JP2019145182A - Reading system, reading method, program, and storage medium - Google Patents

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Abstract

To provide a reading system, a reading method, a program and a storage medium that are capable of improving the precision in reading a numeric value on a segment display.SOLUTION: A reading system according to an embodiment of the present invention is provided with an extraction unit, a determination unit and a read unit. The extraction unit extracts, from an input image, a candidate image that is a candidate for a portion where a segment display is imaged. The determination unit calculates, using the candidate image and a preset mask, a relevance ratio that indicates the probability of the segment display being included in the candidate image, and determines, when the relevance ratio is greater than or equal to a preset threshold, that the candidate image is an image of the segment display. The read unit reads a numeric value displayed on the segment display from the candidate image determined to be the image of the segment display.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。   Embodiments described herein relate generally to a reading system, a reading method, a program, and a storage medium.

セグメントディスプレイに表示された数値を読み取るシステムがある。このシステムにおいて、数値の読み取りの精度は、高いことが望ましい。   There is a system for reading a numerical value displayed on a segment display. In this system, it is desirable that the accuracy of reading numerical values is high.

特開2008−243103号公報JP 2008-243103 A

本発明が解決しようとする課題は、セグメントディスプレイの数値の読み取り精度を向上できる、読取システム、読取方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a reading system, a reading method, a program, and a storage medium that can improve the reading accuracy of a numerical value of a segment display.

実施形態に係る読取システムは、抽出部、判定部、及び読取部を備える。前記抽出部は、入力画像からセグメントディスプレイが撮影された部分の候補となる候補画像を抽出する。前記判定部は、前記候補画像と予め設定されたマスクとを用いて、前記候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す適合率を算出し、前記適合率が予め設定された閾値以上である場合に、前記候補画像をセグメントディスプレイの画像であると判定する。前記読取部は、セグメントディスプレイの画像と判定された前記候補画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取る。   The reading system according to the embodiment includes an extraction unit, a determination unit, and a reading unit. The extraction unit extracts a candidate image that is a candidate for a portion where a segment display is taken from an input image. The determination unit uses the candidate image and a preset mask to calculate a matching rate indicating a probability that a segment display is included in the candidate image, and the matching rate is equal to or higher than a preset threshold value. Then, the candidate image is determined to be a segment display image. The reading unit reads a numerical value displayed on the segment display from the candidate image determined to be an image on the segment display.

実施形態に係る読取システムの構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the reading system which concerns on embodiment. 実施形態に係る読取システムの動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of the reading system which concerns on embodiment. 実施形態に係る読取システムにおける処理を例示する図である。It is a figure which illustrates the process in the reading system which concerns on embodiment. 実施形態の第1変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the reading system which concerns on the 1st modification of embodiment. 実施形態の第2変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the reading system which concerns on the 2nd modification of embodiment. 実施形態の第3変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the reading system which concerns on the 3rd modification of embodiment. 実施形態に係る読取システムを実現するためのハードウェア構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the hardware constitutions for realizing the reading system concerning an embodiment.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present specification and each drawing, the same elements as those already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

図1は、実施形態に係る読取システムの構成を表すブロック図である。
実施形態に係る読取システムは、セグメントディスプレイを含む画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取るために用いられる。本実施形態において、セグメントディスプレイとは、複数のセグメントの表示によって構成される数字や文字等の何らかの表示情報を含むものを表す。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a reading system according to the embodiment.
The reading system which concerns on embodiment is used in order to read the numerical value displayed on the segment display from the image containing a segment display. In this embodiment, a segment display represents what contains some display information, such as a number and a character comprised by the display of a some segment.

図1に表したように、実施形態に係る読取システム1は、撮像部11、抽出部12、変換部13、切出部14、判定部15、読取部16、及び記憶部18を備える。   As illustrated in FIG. 1, the reading system 1 according to the embodiment includes an imaging unit 11, an extraction unit 12, a conversion unit 13, a cutting unit 14, a determination unit 15, a reading unit 16, and a storage unit 18.

撮像部11は、セグメントディスプレイを撮影し、静止した画像を取得する。撮像部11は、取得した画像を抽出部12に出力する。撮像部11により動画が撮影される場合は、その動画から静止画像を切り出して抽出部12に出力する。撮影される画像には、セグメントディスプレイ以外のものが写っていても良い。   The imaging unit 11 captures a segment display and acquires a still image. The imaging unit 11 outputs the acquired image to the extraction unit 12. When a moving image is shot by the imaging unit 11, a still image is cut out from the moving image and output to the extraction unit 12. The captured image may include something other than the segment display.

抽出部12は、入力された画像から、セグメントディスプレイの画像の候補を抽出する。ここでは、撮像部11によって撮影され、抽出部12に入力される画像を、入力画像と呼ぶ。入力画像の一部であって、セグメントディスプレイの候補となる画像を、候補画像と呼ぶ。候補画像は、セグメントディスプレイが撮影されていると抽出部12によって判定された、入力画像の一部である。抽出部12から出力される候補画像は複数であっても良い。   The extraction unit 12 extracts segment display image candidates from the input image. Here, an image shot by the imaging unit 11 and input to the extraction unit 12 is referred to as an input image. An image that is a part of the input image and is a candidate for the segment display is called a candidate image. The candidate image is a part of the input image determined by the extraction unit 12 that the segment display is captured. There may be a plurality of candidate images output from the extraction unit 12.

具体的な一例として、抽出部12は、加工部12a、二値化部12b、輪郭抽出部12c、第1選定部12d、四角形抽出部12e、第2選定部12fを有する。   As a specific example, the extraction unit 12 includes a processing unit 12a, a binarization unit 12b, a contour extraction unit 12c, a first selection unit 12d, a quadrature extraction unit 12e, and a second selection unit 12f.

加工部12aは、例えば、入力画像を、グレイスケールに変換した加工画像を生成する。加工部12aは、加工画像を二値化部12bに出力する。この際に、加工部12aは、例えば、入力画像を予め設定されたサイズに縮小した加工画像を、二値化部12bに出力してもよい。その際、加工部12aは、縮小されていない原寸画像を記憶部18に記憶する。   For example, the processing unit 12a generates a processed image obtained by converting an input image into a gray scale. The processing unit 12a outputs the processed image to the binarization unit 12b. At this time, for example, the processing unit 12a may output a processed image obtained by reducing the input image to a preset size to the binarization unit 12b. At that time, the processing unit 12 a stores the original image that has not been reduced in the storage unit 18.

二値化部12bは、入力された加工画像を二値化し、白色と黒色で表される二値画像を生成する。輪郭抽出部12cは、二値画像において、例えば白色で表されている領域の輪郭を抽出する。   The binarization unit 12b binarizes the input processed image and generates a binary image expressed in white and black. The contour extraction unit 12c extracts the contour of a region represented in white, for example, in the binary image.

