JP2578116B2 - 直線検出方式 - Google Patents
直線検出方式Info
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- JP2578116B2 JP2578116B2 JP13840487A JP13840487A JP2578116B2 JP 2578116 B2 JP2578116 B2 JP 2578116B2 JP 13840487 A JP13840487 A JP 13840487A JP 13840487 A JP13840487 A JP 13840487A JP 2578116 B2 JP2578116 B2 JP 2578116B2
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- coordinates
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロボット等の画像認識システムに使用する直
線検出方式に関し、特に座標変換による直線群から高速
に直線を検出するようにした直線検出方式に関する。
線検出方式に関し、特に座標変換による直線群から高速
に直線を検出するようにした直線検出方式に関する。
ロボットの画像処理等に使用される画像処理方式で
は、直線等の予め方程式の形が決まっている場合はパラ
メータ空間への写像を行うホフ(HOUGH)変換法が有用
で広く使用されている。
は、直線等の予め方程式の形が決まっている場合はパラ
メータ空間への写像を行うホフ(HOUGH)変換法が有用
で広く使用されている。
この方式は、直線の方程式を xcosθ0+ysinθ0=ρ0 とおいて、前処理によって求められた点列(x,y)から
(ρ,θ)空間における軌跡の集中個所からρ0,θ0を
解析する手法である。
(ρ,θ)空間における軌跡の集中個所からρ0,θ0を
解析する手法である。
しかし、このホフ変換では三角函数を使用するので計
算処理時間が長い。さらに、ρ−θの曲線軌跡は複雑な
ため、(ρ,θ)空間の軌跡を描く手法は一般的に相当
大量の計算処理時間を必要とする。
算処理時間が長い。さらに、ρ−θの曲線軌跡は複雑な
ため、(ρ,θ)空間の軌跡を描く手法は一般的に相当
大量の計算処理時間を必要とする。
従って、その処理に相当の時間を必要とし、ロボット
等のリアルタイムの画像処理装置に使用するには実用的
でないことが多い。
等のリアルタイムの画像処理装置に使用するには実用的
でないことが多い。
本発明の目的は上記問題点を解決し、座標変換による
直線群から高速に直線を検出するようにした直線検出方
式を提供することにある。
直線群から高速に直線を検出するようにした直線検出方
式を提供することにある。
本発明では上記の問題点を解決するために、第1図
(a)、(b)及び(c)に示すように、 画像処理されたエッジ点の集合から直線を検出する直
線検出方式において、 該エッジ点の存在する第1の座標系(X−Y空間)に
平行な2本の線(y=y1,y=y2)を定め、 前記1個のエッジ点(P1)を通り、任意の傾きを有す
る直線(l1a,l1b)と該平行線との交点の座標の組(x1
j,x2j…x1k,x2k)を求め、 前記座標の組の一方(X1)を横軸とし、他方(X2)を
縦軸とする第2の座標系(X1−X2)で、前記座標の組群
に対応する直線(l2)を求め、 この操作を他のエッジ点について行い、各エッジ点ご
とに前記第2の座標系上の直線(l2a,l2b,l2c,l2d)を
求め、 前記直線が第2の座標系で複数交わる点(P2)から第
1の座標系での座標(x1,x2)を求めて、 該第1の座標系の座標(x1,x2)と、第1の座標系で
の前記平行線の座標(y1,y2)から2点{(x1,y1),
(x2,y2)}を求めて直線を検出することを特徴とする
直線検出方式が、 提供される。
(a)、(b)及び(c)に示すように、 画像処理されたエッジ点の集合から直線を検出する直
線検出方式において、 該エッジ点の存在する第1の座標系(X−Y空間)に
平行な2本の線(y=y1,y=y2)を定め、 前記1個のエッジ点(P1)を通り、任意の傾きを有す
る直線(l1a,l1b)と該平行線との交点の座標の組(x1
j,x2j…x1k,x2k)を求め、 前記座標の組の一方(X1)を横軸とし、他方(X2)を
縦軸とする第2の座標系(X1−X2)で、前記座標の組群
に対応する直線(l2)を求め、 この操作を他のエッジ点について行い、各エッジ点ご
とに前記第2の座標系上の直線(l2a,l2b,l2c,l2d)を
求め、 前記直線が第2の座標系で複数交わる点(P2)から第
1の座標系での座標(x1,x2)を求めて、 該第1の座標系の座標(x1,x2)と、第1の座標系で
の前記平行線の座標(y1,y2)から2点{(x1,y1),
(x2,y2)}を求めて直線を検出することを特徴とする
直線検出方式が、 提供される。
1個のエッジ点を通り、平行線(y=y1,y=y2)との
交点x1、x2として、その傾きを変えていくとx1、x2も変
化してx1、x2の群が求められる。
交点x1、x2として、その傾きを変えていくとx1、x2も変
化してx1、x2の群が求められる。
ここで、X1を横軸、X2を縦軸とする座標系を導入す
る。この座標系ではx1、x2の点群は直線を表す。
る。この座標系ではx1、x2の点群は直線を表す。
