JP2010097437A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う画像処理におけるパターンモデルの位置決めにおいて、画像データを縮小する画像データ縮小率の決定方法であって、
   画像データからエッジ点を抽出したエッジ画像に対し、抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジ点の鮮鋭度を演算する工程と、
   各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジ点の位置精度が所定値以上となるような画像データの縮小率を決定する工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理における画像データ縮小率の決定方法。
2. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う際に、所定の精度で与えられた初期位置よりも高い精度で位置決めを行う画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   サーチ対象画像を取得すると共に、該サーチ対象画像中からエッジ点を抽出する工程と、
   抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジ点の鮮鋭度を演算する工程と、
   各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジ点の位置精度が所定値以上となるような画像データ縮小率を決定する工程と、
   前記決定された画像データ縮小率で登録画像を縮小した縮小登録画像を得る工程と、
   該縮小登録画像から抽出したエッジ点に基づき得られるセグメントで構成した位置決め用のパターンモデルを作成する工程と、
   前記決定された画像データ縮小率でサーチ対象画像を縮小した縮小サーチ対象画像を得る工程と、
   前記縮小サーチ対象画像の全域に対して所定の精度でサーチを行う粗サーチを実行し、位置決めの初期位置を求める工程と、
   該初期位置に従って、前記パターンモデルを前記縮小サーチ対象画像上に重ねるように配置して、前記パターンモデルを構成する各セグメント毎に前記縮小サーチ対象画像上の対応エッジ点を求める工程と、
   各対応エッジ点と、該対応エッジ点に対応するセグメントとの距離を評価値とし、該評価値の累積値の絶対値が最小となるように、前記与えられた初期位置の精度よりも高い精度で精密位置決めを行う工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
3. 請求項２に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   前記エッジ点の鮮鋭度を演算する工程が、サーチ対象画像からエッジ画像を生成し、エッジ画像のエッジ点について各エッジ点を注目点として、エッジ角度方向における周辺画素を含めたエッジ強度の変化率に基づいて、エッジ点の鮮鋭度を演算することを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
4. 請求項２又は３に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   前記エッジ点の鮮鋭度を演算する工程が、対数エッジ強度の微分値の近似値に基づいて、前記エッジ鮮鋭度を決定することを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
5. 請求項２から４のいずれか一に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   前記エッジ点の鮮鋭度を演算する工程が、エッジ角度方向における周辺画素を含めたエッジ強度の変化率を前記エッジ鮮鋭度とすることを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
6. 請求項２から５のいずれか一に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   前記エッジ点の鮮鋭度を演算する工程が、各エッジ点の鮮鋭度の平均値に基づいて、前記エッジ鮮鋭度を決定することを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
7. 請求項２から６のいずれか一に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   前記画像データ縮小率を決定する工程が、エッジ画像に基づいてエッジ点の細線化を行い、細線化の対象となったエッジ点の鮮鋭度の平均値に基づいて、画像データ縮小率を決定することを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
8. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う際に、所定の精度で与えられた初期位置よりも高い精度で位置決めを行う画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   登録画像から複数のエッジ点を抽出する工程と、
   抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジ点の鮮鋭度を演算する工程と、
