JPH07110866A - パターン認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ２次元画像を３次元画像としてパターン認識
する。 【構成】 ２次元画像のエッジを検出するエッジ検出部
４、２次元画像を線分に分解する線分分離部５、分解し
た２次元線分を楕円又は直線を検出する楕円直線検出部
６、２次元画像を３次元ベクトルに変換する３次元ベク
トル化部７、既知画像を３次元ベクトルにて記憶してい
るベクトル化辞書部１０、画像の３次元ベクトルを３次
元座標で回転移動させる座標変換部８、ベクトル化辞書
のベクトルと入力画像のベクトルを照合する照合部９、
及び照合した結果を判定する判定部１１をパターン認識
装置に備える。球面幾何学により、楕円の線分及び直線
の線分を、球の中心を通る面の円周上の線分として、３
次元ベクトル１個で記述でき、２次元画像の曲線部分を
３次元ベクトル化した楕円の線分で記述し、画像の直線
部分を３次元ベクトル化した直線の線分で記述できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は文字、図面、図形、指
紋、リモートセンシング等のパターン認識装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】 従
来のパターン認識装置は線分を２次元ベクトルで記述し
ているため、直線のみ記述することが出来るが、曲線は
記述することが出来ない。又、２次元ベクトルの短い直
線による近似、或いは２次元の近似曲線による近似では
線分を完全に記述することは出来ない。この事は、我々
が生活している空間は３次元空間であり、我々は３次元
空間的に画像を処理しているが、従来のパターン認識の
手法は、本来３次元座標の画像を２次元座標で処理して
いる為、処理自体に無理がある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】２次元画像を入力する画
像入力部３、２次元画像のエッジを検出するエッジ検出
部４、２次元画像を線分に分解する線分分離部５、分解
した２次元線分を楕円又は直線を検出する楕円直線検出
部６、２次元画像を３次元ベクトルに変換する３次元ベ
クトル化部７、既知画像を３次元ベクトルにて記憶して
いるベクトル化辞書部１０、画像の３次元ベクトルを３
次元座標で回転移動させる座標変換部８、ベクトル化辞
書のベクトルと入力画像のベクトルを照合する照合部
９、照合した結果を判定する判定部１１、判定部の判定
結果を出力する出力部１２、画像データ及びベクトルデ
ータを記憶するメモリ部２、前記各ブロックを制御する
制御部１にて構成する。

【０００４】又、楕円直線検出部６は、２次元画像の線
分より、楕円の中心点座標及び長半径値又は直線の中間
座標及び直線の１／２の長さを求める。又、球の中心を
通る面の円周上の線分は、楕円及び直線を記述してい
る。従って、球の中心を通る面の円周上の線分として、
楕円の線分及び直線の線分を記述できる。又、球の中心
を通る面の円周上の線分は、球の中心を通る面に垂直で
且つ、球の中心を通る３次元ベクトル１個で記述でき
る。従って、楕円の線分及び直線の線分を、球の中心を
通る面の円周上の線分として、３次元ベクトル１個で記
述できる。従って、画像の曲線部分を３次元ベクトル化
した楕円の線分で記述し、画像の直線部分を３次元ベク
トル化した直線の線分で記述できる。

【０００５】従って、３次元ベクトル化した楕円の線分
及び直線の線分の組合せにより、画像の全線分を記述す
ることが可能である。即ち、３次元ベクトル化部７に
て、球面上の線分として、２次元画像の線分を３次元要
素ベクトル（曲線ベクトル、始点ベクトル、終点ベクト
ル、中心点ベクトル、長半径値）化することができる。
従って、球面上の線分として、２次元画像の線分を３次
元ベクトルにより記述できる。従って、２次元画像の全
線分を３次元ベクトル化した楕円の線分及び３次元ベク
トル化した直線の線分の組合せとして画像のパターンを
認識することが可能である。

【０００６】

【作用】２次元画像の曲線の度合いより３次元画像を復
元するため、直線だけでなく曲線を含む一般の画像を処
理することができる。又、２次元画像の線分は３次元ベ
クトルにて完全に表現可能であるため、パターン認識が
容易になる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に従い説明する。図１に
球面幾何学に於ける、球の中心を通る球の断面の円周上
の線分を示す。図１（ａ）はＺ軸が図面に垂直な３次元
座標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球の中心を通り、球をｘ
ｙ平面に平行な面で切った時の断面図を示す。球の断面
の円周上の線分をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）で示す。又、
この線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ＝Ｒ，ｙ＝０，ｚ
＝０のａ点をｚ軸を軸として３６０度回転させた軌跡と
して表現できる。この時、線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）
は円を示す。

