JP2011524031A - 薬莢ベースの自動領域セグメンテーションと薬莢比較用のベスト痕跡領域の選択の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
薬莢ベース1の中心を見付けるために、薬莢ベース1の全体を含む表面高さ行列(SHM)5が、最初に量子化6される。量子化されたデータに基づいて、x方向とy方向において((x,y,z)は直交座標系であり、+z方向は高さを示す)、表面の偏導関数が取られる。これらの2個の導関数値の合力ベクトルが見付けられる。換言すれば、表面傾斜の大きさの値が得られる。行列上の各点に対して、x方向とy方向に取られた偏導関数の結果の大きさ7が量子化8される。新しい行列が形成され、この行列上で、SHM上の各点に対して計算された表面導関数の結果の大きさ値は、中心を見付けるために使用される行列の同じ座標要素に対応する。これらの重要な円、雷管円28、雷管ポケットギャップ円29と薬莢ベース円27は、この行列上に明白に現れると予想される。換言すれば、これらの円の行列要素の値は、大いに高いと予想される。得られた行列はスムージングを受けて、円検出に備える。非特許文献10に記載される2段階ハフ変換(21HT)法10と呼ばれる方法が、円検出に使用される。
(x−a)2+(y−b)2=r2
最初に、表面高さ行列5が、区間[0,1]において線形に正規化(14)される。上記の方法によって検出された中心12に基づいて、この正規化表面高さ行列が、極変換15を受ける。直交座標系上に配置された点Pの値が、x軸とy軸上で、夫々、aとbであるとする。中心C(xc,yc)により計算された極座標のr(半径)軸とq(角度)軸上の点Pの夫々の位置である値cとdは、次のように見付けられる。
これは、2個の符号のクロス相関関数である。2個の信号が互いに最も類似している点Tにおいて、CI値が最高である。これは、以下の式で表される。
これは、2個の画像の正規化クロス相関係数である。2個の信号が互いに最も類似している値Tにおいて、DIK値が最高である。これは、以下の式で表される。
これは、2個の信号の差の二乗の平均である。2個の信号が互いに最も類似している値Tにおいて、FKO値が最低である。これは、以下の式で表される。
これは、2個の信号の絶対差の平均である。2個の信号が互いに最も類似している値Tにおいて、MFO値が最低である。これは、以下の式で表される。
L1<0、L2>0、V1max≦1でV1min≧0であるとする。それは、次のように定義される。関数は、区間[L1,L2]で定義される。
L3<0、L4>0、V2max≦1でV2min≧0であるとする。それは、次のように定義される。関数は、区間[L3,L4]で定義される。
L5<0、L6>0、V3max≦1でV3min≧0であるとする。それは、次のように定義される。関数は、区間[L5,L6]で定義される。
撃針痕4領域は、雷管2領域内で次第にへこんだ領域であると受入れられている。撃針痕4を推定するために、撃針痕4が配置された雷管2領域の表面高さ行列が、雷管取出し20によって全体表面高さ行列5から求められる。この処理において、薬莢2の半径より少し小さい円領域が選択される。これは、雷管2の外方境界の歪みと雷管2円の検出で起こり得る誤差が、撃針痕4の選択の誤差に帰着するからである。選択された雷管2領域が量子化21されて、この量子化データのヒストグラム22が得られる。もし雷管2領域で、撃針痕4の外側の区域がかなり平面であると受入れられると、そのヒストグラムはピーク値を有するべきである。ピーク値より小さい閾値が選択23され、閾値関数24が適用される。適応選択された閾値より下方の領域が、検出された撃針痕25として受入れられる。この検出された撃針痕25領域において、もしこの領域に含まれない空の区域があると、これらの区域は、検出された撃針痕25領域に含まれるべきである。
