JP2001312732A - 画像処理装置および方法 - Google Patents
画像処理装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特定パターンを高速で精度よく認識する。
【解決手段】 特定パターンの認識において、入力カラ
ー画像の各画素について、画素の多値画像データが特定
色を指定する範囲内であればその画素をオン画素とし、
次に、得られた２値化データから対象画像を含む方形領
域を抽出する。次に、抽出された方形領域の中心を中心
とする同心円の円周上に離散的に複数個のサンプル点を
設定しパターンマッチングを行う。次に、複数個のサン
プル点を所定の角度づつずらしながら、順次照合するこ
とにより、対象画像の回転量を決定する。好ましくは、
さらに、決定された回転量に基いて径方向のパターンを
抽出する角度を設定し、径方向にビットパターンを抽出
し、抽出したビットパターンについてパターンマッチン
グを行う。
ー画像の各画素について、画素の多値画像データが特定
色を指定する範囲内であればその画素をオン画素とし、
次に、得られた２値化データから対象画像を含む方形領
域を抽出する。次に、抽出された方形領域の中心を中心
とする同心円の円周上に離散的に複数個のサンプル点を
設定しパターンマッチングを行う。次に、複数個のサン
プル点を所定の角度づつずらしながら、順次照合するこ
とにより、対象画像の回転量を決定する。好ましくは、
さらに、決定された回転量に基いて径方向のパターンを
抽出する角度を設定し、径方向にビットパターンを抽出
し、抽出したビットパターンについてパターンマッチン
グを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定パターンを認
識する画像認識技術に関する。
識する画像認識技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年カラー複写機の機能と性能が上が
り、紙幣、有価証券などの有効な偽造防止方法が検討さ
れ続けている。偽造防止方法のひとつに、紙幣などの模
様の内に特定パターンを入れておき、スキャンされた画
像を解析し、画像内に特定パターンを検出したならば正
常な像生成を禁止する方法がある。その際、画像読取に
おいて紙幣などが任意角の状態で読取位置に置かれた場
合や、紙幣などの流通過程において局部的な汚れや傷が
生じている場合にも、スキャンされた画像から特定パタ
ーンを認識する必要がある。
り、紙幣、有価証券などの有効な偽造防止方法が検討さ
れ続けている。偽造防止方法のひとつに、紙幣などの模
様の内に特定パターンを入れておき、スキャンされた画
像を解析し、画像内に特定パターンを検出したならば正
常な像生成を禁止する方法がある。その際、画像読取に
おいて紙幣などが任意角の状態で読取位置に置かれた場
合や、紙幣などの流通過程において局部的な汚れや傷が
生じている場合にも、スキャンされた画像から特定パタ
ーンを認識する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スキャナなどの入力機
器からのデータの多くは情報量の多いカラー画像であ
り、また入出力機器はますます高速で高解像度になって
きている。しかし、それにもかかわらず偽造防止のため
実時間内での画像処理（特定パターンの検出）が求めら
れている。それゆえ、高速でノイズに強い画像認識手法
の開発が重要な課題であった。
器からのデータの多くは情報量の多いカラー画像であ
り、また入出力機器はますます高速で高解像度になって
きている。しかし、それにもかかわらず偽造防止のため
実時間内での画像処理（特定パターンの検出）が求めら
れている。それゆえ、高速でノイズに強い画像認識手法
の開発が重要な課題であった。
【０００４】本発明の目的は、特定パターンを高速で精
度よく認識できる画像処理方法及び装置を提供すること
である。
度よく認識できる画像処理方法及び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】本発明に係る画像処理装
置は、入力カラー画像の各画素について、画素の多値画
像データが特定色を指定する範囲内であればその画素を
オン画素とする２値化手段と、２値化手段により得られ
た２値化データから対象画像を含む方形領域を抽出する
抽出手段と、抽出手段により抽出された方形領域の中心
を中心とする同心円（好ましくは複数の同心円）の円周
上に離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッ
チングを行う第１パターンマッチング手段と、複数個の
サンプル点を所定の角度づつずらしながら、対象画像の
データと順次照合することにより、対象画像の回転量を
決定する回転量決定手段とを備える。すなわち、周方向
のパターンマッチングにおいて、同心円上の離散的に設
定したサンプル点においてマッチングを行い、その際
に、基準パターンを回転して、対象画像の回転量も算出
する。前記の画像処理装置は、好ましくは、さらに、回
