JPH0684013A - パターン認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 認識対象パターンを簡略化した画像データに
変換してパターン認識処理を行うことにより、処理の高
速化を可能にすること。 【構成】 認識対象６を撮像装置１１によってとらえた
画像を複数の領域に分割し、この分割領域を単位として
認識対象パターンを２値化処理し画像データ化し、この
簡略化した画像データに基づいて画像認識処理を行う。 【効果】 扱うデータ量が少なくて済むので、処理の高
速化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパターンの認識方法に関
し、特にＣＣＤカメラ等の撮像装置によって得た画像信
号により文字や図形等のパターンの認識処理を行うパタ
ーン認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場での製品の製造工程等を自動化する
際には、機材や部品等に付された文字や図形等をパター
ン認識することが要求される。たとえば、オーディオや
カーステレオの製造行程を自動化する場合には、グリル
に挿入する印刷付ボタンの誤挿入防止や、製造履歴の管
理等のために、部品や基板に付された文字や図形、ある
いはシリアルナンバー等のパターン認識を行う。

【０００３】工場で扱う部品等に付されているパターン
は一般に規格化されたものであり、このようなパターン
を認識するには、撮像装置でとらえた認識対象パターン
の画像信号に対して画像認識処理を行うパターン認識方
法が知られている。従来技術としては、撮像された認識
対象パターンの輪郭を多角形近似処理して画像認識処理
を行うものや、パターンが文字の場合に文字の特徴を抽
出することにより画像認識処理を行う方法がある（たと
えば、特開昭６２−２０８１７９号公報、特開平３−２
４６８２号公報）。また、その他の従来技術としては、
対象パターンを撮像装置でとらえて得た画像信号を各画
素毎に２値化処理し、この２値化データによって画像認
識処理を行うものもある（たとえば、特開平１−１２８
１７８号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パター
ンの輪郭を多角形近似処理したり、文字等の特徴を抽出
することにより画像認識処理を行う方法は、一般に認識
アルゴリズムが複雑でプログラムの容量が大きくなり、
処理時間がかかるという問題があり、また、アルゴリズ
ムを簡素化しようとするとパターンの種類（数字、アル
ファベット、図形等）によってアルゴリズム処理が異な
るので各々の種類によって別のソフト（ハードで処理す
る場合は別の装置）が必要になり、処理が煩雑化すると
ともにコストもかかるという問題があった。

【０００５】また、画像信号を各画素毎に２値化処理す
ることにより画像認識する方法は、パターンの種類とは
関係なく処理ができる利点はあるものの、一つのパター
ンを認識するのに要する２値化データの量が膨大なもの
になり、これによって処理時間が長くなるという問題が
あった。

【０００６】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、認識対象パターンを簡略化した画像データ
に変換して、画像認識処理を行う際のデータ量を少なく
することにより高速処理を可能にし、更に認識対象パタ
ーンの種類に関係なく共通のアルゴリズム処理が可能な
パターン認識方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のパターン認識方
法は、上記目的を達成するために、撮像装置によって撮
像した認識対象パターンの画像信号に対して、認識対象
パターンを囲む画像領域を設定し、該画像領域を複数の
領域に分割して各々の分割領域ごとに画像信号に基づく
明るさの平均値を求め、該平均値を基準値と比較して分
割領域単位で認識対象パターンを２値化処理し、この２
値化された画像データを予め登録されたパターンと比較
することにより画像認識処理を行うことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のパターン認識方法では、認識すべき対
象パターンは、撮像装置によって画素単位の明るさ分布
を示す画像信号に変換される。この画像信号に対して認
識対象パターン全体を囲む画像領域を設定し、この画像
領域を複数の領域に分割して、各々の分割領域毎に画像
信号を用いて明るさの平均値を求める。この明るさの平
均値は、認識対象パターンの一部が分割された領域内を
どの程度占有するかを示す値になる。次に、各分割され
た領域における明るさの平均値が設定された基準値より
明るいか暗いかを判定することによって各分割領域が認
識対象パターンの一部に該当するか否かを判別する。そ
して、明るさの平均値が基準値を超える場合にはその分
割領域に論理値１を与え、超えない場合には論理値０を
与えることによって認識対象パターンを分割領域単位で
２値化処理し画像データ化する。このように本発明によ
るパターン認識方法によれば認識対象パターンを文字や
図形等の種類に関係なく簡略な画像データに変換するこ
とができるので、画像認識処理において扱うデータ量を
少なくでき処理時間を短縮することが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明のパターン認識方法の一実
施例に係るシステム構成を示す説明図、図２は本発明を
実行するためのアルゴリズム処理のフローを示す図、図
３は本発明の実施例の作用を示す説明図である。

