JPH05205055A - Image recognizing device - Google Patents

Image recognizing device

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JPH05205055A
JPH05205055A JP4034499A JP3449992A JPH05205055A JP H05205055 A JPH05205055 A JP H05205055A JP 4034499 A JP4034499 A JP 4034499A JP 3449992 A JP3449992 A JP 3449992A JP H05205055 A JPH05205055 A JP H05205055A
Authority
JP
Japan
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pixel
circuit
distance
data
directions
Prior art date
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Pending
Application number
JP4034499A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoyuki Hiroi
聡幸 広井
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH05205055A publication Critical patent/JPH05205055A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect an identification pattern at real time by judging whether a graphic to which picture elements belong is suitable for the condition of a pattern to be identified or not based on distance data corresponding to plural measuring directions decided with picture elements as origins. CONSTITUTION:Video signals SI are converted to binary data S4 through an A/D conversion circuit 3 and a binarizing circuit 4 and supplied to a distance measuring part 6 by directions, and the binary data S4 are inputted to distance measuring circuit 6A-6H. These circuits 6A-6H count and output how many picture elements are continued in an area concerning the respective measuring directions of attention picture elements from an encoder. Namely, the circuits 6A-6H weight encoder outputs, correct the gaps between adjacent picture elements in the measuring directions and supply the results to a condition judge part 7 as distance data S6A-S6H. When distances from the attention picture element to the adjacent measuring directions are coincident, as a write enable signal, a candidate picture element detecting signal S10 is outputted from the judge part 7 to a buffer circuit 14.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1、図4及び図6) 作用(図2、図3及び図5) 実施例(図1〜図9) 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Field of Industrial Application Conventional Technology Problem to be Solved by the Invention Means for Solving the Problem (FIGS. 1, 4 and 6) Action (FIGS. 2, 3 and 5) Example (FIGS. 1 to 1) 9) Effect of the invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は画像認識装置に関し、例
えば2値画像から指先の形状に一致する画像を認識する
ものに適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recognition device, and is suitable for application to, for example, a device for recognizing an image matching the shape of a fingertip from a binary image.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、例えばビデオカメラで撮像された
撮像画面から円形状の物体や指先を識別したい場合、映
像信号を2値化してなる2値画像と特定のテンプレート
図形とを比較し、その類似度よりユーザが指定する図形
の位置を判別するようになされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when it is desired to identify a circular object or fingertip from an image pickup screen imaged by a video camera, a binary image obtained by binarizing a video signal is compared with a specific template figure, The position of the figure designated by the user is determined based on the degree of similarity.

【0004】ここでテンプレート図形は、ある形状に対
して所定の大きさ及び所定の方向に対応して定まる関数
データであり、例えば円形状の場合、異なる半径ごとに
複数のテンプレート関数が設定されるようになされてい
る。
Here, the template figure is function data determined in correspondence with a predetermined size and a predetermined direction with respect to a certain shape. For example, in the case of a circular shape, a plurality of template functions are set for different radii. It is done like this.

【0005】また同じ指先形状の場合、指の大きさ及び
指先の向く方向に対応してそれぞれ異なる関数データで
与えられる複数のテンプレート関数が設定されるように
なされている。
In the case of the same fingertip shape, a plurality of template functions given by different function data are set corresponding to the finger size and the direction in which the fingertip faces.

【0006】従来の画像認識処理は、これらユーザが指
定する形状に対応する複数のテンプレート図形と2値画
像とを順次比較してテンプレート図形に一致するか否
か、また一致しない場合にはどの程度重なるかを判別す
ることにより画像を認識するもので、テンプレート図形
にほぼ一致する画像を指定画像として認識するようにな
されている。
In the conventional image recognition processing, a plurality of template figures corresponding to the shape designated by the user are sequentially compared with the binary image to determine whether they match the template figure, and to what extent if they do not match. The image is recognized by determining whether they overlap, and an image that substantially matches the template figure is recognized as the designated image.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところがこの画像認識
方法により認識対象を増やしたり、検索する範囲を広げ
たりすると、その分テンプレート関数の数や検索範囲等
が増加するため、一致不一致の判別に要する計算量が増
大し、認識処理が遅延する問題があつた。
However, if the number of objects to be recognized or the search range is expanded by this image recognition method, the number of template functions, the search range, and the like increase accordingly, and therefore it is necessary to determine whether or not there is a match. There is a problem that the amount of calculation increases and the recognition process is delayed.

