JPH0159619B2 - - Google Patents
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- JPH0159619B2 JPH0159619B2 JP7451984A JP7451984A JPH0159619B2 JP H0159619 B2 JPH0159619 B2 JP H0159619B2 JP 7451984 A JP7451984 A JP 7451984A JP 7451984 A JP7451984 A JP 7451984A JP H0159619 B2 JPH0159619 B2 JP H0159619B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、原画像から線分の再生、線分の交点
等の情報を写像により抽出するための写像による
情報抽出方法に関し、特に写像した後写像面の写
像関数の相互関係を抽出し易い様に改良した写像
による情報抽出方法に関する。
等の情報を写像により抽出するための写像による
情報抽出方法に関し、特に写像した後写像面の写
像関数の相互関係を抽出し易い様に改良した写像
による情報抽出方法に関する。
近年、人間の眼と同様の機能を機械によつて実
現するため物体の認識技術が盛んに開発されてい
る。
現するため物体の認識技術が盛んに開発されてい
る。
この様な物体の認識においては、物体を画像と
して把え、この画像から物体の特徴等の情報を抽
出して物体を認識する方法が用いられている。
して把え、この画像から物体の特徴等の情報を抽
出して物体を認識する方法が用いられている。
このため、一般に物体をテレビカメラ等の撮像
手段によつて撮像し、原画像を取込み、この画像
を元に電気的処理を行つて情報抽出を行なう必要
がある。
手段によつて撮像し、原画像を取込み、この画像
を元に電気的処理を行つて情報抽出を行なう必要
がある。
一方、このような原画像には雑音が含まれてい
たり、にじみやぼけが存在することが多く、これ
らの雑音成分を取り除き、原画像を構成する構造
線等を抽出することが必要となる。
たり、にじみやぼけが存在することが多く、これ
らの雑音成分を取り除き、原画像を構成する構造
線等を抽出することが必要となる。
このような画像の抽出方法として従来より写像
による情報抽出法が知られている。
による情報抽出法が知られている。
写像は、1点に対してある関数(写像関数)を
施して線を生成する概念であり、点群に対して写
像を行うと線群が生成され、線群の相互関係から
点群の相互関係を求めることにより情報抽出が行
なわれるものである。従つて、写像は分散した情
報を一点に凝縮できるため、画像処理の分野で直
線の検出等に広く利用されている。
施して線を生成する概念であり、点群に対して写
像を行うと線群が生成され、線群の相互関係から
点群の相互関係を求めることにより情報抽出が行
なわれるものである。従つて、写像は分散した情
報を一点に凝縮できるため、画像処理の分野で直
線の検出等に広く利用されている。
これらの写像の方法としてハフ(Hough)変
換による写像法や球面写像法等によるものが提案
されている。
換による写像法や球面写像法等によるものが提案
されている。
このような写像による情報抽出は第1図の如く
行なわれる。即ち、対象面から点を抽出し、抽出
した点Pに対応する写像関数SFを生成し、生成
した写像関数SFを写像面に書込む。そして対象
面の全ての対象となる点について写像を行つた
後、写像面の写像関数の相互関数、即ち写像関数
の交点を調べて情報を抽出する。
行なわれる。即ち、対象面から点を抽出し、抽出
した点Pに対応する写像関数SFを生成し、生成
した写像関数SFを写像面に書込む。そして対象
面の全ての対象となる点について写像を行つた
