JPS60157681A - 画像図形の凹凸検出方法 - Google Patents

画像図形の凹凸検出方法

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JPS60157681A
JPS60157681A JP59013669A JP1366984A JPS60157681A JP S60157681 A JPS60157681 A JP S60157681A JP 59013669 A JP59013669 A JP 59013669A JP 1366984 A JP1366984 A JP 1366984A JP S60157681 A JPS60157681 A JP S60157681A
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JP
Japan
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image
memory
picture
data
arithmetic
Prior art date
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JP59013669A
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English (en)
Inventor
Tadaaki Mishima
三島 忠明
Yoshiyuki Okuyama
奥山 良幸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、画像面を行方向(X軸方向)及び列方向(Y
軸方向)にポイント走査して図形パターンの特徴を抽出
する際に、さらに凹凸の数や型を検出することが可能な
画像図形の凹凸検出方法に関する。
〔発明の背景〕
画1#面を行及び列方向に順次ポイント走査して画像図
形のパターンを判別する技術は、たとえば部品分類や認
識等に応用される。この画像技術を用いた部品分類は、
先ず図形の肩部パターンや図形の面積及び、図形の周囲
長等を検出して、あらかじめ登録しである部品とチェッ
ク部品とを比較するのが一般的である。しかし、認識率
の向上のためには、図形パターンの凹凸状態を検出して
、上記チェック要素とともに比較すれば、より正確な認
識結果が得られる。
一般に画像図形は、第1図に示すごとく、n×m画素1
0に分割された領域2oで宍ゎされる。
2値画像の場合の画素IOは、通常背景が″0”、物体
(対象物)が11″′(オるいはその逆)となるもので
ある。この領域20のそれぞれの画素lOは、X方向、
Y方向にそれぞれアドレッシングされており、従ってX
座標、X座標を定めることにより特定画素を指定可能で
ある。この画像図形から凹凸を検出するためには、第2
図に示すように画像図形の任意の輪郭点PIの方向θl
をすべてのふ郭点についてめ、21点のマクロ的な角度
φ2をP+点から前後に個ずつの輪郭点の方向の平均t
、 nの差をとることによりめることができる。この処
理を全輪郭について計算し、そのピーク値をめることに
より、凸部又は四部の頂点座標及び個数がまる。しかし
、この方法は、ソフトウェア処理で輪郭点それぞれの角
度φ颯をめる必要があるために、多大の処理時間を必要
としていた。又は、第3図に示すように輪郭点の任意の
点Ptから前後に個ずつ離れた点P+−h。
P Ink との間に弦を引き、PLがこの弦からどれ
だけ離れているかを測定する。この距離αが点PLを動
かしていったとき、極大となるような点Pを見つけ、更
にこの点での距離が十分大きい場合に始めてPは、角の
点であったとする方法である。又は、2点P+−にとP
14+cとの弦の長さと弧の長さの比、すなわち(弦長
/弧長)が1に近ければ近いほど直線に近く、小さけれ
ば小さい程、角に近いとする方法もある。しかし、これ
らの手法では、弦の方程式A x + B y + C
= 0をめ、その直線から、点P+ (xt 、Yl 
)までの距離αはかなり大きくなることが容易に推察で
きる。更に第4図のようにP +−h 、 Pt+にと
の間の弦は曲線を横切らないとしなければならないため
、前記にの値を適確に選ぶことが重要となる。換言すれ
ば、kを小さくすれば、大きな凹凸が直線に近くなり、
逆に大きくすれば、小さな凹凸が検出できなくなる問題
点がある。以上のように、従来の凹凸検出の手法は、ソ
フトウェア処理が必要で、従って検出時間がかなり大き
くなる問題点や、凹凸検出精度がkという値に左右され
るため処理が複雑になるという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、従来の如く複雑なソフトウェア処理を
行うことなく画像図形の凹凸状態を正確且つ容易に検出
できる画像図形の凹凸検出方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、画像図形の凸部は画像の上下、水平方向の両
者から見える領域であり、また凹部は画像の上下、水平
方向のいずれか一方のみでしか見えない領域であること
に着目し、画像図形のうち水平方向から見える輪郭図形
と上下方向から見える輪郭図形を作成し、これらの画像
データの調理積(AND)演算を実行することにより画
像図形の凸部を、また排他的論理和(XOR)演算を実
行することによりIi!IIl′#!図形の凹部をそれ
ぞれ抽出するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第5
図には本発明が適用される画像処理システムの構成が示
されており、同図において1は、画像人力のだめのTV
カメラであって、図形の明るさに応じた光信号を受けて
光電変換し、画像信号を得る。また2はTVカメラlの
