JPH0916765A - Matching processing method for two-dimensional image - Google Patents

Matching processing method for two-dimensional image

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JPH0916765A
JPH0916765A JP16565295A JP16565295A JPH0916765A JP H0916765 A JPH0916765 A JP H0916765A JP 16565295 A JP16565295 A JP 16565295A JP 16565295 A JP16565295 A JP 16565295A JP H0916765 A JPH0916765 A JP H0916765A
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JP
Japan
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template
similarity
input
vector
pattern
Prior art date
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JP16565295A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Miyazawa
秀毅 宮澤
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To shorten recognizing time by suppressing the increase of the number of templates without necessity to extract a point corresponding to the start point of template from an input pattern. CONSTITUTION: A step S1 is an image input part for inputting a two-dimensional image and concerning the input image (input pattern) inputted by this image input part, at a step S2, contour extraction, fine line and vectorizing are performed. A vector feature amount A is found here. A step S3 is the template expressed by N pieces of unit vectors and between a vector feature amount B of this template and the vector feature amount A provided by the step S2, similarity is found on the matching matrix of a step S4. Afterwards, the maximum value of similarity is defined as the optimum similarity between the input pattern and the template at a step S5 and the pattern of the template, for which this optimum similarity is maximum, is defined as the recognized result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は画像認識処理に使用さ
れる2次元画像のマッチング処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-dimensional image matching processing method used for image recognition processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像認識処理や音声認識処理においては
パターンマッチング方法が用いられている。このパター
ンマッチング方法は、予め用意されたテンプレート(標
準パターンあるいは参照パターンと称されている)を入
力パターンに重ね合わせ、それらが一致するかによって
入力パターンの識別を行う最も基本的なパターン認識方
法である。このパターンマッチング方法の1つとしてD
Pマッチングがあり、このDPマッチングは上記画像認
識や音声認識処理等に広く採用されている。
2. Description of the Related Art A pattern matching method is used in image recognition processing and voice recognition processing. This pattern matching method is the most basic pattern recognition method that superimposes a prepared template (called a standard pattern or reference pattern) on an input pattern and identifies the input pattern depending on whether they match. is there. D is one of the pattern matching methods.
There is P matching, and this DP matching is widely adopted for the above-mentioned image recognition, voice recognition processing and the like.

【0003】次に、このDPマッチング方法を2次元画
像を認識するのに適用した場合について述べる。この場
合における認識方法の工程を示すと次のようになる。
Next, a case where this DP matching method is applied to recognize a two-dimensional image will be described. The steps of the recognition method in this case are as follows.

【0004】(1)まず、認識の対象となる2次元画像
(入力画像)に対し、輪郭抽出、細線化、ベクトル化を
行い、ベクトル特徴量Aを求めると次式のようになる。
(1) First, contour extraction, thinning, and vectorization are performed on a two-dimensional image (input image) to be recognized, and the vector characteristic amount A is obtained as follows.

【0005】A={a1,a2,…,aI} ai=(x
is,yis,xie,yie)=(ベクトルの始点、終点) (2)次に、コンピュータに登録しておく認識用のテン
プレートBt(t=1、2、…T)も、次式のように輪
郭のベクトル化を行っておく。
A = {a 1 , a 2 , ..., a I } a i = (x
is , y is , x ie , y ie ) = (start point and end point of vector) (2) Next, the recognition template B t (t = 1, 2, ... T) registered in the computer is also The contour is vectorized as in the formula.

【0006】Bt={bt1,bt2,…,btJt} btj
=(xis,yis,xtje,ytje)=(ベクトルの始点、
終点) (3)その後、入力画像のベクトル特徴量Aの1成分ベ
クトルaiと、テンプレートtの1成分ベクトルbtj
の間の類似度h(ai,btj)を次式によって求める。
B t = {b t1 , b t2 , ..., B tJt } b tj
= (X is , y is , x tje , y tje ) = (start point of vector,
End point) (3) After that, the similarity h (a i , b tj ) between the one-component vector a i of the vector feature A of the input image and the one-component vector b tj of the template t is obtained by the following formula.

