KR920003653B1 - Picture perceiving device - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제 1 도는 화상이 정지하고 있는 경우의 화상인식장치의 실시예를 도시한 분리도.1 is an exploded view showing an embodiment of an image recognition device in the case where an image is stopped.
제 2 도는 제 1 도중 가산압축수단을 도시한 블럭도.Fig. 2 is a block diagram showing the addition compression means during the first.
제 3 도는 제 1 도중 가산압축수단의 가산압축동작을 도시한 블럭도.3 is a block diagram showing the addition compression operation of the addition compression means during the first embodiment.
제 4 도는 제 1 도중 파워스펙트럼 산출수단을 도시한 블럭도.4 is a block diagram showing the power spectrum calculating means during the first step;
제 5 도는 대상 화상이 정지하고 있는 경우의 화상인식장치의 동작을 도시한 도면.5 is a diagram showing the operation of the image recognition device when the target image is stationary.
제 6 도는 제 1 도중 판정수단을 도시한 블럭도.6 is a block diagram showing a judging means during the first step.
제 7 도와 제 10 도는 대상 화상이 움직이고 있는 경우의 화상인식장치의 실시예를 도시한 블럭도.7 and 10 are block diagrams showing embodiments of the image recognition device in the case where the target image is in motion.
제 8 도는 제 7 도중 가산압축수단을 도시한 블럭도.8 is a block diagram showing the addition compression means during the seventh.
제 9 도는 대상 화상이 이동하고 있는 경우의 화상인식장치의 동작을 도시한 도면.9 is a diagram showing the operation of the image recognition device when the target image is moving.
제 11 도는 대상 화상의 동작에 관계없이 화상을 인식할 수 있는 화상인식장치를 도시한 블럭도.11 is a block diagram showing an image recognition device capable of recognizing an image regardless of the operation of the target image.
제 12 도는 제 11 도에 도시된 판정수단에 가산기를 설치한 블럭도이다.FIG. 12 is a block diagram in which an adder is provided in the determining means shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 110, 210 :화상입력수단 11, 111, 211 : 가산압축수단10, 110, 210: Image input means 11, 111, 211: Add compression means
12, 112, 212 : 파워스펙트럼 산출수단 13, 113, 213 : 판정수단12, 112, 212: power spectrum calculation means 13, 113, 213: determination means
14, 114, 214 : 데이터 출력수단 15, 115, 215 : 제어수단14, 114, 214: data output means 15, 115, 215: control means
[산업상의 이용분야][Industrial use]
본 발명은 원하는 화상신호를 인식하기 위한 화상인식장치에 관한 것으로, 특히 취득된 정지물체의 화상 또는 이동물체의 화상으로부터 원하는 신호를 추출해서 인식하기 위한 화상인식장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recognition apparatus for recognizing a desired image signal, and more particularly, to an image recognition apparatus for extracting and recognizing a desired signal from an acquired image of a stationary object or an image of a moving object.
[종래의 기술 및 그 문제점][Traditional Technology and Problems]
일반적으로 화상인식장치는 대상 물체를 촬상하는 CCD 카메라등의 촬상부를 구비하고, 그 촬상부에서 취득된 화상출력에 대해 계조변환(階調變換)등의 전처리(前處理)를 수행한 다음, 미리 결정된 레벨을 경제로 2진화처리가 수행된다.In general, an image recognition device includes an imaging unit such as a CCD camera for imaging an object, and performs preprocessing such as gradation conversion on the image output acquired by the imaging unit, and then Binarization is carried out with the determined level as an economy.
이러한 처리에 의한 2진화출력은, 예컨대 대상 물체에 기록된 문자 또는 대상 물체에 존재하는 손상부위에 대응하는 바, 이 2진화출력은 미리 기억되어 있는 기준데이터와 비교되어 그 2진화출력이 원하는 화상신호에 대응되는가의 여부가 판정되고, 그 판정결과가 데이터 출력수단에 출력된다.The binarization output by this process corresponds to, for example, a character recorded on the target object or a damaged part present on the target object. The binarization output is compared with the reference data stored in advance, and the image desired by the binarization output. It is determined whether or not it corresponds to the signal, and the determination result is output to the data output means.
그러나 이와같은 장치에서는 대상 물체가 금속판에 문자를 인자(印字)하고 있는 것과 같은 경우, 금속표면의 마무리상태나 촬상부와 조명과의 배치관계등에 의해 미소한 농담(濃淡)이 그 화상에 발생되어 그 인자를 가로지르는 선위에서의 농도프로파일이 소정의 레벨로 2진화되면, 인자프로파일과 배경으로 되는 금속판의 프로파일이 거의 같은 밝기(농도)로 되기 때문에, 인자만을 추출하기 곤란하게 되어 대상 물체를 올바르게 인식할 수 없다는 문제가 있다. 이러한 사정은 추출되는 대상이 문자의 인자에 한정되지 않고, 각종 인쇄물이나 손상부위등과 같은 각종 대상부가 대상 물체의 밝기와 거의 같게 되는 경우에도 마찬가지이다.In such a device, however, if the object is printing a character on a metal plate, a slight tint may be generated in the image due to the finishing state of the metal surface or the arrangement relationship between the imaging unit and the lighting. When the density profile on the line across the factor is binarized to a predetermined level, the profile of the factor profile and the metal plate serving as the background become almost the same brightness (concentration), making it difficult to extract only the factor and correcting the target object. There is a problem that can not be recognized. This is true even when the object to be extracted is not limited to the printing of characters, and various object portions such as various printed matters and damaged portions become almost equal to the brightness of the object.
또 이에 따르면, 제조공장의 제조라인같이 대상 물체가 이송되고 있는 경우에 있어서도 그 입력화상중에서 대상부의 상이 열화되기 때문에, 추출해낸 상을 2진화수단으로 2진화하면 그 대상부의 인식이 곤란하게 되는 문제도 있다.According to this, even when a target object is being transported, such as a manufacturing line in a manufacturing plant, the image of the target portion deteriorates in the input image. Therefore, when the extracted image is binarized by the binarization means, it becomes difficult to recognize the target portion. There is also.