第1選定部12dは、輪郭で囲まれた領域の面積を算出する。複数の輪郭が抽出された場合は、それぞれの領域の面積を算出する。第1選定部12dは、算出された各面積と所定の閾値とを比較し、面積が閾値以上の領域のみを選定する。これにより、面積が小さすぎる領域が候補から除外される。四角形抽出部12eは、選定された領域を直線近似し、四角形を抽出する。例えば、四角形抽出部12eは、抽出された四角形の頂点の座標を取得する。   The first selection unit 12d calculates the area of the region surrounded by the outline. When a plurality of contours are extracted, the area of each region is calculated. The first selection unit 12d compares each calculated area with a predetermined threshold, and selects only a region whose area is equal to or greater than the threshold. As a result, a region whose area is too small is excluded from the candidates. The quadrangle extraction unit 12e approximates the selected area with a straight line and extracts a quadrangle. For example, the quadrilateral extraction unit 12e acquires the coordinates of the extracted quadrangular vertices.

第2選定部12fは、抽出された四角形の領域を予め設定された条件と比較し、条件に適合する領域を選定する。条件としては、例えば、四角形の縦寸法と横寸法の比率が所定範囲内にあること、頂点の角度が所定範囲内にあること、四角形のいずれかの頂点も画像の外枠近傍(例えば、外枠から3ピクセル以内)にないこと、などが用いられる。第2選定部12fは、選定された四角形を、最終的な候補画像として、変換部13に出力する。   The second selection unit 12f compares the extracted rectangular area with a preset condition, and selects an area that meets the condition. Conditions include, for example, that the ratio of the vertical and horizontal dimensions of the rectangle is within a predetermined range, the vertex angle is within a predetermined range, and any vertex of the rectangle is near the outer frame of the image (for example, outside For example, it is not within 3 pixels from the frame. The second selection unit 12f outputs the selected quadrangle to the conversion unit 13 as a final candidate image.

変換部13は、以下の第1処理及び第2処理を行う。
第1処理において、変換部13は、抽出部12から入力された候補画像が歪んでいないか判定する。候補画像が歪んでいると判定された場合、変換部13は、候補画像が正面から撮影された画像に近づくように、その歪みを補正する。
第2処理において、変換部13は、候補画像のサイズが、予め設定された規定サイズと一致するか判定する。候補画像のサイズが規定サイズと一致しない場合、変換部13は、候補画像のサイズが規定サイズに近づくように、候補画像を補正する。
第1処理及び第2処理を行う順序は任意である。または、第1処理と第2処理が同時に行われても良い。変換部13は、例えば、候補画像を射影変換することで、第1処理及び第2処理を同時に行い、歪み及びサイズを補正する。変換部13は、補正した候補画像を切出部14に出力する。候補画像が歪んでおらず、候補画像のサイズが規定サイズに一致すると判定された場合、変換部13は、入力された候補画像をそのまま切出部14に出力する。
The conversion unit 13 performs the following first process and second process.
In the first process, the conversion unit 13 determines whether the candidate image input from the extraction unit 12 is distorted. When it is determined that the candidate image is distorted, the conversion unit 13 corrects the distortion so that the candidate image approaches the image captured from the front.
In the second process, the conversion unit 13 determines whether the size of the candidate image matches a predetermined size set in advance. When the size of the candidate image does not match the specified size, the conversion unit 13 corrects the candidate image so that the size of the candidate image approaches the specified size.
The order in which the first process and the second process are performed is arbitrary. Alternatively, the first process and the second process may be performed simultaneously. For example, the conversion unit 13 performs projective conversion on the candidate image, thereby performing the first process and the second process at the same time, and correcting the distortion and the size. The conversion unit 13 outputs the corrected candidate image to the cutout unit 14. If it is determined that the candidate image is not distorted and the size of the candidate image matches the specified size, the conversion unit 13 outputs the input candidate image to the cutout unit 14 as it is.

切出部14は、記憶部18を参照する。記憶部18には、予め設定されたマスクと、その情報が記憶されている。本実施形態では、マスクは、読み取り対象のセグメントディスプレイに対応した画像である。また、マスクは、対象のセグメントディスプレイを読み取る際の参照情報となる。例えば、全てのセグメントが点灯した状態のセグメントディスプレイの二値画像が、マスクとして用いられる。切出部14は、マスクの縦寸法及び横寸法、実際のセグメントディスプレイにおけるマスクの対応位置を記憶部18から取得する。切出部14は、これらの情報に基づいて、入力された候補画像から、その一部を切り出す。切出部14は、切り出した候補画像を判定部15に出力する。   The cutting unit 14 refers to the storage unit 18. The storage unit 18 stores a preset mask and information thereof. In the present embodiment, the mask is an image corresponding to the segment display to be read. The mask serves as reference information for reading the target segment display. For example, a binary image of a segment display in a state where all the segments are lit is used as a mask. The cutout unit 14 acquires the vertical and horizontal dimensions of the mask and the corresponding position of the mask in the actual segment display from the storage unit 18. Based on these pieces of information, the cutout unit 14 cuts out a part of the input candidate image. The cutout unit 14 outputs the cutout candidate image to the determination unit 15.

判定部15は、記憶部18を参照し、入力された候補画像とマスクとを用いて適合率を算出する。適合率は、候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す値である。例えば、適合率が大きいほど、候補画像にセグメントディスプレイが含まれる可能性が高い。   The determination unit 15 refers to the storage unit 18 and calculates the relevance ratio using the input candidate image and the mask. The relevance rate is a value indicating the probability that the candidate image includes the segment display. For example, the higher the matching rate, the higher the possibility that a segment display is included in the candidate image.

判定部15は、適合率を予め設定された閾値と比較する。適合率が閾値以上である場合、判定部15は、その候補画像がセグメントディスプレイの画像であると判定し、読取部16に出力する。候補画像が複数存在する場合、判定部15は、それぞれの候補画像に対して、適合率の算出及び判定を行う。   The determination unit 15 compares the matching rate with a preset threshold value. When the relevance ratio is equal to or higher than the threshold, the determination unit 15 determines that the candidate image is a segment display image and outputs the image to the reading unit 16. When there are a plurality of candidate images, the determination unit 15 calculates and determines the relevance ratio for each candidate image.

判定部15は、具体的には、二値化部15a、論理演算部15b、適合率算出部15c、及び比較部15dを有する。
二値化部15aは、候補画像を二値化する。論理演算部15bは、二値画像とマスクとの論理積を計算する。論理積から得られた処理画像では、マスクにおいて白色で表され、且つ二値画像において白色で表されている領域のみが、白色で表される。
Specifically, the determination unit 15 includes a binarization unit 15a, a logical operation unit 15b, a matching rate calculation unit 15c, and a comparison unit 15d.
The binarization unit 15a binarizes the candidate image. The logical operation unit 15b calculates a logical product of the binary image and the mask. In the processed image obtained from the logical product, only the region represented in white in the mask and in white in the binary image is represented in white.

適合率算出部15cは、処理画像に対する二値画像の一致率を適合率として算出する。すなわち、処理画像において白色で表された領域の面積A1(白色で表されたピクセル数)に対する、二値画像において白色で表された領域の面積A2の割合(A2/A1)が、適合率として算出される。   The matching rate calculation unit 15c calculates the matching rate of the binary image with respect to the processed image as the matching rate. That is, the ratio (A2 / A1) of the area A2 of the region expressed in white in the binary image to the area A1 (the number of pixels expressed in white) of the region expressed in white in the processed image is the precision. Calculated.

