JPS61246882A

JPS61246882A - パタ−ン読取装置

Info

Publication number: JPS61246882A
Application number: JP60087517A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sueda; 末田　哲夫; Kenichi Oota; 健一太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1986-11-04

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】［産業上の利用分野］本発明は例えば光学的文字（又はマーク）認識装置のた
めのパターン読取装置に関する。

［開示の概要］本明細書及び図面は、パターン読み取り装置において、
該パターン読み取り装置は所定の角度で母線がヌわる１
つ又は複数の例えば円柱レンズ（ＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡ
Ｌ　ＬＥＮＳ）等を有し、入射する２次元パターン像を
２つの１次元像に分解し、この２つの１次元像を原画の
２次元パターン像の特徴点とする事により、高速に２次
元画像の特徴点を抽出する技術を開示する。

［従来の技術Ｊ光学的文字認識装置やマーク読み取り装置において、認
識すべき原画の２次元的パターンの射影像を特徴点とし
て用いる方法がある。第２図は従来の上述の方法を説明
したものであり、結像光学系２により読み取るべきパタ
ーンをＴＶカメラ等の２次元の撮像素子３上に結像し、
その出力信号を適当な方法で２値化回路４により２値化
して２次元データメモリ５に蓄える。この２次元の２価
値号のＸ及びＹ方向について積算器６，７により２値画
像の和をとり、この和を特徴とするものである。

上記手法を“Ｅ”なる文字に適用すると、第３図Ｃ＆）
のような２次元の２値データの分布を得られる。この分
布像についてＸ方向について２個データを累積した時の
Ｘ方向についてのヒストグラムは５８３図（Ｌ）のよう
になる、一方、Ｙ方向についての２個データの累積のＹ
方向についてのヒストグラムは第３図（Ｃ）のようにな
る、これらのヒストグラムはそのまま認識対象パターン
の特徴である。認識回路９はこの特徴パターンから文字
等を認識していた。

この方法において認識すべき特徴パラメータが２つの１
次元データであるにもかかわらず、２次元撮像素子（又
は、１次元撮像素子とその走査機構）及び２次元データ
メモリ５等が必要であり。

信号処理にかかる時間が長時間であるという欠点があっ
た。即ち、ｘ、Ｘ方向のアドレス数をｎ。

ｍとするならば１回の２次元データを１回走査するため
にはｎＸｍ回の信号処理が必要であった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上述の従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
上述従来の信号処理で行なっていた特徴点の抽出（Ｘ　
、　Ｙ方向への射影パターンの作成）を光学的処理によ
り行う事により、特徴点抽出におけるデータ処理数を減
少させ、高速度なパターン読取装置を提供する事を課題
とする。

［問題点を解決するための手段］上記課題を達成するための一手段として、例えば第１図
に示す実施例のパターン読み取り装置は結像光学系（例
えばレンズ）２、半透鏡１０、シリンドリカルレンズＩ
ＩＡ、ＩＩＢ、１次元撮像素子１２Ａ、１２Ｂ等を有す
。

［作用］上記構成において認識すべきパターン１のＸ。

Ｙ方向の分解能を前記従来例と同様、ｎＸｍとした場合
、１２Ａ、１２Ｂの１次元撮像素子数はｍ及びｎで良い
、即ち、結像光学系２により認識すべきパターンは２つ
の１次元撮像素子１２Ａ。

１２Ｂ上に結像されるが、結像光路は半透鏡１０により
２分される。２分された光はパターンｌのＸ、Ｙ方向に
等価的に母線方向が一致し、かつ母線が略直行している
２つのシリンドリカルレンズ１１Ａ、ＩＩＢによって、
Ｘ方向の強度及びＹ方向の強度が集められ、母線と撮像
方向が一致して置かれた撮像素子１２Ａ、１２Ｂに集め
られる。

撮像素子１２Ａ、１２Ｅの分解能はそれぞれｍ及びｎで
あり、パターンｌが明確な白黒パターンである場合には
！＄３図（ｂ）及び（ｃ）のパターンと等価なパターン
が撮像素子１２Ａ及び１２Ｂから出力する事になる。