상기한 바와 같이 종래의 화상인식장치에서는 대상 물체와 대상부의 농도의 차이가 거의 없거나 대상 물체가 이송되고 있는 경우에는 그 입력화상으로부터 대상물을 추출하기 곤란하게 되어 대상부를 확실히 인식할 수 없다는 문제가 있었다.As described above, in the conventional image recognition apparatus, there is a problem that there is little difference in density between the target object and the target portion, or when the target object is being conveyed, it is difficult to extract the target object from the input image, so that the target portion cannot be recognized reliably. .
[발명의 목적][Purpose of invention]
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 대상 물체가 정치하고 있던지 이동하고 있던지에 관계없이 원하는 화상을 보다 확실히 추출할 수 있는 화상인식장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to provide an image recognition device capable of more reliably extracting a desired image regardless of whether a target object is stationary or moving.
[발명의 구성][Configuration of Invention]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정지하고 있는 대상 물체를 촬상해서 화상데이터를 출력하는 화상 입력수단(10)과, 이 화상입력수단(10)의 촬상출력을 입력받아 상기 대상 물체의 화상데이터를 화면상의 한쪽 방향으로 가산하는 가산압축수단(11), 이 가산압축수단(11)의 출력신호를 푸리에변환시켜 파워스펙트럼을 산출하는 파워스펙트럼 산출수단(12), 이 파워스펙트럼 산출수단(12)의 출력이 기준치를 넘는지의 여부를 판정하는 판정수단(13), 이 판정수단(13)에 의한 판정결과를 출력신호를 공급받아 상기 대상 물체의 촬상화상중에 원하는 화상이 있는지의 여부를 표시하는 데이터 출력수단(14) 및, 상기 화상입력수단(10)과 가산압축수단(11), 파워스펙트럼 산출수단(12), 판정수단(13) 및 데이터 출력수단(14)의 제어신호 입력단에 제어신호를 인가하여 상기 각 수단(10, 11, 12, 13, 14)의 구동을 제어하는 제어수단(15)으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an image input means (10) for capturing a stationary object and outputting image data, and the image data of the object in response to the image output of the image input means (10). Is added to one direction on the screen, the power compression means 11 for calculating the power spectrum by Fourier transforming the output signal of the addition compression means 11, and the power spectrum calculating means 12. A judging means 13 for judging whether or not the output of the target object exceeds the reference value, and data indicating whether a desired image is present in the picked-up image of the target object by receiving an output signal from the judging result by the
또한 본 발명은, 이동하고 있는 대상 물체를 촬상해서 화상데이터를 출력하는 화상 입력수단(110)과, 이 화상입력수단(110)의 촬상출력을 입력받아 상기 대상 물체의 화상데이터를 푸리에변환시켜 파워스펙트럼을 산출하는 파워스펙트럼 산출수단(112), 이 파워스펙트럼 산출수단(112)의 출력을 화면상의 한쪽 방향으로 가산하는 가산압축수단(111), 이 가산압축수단(111)의 출력이 기준치를 넘는지의 여부를 판정하는 판정수단(113), 이 판정수단(113)의 판정결과에 따른 출력신호를 공급받아 상기 대상 물체으 ㅣ촬상 화상중에 원하는 화상이 있는지의 여부를 표시하는 데이터 출력수단(114) 및, 상기 화상입력수단(110)과 가산압축수단(111). 파워스펙트럼 산출수단(112), 판정수단(113) 및 데이터 출력수단(114)의 제어신호 입력단에 제어신호를 인가하여 상기 각 수단(110, 111, 112, 113, 114)의 구동을 제어하는 제어수단(115)으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the image input means 110 for picking up the moving object and outputting the image data, and the image output of the image input means 110 is input to Fourier transform the image data of the target object to power Power spectrum calculating
또한 본 발명은, 대상 물체를 촬상해서 화상데이터를 출력하는 화상입력수단(210)과, 상기 대상 물체의 화상데이터를 화면상의 한쪽 방향으로 가산하는 가산압축수단(211), 상기 화상입력수단(210)의 출력신호 또는 상기 가산압축수단(211)의 출력신호를 푸리에변환시켜 파워스펙트럼을 산출하는 파워스펙트럼 산출수단(212), 상기 가산압축수단(211) 또는 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)으로부터 출력되는 파워스펙트럼 신호의 레벨을 기준치와 비교하여 기준치를 넘는지의 여부를 판정하는 판정수단(213), 이 판정수단(213)의 출력신호를 공급받아 상기 대상 물체의 촬상화상중에 원하는 화상이 있는지의 여부를 표시하는 데이터 출력수단(214), 상기 화상입력수단(210)의 출력화상데이터가 정지화상인 경우에는 상기 가산압축수단(211)에서 상기 출력화상데이터를 화면상의 1라인마다 가산압축처리한 다음 절환기(227)를 절환시켜 상기 가산압축처리 출력을 데이터버스(211a)를 매개로 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)에 출력하고, 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)에서는 가산압축처리된 화상입력데이터의 파워스펙트럼을 계산해서 이 파워스펙트럼을 절환기(246) 및 데이터버스(212a)를 매개로 상기 판정수단(213)에 출력하며, 상기 화상입력수단(210)의 출력화상데이터가 움직이는 화상인 경우에는 상기 절환기(227)를 절환시켜 상기 출력화상데이터를 데이터버스(211a)를 매개로 직접 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)에 공급하고, 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)에서는 가산압축처리되지 않은 화상입력데이터의 파워스펙트럼을 계산한 다음 이 파워스펙트럼을 절환기(246) 및 데이터버스(212b)를 매개로 상기 가산압축수단(211)에 공급하며, 상기 가산압축수단(211)은 상기 파워스펙트럼 신호를 가산압축한 다음 가산압축처리 결과를 절환기(227) 및 데이터버스(211b)를 매개로 판정수단에 출력할 수 있도록 상기 가산압축수단(211) 및 파워스펙트럼 산출수단(212)을 제어하는 제어수단(215)으로 구성된 것으로 특징으로 한다.The present invention also provides an image input means (210) for photographing a target object and outputting image data, an addition compression means (211) for adding image data of the target object in one direction on the screen, and the image input means (210). Output spectrum from the power spectrum calculation means 212, the addition compression means 211 or the power spectrum calculation means 212 to Fourier transform the output signal of the output signal or the output signal of the addition compression means 211 to calculate a power spectrum A judging means 213 for judging whether or not the level of the power spectrum signal to be exceeded the reference value is determined, and whether or not a desired image is present in the picked-up image of the target object by receiving the output signal of the judging means 213; If the output image data of the data output means 214 or the image input means 210 is a still image, the addition compression means 211 outputs the output image data. Is added and compressed for each line on the screen, and then the
[작용][Action]
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 화상데이터가 정지하고 있는 경우에는 그 화상데이터를 가산압축수단을 이용하여 한쪽 방향으로 가산한 후, 푸리에변환하여 파워스펙트럼을 산출하고, 이 산출치와 기준치를 비교함으로써 화상인식을 하게 된다.According to the present invention configured as described above, in the case where the image data is stopped, the image data is added in one direction by using an addition compression means, and then Fourier transformed to calculate a power spectrum, and the calculated value and the reference value are compared. By doing this, the image is recognized.
