JPH0737102A - 画像認識装置の画像位置検出方法 - Google Patents

画像認識装置の画像位置検出方法

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JPH0737102A
JPH0737102A JP5178862A JP17886293A JPH0737102A JP H0737102 A JPH0737102 A JP H0737102A JP 5178862 A JP5178862 A JP 5178862A JP 17886293 A JP17886293 A JP 17886293A JP H0737102 A JPH0737102 A JP H0737102A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】画像位置検出時間の高速化。 【構成】画像メモリに入力するカメラ視野の入力画像の
第1フィールドの画像データの入力を行う第1のステッ
プと、この第1のステップの第1フィールドの画像デー
タの入力が完了したら、その直後の第2フィールドの画
像データの入力中に、前記第1フィールドの画像の広範
囲に渡り、検索対象画像の特徴を検出可能な前記第1フ
ィールドの縮小参照画像データにより、前記検索対象画
像の概略位置検出を行う第2のステップと、前記概略位
置検出の結果をもとに、非縮小の参照画像データによ
り、前記第1、第2フィールドの画像の小範囲に渡り、
前記検索対象画像の詳細位置検出を行う第3のステップ
とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像認識装置の画像位
置検出方法に関し、特に、画像メモリに入力するカメラ
視野の入力画像の中から、検索対象画像の位置検出を行
う場合に使用される。
【0002】
【従来の技術】従来、画像認識装置の画像の中から、検
索対象画像の位置決め(位置検出)を行う場合、カメラ
より画像(データ)を取り込み、そのデータを画像メモ
リに入れ、そのデータをもとに相関演算などを行い、前
記検索対象画像の位置を検出する方法が多く用いられて
いた。
【0003】図6は、従来のNTSC方式による例の画
像位置検出を説明するタイミングチャートである(PA
L方式においても、同様な形式がとられる)。図6にお
いて、「EVEN」は入力画像の偶数フィールドを示
し、「ODD」は同奇数フィールドを示す。つまり、一
般的な画像入力用カメラは、インタレース走査(飛び越
し走査)仕様であり、上記EVENと、それに続くOD
Dとの2フィールドで1画像(1画面)フレームを構成
する。上記EVEN、ODDに要する時間は、それぞれ
16.7ms(ミリ秒)であり、したがって1画像デー
タの入力時間は、両方の合計で33.4msである。
【0004】即ち図6において、第1行目の「偶数フィ
ールドより入力固定の装置」(偶数フィールドから位置
検出するもの)の場合、入力指示があって後、最大3
3.4msの入力待ち時間経過したら、A点から偶数フ
ィールドの画像入力が始まり、続いてB点から奇数フィ
ールドの画像入力が始まり、1画像分のデータが、3
3.4ms経過して画像メモリに蓄積されたら、その直
後のC点から画像認識処理が始まる。
【0005】図6において、第2行目の「奇数フィール
ドより入力固定の装置」(奇数フィールドから位置検出
するもの)の場合、入力指示があって後、最大33.4
msの入力待ち時間経過したら、D点から奇数フィール
ドの画像入力が始まり、続いてE点から奇数フィールド
の画像入力が始まり、1画像分のデータが、33.4m
s経過して画像メモリに蓄積されたら、その直後のF点
から画像認識処理が始まる。
【0006】図6において、第3行目、第4行目の「第
1フィールドより入力可能な装置」は、上記第1、第2
行目のものよりも位置検出処理時間の高速化を図ったも
ので、第1フィールドに、偶数フィールドが入っても、
奇数フィールドが入っても構わないようにしたものであ
る。第3行目のものは、たまたまG点で入力指示が行わ
れ、H点までの入力待ち時間がほぼ上記の場合の半分に
短縮され、第4行目のものは、たまたまG´点で入力指
示が行われ、H´点までの入力待ち時間がほぼ上記の場
合の半分に短縮される。しかし、位置検出処理時間の高
速化に伴い、更なる高速化が要求されている。
【0007】
