JPH1069542A - テンプレートマッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、比較的少ないサーチ回数によっ
て、マッチング位置が正確に探索できるようになるテン
プレートマッチング方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 対象画像とテンプレート画像とのマッチ
ング位置を探索するテンプレートマッチング方法におい
て、対象画像の膨張画像とテンプレート画像との組み合
わせ、対象画像とテンプレート画像の膨張画像との組み
合わせ、および対象画像の膨張画像とテンプレート画像
の膨張画像との組み合わせのうちから任意に選択された
１つの組み合わせに基づいて、マッチング候補位置を求
めるマッチング候補位置探索ステップ、ならびに、対象
画像と、テンプレート画像と、マッチング候補位置とに
基づいて、マッチング位置を求めるマッチング位置探索
ステップを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、テンプレートマ
ッチング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、対局中の将棋盤面の画像を逐
次取込み、取込み画像に基づいて、棋譜を記録する棋譜
記録装置においては、変化した駒の種類をパターンマッ
チングにより特定する場合がある。

【０００３】このような棋譜記録装置においては、全種
類の駒に対応したテンプレート画像が登録されている。
また、１つの種類の駒に対しては、図３に示すように角
度の異なる複数のテンプレート画像２００が用意されて
いる。テンプレート画像２００の大きさをｔｘ×ｔｙと
し、対象画像に対して候補になる駒の種類をｋとする。
また、１つの種類の駒に対して角度の異なるｎ種類のテ
ンプレート画像が用意されているものとする。また、サ
ーチの対象となる対象画像１００の大きさを、図２に示
すように、ｓｘ×ｓｙとする。図２に現れている横線お
よび縦線は、将棋盤上の枡目を仕切る線の画像であり、
対象画像１００の大きさは、駒が存在する枡目より若干
大きな大きさとなっている。

【０００４】対象画像１００に対して、図１４に示すテ
ンプレート画像２００の位置を起点として、テンプレー
ト画像２００を１画素ずつ移動させてテンプレートマッ
チングを行う場合には、サーチ回数は、次の数式１で表
されるようになり、相関値の演算回数が多いという問題
がある。テンプレート画像２００を１画素ずつ移動させ
てテンプレートマッチングを行うことを精サーチという
ことにする。

【０００５】

【数１】

【０００６】そこで、図１５に示すように、テンプレー
ト画像２００を２画素以上ずつ移動させてテンプレート
マッチングを行う方法がある。テンプレート画像２００
を２画素以上ずつ移動させてテンプレートマッチングを
行うことを粗サーチということにする。

【０００７】粗サーチにおいて、ｘ方向の移動ステップ
量をｊｘ、ｙ方向の移動ステップ量をｊｙとする。ｎ×
ｋのテンプレート画像に対して、粗サーチを行った場合
には、サーチ回数は、次の数式２で表されるようにな
る。

【０００８】

【数２】

【０００９】つまり、精サーチに比べて、サーチ回数は
１／（ｊｘ×ｊｙ）となるため、相関値の演算回数が少
なくなるが、マッチング精度が低くなるという問題があ
る。

【００１０】そこで、まず、対象画像に対して粗サーチ
により、マッチング候補位置を抽出し、抽出されたマッ
チング候補位置を中心とする所定領域内において、精サ
ーチを行うことが考えられる。

【００１１】図６は、対象画像１００とテンプレート画
像２００とを用いて精サーチによって得られた相関値の
演算結果を３次元的にグラフで表したものである。図６
から分かるように、相関値の演算結果では、マッチング
位置付近で急峻に相関値が大きくなっていることが分か
る。したがって、粗サーチによってマッチング候補位置
を抽出する場合、移動ステップ量を大きくすると、マッ
チング位置付近の位置をマッチング候補位置として抽出
できなくなるおそれが高くなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、比較的少
ないサーチ回数によって、マッチング位置が正確に探索
できるようになるテンプレートマッチング方法を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明によるテンプレ
ートマッチング方法は、対象画像とテンプレート画像と
のマッチング位置を探索するテンプレートマッチング方
法において、対象画像の膨張画像とテンプレート画像と
の組み合わせ、対象画像とテンプレート画像の膨張画像
との組み合わせ、および対象画像の膨張画像とテンプレ
ート画像の膨張画像との組み合わせのうちから任意に選
択された１つの組み合わせに基づいて、マッチング候補
位置を求めるマッチング候補位置探索ステップ、ならび
に、対象画像と、テンプレート画像と、マッチング候補
位置とに基づいて、マッチング位置を求めるマッチング
位置探索ステップを備えていることを特徴とする。