따라서, 화상데이터가 공간주파수영역에서 취급됨으로써 대상 물체와 대상부간의 농도차가 거의 없는 경우에 있어서도 대상부를 확실히 파악할 수 있게 된다.Therefore, since the image data is handled in the spatial frequency region, the target portion can be surely grasped even when there is little difference in density between the target object and the target portion.
또한, 화상데이터가 이동하고 있는 경우에는 먼저 화상데이터를 푸리에변환하여 화상을 공간주파수로서 취급하고, 이것을 가산압축하여 대상부의 신호를 강조할 수 있게 되어 대상부를 확실히 파악할 수 있게 된다.In addition, when the image data is moving, first, the image data is Fourier transformed, the image is treated as a spatial frequency, and it is added and compressed to emphasize the signal of the target portion, thereby making it possible to reliably grasp the target portion.
[실시예]EXAMPLE
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 대상 물체가 정지하고 있는 경우의 화상인식을 하는 화상인식장치를 나타낸 도면으로, 대상 물체에 문자등이 있는가 없는가의 여부를 검출하는 경우를 예로서 설명한다.FIG. 1 is a view showing an image recognition device for performing image recognition when the object is stationary, and a case of detecting whether or not there is a character or the like on the object will be described as an example.
제 1 도에서 화상입력수단(10)은 CCD 카메라등의 촬상장치로서, 이 화상입력수단(10)으로 대상 물체를 촬상하여 얻은 화상신호를 A/D 변환시키고, 이에따라 디지탈 농담화상을 생성시켜 데이터버스(10a)를 매개로 가산압축수단(11)으로 출력한다. 이 가산압축수단(11)은, 예컨대 디지탈신호 처리장치(DSP)로 구성되는 바, 데이터버스(10a)를 매개하여 입력된 화상신호를 가산압축처리한 후, 데이터버스(11a)를 매개하여 그 가산압축처리 결과를 파워스펙트럼 산출수단(12)에 공급한다. 즉, 가산압축수단(11)은 데이터버스(10a)로부터의 화상신호를 화면상의 한쪽 방향으로 가산하여 그 가산결과를 1라인의 데이터로서 데이터버스(11a)를 매개해서 파워스펙트럼 산출수단(12)에 출력한다. 상기 파워스펙트럼 산출수단(12)은 예컨대 디지탈신호 처리장치(DSP)로 데이터버스(11a)로부터의 화상신호에 대해 예컨대 1차원 푸리에변환을 수행하여 화상신호의 주파수영역에서의 파워스펙트럼을 산출하고, 상기 파워스펙트럼 산출수단(12)으로부터의 파워스펙트럼 신호는 데이터버스(12a)를 매개하여 판정수단(13)에 출력된다. 상기 판정수단(13)에는 미리 기준레벨이 기억되어 있어, 데이터버스(12a)로부터 파워스펙트럼 신호레벨과 기준레벨을 비교하여 기준레벨을 넘는 파워스펙트럼 신호가 있을 경우, 대상 물체에 문자등이 기록되어 있다는 것으로 판정하여 그 판정신호를 데이터버스(13a)를 매개하여 데이터 출력수단(14)에 출력한다.In FIG. 1, the image input means 10 is an imaging device such as a CCD camera. The image input means 10 performs A / D conversion of an image signal obtained by capturing a target object, thereby generating a digital shade image. It outputs to the addition compression means 11 via the bus 10a. The addition and compression means 11 is constituted of, for example, a digital signal processing apparatus (DSP). The addition and compression means 11 adds and compresses an image signal input via the data bus 10a and then performs the data compression through the data bus 11a. The addition compression process result is supplied to the power spectrum calculation means 12. As shown in FIG. That is, the adding and compressing
데이터 출력수단(14)은 상기 판정수단(13)으로부터의 판정신호에 따라 대상 물체상에 문자등이 있는지를 적당한 표시방법으로 표시하는 것인 바, 이는 시각적인 표시수단(예컨대, LCD, LED, CRT 등)이거나 프린팅수단(예컨대, 감열식 프린터등)이어도 된다.The data output means 14 displays in a suitable display method whether there is a character or the like on the object according to the determination signal from the determination means 13, which is a visual display means (e.g., LCD, LED, CRT) or printing means (for example, thermal printer).
