JPH01156880A - ピクセル構造テンプレートを使用したテンプレート・マッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像処理装置に係わり、特にテンプレート・
マッチング方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、テンプレート−マツチングで使用するテンプレー
トとしては、たとえば矩形の画像領域に含まれる全ての
画素を使用し、探索領域内の候補点全てにおいてマツチ
ングを実行することが行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の方法でマツチングを行なう場合は
、テンプレート内の全ての画素を使用するため、膨大な
画素に対する演算を行なう必要がある。

たとえば、１６Ｘ１６画素のテンプレートを使用して、
探索領域内で画像とテンプレートのマッチングを行なう
と、探索領域の候補点の数×１６×１６回の画素間演算
を行なう必要がある。

そこで、従来例の改良案としては、第２図に示すように
、画像１（点線部分）のうちで特異な部分（この２値画
像の例では、四角形を形成する濃度“１＃の頂点１１　
ａ、　　１１　ｂ、　　１１　ｃ、　　１１　ｄ付近）
のみを、複数個の部分テンプレート２ａ。

２ｂ、２ｃ、２ｄに分割して、マツチングに使用する方
法が知られている。

ところが、この方法においても、各部分テンプレート２
ａ〜２ｄのマツチングを従来と同様な方法で行なうため
、大幅な画素間演算回数の削減は難しい。

ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、テンプ
レート・マッチングでの演算回数を減し、処理速度を上
げるようにするピクセル構造テンプレートを使用したテ
ンプレート・マッチング方法を提供することを、その目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、 テンプレート・マ゛ツチングによる画像処理方法におい
て、 画像から、画像の特長を示す特定の形状を表わす構造に
配置された複数個からなる１組の画素であるピクセルを
選択し、 それをピクセル構造テンプレートとし、最初の段階から
最終の段階まで探索領域全体にある候補点について、類
似度が予め設定されたしきい値以上の位置を記憶し、 次段階では前段階で記憶した位置のみで、ピクセル構造
テンプレートと画像とのマツチングを行ない、 類似度が最大となった位置を最終結果とするピクセル構
造テンプレートを使用したテンプレート・マッチング方
法である。

〔作　用〕

このピクセル構造テンプレートのマツチングは、少ない
演算回数で、ある程度の精度が期待できるので、テンプ
レートをマツチングさせる位置を、容易に絞ることが可
能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例として、３段階で２値画像テンプレー
ト・マッチングを行なう場合を、第１図（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）に表わした平面図に基づき説明する。

まず、第１図（ｃ）に示す１６Ｘ１６画素からなるテン
プレートＴ３を設定する。

次に、テンプレートＴ３から、第１図（ａ）に表わす８
画素１０１〜１０８を抽出し、第１段階マツチング用の
ピクセル構造テンプレートＴ１を設定する。

さらに、同じくテンプレートＴ３から１６画素２０１〜
２０８，２１１〜２１８を抽出した第１図（ｂ）に示す
、第２段階マツチング用ビクセル構造テンプレートＴ２
を設定する。

また、各段階ごとのしきい値を適当な値に設定しておく
。

そして、画像１を取り込み後に、第１段階では、ピクセ
ル構造テンプレートＴ１を画像１の探索領域全体で１画
素ずつずらしながらマツチングを行なう。

そして、その類似度がしきい値８以上の位置Ａを記憶し
ておく。

ついで、第２段階では、第１段階で記憶した位置Ａのみ
で、ピクセル構造テンプレートＴ２と画像１とのマツチ
ングを行ない、類似度がしきい値す以上の位置Ｂを記憶
しておく。

終りに、第３段階では、第２段階で記憶した位置Ｂのみ
で、テンプレートＴ３と画像１とのマツチングを行ない
、両者の類似度が最大となった位置Ｃを、このテンプレ
ート・マッチングにおける最終結果として得る。

しかして、ピクセル構造テンプレートの数は、画像にお
ける候補点数・探索範囲・画像の濃淡の度合・類似度抽
出の確度などにより、つまり最初の段階から最終の段階
までの演算の必要度に応じて、適宜決定される。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、ピクセル構造テンプレートを
使用するマツチングに基づき、テンプレ−トをマツチン
グさせるための候補点位置を事前に絞ることが可能とな
り、全体のマツチングに要する画素演算を大幅に減少さ
せることができる。

例えば、さきに説明した例について比較するに、従来例
のテンプレートのみを使用する方法であれば、 （探索範囲の候補点数）Ｘ２５６回の画素演算が必要で
あるが、 本発明の一実施例のピクセル構造テンプレートを使用し
、第１段階、第２段階でそれぞれ候補点を１７８に絞る
ことができた場合は、 ゛第１段階で （探索範囲の候補点数）×８ 第２段階で （探索範囲の候補点数）　Ｘ　（１／８　）　Ｘ１６第
３段階で （探索範囲の候補点数）×（１／８）×（１／８）×２
５６ 合計では （探索範囲の候補点数）×１４回 のｌ寅算でよい。

このように、本発明は濃淡画像処理では、データ数が多
くいかに演算を速くするか演算回数を減すかが命題であ
るのに、十分に応することができ、高速度処理を特徴と
する特段の効果を奏する手段というべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるテンプレートの平面
図を表わし、（ａ）は第１段階でのマツチングに使うピ
クセル構造テンプレートＴ１、（ｂ）は第２段階でのマ
ツチングに使うピクセル構造テンブレー）Ｔ２、（ｃ）
は第３（Ｉ＆終）段階でのマツチングに使うテンプレー
トＴ３をそれぞれ示しており、第２図は従来例の説明図
である。 １・・・画像、２・・・テンプレート、１０・・・濃度
“０”の画像部分、１１・・・濃度“１“の画像部分、
１０１〜１０８，２０１〜２０８，２１１〜２１８・・
・抽出画素。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図　（ｂ） 第３（最終）段階のマツチ）グ 第１図　（Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テンプレート・マッチングによる画像処理方法にお
   いて、 画像から、画像の特長を示す特定の形状を表わす構造に
   配置された複数個からなる１組のピクセルを選択し、 それをピクセル構造テンプレートとし、 最初の段階から最終の段階まで探索領域全体にある候補
   点について、類似度が予め設定されたしきい値以上の位
   置を記憶し、 次段階では前段階で記憶した位置のみで、ピクセル構造
   テンプレートと画像とのマッチングを行ない、 類似度が最大となった位置を最終結果とすることを特徴
   とするピクセル構造テンプレートを使用したテンプレー
   ト・マッチング方法。