【０００８】図１（ｂ）はＺ軸が図面に垂直な３次元座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球の中心を通り、球のｙｚ
平面をｚ軸周りに（９０−α）度回転させた時のｙｚ平
面で切った時の断面図を示す。球の断面の円周上の線分
をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）で示す。又、この線分Ｖ．
ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はｘ軸をｚ軸周りにα度回転させ、
ｙ軸をｘ軸周りに９０度回転させた時の変換座標系
（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に於いて、ｘ’＝Ｒ，ｙ’＝０，
ｚ’＝０のａ点をＺ’軸を軸として３６０度回転させた
軌跡として表現できる。この時線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，
ｚ）は直線を示す。

【０００９】図１（ｃ）はＺ軸が図面に垂直な３次元座
標（ｘ，ｙ，ｚ）に於いて、球のｙｚ平面をｚ軸周りに
（９０−α）度回転させ且つ、更に、ｙｚ平面をｘ軸周
りにβ度回転させたｙｚ平面で切った時の断面図を示
す。球の断面の円周上の線分をＶ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）
で示す。又、この線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）はＸ軸を
ｚ軸周りにα度回転させ、Ｙ軸をｘ軸周りにβ度回転さ
せた時の変換座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に於いて、
Ｘ’＝Ｒ，Ｙ’＝０，Ｚ’＝０のａ点をＺ’軸を軸とし
て３６０度回転させた軌跡として表現できる。この時線
分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）は楕円を示す。

【００１０】図２に楕円を示す。楕円上の任意の点５個
をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５とする。Ｐ１とＰ２を
結ぶ直線式 Ｌ１＝ａ１＊ｘ＋ｂ１＊ｙ＋ｃ１＝０が求
まる。Ｐ２とＰ３を結ぶ直線式 Ｌ２＝ａ２＊ｘ＋ｂ２
＊ｙ＋ｃ２＝０が求まる。Ｐ３とＰ４を結ぶ直線式 Ｌ
３＝ａ３＊ｘ＋ｂ３＊ｙ＋ｃ３＝０が求まる。Ｐ４とＰ
４を結ぶ直線式 Ｌ４＝ａ４＊ｘ＋ｂ４＊ｙ＋ｃ４＝０
が求まる。固有値をλとすると （１−λ）＊Ｌ１＊Ｌ２＋λ＊Ｌ３＊Ｌ４＝０ が成立する。Ｐ５の点を代入すると、固有値λは λ＝λ１／λ２ としてλが求められる。

【００１１】又、 ａａ＝ａａ１ ｂｂ＝ｂｂ１＊ｘ＋ｂｂ２ ｃｃ＝ｃｃ１＊ｘ＾２＋ｃｃ２＊ｘ＋ｃｃ３ とすると、一般の２次曲線は ａａ＊ｙ＾２＋ｂｂ＊ｙ＋ｃｃ＝０ として表せる。

【００１２】ここで、２次曲線の全係数は ａａ１＝ｂ１＊ｂ２＊（１−λ）＋ｂ３＋ｂ４＊λ ｂｂ１＝（１−λ）＊（ａ１＊ｂ２＋ｂ１＊ａ２）＋λ
＊（ａ３＊ｂ３＋ａ４＊ｂ３） ｂｂ２＝（１−λ）＊（ｂ１＊ｃ２＋ｃ１＊ｂ２）＋λ
＊（ｂ３＊ｃ４＋ｃ３＊ｂ４） ｃｃ１＝ａ１＊ａ２＊（１−λ）＋ａ３＊ａ４＊λ ｃｃ２＝（ａ１＊ｃ２＋ａ２＊ｃ１）＊（１−λ）＋
（ｃ３＊ａ４＋ａ３＊ｃ４）＊λ ｃｃ３＝（１−λ）＊ｃ１＊ｃ２＋ｃ３＊ｃ４＊λ として求められる。