더욱이, 상기 화상입력수단(10)과, 가산압축수단(11), 파워스펙트럼 산출수단(12), 판정수단(13) 및, 데이터 출력수단(14)은 그 제어신호입력단에, 예컨대 범용 계산기등의 제어수단(15)이 콘트롤버스(15a)를 매개하여 접속되어 있고, 이 제어수단(15)에 의해 상기한 바와 같이 구동제어된다.Further, the image input means 10, the addition compression means 11, the power spectrum calculating means 12, the determining
제 2 도는 제 1 도에 도시된 화상인식장치중 가산압축수단(11)의 블럭도인 바, 동도면에 도시된 화상메모리(21)는 데이터버스(10a)로부터 인가되는 화상데이터를 기억하는 것으로, 1화면분(예컨대, 512×512화소)의 데이터를 기억할 수 있는 용량을 갖는다. 이 화상메모리(21)에 기억된 화상데이터중 어드레스발생기(22)로부터 어드레스선(25a)을 매개하여 어드레스가 지정된 데이터는 데이터버스(21a, 21b, 21c)를 매개하여 버퍼메모리(23, 24, 25)에 기억되는데, 이 버퍼메모리(23, 24, 25)의 어드레스지정은 어드레스발생기(22)의 어드레스선(25b)을 매개로하여 이루어진다.FIG. 2 is a block diagram of the addition and compression means 11 of the image recognition device shown in FIG. 1. The
그리고, 가산기(26)는 데이터버스(23a, 24a, 25a)를 매개하여 버퍼메모리(23, 24, 25)의 데이터를 공급받고, 2개의 버퍼메모리의 데이터를 가산한 가산결과를 버퍼메모리(23 또는 25)에 갱신하여 기억시킴으로써 화상메모리(21)에 기억된 데이터화면의 복수라인에 상당하는 데이터를 가산할 수 있게 된다. 상기 화상메모리(21)와 어드레스발생기(22), 버퍼메모리(23, 24, 25) 및 가산기(26)에는 제 1 도에 도시된 제어수단(15)으로부터의 제어신호가 콘트롤버스(15a)를 매개하여 공급되어 화상데이터의 가산동작을 제어하게 된다.The
제 3 도는 제 2 도에 도시된 가산압축수단(11)의 가산동작을 개략적으로 도시한 것으로서, 먼저 가산동작은 제 3a 도에 도시된 바와 같이 화상메모리(21)로부터 다음 라인의 화상데이터가 버퍼메모리(24)에 취해지고, 가산기(26)에서 버퍼메모리(24, 25)에 기억된 데이터가 가산된 후, 그 가산결과가 버퍼메모리(23)에 출력되어 기억 유지된다.FIG. 3 schematically shows the addition operation of the addition compression means 11 shown in FIG. 2. First, the addition operation is performed by the image data of the next line from the
또한, 다음 가산동작에서 제 3c 도에 도시된 바와 같이 화상메모리(21)로부터 다음 라인의 화상데이터가 버퍼메모리(24)에 취해지고 가산기(26)에서 버퍼메모리(23, 24)에 기억된 데이터가 가산된 후, 그 가산결과가 버퍼메모리(25)에 출력되어 기억 유지된다. 이후, 이 동작이 반복됨으로써 소정 라인분의 화상데이터가 누적 가산되어, 최종적인 결과가 데이터버스(11a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(12)에 출력된다.Further, in the next addition operation, as shown in FIG. 3C, the image data of the next line from the
제 4 도는 파워스펙트럼 산출수단(12)의 블럭도로서, 데이터버스(11a)로부터의 화상데이터는 일단 입력메모리(41)에 기억된 후, FFT 프로세서(42)에 공급되어 푸리에변환된다. 즉, 이 FFT 프로세서(42)는 1라인에 존재하는 화소수만큼의 포인트를 갖추고서 변환결과를 복소신호(複素信號)의 형태로 출력메모리(43)에 출력함에 따라 출력메모리(43)에는 FFT 결과로서 실수데이터(R)와 허수데이터(I)가 기억된다.4 is a block diagram of the power
한편, 제 4 도에 도시된 자승합 연산기(44)는, 예컨대 승산기와 가산기로 구성되면서 출력메모리(43)에 기억된 실수데이터(R)와 허수데이터(I)를 각각 제곱한 합을 구하는 장치로서, 이 합(P)이 파워스팩트럼의 값으로 되고, 이와같은 자승합 연산기(44)는 디지탈신호 처리기(DSP)로 구성하여도 된다. 그리고, 상기 자승합 연산기(44)에서 얻어진 파워스펙트럼은 출력메모리(45)에 기억 유지되고, 데이터버스(12a)를 매개하여 판정수단(13)에 공급된다.On the other hand, the
제 5 도는 대상 물체가 정지하고 있는 경우 화상데이터 가산압축과 파워스펙트럼 산출동작의 개념을 도시한 것으로, 대상 물체에는 문자 ABC가 기록되어 있고, 촬상화상(51)이 제 5a 도에 도시된 바와 같다고 가정한다. 제 2 도에 도시된 화상메모리(21)에는 촬상화면상의 예컨대 512라인의 데이터가 기억되고, 이 512라인의 데이터는 제 3 도에 설명한 바와 같이 가산된다. 여기서, 가산되는 상기 데이터는 512라인분으로 되지 않아도 된다. 즉, 각 라인에 대응되는 화소의 데이터가 화살표(51R)방향으로 순차적으로 가산되어 최종적으로 1라인분의 가산압축데이터(52)가 된다.FIG. 5 shows the concept of image data addition compression and power spectrum calculation operation when the object is stationary. Character ABC is recorded on the object, and the captured
이 1라인분의 데이터중 데이터(52a)부분은 촬상화상(51)의 문자부분(51a)에 대응되고, 마찬가지로 데이터중 데이터(52b)부분은 배경부분(51b)에 대응된다. 이와같은 가산압축데이터(52)를 화살표(52R)방향으로 1차원 푸리에변환하여 주파수 스펙트럼을 산출하고 제곱의 합을 취하면 제 5b 도에 도시된 바와 같은 파워스펙트럼이 얻어진다.The
이와같이 대상 물체가 정지하고 있는 경우 화상데이터를 먼저 가산압축한 후 파워스펙트럼을 산출하면, 이 파워스펙트럼에서 제 5b 도에 도시된 바와 같은 특정부분(53)이 소정 주파수성분상에 나타난다. 이것은 화상데이터를 가산압축함으로써 배경부분의 랜덤한 데어터의 농도프로파일의 변화가 상쇄되어 작어지게 되고, 문자부분 데이터의 농도프로파일의 변화가 1라인상의 거의 같은 위치에 있기 때문에 강조되기 때문이다. 따라서 소정 주파수부분에서 파워스펙트럼의 레벨이 기준레벨을 넘으면, 촬상화면상의 특징부분(즉, 문자)이 존재한다는 것을 알 수 있게 된다.When the object is stopped in this manner, when the image data is first added and compressed, and then the power spectrum is calculated, the
상기 파워스펙트럼을 산출하기 전의 가산압축동작은 촬상화상중 1라인분의 데이터에서도 특징부분이 나타날 경우에는 반드시 할 필요가 없다. 또 파워스펙트럼에서 특징부분이 나타난 주파수 부근의 대역(B)의 범위에 있는 파워스펙트럼의 레벨데이터를 가산하고, 이 가산결과를 기준치와 비교하여 특징부분의 유무를 검출하도록 하여도 된다.The addition compression operation before calculating the power spectrum is not necessarily required when the feature portion also appears in one line of data in the captured image. In addition, the level data of the power spectrum in the range of the band B near the frequency where the feature appears in the power spectrum may be added, and the addition result may be compared with a reference value to detect the presence or absence of the feature.