【００１４】マッチング候補位置探索ステップとして
は、たとえば、上記選択された１つの組み合わせ内の対
象画像に関する画像に対して、上記選択された１つの組
み合わせ内のテンプレート画像に関する画像を、２画素
単位以上の移動ステップ量ずつ移動させるごとに、両画
像の類似度を算出するステップ、ならびにテンプレート
画像に関する画像の各移動位置のうち、算出された類似
度が最も高い位置を、マッチング候補位置として抽出す
るステップを備えているものが用いられる。

【００１５】マッチング候補位置探索ステップとして
は、たとえば、上記選択された１つの組み合わせ内の対
象画像に関する画像における水平方向および垂直方向の
うち、一方の方向を第１方向とし、他方の方向を第２方
向とし、第１方向に沿う１つの第１ラインに沿って、上
記選択された１つの組み合わせ内のテンプレート画像に
関する画像を所要の移動ステップ量ずつ移動させるごと
に、両画像の類似度を算出していき、第１ライン上にお
いて類似度が最も大きな第１位置を抽出するステップ、
上記第１位置を通りかつ第２方向に平行な第２ラインに
沿って、上記選択された１つの組み合わせ内のテンプレ
ート画像に関する画像を所要の移動ステップ量ずつ移動
させるごとに、両画像の類似度を算出していき、第２ラ
イン上において類似度が最も大きな第２位置を抽出する
ステップ、ならびに上記第１位置と上記第２位置とによ
って特定される位置をマッチング候補位置として抽出す
るステップを備えているものが用いられる。

【００１６】マッチング位置探索ステップとしては、た
とえば、対象画像内に、マッチング候補位置を中心とす
るサーチエリアを設定するステップ、ならびに設定され
たサーチエリア内において、対象画像に対してテンプレ
ート画像を、１画素単位ずつ移動させて両画像の類似度
を算出していき、類似度が規定値を越える位置を探索す
るステップを備えているものが用いられる。

【００１７】マッチング位置探索ステップとしては、た
とえば、対象画像に対してテンプレート画像を、マッチ
ング候補位置を起点として、山登り法により移動させ、
類似度が規定値を越える位置を探索するステップからな
るものが用いられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１３を参照して、
この発明を棋譜記録装置に適用した場合の実施の形態に
ついて説明する。

【００１９】〔１〕第１の実施の形態の説明

【００２０】図１は、第１の実施の形態におけるテンプ
レートマッチング方法の手順を示している。

【００２１】まず、対象画像に対して、候補となる駒の
テンプレート画像のうち、最初のテンプレート画像が選
択される（ステップ１）。対象画像１００の例を図２に
示す。また、テンプレート画像２００の例を図３に示
す。

【００２２】次に、対象画像１００に対して膨張処理が
施される（ステップ２）。これにより、図４に示すよう
に、対象画像中のエッジ、すなわち、駒の文字、駒の輪
郭および升を仕切る線が膨張した画像１０１が得られ
る。

【００２３】次に、対象画像の膨張画像１０１とテンプ
レート画像２００とを用いて、粗サーチ処理が行われる
（ステップ３）。この粗サーチ処理においては、膨張画
像１０１に対して、２画素以上の移動ステップ量ずつテ
ンプレート画像２００が移動せしめられるごとに、膨張
画像１０１とテンプレート画像２００との間の相関値
（類似度）が算出される。

【００２４】テンプレート画像２００の各位置ごとに得
られた相関値に基づいて、マッチング候補位置が抽出さ
れる（ステップ４）。つまり、テンプレート画像２００
の各位置ごとに得られた相関値のうち、最も大きな相関
値に対応するテンプレート画像２００の位置がマッチン
グ候補位置として抽出される。

【００２５】次に、対象画像１００内において、マッチ
ング候補位置を中心とする所定領域がサーチエリアとし
て設定される（ステップ５）。そして、対象画像１００
内に設定されたサーチエリア内において、対象画像１０
０とテンプレート画像２００とを用いて、ステップ６〜
１０の精サーチ処理が行われる。

【００２６】この精サーチ処理においては、まず、対象
画像１００内に設定されたサーチエリア内において、テ
ンプレート画像が初期位置に設定される（ステップ
６）。対象画像１００とテンプレート画像２００との間
の相関値が算出される（ステップ７）。そして、算出さ
れた相関値が規定値以上か否かが判定される（ステップ
８）。算出された相関値が規定値以上でなければ、ステ
ップ５で設定されたサーチエリア全体に対する精サーチ
処理が終了したか否かが判定される（ステップ９）。サ
ーチエリア全体に対する精サーチ処理が終了していない
場合には、テンプレート画像が１画素分だけ移動せしめ
られる（ステップ１０）。そして、ステップ７に戻る。