【0007】[0007]

【数1】 [Equation 1]

【0008】ただし、h(a1,bt1)=d(a1
t1)とする。
However, h (a 1 , b t1 ) = d (a 1 ,
b t1 ).

【0009】(4)そして、最後に全てのテンプレート
に対しh(aI,btJt)を求め、これを最小にするテン
プレートパターンを認識結果として2次元画像の認識を
行う。
(4) Finally, h (a I , b tJt ) is calculated for all the templates, and the two-dimensional image is recognized with the template pattern that minimizes this as the recognition result.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したDP
マッチング方法では以下に述べるような問題点がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The matching method has the following problems.

【0011】(1)h(a1,bt1)=d(a1,bt1
つまり、認識対象となる入力パターンと、テンプレート
の始点が固定されているため、正しい類似度を求めるた
めには、テンプレートの始点に対応した点を入力パター
ンから抽出する必要があり、そのための特殊なアルゴリ
ズムが必要となる。
(1) h (a 1 , b t1 ) = d (a 1 , b t1 ).
In other words, since the input pattern to be recognized and the starting point of the template are fixed, it is necessary to extract the point corresponding to the starting point of the template from the input pattern in order to obtain the correct similarity. An algorithm is needed.

【0012】(2)類似度を特徴量間(方向ベクトル)
のノルムで求めているため、長さの違いに対して敏感と
なってしまう。そのため同じ形状で大きさの違う図形
(相似図形等)を認識させるためには、それぞれの大き
さのテンプレートを作成しておかなければならない。こ
のため、テンプレートの数が増えれば認識に要する時間
(認識時間)も増加してしまい効率的ではなくなる。
(2) Similarity between feature quantities (direction vector)
Since it is calculated by the norm of, it becomes sensitive to the difference in length. Therefore, in order to recognize figures of the same shape but different sizes (similar figures, etc.), templates of respective sizes must be created. For this reason, if the number of templates increases, the time required for recognition (recognition time) also increases, which is inefficient.

【0013】(3)同じ形状で同じ大きさの図形の場合
でも、その図形が回転していると正確に認識できなくな
る。そのため、特殊なアルゴリズムを用いて認識する前
処理段階で回転を矯正するか、それぞれの回転を考慮し
たテンプレート(1つの図形に対して図形を回転させた
テンプレート)を作成する必要がある。従って、どちら
の方法を採用するにしても認識時間は増加してしまう。
(3) Even in the case of a figure having the same shape and the same size, it cannot be accurately recognized if the figure is rotated. Therefore, it is necessary to correct the rotation in the preprocessing stage for recognition using a special algorithm, or to create a template (a template in which a figure is rotated with respect to one figure) in consideration of each rotation. Therefore, whichever method is adopted, the recognition time is increased.

【0014】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、テンプレートの始点に対応する点を入力パターン
から抽出する必要がなく、かつテンプレート数の増加抑
制を図って認識時間の短縮化を行い、しかも図形の回転
に対しても円滑に処理できる2次元画像のマッチング処
理方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is not necessary to extract the point corresponding to the starting point of the template from the input pattern, and the recognition time is shortened by suppressing the increase in the number of templates. Moreover, it is an object of the present invention to provide a two-dimensional image matching processing method capable of smoothly processing the rotation of a figure.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
上記の目的を達成するために、第1発明は、画像入力部
から入力した入力パターンを輪郭抽出、細線化およびベ
クトル化を行って入力パターンを構成している第1ベク
トル特徴量を得た後、この第1ベクトル特徴量と、予め
N個の単位ベクトルで構成されたテンプレートの第2ベ
クトル特徴量とを、マッチングマトリクス上で両特徴量
の1成分ベクトルとの間の類似度を求め、求めた類似度
の最大値を入力パターンとテンプレートとの最適類似度
とし、この最適類似度が最大であるテンプレートのパタ
ーンを認識結果とすることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides
In order to achieve the above-mentioned object, the first aspect of the invention is to obtain a first vector feature amount forming an input pattern by performing contour extraction, thinning, and vectorization of an input pattern input from an image input unit. , The first vector feature amount and the second vector feature amount of the template that is previously configured with N unit vectors are obtained by obtaining the similarity between the one-component vector of both feature amounts on the matching matrix. The maximum value of the similarity is set as the optimum similarity between the input pattern and the template, and the pattern of the template having the maximum optimum similarity is set as the recognition result.