ある文字と符号が、薬莢ベース1上で雷管2の外側にある。これらの符号は、比較処理において使用されるべきでない領域である。よって、これらの符号と文字を、まず第1に検出するべきであり、これらの領域の比較を行うべきである。表面高さ行列上のこれらの領域の検出のために、ある手がかりが使用される。これらの文字と符号の境界線の表面傾斜値は、非常に高い。これは、その表面が殆ど90度の鋭い傾向を有することを意味する。よって、x方向とy方向に取られた表面の偏導関数は、これらの領域の検出に使用することができる。これらの2個の導関数値の合力ベクトルが見付けられる。換言すれば、表面傾斜の大きさが得られる。行列上の各点に対して、表面導関数の結果の大きさ7が量子化8される。新しい行列が形成され、この行列上で、各点に対する傾斜大きさ値は、符号と文字検出に使用される行列の同じ座標要素に対応する。この行列上で、ある閾値より上である領域が選択される。これらの選択された領域から雑音を消去するために、ある値より大きくない区域が選択される。次に、これらの残りの区域の極めて近傍までの部分もそれらに追加される。よって、文字と符号の領域が検出される。
傾斜は、表面パラメータから次のように計算することができる(アクセス先:Bryan S. Morse, Brigham Young University, "Lecture 11: Differential Geometry", 2000)。
2 雷管
3 イジェクタ痕
4 撃針痕
5 表面高さ行列
27 薬莢ベース円
28 雷管円
29 雷管ポケットギャップ円
30 雷管境界
31 雷管ポケットギャップ境界
32 薬莢ベース境界
33 第1ステップモデル
34 第2ステップモデル
35 第3ステップモデル
Claims (6)
- 火器から発射された薬莢を比較して類似性値を計算する比較方法のためのデータを用意して、類似性計算に使用するのに適当なベスト痕跡領域を選択するために表面高さ行列を使用することにより、薬莢ベースをセグメント化する方法において、
雷管円(28)、雷管ポケットギャップ円(29)と薬莢ベース円(27)を検出することを目指して、
a)薬莢ベース(1)の全ての領域をカバーする表面高さ行列(5)の各要素に対して、傾斜大きさ値を見付けると共に、これらの傾斜大きさ値が表面高さ行列(5)の各要素の座標に対応するように、傾斜大きさ値を配置することによって、新たな行列を形成するステップと、
b)ステップa)で形成された行列に対してハフ変換、好ましくは、2段階ハフ変換(21HT)法を使用することにより、薬莢ベースの中心の座標を検出するステップと、
c)検出された薬莢ベースの中心の座標に従って、薬莢ベースの表面高さ行列を極座標に変換すると共に、極高さ行列を得るステップと、
d)極高さ行列上で、各半径値に対して、半径値に対応する全てのデータを選択すると共に、そのデータの平均値を計算するステップと、
e)計算された平均値を半径の関数として、「半径に基づく平均高さ信号(AHSBR)」と呼ばれる1次元信号を形成するステップと、
f)第1ステップモデル(33)及び/又は第2ステップモデル(34)及び/又は第3ステップモデル(35)に基づいてこのAHSBR上で行われた信号類似性分析を用いることによって、雷管円(28)、雷管ポケットギャップ円(29)と薬莢ベース円(27)を検出ステップと
を備え、ステップe)において、1次元信号のx軸は半径値を示し、1次元信号のy軸は半径の平均高さ値を示す方法。 - 撃針痕領域を検出するために、請求項1のステップf)の後に、
a)撃針痕が配置された雷管円(28)の表面高さ行列を全体表面高さ行列と区別するステップと、
b)表面高さ行列値に従って、区別された領域のヒストグラムを得るステップと、
c)ヒストグラムのピーク値を選択するステップと、
d)このピーク値より小さい閾値を選択するステップと、
e)この閾値より下の領域を、撃針痕領域として受入れるステップと
を備える請求項1に記載の方法。 - 薬莢を比較するために、請求項1のステップf)の後に、薬莢ベース円(27)と雷管ポケットギャップ円(29)の間での適当なベスト痕跡領域の選択において表面傾斜情報を使用する請求項1に記載の方法。