【００２７】このようにして、現在選択されているテン
プレート画像に対して、ステップ７〜ステップ１０の処
理が繰り返され、ステップ８において相関値が規定値以
上となったときには、対象画像は現在選択されているテ
ンプレート画像に対応する駒の画像であると判定され、
今回のテンプレートマッチングは終了する。

【００２８】ステップ７〜ステップ１０の処理が繰り返
され、相関値が規定値以上となることなく、サーチエリ
ア全体に対して精サーチ処理が終了すると（ステップ８
でＹＥＳ）、候補となる駒のテンプレートの全てについ
て処理が終了したか否かが判定される（ステップ１
１）。候補となる駒のテンプレートの全てについて処理
が終了していない場合には、次のテンプートが選択され
る（ステップ１２）。そして、ステップ６に戻り、選択
されたテンプレートによってステップ６以降の処理か行
われる。

【００２９】なお、ステップ１１において、候補となる
駒のテンプレートの全てについて処理が終了したと判定
された場合には、テンプレートマッチングは終了する。
この場合には、対象画像に対応する駒が特定できなかっ
たことになる。

【００３０】上記第１の実施の形態では、対象画像１０
０の膨張画像１０１と、テンプレート画像２００とを用
いて粗サーチ処理が行われている。図５は、対象画像１
００の膨張画像１０１とテンプレート画像２００とを用
いた精サーチによって得られた相関値演算結果を３次元
的にグラフで表したものである。図６は、対象画像１０
０とテンプレート画像２００とを用いた精サーチによっ
て得られた相関値演算結果を３次元的にグラフで表した
ものである。図７は、図６によって得られた相関値の演
算結果に基づいて、相関値を等高線で表したグラフであ
る。

【００３１】図５から分かるように、対象画像１００の
膨張画像１０１とテンプレート画像２００とを用いた精
サーチによって得られた相関値演算結果では、対象画像
１００とテンプレート画像２００とを用いて精サーチで
得られた相関値の演算結果（図６参照）と比べて、マッ
チング位置付近は緩やかな山となっていることか分か
る。

【００３２】したがって、対象画像１００の膨張画像１
０１とテンプレート画像２００とを用いて粗サーチを行
うことによりマッチング候補位置を抽出する場合には、
対象画像１００とテンプレート画像２００とを用いて粗
サーチを行うことによりマッチング候補位置を抽出する
場合に比べて、移動ステップ量を大きくしても、マッチ
ング位置付近の位置を、マッチング候補位置として抽出
できるようになる。

【００３３】なお、上記第１の実施の形態では、対象画
像１００の膨張画像１０１とテンプレート画像２００と
を用いて粗サーチ処理が行われているが、対象画像１０
０とテンプレート画像２００の膨張画像とを用いて粗サ
ーチ処理を行ってもよい。また、対象画像１００の膨張
画像とテンプレート画像２００の膨張画像とを用いて粗
サーチ処理を行ってもよい。

【００３４】〔２〕第２の実施の形態の説明

【００３５】図８は、第２の実施の形態におけるテンプ
レートマッチング方法の手順を示している。

【００３６】まず、対象画像に対して、候補となる駒の
テンプレート画像のうち、最初のテンプレート画像が選
択される（ステップ１０１）。対象画像１００の例を図
２に示す。また、テンプレート画像２００の例を図３に
示す。

【００３７】次に、対象画像１００に対して膨張処理が
施される（ステップ１０２）。これにより、図４に示す
ように、対象画像中のエッジ、すなわち、駒の文字、駒
の輪郭および升を仕切る線が膨張した画像１０１が得ら
れる。

【００３８】次に、対象画像の膨張画像１０１とテンプ
レート画像２００とを用いて、粗サーチ処理が行われる
（ステップ１０３）。この粗サーチ処理においては、膨
張画像１０１に対して、２画素以上の移動ステップ量ず
つテンプレート画像２００が移動せしめられるごとに、
膨張画像１０１とテンプレート画像２００との間の相関
値（類似度）が算出される。