제 6 도는 제 1 도에 도시된 판정수단(13)의 블럭도인 바, 동도면에 도시된 파워스팩트럼 메모리(71)에는 데이터버스(12a)로부터 공급된 파워스펙트럼 데이터가 기억된다. 즉, 이 파워스펙트럼 메모리(71)에 기억된 파워스펙트럼 데이터는 제 5b 도에 대응되는 것이다. 한편 변수메모리(72)에는 판정용 기준치가 기억되는 바, 이 기준치는 제 5b 도에 도시된 기준레벨(L)에 대응되는 것이다. 상기 페워스펙트럼 메모리(71) 및 변수메모리(72)에 기억된 데이터는 각각 데이터버스(71a 및 72a)를 매개하여 감산기(72)에 공급되는데, 이 감산기(73)는 파워스펙트럼 데이터로부터 기준치 데이터를 감산해서 그 결과를 데이터버스(73a)를 매개해서 판정기(74)에 출력한다. 여기서, 상기 감산기(73)로부터 출력되는 데이터는 감산결과의 부호데이터만이어도 된다.6 is a block diagram of the determination means 13 shown in FIG. 1, in which the power spectrum data supplied from the
다음에, 상기 판정기(74)는 감산결과의 부호가 정(正)인 경우 촬상화상에 특징부분, 즉 대상 물체에 문자가 기록되어 있는 것으로 판정하여 데이터버스(13a)를 매개로 제 1 도에 도시된 데이터 출력수단(14)에 그 판정결과의 데이터를 출력한다. 한편, 감산결과의 부호가 부(負)인 경우에는 촬상화상에 특징부분이 없는 것으로 판정하여 어떤 신호도 출력하지 않거나 또는 특징부분이 없다는 것을 나타내는 신호를 데이터 출력수단(14)에 출력한다.Next, when the sign of the subtraction result is positive, the
다음에는 화상인식을 수행할 대상 물체가 이동하는, 즉 대상 물체와 화상인식장치와의 상대위치관계가 변화되는 경우, 대상 물체에 기록된 문자등을 검출하는 화상인식장치에 대해 제 7 도를 참조하여 설명한다.Next, referring to FIG. 7 for an image recognition device for detecting a character or the like recorded on the object when the object to be imaged moves, that is, when the relative positional relationship between the object and the image recognition device changes. Will be explained.
제 7 도에 도시된 바와 같이, 화상입력수단(110)에서 얻어진 화상신호는 데이터버스(110a)를 매개하여 가산압축수단(111)에 공급된 다음 데이터버스(111a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(112)에 공급되고, 이 파워스펙트럼 산출수단(112)의 출력은 데이터버스(112a)를 매개하여 다시 가산압축수단(111)에 공급된다.As shown in FIG. 7, the image signal obtained by the image input means 110 is supplied to the addition compression means 111 via the data bus 110a and then the power spectrum calculating means via the
여기서, 화상입력수단(110)으로부터 가산압축수단(111)에 공급되는 화상데이터는 가산압축수단(111)에서 가산압축처리되지 않고 데이터버스(111a)를 매개로 파워스펙트럼 산출수단(112)으로 직접 출력된다.Here, the image data supplied from the image input means 110 to the addition compression means 111 is not added and compressed by the addition compression means 111 and directly to the power spectrum calculating means 112 via the
측 제 8 도에 가산압축수단(111)의 블럭도를 도시하였는데, 각 구성요소는 제 2 도에 도시된 정지된 대상 물체를 인식하는 화상인식장치와 마찬가지이나, 신호의 흐름이 다소 다르게 되어 있다.8 shows a block diagram of the adding and compressing means 111. Each component is similar to the image recognition apparatus for recognizing the stationary object shown in FIG. 2, but the signal flow is somewhat different. .
상기 가산압축수단(111)의 화상메모리(121)에 기억된 화상데이터는 버퍼메모리(123 또는 125)로부터 데이터버스(111a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(112)에 공급된다. 더욱이, 파워스펙트럼 산출수단(112)의 출력은 다시 데이터버스(112a)를 매개하여 가산압축수단(111)에 공급된 다음 제 2 도에 도시된 동작과 같은 가산압축처리가 이루어진다.The image data stored in the
이어서 이 가산압축된 데이터는 데이터버스(111b)를 매개하여 판정수단(113)에 공급되어 미리 기억되어 있는 기준레벨과 비교됨으로써 판정신호가 출력되는데, 이 판정신호는 데이터버스(113a)를 매개하여 데이터 출력수단(114)에 공급됨으로써 대상 물체에 문자등이 기록되어 있는지의 표시가 이루어진다.Subsequently, this addition-compressed data is supplied to the judging means 113 via the data bus 111b and compared with a reference level stored in advance, so that a judging signal is outputted through the
더욱이, 상기 화상입력수단(110)과, 가산압축수단(111), 파워스펙트럼 산출수단(112), 판정수단(113) 및, 데이터 출력수단(114)은 그 제어신호입력단에 예컨대 범용 계산기등의 제어수단(115)이 콘트롤버스(115a)를 매개하여 접속되어 있고, 이 제어수단(115)에 의해 상기한 바와 같이 구동제어된다. 여기서, 제 7 도에 도시된 파워스펙트럼 산출수단(112)과 판정수단(113) 및 데이터 출력수단(114)은 제 1 도에 도시된 것과 같은 것이다.Further, the image input means 110, the addition compression means 111, the power spectrum calculating means 112, the determining means 113, and the data output means 114 are connected to the control signal input terminal such as a general purpose calculator or the like. The control means 115 is connected via the
다음에 대상 물체가 이동하고 있는 경우에 대해 가산압축동작과 파워스펙트럼 산출동작의 개념을 제 9a 도 내지 제 9d 도를 참조하여 상세히 설명한다.Next, the concept of the addition compression operation and the power spectrum calculation operation for the case where the object is moving will be described in detail with reference to FIGS. 9A to 9D.
