JP3385056B2 - Inertial principal axis calculation device, image pattern inclination correction device, and image processing device - Google Patents
Inertial principal axis calculation device, image pattern inclination correction device, and image processing deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、画像パターンの慣性主
軸角を演算する慣性主軸角演算装置と、傾斜する画像パ
ターンの傾斜を修正する画像パターン用傾斜修正装置
と、予め決定された検出パラメータを用いて検出画像パ
ターンの測定を行う画像処理装置とに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inertial principal axis angle calculation device for calculating an inertial principal axis angle of an image pattern, an image pattern inclination correction device for correcting the inclination of an inclined image pattern, and a predetermined detection parameter. The present invention relates to an image processing device that measures a detected image pattern by using.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動化機器においては対象物の情報を取
り出すことが不可欠であり、そのため画像処理により画
像認識が行えるようにした画像認識装置（画像処理装置
の一例）が広く用いられている。この種の画像認識装置
では、ＴＶカメラ（ＣＣＤや撮像管等を含む）の映像を
ディジタル映像化して２値画像とし、その画像データを
用いて被測定物が基準形状と一致しているか否かの判断
を行う。2. Description of the Related Art It is indispensable to take out information of an object in an automated device, and therefore an image recognition apparatus (an example of an image processing apparatus) capable of performing image recognition by image processing is widely used. In this type of image recognition device, the image of a TV camera (including a CCD, an image pickup tube, etc.) is converted into a digital image into a binary image, and whether or not the measured object matches the reference shape by using the image data. Make a decision.
【０００３】形状の判断を行う従来の画像認識装置で
は、標準画像パターンを画素単位で記憶する標準パター
ンＲＡＭと、撮影により得られた検出画像パターンを画
素単位で記憶する検出パターンＲＡＭとが設けられてい
る。また、従来の画像認識装置では、標準画像パターン
と検出画像パターンとの間の位置ずれに基づいて、検出
画像パターンが標準画像パターンに重なるよう検出画像
パターンの座標上の移動及び回転を行う。そして、検出
パターンＲＡＭと標準パターンＲＡＭとにおいて比較対
象画素データを読み出し、両者を比較することにより画
像パターンの一致程度を検出する。A conventional image recognition apparatus for determining a shape is provided with a standard pattern RAM for storing a standard image pattern in pixel units and a detection pattern RAM for storing a detected image pattern obtained by photographing in pixel units. ing. Further, in the conventional image recognition device, based on the positional deviation between the standard image pattern and the detected image pattern, the detected image pattern is moved and rotated on the coordinates so that the detected image pattern overlaps the standard image pattern. Then, the comparison target pixel data is read in the detection pattern RAM and the standard pattern RAM, and the two are compared to detect the degree of coincidence of the image patterns.
【０００４】前記画像パターンの座標上の移動及び回転
を行う際には、画像パターンの重心と画像パターンの慣
性主軸の基準座標に対する回転角度とが用いられる。When the coordinate of the image pattern is moved and rotated, the center of gravity of the image pattern and the rotation angle of the inertia principal axis of the image pattern with respect to the reference coordinate are used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
画像パターンの座標上の移動及び回転の処理を行う際
に、画像パターンの重心と慣性主軸角とが用いられるだ
けであるので、ある傾いた画像パターンとそれに対して
１８０°回転した姿勢の画像パターンとの慣性主軸角上
での違いが検出できない。SUMMARY OF THE INVENTION In the above conventional configuration,
Since only the center of gravity of the image pattern and the principal axis angle of inertia are used when the processing of moving and rotating the image pattern on the coordinates is performed, a certain tilted image pattern and an image pattern in a posture rotated by 180 ° with respect to it And the difference in the principal axis angle of inertia cannot be detected.
【０００６】したがって、前記従来の構成では、慣性主
軸角の不正確な検出に起因して、画像パターンの一致程
度の検出結果が誤ったものとなり得る。本発明の目的
は、慣性主軸角の検出精度を向上させることにある。本
発明の別の目的は、画像パターンの傾斜を修正する際の
修正精度を向上させることにある。Therefore, in the above conventional configuration, the detection result of the degree of coincidence of the image patterns may be erroneous due to the inaccurate detection of the principal axis angle of inertia. An object of the present invention is to improve the detection accuracy of the principal axis angle of inertia. Another object of the present invention is to improve the correction accuracy when correcting the inclination of the image pattern.
【０００７】本発明のさらに別の目的は、画像処理のパ
ターンマッチングを精度を向上させることにある。Still another object of the present invention is to improve the accuracy of pattern matching in image processing.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、基本的には、予め登録した標準画像パ
ターンに対して、線分を設定し、この線分に基づいて求
めたパラメータを基準として、該パラメータに対応する
検出画像パターンの反転パラメータを求めて、この反転
パラメータを、上記標準画像パターンのパラメータと対
比させて、これらの値が異なれば、検出画像パターンが
反転しているとして、検出画像パターンを１８０°反転
させた状態で、この検出画像パターンの慣性主軸角に基
づいて、検出画像パターンを標準画像パターンに一致さ
せた後にパターンマッチングを行うようになっている。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention basically sets a line segment for a standard image pattern registered in advance and obtains it based on this line segment. Based on the parameter, the inversion parameter of the detected image pattern corresponding to the parameter is obtained, and the inversion parameter is compared with the parameter of the standard image pattern. If these values are different, the detected image pattern is inverted. However, in the state where the detected image pattern is inverted by 180 °, the detected image pattern is matched with the standard image pattern based on the principal axis angle of inertia of the detected image pattern, and then pattern matching is performed.
【０００９】具体的には、第１の観点によれば、本発明
は、検出した画像パターンが、予め登録された標準画像
パターンと一致しているか否かの判断を行う画像処理の
パターンマッチング方法において、前記標準画像パター
ンを登録する登録工程が、前記標準画像パターンの重心
及び慣性主軸の位置とを演算する第１工程と、該標準画
像パターンの重心及び慣性主軸の位置を記憶する第２工
程と、前記標準画像パターンに関連して設定された第
１、第２の点の前記標準画像パターンの重心に関する相
対位置を求める第３工程と、前記第１、第２の点を結ぶ
線分が前記標準画像パターンと交差する交差点の位置を
演算する第４工程と、前記交差点と前記第１の点との間
の距離を演算する第５工程と、前記第１、第２の点及び
前記距離を記憶する第６工程とを含み、前記標準画像パ
ターンと前記検出画像パターンとが一致しているか否か
の判断を行うパターンマッチングの前の準備工程が、前
記検出画像パターンを読み取る第１工程と、該検出画像
パターンの重心と慣性主軸の位置を演算する第２工程
と、前記検出画像パターンの慣性主軸角を演算する第３
工程と、前記検出画像パターンに関する前記第１、第２
の点を求めて、これら第１、第２の点を結ぶ線分が前記
検出画像パターンと交差する交差点と前記第１の点との
距離を演算する第４工程と、該第４工程により求められ
た前記検出画像パターンに関する交差点と前記第１の点
との距離が、前記登録工程の第６工程で記憶した前記距
離と一致したときに、前記準備工程の第３工程で求めら
れた前記検出画像パターンの慣性主軸角により前記検出
画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像
パターンの重心及び慣性主軸の位置と一致させる補正を
行う第５工程と、前記第４工程により求められた前記検
出画像パターンに関する交差点と前記第１の点との距離
が、前記登録工程の第６工程で記憶した前記距離とは異
なるときに、前記検出画像パターンを１８０°反転させ
た状態で、前記準備工程の第３工程で求められた前記検
出画像パターンの慣性主軸角により前記検出画像パター
ンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの
重心及び慣性主軸の位置と一致させる補正を行う第６工
程とを含み、該準備工程の第５工程又は第６工程により
補正された前記検出画像パターンを前記標準画像パター
ンと比較してパターンマッチングを行うことを特徴とす
る画像処理のパターンマッチング方法を提供することに
より上記課題が達成される。Specifically, according to the first aspect of the present invention, the present invention provides a pattern matching method of image processing for determining whether or not a detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance. In the registering step of registering the standard image pattern, the first step of calculating the center of gravity and the position of the principal axis of inertia of the standard image pattern, and the second step of storing the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern. And a third step of obtaining the relative position of the first and second points set in relation to the standard image pattern with respect to the center of gravity of the standard image pattern, and a line segment connecting the first and second points. A fourth step of calculating a position of an intersection intersecting the standard image pattern, a fifth step of calculating a distance between the intersection and the first point, the first and second points and the distance Remember A preparatory step before pattern matching, which includes 6 steps and determines whether or not the standard image pattern and the detected image pattern match each other, includes a first step of reading the detected image pattern, and the detected image. A second step of calculating the positions of the center of gravity of the pattern and the principal axis of inertia, and a third step of calculating the principal axis angle of inertia of the detected image pattern.
Steps, and the first and second related to the detected image pattern
And the fourth step of calculating the distance between the first point and the intersection at which the line segment connecting the first and second points intersects the detected image pattern, and When the distance between the intersection and the first point related to the detected image pattern obtained matches the distance stored in the sixth step of the registration step, the detection obtained in the third step of the preparation step A fifth step of correcting the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia by the angle of the principal axis of inertia of the image pattern and the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and the step obtained by the fourth step. When the distance between the intersection of the detected image pattern and the first point is different from the distance stored in the sixth step of the registration step, the detected image pattern is inverted by 180 °, A sixth step of correcting the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern obtained in the third step of the step so as to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern. And a pattern matching method for image processing, characterized by performing the pattern matching by comparing the detected image pattern corrected by the fifth step or the sixth step of the preparation step with the standard image pattern. By doing so, the above-mentioned object is achieved.
【００１０】第２の観点によれば、検出した画像パター
ンが、予め登録された標準画像パターンと一致している
か否かの判断を行う画像処理のパターンマッチング方法
において、前記標準画像パターンを登録する登録工程
が、前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置と
を演算する第１工程と、該標準画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置を記憶する第２工程と、前記標準画像パ
ターンに関連して設定された第１、第２の点の前記標準
画像パターンの重心に対する相対位置を求める第３工程
と、該第１、第２の点を対角線上の頂点として含む長方
形を、前記標準画像パターンの重心を通る分割線で、前
記第１の点を含む第１領域と、前記第２の点を含む第２
領域とに分割する第４工程と、前記第１領域に含まれる
前記標準画像パターンの面積と、前記第２領域に含まれ
る前記標準画像パターンの面積とを演算する第５工程
と、該第５工程で求めた前記第１領域に含まれる前記標
準画像パターンの面積と、前記第２領域に含まれる前記
標準画像パターンの面積とを記憶する第６工程とを含
み、前記標準画像パターンと前記検出画像パターンとが
一致しているか否かの判断を行うパターンマッチングの
前の準備工程が、前記検出画像パターンを読み取る第１
工程と、該検出画像パターンの重心と慣性主軸の位置を
演算する第２工程と、該検出画像パターンの慣性主軸角
を演算する第３工程と、前記検出画像パターンに関する
前記第１、第２の点を求めて、これら第１、第２の点を
対角線上の頂点として含む前記長方形を、前記検出画像
パターンの重心を通る分割線で分割した、前記第１を含
む第１領域と、前記第２の点を含む第２領域とに夫々含
まれる前記検出画像パターンの面積を演算する第４工程
と、該第４工程により求められた前記検出画像パターン
に関する第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パタ
ーンに関する第１、第２の領域の面積と一致したとき
に、前記準備工程の第３工程で求められた前記検出画像
パターンの慣性主軸角により前記検出画像パターンの重
心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及
び慣性主軸の位置と一致させる補正を行う第５工程と、
前記第４工程により求められた前記検出画像パターンに
関する第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パター
ンに関する第１、第２の領域の面積とは異なるときに、
前記検出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前
記準備工程の第３工程で求められた前記検出画像パター
ンの慣性主軸角により前記検出画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置と一致させる補正を行う第６工程とを含み、
前記第５工程又は前記第６工程により補正された前記検
出画像パターンを前記標準画像パターンと比較してパタ
ーンマッチングを行うことを特徴とする画像処理のパタ
ーンマッチング方法を提供することにより上記課題が達
成される。According to a second aspect, the standard image pattern is registered in a pattern matching method of image processing for determining whether or not the detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance. The registration step relates to the standard image pattern, the first step of calculating the center of gravity of the standard image pattern and the position of the principal axis of inertia, the second step of storing the center of gravity of the standard image pattern and the position of the principal axis of inertia, and the standard image pattern. The third step of obtaining the relative position of the first and second points set as described above with respect to the center of gravity of the standard image pattern, and the standard image pattern including a rectangle including the first and second points as vertices on a diagonal line. A dividing line passing through the center of gravity of the first region, the first region including the first point, and the second region including the second point.
