JPS60167069A - 図形認識装置 - Google Patents
図形認識装置Info
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- JPS60167069A JPS60167069A JP59024140A JP2414084A JPS60167069A JP S60167069 A JPS60167069 A JP S60167069A JP 59024140 A JP59024140 A JP 59024140A JP 2414084 A JP2414084 A JP 2414084A JP S60167069 A JPS60167069 A JP S60167069A
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- coordinates
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Links
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/40—Extraction of image or video features
- G06V10/42—Global feature extraction by analysis of the whole pattern, e.g. using frequency domain transformations or autocorrelation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Image Analysis (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の技術分野〉
本発明は、産業ロボットの視覚等に用いられる図形認識
装置に関連し、殊に本発明は、認識対象図形の位置や姿
勢を検出する新規技術に関する。
装置に関連し、殊に本発明は、認識対象図形の位置や姿
勢を検出する新規技術に関する。
〈発明の背景〉
従来図形の位置や姿勢を検出するのに、例えばパターン
マツチングによる方法や線画化解析による方法等が実施
されている。ところが前者の方法では、認識対象図形が
回転変位する場合の図形位置や姿勢の検出が容易でなく
、また後者の方法は入力図形の線画化に時間と手数とを
必要とする等の不利があった。
マツチングによる方法や線画化解析による方法等が実施
されている。ところが前者の方法では、認識対象図形が
回転変位する場合の図形位置や姿勢の検出が容易でなく
、また後者の方法は入力図形の線画化に時間と手数とを
必要とする等の不利があった。
〈発明の目的〉
本発明は、ビデオ信号の処理操作のみをもって、図形の
位置や姿勢を容易に検出し得る図形認識装置を提供し、
もって上記従来例の不利を解消することを目的とする。
位置や姿勢を容易に検出し得る図形認識装置を提供し、
もって上記従来例の不利を解消することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、本発明では、認識対象図形を
直交座標」二に画像化して図形構成画素の座標を順次取
り出し、その座標データの内、各直交座標の値が最大お
よび最小となる画素を特徴画素として抽出し、この特徴
画素の入力データと、予め設定しである特徴画素のモデ
ルデータとを比較して図形の位置および姿勢を検出する
こととした。
直交座標」二に画像化して図形構成画素の座標を順次取
り出し、その座標データの内、各直交座標の値が最大お
よび最小となる画素を特徴画素として抽出し、この特徴
画素の入力データと、予め設定しである特徴画素のモデ
ルデータとを比較して図形の位置および姿勢を検出する
こととした。
本発明によれば、ビデオ信号の処理操作のみをもって、
図形の位置や姿勢を容易に検出でき、処理の高速化を実
現できると共に、画像メモリを用いることな〈実施でき
るから、装置のコストを軽減し得る等、発明目的を達成
した顕著な効果を奏する。
図形の位置や姿勢を容易に検出でき、処理の高速化を実
現できると共に、画像メモリを用いることな〈実施でき
るから、装置のコストを軽減し得る等、発明目的を達成
した顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第1図は認識対象図形1をテレビカメラ2にて撮像し、
ビデオ信号を図形認識装置3へ送って、図形1の位置や
姿勢を検出している。この図形認識装置3は、第2図に
示す如く、図形の画像(斜線で示す)を1軸、J軸より
成る直交座標」−にめ、図形構成画素から4個の特徴画
素Pxo ’+ Px+ 、 Pyo 、 Pytを検
出し、これら特徴画素の座標データを用いて、図形の位
置や傾きθを算出する。前記特徴画素Pxoは図形構成
画素の内、最小のI座標を有し且つJ座標が最小である