【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、画像メモリの画像入力時間を有効
に活用することにより、画像位置検出時間が更に高速化
できる画像認識装置の画像位置検出方法を提供しようと
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段と作用】本発明は、画像メ
モリに入力するカメラ視野の入力画像の第1フィールド
の画像データの入力を行う第1のステップと、この第1
のステップの第1フィールドの画像データの入力が完了
したら、その直後の第2フィールドの画像データの入力
中に、前記第1フィールドの画像の広範囲に渡り、検索
対象画像の特徴を検出可能な前記第1フィールドの縮小
参照画像データにより、前記検索対象画像の概略位置検
出を行う第2のステップと、前記概略位置検出の結果を
もとに、非縮小の参照画像データにより、前記第1、第
2フィールドの画像の小範囲に渡り、前記検索対象画像
の詳細位置検出を行う第3のステップとを具備したこと
を特徴とする画像認識装置の画像位置検出方法である。
【0009】即ち本発明は、カメラ画像入力において、
偶数または奇数フィールドに係わりなく、第1フィール
ドからその画像データを入力可能とする。また、画像位
置検出において検出対象領域を限定するために、縮小画
像を作成し、この画像で概略位置検出を行い、次に検出
対象領域を絞り、偶数フィールド及び奇数フィールド双
方のデータ入力後、詳細に位置検出を行う。
【0010】ここで、第1フィールドで入力されたデー
タが、偶数フィールドのものであるか、奇数フィールド
のものであるかは、データの取り込みタイミングを知る
ことで分かるものであり、したがって、縮小参照画像デ
ータに、偶数フィールド用のものを用いればよいのか、
奇数フィールド用のものを用いればよいのかの選定に支
障は生じない。この時、偶数フィールドによる検出の場
合には、偶数フィールド縮小参照画像データにより、奇
数フィールドによる検出の場合には、奇数フィールド縮
小参照画像データにより検出を実行でき、検索対象画像
の概略位置検出は可能である。また、概略位置検索を行
う縮小画像データを得るには、非縮小画像データをもと
にして得ればよいのであるが、縮小画像データと非縮小
画像データとの間には、これら両者の間の特徴が抽出で
きる対応関係があるならば、上記検索対象画像の検索は
可能である。また、上記概略位置検出は、上記縮小した
データ間で行われる。
【0011】また、縮小参照画像データによる概略画像
検索範囲は、カメラ視野つまり画面の全範囲でもよい
し、検索対象画像の存在位置の概略が定まっている場合
は、その範囲を広めに検索するようにしてもよい。また
本発明の画像位置検出処理においては、第1フィールド
の画像データ取り込み後、第2フィールドの画像データ
取り込み中は、画像認識のための処理が行われておら
ず、この間の時間を、本発明で利用したことが、特徴の
一つである。
【0012】この様に、偶数フィールド、奇数フィール
ドにかかわらず、始めに得られた方の第1フィールドの
画像データを用い、また画像データ入力中に(従来例の
ように画像データ入力後ではない)検索対象画像の概略
認識を行い、かつまた、この概略認識をしたことで、詳
細位置検出の範囲(領域)を狭めることにより、該位置
検出処理の高速化が計れるものである。
【0013】
【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、同実施例に用いる構成を示す図である。
この図において1は、画像データを取り込むカメラ、2
はフィールド画像縮小モジュールである。このモジュー
ル2は、フィールドの画像(偶数あるいは奇数フィール
ド)を縮小(圧縮)するものであり、その縮小率は、1
/2、1/4、1/16等である。3は縮小画像メモリ
で、これは、縮小された第1フィールド(偶数あるいは
奇数フィールド)の画像データを収納するメモリであ
る。
【0014】4は入力画像メモリで、これは、第1、第
2フィールドのデータで形成された位置検出対象画像の
データを収納する。5は偶数フィールド縮小参照メモリ
で、これは、位置検出用の縮小された偶数フィールドデ
ータを収納する。6は奇数フィールド縮小参照メモリ
で、これは、位置検出用の縮小された奇数フィールドデ
ータを収納する。これらメモリ5、6のデータ縮小率
は、モジュール2の場合と対応させればよい。