転量決定手段により決定された回転量に基いて径方向の
パターンを抽出する角度を設定し、径方向にビットパタ
ーンを抽出し、抽出したビットパターンについてパター
ンマッチングを行う第２パターンマッチング手段を備え
る。すなわち、回転量に応じて所定の方向から径方向に
ビットパターンを抽出し、基準パターンとのマッチング
を行う。前記の画像処理装置では、好ましくは、前記の
第２パターンマッチング手段は、径方向のパターンを抽
出する際に、周辺の方で中心付近より広い角度でビット
パターンを抽出する。すなわち、径方向のビットパター
ンを抽出する際は、周辺部は近傍のビットパターンも抽
出する。
置は、入力カラー画像の各画素について、画素の多値画
像データが特定色を指定する範囲内であればその画素を
オン画素とする２値化手段と、２値化手段により得られ
た２値化データから対象画像を含む方形領域を抽出する
抽出手段と、抽出手段により抽出された方形領域の中心
を中心とする同心円（好ましくは複数の同心円）の円周
上に離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッ
チングを行う第１パターンマッチング手段と、複数個の
サンプル点を所定の角度づつずらしながら、対象画像の
データと順次照合することにより、対象画像の回転量を
決定する回転量決定手段とを備える。すなわち、周方向
のパターンマッチングにおいて、同心円上の離散的に設
定したサンプル点においてマッチングを行い、その際
に、基準パターンを回転して、対象画像の回転量も算出
する。前記の画像処理装置は、好ましくは、さらに、回
転量決定手段により決定された回転量に基いて径方向の
パターンを抽出する角度を設定し、径方向にビットパタ
ーンを抽出し、抽出したビットパターンについてパター
ンマッチングを行う第２パターンマッチング手段を備え
る。すなわち、回転量に応じて所定の方向から径方向に
ビットパターンを抽出し、基準パターンとのマッチング
を行う。前記の画像処理装置では、好ましくは、前記の
第２パターンマッチング手段は、径方向のパターンを抽
出する際に、周辺の方で中心付近より広い角度でビット
パターンを抽出する。すなわち、径方向のビットパター
ンを抽出する際は、周辺部は近傍のビットパターンも抽
出する。
【０００６】本発明に係る画像処理方法では、入力カラ
ー画像の各画素について、画素の多値画像データが特定
色を指定する範囲内であればその画素をオン画素とし、
次に、得られた２値化データから対象画像を含む方形領
域を抽出し、次に、抽出された方形領域の中心を中心と
する同心円（好ましくは複数の同心円）の円周上に離散
的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチングを
行い、次に、複数個のサンプル点を所定の角度づつずら
しながら、対象画像のデータと順次照合することによ
り、対象画像の回転量を決定する。前記の画像処理方法
では、好ましくは、さらに、決定された回転量に基いて
径方向のパターンを抽出する角度を設定し、径方向にビ
ットパターンを抽出し、抽出したビットパターンについ
てパターンマッチングを行う。前記の画像処理方法で
は、好ましくは、径方向のパターンを抽出する際に、周
辺の方で中心付近より広い角度でビットパターンを抽出
する。
ー画像の各画素について、画素の多値画像データが特定
色を指定する範囲内であればその画素をオン画素とし、
次に、得られた２値化データから対象画像を含む方形領
域を抽出し、次に、抽出された方形領域の中心を中心と
する同心円（好ましくは複数の同心円）の円周上に離散
的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチングを
行い、次に、複数個のサンプル点を所定の角度づつずら
しながら、対象画像のデータと順次照合することによ
り、対象画像の回転量を決定する。前記の画像処理方法
では、好ましくは、さらに、決定された回転量に基いて
径方向のパターンを抽出する角度を設定し、径方向にビ
ットパターンを抽出し、抽出したビットパターンについ
てパターンマッチングを行う。前記の画像処理方法で
は、好ましくは、径方向のパターンを抽出する際に、周
辺の方で中心付近より広い角度でビットパターンを抽出
する。
【０００７】本発明に係るコンピュータ読取可能な記録
媒体は、入力カラー画像の各画素について、画素の多値
画像データが特定色を指定する範囲内であればその画素
をオン画素とし、得られた２値化データから対象画像を
含む方形領域を抽出し、抽出された方形領域の中心を中
心とする同心円（好ましくは複数の同心円）の円周上に
離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチン
グを行い、複数個のサンプル点を所定の角度づつずらし
ながら、対象画像のデータと順次照合することにより、
対象画像の回転量を決定する画像処理プログラムを記録
する。好ましくは、前記の画像処理プログラムは、さら
に、決定された回転量に基いて径方向のパターンを抽出
する角度を設定し、径方向にビットパターンを抽出し、
