JPH03231384A - パターンマッチング方法 - 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〉 この発明は、認識対象を撮像して得た入力画像を標準パ
ターンとテンプレートマツチングを行って、前記入力画
像中に標準パターンと一致するパターンが存在するか否
かを判別するパターンマツチング方法に関する。

〈従来の技術〉 第６図は、この種のパターンマツチングで用いられる文
字「１」の標準パターン１を例示している。同図中、各
折目２は画素を示し、黒く塗り潰した画素２ａが文字パ
ターンを構成する黒画素、その他の画素２ｂが文字パタ
ーン以外の背景を構成する白画素である。なお黒画素は
画素データ「０」で表され、白画素は画素データ「１」
で表される。

このような標準パターンｌを、第７図に示すような２値
化された入力画像３の全面にわたって走査し、それぞれ
の走査位置において対応する画素間の一致度を求め、所
定のしきい値を越える一致度のうち、最大の値をとる位
置に標準パターンと一致するパターンが存在するものと
判断する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながらこのようなテンプレートマツチングにおい
て、標準パターン１のバタン構成画素（黒画素）の画素
数とそれ以外の画素（白画素）の画素数と間に大きな差
があると、マツチング位置以外の位置でもかなりの一致
度を示すことになる。

第８図は、第６図に例示した標準パターン１（自画素数
が１２１個、黒画素数が２３個）を用いてテンプレート
マツチングを行ったときの一致度の算出結果を示すもの
で、横軸に標準パターン１の位置（具体的には第７図中
、点Ｐ　（ｕ。

■）の位置）、縦軸に一致度Ｍ（ｕ、ｖ）がとっである
。同図では、（ｕ＋　、Ｖｌ　）の位置で標準パターン
１と入力画像３中の「１」の文字パターン４とが重なっ
て最大の一致度ｒ１４４　。

を示１−が、標準パターン１が前記文字パターン４とが
重ならない位置でも’１２１　Ｊの一致度を示している
。

このようにマツチング位置での一致度とそれ以外の位置
での一致度との差は顕著でないため、前記しきい値の設
定が容易でなくなり、また誤認識をひき起こし易いとい
う問題がある。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、マツ
チング位置での一致度とそれ以外の位置での一致度との
差を顕著となす工夫を施すことにより、しきい値の設定
が容易であり、誤認識の発生を減少させた新規なパター
ンマツチング方法を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、入力画像を各画素が２値データで構成され
る標準パターンとテンプレートマツチングを行って、前
記入力画像中に標準パターンと一致するパターンが存在
するか否かを判別するパターンマツチソング方法であっ
て、前記標準パターンにおけるパターン構成画素とそれ
以外の画素との構成比率が同程度となるよう多い方の画
素の一部をマツチング対象外の画素に指定して、前記テ
ンプレートマツチングを行うようにしたものである。

〈作用〉 標準パターンにおけるパターン構成画素とそれ以外の画
素との構成比率が同程度となるよう多い方の画素の一部
をマツチング対象外の画素に指定してテンプレートマツ
チングを行うので、マツチング位置での一致度とそれ以
外の位置での一致度との差が顕著となり、候補を絞るた
めのしきい値の設定が容易となり、また誤認識の発生も
減少する。

〈実施例〉 第１図および第２図は、この発明にかかるパターンマツ
チング方法に用いられる文字「１」の標準パターン１０
．１１を示している。

同図中、黒（塗り潰した画素１２ａが文字パターンを構
成する黒画素、その他の画素１２ｂが文字パターン以外
の背景を構成する白画素であることは、第６図の従来例
と同様である。

このような標準パターン１０．１１を、２値化された入
力画像の全面にわたって走査し、それぞれの走査位置に
おいて、標準パターンの各構成画素の画素データと、そ
の対応位置の入力画像の各構成画素の画素データとを照
合し、両画素データが一致する画素数、すなわち白画素
および黒画素の一致度を求めることになるが、この発明
では、前記標準パターン１０．１１における黒画素１２
ａと白画素１２ｂとの構成比率が同程度となるよう、多
い方の画素（この場合、白画素）の一部をマツチング対
象外の画素に指定して、前記テンプレートマツチングを
行うようにしている。

第１．図および第２図中、×で示した画素１２ｃがマツ
チング対象外の画素（以下、「対象外画素」という）に
指定されたものであり、第１図の標準パターン１０では
２３個の対象外画素１２ｃをランダムに指定し、また第
２図の標準パターン１１では同数の対象外画素１２ｃを
文字に沿って指定して、マツチング対象となる黒画素１
２ａと白画素１２ｂとの構成比率を１：ｌに設定してい
る。

同図の標準パターン１０．１１を用いてテンプレートマ
ツチングを行ったときの一致度の算出結果が第３図に示
しである。

同図によれば、マツチング位置である（ｕｌ。

ｖ、）の位置で最大の一致度「４６」を示しており、そ
れ以外の位置での一致度「２３」と顕著な差が生じてい
る。

上記の対象外画素１２ｃが指定された標準パターン１０
．１１によるテンプレートマツチングを実現するための
マツチング処理回路２０の構成例が、第４図および第５
図に示しである。

