JP2008234102A - Indicative body recognizing device, indicative body recognition method, and indicative body recognition program - Google Patents

Indicative body recognizing device, indicative body recognition method, and indicative body recognition program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an indicative body recognition method, capable of recognizing efficiently an indicative body in a short processing time, by executing pattern-matching based on an image data and an indicating body pattern, and capable of enhancing the recognition rate. <P>SOLUTION: A matching means of an indicative body recognizer executes the shape pattern-matching with a matching area set in the whole area of the one sheet of image data, sequentially starting from the highest recognition rate of indicative body pattern. An indicating body recognizing means recognizes the indicating body existing within the matching area, based on the result of the shape pattern-matching. A recognition finish area deletion means deletes therein the recognized indicative body area as a recognition finish area from the matching area. A matching area setting means sets a residual area deleted with the recognition finish area from the matching area, as a new matching area, and repeats recognition processing for the indicating body by the shape pattern-matching. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像認識処理により標示体を認識する方法に関する。   The present invention relates to a method for recognizing a sign object by image recognition processing.

カーナビゲーション装置やPC上で動作して地図を表示するアプリケーションなどにおいて使用される地図データには、道路標識やコンビニエンスストアの看板等、道路に設置された標示体のデータが含まれている。このような標示体のデータは、実際の道路に設置された道路標識や看板を撮影した画像データに対して画像認識処理を行うことにより取得される。車載カメラにより道路標識の画像を撮影し、画像認識処理により道路標識を認識する例が特許文献1又は2に記載されている。   Map data used in a car navigation device or an application that displays a map by operating on a PC includes data of a sign object installed on a road such as a road sign or a signboard of a convenience store. Such data of the sign object is acquired by performing image recognition processing on image data obtained by photographing a road sign or signboard installed on an actual road. An example in which an image of a road sign is taken with an in-vehicle camera and the road sign is recognized by image recognition processing is described in Patent Document 1 or 2.

上記のような画像認識処理による標示体の認識は、現実に存在する標示体に対応するテンプレート(以下、「標示体パターン」と呼ぶ。)を用意し、これら標示体パターンと撮影した画像データとを形状パターンマッチングすることにより行われる。   For the recognition of the sign object by the image recognition process as described above, a template corresponding to a sign object that actually exists (hereinafter referred to as a “sign object pattern”) is prepared, and the sign object pattern, the captured image data, Is performed by shape pattern matching.

特開2000−132668号公報JP 2000-132668 A 特開2000−293670号公報JP 2000-293670 A

しかし、従来の画像認識処理は、非一括処理であり、1枚の画像データに対して様々な標示体パターンによる形状パターンマッチングを複数回行っていた。そのため、処理時間が長くなり、誤認識が増加するという問題が生じていた。   However, the conventional image recognition processing is non-batch processing, and shape pattern matching with various sign body patterns is performed a plurality of times for one piece of image data. For this reason, there has been a problem that the processing time becomes long and the number of erroneous recognitions increases.

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明は、画像データ及び標示体パターンに基づく形状パターンマッチングにより、短い処理時間で効率的に標示体を認識すると共に、認識率を向上させることが可能な標示体認識方法を提供することを目的とする。   Examples of the problems to be solved by the present invention include those described above. An object of the present invention is to provide a sign object recognition method capable of efficiently recognizing a sign object in a short processing time and improving the recognition rate by shape pattern matching based on image data and a sign object pattern. And

請求項1に記載の発明は、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段と、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段と、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段と、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段と、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段と、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段と、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段と、を備え、前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching, sign object pattern storage means for storing sign object patterns to be subjected to shape pattern matching, and shape pattern matching. Based on the recognition rate data, recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign body pattern as recognition rate data, matching area setting means for setting the entire area of one piece of the image data as a matching area, and the recognition rate data In order from the sign object pattern with the highest recognition rate, matching means for performing shape pattern matching with the matching area, and the sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area based on the result of the shape pattern matching Sign object recognition means, and a mark recognized by the sign object recognition means A recognized area deletion means for deleting a body area as a recognized area from the matching area, and the matching area setting means has deleted the recognized area from the matching area by the recognized area deletion means The remaining area is set as a new matching area.

請求項5に記載の発明は、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶工程と、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶工程と、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶工程と、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定工程と、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング工程と、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識工程と、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除工程と、を備え、前記マッチング領域設定工程は、前記認識済領域削除工程により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする。   The invention according to claim 5 is an image data storing step for storing image data to be subjected to shape pattern matching, a sign object pattern storing step for storing a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching, and a shape pattern matching. Based on the recognition rate data, a recognition rate data storage step for storing the recognition rate of each sign object pattern as recognition rate data, a matching region setting step for setting all regions of one piece of the image data as matching regions, and the recognition rate data In order from the sign object pattern with the highest recognition rate, a matching process for executing shape pattern matching with the matching area, and a sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area based on the result of the shape pattern matching. A sign object recognition step and a sign recognized by the sign object recognition means. A recognized area deletion step of deleting a body area as a recognized area from the matching area, and the matching area setting step deletes the recognized area from the matching area by the recognized area deletion step. The remaining area is set as a new matching area.

請求項6に記載の発明は、コンピュータ上で実行される標示体認識プログラムであって、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段、として前記コンピュータを機能させ、前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする。   The invention described in claim 6 is a sign object recognition program executed on a computer, and is an image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching, and a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching. The sign object pattern storage means for storing the recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign object pattern by shape pattern matching as the recognition rate data, and the matching area for setting the entire area of the one piece of the image data as the matching area Setting means, matching means for performing shape pattern matching with the matching area in order from a sign body pattern having a high recognition rate based on the recognition rate data, and the marking from the matching area based on the result of the shape pattern matching Sign recognition that recognizes the sign corresponding to the body pattern Means for causing the computer to function as a recognized area deleting means for deleting the area of the sign object recognized by the sign object recognizing means as a recognized area from the matching area, and the matching area setting means A residual area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the area deleting means is set as a new matching area.

本発明の好適な実施形態では、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段と、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段と、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段と、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段と、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段と、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段と、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段と、を備え、前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。   In a preferred embodiment of the present invention, image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching, sign object pattern storage means for storing sign object patterns to be subjected to shape pattern matching, and shape pattern matching Based on the recognition rate data, recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign body pattern as recognition rate data, matching area setting means for setting the entire area of one piece of the image data as a matching area, and the recognition rate data In order from the sign object pattern with the highest recognition rate, matching means for performing shape pattern matching with the matching area, and the sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area based on the result of the shape pattern matching A sign object recognizing means that is recognized by the sign object recognizing means. A recognized area deleting unit that deletes the area of the sign body as a recognized area from the matching area, and the matching area setting unit deletes the recognized area from the matching area by the recognized area deleting unit. The remaining area is set as a new matching area.

上記の標示体認識装置は、予め画像データ記憶手段により、形状パターンマッチングの対象となる画像データが記憶されている。画像データは、例えば、道路に設置された標示体を撮影した画像データである。また、上記の標示体認識装置は、標示体パターン記憶手段により予め標示体パターンが記憶されており、認識率データ記憶手段により認識率データが記憶されている。標示体パターンは、画像データとの形状パターンマッチングの対象となる標示体のテンプレートである。認識率データは、事前に検証されたデータであって、形状パターンマッチングによって標示体を認識した場合の平均正解率のデータである。標示体認識装置のマッチング領域設定手段は、予め記憶されている画像データから抽出した1枚の画像データの全領域をマッチング領域に設定する。マッチング領域は、形状パターンマッチングの対象となる領域である。続いて、マッチング手段は、認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、マッチング領域との形状パターンマッチングを実行する。さらに、標示体認識手段は、形状パターンマッチングの結果に基づいて、マッチング領域内に存在する標示体を認識する。すると、認識済領域削除手段は、認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除する。マッチング領域設定手段は、マッチング領域から認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定し、形状パターンマッチングによる標示体の認識処理を繰り返し行う。   In the above sign recognition apparatus, image data to be subjected to shape pattern matching is stored in advance by the image data storage means. The image data is, for example, image data obtained by photographing a sign placed on a road. In the above sign object recognition device, the sign object pattern is stored in advance by the sign object pattern storage means, and the recognition rate data is stored by the recognition rate data storage means. The sign object pattern is a template of a sign object to be subjected to shape pattern matching with image data. The recognition rate data is data verified in advance, and is data of an average accuracy rate when a sign object is recognized by shape pattern matching. The matching area setting means of the sign object recognition apparatus sets the entire area of one piece of image data extracted from previously stored image data as the matching area. The matching area is an area to be subjected to shape pattern matching. Subsequently, the matching unit executes shape pattern matching with the matching region in order from the sign body pattern having the highest recognition rate based on the recognition rate data. Furthermore, the sign object recognition means recognizes the sign object existing in the matching area based on the result of the shape pattern matching. Then, the recognized area deleting means deletes the recognized sign object area as a recognized area from the matching area. The matching area setting means sets the remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area as a new matching area, and repeatedly performs the recognition process of the sign object by shape pattern matching.

これによれば、標示体認識装置は、認識率に基づいて標示体パターンの優先順位を設定し、優先順位の高い標示体パターンから順に、マッチング領域との形状パターンマッチングを実行している。即ち、誤認識の少ない標示体パターンから順に形状パターンマッチングを実行することで、標示体の認識を行っている。さらに、標示体認識装置は、認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除していく。このように認識率の高い標示体パターンから順に形状パターンマッチングを実行し、認識した標示体の領域をマッチング領域から削除していくことで、重複認識を避け、認識率の向上及び認識処理の高速化を実現することができる。   According to this, the sign object recognition apparatus sets the priority order of the sign object pattern based on the recognition rate, and executes shape pattern matching with the matching area in order from the sign object pattern having the highest priority. That is, the sign object is recognized by executing shape pattern matching in order from the sign object pattern with few erroneous recognitions. Further, the sign object recognition apparatus deletes the recognized sign object area as a recognized area from the matching area. In this way, shape pattern matching is performed in order from the sign object pattern with the highest recognition rate, and the area of the recognized sign object is deleted from the matching area, thereby avoiding duplicate recognition, improving the recognition rate, and speeding up the recognition process. Can be realized.