画素であり、特徴画素Px+は最大の■座標を有し且つ
J座標が最小である画素である。また特徴画素PYOは
図形構成画素の内、最小のJ座標を有し且つI座標が最
小である画素であり、特徴画素Py+は最大のJ座標を
有し月つ■座標が最小である画素である。
ビデオ信号を図形認識装置3へ送って、図形1の位置や
姿勢を検出している。この図形認識装置3は、第2図に
示す如く、図形の画像(斜線で示す)を1軸、J軸より
成る直交座標」−にめ、図形構成画素から4個の特徴画
素Pxo ’+ Px+ 、 Pyo 、 Pytを検
出し、これら特徴画素の座標データを用いて、図形の位
置や傾きθを算出する。前記特徴画素Pxoは図形構成
画素の内、最小のI座標を有し且つJ座標が最小である
画素であり、特徴画素Px+は最大の■座標を有し且つ
J座標が最小である画素である。また特徴画素PYOは
図形構成画素の内、最小のJ座標を有し且つI座標が最
小である画素であり、特徴画素Py+は最大のJ座標を
有し月つ■座標が最小である画素である。
第3図および第4図は、図形の位置および姿勢の検出に
用いられるモデルデータを示し、これらデータは図形モ
デルを回転させつつ前記テレビカメラ2および図形認識
装置3を動作させることにより、予めめることができる
。弗3図のモデルデータ表は、図形の傾きθに対する各
特徴画素Pxo 、 Px+ 、 Pyo 、 Pyt
の各座標(Ixo。
用いられるモデルデータを示し、これらデータは図形モ
デルを回転させつつ前記テレビカメラ2および図形認識
装置3を動作させることにより、予めめることができる
。弗3図のモデルデータ表は、図形の傾きθに対する各
特徴画素Pxo 、 Px+ 、 Pyo 、 Pyt
の各座標(Ixo。
Jxo ) (Ix+ 、 Jxt ) (Ivo 、
Jyo ) 、(IYI 、 Jy+ )をめたもの
であり、前記傾きθは10度間隔に設定しである。また
第4図のモデルデータ表は、10度毎の図形の傾きθに
対するベクトルPxoPyo 。
Jyo ) 、(IYI 、 Jy+ )をめたもの
であり、前記傾きθは10度間隔に設定しである。また
第4図のモデルデータ表は、10度毎の図形の傾きθに
対するベクトルPxoPyo 。
pxoPx+ 、 PxoPy+ 、 PyoPx+
、 PyoPy+ 、 I’x+Pytの長さく1方向
成分およびJ方向成分)をめたものである。
、 PyoPy+ 、 I’x+Pytの長さく1方向
成分およびJ方向成分)をめたものである。
第5図は前記図形認識装置3の具体回路構成例を示す。
図中、図形座標発生回路4はビデオ信号を2値化し、そ
の画像データに基づき図形の画像を直交座標」二に設定
すると共に、図形構成画素の■座標およびJ座標の各デ
ータを順次出力する。
の画像データに基づき図形の画像を直交座標」二に設定
すると共に、図形構成画素の■座標およびJ座標の各デ
ータを順次出力する。
特徴画素抽出回路5A〜5Dは’+J座標データを入力
して、特徴画素Pxo 、 Px+ 、 Pyo 、
Pytを抽出し、各特徴画素の■座標はバッファ6A〜
6Dへ、J座標はバッファ7AS−7Dへ出カスる。R
OM (Read 0nly Memory ) 8は
図形の位置や姿勢を検出するプログラムや前記モデルデ
ータを格納するメモリであり、CP U (Centr
alProcessing Unit ) 9はプログ
ラムを解読し、RAM (Random Access
Memory ) 10に対するデー・夕の読書きを
行ないつつ、図形の位置および姿勢検出に関する各種演
算や処理を実行する。
して、特徴画素Pxo 、 Px+ 、 Pyo 、
Pytを抽出し、各特徴画素の■座標はバッファ6A〜
6Dへ、J座標はバッファ7AS−7Dへ出カスる。R
OM (Read 0nly Memory ) 8は
図形の位置や姿勢を検出するプログラムや前記モデルデ
ータを格納するメモリであり、CP U (Centr
alProcessing Unit ) 9はプログ
ラムを解読し、RAM (Random Access
Memory ) 10に対するデー・夕の読書きを
行ないつつ、図形の位置および姿勢検出に関する各種演
算や処理を実行する。
尚CP U 9や前記図形座標発生回路4等はクロック
発生回路11が出力するクロックに従って処理動作を進
行させてゆく。
発生回路11が出力するクロックに従って処理動作を進
行させてゆく。
第6図は前記特徴画素抽出回路5Aの回路構成例を示す
。
。
図示の回路は、■座標データの処理部12と、J座標デ
ータの処理部13とから成り、各処理部12.13は、
図形座標発生回路4からの座標データがセットされる入
力データ記憶部14゜15と、■座標データの最小値お
よびそのときのJ座標データがセットされる最小データ
記憶部16.17と、データの大小を判定する判定部1
8.19と、最小データ記憶部16.17への入力デー
タの流れを制御するゲート20 。