먼저 제 8 도에 도시된 화상메모리(121)에 기억된 이동하고 있는 대상을 촬상한 화상데이터는 버퍼메모리(123 또는 125)로부터 데이터버스(111a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(112)에 공급된다. 이어 파워스펙트럼 산출수단(112)은 입력데이터의 1라인마다 푸리에변환하고, 제곱의 합을 구하여 데이터버스(112a)를 매개하여 1라인마다의 파워스펙트럼을 가산압축수단(111)에 다시 송출한다. 상기 파워스펙트럼 산출수단(112)에서는 제 9a 도에 도시된 촬상화상(61)을 화살표(61R) 방향으로 푸리에변환을 수행하고, 복소데이터(復素 data)의 제곱의 합을 구하여 파워스펙트럼을 산출한다. 이 파워스펙트럼은 개략적으로 제 9b 도에 참조부호 62로 나타낸 바와 같이, 주파수 0~+f, -f~-0과 대상적(對象的)인 것으로 된다. 즉, 512×512화소의 화상인 경우, 화상내에서 표현되는 가장 높은 공간주파수는 256(1조(祖)의 화소에서 주파수는 1로 되기 때문에 256조의 화소에서는 주파수가 256으로 된다)이다. 따라서, 화상을 1차원 푸리에변환하면, 256번째 점에서 가장 높은 공간주파수가 나타나므로 512×512화소의 반분(半分)의 영역에 0에서 최고주파수(f)의 주파수정보가 포함된다. 이 영역은 "실(實)"영역이고, 나머지 반분의 영역은 "허(虛)"영역이다. 그리고, 파워스펙트럼 표시에서는 양 영역의 스펙트럼이 대칭으로 되어 제 9b 도에 나타낸 바와 같이 "실"영역은 0~+f의 정(正)의 주파수영역, "허"영역은 -0~-f의 부(負)의 주파수영역인 것으로 생각하는 것이 일반적이다.First, image data obtained by photographing a moving object stored in the
제 9c 도는 제 9d 도의 "실"영역(0~+f)의 각 라인마다의 파워스펙트럼을 나타낸 것으로, 여기서 n=512라인에 대응한 512의 파워스펙트럼이 얻어진다. 또 움직이는 화상의 경우에는 제 9c 도에 도시된 각 라인의 파워스펙트럼에는 특징부분이 명료하게 나타나 있지 않다. 여기서, 이들 파워스펙트럼(631~63n)을 가산압축수단(111)에서 가산하면, 제 9d 도에 도시된 바와 같은 파워스펙트럼으로 되어 특정부분(64)이 명료하게 나타난다. 따라서, 이 파워스펙트럼의 레벨과 기준치(L)를 비교하면 특징부분의 유무를 검출할 수 있게 된다.FIG. 9C shows the power spectrum for each line of the " real "
이 경우에 있어서도 특징부분이 나타나는 주파수 부근의 대역(B)의 범위에 있는 파워스펙트럼의 레벨데이터를 가산하고, 이 가산결과를 기준치와 비교하여 특징부분의 유무를 검출하도록 하여도 된다. 또, 제 7 도의 실시예에서는 화상입력수단(110)의 출력이 가산압축수단(111)에 입력되도록 되어 있지만, 이 가산압축수단(111)에서는 화상입력데이터를 버퍼메모리(123, 125)에 저장할 뿐 특별히 가산압축동작을 수행하지 않으므로, 제 10 도에 도시된 바와 같이 화상입력데이터를 직접 파워스펙트럼 산출수단(112)에 공급하고, 이 출력을 가산압축수단(111)에 공급하도록 구성해도 된다.Also in this case, the level data of the power spectrum in the range of the band B near the frequency at which the feature appears may be added, and the addition result may be compared with a reference value to detect the presence or absence of the feature. In addition, in the embodiment of Fig. 7, the output of the image input means 110 is input to the addition compression means 111. In this addition compression means 111, the image input data is stored in the
다음에 대상 물체가 정지 또는 이동에 관계없이 대상 물체에 기록된 문자등을 인식할 수 있는 화상인식장치를 설명한다.Next, an image recognition apparatus capable of recognizing a character or the like recorded on an object regardless of whether the object is stationary or moving will be described.
