JPH067390B2 - 図形解析装置 - Google Patents
図形解析装置Info
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- JPH067390B2 JPH067390B2 JP59093635A JP9363584A JPH067390B2 JP H067390 B2 JPH067390 B2 JP H067390B2 JP 59093635 A JP59093635 A JP 59093635A JP 9363584 A JP9363584 A JP 9363584A JP H067390 B2 JPH067390 B2 JP H067390B2
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- Japan
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- contour
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ 本発明は、ロボットの視覚等に適用実施される図形を認
識する装置に関連し、殊に本発明は、白黒２値化された
物体画像を解析して、物体の形状や位置関係等を把握す
る図形解析装置に関する。
識する装置に関連し、殊に本発明は、白黒２値化された
物体画像を解析して、物体の形状や位置関係等を把握す
る図形解析装置に関する。
＜発明の背景＞ 例えばテレビカメラの視野内に複数の物体をとらえる場
合、各物体画像の輪郭線を追跡することにより、各物体
を把握でき、また各物体を区別して認識し得る。ところ
で被認識物体が例えば孔を有する場合、画像の輪郭線が
物体の外形線であるのか、或いは物体の孔であるのかを
識別すると共に輪郭線間の内包関係を検出する必要があ
る。ところがこの種の処理は、特に被認識物体が多種形
状にわたる場合に容易でなく、これまで有孔物体の認識
処理を簡易且つ確実に実施し得る装置は提案されていな
い。
合、各物体画像の輪郭線を追跡することにより、各物体
を把握でき、また各物体を区別して認識し得る。ところ
で被認識物体が例えば孔を有する場合、画像の輪郭線が
物体の外形線であるのか、或いは物体の孔であるのかを
識別すると共に輪郭線間の内包関係を検出する必要があ
る。ところがこの種の処理は、特に被認識物体が多種形
状にわたる場合に容易でなく、これまで有孔物体の認識
処理を簡易且つ確実に実施し得る装置は提案されていな
い。
＜発明の目的＞ 本発明は、テレビカメラその他からの入力画像より２値
図形を得て認識処理を行う場合において、殊に前記２値
図形から有孔物体を認識するのに有効な図形解析装置を
提供することを目的とする。
図形を得て認識処理を行う場合において、殊に前記２値
図形から有孔物体を認識するのに有効な図形解析装置を
提供することを目的とする。
＜発明の構成および効果＞ 上記目的を達成するため、本発明の図形解析装置では、
白黒２値化された図形の各輪郭線を、図形の黒地が輪郭
線の追跡方向に対して左右いずれか一方に位置する状態
で、それぞれ一周追跡する輪郭線追跡手段と、前記輪郭
追跡手段で追跡された各輪郭線毎に追跡周回方向を正ま
たは負のいずれかに判定する追跡周回方向判定手段と、
前記輪郭線追跡手段で追跡された各輪郭線毎に輪郭線に
外接する外接四辺形を抽出する抽出手段と、前記輪郭線
追跡手段で追跡して得られた輪郭線のうち任意の２個の
輪郭線である第１，第２の輪郭線において、前記追跡周
回方向判定手段で判定された追跡周回方向が相互に異な
り、かつ前記抽出手段で抽出された外接四辺形のうち第
１の輪郭線の外接四辺形を最も小さく内包する外接四辺
形が第２の輪郭線の外接四辺形である場合に、第１の輪
郭線を第２の輪郭線が内包すると判定する判定手段とを
具備させることにした。この発明によれば、輪郭線間の
内包関係を容易に検出でき、有孔物体の認識処理を簡易
かつ確実に実施できるという効果がある。
白黒２値化された図形の各輪郭線を、図形の黒地が輪郭
線の追跡方向に対して左右いずれか一方に位置する状態
で、それぞれ一周追跡する輪郭線追跡手段と、前記輪郭
追跡手段で追跡された各輪郭線毎に追跡周回方向を正ま
たは負のいずれかに判定する追跡周回方向判定手段と、
前記輪郭線追跡手段で追跡された各輪郭線毎に輪郭線に
外接する外接四辺形を抽出する抽出手段と、前記輪郭線
追跡手段で追跡して得られた輪郭線のうち任意の２個の
輪郭線である第１，第２の輪郭線において、前記追跡周