【0008】また同様に、検索能力を向上させるためテ
ンプレート図形の向きを増やすと、その分テンプレート
関数の数が増加して一致不一致の判別に要する計算量が
増大し、処理が遅延する問題があつた。この結果、特に
リアルタイムで画像認識処理を実行する必要がある場合
には、当該画像認識方法を用いた処理装置が大型になる
問題があつた。
Similarly, if the orientation of the template graphic is increased to improve the search capability, the number of template functions increases correspondingly, and the amount of calculation required to determine the match / mismatch increases, resulting in a delay in processing. It was As a result, there is a problem that the processing apparatus using the image recognition method becomes large in size, especially when the image recognition processing needs to be executed in real time.

【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して簡易な構成により画像認識をリアルタ
イム処理することができる画像認識装置を提案しようと
するものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to propose an image recognition apparatus capable of performing real-time image recognition processing with a simpler structure than conventional ones.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、入力画像S1を各画素ごとに2値
データS4に変換して出力する2値化回路4と、2値デ
ータS4を順次入力するごとに、当該2値データS4に
対応する注目画素P0から当該注目画素P0を含む図形
の境界までの距離dを注目画素P0を起点に予め設定さ
れた複数の測定方向V1〜V8に対してそれぞれ求め、
距離データd1〜d8として出力する距離測定手段6
と、各測定方向V1〜V8への距離データd1〜d8に
基づいて注目画素P0が属する図形が被識別パターンの
条件に適合するか否か判定する判定手段7とを備えるよ
うにする。
In order to solve such a problem, according to the present invention, a binarization circuit 4 for converting an input image S1 into binary data S4 for each pixel and outputting the binary data S4, and a binary data S4. Each time it is sequentially input, the distance d from the target pixel P0 corresponding to the binary data S4 to the boundary of the figure including the target pixel P0 is set to a plurality of preset measurement directions V1 to V8 with the target pixel P0 as a starting point. For each,
Distance measuring means 6 for outputting distance data d1 to d8
And determination means 7 for determining whether or not the figure to which the target pixel P0 belongs conforms to the conditions of the pattern to be identified based on the distance data d1 to d8 in the respective measurement directions V1 to V8.

【0011】[0011]

【作用】注目画素P0を起点に予め設定された複数の測
定方向V1〜V8の境界までの距離d1〜d8を各注目
画素P0ごとに順次求め、被識別パターンごとに定まる
所定の条件に当該距離データd1〜d8が適合する場
合、注目画素P0が属する図形が被識別パターンに一致
すると判定することにより、簡易な構成で従来に比して
一段と短時間で入力画像S1から被識別パターンに一致
する図形を認識することができる。
The distances d1 to d8 from the target pixel P0 to the boundaries of the plurality of measurement directions V1 to V8 set in advance are sequentially obtained for each target pixel P0, and the distances are set to the predetermined conditions determined for each pattern to be identified. When the data d1 to d8 match, it is determined that the figure to which the pixel of interest P0 belongs matches the pattern to be identified, so that the pattern is matched from the input image S1 to the pattern to be identified in a much simpler configuration and in a much shorter time than before. Can recognize figures.

【0012】[0012]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0013】図1において、1は全体として画像認識装
置を示し、ビデオカメラ2で撮像された撮像画像の映像
信号S1を順次アナログ/デイジタル変換回路(以下A
/D変換回路という)3に供給するようになされてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an image recognizing device as a whole, which sequentially converts a video signal S1 of a picked-up image picked up by a video camera 2 into an analog / digital conversion circuit (hereinafter referred to as A).
/ D conversion circuit) 3.

【0014】A/D変換回路3は、映像信号S1をデイ
ジタルデータS2に順次変換して2値化回路4に出力す
ると共に、垂直及び水平同期信号等でなる同期信号S3
を座標発生回路5に出力するようになされている。
The A / D conversion circuit 3 sequentially converts the video signal S1 into digital data S2 and outputs the digital data S2 to the binarization circuit 4, and at the same time, a sync signal S3 including vertical and horizontal sync signals.
Is output to the coordinate generation circuit 5.

【0015】2値化回路4は、デイジタルデータS2を
入力すると、例えば輝度レベルが所定基準レベルより大
きいか否かに基づいて図形領域内ARIの画素か否かを
判別し、領域内の画素データを論理「1」とすると共に
図形領域外(すなわち背景領域)AROの画素データを
論理「0」として方向別距離測定部6に2値化データS
4を出力するようになされている(図2)。
Upon receiving the digital data S2, the binarization circuit 4 determines whether or not the pixel is an ARI pixel in the graphic area based on whether or not the brightness level is higher than a predetermined reference level, and the pixel data in the area is determined. Is set to the logic "1", and the pixel data outside the graphic area (that is, the background area) ARO is set to the logic "0".
4 is output (FIG. 2).