抽出したビットパターンについてパターンマッチングを
行う。前記の画像処理プログラムは、好ましくは、径方
向のパターンを抽出する際に、周辺の方で中心付近より
広い角度でビットパターンを抽出する。
媒体は、入力カラー画像の各画素について、画素の多値
画像データが特定色を指定する範囲内であればその画素
をオン画素とし、得られた２値化データから対象画像を
含む方形領域を抽出し、抽出された方形領域の中心を中
心とする同心円（好ましくは複数の同心円）の円周上に
離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチン
グを行い、複数個のサンプル点を所定の角度づつずらし
ながら、対象画像のデータと順次照合することにより、
対象画像の回転量を決定する画像処理プログラムを記録
する。好ましくは、前記の画像処理プログラムは、さら
に、決定された回転量に基いて径方向のパターンを抽出
する角度を設定し、径方向にビットパターンを抽出し、
抽出したビットパターンについてパターンマッチングを
行う。前記の画像処理プログラムは、好ましくは、径方
向のパターンを抽出する際に、周辺の方で中心付近より
広い角度でビットパターンを抽出する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ
参照記号は同一または同等のものを示す。
明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ
参照記号は同一または同等のものを示す。
【０００９】図１に本実施形態の画像処理装置（以下、
「システム」という。）の概略構成図を示す。図１に示
すように、システムは中央演算処理（以下、ＣＰＵとい
う）を備え、システム全体を制御する制御装置１０を中
心として構成される。この制御装置１０には、画像、文
字等の表示や、操作のための表示等を行うディスプレイ
１２と、各種入力、指示操作等を行うためのキーボード
１４およびマウス１６が備えられる。記録媒体として、
フレキシブルディスク１８、ハードディスク２０、ＣＤ
−ＲＯＭ２６が用いられ、フレキシブルディスク装置１
８ｂ、ＣＤ−ＲＯＭ装置２６ｂおよびハードディスク装
置（図示しない）が備えられる。さらに、文字や画像デ
ータ等を印刷するプリンタ２２と、画像データを取り込
むためのスキャナ２４と、音声出力のためのスピーカ２
８と、音声入力のためのマイクロホン３０とが接続され
る。
「システム」という。）の概略構成図を示す。図１に示
すように、システムは中央演算処理（以下、ＣＰＵとい
う）を備え、システム全体を制御する制御装置１０を中
心として構成される。この制御装置１０には、画像、文
字等の表示や、操作のための表示等を行うディスプレイ
１２と、各種入力、指示操作等を行うためのキーボード
１４およびマウス１６が備えられる。記録媒体として、
フレキシブルディスク１８、ハードディスク２０、ＣＤ
−ＲＯＭ２６が用いられ、フレキシブルディスク装置１
８ｂ、ＣＤ−ＲＯＭ装置２６ｂおよびハードディスク装
置（図示しない）が備えられる。さらに、文字や画像デ
ータ等を印刷するプリンタ２２と、画像データを取り込
むためのスキャナ２４と、音声出力のためのスピーカ２
８と、音声入力のためのマイクロホン３０とが接続され
る。
【００１０】図２に本システムの制御系のブロック図を
示す。ＣＰＵ２００には、データバス２０２を介して、
本システムを制御するプログラムが格納されているＲＯ
Ｍ２０４と、ＣＰＵ２００が制御のために実行するプロ
グラムやデータを一時的に格納するＲＡＭ２０６とが接
続される。また、ＣＰＵ２００にデータバス２０２を介
して接続される回路には、画像、文字等の表示のためデ
ィスプレイ１２を制御する表示制御回路２０８と、キー
ボード１４からの入力を転送制御するキーボード御回路
２１０と、マウス１６からの入力を転送制御するマウス
制御回路２１２と、フレキシブルディスク装置１８ｂを
制御するフレキシブルディスク装置制御回路２１４と、
ハードディスク装置を制御するハードディスク装置制御
回路２１６と、プリンタ２２への出力を制御するプリン
タ制御回路２１８と、スキャナ２４を制御するスキャナ
制御回路２２０と、ＣＤ−ＲＯＭ装置２６ｂを制御する
ＣＤ−ＲＯＭ装置制御回路２２２と、スピーカ２８を制
御するスピーカ制御回路２２４と、マイクロホン３０を
制御するマイクロホン制御回路２２６とがある。さら
に、ＣＰＵ２００には、システムを動作させるために必
要な基準クロックを発生させるためのクロック２２８が
接続され、また、各種拡張ボードを接続するための拡張
スロット２３０がデータバス２０２を介して接続され
る。
示す。ＣＰＵ２００には、データバス２０２を介して、
本システムを制御するプログラムが格納されているＲＯ
Ｍ２０４と、ＣＰＵ２００が制御のために実行するプロ
グラムやデータを一時的に格納するＲＡＭ２０６とが接
続される。また、ＣＰＵ２００にデータバス２０２を介
して接続される回路には、画像、文字等の表示のためデ
ィスプレイ１２を制御する表示制御回路２０８と、キー
ボード１４からの入力を転送制御するキーボード御回路