アナログ信号を受けて2値化し、2値化信号を順次画像
処理プロセッサー3、あるいは画像メモリ5に人力する
2値化回路、3は主にノイズ除去や2つの画像の同一の
座標位置における画像データ間でANDやXORの処理
を行う画像間演算を実行する画像処理プロセッサ、4は
、あるX座標(YADDR)における図形のX座標(X
AI)DR)の最大、最小や、あるXADD’aにおけ
る図形のYADDR,の最大、最小をめる座標抽出プロ
セッサである。更に5は、2値化したときの画像や、画
像処理プロセッサ3によって処理された画像を、2次元
平面に格納する画像メモリで、nXm1l!li素の画
像を複数枚、格納することができる。画像処理プロセッ
サ3、座(瑣抽出プロセッサ4、画像メモリ5をCPU
6によって制御され、その処理結果に基づいて認識結果
7が出力される。ここで、画像処理プロセッサ3の画像
間演算部及び、座標抽出プロセッサ4の具体例を図を用
いて説明する。
第6図に、画像間演算部を示す。同図に示すように、n
Xm画素で構成された画像メモリ100゜iioと、画
像メモリ100,110から読み出されたデータを論理
積演算する演算器130、排他的論理和演算する演算器
140、及び、これらの演算結果を選択するデータ選択
器150、さらに、画像メモリ100,110及びデー
タ選択器150を制御するコントロールレジスタ160
から成っている。
ところで、この画像間演算部の構成は、1マシンサイク
ルの間にメモリを読出し、続出したデータを用いて演算
し、その結果を再び元のメモリに書き込むリードモディ
ファイライト処理を実行するものである。
第7図に人力アドレス161が送出されて演算結果が画
像メモリ100に書き込まれるまでのタイミングを示す
。人力アドレス161が、送出されて、画像メモリ10
0,110の読出しに妾する時間tl を経て絖出しデ
ータがメモリデータバス162,163に送出される。
演−算器130゜140に読出しデータが送出されると
、それぞれの演算器の演算に要する時間12 * t、
を経て、演算結果164,165がデータ選択器150
に送出される。演算が終了すると同時に、データ選択器
150のコントロール信号167により指定した演算結
果をデータ選択器自身の遅延時間t4を経てメモ’[込
み専用バス166に送出する。
同時にメモリ書込み専用バス166に演算結果がオンバ
スされたタイミングで画像メモリ100のa/W端子に
ライト信号169が送出される。これに伴い、書き込ま
れる側の画像メモリ100のメモリデータバス162が
ハイインピーダンスとなり、人力アドレス161で示さ
れるメモリにメモリ書き込み専用バス166上のデータ
が曹き込まれる。このようにして、2つの画像の同一の
座標位置における画像データ間での論理積演算や排他的
a1珀理和演算を行う画像間演算が可能となる。
次に第8図に座標抽出プロセッサ4の具体的構成を示す
。同図に示すように座標抽出プロセッサ4は、画像17
)XADD’a及びYAI)DBを人カフ)”L/ス1
61として、どのアドレスを選ぶかを決矩するためのア
ドレス選択器180、及びデータ選択器190、座標デ
ータを累積するメモリ200、座標データとアドレスデ
ータとの、大小を比較するために演算を行うM算器22
0、メモリ200から読出されたデータをメモリ200
の読出しに要する期間を経て送出される。リードデータ
ラッチ信号252によりラッチする。メモリデータレジ
スタ210から構成されている。本装置も、リードモデ
ィファイラスト処理を実行するものである。第9図に人
力アドレス161が送出されて演算結果がメモリ200
に誓き込まれるまでのタイミングを示す。人力アドレス
161が送出されて、メモリアドレス256がメモリ2
00のADDRに入力される迄にアドレス選択器180
自身の遅延時間t、によ抄遅れが生じ、さらにメモリ2
00の読出しに要する時間t、を経て読出しデータが(
9) メモリデータバス257に送出される。読出しデータは
、メモリデータレジスタ210自牙の遅延時間t、の遅
れを生じて、M算器人力データバス258に送出される
。一方、人力アドレス161が送出され、データ選択器
190自身の遅延時間t6により遅れが生じて演算器入
力データバス259にデータが送出されると演算器22
0の演算に要する時間t9を経て演鐸結果がメモリ書込
み専用バス260に演算結果がオンバスされるタイミン
グでメモリ2000a/W端子にライト信号251が送
出される。この信号に餅い、メモリデータバス257が
ハイインピーダンストナリ、メモリアドレス256で示
されるメモリにメモリ書き込み専用バス260上のデー
タが書き込まれる。
以上の構成をとることにより、たとえば、入力アドレス
選択器180によりメモリアドレス256をXADDa
、入力データ選択器190により入力データバス259
にYADDILを送出するようにセリトン、演算器22
0のファンクションを最小値抽(10) 出にセットすることにより、メモリ200には順次、画
像図形の任意のXADD’FtにおけるYADDRの最
小値がメモリ200に格納される。演算器220のファ
ンクションを最大値にセットすると画像図形の任意のX
Ai)DRにおけるYAI)DB の最大値がメモリ2
00に格納される。
また、メモリアドレス256をYADDR,人力データ
バス259をXADDl’tにセットし、演算器220
のファンクションを最小値抽出にセットすることにより
、メモリ200には1唾次、画像図形の任意のYILD
DRにおけるXhDDFLの最小値が格納される。
同様に演算器220のファンクションを最大値にセット
すると、画像図形の任意のYADDRにおける。XAD
D’aの最大値がメモリ200に格納される。
このようにして、上記のような座標抽出が実現できる。
以上に述べた画像間演算器及び座標抽出プロセッサを用
