JP2659784B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路料金機械の車両番号認識装置における
外接四角形検出回路等に適用される画像処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

番号認識等の画像処理においては、第３図に示す様
な、画像メモリ２内の濃度がＤである対象画像25を表わ
す特徴量として、その面積、周囲長、重心位置及び外接
四角形等がある。

この内、外接四角形は、対象画像25の縦方向及び、横
方向の座標の最大値（MAXY,MAXX）及び最小値（MINY,MI
NX）を求めなければならない。

第４図は、従来技術における、パイプライン演算型画
像処理装置の一例を示す図である。

第４図において、カメラ12により撮像された画像は、
A/D変換器13でデイジタル信号に変換され、画像メモリ
２に書込まれる。

画像メモリ２に書込まれた画像データは、計算機１の
指令により、順次読出され演算器３によって種々の画像
処理を施された後、再び画像メモリ２に書込まれる。

処理された画像は、D/A変換器15でアナログの映像信
号に変換され、モニタテレビ14に表示される。

ここで計算機１は、装置の制御及び演算器３ではでき
ない処理を行う。

以上の様な、パイプライン演算型画像処理装置で、前
述の外接四角形を求める時、従来は、第５図に示す様
な、ラン長変換回路を用いて、画像のラン長変換を行っ
た。

ここで、ラン長変換とは、第６図に示す様に、画像メ
モリ２内のデータを横方向に読出し、各行毎に、対象画
像25（濃度Ｄ）の領域の始点の座標と、その長さに変換
することを言う。第６図では、１つ目のランは（i₁,j₁,
N₁）、２つ目のラン（i₂,j₁,N₂）,n個目のランは（i₁,j
_n,N_n）となる。

第５図の回路では、パイプラインを流れるデータ、演
算器３の出力は、比較回路16に入力され、ここで、濃度
指定レジスタ17の値と比較されて、そのデータが、対象
画像のデータであるか判断される。

入力されたデータが対象画像のデータであると判断さ
れると、比較回路16の出力が"L“から“H"となり、第１
のカウンタ19が、クロックのパルス数を計数し始める。
ここで、クロックとは、画像データが１つ入力される毎
に、１つパルスが出る様に同期している。

この時までに、第２のカウンタ20では、画像データの
転送が始まる時にリセットされた後１行分の画像データ
を転送している間は“H"、改行期間中は“L"となる画像
有効信号23の数を計数しており、入力される画像データ
の縦方向の座標j_nを示す。

又、第３のカウンタ21では、画像有効信号23の“L"で
リセットされた後、クロック24のパルス数を計数してお
り、入力される画像データの横方向の座標i_nを示す。

比較回路16の出力が“L"から“H"に変化すると、メモ
リ制御回路18は、第２のカウンタ20のデータと、第３の
カウンタ21のデータ、即ち、ランの始点の座標をラン結
果メモリ22に書込む。

次に、入力される画像データが、対象画像領域から外
れると、第１のカウンタ19は、計数を停止し、同時に、
メモリ制御回路18は、ラン結果メモリ22に、そのデー
タ、即ち、ランの長さを書込む。その後、第１のカウン
タ19は、リセットされる。

以上の動作を、全画像データに対して行うことによ
り、画像のラン長変換が実施される。

外接四角形を求める為には、この後計算機１がラン結
果メモリ22の内容を参照して、ソフトウエアにて求める
ことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術においては、画像データのラン長変換
までは専用のハードウエアで行う為、高速であるが、そ
の後、外接四角形の検出は、ソフトウエアで行わなけれ
ばならない為、多大な処理時間を要する。

又、ラン長変換回路は、１度のパイプライン処理で
は、１つの濃度に対してしかラン長変換できない為、濃
度の異なる対象画像が複数ある場合には、その数だけ、
パイプライン処理を繰返し行わなければならず、これも
また、処理時間の増加を招いている。