２１０と、マウス１６からの入力を転送制御するマウス
制御回路２１２と、フレキシブルディスク装置１８ｂを
制御するフレキシブルディスク装置制御回路２１４と、
ハードディスク装置を制御するハードディスク装置制御
回路２１６と、プリンタ２２への出力を制御するプリン
タ制御回路２１８と、スキャナ２４を制御するスキャナ
制御回路２２０と、ＣＤ−ＲＯＭ装置２６ｂを制御する
ＣＤ−ＲＯＭ装置制御回路２２２と、スピーカ２８を制
御するスピーカ制御回路２２４と、マイクロホン３０を
制御するマイクロホン制御回路２２６とがある。さら
に、ＣＰＵ２００には、システムを動作させるために必
要な基準クロックを発生させるためのクロック２２８が
接続され、また、各種拡張ボードを接続するための拡張
スロット２３０がデータバス２０２を介して接続され
る。
【００１１】なお、このシステムでは、画像認識のプロ
グラムをＲＯＭ２０４に格納する。しかし、本プログラ
ムの一部または全部をフレキシブルディスク１８、ハー
ドディスク２０、ＣＤ−ＲＯＭ２６などの情報記録媒体
に格納しておき、必要に応じて情報記録媒体よりプログ
ラムをＲＡＭ２０６に読み出し、これを実行させてもよ
い。また、記録媒体は、光磁気ディスク（ＭＯ）等の他
の情報記録媒体でもよい。また、画像データ入力装置と
してスキャナ２４を用いているが、スチルビデオカメラ
やデジタルカメラ等の他のデータ入力装置であってもよ
い。また、拡張スロット２３０にネットワーク用ボード
を接続して、ネットワークを介してプログラムや画像デ
ータを受け取ることもできる。
グラムをＲＯＭ２０４に格納する。しかし、本プログラ
ムの一部または全部をフレキシブルディスク１８、ハー
ドディスク２０、ＣＤ−ＲＯＭ２６などの情報記録媒体
に格納しておき、必要に応じて情報記録媒体よりプログ
ラムをＲＡＭ２０６に読み出し、これを実行させてもよ
い。また、記録媒体は、光磁気ディスク（ＭＯ）等の他
の情報記録媒体でもよい。また、画像データ入力装置と
してスキャナ２４を用いているが、スチルビデオカメラ
やデジタルカメラ等の他のデータ入力装置であってもよ
い。また、拡張スロット２３０にネットワーク用ボード
を接続して、ネットワークを介してプログラムや画像デ
ータを受け取ることもできる。
【００１２】図３は、上述のシステムにおけるデータ処
理の流れを示す。画像処理装置が起動されると、まずス
テップＳ１０において、以下の処理で必要なフラグの初
期化や初期画面表示などが行われる。次に、ユーザーが
メニューを選択するのを待つ（Ｓ１２）。選択が行われ
ると、選択に応じて、画像認識処理（Ｓ１４）、その他
メニュー（Ｓ１６）、終了（Ｓ１８）のいずれかの処理
を行う。画像認識処理（Ｓ１４）の詳細な処理について
は後述する。その他のステップについては、本発明に直
接関係ないので、これ以上の説明は省略する。
理の流れを示す。画像処理装置が起動されると、まずス
テップＳ１０において、以下の処理で必要なフラグの初
期化や初期画面表示などが行われる。次に、ユーザーが
メニューを選択するのを待つ（Ｓ１２）。選択が行われ
ると、選択に応じて、画像認識処理（Ｓ１４）、その他
メニュー（Ｓ１６）、終了（Ｓ１８）のいずれかの処理
を行う。画像認識処理（Ｓ１４）の詳細な処理について
は後述する。その他のステップについては、本発明に直
接関係ないので、これ以上の説明は省略する。
【００１３】図４は、画像認識処理（図３、Ｓ１４）の
大きな流れを示す。まず、認識処理対象のカラー画像を
システムに入力する（Ｓ１００）。次に、入力カラー画
像の２値化を行う（Ｓ１０２）。２値化において、画像
の各画素のＲＧＢ値が指定の範囲内であれば画素のビッ
トをオンにし、それ以外であればビットをオフにする。
たとえば、以下の条件 RedMin ≦Red ≦RedMax かつ GreenMin≦Green≦GreenMax かつ BlueMin ≦Blue ≦BlueMax に合致すれば画素のビットをオンにする。ここで、Re
d、Green、Blueは、注目画素のＲＧＢの画素値をあらわ
し、RedMaxとRedMinはRedの上限と下限を表わし、Green
MaxとGreenMinはGreenの上限と下限を表わし、BlueMax
とBlueMinはBlueの上限と下限を表わす。検出するべき
特定色に対応して、これらの上限値と下限値を指定す
る。次に、処理を高速化するために、認識対象の２値化
画像に対して、画像処理に必要な解像度（画像の細か
さ）に解像度を低くする（Ｓ１０４）。たとえば、画素
を単純に間引く。
大きな流れを示す。まず、認識処理対象のカラー画像を
システムに入力する（Ｓ１００）。次に、入力カラー画
像の２値化を行う（Ｓ１０２）。２値化において、画像
の各画素のＲＧＢ値が指定の範囲内であれば画素のビッ
トをオンにし、それ以外であればビットをオフにする。
たとえば、以下の条件 RedMin ≦Red ≦RedMax かつ GreenMin≦Green≦GreenMax かつ BlueMin ≦Blue ≦BlueMax に合致すれば画素のビットをオンにする。ここで、Re
