JPH0552987B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0552987B2
JPH0552987B2 JP56023868A JP2386881A JPH0552987B2 JP H0552987 B2 JPH0552987 B2 JP H0552987B2 JP 56023868 A JP56023868 A JP 56023868A JP 2386881 A JP2386881 A JP 2386881A JP H0552987 B2 JPH0552987 B2 JP H0552987B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data
correlation coefficient
coefficient calculation
input data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56023868A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57137978A (en
Inventor
Takayuki Ozaki
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP56023868A priority Critical patent/JPS57137978A/en
Publication of JPS57137978A publication Critical patent/JPS57137978A/en
Publication of JPH0552987B2 publication Critical patent/JPH0552987B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/751Comparing pixel values or logical combinations thereof, or feature values having positional relevance, e.g. template matching
    • G06V10/7515Shifting the patterns to accommodate for positional errors

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物品の自動位置決め装置などに用いら
れるパターン検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern detection device used in automatic positioning devices for articles and the like.

従来のパターン検出装置には、パターン像をテ
レビカメラで撮像したのち二値化信号に変換し、
この二値化信号を二次元局部メモリに記憶させた
のち論理演算によりパターンのマツチングの有無
を判定し、あるいは前記二値化信号を予め基準パ
ターン用レジスタに記憶されている基準パターン
信号との間で一致度を検出し、あるいは前記二値
化信号を計算機で論理演算するものが見受けられ
る。
Conventional pattern detection devices capture a pattern image with a television camera and then convert it into a binary signal.
After storing this binary signal in a two-dimensional local memory, it is determined whether or not the patterns match by logical operation, or the binary signal is compared with a reference pattern signal previously stored in a reference pattern register. Some systems detect the degree of coincidence using a computer, or perform logical operations on the binarized signal using a computer.

しかし、このようにパターン撮像出力を二値化
信号に変換することに伴つて、撮像出力の直流分
のドリフト、雑音成分の変化、シエーデイング輝
度の変化に対して二値化のための閾値を最適値に
設定する必要があるが、これを自動的に最適値に
設定することは困難であつた。また撮像出力信号
の振幅は、パターン像(試料)の光反射面の凹凸
状態(表面状態)に関係するので、安定な二値化
を行なうためには試料全体に均一な照明を行なう
と共に安定した照度の照明装置を必要とするが、
これは困難である。また二値化を行なうため、ア
ナログ信号波形のパターン検出は原理的に不可能
である。また二値化信号出力(“1”または
“0”)は規準化が不可能であり、この出力データ
に対する処理のための雑音余裕が小さい。
However, along with converting the pattern imaging output into a binarized signal, the threshold for binarization must be optimized to account for the drift of the DC component of the imaging output, changes in the noise component, and changes in the shading brightness. However, it is difficult to automatically set this to the optimal value. In addition, the amplitude of the imaging output signal is related to the unevenness (surface condition) of the light-reflecting surface of the pattern image (sample), so in order to perform stable binarization, it is necessary to uniformly illuminate the entire sample and to stabilize it. Requires illuminance lighting device,
This is difficult. Furthermore, since binarization is performed, it is theoretically impossible to detect patterns in analog signal waveforms. Furthermore, the binary signal output (“1” or “0”) cannot be normalized, and the noise margin for processing this output data is small.

本発明は上記種々の欠点を除去すべくなされた
もので、アナログあるいはデジタルの入力データ
と予め用意された規準パターンを表わす基準デー
タとの間で相関係数を計算することによつて、パ
ターン像撮像出力の変動あるいはアナログ波形に
対しても同一、類似のパターンを安定にかつ高い
率で検出し得るパターン検出装置を提供するもの
である。
The present invention has been made in order to eliminate the various drawbacks mentioned above, and it is possible to obtain a pattern image by calculating a correlation coefficient between analog or digital input data and reference data representing a reference pattern prepared in advance. It is an object of the present invention to provide a pattern detection device that can stably detect the same or similar patterns even with variations in imaging output or analog waveforms at a high rate.

以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明の基本構成を示すものであ
り、パターン入力データP(x)(アナログ信号ある
いはデジタル信号)、パターン検出基準となる基
準データR(x)が相関係数計算回路10に導かれ、
次式(1)に基く相関係数f(x)の計算によりパターン
の類似度が計算される。
FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention, in which pattern input data P(x) (analog signal or digital signal) and reference data R(x) serving as a pattern detection standard are input to a correlation coefficient calculation circuit 10. guided by,
Pattern similarity is calculated by calculating the correlation coefficient f(x) based on the following equation (1).

