JPH1166302A

JPH1166302A - 直線検出方法

Info

Publication number: JPH1166302A
Application number: JP23008297A
Authority: JP
Inventors: Kaishiyou Ko; 海松顧; Hidekazu Araki; 秀和荒木; Tomoharu Nakahara; 智治中原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】濃淡画像に対して微分処理を行うことによりエ
ッジ画像を求め、ハフ変換により直線を検出する方法に
おいて、ハフ空間に鋭いピークが形成できるように最適
なパラメータのサンプリング間隔を決める。【解決手段】濃淡画像に対して微分処理を行うことによ
りエッジ画像を求め、エッジ画像からハフ変換により直
線を検出する方法において、その直線の長さＬに基づい
てハフ空間のパラメータθの間隔Δθとパラメータρの
間隔Δρが所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満たす
ような標本化空間を最適なハフ投票空間とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像により物体の
位置や形状等を測定する直線検出方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、異なるハフ空間を用いる直線検出
方法として、特開平６−２１３６６０号の「像の近似
直線の検出方法」があった。これは、第１ステップのハ
フ変換で、広い範囲の直線パラメータと低いサンプリン
グ密度を用いて、概略のハフ空間ピーク位置を検出し、
第２ステップのハフ変換は概略のピーク位置を中心とす
る狭い範囲に高いサンプリング密度を用いて、直線を検
出するものであった。

【０００３】また、矩形となる直線の抽出方法として
は、特開昭６２−８４３９１号の「細長い矩形抽出方
式」があった。これは画像中の各矩形の長い方の辺の線
要素を抽出した後、それぞれの矩形ごとに幅の小さい平
行線対を適合させ、平行線ごとに平行線の内部領域を平
行線に垂直な方向に投影することによって、画像中にあ
る矩形の短い平行辺を検出するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ハフ
空間のサンプリング密度が直線の長さを考慮せずに設定
されているため、ハフ空間の投票値のピークの形が崩れ
る恐れがある。したがって、直線を高精度に検出できな
いという問題点があった。また、従来技術では、画像
での短辺が長辺と完全に垂直でないと、投影によるエッ
ジのヒストグラムの最大値が複数生じる恐れがある。よ
って、短辺を正しく検出することができないという問題
があった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するために、
濃淡画像に対して微分処理を行うことによりエッジ画像
を求め、まず、概略的に直線を求め、その長さＬを得
て、パラメータのサンプリング間隔を直線の長さＬを含
む所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を用いて決定し、
鋭いピークが形成できる最適なハフ空間を求めようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明では、濃淡画像に対して微分処理
を行うことによりエッジ画像を求め、エッジ画像からハ
フ変換より直線を検出する方法において、その直線の長
さＬに基づいてハフ空間のパラメータθの間隔Δθとパ
ラメータρの間隔Δρが所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δ
θ）を満たすような標本化空間を最適なハフ投票空間と
することを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２の発明では、濃淡画像に対
して微分処理を行うことによりエッジ画像を求め、検出
したい直線の長さＬを前処理で求め、その長さＬを用い
てハフ変換による詳細な直線検出を行う方法であって、
サンプリング間隔Δθとサンプリング間隔Δρが所定の
関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満たすようなハフ投票空
間を構築し、そのハフ投票空間へ投票することを特徴と
するものである。

【０００８】また、請求項３の発明では、濃淡画像に対
して微分処理を行うことによりエッジ画像を求め、エッ
ジ画像から固定のハフ空間を用いて異なる長さの複数の
直線をハフ変換により検出し、検出された各直線に寄与
したエッジ点を用いて、その直線の長さＬを求め、ハフ
投票空間のサンプリング間隔Δθとサンプリング間隔Δ
ρ及びその直線の長さＬを用いて所定の評価式を定義
し、その評価式より得られる評価値に基づいて検出され
た複数の直線の中から１つの直線を選択することを特徴
とするものであるまた、請求項４の発明では、請求項１
又は３のいずれかにおいて、検出したい物体の情報とし
て検出したい直線の長さＬを予め与えることを特徴とす
るものである。