［実施例］以下、添付図面に従って本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図に示されたパターン読取装置を第２図に示した従
来のパターン認識装置に適用した場合は８８４図の様に
なり、第２図と比較しても構成が大幅に簡略化され、更
に信号処理上時間のかかるｎＸｍ個のデータ処理を不要
としｎ＋ｍ個のデータを直接作成し得る利点がある。

尚、半透ｆｉｌＯを除去し、ｘ、ｙどちらか一方のＸ、
Ｙを特徴量としてパターン認識を行なう事も可能であり
、この場合の取り扱いデータ数は２次元撮像素子を用い
た場合のｎＸｍ個に比べｎ。

あるいはｍだけとなり、より高速処理が可能となる。

Ｅ変形例１］第５図は上述本発明光学系中の結像光学系２をｆ・θ光
学系１１とし、１方向に多数個並んだ２次元パターンを
順を追って認識し得る実施例である。即ち、パターン１
が複数のパターン（′Ａ”、“Ｂ″、・・・　・・・″
”Ｇ”）が並んでいるものとし、その１つ１つを反射鏡
１４及びステッピングモータ１５を用い先ず“Ａ”のパ
ターンを認識後ステッピングモータ１５を駆動して°Ｂ
゛を認識するというように認識すべきパターン領域を順
番に移動しながら認識、結果を…力するものである。こ
の場合、ステッピングモータ１５の駆動はコントローラ
１６の制御の下に駆動回路１７が行う。

［変形例２Ｊ第６図は上述の変形例１を２次元面上の定まった位、置
に書かれたパターンを認識する装置に応用した例である
。即ち、パターンｌからｆ・θ光学系１３までの光学的
距離が一定で、かつＸ方向に走査するための照明光学系
２２ｔ−含む周知の走査反射光学系２０．２１を用い、
Ｘ方向の定められた場所の画像を撮像素子１２Ａ、１２
Ｂ上に結像させる。またＹ方向については＄５図と１同
様の手段で行なうものである。即ちＸ方向については位
置制御駆動回路１８によるステッピングモータ１９を用
い、Ｙ方向の走査は第５図と同様ステッピングモータ１
５により駆動される反射鏡１４により行うものである。

「発明の効果」以上説明した如く本発明によれば、２次元パターンのＸ
若しくはｘ、７両方向の射影濃度パターンを１次元像に
結像させる光学系を用い、特徴点の抽出を光学的に行う
事により、信号処理数が軽減し、高速にパターンの特徴
抽出が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の基本構成図、第２図は従
来例に係る画像認識装置の構成図、第３図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）は従来例におけるパターンの特徴抽出方法を
説明する図。第４図〜第６図は実施例の構成図である。図中、１・・・原画、２・・・結像光学系、３・・・撮
像素子、４・・・２値化回路、１０・・・半透鏡、ＩＩ
Ａ。１１Ｂ・・・シリンドリカルレンズ、１２Ａ、１２Ｂ・
・・１次元撮像素子である。特許出願人　　　　キャノン株式会社第１図１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２次元パターンの濃度射影分布を読み取るパター
ン読取装置において、焦点に母線と略平行な略１次元の
像を結像する第１の光学系を１つ又は複数有し、該第１
の光学系は光路軸に対して所定の角度で配され、該第１
の光学系の夫々の１次元像を前記２次元パターンの特徴
点として出力するパターン読取装置。
（２）第１の光学系に２次元パターンの像を入射する結
像光学系を更に有し、該結像光学系はｆ・θ光学系とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパター
ン読取装置。
（３）第１の光学系は２つのシリンドリカルレンズ（円
柱レンズ）である事を特徴とする特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のパターン読取装置
（４）第１の光学系は２つのシリンドリカルレンズ（円
柱レンズ）である事を特徴とする特徴とする特許請求の
範囲第２項に記載のパターン読取装置
（５）２つのシリンドリカルレンズの母線が夫々略直角
であり、更に結像光学系の光路軸に略垂直に交わる事を
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のパターン読取装
置。
（６）第１の光学系に対応した１次元撮像素子を更に有
し、該１次元撮像素子の撮像方向は前記第１の光学系の
母線と略一致する事を特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のパターン読取装置。