但しK:積分範囲。 However, K: integral range.

なお、上記係数f(x)は+1〜0〜−1の値をと
り、「+1」で最大の一致度を示す。
Note that the coefficient f(x) takes a value of +1 to 0 to -1, and "+1" indicates the maximum degree of coincidence.

ここで、上記計算回路10の詳細を第2図を参
照して説明する。第1回路11では∫P(x)・R(x)
なる計算により前式(1)の分子第1項を求め、第2
回路12では∫P(x)dxなる計算を行ない、第3回
路13では∫R(x)dxなる計算(これはR(x)が固定
であるため一度計算するだけでよい)を行ない、
第4回路14では定数1/Kと上記第3回路13の 出力との積を求め、第5回路15では前記第2回
路12の出力と上記第4回路14の出力との積を
求め、これにより前式(1)の分子第2項が得られ
る。第6回路16では前記第1回路11の出力と
前記第5回路15の出力との差を求め、これによ
り前式(1)の分子が得られる。第7回路17では
∫P(x)2dxなる計算を行ない、第8回路18では前
記定数1/Kと前記第2回路12の出力との積を求 め、第9回路19では上記第8回路の出力と前記
第2回路12の出力との積を求め、第10回路20
では前記第7回路17の出力と上記第9回路19
の出力との差を求め、第11回路21では上記第10
回路20の出力の1/2乗を求め、これにより前式
(1)の分母の一部が得られる。第12回路22では
∫R(x)2dxなる計算(これはR(x)が固定であるため
一度計算するだけでよい)を行ない、第13回路2
3では前記第3回路の出力と第4回路14の出力と
の積を求め、第14回路24では前記第12回路22
の出力と上記第13回路23の出力との差を求め、
第15回路25では上記第14回路24の出力の1/2
乗を求め、これにより前式(1)の分母の残部が得ら
れる。第16回路26では前記第6回路16の出力
(前式1の分子)を上記第15回路25の出力で割
算し、さらに第17回路27では上記第16回路26
の出力を前記第11回路21の出力で割算すること
により、前式(1)の計算が完了し、相関係数f(x)が
得られる。
Here, details of the calculation circuit 10 will be explained with reference to FIG. 2. In the first circuit 11, ∫P(x)・R(x)
The first term in the numerator of the previous formula (1) is obtained by calculation, and the second term is
The circuit 12 calculates ∫P(x)dx, and the third circuit 13 calculates ∫R(x)dx (since R(x) is fixed, it only needs to be calculated once).
The fourth circuit 14 calculates the product of the constant 1/K and the output of the third circuit 13, and the fifth circuit 15 calculates the product of the output of the second circuit 12 and the output of the fourth circuit 14. The second term in the numerator of the previous equation (1) is obtained. The sixth circuit 16 calculates the difference between the output of the first circuit 11 and the output of the fifth circuit 15, thereby obtaining the numerator of the above equation (1). The seventh circuit 17 calculates ∫P(x) 2 dx, the eighth circuit 18 calculates the product of the constant 1/K and the output of the second circuit 12, and the ninth circuit 19 calculates ∫P(x) 2 dx. The product of the output of the second circuit 12 and the output of the tenth circuit 20 is calculated.
Now, the output of the seventh circuit 17 and the ninth circuit 19
The 11th circuit 21 calculates the difference between the output of the 10th
Find the 1/2 power of the output of circuit 20, and from this, the previous equation
Part of the denominator of (1) is obtained. The 12th circuit 22 calculates ∫R(x) 2 dx (this only needs to be calculated once since R(x) is fixed), and the 13th circuit 2
3, the product of the output of the third circuit and the output of the fourth circuit 14 is calculated, and in the 14th circuit 24, the product of the output of the 12th circuit 22 is calculated.
Find the difference between the output of and the output of the thirteenth circuit 23,
The 15th circuit 25 outputs 1/2 of the output of the 14th circuit 24.
The remainder of the denominator in the previous equation (1) is obtained by calculating the power. The 16th circuit 26 divides the output of the 6th circuit 16 (numerator of equation 1) by the output of the 15th circuit 25, and the 17th circuit 27 divides the numerator of the 16th circuit 16 by the output of the 15th circuit 25.
By dividing the output of the 11th circuit 21 by the output of the eleventh circuit 21, the calculation of equation (1) is completed and the correlation coefficient f(x) is obtained.