回方向判定手段で判定された追跡周回方向が相互に異な
り、かつ前記抽出手段で抽出された外接四辺形のうち第
１の輪郭線の外接四辺形を最も小さく内包する外接四辺
形が第２の輪郭線の外接四辺形である場合に、第１の輪
郭線を第２の輪郭線が内包すると判定する判定手段とを
具備させることにした。この発明によれば、輪郭線間の
内包関係を容易に検出でき、有孔物体の認識処理を簡易
かつ確実に実施できるという効果がある。
＜実施例の説明＞ 第１図は本発明にかかる図形解析装置の回路構成例を示
す。図中、輪郭線追跡部１は、公知のアルゴリズムに基
づき物体画像の輪郭線を追跡する。本実施例の場合、第
２のに示す如く、物体画像Ｐの黒地（図中斜線で示す）
を右側に見て輪郭線Ｌを一周追跡しており、その追跡周
回方向が右回り（時計回りの方向）のときは、その輪郭
線は物体の外形線であると判断し、左回り（反時計回り
の方向）のときは、その輪郭線は物体中の孔周縁である
と判断する。この物体画像ＰはＩ軸およびＪ軸より成る
２次元座標上に位置しており、輪郭線追跡部１は追跡位
置の輪郭線Ｌ上の点（これを「輪郭点」という）につき
そのＩＪ座標および、方向コードをデータ出力する。こ
の方向コードは、輪郭点よりつぎの輪郭点に向かう方向
を第３図に示す８方向のベクトル番号コード０〜７をも
って表わしたものであり、例えば第４図に示す右回り方
向の追跡例では、０、７、６、５、４、３、２、１、０
の方向コード系列が、また第５図に示す左回り方向の追
跡例では、４、５、６、７、０、１、２、３、４の方向
コード系列が夫々生成される。
す。図中、輪郭線追跡部１は、公知のアルゴリズムに基
づき物体画像の輪郭線を追跡する。本実施例の場合、第
２のに示す如く、物体画像Ｐの黒地（図中斜線で示す）
を右側に見て輪郭線Ｌを一周追跡しており、その追跡周
回方向が右回り（時計回りの方向）のときは、その輪郭
線は物体の外形線であると判断し、左回り（反時計回り
の方向）のときは、その輪郭線は物体中の孔周縁である
と判断する。この物体画像ＰはＩ軸およびＪ軸より成る
２次元座標上に位置しており、輪郭線追跡部１は追跡位
置の輪郭線Ｌ上の点（これを「輪郭点」という）につき
そのＩＪ座標および、方向コードをデータ出力する。こ
の方向コードは、輪郭点よりつぎの輪郭点に向かう方向
を第３図に示す８方向のベクトル番号コード０〜７をも
って表わしたものであり、例えば第４図に示す右回り方
向の追跡例では、０、７、６、５、４、３、２、１、０
の方向コード系列が、また第５図に示す左回り方向の追
跡例では、４、５、６、７、０、１、２、３、４の方向
コード系列が夫々生成される。
つぎに輪郭線符号生成部２は、上記方向コード系列にお
ける前後の方向コードC1,C2の差C1-C2（これを「差分方
向コード」という）を第６図の差分方向コードテーブル
T1を参照して順次求めた後、差分方向コードの総和を算
出し、その算出値の正負を輪郭線符号Ｃとして出力す
る。例えば第４図に示す例では、方向コード０．と７と
の間、７と６との間、６と５との間、５と４との間、４
と３との間、３と２との間、２と１との間、１と０との
間の夫々差分方向コードは「−１」となり、その総和は
「−８」であり、輪郭線符号は“マイナス”（これを
「−１」と表わす）となる。同様に第５図に示す例で
は、各方向コード間の差分方向コードは全て「１」とな
り、その総和は「８」であり、輪郭線符号Ｃは“プラ
ス”（これを「＋１」と表わす）となる。
ける前後の方向コードC1,C2の差C1-C2（これを「差分方
向コード」という）を第６図の差分方向コードテーブル
T1を参照して順次求めた後、差分方向コードの総和を算
出し、その算出値の正負を輪郭線符号Ｃとして出力す
る。例えば第４図に示す例では、方向コード０．と７と
の間、７と６との間、６と５との間、５と４との間、４
と３との間、３と２との間、２と１との間、１と０との
間の夫々差分方向コードは「−１」となり、その総和は
「−８」であり、輪郭線符号は“マイナス”（これを
「−１」と表わす）となる。同様に第５図に示す例で
は、各方向コード間の差分方向コードは全て「１」とな
り、その総和は「８」であり、輪郭線符号Ｃは“プラ
ス”（これを「＋１」と表わす）となる。
つぎの外接四辺形生成部３は、各輪郭線に外接する四辺
形Ｓを検出するためのものであり、輪郭線追跡時に各輪
郭点の座標を順次比較することによりＩ座標およびＪ座
標の最大値MAX(I)、MAX(J)および最小値MIN(I)、MIN(J)を
求め、これらの各値と外接四辺形の各辺長さＳＩ、ＳＪ