後、写像面の写像関数の相互関数、即ち写像関数
の交点を調べて情報を抽出する。
このような写像による情報抽出法では、写像関
数を書込む(記録する)写像面に構造(量子化構
造)を持たせ、その構造の枠と写像関数の交点の
みを記録する方法が用いられていた。例えば、第
2図Aの如く写像面が直交座標系の量子化構造を
有している時には、写像関数SFはこの座標系の
枠との交点が記録される。しかし、係る従来の方
法では写像面の量子化誤差により、第2図Bの如
く写像関数SF1,SF2同志が交叉しているにも
かかわらず、写像面ではその交叉の交点がうまく
記録されず、写像面から写像関数同志の交点を再
生抽出するのが困難であるという問題があつた。
数を書込む(記録する)写像面に構造(量子化構
造)を持たせ、その構造の枠と写像関数の交点の
みを記録する方法が用いられていた。例えば、第
2図Aの如く写像面が直交座標系の量子化構造を
有している時には、写像関数SFはこの座標系の
枠との交点が記録される。しかし、係る従来の方
法では写像面の量子化誤差により、第2図Bの如
く写像関数SF1,SF2同志が交叉しているにも
かかわらず、写像面ではその交叉の交点がうまく
記録されず、写像面から写像関数同志の交点を再
生抽出するのが困難であるという問題があつた。
本発明の目的は、写像面の量子構造を考慮して
写像関数同志の交点の抽出の容易な写像による情
報抽出方法を提供するにある。
写像関数同志の交点の抽出の容易な写像による情
報抽出方法を提供するにある。
上述の目的の達成のため、本発明の第1の発明
は、対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせて該写像面に書込むことを特徴
としている。
は、対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせて該写像面に書込むことを特徴
としている。
また、本発明の第1の発明の実施態様を列記す
ると次の如くである。
ると次の如くである。
前記写像関数に所定の幅を持たせるため、前
記生成する写像関数に所定の幅を持たせること
を特徴とする。
記生成する写像関数に所定の幅を持たせること
を特徴とする。
前記写像面に前記幅を持たせた写像関数を書
込むに際し、前記幅の端点位置に書込みを行う
ことを特徴とする。
込むに際し、前記幅の端点位置に書込みを行う
ことを特徴とする。
において、前記幅の端点位置に書込みを行
うため、前記生成する写像関数として前記端点
位置を示す2つの写像関数を生成することを特
徴とする。
うため、前記生成する写像関数として前記端点
位置を示す2つの写像関数を生成することを特
徴とする。
又はにおいて、前記端点位置に微分値を
付与することを特徴とする。
付与することを特徴とする。
において、前記写像面に書込まれた微分値
を積分して前記写像面に再書込みを行うことを
特徴とする。
を積分して前記写像面に再書込みを行うことを
特徴とする。
前記写像関数に所定の幅を持たせて書込むた
め、前記写像面の座標枠に幅を持たせることを
特徴とする。
め、前記写像面の座標枠に幅を持たせることを
特徴とする。
次に本発明の第2の発明は、対象面での抽出点
の座標に対応する写像関数を各抽出点毎に生成
し、生成した写像関数を写像面に書込み、該写像
面に書込まれた写像関数の相互関係から該各抽出
点が意味する情報を抽出する写像による情報抽出
方法であつて、該写像関数に所定の幅を持たせる
とともに該幅の両側に該幅の領域と逆極性の抑制
領域を持たせて該写像面に書込むことを特徴とす
る。
の座標に対応する写像関数を各抽出点毎に生成
し、生成した写像関数を写像面に書込み、該写像
面に書込まれた写像関数の相互関係から該各抽出
点が意味する情報を抽出する写像による情報抽出
方法であつて、該写像関数に所定の幅を持たせる