なお前式(1)の計算式は、前述したような第2図
の回路による計算順序に得られるものではなく、
相関係数を求めるために如何なる式に変形して計
算を行なうようにしてもよい。たとえば a ∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x)dx∫P(x)dx b {∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x)dx∫R(x)dx 但し{ }内が負の場合。
Note that the calculation formula (1) is not obtained from the calculation order using the circuit shown in Figure 2 as described above.
Any formula may be used to calculate the correlation coefficient. For example, a ∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x)dx∫P(x)dx b {∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x )dx∫R(x)dx However, if the value inside { } is negative.

c {∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x)dx∫R(x)d
x}2/〔∫P(x)2dx−1/K{∫P(x)dx}2〕〔∫P(x)2d
x−1/K{∫P(x)dx2〕 但し分子の{ }内が負の場合。
c {∫P(x)・R(x)dx−1/K∫P(x)dx∫R(x)d
x} 2 / [∫P(x) 2 dx−1/K{∫P(x)dx} 2 ] [∫P(x) 2 d
x-1/K {∫P(x)dx 2 ] However, if the numerator inside { } is negative.

d 〓P(x)R(x)−1/K〓P(x)〓R(x) e {〓P(x)・R(x)−1/K〓p(x)〓R(x)} 但し{ }内が負の場合、零とする。d 〓P(x)R(x)-1/K〓P(x)〓R(x) e {〓P(x)・R(x)−1/K〓p(x)〓R(x)} However, if the value inside { } is negative, it is set to zero.

f {〓R(x)・R(x)−1/K〓P(x)〓R(x)}
2/〔〓P(x)2−1/K{〓P(x)}2〕〔〓R(x)2−1
/K{〓P(x)2〕 但し分子{ }内が負の場合、零とする。
f {〓R(x)・R(x)−1/K〓P(x)〓R(x)}
2 / [〓P(x) 2 -1/K{〓P(x)} 2 ] [〓R(x) 2 -1
/K {〓P(x) 2 ] However, if the numerator inside { } is negative, it is set to zero.

等に変形可能である。 It can be transformed into

また入力データを縮小する際、各種の変換たと
えばフーリエ変換、アダマール変換、テンプレー
ト処理(ラプラシアン、グラゼント、その他のフ
イルタ)、データの圧縮、フイルタリング等を用
いて圧縮をし、これと基準パターンとの相関係数
を求め、これにより入力データのパターン検出を
行なうようにしてもよい。
In addition, when reducing input data, compression is performed using various transformations such as Fourier transform, Hadamard transform, template processing (Laplacian, gradient, and other filters), data compression, filtering, etc., and the comparison between this and the reference pattern is performed. It is also possible to obtain a correlation coefficient and use this to detect a pattern in the input data.

上述したように本発明のパターン検出装置にお
いては、入力データを正規化しているため、パタ
ーン像の輝度に対応する信号振幅、明るさに対応
する直流成分の変化にも十分な余裕を有するパタ
ーン検出処理が可能である。また、二値化を行な
う必要がなく、相関係数に雑音が影響する場合は
雑音面積/検出面積であつて原理的に雑音に対し
て余裕があるので、パターン検出率の向上、安定
化が可能である。また、アナログ信号波形につい
てもパターン検出が可能なので、雑音認識;印字
文字認識にも適用可能である。また、入力データ
の縮小を行なつたり計算方法の工夫を行なうこと
により、計算回数を減少させ、パターン検出処理
時間を短縮することが可能である。
As described above, in the pattern detection device of the present invention, since the input data is normalized, pattern detection can be performed with sufficient margin for changes in the signal amplitude corresponding to the brightness of the pattern image and the DC component corresponding to the brightness. Processing is possible. In addition, there is no need to perform binarization, and if noise affects the correlation coefficient, it is the noise area/detection area, and in principle there is some margin for noise, so pattern detection rate can be improved and stabilized. It is possible. Furthermore, since pattern detection is possible for analog signal waveforms, it is also applicable to noise recognition and printed character recognition. Further, by reducing input data or devising a calculation method, it is possible to reduce the number of calculations and shorten the pattern detection processing time.