上記標示体認識装置の一態様では、前記標示体パターン記憶手段は、認識対象形状の標示体パターンと、非認識形状の標示体パターンとを記憶している。これによれば、標示体認識手段は、マッチング領域内に存在する、認識対象形状の標示体パターンに対応する認識対象の標示体のみならず、非認識形状の標示体パターンに対応する認識対象でない標示体も認識することができる。よって、認識済領域削除手段は、認識対象でない標示体を認識した場合であっても、マッチング領域から当該標示体の領域を認識済領域として削除することができる。例えば、認識対象ではないが、認識対象である標示体と近似形状を有する標示体が存在する場合、その標示体に対応する標示体パターンを非認識形状の標示体パターンとして予め記憶しておく。すると、標示体認識装置は、非認識形状の標示体パターンに基づいて近似形状を有する標示体を認識した場合に、当該標示体の領域をマッチング領域から削除することができるため、当該標示体を認識対象である標示体と誤認識することを防止できる。このように、目的とする標示体以外の標示体を同時に使用することで、誤認識を防止し、認識率の向上を図ることができる。   In one aspect of the sign object recognition apparatus, the sign object pattern storage unit stores a sign object pattern having a recognition target shape and a sign object pattern having a non-recognition shape. According to this, the sign object recognition means is not the recognition object corresponding to the sign object pattern of the non-recognition shape as well as the recognition object sign object corresponding to the sign object pattern of the recognition object shape existing in the matching region. A sign object can also be recognized. Therefore, the recognized area deleting means can delete the area of the sign body from the matching area as the recognized area even when the sign object that is not the recognition target is recognized. For example, when there is a sign object that is not a recognition target but has an approximate shape with a sign object that is a recognition target, a sign object pattern corresponding to the sign object is stored in advance as a sign object pattern of an unrecognized shape. Then, when the sign object recognition apparatus recognizes a sign object having an approximate shape based on the sign object pattern of the non-recognized shape, the sign object area can be deleted from the matching area. It is possible to prevent erroneous recognition as a sign object that is a recognition target. In this way, by using a sign object other than the target sign object at the same time, erroneous recognition can be prevented and the recognition rate can be improved.

上記標示体認識装置の他の一態様では、前記マッチング領域から前記標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出するカラー領域抽出手段をさらに備え、前記マッチング領域設定手段は、前記カラー領域抽出手段により抽出されたカラー領域を新たなマッチング領域に設定する。これによれば、マッチング領域設定手段は、カラー領域抽出手段によりマッチング領域から抽出されたカラー領域を、新たなマッチング領域に設定する。そのため、マッチング手段は、認識率の高い標示体パターンから順に、新たなマッチング領域、即ちカラー領域との形状パターンマッチングを実行する。そして、標示体認識手段は、形状パターンマッチングの結果に基づいて、マッチング領域、即ちカラー領域内に存在する標示体を認識する。このように、標示体認識装置は、予め標示体パターン、即ち対応する標示体をベースカラーによりグループ分類し、色によりマッチング領域の絞込みをする。色によりマッチング領域の絞込みをすることで、認識率の向上及び認識処理の高速化を実現することができる。   In another aspect of the sign object recognition apparatus, the sign object recognition apparatus further includes a color area extracting unit that extracts a color area having a color that forms a basis of the sign object pattern from the matching area, and the matching area setting unit includes: The color area extracted by the color area extraction means is set as a new matching area. According to this, the matching area setting means sets the color area extracted from the matching area by the color area extracting means as a new matching area. Therefore, the matching unit executes shape pattern matching with a new matching area, that is, a color area in order from the sign body pattern having the highest recognition rate. The sign object recognition means recognizes the sign object existing in the matching area, that is, the color area, based on the result of the shape pattern matching. In this way, the sign object recognition apparatus classifies the sign object patterns, that is, the corresponding sign objects in advance, into groups based on the base color, and narrows down the matching area based on the color. By narrowing down the matching area by color, it is possible to improve the recognition rate and speed up the recognition process.

上記標示体認識装置のさらに他の一態様では、前記標示体パターンを構成する基礎となるカラーは複数種類であって、前記カラー領域抽出手段が抽出したカラー領域を、前記マッチング領域から削除するカラー領域削除手段をさらに備え、前記マッチング領域設定手段は、前記カラー領域削除手段により前記マッチング領域から前記カラー領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。標示体パターンを構成する基礎となるカラーは複数種類であるため、マッチング領域設定手段は、認識対象パターンを構成する基礎となるカラーのカラー領域から、非認識パターンを構成する基礎となるカラーのカラー領域を削除した残余領域をマッチング領域に設定することができる。このように、標示体認識装置は、カラー領域抽出手段が抽出した複数のカラー領域を利用して、マッチング領域を効果的に絞り込むことで、認識率の向上及び認識処理の高速化を実現することができる。   In still another aspect of the sign object recognition apparatus, there are a plurality of types of colors that form the sign object pattern, and the color area extracted by the color area extracting unit is deleted from the matching area. The image forming apparatus further includes an area deleting unit, and the matching area setting unit sets a residual area obtained by deleting the color area from the matching area by the color area deleting unit as a new matching area. Since there are multiple types of colors that form the basis pattern of the sign object pattern, the matching area setting means selects the color of the color that forms the basis of the unrecognized pattern from the color area of the color that forms the recognition target pattern. The remaining area from which the area has been deleted can be set as the matching area. As described above, the sign object recognition apparatus can improve the recognition rate and speed up the recognition process by effectively narrowing down the matching area by using the plurality of color areas extracted by the color area extracting unit. Can do.

本発明の他の実施形態では、標示体認識方法は、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶工程と、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶工程と、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶工程と、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定工程と、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング工程と、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識工程と、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除工程と、を備え、前記マッチング領域設定工程は、前記認識済領域削除工程により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。このような標示体認識方法によっても、認識率の高い標示体パターンから順に形状パターンマッチングを実行し、認識した標示体の領域をマッチング領域から削除していくことで、重複認識を避け、認識率の向上及び認識処理の高速化を実現することができる。   In another embodiment of the present invention, a sign object recognition method includes an image data storage step for storing image data to be subjected to shape pattern matching, and a sign object pattern storage for storing a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching. A recognition rate data storage step for storing the recognition rate of each sign object pattern by shape pattern matching as recognition rate data, a matching region setting step for setting the entire region of one piece of the image data as a matching region, In order from the sign object pattern having a high recognition rate based on the recognition rate data, a matching step for performing shape pattern matching with the matching area, and from the matching area to the sign object pattern based on the result of the shape pattern matching A sign object recognition step for recognizing a corresponding sign object, and the sign object recognition step And a recognized area deletion step of deleting from the matching area as a recognized area as a recognized area, and the matching area setting step is configured to recognize the recognition area from the matching area by the recognized area deletion step. The remaining area from which the completed area is deleted is set as a new matching area. Even with such a sign object recognition method, shape pattern matching is performed in order from the sign object pattern with the highest recognition rate, and the recognized sign object area is deleted from the matching area, thereby avoiding duplicate recognition and recognition rate. And speeding up of recognition processing can be realized.

本発明のさらに他の観点では、コンピュータ上で実行される標示体認識プログラムであって、形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段、形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段、形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段、1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段、前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段、前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段、前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段、として前記コンピュータを機能させ、前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。このような標示体認識プログラムをコンピュータ上で実行することによっても、認識率の高い標示体パターンから順に形状パターンマッチングを実行し、認識した標示体の領域をマッチング領域から削除していくことで、重複認識を避け、認識率の向上及び認識処理の高速化を実現することができる。なお、この標示体認識プログラムは記録媒体に記録した状態で好適に取り扱うことができる。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a sign recognition program executed on a computer, image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching, and a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching. The sign object pattern storage means for storing the recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign object pattern by shape pattern matching as the recognition rate data, and the matching area for setting the entire area of the one piece of the image data as the matching area Setting means, matching means for performing shape pattern matching with the matching area in order from a sign body pattern having a high recognition rate based on the recognition rate data, and the marking from the matching area based on the result of the shape pattern matching A sign that recognizes the sign corresponding to the body pattern Recognizing means, causing the computer to function as a recognized area deleting means for deleting the area of the sign object recognized by the sign object recognizing means as a recognized area from the matching area, and the matching area setting means The remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the completed area deleting means is set as a new matching area. By executing such a sign object recognition program on a computer, by executing shape pattern matching in order from a sign object pattern with a high recognition rate, and deleting the recognized sign object area from the matching area, It is possible to avoid duplicate recognition, improve the recognition rate, and speed up recognition processing. This sign recognition program can be suitably handled in a state of being recorded on a recording medium.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[標示体認識装置]
図1は、本発明の実施例に係る標示体認識方法を適用した標示体認識装置100の概略構成を示す図である。
[Sign recognition device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a sign object recognition apparatus 100 to which a sign object recognition method according to an embodiment of the present invention is applied.

本実施例において、標示体認識装置100は、道路に設置された標示体を撮影した画像データと、現実に存在する標示体に対応するテンプレートである標示体パターンとを形状パターンマッチングすることにより標示体を認識する装置である。   In the present embodiment, the sign object recognition apparatus 100 performs sign pattern matching between image data obtained by photographing a sign object installed on a road and a sign object pattern that is a template corresponding to a sign object that actually exists. It is a device that recognizes the body.

