JPH05113315A - 円形画像データの中心位置検出方法 - Google Patents
円形画像データの中心位置検出方法Info
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- JPH05113315A JPH05113315A JP3301299A JP30129991A JPH05113315A JP H05113315 A JPH05113315 A JP H05113315A JP 3301299 A JP3301299 A JP 3301299A JP 30129991 A JP30129991 A JP 30129991A JP H05113315 A JPH05113315 A JP H05113315A
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Abstract
する際、ノイズの多い画像や、完全な円形状が見えない
画像中から、円中心位置を検出する方法を提供するこ
と。 【構成】 検出領域の輪郭上の2点と半径から中心位置
成分を求め(ステップ11、12)、その点が、他の輪郭
上の2点から求めた中心位置成分との距離(16)が近
い場合(ステップ16)、中心点の統合処理を行い、そう
でない場合、別の中心点として分類する(ステップ17
〜21)。 【効果】 特定範囲の中心位置成分を統合するため、ノ
イズ等の異常値を排除でき、安定した中心検出ができ
る。また、複数領域で求めた中心位置成分を統合するの
で、分割された円形パターンからでも中心位置が検出可
能である。
Description
図形データから、その中心点を検出する中心位置検出方
法に係り、特に、ロボットによる円形物体や円形図形の
認識処理に好適な円形画像データの中心位置検出方法に
関する。
形の図形に対するロボットによる位置決め、或いは円形
の物体のハンドリングには、その図形や物体の中心位置
の認識処理が必要になる。そこで、このような場合、テ
レビカメラで対象物を撮像して画像データ化し、この画
像データの処理により円形図形の中心を求める方法が、
従来から、SRIアルゴリズム(G.J.Gleason,et.al:A
Modular Vision System for Sensor-Controlled Manip-
ulation and Inspection:Proc. of 9th ISIR, p57-70
Mar. 1979)として知られている。
形的特徴量である、面積、周囲長、モーメント等を辞書
データとして登録し、検出対象画像から、この特徴量と
の一致度が高い領域を検出し、その重心や2次モーメン
トから、位置姿勢を決定するようになっている。
すべき領域の面積、周囲長、モーメントなどの幾何学的
情報から円形パターンと判定し、その重心位置を円の中
心位置とするため、明瞭な円形状が画像データ上に見え
ている必要があり、このため、ノイズの多い画像や、円
形状の一部が変形、または隠された画像に対しては、安
定した中心位置を検出することができないという問題が
あった。本発明の目的は、ノイズの多い画像や、検出す
る領域が完全な円形状でない場合も、安定かつ高速に円
形パターンの中心位置を検出することにある。
画像に対して複数の局所的な検出領域を設定し、各情報
の組合せを限定する。次に、この検出領域において、検
出位置の分散が特定の範囲内に入る位置情報をもとに円
形画像の中心位置成分を統合或いは分類し、局所的な領
域のそれぞれから中心位置候補を求める。さらに、複数
の領域で得られた中心位置候補を統合し、全体的な情報
に拡張することにより達成される。
より、各情報の組合せが限定され、処理速度が向上す
る。次に、検出位置の分散を特定の範囲に限定すること
により、中心位置が特定分散以内で安定し、ノイズ等の
不要情報の影響が抑えられる。その後、複数の領域から
得られた中心位置候補を統合することにより、全体的に
安定した中心位置を高精度に検出することができる。
置検出方法について、図示の実施例により詳細に説明す
る。図2は、本発明の実施に使用される画像処理装置の
一例を示したもので、この画像処理装置により検出した
位置、領域情報により、円形パターンの中心成分を検出
する本発明の一実施例について説明する。
物を撮像して画像データを出力する働きをする。2はA
/D変換器で、テレビカメラ1から送られるアナログ信
号を変換し、256階調の多値画像データとして多値画
像メモリ3に格納する働きをする。4はコンパレータ
で、多値画像メモリ3から取り出した256階調の画像
データを2値化する働きをする。5はしきい値レジスタ
5で、256階調の画像データを2値化するためのしき
い値が設定され、それを保持する働きをする。このしき
い値レジスタ5に設定された値を基準にして、コンパレ
ータ4は多値画像データを処理し、所定のしきい値以上
のデータを“1”レベル、しきい値未満を“0”レベル
とする2値画像データに変換する。
は、画像の走査線上をトレースしながら行われるが、こ
のとき同時に、変化点検出回路6は、この2値データが
走査線上でレベル“0”からレベル“1”、及びレベル
“1”からレベル“0”への変化を検出し、この変化し