この操作を各エッジ点どこに、即ちエッジ点毎にX1−
X2座標上に直線を求める。
X2座標上に直線を求める。
この結果、これらのX1−2座標上の直線群が一点で交
わる点が求められ、これが検出すべき直線のx1,x2座標
であり、これと先の平行線からY軸の座標(y1,y2)を
求めれば、X−Y上の2点{(x1,y1),(x2,y2)}が
求められ、必要な直線が検出できる。
わる点が求められ、これが検出すべき直線のx1,x2座標
であり、これと先の平行線からY軸の座標(y1,y2)を
求めれば、X−Y上の2点{(x1,y1),(x2,y2)}が
求められ、必要な直線が検出できる。
この処理では、三角函数等の函数を使用しないので処
理速度が早い。
理速度が早い。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第2図に求めるべき直線及びその座標系を示す。図に
おいて、直線は点(x1,y1)、(x2,y2)をとうる。従っ
て、この直線の方程式は、 (y2−y1)xi+(x2−x1)yi =x1y2−y1x2 ……(1)式 で表せる。
おいて、直線は点(x1,y1)、(x2,y2)をとうる。従っ
て、この直線の方程式は、 (y2−y1)xi+(x2−x1)yi =x1y2−y1x2 ……(1)式 で表せる。
第1図(a)及び(b)に1個のエッジ点から直線群
を求める図を示す。第1図(a)において、点P1は1個
のエッジ点とし、そのフレームメモリ上の座標を(xi,y
i)とする。この点P1(xi,yi)をとうる直線がフレーム
メモリ上の2本の平行線を横切るものとし、この平行線
を、 y=y1,y=y2 とすると、(1)式をx1,x2に関する方程式と考えて書
き直すと、 (y2+yi)x1−(yi+y1)x2 =(y2−y1)xi ……(2)式 が求められる。第1図(a)の直線の傾きを変えてやる
と、X軸に平行な直線 y=y1,y=y2(図では点線で示す) との交点A、B……が求められていく。このy=y1との
交点A点のX座標をx1、直線y=y2との交点をx2とする
と、直線の傾きに応じて、{(x1j,x2j),(x1k,x2k)
……}の点群が求められる。これを新しい、X1を横軸と
し、X2を縦軸とする座標系に表す。この座標系を第1図
(b)に示す。図に示すように、点(x1,x2)群は新し
い座標系では、直線として表される。
を求める図を示す。第1図(a)において、点P1は1個
のエッジ点とし、そのフレームメモリ上の座標を(xi,y
i)とする。この点P1(xi,yi)をとうる直線がフレーム
メモリ上の2本の平行線を横切るものとし、この平行線
を、 y=y1,y=y2 とすると、(1)式をx1,x2に関する方程式と考えて書
き直すと、 (y2+yi)x1−(yi+y1)x2 =(y2−y1)xi ……(2)式 が求められる。第1図(a)の直線の傾きを変えてやる
と、X軸に平行な直線 y=y1,y=y2(図では点線で示す) との交点A、B……が求められていく。このy=y1との
交点A点のX座標をx1、直線y=y2との交点をx2とする
と、直線の傾きに応じて、{(x1j,x2j),(x1k,x2k)
……}の点群が求められる。これを新しい、X1を横軸と
し、X2を縦軸とする座標系に表す。この座標系を第1図
(b)に示す。図に示すように、点(x1,x2)群は新し
い座標系では、直線として表される。
このように特定のエッジ点毎にX1−X2座標上に直線を
求めていく。第1図(c)にこのようにして求められた
複数の直線を示す。そして、本来もとめるべきX−Y座
標系の直線はX1−X2座標系で一点で交わる。例えば第1
図(c)の点P2(x1a,x2a)がこれである。これによっ
て、求めるべき直線の座標x1、x2が求められ、これと第
1図(a)のY座標y1、y2から、第2図の2点{x1,y
1),(x2,y2)}が求まり、必要とする直線が検出でき
る。勿論ノイズ等のエッジ点では第1図(c)に示すよ
うな交点は得られず、直線を検出する要素にはならな
い。
求めていく。第1図(c)にこのようにして求められた
複数の直線を示す。そして、本来もとめるべきX−Y座
標系の直線はX1−X2座標系で一点で交わる。例えば第1
図(c)の点P2(x1a,x2a)がこれである。これによっ
て、求めるべき直線の座標x1、x2が求められ、これと第
1図(a)のY座標y1、y2から、第2図の2点{x1,y
1),(x2,y2)}が求まり、必要とする直線が検出でき
る。勿論ノイズ等のエッジ点では第1図(c)に示すよ
うな交点は得られず、直線を検出する要素にはならな
い。
上記の実施例では、平行な直線はX軸に平行な直線と
したが、逆にY軸に平行な直線として求めることもでき
る。また、第1図(c)に示す直線は求める一本の直線
あたり、X1−X2座標系の直線(言い換えればエッジ点の
個数)5本程度から交点を求めれば、通常のロボット用
の画像処理装置で実用的に直線検出することができる。
したが、逆にY軸に平行な直線として求めることもでき
る。また、第1図(c)に示す直線は求める一本の直線
あたり、X1−X2座標系の直線(言い換えればエッジ点の
個数)5本程度から交点を求めれば、通常のロボット用
の画像処理装置で実用的に直線検出することができる。
第3図は本実施例の直線検出を行うための概略のブロ
ック構成図である。図において、1はカメラであり、2