【0016】第2発明は、画像入力部から入力した入力
パターンとテンプレートとを複素平面上で表現し、認識
に必要な情報を抽出した後、その情報を基にDPマッチ
ングを行うことを特徴とするものである。
A second aspect of the present invention is characterized in that an input pattern input from an image input unit and a template are expressed on a complex plane, information necessary for recognition is extracted, and then DP matching is performed based on the information. To do.

【0017】第3発明は、前記入力パターンを輪郭抽
出、細線化およびベクトル化を行って入力パターンを構
成している複素ベクトルから第1複素相関係数を得た
後、この第1複素相関係数と、N個の複素単位ベクトル
で構成されたテンプレートの第2複素相関係数とを、マ
ッチングマトリクス上で両複素相関係数の1成分ベクト
ルとの類似度を求め、求めた類似度の最大値を入力パタ
ーンとテンプレートとの最適類似度とし、この最適類似
度が最大であるテンプレートのパターンを認識結果とす
ることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the input pattern is subjected to contour extraction, thinning and vectorization to obtain a first complex correlation coefficient from a complex vector forming the input pattern, and then the first complex phase relationship is obtained. Number and the second complex correlation coefficient of the template composed of N complex unit vectors, the degree of similarity with the one-component vector of both complex correlation coefficients is obtained on the matching matrix, and the maximum degree of similarity obtained The value is the optimum similarity between the input pattern and the template, and the pattern of the template having the maximum optimum similarity is used as the recognition result.

【0018】第4発明は、前記類似度はマッチングマト
リクス上で複素ベクトル空間におけるテンプレートと入
力パターンの内積を部分類似度としたことを特徴とする
ものである。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the degree of similarity is a partial similarity between the inner product of the template and the input pattern in the complex vector space on the matching matrix.

【0019】[0019]

【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1はこの発明の一実施例の構成を示すフロー
チャートで、図1において、ステップS1は2次元画像
を入力する画像入力部で、この画像入力部で入力した入
力画像(入力パターン)はステップS2で輪郭抽出、細
線化およびベクトル化が施され、後述のようにベクトル
特徴量Aが求められる。ステップS3は詳細を後述する
N個の単位ベクトルで表現されたテンプレートで、この
テンプレートのベクトル特徴量Bと前記ステップS2で
得られたベクトル特徴量AとがステップS4のマッチン
グマトリクス上で類似度が求められる。その後、ステッ
プS5で類似度の最大値を入力パターンとテンプレート
との最適類似度とし、この最適類似度が最大であるテン
プレートのパターンを認識結果とする。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, step S1 is an image input section for inputting a two-dimensional image, and the input image (input pattern) input by this image input section is step S2. In, contour extraction, thinning, and vectorization are performed, and the vector feature amount A is obtained as described later. Step S3 is a template represented by N unit vectors, the details of which will be described later, and the vector feature quantity B of this template and the vector feature quantity A obtained in step S2 have a similarity on the matching matrix of step S4. Desired. Then, in step S5, the maximum value of the similarity is set as the optimum similarity between the input pattern and the template, and the pattern of the template having the maximum optimum similarity is set as the recognition result.

【0020】図2は前述したテンプレートを構成する単
位ベクトルの説明図で、図2において、テンプレートを
N個の単位ベクトルで表現する(テンプレートのベクト
ル特徴量Bt)。なお、一般的には、Nはいくつでもよ
いが、図2においては、N=12の例を示す。また、図
2に示す12個の単位ベクトルで表現された半円、長方
形および円のテンプレートの例を図3に示す。図3にお
いて、図の中央がテンプレートに対する基本ベクトル表
示であり、図の右側がベクトル特徴例であり、このベク
トル特徴例が実際に使用するテンプレート表現である。
テンプレートを上記単位ベクトルで表現すると、相似形
に対して同じテンプレートが使用できるようになる。次
にベクトル特徴量Btを式で表現すると以下のようにな
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the unit vectors forming the template described above. In FIG. 2, the template is represented by N unit vectors (vector feature amount B t of the template). In general, N may be any number, but FIG. 2 shows an example of N = 12. Further, FIG. 3 shows an example of a template of a semicircle, a rectangle and a circle represented by the 12 unit vectors shown in FIG. In FIG. 3, the center of the drawing is the basic vector display for the template, the right side of the drawing is the vector feature example, and this vector feature example is the template expression actually used.
When the template is expressed by the unit vector, the same template can be used for similar shapes. Next, the vector feature quantity B t is expressed by the following equation.