をデータ出力する。
形Ｓを検出するためのものであり、輪郭線追跡時に各輪
郭点の座標を順次比較することによりＩ座標およびＪ座
標の最大値MAX(I)、MAX(J)および最小値MIN(I)、MIN(J)を
求め、これらの各値と外接四辺形の各辺長さＳＩ、ＳＪ
をデータ出力する。
上記各部の動作は、CPU(Central Processing Unit)４、
ROM(Read Only Memory)５および、RAM(Random Access M
emory)６より成るコンピュータ回路をもって制御され
る。前記のＲＯＭ５には図形解析用プログラムの他、前
記差分方向コードテーブルT1等が予め格納してあり、Ｃ
ＰＵ４はＲＯＭ５のプログラムを解読し、ＲＡＭ６に対
するデータの書込みおよび読出しを行ないつつ、図形解
析に関する各種演算、処理を実行し、更にその結果をＲ
ＡＭ６へ格納する。
ROM(Read Only Memory)５および、RAM(Random Access M
emory)６より成るコンピュータ回路をもって制御され
る。前記のＲＯＭ５には図形解析用プログラムの他、前
記差分方向コードテーブルT1等が予め格納してあり、Ｃ
ＰＵ４はＲＯＭ５のプログラムを解読し、ＲＡＭ６に対
するデータの書込みおよび読出しを行ないつつ、図形解
析に関する各種演算、処理を実行し、更にその結果をＲ
ＡＭ６へ格納する。
第７図はＣＰＵ４による制御手順を符号11〜13で示す。
同図のステップ１１において、まずＣＰＵ４は輪郭線追
跡部１、輪郭線符号生成部２および、外接四辺形生成部
３の各動作を一連に制御して、各輪郭線の追跡処理を実
行させると共に各輪郭線毎に輪郭線符号Ｃおよび、外接
四辺形データMIN(I),MAM(I),MIN(J),MAX(J)、SI,SJを生
成せしめ、これらデータをＲＡＭ６へ格納する。つぎに
ＣＰＵ４は、ステップ12において、これらデータに基づ
き、各輪郭線の内外位置関係を判定し、その結果、第８
図に示す１次内包関係テーブルT2を生成する。ここで例
えば輪郭線Ｂが輪郭線Ａを１次内包するとは、つぎの
〜式を満足する輪郭線の集合がＢ(K)である場合に、
輪郭線Ｂが集合Ｂ(K)のうち最小のものである場合をい
う。
同図のステップ１１において、まずＣＰＵ４は輪郭線追
跡部１、輪郭線符号生成部２および、外接四辺形生成部
３の各動作を一連に制御して、各輪郭線の追跡処理を実
行させると共に各輪郭線毎に輪郭線符号Ｃおよび、外接
四辺形データMIN(I),MAM(I),MIN(J),MAX(J)、SI,SJを生
成せしめ、これらデータをＲＡＭ６へ格納する。つぎに
ＣＰＵ４は、ステップ12において、これらデータに基づ
き、各輪郭線の内外位置関係を判定し、その結果、第８
図に示す１次内包関係テーブルT2を生成する。ここで例
えば輪郭線Ｂが輪郭線Ａを１次内包するとは、つぎの
〜式を満足する輪郭線の集合がＢ(K)である場合に、
輪郭線Ｂが集合Ｂ(K)のうち最小のものである場合をい
う。
B(K)MIN(I)＜AMIN(I)… B(K)MAX(I)＞AMAX(I)… B(K)MIN(J)＜AMIN(J)… B(K)MAX(J)＞AMAX(J)… CB(K)≠CA… 但しB(K)MIN(I)，B(K)MAX(I)，B(K)MIN(J)，B(K)MAX(J)
は、輪郭線B(K)におけるＩ，Ｊ各座標の最小値および最
大値、AMIN(I),AMAX(I),AMIN(J),AMAX(J)は、輪郭線Ａ
におけるＩ，Ｊ各座標の最小値および最大値、CB(K),CA
は輪郭線B(K),Aの輪郭線符号である。
は、輪郭線B(K)におけるＩ，Ｊ各座標の最小値および最
大値、AMIN(I),AMAX(I),AMIN(J),AMAX(J)は、輪郭線Ａ
におけるＩ，Ｊ各座標の最小値および最大値、CB(K),CA
は輪郭線B(K),Aの輪郭線符号である。
かくて第９図に示す輪郭線Ｌ１〜Ｌ５を考える場合、輪
郭線Ｌ１は輪郭線Ｌ２に１次内包され、輪郭線Ｌ２およ
びＬ５は輪郭線Ｌ４に１次内包されるもので、その結
果、第８図に示す１次内包関係テーブルT2が生成され
る。
郭線Ｌ１は輪郭線Ｌ２に１次内包され、輪郭線Ｌ２およ
びＬ５は輪郭線Ｌ４に１次内包されるもので、その結
果、第８図に示す１次内包関係テーブルT2が生成され
る。
つぎにＣＰＵ４は、ステップ１３において、上記１次内
包関係テーブルT2に基づき、第１０図に示す内包関係テ
ーブルT3を生成する。前記第９図の例では、輪郭線Ｌ１
は輪郭線Ｌ２およびＬ４に内包され、輪郭線Ｌ２および
