JPH0214387A - 複数ピーク点検出方式 - 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】 〔概要〕 産業ロボット用視覚や医用画像装置性の実時間画像処理
装置で用いられる複数ピーク点検出方式検出ピーク点数
によらず、小規模で、かつ、高速処理を行なうことを目
的とし、 一画面分のｉｉ！ｉ索データを記憶するメモリ部と、上
記一画面分の画素データが供給され、一画面の全水平線
のうち最大値又はその近傍の値の画素データを有するｍ
（ただし、ｍは２以上の任意の整数）本の水平線の位置
座標と上記画素データの値とを検出し、それを記憶する
水平方向最大値検出・記憶手段と、上記一画面分の画素
データが供給され、一画面の全垂直線のうち最大値又は
その近傍の値の画素データを有するｍ本の垂直線の位置
座標と上記画素データの値とを検出し、それを記憶する
垂直方向最大値検出・記憶手段と、上聞水平及び垂直両
方向の最大値検出・記憶手段よりの各画素データの値及
び水平線、垂直線の位置座標からｍ２個のピーク点候補
の各位置座標と上記画素データのテーブルを生成すると
共に、該ピーク点候補の位置座標に対応する画素データ
を前記メモリ部から読み出すテーブル生成部と、舶記メ
モリ部から読み出した画素データの値と前記最大値又は
その近傍の値の画素データ値とを比較し、両名の値が一
致したときそのピーク点候補の位置座標を検出したピー
ク虚位ＩＦ標として出力する比較出力部とより構成する
。

〔産業上の利用分野〕 本発明は複数ピーク点検出方式に係り、特に産業ロボッ
ト用視覚や医用画像装置等の実時間画像処理装置で用い
られる複数ピーク点検出方式に関する。

産業ロボット用視覚や医用画像装置では、撮像して得た
入力画像の中から予め設定した所望の物体と同じ画像の
輝度値を大とする処理を行なった後この大なる輝度値、
すなわちピーク点を検出ゾることにより、上記所望の物
体の位置座標を特定するようにしでいた。

このようなピーク点検出にあたっては、検出するピーク
点の数によらず、高速処理できることなどが必要とされ
る。

〔従来の技術〕

第５図は従来の複数ピーク点検出方式のズ例のブロック
図を示す。同図中、入力端子１に入力されたディジタル
画像信号は、一画面の画像中、予め設定した所望の動作
と同じ画像部分の輝度値が大となるような処理が既に施
されている。この入力ディジタル画像信号は画像記憶メ
モリ部２１により一画面分の画素データが記憶される一
方、最大値検出部３１に供給され、ここで一画面中の最
大輝度値を示す最大値及びその座標位置（ピーク点位置
）が検出される。

最大値検出部３Ｉの出力最大値座標位置データは画像マ
スキング部４１に供給され、ここで画像記録メモリ部２
１から読み出された一画面分の画素データ中、ピーク点
位置を中心とする予め設定した画面範囲内分の画素デー
タが輝度を最低値とされ（すなわち、マスキングされ）
、他の画面範囲の画素データはそのままの輝度値とされ
たディジタル画像信号を出力させる。

上記の画像記録メモリ部２１、最大値検出部３１、画像
マスキング部４１よりなる回路部は全部でｎ−１回路あ
り、それらが縦続接続されているので、ｎ−１番目の画
像マスキング部４１−１からは上記と同様の動作がｎ−
１＠繰り返されて得られた、ｎ−４番目のピーク点及び
それを中心とする設定画面範囲がマスキングされたディ
ジタル画像信号が取り出される。このディジタル画像信
号は最大値検出部３ηに供給され、ここでその一画面分
の画素データ中のピーク点位置座標（すなわら、ｎ番目
のピーク点位置座標）が検出される。

このようにして、最大値検出部３１〜３Ｔｌの各々から
、ｎ個所のピーク点位置座標が取り出され、これに基づ
き、特定の物体のｎ個所の位置がわかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記の従来の複数ピーク点検出方式は、第４
図かられかるように、検出しようとするピーク点の個数
と同じ数だけ最大値検出部３１〜３Ｔｌを必要とするた
め、ピーク点の検出個数の珊加は装置規模を拡大させて
いた。

