JPS63282889A - 画像処理方法 - Google Patents

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】 −の１ 本発明は２次元的な被検査画像パターンをｎ＋に触で自
動的に処理する方法に関するものである。

支皮悲皮１ 被検査画像内の部分画像と予め設定され比較対象となる
標準パターンの対応する画素の一致を計数することによ
って近似度を計算し最もよく似た部分画像の位置を捜す
処理をテンプレートマツチング処理と言い、例えば特開
昭ＧＯ−Ｈ；９９８６号公報等に記されている。

第２図はこの概略説明図である。ｍ行×ｎ列の被検査画
像１内のｍ゛行ｘｎ１列（ｍ’≦＋ｎ、ｎ’≦ｎ）の部
分画像２と同一画素サイズの標準パターン３の対応する
位置の画素を比較し一致した画素数を計数する。ある座
標での部分画像２と標準パターン３との比較計数個数は
ｍ’　ｘｎＩであり入力データ数は２×（■′×ｎ“）
個となる。これだけの処理量を１座標における近似度と
して演算しなければならない。被検査画像１内で部分画
像２は（ｌ−ｍ’＋ｌ　）　Ｘ　（ｎ−ｎ’＋１　）個
たけ存在し、そのおのおのについてｍｌｘｎｌ回の比較
をしなければならないので総計Ｈ１’　ＸＨ’　Ｘ　（
ｍ−ｍ’＋Ｉ　）Ｘ（ｎ−ｎ’＋１）回の比較を必要と
する。

−日　）１ｔ　よ°　　１ｉｒ１ したがって、ソフトウェアによる処理は可能であるが画
素数ｍ、ｎが多い場合処理時間が非常に長くなるという
問題があった。

一方、ハードウェアによる処理は水平方向−次元のライ
ンたけの比較計数の場合、第３図のようなブロックダイ
アグラムとなり、ｎ列の同時比較なので入力データは２
×ｎ゛個である。ｍ’　Ｘｎ”画素のエリアで同時処理
する必要から２Ｘｍ’　ｘｎ゛個の入力データを扱う必
要がある。画素数ｍ。

ｎが少ない場合一致検出の硅度にそのまま影響を及ぼす
ため多くする必要があるが、以上の様な理由から比較お
よび計数のための回路ブロフク数が膨大となり実用化が
困難であった。

本発明は上記欠点に鑑みテンプレートマツチング処理を
高速且つ簡素化して被検査画像を処理する方法を得るこ
とにある。

１１１Ｉｊ−−めの一 本発明は、被検査画像を２値化した画像について、あら
かじめ与えられた標準画像のｍ行×ｎ列の２次元画像中
の任意のｍ′行ｘ　ｎ１列エリアにおいて、ｋ行おきに
１行の各水平−次元画像（水平分割標準パターンと呼称
する）および１列おきに１列の各垂直一次元画像（垂直
分割標準パターンと呼称する）として予め記憶しておき
、はじめに水平分割標準パターンと被検査画像の対応す
る画素の値を比較し、一致する画素の数を計数すること
により、水平方向の位置を検出し、つぎに検出された水
平位置においてのみ、垂直分割標準パターンと、被検査
画像の対応する画素の値を比較することで、上記任意エ
リアのパターン位置認識を行うことを特徴とする画像処
理方法である。

１皿 本発明によれば、標準画像のパターンを小さくすること
なく、水平分割標準パターンと垂直分割標準パターンと
の情報を用いることにより、入力情報か著しく少な（な
り、画像処理回路のブロック数低減、処理速度向上を実
現できる。