d、Green、Blueは、注目画素のＲＧＢの画素値をあらわ
し、RedMaxとRedMinはRedの上限と下限を表わし、Green
MaxとGreenMinはGreenの上限と下限を表わし、BlueMax
とBlueMinはBlueの上限と下限を表わす。検出するべき
特定色に対応して、これらの上限値と下限値を指定す
る。次に、処理を高速化するために、認識対象の２値化
画像に対して、画像処理に必要な解像度（画像の細か
さ）に解像度を低くする（Ｓ１０４）。たとえば、画素
を単純に間引く。
【００１４】次に、２値化画像を所定のフィルタでスキ
ャンして、特定の大きさの円形形状を検出する（Ｓ１０
６）。これにより、次に行うパターンマッチングにおい
て照合するべき方形領域が抽出される。次に、抽出した
方形領域についてパターンマッチングを行う（Ｓ１０
８）。後で詳細に説明するように、同心円上の離散的に
設けたサンプル点において、周方向のパターンマッチン
グを行い、その際に回転量も算出し、回転量に応じて所
定の方向から径方向にビットパターンを抽出し、基準パ
ターンとのマッチングを行う。次に、パターンマッチン
グの結果に基づき、一致度を算出する（Ｓ１１０）。一
致度の算出においては、全Ｎ画素中で一致した画素をｎ
画素として、一致した確率を算出する。
ャンして、特定の大きさの円形形状を検出する（Ｓ１０
６）。これにより、次に行うパターンマッチングにおい
て照合するべき方形領域が抽出される。次に、抽出した
方形領域についてパターンマッチングを行う（Ｓ１０
８）。後で詳細に説明するように、同心円上の離散的に
設けたサンプル点において、周方向のパターンマッチン
グを行い、その際に回転量も算出し、回転量に応じて所
定の方向から径方向にビットパターンを抽出し、基準パ
ターンとのマッチングを行う。次に、パターンマッチン
グの結果に基づき、一致度を算出する（Ｓ１１０）。一
致度の算出においては、全Ｎ画素中で一致した画素をｎ
画素として、一致した確率を算出する。
【００１５】図５は、パターンマッチング（図４、Ｓ１
０８）のフローチャートである。ステップＳ１０６にお
いて抽出された、照合するべき方形領域について、周方
向のパターンマッチングを行う。ここで、図６に示すよ
うに、２つの半径の異なる同心円の上の所定の複数のサ
ンプル点（オン画素検査位置とオフ画素検査位置）でラ
ベリング画素のオン／オフ情報を求め、基準パターンと
のパターンマッチングを行い得点を求める（Ｓ２０
０）。周方向の基準パターンのサンプル点は離散的に設
定される。ここで、オン画素検査位置にオン画素（ラベ
リング画素）があれば得点を１とし、オフ画素検査位置
にオフ画素があれば得点を１とする。さらに、基準パタ
ーン、すなわち、円周上のサンプル点を、方形領域の中
心を回転中心として図の矢印方向に所定角度単位で順次
回転させて、各角度で、複数のサンプル点の得点の合計
を求める。１周回転させて得られた周方向のパターンマ
ッチングの結果において、最も合計得点（相関度）の高
い角度をパターンの回転量とする（Ｓ２０２）。また、
近傍の角度での得点を加えた総合点の高い角度をパター
ンの回転量としてもよい。この手法では、周方向の基準
パターンのサンプル点は離散的に設定されるので、局所
的なノイズの影響を受けにくい。また、少ない資源で精
度よくパターンマッチングが行える。なお、画像データ
の極座標変換などの長い処理時間を要する処理を用いな
いので、資源の節約と処理速度の向上が図れる。
０８）のフローチャートである。ステップＳ１０６にお
いて抽出された、照合するべき方形領域について、周方
向のパターンマッチングを行う。ここで、図６に示すよ
うに、２つの半径の異なる同心円の上の所定の複数のサ
ンプル点（オン画素検査位置とオフ画素検査位置）でラ
ベリング画素のオン／オフ情報を求め、基準パターンと
のパターンマッチングを行い得点を求める（Ｓ２０
０）。周方向の基準パターンのサンプル点は離散的に設
定される。ここで、オン画素検査位置にオン画素（ラベ
リング画素）があれば得点を１とし、オフ画素検査位置
にオフ画素があれば得点を１とする。さらに、基準パタ
ーン、すなわち、円周上のサンプル点を、方形領域の中
心を回転中心として図の矢印方向に所定角度単位で順次
回転させて、各角度で、複数のサンプル点の得点の合計
を求める。１周回転させて得られた周方向のパターンマ
ッチングの結果において、最も合計得点（相関度）の高
い角度をパターンの回転量とする（Ｓ２０２）。また、
近傍の角度での得点を加えた総合点の高い角度をパター
ンの回転量としてもよい。この手法では、周方向の基準
パターンのサンプル点は離散的に設定されるので、局所
的なノイズの影響を受けにくい。また、少ない資源で精
度よくパターンマッチングが行える。なお、画像データ
の極座標変換などの長い処理時間を要する処理を用いな
いので、資源の節約と処理速度の向上が図れる。
【００１６】次に、径方向のパターンを抽出する（Ｓ２
０４）。ここで、図７に示すように、ステップＳ２０２
で得られた回転量を元に、矢印で示す８方向からパター
ンの周辺から中心に向かって画素のオン／オフのビット