제 11 도는 대상 물체의 상태에 관계없이 화상인식이 가능한 화상인식장치의 블럭도를 나타낸 것으로, 먼저 화상입력수단(210)에 의해 얻어진 화상신호는 데이터버스(210a)를 매개하여 가산압축수단(211)에 공급된다. 이어서 가산압축수단(211)은 화상입력데이터가 정지하고 있는 경우에는 가산압축처리를 한 다음 절환기(227)를 절환시켜 그 가산압축처리출력을 데이터버스(211a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(212)에 공급하고, 화상입력데이터가 이동하고 있는 경우에는 절환기(227)를 절환시켜 직접 화상입력데이터를 데이터버스(211a)를 매개하여 파워스펙트럼 산출수단(212)에 공급한다.11 shows a block diagram of an image recognition apparatus capable of image recognition irrespective of the state of a target object. First, an image signal obtained by the image input means 210 is added and compressed by means of a data bus 210a. Is supplied. In the case where the image input data is stopped, the addition compression means 211 performs addition compression processing, then switches the
더욱이, 상기 파워스펙트럼 산출수단(212)에서는 화상입력데이터의 파워스펙트럼이 계산되는 바, 화상입력데이터가 가산압축처리되어 있는 경우에는 절환기(246)가 절환되어 데이터버스(212a)를 매개하여 판정수단(213)에 출력되며, 아직 가산압축처리되어 있는 경우에는 절환기(246)가 절환되어 데이터버스(212b)를 매개하여 판정수단(213)에 가산압축수단(211)에 공급된다. 이 경우, 가산압축수단(211)은 파워스펙트럼 신호를 가산압축한 후, 절환기(227)를 절환하여 그 결과를 데이터버스(211b)를 매개하여 판정수단(213)에 출력한다. 상기 판정수단(213)에서는 데이터버스(212a 또는 211b)로부터의 파워스펙트럼 신호레벨과 미리 기억되어 있는 기준레벨간의 비교가 이루어지는 바, 이 비교결과에 따라 대상 물체상에 문자등이 존재하는지의 여부에 대한 판정이 이루어져 그 판정신호가 데이터 출력수단(214)에 출력되고, 상기 데이터 출력수단(214)에서는 판정신호에 따른 판정결과를 표시하게 된다.Further, the power spectrum calculation means 212 calculates the power spectrum of the image input data. When the image input data is subjected to the addition compression process, the switcher 246 is switched to determine the data spectrum via the
여기서, 대상 물체가 정지 또는 이동하고 있는 경우의 처리를 수행할 때 절환기(227, 246)에 의해 데이터버스의 절환은 다음과 같이 이루어진다. 즉, 판정수단(213)의 출력이 검지기(216)에 공급되고, 상기 검지기(216)에서의 출력신호의 유무에 따라 정지상태 또는 이동상태의 절환제어신호가 각 절환기(227, 246)에 공급되어 적절한 시기에 절환이 이루어지게 된다.Here, the switching of the data bus is performed by the
그리고, 가산압축수단(211)과 파워스펙트럼 산출수단(212), 판정수단(213) 및 데이터 출력수단(214)의 각 동작은 상기한 제 1 도 또는 제 7 도의 경우와 마찬가지이다.Incidentally, the operations of the addition compressing means 211, the power spectrum calculating means 212, the determining means 213, and the data output means 214 are the same as in the case of the above-mentioned FIG.
한편, 대상 물체가 정지 또는 이동하고 있는 상태에 따른 절환기(227, 246)의 제어는 수조작으로 하여도 되고, 또 파워스펙트럼 신호의 압축레벨과 기준레벨을 판정하여 그 결과에 따라 제어하도록 해도 된다.On the other hand, the control of the
본 실시예에 따른 화상인식장치는 정지물체의 인자인식에 대해서도 적용시킬 수 있고, 이동물체일지라도 고속카메라(셔터속도가 약 1/1000초의 카메라)를 이용해 거의 정지상태로 화상을 취하는 경우에도 물론 적용시킬 수 있다.The image recognition device according to the present embodiment can also be applied to the printing of the stationary object, and of course, even if the moving object takes an image almost at a still state using a high speed camera (a camera having a shutter speed of about 1/1000 second). You can.
본 발명의 장치는 각 입력화상에 비교적 선명하게 문자가 찍혀 있을 경우, 이것을 화면상의 한쪽 방향으로 가산하여 1라인에 대응된 화상데이터로 취하는 바, 이 1라인 데이터의 농도프로파일의 문자에 대응되는 위치에는 다소의 凹凸이 있다. 따라서, 이 1라인 데이터에 대해 1차원 푸리에변환을 실행하면 파워스펙트럼에 특징적인 피크가 나타나기 때문에, 이 피크의 레벨을 판정하면 대상 물체상의 인자유무를 판정할 수 있게 된다.In the device according to the present invention, when a character is imprinted relatively clearly on each input image, it is added to one direction on the screen to be taken as image data corresponding to one line. There is some knowing. Therefore, when the one-dimensional Fourier transform is performed on this one-line data, characteristic peaks appear in the power spectrum. Therefore, by determining the level of the peaks, it is possible to determine the presence or absence of printing on the object.
