JPH02217974A - Image recognizing device - Google Patents

Image recognizing device

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JPH02217974A
JPH02217974A JP1038045A JP3804589A JPH02217974A JP H02217974 A JPH02217974 A JP H02217974A JP 1038045 A JP1038045 A JP 1038045A JP 3804589 A JP3804589 A JP 3804589A JP H02217974 A JPH02217974 A JP H02217974A
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JP
Japan
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image
signal
picked
binary
horizontal
Prior art date
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Pending
Application number
JP1038045A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Kurioka
栗岡 秀憲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
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Priority to US07/469,351 priority patent/US5058181A/en
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To speed up the recognition processing of an image to be picked-up by processing the image signal of the image to be picked-up and calculating the peripheral length of the photographed object on an image. CONSTITUTION:The subject device has a telecamera (image pickup means) 1, a synchronizing separating circuit 2, a binarizing circuit 3, one-horizontal line delaying circuits 4, 5, and shift registers 6 to 8. The peripheral length components from respective directions, i.e. vertical, horizontal and oblique directions of the image to be picked-up are found out by the operation of each horizontal scanning of an image signal, the sum of respective horizontal lines is calculated over the effective vertical period and the peripheral length is calculated in the succeeding vertical blanking period. Consequently, the image pick-up signal of the image to be picked-up can be usefully and fully utilized and detected at real time and the recognition processing of the image to be picked-up can be accelerated.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) この発明は、テレビ、ビデオカメラ等の撮像装置から得
られる被撮像物の画像信号を処理して被撮像物の画像上
における周囲長を演算し算出するようにした画像認識装
置に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of the Invention) This invention processes an image signal of an object obtained from an imaging device such as a television or a video camera, and calculates and calculates the circumference of the object on the image. The present invention relates to an image recognition device.

(発明の概要) この発明は、物体を撮像して濃淡画像を表わす影像信号
を出力する撮像手段と、その出力される影像信号を2値
化処理して縦横複数の画素よりなる2値画像を生成する
2値処理手段と、上記各画素を構成する2値データに基
づき」二足物体の周囲長を算出する演算処理手段を設け
、物体の影像信号を無駄なくフル活用することによりそ
の物体の周囲長をリアルタイムで検出するようにしたも
のである。
(Summary of the Invention) The present invention includes an imaging means for imaging an object and outputting an image signal representing a grayscale image, and a binary image formed by a plurality of vertical and horizontal pixels by binarizing the output image signal. A binary processing means for generating the object and an arithmetic processing means for calculating the circumference of the bipedal object based on the binary data constituting each pixel are provided, and the object's image signal is fully utilized without waste. The perimeter is detected in real time.

(従来技術とその問題点) 従来、被撮像物をテレビ、ビデオカメラ等の撮像装置を
用い、その撮像装置から取込んだ被撮像物の影像信号(
ビデオ信号)を処理してその被撮像物の周囲長を得る方
法としては次のような例がほとんどである。すなわち、
従来にあっては、被撮像物の影像信号を2値化処理して
−旦画像メモリに記憶し、その後、画像メモリに記憶さ
れた影像データをソフトウェア処理をすることで、上記
被撮像物の輪郭追跡などを行い、その被撮像物の周囲長
を求めるようにしている。
(Prior art and its problems) Conventionally, an imaging device such as a television or a video camera is used to capture an object, and an image signal (
Most of the methods of processing a video signal to obtain the circumference of an object are as follows. That is,
Conventionally, the image signal of the object to be imaged is binarized and stored in an image memory, and then the image data stored in the image memory is processed by software to obtain the image signal of the object to be imaged. The peripheral length of the imaged object is determined by performing contour tracking and the like.

しかしながら、従来のこの方法にあっては、2値化した
画像データを一旦画像メモリに格納し、そのデータをC
PUによってソフトウェア処理するため、最低でも1フ
レ一ム分の画像メモリが必要となるト。、画像メモリへ
のデータ格納および1画素毎の読出し・演算が必要とな
るため、処理時間が長くなってしまい、リアルタイム検
出をする場合にリアルタイム性が損なわれるなどの問題
があった。
However, in this conventional method, the binarized image data is temporarily stored in the image memory, and then the data is transferred to the
Since software processing is performed by the PU, image memory for at least one frame is required. Since it is necessary to store data in an image memory and to read and calculate each pixel, the processing time becomes long, and there is a problem that real-time performance is impaired when performing real-time detection.