比較部15dは、適合率を閾値と比較する。適合率が閾値以上の場合、読取部16に候補画像を出力する。適合率が閾値未満の場合、比較部15dは、その候補画像はセグメントディスプレイの画像では無いと判定し、例えば処理を終了する。   The comparison unit 15d compares the matching rate with a threshold value. If the relevance ratio is equal to or higher than the threshold value, the candidate image is output to the reading unit 16. When the relevance ratio is less than the threshold, the comparison unit 15d determines that the candidate image is not a segment display image, and ends the process, for example.

読取部16は、入力された候補画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取る。例えば、読取部16は、入力された候補画像から数字を切り出し、点灯しているセグメントを検出することで、数値を読み取る。読取部16は、例えば、読み取った数値を、モニタに表示させたり、データベースに出力したりする。   The reading unit 16 reads a numerical value displayed on the segment display from the input candidate images. For example, the reading unit 16 reads out a numerical value by cutting out a number from the input candidate image and detecting a lit segment. For example, the reading unit 16 displays the read numerical value on a monitor or outputs it to a database.

記憶部18は、読取システム1の処理に必要な情報や、処理の過程で生成されたデータを記憶する。例えば、記憶部18には、上述したマスクの他、判定が行われる際に比較される閾値等が記憶される。   The storage unit 18 stores information necessary for processing of the reading system 1 and data generated in the course of processing. For example, in addition to the above-described mask, the storage unit 18 stores a threshold value to be compared when the determination is performed.

図2及び図3を参照して、実施形態に係る読取システム1の動作について説明する。
図2は、実施形態に係る読取システムの動作を表すフローチャートである。
図3は、実施形態に係る読取システムにおける処理を例示する図である。
With reference to FIG.2 and FIG.3, operation | movement of the reading system 1 which concerns on embodiment is demonstrated.
FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the reading system according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating processing in the reading system according to the embodiment.

撮像部11は、セグメントディスプレイを撮影し、画像を取得する(図2のステップS11)。加工部12aは、入力画像を加工する(ステップS12a)。これにより、入力画像を縮小してグレイスケール化した加工画像と、入力画像をグレイスケール化のみした原寸画像と、が生成される。図3(a)は、加工画像の一例である。二値化部12bは、加工画像を二値化し、図3(b)に表したように、二値画像を生成する(ステップS12b)。輪郭抽出部12cは、二値画像の輪郭を抽出する(ステップS12c)。   The imaging unit 11 captures the segment display and acquires an image (step S11 in FIG. 2). The processing unit 12a processes the input image (step S12a). As a result, a processed image obtained by reducing the input image to gray scale and an original image obtained by converting the input image only to gray scale are generated. FIG. 3A is an example of a processed image. The binarization unit 12b binarizes the processed image and generates a binary image as shown in FIG. 3B (step S12b). The contour extracting unit 12c extracts the contour of the binary image (step S12c).

第1選定部12dは、輪郭で囲まれた領域を選定する(ステップS12d)。これにより、例えば、図3(c)に表したように、枠Aで囲まれた領域が選定される。四角形抽出部12eは、選定された領域における四角形の抽出結果に基づき、原寸画像から四角形を抽出する(ステップS12e)。第2選定部12fは、抽出された四角形を選定し(ステップS12f)、候補画像として出力する。図3(d)は、候補画像として出力される四角形を表す。   The first selection unit 12d selects a region surrounded by the outline (step S12d). Thereby, for example, as shown in FIG. 3C, the region surrounded by the frame A is selected. The quadrangle extraction unit 12e extracts a quadrangle from the original image based on the quadrangle extraction result in the selected region (step S12e). The second selection unit 12f selects the extracted quadrangle (step S12f) and outputs it as a candidate image. FIG. 3D shows a quadrangle that is output as a candidate image.

変換部13は、図3(e)に表したように、歪み及び大きさを補正するよう候補画像を変換する。変換部13は、例えば、候補画像を射影変換することで、歪み及びサイズを補正する(ステップS13)。図3(h)は、マスクの例を表す。切出部14は、マスクのサイズに合わせて候補画像の一部を切り出す(ステップS14)。これにより、図3(f)に表した画像が得られる。   As illustrated in FIG. 3E, the conversion unit 13 converts the candidate image so as to correct the distortion and the size. The conversion unit 13 corrects distortion and size, for example, by projective conversion of the candidate image (step S13). FIG. 3H shows an example of a mask. The cutout unit 14 cuts out a part of the candidate image in accordance with the size of the mask (step S14). Thereby, the image shown in FIG. 3F is obtained.

二値化部15aは、図3(g)に表したように、切り出された候補画像を二値化する(ステップS15a)。論理演算部15bは、二値画像とマスクの論理積を計算する(ステップS15b)。これにより、図3(i)に表した画像が得られる。適合率算出部15cは、図3(g)と図3(i)の画像を用いて、適合率を算出する(ステップS15c)。比較部15dは、適合率を予め設定された閾値と比較する(ステップS15d)。適合率が閾値以上の場合、読取部16は、その候補画像から、セグメントディスプレイの数値を読み取る(ステップS16)。   As shown in FIG. 3G, the binarization unit 15a binarizes the clipped candidate image (step S15a). The logical operation unit 15b calculates the logical product of the binary image and the mask (step S15b). As a result, the image shown in FIG. 3I is obtained. The relevance ratio calculation unit 15c calculates the relevance ratio using the images in FIG. 3G and FIG. 3I (step S15c). The comparison unit 15d compares the matching rate with a preset threshold value (step S15d). When the relevance ratio is equal to or higher than the threshold, the reading unit 16 reads the numerical value of the segment display from the candidate image (step S16).

判定部15は、ステップS15a〜S15dが未だ行われていない、他の候補画像が無いか判定する(ステップS17)。他の候補画像がある場合、その候補画像について、ステップS15aが行われる。他の候補画像がない場合、処理を終了する。   The determination unit 15 determines whether there are other candidate images for which steps S15a to S15d have not yet been performed (step S17). If there is another candidate image, step S15a is performed for that candidate image. If there are no other candidate images, the process ends.

実施形態の効果を説明する。
セグメントディスプレイを読み取る際には、上述したように、入力画像の中から、セグメントディスプレイが撮影された部分の候補となる候補画像が抽出される。従来は、例えば、抽出された候補画像に対して歪みなどの補正を適宜行い、候補画像からセグメントディスプレイの数値を読み取っていた。
しかし、候補画像には。例えば、セグメントディスプレイに似た表示器が含まれる場合がある。この場合、別の表示器の数値をセグメントディスプレイの数値として読み取ってしまい、誤検出が生じる可能性がある。
The effect of the embodiment will be described.
When reading the segment display, as described above, candidate images that are candidates for the portion where the segment display is photographed are extracted from the input image. Conventionally, for example, distortion or the like is appropriately corrected for the extracted candidate image, and the value of the segment display is read from the candidate image.
But for candidate images. For example, a display similar to a segment display may be included. In this case, the numerical value of another display device may be read as the numerical value of the segment display, and erroneous detection may occur.