標示体認識装置100は、例えば、パーソナルコンピュータにより構成され、システムバス11と、CPU(Central Processing Unit)12と、メモリ13と、キーボード14と、マウスなどの座標指示デバイス15と、ディスプレイ16と、プリンタ17と、データベース18とを備える。ここで、キーボード14及び座標指示デバイス15は、入力装置である。また、ディスプレイ16及びプリンタ17は、出力装置である。CPU12は、標示体認識装置100全体を制御し、入出力装置の制御を行う。   The sign object recognition apparatus 100 is constituted by, for example, a personal computer, and includes a system bus 11, a CPU (Central Processing Unit) 12, a memory 13, a keyboard 14, a coordinate indicating device 15 such as a mouse, a display 16, and the like. A printer 17 and a database 18 are provided. Here, the keyboard 14 and the coordinate designating device 15 are input devices. The display 16 and the printer 17 are output devices. The CPU 12 controls the entire sign recognition device 100 and controls the input / output device.

CPU12、メモリ13、データベース18は、システムバス11に接続される。キーボード14、座標指示デバイス15、ディスプレイ16、プリンタ17も図示しないインタフェースを介してシステムバス11に接続される。メモリ13は、作業メモリとしても使用される。   The CPU 12, the memory 13, and the database 18 are connected to the system bus 11. A keyboard 14, a coordinate indicating device 15, a display 16, and a printer 17 are also connected to the system bus 11 via an interface (not shown). The memory 13 is also used as a working memory.

[標示体認識ユニット]
図2は、画像データと、標示体パターンとを形状パターンマッチングすることにより標示体を認識する標示体認識ユニット200の機能ブロック図である。標示体認識ユニット200は、実態的には、標示体認識装置100の構成要素により構成される。図2に示すように、標示体認識ユニット200は、認識用情報記憶部201、マッチング領域設定部202、カラー領域抽出部203、マッチング部204、標示体認識部205、認識済領域削除部206及び認識結果情報記憶部207を備える。
[Sign recognition unit]
FIG. 2 is a functional block diagram of a sign object recognition unit 200 that recognizes a sign object by shape pattern matching between image data and a sign object pattern. The sign object recognition unit 200 is actually constituted by the components of the sign object recognition device 100. As shown in FIG. 2, the sign object recognition unit 200 includes a recognition information storage unit 201, a matching area setting unit 202, a color area extraction unit 203, a matching unit 204, a sign object recognition unit 205, a recognized area deletion unit 206, and A recognition result information storage unit 207 is provided.

認識用情報記憶部201は、道路に設置された標示体を撮影した画像データを記憶する。道路に設置された標示体とは、コンビニエンスストアやガソリンスタンドの看板、規制標識や警戒標識をはじめとする標識などであって、色が変化しないものである。   The recognition information storage unit 201 stores image data obtained by photographing a sign placed on a road. The signs installed on the road are signs such as convenience store and gas station signs, regulatory signs and warning signs, etc., and the color does not change.

また、認識用情報記憶部201は、現実に存在する標示体に対応するテンプレートである標示体パターンと、各標示体パターンの形状パターンマッチングによる認識率を示す認識率データとを記憶する。   Further, the recognition information storage unit 201 stores a sign object pattern that is a template corresponding to a sign object that actually exists, and recognition rate data indicating a recognition rate by shape pattern matching of each sign object pattern.

まず、標示体パターンについて、図3及び図4を参照して詳しく説明する。図3は、認識対象となる標示体に対応する標示体パターン(以下、「認識対象パターン」とも呼ぶ。)の例である。図4は、認識対象ではない標示体に対応する標示体パターン(以下、「非認識パターン」とも呼ぶ。)の例である。   First, the sign body pattern will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an example of a sign object pattern (hereinafter also referred to as “recognition object pattern”) corresponding to a sign object to be recognized. FIG. 4 is an example of a sign object pattern (hereinafter also referred to as “non-recognition pattern”) corresponding to a sign object that is not a recognition target.

一般的に特徴点の少ないシンプルな形状の標示体は誤認識されやすいため、標示体認識ユニット200は、認識対象となる標示体と近似形状を含む認識対象ではない標示体も認識し、予め除外することとしている。そのため、認識用情報記憶部201は、標示体パターンとして認識対象パターン及び非認識パターンを記憶している。   In general, a simple-shaped sign object with few feature points is likely to be erroneously recognized. Therefore, the sign object recognition unit 200 also recognizes a sign object that is a recognition object and a sign object that is not a recognition object including approximate shapes, and excludes them in advance. To do. Therefore, the recognition information storage unit 201 stores a recognition target pattern and a non-recognition pattern as a sign body pattern.

図3(a)乃至(c)に示す認識対象パターンは、基礎となるカラーが「青」である「指定方向外進行禁止」の規制標識に対応する標示体パターンである。また、図3(d)乃至(g)に示す認識対象パターンは、基礎となるカラーが「青」である「一方通行」の規制標識に対応する標示体パターンである。図示のように、「指定方向外進行禁止」や「一方通行」の規制標識は、基本的に矢印により進行可能な方向を示した図形となっている。図面において青色の領域は、左斜線で示す。   The recognition target patterns shown in FIGS. 3A to 3C are sign body patterns corresponding to the restriction sign “prohibition of progressing outside the designated direction” whose basic color is “blue”. Also, the recognition target patterns shown in FIGS. 3D to 3G are sign body patterns corresponding to “one-way” restriction signs whose basic color is “blue”. As shown in the figure, the restriction signs such as “prohibition of proceeding outside the designated direction” and “one-way” are basically a figure indicating the direction in which the vehicle can travel by an arrow. In the drawing, a blue region is indicated by a left oblique line.

なお、認識用情報記憶部201は、画像データとの形状パターンマッチングにおいて3次元的な奥行きを考慮するため、図3(f)及び(g)に示すように、「一方通行」の規制標識に対応する標示体パターンを複数用意している。これにより、画像データ内の標示体が3次元的な奥行きにより傾いていたとしても、標示体認識ユニット200は、形状パターンマッチングにより的確に標示体を認識することができる。   Note that the recognition information storage unit 201 considers a three-dimensional depth in the shape pattern matching with the image data, and as shown in FIGS. A plurality of corresponding sign body patterns are prepared. Thereby, even if the sign object in image data inclines by three-dimensional depth, the sign object recognition unit 200 can recognize a sign object exactly by shape pattern matching.

図4(a)に示す非認識パターンは、基礎となるカラーが「青」である「警笛鳴らせ」の規制標識に対応する標示体パターンである。また、図4(b)に示す非認識パターンは、基礎となるカラーが「青」である「駐車可」の指示標識に対応する標示体パターンである。   The non-recognition pattern shown in FIG. 4A is a sign body pattern corresponding to a restriction sign of “warning sound” whose basic color is “blue”. The non-recognition pattern shown in FIG. 4B is a sign body pattern corresponding to the “parking possible” indication sign whose basic color is “blue”.

本実施例では、画像データと図3に示す認識対象パターンとの形状パターンマッチングにより、「指定方向外進行禁止」及び「一方通行」の規制標識を認識するものとする。また、本実施例では、似たようなカラーパターンを持つ標示体の誤認識を低下させるため、基礎となるカラーが「青」であって、白いマークが描かれている図4に示す標示体パターンを非認識パターンとしている。   In the present embodiment, it is assumed that the restriction signs “prohibition of proceeding outside specified direction” and “one-way” are recognized by shape pattern matching between the image data and the recognition target pattern shown in FIG. Further, in this embodiment, in order to reduce misrecognition of a sign having a similar color pattern, the sign shown in FIG. 4 in which the base color is “blue” and a white mark is drawn. The pattern is a non-recognized pattern.

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、認識対象パターン及び非認識対象パターンに対応する標識や看板は、任意に設定することができる。例えば、「指定方向外進行禁止」や「一方通行」の規制標識を認識する場合、基礎となるカラーが「青」であって、白い矢印が描かれている「方面案内標識」や「指定方向別通行区分(レーン案内)」を非認識パターンとしてもよい。   However, the present invention is not limited to this, and signs and signs corresponding to the recognition target pattern and the non-recognition target pattern can be arbitrarily set. For example, when recognizing a restriction sign such as “Prohibit traveling out of specified direction” or “One-way”, the base color is “blue” and a “direction guide sign” or “specified direction” with a white arrow drawn on it. The “non-recognized pattern” may be set as “another traffic classification (lane guidance)”.

次に、各標示体パターンの認識率を示す認識率データについて、図5を参照して説明する。図5は、認識率データのデータ構造を模式的に示す図である。図示のように、認識率データは、標示体パターン、名称及び認識率から構成されている。標示体パターンは、各標示体パターンの代表的な形状を示す。例えば、「指定方向外進行禁止」の規制標識は複数種類存在するが、図5では矢印が左方向の標識に対応する標示体パターンが代表として示されている。名称は、各標示体パターンに対応する標示体の名称を示す。認識率は、事前に検証されたデータであって、各標示体パターンに基づく形状パターンマッチングにより標示体を認識した場合の平均正解率である。通常、形状パターンマッチングによる認識処理では、特徴の強い形状を持つ標示体パターンほど認識率が高くなる。   Next, recognition rate data indicating the recognition rate of each sign object pattern will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the data structure of the recognition rate data. As shown in the figure, the recognition rate data is composed of a sign body pattern, a name, and a recognition rate. The sign body pattern indicates a representative shape of each sign body pattern. For example, there are a plurality of types of restriction signs “prohibition of proceeding outside the designated direction”, but in FIG. 5, a sign body pattern corresponding to a sign whose arrow is in the left direction is shown as a representative. The name indicates the name of the sign object corresponding to each sign object pattern. The recognition rate is data verified in advance, and is an average accuracy rate when the sign object is recognized by shape pattern matching based on each sign object pattern. Usually, in the recognition process by shape pattern matching, the recognition rate increases as the sign body pattern has a strong feature.

認識用情報記憶部201は、本発明における画像データ記憶手段、標示体パターン記憶手段、認識率データ記憶手段として機能する。また、認識用情報記憶部201は、図1に示すデータベース18内に構成することができる。   The recognition information storage unit 201 functions as image data storage means, sign object pattern storage means, and recognition rate data storage means in the present invention. Moreover, the information storage part 201 for recognition can be comprised in the database 18 shown in FIG.