【0015】7は画像参照メモリで、これは、位置検出
用の基準となる画像データを収納する。8は正規化相関
演算モジュールで、これは、位置検出用相関演算モジュ
ールであり、縮小画像メモリと縮小参照メモリあるいは
入力画像メモリと画像参照メモリ間で相関演算を行い、
求める検出画像の位置を検出する。
【0016】位置検出動作は、大別して次の2項目にな
る。 (1)参照画像の登録。 (2)検索対象画像による位置検出。
【0017】この発明の実施例は、主として上記(2)
に関する高速化手法である。そのおおすじは、カメラ画
像入力における第1フィールド入力完了時点より、第1
フィールド画像情報をもとにして概略位置検出を行うこ
とにより、概略の位置を求め、次にその結果をもとに検
索範囲を狭めて、入力画像より詳細位置検出を行うもの
である。
【0018】[参照画像の登録]位置検出において、相
関演算参照画像データとなり得る画像(データ)を、画
像参照メモリ7に取り込む。
【0019】このとき同時に、フィールド縮小モジュー
ル2を通して、偶数フィールド縮小画像データを偶数フ
ィールド縮小参照メモリ5に取り込み、また奇数フィー
ルド縮小画像データを奇数フィールド縮小参照メモリ6
に取り込む。
【0020】これらの関係を示すのが図2(a)〜
(d)である。ここで、11はカメラ視野であり、これ
は、カメラ1から得られる画面と考えてよい。12は、
カメラ視野11から切り出されて示される参照画像領域
であり、ここでは1例として、この領域12は、カメラ
視野11のこの図示の位置に存在することを示してい
る。13は第1フィールド、14は第2フィールドとし
て示すが、この第1フィールド13はカメラ視野11で
の第1フィールドでもあり、第2フィールド14はカメ
ラ視野11での第2フィールドでもあると考えてさしつ
かえない。第1フィールド13が偶数フィールドか奇数
フィールドかは、その参照領域の設定によって決まるも
のである。
【0021】15は、参照画像12の奇数フィールドの
み取り出し、その特徴は残した状態で、更に縮小した縮
小参照画像である。この奇数フィールド縮小参照画像1
5は、検索画像の位置概略検索に用いる。16は、参照
画像12の偶数フィールドのみ取り出し、その特徴は残
した状態で、更に縮小した縮小参照画像である。この偶
数フィールド縮小参照画像16は、検索画像の位置概略
検索に用いる。
【0022】[検索対象画像による位置検索]図3〜図
5は、この位置検索に用いる説明図で、図3は画像位置
検出タイミングチャート、図4は概略位置検出説明図、
図5は詳細位置検出説明図である。ここで、21は検索
対象画像、22は概略画像検索範囲、23は詳細画像検
索範囲を示す。
【0023】本実施例による位置検出の高速化手法は、
空き時間を利用して、検索範囲を狭めてしまうことであ
る。ここでは、縮小画像を用いて概略位置検出を行い、
その検索範囲を狭める手法を使う。
【0024】更に詳しく説明すると、図3において、第
1フィールドが奇数フィールドの場合には、偶数フィー
ルド(EVEN)で入力指示がなされると、画像入力を
始めるまでの入力待ち時間(最大16.7ms)経過
後、奇数フィールド(ODD)の期間(16.7ms)
に、1画面の奇数フィールド全体の画像データを、メモ
リ4に格納する。そして、その直後のa点から偶数フィ
ールドのメモリ4への画像データ蓄積が開始されるが、
上記a点から、上記蓄積した奇数フィールドのデータを
用いて、正規化相関演算モジュール8にて、図4で示さ
れる検索対象画像21の概略位置検出(奇数概略認識)
が行われる。この検出範囲は、符号22で示されるよう
に広い範囲に渡って行われる。この奇数概略認識処理に
より、概略的にではあるが、検索対象画像21の存在範
囲が、符号23で示される範囲に狭められたことにな
る。
【0025】ここで、概略認識処理時間は、縮小参照画
像あるいは検索範囲に応じて異なるが、図3のa〜b間
で終わらせるようにすることは可能である。次に、b点
でODDとEVENの画像データがメモリ4にそろう
と、b点から、図5で示される詳細位置検出(図3の詳
細認識)が、符号23で示される狭められた範囲内につ
き、正規化相関演算モジュール8にて実行されるもので
ある。この場合、モジュール8で最大相関値をとった位
置が、検索対象画像21が存在する位置であることは勿
論である。
【0026】次に図3において、第1フィールドが偶数