【０００９】また、請求項５の発明では、請求項１乃至
３のいずれかにおいて、概略的に直線を検出し、検出さ
れた直線に寄与したエッジを追跡し、その直線の長さＬ
を求めることを特徴とするものである。また、請求項６
の発明では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、直線
に寄与したエッジ点の数を直線の長さとして求めること
を特徴とするものである。

【００１０】また、請求項７の発明では、請求項２又は
４乃至６のいずれかにおいて、直線の傾き検出精度によ
りサンプリング間隔Δθを与えておいて、所定の関係式
Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）よりサンプリング間隔Δρを求め
ることを特徴とするものである。また、請求項８の発明
では、請求項２又は４乃至６のいずれかにおいて、直線
の位置検出精度によりサンプリング間隔Δρを与えてお
いて、所定の関係式Δθ＝ｆ（Ｌ；Δρ）よりサンプリ
ング間隔Δθを求めることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項９の発明では、請求項２又は
４乃至８のいずれかにおいて、エッジ画像に略矩形が存
在する場合、２本の略平行な直線に囲まれた領域内に、
前記平行な直線間の距離を直線の長さＬとしてハフ投票
空間を構築し、領域内の矩形の直線を検出することを特
徴とするものである。また、請求項１０の発明では、請
求項９において、平行線の方向の情報を利用してハフ投
票空間のθ軸の投票幅を制限することを特徴とするもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の直線検出方法で用いるハ
フ変換について説明する。まず、濃淡画像に対して微分
処理を行うことにより図２のようなエッジ画像を求め
る。エッジ上の１つの点（ｘ，ｙ）を原点からの距離ρ
と方位θを用いて次のように極座標表現する。 ρ＝ｘ・ｃｏｓ（θ）＋ｙ・ｓｉｎ（θ）この式は（ｘ，ｙ）を定数と置くと、図４に示すように
θを横軸、ρを縦軸とするハフ空間では１つの曲線とし
て描くことができる。すなわち、エッジ上の１つの点に
対応してハフ空間に１本の曲線を描くことができる。同
様にして、エッジ上のすべての点に対応する複数本の曲
線をハフ空間に描くと、図４に示すように、複数の曲線
がほぼ１点で交わるような点がハフ空間上に現れる。そ
の点の座標（ρ，θ）は１つの直線に属するエッジ上の
複数の点が共通して有している性質、つまり、もとの直
線の傾きと切片の情報を含んでいる。このようにして、
途切れ途切れのエッジ点の情報から完全な直線を検出す
ることができる。

【００１３】ところで、コンピュータを用いてハフ空間
上の複数の曲線がほぼ１点で交わるような点を求めるに
は、図３に示すように、ハフ空間を所定の間隔Δθ，Δ
ρで格子状に区切って、１つのメモリ（ｉ，ｊ）に１つ
の格子状空間（ｉΔθ，ｊΔρ）を対応させて、ハフ空
間上の曲線がその格子状空間内を通れば、メモリの値を
１つ加算すれば良い。すべての曲線を描き終わった後
に、メモリを探索すれば、図５のようなピークが現れ
る。これがハフ空間での投票であり、図３の格子状空間
をハフ投票空間と呼ぶ。