ータの処理部13とから成り、各処理部12.13は、
図形座標発生回路4からの座標データがセットされる入
力データ記憶部14゜15と、■座標データの最小値お
よびそのときのJ座標データがセットされる最小データ
記憶部16.17と、データの大小を判定する判定部1
8.19と、最小データ記憶部16.17への入力デー
タの流れを制御するゲート20 。
21とを含む。画伯の特徴画素抽出回路5B。
5C,5Dも上記と同様の構成であるが、特徴画素抽出
回路5BはI座標データの最大値、特徴画素抽出回路5
CはJ座標データの最小値。
回路5BはI座標データの最大値、特徴画素抽出回路5
CはJ座標データの最小値。
特徴画素抽出回路51)はJ座標データの最大値を夫々
求めるべく、回路が構成しである。
求めるべく、回路が構成しである。
然して第6図の回路において、まず最小データ記憶部1
’6.17にI、J座標の最大値を初期データとしてセ
ットしておく。そして図形座標発生回路4より■座標デ
ータおよびJ座標データが入力されると、各データは夫
々入力デー夕記憶部14.15に−Hセットされる。つ
ぎにIJi標側の処理部12において、判定部18が入
力データ記憶部14内の入力データと最小データ記憶部
16内のデータとを大小比較する。
’6.17にI、J座標の最大値を初期データとしてセ
ットしておく。そして図形座標発生回路4より■座標デ
ータおよびJ座標データが入力されると、各データは夫
々入力デー夕記憶部14.15に−Hセットされる。つ
ぎにIJi標側の処理部12において、判定部18が入
力データ記憶部14内の入力データと最小データ記憶部
16内のデータとを大小比較する。
もし入力データが最小データ記憶部16の設定値より小
さいとき、ゲート20が開放され、入力データが最小デ
ータ記憶部16へ取り込まれてデータ内容が更新される
。これと同時にJ座標側処理部13のゲート21も開放
され、同様に入力データ記憶部15内の入力データをも
って最小データ記憶部17の内容が書きかえられる。も
し入力された■座標データと最小データ記憶部16内の
データ設定値とが一致する場合は、J座標側処理部13
の判定部19がJ座標の入力データと最小データ記憶部
17のデータ設定値とを大小比較する。そしてもし入力
データの方が小さいとき、ゲートを開放し、この入力デ
ータをもって最小データ記憶部17の内容が書きかえら
れる。上記の動作を1画面分のビデオ信号に対応して実
行すると、特徴画素PXOの座標データ(ixo 、
jxo )、更には他の特徴画素Px+ 、 Pyo
、 Py+の座標データ(jxt 、 jxt ) (
iyo 。
さいとき、ゲート20が開放され、入力データが最小デ
ータ記憶部16へ取り込まれてデータ内容が更新される
。これと同時にJ座標側処理部13のゲート21も開放
され、同様に入力データ記憶部15内の入力データをも
って最小データ記憶部17の内容が書きかえられる。も
し入力された■座標データと最小データ記憶部16内の
データ設定値とが一致する場合は、J座標側処理部13
の判定部19がJ座標の入力データと最小データ記憶部
17のデータ設定値とを大小比較する。そしてもし入力
データの方が小さいとき、ゲートを開放し、この入力デ
ータをもって最小データ記憶部17の内容が書きかえら
れる。上記の動作を1画面分のビデオ信号に対応して実
行すると、特徴画素PXOの座標データ(ixo 、
jxo )、更には他の特徴画素Px+ 、 Pyo
、 Py+の座標データ(jxt 、 jxt ) (
iyo 。
jyo ) (jyt 、 jyt )をも同様にめる
ことができる。
ことができる。
上記各特徴画素抽出後、CPU9は、各座標データから
つぎに示す特徴ベクトル■を生成する(、第7図の5T
l)。
つぎに示す特徴ベクトル■を生成する(、第7図の5T
l)。
V−(1yo−ixo 、 jyo−jxo 、 1x
t−ixo 、 jxt−jxo 。
t−ixo 、 jxt−jxo 。
jyt −ixo 、 jyt−jxo 、 1x1−
iyo 、 jxt−jyo 、 jyt−1yo。
iyo 、 jxt−jyo 、 jyt−1yo。
jyt−jyo 、 1yt−ixt 、 jyt −
jxt )更にCPU9は、第4図に示すモデルデータ
表から図形モデルについての特徴ベクトルVM(k)を
同様に生成する。
jxt )更にCPU9は、第4図に示すモデルデータ
表から図形モデルについての特徴ベクトルVM(k)を
同様に生成する。
VM (k) −(dxo(k) 、 dyo(k)
、 dxt(k) 、 dyx(k) 、 dx+(k
) 。
、 dxt(k) 、 dyx(k) 、 dx+(k
) 。
dy2(k) 、 dxa(k) 、 dys(k)
、 dx4(k) 、 dy4(k) 、 dxs(k
) 、 dys(k) )つぎにCPU9は、特徴ベク
トルV 、 VM(k)間の距離D (k)を次式によ