第3図は本発明の前提となる回路例を示すもの
である。すなわち、x方向にM個、y方向のN個
のデータを有する二次元入力データ30の一部
分、たとえば点P(x、y)のデータP(x+0、
y+0)から点P(x+m、y+0)までのm個
のデータ、点(x+0、y+1)から点P(x+
m、y+1)までのm個のデータ、以下同様に点
P(x+0、y+i)から点P(x+m、y+i)
(但しi=3、…n)までのそれぞれm個のデー
タよりなるm×n個のデータ群〓(x、y)が、
部分入力データとして入力データ切出し処理回路
31により切り出されて相関係数計算回路32の
一方入力となる。そして、上記部分入力データ〓
(x、y)の範囲に対応する部分基準データ〓
(x、y)が部分基準データ格納回路33に格納
されており、この格納データが読み出されて前記
計算回路32の他方入力となる。計算回路32で
は次式(2)に基いて計算を行ない、点P(X、Y)
の相関係数(X、Y)を得る。
FIG. 3 shows an example of a circuit on which the present invention is based. That is, a part of the two-dimensional input data 30 having M pieces of data in the x direction and N pieces of data in the y direction, for example, data P(x+0,
y+0) to point P(x+m, y+0), and from point (x+0, y+1) to point P(x+
m, y+1), and similarly from point P(x+0, y+i) to point P(x+m, y+i)
An m×n data group consisting of m data each up to (i=3,...n) = (x, y) is
The partial input data is extracted by the input data extraction processing circuit 31 and becomes one input of the correlation coefficient calculation circuit 32. And the above partial input data〓
Partial reference data corresponding to the range of (x, y)
(x, y) is stored in the partial reference data storage circuit 33, and this stored data is read out and becomes the other input of the calculation circuit 32. The calculation circuit 32 performs calculations based on the following equation (2), and calculates the point P (X, Y)
Obtain the correlation coefficient O (X, Y).

但し A=nx=1 oy=1 {〓(x、y)・〓(x、y)} B=nx=1 oy=1 {〓(x、y)} C=nx=1 oy=1 {〓(z、y)} D=nx=1 oy=1 {〓(x、y)}2 E=nx=1 oy=1 {〓(x、y)}2 また上記計算回路32は、点P(x、y)の座
標を (1XM−m+1)、(1YN−n+
1) の範囲にわたつて計算することにより、 (M−m+1)(N−n+1)の結果を得る。
この場合、係数max(X1、Y1)が最大値
max(X1、Y1)を示すときの座標(X1、Y1)が
検出パターンの座標である。なお max(X1、Y1)<DC 但し DC:別に指定した定数(たとえば0.5、0.7) の条件を満たした場合は、パターン検出不能また
は検出パターンが存在しないと判断する。このよ
うな係数(X、Y)の最大値max(X1、Y1
検出および最大値max(X1、Y1)とDCとの比
較判定は、計算回路32の後段の判定回路34に
より行われる。
However, A= nx=1 oy=1 {〓(x, y)・〓(x, y)} B= nx=1 oy=1 {〓(x, y)} C= nx=1 oy=1 {〓(z, y)} D= nx=1 oy=1 {〓(x, y)} 2 E= nx=1 oy= 1 {〓(x, y)} 2The calculation circuit 32 calculates the coordinates of the point P(x, y) as (1XM-m+1), (1YN-n+
1) Obtain the result of (M-m+1)(N-n+1) by calculating over the range of.
In this case, the coefficient max(X 1 , Y 1 ) is the maximum value
The coordinates (X 1 , Y 1 ) when indicating max (X 1 , Y 1 ) are the coordinates of the detected pattern. If the following condition is satisfied: max (X 1 , Y 1 ) < DC, where DC is a separately specified constant (for example, 0.5, 0.7), it is determined that the pattern cannot be detected or that no detected pattern exists. The maximum value max(X 1 , Y 1 ) of such coefficients (X, Y)
The detection and the comparison and determination between the maximum value max (X 1 , Y 1 ) and DC are performed by the determination circuit 34 at the subsequent stage of the calculation circuit 32 .