第４図に示すマツチング処理回路２０は、２値化された
入力画像と標準パターンとを行毎にマツチングするため
のｍ行分のマツチング回路２１と、各マツチング回路２
１で求めた行単位の一致度を加算する加算器群２２とで
構成されている。前記標準パターンはｍ行×ｎ列の画素
より成るもので、各行のマツチング回路２１にはｎ個の
一致検出回路２３　（詳細は後述する）と、各−数構出
回路２３の一致出力を集計する計数回路２４とが設けら
れると共に、２行目以降のマツチング回路２１に対して
は、人力画像の２値画像データを１水平走査期間分ずつ
順次遅延させるための遅延回路２５が付加されている。

同図中、デコーダ２６は行番号を人力して各行のマツチ
ング回路２１を選択し、後記する参照パターンレジスタ
３１．３２へ書込み信号灯。浦Ｔ１を与える。行番号の
データはこのデコーダ２６へ順次与えると共に、対応す
る行のｎビットの標準パターンの各画素データを各マツ
チング回路２１へ送出することにより、標準パターンを
（ｍＸｎ）個の一致検出回路２３にセットする。

第５図は、−数構出回路２３の具体例を示しており、標
準パターンの画素データをセットするだめの第１．第２
の参照パターンレジスタ３１．３２と、入力画像の２値
画像データを１ビツトずつシフトさせてセットするため
のサンプルパターンレジスタ３３と、参照パターンレジ
スタ３１．３２のセント値とサンプルパターンレジスタ
３３のセット値とが一致するか否かを判別するための論
理回路３４とを含んでいる。

参照パターンレジスタ３１．３２は、前記書込み信号Ｗ
ＴＩ、ＷＴｚが「１」のとき入力データをロードしてラ
ッチするもので、セットされる画素が黒画素か、白画素
か、対象外画素かが、これらレジスタ：３１．．３２の
セット値の組み合わせで表現される。例えば黒画素であ
れば、一方のレジスタ３１に「ＯＪが、他方のレジスタ
３２ｒ１．が、それぞれセットされ、また白画素であれ
ば、一方のレジスタ３１に「１」が、他方のレジスタ３
２に「０」または「１」が、それぞれセットされ、さら
に対象外画素であれば、両方のレジスタ３１．３２に「
０」がセットされることになる。

その結果、この参照パターンレジスタ３１゜３２に白画
素の画素データがセットされかつサンプルパターンレジ
スタ３３にセ・ノドされた画素データがｒｌｊ　　（白
画素）のときと、参照パターンレジスタ３１．３２に黒
画素がセ・ントされかつサンプルパターンレジスタ３３
にセットされた画素データ「０」　（黒画素）のときに
−散出力として「１」が立ち、それ以外はすべて一致出
力は「０」である。

かくして入力画像の２値画像データをこのマツチング処
理回路２０へ与えると共に、各行のマツチング回路２１
における各サンプルパターンレジスタ３３のセット値を
サンプリングクロックによりシフトさせることにより、
入力画像に対して標準パターンを相対的に走査する動作
が実現される。そして標準パターンの走査位置毎に、各
マツチング回路２１において入力画像と標準パターンと
の一致度数を計数回路２４で計数し、全ての行の総和を
加算器群２２で集計して一致度を算出する。

ここでの算出値は、図示しない一致点検出回路へ与えら
れて所定のしきい値と比較され、そのしきい値を越える
一致度の算出値とそのときの標準パターンの位置（χ座
標値およびＹ座標値）とが求められて記憶され、走査完
了後に前記算出値が最大となる位置に標準パターンと一
致するパターンが存在するものと判断される。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、標準パターンにおけるパターン
構成画素とそれ以外の画素との構成比率が同程度となる
よう多い方の画素の一部をマツチラグ対象外の画素に指
定してテンプレートマツチングを行うようにしたから、
マツチング位置での一致度とそれ以外の位置での一致度
との差が顕著となる。このため候補を絞るためのしきい
値の設定が容易となり、また誤認識の発生も減少するな
ど、発明日的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明のパターンマツチング方
法で用いられる標準パターンの一例を示す説明図、第３
図はこの発明を実施して得た一致度算出結果を示す説明
図、第４図はマツチング処理回路の構成例を示すブロッ
ク図、第５図は第４図中の一致検出回路の具体例を示す
電気回路図、第６図は従来の標準パターンの一例を示す
説明図、第７図はテンプレートマツチングの原理を示す
説明図、第８図は従来の方法を実施して得た一致度算出
結果を示す説明図である。 １０、１１・・・・標準パターン　１２ａ・・・・黒画
素１２ｂ・・・・白画素 １２ｃ・・・・対象外画素 ２０・・・・マツチング処理回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力画像を標準パターンとテンプレートマッチングを行
   って、前記入力画像中に標準パターンと一致するパター
   ンが存在するか否かを判別するパターンマッチング方法
   であって、前記標準パターンにおけるパターン構成画素
   とそれ以外の画素との構成比率が同程度となるよう多い
   方の画素の一部をマッチング対象外の画素に指定して、
   前記テンプレートマッチングを行うことを特徴とするパ
   ターンマッチング方法。