【0016】ここで座標発生回路5は、同期信号S3に
基づいてデイジタルデータS2に対応する画素のx座標
及びy座標を求め、座標データS5として出力するよう
になされている。
Here, the coordinate generation circuit 5 determines the x-coordinate and the y-coordinate of the pixel corresponding to the digital data S2 based on the synchronization signal S3, and outputs it as coordinate data S5.

【0017】方向別距離測定部6は、それぞれ8つの測
定方向V(V1、V2……V8)に対応する8個の距離
測定回路6A、6B……6Hを有し、図形領域内ARI
の注目画素P0より図形領域の境界部分までの距離d
(d1、d2……d8)を各測定方向Vごとに求め、距
離データS6として条件判定部7に出力するようになさ
れている(図3)。
The direction-dependent distance measuring unit 6 has eight distance measuring circuits 6A, 6B, ... 6H respectively corresponding to eight measuring directions V (V1, V2 ... V8), and has an ARI in the graphic area.
From the pixel of interest P0 of
(D1, d2 ... d8) is obtained for each measurement direction V and is output to the condition determination unit 7 as distance data S6 (FIG. 3).

【0018】すなわち距離測定回路6Aはy軸の正方向
と一致する測定方向V1への距離d1を距離データS6
Aとして出力し、距離測定回路6Bはx軸及びy軸の正
方向とそれぞれ45°の角度を有する測定方向V2への距
離d2を距離データS6Bとして出力し、以下同様に距
離測定回路6C、6D……6Hは、それぞれ測定方向V
3、V4……V8への距離d3、d4……d8を距離デ
ータS6C、S6D……S6Hとして出力する。
That is, the distance measuring circuit 6A measures the distance d1 in the measuring direction V1 which coincides with the positive direction of the y-axis with the distance data S6.
The distance measurement circuit 6B outputs the distance d2 to the measurement direction V2 having an angle of 45 ° with the positive directions of the x-axis and the y-axis as distance data S6B. ...... 6H is the measurement direction V
The distances d3, d4 ... d8 to 3, V4 ... V8 are output as distance data S6C, S6D ... S6H.

【0019】ここで各距離測定回路6A、6B……6H
は、図4に示すように、2値化データS4をインバータ
回路8(8A、8B……8H)を介して反転すると、反
転された反転信号S70を遅延部9(9A、9B……9
H)を介して所定時間遅延し、遅延信号S71〜S77
としてエンコーダ10(10A、10B……10H)に
供給するようになされている。
Here, each distance measuring circuit 6A, 6B ... 6H
As shown in FIG. 4, when the binarized data S4 is inverted via the inverter circuit 8 (8A, 8B ... 8H), the inverted signal S70 which has been inverted is delayed by the delay unit 9 (9A, 9B ... 9H).
H), and delay signals S71 to S77
Is supplied to the encoder 10 (10A, 10B ... 10H).

【0020】遅延部9(9A、9B……9H)は、直列
接続された7段の遅延回路91、92……97より構成
され、各遅延回路91、92……97は、入力信号S7
0、S71……S76を測定方向Vに隣合う画素間の走
査に要する時間分それぞれ遅延し、遅延信号S71、S
72……S77として出力するようになされている。
The delay unit 9 (9A, 9B ... 9H) is composed of 7 stages of delay circuits 91, 92 ... 97 connected in series, and each of the delay circuits 91, 92 ... 97 has an input signal S7.
0, S71 ... S76 are delayed by the time required for scanning between adjacent pixels in the measurement direction V, and delay signals S71, S
72 ... Outputs as S77.

【0021】これによりエンコーダ10(10A、10
B……10H)の入力ポートには、各測定方向Vと走査
線との交点上に位置する8個の画素P(P0、P1……
P7)のデイジタルデータが同時にエンコーダ10(1
0A、10B……10H)に入力される(図5)。
As a result, the encoder 10 (10A, 10A, 10A
The input port of B ... 10H) has eight pixels P (P0, P1 ...) Located on the intersection of each measurement direction V and the scanning line.
Digital data of P7) is simultaneously recorded by encoder 10 (1
0A, 10B ... 10H) (Fig. 5).

【0022】因みに反転信号S70は現在注目されてい
る注目画素P0の画素値に対応し、遅延信号S71〜S
77は測定方向Vへ順に並ぶ画素P1、P2……P7の
画素値にそれぞれ対応する。
Incidentally, the inversion signal S70 corresponds to the pixel value of the pixel of interest P0 which is currently attracting attention, and the delay signals S71 to S71.
Reference numerals 77 correspond to the pixel values of the pixels P1, P2, ... P7 arranged in order in the measurement direction V, respectively.