第4図は本発明の一実施例を示すものであり、
第3図中と同一部分は同一符号を付してその説明
を省略し、以下異なる部分を説明する。二次元入
力データ30のM×N個のデータ群は、x方向が
1/I、y方向が1/J、全体として1/IJになるよう
に データ縮小回路41により縮小される。ここでた
とえばI=4、J=4の場合、第5図に示すよう
に二次元入力データ30中の16個の点P(k、l)
の各データを1個のデータQ(k、l)に縮小す
るもので、たとえばP(1、1)の縮小データQ
(1、1)は次式で示すようにk=1〜I、l=
1〜Iの各点データの平均値を求めている。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention,
The same parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the different parts will be explained below. The M×N data group of the two-dimensional input data 30 is reduced by the data reduction circuit 41 so that it becomes 1/I in the x direction, 1/J in the y direction, and 1/IJ as a whole. For example, if I=4 and J=4, 16 points P(k, l) in the two-dimensional input data 30 as shown in FIG.
Each data of P (k, l) is reduced to one piece of data Q (k, l).
(1, 1) is as shown in the following equation, k=1~I, l=
The average value of each point data of 1 to I is calculated.

Q(1、1)=1/I×JIk=1 Jl=1 P(k、l) なお第6図に示す縮小データ群のうち、点P
(k、l)の縮小データQ(k、l)は、 Q(α、β)=1/I×JIk=1 Jl=1 P{I(α−1)+k、j(β−1)+l) で示される。
Q(1, 1)=1/I×J Ik=1 Jl=1 P(k, l) Note that among the reduced data group shown in
The reduced data Q(k, l) of (k, l) is Q(α, β)=1/I×J Ik=1 Jl=1 P{I(α−1)+k, j( β-1)+l)

このようにして得られる縮小データ42の一部
分が縮小部分データ切出し処理回路43により切
り出されて部分データ相関係数計算回路44の一
方入力となり、縮小部分基準データ格納回路45
から読み出される縮小部分基準データが上記計算
回路44の他方入力となる。この計算回路44
は、第3図を参照して前述したと同様な計算を行
ない、相関係数行列を発生する。この計算結果が
判定回路46に導かれて入力データのパターン座
標の概略位置が分るので、この計算結果にしたが
つて入力データ切出し処理回路31を制御し、入
力データ30からパターン座標を中心とする所定
範囲内の部分データを切出し処理するようにして
いる。このような処理により検出パターンの位置
検出が可能なことは実験的に確認済である。
A part of the reduced data 42 obtained in this way is cut out by the reduced partial data cutting processing circuit 43 and becomes one input of the partial data correlation coefficient calculation circuit 44, and is input to the reduced partial reference data storage circuit 45.
The reduced portion reference data read out from the calculation circuit 44 becomes the other input of the calculation circuit 44. This calculation circuit 44
performs calculations similar to those described above with reference to FIG. 3 to generate a correlation coefficient matrix. This calculation result is led to the determination circuit 46 to determine the approximate position of the pattern coordinates of the input data, so the input data cutout processing circuit 31 is controlled according to this calculation result, and the pattern coordinates are centered on the input data 30. Partial data within a predetermined range are extracted and processed. It has been experimentally confirmed that the position of the detection pattern can be detected by such processing.

したがつて上記実施例によれば、計算回路4
4,32の計算回数が第3図に示す回路構成に比
べて大幅に減少するので、高速検出処理が可能で
ある。すなわち、このことを詳述すれば次の通り
である。入力データ(M×N)のうち(m×n)
のデータ群を切出して検出基準データとの相関係
数の総ての組合せを求める第3図の場合、 積の計算回数はm×n×(M−m+1)(N−n
+1) 二乗の計算回路はm×n×(M−m+1)(N−
n+1) 和の計算回数は2×m×n×(M−m+1)(N
−n+1) となる。
Therefore, according to the above embodiment, the calculation circuit 4
Since the number of calculations in steps 4 and 32 is significantly reduced compared to the circuit configuration shown in FIG. 3, high-speed detection processing is possible. That is, the details are as follows. (m×n) of input data (M×N)
In the case of Figure 3, in which all combinations of correlation coefficients with detection standard data are obtained by cutting out a data group, the number of times the product is calculated is m x n x (M - m + 1) (N - n
+1) The square calculation circuit is m×n×(M-m+1)(N-
n+1) The number of calculations for the sum is 2×m×n×(M-m+1)(N
-n+1).

