JPS59211167A - Pattern position detector - Google Patents

Pattern position detector

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JPS59211167A
JPS59211167A JP59088268A JP8826884A JPS59211167A JP S59211167 A JPS59211167 A JP S59211167A JP 59088268 A JP59088268 A JP 59088268A JP 8826884 A JP8826884 A JP 8826884A JP S59211167 A JPS59211167 A JP S59211167A
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Japan
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pattern
detecting
signal
partial
search area
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Seiji Kashioka
誠治 柏岡
Masakazu Ejiri
江尻 正員
Michihiro Mese
目瀬 道弘
Takafumi Miyatake
孝文 宮武
Toshimitsu Hamada
浜田 利満
Isamu Yamazaki
勇 山崎
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes

Abstract

PURPOSE:To search automatically and quickly a prescribed pattern and to detect the position of said pattern with high accuracy by narrowing the searching range by a subject pattern position obtained from the rough detection and then carrying out the fine detection. CONSTITUTION:A standard pattern (b), for example, having a size with which the peculiar characteristics is secured in the screen of a pattern is used for the rough detection. If the sempling intervals are defined as 6 picture elements in both vertical and horizontal directions, the entire screen is sampled with intervals of 6 picture elements both vertically and horizontally and then fetched to be successively compared with a 2-dimensional segment pattern having the same size as a standard pattern. Thus the coordinate position having the highest coincidence is obtained. In a fine detection mode an attention is given to the ridge line parts of both vertical and horizontal directions of a pattern. Then the position of a ridge line is detected in the direction rectangular to the rigde line. In this case, the sampling interval is set at one picture element and four sampling patterns (a-d) are used.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、2次元映像の内からあらかじめ定められたパ
ターンを自動的かつ高速に探索し、その位置を精度よく
検出する位置検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a position detection device that automatically and quickly searches for a predetermined pattern in a two-dimensional image and detects its position with high accuracy.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

テレビカメラなどの撮像装置で取り込んだ映像の中から
、ある特定のパターンを他のパターンや背景のパターン
から区別して抽出し、その2次元(6) 映像中での位置を求める方式については、既に本発明者
によって特願昭48−21636号(特開昭49−11
1665号)として提案されている。この方式は、対象
の局部的なパターンを標準パターンとして記憶し、この
標準パターンと撮像装置によって入力される映像中の各
位置での切出しパターンとを順次比較し、最もよく合致
した座標位置を検出することにより、対象全体の位置を
検出するものである。この場合、映像中の切出しパター
ンの大きさが装置によって、固定されているときは、次
のような問題がある。
A method has already been developed for extracting a specific pattern from images captured by an imaging device such as a television camera, distinguishing it from other patterns and background patterns, and determining its position in the two-dimensional (6) image. The present inventor filed Japanese Patent Application No. 48-21636 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 49-11)
No. 1665). This method stores the local pattern of the target as a standard pattern, sequentially compares this standard pattern with the cutout pattern at each position in the video input by the imaging device, and detects the coordinate position that best matches the standard pattern. By doing so, the position of the entire object is detected. In this case, when the size of the cutout pattern in the video is fixed depending on the device, the following problem occurs.

第1図イは撮像装置より得られた映像の1例を示し、映
像1から同図口に示す標準パターンを用いて、対象2上
にある「5」の字形パターン3を検出し、これによって
対象2全体の位置を検出するものである。このとき、口
のパターンが、例えば10×10のサンプル点からなる
とすると、このパターンを検出するためイの映像面をパ
ターン口の縦、横とも1/10に対応するサンプリング
間隔で探索することとなり、したがって検出精度(7) はこのサンプリング間隔と同程度となる。
Figure 1A shows an example of an image obtained from an imaging device. Using the standard pattern shown at the beginning of the figure from image 1, a ``5'' pattern 3 on object 2 is detected. The position of the entire object 2 is detected. At this time, if the mouth pattern consists of, for example, 10 x 10 sample points, in order to detect this pattern, the image plane of A will be searched at a sampling interval corresponding to 1/10 of the pattern mouth both vertically and horizontally. , so the detection accuracy (7) is approximately the same as this sampling interval.

検出精度をそれ以上に高めるため、サンプリング間隔を
さらに、例えば1/3に小さくすると、パターン口の1
/3の、同じ10×10のサンプル点からなるパターン
ハを標準パターンとし、全画面を探索することになる。
In order to further increase the detection accuracy, if the sampling interval is further reduced to 1/3, for example, 1 of the pattern openings
/3, which is made up of the same 10×10 sample points, is set as a standard pattern, and the entire screen is searched.

しかし、このように対象上の小さな部分を標準パターン
とすると、正しい位置4−1の外に4−2.4−3など
の位置でも標準パターンと合致するため、確実に4−1
の位置を検出することは困難である。これは、パターン
にはパターンとしての特異性がないためである。
However, if we use a small part on the target as the standard pattern, it will match the standard pattern at positions 4-2, 4-3, etc. in addition to the correct position 4-1, so it will definitely be 4-1.
It is difficult to detect the location of This is because the pattern has no specificity as a pattern.

なおこの場合、検出精度を高めるために、標準パターン
としてパターン口を用いて、単にサンプリング間隔のみ
を173に小さくすることは、検出装置の規模たとえば
メモリ容量をきわめて増大する必要があり、困難である
In this case, it would be difficult to simply reduce the sampling interval to 173 by using the pattern opening as the standard pattern in order to improve the detection accuracy, as this would require an extremely large increase in the size of the detection device, such as the memory capacity. .

一般に対象上に十分小さく、しかも映像中で特異性を持
つパターンがあることは必ずしも期待できず、また、そ
のようなパターンを付加すること(8) が許されない場合もある。この点を除けば、この方法の
問題点は、対象上の局部標準パターンの大きさによって
検出精度が決まり、用途によっては精度が不足すること
である。
Generally, it cannot be expected that there will be a pattern on the object that is sufficiently small and has specificity in the image, and there are cases where the addition of such a pattern (8) is not allowed. Other than this point, the problem with this method is that the detection accuracy is determined by the size of the local standard pattern on the target, and the accuracy may be insufficient depending on the application.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記の問題点を解決するのに好適な構
成の簡単なパターン位置検出装置を提供することにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a simple pattern position detection device with a suitable configuration for solving the above problems.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため、本発明においてはサンプリン
グ間隔をかえて粗検出と精検出とを行う装置を設け、し
かも粗検出の結果えられる対象パターン位置により探索
範囲を狭めて精検出を行うようにした。
In order to achieve the above object, the present invention provides a device that performs coarse detection and fine detection by changing the sampling interval, and further narrows the search range based on the target pattern position obtained as a result of coarse detection to perform fine detection. did.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、発明の詳細な説明の前に発明の実施例の理解に必
要な事項について概略的に説明する。
Hereinafter, before a detailed description of the invention, matters necessary for understanding embodiments of the invention will be schematically explained.