パターンを特徴量として抽出する。ここで、図８に示す
ように、周辺部は近傍のラインのビットパターンも同時
に抽出する。すなわち、周辺の方が中心付近よりも広い
角度でパターンを抽出する。これにより、回転量算出時
に回転量のずれがあっても径方向のパターンマッチング
ができる。
０４）。ここで、図７に示すように、ステップＳ２０２
で得られた回転量を元に、矢印で示す８方向からパター
ンの周辺から中心に向かって画素のオン／オフのビット
パターンを特徴量として抽出する。ここで、図８に示す
ように、周辺部は近傍のラインのビットパターンも同時
に抽出する。すなわち、周辺の方が中心付近よりも広い
角度でパターンを抽出する。これにより、回転量算出時
に回転量のずれがあっても径方向のパターンマッチング
ができる。
【００１７】次に、抽出した８個の径方向のビットパタ
ーンと基準の８個のビットパターンとのパターンマッチ
ングを行う（Ｓ２０６）。ここで、比較対象の８個のビ
ットパターンをサイクリックに変化させて各ビットパタ
ーンを比較する。１例では、０〜３、４〜７のパターン
をそれぞれサイクリックに変化させる。ここで、最も一
致数（相関度）の高いものをパターンの類似度とする。
一致数を求める場合、たとえばオン画素の一致数を求め
る。
ーンと基準の８個のビットパターンとのパターンマッチ
ングを行う（Ｓ２０６）。ここで、比較対象の８個のビ
ットパターンをサイクリックに変化させて各ビットパタ
ーンを比較する。１例では、０〜３、４〜７のパターン
をそれぞれサイクリックに変化させる。ここで、最も一
致数（相関度）の高いものをパターンの類似度とする。
一致数を求める場合、たとえばオン画素の一致数を求め
る。
【００１８】なお、径方向のビットパターンを抽出する
際は、周辺部は近傍のビットパターンも抽出する。図９
に図８の状況を図式的に示した。広い角度で抽出した周
辺部分では、複数ラインのビットパターンデータが抽出
されている。そこで、複数のラインのパターンについて
照合を行う。照合では、たとえば、広い角度で抽出した
ビットパターンについてＯＲ処理を行う。すなわち、２
つのラインが抽出されている部分では、平行して検出さ
れた２ラインのビットパターン部分と２つのラインの比
較パターンとの４つの組み合わせについてそれぞれ照合
しその中の最大得点を採用する。これに中央付近の１ラ
インのみの部分の得点を加算して、照合の得点を得る。
また、別の手法では、２つの平行なラインが抽出されて
いる部分でビットごとにＯＲ処理を行い、一致点の総合
計を求める。
際は、周辺部は近傍のビットパターンも抽出する。図９
に図８の状況を図式的に示した。広い角度で抽出した周
辺部分では、複数ラインのビットパターンデータが抽出
されている。そこで、複数のラインのパターンについて
照合を行う。照合では、たとえば、広い角度で抽出した
ビットパターンについてＯＲ処理を行う。すなわち、２
つのラインが抽出されている部分では、平行して検出さ
れた２ラインのビットパターン部分と２つのラインの比
較パターンとの４つの組み合わせについてそれぞれ照合
しその中の最大得点を採用する。これに中央付近の１ラ
インのみの部分の得点を加算して、照合の得点を得る。
また、別の手法では、２つの平行なラインが抽出されて
いる部分でビットごとにＯＲ処理を行い、一致点の総合
計を求める。
【００１９】次に、評価のため、周方向のパターンマッ
チングの適合度と、径方向のパターンマッチングの適合
度を算出する（Ｓ２０８）。周方向のパターンマッチン
グの適合度は、上述の得点とヒストグラムの差を基に算
出し、径方向のパターンマッチングの適合度は、比較対
象の総画素数と、オン／オフが一致した画素数との差を
基に算出する。
チングの適合度と、径方向のパターンマッチングの適合
度を算出する（Ｓ２０８）。周方向のパターンマッチン
グの適合度は、上述の得点とヒストグラムの差を基に算
出し、径方向のパターンマッチングの適合度は、比較対
象の総画素数と、オン／オフが一致した画素数との差を
基に算出する。
【００２０】
【発明の効果】周方向のパターンマッチングにおいてサ
ンプル点を離散的にとるので、パターンマッチングは局
所的なノイズに強くなる。また、少ない資源で精度よく
パターンマッチングが行える。径方向のビットパターン
を抽出する際に、周辺部では近傍のラインのデータも同
時に抽出するので、回転量算出時に回転量のずれがあっ
ても、径方向のパターンマッチングができる。
ンプル点を離散的にとるので、パターンマッチングは局
所的なノイズに強くなる。また、少ない資源で精度よく
パターンマッチングが行える。径方向のビットパターン
を抽出する際に、周辺部では近傍のラインのデータも同
時に抽出するので、回転量算出時に回転量のずれがあっ
ても、径方向のパターンマッチングができる。
【図１】 本発明に係る画像処理装置の構成の概略を示
す図
す図
【図２】 画像処理装置の制御装置を中心としたブロッ
ク図
ク図
【図３】 画像処理装置におけるメインルーチンのフロ
ーチャート
ーチャート
【図４】 画像認識処理のフローチャート
【図５】 回転を考慮したパターンマッチングのフロー
