JPH07210689A - 画像位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像位置検出の高速、簡単化。 【構成】概略サーチに対する前回の詳細サーチで得たパ
ターンマッチング率最大の被検出画像の正しいパターン
マッチング位置の候補データを持つ画素を中心として、
その周囲の一定範囲に、次の正しいパターンマッチング
位置の候補データを持つ画素を探す詳細サーチとしての
ステップを具備し、このステップを１回以上行って、こ
のステップでの中心のパターンマッチング率を越える値
が得られなくなったら、最終のステップの中心位置を最
終検出位置とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画素がマトリクス状に
並ぶ画像エリア内から被検出画像をパターンマッチング
法で検出する画像位置検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理装置によるパターンマッチング
で画像位置検出を行う場合、高速かつ簡単に画像位置検
出できることが望まれる。図４は、基本的なパターンマ
ッチング手法を説明するためのサーチエリアを示すもの
で、言い換えれば、リファレンス画像（図示せず）と正
しいパターンマッチングが行えると思われる概略サーチ
の検出位置ａ０を中心として、正しい詳細サーチの検出
位置ａ３が得られると考えられる画素範囲ということが
でき、ここでは７×７画素からなっている。したがって
図１の一ます１は、それぞれ１画素に対応する。又、上
記リファレンス画像は、例えば１０×１０画素からな
り、第４図において、概略サーチで検出された画素ａ０
は、上記リファレンス画像の例えば左上の角に位置する
画素が重なる部分に相当し、この様な重なりでもって、
リファレンス画像と該画像と比較する部分の画像との間
のパターンマッチングが、それぞれ対応する画素単位で
行われる。上記詳細サーチで検出された画素ａ３につい
ても同様で、このａ３が、上記リファレンス画像の例え
ば左上の角に位置する画素が重なる部分に相当し、この
様な重なりでもって、リファレンス画像と該画像と比較
する部分の画像との間のパターンマッチングが、それぞ
れ対応する画素単位で行われると考えることができる。
ここで上記画像については、濃淡画像を対象に考えてい
る。

【０００３】しかしながら図４において、パターンマッ
チング率最大の被検出画像の正しいパターンマッチング
検出位置ａ３を探し出すには、リファレンス画像の一番
左上の画素を、図４の一番左上の画素に合わせてパター
ンマッチング計算を行い、その後リファレンス画像を左
方向（Ｘ方向）に１画素ずらせてパターンマッチング計
算を行い、以後同様にＸ方向の一番右までずらせて同計
算を行い、今度は下方向に１画素ずつずらせながらそれ
ぞれ同計算を行い、最後の一番下まで同計算をしていけ
ば、７×７＝４９回のパターンマッチング計算を行わな
ければならない。ここで１画素の計算が、パターンマッ
チング１回の計算結果を表わす。したがって上記画像位
置検出方法は、パターンマッチング計算回数が多すぎる
ため、高速かつ簡単に画像位置検出ができるとは言い難
いものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたもので、パターンマッチング計算回数が大
幅に少なくできて、高速かつ簡単に画像位置検出ができ
る画像位置検出方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、画素が
マトリクス状に並ぶ画像エリア内から被検出画像をパタ
ーンマッチング法で検出するために、リファレンス画像
と該画像と比較する部分の画像との間のデータのパター
ンマッチング計算をそれぞれ対応する画素単位で行う第
１のステップと、前記画像エリアのＸまたはＹ座標方向
に対する概略のパターンマッチングを行うことにより、
概略サーチを行う第２のステップと、前記概略サーチで
得たパターンマッチング率最大の被検出画像の正しいパ
ターンマッチング位置の候補データを持つ画素を中心と
して、その周囲の一定範囲に、前記第１のステップを用
いて次の正しいパターンマッチング位置の候補データを
持つ画素を探す詳細サーチとしての第３のステップと、
前回の詳細サーチで得たパターンマッチング率最大の被
検出画像の正しいパターンマッチング位置の候補データ
を持つ画素を中心として、その周囲の一定範囲に、前記
第１のステップを用いて前記第１のステップを用いて次
の正しいパターンマッチング位置の候補データを持つ画
素を探す詳細サーチとしての第４のステップとを具備
し、この第４のステップを１回以上行って、第４のステ
ップでの中心のパターンマッチング率を越える値が得ら
れなくなったら、最終の第４ステップの中心位置を最終
検出位置とすることを特徴とする画像位置検出方法であ
る。