A fourth step of dividing the area into regions, a fifth step of calculating an area of the standard image pattern included in the first area, and an area of the standard image pattern included in the second area; A sixth step of storing the area of the standard image pattern included in the first area and the area of the standard image pattern included in the second area obtained in the step, and the standard image pattern and the detection A preparatory step before pattern matching for determining whether or not the image pattern matches the first pattern is to read the detected image pattern.
A step, a second step of calculating the position of the center of gravity of the detected image pattern and the principal axis of inertia, a third step of calculating the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern, and the first and second steps relating to the detected image pattern. A point is obtained, and the rectangle including the first and second points as diagonal vertices is divided by a dividing line that passes through the center of gravity of the detected image pattern. The fourth step of calculating the areas of the detected image patterns respectively included in the second area including the two points, and the areas of the first and second areas related to the detected image patterns obtained in the fourth step are , The center of gravity of the detected image pattern and the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern obtained in the third step of the preparation step when the areas of the first and second regions related to the standard image pattern match. Place of A fifth step of performing a correction to match the position of the center of gravity and inertia main axis of the standard image pattern,
When the areas of the first and second regions relating to the detected image pattern obtained in the fourth step are different from the areas of the first and second regions relating to the standard image pattern,
In the state where the detected image pattern is inverted by 180 °, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the inertial principal axis angle of the detected image pattern obtained in the third step of the preparation step. A sixth step of performing a correction to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia,
The above object is achieved by providing a pattern matching method for image processing, characterized in that the detected image pattern corrected in the fifth step or the sixth step is compared with the standard image pattern to perform pattern matching. To be done.
【００１１】第３の観点によれば、予め登録された標準
画像パターンと検出画像パターンの重心及び慣性主軸を
一致させた後に、これらの画像パターンが一致している
か否かの判断を行う画像処理のパターンマッチング方法
において、択一的に選択可能な第１、第２モードを有
し、前記第１モードでは、前記標準画像パターンに関連
した第１、第２の点を設定して、これら第１、第２の点
の前記標準画像パターンの重心からの相対位置を求め、
また、これら第１、第２の点を結ぶ線分と前記標準画像
パターンとの交差点と、前記第１の点との間の距離を求
めて、これを予め記憶しておき、検出画像パターンに関
する前記第１、第２の点を求め、これら第１、第２の点
を結ぶ線分と前記検出画像パターンとの交差点と前記第
１の点との距離が、前記標準画像パターンに関する前記
距離と一致しているときには、前記検出画像パターンの
慣性主軸角により該検出画像パターンの重心及び慣性主
軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の
位置と一致するように補正を行った後に前記パターンマ
ッチングを行い、検出画像パターンに関する前記距離
が、前記標準画像パターンに関する前記距離と一致しな
いときには、前記検出画像パターンを１８０°反転させ
た状態で、前記検出画像パターンの慣性主軸角により該
検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準
画像パターンの重心及び慣性主軸の位置と一致するよう
に補正を行い、第２モードでは、前記標準画像パターン
に隣接する第１、第２の点を設定して、これら第１、第
２の点の前記標準画像パターンの重心からの相対位置を
求め、また、これら第１、第２の点が対角線上に位置す
る長方形を前記標準画像パターンの重心を通る分割線で
第１領域と第２領域に分割して、これら第１、第２の領
域に含まれる前記標準画像パターンの面積を求めて、こ
れを予め記憶しておき、検出画像パターンに関する前記
第１、第２の点の位置を求め、これら第１、第２の点を
対角線上の頂点とする長方形を、該検出画像パターンの
重心を通る分割線で分割した前記第１の点を含む第１領
域及び前記第２の点を含む第２領域の各々に含まれる前
記検出画像パターンの面積が、前記標準画像パターンに
関する前記第１、第２の領域の面積と一致したときに
は、前記検出画像パターンの慣性主軸角により該検出画
像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パ
ターンの重心及び慣性主軸の位置と一致するように補正
を行った後に前記パターンマッチングを行い、前記検出
画像パターンに関する第１領域及び前記第２領域の面積
が、前記標準画像パターンに関する前記第１、第２の領
域の面積とは異なるときには、前記検出画像パターンを
１８０°反転させた状態で、前記検出画像パターンの慣
性主軸角により該検出画像パターンの重心及び慣性主軸
の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位
置と一致するように補正を行った後に前記パターンマッ
チングを行うことを特徴とする画像処理のパターンマッ
チング方法を提供することにより上記の課題が達成され
る。According to a third aspect, image processing for determining whether or not these image patterns match each other after matching the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern registered in advance with the detected image pattern. The pattern matching method of 1) has first and second modes that can be selectively selected, and in the first mode, first and second points related to the standard image pattern are set, and these first and second points are set. The relative positions of the first and second points from the center of gravity of the standard image pattern are obtained,
Further, the distance between the intersection of the line segment connecting the first and second points and the standard image pattern and the first point is obtained and stored in advance to detect the detected image pattern. The first and second points are obtained, and the distance between the first point and the intersection of the line segment connecting the first and second points with the detected image pattern is the distance with respect to the standard image pattern. When they match, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are corrected so as to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and then the pattern When matching is performed and the distance related to the detected image pattern does not match the distance related to the standard image pattern, the detection is performed with the detected image pattern inverted by 180 °. The position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are corrected by the angle of the principal axis of inertia of the image pattern so as to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and in the second mode, they are adjacent to the standard image pattern. The first and second points are set to obtain the relative positions of these first and second points from the center of gravity of the standard image pattern, and these first and second points are located on the diagonal line. The rectangle to be divided is divided into a first area and a second area by a dividing line that passes through the center of gravity of the standard image pattern, the areas of the standard image pattern included in these first and second areas are obtained, and this area is calculated in advance. The positions of the first and second points relating to the detected image pattern are stored, and a rectangle whose diagonal points are the first and second points is a dividing line that passes through the center of gravity of the detected image pattern. The first divided by When the area of the detected image pattern included in each of the first area including a point and the second area including the second point matches the area of the first and second areas related to the standard image pattern, The pattern matching is performed after the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are adjusted so as to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and the detection is performed. When the areas of the first region and the second region related to the image pattern are different from the areas of the first and second regions related to the standard image pattern, the detection image pattern is inverted by 180 °, and the detection is performed. The position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are defined as the positions of the center of gravity and the principal axes of inertia of the standard image patterns according to the angles of the principal axis of inertia of the image pattern. The above object is achieved by providing a pattern matching method of image processing and performs the pattern matching after correcting for matches.
【００１２】第４の観点によれば、検出した画像パター
ンが、予め登録された標準画像パターンと一致している
か否かの判断を行うパターンマッチング処理を備えた画
像処理装置において、前記標準画像パターンの重心と慣
性主軸の位置を記憶する第１記憶手段と、前記標準画像
パターンに関連して設定された第１、第２の点を結ぶ線
分と前記標準画像パターンとの公差点と、前記第１の点
との間の距離と、前記第１、第２の点の前記標準画像パ
ターンの重心からの相対位置とを演算する第１演算手段
と、前記標準画像パターンの重心に対する前記第１、第
２の点の相対位置を記憶する第２記憶手段と、前記第１
演算手段により求められた前記標準画像パターンに関す
る距離を記憶する第３記憶手段と、前記検出画像パター
ンの重心と慣性主軸の位置を演算する第２演算手段と、
前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対する
慣性主軸角を演算する第３演算手段と、前記検出画像パ
ターンに関する前記第１、第２の点を、前記第２記憶手
段から読み出した相対位置と前記第３演算手段により求
めた慣性主軸角から演算する第４演算手段と、前記検出
画像パターンに関する前記第１、第２の点を結ぶ線分と
前記検出画像パターンとの交差点と、前記検出画像パタ
ーンに関する第１の点との間の距離を演算する第５演算
手段と、該第５演算手段により求めた前記検出画像パタ
ーンに関する距離が、前記第３記憶手段から読み出され
た前記標準画像パターンに関する距離と一致するか否か
を判定する判定手段と、該判定手段により一致すると判
定されたときに、前記検出画像パターンの慣性主軸角に
基づいて、前記検出画像パターンの重心及び慣性主軸の
位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置
に一致させた後にパターンマッチング処理を行い、前記
判定手段により一致しないと判定されたときに、前記検
出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前記検出
画像パターンの慣性主軸角に基づいて、前記検出画像パ
ターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パター
ンの重心及び慣性主軸の位置に一致させた後にパターン
マッチング処理を行うパターンマッチング手段とを含む
ことを特徴とする画像処理装置を提供することにより上
記の課題が達成される。According to a fourth aspect, in the image processing apparatus having a pattern matching process for determining whether or not the detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance, the standard image pattern is used. A first storage means for storing the position of the center of gravity of the main axis of inertia and the position of the principal axis of inertia, a tolerance point between the line segment connecting the first and second points set in relation to the standard image pattern, and the standard image pattern, First computing means for computing the distance between the first point and the relative position of the first and second points from the center of gravity of the standard image pattern, and the first computing means for the center of gravity of the standard image pattern A second storage means for storing the relative position of the second point;
Third storage means for storing the distance relating to the standard image pattern obtained by the calculation means, and second calculation means for calculating the center of gravity and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern,
Third calculating means for calculating an inertial principal axis angle of the detected image pattern with respect to the standard image pattern, and a relative position read from the second storage means for the first and second points related to the detected image pattern and the third position. A fourth computing means for computing from the principal axis of inertia calculated by the three computing means, an intersection of the line segment connecting the first and second points relating to the detected image pattern and the detected image pattern, and the detected image pattern. Fifth calculation means for calculating the distance to the first point, and the distance for the detected image pattern obtained by the fifth calculation means is the distance for the standard image pattern read from the third storage means. And a determination unit that determines whether or not the determination result is determined based on the inertial principal axis angle of the detected image pattern. Pattern matching processing is performed after matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and when it is determined by the determination means that the detected image pattern is not matched. In the state of 180 ° inversion, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are matched with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern based on the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern, and then pattern matching is performed. The above-mentioned problems can be achieved by providing an image processing apparatus including a pattern matching unit that performs processing.
【００１３】ここでは、慣性主軸角を決定するにあたり
画像パターンの反転の有無を決定要因として使用するの
で、画像パターンの傾斜を修正する際の修正精度が向上
する。本発明に係る画像処理装置では、読取手段により
読み取られた画像パターンの仮慣性主軸角が仮慣性主軸
角演算手段により演算される。また、読み取られた画像
パターンの反転の有無を示す反転パラメータが反転パラ
メータ決定手段により決定される。そして、慣性主軸角
決定手段が、仮慣性主軸角と反転パラメータとから慣性
主軸角を決定する。さらに、測定手段が、得られた慣性
主軸角と検出パラメータとに基づいて、検出画像パター
ンの測定を行う。Since the presence or absence of inversion of the image pattern is used as a determining factor in determining the principal axis angle of inertia, the correction accuracy in correcting the inclination of the image pattern is improved. In the image processing apparatus according to the present invention, the temporary inertial principal axis angle of the image pattern read by the reading unit is calculated by the temporary inertial principal axis angle calculation unit. In addition, the inversion parameter determining means determines an inversion parameter indicating whether or not the read image pattern is inverted. Then, the inertia principal axis angle determining means determines the inertia principal axis angle from the temporary inertia principal axis angle and the reversal parameter. Further, the measuring means measures the detected image pattern based on the obtained principal axis of inertia and the detected parameter.