実施形態に係る読取システム1は、このような誤検出を抑制するために、判定部15を備える。判定部15は、候補画像と予め設定されたマスクとを用いて、候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す適合率を算出する。そして、判定部15は、この適合率が予め設定された閾値以上である場合に、候補画像をセグメントディスプレイの画像であると判定する。   The reading system 1 according to the embodiment includes a determination unit 15 in order to suppress such erroneous detection. The determination unit 15 uses the candidate image and a preset mask to calculate a matching rate indicating the probability that the segment display is included in the candidate image. And the determination part 15 determines with a candidate image being an image of a segment display, when this precision is more than the preset threshold value.

このような判定が行われることで、セグメントディスプレイである可能性がより高い候補画像に対してのみ読み取りを行うことができる。特に本実施形態では、読み取り対象のセグメントディスプレイに対応するマスクを予め用意しておき、このマスクを用いて候補画像の絞り込みを行う。このため、セグメントディスプレイに似た表示器や、別のセグメントディスプレイが入力画像に含まれる場合でも、読み取り対象のセグメントディスプレイのみをより精度良く選定でき、誤検出の可能性を大きく低減できる。   By making such a determination, it is possible to read only candidate images that are more likely to be segment displays. In particular, in the present embodiment, a mask corresponding to the segment display to be read is prepared in advance, and candidate images are narrowed down using this mask. For this reason, even when a display device similar to the segment display or another segment display is included in the input image, only the segment display to be read can be selected with higher accuracy, and the possibility of erroneous detection can be greatly reduced.

なお、図1に表した例では、実施形態に係る読取システム1が撮像部11を備えているが、読取システム1は撮像部11を備えていなくても良い。例えば、他の撮像装置で撮影された画像が読取システム1へ入力され、その入力画像から読取システム1によってセグメントディスプレイの数値が読み取られても良い。   In the example illustrated in FIG. 1, the reading system 1 according to the embodiment includes the imaging unit 11, but the reading system 1 may not include the imaging unit 11. For example, an image captured by another imaging device may be input to the reading system 1 and a numerical value of the segment display may be read by the reading system 1 from the input image.

また、読取システム1は、変換部13及び切出部14を備えていなくても良いが、読取の精度を向上させるためには、これらの構成を備えていることが望ましい。
例えば、変換部13により候補画像の歪みが補正されることで、適合率の精度を向上させることができる。これにより、セグメントディスプレイが撮影された候補画像をより正確に選別できるようになる。
切出部14により、マスクを用いて候補画像の一部が切り出されることで、読み取り対象以外の被写体を候補画像から除外できる。これにより、適合率の精度を向上させることができる。
Further, the reading system 1 may not include the conversion unit 13 and the cutting unit 14, but it is desirable to include these configurations in order to improve the reading accuracy.
For example, the accuracy of the precision can be improved by correcting the distortion of the candidate image by the conversion unit 13. This makes it possible to more accurately select candidate images taken by the segment display.
By cutting out a part of the candidate image using the mask by the cutting unit 14, subjects other than the reading target can be excluded from the candidate image. Thereby, the precision of the precision can be improved.

なお、上述した説明では、変換部13は、第1処理において、候補画像が歪んでいると判定された場合に、候補画像の歪みを補正していた。この方法に代えて、変換部13は、第1処理において、候補画像が歪んでいると判定された場合に、候補画像の歪みに合わせて、マスクを歪ませても良い。この場合も、その後の判定部15による処理において、適合率の精度を向上させることができる。   In the above description, the conversion unit 13 corrects the distortion of the candidate image when it is determined in the first process that the candidate image is distorted. Instead of this method, the conversion unit 13 may distort the mask according to the distortion of the candidate image when it is determined in the first process that the candidate image is distorted. In this case as well, the accuracy of the precision can be improved in the subsequent processing by the determination unit 15.

また、図3では、7セグメントディスプレイに対応したマスクを用いて、7セグメントディスプレイに表示された数値を読み取る例を示した。しかし、実施形態に係る読取システム1で読み取り可能なセグメントディスプレイは、7セグメントディスプレイに限定されない。読み取り対象のセグメントディスプレイは、14セグメントディスプレイまたは16セグメントディスプレイであっても良い。   FIG. 3 shows an example in which a numerical value displayed on the 7-segment display is read using a mask corresponding to the 7-segment display. However, the segment display that can be read by the reading system 1 according to the embodiment is not limited to the 7-segment display. The segment display to be read may be a 14-segment display or a 16-segment display.

マスクとしては、複数のセグメントの少なくとも一部が点灯した、セグメントディスプレイの画像が用いられる。より望ましくは、全てのセグメントが点灯したセグメントディスプレイの二値画像がマスクとして用いられる。このようにすることで、読み取り対象のセグメントディスプレイの表示情報によらず、より精度良く、セグメントディスプレイが撮影された候補画像を選定できるようにしている。   As the mask, an image of a segment display in which at least a part of a plurality of segments is lit is used. More preferably, a binary image of a segment display in which all segments are lit is used as a mask. By doing in this way, the candidate image by which the segment display was image | photographed can be selected more accurately irrespective of the display information of the segment display to be read.

なお、マスクとして、全てのセグメントが点灯した二値画像を用いる場合、セグメントが増えるほど、マスクにおける白色領域の面積が増加する。例えば、候補画像にノイズが多く含まれ、ノイズによる白色領域が多い場合は、候補画像がセグメントディスプレイを含まないにも拘わらず、候補画像とマスクとの適合率が高くなる可能性がある。このため、適合率と比較する閾値は、読み取るセグメントディスプレイにおけるセグメント数に応じて調整されることが望ましい。   When a binary image in which all segments are lit is used as a mask, the area of the white region in the mask increases as the number of segments increases. For example, if the candidate image includes a lot of noise and there are many white areas due to the noise, the matching rate between the candidate image and the mask may be high even though the candidate image does not include a segment display. For this reason, it is desirable that the threshold value to be compared with the matching rate is adjusted according to the number of segments in the segment display to be read.

例えば、7セグメントディスプレイの数値を読み取る場合、閾値を0.6以上とすることで、7セグメントディスプレイが写された候補画像を、より精度良く選別できる。
また、閾値が高いと、候補画像に7セグメントディスプレイが写されていても、7セグメントディスプレイの画像では無いと判定される可能性が高くなる。このため、閾値は0.8以下であることが望ましい。
すなわち、7セグメントディスプレイの数値を読み取る場合、閾値を0.6以上、0.8以下とすることで、数値の読み取りの精度を向上できる。
For example, when reading a numerical value of a 7-segment display, a candidate image in which the 7-segment display is captured can be selected with higher accuracy by setting the threshold value to 0.6 or more.
Also, if the threshold is high, there is a high possibility that even if a 7-segment display is copied in the candidate image, it is determined that the image is not a 7-segment display. For this reason, the threshold value is desirably 0.8 or less.
That is, when reading a numerical value of a 7-segment display, the reading accuracy of the numerical value can be improved by setting the threshold value to 0.6 or more and 0.8 or less.