(発明の目的) この発明は、上述した問題を鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、画像メモリを用いないでも済み
、しかも簡単な構成で被撮像物の周囲長を高速で演算処
理でき、処理時間の短縮を図ってリアルタイムでの検出
を可能にする画像認識装置の提供をするところにある。
(Object of the Invention) This invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to calculate the circumference of an imaged object at high speed with a simple configuration and without using an image memory. An object of the present invention is to provide an image recognition device that can perform processing, shorten processing time, and enable real-time detection.

(発明の構成と効果) この発明は、」1記目的を達成させるために、物体を撮
像して濃淡画像を表わす影像信号を出力する撮像手段と
、 上記撮像手段から出力される影像信号を2値化処理して
縦横複数の画素よりなる2値画像を生成する2値処理手
段と、 上記2値処理手段が生成する2値画像の各画素を構成す
る2値データに基づき上記影像信号の部分領域を抽出す
る抽出手段およびその抽出手段の抽出した部分領域の各
値よりL記物体の周囲長を各方向から積算する積算手段
とを備えた演算処理手段とから構成されていることを特
徴とする。
(Structure and Effects of the Invention) In order to achieve the object stated in item 1, the present invention provides: an imaging means for imaging an object and outputting an image signal representing a grayscale image; a binary processing means for generating a binary image consisting of a plurality of vertical and horizontal pixels by performing a value processing; and a portion of the image signal based on the binary data constituting each pixel of the binary image generated by the binary processing means. It is characterized by comprising an arithmetic processing means comprising an extraction means for extracting a region and an integration means for integrating the circumference of the L object from each direction from each value of the partial region extracted by the extraction means. do.

」二足構成のこの発明の画像認識装置によれば、画像信
号の1水平操作毎に、演算処理手段が演算によって被撮
像物の縦・横・斜め・左1−りおよび右−Lり等の各方
向からその被撮像物の周囲長成分を求め、各水平ライン
の総和を有効垂直期間にUり演算し、次の垂直期間に周
囲長を演算することにより、被撮像物の影像信号を無駄
なくフル活用してリアルタイムでの検出ができることに
なり、特にロボット等に適用すると被撮像物の認識処理
の高速化が図れる。
According to the image recognition device of the present invention, which has a two-legged configuration, for each horizontal operation of the image signal, the arithmetic processing means calculates the vertical, horizontal, diagonal, left side, right side, etc. of the imaged object. The image signal of the object is obtained by calculating the perimeter component of the object from each direction, multiplying the sum of each horizontal line by the effective vertical period, and calculating the perimeter in the next vertical period. This means that real-time detection can be carried out by making full use of the system without waste, and when applied to robots, etc., the recognition processing of the imaged object can be sped up.

また、ソフトウェアと画像メモリを用いない簡単な構成
でもって実現可能なため、総じてローコスト化および回
路構成の簡略化・認識処理の高速化により画像認識装置
の汎用性をももたらすなど多くの効果を奏する。
In addition, since it can be realized with a simple configuration that does not use software or image memory, it has many effects such as lowering costs overall, simplifying the circuit configuration, and increasing the speed of recognition processing, making the image recognition device more versatile. .

(実施例) 以下、この発明の画像認識装置の一実施例を図面に基づ
いて説明する。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the image recognition device of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は、この発明の画像認識装置の全体1”t%を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the entire 1"t% of the image recognition apparatus of the present invention.

図中1は、撮像手段であるテレビカメラで、このテレビ
カメラ1は、静止または移動中の被撮像物である物体(
図示せず)を撮像するものであって被撮像物の濃淡画像
を表わすビデオ信号(影像信号)を出力する。
In the figure, 1 is a television camera which is an imaging means, and this television camera 1 is a stationary or moving object to be photographed (
(not shown) and outputs a video signal (image signal) representing a grayscale image of the object to be imaged.