【0021】Bt={bt1,bt2,…btJt} btj
=(xtjs,ytjs,xtje,ytje)=(ベクトルの始
点、終点)。
Bt = {b t1 , b t2 , ... B tJt } b tj
= (X tjs , y tjs , x tje , y tje ) = (start point, end point of vector).

【0022】次にステップS3のマッチング方法につい
て述べる。入力画像に対して、輪郭抽出、細線化、ベク
トル化を施した後、入力画像を構成しているベクトル特
徴量Aを求めると次式のようになる。
Next, the matching method in step S3 will be described. After the contour extraction, the thinning, and the vectorization are performed on the input image, the vector feature amount A forming the input image is obtained as follows.

【0023】A={a1,a2,…aI} ai
(xis,yis,xie,yie)=(ベクトルの始点、終
点)。
A = {a 1 , a 2 , ... a I } a i =
(X is , y is , x ie , y ie ) = (vector start point, end point).

【0024】ここで、テンプレートのベクトル特徴量B
tを縦軸に、入力画像(入力パターン)のベクトル特徴
量Aを横軸にとったマッチングマトリクスを図4に示
す。図4において、入力画像(a)のベクトル特徴量A
の1成分ベクトルaiと、テンプレートの1成分ベクト
ルbtjとの間の類似度h(aj,btj)を次式によっ
て求める。なお、図4において、(b)はベクトル特徴
例、(c)はマッチングマトリクスを示す。
Here, the vector feature quantity B of the template
FIG. 4 shows a matching matrix in which t is the vertical axis and the vector feature amount A of the input image (input pattern) is the horizontal axis. In FIG. 4, the vector feature amount A of the input image (a)
The one-component vector a i of the above and the one-component vector btj of the template have the similarity h (a j , b tj ) obtained by the following equation. In addition, in FIG. 4, (b) shows an example of vector features, and (c) shows a matching matrix.

【0025】[0025]

【数2】 (Equation 2)

【0026】ただし、h(aj,btj)=d(aj
tj)とする。これは、入力画像のベクトル特徴量の始
点(マトリクスの始点)がテンプレートの対応点と一致
している必要がないことを示している。また、(ai
ti)はai,btiの内積を表す。つまり、ベクトルai
とbtiのなす角が部分的類似度になる。
However, h (a j , b tj ) = d (a j ,
b tj ). This indicates that the start point of the vector feature amount of the input image (start point of the matrix) does not have to match the corresponding point of the template. Also, (a i ,
b ti ) represents the inner product of a i and b ti . That is, the vector a i
The angle formed by and b ti becomes the partial similarity.

【0027】図5はマッチング例を示す説明図で、h
(aI,btj)(j=1,2,…jt)の最大値を入力
パターンとテンプレートtとの最適類似度St(t=
1,2,…T)とし、これが最大であるテンプレートの
パターンを認識結果としたものである。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of matching, h
The maximum value of (a I , b tj ) (j = 1, 2, ... Jt) is set to the optimum similarity St (t = t) between the input pattern and the template t.
1, 2, ..., T), which is the maximum template pattern as the recognition result.

【0028】次にこの発明の他の実施例を述べる。この
実施例は複素情報を利用した2次元画像のマッチング方
法で、この方法の基本はテンプレートと入力パターンを
複素平面上で表現し、認識に必要な情報を抽出した後、
その情報を基にDPマッチングを行って、認識結果を得
るものである。なお、虚数単位としては符号jを用い
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a two-dimensional image matching method using complex information. The basis of this method is to represent a template and an input pattern on a complex plane, and after extracting information necessary for recognition,
Based on the information, DP matching is performed to obtain a recognition result. The symbol j is used as the imaginary unit.