【００１４】以上の説明から明らかなように、直線の検
出精度を上げるには、図７に示すような鋭いピークが現
れることが望まれるものであるが、格子の間隔を適切に
決めないと、図８に示すようにピークが崩れてしまう。
本発明は、格子の間隔（Δθ，Δρ）を、求めるべき直
線の長さＬに関連して決定すると、直線検出の精度が向
上する、という知見に基づいて、所定の関係式Δρ＝Ｆ
（Ｌ；Δθ）を満たすように、ハフ投票空間を構築する
ことを提案するものである。最も好ましい実施の形態と
して、Δρ＝Ｌ・ｓｉｎ（Δθ／２）、或いは、Δθが
小さい場合には、Δρ＝Ｌ・Δθ／２という関係式を満
たすような標本化空間を最適なハフ投票空間とし、その
ハフ空間へ投票することにより、きれいな単峰性のピー
クを形成することができるのである。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）実施例１の方法を実施するための装置の概
略構成を図１に示す。また、ハフ変換による直線検出の
各過程を図２〜図８に示す。以下、これらの図を用いて
本実施例の直線検出方法について具体的に説明する。ま
ず、テレビカメラ１１により対象物を撮像し、Ａ／Ｄ変
換器１２を用いてデジタル化することにより濃淡画像が
得られる。この濃淡画像に対して、エッジ検出部１３で
は微分処理を行い、濃度変化が大きいところをエッジ点
として検出する。得られた直線上のエッジグループは図
２の２１、２２、２３のようになる。各直線の長さの獲
得部１４では、各直線の長さＬを何らかの手段で求め
る。最適なハフ投票空間の設計部１５では、各直線の長
さＬに基づいて最適なハフ空間を設計する。直線検出部
１６では、設計した最適なハフ空間より直線を検出す
る。

【００１６】具体的には、図２のエッジ画像に対して、
直線を表す二つのパラメータ（ρ，θ）を用いて、ある
一定のサンプリング間隔（Δθ，Δρ）を決め、離散的
なハフ空間（図３）を作る。式１を用いて、一つのエッ
ジ点に対して、ハフ空間での投票により一本の曲線が決
定する。ｊ＝｛ｘ・ｃｏｓ（ｉ・Δθ）＋ｙ・ｓｉｎ（ｉ・Δθ）｝／Δρ …式１但し、（ｘ，ｙ）は一つのエッジ点の座標値、（ｉ，
ｊ）はハフ投票空間の座標値である。

【００１７】図４に示すように、全てのエッジ点につい
て投票を行うと、画像の直線上の点に対応するハフ空間
上の曲線は理論的には同一点において交差し、その交点
の（ρ，θ）の座標値より式２を用いて画像上での直線
が求められる。ｙ＝−ｃｏｔ（θｉ）・ｘ＋ρｊ／ｓｉｎ（θｉ） …式２但し、（ρｊ，θｉ）が一つの山のピークの座標値であ
る。

【００１８】図２の場合についてハフ空間上での投票頻
度を３次元的に表すと、図５のように幾つかの山が生じ
る。各山の最大値（ピーク）を検出して、ピークに対応
する（ρ，θ）の座標値と式２を用いて図６のように直
線が求められる。そこで、ピークが正しく検出されるた
めには、単峰性の鋭い山の形成が重要となる。サンプリ
ング間隔が直線の長さＬに対して、 Δρ＝Ｌ・ｓｉｎ（Δθ／２） …式３或いは、Δθが小さい場合に Δρ＝Ｌ・Δθ／２ …式４式３あるいは式４を満たす離散的なハフ空間を構築して
投票すれば、図７のように単峰な鋭い山を形成すること
ができ、この条件から離れば離れるほど図８のように山
の形状が崩れ、直線検出精度が悪くなる。このように、
所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）に基づいてハフ投票
空間を最適な投票空間に設計して投票を行うことによ
り、直線を高精度に検出することができるのである。

【００１９】（実施例２）本発明の実施例２の方法を実
施するための装置の概略構成を図９に示す。また、本実
施例の方法の処理手順を図１０に示す。本実施例では、
始めに各直線の概略の長さを求め、次に得られたそれぞ
れの直線に対応する最適な投票空間を用いて、各直線の
個別の直線検出を詳細に行い、直線を高精度に検出する
ものである。以下、具体的に説明する。