とともに該幅の両側に該幅の領域と逆極性の抑制
領域を持たせて該写像面に書込むことを特徴とす
る。
また、本発明の第2の発明の実施態様を列記す
ると次の如くである。
ると次の如くである。
前記写像関数に所定の幅領域と抑制領域を持
たせるために、前記生成する写像関数に所定の
幅領域及び抑制領域を持たせることを特徴とす
る。
たせるために、前記生成する写像関数に所定の
幅領域及び抑制領域を持たせることを特徴とす
る。
前記写像面に前記幅領域及び抑制領域を持た
せた写像関数を書込むに際し、前記幅及び抑制
領域の端点位置に書込みを行うことを特徴とす
る。
せた写像関数を書込むに際し、前記幅及び抑制
領域の端点位置に書込みを行うことを特徴とす
る。
において、前記幅及び抑制領域の端点位置
に書込みを行うため、前記生成する写像関数と
して前記端点位置を示す4つの写像関数を生成
することを特徴とする。
に書込みを行うため、前記生成する写像関数と
して前記端点位置を示す4つの写像関数を生成
することを特徴とする。
又はにおいて、前記端点位置に微分値を
付与することを特徴とする。
付与することを特徴とする。
において、前記写像面に書込まれた微分値
を積分して前記写像面に再書込みを行うことを
特徴とする。
を積分して前記写像面に再書込みを行うことを
特徴とする。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第3図及び第4図は本発明の第1の発明の原理
説明図である。従来、交点の再生(抽出)が良好
にいかないのは、座標系枠の各々に対して1写像
関数毎に1点しか記録していないためである。そ
こで、本発明では、座標系の枠と写像関数の交差
部分を点とせずに範囲を持たせる。即ち、写像関
数が座標枠の各々に対し、複数点記録できるよう
にする。
説明図である。従来、交点の再生(抽出)が良好
にいかないのは、座標系枠の各々に対して1写像
関数毎に1点しか記録していないためである。そ
こで、本発明では、座標系の枠と写像関数の交差
部分を点とせずに範囲を持たせる。即ち、写像関
数が座標枠の各々に対し、複数点記録できるよう
にする。
この範囲の持たせ方の一つとして、第3図Aに
示す様に写像関数SF自体に幅Hを持たせて写像
面に書込むようにする。このようにすることによ
つて、第3図Bの如く写像関数SF1,SF2との
交点CPは両写像関数SF1,SF2によつて書込ま
れるので、二重印の如く、他より重みが大とな
り、重みの大きさによつて交点CPが良好に抽出
できる。
示す様に写像関数SF自体に幅Hを持たせて写像
面に書込むようにする。このようにすることによ
つて、第3図Bの如く写像関数SF1,SF2との
交点CPは両写像関数SF1,SF2によつて書込ま
れるので、二重印の如く、他より重みが大とな
り、重みの大きさによつて交点CPが良好に抽出
できる。
他の方法としては、第4図Aに示す写像面の座
標系の枠に仮想的に幅Hxを持たせ、写像関数SF
がこの枠の幅内を通過すればその枠に記録を行な
うようにして、写像関数に幅を持たせて記録す
る。このようにすることによつて、第4図Bの写
像関数SF1,SF2の交点は格子点CP1,CP2
で示され、係る格子点CP1,CP2には両写像関
数SF1,SF2に書込まれ、同様に交点抽出が容
易となる。
標系の枠に仮想的に幅Hxを持たせ、写像関数SF
がこの枠の幅内を通過すればその枠に記録を行な
うようにして、写像関数に幅を持たせて記録す
る。このようにすることによつて、第4図Bの写
像関数SF1,SF2の交点は格子点CP1,CP2
で示され、係る格子点CP1,CP2には両写像関
数SF1,SF2に書込まれ、同様に交点抽出が容
易となる。
第5図は係る写像面の記録状態を示す図であ
り、第5図Aの如く写像関数SFがX−Y座標系