- a)文字と符号が配置された領域を薬莢ベースと区別するために、薬莢ベース円(27)と雷管ポケットギャップ円(29)の間の領域を選択するステップと、
b)選択された領域の表面高さ行列の各要素に対して、傾斜大きさ値を見付けると共に、これらの傾斜大きさ値が表面高さ行列の各要素の座標に対応するように、傾斜大きさ値を配置することによって、新たな行列を形成するステップと、
c)形成された新たな行列上で、所定の閾値より上の領域を選択するステップと、
d)これらの選択された領域において、所定の大きさより大きくない区域を消去するステップと、
e)残りの領域の所定近傍内の部分を残りの領域に追加して、文字と符号の領域を検出するステップと、
f)これらの文字と符号の領域が薬莢の類似性計算において確実に考慮されないように、文字と符号の領域をマーキングするステップと
を備える請求項3に記載の方法。 - a)文字と符号が配置された領域を薬莢ベースと区別するために、薬莢ベース円(27)と雷管ポケットギャップ円(29)の間の領域を選択するステップと、
b)選択された領域の表面高さ行列の各要素に対して、傾斜大きさ値を見付けると共に、これらの傾斜大きさ値が表面高さ行列の各要素の座標に対応するように、傾斜大きさ値を配置することによって、新たな行列(傾斜大きさ行列)を形成するステップと、
c)傾斜大きさ行列の各要素に対して、傾斜大きさ値を見付けると共に、これらの傾斜大きさ値が傾斜大きさ行列の各要素の座標に対応するように、傾斜大きさ値を配置することによって、新たな行列を形成するステップと、
d)形成された新たな行列上で、所定の閾値より上の領域を選択するステップと、
e)これらの選択された領域において、所定の大きさより大きくない区域を消去するステップと、
f)残りの領域の所定近傍内の部分を残りの領域に追加して、文字と符号の領域を検出するステップと、
g)これらの文字と符号の領域が薬莢の類似性計算において確実に考慮されないように、文字と符号の領域をマーキングするステップと
を備える請求項3に記載の方法。 - 火器から発射された薬莢を比較して類似性値を計算する比較方法のためのデータを用意して、類似性計算に使用するのに適当なベスト痕跡領域を選択するために表面高さ行列を使用することにより、薬莢ベースをセグメント化する方法において、
薬莢ベースの中心を検出するために、
a)薬莢ベース(1)の全ての領域をカバーする表面高さ行列(5)の各要素に対して、傾斜大きさ値を見付けると共に、これらの傾斜大きさ値が表面高さ行列(5)の各要素の座標に対応するように、傾斜大きさ値を配置することによって、新たな行列を形成するステップと、
b)ステップa)で形成された行列に対してハフ変換、好ましくは、2段階ハフ変換(21HT)法を使用することにより、薬莢ベースの中心の座標を検出するステップと、
c)検出された薬莢ベースの中心の座標に従って、薬莢ベースの表面高さ行列を極座標に変換すると共に、極高さ行列を得るステップと、
d)極高さ行列上で、各半径値に対して、半径値に対応する全てのデータを選択すると共に、その平均値を計算するステップと、
e)計算された平均値を半径の関数として、「半径に基づく平均高さ信号(AHSBR)」と呼ばれる1次元信号を形成するステップと、
f)第1ステップモデル(33)及び/又は第2ステップモデル(34)及び/又は第3ステップモデル(35)に基づいてこのAHSBR上で行われた信号類似性分析値を、コスト関数として定義するステップと、
g)このコスト関数を点検して、コスト関数が所定値より上又は下であれば、処理を終結するステップと
を備え、ステップe)において、1次元信号のx軸は半径値を示し、1次元信号のy軸は半径の平均高さ値を示し、
ステップg)において、選択された類似性関数では、所定値より上又は下という2個の場合のいずれかのみが使用され、更に、もし意図する基準が満足されないと、ステップb)の薬莢ベースの中心の所定近傍内の別の点を、薬莢ベースの中心として受入れると共に、ステップc)、d)、e)、f)とg)を繰り返す方法。
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