【００３９】テンプレート画像２００の各位置ごとに得
られた相関値に基づいて、マッチング候補位置が抽出さ
れる（ステップ１０４）。つまり、テンプレート画像２
００の各位置ごとに得られた相関値のうち、最も大きな
相関値に対応するテンプレート画像２００の位置がマッ
チング候補位置として抽出される。

【００４０】次に、対象画像１００とテンプレート画像
２００とを用いて、ステップ１０５〜１１０の山登り法
による探索処理が行われる。

【００４１】この山登り法による探索処理においては、
まず、テンプレート画像２００の初期位置が粗サーチ処
理によって抽出されたマッチング候補位置に設定される
（ステップ１０５）。そして、この位置において、相関
値が演算され（ステップ１０６）、得られた相関値が規
定値以上であるか否かが判定される（ステップ１０
７）。相関値が規定値以上であると判定されると（ステ
ップ１０７でＹＥＳ）、対象画像は現在選択されている
テンプレート画像に対応する駒の画像であると判定さ
れ、今回のテンプレートマッチングは終了する。

【００４２】相関値が規定値以上でないと判定されると
（ステップ１０７でＮＯ）、山登り法による探索が行わ
れる（ステップ１０８）。これにより、新しい位置が探
索できた場合には、つまり、相関値が高くなる方向にテ
ンプレート画像２００が１ステップだけ移動せしめられ
た場合には（ステップ１０９でＹＥＳ）、その探索位置
での相関値が規定値以上であるか否かが判定される（ス
テップ１１０）。相関値が規定値以上であると判定され
ると（ステップ１１０でＹＥＳ）、対象画像は現在選択
されているテンプレート画像に対応する駒の画像である
と判定され、今回のテンプレートマッチングは終了す
る。

【００４３】相関値が規定値以上でないと判定されると
（ステップ１１０でＮＯ）、ステップ１０８に戻り、ス
テップ１０８以降の処理が行われる。

【００４４】ステップ１０８による山登り法による探索
によって、相関値が高くなる新しい位置が発見されなか
った場合には（ステップ１０９でＮＯ）、つまり、相関
値が規定値以上になることなく山登り法による探索処理
が終了した場合には、候補となる駒のテンプレートの全
てについて処理が終了したか否かが判定される（ステッ
プ１１１）。候補となる駒のテンプレートの全てについ
て処理が終了していない場合には、次のテンプートが選
択される（ステップ１１２）。そして、ステップ１０５
に戻り、選択されたテンプレートによってステップ１０
５以降の処理が行われる。

【００４５】なお、ステップ１１１において、候補とな
る駒のテンプレートの全てについて処理が終了したと判
定された場合には、テンプレートマッチングは終了す
る。この場合には、対象画像に対応する駒が特定できな
かったことになる。

【００４６】上記第２の実施の形態では、対象画像１０
０の膨張画像１０１とテンプレート画像２００とを用い
て粗サーチ処理が行われているので、対象画像１００と
テンプレート画像２００とを用いて粗サーチを行うこと
によりマッチング候補位置を抽出する場合に比べて、移
動ステップ量を大きくしても、マッチング位置付近の位
置を、マッチング候補位置として抽出できるようにな
る。

【００４７】また、粗サーチ処理によって探索されたマ
ッチング候補位置を起点として、山登り法により、テン
プレート画像が移動せしめられているので、相関値が規
定値以上になるマッチング位置をより早く発見すること
ができ、サーチ回数をより少なくすることができる。

【００４８】なお、上記第２の実施の形態では、対象画
像１００の膨張画像１０１とテンプレート画像２００と
を用いて粗サーチ処理が行われているが、対象画像１０
０とテンプレート画像２００の膨張画像とを用いて粗サ
ーチ処理を行ってもよい。また、対象画像１００の膨張
画像とテンプレート画像２００の膨張画像とを用いて粗
サーチ処理を行ってもよい。

【００４９】〔３〕第３の実施の形態の説明

【００５０】図９は、第３の実施の形態におけるテンプ
レートマッチング方法の手順を示している。

【００５１】まず、対象画像に対して、候補となる駒の
テンプレート画像のうち、最初のテンプレート画像が選
択される（ステップ２０１）。対象画像１００の例を図
２に示す。また、テンプレート画像２００の例を図３に
示す。

【００５２】次に、対象画像１００に対して膨張処理が
施される（ステップ２０２）。これにより、図４に示す
ように、対象画像中のエッジ、すなわち、駒の文字、駒
の輪郭および升を仕切る線が膨張した画像１０１が得ら
れる。