図中2および3は、2値処理丁段として用いられる同期
分離回路と2値化回路で、テレビカメラ1が出力するビ
デオ信号を2値化処理して縦横複数の画素よりなる2値
画像を生成するようになっている。
2 and 3 in the figure are a synchronization separation circuit and a binarization circuit used as a binary processing stage, which binarize the video signal output from the television camera 1 and create a binary image consisting of a plurality of vertical and horizontal pixels. It is designed to generate.

図中4〜8は、抽出手段として手用いられる各々1水平
ライン遅延回路4,5とシフトレジスタ6、 7. 8
である。この抽出手段では、に記2値処理手段で生成さ
れる2値画像の各画素を構成する2値データに基づきビ
デオ信号の部分領域を抽出するように構成されている。
4 to 8 in the figure are horizontal line delay circuits 4 and 5 and shift registers 6 and 7, respectively, which are manually used as extraction means. 8
It is. This extracting means is configured to extract a partial region of the video signal based on binary data constituting each pixel of a binary image generated by the binary processing means described below.

図中9〜19は、抽出手段により抽出された部分領域の
各地より物体の周囲長を各方向から積算するための積算
手段で、各々周囲長検出回路9カウンタ10〜13,3
ステートバツフア14〜17、デコーダ18.CPU1
9とから構成されている。
Reference numerals 9 to 19 in the figure are integration means for integrating the circumference of the object from each direction from various parts of the partial region extracted by the extraction means, and the perimeter detection circuit 9 counters 10 to 13, 3 respectively.
State buffers 14 to 17, decoder 18. CPU1
It consists of 9.

すなわち、演算処理手段は、上記抽出手段と積算手段を
備えた構成となっている。
That is, the arithmetic processing means includes the above-mentioned extraction means and integration means.

さらに、この発明の画像認識装置についての構成作用を
図面に基づいて詳述する。
Further, the configuration and operation of the image recognition device of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

テレビカメラ1は、静止または移動中の物体を撮像する
ものであって、被撮像物の濃淡画像を表わすビデオ信号
を出力する。このビデオ信号は同期分離回路2に与えら
れ、同期分離回路2はそのビデオ信号から水平同期信号
HDおよび垂直同期信号VDを分離するとともに、サン
プリングクロック信号ckを発生し、ビデオ信号を2値
化回路3に与える。水(■l同明信号HDおよび垂直同
期信号VDは第5図に示す通りである。すなわち2値化
回路は予め定められたスレッショルドレベルに基づいて
、ビデオ信号を各フィールド毎に白黒2値化して2値化
信号を出力する。この2値化信号の現在の信号B3をシ
フトレジスタ6に人力した信号およびこの2値化信号を
1水平ライン遅延回路4により1水;17.操作期間遅
らせておいた信号B2をシフトレジスタ7に入力した信
号と、この2値化信号を1水11ライン遅延回路4およ
び5により2水ル操作期間遅らせておいた信号B3をン
フトレジスタ8に人力した信号と、さらにテレビカメラ
1より現在人力中の2値化信号と、により、略1水ヤ操
作期間前の画素に対する3X3の8近傍パターンa〜i
が得られる。
The television camera 1 is for capturing an image of a stationary or moving object, and outputs a video signal representing a grayscale image of the object. This video signal is given to a sync separation circuit 2, which separates a horizontal sync signal HD and a vertical sync signal VD from the video signal, generates a sampling clock signal ck, and converts the video signal into a binarization circuit. Give to 3. The Domei signal HD and vertical synchronization signal VD are as shown in Figure 5.In other words, the binarization circuit converts the video signal into black and white binarized for each field based on a predetermined threshold level. The current signal B3 of this binary signal is manually input to the shift register 6, and this binary signal is delayed by 1 horizontal line delay circuit 4 for an operation period of 17. The signal B2 inputted into the shift register 7, and the signal B3 obtained by delaying this binarized signal by 2 water operation periods by the 1 water 11 line delay circuits 4 and 5 are manually input into the shift register 8. , furthermore, the binarized signal currently being manually input from the television camera 1, the 3×3 8 neighborhood patterns a to i for the pixels approximately one water operator operation period ago are obtained.
is obtained.

この8近傍パターンは、周囲長検出回路9に人力される
。この回路の詳細を第4図に示す。
This 8-neighborhood pattern is manually input to the perimeter detection circuit 9. Details of this circuit are shown in FIG.