た点の画面座標上の位置、及び変化後の2値画像データ
をビットパターンとして変化点メモリ7へ格納してゆ
く。8はCPU(セントラル・プロセッシング・ユニッ
ト)で、変化点メモリ7から読出したデータの変化点か
ら、位置、領域情報を求め、この情報により円形パター
ンの中心を検出し、結果をRAM9に格納する働きをす
る。また、このCPU8は、多値画像メモリ3の制御と
しきい値レジスタ5へのしきい値の設定など、このシス
テムの動作に必要な各種の処理も実行し、これに必要な
制御プログラムはROM10に格納されている。
の中心位置の検出処理について、説明する。このCPU
8による処理は、図3に示す手順で行う。まず始めに、
図3(a)に示すように、撮像した画像を2値化し、変化
点検出を行う。このとき、変化点の位置(C1〜Cn)は2
値画像データの輪郭に相当する。この変化点の位置関
係、及びビットパターンを上下2本の走査線上で比較
し、ビットパターンが連結している位置関係にあるもの
を1つの領域にまとめ、各領域毎に番号(LB1〜LB
n)を付ける。
域別に、輪郭に沿って変化点をトレースしながら、2点
(CnとCn+m)の位置と、求めるべき円形の半径rとを用
いて中心点Onを求め、同様に、他の2点(Cn+1とC
n+1+m)と半径rとを用いて中心点On+1を求め、中心点
Onと中心点On+1とが、予め設定してある所定の距離以
下に接近していた場合、これらの点On、On+1を統合す
る。一方、離れていた場合は、別の中心点として扱う。
B1〜LB3毎に行ない、それぞれの領域で得られた中
心点(O1〜O3)の内で、距離の近いものを統合し、最終
的に統合したデータ量の多い中心点を、画像データ上の
円形パターンの中心点として決定するのである。
ーン中心点抽出処理について、図1のフローチャートに
従って説明する。図1のフローチャートによる処理に入
ると、まず、ステップ11で、検出領域の変化点P1か
らy方向に距離hだけ離れた走査線上の変化点P2の座
標を、図4に示すようにして求める。次に、ステップ1
2では、これらの変化点P1、P2の座標、及び求めるべ
き円の半径rから中心位置O1を求める。ここで、中心
位置の算出方法を、図5により説明する。
の2点P1とP2を結ぶ垂直2等分線上にあり、さらに、
これらの点P1及びP2から半径rの距離にあることか
ら、次の(数1)により算出できることになる。
ない、中心点の数が1個の場合は、ステップ14で中心
点数nをカウントアップし、続くステップ15におい
て、求めた中心点O1を、この円の中心点Oとしてメモ
リに格納し、円中心点抽出処理をリターンし、次に変化
点の連結パターンが現れた場合に、再びステップ11か
ら処理から繰り返すのである。
り大きい場合には、まず、ステップ16において、中心
点O1と、前回求めた中心点Oとの距離dを、図4に示
すようにして求める。次にステップ17において、この
距離dが予め設定してある所定のしきい値dt1以下か否
かを調べ、結果がYesの場合にはステップ18へ進み、
しきい値dtを越えていた場合はステップ20の処理を
行う。ここで、このしきい値dt1としては、円周上での
データのばらつき具合から実験的に定めれば良いが、そ
の初期値としては、例えば、 dt1=r(求めるべき円の半径)×0.1 程度に定めればよい。従って、画像データ上で、この円
の半径rが30個の画素に相当していたときには、しき
い値dt1は3画素分の長さとなる。
心点Oの統合処理を行う。この統合処理は、図6に示す
ように、中心点O1と中心点O、及び中心点数nとによ
り、次の(数2)から求め、これを統合後の中心点とする
のである。
ントアップし、円中心点抽出処理をリターンする。一
方、ステップ20では、距離dがしきい値dt1を越えて
いることから、中心点O1と中心点Oとは別の中心点と
判断し、ステップ18で統合して得た中心点Oを、この
中心点Oを求めるのに統合した中心点の数nと対にして
メモリに登録し、その後、ステップ21で中心点数nを
1に初期化し、円中心点抽出処理をリターンするのであ
る。
て、ステップ11から21までの処理を、画像データの
1画面の上から下まで、変化点の連結パターンが現れる
毎に繰り返し行うことにより、領域内の円中心成分が検
出できる。
中心成分を統合する処理について説明する。
ち、中心点数が一定値以下の円中心点データは、ノイズ
成分によるものであると見做し、これに相当する円中心
データを削除する。次に、図7に示すように、登録して
ある中心点O1とO2の距離dを求め、この値が所定のし
きい値dt2以下のものを、次の(数3)により統合して統
合点の座標X、Yを算出し、結果をメモリに登録するの
である。
は、円周上でのデータのばらつき具合から実験的に定め
れば良いが、その初期値としては、例えば、 dt2=r(求めるべき円の半径)×0.2 程度に定めればよい。従って、画像データ上で、この円
の半径rが30個の画素に相当していたときには、しき
い値dt2は6画素分の長さとなる。
除され、画面内の安定した円中心に統合することがで
き、従って、この実施例によれば、ノイズなどの影響を
受けることなく、常に確実に円図形の中心を求めること
ができる。
に限定することにより位置情報を限定できるので、処理