【００１３】又、一般の楕円式は ｛（ｙ１＊ｓｉｎ（θ）＋ｘ１＊ｃｏｓ（θ））／（Ｒ
１）｝＾２＋｛（ｙ１＊ｃｏｓ（θ）−ｘ１＊ｓｉｎ
（θ））／（Ｒ２）｝＾２＝１ として表せる。但し、 ｘ１＝ｘ−ｃ．ｘ ｙ１＝ｙ−ｃ．ｙ ｃ．ｘは楕円の中心点のｘ座標 ｃ．ｙは楕円の中心点のｙ座標 θは楕円軸の傾き角度、 Ｒ１、Ｒ２は楕円の長半径又は短半径

【００１４】一方、前記２次曲線の式は線形代数の一般
２次式として古くから知られていて、 （１）楕円曲線（円を含む） （２）直線 （３）双曲線、又は、放物線 の３種類の曲線のいずれかになる。

【００１５】（１）楕円は下記の場合 ｂｂ１≠０ ｃｃ１≠ａａ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ ａａ１≠ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ 楕円の中心点の座標 ｃ．ｘ＝（ｂｂ１＊ｂｂ２−２＊ａａ１＊ｃｃ２）／
（４＊ａａ１＊ｃｃ１−ｂｂ１＾２） ｃ．ｙ＝（ｂｂ１＊ｃｃ２−２＊ｃｃ１＊ｂｂ２）／
（４＊ａａ１＊ｃｃ１−ｂｂ１＾２）

【００１６】楕円の軸の傾き角度 ｔａｎ（θ）＝（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１＋√
［｛（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１｝＾２＋１］ 又は、 ｔａｎ（θ）＝（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１−√
［｛（ａａ１−ｃｃ１）／ｂｂ１｝＾２＋１］ 楕円の半径 Ｒ１＝［ｄ＊［｛ｔａｎ（θ）｝＾２−１］］／［ｃｃ
１−ａａ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２］ Ｒ２＝［ｄ＊［｛ｔａｎ（θ）｝＾２−１］］／［ａａ
１−ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２］ 但し、 ｄ＝ｃｃ３−（ａａ１＊ｃ．ｙ＾２＋ｃｃ１＊ｃ．ｘ＾
２＋ｂｂ１＊ｃ．ｘ＊ｃ．ｙ）

【００１７】（１−１）円は下記の場合 ｂｂ１＝０ ａａ１≠０ ｃｃ１≠０ ａａ１＝ｂｂ１ 円の半径 Ｒ＝−ｄ／ａａ１ 円の中心点の座標 ｃ．ｘ＝−ｃｃ２／（２＊ｃｃ１） ｃ．ｙ＝−ｂｂ２／（２＊ａａ１）

【００１８】（２）直線は下記の場合 ｄ＝０の場合 ｂｂ２＊ｙ＋ｃｃ２＊ｘ＝０ ａａ１＝０，ｃｃ１＝０，ｂｂ１＝０の場合 ｂｂ２＊ｙ＋ｃｃ２＊ｘ＋ｃｃ３＝０ （３）双曲線又は放物線は下記の場合 ｂｂ２＾２＝４＊ａａ１＊ｃｃ１の場合 ａａ１＝ｂｂ１且つｂｂ１＝２＊ａａ１の場合 ａａ１＝ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２ 且つ、ａａ１＝ｃｃ１＊｛ｔａｎ（θ）｝＾２の場合 双曲線又は放物線になる場合は前記の球による３次元表
現ではなく、円錐体による３次元表現になる。本説明で
は円による３次元表現としているため、特例として線分
を再分割し楕円及び直線で近似する。

【００１９】図３に要素ベクトルの種類を示す。図３
（ａ）と図３（ｂ）は１個の線分Ｖ．ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）
の要素ベクトルの種類を示す。１個の線分Ｖ．ｆ（ｘ，
ｙ，ｚ）は次の要素ベクトルで構成する。曲線ベクトル
｛Ｖ．Ｌ．（ｘ，ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトルで、曲線
の曲り度合いを示す。始点ベクトル｛Ｖ．Ｓ．（ｘ，
ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトルで曲線の始点を示す。終点
ベクトル｛Ｖ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）｝は３次元ベクトル
で曲線の了点を示す。中心点ベクトル｛（Ｖ．Ｃ．
（ｘ，ｙ）｝は２次元ベクトルで楕円の中心点又は、直
線の中間点を示す。半径値（Ｒ）は１次元で楕円の長半
径値又は、直線の１／２の長さの値であり、球の半径を
示す。