また、抽出部12における処理は、候補画像を抽出できれば、適宜変更可能である。例えば、入力画像のサイズが小さい場合、または入力画像が予め二値化されている場合などは、加工部12aまたは二値化部12bは不要である。また、入力画像から候補画像を抽出するための処理も適宜変更可能である。これらの変形例について、以下で説明する。   Moreover, the process in the extraction part 12 can be suitably changed if a candidate image can be extracted. For example, when the size of the input image is small or when the input image is binarized in advance, the processing unit 12a or the binarization unit 12b is not necessary. Moreover, the process for extracting a candidate image from an input image can be changed as appropriate. These modifications will be described below.

(第1変形例)
図4は、実施形態の第1変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。
図1〜図3の例では、セグメントディスプレイの表示領域の枠が四角形であった。そのため、当該表示領域の形状に合わせて、抽出部12には、四角形抽出部12eが設けられていた。
(First modification)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a reading system according to a first modification of the embodiment.
In the example of FIGS. 1 to 3, the frame of the display area of the segment display is a rectangle. Therefore, the extraction unit 12 is provided with a quadrilateral extraction unit 12e in accordance with the shape of the display area.

表示領域の枠が円形の場合には、図4に表した読取システム2のように、抽出部12において、四角形抽出部12eに代えて、楕円抽出部12gが設けられる。楕円抽出部12gは、第1選定部12dによって選定された領域から楕円を抽出する。このとき、楕円抽出部12gは、抽出された楕円の座標を取得する。楕円抽出部12gは、原寸画像において、上記座標に対応する楕円の画像を抽出し、第2選定部12fに出力する。   When the frame of the display area is circular, as in the reading system 2 shown in FIG. 4, the extraction unit 12 is provided with an ellipse extraction unit 12g instead of the square extraction unit 12e. The ellipse extraction unit 12g extracts an ellipse from the region selected by the first selection unit 12d. At this time, the ellipse extraction unit 12g acquires the coordinates of the extracted ellipse. The ellipse extraction unit 12g extracts an ellipse image corresponding to the coordinates from the original image and outputs the extracted image to the second selection unit 12f.

第2選定部12fは、入力された楕円の画像を予め設定された条件と比較し、条件に適合する楕円を選定する。条件としては、例えば、楕円の扁平率、輝度の分布などが用いられる。第2選定部12fは、選定された楕円の画像を候補画像として変換部13に出力する。以降の処理は、図1〜図3で説明した例と同様である。すなわち、変換部13は、候補画像の歪みを補正し、切出部14は、候補画像の一部を切り出す。そして、判定部15による判定を経て、読取部16によってセグメントディスプレイの数値が読み取られる。   The second selection unit 12f compares the input ellipse image with preset conditions, and selects an ellipse that meets the conditions. As the conditions, for example, an elliptical flatness ratio, a luminance distribution, and the like are used. The second selection unit 12f outputs the selected ellipse image to the conversion unit 13 as a candidate image. The subsequent processing is the same as the example described with reference to FIGS. That is, the conversion unit 13 corrects the distortion of the candidate image, and the cutout unit 14 cuts out a part of the candidate image. Then, after the determination by the determination unit 15, the reading unit 16 reads the numerical value of the segment display.

なお、一般的に、セグメントディスプレイの数値は、所定の方向に並んで配列されている。従って、セグメントディスプレイの表示領域の枠が円または楕円の場合でも、一般的に、セグメントディスプレイに表示される数値は、四角形に収まる。すなわち、表示領域の枠が円または楕円の場合でも、マスクの外形は、四角形に設定される。マスクの外形を四角形にすることで、マスクの全面積に対して数値が表示される面積の割合を高めることができる。この結果、候補画像におけるノイズ等が適合率に与える影響を低減でき、適合率の精度を向上させることができる。   In general, the numerical values of the segment display are arranged side by side in a predetermined direction. Therefore, even when the frame of the display area of the segment display is a circle or an ellipse, the numerical value displayed on the segment display generally falls within a rectangle. That is, even when the frame of the display area is a circle or an ellipse, the outer shape of the mask is set to a rectangle. By making the outer shape of the mask square, it is possible to increase the ratio of the area where numerical values are displayed with respect to the total area of the mask. As a result, the influence of noise or the like in the candidate image on the precision can be reduced, and the precision of the precision can be improved.

(第2変形例)
図5は、実施形態の第2変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。
図5に表した読取システム3は、読取システム1との比較において、抽出部12、変換部13、及び切出部14に代えて、抽出部21を備える。
(Second modification)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a reading system according to a second modification of the embodiment.
The reading system 3 illustrated in FIG. 5 includes an extraction unit 21 instead of the extraction unit 12, the conversion unit 13, and the cutout unit 14 in comparison with the reading system 1.

読取システム3では、セグメントディスプレイの数値を読み取る前に、撮像部11により、読み取り対象のセグメントディスプレイのみを正面から撮影する。ここでは、セグメントディスプレイのみを正面から撮影した画像を、テンプレート画像と呼ぶ。   In the reading system 3, before reading the numerical value of the segment display, the imaging unit 11 captures only the segment display to be read from the front. Here, an image obtained by photographing only the segment display from the front is referred to as a template image.

抽出部21は、特徴量抽出部21a、マッチング部21b、変換部21c、及び探索部21dを有する。
特徴量抽出部21aは、入力画像の特徴量を抽出する。また、特徴量抽出部21aは、記憶部18に記憶されたテンプレート画像を参照し、テンプレート画像の特徴量を抽出する。あるいは、予め、特徴量抽出部21aによって、テンプレート画像の特徴量が抽出されて記憶部18に記憶されていても良い。この場合、特徴量抽出部21aは、記憶部18に記憶されたテンプレート画像の特徴量を参照する。特徴量抽出部21aは、入力画像の特徴量及びテンプレート画像の特徴量を、マッチング部21bに出力する。
The extraction unit 21 includes a feature amount extraction unit 21a, a matching unit 21b, a conversion unit 21c, and a search unit 21d.
The feature amount extraction unit 21a extracts the feature amount of the input image. The feature amount extraction unit 21a refers to the template image stored in the storage unit 18 and extracts the feature amount of the template image. Alternatively, the feature amount of the template image may be extracted in advance by the feature amount extraction unit 21 a and stored in the storage unit 18. In this case, the feature amount extraction unit 21 a refers to the feature amount of the template image stored in the storage unit 18. The feature amount extraction unit 21a outputs the feature amount of the input image and the feature amount of the template image to the matching unit 21b.

マッチング部21bは、入力画像の特徴量を、テンプレート画像の特徴量とマッチングさせるために必要な、入力画像の補正量を算出する。例えば、マッチング部21bは、入力画像において歪んでいるセグメントディスプレイを、正面から撮影された画像に近づけるために必要な補正量を算出する。マッチング部21bは、算出した補正量及び入力画像を、変換部13に出力する。
なお、特徴量同士をマッチング出来ない場合は、入力画像にセグメントディスプレイが含まれていない可能性が高い。従って、この場合、例えば、補正量を算出せずに処理を終了する。
The matching unit 21b calculates a correction amount of the input image necessary for matching the feature amount of the input image with the feature amount of the template image. For example, the matching unit 21b calculates a correction amount necessary to bring the segment display distorted in the input image closer to the image photographed from the front. The matching unit 21 b outputs the calculated correction amount and input image to the conversion unit 13.
If the feature quantities cannot be matched, there is a high possibility that the segment display is not included in the input image. Accordingly, in this case, for example, the process is terminated without calculating the correction amount.