【００５３】次に、対象画像１００の膨張画像１０１と
テンプレート画像２００とを用いて、ステップ２０３〜
２０６のマッチング候補位置探索処理が行われる。この
マッチング候補位置探索処理においては、まず、図１０
に矢印Ａで示すように、対象画像１００の膨張画像１０
１の中心を通る１水平ラインに沿って所要の移動ステッ
プ量ずつテンプレート画像２００が移動せしめられるご
とに、膨張画像１０１とテンプレート画像２００との間
の相関値（類似度）が算出される（ステップ２０３）。
移動ステップ量としては、１画素単位であってもよい
し、複数画素単位であってもよい。この実施の形態で
は、テンプレート画像２００は、１画素単位で移動せし
められる。

【００５４】図１１は、このようにして得られたテンプ
レート画像２００の各位置ごとの相関値を示している。
次に、ステップ２０３で求められたテンプレート画像２
００の各位置ごとの相関値のうち、相関値が最も高いｘ
座標（ｘｍ）が抽出される（ステップ２０４）。

【００５５】次に、対象画像１００の膨張画像１０１に
おいて、ステップ２０４で抽出されたｘ座標（ｘｍ）を
通る１垂直ラインに沿って、つまり、図１０に矢印Ｂで
示す方向に、所要の移動ステップ量ずつテンプレート画
像２００が移動せしめられるごとに、膨張画像１０１と
テンプレート画像２００との間の相関値（類似度）が算
出される（ステップ２０５）。

【００５６】図１２は、このようにして得られたテンプ
レート画像２００の各位置ごとの相関値を示している。
次に、ステップ２０５で求められたテンプレート画像２
００の各位置ごとの相関値のうち、相関値が最も高いｙ
座標（ｙｍ）が抽出され、座標（ｘｍ，ｙｍ）がマッチ
ング候補位置とされる（ステップ２０６）。

【００５７】次に、対象画像１００内において、マッチ
ング候補位置を中心とする所定領域がサーチエリアとし
て設定される（ステップ２０７）。そして、対象画像１
００内に設定されたサーチエリア内において、対象画像
１００とテンプレート画像２００とを用いて、ステップ
２０８〜２１２の精サーチ処理が行われる。

【００５８】この精サーチ処理においては、まず、対象
画像１００内に設定されたサーチエリア内において、テ
ンプレート画像が初期位置に設定される（ステップ２０
８）。対象画像１００とテンプレート画像２００との間
の相関値が算出される（ステップ２０９）。そして、算
出された相関値が規定値以上か否かが判定される（ステ
ップ２１０）。算出された相関値が規定値以上でなけれ
ば、ステップ２０７で設定されたサーチエリア全体に対
する精サーチ処理が終了したか否かが判定される（ステ
ップ２１１）。サーチエリア全体に対する精サーチ処理
が終了していない場合には、テンプレート画像が１画素
分だけ移動せしめられる（ステップ２１２）。そして、
ステップ２０９に戻る。

【００５９】このようにして、現在選択されているテン
プレート画像に対して、ステップ２０９〜ステップ２１
２の処理が繰り返され、ステップ２１０において相関値
が規定値以上となったときには、対象画像は現在選択さ
れているテンプレート画像に対応する駒の画像であると
判定され、今回のテンプレートマッチングは終了する。

【００６０】ステップ２０９〜ステップ２１２の処理が
繰り返され、相関値が規定値以上となることなく、サー
チエリア全体に対して精サーチ処理が終了すると（ステ
ップ２１１でＹＥＳ）、候補となる駒のテンプレートの
全てについて処理が終了したか否かが判定される（ステ
ップ２１３）。候補となる駒のテンプレートの全てにつ
いて処理が終了していない場合には、次のテンプートが
選択される（ステップ２１４）。そして、ステップ２０
８に戻り、選択されたテンプレートによってステップ２
０８以降の処理が行われる。

【００６１】なお、ステップ２１３において、候補とな
る駒のテンプレートの全てについて処理が終了したと判
定された場合には、テンプレートマッチングは終了す
る。この場合には、対象画像に対応する駒が特定できな
かったことになる。

【００６２】上記第３の実施の形態では、１水平ライン
および１垂直ラインに対してのみ、テンプレート画像が
移動せしめられることにより、マッチング候補位置が探
索されているので、サーチ回数を減少させることができ
る。

【００６３】なお、上記第３の実施の形態では、対象画
像１００の膨張画像１０１とテンプレート画像２００と
を用いてマッチング候補位置探索処理が行われている
が、対象画像１００とテンプレート画像２００の膨張画
像とを用いてマッチング候補位置探索処理を行ってもよ
い。また、対象画像１００の膨張画像とテンプレート画
像２００の膨張画像とを用いてマッチング候補位置探索
処理を行ってもよい。