ここで、説明のため撮像装置として、テレビカメラに代
表されるようなラスク状走査を行なう像入力装置を考え
る。これは、空間内に並んだ映像(9) 情報を時間的に並んだ信号すなわち順次直列に送出され
る信号に変換するものである。この場合、映像上でのサ
ンプリングは、映像信号の時間的なサンプリングに置き
換えられる。ここで、映像上でのサンプリング間隔を変
えるには2通りの方法がある。
For purposes of explanation, an image input device that performs rask-like scanning, such as a television camera, will be considered as an imaging device. This converts video (9) information arranged in space into signals arranged in time, that is, signals that are sent out in series. In this case, sampling on the video is replaced with temporal sampling of the video signal. Here, there are two methods for changing the sampling interval on the video.

第1の方法は、走査の周期およびサンプリングの時間的
間隔を固定しておき、撮像装置の走査幅を変化させるも
のである。すなわち、第2図イを標準の走査線とし、−
例として、水平方向走査幅を1/2、垂直方向走査幅を
1/3に縮小すると、同じ映像面に対して走査線は口に
示すようになり、従って空間的なサンプリング間隔が変
化されたことになる。この方法を実施するには、撮像装
置の偏向信号の振幅を制御すればよい。水平偏向と垂直
偏向とで増幅率を互いに独立に変化させることは容易で
あり、電子的に高速に切換えを行なうことも可能である
。しかし撮像装置の特性から、このように走査線を変更
すると映像信号の性質が変化することがあり、また、こ
れを行なうには撮像(10) 装置の改造を必要とするため、必ずしも一般的に使用で
きる方法ではない。
The first method is to fix the scanning period and sampling time interval and change the scanning width of the imaging device. In other words, if Fig. 2A is the standard scanning line, -
For example, if the horizontal scan width is reduced by 1/2 and the vertical scan width is reduced by 1/3, the scan line will appear at the mouth for the same image plane, and the spatial sampling interval will therefore change. It turns out. This method can be implemented by controlling the amplitude of the deflection signal of the imaging device. It is easy to change the amplification factors independently of each other for horizontal deflection and vertical deflection, and it is also possible to switch them electronically at high speed. However, due to the characteristics of the imaging device, changing the scanning line in this way may change the characteristics of the video signal, and doing so requires modification of the imaging device (10). This is not a method that can be used.

サンプリング間隔を変化させる第2の方法は、撮像装置
の走査周期および偏向振幅を固定しておいて、映像信号
の時間的サンプリング間隔を変化させるものである。第
3図イに示した基盤目のうち、横線はそのまま走査線を
示し、縦線は走査線間隔に等しい間隔で引いたものであ
る。この場合、縦線と横線の交点すなわち格子点は、映
像を標本化して処理するときのサンプリング点の基本と
なる絵素である。同図イに、0印で4×4の絵素からな
る標準パターンを例示した。これに対し、同図口は、水
平方向のサンプリング間隔を3倍に、垂直方向のサンプ
リング間隔を2倍にした場合のサンプリング点を太い縦
線と横線の交点で示し、さらに4×4の標準パターンの
大きさを示したものである。
A second method of changing the sampling interval is to fix the scanning period and deflection amplitude of the imaging device and change the temporal sampling interval of the video signal. Among the base items shown in FIG. 3A, the horizontal lines directly indicate scanning lines, and the vertical lines are drawn at intervals equal to the scanning line spacing. In this case, the intersections of vertical lines and horizontal lines, ie, grid points, are picture elements that are the basis of sampling points when sampling and processing an image. Figure A shows an example of a standard pattern consisting of 4×4 picture elements marked with 0. On the other hand, the drawing shows the sampling points when the horizontal sampling interval is tripled and the vertical sampling interval is doubled, as the intersection of thick vertical lines and horizontal lines, and also uses a 4x4 standard This shows the size of the pattern.

このようにしてサンプリング間隔を切換えれば、標準パ
ターンを構成するサンプリングされた絵素数が一定であ
っても、標準パターンの大きさを適(11) 当なものに選択することができる。
By switching the sampling interval in this manner, even if the number of sampled picture elements constituting the standard pattern is constant, the size of the standard pattern can be appropriately selected.

以下の実施例では、粗検出においては、パターンの画面
中での特異性が保証される大きさの標準パターンを使用
する。第1図イの2に示したような対象の例では、口に
示す大きさの標準パターンで特異性がある。
In the following embodiments, a standard pattern of a size that guarantees the specificity of the pattern in the screen is used in rough detection. In the example of the object shown in Figure 1A-2, the standard pattern of the size shown in the mouth has a specificity.

このときのサンプリング間隔が縦横とも6絵素とすると
、粗検出では全画面を縦横とも6絵素間隔でサンプリン
グして取込み、標準パターンと、同じ大きさの2次元切
出しパターンとを順次比較して、最もよく合致した座標
位置を求める。このようにして求めた位置は最大1サン
プリング間隔すなわち6絵素までの誤差を含んでおり、
さらに精密な位置を求めるため、次に精検出を行なう。
Assuming that the sampling interval at this time is 6 pixels both vertically and horizontally, the entire screen is sampled and captured at intervals of 6 pixels both vertically and horizontally, and the standard pattern and the two-dimensional cutout pattern of the same size are sequentially compared. , find the coordinate position with the best match. The position obtained in this way includes an error of up to one sampling interval, that is, up to 6 pixels,
In order to obtain a more precise position, precision detection is next performed.

精検出は、パターンの水平、垂直の両方向の稜線部分に
注目し、稜線と直角な方向での稜線の位置を検出するこ
とによって行なう。このときサンプリング間隔は1絵素
とし、第4図イル二に示す4つの標準パターンを用いる
。この場合、標準パターンには特異性はないが、粗検出
で得た結果を(12) 用いて探索範囲を限定するため、誤まった位置を求める
ことはない。
Precise detection is performed by focusing on the ridgeline portions of the pattern in both the horizontal and vertical directions and detecting the position of the ridgeline in a direction perpendicular to the ridgeline. At this time, the sampling interval is one picture element, and four standard patterns shown in FIG. 4 are used. In this case, although the standard pattern has no specificity, the search range is limited using the results obtained by rough detection (12), so no wrong position will be found.

第5図は精検出における探索範囲を示す。すなわち、太
い実線5−1.5”2.5−3.5−4は、それぞれ第
4図の標準パター242ロ、ハ。
FIG. 5 shows the search range in precise detection. That is, the thick solid lines 5-1.5" 2.5-3.5-4 represent the standard putters 242 (b) and (c) in FIG. 4, respectively.