マッチング領域設定部202は、認識用情報記憶部201により記憶されている標示体パターンと形状パターンマッチングを実行する領域をマッチング領域として設定する。マッチング領域設定部202は、まず、1枚の画像データの全領域をマッチング領域として設定する。その後、マッチング領域設定部202は、詳細は後述するが、カラー領域抽出部203により抽出されたカラー領域をマッチング領域に設定したり、標示体認識部205により認識された標示体の領域を削除した残余領域をマッチング領域に設定したりする。マッチング領域設定部202は、本発明におけるマッチング領域設定手段として機能する。   The matching area setting unit 202 sets the area for executing the pattern pattern matching with the sign object pattern stored in the recognition information storage unit 201 as the matching area. First, the matching area setting unit 202 sets the entire area of one piece of image data as a matching area. After that, the matching area setting unit 202 sets the color area extracted by the color area extraction unit 203 as a matching area, or deletes the area of the sign object recognized by the sign object recognition part 205, as will be described in detail later. The remaining area is set as a matching area. The matching area setting unit 202 functions as matching area setting means in the present invention.

カラー領域抽出部203は、マッチング領域設定部202により設定されたマッチング領域から、特定の標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出する。ここで、特定の標示体パターンとは、認識したい標示体に対応する標示体パターンであって、標示体パターンを構成する基礎となるカラーとは、対応する標示体を構成する基礎となるカラーである。例えば、基礎となるカラーが「青」である規制標識を認識する場合、カラー領域抽出部203は、マッチング領域から青色の成分を多く含む領域を青色領域として抽出する。また、基礎となるカラーが「黄色」である警戒標識を認識する場合、カラー領域抽出部203は、マッチング領域から黄色の成分を多く含む領域を黄色領域として抽出する。カラー領域抽出部203は、本発明におけるカラー領域抽出手段として機能する。   The color area extraction unit 203 extracts a color area having a color that is a basis of a specific sign body pattern from the matching area set by the matching area setting unit 202. Here, the specific sign object pattern is a sign object pattern corresponding to the sign object to be recognized, and the base color constituting the sign object pattern is the color constituting the base constituting the corresponding sign object. is there. For example, when recognizing a restriction sign whose base color is “blue”, the color region extraction unit 203 extracts a region containing a lot of blue components from the matching region as a blue region. When recognizing a warning sign whose basic color is “yellow”, the color region extraction unit 203 extracts a region containing a lot of yellow components from the matching region as a yellow region. The color area extraction unit 203 functions as color area extraction means in the present invention.

なお、マッチング領域設定部202は、カラー領域抽出部203により抽出されたカラー領域を新たなマッチング領域に設定する。このように、標示体パターン及び対応する標示体を基礎となるカラーで複数のグループに分類することで、色によるマッチング領域の絞込みが可能となり、標示体を認識する処理を高速化することができる。   The matching area setting unit 202 sets the color area extracted by the color area extracting unit 203 as a new matching area. In this way, by classifying the sign object pattern and the corresponding sign object into a plurality of groups based on the base color, it becomes possible to narrow down the matching area by color, and the processing for recognizing the sign object can be speeded up. .

マッチング部204は、認識用情報記憶部201により記憶されている認識率データに基づいて、認識率の高い標示体パターンから順に、マッチング領域設定部202により設定されたマッチング領域との形状パターンマッチングを実行する。具体的に、マッチング部204は、1枚の画像データから抽出されたカラー領域に対して、認識率の高い順に認識対象パターン又は非認識パターンの形状パターンマッチングを実行する。このように、標示体パターン及び対応する標示体を予め検証された認識率に基づいてグループ化した上で、マッチング部204は、認識率の高いグループ毎に形状パターンマッチングを実行する。マッチング部204は、本発明におけるマッチング手段として機能する。   Based on the recognition rate data stored in the recognition information storage unit 201, the matching unit 204 performs shape pattern matching with the matching region set by the matching region setting unit 202 in order from the sign body pattern having the highest recognition rate. Execute. Specifically, the matching unit 204 performs shape pattern matching of the recognition target pattern or the non-recognition pattern on the color area extracted from one piece of image data in descending order of recognition rate. In this way, after the sign body pattern and the corresponding sign body are grouped based on the recognition rate verified in advance, the matching unit 204 executes shape pattern matching for each group having a high recognition rate. The matching unit 204 functions as a matching unit in the present invention.

標示体認識部205は、マッチング部204による形状パターンマッチングの結果に基づいて、マッチング領域と、標示体パターンとのマッチング度合いが所定レベル以上である場合に、そのマッチング領域内に存在する標示体を、当該標示体パターンに対応する標示体であると認識する。即ち、標示体認識部205は、マッチング領域の標示体が認識対象パターンに対応する標示体又は非認識パターンに対応する標示体であると認識する。標示体認識部205は、本発明における標示体認識手段として機能する。   Based on the result of shape pattern matching by the matching unit 204, the sign object recognition unit 205 determines the sign object existing in the matching area when the matching degree between the matching area and the sign object pattern is equal to or higher than a predetermined level. , It is recognized as a sign corresponding to the sign pattern. That is, the sign object recognition unit 205 recognizes that the sign object in the matching area is a sign object corresponding to the recognition target pattern or a sign object corresponding to the non-recognition pattern. The sign object recognition unit 205 functions as sign object recognition means in the present invention.

なお、画像データと、標示体パターンとの形状パターンマッチングの具体的な処理については、周知技術であるため、便宜上説明は省略する。   Since specific processing of shape pattern matching between the image data and the sign object pattern is a well-known technique, the description thereof is omitted for the sake of convenience.

認識済領域削除部206は、標示体認識部205が認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除する。標示体認識部205は、認識率が高い標示体から順に認識しているため、認識済領域削除部206は、認識率が高い標示体の領域から順に削除していく。換言すると、認識済領域削除部206は、誤認識の少ない標示体の領域から順に削除していく。認識済領域削除部206は、本発明における領域削除手段として機能する。   The recognized area deletion unit 206 deletes the area of the sign object recognized by the sign object recognition unit 205 from the matching area as the recognized area. Since the sign object recognition unit 205 recognizes in order from the sign object with the highest recognition rate, the recognized area deletion unit 206 deletes in order from the area of the sign object with the high recognition rate. In other words, the recognized area deletion unit 206 sequentially deletes the areas of the sign object with few erroneous recognitions. The recognized area deletion unit 206 functions as an area deletion unit in the present invention.

なお、マッチング領域設定部202は、認識済領域削除部206によりマッチング領域から認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。具体的に、マッチング部204は、この後、認識率の高い標示体パターンから順に、新たなマッチング領域、即ちカラー領域から認識済領域を削除した残りの残余領域との形状パターンマッチングを実行する。つまり、1枚の画像データに対応するマッチング領域は、標示体認識部205により標示体が認識される度に認識済領域がどんどん削除される。また、マッチング部204は、どんどん狭くなるマッチング領域と標示体パターンとの形状パターンマッチングを実行する。このように認識率の高いグループ毎に形状パターンマッチングを実行し、認識した標示体の領域をマッチング領域から削除していくことで、重複認識を避け、マッチング領域の減少による処理の高速化及び認識率の向上を実現することができる。   The matching area setting unit 202 sets the remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the recognized area deleting unit 206 as a new matching area. Specifically, the matching unit 204 subsequently performs shape pattern matching with a new matching area, that is, a remaining area obtained by deleting a recognized area from a color area, in order from a sign body pattern with a high recognition rate. That is, the recognized area of the matching area corresponding to one piece of image data is deleted every time the sign object recognition unit 205 recognizes the sign object. In addition, the matching unit 204 executes shape pattern matching between a matching region that becomes narrower and a sign body pattern. By performing shape pattern matching for each group with a high recognition rate in this way and deleting the recognized sign object area from the matching area, it avoids duplicate recognition and speeds up and recognizes processing by reducing the matching area. An improvement in rate can be realized.

認識結果情報記憶部206は、標示体認識部205により認識された標示体の中で認識対象である標示体、つまり認識対象パターンに対応する標示体に関する情報を認識結果情報として記憶する。図6は、認識結果情報のデータ構造を模式的に示す図である。認識結果情報は、画像データID、撮影場所、方向、位置及び標示体IDから構成されている。画像データIDは、マッチング部204による形状パターンマッチングの基になる画像データを識別する情報である。撮影場所は、対応する画像データの撮影場所を示す緯度及び経度である。方向は、対応する撮影場所において撮影を行った車両の進行方向である。位置は、標示体認識部205により認識された標示体の画像データ上の位置を示すX座標及びY座標である。標示体IDは、標示体認識部205により認識された標示体を識別する情報である。認識結果記憶部206により記憶された認識結果情報に基づいて、例えば車両のナビゲーション装置に記憶されている地図データ等を更新することができる。なお、本実施例において認識結果情報記憶部206は、図6に示すようなデータ構造の認識結果情報を記憶することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、形状パターンマッチングによるマッチング度合いや標示体の傾き等の情報を認識結果情報に含めることとしてもよい。   The recognition result information storage unit 206 stores, as recognition result information, information related to a sign object that is a recognition target among the sign objects recognized by the sign object recognition unit 205, that is, a sign object corresponding to the recognition object pattern. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the data structure of the recognition result information. The recognition result information includes an image data ID, a shooting location, a direction, a position, and a sign ID. The image data ID is information for identifying image data that is a basis of shape pattern matching by the matching unit 204. The shooting location is a latitude and longitude indicating the shooting location of the corresponding image data. The direction is the traveling direction of the vehicle that has shot at the corresponding shooting location. The position is an X coordinate and a Y coordinate indicating the position of the sign object recognized by the sign object recognition unit 205 on the image data. The sign object ID is information for identifying the sign object recognized by the sign object recognition unit 205. Based on the recognition result information stored in the recognition result storage unit 206, for example, map data stored in the vehicle navigation device can be updated. In this embodiment, the recognition result information storage unit 206 stores recognition result information having a data structure as shown in FIG. 6, but the present invention is not limited to this, and is based on shape pattern matching. Information such as the degree of matching and the inclination of the sign body may be included in the recognition result information.