【００１４】第５の観点によれば、検出した画像パター
ンが、予め登録された標準画像パターンと一致している
か否かの判断を行うパターンマッチング処理を備えた画
像処理装置において、前記標準画像パターンの重心と慣
性主軸の位置を記憶する第１記憶手段と、前記標準画像
パターンに関連して設定された第１、第２の点を対角線
上の頂点として含む長方形を、前記標準画像パターンの
重心を通る分割線で、前記第１の点を含む第１の領域
と、前記第２の点を含む第２の領域とに分割して、該第
１の領域に含まれる前記標準画像パターンの面積と、前
記第２の領域に含まれる前記標準画像パターンの面積と
を演算する第１演算手段と、前記標準画像パターンの重
心に対する前記第１、第２の点の相対位置を記憶する第
２記憶手段と、前記第１演算手段により求められた前記
標準画像パターンに第１、第２の領域に面積を記憶する
第３記憶手段と、前記検出画像パターンの重心と慣性主
軸の位置を演算する第２演算手段と、前記検出画像パタ
ーンの前記標準画像パターンに対する慣性主軸角を演算
する第３演算手段と、前記検出画像パターンに関する前
記第１、第２の点を求めて、これら第１、第２の点を対
角線上の頂点として含む長方形を、該検出画像パターン
の重心を通る分割線で、前記第１の点を含む第１の領域
と、前記第２の点を含む第２の領域とに分割して、該第
１の領域に含まれる前記検出画像パターンの面積と、前
記第２の領域に含まれる前記検出画像パターンの面積と
を演算する第４演算手段と、前記検出画像パターンに関
する前記第１、第２の領域の面積が、前記第３記憶手段
から読み出された前記標準画像パターンに関する前記第
１、第２の領域の面積と一致するか否かを判定する判定
手段と、該判定手段により一致すると判定されたとき
に、前記検出画像パターンの慣性主軸角に基づいて、前
記検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標
準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置に一致させた
後にパターンマッチング処理を行い、前記判定手段によ
り一致しないと判定されたときに、前記検出画像パター
ンを１８０°反転させた状態で、前記検出画像パターン
の慣性主軸角に基づいて、前記検出画像パターンの重心
及び慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置に一致させた後にパターンマッチング処
理を行うパターンマッチング手段とを含むことを特徴と
する画像処理装置を提供することにより上記の課題が達
成される。According to a fifth aspect, in the image processing apparatus having a pattern matching process for determining whether or not the detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance, the standard image pattern is used. Of the center of inertia of the standard image pattern, and a first storage means for storing the position of the principal axis of inertia and the position of the principal axis of inertia, and a rectangle including the first and second points set in association with the standard image pattern as vertices on the diagonal line. The area of the standard image pattern included in the first area is divided into a first area including the first point and a second area including the second point with a dividing line passing through And a first computing means for computing the area of the standard image pattern included in the second area, and a second memory for storing the relative positions of the first and second points with respect to the center of gravity of the standard image pattern. Means and said Third storage means for storing areas in the first and second areas of the standard image pattern obtained by the first calculation means, and second calculation means for calculating the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern, Third computing means for computing an inertial principal axis angle of the detected image pattern with respect to the standard image pattern, and the first and second points relating to the detected image pattern are obtained, and these first and second points are arranged on a diagonal line. The rectangle included as the apex of is divided into a first region including the first point and a second region including the second point by a dividing line that passes through the center of gravity of the detected image pattern, Fourth calculating means for calculating an area of the detected image pattern included in the first area and an area of the detected image pattern included in the second area, and the first and second areas related to the detected image pattern. The area of A judging means for judging whether or not the areas of the first and second regions relating to the standard image pattern read from the third storing means are coincident with each other; Based on the principal axis of inertia of the detected image pattern, the pattern matching processing is performed after the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern are matched with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and by the determination means. When it is determined that they do not match each other, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are set to the standard image pattern based on the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern while the detected image pattern is inverted by 180 °. Pattern matching means for performing pattern matching processing after matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the The above object is achieved by providing an image processing apparatus.
【００１５】[0015]
〔構成〕図１は、本発明の一実施例が採用された画像認
識装置１の一使用状態を示している。図１において、画
像認識装置１は、認識装置本体２と、認識装置本体２に
ケーブル３を介して接続されたＣＣＤカメラ４と、認識
装置本体２での処理結果等を表示するためのＣＲＴ５と
を有している。認識装置本体２の前面には操作パネル８
が配置されている。ＣＣＤカメラ４は、検査対象の一例
としての製品６を搬送するコンベア７の上方に配置され
ており、ＣＣＤカメラ４が製品６を撮影するようになっ
ている。[Structure] FIG. 1 shows a usage state of an image recognition apparatus 1 in which an embodiment of the present invention is adopted. In FIG. 1, the image recognition device 1 includes a recognition device body 2, a CCD camera 4 connected to the recognition device body 2 via a cable 3, and a CRT 5 for displaying a processing result in the recognition device body 2 and the like. have. An operation panel 8 is provided on the front surface of the recognition device body 2.
Are arranged. The CCD camera 4 is arranged above a conveyor 7 that conveys a product 6 as an example of an inspection target, and the CCD camera 4 captures an image of the product 6.
【００１６】図２は、認識装置本体２の回路ブロック図
である。図２において、ＣＰＵ１０には、ＣＰＵデータ
バス１１を介して、プログラムＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１
３と、通信制御回路１４と、Ｉ／Ｏポート１５とが接続
されている。通信制御回路１４は、外部インターフェイ
スを介してロボットハンド等を制御するホストコンピュ
ータ（いずれも図示せず）に接続されている。また、Ｉ
／Ｏポート１５には、操作パネル８が接続されるととも
に、後述する制御信号Ｃ１〜Ｃ７の出力ポート及びデー
タ信号Ｄ１，Ｄ２の入力ポートが設けられている。FIG. 2 is a circuit block diagram of the recognition device body 2. In FIG. 2, the CPU 10 includes a program ROM 12 and a RAM 1 via a CPU data bus 11.
3, the communication control circuit 14, and the I / O port 15 are connected. The communication control circuit 14 is connected to a host computer (not shown) that controls the robot hand and the like via an external interface. Also, I
The operation panel 8 is connected to the / O port 15, and an output port for control signals C1 to C7 and an input port for data signals D1 and D2 described later are provided.
【００１７】さらに、ＣＰＵデータバス１１には、グラ
フィックコントローラ１６が接続されている。また、グ
ラフィックコントローラ１６には、アドレスデータ等を
入出力するためのグラフィックコントローラバス１７を
介して画面表示用ＶＲＡＭ１８が接続されている。さら
に、グラフィックコントローラバス１７には、文字パタ
ーンＲＯＭ１９と、文字表示用マルチポートＲＡＭ２０
と、グラフィック表示用の第１〜第３マルチポートＲＡ
Ｍ２１，２２，２３と、第１〜第３マルチポートＲＡＭ
２１〜２３の出力を制御するためのグラフィックＲＡＭ
書換えコントローラ２４とが接続されている。Further, a graphic controller 16 is connected to the CPU data bus 11. Further, the graphic controller 16 is connected to a screen display VRAM 18 via a graphic controller bus 17 for inputting / outputting address data and the like. Further, the graphic controller bus 17 includes a character pattern ROM 19 and a character display multi-port RAM 20.
And first to third multi-port RAs for graphic display
M21, 22, 23 and first to third multi-port RAM
Graphic RAM for controlling the output of 21-23
The rewriting controller 24 is connected.
【００１８】書換えコントローラ２４には、ＣＰＵ１０
からのグラフィックＲＡＭ書換え用制御信号Ｃ２が入力
され、その制御信号Ｃ２に応じて書換えコントローラ２
４が第１〜第３マルチポートＲＡＭ２１〜２３の書き込
み／読み出し／消去を制御する。第１〜第３マルチポー
トＲＡＭ２１〜２３の出力は、スイッチング回路２６を
介して選択的に画像合成回路２７に出力される。画像合
成回路２７で合成された画像は、ＣＲＴ５に表示され
る。なお、スイッチング回路２６は、ＣＰＵ１０からの
グラフィックＲＡＭ表示切替え用制御信号Ｃ３によって
切り換えられる。The rewriting controller 24 includes the CPU 10
The graphic RAM rewriting control signal C2 is input from the rewriting controller 2 according to the control signal C2.
Reference numeral 4 controls writing / reading / erasing of the first to third multi-port RAMs 21-23. The outputs of the first to third multi-port RAMs 21 to 23 are selectively output to the image synthesis circuit 27 via the switching circuit 26. The image combined by the image combining circuit 27 is displayed on the CRT 5. The switching circuit 26 is switched by the graphic RAM display switching control signal C3 from the CPU 10.
【００１９】一方、ＣＣＤカメラ４からの画像信号は、
明暗補正回路３０を介して、コンパレータからなる２値
化回路３１に出力される。２値化回路３１では、電圧可
変型電源３２の電圧が比較電圧として入力され、これに
よって２値化回路３１での比較電位が変更される。２値
化回路３１の出力は、近傍平均化回路３３を介してコン
パレータからなる再２値化回路３４に入力される。再２
値化回路３４において、電圧可変型電源３５の電圧が比
較電位として入力される。On the other hand, the image signal from the CCD camera 4 is
It is output to the binarization circuit 31 including a comparator via the brightness correction circuit 30. In the binarization circuit 31, the voltage of the voltage variable power supply 32 is input as a comparison voltage, and thereby the comparison potential in the binarization circuit 31 is changed. The output of the binarization circuit 31 is input to the re-binarization circuit 34 including a comparator via the neighborhood averaging circuit 33. Again 2
In the binarization circuit 34, the voltage of the variable voltage power supply 35 is input as a comparison potential.
【００２０】再２値化回路３４からの出力はスリーステ
ートバッファ３７に入力される。スリーステートバッフ
ァ３７の出力は、画面表示用ＶＲＡＭ１８にシリアル入
力される。画面表示用ＶＲＡＭ１８の書き込みタイミン
グとスリーステートバッファ３７の画像データ出力タイ
ミングとは、画面表示用ＶＲＡＭ１８のＲ／Ｗポートと
スリーステートバッファ３７のアクティベート端子と
に、ＣＰＵ１０からの制御信号Ｃ１がともに同時に入力
されることにより、同期する。The output from the re-binarization circuit 34 is input to the three-state buffer 37. The output of the three-state buffer 37 is serially input to the screen display VRAM 18. Regarding the write timing of the screen display VRAM 18 and the image data output timing of the three-state buffer 37, the control signal C1 from the CPU 10 is simultaneously input to the R / W port of the screen display VRAM 18 and the activate terminal of the three-state buffer 37. By doing so, it synchronizes.
【００２１】画面表示用ＶＲＡＭ１８は、たとえば、２
５６ｋワード×４ビット構成の標準ダイナミックＲＡＭ
部と５１２ワード×４ビット構成のＳＡＭ（シリアル・
アクセス・メモリ）部とから構成される１Ｍビットマル
チポートビデオＲＡＭである。この画面表示用ＶＲＡＭ
１８は、ＲＡＭ部及びＳＡＭ部間の双方向データ転送機
能を有している。この画面表示用ＶＲＡＭ１８のシリア
ル入出力ポートにはスリーステートバッファ３７の出力
端子が接続されている。The screen display VRAM 18 is, for example, 2
Standard dynamic RAM consisting of 56k words x 4 bits
Section and 512 words x 4-bit SAM (serial
It is a 1 Mbit multiport video RAM composed of an access memory unit. VRAM for this screen display
Reference numeral 18 has a bidirectional data transfer function between the RAM section and the SAM section. The output terminal of the three-state buffer 37 is connected to the serial input / output port of the screen display VRAM 18.
【００２２】画面表示用ＶＲＡＭ１８のシリアル出力
は、標準パターンメモリ４０のデータ入力ポートと、比
較種別選択回路４１のデータ入力端子と、画像合成回路
２７とに出力され得る。さらに画像合成回路２７には、
２値化処理前の２５６階調の画像信号も入力されるよう
になっている。画像合成回路２７に入力される画像信号
のいずれをＣＲＴ５に出力するかは、ＣＰＵ１０から出
力される制御信号Ｃ７に基づいて決定される。The serial output of the screen display VRAM 18 can be output to the data input port of the standard pattern memory 40, the data input terminal of the comparison type selection circuit 41, and the image synthesis circuit 27. Further, the image composition circuit 27
An image signal of 256 gradations before binarization processing is also input. Which of the image signals input to the image synthesizing circuit 27 is output to the CRT 5 is determined based on the control signal C7 output from the CPU 10.
【００２３】標準パターンメモリ４０には、パターンマ
ッチングＲＡＭアドレス発生回路４２からアドレス指定
がなされるようになっている。また、ＣＰＵ１０からの
パターンメモリ書き込みコントロール用制御信号Ｃ５
が、Ｉ／Ｏポート１５を介して標準パターンメモリ４０
のＲ／Ｗポートに入力される。ＲＡＭアドレス発生回路
４２には、パターン読み書き位置補正データとしてＣＰ
Ｕ１０から出力された制御信号Ｃ４がＩ／Ｏポート１５
を介して入力される。標準パターンメモリ４０の１ビッ
トデータは、比較種別選択回路４１の他方の入力端子に
入力される。The standard pattern memory 40 is addressed by the pattern matching RAM address generation circuit 42. Further, the control signal C5 for pattern memory write control from the CPU 10
However, the standard pattern memory 40 is connected via the I / O port 15.
Is input to the R / W port. The RAM address generation circuit 42 stores CP as pattern read / write position correction data.
The control signal C4 output from U10 is the I / O port 15
Be entered via. The 1-bit data of the standard pattern memory 40 is input to the other input terminal of the comparison type selection circuit 41.
【００２４】比較種別選択回路４１は、排他的論理和を
演算する機能と、論理積を演算する機能と、論理和を演
算する機能とを有している。３種の機能は、ＣＰＵ１０
から出力されるスイッチング信号Ｃ６により択一的に選
択される。比較種別選択回路４１の出力は、ノイズフィ
ルタ４３を介してカウンタ４４に入力される。カウンタ
４４でのカウント結果は、データ信号Ｄ１としてＩ／Ｏ
ポート１５に出力される。The comparison type selection circuit 41 has a function of calculating an exclusive OR, a function of calculating a logical product, and a function of calculating a logical sum. The three functions are CPU10
It is alternatively selected by the switching signal C6 output from. The output of the comparison type selection circuit 41 is input to the counter 44 via the noise filter 43. The count result of the counter 44 is I / O as the data signal D1.