本発明の課題は、上記従来の問題点を解消することが
できる画像処理装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による画像処理装置は、画像メモリに読込まれ
たラベリング画像データをクロックに同期して演算器に
読出して処理し、処理結果を該画像メモリに書込むパイ
プライン演算型画像処理装置において、前記画像メモリ
から読出される画像データを前記クロックの1.5クロッ
ク分遅延させる遅延回路と、前記演算器から前記クロッ
クに同期して続けて出力される画像データの一致を検出
する一致検出回路と、前記遅延回路にて遅延する前の画
像データと遅延後の画像データを前記読出しクロックの
ハイレベル時とロウレベル時とで切換えて、演算結果格
納用結果メモリにアドレスとして入力することにより、
濃度の異なる対象画像毎に演算結果を切換えるデータ切
換回路と、前記クロック又は画像有効信号をカウント
し、前記結果結果メモリに読込まれた画像データの前記
画像メモリ上での縦又は横方向の座標値を示すカウンタ
と、前記画像メモリに読込まれた画像データの座標最大
値を検出する最大値検出動作か、座標最小値を検出する
最小値検出動作かを指定する動作指定信号により、前記
カウンタがインクリメントカウンタあるいはデクリメン
トカウンタ動作となるようにカウント値を切換えて出力
する動作切換回路と、前記動作切換回路の出力値と前記
結果メモリの内容とを大小比較する比較回路と、前記一
致検出回路及び前記比較回路の比較結果に基づいて前記
結果メモリに対する前記動作切換回路の出力値の書込み
制御を行ない、該結果メモリに画像データの座標最大値
及び座標最小値に関するデータを格納するメモリ制御回
路とを具備してなることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、遅延回路では、結果メモリの内容を
読出し、カウンタの出力と比較した後、再び結果メモリ
に書込めるまでに必要なクロック数と、クロックの半分
に相当する時間だけ入力データを遅延させる。

画像データが入力され始めると、データ切換回路はま
ず、遅延させる前のデータをアドレスとして出力し、メ
モリ制御回路は、結果メモリの内容を読出す。

この時カウンタは縦方向の最大値又は、最小値を求め
る時には、画像データ転送開始時にリセットされ、画像
有効信号の数を計数する。即ち、縦方向の座標を出力す
る。又、横方向の最大値又は、最小値を求める時には、
画像データ転送の改行時にリセットされ、読出しクロッ
ク数を計数する。即ち、横方向の座標を出力する。

更に、動作切換回路では、動作指定信号により、最大
値検出動作に指定されたならば、カウンタのリセット値
が０となり、以降１ずつ加算されるインクリメントカウ
ンタとなる様に、カウンタの出力を変換する。又、最小
値検出動作に指定されたならば、カウンタのリセット値
が、そのカウンタで表現できる最大値となる様にし、以
降１ずつ減算されるデクリメントカウンタとなる様に、
カウンタの出力を変換する。

読出された結果メモリの内容は、比較回路で、動作切
換回路の出力と比較されその結果として、動作切換回路
の出力の方が大きいか否かを出力する。

この時点で、結果メモリのアドレスには、遅延回路で
遅延された読出し時と同じデータが現われているので、
動作切換回路の出力の方が大きければ、そこに、動作切
換回路の出力を書き込む。

以上の動作を全画像データに対して行うことにより、
結果メモリの内容に、最大値検出動作時には、座標の最
大値が、最小値検出動作時には、カウンタで表現できる
最大値から座標の最小値を減算した値が格納される。

ただし、ここで、横方向の最小値検出動作時等では、
入力される画像データが、２つ以上続けて同じ値である
時、１つ目のデータに対する比較結果が結果メモリに書
込まれる前に、次のデータが結果メモリの内容を読出
し、１つ目のデータに対する結果に、次のデータが上書
きしてしまい、正常に動作しないことがある。

この為、連続して入力される画像データが同じ値かを
一致検出回路で検出し、もし同じ値であれば２つ目以降
の画像データに対しては、結果メモリへの書込みを行わ
ない様にする。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。

第２図は本発明の一実施例のタイミングチャートを示
す図である。

第１図において、計算機１、画像メモリ２及び演算器
３は、パイプライン演算型画像処理装置を構成する最小
限のものであり、その他の回路が、本発明により設けら
れた回路である。

説明において、遅延回路４は、入力される画像データ
を1.5クロックだけ遅延されるものとし、又、カウンタ
９は、クロック24を計数する、即ち、横方向の座標を出
力するものとする。縦方向の座標を出力する時は、カウ
ンタ９が画像データ転送開始時にリセットされ、画像有
効信号23を計数する様に変わるだけで、主たる動作に変
化はない。

まず、演算器３からは、クロック24に同期して、画像
データがA₀,A₁,A₂,A₃…と転送されて来る。

遅延回路４では、これが1.5クロックだけ遅延され
る。

データ切換回路７は、クロック24が“L"の間は遅延す
る前のデータを“H"の間は、遅延後のデータを結果メモ
リ８にアドレスとして出力する。

メモリ制御回路６は、クロック24が“L"の時に、結果
メモリ８の内容を読出す。この時までに、カウンタ９で
は、画像有効信号23が“L"の時にリセットされ、クロッ
ク24のパルス数を計数している。

今、動作切換回路10に、最大値検出動作を指定する動
作指定信号26として“L"が入力されているとすると、動
作切換回路10は、カウンタ９の出力をそのまま出力す
る。即ち、画像メモリ２の左端が０となり、右へ進む
程、大きな値となる。