Ｌ５は輪郭線Ｌ４に内包されている。従って第１０図の
内包関係テーブルT3の場合、横に内包する側の輪郭線の
番号、縦に内包される側の輪郭線の番号が設定してあ
り、内包関係が成立する輪郭線間には夫々データ「１」
がセットされるものである。
包関係テーブルT2に基づき、第１０図に示す内包関係テ
ーブルT3を生成する。前記第９図の例では、輪郭線Ｌ１
は輪郭線Ｌ２およびＬ４に内包され、輪郭線Ｌ２および
Ｌ５は輪郭線Ｌ４に内包されている。従って第１０図の
内包関係テーブルT3の場合、横に内包する側の輪郭線の
番号、縦に内包される側の輪郭線の番号が設定してあ
り、内包関係が成立する輪郭線間には夫々データ「１」
がセットされるものである。
例えば、第１１図に示す同一視野１０内に、４種類の物
体画像Ａ、Ｂ，Ｄ，Ｅが存在する場合において、かく物
体画像Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅおよび、孔ａ、ｄの輪郭線を画像
の黒地（図中、斜線で示す）を右側に見て一周追跡する
と、その追跡周回方向は、第１２図の矢印で示す如く、
物体外形の輪郭線Ｌ１、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６では右回り
（時計回りの方向）、孔の輪郭線Ｌ２，Ｌ５では左回り
（反時計回りの方向）となることが理解される。また、
各輪郭線Ｌ１〜Ｌ６につきその外接四辺形Ｓ１〜Ｓ６
（第１３図に示す）を求めると、外接四辺形Ｓ２、Ｓ３
は外接四辺形Ｓ１に、また外接四辺形Ｓ５は外接四辺形
Ｓ４にそれぞれ含まれることが判明する。この場合に外
接四辺形Ｓ２は外接四辺形Ｓ１に含まれ、かつ、それぞ
れの輪郭線Ｌ２，Ｌ１の追跡周回方向は反対方向である
ことから、輪郭線Ｌ２は輪郭線Ｌ１に内包されると判断
され、輪郭線Ｌ２は物体中の孔であることがわかる。
体画像Ａ、Ｂ，Ｄ，Ｅが存在する場合において、かく物
体画像Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅおよび、孔ａ、ｄの輪郭線を画像
の黒地（図中、斜線で示す）を右側に見て一周追跡する
と、その追跡周回方向は、第１２図の矢印で示す如く、
物体外形の輪郭線Ｌ１、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６では右回り
（時計回りの方向）、孔の輪郭線Ｌ２，Ｌ５では左回り
（反時計回りの方向）となることが理解される。また、
各輪郭線Ｌ１〜Ｌ６につきその外接四辺形Ｓ１〜Ｓ６
（第１３図に示す）を求めると、外接四辺形Ｓ２、Ｓ３
は外接四辺形Ｓ１に、また外接四辺形Ｓ５は外接四辺形
Ｓ４にそれぞれ含まれることが判明する。この場合に外
接四辺形Ｓ２は外接四辺形Ｓ１に含まれ、かつ、それぞ
れの輪郭線Ｌ２，Ｌ１の追跡周回方向は反対方向である
ことから、輪郭線Ｌ２は輪郭線Ｌ１に内包されると判断
され、輪郭線Ｌ２は物体中の孔であることがわかる。
かくて、第１４図に示す如く、輪郭線Ｌ２とＬ１、また
輪郭線Ｌ５とＬ４のそれぞれ内包関係を容易に検出し
得、有孔物体の認識処理を簡易かつ確実に実施できる。
輪郭線Ｌ５とＬ４のそれぞれ内包関係を容易に検出し
得、有孔物体の認識処理を簡易かつ確実に実施できる。
第１図は本発明にかかる図形解析装置の回路ブロック
図、第２図は輪郭線の追跡処理および外接四辺形の抽出
処理を説明するための図、第３図は方向コードを説明す
るための図、第４図および第５図は方向コード系列の検
出例を示す図、第６図は差分方向コードテーブルを示す
図、第７図は第１図に示す装置例の制御動作を示すフロ
ーチャート、第８図は１次内包関係テーブルを示す図、
第９図は輪郭線の集合例を示す図、第１０図は内包関係
テーブルを示す図、第１１図は物体画像の一例を示す
図、第１２図は第１１図に示す物体画像の輪郭線追跡例
を示す図、第１３図は第１１図に示す物体画像の外接四
辺形抽出例を示す図、第１４図は輪郭線間の内包関係を
示す図である。 １…輪郭線追跡部、２…輪郭線符号生成部 ３…外接四辺形生成部、４…ＣＰＵ ５…ＲＯＭ、６…ＲＡＭ
図、第２図は輪郭線の追跡処理および外接四辺形の抽出
処理を説明するための図、第３図は方向コードを説明す
るための図、第４図および第５図は方向コード系列の検
出例を示す図、第６図は差分方向コードテーブルを示す
図、第７図は第１図に示す装置例の制御動作を示すフロ
ーチャート、第８図は１次内包関係テーブルを示す図、
第９図は輪郭線の集合例を示す図、第１０図は内包関係