It is output to port 15.
【００２５】再２値化回路３４からの出力は、重心／慣
性主軸検出回路３６にも入力される。重心／慣性主軸検
出回路３６は、図３に示すように、再２値化回路３４か
らの画像信号を受けて重心及び慣性主軸演算用の演算項
目（ΣＮ，Σｘ1 ・Σｘ2 ，Σｘ1 2等）の演算を行う項
目演算部５１と、項目演算部５１での演算結果を用いて
重心の位置及び慣性主軸の位置を演算するＣＰＵ５２
と、ＣＰＵ５２で得られた演算結果を格納するデュアル
ポートＲＡＭ５３とを有している。デュアルポートＲＡ
Ｍ５３には、Ｉ／Ｏポート１５（図２）を介してＣＰＵ
１０がアクセスし得る。すなわち、デュアルポートＲＡ
Ｍ５３に格納されるデータが位置情報データ信号Ｄ２と
してＣＰＵ１０に取り込まれ得る。
〔動作〕画像認識装置１の動作を、図４〜図７に示す制
御フローチャートにしたがって説明する。全体
図４のステップＳ１では、初期メニュー表示をＣＲＴ５
で行う等の初期設定を行う。ステップＳ２では、操作者
により条件設定指令が操作パネル８を介してなされたか
否かを判断する。ステップＳ３では、標準パターン入力
の指令がなされたか否かを判断する。ステップＳ４で
は、測定の実行が指令されたか否かを判断する。さら
に、ステップＳ５ではその他の一般的な処理を行い、ス
テップＳ２に戻る。条件設定
条件設定の指令がなされると、ステップＳ２からステッ
プＳ６に移行して、図５に示す条件設定サブルーチンを
実行する。The output from the re-binarization circuit 34 is also input to the center of gravity / inertial spindle detection circuit 36. As shown in FIG. 3, the center-of-gravity / inertia main axis detection circuit 36 receives the image signal from the re-binarization circuit 34 and calculates the center of gravity and the main-axis of inertia (ΣN, Σx 1 · Σx 2 , Σx 1 2). Etc.), and a CPU 52 that calculates the position of the center of gravity and the position of the main spindle of inertia using the calculation result of the item calculation unit 51.
And a dual port RAM 53 for storing the calculation result obtained by the CPU 52. Dual port RA
CPU to M53 via I / O port 15 (Fig. 2)
10 are accessible. That is, dual port RA
The data stored in M53 can be fetched by the CPU 10 as the position information data signal D2. [Operation] The operation of the image recognition apparatus 1 will be described with reference to the control flowcharts shown in FIGS. Overall In step S1 of FIG. 4, the initial menu display is changed to CRT5.
Perform the initial settings, such as. In step S2, it is determined whether or not the operator has issued a condition setting command through the operation panel 8. In step S3, it is determined whether a standard pattern input command has been issued. In step S4, it is determined whether or not execution of measurement has been instructed. Further, in step S5, other general processing is performed, and the process returns to step S2. Condition setting When a condition setting command is issued, the process proceeds from step S2 to step S6, and the condition setting subroutine shown in FIG. 5 is executed.
【００２６】図５のステップＳ１１では、補助モード
（重心主軸角を決定する際に、反転パラメータを補助手
段として用いるモード）の設定が指令されたか否かを判
断する。ステップＳ１２では、前記補助モードの解除が
指令されたか否かを判断する。ステップＳ１３では、そ
の他の設定入力が指令されたか否かを判断する。ステッ
プＳ１４では、条件設定サブルーチンの終了が指令され
たか否かを判断する。条件設定サブルーチンの終了が指
令されるまでは、ステップＳ１１に戻る。なお、その他
の処理の指令がなされた場合には、ステップＳ１３から
ステップＳ１７に移行し、指定された設定処理を実行す
る。In step S11 of FIG. 5, it is determined whether or not the setting of the auxiliary mode (the mode in which the reversal parameter is used as an auxiliary means when determining the center of gravity main axis angle) is instructed. In step S12, it is determined whether a command to cancel the auxiliary mode has been issued. In step S13, it is determined whether or not another setting input is instructed. In step S14, it is determined whether or not the end of the condition setting subroutine has been instructed. Until the end of the condition setting subroutine is instructed, the process returns to step S11. When an instruction for other processing is issued, the process proceeds from step S13 to step S17, and the designated setting process is executed.
【００２７】補助モードの設定が指令されれば、ステッ
プＳ１１からステップＳ１５に移行する。ステップＳ１
５では、補助モードの設定を意味するフラグを立てる。
一方、補助モードの解除が指令されれば、ステップＳ１
２からステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６で
は、補助モードの設定を意味するフラグを下ろす。標準パターンの読込み
図４において、操作者から標準パターンの読み込み指令
がなされれば、ステップＳ３からステップＳ７に移行
し、図６の標準パターンサブルーチンを実行する。な
お、標準パターンの読み込み指令は、ＣＣＤカメラ４に
標準となる製品６を撮影させた状態で、操作者により行
われる。If the setting of the auxiliary mode is instructed, the process proceeds from step S11 to step S15. Step S1
At 5, a flag is set which means the setting of the auxiliary mode.
On the other hand, if the cancellation of the auxiliary mode is instructed, step S1
The process proceeds from step 2 to step S16. In step S16, the flag indicating the setting of the auxiliary mode is cleared. Reading of Standard Pattern In FIG. 4, if the operator issues a standard pattern reading command, the process proceeds from step S3 to step S7, and the standard pattern subroutine of FIG. 6 is executed. The standard pattern read command is issued by the operator with the CCD camera 4 photographing the standard product 6.
【００２８】図６のステップＳ２１では、ＣＣＤカメラ
４で撮影された標準画像パターンを画面表示用ＶＲＡＭ
１８に書き込む。ここでは、ＣＣＤカメラ４により標準
形が撮影され、得られた画像データが明暗補正回路３０
を介して２値化回路３１で２値化され、さらに近傍平均
化回路３３を介して再２値化回路３４で再び２値化され
る。２値化された画像データは、重心／慣性主軸検出回
路３６に入力されるとともに、スリーステートバッファ
３７にも出力される。そして、ＣＰＵ１０からの制御信
号Ｃ１にしたがって、画像表示用ＶＲＡＭ１８とスリー
ステートバッファ３７とが同期して駆動され、画面表示
用ＶＲＡＭ１８に２値画像データがシリアル入力され
る。２値画像データが画面表示用ＶＲＡＭ１８に全て書
き込まれれば、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ
２２では、画面表示用ＶＲＡＭ１８から標準パターンメ
モリ４０に画像データを転送し格納する。図８に、格納
された標準画像パターンＩＭの一例を示す。この標準画
像パターンＩＭは概ねＴ字状である。In step S21 of FIG. 6, the standard image pattern photographed by the CCD camera 4 is displayed on the VRAM for screen display.
Write to 18. Here, the CCD camera 4 takes a standard image, and the obtained image data is used as the brightness correction circuit 30.
Is binarized by the binarization circuit 31 via the, and further binarized by the rebinarization circuit 34 via the neighborhood averaging circuit 33. The binarized image data is input to the center of gravity / inertia main axis detection circuit 36 and also output to the three-state buffer 37. Then, the image display VRAM 18 and the three-state buffer 37 are driven in synchronization in accordance with the control signal C1 from the CPU 10, and the binary image data is serially input to the screen display VRAM 18. When all the binary image data are written in the screen display VRAM 18, the process proceeds to step S22. Step S
At 22, the image data is transferred from the screen display VRAM 18 to the standard pattern memory 40 and stored therein. FIG. 8 shows an example of the stored standard image pattern IM. This standard image pattern IM is substantially T-shaped.
【００２９】ステップＳ２２での処理の間に、図３に示
す重心／慣性主軸検出回路３６では、項目演算部５１が
重心及び慣性主軸の位置を演算するための種々の項目の
演算を行う。そして、ＣＰＵ５２が、項目演算部５１で
演算された種々の項目を用いて重心及び慣性主軸の位置
を演算する。演算結果は、デュアルポートＲＡＭ５３に
格納される。During the processing in step S22, in the center-of-gravity / inertia main spindle detection circuit 36 shown in FIG. 3, the item calculator 51 calculates various items for calculating the positions of the center of gravity and the main spindle of inertia. Then, the CPU 52 calculates the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia using the various items calculated by the item calculation unit 51. The calculation result is stored in the dual port RAM 53.
【００３０】デュアルポートＲＡＭ５３に格納された重
心及び慣性主軸の位置データは、ＣＰＵ１０により図６
のステップＳ２３において位置情報データ信号Ｄ２とし
て読み込まれる。ステップＳ２３での読み込みが終われ
ばステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、補
助モード（図５のステップＳ１５）が設定されているか
否かを判断する。補助モードが設定されていなければ、
そのまま図４のメインルーチンに戻る。The position data of the center of gravity and the main spindle of inertia stored in the dual port RAM 53 are shown in FIG.
In step S23, the position information data signal D2 is read. When the reading in step S23 is completed, the process proceeds to step S24. In step S24, it is determined whether or not the auxiliary mode (step S15 in FIG. 5) is set. If auxiliary mode is not set,
The process then returns to the main routine of FIG.
【００３１】ステップＳ２４において補助モードが設定
されていると判断した場合にはステップＳ２５〜ステッ
プＳ３１に示す反転パラメータ決定処理を実行する。ス
テップＳ２５では、補正ウインドウの始点Ａの入力を待
つ。操作者が、ＣＲＴ５上でカーソルを移動させながら
図９に示すように始点Ａを指定すると、ステップＳ２６
に移行して始点Ａの重心ＣＧに対する相対位置を記憶す
る。次に、ステップＳ２７において補助ウインドウの終
点位置の入力を待つ。操作者が終点Ｂを入力すればステ
ップＳ２８に移行し、終点Ｂの重心ＣＧに対する相対位
置を記憶する。When it is determined in step S24 that the auxiliary mode is set, the reversal parameter determination process shown in steps S25 to S31 is executed. In step S25, the input of the start point A of the correction window is awaited. When the operator specifies the start point A as shown in FIG. 9 while moving the cursor on the CRT 5, step S26
Then, the relative position of the starting point A with respect to the center of gravity CG is stored. Next, in step S27, the input of the end point position of the auxiliary window is waited for. If the operator inputs the end point B, the process proceeds to step S28, and the relative position of the end point B with respect to the center of gravity CG is stored.
【００３２】ステップＳ２９では、入力された始点Ａと
終点Ｂとが直線の始点及び終点であるのか、あるいは長
方形の１対の対角であるのかの選択を操作者から受け付
ける。操作者による選択がなされれば、ステップＳ３０
において選択内容を判別し、始点Ａ及び終点Ｂが直線の
両端である場合にはステップＳ３１に移行する。ステッ
プＳ３１では、図９に示すように始点Ａと終点Ｂとの間
を結ぶ補助ラインＡＬと標準画像パターンＩＭとが始点
Ａ側において最初に交差する交差点Ｃの位置を演算す
る。ステップＳ３１での処理が終われば図４のメインル
ーチンに戻る。In step S29, the operator receives a selection as to whether the input start point A and end point B are the start point and end point of a straight line or a pair of diagonals of a rectangle. If the operator makes a selection, step S30
In step S31, the selection content is determined, and if the start point A and the end point B are both ends of the straight line, the process proceeds to step S31. In step S31, as shown in FIG. 9, the position of the intersection C where the auxiliary line AL connecting the starting point A and the ending point B and the standard image pattern IM first intersect on the starting point A side are calculated. When the processing in step S31 ends, the process returns to the main routine of FIG.
【００３３】一方、ステップＳ２９において始点Ａと終
点Ｂとが長方形の対角であると指定された場合には、ス
テップＳ３０からステップＳ３２に移行する。ステップ
Ｓ３２では、図１２に示すように、重心ＣＧを通る分割
線ＤＬで始点Ａ及び終点Ｂを含む長方形を分割し、始点
Ａ側の補助ウインドウＡＷと終点Ｂ側の補助ウインドウ
ＢＷとを決定する。そして、両補助ウインドウＡＷ，Ｂ
Ｗのそれぞれにおいて、標準画像パターンＩＭが占める
面積を演算する。ステップＳ３２での処理が終われば図
４のメインルーチンに戻る。実行
コンベア７により検査対象としての製品６が流されてい
る状態で、操作パネル８を介して実行指令がなされる
と、図４のステップＳ４からステップＳ８に移行し、図
７に示す実行サブルーチンを実行する。On the other hand, if the start point A and the end point B are specified to be diagonally opposite to each other in step S29, the process proceeds from step S30 to step S32. In step S32, as shown in FIG. 12, the rectangle including the start point A and the end point B is divided by the dividing line DL passing through the center of gravity CG, and the auxiliary window AW on the start point A side and the auxiliary window BW on the end point B side are determined. . And both auxiliary windows AW and B
In each of W, the area occupied by the standard image pattern IM is calculated. When the processing in step S32 ends, the process returns to the main routine of FIG. When an execution command is issued via the operation panel 8 while the product 6 to be inspected is being flown by the execution conveyor 7, the process proceeds from step S4 to step S8 in FIG. 4 and the execution subroutine shown in FIG. Run.