又意外 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の一実施例に関し、画像処理、つま
り被検査画像位置検出方法の構成を示すブロックダイア
グラムである。このブロックダイアグラム゛は第１図の
ように、被検査画像を２次元走査しながら撮像した映像
データを電気信号とし出力する撮像装置４、撮像装置４
から出力されるアナログ映像信号を任意のスレッシュホ
ルトレベルで２値化し量子化する２値化回路５．２値化
回路５から出力される２値データを記憶するビデオメモ
リー６．２値化回路５より出力される２値化データを被
検企画＠！１の一水平走査ライン５１２画素分のデータ
５本分を記憶し順次シフトしたり、水平走査ライン３０
画素分のデータを記憶し順次シフトすることで水平及び
垂直方向の標準パターンとの相関が双方とも同峙且つ並
列的に出力されるシフトレジスタ回路７．４９０行×５
１２列の２次元エリアからなる被検査画像の特徴ある部
分を標準゛パターンとし被検査画像１内の部分画像を第
５図の２３の点線で囲んだエリアとする時、上記部分画
像２３の３０行おきに１行をリファレンス・パターンと
して記憶する水平分割標準パターン記憶回路９、同じく
部分画像２３の３０行おきに１列をリファレンス・パタ
ーンとして記憶する垂直分割標Ｑパターン記憶回路ｌ０
９３段のリファレンス・パターンと被検査画像１内の対
応する部分画像とを比較し一致の度合を検出する相関回
路１１．相関回路１１の出力を加算することでその位置
での相聞値を得る積算回路１２．上記相関値に対して過
去において入力された相関値と比較し値が大きい時記憶
する内容を更新し記憶する最大値検出回路１３．最大値
検出回路１３に記憶される相関値が被検出画像１のどの
座標位置であるか記憶する座標検出回路１４、水平及び
垂直同期信号より座標位置を発生させる座標発生回路１
５．水平会垂直カーソル及びキャラクタを発生させるメ
ソセージ発生回路１１Ｅ、入力されたアナログ映像信号
・２値化映像データ及び前記メツセージ発生回路１６か
らの映像信号をモニターＴＶにビデオ出力する映像出力
回路１７．認識処理を制御するマイクロプロセッサ−１
８，認識装置システムを管理するシステムプロセッサー
１９の各部より構成される。

以上のように構成された位置検出方法を説明するブロッ
クダイアダラムについて以下その動作を説明する。第４
図のような水平分割標準パターン１９を用いて第５図の
ように撮像されている被検査画像２０内でパターン位置
を検出するものとする。

相関回路１１で被検査画像２０の画面上のすべての点で
一致度の算出を行ない積算回路１２で各相関回路１１か
らの出力を合計し、事前に記憶されている基準値以上の
出力値を相関値として最大値検出回路１３で各水平走査
ラインごとにその最大値を１点記憶すると同時に、座標
検出回路１４でその時の座標位置記憶する。これまでの
動作で水平走査方向の座標は決定され、垂直方向の座標
は一致の候補点としてその範囲が決まる。

次に垂直分割標準パターン２１を各相関回路１１内にリ
ファレンス・パターンとして入力し、確定した水平方向
の座標と垂直方向の候補座標の範囲内で再び被検査画像
２０との相関を行ない、最大値検出回路１３にて相関値
を座標検出回路１４にてその垂直方向座標を検出する。

以上の操作を行なうことにより効果的に位置検出をする
ことができる。

ｉ匪些簸装 以上のように本発明は＋５準パターンの寸法サイズを小
さくすることなく縦横方向に分割簡素化された２つの標
準パターンを用いることで、入力情報量を少なくするこ
とができ、画像処理のための回路を比較的に小さくする
こと及び処理速度向上が図れ、画像処理回路の負担軽減
が実現するので、画像認識技術向上に大きく貢献し、ま
た画像認識作業の自動化にも福音となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に関し、被検査画像の位置検
出方法の構成を示すブロックダイアダラム、第２図は被
検査画像と標準パターンとの相関を示した概略説明図、
第３図は一次元の相関を示した回路図、第４図は実施例
で用いた水平分割された標準パターン例、第５図は実施
例で用いた被検査画像の画像例、第６図は実施例で用い
た垂直分割された標準パターン例を示す。 ４・・・撮像装置、５・・・２値化回路、６・・・ビデ
オメモリー、 ７・・・ンフトレジスタ回路、 ９・・・水平分割標準パターン記憶回路、１０・・・垂
直分割標準パターン記憶回路、ＩＩ・・・相関回路、 １２・・・積算回路、１３・・・最大値検出回路、１４
・・・座標検出回路、１５・・・座標発生回路、１６・
・・メンセージ発生回路、 １７・・・映像出力回路、 １８・・・マイクロプロセッサ−， ２２・・・ゲート回路。 特許出願人　二チデン機械株式会社・　　□第　４　図 第　５　図 ３６　図 ミ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像の中からある特定パターンを自動抽出する画像認識
   方法において、２値化画像よりなるｍ行×ｎ列の２次元
   画像の任意の（ｍ′行×ｎ′列）エリア中のｋ行おきに
   １行の各水平一次元画像としての水平分割標準パターン
   、およびｌ列おきに１列の各垂直一次元画像としての垂
   直分割標準パターンを、おのおのあらかじめ記憶してお
   き、最初に水平分割標準パターンと被検査画像の対応す
   る画素の値を比較し一致する画素の数を計数することに
   より水平方向の位置を検出し、次に検出された水平位置
   においてのみ垂直分割標準パターンと被検査画像の対応
   する画素の値を比較することで特定パターンの位置を検
   出することを特徴とする画像処理方法。