手段、５０３はテンプレート画像焦点距離、５０４は入
力画像焦点距離、５０５はテンプレートマッチング部で
ある。先ず、図１２に示したようなテーブル８２６、第
１〜４の対象物体８２７〜８３０から成るシーンを撮像
装置８２５の位置に、図３に示す距離計測装置を置いて
取得した入力の濃淡画像と距離画像を図８に示す。図
中、５０８は入力距離画像、５０９は入力濃淡画像であ
り、入力距離画像５０８は距離計測装置に近い部分ほど
白く表現される。入力距離画像５０８の背景は計測範囲
外であることからデータが存在しない（この領域は黒く
表現される）。図９にはテンプレートの濃淡画像と距離
画像とを示す。５０７はテンプレート濃淡画像、５０６
はテンプレート距離画像である。つぎに動作について説
明する。図５に示すテンプレート画像焦点距離５０３
は、テンプレート画像取得時に持つ焦点距離である。同
様に入力画像焦点距離５０４は、入力画像取得時に持つ
焦点距離である。距離画像の各ピクセルは距離計測装置
で取得した距離情報が濃淡として表現されている。この
距離情報をＺとし、テンプレート画像焦点距離５０３を
Ｆｔ、テンプレート距離画像５０６のテンプレート中央
の距離情報をＺｔとすると、テンプレート距離画像５０
６の中央での倍率Ｍｔは次式で表される。 Ｍｔ＝Ｆｔ／Ｚｔ ・・・ （３） 一方、入力画像焦点距離５０４をＦｌ、入力距離画像５
０８の各ピクセルの距離情報をＺｉ（ｉ＝１，２，・・
・，ｎ ここでｎは距離情報の存在する個数）とする
と、入力距離画像５０８の各ピクセルでの倍率Ｍｉは次
式で表される。 Ｍｉ＝Ｆｌ／Ｚｉ ・・・ （４） （ｉ＝１，・・・，ｎ） テンプレート倍率決定手段５０１は、テンプレート画像
焦点距離５０３と、テンプレート距離画像５０６と、入
力画像焦点距離５０４と、入力距離画像５０８とを入力
し、式（３）、式（４）の演算を実行し、次式に基づい
て入力距離画像５０８の各ピクセルにおけるテンプレー
ト倍率Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎここでｎは距離情
報の存在する個数）を次式のように決定し出力する。 Ｓｉ＝Ｍｉ／Ｍｔ ・・・ （５） （ｉ＝１，・・・，ｎ） 次に、テンプレートサイズ変更手段５０２では、テンプ
レート濃淡画像５０７のサイズをテンプレート倍率Ｓｉ
で掛け、テンプレート濃淡画像５０７のサイズを変更す
る。続いて、テンプレートマッチング部５０５では、入
力濃淡画像５０９を入力画像、入力距離画像５０８の各
ピクセルにおけるサイズの変更されたテンプレート濃淡
画像５０７をテンプレート画像として、例えば、式
（１）に示す残差逐次検定法を行い、第１の対象物体画
像８３１から第４の対象物体８３４までの位置を出力す
る。このように、第３の実施の形態によれば、テンプレ
ート画像は１つで済み、従来例の図１３のようにサイズ
の異なるテンプレート画像を多数作成しないで、テンプ
レートマッチングを実行することができる。更に、テン
プレートマッチングは入力画像のデータの存在する部分
に対して１度の実行で済ませることが可能になる。
説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
８は図５に示す入力濃淡画像と入力距離画像を示す図で
ある。図９は図５に示すテンプレートの濃淡画像と距離
画像を示す図である。図５において、５０１はテンプレ
ート倍率決定手段で、５０２はテンプレートサイズ変更
手段、５０３はテンプレート画像焦点距離、５０４は入
力画像焦点距離、５０５はテンプレートマッチング部で
ある。先ず、図１２に示したようなテーブル８２６、第
１〜４の対象物体８２７〜８３０から成るシーンを撮像
装置８２５の位置に、図３に示す距離計測装置を置いて
取得した入力の濃淡画像と距離画像を図８に示す。図
中、５０８は入力距離画像、５０９は入力濃淡画像であ
り、入力距離画像５０８は距離計測装置に近い部分ほど
白く表現される。入力距離画像５０８の背景は計測範囲
外であることからデータが存在しない（この領域は黒く
表現される）。図９にはテンプレートの濃淡画像と距離
画像とを示す。５０７はテンプレート濃淡画像、５０６
はテンプレート距離画像である。つぎに動作について説
明する。図５に示すテンプレート画像焦点距離５０３
は、テンプレート画像取得時に持つ焦点距離である。同
様に入力画像焦点距離５０４は、入力画像取得時に持つ
焦点距離である。距離画像の各ピクセルは距離計測装置
で取得した距離情報が濃淡として表現されている。この
距離情報をＺとし、テンプレート画像焦点距離５０３を
Ｆｔ、テンプレート距離画像５０６のテンプレート中央
の距離情報をＺｔとすると、テンプレート距離画像５０
６の中央での倍率Ｍｔは次式で表される。 Ｍｔ＝Ｆｔ／Ｚｔ ・・・ （３） 一方、入力画像焦点距離５０４をＦｌ、入力距離画像５