   各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジ点の位置精度が所定値以上となるような画像データ縮小率を決定する工程と、
   前記決定された画像データ縮小率で登録画像を縮小した縮小登録画像を得る工程と、
   縮小登録画像から複数のエッジ点を抽出する工程と、
   抽出された複数のエッジ点の内、隣接しているエッジ点同士を連結して連続したチェーンを作成する工程と、
   一以上のチェーンに対して、各々少なくとも線分又は円弧で近似したセグメントを作成し、セグメントの集合を輪郭とすることで、登録画像から輪郭を抽出し、登録画像のパターンモデルを構築する工程と、
   前記決定された画像データ縮小率でサーチ対象画像を縮小した縮小サーチ対象画像を得る工程と、
   前記縮小サーチ対象画像の全域に対して所定の精度でサーチを行う粗サーチを実行し、位置決めの初期位置を求める工程と、
   該初期位置に従って、前記パターンモデルを前記縮小サーチ対象画像上に重ねるように配置して、前記パターンモデルを構成する各セグメント毎に前記縮小サーチ対象画像上の対応エッジ点を求める工程と、
   各対応エッジ点と、該対応エッジ点に対応するセグメントとの距離を評価値とし、該評価値の累積値の絶対値が最小となるように、前記与えられた初期位置の精度よりも高い精度で精密位置決めを行う工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
9. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う際に、当初与えられた初期位置よりも高い精度で位置決めを行う画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法であって、
   登録画像からエッジ点を抽出する工程と、
   抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジ点の鮮鋭度を演算する工程と、
   各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジ点の位置精度が所定値以上となるような縮小率を決定する工程と、
   前記決定された縮小率で前記登録画像を縮小した縮小登録画像を得る工程と、
   前記縮小登録画像から輪郭を抽出する工程と、
   前記抽出された輪郭上に、複数の基点を設定すると共に、各基点に対して、基点を通りかつ輪郭と略直交する所定長さの対応点探索ラインを割り当てた登録画像のパターンモデルを構築する工程と、
   前記決定された画像データ縮小率でサーチ対象画像を縮小した縮小サーチ対象画像を得る工程と、
   前記縮小サーチ対象画像の全域に対して所定の精度でサーチを行う粗サーチを実行し、位置決めの初期位置を求める工程と、
   該初期位置に従って、前記パターンモデルを前記縮小サーチ対象画像上に重ねるように配置する工程と、
   前記パターンモデルを前記縮小サーチ対象画像上の初期位置に重ね合わせた際、前記パターンモデルの各対応点探索ライン上と重なって位置する前記縮小サーチ対象画像中の各画素中から、各画素のエッジ強度、エッジ角度、基点からの距離に基づいて、該対応点探索ラインの基点と対応する前記縮小サーチ対象画像上の対応エッジ点を求める工程と、
   各対応エッジ点と、該対応エッジ点に対応する基点を含む輪郭との距離を評価値とし、該評価値の累積値の絶対値が最小となるように、前記与えられた初期位置の精度よりも高い精度で精密位置決めを行う工程と、
   を含むことを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
10. 請求項９に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法において、
    前記登録画像から輪郭を抽出する工程が、
    登録画像から複数のエッジ点を抽出する工程と、
    抽出された複数のエッジ点の内、隣接しているエッジ点同士を連結して連続したチェーンを作成する工程と、
    一以上のチェーンに対して、各々線分及び／又は円弧で近似したセグメントを作成し、セグメントの集合を輪郭とする工程と、
    を含むことを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
11. 請求項９又は１０に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法において、
    前記精密位置決めを行う工程が、前記評価値の累積値を、輪郭を構成する各セグメントとその対応エッジ点との距離を用いて、最小二乗法のエラー値又はウェイト値を演算するものであることを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
12. 請求項１１に記載の画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法において、
    前記精密位置決めを行う工程における前記最小二乗法が、円弧セグメントに対しては、対応エッジ点と円弧の距離を計算するエラー関数を適用し、線分セグメントに対しては、対応エッジ点と直線の距離を計算するエラー関数を適用してなることを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの位置決め方法。
13. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行うための画像処理におけるパターンモデルの作成方法であって、
    登録画像から複数のエッジ点を抽出する工程と、
    抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジ点の鮮鋭度を演算する工程と、
    各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジ点の位置精度が所定値以上となるような画像データ縮小率を決定する工程と、
    前記決定された画像データ縮小率で前記登録画像を縮小した縮小登録画像を得る工程と、
    前記縮小登録画像から抽出された複数のエッジ点の内、隣接しているエッジ点同士を連結して連続したチェーンを作成する工程と、
    一以上のチェーンに対して、各々少なくとも線分又は円弧で近似したセグメントを作成し、セグメントの集合を輪郭とすることで、登録画像から輪郭を抽出し、登録画像のパターンモデルを構築する工程と、
    を含むことを特徴とする画像処理におけるパターンモデルの作成方法。
14. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う際に、予め所定の精度で与えられた初期位置よりも高い精度で位置決めを行う画像処理装置であって、
    登録画像及びサーチ対象画像を取得する画像入力手段と、
    前記画像入力手段で取得された登録画像から輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
    前記輪郭抽出手段で前記登録画像から輪郭を抽出したエッジ画像に対し、抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジの鮮鋭度を演算するエッジ鮮鋭度演算手段と、
    前記エッジ鮮鋭度演算手段で演算した各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジの位置精度が所定値以上となるような画像データの縮小率を決定する画像データ縮小率演算手段と、
    前記画像データ縮小率演算手段で決定された画像データ縮小率に縮小された縮小登録画像から、前記輪郭抽出手段で抽出された輪郭から複数のエッジ点を抽出し、抽出された複数のエッジ点の内、隣接しているエッジ点同士を連結して連続したチェーンを作成するチェーン作成手段と、
    前記チェーン作成手段で作成された一以上のチェーンに対して、各々線分及び／又は円弧で近似したセグメントを作成するセグメント作成手段と、
    前記セグメント作成手段で作成されたセグメント上に、複数の基点を設定すると共に、各基点に対して、基点を通りかつ輪郭と略直交する所定長さの対応点探索ラインを割り当てた登録画像のパターンモデルを構築するパターンモデル構築手段と、
    前記画像入力手段で取得されたサーチ対象画像中に含まれる登録画像に対応する初期位置を取得し、該初期位置に従って、前記パターンモデルを前記画像データ縮小率にて縮小された縮小サーチ対象画像上に重ねるように配置して、前記パターンモデルを構成する各セグメント毎に前記縮小サーチ対象画像上の対応エッジ点を求め、各セグメントと、その対応エッジ点との関係を評価値とし、該評価値の累積値が最小又は最大となるように、前記当初与えられた初期位置よりも高い精度で精密位置決めを行うための精密位置決め手段と、
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
15. 予め登録された登録画像に対応するパターンモデルを用いて、サーチ対象画像中から該登録画像に類似するサーチ対象物をサーチして位置決めを行う際に、予め所定の精度で与えられた初期位置よりも高い精度で位置決めを行う画像処理プログラムであって、
    登録画像及びサーチ対象画像を取得する画像入力機能と、
    前記画像入力機能で取得された登録画像から輪郭を抽出する輪郭抽出機能と、
    前記輪郭抽出機能で前記登録画像から輪郭を抽出したエッジ画像に対し、抽出されたエッジ点に基づいて、各エッジの鮮鋭度を演算するエッジ鮮鋭度演算機能と、
    前記エッジ鮮鋭度演算機能で演算した各エッジ鮮鋭度に基づいてエッジの位置精度が所定値以上となるような画像データの縮小率を決定する画像データ縮小率演算機能と、
    前記画像データ縮小率演算機能で決定された画像データ縮小率に縮小された縮小登録画像から、前記輪郭抽出機能で抽出された輪郭から複数のエッジ点を抽出し、抽出された複数のエッジ点の内、隣接しているエッジ点同士を連結して連続したチェーンを作成するチェーン作成機能と、
    前記チェーン作成機能で作成された一以上のチェーンに対して、各々線分及び／又は円弧で近似したセグメントを作成するセグメント作成機能と、
    前記セグメント作成機能で作成されたセグメント上に、複数の基点を設定すると共に、各基点に対して、基点を通りかつ輪郭と略直交する所定長さの対応点探索ラインを割り当てた登録画像のパターンモデルを構築するパターンモデル構築機能と、
    前記画像入力機能で取得されたサーチ対象画像中に含まれる登録画像に対応する初期位置を取得し、該初期位置に従って、前記パターンモデルを前記画像データ縮小率にて縮小された縮小サーチ対象画像上に重ねるように配置して、前記パターンモデルを構成する各セグメント毎に前記縮小サーチ対象画像上の対応エッジ点を求め、各セグメントと、その対応エッジ点との関係を評価値とし、該評価値の累積値が最小又は最大となるように、前記当初与えられた初期位置よりも高い精度で精密位置決めを行うための精密位置決め機能と、
    をコンピュータに実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。