本実施例において標示体認識ユニット200は、標示体認識装置100の構成要素により構成されることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、走行現地調査用の装置や通常の車両に搭載されたカーナビゲーション装置の構成要素により構成されることとしてもよい。   In the present embodiment, the sign object recognition unit 200 is configured by the constituent elements of the sign object recognition apparatus 100, but the present invention is not limited to this. It is good also as being comprised by the component of the car navigation apparatus mounted in this vehicle.

なお、本実施例における標示体認識ユニット200は、図3及び図4に示す標示体パターンに対応する標示体を認識するものであって、この場合の形状パターンマッチングについては周知の技術であるため、便宜上説明を省略している。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、方面、方向、距離等を指示する方面案内標識を認識することも考えられる。この場合のマッチングについて図7を参照して特に説明する。   Note that the sign object recognition unit 200 in this embodiment recognizes sign objects corresponding to the sign object patterns shown in FIGS. 3 and 4, and shape pattern matching in this case is a well-known technique. For convenience, the description is omitted. However, the present invention is not limited to this, and it is also conceivable to recognize a direction guide sign indicating the direction, direction, distance, and the like. The matching in this case will be particularly described with reference to FIG.

方面案内標識は、地名や距離など設置場所固有の情報が記載されているため、規制標識や警戒標識のような定型の標示体ではない。そのため、予め全ての方面案内標識に対応する標示体パターンを認識用情報記憶部201に記憶することは、標示体認識ユニット200にとって負荷が極めて大きい。よって、標示体認識部205がマッチング領域に含まれる方面案内標識を認識する場合、マッチング部204は、図7に示すように、スケールを変化させながら小さい上向き矢印を、マッチング領域内の方面案内標識の領域とマッチングさせる。このときマッチング部204は、上向き矢印を360度回転させ、全ての角度について、方面案内標識の領域とのマッチングを実行する。そして、マッチング部204のマッチング結果により、矢印を複数個含む標示体が存在する場合、標示体認識部205は、「一方通行」や「指定方向外進行禁止」の規制標識と区別するため、標示体全体中の青色領域の割合を算出する。規制標識は、通常、方面案内標識と比べて青色領域の割合が少ないため、標示体認識部205は、算出した青色領域の割合が予め設定された閾値より大きい場合に、マッチング領域の標示体を方面案内標識であると認識する。   The direction guide sign is not a standard sign such as a regulation sign or a warning sign because information unique to the installation location such as a place name and distance is described. Therefore, storing in advance the sign object patterns corresponding to all the direction guide signs in the recognition information storage unit 201 is extremely heavy on the sign object recognizing unit 200. Therefore, when the sign recognition unit 205 recognizes the direction guide sign included in the matching area, the matching part 204 displays a small upward arrow while changing the scale, as shown in FIG. Match with the region. At this time, the matching unit 204 rotates the upward arrow 360 degrees, and executes matching with the area of the direction guide sign for all angles. Then, according to the matching result of the matching unit 204, when there is a sign body including a plurality of arrows, the sign object recognition unit 205 distinguishes it from a restriction sign such as “one-way” or “prohibition of traveling in the specified direction”. Calculate the percentage of the blue area in the whole body. Since the restriction sign usually has a lower proportion of the blue area than the direction guide sign, the sign object recognition unit 205 selects the sign in the matching area when the calculated ratio of the blue area is larger than a preset threshold value. Recognize it as a direction sign.

[標示体認識方法]
次に、標示体認識ユニット200により、画像データと標示体パターンとを形状パターンマッチングすることで標示体を認識する方法について図8乃至図10を参照して説明する。図8は、本実施例におけるマッチング領域を示す図である。図9は、本実施例における標示体認識方法を説明する図である。図10は、従来の標示体認識方法を説明する図である。
[Sign recognition method]
Next, a method of recognizing a sign object by shape pattern matching between image data and a sign object pattern by the sign object recognizing unit 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing matching regions in the present embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the sign recognition method in the present embodiment. FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional sign recognition method.

標示体認識ユニット200では、まず、マッチング領域設定部202が、認識用情報記憶部201により記憶されている1枚の画像データの全領域をマッチング領域に設定する。続いて、カラー領域抽出部203は、マッチング領域設定部202により設定されたマッチング領域から、特定の標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出する。具体的に、カラー領域抽出部203は、図8(a)に示す画像データから、図8(b)に示すように青色の成分を多く含む青色領域を抽出する。このとき、カラー領域抽出部203は、青色の成分を多く含む領域を少し(例えば、数ピクセル)膨らませ、当該領域の周りを含めて青色領域として抽出する。これによれば、基礎となるカラーが「青」であり、エッジが「白」の標示体であっても、カラー領域抽出部203は、エッジを含む標示体を青色領域として抽出することができる。   In the sign object recognition unit 200, first, the matching area setting unit 202 sets the entire area of one piece of image data stored in the recognition information storage unit 201 as a matching area. Subsequently, the color area extraction unit 203 extracts a color area having a color as a basis constituting a specific sign body pattern from the matching area set by the matching area setting unit 202. Specifically, the color area extraction unit 203 extracts a blue area containing a lot of blue components as shown in FIG. 8B from the image data shown in FIG. At this time, the color area extraction unit 203 slightly expands the area containing a large amount of blue components (for example, several pixels) and extracts the area including the surrounding area as a blue area. According to this, even if the base color is “blue” and the edge is “white”, the color area extraction unit 203 can extract the sign including the edge as a blue area. .

マッチング領域設定部202は、カラー領域抽出部203により抽出されたカラー領域を新たなマッチング領域に設定する。換言すると、カラー領域抽出部203が抽出した青色領域以外の部分は、形状パターンマッチングの対象とならない。よって、図面では、画像データにおいて形状パターンマッチングの対象とならない部分、即ちマッチング領域以外の部分を、便宜上、黒色で表現する。   The matching area setting unit 202 sets the color area extracted by the color area extraction unit 203 as a new matching area. In other words, portions other than the blue region extracted by the color region extraction unit 203 are not subjected to shape pattern matching. Therefore, in the drawing, a portion that is not a target of shape pattern matching in the image data, that is, a portion other than the matching region is expressed in black for convenience.

続いて、マッチング部204は、認識用情報記憶部201により記憶されている認識率データに基づいて、認識率が高い標示体パターンから順に、マッチング領域設定部202により設定された新たなマッチング領域との形状パターンマッチングを行う。即ち、マッチング部204は、はじめに、最も認識率が高い標示体パターンと、カラー領域との形状パターンマッチングを行う。具体的に、マッチング部204は、図5に示すような認識率データに基づいて、認識率が100%であり最も高い「警笛鳴らせ」の規制標識に対応する非認識パターンと、図8(b)に示す青色領域との形状パターンマッチングを行う。   Subsequently, based on the recognition rate data stored in the recognition information storage unit 201, the matching unit 204 starts with the new matching region set by the matching region setting unit 202 in order from the sign body pattern having the highest recognition rate. Perform shape pattern matching. That is, the matching unit 204 first performs shape pattern matching between the sign object pattern having the highest recognition rate and the color area. Specifically, based on the recognition rate data as shown in FIG. 5, the matching unit 204 recognizes a non-recognition pattern corresponding to the restriction mark of “high horn sound” with a recognition rate of 100%, and FIG. The shape pattern matching with the blue region shown in FIG.

マッチング部204による形状パターンマッチングの結果に基づいて、標示体認識部205は、マッチング領域と、標示体パターンとのマッチング度合いが所定レベル以上である場合に、そのマッチング領域内に存在する標示体を、当該標示体パターンに対応する標示体であると認識する。具体的に、標示体認識部205は、図8(b)に示す青色領域と、「警笛鳴らせ」の規制標識に対応する非認識パターンとのマッチング度合いが所定のレベル以上であると判断し、青色領域内に存在する標示体を「警笛鳴らせ」の規制標識であると認識する。標示体を認識すると、認識済領域削除部206は、標示体認識部205が認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除する。具体的に、認識済領域削除部206は、図8(c)に示すように、標示体認識部205が認識した「警笛鳴らせ」の規制標識の領域を青色領域から削除する。マッチング領域設定部202は、認識済領域削除部206によりマッチング領域から認識済領域を削除した残余領域、即ち図8(c)に示す領域を新たなマッチング領域に設定する。   Based on the result of the shape pattern matching by the matching unit 204, the sign object recognition unit 205 selects the sign object existing in the matching area when the matching degree between the matching area and the sign object pattern is equal to or higher than a predetermined level. , It is recognized as a sign corresponding to the sign pattern. Specifically, the sign object recognition unit 205 determines that the degree of matching between the blue region illustrated in FIG. 8B and the non-recognition pattern corresponding to the restriction mark “warning” is equal to or higher than a predetermined level, Recognize the sign in the blue area as a “warning” regulation sign. When the sign object is recognized, the recognized area deletion unit 206 deletes the area of the sign object recognized by the sign object recognition unit 205 from the matching area as the recognized area. Specifically, as shown in FIG. 8C, the recognized area deleting unit 206 deletes the area of the restriction sign of “screaming horn” recognized by the sign object recognition unit 205 from the blue area. The matching area setting unit 202 sets the remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the recognized area deleting unit 206, that is, the area shown in FIG. 8C as a new matching area.