０８の各ピクセルの距離情報をＺｉ（ｉ＝１，２，・・
・，ｎ ここでｎは距離情報の存在する個数）とする
と、入力距離画像５０８の各ピクセルでの倍率Ｍｉは次
式で表される。 Ｍｉ＝Ｆｌ／Ｚｉ ・・・ （４） （ｉ＝１，・・・，ｎ） テンプレート倍率決定手段５０１は、テンプレート画像
焦点距離５０３と、テンプレート距離画像５０６と、入
力画像焦点距離５０４と、入力距離画像５０８とを入力
し、式（３）、式（４）の演算を実行し、次式に基づい
て入力距離画像５０８の各ピクセルにおけるテンプレー
ト倍率Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎここでｎは距離情
報の存在する個数）を次式のように決定し出力する。 Ｓｉ＝Ｍｉ／Ｍｔ ・・・ （５） （ｉ＝１，・・・，ｎ） 次に、テンプレートサイズ変更手段５０２では、テンプ
レート濃淡画像５０７のサイズをテンプレート倍率Ｓｉ
で掛け、テンプレート濃淡画像５０７のサイズを変更す
る。続いて、テンプレートマッチング部５０５では、入
力濃淡画像５０９を入力画像、入力距離画像５０８の各
ピクセルにおけるサイズの変更されたテンプレート濃淡
画像５０７をテンプレート画像として、例えば、式
（１）に示す残差逐次検定法を行い、第１の対象物体画
像８３１から第４の対象物体８３４までの位置を出力す
る。このように、第３の実施の形態によれば、テンプレ
ート画像は１つで済み、従来例の図１３のようにサイズ
の異なるテンプレート画像を多数作成しないで、テンプ
レートマッチングを実行することができる。更に、テン
プレートマッチングは入力画像のデータの存在する部分
に対して１度の実行で済ませることが可能になる。
【００１０】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。図６は本発明の第４の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
６において、６０１は第１の２値化手段、６０２は第２
の２値化手段、６０３は入力２値化画像、６０４はテン
プレート２値化画像である。その他の図５と同一構成に
は同一符号を付して重複する説明は省略する。つぎに動
作について説明する。先ず、第１の２値化処理手段６０
１は、入力距離画像５０８を入力して、あるしきい値に
基づいて２値化処理を行い、入力２値化画像６０３を出
力する。同様に、第２の２値化手段６０２は、テンプレ
ート距離画像５０６を入力し、あるしきい値に基づいて
２値化処理を行って、テンプレート２値化画像６０４を
出力する。又、テンプレート倍率決定手段５０１の機能
は、第３の実施の形態と同一機能である。テンプレート
サイズ変更手段５０２の機能も第３の実施の形態と同様
であるが、入力がテンプレート２値化画像６０４となる
点が異なる。又、テンプレートマッチング部５０５の機
能も第３の実施の形態と同様であるが、入力画像が入力
２値化画像６０３、テンプレート画像がサイズの変更さ
れたテンプレート２値化画像６０４となる点が異なる。
そして結果として、図１２のような第１の対象物体画像
８３１〜第４の対象物体画像８３４までの位置を出力す
る。このように、第４の実施の形態によれば、テンプレ
ート画像は１つで済み、サイズの異なるテンプレート画
像を多数作成する必要が無く、テンプレートマッチング
を実行できる。また、テンプレートマッチングは、入力
画像のデータの存在する部分に対して１度の実行で済ま
せることができる。
説明する。図６は本発明の第４の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
６において、６０１は第１の２値化手段、６０２は第２
の２値化手段、６０３は入力２値化画像、６０４はテン
プレート２値化画像である。その他の図５と同一構成に
は同一符号を付して重複する説明は省略する。つぎに動
作について説明する。先ず、第１の２値化処理手段６０
１は、入力距離画像５０８を入力して、あるしきい値に
基づいて２値化処理を行い、入力２値化画像６０３を出
力する。同様に、第２の２値化手段６０２は、テンプレ
ート距離画像５０６を入力し、あるしきい値に基づいて
２値化処理を行って、テンプレート２値化画像６０４を
出力する。又、テンプレート倍率決定手段５０１の機能
は、第３の実施の形態と同一機能である。テンプレート
サイズ変更手段５０２の機能も第３の実施の形態と同様
であるが、入力がテンプレート２値化画像６０４となる
点が異なる。又、テンプレートマッチング部５０５の機
能も第３の実施の形態と同様であるが、入力画像が入力
２値化画像６０３、テンプレート画像がサイズの変更さ
れたテンプレート２値化画像６０４となる点が異なる。
そして結果として、図１２のような第１の対象物体画像
８３１〜第４の対象物体画像８３４までの位置を出力す