又、動作切換回路10に、最小値検出動作を指定する動
作指定信号26として、“H"が入力されているとすると、
動作切換回路10は、カウンタ９の出力を反転させて出力
する。即ち、カウンタ９が9bitのカウンタであるとする
と、画像メモリ２の左端が511となり、右へ進む程、小
さな値となる。

この様な、動作切換回路10は、カウンタ９の出力の各
bitと、動作指定信号26の排他的論理和を取ることによ
り実現できる。

結果メモリ８から読出された内容と、動作切換回路10
の出力は、比較回路11に入力され、その大小関係が比較
される。

比較の結果、動作切換回路10の出力の方が大きけれ
ば、比較回路11は“H"を出力し、小さいか等しければ
“L"を出力する。

この時に、遅延回路４により、1.5クロック遅延され
た結果メモリ８の読出し時と同じ画素データが、データ
切換回路７から出力されている。

メモリ制御回路６は、比較回路11の出力が“H"であ
り、一致検出回路５の出力が“H"でない、即ち、連続し
て入力されたデータが同じ値の時の２つ目以降でなけれ
ば、動作切換回路10の出力を結果メモリ８に書込む。

今、入力されるデータA₂とA₃が等しいとすると、メモ
リ制御回路６は、一致検出回路５の“H"を受けて、デー
タがA₃の時の書込み動作を停止する。

この動作は、連続して入力されるデータがいくつ同じ
値であっても、同様に行われる。

ただし、ここで、画像データの転送の改行中の不定デ
ータと、各行の１つ目のデータがたまたま一致してしま
った場合、１つ目のデータに対する書込み不良が発生し
てしまうので、各行の１つ目のデータに対する書込み
は、常に実行される様にしなければならない。

以上の動作を全画像データについて行うことにより、
濃度の異なる対象画像毎に、結果メモリ８の濃度と同じ
アドレスの位置に、動作切換回路10の出力の最大値、即
ち最大値検出動作時には、対象画像の右端の座標が、最
小値検出動作時には511から、対象画像の左端の座標を
引いた値が同時に得られる。

最小値検出動作時には、この後、計算機１により、51
1から結果メモリ８の内容を減算することにより、対象
画像の最小値座標が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、画像メモリ内に
存在する濃度の異なる対象画像毎に、縦方向又は横方向
の座標の最大値又は最小値が、それぞれ１回のパイプラ
イン演算で同時に求められ、かつ、ソフトウエアによる
処理が、基本的に不要となる為、処理時間の大幅な短縮
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る画像処理装置のブロ
ック図、第２図は本発明の一実施例のタイミングチャー
ト図、第３図は外接四角形の説明図、第４図は従来のパ
イプライン演算型画像処理装置のブロック図、第５図は
従来技術による外接四角形検出の為のラン長変換回路の
ブロック図、第６図は、ラン長変換の説明図である。 ４……遅延回路、５……一致検出回路、７……データ切
換回路、９……カウンタ、10……動作切換回路、11……
比較回路。

フロントページの続き (72)発明者 浦田 秀夫 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭61−60176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157672（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像メモリに読込まれたラベリング画像デ
   ータをクロックに同期して演算器に読出して処理し、処
   理結果を該画像メモリに書込むパイプライン演算型画像
   処理装置において、 前記画像メモリから読出される画像データを前記クロッ
   クの1.5クロック分遅延させる遅延回路と、 前記演算器から前記クロックに同期して続けて出力され
   る画像データの一致を検出する一致検出回路と、 前記遅延回路にて遅延する前の画像データと遅延後の画
   像データを前記読出しクロックのハイレベル時とロウレ
   ベル時とで切換えて、演算結果格納用結果メモリにアド
   レスとして入力することにより、濃度の異なる対象画像
   毎に演算結果を切換えるデータ切換回路と、 前記クロック又は画像有効信号をカウントし、前記結果
   結果メモリに読込まれた画像データの前記画像メモリ上
   での縦又は横方向の座標値を示すカウンタと、 前記画像メモリに読込まれた画像データの座標最大値を
   検出する最大値検出動作か、座標最小値を検出する最小
   値検出動作かを指定する動作指定信号により、前記カウ
   ンタがインクリメントカウンタあるいはデクリメントカ
   ウンタ動作となるようにカウント値を切換えて出力する
   動作切換回路と、 前記動作切換回路の出力値と前記結果メモリの内容とを
   大小比較する比較回路と、 前記一致検出回路及び前記比較回路の比較結果に基づい
   て前記結果メモリに対する前記動作切換回路の出力値の
   書込み制御を行ない、該結果メモリに画像データの座標
   最大値及び座標最小値に関するデータを格納するメモリ
   制御回路と を具備してなることを特徴とする画像処理装置。