この第4図の周囲長検出回路9において、出力E1は、
水平方向の周囲枝成分を検出したとき、Hレベルとなる
。出力E2は垂直方向の周囲枝成分を検出したときHレ
ベルとなる。出力E3は、右1−ユリの斜め方向の周囲
枝成分を検出したとき、Hレベルとなる。また出力E4
は左」−りの斜め方向の周囲枝成分を検出したときHレ
ベルとなる。
In the perimeter detecting circuit 9 of FIG. 4, the output E1 is:
When the peripheral branch component in the horizontal direction is detected, the signal becomes H level. The output E2 becomes H level when a peripheral branch component in the vertical direction is detected. The output E3 becomes H level when the peripheral branch component in the diagonal direction of the right 1-lily is detected. Also output E4
becomes H level when a peripheral branch component in a diagonal direction to the left is detected.

次にこれらE1〜E4の信号は、第1図で示す各々カウ
ンタ10.11.12および13のイネーブルに与えら
れる。これらのカウンタ]0,11.12および13は
、いずれも垂直同期信号VDの反転VDでクリアされ、
カウントクロックとしてはサンプリングクロックckの
反転ckを与える。このことにより、各カウンタの出力
L1〜L4は1フイールド(1画面操作)における各周
囲枝成分の総数となる。すなわち出力L1は、水平方向
の周囲枝成分の総数、出力し2は垂直方向の周囲枝成分
の総数、出力し3は右−Lりの斜め方向の周囲枝成分の
総数、また、出力し4は右りりの斜め方向の周囲枝成分
の総数となる。
These E1-E4 signals are then provided to enable counters 10, 11, 12 and 13, respectively, shown in FIG. These counters] 0, 11, 12 and 13 are all cleared by the inversion VD of the vertical synchronization signal VD,
As the count clock, an inverted version of the sampling clock ck is given. As a result, the outputs L1 to L4 of each counter become the total number of peripheral branch components in one field (one screen operation). That is, the output L1 is the total number of peripheral edge components in the horizontal direction, the output 2 is the total number of peripheral edge components in the vertical direction, the output 3 is the total number of peripheral edge components in the right-L direction, and the output 4 is the total number of peripheral edge components in the diagonal direction. is the total number of peripheral branch components in the diagonal direction to the right.

第2図は、被撮像物の周囲枝成分の数が積算されていく
様子を説明するための2値画像の図であり、第3図はそ
の様子を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a diagram of a binary image for explaining how the number of peripheral branch components of the object to be imaged is integrated, and FIG. 3 is a time chart showing the process.

第2図において、鎖線部が物体のある場所で黒画素とす
る。
In FIG. 2, the dashed line indicates a black pixel where the object is located.

今、8近傍パターンの中心がX=n−1,Y=mとなっ
て初めて周囲枝成分を検出したとする。
Now, assume that the peripheral branch components are detected only after the center of the 8-neighborhood pattern becomes X=n-1, Y=m.

このとき、8近傍パターン内に水平方向および右上りの
斜め方向の周囲枝成分が存在するので、カウンタ10の
イネーブルE1およびカウンタ13のイネーブルE3が
Hレベルとなる。そして、サンプリングクロックckの
立下りでカウンタ10およびカウンタ12の出力はいず
れも1となる。
At this time, since peripheral branch components in the horizontal direction and in the diagonal direction upward to the right are present in the 8-neighborhood pattern, the enable E1 of the counter 10 and the enable E3 of the counter 13 become H level. Then, at the falling edge of the sampling clock ck, the outputs of the counter 10 and the counter 12 both become 1.

次に8近傍パターンの中心がX=n、Y=mとなったと
き、右上りの斜め方向の周囲枝成分のみ存在するので、
カウンタ13のイネーブルE4が1となる。そして、サ
ンプリングクロックckの立上りでカウンタ4の出力は
1となる。このようにして、1フイールド(有効垂直操
作期間)の間、各カウンタ10〜13には、各周囲枝成
分の総数が得られる。
Next, when the center of the 8-neighborhood pattern is X=n, Y=m, only the peripheral branch component in the diagonal direction upward to the right exists, so
The enable E4 of the counter 13 becomes 1. Then, the output of the counter 4 becomes 1 at the rising edge of the sampling clock ck. In this way, during one field (effective vertical operation period), each counter 10-13 obtains the total number of each peripheral branch component.