【0023】エンコーダ10(10A、10B……10
H)は、画素P0、P1……P7の順に高い優先順位を
有し、優先順位の最も高い注目画素P0から順に優先順
位が低くなる画素P1、P2……に対応するデイジタル
データの論理値として論理「0」が何個連続するか求
め、当該画素数を重付回路11(11A、11B……1
1H)に出力するようになされている。
Encoder 10 (10A, 10B ... 10)
H) is a logical value of the digital data corresponding to the pixels P0, P1, ... P7, which have a higher priority in the order of the pixel P1, P2, ... The number of consecutive logic "0" s is calculated, and the number of pixels is calculated by the weighting circuit 11 (11A, 11B ... 1).
1H).

【0024】因みに画素P0、P1……P7に対応する
デイジタルデータの論理値はインバータ回路8を介して
反転されているため、論理「0」は図形領域内ARIの
画素を意味し、論理「1」は図形領域外AROの画素を
意味する。
Incidentally, since the logical value of the digital data corresponding to the pixels P0, P1 ... P7 is inverted via the inverter circuit 8, the logic "0" means the pixel of the ARI in the graphic area and the logic "1". Means a pixel outside the graphic area ARO.

【0025】ここでエンコーダ10は、注目画素P0の
画素値が論理「0」の場合には、エンコーダ出力S8の
出力値として「0」を出力し、注目画素P0の画素値が
論理「1」で隣接する画素P1の画素値が論理「0」の
場合には、エンコーダ出力S8の出力値として「1」を
出力するというように注目画素P0を起点とした場合に
連続して画素値が論理「0」となる画素数をカウント
し、エンコーダ出力S8として出力する。
When the pixel value of the target pixel P0 is logical "0", the encoder 10 outputs "0" as the output value of the encoder output S8, and the pixel value of the target pixel P0 is logical "1". When the pixel value of the adjacent pixel P1 is logical “0”, “1” is output as the output value of the encoder output S8, and when the pixel of interest P0 is set as the starting point, the pixel value is continuously logical. The number of pixels that become "0" is counted and output as an encoder output S8.

【0026】重付回路11(11A、11B……11
H)は、各測定方向Vごとに求められたエンコーダ10
(10A、10B……10H)のエンコーダ出力S8を
各測定方向V相互間の隣接画素間隔の比に基づいて定数
倍することにより距離d(d1、d2……d8)に変換
し、距離データS6(S6A、S6B……S6H)とし
て条件判定部7に出力する。
Weighting circuit 11 (11A, 11B ... 11)
H) is the encoder 10 obtained for each measurement direction V
The encoder output S8 of (10A, 10B ... 10H) is converted into a distance d (d1, d2 ... d8) by multiplying the encoder output S8 by a constant based on the ratio of the adjacent pixel intervals between the measurement directions V, and the distance data S6. (S6A, S6B ... S6H) is output to the condition determination unit 7.

【0027】条件判定部7は、8個の距離データS6よ
り現在注目している注目画素P0が判別したい特定パタ
ーンの代表点又は特徴点の候補であるか否かをビデオレ
ートで判定処理し、判定結果を出力するようになされて
いる。すなわち条件判定部7は、特定パターンに適応し
た条件に距離データS6が適合したとき論理「1」を出
力し、適合しないとき論理「0」を出力する。
The condition judging section 7 judges from the eight distance data S6 whether or not the pixel of interest P0 which is currently focused on is a candidate of a representative point or a characteristic point of a specific pattern to be discriminated at the video rate, The determination result is output. That is, the condition determination unit 7 outputs a logic "1" when the distance data S6 matches the conditions adapted to the specific pattern, and outputs a logic "0" when the distance data S6 does not match.

【0028】この実施例の場合、特定パターンは半円パ
ターンであるものとし、条件判定部7は画面上の画像か
ら半円パターンにほぼ一致する図形を認識するようにな
されている。
In the case of this embodiment, the specific pattern is assumed to be a semicircular pattern, and the condition judging section 7 recognizes a figure that substantially matches the semicircular pattern from the image on the screen.

【0029】ここで条件判定部7は、図6に示すよう
に、注目画素P0から8つの測定方向V(V1、V2…
…V8)への境界までの各距離d(d1、d2……d
8)を表す距離データS6A、S6B……S6Hのうち
隣接する4つの測定方向(V1〜V4)、(V2〜V
5)、(V3〜V6)……(V8〜V3)への距離dを
表す距離データ(S6A〜S6D)、(S6B〜S6
E)、(S6C〜S6F)……(S6H〜S6C)を8
個の論理回路12A、12B……12Hにそれぞれ供給
する。
Here, as shown in FIG. 6, the condition judging section 7 starts from the pixel of interest P0 and measures eight measuring directions V (V1, V2 ...
Each distance d (d1, d2 ... d to the boundary to V8)
8) The distance data S6A, S6B ... S6H representing four adjacent measuring directions (V1 to V4), (V2 to V4)
5), (V3 to V6) ... Distance data (S6A to S6D) and (S6B to S6) representing the distance d to (V8 to V3).
E), (S6C to S6F) ... (S6H to S6C) 8
It is supplied to each of the logic circuits 12A, 12B ... 12H.