変換部21cは、入力された補正量に基づき、入力画像を変換する。これにより、入力画像がテンプレート画像に対して歪んでいる場合には、その歪みが補正される。   The conversion unit 21c converts the input image based on the input correction amount. Thereby, when the input image is distorted with respect to the template image, the distortion is corrected.

探索部21dは、記憶部18に記憶されたテンプレート画像を参照する。そして、探索部21dは、入力画像から、テンプレート画像とマッチングする部分を探索する。探索部21dは、マッチングした部分を、候補画像として判定部15に出力する。
以降の判定部15及び読取部16における処理は、図1に表した読取システム1と同様である。
The search unit 21 d refers to the template image stored in the storage unit 18. Then, the search unit 21d searches the input image for a portion that matches the template image. The search unit 21d outputs the matched portion to the determination unit 15 as a candidate image.
The subsequent processing in the determination unit 15 and the reading unit 16 is the same as that of the reading system 1 shown in FIG.

なお、特徴量抽出部21aによる特徴量の抽出は、例えば、KAZE、AKAZE(Accelerated KAZE)、またはSIFT(Scale-invariant feature transform)などを用いて行われる。マッチング部21bにおけるマッチングは、例えば、KNN(K Nearest Neighbor)、またはFLANN(Fast Library for Approximate Nearest Neighbors)などを用いて行われる。探索部21dによる探索は、例えば、画像間の類似度に基づくパターンマッチングを用いて行われる。   The feature amount extraction by the feature amount extraction unit 21a is performed using, for example, KAZE, AKAZE (Accelerated KAZE), or SIFT (Scale-invariant feature transform). The matching in the matching unit 21b is performed using, for example, KNN (K Nearest Neighbor) or FLANN (Fast Library for Approximate Nearest Neighbors). The search by the search unit 21d is performed using pattern matching based on the similarity between images, for example.

例えば、ある平面上に複数のセグメントディスプレイが設けられており、これらのセグメントディスプレイを撮影した場合、入力画像において、それらのセグメントディスプレイは同じ様に歪む。本変形例に係る読取システム3では、特徴量を用いた入力画像の変換、及びテンプレート画像を用いたマッチングが行われる。すなわち、入力画像の全領域を変換する。このため、それぞれの候補画像について歪みを補正していく必要が無く、同一平面上に複数のセグメントディスプレイが存在する場合等に、読取システム1に比べて処理を高速化できる。   For example, when a plurality of segment displays are provided on a certain plane and these segment displays are photographed, these segment displays are similarly distorted in the input image. In the reading system 3 according to this modification, conversion of an input image using a feature amount and matching using a template image are performed. That is, the entire area of the input image is converted. Therefore, it is not necessary to correct the distortion for each candidate image, and the processing can be speeded up compared to the reading system 1 when there are a plurality of segment displays on the same plane.

(第3変形例)
図6は、実施形態の第3変形例に係る読取システムの構成を表すブロック図である。
図6に表した読取システム4は、読取システム1との比較において、抽出部12、変換部13、及び切出部14に代えて抽出部31を備える。抽出部31は、学習部31a、入力部31b、検出部31c、及び処理部31dを有する。
(Third Modification)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a reading system according to a third modification of the embodiment.
The reading system 4 illustrated in FIG. 6 includes an extraction unit 31 instead of the extraction unit 12, the conversion unit 13, and the cutout unit 14 in comparison with the reading system 1. The extraction unit 31 includes a learning unit 31a, an input unit 31b, a detection unit 31c, and a processing unit 31d.

読取システム4では、ニューラルネットワークを用いて、入力画像からセグメントディスプレイが撮影された候補画像が抽出される。例えば、抽出部31には、事前に、教師データが入力され、ニューラルネットワークの学習が行われる。教師データは、例えば、セグメントディスプレイを含む歪んだ画像と、その画像においてセグメントディスプレイの位置を示すデータと、その画像の歪み量と、を含む。   In the reading system 4, a candidate image obtained by photographing a segment display is extracted from an input image using a neural network. For example, teacher data is input to the extraction unit 31 in advance, and neural network learning is performed. The teacher data includes, for example, a distorted image including the segment display, data indicating the position of the segment display in the image, and the distortion amount of the image.

学習部31aは、画像データが入力された際に、セグメントディスプレイが撮影された部分のデータに対してニューロンが反応(発火)し、且つ、その画像の歪み量に対応するニューロンが反応するよう、ニューラルネットワークを学習させる。学習部31aは、学習させたニューラルネットワークを記憶部18に記憶する。なお、学習部31aによる上記学習は、判定部15や読取部16による処理が実行される処理装置で行われても良いし、これとは異なる別の処理装置を用いて行われても良い。上記学習には、好ましくは、より高速な演算性能を有する処理装置が用いられる。   When the image data is input, the learning unit 31a responds (fires) to the data of the portion where the segment display is taken, and the neuron corresponding to the distortion amount of the image responds. Train a neural network. The learning unit 31 a stores the learned neural network in the storage unit 18. Note that the learning by the learning unit 31a may be performed by a processing device in which processing by the determination unit 15 or the reading unit 16 is executed, or may be performed by using a different processing device. For the learning, a processing device having higher calculation performance is preferably used.

その後、撮像部11により、セグメントディスプレイの数値を読み取るために画像が取得され、画像が抽出部31に入力される。画像が入力されると、入力部31bは、記憶部18に記憶された学習済みのニューラルネットワークを参照する。そして、入力部31bは、このニューラルネットワークに、画像のデータを入力する。   Thereafter, an image is acquired by the imaging unit 11 in order to read the numerical value of the segment display, and the image is input to the extraction unit 31. When the image is input, the input unit 31 b refers to the learned neural network stored in the storage unit 18. The input unit 31b inputs image data to the neural network.

ニューラルネットワークに画像データが入力されている間、ニューロンの反応があると、検出部31cはその反応を検出する。そして、検出部31cは、ニューロンが反応した画像の座標及び歪み量を検出し、処理部31dに出力する。   If there is a neuron reaction while image data is being input to the neural network, the detection unit 31c detects the reaction. Then, the detection unit 31c detects the coordinates and distortion amount of the image to which the neuron has reacted, and outputs the detected coordinates to the processing unit 31d.

処理部31dは、入力された座標に基づき、入力画像から候補画像を抽出する。また、処理部31dは、入力された歪み量に基づいて、候補画像の歪みを補正する。処理部31dは、補正された候補画像を判定部15に出力する。
なお、候補画像の抽出と、歪みの補正と、が行われる順序は、適宜変更できる。例えば、処理部31dにおいて、入力画像の歪みが補正された後に、候補画像が抽出されても良い。
以降の判定部15及び読取部16における処理は、図1に表した読取システム1と同様である。
The processing unit 31d extracts a candidate image from the input image based on the input coordinates. Further, the processing unit 31d corrects the distortion of the candidate image based on the input distortion amount. The processing unit 31d outputs the corrected candidate image to the determination unit 15.
Note that the order in which candidate image extraction and distortion correction are performed can be changed as appropriate. For example, the candidate image may be extracted after the distortion of the input image is corrected in the processing unit 31d.
The subsequent processing in the determination unit 15 and the reading unit 16 is the same as that of the reading system 1 shown in FIG.