そして、帰線消去肋間に入ったところで、第1図に示す
CPU19により、Ll、L2.L3およびL4の値を
読取る。そうした後、斜めh゛向の周囲枝成分を77倍
して、すなわち、下記の式%式%) を計算して対象物の周囲長を得る。
Then, when the line enters the blanking intercostal space, the CPU 19 shown in FIG. Read the values of L3 and L4. After doing so, the peripheral branch component in the diagonal h direction is multiplied by 77, that is, the following formula (%) is calculated to obtain the peripheral length of the object.

なお、第4図の周囲長検出回路9は、あくまで−例に過
ぎず、周囲枝成分を検出できるものであれば、どのよう
な回路でも良く、また、それに伴って後段のカウンタ1
0〜12の数が変わっても良いことはいうまでもない。
Note that the perimeter detection circuit 9 in FIG. 4 is just an example, and any circuit may be used as long as it can detect peripheral branch components.
It goes without saying that the numbers from 0 to 12 may vary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明画像認識装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第2図は被撮像物の撮像状態を示す画面構成図、
第3図は被撮像物の撮像状態を示すチャート図、第4図
は周囲長検出回路の一実施例を示す回路図、第5図はこ
の発明の水平同期信号と垂直同期信号との関係を示すタ
イムチャートである。 1・・・テレビカメラ(撮像手段) 2・・・同期分離回路 3・・・2値化回路 4.5・・・1水平ライン遅延回路 6、 7.8・・・シフトレジスタ 9・・・周囲長検出回路 10.11,12.13・・・カウンタ14、 15.
 1.6. 17・・・3ステートバツフア18・・・
デコーダ 1つ・・・CPU
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the image recognition device of the present invention, FIG. 2 is a screen configuration diagram showing the imaging state of an object to be imaged,
FIG. 3 is a chart showing the imaging state of the object to be imaged, FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the perimeter detection circuit, and FIG. 5 shows the relationship between the horizontal synchronization signal and vertical synchronization signal of the present invention. FIG. 1... Television camera (imaging means) 2... Synchronization separation circuit 3... Binarization circuit 4.5... 1 horizontal line delay circuit 6, 7.8... Shift register 9... Perimeter length detection circuits 10.11, 12.13...counters 14, 15.
1.6. 17...3 state buffer 18...
One decoder...CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、物体を撮像して濃淡画像を表わす影像信号を出力す
る撮像手段と、 上記撮像手段から出力される影像信号を2値化処理して
縦横複数の画素よりなる2値画像を生成する2値処理手
段と、 上記2値処理手段が生成する2値画像の各画素を構成す
る2値データに基づき上記影像信号の部分領域を抽出す
る抽出手段およびその抽出手段の抽出した部分領域の各
値より上記物体の周囲長を各方向から積算する積算手段
とを備えた演算処理手段と、 から構成されていることを特徴とする画像認識装置。
[Scope of Claims] 1. Imaging means for capturing an image of an object and outputting an image signal representing a grayscale image; and binary processing for binarizing the image signal output from the imaging means and comprising a plurality of vertical and horizontal pixels. a binary processing means for generating an image; an extraction means for extracting a partial region of the image signal based on binary data constituting each pixel of the binary image generated by the binary processing means; An image recognition device comprising: an arithmetic processing means including an integration means for integrating the circumference of the object from each direction from each value of the partial region.
JP1038045A 1989-01-25 1989-02-17 Image recognizing device Pending JPH02217974A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1038045A JPH02217974A (en) 1989-02-17 1989-02-17 Image recognizing device
US07/469,351 US5058181A (en) 1989-01-25 1990-01-24 Hardware and software image processing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1038045A JPH02217974A (en) 1989-02-17 1989-02-17 Image recognizing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02217974A true JPH02217974A (en) 1990-08-30

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ID=12514560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1038045A Pending JPH02217974A (en) 1989-01-25 1989-02-17 Image recognizing device

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JP (1) JPH02217974A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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