フィールドの場合には、原理的に上記奇数フィールドの
場合と同様にして、位置検出処理を行うことができる。
つまり、入力指示、入力待ち時間の経過後、EVENの
始まりから偶数フィールドの画像データの蓄積が開始さ
れ、c点で、カメラ視野11の全偶数フィールドの画像
データがそろうから、c点から偶数概略認識処理が開始
される。この時c〜d点間では、第2フィールド(奇数
フィールド)の画像データの蓄積が並行して行われてお
り、したがってこのデータがそろうd点から、詳細認識
処理が行えるものである。
【0027】上記概略認識に使用する縮小参照データ
は、画像を取り込んだ場合の第1フィールドが、奇数フ
ィールドか偶数フィールドかにより、例えばタイミング
検出で、奇数フィールド縮小参照データあるいは偶数フ
ィールド縮小参照データを使い分けることができる。
【0028】以上のような検出処理を行えば、取り込ま
れる第1フィールドの画像データが、偶数フィールドの
場合でも、奇数フイールドの場合でも検出処理が行える
ため、入力指示から画像データの入力開始までの時間
が、最大で16.7msで済ますことができる。また、
画像データ入力時間のa点〜b点の間またはc点〜d点
の間に、並行して奇数概略認識又は偶数概略認識処理が
行える。また、図6のごとく、上記概略認識処理で、詳
細認識のための画像検索範囲が、符号23で示される如
く狭めることができた。これらの理由で、検索対象画像
の位置検索の高速化が図れるものである。
【0029】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、取
り込まれる画像データの第1フィールドの選択性、画像
入力時間の有効活用、検索対象画像の概略認識を行うこ
とにより、画像位置検出時間が更に高速化できる画像認
識装置の画像位置検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明する構成図。
【図2】同構成の作用説明図。
【図3】同構成の作用説明図。
【図4】同構成の作用説明図。
【図5】同構成の作用説明図。
【図6】従来の画像位置検出の作用説明図。
【符号の説明】
1…カメラ、2…フィールド画像縮小モジュール、3…
縮小画像メモリ、4…入力画像メモリ、5…偶数フィー
ルド縮小参照メモリ、6…奇数フィールド縮小参照メモ
リ、7…画像参照メモリ、8…正規化相関演算モジュー
ル、11…カメラ視野、12…参照画像領域、13…第
1フィールド、14…第2フィールド、15、16…縮
小参照画像、21…検索対象画像、22…概略画像検索
範囲、23…詳細画像検索範囲。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像メモリに入力するカメラ視野の入力画
    像の第1フィールドの画像データの入力を行う第1のス
    テップと、この第1のステップの第1フィールドの画像
    データの入力が完了したら、その直後の第2フィールド
    の画像データの入力中に、前記第1フィールドの画像の
    広範囲に渡り、検索対象画像の特徴を検出可能な前記第
    1フィールドの縮小参照画像データにより、前記検索対
    象画像の概略位置検出を行う第2のステップと、前記概
    略位置検出の結果をもとに、非縮小の参照画像データに
    より、前記第1、第2フィールドの画像の小範囲に渡
    り、前記検索対象画像の詳細位置検出を行う第3のステ
    ップとを具備したことを特徴とする画像認識装置の画像
    位置検出方法。
  2. 【請求項2】前記第1フィールドは奇数フィールドであ
    る請求項1に記載の画像認識装置の画像位置検出方法。
  3. 【請求項3】前記第1フィールドは偶数フィールドであ
    る請求項1に記載の画像認識装置の画像位置検出方法。
  4. 【請求項4】前記第1フィールドが奇数フィールドか偶
    数フィールドかの判別は、前記第1フィールドの画像デ
    ータが取り込まれるタイミングで判別するものである請
    求項1に記載の画像認識装置の画像位置検出方法。
  5. 【請求項5】前記位置検出は、正規化相関演算値をもと
    に行うものである請求項1に記載の画像認識装置の画像
    位置検出方法。
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