る。このように、第４の実施の形態によれば、テンプレ
ート画像は１つで済み、サイズの異なるテンプレート画
像を多数作成する必要が無く、テンプレートマッチング
を実行できる。また、テンプレートマッチングは、入力
画像のデータの存在する部分に対して１度の実行で済ま
せることができる。
【００１１】次に、本発明の第５の実施の形態について
説明する。図７は本発明の第５の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
７において、７０１は第１の画像統合手段、７０２は第
２の画像統合手段、７０３は入力統合画像、７０４はテ
ンプレート統合画像である。その他の図５と同一構成に
は同一符号を付して重複する説明は省略する。つぎに動
作について説明する。図７に示す第１の画像統合手段７
０１は、入力濃淡画像５０９と入力距離画像５０８とを
入力し、入力距離画像５０８のデータの存在する点に対
応する入力濃淡画像５０９のデータをプロットし、入力
統合画像７０３を出力する。同様に、第２の画像統合手
段７０２は、テンプレート距離画像５０６のデータの存
在する点に対応するテンプレート濃淡画像５０７のデー
タをプロットし、テンプレート統合画像７０４を出力す
る。また、テンプレート倍率決定手段５０１の機能は第
３の実施の形態と同一のものである。テンプレートサイ
ズ変更手段５０２の機能も第３の実施の形態と同様であ
るが、入力がテンプレート統合画像７０４となる点が異
なる。テンプレートマッチング部５０５も第３の実施の
形態と同様であるが、入力画像が入力統合画像７０３、
テンプレート画像がサイズの変更されたテンプレート統
合画像７０４となる点が異なる。その結果として、第１
の対象物体画像８３１から第４の対象物体画像８３４ま
での位置を出力する。このように、第５の実施の形態に
よれば、テンプレート画像は１つで済み、サイズの異な
るテンプレート画像を多数作成する必要が無くテンプレ
ートマッチングを実行できる。また、テンプレートマッ
チングは入力画像のデータの存在する部分に対して１度
の実行で済ませることができる。
説明する。図７は本発明の第５の実施の形態に係るテン
プレートマッチング・システムのブロック図である。図
７において、７０１は第１の画像統合手段、７０２は第
２の画像統合手段、７０３は入力統合画像、７０４はテ
ンプレート統合画像である。その他の図５と同一構成に
は同一符号を付して重複する説明は省略する。つぎに動
作について説明する。図７に示す第１の画像統合手段７
０１は、入力濃淡画像５０９と入力距離画像５０８とを
入力し、入力距離画像５０８のデータの存在する点に対
応する入力濃淡画像５０９のデータをプロットし、入力
統合画像７０３を出力する。同様に、第２の画像統合手
段７０２は、テンプレート距離画像５０６のデータの存
在する点に対応するテンプレート濃淡画像５０７のデー
タをプロットし、テンプレート統合画像７０４を出力す
る。また、テンプレート倍率決定手段５０１の機能は第
３の実施の形態と同一のものである。テンプレートサイ
ズ変更手段５０２の機能も第３の実施の形態と同様であ
るが、入力がテンプレート統合画像７０４となる点が異
なる。テンプレートマッチング部５０５も第３の実施の
形態と同様であるが、入力画像が入力統合画像７０３、
テンプレート画像がサイズの変更されたテンプレート統
合画像７０４となる点が異なる。その結果として、第１
の対象物体画像８３１から第４の対象物体画像８３４ま
での位置を出力する。このように、第５の実施の形態に
よれば、テンプレート画像は１つで済み、サイズの異な
るテンプレート画像を多数作成する必要が無くテンプレ
ートマッチングを実行できる。また、テンプレートマッ
チングは入力画像のデータの存在する部分に対して１度
の実行で済ませることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃淡あるいは２値
のテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを
行い、テンプレート画像の位置を入力画像内で検出する
テンプレートマッチング方法において、濃淡画像と同一
の視野を持つ距離画像と、濃淡画像から統合画像を生成
する画像統合手段を設け、入力画像を統合画像とし、テ
ンプレート画像を統合画像あるいはマスク画像とするこ
とによって、テンプレート画像と近い濃度分布が入力画
像内の背景若しくは入力画像内に複数存在する場合で
も、入力画像中のテンプレート画像の位置を正確に検出
することが可能で、且つ、テンプレートマッチングの演
算コストも低減できるという効果がある。また、濃淡あ
るいは２値の入力画像に対し、濃淡あるいは２値のテン
プレート画像を用いてテンプレートマッチングを行い、