二と比較する切出しパターンの、各標準パターンに示し
た右下の点の範囲を示し、また破線で示した長方形は、
それに対応する切出しパターンの探索範囲を示す。この
場合、粗検出では全画面にわたって面の広がりをもって
探索を行なうのに対し、精検出では稜線に垂直な線状の
範囲に限定して探索を行なうのみでよい。なお、その長
さは粗検出のサンプリング間隔の2倍以上とし、3倍程
度まで広げてもよい。なお、同図の左上部に破線で記載
した矩形は標準パターンの大きさを示す。
The rectangle shown with a broken line shows the range of the lower right point shown in each standard pattern of the cutting pattern to be compared with the second one.
The search range of the corresponding cutout pattern is shown. In this case, in coarse detection, the search is performed over the entire screen, while in fine detection, it is only necessary to perform the search in a linear range perpendicular to the ridgeline. Note that the length is at least twice the sampling interval of rough detection, and may be extended to about three times. Note that the rectangle drawn with a broken line in the upper left of the figure indicates the size of the standard pattern.

粗検出が正しく行なわれたならば、必がその範囲内に標
準パターンとほぼ一致する部分があり、しかも一致の程
度はその範囲内で鋭いピークを示すため、少なくともサ
ンプリング間隔、すなわちほぼ1絵素の精度で稜線の位
置を検出することが(13) できる。この場合、第6図のように稜線に多少の凹凸が
あっても、その平均的な境界を検出することが可能であ
る。
If rough detection is performed correctly, there is bound to be a part within that range that almost matches the standard pattern, and the degree of matching shows a sharp peak within that range, so at least the sampling interval, that is, approximately one pixel, is guaranteed. The position of the ridgeline can be detected with an accuracy of (13). In this case, even if the ridgeline has some irregularities as shown in FIG. 6, it is possible to detect the average boundary.

もし、垂直、水平方向の稜線がない、第7図イのような
パターンを検出するには、精検出用の標準パターンとし
て同図口、ハを用意し、それに対応する精検出の切出し
パターンの右下点の探索範囲として、7−1.7−2の
2次元小区画を使用すればよい。この例に示したような
標準パターンを用いれば、一致度は水平、垂直の両方向
ともに鋭いピークを示すので、必要な位置決めを行なう
ことができる。
If you want to detect a pattern like the one in Figure 7 A, which has no vertical or horizontal ridge lines, prepare the pattern shown in Figure 7 A as a standard pattern for fine detection, and then create the corresponding cutting pattern for fine detection. The two-dimensional subdivision 7-1.7-2 may be used as the search range for the lower right point. If a standard pattern like the one shown in this example is used, the degree of coincidence shows sharp peaks in both the horizontal and vertical directions, so that the necessary positioning can be performed.

以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

第8図は本発明の検出方法による検出装置全体の構成例
を示すブロック図である。11は基本のクロックと走査
点座標信号11′及び必要ならば水平、垂直の同期信号
を発生する回路、12は指定されたサンプリング間隔お
よび探索範囲に従って、各部分に必要なタイミング信号
を送出する回路である。像入力装置13より得られた信
号は、(14) 2値化回路14により白黒の2値化号30とされ、以後
ディジタル信号として扱われる。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a detection device according to the detection method of the present invention. 11 is a circuit that generates a basic clock, a scanning point coordinate signal 11', and horizontal and vertical synchronization signals if necessary; 12 is a circuit that sends out timing signals necessary for each part according to a specified sampling interval and search range; It is. The signal obtained from the image input device 13 is (14) converted into a black and white binary code 30 by the binarization circuit 14, and thereafter treated as a digital signal.

また15は2次元的な画像を記憶する映像メモリであり
、走査線n−1本分の画像を順次シフトしながら記憶し
ている。16は長さn′のn本のシフトレジスタからな
る画像の2次元局部切出し部である。17もnXn’点
の標準パターンを一時記憶するレジスタであり、レジス
タ16.17の記憶内容をマツチング回路18によって
各対応点毎に比較し、パターンの不一致の程度を求める
Reference numeral 15 denotes a video memory that stores two-dimensional images, and stores images corresponding to n-1 scanning lines while sequentially shifting them. Reference numeral 16 denotes a two-dimensional local extraction section of the image consisting of n shift registers of length n'. 17 is also a register for temporarily storing a standard pattern of nXn' points, and the contents of the registers 16 and 17 are compared for each corresponding point by a matching circuit 18 to determine the degree of mismatch between the patterns.

最小値検出回路19はこの不一致度を観察し、保持して
いる値より小さい値が現われたとき、保持値を現われた
値でおきかえ、さらにそのときの走査点座標をレジスタ
20に取込む。このようにすると、指定した範囲の走査
が終ったときに保持している値がそのまま最小値であり
、また、レジスタ20がそのときの走査点座標となって
いる。
The minimum value detection circuit 19 observes the degree of mismatch, and when a value smaller than the held value appears, it replaces the held value with the value that appears, and also takes in the scanning point coordinates at that time into the register 20. In this way, the value held when the specified range has been scanned remains the minimum value, and the register 20 contains the coordinates of the scanning point at that time.

21は座標の計算を行ない、パターンの探索範囲とサン
プリング間隔をタイミング信号発生回路12に与え、ま
た対象の位置の検出結果を示す信(15) 号21′を出力する計算回路ぞある。
Reference numeral 21 denotes a calculation circuit that calculates coordinates, provides the pattern search range and sampling interval to the timing signal generation circuit 12, and outputs a signal (15) 21' indicating the detection result of the target position.

22は、レジスタ17にセットすべき標準パターンを必
要分だけ記憶しておくメモリである。運動制御部23は
、装置の各部分に順を追って動作指令を発し、探索終了
信号24を受けて、次の段階に進めるためのシーケンス
制御を行なう。なお、25で示す部分すなわち21〜2
3よりなる演算処理装置は、例えば電子計算機などの汎
用演算処理装置で置き換えることは容易であり、その方
が装置全体の柔軟性が増加する。以下、各部の説明を行
なう。
Reference numeral 22 denotes a memory for storing as many standard patterns as necessary to be set in the register 17. The motion control unit 23 issues operation commands to each part of the device in order, and upon receiving the search end signal 24, performs sequence control for proceeding to the next stage. In addition, the part indicated by 25, that is, 21 to 2
It is easy to replace the arithmetic processing unit consisting of 3 with a general purpose arithmetic processing unit such as an electronic computer, which increases the flexibility of the entire device. Each part will be explained below.

第9図は、映像メモリ15と局部切出し部16の構成を
示す。ここで映像メモリ15は、n−1本のシフトレジ
スタ31−1.31−2.・・・・・・。
FIG. 9 shows the configuration of the video memory 15 and the local extraction section 16. Here, the video memory 15 includes n-1 shift registers 31-1, 31-2, . .......