【0029】まず、実施例のフローチャートを図6によ
り述べる。図6において、ステップS11は2次元画像
を入力する画像入力部で、この画像入力部で入力した入
力画像をステップS12で前記実施例と同様に輪郭抽
出、細線化およびベクトル化して、入力画像を構成して
いる複素ベクトルから複素相関係数(特徴量)を後述の
ようにして求める。次に、ステップS13におけるN個
の複素単位ベクトルで表現するテンプレートの複素相関
係数と、ステップS12で得られた複素相関係数とをス
テップS14のマッチングマトリクス上で類似度を求め
る。その後、前記実施例と同様にステップS15で最適
類似度が最大であるテンプレートのパターンを認識結果
とする。
First, the flow chart of the embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, step S11 is an image input unit for inputting a two-dimensional image. The input image input by this image input unit is subjected to contour extraction, thinning and vectorization in step S12 in the same manner as in the above-mentioned embodiment, and the input image A complex correlation coefficient (feature amount) is obtained from the constructed complex vector as described later. Next, the degree of similarity between the complex correlation coefficient of the template represented by the N complex unit vectors in step S13 and the complex correlation coefficient obtained in step S12 is obtained on the matching matrix in step S14. Then, in the same manner as in the above-described embodiment, the template pattern having the maximum optimum similarity is set as the recognition result in step S15.

【0030】次に図7により上記実施例のテンプレート
について述べる。図7はテンプレートとなる図形をN個
の複素単位ベクトル(複素平面上における単位ベクト
ル)で表現(テンプレート図形のベクトル特徴量Bt
したもので、例としてN=12の複素単位ベクトルを示
した。なお、一般的にはNはいくつでもよく、次式で与
えられる。
Next, the template of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a template figure by N complex unit vectors (unit vectors on the complex plane) (vector feature amount B t of template figure).
As a result, a complex unit vector of N = 12 is shown as an example. In general, N may be any number and is given by the following equation.

【0031】[0031]

【数3】 (Equation 3)

【0032】また、上述した12個の複素単位ベクトル
で表現された半円、長方形および円を図8に示す。図8
は図3と同じで、ベクトル特徴例が異なるだけである。
なお、この複素単位ベクトル表現は相似形に対して不変
である。次に、複素対してベクトル表記されたこれらの
図形に対し、次式より複素相関係数Ri(i=1,2,
…N)を求める。
FIG. 8 shows a semicircle, a rectangle and a circle represented by the 12 complex unit vectors described above. FIG.
Is the same as FIG. 3, but only the vector feature example is different.
It should be noted that this complex unit vector expression is invariant to the similar shape. Next, for these figures expressed as vectors for the complex, the complex correlation coefficient R i (i = 1, 2,
.. N).

【0033】[0033]

【数4】 (Equation 4)

【0034】ここでQ(i+1)の上側に引いた線分は
共役複素数を表している。得られた相関係数の列とヌル
(NULL)ベクトル(ゼロベクトル0+j・0)を加えた
組をその図形(図形番号t)のテンプレート(特徴ベク
トル列Bt)とする。
Here, the line segment drawn above Q (i + 1) represents a conjugate complex number. A set obtained by adding the obtained sequence of correlation coefficients and a null (NULL) vector (zero vector 0 + j · 0) is used as a template (feature vector sequence B t ) of the graphic (graphic number t).

【0035】Bt={Rt1,Rt2,…,RtJt}=
{bt1,bt2,…,btJt} このテンプレートは以下の理由により回転に関し不変と
なる。複素平面上において角度θの回転は複素ベクトル
に対しeP(P=jθ)を乗じることと等価である。つ
まり回転後の複素ベクトルQ'(i)はeP・Q(i)(P=j
θ)である。ここで、次式より回転に関する項は相殺さ
れてしまい、従って複素相関係数は回転に関し不変とな
る。
B t = {R t1 , R t2 , ..., R tJt } =
{B t1 , b t2 , ..., B tJt } This template is rotation-invariant for the following reasons. Rotation of the angle θ on the complex plane is equivalent to multiplying the complex vector by e P (P = jθ). That is, the rotated complex vector Q ′ (i) is e P · Q (i) (P = j
θ). Here, the term relating to rotation is canceled out from the following equation, and therefore the complex correlation coefficient becomes invariant with respect to rotation.