のY1〜Y4を横切る場合には、写像面であるX
−Y座標系のメモリ10では第5図Bの如くY軸
の各座標枠Y1〜Y4に対しX方向に写像関数
SFの幅に対応する複数(図では4)ビツトがそ
の位置に応じて書込まれる。この様に写像面に写
像関数に幅を持たせて書込むことにより、1つ写
像関数をとらえると、写像関数が横切るY軸の各
座標枠Y1〜Y4に対し、1点でなく複数点の記
録が行なわれて、交点の再生を容易にしている。
り、第5図Aの如く写像関数SFがX−Y座標系
のY1〜Y4を横切る場合には、写像面であるX
−Y座標系のメモリ10では第5図Bの如くY軸
の各座標枠Y1〜Y4に対しX方向に写像関数
SFの幅に対応する複数(図では4)ビツトがそ
の位置に応じて書込まれる。この様に写像面に写
像関数に幅を持たせて書込むことにより、1つ写
像関数をとらえると、写像関数が横切るY軸の各
座標枠Y1〜Y4に対し、1点でなく複数点の記
録が行なわれて、交点の再生を容易にしている。
一方、この様に複数点の記録(書込み)はそれ
だけ、書込み時間が要し、写像関数の幅全てを記
録することは、実行速度、記録量などの点から好
ましくない。この点を改良したものについて第6
図、第7図、第8図により説明する。
だけ、書込み時間が要し、写像関数の幅全てを記
録することは、実行速度、記録量などの点から好
ましくない。この点を改良したものについて第6
図、第7図、第8図により説明する。
第6図Aに示す如く、X―Y座標のY座標のあ
る座標枠Ynについて、XlからXnの幅を有してい
るとすると、この幅全部を書込むのは、この幅分
の実行速度、記録量が必要なため、第6図Bの如
く、幅の端点にのみ情報を記録する。即ち、写像
関数の重みを「1」とすると、幅の端点のうち開
始点(位置)Xlに開始情報(重みづけ付加)と
して「+1」を、終了点(位置)Xnに終了情報
(重みづけ付加)として「−1」を書込む。即ち、
第6図Aを微分した微分値を書込む。これによつ
て幅の大きさいかんにかかわらず、2点の書込み
で済むことになり、実行速度、記録量の増加を最
小に抑えることができる。この記録内容によつて
第6図Aの状態を再生するには、第6図Bのもの
を左から順次積分することによつて、第6図Cの
如くに再生することができる。
る座標枠Ynについて、XlからXnの幅を有してい
るとすると、この幅全部を書込むのは、この幅分
の実行速度、記録量が必要なため、第6図Bの如
く、幅の端点にのみ情報を記録する。即ち、写像
関数の重みを「1」とすると、幅の端点のうち開
始点(位置)Xlに開始情報(重みづけ付加)と
して「+1」を、終了点(位置)Xnに終了情報
(重みづけ付加)として「−1」を書込む。即ち、
第6図Aを微分した微分値を書込む。これによつ
て幅の大きさいかんにかかわらず、2点の書込み
で済むことになり、実行速度、記録量の増加を最
小に抑えることができる。この記録内容によつて
第6図Aの状態を再生するには、第6図Bのもの
を左から順次積分することによつて、第6図Cの
如くに再生することができる。
第7図は複数の写像関数を同様にして書込んだ
例についての説明図である。第7図Aに示す如く
2つの写像関数SF1,SF2によつて座標枠Ynに
Xl,Xl+1,Xm,Xo-1,Xnに書込まれ、かつ
Xl+1,Xm,Xo-1に重ね合せて書き込まれて、重
みが「2」となるような場合には、第7図Bの如
く、第6図Bと同様に写像関数SF1の両端Xlに
「+1」、Xo-1に「−1」を書込み、写像関数SF
2の両端Xl+1に「+1」、Xnに「−1」を書込め
ばよい。第6図Cと同様にして第7図Cのものを
左から順次積分すると、第7図Cの如く第7図A
の状態が再生できる。
例についての説明図である。第7図Aに示す如く
2つの写像関数SF1,SF2によつて座標枠Ynに
Xl,Xl+1,Xm,Xo-1,Xnに書込まれ、かつ