【0030】ここで論理回路12A、12B……12H
は、隣接する4つの測定方向(V1〜V4)、(V2〜
V5)、(V3〜V6)……(V8〜V3)への距離d
がそれぞれ一致するとき論理「1」の出力信号S9A、
S9B……S9Hを出力し、オア回路13に供給する。
Here, the logic circuits 12A, 12B ... 12H
Are four adjacent measurement directions (V1 to V4), (V2 to
V5), (V3 to V6) ... Distance d to (V8 to V3)
Output signals S9A of logic "1" when
S9B ... S9H is output and supplied to the OR circuit 13.

【0031】オア回路13は、論理回路12A、12B
……12Hのいづれか一つが論理「1」に立ち上がる
と、すなわち注目画素P0を中心としていづれかの方向
に半円パターンと一致する画像を認識すると、論理出力
を論理「1」に立ち上げる。これによりオア回路13
は、半円パターンの中心画素近傍の注目画素P0が判別
されたとき論理「1」に立ち上がる候補画素検出信号S
10をバツフア回路14に出力する。
The OR circuit 13 is a logic circuit 12A, 12B.
... When any one of 12H rises to a logic "1", that is, when an image matching the semicircle pattern in any direction around the pixel of interest P0 is recognized, the logic output rises to a logic "1". As a result, the OR circuit 13
Is a candidate pixel detection signal S which rises to logic "1" when the target pixel P0 near the center pixel of the semicircle pattern is discriminated.
10 is output to the buffer circuit 14.

【0032】バツフア回路14は、毎回の画面の走査で
検出する特定パターンの代表点の候補座標を蓄えるよう
になされており、代表点検出回路15にその候補座標デ
ータS11を供給するようになされている。ここでバツ
フア回路14は、候補画素検出信号S10をライトイネ
ーブル信号とし、論理「1」に立ち上がるとき、座標発
生回路5から与えられる座標データS5をカウンタ16
より与えられるアドレスに書き込むようになされてい
る。
The buffer circuit 14 is adapted to store the candidate coordinates of the representative point of the specific pattern detected by the scanning of the screen every time, and to supply the candidate coordinate data S11 to the representative point detecting circuit 15. There is. Here, the buffer circuit 14 uses the candidate pixel detection signal S10 as a write enable signal, and when it rises to the logic "1", the coordinate data S5 provided from the coordinate generation circuit 5 is counted by the counter 16.
It is designed to write to the address given more.

【0033】因みにカウンタ16は、入力される候補画
素検出信号S10をクロツクパルスとしてカウントし、
アドレス信号S12としてバツフア回路14に与えるよ
うになされている。代表点検出回路15は、リードイネ
ーブル信号S13及びアドレス信号S14で与えられる
番地から候補座標を読み出すと、これら複数の候補座標
の中心を求め、当該中心の座標を代表点座標データS1
5として出力するようになされている。
Incidentally, the counter 16 counts the input candidate pixel detection signal S10 as a clock pulse,
The address signal S12 is supplied to the buffer circuit 14. When the representative point detection circuit 15 reads out the candidate coordinates from the address given by the read enable signal S13 and the address signal S14, the centers of the plurality of candidate coordinates are obtained and the coordinates of the center are represented by the representative point coordinate data S1.
It is designed to output as 5.

【0034】ここで代表点検出回路15に入力される候
補点の候補座標データS11は、画面全体の画素数に比
して格段的に圧縮されているため従来に比して一段と短
時間で中心座標を検出することができる。
Here, the candidate coordinate data S11 of the candidate points input to the representative point detection circuit 15 is significantly compressed in comparison with the number of pixels of the entire screen, and thus is centered in a much shorter time than in the conventional case. The coordinates can be detected.

【0035】以上の構成において、ビデオカメラ2で撮
像された撮像画面からカマボコ形の半円パターンの中心
を検索する場合、画像認識装置1は映像信号S1をA/
D変換回路3及び2値化回路4を順次介して2値化デー
タS4に変換し、方向別距離測定部6に供給する。
In the above configuration, when the center of the semicircular pattern of the semicircular shape is searched from the image pickup screen imaged by the video camera 2, the image recognition device 1 outputs the video signal S1 as A /
The D conversion circuit 3 and the binarization circuit 4 are sequentially converted into binarized data S4 and supplied to the direction-dependent distance measuring unit 6.