【００６４】また、上記第３の実施の形態では、１組の
水平ラインおよび垂直ラインに沿ったテンプレート画像
の移動により、１つのマッチング候補位置を探索してい
るが、複数組（たとえば、２〜３程度）の水平ラインお
よび垂直ラインに沿ったテンプレート画像の移動によ
り、複数のマッチング候補位置を探索し、各マッチング
候補位置に対して精サーチ処理を行うようにしてもよ
い。

【００６５】〔４〕第４の実施の形態の説明

【００６６】図１３は、第４の実施の形態におけるテン
プレートマッチング方法の手順を示している。

【００６７】まず、対象画像に対して、候補となる駒の
テンプレート画像のうち、最初のテンプレート画像が選
択される（ステップ３０１）。対象画像１００の例を図
２に示す。また、テンプレート画像２００の例を図３に
示す。

【００６８】次に、対象画像１００に対して膨張処理が
施される（ステップ３０２）。これにより、図４に示す
ように、対象画像中のエッジ、すなわち、駒の文字、駒
の輪郭および升を仕切る線が膨張した画像１０１が得ら
れる。

【００６９】次に、対象画像１００の膨張画像１０１と
テンプレート画像２００とを用いて、ステップ３０３〜
３０６のマッチング候補位置探索処理が行われる。この
マッチング候補位置探索処理においては、まず、図１０
に矢印Ａで示すように、対象画像１００の膨張画像１０
１の中心を通る１水平ラインに沿って所要の移動ステッ
プ量ずつテンプレート画像２００が移動せしめられるご
とに、膨張画像１０１とテンプレート画像２００との間
の相関値（類似度）が算出される（ステップ３０３）。
移動ステップ量としては、１画素単位であってもよい
し、複数画素単位であってもよい。この実施の形態で
は、テンプレート画像２００は、１画素単位で移動せし
められる。

【００７０】図１１は、このようにして得られたテンプ
レート画像２００の各位置ごとの相関値を示している。
次に、ステップ３０３で求められたテンプレート画像２
００の各位置ごとの相関値のうち、相関値が最も高いｘ
座標（ｘｍ）が抽出される（ステップ３０４）。

【００７１】次に、対象画像１００の膨張画像１０１に
おいて、ステップ３０４で抽出されたｘ座標（ｘｍ）を
通る１垂直ラインに沿って、つまり、図１０に矢印Ｂで
示す方向に、所要の移動ステップ量ずつテンプレート画
像２００が移動せしめられるごとに、膨張画像１０１と
テンプレート画像２００との間の相関値（類似度）が算
出される（ステップ３０５）。

【００７２】図１２は、このようにして得られたテンプ
レート画像２００の各位置ごとの相関値を示している。
次に、ステップ３０５で求められたテンプレート画像２
００の各位置ごとの相関値のうち、相関値が最も高いｙ
座標（ｙｍ）が抽出され、座標（ｘｍ，ｙｍ）がマッチ
ング候補位置とされる（ステップ３０６）。

【００７３】次に、対象画像１００とテンプレート画像
２００とを用いて、ステップ３０７〜３１２の山登り法
による探索処理が行われる。

【００７４】この山登り法による探索処理においては、
まず、テンプレート画像２００の初期位置がマッチング
候補位置探索処理によって抽出されたマッチング候補位
置に設定される（ステップ３０７）。そして、この位置
において、相関値が演算され（ステップ３０８）、得ら
れた相関値が規定値以上であるか否かが判定される（ス
テップ３０９）。相関値が規定値以上であると判定され
ると（ステップ３０９でＹＥＳ）、対象画像は現在選択
されているテンプレート画像に対応する駒の画像である
と判定され、今回のテンプレートマッチングは終了す
る。

【００７５】相関値が規定値以上でないと判定されると
（ステップ３０９でＮＯ）、山登り法による探索が行わ
れる（ステップ３１０）。これにより、新しい位置が探
索できた場合には、つまり、相関値が高くなる方向にテ
ンプレート画像２００が１ステップだけ移動せしめられ
た場合には（ステップ３１１でＹＥＳ）、その探索位置
での相関値が規定値以上であるか否かが判定される（ス
テップ３１２）。相関値が規定値以上であると判定され
ると（ステップ３１２でＹＥＳ）、対象画像は現在選択
されているテンプレート画像に対応する駒の画像である
と判定され、今回のテンプレートマッチングは終了す
る。