31− n −1を縦続接続したものである。先頭のシ
フトレジスタ31−1の入力は第8図の2値化回路14
の出力30であり、この信号はそのまま局部切出し部1
6への入力32−1とする。なお各シフトレジスタの出
力32−2.32−3.・・・・・・*32−nも局部
切出し部16への入力とする。
31-n-1 are connected in cascade. The input of the first shift register 31-1 is the binarization circuit 14 in FIG.
This signal is the output 30 of the local extraction unit 1.
6 is input 32-1. Note that the outputs of each shift register 32-2, 32-3. ...*32-n is also input to the local cutting section 16.

(16) 各シフトレジスタ31−1.31−2・・・・・・。(16) Each shift register 31-1, 31-2...

3l−n−1は走査線1本分の情報が入るだけの長さを
持ち、従って各信号32−1.32−2゜・・・・・・
、32−nは画像中縦に並んだ絵素の情報を持っている
0局部切出し部16は、各々n′ビットの長さを持った
n本のシフトレジスタ33−1゜33−2.・・・・・
・33−nから構成される。これらのシフトレジスタは
それぞれ信号32−1.32−2.・・・・・・32−
nを直列入力として加えられ、各並列出力34をマツチ
ング回路18へ送る。
3l-n-1 has a length enough to contain information for one scanning line, so each signal 32-1.32-2°...
, 32-n have information of vertically arranged picture elements in the image.The 0 local extraction unit 16 has n shift registers 33-1, 33-2, .・・・・・・
- Consists of 33-n. These shift registers each receive signals 32-1, 32-2 .・・・・・・32-
n are added as serial inputs and send each parallel output 34 to matching circuit 18.

このように結合されたシフトレジスタに対して、クロッ
ク信号35,36によってサンプリング間隔の制御が行
なわれる。すなわち、縦方向のサンプリング間隔を制御
してmとするには、シフトレジスタ31.33ともに走
査線のうちm本目毎にのみシフト用のクロック35,3
6を出せばよい。
For the shift registers coupled in this manner, the sampling interval is controlled by clock signals 35, 36. That is, in order to control the sampling interval in the vertical direction to m, both the shift registers 31 and 33 need to use the shift clocks 35 and 3 only every m-th scanning line.
All you have to do is roll a 6.

この場合、シフトレジスタ31にはサンプリングを行な
わない一絵素毎のクロック35を与える。
In this case, the shift register 31 is supplied with a clock 35 for each pixel without sampling.

また、局部切出し部の横方向のサンプリング間隔を制御
し、m′とするには、シフト用のクロック(17) 36をm′絵素毎にのみ与えるようにする。
Furthermore, in order to control the sampling interval in the horizontal direction of the local cut-out portion and set it to m', the shift clock (17) 36 is applied only to each m' picture element.

このようにして、シフト動作の瞬間に入力されていた値
が取り込まれ、それ以外の時点の値は取り込まない。こ
のため、シフトレジスタ33の入口でサンプリングが行
なわれ、局部切出し部16には縦方向m、横方向m′の
サンプリング間隔で取り込まれた画像が逐次現われる。
In this way, the value that was input at the moment of the shift operation is captured, and the values at other times are not captured. For this reason, sampling is performed at the entrance of the shift register 33, and images captured at sampling intervals of m in the vertical direction and m' in the horizontal direction appear one after another in the local cutout section 16.

第10図はマツチング回路18の構成を示し、局部切出
し部16のn本のシフトレジスタ33−1.33−2.
・・・・・・33−nからの各n′の並列出力34と、
標準パターンの一時記憶レジスタ17のnXn’本の出
力37とは各対応する信号の組ごとに排他的論理和演算
器38により不一致信号39を送出する。この場合、パ
ターン全体の不一致度は、nXn’本の信号39のうち
、′1nである本数によって表現される。次いで、信号
39により各電流回路40の出力をオン、オフし、加算
回路41により電流を加算することにより、オンしてい
る電流源回路の個数に対応した、不一致度を示す電圧4
2を得ることができる。
FIG. 10 shows the configuration of the matching circuit 18, in which n shift registers 33-1, 33-2.
. . . each n' parallel output 34 from 33-n,
An exclusive OR operator 38 sends out a mismatch signal 39 for each set of signals corresponding to the nXn' outputs 37 of the standard pattern temporary storage register 17. In this case, the degree of mismatch of the entire pattern is expressed by the number of '1n' out of nXn' signals 39. Next, the output of each current circuit 40 is turned on and off by the signal 39, and the currents are added by the adding circuit 41, thereby generating a voltage 4 indicating the degree of mismatch corresponding to the number of current source circuits that are turned on.
You can get 2.

(18) 上記第10図においては、加算回路41はアナログ演算
回路により構成したが、1ビツトnXn’入力の加算器
により構成することもできる。この場合、回路は多段階
の回路とし、1段目は1ビツト3人力の加算器で構成し
て2ビツトの出力を得るようにし、2段目では2ビツト
入力の加算器で1段目の結果をまとめ、以下同様に段を
進めて、最終的に全ての初段入力の加算値すなわちII
 17Hの本数を2進数として得ることができる。
(18) In FIG. 10, the adder circuit 41 is constructed from an analog arithmetic circuit, but it can also be constructed from an adder with a 1-bit nXn' input. In this case, the circuit is a multi-stage circuit, with the first stage consisting of a 1-bit 3-manpower adder to obtain a 2-bit output, and the second stage consisting of a 2-bit input adder that performs the same operation as the first stage. Collect the results, proceed through the stages in the same way, and finally obtain the sum of all initial stage inputs, that is, II
The number of 17H can be obtained as a binary number.

第11図は最小値検出回路19の構成を示す。FIG. 11 shows the configuration of the minimum value detection circuit 19.

初期値設定器43は保持回路44に初期値として大きな
値をセットするためのものである。マツチングのための
標準パターンと探索範囲との指定が行なわれたときに、
タイミング信号46により切換器45を初期値側に切換
えるとともに、論理和演算器47を通して保持回路44
の入力ゲートを開き、初期値設定器43からの初期値を
セットする。
The initial value setter 43 is for setting a large value in the holding circuit 44 as an initial value. When the standard pattern and search range for matching are specified,
The switching device 45 is switched to the initial value side by the timing signal 46, and the holding circuit 44 is switched through the OR operator 47.
The input gate is opened and the initial value from the initial value setter 43 is set.