【0036】方向別距離測定部6は、2値化データS4
を各距離測定回路6A、6B……6Hに入力する。この
とき距離測定回路6A、6B……6Hは、エンコーダ1
0A、10B……10Hより注目画素P0から各測定方
向V1、V2……V8について領域内の画素が何個連続
するか(すなわち論理「0」の点が何個連続するか)を
カウントし、カウント値をエンコーダ出力S8として出
力する。
The direction-dependent distance measuring unit 6 uses the binarized data S4.
Is input to each of the distance measuring circuits 6A, 6B ... 6H. At this time, the distance measuring circuits 6A, 6B ...
From 0A, 10B ... 10H, the number of consecutive pixels in the area from the pixel of interest P0 for each measurement direction V1, V2, ... V8 (that is, the number of consecutive points of logic “0”) is counted, The count value is output as the encoder output S8.

【0037】各距離測定回路6A、6B……6Hは、重
付回路11A、11B……11Hによりエンコーダ10
A、10B……10Hからのエンコーダ出力S8をそれ
ぞれ重み付けることによつて測定方向V相互間の隣接画
素間の間隔を補正し、距離データS6A、S6B……S
6Hとして条件判定部7に供給する。
The distance measuring circuits 6A, 6B, ... 6H are provided with encoders 10 by weighting circuits 11A, 11B, ... 11H.
The distances S6A, S6B ... S between the adjacent pixels between the measurement directions V are corrected by weighting the encoder outputs S8 from A, 10B.
6H is supplied to the condition determination unit 7.

【0038】このとき条件判定部7は、隣接する4つの
測定方向、例えば測定方向V1、V2、V3、V4への
注目画素P0からの距離がほぼ一致すると、論理回路1
2Aの出力を論理「1」とし、バツフア回路14にライ
トイネーブル信号として候補画素検出信号S10を出力
する。このため一々テンプレート関数に入力画像を当て
はめる場合に比して、簡易なハードウエアで構成でき、
入力画像をリアルタイム処理できる。
At this time, the condition determining section 7 determines that the four adjacent measurement directions, for example, the measurement directions V1, V2, V3, and V4, when the distances from the target pixel P0 are substantially equal to each other, the logic circuit 1 is detected.
The output of 2A is set to logic "1", and the candidate pixel detection signal S10 is output to the buffer circuit 14 as a write enable signal. Therefore, compared to the case where the input image is applied to the template function one by one, it can be configured with simple hardware,
The input image can be processed in real time.

【0039】ここでバツフア回路14は、注目画素P0
から境界までの距離dがほぼ等しい図形を検出するたび
に論理「1」に立ち上がる候補画素検出信号S10をラ
イトイネーブル信号入力端に入力し、カウンタ16より
与えられるアドレスに候補画素として検索された注目画
素P0の座標データS5を格納する。
Here, the buffer circuit 14 determines the target pixel P0.
A candidate pixel detection signal S10 which rises to logic "1" every time a figure having a substantially equal distance d from the boundary to the boundary is detected is input to the write enable signal input end, and the address searched by the counter 16 is searched as a candidate pixel. The coordinate data S5 of the pixel P0 is stored.

【0040】このときバツフア回路14は、1つの該当
パターンに対して複数の候補データを検出し、候補デー
タ群として所定のアドレスに格納する。またバツフア回
路14は、複数の該当パターンに対する複数の候補デー
タ群を各候補座標に対応するアドレスに格納する。これ
によりバツフア回路14には、入力画素数に対して格段
的に圧縮された候補データが格納されることになる。
At this time, the buffer circuit 14 detects a plurality of candidate data for one corresponding pattern and stores it as a candidate data group at a predetermined address. Further, the buffer circuit 14 stores a plurality of candidate data groups for a plurality of corresponding patterns at the addresses corresponding to the respective candidate coordinates. As a result, the buffer circuit 14 stores the candidate data that is significantly compressed with respect to the number of input pixels.

【0041】代表点検出回路15は、これら複数の候補
データ群ごとに重心点を求めると、半円パターンを有す
る図形の代表点としてその座標データを代表点座標デー
タS15として出力する。
When the representative point detecting circuit 15 finds the center of gravity for each of the plurality of candidate data groups, it outputs the coordinate data as the representative point coordinate data S15 as the representative point of the figure having the semicircular pattern.