【００２０】装置の構成部９１〜９３は実施例１と同様
である。テレビカメラ９１により対象物を撮像し、Ａ／
Ｄ変換器９２を用いてデジタル化することにより濃淡画
像が得られる。この濃淡画像に対して、エッジ検出部９
３では微分処理を行い、濃度変化が大きいところをエッ
ジ点として検出する。次に、ハフ変換による直線検出部
９４では、ある固定の標本化空間を用いてハフ変換によ
り直線を概略的に検出する。各直線の長さの獲得部９５
では、直線検出部９４で概略的に検出された各直線の長
さを求める。そして、最適なハフ投票空間の設計部９６
では、各直線の長さに基づき、それぞれの直線に対応す
る最適なハフ空間を設計する。個別の詳細ハフ変換直線
検出部９７では、各直線に対して、最適なハフ空間を用
いて、もう一度詳細なハフ変換を行い、形成された鋭い
山からピークを検出し、直線のパラメータを求める。こ
のようにすることにより、入力画像に複数の直線が存在
する場合に、それぞれの長さの直線に適合した個別のハ
フ空間を用いて投票を行うので、各直線を高精度に検出
することができるのである。

【００２１】（実施例３）本発明の実施例３の方法を実
施するための装置の概略構成を図１１に示す。また、本
実施例の方法の処理手順を図１２に示す。本実施例で
は、上述の実施例２において、評価式を定義し、その式
より得られる評価値に基づいて検出された直線の中から
直線を求めるものである。以下、具体的に説明する。

【００２２】装置の構成部１１１〜１１６は実施例２と
同様である。テレビカメラ１１１により対象物を撮像
し、Ａ／Ｄ変換器１１２を用いてデジタル化することに
より濃淡画像が得られる。この濃淡画像に対して、エッ
ジ検出部１１３では微分処理を行い、濃度変化が大きい
ところをエッジ点として検出する。次に、ハフ変換によ
る直線検出部１１４では、ある固定の標本化空間を用い
てハフ変換により直線を概略的に検出する。各直線の長
さの獲得部１１５では、直線検出部１１４で概略的に検
出された各直線の長さを求める。そして、最適なハフ投
票空間の設計部１１６では、各直線の長さＬに基づき、
それぞれの直線に対応する最適なハフ空間のサンプリン
グ間隔（Δρ，Δθ）を求める。

【００２３】次に、直線検出精度の評価部１１７では、
式５を用いて、ハフ変換による直線検出部１１４で検出
された直線を評価する。そして、直線の検出部１１８で
は、評価値Ｆが最小となる直線を一番正しい直線として
求める。Ｆ＝｜ｌｏｇ（Δρ／Ｌｓｉｎ（Δθ／２））｜ …式５このようにすることにより、それぞれの検出された直線
の精度を評価し、一番高い精度に対応する直線を求める
ので、直線を高精度に検出することができるのである。

【００２４】（実施例４）本発明の実施例４の処理手順
を図１３に示す。本実施例の方法を実施するための装置
の概略構成は図９と同じである。本実施例では、検出し
たい物体の情報として直線長さＬが予め分かっている場
合のものである。以下、具体的に説明する。

【００２５】各直線の長さの獲得部９５では、予め設定
された直線の長さデータのファイルより直線の長さを読
み込む。この長さデータを既知の情報として与えて、与
えられた長さに基づいて最適なハフ空間を構築し、各々
の直線について、もう一度詳細に直線検出を行う。この
ように、本実施例では、検出したい物体の情報として直
線の長さＬを予め与えるので、直線を高精度に検出する
ことができるのである。