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】次にマッチング方法は前記実施例と同様に
入力画像に対し、輪郭抽出、細線化、ベクトル化を施
し、入力画像を構成している複素ベクトルから複素相関
係数(特徴量)A={a1,a2,…,aI}を求める。
その後、テンプレートの特徴量Btを縦軸に、入力画像
の特徴量Aを横軸に採った図9に示すマトリクスを考え
る。この図9において、入力画像(a)の特徴量Aの1
成分ベクトル(複素ベクトル)aiと、テンプレートt
の1成分ベクトル(複素ベクトル)btiとの間の類似度
h(ai,bti)を次式によって求める。なお、図9に
おいて、(b)はベクトル特徴例、(c)はマッチング
マトリクスを示す。
Next, in the matching method, the contour extraction, thinning, and vectorization are applied to the input image as in the above embodiment, and the complex correlation coefficient (feature amount) A = from the complex vector forming the input image. {A 1 , a 2 , ..., a I } are obtained.
Then, consider the matrix shown in FIG. 9 in which the vertical axis represents the feature amount B t of the template and the horizontal axis represents the feature amount A of the input image. In FIG. 9, 1 of the feature amount A of the input image (a)
Component vector (complex vector) a i and template t
The similarity h (a i , b ti ) between the 1-component vector (complex vector) b ti of Note that, in FIG. 9, (b) shows an example of vector features, and (c) shows a matching matrix.

【0038】[0038]

【数6】 (Equation 6)

【0039】ただし、h(a1,btj)=d(a1
tj)とする。これは、入力画像のベクトル特徴量の始
点(マッチングの始点)がテンプレートの対応点と一致
している必要がないことを示している。つまり始点を探
索する特殊なアルゴリズムを必要としないことを意味し
ている。また、上記式において、Re[]内の分子はa
i,btiの複素ベクトル空間における内積を、∠AはA
の位相を表す。
However, h (a 1 , b tj ) = d (a 1 ,
b tj ). This indicates that the starting point of the vector feature of the input image (starting point of matching) does not have to match the corresponding point of the template. This means that no special algorithm for searching the starting point is needed. In the above formula, the molecule inside Re [] is a
∠A is the inner product of i and b ti in the complex vector space
Represents the phase of

【0040】図10はマッチング例を示す説明図で、こ
の図10はh(aI,btj)(j=1,2,…Jt)の
最大値を入力パターンとテンプレートtとの最適類似度
St(t=1,2,…,T)とし、これが最大であるテ
ンプレートのパターンを認識結果としたものである。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of matching. In FIG. 10, the maximum value of h (a I , b tj ) (j = 1, 2, ... Jt) is set to the optimum similarity between the input pattern and the template t. St (t = 1, 2, ..., T), and the maximum template pattern is the recognition result.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
以下のような効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained.

【0042】(1)テンプレートの始点に対応する点を
入力パターンから求めるような特別な機能が不要であ
り、(2)ある図形のテンプレートを作成してしまえ
ば、その図形の相似図形などに対して改めてテンプレー
トを作成する必要がない、(3)複素相関係数を特徴量
とすることにより図形の回転に対して不変なマッチング
が行え、(4)上記(2)、(3)の効果からテンプレ
ート数の増加抑制による認識時間の短縮化を図ることが
できる。
(1) There is no need for a special function such as finding the point corresponding to the starting point of the template from the input pattern, and (2) once a template for a certain figure is created, the similar figure of that figure can be obtained. There is no need to create a template again. (3) By using a complex correlation coefficient as a feature quantity, matching that is invariable with respect to the rotation of the figure can be performed. (4) From the effects of (2) and (3) above The recognition time can be shortened by suppressing the increase in the number of templates.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すフローチャート。FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.

【図2】テンプレートを構成する単位ベクトルの説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a unit vector forming a template.

【図3】テンプレート例の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a template example.