テンプレート画像の位置を入力画像内で検出するテンプ
レートマッチング方法において、テンプレート画像焦点
距離とテンプレート距離画像と入力画像焦点距離と入力
距離画像とを用いてテンプレート画像の倍率を決定する
テンプレート倍率決定手段と、濃淡画像のテンプレート
のサイズを変更するテンプレートサイズ変更手段を備
え、テンプレートマッチング部により、入力濃淡画像と
サイズの変更されたテンプレート濃淡画像、入力２値化
画像とサイズの変更されたテンプレート２値化画像、あ
るいは入力統合画像とサイズの変更されたテンプレート
統合画像を用いてテンプレートマッチングを行うので、
サイズの異なるテンプレート画像を多数作成する必要が
なくなり、入力画像のデータの存在する部分に対して１
度のテンプレートマッチングの実行で済むので演算コス
トも低減できるという効果がある。
濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃淡あるいは２値
のテンプレート画像を用いてテンプレートマッチングを
行い、テンプレート画像の位置を入力画像内で検出する
テンプレートマッチング方法において、濃淡画像と同一
の視野を持つ距離画像と、濃淡画像から統合画像を生成
する画像統合手段を設け、入力画像を統合画像とし、テ
ンプレート画像を統合画像あるいはマスク画像とするこ
とによって、テンプレート画像と近い濃度分布が入力画
像内の背景若しくは入力画像内に複数存在する場合で
も、入力画像中のテンプレート画像の位置を正確に検出
することが可能で、且つ、テンプレートマッチングの演
算コストも低減できるという効果がある。また、濃淡あ
るいは２値の入力画像に対し、濃淡あるいは２値のテン
プレート画像を用いてテンプレートマッチングを行い、
テンプレート画像の位置を入力画像内で検出するテンプ
レートマッチング方法において、テンプレート画像焦点
距離とテンプレート距離画像と入力画像焦点距離と入力
距離画像とを用いてテンプレート画像の倍率を決定する
テンプレート倍率決定手段と、濃淡画像のテンプレート
のサイズを変更するテンプレートサイズ変更手段を備
え、テンプレートマッチング部により、入力濃淡画像と
サイズの変更されたテンプレート濃淡画像、入力２値化
画像とサイズの変更されたテンプレート２値化画像、あ
るいは入力統合画像とサイズの変更されたテンプレート
統合画像を用いてテンプレートマッチングを行うので、
サイズの異なるテンプレート画像を多数作成する必要が
なくなり、入力画像のデータの存在する部分に対して１
度のテンプレートマッチングの実行で済むので演算コス
トも低減できるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るテンプレート
マッチング・システムのブロック図である。
マッチング・システムのブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るテンプレート
マッチング・システムのブロック図である。
マッチング・システムのブロック図である。
【図３】図１に示す濃淡および距離画像を取得する距離
計測装置の概略模式図である。
計測装置の概略模式図である。
【図４】図１に示す濃淡画像および距離画像を示す図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るテンプレート
マッチング・システムのブロック図である。
マッチング・システムのブロック図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るテンプレート
マッチング・システムのブロック図である。
マッチング・システムのブロック図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係るテンプレート
マッチング・システムのブロック図である。
マッチング・システムのブロック図である。
【図８】図５に示す入力濃淡画像および入力距離画像を
示す図である。
示す図である。
【図９】図５に示すテンプレート画像を示す図である。
【図１０】従来のテンプレートマッチング・システムの
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１１】従来のテンプレートマッチング・システムに
おける撮像装置と対象物体の位置関係を示す図である。
おける撮像装置と対象物体の位置関係を示す図である。
【図１２】図１１に示す対象物体が４個の場合の位置関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図１３】図１２に示すテンプレートマッチング・シス
テムのブロック図である。
テムのブロック図である。