【０００６】すなわち通常、特に濃淡画像においては、
パターンマッチングの計算結果は、マッチング率のピー
クを中心に正規化曲線を構成する。この傾向をもとに、
概略サーチ後の詳細サーチを行うに当たり、一定範囲内
でマッチング率最大の画素部を中心としたパターンマッ
チング計算を、その計算結果の最大値を追いかけるよう
にして繰り返し行っていけば、いずれは上記マッチング
率のピークに到達するはずである。この様な方法によれ
ば、上記正規化曲線に沿う付近のみの画素をサーチし、
かつその部分のマッチング計算を行うだけで良いから、
大幅にこのマッチング計算を減らすことができ、したが
って、高速かつ簡単に画像位置検出ができる画像位置検
出方法が実現できるものである。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１はこの実施例を実現する構成例である。この
図において１１は、画素がマトリクス状に並ぶ画像エリ
アの画像データを蓄えた画像メモリである。１２は、上
記画像エリア内から被検出画像をパターンマッチング法
で検出するためのリファレンス画像データ蓄積部（辞
書）である。１３は、上記パターンマッチング処理を行
うために必要な各種計算（演算）を行う計算部である。
１４は、画像メモリ１１のアドレス指定を行い、画像デ
ータを計算部１３に送出するアドレス指定部である。こ
のアドレス指定部１４は、計算部１３で得たパターンマ
ッチング率の高いＸ、Ｙ座標方向の指示情報をアドレス
指定部から得て、画像メモリ１１に対して、サーチエリ
アのアドレス情報を送出する機能も有している。

【０００８】図２は、本実施例のサーチ範囲のみを抽出
して示したもので、図４の一部に対応した図と見ること
もできる。図３は、本実施例の動作を示すフローチャー
トであり、以下この図に沿って、本実施例の画像検出動
作を説明する。

【０００９】本実施例では、図２に示される如く、辞書
１２からのリファレンス画像に対応する被検出画像を得
るために、３×３画素のサーチを行っている。この３×
３画素によるサーチは、その中心画素の周りの位置にお
いて、パターンマッチング率が最大の画素位置を知るた
めの最低単位の範囲である。図２の３×３画素において
ａ０は、概略サーチの計算結果のうち、最大のマッチン
グ率が得られた場所を示す。２１は、１回目の詳細サー
チ範囲であり、２２〜２４は、それぞれ２〜４回目の詳
細サーチ範囲である。ａ３は、詳細サーチの最終結果、
つまり最終的に得られたマッチング率最大の場所であっ
て、かつ検出した目的の被検出画像及びそれに重ね合わ
せられるリファレンス画像の、例えば最も左上の座標原
点と考えることができる（それのみでなく、他の位置例
えば被検出画像の中心と考えても何ら差支えない）。

【００１０】画像位置検出は、まず図３ステップＳ１に
示される如く、概略サーチを行う。この概略サーチは、
辞書１２のリファレンス画像と該画像と比較する部分の
画像との間のデータのパターンマッチング計算を、計算
部１３においてそれぞれ対応する画素単位で行う動作を
基本動作として、該基本動作を上記画像エリアにわた
り、例えばそのＸまたはＹ座標方向へ複数画素飛び越し
た荒いパターンマッチングを行えばよい。