【００１０】図１において、１は撮像装置、２はパーソ
ナルコンピュータ、３はモニタテレビ、４はＣＲＴ、５
は照明装置である。

【００１１】撮像装置１はＣＣＤにより認識対象６の光
学像を画素単位の明るさ分布からなる画像信号に変換す
るものであり、たとえばカーステレオ等の製造行程にお
いてはグリルに装着される操作ボタン等が対象物とな
り、この操作ボタン等に付された印刷文字または図形が
認識対象パターンとなる。

【００１２】撮像装置１によって得られた画像信号はＡ
／Ｄ変換され、１画素当り１ビットのデータとしてパー
ソナルコンピュータ２のインターフェース部１４から画
像メモリ１１に格納され、同時にインターフェース部１
５介してモニタテレビ３に表示される。

【００１３】そして、パーソナルコンピュータ２のＣＰ
Ｕ１３はプログラムメモリ１２に格納されたプログラム
を実行させ、画像メモリ１１に格納した画像信号に後述
の図２に示すフロー従ったアルゴリズム処理を施し画像
認識処理を行う。

【００１４】続いて、パターン認識方法を、図２及び図
３を用いて説明する。まず、撮像装置１によって得られ
た画像信号を画像メモリ１１に格納する（ステップ２０
１）。撮像装置１によって得られた画像が図３（ａ）に
示すようにｍ×ｎ個の画素からなる場合は、画素の座標
（０，０）から（ｍ，ｎ）に対応するアドレスを画像メ
モリ１１に設定し、１画素当り１ビットのデータとして
画像信号を画像メモリ１１に格納する。

【００１５】次いで、画像メモリ１１に格納された画像
信号の中から認識対象パターンを囲む最小の矩形領域内
の信号を切り出し画像領域を設定する（ステップ２０
２）。これは、図３（ｂ）に示すように認識対象パター
ン「５」を囲む矩形領域３１を求め、矩形領域３１の座
標（Ｘ0 ，Ｙ0 ）から（Ｘm ，Ｙn ）に対応するメモリ
を切り出すことによって画像メモリ１１上に画像領域を
設定するものである。

【００１６】（ステップ２０３）では、この画像領域を
複数の領域に分割する。つまり、図３（ｃ）に示すよう
に画像領域をＡ1 ，Ａ2 ，・・・，Ａ100 からなるたと
えば１０×１０個の領域に分割し、各領域の座標に対応
するメモリ領域を分割領域として設定する。

【００１７】分割した領域内の画像信号によって各々の
分割領域における明るさの平均値を算出する（ステップ
２０４）。これは、分割領域内の座標に対応するメモリ
から画像信号を取り出し演算処理を施すことによって算
出することができる。

【００１８】次に、この分割領域毎にに求めた明るさの
平均値を設定された基準値と比較し、基準値を超える場
合には論理値１を与え、超えない場合には論理値０を与
えて、認識対象パターンを分割領域単位で２値化処理し
画像データ化する（ステップ２０５）。

【００１９】以上のステップで認識対象パターンを図３
（ｄ）に示すような簡略化されたデータに変換すること
ができる。

【００２０】データ変換後、この分割領域単位で２値化
処理された画像データを登録された全てのパターンと比
較し、各パターンとの一致率を計算して、計算した一致
率の最大値が設定された値より大きいか否かを判別する
（ステップ２０７）。

【００２１】判別の結果、一致率の最大値が設定された
値より大きい場合は、一致率が最大値をとる登録パター
ンと認識対象パターンが同じパターンであると判定し
（ステップ２０８）、一致率の最大値が設定された値よ
り低い場合は登録パターンと同じパターンは無いと判定
する（ステップ２０９）。以上のステップによってパタ
ーン認識処理の１行程が終了する。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のパターン
認識方法によれば、認識対象パターンを簡略化した画像
データに変換して画像認識処理を行うので、扱うデータ
量が少なくてすみ、処理の高速化を図ることができる。
更に、認識対象パターンの種類に関係なく共通のアルゴ
リズム処理が可能なパターン認識方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパターン認識方法の一実施例に係るシ
ステム構成を示す図である。

【図２】図１のパターン認識方法を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図３】図１のパターン認識方法を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ 撮像装置 ２ パーソナルコンピュータ ３ モニタテレビ ４ ＣＲＴ ５ 照明装置 ６ 認識対象 １１ 画像メモリ １２ プログラムメモリ １３ ＣＰＵ １４，１５，１６ インターフェース部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置によって撮像した認識対象パタ
   ーンの画像信号に対して、認識対象パターンを囲む画像
   領域を設定し、該画像領域を複数の領域に分割して各々
   の分割領域ごとに画像信号に基づく明るさの平均値を求
   め、該平均値を基準値と比較して分割領域単位で認識対
   象パターンを２値化処理し、この２値化された画像デー
   タを予め登録されたパターンと比較することにより画像
   認識処理を行うことを特徴とするパターン認識方法。