これに対して入力データ(M×N)を縮小して
部分データを切出し、これを縮小部分基準データ
との間で相関係数を計算し、この計算結果に基い
て入力データの数個所の部分データについて部分
基準データとの間で相関係数を計算するこの実施
例の場合、縮小した場合の積および二乗の計算回
数はそれぞれ m/I×n/J×(M−m+1/I) (N−m+1/J) となり、縮小した場合の和の計算回数は 2×m/I×n/J×(M−m+1/I) (N−m+1/J) となり、結局第3図に示す回路における計算回数
に比べて1/I2J2に減少する。但しこの場合の計算 回数は、前式(2)の分子第1項A、分子第2項中の
B、分母中のDのみを計算し、その他の項C、E
は基準データ(パターン)の格納(登録)時に計
算しておいてその結果を用いるものとし、この計
算は前記計算回数に入れていない。
On the other hand, the input data (M×N) is reduced to cut out partial data, the correlation coefficient is calculated between this and the reduced partial reference data, and based on this calculation result, several parts of the input data are cut out. In the case of this example in which the correlation coefficient is calculated between the data and the partial reference data, the number of calculations for the product and square when reduced is m/I x n/J x (M-m+1/I) (N -m+1/J), and the number of calculations for the sum in the case of reduction is 2×m/I×n/J×(M-m+1/I) (N-m+1/J).In the end, in the circuit shown in Figure 3, Compared to the number of calculations, it is reduced to 1/I 2 J 2 . However, the number of calculations in this case is to calculate only the first term A in the numerator, B in the second term numerator, and D in the denominator of the previous formula (2), and calculate the other terms C and E.
is calculated when the reference data (pattern) is stored (registered) and the result is used, and this calculation is not included in the number of calculations.

なお、縮小部分データについての相関係数計算
結果が最大値となる縮小部分データに対応する入
力データの一部分を、基準データとの間の相関係
数計算の開始位置とするように制御してもよい。
あるいは上記計算結果の最大値周辺の値の重心を
計算し、計算結果がこの重心値となる縮小部分デ
ータに対応する入力データの一部分を、基準デー
タとの相関係数計算の開始位置とするように制御
してもよい。
Note that it is also possible to control the part of the input data corresponding to the reduced partial data for which the correlation coefficient calculation result for the reduced partial data has the maximum value to be the starting position of the calculation of the correlation coefficient with the reference data. good.
Alternatively, calculate the center of gravity of the values around the maximum value of the above calculation results, and set the part of the input data corresponding to the reduced partial data whose calculation result is this center of gravity value as the starting position for calculating the correlation coefficient with the reference data. may be controlled.

さらに計算回数を減らすためには、切出し処理
回路31,43により第7図に示すように入力デ
ータ群、縮小データ群から前回切出した計算対象
となる部分データ(実線で囲む部分)の位置から
±ΔX、±ΔYだけの移動した新規計算対象範囲
(点線で囲む部分)のうち、上記移動分だけ新規
に計算して前回計算項に加減算するようにすれば
よい。すなわち、前回計算範囲のx方向座標がx1
〜x2、y方向座標がy2〜y1で表わされる場合、第
7図aに示すように前回計算範囲Aからたとえば
+ΔXだけ移動した新規計算範囲における計算式
は ∫x2+ΔX x1+ΔX∫y1 y2P(x)dxdy・F−G+H 但し F=∫x2 x1∫y1 y2P(x)dxdy(前回計算項) となり、第7図bに示すように前回計算範囲
A′からたとえば+ΔYだけ移動した新規計算範囲
B′における計算式は x2 x1∫y1+ΔY y2+ΔYP(x)dxdy=F−G′+H′ 但し G′=∫x2 x1∫y2+ΔY y2P(x)dxdy H′=∫x2 x1∫y1+ΔY y1P(x)dxdy となる。
In order to further reduce the number of calculations, as shown in FIG. Of the new calculation target range (the part surrounded by the dotted line) that has been moved by ΔX and ±ΔY, a new calculation can be made by the amount of the movement, and the new calculation can be added to or subtracted from the previous calculation term. In other words, the x-direction coordinate of the previous calculation range is x 1
~x 2 , and the y-direction coordinates are represented by y 2 ~ y 1 , the calculation formula for a new calculation range moved by +ΔX from the previous calculation range A, as shown in Figure 7a, is ∫x 2 +ΔX x 1 +ΔX ∫y 1 y 2 P(x)dxdy・FG+H However, F=∫x 2 x 1 ∫y 1 y 2 P(x)dxdy (previous calculation term) As shown in Figure 7b, the previous calculation range is
New calculation range moved from A′ by, for example, +ΔY
The calculation formula for B′ is x 2 x 1 ∫y 1 +ΔY y 2 +ΔYP(x)dxdy=F−G′+H′ However, G′=∫x 2 x 1 ∫y 2 +ΔY y 2 P(x)dxdy H′ =∫x 2 x 1 ∫y 1 +ΔY y 1 P(x)dxdy.