次いで切換器45を信号42側にもどし、探索範囲内に
おいて刻々求まる不一致の゛程度を示す信(19) 号42と保持回路44の保持値とを比較器48で比較す
る。不一致度電圧信号42の新しい値の方が小さいこと
を検出すると、その値をサンプリングクロック49で論
理積算器50によってゲートし、論理和演算器47を通
して保持回路44の入力ゲートを開き、不一致度電圧信
号42の新しい値を取り入れる。
Next, the switch 45 is returned to the signal 42 side, and the comparator 48 compares the signal 42 (19) indicating the degree of mismatch found momentarily within the search range with the value held in the holding circuit 44. When it is detected that the new value of the mismatch voltage signal 42 is smaller, the new value is gated by the logic integrator 50 using the sampling clock 49, the input gate of the holding circuit 44 is opened through the OR operator 47, and the mismatch voltage Take in the new value of signal 42.

論理積演算器50の出力19′は第8図に示したように
レジスタ20の入力ゲートをも開き、その時点の走査点
X座標およびY座標を取込む。このようにすると、探索
範囲の走査が終了したときには最小値が保持回路44に
、最小値が発生した時点のXY座標がレジスタ20にそ
れぞれ残っていることになる。
The output 19' of the AND operator 50 also opens the input gate of the register 20, as shown in FIG. 8, and takes in the X and Y coordinates of the scanning point at that time. In this way, when scanning of the search range is completed, the minimum value remains in the holding circuit 44, and the XY coordinates at the time when the minimum value occurs remain in the register 20.

第13図は、走査点座標及び同期信号発生回路11とタ
イミング信号発生器12の詳細な構成を示す。まず発振
器51の出力クロック52によりX座標カウンタ53を
進ませる。カウンタ53の周期は定数設定器54にセッ
トされており、−数構出回路55によりカウンタ53が
周期に達した(20) ことを検出するとカウンタ53はリセットする。
FIG. 13 shows the detailed configuration of the scanning point coordinate and synchronization signal generation circuit 11 and the timing signal generator 12. First, the X coordinate counter 53 is advanced by the output clock 52 of the oscillator 51. The period of the counter 53 is set in a constant setter 54, and when the minus number setting circuit 55 detects that the counter 53 has reached the period (20), the counter 53 is reset.

こうして、カウンタ53は定めた周期で繰返しカウント
を行なう。
In this way, the counter 53 repeatedly counts at a predetermined period.

一致検出回路55の出力56はY座標カウンタ57にク
ロックとして加えられ、周期を与える定数設定器58と
一致検出回路59との組合わせでカウンタ57は定めた
周期で繰返しカウントを行なう。水平同期信号発生器6
0および垂直同期信号発生器61はX、Yの各座標カウ
ンタ53゜57の内容がそれぞれ所定値となったことを
検出して、一定のタイミングおよび幅を持つ信号を送出
する。
The output 56 of the coincidence detection circuit 55 is applied as a clock to the Y coordinate counter 57, and the counter 57 repeatedly counts at a predetermined period by a combination of a constant setter 58 that provides a period and a coincidence detection circuit 59. Horizontal sync signal generator 6
The zero and vertical synchronization signal generators 61 detect that the contents of the X and Y coordinate counters 53 and 57 have reached predetermined values, respectively, and send out signals having a constant timing and width.

次にタイミング信号発生回路12において、探索範囲を
限定するための回路について述べる。
Next, a circuit for limiting the search range in the timing signal generation circuit 12 will be described.

62.63はそれぞれ探索範囲の左端、右端のX座標を
保持するレジスタで、その値は第8図における演算処理
装置25より与えられる。まず−数構出塁64,65に
よりX座標カウンタ53と62.63との内容の一致を
検出し、それぞれをブリップフロップ66をセットおよ
びリセットす(21) る。従って、フリップフロップ66はX座標が指定され
た範囲内にあるときのみオンとなる。Y座標についても
同様に、上端、下端を与えるレジスタ67.69、−数
構出塁69.70によってブリップフロップ71をセッ
ト、リセットし、指定範囲内のみでオンとなる信号を作
り出す。
62 and 63 are registers that hold the X coordinates of the left end and right end of the search range, respectively, and the values are given by the arithmetic processing unit 25 in FIG. First, a match between the contents of the X-coordinate counter 53 and 62.63 is detected by the minus number bases 64 and 65, and the flip-flop 66 is set and reset for each (21). Therefore, flip-flop 66 is turned on only when the X coordinate is within the specified range. Similarly, for the Y coordinate, the flip-flop 71 is set and reset by the registers 67, 69 and 69, 70 that give the upper and lower ends, and a signal that is turned on only within the specified range is created.

次に、サンプリング間隔の制御回路について述べる。7
2は回路11におけるX座標カウンタ53と同じクロッ
ク52で動作するカウンタで、その内容がレジスタ73
が保持する周期と内容が一致することを一致検出器74
で検出し、その時点でレジスタ73をリセットし内容を
零に戻す。
Next, a sampling interval control circuit will be described. 7
2 is a counter that operates with the same clock 52 as the X coordinate counter 53 in the circuit 11, and its contents are stored in the register 73.
The coincidence detector 74 detects that the period held by the content matches the content.
At that point, the register 73 is reset to return the contents to zero.

こうして、カウンタ72はレジスタ73が保持する周期
で繰返しカウントを行なうことになる。
In this way, the counter 72 repeatedly counts at the period held by the register 73.

75はカウンタ72の内容が零であることを検出してお
り、1周期に1クロツクタイムのみ出力がオンとなる。
75 detects that the content of the counter 72 is zero, and the output is turned on for only one clock time in one cycle.

Y方向についても同様に、カウンタ76、周期レジスタ
77、−数構小器78.ゼロ検出器79により、1周期
に1水平走査線のみオンとなる信号を作り出す。
Similarly, in the Y direction, a counter 76, a period register 77, a minus number unit 78 . The zero detector 79 produces a signal that turns on only one horizontal scanning line in one period.

(22) 80〜82は論理積演算器で、必要なタイミング信号を
作り出す。すなわち、80はY方向の指定されたサンプ
リング間隔ごとの1水平走査線分にゲートされたクロッ
ク52を出力し、これを映像メモリ15のシフトクロッ
ク35として使用する。81は、さらにX方向にもサン
プリングされたクロックを出力し、これを局部切出し部
のシフトクロック36として使用する。82は、シフト
クロック36をさらにX方向とY方向の探索範囲の中だ
け限定したクロックを作り、最小値検出回路19のクロ
ック49として使用する。また、探索範囲の下端の一致
検出器70の出力は、探索範囲の走査が完了したことを
演算処理装置に知らせる信号24として使用する。
(22) Reference numerals 80 to 82 are AND operating units that generate necessary timing signals. That is, the clock 80 outputs the clock 52 gated for one horizontal scanning line at each designated sampling interval in the Y direction, and uses this as the shift clock 35 of the video memory 15. 81 further outputs a clock sampled in the X direction, and uses this as the shift clock 36 of the local extraction section. 82 creates a clock by further limiting the shift clock 36 within the search range in the X and Y directions, and uses it as the clock 49 of the minimum value detection circuit 19. Further, the output of the coincidence detector 70 at the lower end of the search range is used as a signal 24 to notify the processing unit that scanning of the search range has been completed.