【００１１】次にステップＳ２に示される如く、上記概
略サーチで得られた結果ａ０（ここでは概略サーチで最
大パターンマッチング率が得られた部分の最も左上の座
標点と考えている）の画素を中心として、１回目の３×
３の詳細サーチを行う。この３×３の各画素のマッチン
グ率に対応する値は、例えばリファレンス画像を、３×
３の各画素のマッチング率に対応する値で埋まる回数だ
け１画素ずつずらし、このずらし操作を行うたびに、そ
のずらした場所におけるリファレンス画像と被検出画像
とのパターンマッチング計算を、対応画素単位で行うこ
とにより得られる。このような１回目の詳細サーチによ
り、マッチング率が最大の例えばａ１点が求まる。なぜ
ならば、前述したごとく、パターンマッチングの計算結
果は、マッチング率のピークを中心に正規化曲線を構成
するからである。

【００１２】次にステップＳ３に示される如く、ステッ
プＳ２で得られたマッチング率が最大のａ１点を中心
に、３×３の２回目の詳細サーチを行う（図２の符号２
２も参照）。ただしステップＳ３では、上記１回目の詳
細サーチで計算済みの位置、つまり図２の符号２１と２
２との重複部分の位置の計算は、除外してよい。これ
は、この重複部分の位置を再度計算しても、前の計算結
果と同一計算結果が得られるからである。

【００１３】次にステップＳ４に示される如く、ステッ
プＳ３と原理的に同様な詳細サーチを繰り返していく。
次にステップＳ５に示される如く、ステップＳ４と同様
な詳細サーチを繰り返しても、中心の最大マッチング率
を越える値が得られなかったとき、その詳細サーチを最
終として、この最終の詳細サーチの中心の値を最終結果
（ここでは、検出目的であった被検出画像の一番左上の
画素であり、図２ではａ３点に相当）とするものであ
る。

【００１４】このような位置検出方法によれば、図４の
方法では４９回のマッチング率計算を行わなければなら
なかったが、図２の方法では、その半分以下の２２回の
マッチング率計算で済むものである（前回ステップとの
重複部分は数えない）。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、パ
ターンマッチング計算回数が大幅に少なくできて、高速
かつ簡単に画像位置検出ができる画像位置検出方法を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための構成図。

【図２】同構成の作用説明図。

【図３】同構成の作用を説明するためのフローチャー
ト。

【図４】基本的な画像位置検出の説明図。

【符号の説明】

１…画素（リファレンス画像のずらし単位）、１１…画
像メモリ、１２…リファレンス画像データ蓄積部（辞
書）、１３…計算部、１４…アドレス指定部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素がマトリクス状に並ぶ画像エリア内か
   ら被検出画像をパターンマッチング法で検出するため
   に、リファレンス画像と該画像と比較する部分の画像と
   の間のデータのパターンマッチング計算をそれぞれ対応
   する画素単位で行う第１のステップと、前記画像エリア
   のＸまたはＹ座標方向に対する概略のパターンマッチン
   グを行うことにより、概略サーチを行う第２のステップ
   と、前記概略サーチで得たパターンマッチング率最大の
   被検出画像の正しいパターンマッチング位置の候補デー
   タを持つ画素を中心として、その周囲の一定範囲に、前
   記第１のステップを用いて次の正しいパターンマッチン
   グ位置の候補データを持つ画素を探す詳細サーチとして
   の第３のステップと、前回の詳細サーチで得たパターン
   マッチング率最大の被検出画像の正しいパターンマッチ
   ング位置の候補データを持つ画素を中心として、その周
   囲の一定範囲に、前記第１のステップを用いて前記第１
   のステップを用いて次の正しいパターンマッチング位置
   の候補データを持つ画素を探す詳細サーチとしての第４
   のステップとを具備し、この第４のステップを１回以上
   行って、第４のステップでの中心のパターンマッチング
   率を越える値が得られなくなったら、最終の第４ステッ
   プの中心位置を最終検出位置とすることを特徴とする画
   像位置検出方法。
2. 【請求項２】前記一定範囲におけるパターンマッチング
   計算では、相異なる回数目において重なった画素のパタ
   ーンマッチング計算は省略する請求項１に記載の画像位
   置検出方法。
3. 【請求項３】前記パターンマッチング率最大の画素を含
   むその周囲の前記一定範囲は、３×３画素である請求項
   １に記載の画像位置検出方法。