【００３４】図７のステップＳ３３では、検査対象の製
品６を撮影しているＣＣＤカメラ４からの画像情報を、
標準画像パターンを得る場合と同様にして画面表示用Ｖ
ＲＡＭ１８に記憶する。図１０，図１１，図１３及び図
１４に、得られた検出画像パターンＩＳの例を示す。そ
のうち、図１０及び図１３は検出画像パターンＩＳが標
準画像パターンＩＭ（図８）に対してわずかに時計回り
に回転した場合を、図１１及び図１４は検出画像パター
ンＩＳが標準画像パターンＩＭ（図８）に対して９０°
以上反時計回りに回転した場合を示している。なお、図
１０及び図１１は補助ラインＡＬが設定されている場合
を、また図１３及び図１４は補助ウインドウＡＷ，ＢＷ
が設定されている場合を示している。In step S33 of FIG. 7, the image information from the CCD camera 4 photographing the product 6 to be inspected is
Similar to the case of obtaining the standard image pattern, V for screen display
It is stored in the RAM 18. 10, 11, 13, and 14 show examples of the obtained detected image pattern IS. 10 and 13 show a case where the detected image pattern IS is rotated slightly clockwise with respect to the standard image pattern IM (FIG. 8), and FIGS. 11 and 14 show that the detected image pattern IS is the standard image pattern IM ( 90 ° to Figure 8)
The above shows the case of rotating counterclockwise. 10 and 11 show the case where the auxiliary line AL is set, and FIGS. 13 and 14 show the auxiliary windows AW and BW.
Indicates that is set.
【００３５】一方、重心／慣性主軸検出回路３６でも、
標準画像パターンの場合と同様にして、検査対象として
の製品６の重心及び慣性主軸の位置を演算する。重心／
慣性主軸検出回路３６からの位置情報データ信号Ｄ２
は、ステップＳ３４において読み込まれる。ステップＳ
３５では、ステップＳ２３（図６）で読み込んだ標準画
像パターンＩＭの慣性主軸ＩＡの位置とステップＳ３４
で読み込んだ検出画像パターンＩＳの慣性主軸ＩＡの位
置とから仮慣性主軸角θＩを演算する。On the other hand, also in the center of gravity / inertial spindle detection circuit 36,
Similar to the case of the standard image pattern, the center of gravity and the position of the principal axis of inertia of the product 6 to be inspected are calculated. Center of gravity /
Position information data signal D2 from the inertial spindle detection circuit 36
Is read in step S34. Step S
In step S34, the position of the inertial principal axis IA of the standard image pattern IM read in step S23 (FIG. 6) and step S34.
The temporary inertial principal axis angle θI is calculated from the position of the principal axis of inertia IA of the detected image pattern IS read in.
【００３６】ステップＳ３６では、補助モード（図５の
ステップＳ１５）が設定されているか否かを判断する。
補助モードが設定されていない場合には補正が不要であ
るので、ステップＳ４０に移行して仮慣性主軸角θＩを
慣性主軸角θとする。一方、ステップＳ３６において補
助モードが設定されていると判断した場合には、ステッ
プＳ３７に移行する。ステップＳ３７では、慣性主軸角
θの補正が必要であるか否かを判断する。ここでは、補
助ラインＡＬが設定されている場合には、図１０及び図
１１に示すように始点Ａから交差点Ｃまでの距離を演算
し、得られた距離が標準画像パターンＩＭでの始点Ａ─
交差点Ｃ間の距離に一致するか否かを判断する。また、
補助ウインドウＡＷ，ＢＷが設定されている場合には、
図１３及び図１４に示すように各ウインドウＡＷ，ＢＷ
内の検出画像パターンＩＳの面積を演算し、得られた面
積が標準画像パターンＩＭでの面積に一致するか否かを
判断する。In step S36, it is determined whether or not the auxiliary mode (step S15 in FIG. 5) is set.
If the auxiliary mode is not set, no correction is necessary. Therefore, the process proceeds to step S40 and the temporary inertia principal axis angle θI is set as the inertia principal axis angle θ. On the other hand, when it is determined that the auxiliary mode is set in step S36, the process proceeds to step S37. In step S37, it is determined whether the inertial principal axis angle θ needs to be corrected. Here, when the auxiliary line AL is set, the distance from the starting point A to the intersection C is calculated as shown in FIGS. 10 and 11, and the obtained distance is the starting point A-in the standard image pattern IM.
It is determined whether or not the distance between the intersections C matches. Also,
When the auxiliary windows AW and BW are set,
As shown in FIGS. 13 and 14, each window AW, BW
The area of the detected image pattern IS inside is calculated, and it is determined whether the obtained area matches the area of the standard image pattern IM.
【００３７】図１０又は図１３の状態では、両パターン
ＩＳ，ＩＭ間で距離又は面積が一致し、検出画像パター
ンＩＳの回転角度は仮慣性主軸角θＩに一致すると考え
られるので補正は不要でありステップＳ３８に移行す
る。ステップＳ３８では、ステップＳ３５で得られた仮
慣性主軸角θＩを慣性主軸角θとして設定する。また、
図１１又は図１４の状態では、両パターンＩＳ，ＩＭ間
で距離又は面積が一致せず、検出画像パターンＩＳの回
転角度は仮慣性主軸角θＩとは異なると考えられるの
で、補正が必要でありステップＳ３９に移行する。ステ
ップＳ３９では、１８０°から仮慣性主軸角θＩを減算
し、得られた値の正負を逆転させることで正しい慣性主
軸角θが得られる。In the state of FIG. 10 or FIG. 13, it is considered that the distance or area is the same between both patterns IS and IM, and the rotation angle of the detected image pattern IS is the same as the temporary inertial principal axis angle θI, so no correction is necessary. Control goes to step S38. In step S38, the temporary inertial principal axis angle θI obtained in step S35 is set as the inertial principal axis angle θ. Also,
In the state of FIG. 11 or FIG. 14, the distance or area does not match between the patterns IS and IM, and the rotation angle of the detected image pattern IS is considered to be different from the temporary inertial principal axis angle θI, so correction is necessary. Control goes to step S39. In step S39, the temporary inertial principal axis angle θI is subtracted from 180 °, and the positive or negative of the obtained value is reversed to obtain the correct inertial principal axis angle θ.
【００３８】ステップＳ３８，３９，４０での処理が終
わればステップＳ４１に移行する。ステップＳ４１で
は、得られた慣性主軸角θと重心ＣＧの位置とから、マ
ッチングパラメータを演算する。ここでは、標準画像パ
ターンＩＭと検出画像パターンＩＳの重心ＣＧの位置を
一致させ、さらに慣性主軸ＩＡを一致させるためのパラ
メータを演算する。演算するパラメータとしては、標準
画像パターン上での検出画像パターンの座標初期値（Ｘ
Ｉ，ＹＩ）と、標準画像パターン上での検出画像パター
ンの水平走査方向の変化量ΔＨＸ，ΔＶＸと垂直走査方
向の変化量ΔＨＹ，ΔＶＹとがある。When the processes in steps S38, 39 and 40 are completed, the process proceeds to step S41. In step S41, a matching parameter is calculated from the obtained inertial principal axis angle θ and the position of the center of gravity CG. Here, the parameters for matching the positions of the center of gravity CG of the standard image pattern IM and the detected image pattern IS and further for matching the principal axes of inertia IA are calculated. As the parameter to be calculated, the initial coordinate value of the detected image pattern on the standard image pattern (X
I, YI), and the change amounts ΔHX and ΔVX in the horizontal scanning direction of the detected image pattern on the standard image pattern and the change amounts ΔHY and ΔVY in the vertical scanning direction.
【００３９】ステップＳ４２では、得られたマッチング
パラメータをＲＡＭアドレス発生回路４２に、パターン
読み書き位置補正データとして入力する（制御信号Ｃ
４）。この結果、標準パターンメモリ４０には、検出画
像パターン上の比較対象画素の座標に対応する標準画像
パターン上の座標が入力されることになる。ステップＳ
４３では、比較種別選択回路４１に対し、排他的論理
和、論理積及び論理和の３種の比較種別のうちいずれを
用いて比較動作を行うかを決定するための制御信号Ｃ６
を出力する。そして、ステップＳ４４において、標準パ
ターンメモリ４０内の標準画像パターンＩＭと画面表示
用ＶＲＡＭ１８内の検出画像パターンＩＳとの比較動作
を行う。ここでは、標準パターンメモリ４０が信号Ｃ５
にしたがったタイミングで、アドレス発生回路４２によ
って指定された座標の画素データを比較種別選択回路４
１に出力する。一方、画面表示用ＶＲＡＭ１８からは対
応する座標の画素データが比較種別選択回路４１に入力
される。比較種別選択回路４１では、信号Ｃ６により設
定された論理にしたがって、比較結果をノイズフィルタ
５３からカウンタ５４に出力する。カウンタ５４では比
較結果の画素数をカウントする。In step S42, the obtained matching parameter is input to the RAM address generation circuit 42 as pattern read / write position correction data (control signal C
4). As a result, the coordinates on the standard image pattern corresponding to the coordinates of the comparison target pixel on the detected image pattern are input to the standard pattern memory 40. Step S
At 43, the control signal C6 for determining to the comparison type selection circuit 41 which one of the three comparison types of exclusive OR, logical product and logical OR is used to perform the comparison operation.
Is output. Then, in step S44, a comparison operation is performed between the standard image pattern IM in the standard pattern memory 40 and the detected image pattern IS in the screen display VRAM 18. Here, the standard pattern memory 40 outputs the signal C5.
The pixel data of the coordinates designated by the address generation circuit 42 is compared with the comparison type selection circuit 4 at the timing according to
Output to 1. On the other hand, the pixel data at the corresponding coordinates is input from the screen display VRAM 18 to the comparison type selection circuit 41. The comparison type selection circuit 41 outputs the comparison result from the noise filter 53 to the counter 54 according to the logic set by the signal C6. The counter 54 counts the number of pixels of the comparison result.
【００４０】ステップＳ４５では、カウンタ５４の値を
データ信号Ｄ３として読み込み、ＯＫ／ＮＧを所定の判
断基準に基づいて判断する。そして、その判断結果を、
ステップＳ４６において通信制御回路１５を介しホスト
コンピュータ等に出力する。ステップＳ４７では、当該
実行モードの終了が操作者により指令されたか否かを判
断する。終了指令がなされるまではステップＳ３３に戻
り、次々と検査対象の製品６から得られる検出画像パタ
ーンＩＳと標準画像パターンＩＭとの比較判定を続け
る。そして、終了指令がなされればステップＳ４７から
図４のメインルーチンに戻る。
〔他の実施例〕本発明に係る慣性主軸角演算装置は、上
述のようにパターンマッチング用に使用される場合に限
定されることはなく、たとえばロボットの視覚機能を達
成するための回路において実行される画像認識動作を行
う際の慣性主軸角の演算用にも使用できる。また、パタ
ーン面積測定、パターン長さ測定、パターン位置検出等
の他の画像処理用にも使用できる。In step S45, the value of the counter 54 is read as the data signal D3, and OK / NG is judged based on a predetermined judgment standard. And the judgment result,
In step S46, the data is output to the host computer or the like via the communication control circuit 15. In step S47, it is determined whether or not the operator has instructed the end of the execution mode. Until the end command is issued, the process returns to step S33, and the comparison determination of the detected image pattern IS and the standard image pattern IM obtained from the product 6 to be inspected one after another is continued. When the end command is issued, the process returns from step S47 to the main routine of FIG. [Other Embodiments] The inertial principal axis angle computing device according to the present invention is not limited to the case of being used for pattern matching as described above, and is implemented in a circuit for achieving the visual function of a robot, for example. It can also be used for calculation of the principal axis angle of inertia when performing the image recognition operation. It can also be used for other image processing such as pattern area measurement, pattern length measurement, and pattern position detection.