【００２６】（実施例５）本発明の実施例５の処理手順
を図１４に示す。本実施例の方法を実施するための装置
の概略構成は図９と同じである。本実施例の各直線の長
さの獲得部９５では、ハフ変換による直線検出部９４で
概略的に検出された直線に寄与したエッジの連続性を用
いて、直線を追跡し、得られた連続エッジグループから
端点を求め、端点間の距離をその直線の長さＬとして求
める。この得られた長さに基づいて最適なハフ空間を構
築し、各々の直線をもう一度詳細に直線検出する。この
ように、本実施例では、概略的に直線を検出し、検出さ
れた直線に寄与したエッジを追跡し、その直線の長さＬ
を端点間の距離として求めるので、直線を高精度に検出
することができるのである。

【００２７】（実施例６）本発明の実施例６の処理手順
を図１５に示す。本実施例の方法を実施するための装置
の概略構成は図９と同じである。本実施例の各直線の長
さの獲得部９５では、ハフ変換による直線検出部９４で
概略的に検出された直線に寄与したエッジを用いて、一
つの直線に属するエッジ点の数を数え、そのエッジ点の
数を直線の長さとして求める。この長さに基づいて最適
なハフ空間を構築し、各々の直線をもう一度詳細に直線
を検出する。このように、本実施例では、寄与したエッ
ジ点の数を直線長さとして求めるので、直線を高精度に
検出することができるのである。

【００２８】（実施例７）本発明の実施例７の処理手順
を図１６に示す。本実施例の方法を実施するための装置
の概略構成は図９と同じである。本実施例の最適なハフ
投票空間の設計部９６では、直線検出仕様から直線の傾
きのサンプリング間隔Δθを先に決め、式３または式４
からサンプリング間隔Δρを求める。このように、本実
施例では、要求される直線の傾きの検出精度に基づいて
サンプリング間隔Δθを与えておいて、最適なサンプリ
ング間隔Δρを求めるので、直線を高精度に検出するこ
とができるのである。

【００２９】（実施例８）本発明の実施例８の処理手順
を図１７に示す。本実施例の方法を実施するための装置
の概略構成は図９と同じである。本実施例の最適なハフ
投票空間の設計部９６では、直線検出仕様からサンプリ
ング間隔Δρを先に決め、式６または式７からサンプリ
ング間隔Δθを求める。 Δθ＝２ａｒｃｓｉｎ（Δρ／Ｌ） …式６或いは、Δθが小さい場合に Δθ＝２Δρ／Ｌ …式７このように、本実施例では、要求される直線の位置の検
出精度に基づいてサンプリング間隔Δρを与えておい
て、最適なサンプリング間隔Δθを求めるので、直線を
高精度に検出することができるのである。

【００３０】（実施例９）本発明の実施例９の方法を実
施するための装置の概略構成を図１８に示す。また、本
実施例の方法の処理手順を図１９に示す。本実施例で
は、テレビカメラ１８１により略矩形の形状を持つ対象
物を撮像し、Ａ／Ｄ変換器１８２を用いてデジタル化す
ることにより濃淡画像を得る。画像の一例を図２０に示
す。この濃淡画像に対して、エッジ検出部１８３では、
微分処理を行い、濃度変化が大きいところをエッジ点と
して検出する。平行線の検出部１８４では、得られたエ
ッジを用いて直線を検出し、直線の方向を利用して、平
行な直線対（図２０の２０１と２０２）を求める。直線
長さの検出部１８５では、この平行な直線対２０１と２
０２の距離ｄを測り、これを略矩形の他方の直線（図２
０の２０３と２０４）の長さＬとして求める。最適なハ
フ投票空間の設計部１８６では、直線の長さＬに基づ
き、式３或いは４を用いて、ハフ投票空間の最適なサン
プリング間隔（Δρ，Δθ）を求め、ハフ投票空間を構
築する。個別の詳細ハフ変換による平行線と直交する直
線検出部１８７では、平行な直線に囲まれている領域に
最適なハフ投票空間を用いて、直線（図２０の２０３と
２０４）を精度良く検出する。