本発明は上述したように、パターン像撮像出力
の変動あるいはアナログ波形に対して同一、類似
のパターンを安定にかつ高い率で検出することが
でき、しかも、パターン検出時間を短縮し得るパ
ターン検出装置を提供できる。
As described above, the present invention is a pattern detection device that can stably and at a high rate detect the same or similar pattern with respect to fluctuations in pattern imaging output or analog waveforms, and can shorten the pattern detection time. can be provided.

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

第1図は基本構成を説明するための図、第2図
は第1図を詳細に示すブロツク図、第3図は本発
明の前提となる回路例を示すブロツク図、第4図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第5図お
よび第6図は第4図の動作を説明するために示す
図、第7図a,bは第2実施例の動作を説明する
ために示す図である。 10,22,32,44……相関係数計算回
路、34,46……判定回路、31,43……デ
ータ切出し処理回路、41……データ縮小回路、
33,45……基準データ格納回路。
Fig. 1 is a diagram for explaining the basic configuration, Fig. 2 is a block diagram showing Fig. 1 in detail, Fig. 3 is a block diagram showing an example of the circuit that is the premise of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing the present invention. 5 and 6 are diagrams shown to explain the operation of FIG. 4, and FIGS. 7a and 7b are diagrams shown to explain the operation of the second embodiment. It is. 10, 22, 32, 44... Correlation coefficient calculation circuit, 34, 46... Judgment circuit, 31, 43... Data extraction processing circuit, 41... Data reduction circuit,
33, 45...Reference data storage circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 濃淡を有する二次元のパターン入力データの
一部分を切出す第1の切出し回路と、 この第1の切出し回路によつて切出された部分
データP(x)と予め用意された部分基準データR(x)
とから+1〜0〜−1の範囲の値を有する相関係
数f(x) 但し、 K:積分範囲 を計算する第1の相関係数計算回路と、 この第1の相関係数計算回路の出力から前記基
準データと最もパターンが一致する入力データを
判定する第1の判定回路と、 前記入力データの平均値を求め、この入力デー
タを縮小するデータ縮小回路と、 このデータ縮小回路によつて縮小されたデータ
の一部分を切出し、縮小部分データを出力する第
2の切出回路と、 この第2の切出回路によつて切出された縮小部
分データと予め用意された縮小基準データとの相
関係数を前式によつて計算する第2の相関係数計
算回路と、 この第2の相関係数計算回路の計算結果に応じ
て、前記第1の切出し回路の切出し位置を制御す
る第2の判定回路と を具備することを特徴とするパターン検出装置。 2 前記第1の相関係数計算回路は、前記第2の
相関係数計算回路の計算結果が最大値となる縮小
部分データに対応する入力データの一部分を相関
係数計算開始位置とすることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のパターン検出装置。 3 前記第1の相関係数計算回路は、前記第2の
相関係数計算回路の計算結果が最大値周辺の値の
重心を計算し、計算結果がこの重心値となる縮小
部分データに対応する入力データの一部分を相関
係数計算開始位置とすることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のパターン検出装置。
[Claims] 1. A first cutting circuit that cuts out a part of two-dimensional pattern input data having shading, and partial data P(x) cut out by the first cutting circuit and prepared in advance. Partial reference data R(x)
and a correlation coefficient f(x) having a value in the range of +1 to 0 to -1. However, K: a first correlation coefficient calculation circuit that calculates an integral range, and a first determination circuit that determines input data whose pattern most closely matches the reference data from the output of this first correlation coefficient calculation circuit. a data reduction circuit that calculates the average value of the input data and reduces the input data; and a second extraction circuit that cuts out a part of the data reduced by the data reduction circuit and outputs the reduced partial data. and a second correlation coefficient calculation circuit that calculates the correlation coefficient between the reduced partial data extracted by the second extraction circuit and the reduced reference data prepared in advance according to the above equation; A pattern detection device comprising: a second determination circuit that controls the extraction position of the first extraction circuit according to the calculation result of the second correlation coefficient calculation circuit. 2. The first correlation coefficient calculation circuit sets a portion of the input data corresponding to the reduced partial data for which the calculation result of the second correlation coefficient calculation circuit has a maximum value as a correlation coefficient calculation start position. A pattern detection device according to claim 1, characterized in that: 3. The first correlation coefficient calculation circuit calculates the centroid of values around the maximum value of the calculation result of the second correlation coefficient calculation circuit, and the calculation result corresponds to the reduced partial data having this centroid value. 2. The pattern detection device according to claim 1, wherein a part of the input data is used as a correlation coefficient calculation start position.
JP56023868A 1981-02-20 1981-02-20 Pattern detecting device Granted JPS57137978A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56023868A JPS57137978A (en) 1981-02-20 1981-02-20 Pattern detecting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56023868A JPS57137978A (en) 1981-02-20 1981-02-20 Pattern detecting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57137978A JPS57137978A (en) 1982-08-25
JPH0552987B2 true JPH0552987B2 (en) 1993-08-06