【００４１】本発明によれば、別途、設定した第１、第
２の点を用いた検出画像パターンの反転の有無を、一致
又は不一致の判定により行うことで検出画像パターンの
実際の慣性主軸角を知ることができ、これにおり、検出
画像パターンの傾斜の修正精度を向上することができ、
これにより、上述した技術的課題を達成することができ
る。According to the present invention, the actual inertial principal axis angle of the detected image pattern is determined by determining whether or not the detected image pattern is inverted using the first and second points that have been set separately. It is possible to improve the accuracy of correcting the inclination of the detected image pattern,
This makes it possible to achieve the above-mentioned technical problems.
【００４２】本発明に係る画像処理装置では、検出画像
パターンの反転の有無を示す反転パラメータを決定し、
仮重心主軸角と反転パラメータとから重心主軸角を決定
するので、画像パターンの測定精度が向上する。In the image processing device according to the present invention, the inversion parameter indicating whether or not the detected image pattern is inverted is determined,
Since the center of gravity main axis angle is determined from the temporary center of gravity main axis angle and the inversion parameter, the measurement accuracy of the image pattern is improved.
【図１】本発明の一実施例が採用された画像認識装置の
斜視概略図。FIG. 1 is a schematic perspective view of an image recognition device to which an embodiment of the present invention is applied.
【図２】その画像認識装置本体の回路ブロック図。FIG. 2 is a circuit block diagram of the image recognition device body.
【図３】その重心／慣性主軸検出回路の回路ブロック
図。FIG. 3 is a circuit block diagram of the center of gravity / inertial spindle detection circuit.
【図４】その制御フローチャート。FIG. 4 is a control flowchart thereof.
【図５】その制御フローチャート。FIG. 5 is a control flowchart thereof.
【図６】その制御フローチャート。FIG. 6 is a control flowchart thereof.
【図７】その制御フローチャート。FIG. 7 is a control flowchart thereof.
【図８】その標準画像パターン処理時の処理イメージを
示す図。FIG. 8 is a diagram showing a processing image during the standard image pattern processing.
【図９】その標準画像パターン処理時の処理イメージを
示す図。FIG. 9 is a diagram showing a processing image during the standard image pattern processing.
【図１０】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a processing image when the detected image pattern is processed.
【図１１】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a processing image when the detected image pattern is processed.
【図１２】その標準画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a processing image during the standard image pattern processing.
【図１３】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a processing image when the detected image pattern is processed.
【図１４】その検出画像パターン処理時の処理イメージ
を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a processing image when the detected image pattern is processed.
１ 画像認識装置 ４ ＣＣＤカメラ １０ ＣＰＵ ３６ 重心／慣性主軸検出回路 ＡＬ 補助ライン ＡＷ，ＢＷ 補助ウインドウ ＣＧ 重心 ＩＡ 慣性主軸 ＩＭ 標準画像パターン ＩＳ 検出画像パターン ＸＩ，ＹＩ 座標初期値 ΔＨＸ，ΔＶＸ，ΔＨＹ，ΔＶＹ 座標変化量 θ 慣性主軸角 θＩ 仮慣性主軸角 1 Image recognition device 4 CCD camera 10 CPU 36 Center of gravity / Inertial spindle detection circuit AL auxiliary line AW, BW auxiliary window CG center of gravity IA inertial spindle IM standard image pattern IS detection image pattern XI, YI coordinate initial value ΔHX, ΔVX, ΔHY, ΔVY Coordinate change amount θ Inertial principal axis angle θI Temporary inertial spindle angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 一成 大阪府高槻市明田町２番13号 株式会社 キーエンス内 (56)参考文献 特開 昭61−126406（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−285809（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126406（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G06T 1/00 G06T 7/00 G06T 7/60 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazunari Konishi 2-13 Akita-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Keyence Co., Ltd. (56) Reference JP-A-61-126406 (JP, A) JP-A-1- 285809 (JP, A) JP-A-6-126406 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G06T 1/00 G06T 7/00 G06T 7/60
Claims (12)
た標準画像パターンと一致しているか否かの判断を行う
画像処理のパターンマッチング方法において、 前記標準画像パターンを登録する登録工程が、 前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置とを演
算する第１工程と、 該標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を記憶す
る第２工程と、 前記標準画像パターンに関連して設定された第１、第２
の点の前記標準画像パターンの重心に関する相対位置を
求める第３工程と、 前記第１、第２の点を結ぶ線分が前記標準画像パターン
と交差する交差点の位置を演算する第４工程と、 前記交差点と前記第１の点との間の距離を演算する第５
工程と、 前記第１、第２の点及び前記距離を記憶する第６工程と
を含み、 前記標準画像パターンと前記検出画像パターンとが一致
しているか否かの判断を行うパターンマッチングの前の
準備工程が、 前記検出画像パターンを読み取る第１工程と、 該検出画像パターンの重心と慣性主軸の位置を演算する
第２工程と、 前記検出画像パターンの慣性主軸角を演算する第３工程
と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を求
めて、これら第１、第２の点を結ぶ線分が前記検出画像
パターンと交差する交差点と前記第１の点との距離を演
算する第４工程と、 該第４工程により求められた前記検出画像パターンに関
する交差点と前記第１の点との距離が、前記登録工程の
第６工程で記憶した前記距離と一致したときに、前記準
備工程の第３工程で求められた前記検出画像パターンの
慣性主軸角により前記検出画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸
の位置と一致させる補正を行う第５工程と、 前記第４工程により求められた前記検出画像パターンに
関する交差点と前記第１の点との距離が、前記登録工程
の第６工程で記憶した前記距離とは異なるときに、前記
検出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前記準
備工程の第３工程で求められた前記検出画像パターンの
慣性主軸角により前記検出画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸
の位置と一致させる補正を行う第６工程とを含み、 該準備工程の第５工程又は第６工程により補正された前
記検出画像パターンを前記標準画像パターンと比較して
パターンマッチングを行うことを特徴とする画像処理の
パターンマッチング方法。1. A pattern matching method of image processing for determining whether or not a detected image pattern matches a pre-registered standard image pattern, wherein a registering step of registering the standard image pattern comprises: A first step of calculating the center of gravity of the image pattern and the position of the principal axis of inertia, a second step of storing the center of gravity of the standard image pattern and the position of the principal axis of inertia, and a first step set in relation to the standard image pattern. , Second
A third step of obtaining a relative position of the point of the center of gravity of the standard image pattern, and a fourth step of calculating a position of an intersection where a line segment connecting the first and second points intersects the standard image pattern, A fifth calculating a distance between the intersection and the first point
Before the pattern matching, which includes a step and a sixth step of storing the first and second points and the distance, and determines whether or not the standard image pattern and the detected image pattern match. A preparatory step, a first step of reading the detected image pattern, a second step of calculating the position of the center of gravity of the detected image pattern and the principal axis of inertia, and a third step of calculating the principal axis angle of inertia of the detected image pattern, The first and second points relating to the detected image pattern are obtained, and the distance between the first point and the intersection at which the line segment connecting the first and second points intersects the detected image pattern is calculated. The fourth step, and when the distance between the intersection and the first point relating to the detected image pattern obtained in the fourth step matches the distance stored in the sixth step of the registration step, the preparation is performed. Of process A fifth step of correcting the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern obtained in the third step, and the position of the center of gravity and the position of the principal axis of inertia of the standard image pattern; When the distance between the intersection and the first point regarding the detected image pattern obtained in the fourth step is different from the distance stored in the sixth step of the registration step, the detected image pattern is 180 °. In the inverted state, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the main spindle of inertia are determined as the positions of the center of gravity of the standard image pattern and the position of the main spindle of inertia by the angle of the main axis of inertia of the detected image pattern obtained in the third step of the preparation step. A sixth step of performing a correction for matching the detected image pattern corrected by the fifth step or the sixth step of the preparation step with the standard image pattern. A pattern matching method for image processing, which is characterized by performing pattern matching in comparison with an image.
た標準画像パターンと一致しているか否かの判断を行う
画像処理のパターンマッチング方法において、 前記標準画像パターンを登録する登録工程が、 前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置とを演
算する第１工程と、 該標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を記憶す
る第２工程と、 前記標準画像パターンに関連して設定された第１、第２
の点の前記標準画像パターンの重心に対する相対位置を
求める第３工程と、 該第１、第２の点を対角線上の頂点として含む長方形
を、前記標準画像パターンの重心を通る分割線で、前記
第１の点を含む第１領域と、前記第２の点を含む第２領
域とに分割する第４工程と、 前記第１領域に含まれる前記標準画像パターンの面積
と、前記第２領域に含まれる前記標準画像パターンの面
積とを演算する第５工程と、 該第５工程で求めた前記第１領域に含まれる前記標準画
像パターンの面積と、前記第２領域に含まれる前記標準
画像パターンの面積とを記憶する第６工程とを含み、 前記標準画像パターンと前記検出画像パターンとが一致
しているか否かの判断を行うパターンマッチングの前の
準備工程が、 前記検出画像パターンを読み取る第１工程と、 該検出画像パターンの重心と慣性主軸の位置を演算する
第２工程と、 該検出画像パターンの慣性主軸角を演算する第３工程
と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を求
めて、これら第１、第２の点を対角線上の頂点として含
む前記長方形を、前記検出画像パターンの重心を通る分
割線で分割した、前記第１を含む第１領域と、前記第２
の点を含む第２領域とに夫々含まれる前記検出画像パタ
ーンの面積を演算する第４工程と、 該第４工程により求められた前記検出画像パターンに関
する第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パターン
に関する第１、第２の領域の面積と一致したときに、前
記準備工程の第３工程で求められた前記検出画像パター
ンの慣性主軸角により前記検出画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置と一致させる補正を行う第５工程と、 前記第４工程により求められた前記検出画像パターンに
関する第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パター
ンに関する第１、第２の領域の面積とは異なるときに、
前記検出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前
記準備工程の第３工程で求められた前記検出画像パター
ンの慣性主軸角により前記検出画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置と一致させる補正を行う第６工程とを含み、 前記第５工程又は前記第６工程により補正された前記検
出画像パターンを前記標準画像パターンと比較してパタ
ーンマッチングを行うことを特徴とする画像処理のパタ
ーンマッチング方法。2. A pattern matching method of image processing for determining whether or not a detected image pattern matches a pre-registered standard image pattern, wherein a registration step of registering the standard image pattern includes the standard A first step of calculating the center of gravity of the image pattern and the position of the principal axis of inertia, a second step of storing the center of gravity of the standard image pattern and the position of the principal axis of inertia, and a first step set in relation to the standard image pattern. , Second
A third step of obtaining the relative position of the point of the above with respect to the center of gravity of the standard image pattern, and a rectangle including the first and second points as vertices on a diagonal line, A fourth step of dividing into a first area including a first point and a second area including the second point; an area of the standard image pattern included in the first area; A fifth step of calculating an area of the standard image pattern included, an area of the standard image pattern included in the first area obtained in the fifth step, and a standard image pattern included in the second area And a sixth step of storing the area of the detected image pattern, and a preparatory step before pattern matching for determining whether or not the standard image pattern and the detected image pattern match each other. 1 work A second step of calculating the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia, a third step of calculating the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern, and the first and second points relating to the detected image pattern. Then, the rectangle including the first and second points as diagonal vertices is divided by a dividing line passing through the center of gravity of the detected image pattern, and the first region including the first and the second region.
A fourth step of calculating the area of the detected image pattern included in each of the second areas including the points, and the areas of the first and second areas related to the detected image pattern obtained in the fourth step, When the areas of the first and second regions related to the standard image pattern match, the centroid of inertia of the detected image pattern and the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern obtained in the third step of the preparation step. A fifth step of correcting the position to match the center of gravity of the standard image pattern and the position of the principal axis of inertia, and the areas of the first and second regions related to the detected image pattern obtained in the fourth step are the standard. When the area of the first and second regions related to the image pattern is different,
In the state where the detected image pattern is inverted by 180 °, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the inertial principal axis angle of the detected image pattern obtained in the third step of the preparation step. A sixth step of performing a correction to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia, and performing pattern matching by comparing the detected image pattern corrected in the fifth step or the sixth step with the standard image pattern. A pattern matching method for image processing characterized by:
画像パターンの重心及び慣性主軸を一致させた後に、こ
れらの画像パターンが一致しているか否かの判断を行う
画像処理のパターンマッチング方法において、 前記標準画像パターンに関する第１、第２の点を設定し
て、これら第１、第２の点の前記標準画像パターンに対
する相対位置を求め、前記第１、第２の点を結ぶ線分と
前記標準画像パターンとの交差点と前記第１の点との間
の距離を反転パラメータとして予め記憶しておき、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点の位
置を求めて、これら第１、第２の点を結ぶ線分と前記検
出画像パターンとの交差点と前記第１の点との距離が、
前記標準画像パターンに関する前記距離と一致するとき
に、前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対
する慣性主軸角により該検出画像パターンの重心及び慣
性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主
軸の位置と一致するように補正を行った後に前記パター
ンマッチングを行い、 前記検出画像パターンに関する前記距離が、前記標準画
像パターンに関する前記距離とは異なるときに、前記検
出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前記検出
画像パターンの前記標準画像パターンに対する慣性主軸
角により該検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置
を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置と一
致するように補正を行った後に前記パターンマッチング
を行うことを特徴とする画像処理のパターンマッチング
方法。3. A pattern matching method for image processing, comprising: matching a center of gravity and a principal axis of inertia of a standard image pattern registered in advance with a detected image pattern, and then determining whether or not these image patterns match. The first and second points relating to the standard image pattern are set, the relative positions of these first and second points with respect to the standard image pattern are obtained, and the line segment connecting the first and second points and the The distance between the intersection with the standard image pattern and the first point is stored in advance as an inversion parameter, the positions of the first and second points with respect to the detected image pattern are obtained, and these first and The distance between the intersection of the line segment connecting the second point and the detected image pattern and the first point is
The position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of the principal axis of inertia of the detected image pattern with respect to the standard image pattern when they match the distance with respect to the standard image pattern. When the distance for the detected image pattern is different from the distance for the standard image pattern, the detected image pattern is inverted by 180 ° when the pattern matching is performed after the correction so that The pattern of the center of inertia of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern with respect to the standard image pattern after being corrected to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern. Pattern matching for image processing characterized by matching Grayed way.