【図4】マッチングマトリクス例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of a matching matrix.

【図5】マッチング例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a matching example.

【図6】この発明の他の実施例を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing another embodiment of the present invention.

【図7】テンプレート図形を構成する複素単位ベクトル
の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a complex unit vector forming a template figure.

【図8】テンプレート例の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a template example.

【図9】マッチングマトリクス例の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a matching matrix.

【図10】マッチング例の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a matching example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S1…画像入力ステップ S2…入力画像に対しベクトル特徴量Aを求めるステッ
プ S3…N個の単位ベクトルで表現したテンプレート得る
ステップ S4…類似度を求めるステップ S5…テンプレートのパターンを認識結果とするステッ
S1 ... Image input step S2 ... Step of obtaining vector feature amount A for input image S3 ... Step of obtaining template represented by N unit vectors S4 ... Step of obtaining similarity S5 ... Step of making template pattern a recognition result

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像入力部から入力した入力パターンを
輪郭抽出、細線化およびベクトル化を行って入力パター
ンを構成している第1ベクトル特徴量を得た後、この第
1ベクトル特徴量と、予めN個の単位ベクトルで構成さ
れたテンプレートの第2ベクトル特徴量とを、マッチン
グマトリクス上で両特徴量の1成分ベクトルとの間の類
似度を求め、求めた類似度の最大値を入力パターンとテ
ンプレートとの最適類似度とし、この最適類似度が最大
であるテンプレートのパターンを認識結果とすることを
特徴とする2次元画像のマッチング処理方法。
1. A first vector feature amount forming an input pattern is obtained by performing contour extraction, thinning, and vectorization of an input pattern input from an image input unit, and then the first vector feature amount, The similarity between the second vector feature quantity of the template composed of N unit vectors in advance and the one-component vector of both feature quantities is calculated on the matching matrix, and the maximum value of the calculated similarity is the input pattern. And a template, and the pattern of the template having the maximum optimum similarity is used as the recognition result.
【請求項2】 画像入力部から入力した入力パターンと
テンプレートとを複素平面上で表現し、認識に必要な情
報を抽出した後、その情報を基にDPマッチングを行う
ことを特徴とする2次元画像のマッチング処理方法。
2. A two-dimensional structure characterized by expressing an input pattern input from an image input unit and a template on a complex plane, extracting information necessary for recognition, and then performing DP matching based on the information. Image matching processing method.
【請求項3】 前記入力パターンを輪郭抽出、細線化お
よびベクトル化を行って入力パターンを構成している複
素ベクトルから第1複素相関係数を得た後、この第1複
素相関係数と、N個の複素単位ベクトルで構成されたテ
ンプレートの第2複素相関係数とを、マッチングマトリ
クス上で両複素相関係数の1成分ベクトルとの類似度を
求め、求めた類似度の最大値を入力パターンとテンプレ
ートとの最適類似度とし、この最適類似度が最大である
テンプレートのパターンを認識結果とすることを特徴と
する2次元画像のマッチング処理方法。
3. The contour extraction, thinning, and vectorization of the input pattern to obtain a first complex correlation coefficient from a complex vector forming the input pattern, and then the first complex correlation coefficient, The second complex correlation coefficient of the template composed of N complex unit vectors and the similarity with the one-component vector of both complex correlation coefficients are obtained on the matching matrix, and the maximum value of the obtained similarity is input. A two-dimensional image matching processing method, characterized in that an optimum similarity between a pattern and a template is set, and a pattern of a template having the maximum optimum similarity is set as a recognition result.
【請求項4】 前記類似度はマッチングマトリクス上で
複素ベクトル空間におけるテンプレートと入力パターン
の内積を部分類似度としたことを特徴とする2次元画像
のマッチング処理方法。
4. The two-dimensional image matching processing method, wherein the similarity is a partial similarity of an inner product of a template and an input pattern in a complex vector space on a matching matrix.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1139309A (en) * 1997-07-15 1999-02-12 Canon Inc Picture retrieval device and its method
US7200265B2 (en) 2002-02-26 2007-04-03 Seiko Epson Corporation Image processing apparatus, image processing method, image processing program, and medium recording the image processing program

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