【００３１】また、高精度に得られた直線対２０３と２
０４を用いて、直線長さの検出部１８５をもう一度用い
て、直線２０３と２０４間の距離を測定し、これを直線
２０１と２０２の長さＬ’として求める。最適なハフ投
票空間の設計部１８６を用いて、直線の長さＬ’に基づ
き、式３或いは４を用いて、ハフ投票空間の最適なサン
プリング間隔（Δρ’，Δθ’）を求め、ハフ投票空間
を構築する。個別の詳細ハフ変換による平行線と直交す
る直線検出部１８７では、平行直線に囲まれている領域
に最適なハフ投票空間を用いて、直線（図２０の２０１
と２０２）を精度良く検出する。

【００３２】このように、本実施例では、略矩形の形状
を持つ対象物が存在する場合、略平行な直線に囲まれた
領域内に、平行線間の距離を直線の長さＬとして、投票
空間を構築し、領域内の矩形の直線を検出することで、
矩形を構成する直線を高精度に検出することができるの
である。

【００３３】（実施例１０）本発明の実施例１０の方法
を実施するための装置の概略構成を図２１に示す。ま
た、本実施例の方法の処理手順を図２２に示す。本実施
例では、テレビカメラ２１１により略矩形の形状を持つ
対象物を撮像し、Ａ／Ｄ変換器２２２を用いてデジタル
化することにより濃淡画像を得る。この濃淡画像に対し
て、エッジ検出部２１３では、微分処理を行い、濃度変
化が大きいところをエッジ点として検出する。平行線の
検出部２１４では、得られたエッジを用いて直線を検出
し、直線の方向を利用して、平行な直線対を求める。直
線長さの検出部２１５では、この平行直線対の直線間の
距離ｄを測り、これを矩形のもう一方の直線対の直線長
さＬとして求める。

【００３４】平行線方向の検出部２１６では、平行線に
属するエッジの勾配方向から方向頻度図を計算し、最大
頻度となる方向ｒを平行線の方向として検出する。θ軸
の値を制限する最適なハフ投票空間の設計部２１７で
は、直線の長さに基づき、式３或いは式４を用いて、ハ
フ投票空間の最適なサンプリング間隔（Δρ，Δθ）を
求め、θの値を［ｒ＋９０−α，ｒ＋９０＋β］に制限
し、図２３の斜線領域内に投票するハフ空間を構築す
る。但し、αとβは正の定数である。個別の詳細ハフ変
換による平行線と直交する直線検出部２１８では、平行
直線に囲まれている領域で最適なハフ投票空間を用い
て、直線を検出する。

【００３５】また、得られた高精度の直線対を用いて、
直線長さの検出部２１５をもう一度利用して、直線間の
距離ｄ’を測り、これを他方の直線対の直線長さＬ’と
して求める。平行線方向の検出部２１６を用いて、平行
線に属するエッジの勾配方向から方向頻度図を計算し、
最大頻度となる方向ｒ’を平行線の方向として検出す
る。θ軸の値を制限する最適なハフ投票空間の設計部２
１７では、直線の長さに基づき、式３或いは式４を用い
て、ハフ投票空間の最適なサンプリング間隔（Δρ’，
Δθ’）を求め、θの値を［ｒ’＋９０−α，ｒ’＋９
０＋β］に制限して、ハフ投票空間を構築する。個別の
詳細ハフ変換による平行線と直交する直線検出部２１８
を用いて、平行直線に囲まれている領域で最適なハフ投
票空間を用いて、他方の直線対の直線を精度良く検出す
る。このように、本実施例では、平行線の方向を利用
し、ハフ空間への投票に参加するθの値を制限するの
で、矩形を構成する直線を効率的に検出することができ
るのである。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の方法によれば、濃淡画像に対
して微分処理を行うことによりエッジ画像を求め、エッ
ジ画像からハフ変換より直線を検出する方法において、
その直線の長さＬに基づいてハフ空間のパラメータθの
間隔Δθとパラメータρの間隔Δρが所定の関係式Δρ
＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満たすような標本化空間を最適なハ
フ投票空間とするので、直線を高精度に検出することが
できる。

