JPS61114376A - 画像処理装置の制御方式 - Google Patents

画像処理装置の制御方式

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JPS61114376A
JPS61114376A JP59234958A JP23495884A JPS61114376A JP S61114376 A JPS61114376 A JP S61114376A JP 59234958 A JP59234958 A JP 59234958A JP 23495884 A JP23495884 A JP 23495884A JP S61114376 A JPS61114376 A JP S61114376A
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JP
Japan
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picture
image
segmentation
processing
segment
Prior art date
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JP59234958A
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English (en)
Inventor
Kenji Suzuki
健司 鈴木
Seiji Hata
清治 秦
Yukiro Tsuji
辻 征郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Priority to KR1019850008268A priority patent/KR900001696B1/ko
Priority to US06/795,775 priority patent/US4748675A/en
Priority to EP85114317A priority patent/EP0181009B1/en
Priority to DE8585114317T priority patent/DE3587061T2/de
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Pending legal-status Critical Current

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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〕 本発明は画像処理に係り、特に線分化処理方式を用いた
画像処理装置の制御に好適な、画像データの構造を変数
形として持つ画像処理用プログラミング言語による画像
処理装置の制御方式に関するものである。
〔発明の背景〕
従来、画像のフィルタリングや画像間演算ではない、認
識に直接結びつく画像処理アルゴリズムで、ある程度汎
用性を持った標準的なものとしては、パターンマヅチン
グ法と8RIアルゴリズムの2つの方法が提案されてい
る。これらのうち、パターツマ9チング法は、本質的に
膨大な計算量を要するため、実用的にはほとんどハード
ウェアで実行され、プログラミング言語による制御の対
象とはならないものである。また、SRIアルゴリズム
は、処理の流れが固定的で変更できるのはいくつかのパ
ラメータだけである。これを基にする画像処理言語に、
几DBOTSVI 、  Conference Pr
ocgtctingz 、 March 2−4 。
1982、  kuhoticz Intgrnafi
onal of 8ME JCおいて、Pro、Slr
aytminy;y Vision and RtrA
oticz Syzttmswtth几AIL (P 
392〜406)と題して論じられて−・るものがある
が、これはパラメータの変更と処理結果の参照ができる
だけで、画像処理手順については全(自由度を持たない
ものである。
一方、画像処理の流れそのものを記述の対象とするプロ
グラミング言語の例としては、例えば、 TAI  I
ntgmaムonJI Jownsl of Roho
ticz几gzgarch。
Vol、、 1. A 3 (1982年)における″
AML/V :An Iruiuztvial Mac
hing Vision Prograrranig 
System″において論じられているものがある。し
かしこれは、画像間演算など、認識に直接は結びつかな
い、基本的な処理を行なう命令しか持っていないため、
これを用いて認識プログラムを書くのには、他の汎用プ
ログラミング言語によるのとあまり変わらない労力と知
識が必要となる。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、画像処理装置の処理手順を容易に変更
する手段を設けることにより、相異なる処理手順が要求
される様々な用途に線分化処理方式に基づく画像処理装
置を適用し、その応用範囲を拡大する制御方式を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
画像処理装置において、処理手順を処理装置により制御
し、プログラムを交換する手段な設けることにより、画
像処理手順に大幅な自由度を持たせる事ができる。
しかし、画像データは、ハードウェアや処理方式に依存
した固有の構造を持つため、これをフォートラン(FO
RTRAN )等の汎用プログラミング言語で記述する
ことは繁雑で、間違いが起こりやすい。
そこで、本発明は、ハードウェア、画像処理方式などに
基づき、使われる画像データの構造を変数の形として定
義したプログラミング言語で画像処理言語を組むことに
より、画像処理システムの開発効率を向上させ、これに
よって、より広い範囲への応用を可能にしたものである
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。ます、
第1図を用いて線分化処理方式を説明する。線分化処理
方式は、パターンの輪郭を多角形近似して頂点座標列で
表わし、これを処理することによってパターンの形状に
関する情報、例えば面積や周囲長を得たり、2つのパタ