【００２０】図４に本装置の電気的ブロック構成図を示
す。制御部１は全ての電気的ブロック部を制御する。メ
モリ部２は画像に関する全てのデータを記憶する。画像
入力部３は制御部１の指示により画像データを入力す
る。エッジ検出部４は画像入力部３の画像データのエッ
ジの座標を検出し、エッジ座標をメモリ部２に記憶す
る。線分分離部５は制御部１の指示により、エッジ座標
から２次曲線で表現可能な線分に分離し、分離した線分
に線分番号を付け、且つ、２次元の線分座標Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ）をメモリ部２に記憶する。

【００２１】楕円／直線検出部６は２次元の線分座標
Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）より、線分を楕円又は直線に分離す
る。楕円の場合、楕円の中心点座標（ｃ．ｘ，ｃ．ｙ）
及び長半径Ｒを求める。直線の場合、直線の式と線分の
中間点の座標（ｃ．ｘ，ｃ．ｙ）及び直線の１／２の長
さＲを求める。３次元ベクトル化部７は２次元座標の線
分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）を３次元座標の線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ，ｚ）に変換し、更に、曲線ベクトルＶ．Ｌ．
（ｘ，ｙ，ｚ）、始点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，
ｚ）、終点ベクトルＶ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。

【００２２】座標変換部８は画像を３次元座標変換す
る。即ち、画像より検出した線分がＮ個の時、中心点ベ
クトル｛（Ｖ．Ｃ．（ｘ，ｙ）｝、始点ベクトルＶ．
Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）、終点ベクトルＶ．Ｅ．（ｘ，ｙ，
ｚ）もＮ個存在するため、Ｎ個の中心点ベクトル
｛（Ｖ．Ｃ．（ｘ，ｙ）｝のなすＮ個の角度αｉ（ｉ＝
１からＮ）、Ｎ個の始点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，
ｚ）のなすＮ個の角度αｉ、βｉ、Ｎ個の終点ベクトル
Ｖ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）のなす角度αｉ、βｉを求め
る。一方、ベクトル辞書１０に既知のＮ個の中心点ベク
トル｛（Ｖ．Ｃ．（ｘ，ｙ）｝のなす角度、Ｎ個の始点
ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）のなす角度、Ｎ個の終
点ベクトルＶ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）のなす角度αｊ（ｊ
＝１からＭ）、βｊを記憶させておく。

【００２３】角度αｉ、βｉと角度αｊ、βｊの差が座
標変換角度になる。但、角度αｉ、βｉと角度αｊ、β
ｊはそれぞれ１個以上であればよく、Ｎ個又はＭ個全て
必要ではない。

【００２４】照合部９は画像の線分Ｎ個の要素ベクトル
とベクトル化辞書１０に記憶されている画像の線分Ｍ個
の要素ベクトルを照合する。判定部１１は照合した結果
を判定する。対象とする画像の認識目的により判定内容
は異なる。例えば、手書き文字の認識の場合はベクトル
化辞書の要素ベクトルに許容範囲を広く設定し、広い許
容範囲内の要素ベクトルであれば同一文字であると判定
する。又、製品の品質検査の場合はベクトル化辞書の要
素ベクトルに許容範囲を狭く設定し、狭い許容範囲内の
要素ベクトルであれば良品と判定する。出力部１２は判
定結果をＣＲＴ、プリンター、マイク等に出力する。

【００２５】図５に本発明の装置の楕円／直線検出部６
の電気的ブロック構成図を示す。楕円／直線分離部６１
は前記の図２に示した２次曲線の分類方法により線分を
分類する。即ち、２次元の線分座標Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）
より、線分を楕円又は直線に分離する。楕円の中心点座
標／長半径検出部６２は同様に前記の図２に示した２次
曲線の式を求める方法により、楕円の中心点座標（ｃ．
ｘ，ｃ．ｙ）及び長半径Ｒを求める。直線の中間座標検
出部６３は直線の式と線分の中間点の座標（ｃ．ｘ，
ｃ．ｙ）及び直線の１／２の長さＲを求める。