【0042】以上の構成によれば、2値画像として入力
される各画素の図形境界までの距離を注目画素P0を起
因として8つの測定方向V1〜V8に順次求め、当該8
つの測定方向V1〜V8への距離d1〜d8のうち隣接
する4つの測定方向への距離がほぼ一致するとき、注目
画素P0を半円パターンに一致する候補図形の重心候補
点とし、これら重心候補点の重心座標を各半円パターン
の代表点の座標として出力することにより、画面内に含
まれる半円パターンの認識を簡易な構成でリアルタイム
処理できる画像認識装置を容易に得ることができる。
According to the above configuration, the distance to the figure boundary of each pixel input as a binary image is sequentially obtained in eight measurement directions V1 to V8 due to the pixel of interest P0, and
When the distances to the four adjacent measurement directions among the distances d1 to d8 in the one measurement direction V1 to V8 are substantially the same, the target pixel P0 is set as the center of gravity candidate point of the candidate figure that matches the semicircle pattern, and these center of gravity candidates are set. By outputting the barycentric coordinates of the points as the coordinates of the representative points of each semicircular pattern, it is possible to easily obtain an image recognition device that can recognize the semicircular pattern included in the screen in real time with a simple configuration.

【0043】なお上述の実施例においては、入力画像か
ら検出する検出パターンとして半円パターンを検出する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、半円パ
ターン(P4〜P7)の反対方向(P1)への測定距離
d1だけが円周までの距離d4〜d7に比して長くなる
指先のパターン(図7)や注目画素P0から各測定方向
V1〜V8への測定距離d1〜d8が全て一致する円の
パターン(図8)等の図形を認識する場合にも広く適用
し得る。
In the above embodiment, the case where the semicircular pattern is detected as the detection pattern to be detected from the input image has been described, but the present invention is not limited to this, and the direction opposite to the semicircular pattern (P4 to P7). Only the measurement distance d1 to (P1) is longer than the distances d4 to d7 to the circumference (FIG. 7), and the measurement distances d1 to d8 from the target pixel P0 to each measurement direction V1 to V8 are It can be widely applied to the case of recognizing a figure such as a pattern of circles (FIG. 8) that all match.

【0044】また上述の実施例においては、条件判定部
7を図6に示すように構成する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、図9に示すようにリードオンリ
メモリで構成するようにしても良い。この場合8つの測
定方向V1〜V8への測定距離d1〜d8を3ビツトの
距離データで表せば、入力を24ビツトで済ませること
ができ、224のビツトセルを有する16〔Mbit 〕のリ
ードオンリメモリとして構成することができる。
Further, in the above embodiment, the case where the condition judging section 7 is configured as shown in FIG. 6 has been described.
The present invention is not limited to this, and may be configured by a read only memory as shown in FIG. In this case, if the measured distances d1 to d8 in the eight measuring directions V1 to V8 are expressed by the distance data of 3 bits, the input can be completed with 24 bits, and the read only memory of 16 [Mbit] having 2 24 bit cells. Can be configured as.

【0045】さらに上述の実施例においては、方向別距
離測定部6で測定される測定方向として放射状に等間隔
で配列された8つの測定方向V1〜V8を用いる場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、不均等に配列
された8つの測定方向V1〜V8を用いる場合にも広く
適用し得る。
Further, in the above-described embodiment, the case where eight measurement directions V1 to V8 radially arranged at equal intervals are used as the measurement directions measured by the direction-dependent distance measuring unit 6 have been described. The present invention is not limited to this, and can be widely applied to the case of using eight measurement directions V1 to V8 that are unevenly arranged.

【0046】さらに上述の実施例においては、方向別距
離測定部6で測定される測定方向として放射状に等間隔
で配列された8つの測定方向V1〜V8を用いる場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、測定方向の数
は4つの測定方向V1〜V4を用いる場合や16個の測
定方向V1〜V16を用いる場合等に広く適用し得る。
Further, in the above-described embodiment, the case where eight measurement directions V1 to V8 radially arranged at equal intervals are used as the measurement directions measured by the direction-dependent distance measuring unit 6 have been described. The number of measurement directions is not limited to this, and can be widely applied when four measurement directions V1 to V4 are used or when 16 measurement directions V1 to V16 are used.

【0047】さらに上述の実施例においては、座標発生
回路5は現在入力されているデイジタルデータS2に対
応する注目画素P0の画素の座標値を求め、当該座標値
を座標データS5として出力する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、2値化回路4、方向別距離
測定部6及び条件判定部7での処理に複数ビデオクロツ
ク分の遅延が発生する場合には、この遅延時間を補償す
る遅延手段を備えるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the coordinate generation circuit 5 obtains the coordinate value of the pixel of the pixel of interest P0 corresponding to the currently input digital data S2 and outputs the coordinate value as the coordinate data S5. However, the present invention is not limited to this, and in the case where a delay corresponding to a plurality of video clocks occurs in the processing in the binarization circuit 4, the direction-based distance measurement unit 6 and the condition determination unit 7, this delay time You may make it provide the delay means to compensate.