ーンが同じかどうか調べたりするパターン認識方式であ
る。なお、このパターン認識に関しては、本出願人が先
に出願した特開昭59−154574号公報に詳述され
ている。
以下、この線分化処理方式の処理の流れを順に説明する
。まず、第1図の1で画像入力を行ない、2のセグメン
テーションでは画像の領域分割を行なう。次に、3の画
面構造解析では、画像内の領域間の隣接関係を求める。
そして、この情報から、認識対象となる領域を選び出し
、40線分化でこれを多角形近似する。そして、これを
5の線分化パターンマツチングや6の特徴値抽出により
処理して認識を行なう。線分化パターンマ・ノチングは
、やはり多角形近似された辞1パターンとの多角形どう
しの重ね合せによる照合、%機筺抽出は、面積、周囲長
など形状を反映する特徴値による形状の認識や、重心、
主軸等を用いたパターンの位置決めである。
線分化処理方式の特徴は、処理の流れに自由度が大きい
事があげられる。例えば、画面構造解析の後で認識対象
として選ぶ領域が自由であり、線分化したパターンの認
識方法に多くの選択肢がある。また、線分化処理方式は
全体の流れが単純である。従って、線分化処理方式は、
第1図中の各ステップを処理単位として、用途に合せて
組合せを変えたり、中間結果に応じて分岐を行なったり
する事により、容易K、用途に応じた変形を行なうこと
ができる。
次に、第2図を用いて、線分化処理方式に基づく画像処
理を実行する画像処理装置の例を説明する。7は画像メ
モリ、8は画像入方部、9は画像処理部、1oは処理装
置(CPU)、11はTVカメラである。画像処理手順
の制御は、処理手順を記述したプログラムをCPUで実
行することKより行なう。
次に、このプログラムを記述するプログラミング言語(
画像処理言語)を説明する。基本構成は、既存のプログ
ラミング言語、例えば、ベーシック(RASIC) K
、拡張命令として画像処理命令群、及び変数形として画
像変数を加えたものとする。
まず、第5図を用いて画像変数を説明する。
画像変数は、線分化処理方式で用いる画像データの構造
を表わす変数形である。種類は、多値画像、2値画像、
マスク画像、セグメントテーブル、頂点座標列がある。
名称は、種別を表わす先頭文字と番号により、例えば、
G1.’I’6゜L3のように表わされる。以下、順に
説明する。
多値画像、2値画像、マスク画像は実際のメモリに対応
しており、番号は固定している。構造は2次元配列であ
る。セグメントテーブルは、画像のセグメント(領域)
に関する情報を記鎌した一覧表である。内容は、セグメ
ント間の隣接状態、セグメントの位置、面積などである
1つのセグメントテーブルは1つの画像に対応する。サ
イズは画像内のセグメント数に依存し、可変長である。
各要素の形はすべて整数形とする。第4図にセグメント
テーブルの例を示す。
ここに示すのは2値画偉のセグメントテーブルで、従っ
て領域間の隣接状態はすべて包含、被包含である。内容
は、まず、包含するセグメント…の数がある。次に、包
含関係を3つのポインタで表わす。包含、被包含の関係
を親子として表わす。AがBを含むとするとAが親、B
が子である。ここでは親ポインタと子ポインタを各1個
持つが、親は常に1つだが子は1つとは限らないので、
これでは足りない。そこで、子が複数ある時は、そのう
ち1つを子ポインタで指し、他は子セグメントどうしを
兄弟ポインタでつなぐ。いずれのポインタも終端はエン
ドマークをいれる。次に面積(画素数)、セグメントの
位置としてセグメントの左上端点の座標(XTOP、 
YTOP )、セグメントに対応する頂点列を示すポイ
ンタがある。以上の画像変数により、線分化処理方式で
用いる画像データの構造は定義することができ、ユーザ
ーは自分でこれを定義する必要がないため、プログラミ
ングが容易となり、間違いも無くなる。
次K、第5図を用いて画像処理命令を説明する。画像処
理命令は、第1図で説明した線分化処理方式の処理単位
をそれぞれ1つの命令、あるいは関数としたものである
。まず、第1図における1の画像入力に対しては画像入
力命令PICTURE、2のセグメンテーシ嘗ンに対し
てはセグメンテーシ嘗ン命令SEGMENTがある。こ
の2つは続けて実行される事が多いので、これらを連続
して行なう命令P I CTURESがある。
次に、3の画面構造解析に対してはANALYZE 。
4の線分化に対してはIJNSBGという命令がある。
50線分化バター/マヴチングのための命令としては、
2つのパターンを重ね合わせるための移動を行なう命令
として平行移動LSHIFT、回転移動L ROTAT
 Eがあり、重なり部分の面積を求める関数MAT C
Hがある。6の特徴値抽出のためには、A几EA 、 
PERIMなどの特徴値関数がある。他に、2値化閾値
を設定するT)(DSET、処理領域を設定するMAS
K、セグメントテーブルを参照するTSUM 、 TT
OFなどの関数がある。
以下、第6図に沿ってプログラムを説明する。
この例は、面積により部品1,2.5の識別を行なう場
合を示すものであり、第6図(α)は認識対象となる部
品を示す図、(4)は処理手順を示す図、(01はプロ
グラムの記述例を示す図である。
まず、画像入力命令PICTURE l/(よりカメラ
番号1から多値メモリG1と2値メモリB1に画像を入
力する。ここで、2値化閾値は、閾値設定命令THDS
ETにより既に設定されているとする(ステップ511
)。次に、セグメンテーション命令SEGMENTによ
り2値メモリB1の画像をもとにセグメンテーシ曹ンを
行ない、結果をセグメントテーブルT1の格納する(8
12)。
そして、構造解析命令ANALYZEで画面構造解析を
行なう(513)。次に、セグメント情報参fliA 
関1i TTOP 、 TDOWN ヲ用イテ、マス、
14景セグメント番号■を求め、これに直接従属するセ
グメント番号Jを求める。即ち、均一な背景の中に置か
れた任意の部品を選択したわけである(S14)。そし
て、この部品Jを線分化命令LINSEGにより線分化
し、頂点列L1を作る(S15)。次に、Llをもとに
して、面積関数AfLEAにより部品Jの面積Sを求め
(816)、S17以降で、この結果に基づき、部品番
号、エラーコードなどのセットを行ない、各々の場合の
処理ルーチンへ分岐スル。