【００２６】図６に本発明の装置の３次元ベクトル化部
７の電気的ブロック構成図を示す。ｚ座標検出部７１は
２次元座標の線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ）よりｚ座標を下記
の方法で求める。球の半径はＲであるから ｚ＝√（Ｒ＾２−ｘ＾２−ｙ＾２） となり、３次元座標の線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ、ｚ）が求
まる。

【００２７】線分Ｖ．ｆ．（ｘ，ｙ、ｚ）がＮ個の座標
で構成されている時、ｉ番目の座標とｊ番目の座標の法
線ベクトルをＶ．ｆ．（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）及びＶ．
ｆ．（ｘｊ，ｙｊ、ｚｊ）とすると曲線ベクトルＶ．
Ｌ．（ｘ，ｙ、ｚ）はベクトルの外積により下記のよう
に求められる。 Ｖ．Ｌ．（ｘ，ｙ、ｚ）＝Ｖ．Ｌ．（ｘｉ，ｙｉ，ｚ
ｉ）＊Ｖ．Ｌ．（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ） 始点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）は、線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ、ｚ）の１番目（ｉ＝１の場合）の座標の法線
ベクトルＶ．ｆ．（ｘ１，ｙ１，ｚ１）である。 Ｖ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｖ．ｆ．（ｘ１，ｙ１，ｚ
１） 終点ベクトルＶ．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）は、線分Ｖ．ｆ．
（ｘ，ｙ、ｚ）の最後（ｉ＝Ｎの場合）の座標の法線ベ
クトルＶ．ｆ．（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）である。 Ｖ．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｖ．ｆ．（ｘｎ，ｙｎ，ｚ
ｎ）

【００２８】図７に線分分離の方法を示す。画像の線分
の方向をｘ方向、ｙ方向、斜め方向に分類する。図７の
数字”１”は進行優先順位１、”２”は進行優先順位
２、”３”は進行優先順位３を示し、線分上を追跡する
時の進行する優先順位を示す。斜め方向を最下位の進行
優先順位に設定している。図７（ａ）はｘ方向を優先し
た場合を示し、図７（ｂ）はｙ方向を優先した場合を示
す。従って、８種類の進行状態がある。線分上を１個の
状態で追跡進行し画素数を数える。８種類の状態のなか
で最も画素数の多い状態の線分Ｖ．ｆ．（ｘ．ｙ）を取
り出す。

【００２９】例えば、図９（ａ）に示す文字”Ｓ”の場
合を示す。先ず、１番目の線分Ｖ（１）を取り出す。次
に、１番目の線分Ｖ（１）の終点から線分上を追跡し、
２番目の線分Ｖ（２）を取り出すを取り出す。同様に、
３番目の線分Ｖ（３）、４番目の線分Ｖ（４）、５番目
の線分Ｖ（５）を取り出す。これを３次元ベクトルの第
１階層とする。更に、取り出した線分上の全座標の接線
の角度の変化により、線分の変曲点と屈曲点を求める。
図９（ｂ）に示すように、線分Ｖ（３）上に変曲点が存
在するため、線分Ｖ（３）を変曲点で線分Ｖ（３．１）
と線分Ｖ（３．２）に分離する。これを３次元ベクトル
の第２階層とする。

【００３０】更に、図９（ｃ）に示すように、線分Ｖ
（１）と線分Ｖ（２）は同一ベクトルで記述出来るた
め、線分Ｖ（１）と線分Ｖ（２）を結合して線分Ｖ（１
＋２）を作る。同様に、線分Ｖ（４）と線分Ｖ（５）を
結合して線分Ｖ（４＋５）を作る。従って、文字”Ｓ”
は線分Ｖ（１＋２）、線分Ｖ（３．１）、線分Ｖ（３．
２）、線分Ｖ（４＋５）で記述出来る。これを３次元ベ
クトルの第３階層とする。図８に３次元ベクトルの階層
化構造を示す。第３階層は第２階層より線分のベクトル
の個数が少ない。線分の結合又は線分の分割により、更
に、多数の階層化構造に出来る。