Xl+1,Xm,Xo-1に重ね合せて書き込まれて、重
みが「2」となるような場合には、第7図Bの如
く、第6図Bと同様に写像関数SF1の両端Xlに
「+1」、Xo-1に「−1」を書込み、写像関数SF
2の両端Xl+1に「+1」、Xnに「−1」を書込め
ばよい。第6図Cと同様にして第7図Cのものを
左から順次積分すると、第7図Cの如く第7図A
の状態が再生できる。
同様に多値の写像関数についても適用できる。
第8図は多値の例について適用した場合の説明
図であり、第8図Aの如く多値(重み)w1の写
像関数SF1と重みw2の写像関数SF2が座標枠
Ynで交叉している場合には、第8図Bの如くの
座標枠Ynの状態となるが、第6図、第7図で示
した端点記録法によれば、第8図Cの如く、順次
写像関数SF1の開始端点に「+w1」を、写像関
数SF2の開始端点に「+w2」を、写像関数SF1
の終了端点に「−w1」を、写像関数SF2の終了
端点に「−w2」を記録すればよい。
図であり、第8図Aの如く多値(重み)w1の写
像関数SF1と重みw2の写像関数SF2が座標枠
Ynで交叉している場合には、第8図Bの如くの
座標枠Ynの状態となるが、第6図、第7図で示
した端点記録法によれば、第8図Cの如く、順次
写像関数SF1の開始端点に「+w1」を、写像関
数SF2の開始端点に「+w2」を、写像関数SF1
の終了端点に「−w1」を、写像関数SF2の終了
端点に「−w2」を記録すればよい。
第6図〜第8図で説明した終了端点を書込む代
りに開始端点(の位置)に領域(開始端点から終
了端点の間)の値(重み)と領域の大きさ(開始
端点から終了端点までのビツト数)を書込んでも
よい。
りに開始端点(の位置)に領域(開始端点から終
了端点の間)の値(重み)と領域の大きさ(開始
端点から終了端点までのビツト数)を書込んでも
よい。
第9図は第6図〜第9図の端点記録法を実現す
るためのブロツク図であり、図中、10は写像メ
モリであり、第5図以下で説明したものと同一の
ものである。11は写像関数生成回路であり、抽
出点Pから対応する写像関数を生成するものであ
り、各写像関数の各座標枠Y1〜Ynの各々に対す
る前述の幅の開始端点の座標及び終了端点の座標
を格納するものである。
るためのブロツク図であり、図中、10は写像メ
モリであり、第5図以下で説明したものと同一の
ものである。11は写像関数生成回路であり、抽
出点Pから対応する写像関数を生成するものであ
り、各写像関数の各座標枠Y1〜Ynの各々に対す
る前述の幅の開始端点の座標及び終了端点の座標
を格納するものである。
第9図ブロツク構成の動作について説明する
と、各抽出点Pの座標に対応する写像関数は写像
関数生成回路11に格納されているので、抽出点
Pが入力されると、対応する写像関数が選択さ
れ、その写像関数の各座標枠毎に写像メモリ10
上の開始端点及び終了端点の座標が順次写像メモ
リ10へ与えられ、写像メモリ10の当該座標に
開始又は終了情報が書込まれる。重み付けられた
写像関数の場合は別途与えられる重み付き端点情
報が書込まれる。
と、各抽出点Pの座標に対応する写像関数は写像
関数生成回路11に格納されているので、抽出点
Pが入力されると、対応する写像関数が選択さ
れ、その写像関数の各座標枠毎に写像メモリ10
上の開始端点及び終了端点の座標が順次写像メモ
リ10へ与えられ、写像メモリ10の当該座標に
開始又は終了情報が書込まれる。重み付けられた
写像関数の場合は別途与えられる重み付き端点情
報が書込まれる。
第10図は本発明による効果を説明する図であ
り、3本の写像関数が座標枠Ynで交叉している
例を示してる。
り、3本の写像関数が座標枠Ynで交叉している
例を示してる。
第10図Aの従来の写像関数の書込み法では座
標枠Ynでの書込後の重み(レベル)は全体的に