本変形例に係る読取システム3では、ニューラルネットワークを用いて画像の切り出しや補正を行う。このため、セグメントディスプレイの表示領域とその外枠とのコントラスト比が大きくなく、2値化画像から輪郭を抽出しにくい場合にも、より高精度に候補画像を抽出できる。従って、読取システム1に比べて、入力画像中のセグメントディスプレイの数値を、より高精度に読み取ることが可能となる。   In the reading system 3 according to this modification, an image is cut out and corrected using a neural network. For this reason, even when the contrast ratio between the display area of the segment display and its outer frame is not large and it is difficult to extract the contour from the binarized image, the candidate image can be extracted with higher accuracy. Therefore, as compared with the reading system 1, it is possible to read the numerical value of the segment display in the input image with higher accuracy.

図7は、実施形態に係る読取システムを実現するためのハードウェア構成を表すブロック図である。
例えば、実施形態に係る読取システムは、図7に表した読取装置5及び撮像装置6から構成される。読取装置5は、例えばコンピュータであり、ROM(Read Only Memory)51、RAM(Random Access Memory)52、CPU(Central Processing Unit)53、およびHDD(Hard Disk Drive)54を有する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a hardware configuration for realizing the reading system according to the embodiment.
For example, the reading system according to the embodiment includes the reading device 5 and the imaging device 6 illustrated in FIG. The reading device 5 is, for example, a computer, and includes a ROM (Read Only Memory) 51, a RAM (Random Access Memory) 52, a CPU (Central Processing Unit) 53, and an HDD (Hard Disk Drive) 54.

ROM51は、コンピュータの動作を制御するプログラムを格納している。ROM51には、コンピュータを、上述した実施形態における、抽出部、変換部、切出部、判定部、読取部、探索部などとして機能させるために必要なプログラムが格納されている。   The ROM 51 stores a program for controlling the operation of the computer. The ROM 51 stores a program necessary for causing the computer to function as the extraction unit, the conversion unit, the extraction unit, the determination unit, the reading unit, the search unit, and the like in the above-described embodiment.

RAM52は、ROM51に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。CPU53は、ROM51に格納された制御プログラムを読み込み、当該制御プログラムに従ってコンピュータの動作を制御する。また、CPU53は、コンピュータの動作によって得られた様々なデータをRAM52に展開する。HDD54は、上述した実施形態における記憶部18として機能し、読み取りに必要な情報や、読み取りの過程で得られた情報を記憶する。   The RAM 52 functions as a storage area where the program stored in the ROM 51 is expanded. The CPU 53 reads a control program stored in the ROM 51 and controls the operation of the computer according to the control program. The CPU 53 develops various data obtained by the operation of the computer in the RAM 52. The HDD 54 functions as the storage unit 18 in the above-described embodiment, and stores information necessary for reading and information obtained in the reading process.

読取装置5を用いて、ニューラルネットワークを利用した処理システム4を実現させる場合、読取装置5は、さらに、GPU(Graphics Processing Unit)や、ニューラルネットワークの処理に特化した専用チップを有していても良い。また、読取装置5は、HDD54に代えて、eMMC(embedded Multi Media Card)、SSD(Solid State Drive)、SSHD(Solid State Hybrid Drive)などを有していても良い。   When the reader 5 is used to implement the processing system 4 using a neural network, the reader 5 further includes a GPU (Graphics Processing Unit) and a dedicated chip specialized for neural network processing. Also good. Further, the reading device 5 may include an eMMC (embedded Multi Media Card), an SSD (Solid State Drive), an SSHD (Solid State Hybrid Drive), or the like, instead of the HDD 54.

撮像装置6は、被写体(セグメントディスプレイ)を撮影し、取得した画像を読取装置5へ送信する。撮像装置6は、例えば、カメラである。
出力装置7は、読取装置5から出力されたデータ(読み取られたセグメントディスプレイの数値)を、ユーザが認識できるように出力する。出力装置7は、例えば、モニタ、プリンタ、またはスピーカなどである。
The imaging device 6 captures a subject (segment display) and transmits the acquired image to the reading device 5. The imaging device 6 is a camera, for example.
The output device 7 outputs the data output from the reading device 5 (the numerical value of the read segment display) so that the user can recognize it. The output device 7 is, for example, a monitor, a printer, or a speaker.

読取装置5、撮像装置6、及び出力装置7は、例えば、有線又は無線で相互に接続される。または、これらはネットワークを介して相互に接続されていても良い。あるいは、読取装置5、撮像装置6、及び出力装置7の少なくとも2つが、1つの装置に組み込まれていても良い。例えば、読取装置5が、撮像装置6の画像処理部などと一体に組み込まれていても良い。   The reading device 5, the imaging device 6, and the output device 7 are connected to each other by, for example, wired or wireless. Alternatively, they may be connected to each other via a network. Alternatively, at least two of the reading device 5, the imaging device 6, and the output device 7 may be incorporated into one device. For example, the reading device 5 may be integrated with the image processing unit of the imaging device 6 or the like.

以上で説明した実施形態に係る読取システム及び読取方法を用いることで、セグメントディスプレイに表示された数値を、より高精度に読み取ることが可能となる。同様に、コンピュータを、読取システムとして動作させるためのプログラムを用いることで、セグメントディスプレイに表示された数値を、より高精度にコンピュータに読み取らせることが可能となる。   By using the reading system and the reading method according to the embodiment described above, the numerical value displayed on the segment display can be read with higher accuracy. Similarly, by using a program for causing a computer to operate as a reading system, it is possible to cause the computer to read numerical values displayed on the segment display with higher accuracy.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1〜4 読取システム、 5 読取装置、 6 撮像装置、 7 出力装置、 11 撮像部、 12、21、31 抽出部、 13 変換部、 14 切出部、 15 判定部、 16 読取部、 18 記憶部   1 to 4 reading system, 5 reading device, 6 imaging device, 7 output device, 11 imaging unit, 12, 21, 31 extraction unit, 13 conversion unit, 14 cutout unit, 15 determination unit, 16 reading unit, 18 storage unit

Claims (15)