いて、以下凹凸検出の手法について説明する。
(11) 第10図において、凹凸検出の処理対象である2値画像
270の任意のX座標におけるX座標の最大座標、及び
最小座標を、X座標すべてにおいて前記座標抽出プロセ
ッサ4によりめる。同様に、2値画像270の任意のX
座標におけるX座標の最大座標、及び最小座標をX座標
すべてについてめる。これらの座標の集合のうち、前者
の座標に対する画像メモリの画素を″l”、その他の画
素を10″とした画像2801後者の座標に対する画像
メモリの画素を′″l”、その他の画素を″0″′とし
た画像290を、画像メモリ上にそれぞれ作成する。上
記2つの画像280,290の同−座標位置における画
像データの論理積演算を画像処理プロセッサ3でめて得
られる画像300は、処理対象である2値画像270の
凸部が抽出された画像となる。
一方、画像280,290の同一座標位置における画法
データの排他的論理和演算を画像処理プロセッサ3でめ
て得られる画像310は、処理対象である2値画像の凹
部が抽出された画像とな(12) る。このように、上dピ一連の処理を行うことにより、
容易に画像図形の凹凸検出が可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば従来の如く複雑なソフトウェア処理を行
うことなく、簡単な回路構成で、容易に且つ正確に画像
図形の凹凸検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、画像図形の説明図、第2図乃至第4図は、そ
れぞれ、従来の画像図形の凹凸検出手法を示す説明図、
第5図は、本発明が適用される画像処理システムの構成
を示すブロック図、第6図は、第5図の画像処理システ
ムにおける画像間演算処理部の構成図、第7図は第6図
に示した画像演算処理部の動作を示すタイミングチャー
ト、第8図は第5図に示した画像処理システムにおける
座標抽出プロセッサの具体的構成を示すブロック図、第
9図は第8図に示した座標抽出プロセッサの動作を示す
タイミングチャート、第10図は、本発明における画像
図形の凹凸検出手法を示す説(13) 切間でるる。 3・・・[1像処理プロセッサ、4・・・座標抽出プロ
セッサ、5・・・画像メモリ。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 (14) 第1 固 □X 気 茅2 固 u H。 茅り固 期間 第δ 口 /4θ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、画像面を行方向(X軸方向)及び列方向(Y軸方向
    )に順次、ポイント走査して画像図形の圧意のX座標に
    おける最大、最小X座標をすべてのX座標についてめ且
    つ画像図形の任意のX座標における最大、最小X座標を
    すべてのX座標についてめると共に請求められた前者の
    各座標位置の画像データの内容を信号有り、他の座標位
    置の画像データの内容を信号無しとする画像と請求めら
    れた後者の各座標位置の画像データの内容を信号有り、
    他の座標位置の画像データの内容を信号無しとする画像
    とを作成し、上記二つの画像の同一座標位置における画
    像データの論i積演算を実行することにより画像図形の
    凸部を、また上記二つの画像の同一座標位置における画
    像データの排他的論理和演算を実行することにより画像
    データの凹部をそれぞれ抽出することを特徴とする画像
    図形の凹凸検出方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6140997A (en) * 1997-09-19 2000-10-31 Minolta Co., Ltd. Color feature extracting apparatus and method therefor capable of easily transforming a RGB color space into a color space close to human sense
US6249607B1 (en) 1997-09-19 2001-06-19 Minolta Co., Ltd. Similar-image retrieving apparatus, similar-image retrieving method and program storage medium
US6381365B2 (en) 1997-08-22 2002-04-30 Minolta Co., Ltd. Image data processing apparatus and image data processing method
US6480841B1 (en) 1997-09-22 2002-11-12 Minolta Co., Ltd. Information processing apparatus capable of automatically setting degree of relevance between keywords, keyword attaching method and keyword auto-attaching apparatus
US6519360B1 (en) 1997-09-17 2003-02-11 Minolta Co., Ltd. Image processing apparatus for comparing images based on color feature information and computer program product in a memory

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