テーブルを示す図、第１１図は物体画像の一例を示す
図、第１２図は第１１図に示す物体画像の輪郭線追跡例
を示す図、第１３図は第１１図に示す物体画像の外接四
辺形抽出例を示す図、第１４図は輪郭線間の内包関係を
示す図である。 １…輪郭線追跡部、２…輪郭線符号生成部 ３…外接四辺形生成部、４…ＣＰＵ ５…ＲＯＭ、６…ＲＡＭ
Claims (3)
- 【請求項１】白黒２値化された図形の各輪郭線を、図形
の黒地が輪郭線の追跡方向に対して左右いずれか一方に
位置する状態で、それぞれ一周追跡する輪郭線追跡手段
と、 前記輪郭追跡手段で追跡された各輪郭線毎に追跡周回方
向を正または負のいずれかに判定する追跡周回方向判定
手段と、 前記輪郭線追跡手段で追跡された各輪郭線毎に輪郭線に
外接する外接四辺形を抽出する抽出手段と、 前記輪郭線追跡手段で追跡して得られた輪郭線のうち任
意の２個の輪郭線である第１，第２の輪郭線において、
前記追跡周回方向判定手段で判定された追跡周回方向が
相互に異なり、かつ前記抽出手段で抽出された外接四辺
形のうち第１の輪郭線の外接四辺形を最も小さく内包す
る外接四辺形が第２の輪郭線の外接四辺形である場合
に、第１の輪郭線を第２の輪郭線が内包すると判定する
判定手段を備えて成る図形解析装置。 - 【請求項２】前記判定手段は、前記第１の輪郭線を前記
第２の輪郭線が内包すると判定したとき、前記第１の輪
郭線は前記第２の輪郭線で表される図形の内部に存在す
る穴の輪郭線であると判断する、特許請求の範囲第１項
記載の図形解析装置。 - 【請求項３】前記図形は、物体画像を２値化して得られ
た画像である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
図形解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093635A JPH067390B2 (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 図形解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093635A JPH067390B2 (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 図形解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237582A JPS60237582A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH067390B2 true JPH067390B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=14087797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093635A Expired - Lifetime JPH067390B2 (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 図形解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067390B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4738469B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2011-08-03 | 株式会社東芝 | 画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法 |
| JP5719328B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2015-05-13 | 任天堂株式会社 | 画像処理プログラム、画像処理装置、画像処理システム、および画像処理方法 |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59093635A patent/JPH067390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60237582A (ja) | 1985-11-26 |
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