한편, 1차원 푸리에변환출력에 특정적인 피크가 나타나지 않고 분산되어 있는 경우, 1차원 푸리에변환출력의 소정 대역분(예컨대 제 5b 도의 대역(B))을 가산해서 그 가산출력의 레벨을 판정하도록 하면 유용하다. 물론, 노이즈가 크거나 대상 물체상에 각인된 문자등이 기울어져 있는 경우 최초의 공간영역에서 데이터가산압축을 행하면, 그 특징이 각라인의 데이터가산에 의해 상쇄되어 버려 특징적 스펙트럼이 나타나지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 각 라인의 데이터마다 푸리에변환한 후 가산하는 제 9 도에 도시된 방법이 유용하다. 이 경우 제 9b 도에 도시된 각 파워스펙트럼은 반드시 일정하지는 않지만, 제 9a 도에 도시된 문자에 대응되는 횡선(61a)의 공간주파수는 공통으로 포함된다. 따라서, 제 9b 도에 도시된 각 파워스펙트럼을 가산하면, 그 가산결과에 제 9d 도에 도시된 바와 같이 특징적인 피크가 나타난다.On the other hand, when a specific peak does not appear in the one-dimensional Fourier transform output and is dispersed, a predetermined band of the one-dimensional Fourier transform output (for example, the band B of FIG. 5B) is added to determine the level of the addition output. useful. Of course, if the data is compressed in the first spatial region when the noise is large or the characters imprinted on the object are inclined, the characteristic spectrum may be canceled by the data addition of each line and the characteristic spectrum may not appear. . In such a case, the method shown in FIG. 9 that uses Fourier transform for each line of data and then adds it is useful. In this case, although each power spectrum shown in FIG. 9B is not necessarily constant, the spatial frequency of the
더욱이, 상기 가산결과에도 조명상태나 대상물의 주행상태등에 의해 특징적이 피크가 나타나지 않을 수 있는데, 이러한 경우에는 주파수영역중 상기 피크치를 나타내는 것으로 추정되는 주파수를 중심으로 하는 일정 대역, 예컨대 제 9d 도에 도시된 대역(B)의 스펙트럼을 가산하고, 그 가산결과의 레벨을 기준레벨과 비교하도록 한다. 이러한 방법은 대상 화상의 특성에 따라 적당히 설정할 수 있어 대상 물체상의 인자등을 확실히 인식할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.Furthermore, even in the addition result, a characteristic peak may not appear due to an illumination state or a driving state of an object. In this case, a specific band centered on a frequency estimated to represent the peak value in a frequency domain, for example, in FIG. The spectrum of the band B shown is added and the level of the addition result is compared with the reference level. Such a method can be appropriately set in accordance with the characteristics of the target image, and can provide an apparatus capable of reliably recognizing a print on the target object.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 화상인식장치는 입력화상데이터를 가산압축수단을 매개하여 직접적으로 또는 한쪽 방향으로 가산한 후 푸리에변환하여 파워스펙트럼을 산출하고, 또 이것을 소정 대역에서 가산하여 안정된 스펙트럼을 구한 다음, 그 산출치를 기준치와 비교해서 화상을 인식하도록 구성함으로써, 화상데이터를 공간주파수영역에서 취급하게 되기 때문에, 대상 물체와 대상부의 농도차가 거의 없는 경우에 있어서도 대상부를 확실히 파악할 수 있게 된다. 또, 이러한 화상인식장치에 의하면, 화상데이터를 직접적으로 또는 한쪽 방향으로 가산한 후, 처리함으로써 그 데이터량에 따라 거의 일정하게 고속처리를 실현할 수 있게 된다.As described above, the image recognition device according to the present invention adds the input image data directly or in one direction through an addition compression means, and then Fourier transforms the power spectrum, and adds it in a predetermined band to add a stable spectrum. After the calculation is made, the calculated value is compared with the reference value to recognize the image, so that the image data is handled in the spatial frequency region, so that the target portion can be surely grasped even when there is little difference in density between the target object and the target portion. In addition, according to such an image recognizing apparatus, by adding image data directly or in one direction and then processing, high-speed processing can be realized almost constant according to the data amount.
또한, 대상 물체와 대상부의 농도차가 거의 없어 소정 영역에 파워스펙트럼이 분산되어 있는 경우에도 추출화상을 확실히 파악할 수 있기 때문에, 인식을 확실하게 할 수 있게 된다. 그리고, 대상 물체가 이동하기 때문에 불명료하게 분산된 파워스펙트럼을 갖는 경우에 있어서도 대상부를 확실히 파악할 수 있어 거의 확실한 인식이 가능하게 된다.In addition, since there is almost no difference in concentration between the target object and the target portion, even when the power spectrum is dispersed in a predetermined region, the extracted image can be grasped reliably, thereby making it possible to ensure recognition. In addition, even in the case where the target object moves so that the power spectrum is indistinctly distributed, the target portion can be reliably grasped, and almost certain recognition can be performed.
또, 이상에서 설명한 각 화상인식장치에서는 화상입력수단으로부터의 화상데이터를 가산압축수단에 직접 인도하도록 구성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 화상신호의 종류에 따라 가산압축수단의 전단에 화상데이터의 계조변환등을 행하는 전처리수단을 일체적으로 또는 분리하여 구성할 수도 있다.Incidentally, each of the image recognition apparatuses described above is configured to direct the image data from the image input means directly to the addition compression means. However, the present invention is not limited to this, but the image data is applied to the front end of the addition compression means according to the type of image signal. The preprocessing means for performing gradation conversion or the like may be configured integrally or separately.
더욱이, 상기 실시예에서는 아날로그신호를 A/D변환시켜 취급하도록 구성한 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 아날로그신호를 그대로 취급하도록 구성할 수도 있다.Further, in the above embodiment, the case where the analog signal is configured to be handled by A / D conversion has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the analog signal can be configured to be handled as it is.
또 제 12 도에 도시된 바와 같이 가산기(75, 76)를 제 11 도에 도시된 판정수단(213)의 전단에 설치하여 제 5b 도와 제 9d 도에 각각 도시된 파워스펙트럼에서 특징부분이 타나나는 주파수 부근의 대역(B)의 범위에 있는 파워스펙트럼의 레벨데이터를 가산하고, 이 가산결과를 기준치와 비교하여 특징부분의 유무를 검출함으로써 특징부분의 레벨이 작은 경우에도 판별이 가능하게 된다.In addition, as shown in FIG. 12,
[발명의 효과][Effects of the Invention]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대상 물체의 화상데이터가 정지하고 있는 경우에는 화상데이터를 라인마다 가산압축한 다음, 푸리에변환하여 파워스펙트럼 신호를 구하고, 화상데이터가 이동하고 있는 경우에는 화상데이터를 라인마다 푸리에변환하여 파워스펙트럼 신호를 산출한 후, 이들 산출출력을 가산압축함으로써, 어느 경우에도 화상데이터를 공간주파수로서 다룰 수 있게 되어 이들 가산압축결과중 강조부에 의해 대상 물체의 대상부를 용이하게 판별할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the image data of a target object is stopped, the image data is added and compressed for each line, and then Fourier transformed to obtain a power spectrum signal. Fourier transforms are performed for each line to calculate a power spectrum signal, and then these compression outputs are added and compressed, so that in any case, image data can be treated as a spatial frequency. It can be determined.
따라서, 촬상조건이나 조명조건, 주행조건등의 영향을 적게 하여 대상 물체 또는 대상 물체중의 대상부를 안정되게 검지할 수 있게 된다.Therefore, the target object or the target part in the target object can be stably detected with less influence of the imaging condition, illumination condition, travel condition, and the like.
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1989
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- 1989-05-23 KR KR1019890006869A patent/KR920003653B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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