はアナログ画像データをディジタルなエッジ点に変換す
るための画像処理装置、3は上記に説明した直線検出を
行う直線検出手段、4は検出した直線データから形状認
識等をおこなう形状認識手段であり、形状データ等がロ
ボット5に送られ、得られた形状から対象物を認識し
て、各種の動作をおこなう。
ック構成図である。図において、1はカメラであり、2
はアナログ画像データをディジタルなエッジ点に変換す
るための画像処理装置、3は上記に説明した直線検出を
行う直線検出手段、4は検出した直線データから形状認
識等をおこなう形状認識手段であり、形状データ等がロ
ボット5に送られ、得られた形状から対象物を認識し
て、各種の動作をおこなう。
以上説明したように本発明では、エッジ点からX1−X2
座標上の直線群を求め、この直線群の重なりから必要な
直線を検出するように構成したので、特別の函数計算が
不要で、高速処理が可能となり、ロボット等のリアルタ
イムに形状認識を必要とするような画像処理装置に使用
することができる。
座標上の直線群を求め、この直線群の重なりから必要な
直線を検出するように構成したので、特別の函数計算が
不要で、高速処理が可能となり、ロボット等のリアルタ
イムに形状認識を必要とするような画像処理装置に使用
することができる。
第1図(a)はエッジ点から任意の傾きを有する直線を
求める図、 第1図(b)はX1−X2座標系で直線を示す図、 第1図(c)はX1−X2座標系での直線群の重なりを示す
図、 第2図は求める直線を示す図、 第3図は本発明の実施例の概略のブロック構成図であ
る。 1……カメラ 2……画像処理装置 3……直線検出手段 4……認識手段 5……ロボット
求める図、 第1図(b)はX1−X2座標系で直線を示す図、 第1図(c)はX1−X2座標系での直線群の重なりを示す
図、 第2図は求める直線を示す図、 第3図は本発明の実施例の概略のブロック構成図であ
る。 1……カメラ 2……画像処理装置 3……直線検出手段 4……認識手段 5……ロボット
Claims (2)
- 【請求項1】画像処理されたエッジ点の集合から直線を
検出する直線検出方式において、 該エッジ点の存在する第1の座標系に平行な2本の線を
定め、 前記1個のエッジ点を通り、任意の傾きを有する直線と
該平行線との交点の座標の組を求め、 前記座標の組の一方を横軸とし、他方を縦軸とする第2
の座標系で、前記座標の組群に対応する直線を求め、 この操作を他のエッジ点について行い、各エッジ点ごと
に前記第2の座標系上の直線を求め、 前記直線が第2の座標系で複数交わる点から第1の座標
系での座標を求めて、 該第1の座標系の座標と、第1の座標系での前記平行線
の座標から2点を求めて直線を検出することを特徴とす
る直線検出方式。 - 【請求項2】前記平行な2本の直線は、y=y1,y=y2で
あり、前記交点は該2本の直線との交点であるX座標
(x1,x2)であり、第2の座標系はX1を横軸、X2を縦軸
とする座標系であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の直線検出方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13840487A JP2578116B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 直線検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13840487A JP2578116B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 直線検出方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63301375A JPS63301375A (ja) | 1988-12-08 |
JP2578116B2 true JP2578116B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=15221166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13840487A Expired - Lifetime JP2578116B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | 直線検出方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2578116B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113359429B (zh) * | 2021-06-01 | 2023-12-19 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种在线识别间隙环节特征参数的方法及装置 |
-
1987
- 1987-06-02 JP JP13840487A patent/JP2578116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63301375A (ja) | 1988-12-08 |
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