入力画像からセグメントディスプレイが撮影された部分の候補となる候補画像を抽出する抽出部と、
前記候補画像と予め設定されたマスクとを用いて、前記候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す適合率を算出し、前記適合率が予め設定された閾値以上である場合に、前記候補画像をセグメントディスプレイの画像であると判定する判定部と、
セグメントディスプレイの画像と判定された前記候補画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取る読取部と、
を備えた読取システム。
An extraction unit that extracts a candidate image that is a candidate for a portion where a segment display is captured from an input image;
The candidate image is calculated using the candidate image and a preset mask to calculate a matching rate indicating the probability that a segment display is included in the candidate image. When the matching rate is equal to or higher than a preset threshold, the candidate image A determination unit that determines that the image is a segment display image;
A reading unit that reads a numerical value displayed on the segment display from the candidate image determined to be an image of a segment display;
Reading system.
前記マスクは、全てのセグメントが点灯したセグメントディスプレイの画像である請求項1記載の読取システム。   The reading system according to claim 1, wherein the mask is an image of a segment display in which all segments are lit. 前記候補画像が歪んでいる場合に、前記候補画像を正面から撮影された画像に近づけるよう変換する第1処理と、
前記候補画像のサイズが、予め設定された規定サイズと異なる場合に、前記候補画像の前記サイズを前記規定サイズに近づけるよう補正する第2処理と、
を行う変換部をさらに備え、
前記判定部は、変換された前記候補画像と前記マスクとを用いて前記適合率を算出する請求項1または2に記載の読取システム。
When the candidate image is distorted, a first process for converting the candidate image so as to approach an image photographed from the front;
A second process for correcting the size of the candidate image to approach the specified size when the size of the candidate image is different from a predetermined size set in advance;
A conversion unit for performing
The reading system according to claim 1, wherein the determination unit calculates the relevance ratio using the converted candidate image and the mask.
前記候補画像が歪んでいる場合に、前記候補画像の歪みに合わせて前記マスクを歪ませる第1処理と、
前記候補画像のサイズが予め設定された規定サイズと異なる場合に、前記候補画像の前記サイズを前記規定サイズに近づけるよう補正する第2処理と、
を行う変換部をさらに備え、
前記判定部は、変換された前記候補画像と歪ませた前記マスクとを用いて前記適合率を算出する請求項1または2に記載の読取システム。
A first process for distorting the mask in accordance with the distortion of the candidate image when the candidate image is distorted;
A second process for correcting the size of the candidate image to approach the specified size when the size of the candidate image is different from a predetermined size set in advance;
A conversion unit for performing
The reading system according to claim 1, wherein the determination unit calculates the precision using the converted candidate image and the distorted mask.
前記マスクの大きさ及び形状に基づいて、前記候補画像の一部を切り出す切出部をさらに備え、
前記判定部は、切り出された前記候補画像を用いて前記適合率を算出する請求項1〜4のいずれか1つに記載の読取システム。
Based on the size and shape of the mask, further comprising a cut-out unit that cuts out a part of the candidate image,
The reading system according to claim 1, wherein the determination unit calculates the relevance ratio using the extracted candidate images.
前記抽出部は、
前記入力画像から輪郭を抽出し、
前記輪郭で囲まれた領域の面積を算出し、
前記面積が予め設定された閾値以上の場合、前記輪郭に基づいて、前記入力画像から所定の形状の画像を抽出し、
予め設定された条件を満たす前記抽出された画像を、前記候補画像として出力する、
請求項1〜5のいずれか1つに記載の読取システム。
The extraction unit includes:
Extracting a contour from the input image;
Calculate the area of the region surrounded by the outline,
If the area is greater than or equal to a preset threshold, based on the contour, extract an image of a predetermined shape from the input image,
Outputting the extracted image satisfying a preset condition as the candidate image;
The reading system according to any one of claims 1 to 5.
前記抽出部は、前記入力画像から、予め用意された、読み取り対象のセグメントディスプレイのテンプレート画像とマッチングする部分を探索し、マッチングした前記部分を候補画像として抽出する請求項1または2に記載の読取システム。   The reading unit according to claim 1 or 2, wherein the extraction unit searches the input image for a portion that matches a template image of a segment display to be read prepared in advance and extracts the matching portion as a candidate image. system. 前記抽出部は、
前記入力画像から特徴量を抽出し、
抽出された前記特徴量が、前記テンプレート画像の特徴量とマッチングするように、前記入力画像を補正し、
補正された前記入力画像から、前記テンプレート画像とマッチングする前記候補画像を抽出する、
請求項7記載の読取システム。
The extraction unit includes:
Extracting features from the input image;
Correcting the input image so that the extracted feature quantity matches the feature quantity of the template image;
Extracting the candidate image that matches the template image from the corrected input image;
The reading system according to claim 7.
前記抽出部は、
前記入力画像のデータを、予め学習されたニューラルネットワークに入力し、
前記ニューラルネットワークの出力結果に基づいて、前記入力画像においてセグメントディスプレイが撮影された前記部分を検出し、前記候補画像として抽出する、
請求項1または2に記載の読取システム。
The extraction unit includes:
Input the input image data into a pre-learned neural network,
Based on the output result of the neural network, detect the portion where the segment display was photographed in the input image, and extract as the candidate image,
The reading system according to claim 1 or 2.
前記抽出部は、前記ニューラルネットワークの前記出力結果に基づいて、さらに、前記候補画像の歪みを補正する請求項9記載の読取システム。   The reading system according to claim 9, wherein the extraction unit further corrects distortion of the candidate image based on the output result of the neural network. 前記判定部は、
前記候補画像を二値化し、
二値化された前記候補画像と前記マスクとを重ね合わせて論理積を計算し、
前記論理積から得られた画像と前記候補画像との一致率を前記適合率として算出する、
請求項1〜10のいずれか1つに記載の読取システム。
The determination unit
Binarizing the candidate images;
A logical product is calculated by superimposing the binarized candidate image and the mask,
Calculating the matching rate between the image obtained from the logical product and the candidate image as the matching rate,
The reading system according to claim 1.
前記マスクは、7セグメントディスプレイの二値画像であり、
前記閾値は、0.6以上に設定される請求項1〜11のいずれか1つに記載の読取システム。
The mask is a binary image of a 7-segment display;
The reading system according to claim 1, wherein the threshold value is set to 0.6 or more.
入力画像からセグメントディスプレイが撮影された部分の候補となる候補画像を抽出し、
前記候補画像と予め設定されたマスクとを用いて、前記候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す適合率を算出し、前記適合率が予め設定された閾値以上である場合に、前記候補画像をセグメントディスプレイの画像であると判定し、
セグメントディスプレイの画像と判定された前記候補画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取る、読取方法。
Extract candidate images that are candidates for the part where the segment display was taken from the input image,
The candidate image is calculated using the candidate image and a preset mask to calculate a matching rate indicating the probability that a segment display is included in the candidate image. When the matching rate is equal to or higher than a preset threshold, the candidate image Is a segment display image,
A reading method of reading a numerical value displayed on a segment display from the candidate image determined to be an image of a segment display.
コンピュータに、
入力画像からセグメントディスプレイが撮影された部分の候補となる候補画像を抽出させ、
前記候補画像と予め設定されたマスクとを用いて、前記候補画像にセグメントディスプレイが含まれる確度を示す適合率を算出させ、前記適合率が予め設定された閾値以上である場合に、前記候補画像をセグメントディスプレイの画像であると判定させ、
セグメントディスプレイの画像と判定された前記候補画像から、セグメントディスプレイに表示された数値を読み取らせる、
プログラム。
On the computer,
Extract the candidate images that are candidates for the part where the segment display was taken from the input image,
Using the candidate image and a preset mask, the candidate image is calculated with a precision indicating the probability that the candidate image includes a segment display. When the precision is equal to or higher than a preset threshold, the candidate image To be a segment display image,
The numerical value displayed on the segment display is read from the candidate image determined to be the image of the segment display.
program.
請求項14のプログラムを記憶した記憶媒体。   A storage medium storing the program according to claim 14.
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