第13図は、前記第8図における計算回路すなわち座標
演算処理部21の構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of the calculation circuit, that is, the coordinate calculation processing section 21 in FIG. 8.

また、第14図は画面の走査の経過方向を下にとり、走
査の進行とともに標準パターンと探索範囲をどのように
切り換えるかを示した説明図で、垂直帰線期間をはさん
で2つの画面(23) を連続して示す。上記両図において、まず最初に粗認識
を行なう。そのため、運用制御部23は選択回路91を
切換えて、粗検出のための探索範囲を示す信号を送り出
す。この探索範囲は全画面ととることが多く、標準パタ
ーンに第14図Aの標準パターンを用いるときには、a
の斜線で示した範囲とする。走査が進んで2点に至った
とき探索は終了し、i点が不一、致の程度が最小で、そ
の座標が信号20′として送られてくる。この値をレジ
スタ93に記憶しておく。
In addition, Fig. 14 is an explanatory diagram showing how to switch the standard pattern and search range as the scanning progresses, with the progress direction of screen scanning facing down. 23) are shown consecutively. In both figures above, rough recognition is first performed. Therefore, the operation control unit 23 switches the selection circuit 91 to send out a signal indicating the search range for rough detection. This search range is often taken as the entire screen, and when using the standard pattern A in Figure 14 as the standard pattern, a
The area indicated by the diagonal line. When the scanning progresses and two points are reached, the search ends, and the i point has a mismatch, the degree of match is the minimum, and its coordinates are sent as a signal 20'. This value is stored in the register 93.

次に選択回路91を切換えて精検出に移り、順次第14
図の標準パターンB、C,DおよびEを用い、それぞれ
第14図のす、c、dおよびeで示す直線状の探索範囲
でマツチングを行なう。この探索範囲は、粗検出の結果
得られたi点に対し一定の相対位置関係にあるため、標
準パターン毎にレジスタ94に記憶されている値を選択
回路91′を切換えて取出し、加算器95により、レジ
スタ93に保持されている粗検出の結果の位置と加算し
、選択回路91を通して送り出す。b。
Next, the selection circuit 91 is switched and the process moves to fine detection, and 14
Using the standard patterns B, C, D, and E shown in the figure, matching is performed in the linear search ranges shown by s, c, d, and e in FIG. 14, respectively. Since this search range has a fixed relative positional relationship to the i point obtained as a result of rough detection, the value stored in the register 94 for each standard pattern is retrieved by switching the selection circuit 91', and the adder 95 As a result, the position is added to the position of the rough detection result held in the register 93, and the result is sent out through the selection circuit 91. b.

c、d、eの探索範囲はq+rySyt点に至っ(24
) たとき終了となり、第8図に示したようにタイミング発
生回路12から探索終了信号24が運用制御部23に加
えられる。
The search range of c, d, and e reaches point q+rySyt (24
), the search ends, and a search end signal 24 is applied from the timing generation circuit 12 to the operation control section 23 as shown in FIG.

ここで、探索パターンBに対し、j部において不一致の
程度が最小であったとする。j部と最終的に求めたい位
置nとの間には一定の相対位置関係があるため、各標準
パターン毎にレジスタ96に記憶されている値を選択回
路97を切換えて取出し、加算器98でマツチング結果
の位置座標を加算し、レジスタ99の対応する部分に記
憶しておく、4つの標準パターンB−Hについてのマツ
チングが終了したとき、標準パターンB、Eに対応する
レジスタ99のX座標を加算器100−1で加算し、最
下位ビットを除いたものをとることにより両者の加算平
均を得る。同様に標準パターンC,Dに対する結果より
加算器100−2によりX座標の加算平均を得る。この
100−1゜100−2の出力が、最終的に求めようと
するn点の座標である。
Here, it is assumed that with respect to search pattern B, the degree of mismatch is the smallest in portion j. Since there is a certain relative positional relationship between part j and the position n that is to be finally determined, the value stored in the register 96 for each standard pattern is taken out by switching the selection circuit 97, and the value is added by the adder 98. Add the position coordinates of the matching results and store them in the corresponding parts of the register 99. When the matching for the four standard patterns B-H is completed, the X coordinates of the register 99 corresponding to the standard patterns B and E are added. The adder 100-1 adds the signals and removes the least significant bit to obtain the average of both. Similarly, from the results for standard patterns C and D, an adder 100-2 obtains the average of the X coordinates. This output of 100-1°100-2 is the coordinate of the n point to be finally determined.

このように本実施例で用いたパターンマツチン(25) グ方法によれば、対象パターン中の特定パターンの位置
を高速に検出することができる。
As described above, according to the pattern matching method (25) used in this embodiment, the position of a specific pattern in a target pattern can be detected at high speed.

第13図の構成は、粗検出と精検出を行なうための一例
を示したものである。探索範囲用のレジスタ93を複数
個用意し、サンプリング間隔および標準パターンを共に
必要なものに切換えてタイミング信号発生回路12およ
び標準パターンレジスタ17に送り、マツチング動作を
規定するようにすれば、多種類の対象物の検出に用いる
ことができる。
The configuration shown in FIG. 13 shows an example for performing rough detection and fine detection. If a plurality of search range registers 93 are prepared, and the sampling interval and standard pattern are changed to the necessary values and sent to the timing signal generation circuit 12 and the standard pattern register 17 to specify the matching operation, a wide variety of patterns can be obtained. It can be used to detect objects.

これらの制御は専用の回路によって実現してもよく、ま
た汎用のプログラム内蔵型演算処理装置を用い、プログ
ラムによって実現してもよい。後者によれば、さらに複
数の標準パターンを設けて個々の標準パターンでのマツ
チングが成功しなかったときの対策とし、あるいは複数
個の標準パターンのマツチング結果位置の相対位置関係
をチェックすることによりマツチングが正しかったこと
を確認することも容易である。
These controls may be realized by a dedicated circuit, or may be realized by a program using a general-purpose program-embedded arithmetic processing device. According to the latter method, multiple standard patterns are provided as a countermeasure in case matching with each standard pattern is not successful, or matching is performed by checking the relative positional relationship of the matching result positions of multiple standard patterns. It is also easy to confirm that is correct.