り算出し、距離D (k)を最小とするkの値(この値
を特徴とする請求める(第7図の5T2)。
、 dx4(k) 、 dy4(k) 、 dxs(k
) 、 dys(k) )つぎにCPU9は、特徴ベク
トルV 、 VM(k)間の距離D (k)を次式によ
り算出し、距離D (k)を最小とするkの値(この値
を特徴とする請求める(第7図の5T2)。
ついでCPU9は、次式の演算を実行して、図形の位置
(ia、ja)および傾きθをめる。
(ia、ja)および傾きθをめる。
第1図は図形認識処理の概要を示す説明図、第2図は直
交座標上に設定された図形の画像を示す説明図、第3図
および第4図はモデルデータ表を示す説明図、$5図は
図形認識装置の回路ブロック図、第6図は特徴画素抽出
回路のブロック図、第7図はCPUの制御動作を示すフ
ローチャートである。 特許出願人 立石電機株式会社 分乙 図
交座標上に設定された図形の画像を示す説明図、第3図
および第4図はモデルデータ表を示す説明図、$5図は
図形認識装置の回路ブロック図、第6図は特徴画素抽出
回路のブロック図、第7図はCPUの制御動作を示すフ
ローチャートである。 特許出願人 立石電機株式会社 分乙 図
Claims (1)
- 認識対象図形を直交座標」二に画像化して図形構成画素
の座標を順次出力する手段と、各直交座標の値が最大お
よび最小となる画素を特徴画素として抽出する手段と、
図形モデルより抽出した特徴画素のモデルデータを各姿
勢毎に予め設定しておく手段と、特徴画素の入力データ
とモデルデータとを比較して図形の位置および姿勢を検
出する手段とから成る図形認識装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59024140A JPS60167069A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 図形認識装置 |
US06/699,597 US4776027A (en) | 1984-02-09 | 1985-02-08 | Geometric figure position and orientation detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59024140A JPS60167069A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 図形認識装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60167069A true JPS60167069A (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=12130012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59024140A Pending JPS60167069A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 図形認識装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4776027A (ja) |
JP (1) | JPS60167069A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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IT1271241B (it) * | 1994-10-04 | 1997-05-27 | Consorzio Telerobot | Sistema di navigazione per robot mobile autonomo |
GB9521072D0 (en) * | 1995-10-14 | 1995-12-20 | Rank Xerox Ltd | Calibration of an interactive desktop system |
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-
1984
- 1984-02-09 JP JP59024140A patent/JPS60167069A/ja active Pending
-
1985
- 1985-02-08 US US06/699,597 patent/US4776027A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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US4776027A (en) | 1988-10-04 |
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