１０１、５０９ 入力濃淡画像 １０２、５０８ 入力距離画像 １０３、７０１ 第１の画像統合手段 １０４、７０３ 入力統合画像 １０５、５０７ テンプレート濃淡画像 １０６、５０６ テンプレート距離画像 １０７、７０２ 第２の画像統合手段 １０８、７０４ テンプレート統合画像 １０９、５０５ テンプレートマッチング部 ２０１ マスク画像 ２０２ マスク設定手段 ２０３ テンプレートマスク画像 ３０１ 投光光学系 ３０２ 受光光学系 ３０３ プリズムブロック ３０４ 距離画像系ＣＣＤ ３０５ カラー画像系ＣＣＤ ３０６ メインＣＰＵ ３０７ 距離画像出力 ３０８ カラー画像出力 ５０１ テンプレート倍率決定手段 ５０２ テンプレートサイズ変更手段 ５０３ テンプレート画像焦点距離 ５０４ 入力画像焦点距離 ６０１ 第１の２値化手段 ６０２ 第２の２値化手段 ６０３ 入力２値化画像 ６０４ テンプレート２値化画像 ８０１、８０４、８２４ 入力画像 ８０２、８０５ テンプレート画像 ８０３ テンプレートマッチング部 ８０６、８２５ 撮像装置 ８０７、８２６ テーブル ８０８ 第１の対象物体 ８０９ 第２の対象物体 ８１０ 第３の対象物体 ８１１ 第１の対象物体画像 ８１２ 第２の対象物体画像 ８１３ 第３の対象物体画像 ８２７ 第１の対象物体 ８２８ 第２の対象物体 ８２９ 第３の対象物体 ８３０ 第４の対象物体 ８３１ 第１の対象物体画像 ８３２ 第２の対象物体画像 ８３３ 第３の対象物体画像 ８３４ 第４の対象物体画像 ９０１ テンプレート画像群 ９０２ 第１のテンプレート画像 ９０３ 第２のテンプレート画像 ９０４ 第３のテンプレート画像 ９０５ 第４のテンプレート画像 ９０６ テンプレートマッチング部
Claims (5)
- 【請求項１】 濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃
淡あるいは２値のテンプレート画像を用いてテンプレー
トマッチングを行い、前記テンプレート画像の位置を前
記入力画像内で検出するテンプレートマッチング方法に
おいて、 濃淡画像と同一の視野を持つ距離画像および前記濃淡画
像から統合画像を生成する画像統合手段を設け、前記入
力画像と前記テンプレート画像とを前記統合画像として
テンプレートマッチングを行うことを特徴とするテンプ
レートマッチング方法。 - 【請求項２】 前記テンプレート画像に２値のマスク画
像を設定するマスク設定手段を設け、前記テンプレート
画像をテンプレートマスク画像とする請求項１記載のテ
ンプレートマッチング方法。 - 【請求項３】 濃淡あるいは２値の入力画像に対し、濃
淡あるいは２値のテンプレート画像を用いてテンプレー
トマッチングを行い、前記テンプレート画像の位置を前
記入力画像内で検出するテンプレートマッチング方法に
おいて、 テンプレート画像焦点距離とテンプレート距離画像と入
力画像焦点距離と入力距離画像とを用いて前記テンプレ
ート画像の倍率を決定するテンプレート倍率決定手段
と、濃淡画像のテンプレートのサイズを変更するテンプ
レートサイズ変更手段を備え、前記サイズを変更したテ
ンプレート画像を用いてテンプレートマッチング部によ
り濃淡画像でテンプレートマッチングを行うことを特徴
とするテンプレートマッチング方法。 - 【請求項４】 前記テンプレートサイズ変更手段が２値
化画像のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプ
レートマッチング部が２値化画像でテンプレートマッチ
ングを行う請求項３記載のテンプレートマッチング方
法。 - 【請求項５】 前記テンプレートサイズ変更手段が統合
画像のテンプレートサイズの変更を行い、前記テンプレ
ートマッチング部が統合画像でテンプレートマッチング
を行なう請求項３記載のテンプレートマッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31994699A JP4406978B2 (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | テンプレートマッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31994699A JP4406978B2 (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | テンプレートマッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001143075A true JP2001143075A (ja) | 2001-05-25 |
| JP4406978B2 JP4406978B2 (ja) | 2010-02-03 |
Family
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