次に、第7図に沿って線分化パターンマツチングの判定
を行なう場合のプログラムを説明する。第7図において
、(α)は認識対象となる部品を辞書パターンと重ね合
わせた場合を示す図、優)は処理手順を示す図、(c)
はプログラム記述例を示すものである。まず、画像処理
命令PICTUREにより、カメラ番号1より画像を取
り込み多値画像G1と2値画像B1に格納する(S21
)。2値化閾値は閾値設定命令THDSETkより、あ
らかじめ設定されているものとする。次に、セグメンテ
ーシ目ン命令SEGMENTにより、2値画像B1をも
とにセグメンテーシ璽ンを行ない、結果をセグメントテ
ーブル゛r1に格納する(822)。次K、構造解析命
令ANALYZE K ヨリ、画面構造解析を行なう(
823)。次に第6図の例と同様にし【セグメント情報
参照関数TTOP 、 TDOWN  Kより部品番号
Jを求め(S24)、これを線分化命令LIN8EGK
より線分化して頂点列L1を求める。以下は線分化パタ
ーンマヴチングによる辞書パターンとの照合である。辞
書パターンは頂点列LOで表わされるものとし、重心座
標(Xo、Yo)、方向TOを持っているものとする。
まず第7図(C)の70行から90行で重心関数GX、
GY、方向関数0RIENTにより部品Jの重心座標と
方向を求め、辞書パターンLOとの位置ずれ(DX、D
Y、DT)を求める。そして、パターン移動命令L8)
(IFT及びLROTATEにより、部品Jを表わす頂
点列L1が辞書パターンLoと同じ重心位置と方向を持
つように移動する(826)。そしてマヴチング関数M
ATCHによりLOとLlの重なり部分の面積を求め、
これが面積関数ARE人を使って求めた辞書パターンの
面積の98%より太きければ8T=o、小さければ5T
=1とする(S27)。
この例に示すように、短いプログラムを書くだけで、同
じ画像処理製電で、様々な手順で認識を実行することが
できる。
〔発明の効果〕
線分化処理方式は、処理手順が固定的でなく、このため
、広い応用範囲を持つ画像処理方式である。本発明はこ
れを利用することにより、線分化処理方式を応用したア
プリケージ1ンシス夢ムの開発を、画像処理言語による
わずかなソフトウェア開発のみで容易に行なうことがで
き、ハードウェア開発や、汎用プログラミング言語によ
る大規模なソフトウェア開発を不要とし、大幅なコスト
の低減をはかることができるものである。
また、用途に合せて、きめ細かな処理手順の変更が可能
となるため、画像処理による自動化の応用範囲の拡大に
も、大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は線分化処理方式の基本手順を示す図、第2図は
画像処理言語の構成図、第3図は画像変数の一覧表を示
す図、第4図はセグメントテーブルの構成図、第5図は
画像処理命令の一覧表を示す図、第6図及び第7図は実
際の認識対象に対する本発明の適用例を示す図である。 7・・・画像メモリ、8・・・画像久方部、9・・・画
像処理部、10・・・処理装置(CPU)、11・・・
TVカメ第3図 第4−図 名5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 画像中の領域の輪郭を多角形近似して、その頂点列デー
    タの処理により形状の認識を行なう線分化処理方式によ
    り画像処理を行ない、処理装置により処理手順を制御す
    る画像処理装置において、画像、頂点列、領域間の関係
    管理テーブルなどの画像データの固有の構造を変数形と
    して持つプログラミング言語で書いたプログラムにより
    、処理手順を制御することを特徴とする画像処理装置の
    制御方式。
JP59234958A 1984-11-09 1984-11-09 画像処理装置の制御方式 Pending JPS61114376A (ja)

Priority Applications (5)

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JP59234958A JPS61114376A (ja) 1984-11-09 1984-11-09 画像処理装置の制御方式
KR1019850008268A KR900001696B1 (ko) 1984-11-09 1985-11-06 화상처리장치의 제어방법
US06/795,775 US4748675A (en) 1984-11-09 1985-11-07 Method for controlling image processing device
EP85114317A EP0181009B1 (en) 1984-11-09 1985-11-11 Image processing device and method for controlling the same
DE8585114317T DE3587061T2 (de) 1984-11-09 1985-11-11 Bildverarbeitungseinrichtung und verfahren zu deren steuerung.

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5491525A (en) * 1992-11-24 1996-02-13 Hitachi, Ltd. Illumination unit for liquid crystal projection display apparatus and liquid crystal display apparatus having it used
US8839818B2 (en) 2009-05-27 2014-09-23 Advantest Corporation Valve device and temperature adjusting system for electronic device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59154574A (ja) * 1983-02-23 1984-09-03 Hitachi Ltd パタ−ン認識装置

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