【0048】さらに上述の実施例においては、2値化回
路4は図形領域の画素値を論理「1」として出力し、背
景領域の画素値を論理「0」として出力する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、逆の論理値で出力
する場合にも適用し得る。
Further, in the above embodiment, the case where the binarization circuit 4 outputs the pixel value of the graphic area as the logic "1" and the pixel value of the background area as the logic "0" has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to the case of outputting with the opposite logical value.

【0049】さらに上述の実施例においては、条件判定
部7で求められた候補点の候補座標データS11の重心
座標を代表点検出回路15において求める場合について
述べたが、本発明はこれに代え、代表点検出回路15を
用いない場合にも広く適用し得る。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the barycentric coordinates of the candidate coordinate data S11 of the candidate points obtained by the condition judging section 7 are obtained by the representative point detecting circuit 15 has been described. The present invention can be widely applied even when the representative point detection circuit 15 is not used.

【0050】[0050]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、各注目画
素について当該注目画素を起点に定まる複数の測定方向
に図形境界までの距離を表す距離データをそれぞれ求
め、当該距離データに基づいて注目画素が属する図形が
被識別パターンの条件に適合するか否かを判定すること
により、従来の場合に比して簡易な構成によつて入力画
像から所望の識別パターンをリアルタイムで検出するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, for each target pixel, distance data representing the distance to the figure boundary in each of a plurality of measurement directions determined from the target pixel is determined, and based on the distance data. By determining whether or not the figure to which the pixel of interest belongs matches the conditions of the pattern to be identified, it is possible to detect the desired identification pattern from the input image in real time with a simpler configuration than the conventional case. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による画像認識装置の一実施例を示すブ
ロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image recognition apparatus according to the present invention.

【図2】図形領域及び背景領域の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a graphic area and a background area.

【図3】測定方向の説明に供する略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a measurement direction.

【図4】距離測定回路の説明に供する略線図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a distance measuring circuit.

【図5】各測定方向への測定距離の検出処理の説明に供
する略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a process of detecting a measurement distance in each measurement direction.

【図6】条件判定部の構成を示す論理回路図である。FIG. 6 is a logic circuit diagram showing a configuration of a condition determination unit.

【図7】他の実施例の説明に供する略線図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining another embodiment.

【図8】他の実施例の説明に供する略線図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining another embodiment.

【図9】条件判定部の他の実施例の説明に供する略線図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram used to describe another embodiment of the condition determination unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……画像認識装置、2……ビデオカメラ、3……アナ
ログ/デイジタル変換回路、4……2値化回路、5……
座標発生回路、6……方向別距離測定部、6A〜6H…
…距離測定回路、7……条件判定部、10……エンコー
ダ、11……重付回路、12……論理回路、14……バ
ツフア回路、15……代表点検出回路。
1 ... Image recognition device, 2 ... Video camera, 3 ... Analog / digital conversion circuit, 4 ... Binarization circuit, 5 ...
Coordinate generating circuit, 6 ... Distance measuring unit for each direction, 6A to 6H ...
... Distance measuring circuit, 7 ... Condition determination unit, 10 ... Encoder, 11 ... Weighting circuit, 12 ... Logic circuit, 14 ... Buffer circuit, 15 ... Representative point detection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像を各画素ごとに2値データに変換
して出力する2値化回路と、 上記2値データを順次入力するごとに、当該2値データ
に対応する注目画素から当該注目画素を含む図形の境界
までの距離を上記注目画素を起点に予め設定された複数
の測定方向に対してそれぞれ求め、距離データとして出
力する距離測定手段と、 上記各測定方向への距離データに基づいて上記注目画素
が属する上記図形が被識別パターンの条件に適合するか
否か判定する判定手段とを具えることを特徴とする画像
認識装置。
1. A binarization circuit for converting an input image into binary data for each pixel and outputting the binary data, and each time the binary data is sequentially input, the pixel of interest corresponding to the binary data is selected. The distance to the boundary of the figure including the pixel is obtained for each of a plurality of preset measurement directions starting from the pixel of interest, and is output as distance data based on distance measurement means and distance data in each of the measurement directions. And an image recognizing device to which the figure to which the pixel of interest belongs conforms to the condition of the pattern to be identified.
JP4034499A 1992-01-23 1992-01-23 Image recognizing device Pending JPH05205055A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784499A (en) * 1994-04-19 1998-07-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for reducing noise in image signals and apparatus therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784499A (en) * 1994-04-19 1998-07-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for reducing noise in image signals and apparatus therefor

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