以上の実施例においては、映像信号を2値化しく26) て処理するものとして説明したが、映像信号を複数ビッ
トの多値ディジタル量に変換し、あるいはアナログ信号
のままとして処理してもよい。そのときは、肖像メモリ
およびマツチング演算部を上述の実施例と同様な機能を
もつもので置き換えればよい。
In the above embodiments, the video signal is binarized and processed26), but the video signal may be converted into a multi-valued digital quantity of multiple bits or processed as an analog signal. . In that case, the portrait memory and matching calculation section may be replaced with those having the same functions as those of the above-described embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、粗検出後に探索範
囲をしぼって精検出を行うため、はじめから精検出のみ
を行なう場合よりも簡単な装置にて必要な精度で対象パ
ターンの位置を検出することができる。とくに、部分パ
ターンの切り出し回路、切り出された部分パターンと標
準パターンと比較回路を粗検出と精検出のときに切りか
えて使用するように構成すると、装置構成がより簡単と
なる。
As explained above, according to the present invention, since fine detection is performed by narrowing down the search range after rough detection, the position of the target pattern is detected with the necessary accuracy using a simpler device than when only fine detection is performed from the beginning. can do. In particular, if the partial pattern extraction circuit and the extraction circuit for the extracted partial pattern and the standard pattern are switched between coarse detection and fine detection, the device configuration becomes simpler.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は雑準パターンの一例を示す説明図、第2図は走
査軸を変化させる方法を示す説明図、第3図はサンプリ
ング間隔を変化させる方法を示す(27) 説明図、第4図は精検出のための標準パターンを示す説
明図、第5図は精検出方法を示す説明図、第6図は凹凸
のある稜線の検出を示す説明図、第7図は精検出用の標
準パターンの選択を示す説明図、第8図は本発明による
装置全体の構成例を示すブロック図、第9図は画像メモ
リと局部切出し部の構成例のブロック図、第10図はマ
ツチング回路の構成例のブロック図、第11図は最小値
検出回路の構成例のブロック図、第12図はXY座標お
よびタイミング信号発生部の構成例のブロック図、第1
3図は座標計算部の構成例のブロック図、第14図は粗
検出、精検出の順序を示す説明図である。 1・・・映像、2・・・対象、3・・・「5」の字型パ
ターン、11・・・同期信号発生回路、12・・・タイ
ミング信号発生回路、13・・・像入力装置、14・・
・2値化回路、15・・・映像メモリ、16・・・2次
元局部切出し部、17・・・標準パターンレジスタ、1
8・・・マツチング回路、19・・・最小検出回路、2
0・・・レジスタ、21・・・計算回路、22・・・メ
モリ、23・・・運用制御(28) (29) 81 図 第 、、3図 (ロ)                  (づ )
84図    第 5 図 第 10  硝 第 8 図 笛 II  図 ■ ■ 鴻 13)図 614  図 第1頁の続き 0発 明 者 浜田利潤 横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究 所内 @発 明 者 山崎勇 小平市上水本町1450番地株式会 社日立製作所武蔵工場内
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of a miscellaneous pattern, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a method of changing the scanning axis, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing a method of changing the sampling interval (27). is an explanatory diagram showing a standard pattern for fine detection, Fig. 5 is an explanatory diagram showing a fine detection method, Fig. 6 is an explanatory diagram showing detection of an uneven ridgeline, and Fig. 7 is a standard pattern for fine detection. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the apparatus according to the present invention, FIG. 9 is a block diagram of an example of the configuration of the image memory and local extraction section, and FIG. 10 is an example of the configuration of the matching circuit. 11 is a block diagram of an example of the configuration of the minimum value detection circuit. FIG. 12 is a block diagram of an example of the configuration of the XY coordinate and timing signal generation section.
FIG. 3 is a block diagram of a configuration example of the coordinate calculation section, and FIG. 14 is an explanatory diagram showing the order of rough detection and fine detection. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Video, 2... Target, 3... "5"-shaped pattern, 11... Synchronization signal generation circuit, 12... Timing signal generation circuit, 13... Image input device, 14...
- Binarization circuit, 15... Video memory, 16... Two-dimensional local extraction section, 17... Standard pattern register, 1
8... Matching circuit, 19... Minimum detection circuit, 2
0...Register, 21...Calculation circuit, 22...Memory, 23...Operation control (28) (29) 81 Figure No. , 3 (B) (Z)
Fig. 84 Fig. 5 Fig. 10 Glass No. 8 Fig. Flute II Fig. ■ ■ Ko 13) Fig. 614 Continuation of Fig. 1 page 0 Inventor Rijun Hamada 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama City, Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory @ Inventor: Isamu Yamazaki, 1450 Kamimizu Honmachi, Kodaira City, Musashi Factory, Hitachi, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、対象パターンを撮像する装置と、該撮像装置から得
られる映像信号から、該対象パターンを第1のサンプリ
ング間隔でサンプリングしたパターンを表わす第1の信
号および該対象パターンを該第1のサンプリング間隔よ
り小さな第2のサンプリング間隔によりサンプリングし
たパターンを表わす第2の信号を発生する手段と、該第
1の信号中の第1の探索領域に属する部分から該対象パ
ターン中の第1のパターンの位置を検出する手段と、該
第1のパターン位置から該第1の探索領域より小さな第
2の探索領域を決定する手段と、該第2の信号中の該第
2の探索領域に属する部分から該対象パターン中の第2
のパターンの位置を該第1のパターンの位置よりも高い
精度で検出する手段とを有するパターンの位置検出装置
。 2、該第1のパターンの位置検出手段は該対象パ(1) ターン中のあらかじめ定められた位置にある第1の部分
領域のパターンを該第1のサンプリング間隔でサンプリ
ングして得られるパターンを、該第1のパターンとして
記憶する第1の手段と、該第1の信号の内、該第1の探
索領域に属する部分から該第1のパターンに一致するパ
ターンを有する部分像領域の位置を該第1パターンの位
置として検出する第2の手段からなる第1項のパターン
の位置検出装置。 3、該第2の手段は該第1の部分領域と同じ大きさの複
数の部分領域に対応し、該第1の探衆領域内の異なる位
置にある複数の部分像領域の各各のパターンと該第1の
パターンとの一致度を該第1の探索領域に属する第1の
信号部分と該第1のパターンとに基づいて検出する第3
の手段と、該検出された一致度に基づき、該第1パター
ンの位置を検出する第4の手段とからなる第2項のパタ
ーンの位置検出装置。 4、該第3の手段は、該第1の探索領域の互いに異なる
位置にある、第1の大きさの部分像領域(2) のパターンを順次切り出す第5手段と、該切り出された
パターンと該第1のパターンに基づいて該一致度を検出
する第6の手段とからなる第3項のパターン位置検出装
置。 5、該第セパターン位置検出手段は該対象パターン中の
あらかじめ定められた位置にある第2の部分領域のパタ
ーンを該第2のサンプリング間隔でサンプリングして得
られるパターンを該第2のパターンとして記憶する第7
の手段と、該第2の信号の内、該第1の探索領域に属す
る部分から、該第2のパターンに一致するパターンを有
する部分像領域の位置を該第2パターンの位置として検
出する第8の手段からなる第1項又は第2項のパターン
の位置検出装置。 6、該第8の手段は該第2の部分領域と同じ大きさの複
数の部分領域に対応し、該第1の探索領域内の異なる位
置にある複数の部分領域の各々のパターンと該第2のパ
ターンとの一致度を該第1の探索領域に属する第1の信
号部分と該第2のパターンとに基づいて検出する第9の
手段(3) と、該第9の手段により検出された一致度に基づき、該
第2パターンの位置を検出する第10の手段とからなる
第5項のパターンの位置検出装置。 7、該第−圧の手段は、該第1の探索領域の互いに異な
る位置にある。第1の大きさの部分像領域のパターンの
順次切り出す第11の手段と、該切り出されたパターン
と該第1のパターンに基づいて該一致度を検出する第1
2の手段とからなる第6項のパターン位置検出装置。 8、該第1の標準パターンは、該第1の探索領域に一つ
しか存在しないパターンであり、該第2 ′の標準パタ
ーンは該第1の探索領域に複数個存在するが、該第2の
探索領域には一つしか存在しないパターンである第1項
から第7項のいずれかのパターン位置検出装置。 9、該第2の部分領域は該第1の部分領域の一部の領域
である第2項から第8項のいずれかのパターン位置検出
装置。 10、対象パターンを撮像する装置と、該撮像装置(4
) から得られる映像信号から、該対象パターンを第1のサ
ンプリング間隔でサンプリングしたパターンを表わす第
1の信号および該対象パターンを該第2のサンプリング
間隔より小さな第2のサンプリング間隔でサンプリング
したノ(ターンを表わす第2の信号を切換えて発生する
手段と、該第1又は第2の信号が切りかえて入力され、
所定の絵素数からなる部分パターン信号を逐次切り出す
手段と、該対象パターン中の所定位置にある第1.第2
の部分領域のパターンをそれぞれ該第1.第2のサンプ
リング間隔でサンプリングしたパターンをそれぞれ第1
.第2の標準パターンとして記憶する手段と、該切り出
し手段に該第1.第2の信号がそれぞれ入力されている
ときに該切り出し手段の出力と該第1、第2の標準パタ
ーンの内容とをそれぞれ切りかえて比較する比較手段と
、該第1の信号を該切り出し手段に入力しているときの