そして、マッチング部204は、認識用情報記憶部201により記憶されている認識率データに基づいて、認識率が高い標示体パターンから順に、新たなマッチング領域との形状パターンマッチングを行う。具体的に、マッチング部204は、図5に示すような認識率データに基づいて、認識率が97.10%の「指定方向外進行禁止」の規制標識に対応する認識対象パターンと、既に「警笛鳴らせ」の規制標識の領域が削除された図8(c)に示す青色領域との形状パターンマッチングを行う。マッチング部204による形状パターンマッチングの結果に基づいて、標示体認識部205は、図8(c)に示す青色領域と、「指定方向外進行禁止(右方向)」の規制標識に対応する認識パターンとのマッチング度合いが所定のレベル以上であると判断し、青色領域内に存在する標示体を「指定方向外進行禁止(右方向)」であると認識する。認識対象である標示体を認識した場合、認識結果情報記憶部207は、当該標示体に関する情報を、図6に示すような認識結果情報として記憶する。また、認識済領域削除部206は、図8(d)に示すように、標示体認識部205が認識した「指定方向外進行禁止(右方向)」の規制標識の領域を認識済領域として青色領域から削除する。マッチング領域設定部202は、認識済領域削除部206によりマッチング領域から認識済領域を削除した残余領域、即ち図8(d)に示す領域を新たなマッチング領域に設定する。   Based on the recognition rate data stored in the recognition information storage unit 201, the matching unit 204 performs shape pattern matching with a new matching region in order from the sign body pattern having the highest recognition rate. Specifically, based on the recognition rate data as shown in FIG. 5, the matching unit 204 has already recognized the recognition target pattern corresponding to the restriction sign “prohibition of traveling in the specified direction” with a recognition rate of 97.10%, and “ The shape pattern matching is performed with the blue region shown in FIG. Based on the result of the shape pattern matching by the matching unit 204, the sign object recognition unit 205 recognizes the blue area shown in FIG. 8C and the recognition mark corresponding to the restriction sign “prohibition of progression outside specified direction (right direction)”. Is determined to be equal to or higher than a predetermined level, and a sign existing in the blue region is recognized as “prohibition of proceeding outside specified direction (right direction)”. When a sign object that is a recognition target is recognized, the recognition result information storage unit 207 stores information on the sign object as recognition result information as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8D, the recognized area deletion unit 206 uses the restriction marker area “prohibition of progression outside specified direction (right direction)” recognized by the sign object recognition unit 205 as a recognized area. Remove from area. The matching area setting unit 202 sets the remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the recognized area deleting unit 206, that is, the area shown in FIG. 8D as a new matching area.

標示体認識ユニット200は、1枚の画像データに対してマッチング領域がなくなるまでこのような処理を繰り返すことにより、標示体の認識を行う。換言すると、標示体認識ユニット200は、図9(a)に示すように、1枚の画像データと、予め用意された複数の標示体パターンとの形状パターンマッチングを一括で行うことで、標示体の認識処理を実行する。このとき、標示体認識ユニット200は、予め各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶しており、当該認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に形状パターンマッチングを実行する。   The sign object recognition unit 200 recognizes the sign object by repeating such processing until there is no matching area for one piece of image data. In other words, as shown in FIG. 9A, the sign object recognition unit 200 collectively performs shape pattern matching between one piece of image data and a plurality of sign object patterns prepared in advance, thereby indicating the sign object. The recognition process is executed. At this time, the sign object recognition unit 200 stores the recognition rate of each sign object pattern in advance as recognition rate data, and executes shape pattern matching in order from the sign object pattern having the highest recognition rate based on the recognition rate data. .

これに対し、従来の認識処理では、図10に示すように、1枚の画像データと、予め用意された複数の標示体パターンとの形状パターンマッチングを、標示体パターンの種類毎に複数回実行しており、処理時間が非常に長くなっていた。さらに、1枚の画像データに対する形状パターンマッチングを標示体パターンの種類毎に複数のプロセスで実行するため、1枚の画像データに含まれる1つの標示体を複数の標示体と誤認識するという問題が発生していた。   On the other hand, in the conventional recognition process, as shown in FIG. 10, shape pattern matching between one piece of image data and a plurality of prepared object patterns is executed a plurality of times for each type of the object pattern. The processing time was very long. Furthermore, since shape pattern matching for one piece of image data is executed by a plurality of processes for each type of sign body pattern, one sign object included in one piece of image data is erroneously recognized as a plurality of sign objects. Had occurred.

本実施例のように、標示体認識ユニット200が、標示体パターンの認識率に基づいて、画像データと、予め用意された複数の標示体パターンとの形状パターンマッチングを一括処理することで、処理時間を高速化する共に、認識率の向上を実現することができる。   As in this embodiment, the sign object recognition unit 200 performs batch processing of shape pattern matching between image data and a plurality of sign object patterns prepared in advance based on the recognition rate of the sign object pattern. The speed of time can be increased and the recognition rate can be improved.

さらに、本実施例において標示体認識ユニット200は、形状パターンマッチングにより標示体を認識した場合、認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除する。標示体認識ユニット200の認識用情報記憶部201は、認識対象パターン及び非認識パターンを標示体パターンとして記憶しているため、これによれば、認識対象パターンのみならず、非認識対象パターンに対応する標示体を認識した場合にも、その領域を認識済領域としてマッチング領域から削除することができる。よって、的確にマッチング領域を絞り込んでいくことができる。また、このように既に認識した標示体の領域を認識済領域として削除することで、1枚の画像データにおいて認識された1つの標示体が、別の標示体であると重複して認識されることを防止できる。よって、従来の認識処理より標示体の認識率を向上させることが可能となる。特にシンプルな形状である「一方通行」の規制標識は誤認識されやすいが、事前に近似形状を含む「指定方向外進行禁止」や「方面案内標識」の標識を認識対象パターン又は非認識パターンに対応する標示体として認識し、認識済領域をマッチング領域から削除することで、「一方通行」の標識の認識率を効果的に向上させることができる。   Furthermore, in this embodiment, when the sign object recognition unit 200 recognizes the sign object by shape pattern matching, the sign object recognition unit 200 deletes the recognized sign object area from the matching area as a recognized area. Since the recognition information storage unit 201 of the sign object recognition unit 200 stores the recognition target pattern and the non-recognition pattern as the sign object pattern, according to this, it corresponds to not only the recognition target pattern but also the non-recognition target pattern. Even when a sign object to be recognized is recognized, the area can be deleted from the matching area as a recognized area. Therefore, the matching area can be narrowed down accurately. Further, by deleting the area of the already recognized sign object as the recognized area in this way, one sign object recognized in one piece of image data is redundantly recognized as another sign object. Can be prevented. Therefore, the recognition rate of the sign object can be improved as compared with the conventional recognition process. In particular, the restriction sign “one-way”, which is a simple shape, is likely to be misrecognized, but the “prohibition of traveling in the specified direction” or “direction guidance sign” including approximate shapes in advance is used as a recognition target pattern or non-recognition pattern. By recognizing the corresponding sign and deleting the recognized area from the matching area, the recognition rate of the “one-way” sign can be effectively improved.

また、本実施例において標示体認識ユニット200は、図9(b)に示すように、マッチング領域から、認識対象パターンを構成する基礎となるカラーを備える領域をカラー領域として抽出した後、当該カラー領域と、予め用意された複数の標示体パターンとの形状パターンマッチングを一括で行うことで、標示体の認識処理を実行する。このように形状パターンマッチングを一括で行う前処理としてカラー領域を抽出することで、形状パターンマッチングを実行するマッチング領域が予め絞られるため、処理時間を従来の認識処理より大幅に短縮することが可能となる。   Further, in this embodiment, the sign object recognition unit 200 extracts, as a color area, an area having a color as a basis constituting the recognition target pattern from the matching area, as shown in FIG. The sign recognition process is executed by collectively performing shape pattern matching between the area and a plurality of sign object patterns prepared in advance. By extracting color areas as pre-processing for shape pattern matching in this way, the matching area for executing shape pattern matching is narrowed down in advance, so the processing time can be significantly reduced compared to conventional recognition processing. It becomes.

[標示体認識処理]
次に、本実施例による標示体認識処理について、図11を参照して説明する。図11は、本実施例による標示体認識処理のフローチャートである。標示体認識ユニット200は、標示体認識装置100の構成要素により構成されるものであって、標示体認識処理は、図1に示すCPU12がメモリ13に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
[Sign recognition processing]
Next, the sign recognition process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart of the sign recognition process according to this embodiment. The sign object recognition unit 200 is configured by the components of the sign object recognition apparatus 100, and the sign object recognition processing is realized by the CPU 12 shown in FIG. 1 executing a program stored in the memory 13. The

まず、標示体認識ユニット200のマッチング領域設定部202は、認識用情報記憶部201により記憶されている画像データの中から1枚の画像データを抽出し、当該画像データの全領域をマッチング領域に設定する。続いて、カラー領域抽出部203は、マッチング領域設定部202により設定されたマッチング領域から、特定の標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出する(ステップS1)。ここで、特定の標示体パターンとは、画像データから認識したい標示体に対応する標示体パターンである。よって、例えば基礎となるカラーが「青」の規制標識を認識したい場合、カラー領域抽出部203は、マッチング領域、即ち画像データの全領域から青色領域を抽出する。マッチング領域設定部202は、カラー領域抽出部202により抽出されたカラー領域を新たなマッチング領域に設定する。   First, the matching area setting unit 202 of the sign object recognition unit 200 extracts one piece of image data from the image data stored in the recognition information storage unit 201, and uses the entire area of the image data as the matching area. Set. Subsequently, the color area extraction unit 203 extracts a color area having a color as a basis constituting a specific sign body pattern from the matching area set by the matching area setting unit 202 (step S1). Here, the specific sign object pattern is a sign object pattern corresponding to the sign object to be recognized from the image data. Therefore, for example, when it is desired to recognize a restriction sign whose base color is “blue”, the color region extraction unit 203 extracts a blue region from the matching region, that is, the entire region of the image data. The matching area setting unit 202 sets the color area extracted by the color area extraction unit 202 as a new matching area.