チャート
チャート
【図６】 周方向のパターンマッチングにおけるサンプ
ル点を示す図
ル点を示す図
【図７】 径方向のパターンマッチングにおける方向を
示す図
示す図
【図８】 径方向のパターン抽出を説明するための図
【図９】 径方向のパターンマッチングにおけるＯＲ処
理を説明するための図
理を説明するための図
１０ 制御装置、 １８ フロッピー（登録商標）デ
ィスク、 ２０ ハードディスク、 ２２ プリン
タ、 ２４ スキャナ、 ２６ ＣＤ−ＲＯＭ、
２００ ＣＰＵ、 ２０４ ＲＯＭ。
ィスク、 ２０ ハードディスク、 ２２ プリン
タ、 ２４ スキャナ、 ２６ ＣＤ−ＲＯＭ、
２００ ＣＰＵ、 ２０４ ＲＯＭ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA11 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CD03 CG07 DB02 DB06 DB09 DC32 5C076 AA24 BA06 CA12 5C077 LL14 MP08 PP22 PP48 PP55 PP65 PQ20 RR02 5L096 AA02 EA05 EA16 EA43 FA04 GA02 GA10 GA40 JA09
Claims (14)
- 【請求項１】 入力カラー画像の各画素について、画素
の多値画像データが特定色を指定する範囲内であればそ
の画素をオン画素とする２値化手段と、 ２値化手段により得られた２値化データから対象画像を
含む方形領域を抽出する抽出手段と、 抽出手段により抽出された方形領域の中心を中心とする
同心円の円周上に離散的に複数個のサンプル点を設定し
パターンマッチングを行う第１パターンマッチング手段
と、 複数個のサンプル点を所定の角度づつずらしながら、対
象画像のデータと順次照合することにより、対象画像の
回転量を決定する回転量決定手段とを備える画像処理装
置。 - 【請求項２】 第１パターンマッチング手段は、複数の
同心円についてパターンマッチングを行うことを特徴と
する請求項１に記載された画像処理装置。 - 【請求項３】 さらに、回転量決定手段により決定され
た回転量に基いて径方向のパターンを抽出する角度を設
定し、径方向にビットパターンを抽出し、抽出したビッ
トパターンについてパターンマッチングを行う第２パタ
ーンマッチング手段を備えることを特徴とする請求項１
または２に記載された画像処理装置。 - 【請求項４】 前記の第２パターンマッチング手段は、
径方向のパターンを抽出する際に、周辺の方で中心付近
より広い角度でビットパターンを抽出することを特徴と
する請求項３に記載された画像処理装置。 - 【請求項５】 広い角度で抽出した前記のパターン部分
は複数ラインからなり、これに対応する基準パターンも
複数ラインの基準パターン部分を備え、前記の第２パタ
ーンマッチング手段は、抽出した径方向のビットパター
ンを基準パターンと照合する際に、複数ラインの前記の
パターン部分と基準パターン部分の組み合わせごとに照
合を行い、一致度を求めることを特徴とする請求項４に
記載された画像処理装置。 - 【請求項６】 前記の第２パターンマッチング手段は、
抽出した径方向のビットパターンを基準パターンと照合
する際に、径方向にビットごとに比較して比較結果の総
合計を求めることを特徴とする請求項４に記載された画
像処理装置。 - 【請求項７】 入力カラー画像の各画素について、画素
の多値画像データが特定色を指定する範囲内であればそ
の画素をオン画素とし、 得られた２値化データから対象画像を含む方形領域を抽
出し、 抽出された方形領域の中心を中心とする同心円の円周上
に離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチ
ングを行い、 複数個のサンプル点を所定の角度づつずらしながら、対
象画像のデータと順次照合することにより、対象画像の
回転量を決定する画像処理方法。 - 【請求項８】 パターンマッチングを複数の同心円につ
いて行うことを特徴とする請求項７に記載された画像処
理方法。 - 【請求項９】 さらに、決定された回転量に基いて径方
向のパターンを抽出する角度を設定し、径方向にビット
パターンを抽出し、抽出したビットパターンについてパ
ターンマッチングを行うことを特徴とする請求項７に記
載された画像処理方法。 - 【請求項１０】 径方向のパターンを抽出する際に、周
辺の方で中心付近より広い角度でビットパターンを抽出
することを特徴とする請求項７に記載された画像処理方
法。 - 【請求項１１】 入力カラー画像の各画素について、画
素の多値画像データが特定色を指定する範囲内であれば
その画素をオン画素とし、 得られた２値化データから対象画像を含む方形領域を抽
出し、 抽出された方形領域の中心を中心とする同心円の円周上
に離散的に複数個のサンプル点を設定しパターンマッチ
ングを行い、 複数個のサンプル点を所定の角度づつずらしながら、対
象画像のデータと順次照合することにより、対象画像の
回転量を決定する画像処理プログラムを記録するコンピ