【００３１】図９に文字”Ｓ”の３次元ベクトル化を示
す。線幅が１個の場合を示す。図１０に数字”２”の３
次元ベクトル化を示す。線幅が有限個の場合を示す。

【００３２】

【発明の効果】２次元画像を３次元画像に復元するた
め、直線だけでなく曲線を含む一般の画像、例えば、活
字文字、手書き文字、記号、図面、指紋、リモートセン
シング画像、立体物体等を簡単に認識することが可能で
ある。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】 球の中心を通る球の断面の円周上の線分を示
す図

【図２】 楕円を示す図

【図３】 要素ベクトルの種類を示す図

【図４】 本発明の装置の電気的ブロック構成図

【図５】 本発明の装置の楕円直線検出部の電気的ブロ
ック構成図

【図６】 本発明の装置の３次元ベクトル化部の電気的
ブロック構成図

【図７】 線分分離方法を示す図

【図８】 ３次元ベクトルの階層化構造を示す図

【図９】 文字”Ｓ”の３次元ベクトル化を示す図

【図１０】 数字”２”の３次元ベクトル化を示す図

【符号の説明】

ｘ，ｙ，ｚ…３次元座標 Ｖ（ｉ）．ｆ．（ｘ，ｙ，ｚ）…画像の線分を示す式 Ｖ（ｉ）．Ｌ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の曲りを示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｓ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の始点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｅ．（ｘ，ｙ，ｚ）…線分の終点を示す３次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｃ．（ｘ，ｙ）……楕円の中心点を示す２次
元ベクトル Ｖ（ｉ）．Ｒ……………………楕円の長半径値、球の半
径 Ｖ（ｉ．１），Ｖ（ｉ．２）…Ｖ（ｉ）の分割ベクトル Ｖ（ｉ＋ｊ）……………………Ｖ（ｉ）とＶ（ｊ）が結
合ベクトル １…………………………制御部 ２…………………………メモリ部 ３…………………………画像入力部 ４…………………………エッジ検出部 ５…………………………線分分離部 ６…………………………楕円直線検出部 ７…………………………３次元ベクトル化部 ８…………………………座標変換部 ９…………………………照合部 １０………………………ベクトル化辞書 １１………………………判定部 １２………………………出力部 ６１………………………楕円直線分離部 ６２………………………楕円の中心座標、長半径検出部 ６３………………………直線の中間座標検出部 ７１………………………Ｚ座標値検出部 ７２………………………要素ベクトル検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 7/00 7459−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/70 ３３０ Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元画像を入力する画像入力部、２次
   元画像のエッジを検出するエッジ検出部、２次元画像を
   線分に分解する線分分離部、分解した２次元線分より楕
   円又は直線を検出する楕円直線検出部、２次元画像を３
   次元ベクトルに変換する３次元ベクトル化部、既知画像
   を３次元ベクトルにて記憶しているベクトル化辞書部、
   画像の３次元ベクトルを３次元座標で座標変換する座標
   変換部、ベクトル化辞書のベクトルと入力画像のベクト
   ルを照合する照合部、照合した結果を判定する判定部、
   判定部の判定結果を出力する出力部、画像データ及びベ
   クトルデータを記憶するメモリ部、前記各ブロックを制
   御する制御部にて構成する。特に、２次元画像の線分よ
   り楕円の線分又は直線の線分を検出する楕円直線検出部
   を設け、且つ、２次元画像の線分を３次元ベクトルによ
   り記述する３次元ベクトル化部を設けたことを特徴とす
   るパターン認識装置。
2. 【請求項２】 前記３次元ベクトル化部は、線分の曲り
   度合いを示す３次元曲線ベクトル、線分の開始点を示す
   ３次元始点ベクトル、線分の終了点を示す３次元終点ベ
   クトル、楕円の中心点を示す２次元中心ベクトル、楕円
   の長半径を示す長半径値の５個の要素ベクトルを作成す
   ることを特徴とする請求項１記載のパターン認識装置。
3. 【請求項３】 前記３次元ベクトル化部は、最初の３次
   元ベクトルを第１階層ベクトルとして作成、更に第１階
   層ベクトルを細分化した第２階層ベクトルを作成、更に
   第１階層ベクトルを結合した第３階層ベクトルを作成
   し、３次元ベクトルを階層化構造にしたことを特徴とす
   る請求項１記載のパターン認識装置。