また、従来方式では最大値検出部３１〜３ｎにより最大
値を検出するには、一画面分（１フレ一ム分）の画素デ
ータの入力があって始めて可能となるので、ｎ個のピー
ク点検出には少なくともｎフレーム要することとなり、
ピーク点の検出個数の増加は実時間処理の処理時間を増
大させていた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、検出ピーク
点数によらず、小規模で、かつ、高速処理を行なうこと
ができる複数ピーク点検出方式を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 第１図は本発明の原理ブロック図を示す。本発明はメモ
リ部６、水平方向最大値検出・記憶手段７、垂直方向最
大値検出・記憶手段８、テーブル生成部９及び比較出力
部１０よりなり、一画面分の画素データがメモリ部６、
水平方向及び垂直方向の各最大値検出・記憶手段７及び
８に夫々供給される。

最大値検出・記憶手段７及び８は、一画面の全水平線、
垂直線のうら最大値又はその近傍の値の画素データを右
づるｍ（ただし、ｍは２以上の任意の整数）本の水平線
、垂直線の位置座標と上記画素データの値とを夫々検出
し、それを記憶する。

テーブル生成部９はｍ２個のピーク点候補の各位置座標
と上記最大値又はその近傍の直の画素データのテーブル
を生成すると共に、そのピーク点候補位置座標に対応す
る画素データをメ［り部６から読み出す。

比較出力部１０はメモリ部６からの画素データの値とテ
ーブル生成部９からの画素データの鎮とを夫々比較し、
両者が一致したときそのピーク点候補の位置座標を出力
する。

〔作用〕

第１図において、水平方向最大値検出・記憶手段７は一
画面の各水平線毎に最大値の画素データを検出した後、
それに基づいて更にその中で最大値又はその近傍の埴の
画素データが位置するｍ本の水平線の座標とその画素デ
ータの値を検出し・それを記憶する。ここで、−例とし
てｍ＝２とすると、第２図に示す如く最大値検出・記憶
手段７には最大値データａｌ　、ａｌとそれが位置する
水平線の座標Ｘ＋　、Ｘ２が記憶される。

同様にして、垂直方向最大値検出・記憶手段８には、第
２図に示す如く、画素データａｌ　、　ａｌとその垂直
線座標Ｖ＋　、Ｖ２が記憶される。換言すると、−上記
の最大値検出・記憶手段７，８には、Ｘ方向最大値投影
図、Ｙ方向最大値投影図が夫々記憶されることになる。

テーブル生成部９は上記の水平線、垂直線の各記憶座標
から４　（＝２２　）個あるそれらの交点の座標を算出
し、その粋出交点座標と前記最大値データａ、、ａｌと
を夫々テーブルとして生成し、その交点位置座標に対応
する画素データをピーク点候補の画素データしてメモリ
部６から読み出す。

比較出力部１０は、メモリ部６から第２図に示すピーク
点候補の画素データａ＋　、　ｂｚに対応する画素デー
タが順次に読み出されて入力さ、れるときは、テーブル
生成部９よりその水平線における最大値の画素データ数
■の値が入力されているので、ａｌのみが一致し、ｂ、
は不一致となる。同様に、メモリ部６からｂｌ、ａｌに
対応する画素データが読み出されるときは、テーブル生
成部９よりその水平線における最大端の画素データａ２
の値が入力され、これと比較するので、ａｌのみが一致
し、ｂｌは不一致になる。

これにより、比較出力部１０は画素データａｌ。

ａｌの各位置座標をピーク点を示す座標として出力する
。

このように、本発明では一画面分の画素データ伝送期間
中に各水平線毎に、かつ、各垂直線毎に夫々最大値又は
その近傍の値の画素データを検出し、それに基づいてｍ
ｆ［１ｉＩ（第２図ではｍ＝２）の最大値の画素データ
（ピーク点）を検出することができる。

また、水平方向最大値検出・記憶手段７及び垂直方向最
大値検出・記憶手段８における検出最大値の画素データ
数はソフトウェアにより任意に設定できるため、ハード
ウェア構成の変更は不要である。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例のブロック図を示す。