速度を高める効果がある。
をし、その位置を統合、分類する段階で、中心点の分散
が特定の範囲に入るものだけを統合するため、ノイズ等
の異常値を排除でき、安定した円中心を検出することが
できる。
を、複数領域にわたって統合することができるので、複
数領域に分割された円形パターンの中心位置を検出する
ことができ、また、広範囲にわたる中心位置成分の検出
が可能になる。
法の一実施例を示すフローチャートである。
を示すブロック構成図である。
図である。
理の説明図である。
説明図である。
法の説明図である。
法の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 画像データ上に存在する円形図形を分割
して複数の円弧状の検出領域を設定する手段と、上記複
数の検出領域のそれぞれの輪郭上の点と円形図形の半径
からそれぞれの検出領域毎に複数の中心位置候補を求め
る手段と、これらの中心位置候補の内の特定範囲内に入
るものだけを統合してその検出領域の中心位置とする手
段を設け、各検出領域の中心位置を複数の設定領域間で
統合して円形図形の中心位置を求めるように構成したこ
とを特徴とする円形画像データの中心位置検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3301299A JPH05113315A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 円形画像データの中心位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3301299A JPH05113315A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 円形画像データの中心位置検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05113315A true JPH05113315A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17895169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3301299A Pending JPH05113315A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 円形画像データの中心位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05113315A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6578280B2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-06-17 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
JP2006522928A (ja) * | 2003-03-20 | 2006-10-05 | モリンズ ピーエルシー | ロール状喫煙品又はフィルターロッドの1以上の物理特性を決定するための方法及び装置 |
JP2009192432A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Jfe Steel Corp | ロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3301299A patent/JPH05113315A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6578280B2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-06-17 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
US6752025B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-06-22 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
US7013573B2 (en) | 2000-09-20 | 2006-03-21 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
JP2006522928A (ja) * | 2003-03-20 | 2006-10-05 | モリンズ ピーエルシー | ロール状喫煙品又はフィルターロッドの1以上の物理特性を決定するための方法及び装置 |
JP2009192432A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Jfe Steel Corp | ロールカリバー位置検出装置およびロールカリバー位置検出方法 |
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