続いて、マッチング部204は、認識用情報記憶部201により記憶されている認識率データに基づいて、認識率が高い標示体パターンから順に、マッチング領域との形状パターンマッチングを実行する(ステップS2)。形状パターンマッチングの結果、標示体パターンとマッチング領域とのマッチング度合いが所定のレベル以上ではない場合(ステップS3;No)、マッチング部204は、認識率データに基づいて異なる標示体パターンと、マッチング領域との形状パターンマッチングを実行する(ステップS2)。一方、形状パターンマッチングの結果、標示体パターンとマッチング領域とのマッチング度合いが所定のレベル以上である場合(ステップS3;Yes)、標示体認識部205は、マッチング領域内に存在する標示体を、当該標示体パターンに対応する標示体であると認識する(ステップS4)。標示体認識部205により標示体が認識されると、認識済領域削除部206は、標示体認識部205が認識した標示体の領域を認識済領域としてマッチング領域から削除する(ステップS5)。マッチング領域設定部202は、認識済領域削除部206によりマッチング領域から認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。   Subsequently, based on the recognition rate data stored in the recognition information storage unit 201, the matching unit 204 executes shape pattern matching with the matching region in order from the sign body pattern having the highest recognition rate (step S2). . As a result of the shape pattern matching, when the matching degree between the sign body pattern and the matching area is not equal to or higher than a predetermined level (step S3; No), the matching unit 204 determines that the sign body pattern differs from the matching area based on the recognition rate data. And shape pattern matching is executed (step S2). On the other hand, as a result of the shape pattern matching, when the degree of matching between the sign object pattern and the matching area is equal to or higher than a predetermined level (step S3; Yes), the sign object recognition unit 205 displays the sign object existing in the matching area, It is recognized as a sign corresponding to the sign object pattern (step S4). When the sign object is recognized by the sign object recognition unit 205, the recognized area deletion unit 206 deletes the area of the sign object recognized by the sign object recognition unit 205 from the matching area as a recognized area (step S5). The matching area setting unit 202 sets the remaining area obtained by deleting the recognized area from the matching area by the recognized area deleting unit 206 as a new matching area.

また、標示体認識部205は、認識した標示体が認識対象であるか否かを判定する(ステップS6)。標示体認識部205により認識された標示体が認識対象である場合(ステップS6;Yes)、認識結果情報記憶部207は、当該標示体に関する情報を認識結果情報として記憶する(ステップS7)。そして、標示体認識ユニット200は、マッチング領域に未認識領域があるか否かを判定する(ステップS8)。未認識領域とは、マッチング領域内においてまだ認識されていない標示体が存在する領域のことである。マッチング領域に未認識領域があると判定された場合(ステップS8;Yes)、マッチング部204は、認識率データに基づいて、標示体パターンと、マッチング領域との形状パターンマッチングを実行する(ステップS2)。一方、マッチング領域に未認識領域がないと判定された場合(ステップS8;No)、標示体認識ユニット200は、標示体認識処理を完了する。   Also, the sign object recognition unit 205 determines whether or not the recognized sign object is a recognition target (step S6). When the sign object recognized by the sign object recognition unit 205 is a recognition target (step S6; Yes), the recognition result information storage unit 207 stores information on the sign object as recognition result information (step S7). Then, the sign body recognition unit 200 determines whether or not there is an unrecognized area in the matching area (step S8). The unrecognized area is an area where there is a sign body that has not yet been recognized in the matching area. When it is determined that there is an unrecognized area in the matching area (step S8; Yes), the matching unit 204 executes shape pattern matching between the sign body pattern and the matching area based on the recognition rate data (step S2). ). On the other hand, when it is determined that there is no unrecognized area in the matching area (step S8; No), the sign object recognition unit 200 completes the sign object recognition process.

このように未認識領域がなくなるまで、標示体認識ユニット200は、マッチング領域、即ちカラー領域から認識済領域が削除された残りの残余領域と、標示体パターンとの形状パターンマッチングを認識率の高い順に1つのプロセスで実行する。換言すると、標示体認識ユニット200は、認識対象パターン又は非認識パターンに対応する標示体が認識される度に、マッチング領域から認識済領域を削除していき、どんどん狭くなるマッチング領域と標示体パターンとの形状パターンマッチングを実行することで、標示体を認識する。   Until there is no unrecognized area in this way, the sign object recognition unit 200 recognizes a shape pattern matching between the matching area, that is, the remaining remaining area where the recognized area is deleted from the color area, and the sign object pattern with a high recognition rate. Run in one process in order. In other words, each time the sign object corresponding to the recognition target pattern or the non-recognition pattern is recognized, the sign object recognition unit 200 deletes the recognized area from the matching area, and the matching area and the sign object pattern become narrower and narrower. The sign object is recognized by executing shape pattern matching with.

これによれば、認識対象パターンのみならず、非認識対象パターンに対応する標示体を認識した場合にも、その領域を認識済領域としてマッチング領域から認識率が高い順に削除することができる。また、既に認識した標示体の領域を認識済領域として削除することで、1枚の画像データにおいて認識された1つの標示体が、別の標示体であると重複して認識されることを防止できる。さらに、1つの画像データと、複数の標示体パターンとの形状パターンマッチングを一括で行う前処理としてカラー領域を抽出することで、マッチング領域が予め絞られるため、処理時間を大幅に短縮することができる。よって、標示体認識ユニット200は、画像データ及び標示体パターンに基づく形状パターンマッチングにより、短い処理時間で効率的に標示体の認識をすると共に、認識率を向上させることができる。   According to this, when not only the recognition target pattern but also the sign corresponding to the non-recognition target pattern is recognized, the area can be deleted from the matching area in the descending order of recognition rate as a recognized area. Also, by deleting the already recognized area of the sign object as a recognized area, it is possible to prevent one sign object recognized in one piece of image data from being recognized as another sign object. it can. Furthermore, by extracting a color area as a pre-processing for collectively performing shape pattern matching between one image data and a plurality of sign body patterns, the matching area is narrowed down in advance, so that the processing time can be significantly reduced. it can. Therefore, the sign object recognition unit 200 can efficiently recognize the sign object in a short processing time and improve the recognition rate by shape pattern matching based on the image data and the sign object pattern.

[変形例]
本実施例では、認識対象である標示体を構成する基礎となるカラーのカラー領域をカラー領域抽出部203により抽出してマッチング領域に設定し、当該マッチング領域と、標示体パターンとを形状パターンマッチングすることにより標示体を認識することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、認識対象ではない標示体を構成する基礎となるカラーのカラー領域をカラー領域抽出部203により抽出し、当該カラー領域を画像データから削除した残余領域をマッチング領域に設定し、当該マッチング領域と、標示体パターンとを形状パターンマッチングすることにより標示体を認識することとしてもよい。また、標示体を構成する基礎となるカラーは複数種類であるため、認識対象である標示体を構成する基礎となるカラーのカラー領域から、認識対象ではない標示体を構成する基礎となるカラーのカラー領域を削除した残余領域をマッチング領域に設定し、当該マッチング領域と、標示体パターンとを形状パターンマッチングすることにより標示体を認識することとしてもよい。つまり、マッチング領域を絞り込むために、カラー領域抽出部203により抽出したカラー領域をどのように利用するかは任意である。
[Modification]
In the present embodiment, a color area of a color that forms the basis of a sign object to be recognized is extracted by the color area extracting unit 203 and set as a matching area, and the matching area and the sign object pattern are shape pattern matched. By doing so, the sign body is recognized. However, the present invention is not limited to this, and a color area that is the basis of a sign object that is not a recognition target is extracted by the color area extraction unit 203, and the remaining color area is deleted from the image data. An area may be set as a matching area, and the sign body may be recognized by shape pattern matching between the matching area and the sign body pattern. Also, since there are multiple types of colors that form the basis of the sign object, the color of the base color that constitutes the sign object that is not the recognition target is selected from the color area of the color that forms the sign object that is the recognition target. The remaining area from which the color area has been deleted may be set as a matching area, and the sign body may be recognized by shape pattern matching between the matching area and the sign body pattern. That is, how to use the color area extracted by the color area extraction unit 203 to narrow down the matching area is arbitrary.

ここで、2種類のカラー領域を利用してマッチング領域を絞り込む方法について説明する。   Here, a method for narrowing down the matching area using two types of color areas will be described.

本変形例において、認識対象である標示体は、「指定方向外進行禁止」及び「一方通行」の規制標識であるものとする。「指定方向外進行禁止」及び「一方通行」の規制標識の基礎となるカラーは「青」であり、図面では左斜線で示す。一方、認識対象ではない標示体は、図12(a)及び(b)に示す「車両進入禁止」及び「駐停車禁止」の規制標識であるものとする。「車両進入禁止」の規制標識の基礎となるカラーは「赤」であり、「駐停車禁止」の規制標識の基礎となるカラーは「赤」及び「青」の2色である。図面において赤色の領域は、右斜線で示す。   In this modification, the sign object to be recognized is a restriction sign of “prohibition of traveling in the specified direction” and “one-way”. The color that forms the basis of the restriction signs for “Prohibition of Out-of-Direction” and “One-way” is “Blue”, and is indicated by a left oblique line in the drawing. On the other hand, the sign body which is not the recognition target is assumed to be the restriction signs “Vehicle entry prohibition” and “Parking and stopping prohibited” shown in FIGS. The color that is the basis of the restriction sign of “Vehicle entry prohibition” is “red”, and the color that is the basis of the restriction sign of “parking and parking prohibition” is “red” and “blue”. In the drawing, a red region is indicated by a right oblique line.

標示体認識ユニット200では、まず、マッチング領域設定部202が、認識用情報記憶部201により記憶されている1枚の画像データの全領域をマッチング領域に設定する。続いて、カラー領域抽出部203は、マッチング領域設定部202により設定されたマッチング領域から、特定の標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出する。具体的に、図13を参照して説明する。図13は、変形例におけるマッチング領域を示す図である。カラー領域抽出部203は、図13(a)に示す画像データから、図13(b)に示すように青色の成分を多く含む青色領域を抽出する。マッチング領域設定部202は、カラー領域抽出部203により抽出された青色領域を新たなマッチング領域に設定する。これにより、基礎となるカラーが「赤」である「駐停車禁止」の規制標識は、画像データ内に存在するが青色領域としては抽出されないため、マッチング領域から除外される。しかし、基礎となるカラーが「赤」及び「青」の2色である「駐停車禁止」の規制標識は、青色の成分を含んでいる青色領域として抽出され、マッチング領域に含まれている。   In the sign object recognition unit 200, first, the matching area setting unit 202 sets the entire area of one piece of image data stored in the recognition information storage unit 201 as a matching area. Subsequently, the color area extraction unit 203 extracts a color area having a color as a basis constituting a specific sign body pattern from the matching area set by the matching area setting unit 202. Specifically, this will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a matching region in the modification. The color area extraction unit 203 extracts a blue area containing a large amount of blue components as shown in FIG. 13B from the image data shown in FIG. The matching area setting unit 202 sets the blue area extracted by the color area extraction unit 203 as a new matching area. As a result, the restriction sign “parking and parking prohibition” whose basic color is “red” exists in the image data but is not extracted as a blue region, and is therefore excluded from the matching region. However, the restriction sign “parking and parking prohibition”, which is the base color of “red” and “blue”, is extracted as a blue region including a blue component, and is included in the matching region.