同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付しであ
る。また、第４図（Ａ）は本発明方式を適用したシステ
ムの一例のブロック図、同図（Ｂ）はその画像を示す図
である。第４図（Ａ）に示すシステムは目標検知映像装
置で、まず、テレビジョンカメラ（ＴＶカメラ）等の映
像装置２７により同図（Ｂ）に示す画像３１を画像し、
これにより得られた画像信号（輝度信号）をＡＤコンバ
ークにより離散化された２次元の画素データに変換した
後マツヂングフィルタ処理部２８に供給する。

マッヂングフィルタ処理部２８は予め目標の参照形状の
画像データを有しており、この画像データと同一形状の
画像を入力画素データ中から検索するためのパターンマ
ツチングを行なう。これにより、入力画素データ中、参
照形状と同一形状のパターンマツプ−した画像部分の輝
度１直は高くされ、パターンマツチしない画像部分の輝
度値は低くなるＪ、うにディジタル処理が行なわれる。

このようにして得られ画素データを仮に画像表示したも
のとづ”ると、第４図（Ｂ）に３２で示す如く、−画面
内において目標参照形状と同一形状の物体の中心におい
て最も輝度値が高く（従って、ここがピーク点となる）
、その中心から周囲に向って漸次輝度値が低くなる画像
が表示される。

このようなピーク点を複数有する画素データが、本発明
のピーク点検出処理部２９に供給され、ここで前記した
ようにピーク点の座標（ピーク座ｖ５＞が検出される。

このピーク点検出処理部２９の出力ピーク座標及びその
画素データを表示すると第４図（Ｂ）に３３で示す如く
になる。

上記ピーク座標は映像装置２７の入力画像信号と共に映
像表示部３０に供給され、ここで第４図（Ｂ）に示す如
く、入力画像３１が表示されると共に、ピーク座標に対
応する位置の画像部分に枠３４などのマーキングが表示
される。これにより、目標参照画像の位置を容易に表示
画像から検知することができる。

次に、上記のピーク点処理部２９の構成及び動作につい
て第３図と共に更に詳細に説明する・第３図において、
前記パターンマツチングされた画素データが水平方向最
大値検出部１２及び垂直方向最大値検出部１７に夫々供
給される一方、画像フレームメモリ部２３に供給され、
ここで１フレ一ム分（一画面分）記憶される。

水平方向最大値検出部１２において一画面の各水平線（
各ライン）毎に最大の輝度値（最大値）を示す画素デー
タが検出され、それらの検出結果が水平方向最大値投影
メリ部１３に供給されて投影データとして記憶される。

これにより、第２図に示したＸ方向最大値投影図が生成
される。

水平方向最大値投影メモリ部１３の記憶投影データは最
大値検出部１４により投影データ中の最大直が検出され
、その水平線の座標がピーク位置メモリクリア部１５に
供給される一方、最大値と共に水平方向ピークデータ記
録部１６に供給され、ここＣ記録される。ピーク座標メ
モリクリア部１５はその入力座標を中心とした所定の幅
の水平線に存在Ｊる記憶投影データだけをクリアする。

これにより、次の最大値検出時に再び同じ投影デー、り
が検出されてしまうことを防止できる。

以下、上記と同様にして、水平方向最大値投影メモリ部
１３、最大値検出部１４、ピーク座標メモリクリア部１
５及び水平方向ビークデータ記録部１６よりなる回路部
をｍ−１回動作させることにより、水平方向ビークデー
タ記録部１６にｍ個のピーク点の水平線の座標及び輝度
値が記録される。

同様に、垂直方向最大値検出部１７により一画面の各垂
直線毎に検出された最大値に対して、垂直方向最大値投
影メモリ部１８、最大値検出部１９、ピーク座標メモリ
クリア部２０及び垂直方向ピークデータ記録部２１より
なる回路部をｍ回動作さぼることにより、垂直方向ピー
クデータ記録部２１にｍ個のピーク点の垂直線の座標及
び輝度値が記録される。