ュータ読取可能な記録媒体。 - 【請求項１２】 前記の画像処理プログラムはパターン
マッチングを複数の同心円について行うことを特徴とす
る請求項７に記載された記録媒体。 - 【請求項１３】 前記の画像処理プログラムは、さら
に、決定された回転量に基いて径方向のパターンを抽出
する角度を設定し、径方向にビットパターンを抽出し、
抽出したビットパターンについてパターンマッチングを
行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載され
た記録媒体。 - 【請求項１４】 前記の画像処理プログラムは、径方向
のパターンを抽出する際に、周辺の方で中心付近より広
い角度でビットパターンを抽出することを特徴とする請
求項１３に記載された記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129741A JP2001312732A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 画像処理装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129741A JP2001312732A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 画像処理装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001312732A true JP2001312732A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18638966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000129741A Pending JP2001312732A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 画像処理装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001312732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006202100A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Kyocera Mita Corp | 画像検出装置 |
| JP2008104061A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Kyodo Printing Co Ltd | 電子透かし挿入装置、回転角度検出装置及び電子透かし検出装置並びに電子透かし挿入方法、回転角度検出方法及び電子透かし検出方法 |
| US8358848B2 (en) | 2006-09-27 | 2013-01-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image recognition device, copy apparatus and image recognition method |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000129741A patent/JP2001312732A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006202100A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Kyocera Mita Corp | 画像検出装置 |
| US8358848B2 (en) | 2006-09-27 | 2013-01-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image recognition device, copy apparatus and image recognition method |
| JP2008104061A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Kyodo Printing Co Ltd | 電子透かし挿入装置、回転角度検出装置及び電子透かし検出装置並びに電子透かし挿入方法、回転角度検出方法及び電子透かし検出方法 |
| JP4697711B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2011-06-08 | 共同印刷株式会社 | 電子透かし挿入装置、回転角度検出装置及び電子透かし検出装置並びに電子透かし挿入方法、回転角度検出方法及び電子透かし検出方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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