【００３７】請求項２の方法によれば、濃淡画像に対し
て微分処理を行うことによりエッジ画像を求め、エッジ
画像から検出したい直線の長さＬを前処理で求め、その
長さＬを用いてハフ変換による詳細な直線検出を行う方
法であって、サンプリング間隔Δθとサンプリング間隔
Δρが所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満たすよう
なハフ投票空間を構築し、そのハフ投票空間へ投票する
ので、直線を高精度に検出することができる。

【００３８】請求項３の方法によれば、濃淡画像に対し
て微分処理を行うことによりエッジ画像を求め、エッジ
画像から固定のハフ空間を用いて異なる長さの複数の直
線をハフ変換より検出し、検出された各直線に寄与した
エッジ点を用いて、その直線の長さＬを求め、ハフ投票
空間のサンプリング間隔Δθとサンプリング間隔Δρ及
びその直線の長さＬを用いて所定の評価式を定義し、そ
の評価式より得られる評価値に基づいて検出された複数
の直線の中から１つの直線を選択するので、直線を高精
度に検出することができる。

【００３９】請求項４の方法によれば、請求項１又は３
において、検出したい物体の情報として検出したい直線
の長さＬを予め与えるので、直線を高精度に検出するこ
とができる。請求項５の方法によれば、請求項１乃至３
のいずれかにおいて、概略的に直線を検出し、検出され
た直線に寄与したエッジを追跡し、その直線の長さＬを
求めるので、直線を高精度に検出することができる。

【００４０】請求項６の方法によれば、請求項１乃至３
のいずれかにおいて、直線に寄与したエッジ点の数を直
線の長さとして求めるので、直線を高精度に検出するこ
とができる。請求項７の方法によれば、請求項２又は４
乃至６のいずれかにおいて、直線検出精度によりサンプ
リング間隔Δθを与えておいて、所定の関係式Δρ＝Ｆ
（Ｌ；Δθ）よりサンプリング間隔Δρを求めるので、
直線を高精度に検出することができる。

【００４１】請求項８の方法によれば、請求項２又は４
乃至６のいずれかにおいて、直線検出精度によりサンプ
リング間隔Δρを与えておいて、所定の関係式Δθ＝ｆ
（Ｌ；Δρ）よりサンプリング間隔Δθを求めるので、
直線を高精度に検出することができる。請求項９の方法
によれば、請求項２又は４乃至８のいずれかにおいて、
エッジ画像に略矩形が存在する場合、２本の略平行な直
線に囲まれた領域内に、前記平行な直線間の距離を直線
の長さＬとしてハフ投票空間を構築し、領域内の矩形の
直線を検出するので、直線を高精度に検出することがで
きる。

【００４２】請求項１０の方法によれば、請求項９にお
いて、平行線の方向の情報を利用してハフ投票空間のθ
軸の投票幅を制限したので、直線を高効率に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の方法を実施するための装置
の概略構成図である。

【図２】本発明方法の微分処理により得られるエッジ画
像の説明図である。

【図３】本発明方法のハフ投票空間を説明するための説
明図である。

【図４】本発明方法のハフ空間での投票を説明するため
の説明図である。

【図５】本発明方法のハフ空間での投票により得られる
ピークを説明するための説明図である。

【図６】本発明方法により検出された直線と入力エッジ
画像を示す説明図である。

【図７】本発明方法のハフ空間での投票により得られる
鋭いピークを示す説明図である。

【図８】従来方法のハフ空間での投票により得られるピ
ークの乱れを示す説明図である。

【図９】本発明の実施例２の方法を実施するための装置
の概略構成図である。

【図１０】本発明の実施例２の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１１】本発明の実施例３の方法を実施するための装
置の概略構成図である。