ピーク点候補座標・輝度値テーブル生成部２２は、上記
の記録部１６及び２１から読み出された各ｍ個のピーク
点の座標及び輝度性が夫々供給され、水平線及び垂直線
の各ｍ（１！］のＪＦ［の交点であるｍ２個のピーク点
１侯補の座標を夫々ｎ出し、それを画像フレームメモリ
部２３ヘアドレス信号として供給する一方、ゲート回路
部２５へ供給する。

これにより、画像フレームメモリ部２３からはピーク点
候補の座標位置の記憶画素データ（輝度値）が読み出さ
れて輝度比較部２４に供給され、ここで前記テーブル生
成部２２からの対応づ−る座標の記憶ピーク点の輝度値
と比較される。

輝度比較部２４は両輝度饋が一致したときはゲート回路
部２５をゲート「開」状態とし、不一致のときにはゲー
ト「閉」状態とする制御信号をゲート回路部２５に供給
するので、ゲート回路部２５からは上記両輝度１ｎが一
致したときにのみ、そのときのピーク点候補の座標がピ
ーク座標として取り出される。上記の動作が計量２回繰
り返されることにより、ｍ個のピーク座標が取り出され
る。

このように、本実施例によれば、ピーク点の検出個数は
水平ブｊ向ビークデータ記録部１６と垂直方向ピークデ
ータ記録部２１で記録するピークデータ数をソフ！−ウ
ェアにより任意に可変することにより任意に変更できる
から、従来方式のようにハードウェア構成で検出ピーク
点の個数が決ってしまうことはなく、ピーク点検出個数
に自由度をもたせることができ、しかも一定規後のハー
ドウェア構成で任意の個数のピーク点を検出することが
でき、ピーク点の検出個数が多いほど従来方式に比べて
ハードウェア構成を相対的に小型化できる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、一画面分の画素データ伝
送期間中に検出した各水平線毎、各垂直線毎の最大値の
画素データに基づいてピーク点を検出するようにしたの
で、ピーク点の検出に要する処理時間が１フレ一ム時間
に複数ピーク点検出時間を加算した程度の時間で済み・
従来方式の（ピーク点の検出個数）×（１フレ一ム時間
）の処理時間に比べ高速の検出ができ、また一定規後の
ハードウェア構成で任意の個数のピーク点を検出できる
ため、ピーク点の検出個数に自由度をもたせることがで
き、かつ、ピーク点の検出関数が多くなるほど、従来方
式に比べて装置を相対的に小型化することができる等の
特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は第１図の作用説明図、 第３図は本発明の一実施例のブロック図、第４図は本発
明を適用したシステムの説明図、第５図は従来の一例の
ブロック図である。 図においで、 ６はメモリ部、 ７は水平方向最大値検出・記憶手段、 ８は垂直方向最大値検出・記憶手段、 ９はテーブル生成部 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一画面分の画素データを記憶するメモリ部（６）と、 上記一画面分の画素データが供給され、一画面の全水平
   線のうち最大値又はその近傍の値の画素データを有する
   ｍ（ただし、ｍは２以上の任意の整数）本の水平線の位
   置座標と上記画素データの値とを検出し、それを記憶す
   る水平方向最大値検出・記憶手段（７）と、上記一画面
   分の画素データが供給され、一画面の全垂直線のうち最
   大値又はその近傍の値の画素データを有するｍ本の垂直
   線の位置座標と上記画素データの値とを検出し、それを
   記憶する垂直方向最大値検出・記憶手段（８）と、 上記水平及び垂直両方向の最大値検出・記憶手段（７、
   ８）よりの各画素データの値及び水平線、垂直線の位置
   座標からｍ＾２個のピーク点候補の各位置座標と上記画
   素データのテーブルを生成すると共に、該ピーク点候補
   の位置座標に対応する画素データを前記メモリ部（６）
   から読み出すテーブル生成部（９）と、 前記メモリ部（６）から読み出した画素データの値と前
   記最大値又はその近傍の値の画素データ値とを比較し、
   両者の値が一致したときそのピーク点候補の位置座標を
   検出したピーク点位置座標として出力する比較出力部（
   １０）とよりなることを特徴とする複数ピーク点検出方
   式。