該比較手段の出力に基づき、第1の探索領域中にある、
該第1の標準パターンに一致するパターンを有(5) する部分像領域の位置を検出する手段と、該検出された
位置に基づき、該第1の探索領域より小さな第2の探索
領域を決定する手段と、該第2の信号を該切り出し手段
に入力しているときの該比較手段の出力に基づき、該第
2の探索領域中にある、該第2の標準パターンに一致す
るパターンを有する部分像領域の位置を検出する手段と
を有するパターン位置検出装置。 11、該第1.第2の標準パターンの絵素数はともに該
所定数に等しい第10項のパターン位置検出装置。
[Claims] 1. A device for imaging a target pattern, and a first signal representing a pattern obtained by sampling the target pattern at a first sampling interval from a video signal obtained from the imaging device, and a first signal representing a pattern obtained by sampling the target pattern at a first sampling interval. means for generating a second signal representing a pattern sampled at a second sampling interval smaller than the first sampling interval; means for detecting a position of a first pattern; means for determining a second search area smaller than the first search area from the first pattern position; and means for determining a second search area in the second signal. The second part in the target pattern from the part belonging to the area
and means for detecting the position of the first pattern with higher precision than the position of the first pattern. 2. The first pattern position detecting means detects a pattern obtained by sampling the pattern of the first partial area at a predetermined position during the target pattern (1) at the first sampling interval. , a first means for storing as the first pattern, and a position of a partial image area having a pattern matching the first pattern from a portion of the first signal belonging to the first search area. 1. The pattern position detecting device according to item 1, comprising a second means for detecting the position of the first pattern. 3. The second means corresponds to a plurality of partial regions having the same size as the first partial region, and each pattern of the plurality of partial image regions located at different positions within the first search region. and the first pattern based on the first signal portion belonging to the first search area and the first pattern.
and a fourth means for detecting the position of the first pattern based on the detected degree of coincidence. 4. The third means includes a fifth means for sequentially cutting out patterns of partial image regions (2) of a first size located at mutually different positions in the first search area; 3. The pattern position detecting device according to claim 3, further comprising a sixth means for detecting the degree of coincidence based on the first pattern. 5. The second pattern position detecting means stores a pattern obtained by sampling a pattern of a second partial area at a predetermined position in the target pattern at the second sampling interval as the second pattern. 7th to do
means for detecting the position of a partial image area having a pattern matching the second pattern from a portion of the second signal belonging to the first search area as the position of the second pattern; 8. A pattern position detecting device according to the first term or the second term, which comprises the means described in item 8. 6. The eighth means corresponds to a plurality of partial regions having the same size as the second partial region, and the eighth means corresponds to the patterns of each of the plurality of partial regions located at different positions within the first search region. a ninth means (3) for detecting the degree of coincidence with the second pattern based on the first signal portion belonging to the first search area and the second pattern; and a tenth means for detecting the position of the second pattern based on the matching degree. 7. The first pressure means are located at different positions in the first search area. an eleventh means for sequentially cutting out patterns of a partial image area of a first size; and a first means for detecting the degree of coincidence based on the cut out patterns and the first pattern.
6. The pattern position detection device according to item 6, comprising the means of item 2. 8. The first standard pattern is a pattern that exists only once in the first search area, and a plurality of the second standard patterns exist in the first search area, but the second The pattern position detecting device according to any one of items 1 to 7, in which only one pattern exists in the search area. 9. The pattern position detection device according to any one of items 2 to 8, wherein the second partial area is a part of the first partial area. 10. A device for imaging the target pattern, and the imaging device (4
) A first signal representing a pattern obtained by sampling the target pattern at a first sampling interval, and a first signal representing a pattern obtained by sampling the target pattern at a second sampling interval smaller than the second sampling interval. means for switching and generating a second signal representing a turn; the first or second signal being switched and input;
means for sequentially cutting out partial pattern signals consisting of a predetermined number of picture elements; Second
The patterns of the partial areas of the first . The patterns sampled at the second sampling interval are
.. means for storing the first standard pattern as a second standard pattern; comparing means for switching and comparing the output of the cutting means and the contents of the first and second standard patterns when each second signal is input; Based on the output of the comparison means when inputting,
means for detecting the position of a partial image area having a pattern matching the first standard pattern (5); and determining a second search area smaller than the first search area based on the detected position. and a pattern matching the second standard pattern in the second search area based on the output of the comparison means when the second signal is input to the extraction means. A pattern position detection device comprising means for detecting the position of a partial image area. 11. Said 1st. 10. The pattern position detection device according to item 10, wherein the number of picture elements of the second standard pattern is both equal to the predetermined number.
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