画像パターンの重心及び慣性主軸を一致させた後に、こ
れらの画像パターンが一致しているか否かの判断を行う
画像処理のパターンマッチング方法において、 前記標準画像パターンに隣接する第１、第２の点を設定
すると共に、これら第１、第２の点の前記標準画像パタ
ーンの重心からの相対位置を求めて、この第１、第２の
点が対角線上に位置する長方形を前記標準画像パターン
の重心を通る分割線で第１領域と第２領域に分割して、
これら第１、第２の領域に含まれる前記標準画像パター
ンの面積を予め記憶しておき、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を求
めて、これら第１、第２の点を対角線上の頂点とする長
方形を、該検出画像パターンの重心を通る分割線で分割
した前記第１の点を含む第１領域及び前記第２の点を含
む第２領域の各々に含まれる前記検出画像パターンの面
積が、前記第１、第２の領域に含まれる前記標準画像パ
ターンの面積と一致するときに、前記検出画像パターン
の慣性主軸角により該検出画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸
の位置と一致するように補正を行った後に前記パターン
マッチングを行い、 前記検出画像パターンに関する第１領域及び前記第２領
域の各々に含まれる前記検出画像パターンの面積が、前
記第１、第２の領域に含まれる前記標準画像パターンの
面積とは異なるときに、前記検出画像パターンを１８０
°反転させた状態で、前記検出画像パターンの慣性主軸
角により該検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置
を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置と一
致するように補正を行った後に前記パターンマッチング
を行うことを特徴とする画像処理のパターンマッチング
方法。4. A pattern matching method for image processing, comprising: matching a center of gravity and a principal axis of inertia of a standard image pattern registered in advance with a detected image pattern, and then determining whether these image patterns match. The first and second points adjacent to the standard image pattern are set, and the relative positions of these first and second points from the center of gravity of the standard image pattern are determined to determine the first and second points. Is divided into a first area and a second area with a dividing line passing through the center of gravity of the standard image pattern,
The areas of the standard image patterns included in the first and second regions are stored in advance, the first and second points relating to the detected image pattern are obtained, and these first and second points are determined. The detection included in each of a first area including the first point and a second area including the second point, which is formed by dividing a rectangle having a vertex on a diagonal line by a dividing line passing through the center of gravity of the detected image pattern. When the area of the image pattern matches the area of the standard image pattern included in the first and second regions, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of the principal axis of inertia of the detected image pattern. It is included in each of the first region and the second region related to the detected image pattern, after performing the pattern matching after performing correction so as to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern. Area of the serial detection image pattern, the first, when different from the area of the standard image patterns included in the second region, the detected image pattern 180
In the inverted state, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are corrected by the angle of the principal axis of inertia of the detected image pattern so as to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and then the A pattern matching method for image processing, characterized by performing pattern matching.
画像パターンの重心及び慣性主軸を一致させた後に、こ
れらの画像パターンが一致しているか否かの判断を行う
画像処理のパターンマッチング方法において、 択一的に選択可能な第１、第２モードを有し、 前記第１モードでは、 前記標準画像パターンに関連した第１、第２の点を設定
して、これら第１、第２の点の前記標準画像パターンの
重心からの相対位置を求め、また、これら第１、第２の
点を結ぶ線分と前記標準画像パターンとの交差点と、前
記第１の点との間の距離を求めて、これを予め記憶して
おき、 検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を求め、
これら第１、第２の点を結ぶ線分と前記検出画像パター
ンとの交差点と前記第１の点との距離が、前記標準画像
パターンに関する前記距離と一致しているときには、前
記検出画像パターンの慣性主軸角により該検出画像パタ
ーンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パターン
の重心及び慣性主軸の位置と一致するように補正を行っ
た後に前記パターンマッチングを行い、 検出画像パターンに関する前記距離が、前記標準画像パ
ターンに関する前記距離と一致しないときには、前記検
出画像パターンを１８０°反転させた状態で、前記検出
画像パターンの慣性主軸角により該検出画像パターンの
重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心
及び慣性主軸の位置と一致するように補正を行い、 第２モードでは、 前記標準画像パターンに隣接する第１、第２の点を設定
して、これら第１、第２の点の前記標準画像パターンの
重心からの相対位置を求め、また、これら第１、第２の
点が対角線上に位置する長方形を前記標準画像パターン
の重心を通る分割線で第１領域と第２領域に分割して、
これら第１、第２の領域に含まれる前記標準画像パター
ンの面積を求めて、これを予め記憶しておき、 検出画像パターンに関する前記第１、第２の点の位置を
求め、これら第１、第２の点を対角線上の頂点とする長
方形を、該検出画像パターンの重心を通る分割線で分割
した前記第１の点を含む第１領域及び前記第２の点を含
む第２領域の各々に含まれる前記検出画像パターンの面
積が、前記標準画像パターンに関する前記第１、第２の
領域の面積と一致したときには、前記検出画像パターン
の慣性主軸角により該検出画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸
の位置と一致するように補正を行った後に前記パターン
マッチングを行い、 前記検出画像パターンに関する第１領域及び前記第２領
域の面積が、前記標準画像パターンに関する前記第１、
第２の領域の面積とは異なるときには、前記検出画像パ
ターンを１８０°反転させた状態で、前記検出画像パタ
ーンの慣性主軸角により該検出画像パターンの重心及び
慣性主軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性
主軸の位置と一致するように補正を行った後に前記パタ
ーンマッチングを行うことを特徴とする画像処理のパタ
ーンマッチング方法。5. A pattern matching method for image processing, comprising: matching a center of gravity and a principal axis of inertia of a standard image pattern registered in advance with a detected image pattern, and then determining whether or not these image patterns match. It has a first and a second mode that can be selected alternatively. In the first mode, first and second points related to the standard image pattern are set, and the first and second points are set. Of the standard image pattern from the center of gravity, and the distance between the first point and the intersection of the line segment connecting the first and second points with the standard image pattern. Then, this is stored in advance, and the first and second points relating to the detected image pattern are obtained,
When the distance between the intersection of the line segment connecting the first and second points and the detected image pattern and the first point is equal to the distance for the standard image pattern, the detected image pattern The position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia according to the principal axis of inertia is corrected so as to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and then the pattern matching is performed. When the detected image pattern is inverted by 180 ° when the distance does not match the standard image pattern, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of the principal axis of inertia of the detected image pattern. Correction is performed so as to match the center of gravity of the pattern and the position of the principal axis of inertia. In the second mode, the standard image pattern is The first and second points adjacent to each other are set to obtain the relative positions of these first and second points from the center of gravity of the standard image pattern, and the first and second points are diagonal lines. The upper rectangle is divided into a first area and a second area by a dividing line passing through the center of gravity of the standard image pattern,
The area of the standard image pattern included in the first and second regions is calculated and stored in advance, and the positions of the first and second points with respect to the detected image pattern are calculated. Each of a first area including the first point and a second area including the second point obtained by dividing a rectangle having a second point as a vertex on a diagonal line by a dividing line passing through the center of gravity of the detected image pattern. When the area of the detected image pattern included in the area of the first and second areas of the standard image pattern coincides with the area of the center of gravity of the detected image pattern and the main axis of inertia of the detected image pattern, The pattern matching is performed after correcting the position so as to match the position of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, and the first region and the second region related to the detected image pattern Product is, the first relating to the standard image pattern,
When the area is different from the area of the second region, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern are determined by the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern in the state where the detected image pattern is inverted by 180 °. A pattern matching method for image processing, characterized in that the pattern matching is performed after the correction is performed so as to match the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia.
ことにより設定される、請求項１〜５のいずれか一項に
画像処理のパターンマッチング方法。6. The pattern matching method for image processing according to claim 1, wherein the pattern matching method is set by an operator inputting the first and second points.
た標準画像パターンと一致しているか否かの判断を行う
パターンマッチング処理を備えた画像処理装置におい
て、 前記標準画像パターンの重心と慣性主軸の位置を記憶す
る第１記憶手段と、 前記標準画像パターンに関連して設定された第１、第２
の点を結ぶ線分と前記標準画像パターンとの交差点と、
前記第１の点との間の距離と、前記第１、第２の点の前
記標準画像パターンの重心からの相対位置とを演算する
第１演算手段と、 前記標準画像パターンの重心に対する前記第１、第２の
点の相対位置を記憶する第２記憶手段と、 前記第１演算手段により求められた前記標準画像パター
ンに関する距離を記憶する第３記憶手段と、 前記検出画像パターンの重心と慣性主軸の位置を演算す
る第２演算手段と、 前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対する
慣性主軸角を演算する第３演算手段と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を、
前記第２記憶手段から読み出した相対位置と前記第３演
算手段により求めた慣性主軸角から演算する第４演算手
段と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を結
ぶ線分と前記検出画像パターンとの交差点と、前記検出
画像パターンに関する第１の点との間の距離を演算する
第５演算手段と、 該第５演算手段により求めた前記検出画像パターンに関
する距離が、前記第３記憶手段から読み出された前記標
準画像パターンに関する距離と一致するか否かを判定す
る判定手段と、 該判定手段により一致すると判定されたときに、前記検
出画像パターンの慣性主軸角に基づいて、前記検出画像
パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パタ
ーンの重心及び慣性主軸の位置に一致させた後にパター
ンマッチング処理を行い、前記判定手段により一致しな
いと判定されたときに、前記検出画像パターンを１８０
°反転させた状態で、前記検出画像パターンの慣性主軸
角に基づいて、前記検出画像パターンの重心及び慣性主
軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の
位置に一致させた後にパターンマッチング処理を行うパ
ターンマッチング手段とを含むことを特徴とする画像処
理装置。7. An image processing apparatus having a pattern matching process for determining whether or not a detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance, wherein a center of gravity of the standard image pattern and an inertial principal axis of the standard image pattern are determined. First storage means for storing a position, and first and second settings set in association with the standard image pattern
An intersection of the line segment connecting the points of and the standard image pattern,
First computing means for computing the distance between the first point and the relative position of the first and second points from the center of gravity of the standard image pattern; Second storage means for storing the relative positions of the first and second points, third storage means for storing the distance relating to the standard image pattern obtained by the first computing means, the center of gravity and inertia of the detected image pattern A second calculation means for calculating the position of the main axis; a third calculation means for calculating the inertial principal axis angle of the detected image pattern with respect to the standard image pattern; and the first and second points relating to the detected image pattern,
Fourth computing means for computing from the relative position read from the second storage means and the inertial principal axis angle obtained by the third computing means, a line segment connecting the first and second points relating to the detected image pattern, and the Fifth calculation means for calculating the distance between the intersection with the detected image pattern and the first point relating to the detected image pattern, and the distance related to the detected image pattern obtained by the fifth calculation means is the third. Determination means for determining whether or not the distance with respect to the standard image pattern read from the storage means is coincident, and when it is determined as coincident by the determination means, based on the principal axis angle of inertia of the detected image pattern, Performing a pattern matching process after matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, When it is determined not to match the constant means, the detected image pattern 180
In the inverted state, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are matched with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern based on the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern, and then pattern matching processing is performed. An image processing apparatus comprising: a pattern matching means for performing the above.