【００７６】相関値が規定値以上でないと判定されると
（ステップ３１２でＮＯ）、ステップ３１０に戻り、ス
テップ３１０以降の処理が行われる。

【００７７】ステップ３１０による山登り法による探索
によって、相関値が高くなる新しい位置が発見されなか
った場合には（ステップ３１１でＮＯ）、つまり、相関
値が規定値以上になることなく山登り法による探索処理
が終了した場合には、候補となる駒のテンプレートの全
てについて処理が終了したか否かが判定される（ステッ
プ３１３）。候補となる駒のテンプレートの全てについ
て処理が終了していない場合には、次のテンプートが選
択される（ステップ３１４）。そして、ステップ３０７
に戻り、選択されたテンプレートによってステップ３０
７以降の処理か行われる。

【００７８】なお、ステップ３１４において、候補とな
る駒のテンプレートの全てについて処理が終了したと判
定された場合には、テンプレートマッチングは終了す
る。この場合には、対象画像に対応する駒が特定できな
かったことになる。

【００７９】上記第４の実施の形態では、１水平ライン
および１垂直ラインに対してのみ、テンプレート画像が
移動せしめられることにより、マッチング候補位置が探
索されているので、サーチ回数を減少させることができ
る。

【００８０】また、マッチング候補位置探索処理によっ
て探索されたマッチング候補位置を起点として、山登り
法により、テンプレート画像が移動せしめられているの
で、相関値が規定値以上になるマッチング位置をより早
く発見することができ、サーチ回数をより少なくするこ
とができる。

【００８１】なお、上記第４の実施の形態では、対象画
像１００の膨張画像１０１とテンプレート画像２００と
を用いてマッチング候補位置探索処理が行われている
が、対象画像１００とテンプレート画像２００の膨張画
像とを用いてマッチング候補位置探索処理を行ってもよ
い。また、対象画像１００の膨張画像とテンプレート画
像２００の膨張画像とを用いてマッチング候補位置探索
処理を行ってもよい。

【００８２】また、上記第４の実施の形態では、１組の
水平ラインおよび垂直ラインに沿ったテンプレート画像
の移動により、１つのマッチング候補位置を探索してい
るが、複数組（たとえば、２〜３程度）の水平ラインお
よび垂直ラインに沿ったテンプレート画像の移動によ
り、複数のマッチング候補位置を探索し、各マッチング
候補位置に対して山登り法による探索処理を行うように
してもよい。

【００８３】なお、この発明は、棋譜記録装置のよう
に、対象画像に対応する駒を特定する場合の他、部品の
位置を部品画像と部品のテンプレート画像とに基づいて
自動認識する部品位置認識等、各種テンプレートマッチ
ングに適用することができる。

【００８４】

【発明の効果】この発明によれば、比較的少ないサーチ
回数によって、マッチング位置が正確に探索できるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態におけるテンプレートマッチ
ング方法の手順を示すフローチャートである。