さらに、カラー領域抽出部203は、マッチング領域設定部202により新たに設定されたマッチング領域から、特定の標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出する。具体的に、カラー領域抽出部203は、図13(b)に示す青色領域から、赤色の成分を多く含む赤色領域を抽出する。赤色領域としては、基礎となるカラーが「赤」及び「青」の2色である「駐停車禁止」の規制標識の領域が抽出される。マッチング領域設定部202は、マッチング領域から、カラー領域抽出部203により抽出された赤色領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定する。これにより、マッチング領域は、図13(c)に示すような、「駐停車禁止」の規制標識の領域が削除された青色領域となる。   Further, the color area extraction unit 203 extracts a color area having a color as a basis constituting a specific sign body pattern from the matching area newly set by the matching area setting unit 202. Specifically, the color area extraction unit 203 extracts a red area containing a lot of red components from the blue area shown in FIG. As the red area, the area of the restriction sign “parking and parking prohibited” which is the base color of “red” and “blue” is extracted. The matching area setting unit 202 sets a remaining area obtained by deleting the red area extracted by the color area extraction unit 203 from the matching area as a new matching area. As a result, the matching area becomes a blue area from which the area of the restriction sign “parking and parking prohibited” is deleted as shown in FIG.

この後、マッチング部204、標示体認識部205、認識済領域削除部206及び認識結果情報記憶部207により実行される標示体認識処理は、上述の実施例とほぼ同様であるため、便宜上説明は省略する。   After this, the sign object recognition process executed by the matching part 204, the sign object recognition part 205, the recognized area deletion part 206, and the recognition result information storage part 207 is substantially the same as that in the above-described embodiment. Omitted.

なお、変形例におけるマッチング領域設定部202は、本発明におけるカラー領域削除手段として機能する。   Note that the matching area setting unit 202 in the modification functions as a color area deleting unit in the present invention.

このように、標示体認識ユニット200は、カラー領域抽出部203により抽出した複数のカラー領域を利用して、マッチング領域を効果的に絞り込むことができる。これにより、標示体認識処理の高速化及び認識率の向上を実現することができる。   As described above, the sign object recognition unit 200 can effectively narrow down the matching area by using the plurality of color areas extracted by the color area extraction unit 203. As a result, it is possible to increase the speed of the sign object recognition process and improve the recognition rate.

標示体認識装置の構成図である。It is a block diagram of a sign recognition apparatus. 標示体認識ユニットの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of a sign body recognition unit. 認識対象パターンの例である。It is an example of a recognition object pattern. 非認識パターンの例である。It is an example of a non-recognition pattern. 認識率データのデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of recognition rate data. 認識結果情報のデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of recognition result information. 方面案内標識の形状パターンマッチングについて説明する図である。It is a figure explaining the shape pattern matching of a direction guidance sign. 実施例におけるマッチング領域を示す図である。It is a figure which shows the matching area | region in an Example. 実施例における標示体認識方法を説明する図である。It is a figure explaining the sign recognition method in an example. 従来の標示体認識方法を説明する図である。It is a figure explaining the conventional sign body recognition method. 標示体認識処理のフローチャートである。It is a flowchart of a sign object recognition process. 変形例において認識対象ではない標示体の例である。It is an example of the sign object which is not a recognition object in a modification. 変形例におけるマッチング領域を示す図である。It is a figure which shows the matching area | region in a modification.

符号の説明Explanation of symbols

11 システムバス
12 CPU
13 メモリ
14 キーボード
15 座標指示デバイス
16 ディスプレイ
17 プリンタ
18 データベース
100 標示体認識装置
11 System bus 12 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Memory 14 Keyboard 15 Coordinate instruction | indication device 16 Display 17 Printer 18 Database 100 Marking object recognition apparatus

Claims (7)

形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段と、
形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段と、
1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段と、
前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段と、
前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段と、
前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段と、を備え、
前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする標示体認識装置。
Image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching;
A sign object pattern storage means for storing a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching;
Recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign body pattern by shape pattern matching as recognition rate data;
Matching area setting means for setting the entire area of one piece of the image data as a matching area;
A matching unit that performs shape pattern matching with the matching region in order from a sign body pattern with a high recognition rate based on the recognition rate data;
A sign object recognition means for recognizing a sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area based on the result of the shape pattern matching;
An area of the sign body recognized by the sign object recognition means as a recognized area, and a recognized area deletion means for deleting from the matching area,
The said matching area | region setting means sets the residual area | region which deleted the said recognized area | region from the said matching area | region by the said recognized area deletion means as a new matching area | region, The sign object recognition apparatus characterized by the above-mentioned.
前記標示体パターン記憶手段は、認識対象形状の標示体パターンと、非認識形状の標示体パターンとを記憶していることを特徴とする請求項1に記載の標示体認識装置。   The sign object recognition device according to claim 1, wherein the sign object pattern storage unit stores a sign object pattern of a recognition target shape and a sign object pattern of a non-recognition shape. 前記マッチング領域から前記標示体パターンを構成する基礎となるカラーを備えるカラー領域を抽出するカラー領域抽出手段をさらに備え、
前記マッチング領域設定手段は、前記カラー領域抽出手段により抽出されたカラー領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の標示体認識装置。
A color area extracting means for extracting a color area having a color that forms the basis of the sign body pattern from the matching area;
The sign object recognition apparatus according to claim 1, wherein the matching area setting unit sets the color area extracted by the color area extraction unit as a new matching area.
前記標示体パターンを構成する基礎となるカラーは複数種類であって、
前記カラー領域抽出手段が抽出したカラー領域を、前記マッチング領域から削除するカラー領域削除手段をさらに備え、
前記マッチング領域設定手段は、前記カラー領域削除手段により前記マッチング領域から前記カラー領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする請求項3に記載の標示体認識装置。
There are multiple types of colors that form the basis of the sign object pattern,
A color area deleting means for deleting the color area extracted by the color area extracting means from the matching area;
4. The sign object recognition apparatus according to claim 3, wherein the matching area setting unit sets a remaining area obtained by deleting the color area from the matching area by the color area deleting unit as a new matching area.
形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶工程と、
形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶工程と、
形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶工程と、
1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定工程と、
前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング工程と、
前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識工程と、
前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除工程と、を備え、
前記マッチング領域設定工程は、前記認識済領域削除工程により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする標示体認識方法。
An image data storage step for storing image data to be subjected to shape pattern matching;
A sign object pattern storage step for storing a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching;
A recognition rate data storage step of storing the recognition rate of each sign object pattern by shape pattern matching as recognition rate data;
A matching area setting step of setting the entire area of one piece of the image data as a matching area;
A matching step for performing shape pattern matching with the matching region in order from a sign body pattern having a high recognition rate based on the recognition rate data,
Based on the result of the shape pattern matching, a sign object recognition step for recognizing a sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area;
A recognized area deletion step of deleting the area of the sign body recognized by the sign object recognition means as a recognized area from the matching area, and
The said matching area | region setting process sets the residual area | region which deleted the said recognized area | region from the said matching area | region by the said recognized area deletion process as a new matching area | region, The sign object recognition method characterized by the above-mentioned.
コンピュータ上で実行される標示体認識プログラムであって、
形状パターンマッチングの対象となる画像データを記憶する画像データ記憶手段、
形状パターンマッチングの対象となる標示体パターンを記憶する標示体パターン記憶手段、
形状パターンマッチングによる各標示体パターンの認識率を認識率データとして記憶する認識率データ記憶手段、
1枚の前記画像データの全領域をマッチング領域に設定するマッチング領域設定手段、
前記認識率データに基づいて認識率の高い標示体パターンから順に、前記マッチング領域との形状パターンマッチングを実行するマッチング手段、
前記形状パターンマッチングの結果に基づいて、前記マッチング領域から前記標示体パターンに対応する標示体を認識する標示体認識手段、
前記標示体認識手段により認識された標示体の領域を認識済領域として、前記マッチング領域から削除する認識済領域削除手段、として前記コンピュータを機能させ、
前記マッチング領域設定手段は、前記認識済領域削除手段により前記マッチング領域から前記認識済領域を削除した残余領域を新たなマッチング領域に設定することを特徴とする標示体認識プログラム。
A sign recognition program executed on a computer,
Image data storage means for storing image data to be subjected to shape pattern matching;
A sign object pattern storage means for storing a sign object pattern to be subjected to shape pattern matching;
Recognition rate data storage means for storing the recognition rate of each sign object pattern by shape pattern matching as recognition rate data;
Matching area setting means for setting the entire area of one image data as a matching area;
Matching means for executing shape pattern matching with the matching region in order from a sign body pattern having a high recognition rate based on the recognition rate data,
A sign object recognition means for recognizing a sign object corresponding to the sign object pattern from the matching area based on the result of the shape pattern matching;
The area of the sign object recognized by the sign object recognition means is the recognized area, and the computer functions as a recognized area deletion means for deleting from the matching area,
The said matching area setting means sets the residual area | region which deleted the said recognized area from the said matching area by the said recognized area deletion means to a new matching area, The sign object recognition program characterized by the above-mentioned.
請求項6に記載の標示体認識プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。   A recording medium on which the sign recognition program according to claim 6 is recorded.
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