Family

ID=12122415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56023868A Granted JPS57137978A (en) 1981-02-20 1981-02-20 Pattern detecting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57137978A (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60159972A (en) * 1984-01-30 1985-08-21 Toshiba Corp Precise picture positioning device
JP2531605B2 (en) * 1984-02-24 1996-09-04 株式会社東芝 Image registration device
JPS62282387A (en) * 1986-05-30 1987-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Threshold control method
JPS6354680A (en) * 1986-08-26 1988-03-09 Canon Inc Position detector
JPH01284743A (en) * 1988-05-10 1989-11-16 Toshiba Corp Method and device for appearance inspection of resin mold of semiconductor device
JPH02159682A (en) * 1988-12-13 1990-06-19 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Template matching system
JP2917461B2 (en) * 1990-08-09 1999-07-12 松下電器産業株式会社 Pattern recognition device
JP2745911B2 (en) * 1991-11-18 1998-04-28 株式会社安川電機 Image processing device
DE69330813T2 (en) * 1992-03-06 2002-06-13 Omron Tateisi Electronics Co IMAGE PROCESSOR AND METHOD THEREFOR
US6711558B1 (en) 2000-04-07 2004-03-23 Washington University Associative database scanning and information retrieval
EP2528000B1 (en) 2003-05-23 2017-07-26 IP Reservoir, LLC Intelligent data storage and processing using FPGA devices
US10572824B2 (en) 2003-05-23 2020-02-25 Ip Reservoir, Llc System and method for low latency multi-functional pipeline with correlation logic and selectively activated/deactivated pipelined data processing engines
EP1859378A2 (en) 2005-03-03 2007-11-28 Washington University Method and apparatus for performing biosequence similarity searching
US8326819B2 (en) 2006-11-13 2012-12-04 Exegy Incorporated Method and system for high performance data metatagging and data indexing using coprocessors
US7660793B2 (en) 2006-11-13 2010-02-09 Exegy Incorporated Method and system for high performance integration, processing and searching of structured and unstructured data using coprocessors
WO2018119035A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 Ip Reservoir, Llc Pipelines for hardware-accelerated machine learning

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291331A (en) * 1976-01-26 1977-08-01 Hitachi Ltd Pattern position detector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291331A (en) * 1976-01-26 1977-08-01 Hitachi Ltd Pattern position detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57137978A (en) 1982-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0552987B2 (en)
JPH0215102B2 (en)
JPH03274983A (en) Picture recognition device
JP2009123206A (en) Method and apparatus for extracting text from image
JP2005078445A (en) Image processing system
KR20220047749A (en) How to create a slab/finger foreground mask
JP3041056B2 (en) Semiconductor pellet detection method
JP2000082146A (en) Moving image processor
Kumar et al. Triplet geometric representation: a novel scale, translation and rotation invariant feature representation based on geometric constraints for recognition of 2d object features
JPH0863599A (en) Clustering method and device therefor
KR0143220B1 (en) Method &amp; circuit for extracting movement vector
KR100194210B1 (en) Image splitting device and method
US7551757B2 (en) Method for determining the bearing surface in skin print images
JP2825359B2 (en) Pattern recognition method
JPH0765164A (en) Method for generating template
Yuan et al. Automatic segmentation of overlapping and touching chromosomes
KR950000493B1 (en) Method of detecting semiconductor pellet
JP6331819B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP3031565B2 (en) Table space judgment method
Thimm Segmentation of X-ray Image Sequences Showing the Vocal Tract (with tool documentation)
JP6166686B2 (en) Component detection apparatus, method, and program
JPS62297981A (en) Binarization system for image
JP2943303B2 (en) Image binarization method
JP3877929B2 (en) Image recognition method
JP2638147B2 (en) Magnetic head gap position recognition method