【図１２】本発明の実施例３の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１３】本発明の実施例４の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１４】本発明の実施例５の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１５】本発明の実施例６の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１６】本発明の実施例７の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１７】本発明の実施例８の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図１８】本発明の実施例９の方法を実施するための装
置の概略構成図である。

【図１９】本発明の実施例９の方法の処理手順を示す流
れ図である。

【図２０】本発明の実施例９の方法の説明図である。

【図２１】本発明の実施例１０の方法を実施するための
装置の概略構成図である。

【図２２】本発明の実施例１０の方法の処理手順を示す
流れ図である。

【図２３】本発明の実施例１０の方法の説明図である。

【符号の説明】

１１テレビカメラ１２Ａ／Ｄ変換器１３エッジ検出部１４各直線の長さの獲得部１５最適なハフ投票空間の設計部１６直線検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃淡画像に対して微分処理を行うこと
によりエッジ画像を求め、エッジ画像からハフ変換より
直線を検出する方法において、その直線の長さＬに基づ
いてハフ空間のパラメータθの間隔Δθとパラメータρ
の間隔Δρが所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満た
すような標本化空間を最適なハフ投票空間とすることを
特徴とする直線検出方法。
【請求項２】濃淡画像に対して微分処理を行うこと
によりエッジ画像を求め、エッジ画像から検出したい直
線の長さＬを前処理で求め、その長さＬを用いてハフ変
換による詳細な直線検出を行う方法であって、ハフ空間
のパラメータθの間隔Δθとパラメータρの間隔Δρが
所定の関係式Δρ＝Ｆ（Ｌ；Δθ）を満たすようなハフ
投票空間を構築し、そのハフ投票空間へ投票することを
特徴とする直線検出方法。
【請求項３】濃淡画像に対して微分処理を行うこと
によりエッジ画像を求め、エッジ画像から固定のハフ空
間を用いて異なる長さの複数の直線をハフ変換により検
出し、検出された各直線に寄与したエッジ点を用いて、
その直線の長さＬを求め、ハフ空間のパラメータθの間
隔Δθとパラメータρの間隔Δρ及びその直線の長さＬ
を用いて所定の評価式を定義し、その評価式より得られ
る評価値に基づいて検出された複数の直線の中から１つ
の直線を選択することを特徴とする直線検出方法。
【請求項４】請求項１又は３において、検出したい
物体の情報として検出したい直線の長さＬを予め与える
ことを特徴とする直線検出方法。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれかにおいて、
概略的に直線を検出し、検出された直線に寄与したエッ
ジを追跡し、その直線の長さＬを求めることを特徴とす
る直線検出方法。
【請求項６】請求項１乃至３のいずれかにおいて、
直線に寄与したエッジ点の数を直線の長さとして求める
ことを特徴とする直線検出方法。
【請求項７】請求項２又は４乃至６のいずれかにお
いて、直線検出精度によりハフ空間の一方のサンプリン
グ間隔Δθを与えておいて、所定の関係式Δρ＝Ｆ
（Ｌ；Δθ）より他方のパラメータρの間隔Δρを求め
ることを特徽とする直線検出方法。
【請求項８】請求項２又は４乃至６のいずれかにお
いて、直線検出精度によりハフ空間の一方のサンプリン
グ間隔Δρを与えておいて、所定の関係式Δθ＝ｆ
（Ｌ；Δρ）より他方のサンプリング間隔Δθを求める
ことを特徴とする直線検出方法。
【請求項９】請求項２又は４乃至８のいずれかにお
いて、エッジ画像に略矩形が存在する場合、２本の略平
行な直線に囲まれた領域内に、前記平行な直線間の距離
を直線の長さＬとしてハフ投票空間を構築し、領域内の
矩形の直線を検出することを特徴とする直線検出方法。
【請求項１０】請求項９において、平行線の方向の
情報を利用してハフ投票空間のθ軸の投票幅を制限する
ことを特徴とする直線検出方法。