【図２】対象画像の一例を示す模式図である。

【図３】テンプレート画像を示す模式図である。

【図４】対象画像の膨張画像を示す模式図である。

【図５】対象画像の膨張画像とテンプレート画像とを用
いた精サーチによって得られた相関値演算結果を３次元
的に表したグラフである。

【図６】対象画像とテンプレート画像とを用いた精サー
チによって得られた相関値演算結果を３次元的に表した
グラフである。

【図７】図６によって得られた相関値の演算結果に基づ
いて、相関値を等高線で表したグラフである。

【図８】第２の実施の形態におけるテンプレートマッチ
ング方法の手順を示すフローチャートである。

【図９】第３の実施の形態におけるテンプレートマッチ
ング方法の手順を示すフローチャートである。

【図１０】マッチング候補位置探索処理において、テン
プレート画像の移動方法を説明するための説明図であ
る。

【図１１】マッチング候補位置探索処理において、テン
プレート画像を１つの水平ラインに沿って移動させた場
合に得られた相関値を３次元的に表すグラフである。

【図１２】マッチング候補位置探索処理において、テン
プレート画像を１つの垂直ラインに沿って移動させた場
合に得られた相関値を３次元的に表すグラフである。

【図１３】第４の実施の形態におけるテンプレートマッ
チング方法の手順を示すフローチャートである。

【図１４】従来におけるテンプレート画像の初期位置を
示す模式図である。

【図１５】粗サーチを説明するための模式図である。

【符号の説明】

１００ 対象画像 １０１ 対象画像の膨張画像 ２００ テンプレート画像

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】ステップ７〜ステップ１０の処理が繰り返
され、相関値が既定値以上になることなく、サーチエリ
ア全体に対して精サーチ処理が終了すると（ステップ８
でＹＥＳ）、候補となる駒のテンプレートの全てについ
て処理が終了したか否かが判定される（ステップ１
１）。候補となる駒のテンプレートの全てについて処理
が終了していない場合には、次のテンプレートが選択さ
れる（ステップ１２）。そして、ステップ６に戻り、選
択されたテンプレートによってステップ６以降の処理が
行われる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】ステップ３１０による山登り法による探索
によって、相関値が高くなる新しい位置が発見されなか
った場合には（ステップ３１１でＮＯ）、つまり、相関
値が既定値以上になることなく山登り法による探索処理
が終了した場合には、候補となる駒のテンプレートの全
てについて処理が終了したか否かが判定される（ステッ
プ３１３）。候補となる駒のテンプレートの全てについ
て処理が終了していない場合には、次のテンプレートが
選択される（ステップ３１４）。そして、ステップ３０
７に戻り、選択されたテンプレートによってステップ３
０７以降の処理が行われる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東原 稔 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 宮本 幸三 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機ソフトウエア株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象画像とテンプレート画像とのマッチ
   ング位置を探索するテンプレートマッチング方法におい
   て、 対象画像の膨張画像とテンプレート画像との組み合わ
   せ、対象画像とテンプレート画像の膨張画像との組み合
   わせ、および対象画像の膨張画像とテンプレート画像の
   膨張画像との組み合わせのうちから任意に選択された１
   つの組み合わせに基づいて、マッチング候補位置を求め
   るマッチング候補位置探索ステップ、ならびに、 対象画像と、テンプレート画像と、マッチング候補位置
   とに基づいて、マッチング位置を求めるマッチング位置
   探索ステップ、 を備えていることを特徴とするテンプレートマッチング
   方法。
2. 【請求項２】 マッチング候補位置探索ステップは、 上記選択された１つの組み合わせ内の対象画像に関する
   画像に対して、上記選択された１つの組み合わせ内のテ
   ンプレート画像に関する画像を、２画素単位以上の移動
   ステップ量ずつ移動させるごとに、両画像の類似度を算
   出するステップ、ならびにテンプレート画像に関する画
   像の各移動位置のうち、算出された類似度が最も高い位
   置を、マッチング候補位置として抽出するステップ、 を備えていることを特徴とする請求項１に記載のテンプ
   レートマッチング方法。
3. 【請求項３】 マッチング候補位置探索ステップは、 上記選択された１つの組み合わせ内の対象画像に関する
   画像における水平方向および垂直方向のうち、一方の方
   向を第１方向とし、他方の方向を第２方向とし、第１方
   向に沿う１つの第１ラインに沿って、上記選択された１
   つの組み合わせ内のテンプレート画像に関する画像を所
   要の移動ステップ量ずつ移動させるごとに、両画像の類
   似度を算出していき、第１ライン上において類似度が最
   も大きな第１位置を抽出するステップ、 上記第１位置を通りかつ第２方向に平行な第２ラインに
   沿って、上記選択された１つの組み合わせ内のテンプレ
   ート画像に関する画像を所要の移動ステップ量ずつ移動
   させるごとに、両画像の類似度を算出していき、第２ラ
   イン上において類似度が最も大きな第２位置を抽出する
   ステップ、ならびに上記第１位置と上記第２位置とによ
   って特定される位置をマッチング候補位置として抽出す
   るステップ、 を備えていることを特徴とする請求項１に記載のテンプ
   レートマッチング方法。
4. 【請求項４】 マッチング位置探索ステップは、 対象画像内に、マッチング候補位置を中心とするサーチ
   エリアを設定するステップ、ならびに設定されたサーチ
   エリア内において、対象画像に対してテンプレート画像
   を、１画素単位ずつ移動させて両画像の類似度を算出し
   ていき、類似度が規定値を越える位置を探索するステッ
   プ、 を備えていることを特徴とする請求項１、２および３の
   いずれかに記載のテンプレートマッチング方法。
5. 【請求項５】 マッチング位置探索ステップは、対象画
   像に対してテンプレート画像を、マッチング候補位置を
   起点として、山登り法により移動させ、類似度が規定値
   を越える位置を探索するステップからなることを特徴と
   する請求項１、２および３のいずれかに記載のテンプレ
   ートマッチング方法。