た標準画像パターンと一致しているか否かの判断を行う
パターンマッチング処理を備えた画像処理装置におい
て、 前記標準画像パターンの重心と慣性主軸の位置を記憶す
る第１記憶手段と、 前記標準画像パターンに関連して設定された第１、第２
の点を対角線上の頂点として含む長方形を、前記標準画
像パターンの重心を通る分割線で、前記第１の点を含む
第１の領域と、前記第２の点を含む第２の領域とに分割
して、該第１の領域に含まれる前記標準画像パターンの
面積と、前記第２の領域に含まれる前記標準画像パター
ンの面積とを演算する第１演算手段と、 前記標準画像パターンの重心に対する前記第１、第２の
点の相対位置を記憶する第２記憶手段と、 前記第１演算手段により求められた前記標準画像パター
ンに第１、第２の領域に面積を記憶する第３記憶手段
と、 前記検出画像パターンの重心と慣性主軸の位置を演算す
る第２演算手段と、 前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対する
慣性主軸角を演算する第３演算手段と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の点を求
めて、これら第１、第２の点を対角線上の頂点として含
む長方形を、該検出画像パターンの重心を通る分割線
で、前記第１の点を含む第１の領域と、前記第２の点を
含む第２の領域とに分割して、該第１の領域に含まれる
前記検出画像パターンの面積と、前記第２の領域に含ま
れる前記検出画像パターンの面積とを演算する第４演算
手段と、 前記検出画像パターンに関する前記第１、第２の領域の
面積が、前記第３記憶手段から読み出された前記標準画
像パターンに関する前記第１、第２の領域の面積と一致
するか否かを判定する判定手段と、 該判定手段により一致すると判定されたときに、前記検
出画像パターンの慣性主軸角に基づいて、前記検出画像
パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準画像パタ
ーンの重心及び慣性主軸の位置に一致させた後にパター
ンマッチング処理を行い、前記判定手段により一致しな
いと判定されたときに、前記検出画像パターンを１８０
°反転させた状態で、前記検出画像パターンの慣性主軸
角に基づいて、前記検出画像パターンの重心及び慣性主
軸の位置を前記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の
位置に一致させた後にパターンマッチング処理を行うパ
ターンマッチング手段とを含むことを特徴とする画像処
理装置。8. An image processing apparatus having a pattern matching process for determining whether or not a detected image pattern matches a standard image pattern registered in advance, wherein a center of gravity of the standard image pattern and an inertial principal axis of the standard image pattern are determined. First storage means for storing a position, and first and second settings set in association with the standard image pattern
A rectangle including the point as a vertex on a diagonal line is a dividing line that passes through the center of gravity of the standard image pattern, and is defined as a first region including the first point and a second region including the second point. A first calculation unit that divides and calculates an area of the standard image pattern included in the first area and an area of the standard image pattern included in the second area; and a center of gravity of the standard image pattern Second storage means for storing the relative positions of the first and second points with respect to, and a third storage means for storing areas in the first and second areas in the standard image pattern obtained by the first computing means. And means for calculating the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia, third calculating means for calculating the principal axis angle of inertia of the detected image pattern with respect to the standard image pattern, and the detected image pattern. The above First and second points are obtained, and a rectangle that includes the first and second points as diagonal vertices is a dividing line that passes through the center of gravity of the detected image pattern, and the first point that includes the first points. The area of the detected image pattern included in the first area and the area of the detected image pattern included in the second area are divided into an area and a second area including the second point. And the area of the first and second regions related to the detected image pattern, the first and second regions related to the standard image pattern read from the third storage unit. And a position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia of the detected image pattern on the basis of the principal axis angle of inertia of the detected image pattern when it is determined by the judging means. The center of gravity of the standard image pattern Performs pattern matching process after matching the position of the fine principal axis of inertia, when it is determined not to match by the determination unit, the detected image pattern 180
In the inverted state, the position of the center of gravity of the detected image pattern and the position of the principal axis of inertia are matched with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern based on the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern, and then pattern matching processing is performed. An image processing apparatus comprising: a pattern matching means for performing the above.
ことにより設定される、請求項７又は８に記載の画像処
理装置。9. The image processing apparatus according to claim 7, wherein the first and second points are set by an operator's input.
軸と、予め登録された標準画像パターンの重心と慣性主
軸とを一致させた後に、前記検出画像パターンが前記標
準画像パターンと一致しているか否かの判断を行うパタ
ーンマッチング処理を備えた画像処理装置において、 操作者が入力することにより、前記標準画像パターンに
関連した第１、第２の点を設定する設定手段と、 該第１、第２の点の前記標準画像パターンの重心に対す
る相対位置を演算する第１演算手段と、 該第１、第２の点の相対位置を記憶する第１記憶手段
と、 前記パターンマッチング処理の前に行う準備処理モード
として予め設定された第１、第２のモードから操作者が
択一的に選択する準備処理モード選択手段とを含み、 前記第１の準備処理モードが、 前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対する
慣性主軸角を演算する第２演算手段と、 前記第１の点と前記第２の点とを結ぶ線分と前記標準画
像パターンとの交差点と、該標準画像パターンに関連し
た前記第１の点との間の距離を演算する第３演算手段
と、 該第３演算手段により求めた、前記交差点と前記第１の
点との間の前記標準画像パターンに関連した距離を記憶
する第２記憶手段と、 前記検出画像パターンに関連した前記第１の点と第２の
点を求めて、これら第１、第２の点を結ぶ線分と前記検
出画像パターンとの交差点と、該検出画像パターンに関
連した前記第１の点との間の距離を演算する第４演算手
段と、 前記第２記憶手段から読み出した前記標準画像パターン
に関連した距離と、前記第４演算手段により求めた前記
検出画像パターンに関連した距離とが一致するか否かを
判定する第１判定手段と、 該第１判定手段により、前記検出画像パターンに関連し
た距離が、前記標準画像パターンに関連した距離と一致
するときに、前記検出画像パターンの慣性主軸角に基づ
いて該検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前
記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置に一致さ
せる第１補正手段と、 前記第１判定手段により、前記検出画像パターンに関連
した距離が、前記標準画像パターンに関連した距離とは
異なるときに、前記検出画像パターンを１８０°反転さ
せた状態で、前記検出画像パターンの慣性主軸角に基づ
いて該検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前
記標準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置に一致さ
せる第２補正手段とを含み、 前記第２の準備処理モードが、 前記検出画像パターンの前記標準画像パターンに対する
慣性主軸角を演算する５演算手段と、 前記第１の点と前記第２の点とを対角線上の頂点として
含む長方形を、前記標準画像パターンの重心を通る分割
線で、前記第１の点を含む第１の領域と、前記第２の点
を含む第２の領域とに分割して、該第１の領域に含まれ
る前記標準画像パターンの面積と、前記第２の領域に含
まれる前記標準画像パターンの面積とを演算する第６演
算手段と、 該第６演算手段により求められた、前記第１の領域及び
前記第２の領域に含まれる前記標準画像パターンの面積
を記憶する第３記憶手段と、 前記検出画像パターンに関連した前記第１の点と第２の
点とを求めて、これら第１、第２の点を対角線上の頂点
として含む長方形を、前記検出画像パターンの重心を通
る分割線で、前記第１の点を含む第１の領域と、前記第
２の点を含む第２の領域とに分割して、該第１の領域に
含まれる前記検出画像パターンの面積と、前記第２の領
域に含まれる前記検出画像パターンの面積とを演算する
第７演算手段と、 前記第３記憶手段から読み出した前記第１の領域及び前
記第２の領域に含まれる前記標準画像パターンの面積
と、前記第７演算手段により求められた前記第１の領域
及び前記第２の領域に含まれる前記検出画像パターンの
面積とが一致するか否かを判定する第２判定手段と、 該第２判定手段により、前記検出画像パターンに関連し
た前記第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パター
ンに関連した前記第１、第２の領域の面積と一致すると
きに、前記検出画像パターンの慣性主軸角に基づいて該
検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標準
画像パターンの重心及び慣性主軸の位置に一致させる第
３補正手段と、 前記第２判定手段により、前記検出画像パターンに関連
した前記第１、第２の領域の面積が、前記標準画像パタ
ーンに関連した前記第１、第２の領域の面積とは異なる
ときに、前記検出画像パターンを１８０°反転させた状
態で、前記検出画像パターンの慣性主軸角に基づいて前
記検出画像パターンの重心及び慣性主軸の位置を前記標
準画像パターンの重心及び慣性主軸の位置に一致させる
第４補正手段とを含むことを特徴とする画像処理装置。10. A method of determining whether or not the detected image pattern matches the standard image pattern after matching the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern registered in advance. In an image processing apparatus provided with a pattern matching process for determining whether or not, setting means for setting first and second points related to the standard image pattern by an operator's input; First computing means for computing the relative position of the two points with respect to the center of gravity of the standard image pattern, first storage means for storing the relative positions of the first and second points, and before the pattern matching processing. A preparatory processing mode selecting unit that the operator selectively selects from first and second modes set in advance as preparatory processing modes, wherein the first preparatory processing mode is the detection Second calculating means for calculating an inertial principal axis angle of the image pattern with respect to the standard image pattern; an intersection of the line segment connecting the first point and the second point with the standard image pattern; and the standard image pattern Associated with the standard image pattern between the intersection and the first point obtained by the third computing means, the third computing means computing a distance between the intersection and the first point. A second storage unit that stores a distance; a first segment and a second point that are associated with the detected image pattern; and a line segment that connects the first and second points and the detected image pattern. Fourth computing means for computing the distance between the intersection and the first point associated with the detected image pattern; distance associated with the standard image pattern read from the second storage means; The detected image obtained by the calculating means First determining means for determining whether or not the distance associated with the pattern matches, and when the distance associated with the detected image pattern matches the distance associated with the standard image pattern by the first determining means First correction means for matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern based on the principal axis angle of inertia of the detected image pattern, and the first determination means. According to the above, when the distance associated with the detected image pattern is different from the distance associated with the standard image pattern, the detected image pattern is inverted by 180 °, based on the principal axis angle of inertia of the detected image pattern. Second correction means for matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern, The second preparation processing mode includes five calculation means for calculating an inertial principal axis angle of the detected image pattern with respect to the standard image pattern, and a rectangle including the first point and the second point as vertices on a diagonal line. , A dividing line passing through the center of gravity of the standard image pattern, divided into a first region including the first point and a second region including the second point, and included in the first region. Sixth operation means for calculating the area of the standard image pattern included in the second area and the area of the standard image pattern included in the second area, and the first area and the area obtained by the sixth operation means. Third storage means for storing the area of the standard image pattern included in the second region, and the first point and the second point related to the detected image pattern are obtained, and these first and second points are obtained. A rectangle containing the points of as diagonal vertices A division line passing through the center of gravity of the detected image pattern is divided into a first region including the first point and a second region including the second point and included in the first region. Seventh calculation means for calculating the area of the detected image pattern and the area of the detected image pattern included in the second area, the first area and the second area read from the third storage means. It is determined whether or not the area of the standard image pattern included in the area and the area of the detected image pattern included in the first area and the second area, which are obtained by the seventh calculating means, match each other. The second determining means, the area of the first and second regions associated with the detected image pattern is determined by the second determining means. When the detected image pattern is A third correction means for matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern on the basis of the angle of the principal axis of inertia of the detected image; A state in which the detected image pattern is inverted by 180 ° when the areas of the first and second regions associated with the pattern are different from the areas of the first and second regions associated with the standard image pattern. And a fourth correcting means for matching the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern with the positions of the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern based on the angle of principal axis of inertia of the detected image pattern. Image processing device.
処理モードが共にキャンセル可能であり、 該第１、第２の準備処理モードがキャンセルされたとき
に、前記標準画像パターンに対する前記検出画像パター
ンの慣性主軸の傾きを演算して、該慣性主軸の傾きに基
づいて、前記検出画像パターンの重心と慣性主軸を前記
標準画像パターンの重心と慣性主軸に一致させた後に、
前記検出画像パターンが前記標準画像パターンと一致し
ているか否かの判断を行う、請求項１０に記載の画像処
理装置。11. An operator can cancel both the first and second preparation processing modes, and when the first and second preparation processing modes are canceled, the detection for the standard image pattern is performed. After calculating the inclination of the principal axis of inertia of the image pattern, based on the inclination of the principal axis of inertia, after the center of gravity and the principal axis of inertia of the detected image pattern match the center of gravity and the principal axis of inertia of the standard image pattern,
The image processing device according to claim 10, wherein it is determined whether or not the detected image pattern matches the standard image pattern.
パターンと一致しているか否かの判定を、操作者により
択一的に選択された排他的論理和、論理積、論理和によ
り行う、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の画像処
理装置。12. The determination of whether or not the detected image pattern matches the standard image pattern is performed by an exclusive OR, a logical product, and a logical OR that are alternatively selected by the operator. The image processing device according to any one of 7 to 11.
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05815893A JP3385056B2 (en) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | Inertial principal axis calculation device, image pattern inclination correction device, and image processing device |
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