なだらかな山伏をなし、交点、即ちピーク位置の
検出が難しいが、第1の発明の写像関数に幅を持
たせて書き込むようにすれば、第10図Bの如く
交点近傍でピークレベルが上昇しかつ傾斜も急峻
となり、ピーク位置の検出が容易となる。尚、第
10図Cは本発明の第2の発明によるもので後述
する。
標枠Ynでの書込後の重み(レベル)は全体的に
なだらかな山伏をなし、交点、即ちピーク位置の
検出が難しいが、第1の発明の写像関数に幅を持
たせて書き込むようにすれば、第10図Bの如く
交点近傍でピークレベルが上昇しかつ傾斜も急峻
となり、ピーク位置の検出が容易となる。尚、第
10図Cは本発明の第2の発明によるもので後述
する。
次に、本発明の第2の発明について説明する。
第11図は本発明の第2の発明の原理説明図で
ある。第11図A及びBに示す様に幅を持つた写
像関数SFの両側に写像関数SFと反対極性の抑制
領域SFa,SFbを持たせる。即ち写像関数として
幅を持つ本来のものSFの両側に抑制領域SFa,
SFbを付加したものを生成する。
ある。第11図A及びBに示す様に幅を持つた写
像関数SFの両側に写像関数SFと反対極性の抑制
領域SFa,SFbを持たせる。即ち写像関数として
幅を持つ本来のものSFの両側に抑制領域SFa,
SFbを付加したものを生成する。
そして、第11図Cのようにこのように幅及び
抑制領域を持つ複数の写像関数の書込み結果は、
交点(焦点)では前述の如く幅を持たせた効果を
得ることができるとともに交点の周囲では抑制領
域によつて写像関数同志が相殺し合い、交点の強
調された写像結果を得ることができる。即ち、写
像関数SFに幅を持たせたため、写像関数同志の
線間干渉が生じて、交点以下の余分な所にも写像
関数の書き込みが行なわれることから、この交点
以外の余分な所の書き込み結果を相殺するため抑
制領域を設けている。第11図Cでは交点CPの
周囲では、抑制領域によつて図の点線の領域で相
殺が行なわれている。
抑制領域を持つ複数の写像関数の書込み結果は、
交点(焦点)では前述の如く幅を持たせた効果を
得ることができるとともに交点の周囲では抑制領
域によつて写像関数同志が相殺し合い、交点の強
調された写像結果を得ることができる。即ち、写
像関数SFに幅を持たせたため、写像関数同志の
線間干渉が生じて、交点以下の余分な所にも写像
関数の書き込みが行なわれることから、この交点
以外の余分な所の書き込み結果を相殺するため抑
制領域を設けている。第11図Cでは交点CPの
周囲では、抑制領域によつて図の点線の領域で相
殺が行なわれている。
この抑制領域の重みとしては、第11図Aの如
く本来の領域SFと同一幅の抑制領域SFa,SFb
を設けるとすると、本来の領域SFの重みwに対
し、−w/2の重みを付すと、全体的にみて、幅を設 けた写像関数SFの重みの増加分を相殺できる。
く本来の領域SFと同一幅の抑制領域SFa,SFb
を設けるとすると、本来の領域SFの重みwに対
し、−w/2の重みを付すと、全体的にみて、幅を設 けた写像関数SFの重みの増加分を相殺できる。
第10図Cによつて第2の発明の効果を説明す
ると、抑制領域を設けることによつて第10図B
に示す単に幅を設けた写像関数に比し、オフセツ
トレベルが減少し、交点が強調された一層急峻な
ピークを得ることができる。従つて、一層交点の
抽出が容易となる。このような抑制領域付写像関
数の書込みについて第12図により説明する。
ると、抑制領域を設けることによつて第10図B
に示す単に幅を設けた写像関数に比し、オフセツ
トレベルが減少し、交点が強調された一層急峻な
ピークを得ることができる。従つて、一層交点の
抽出が容易となる。このような抑制領域付写像関
数の書込みについて第12図により説明する。
第12図Aの如く座標枠Ynにおける写像関数
に付加された左側の抑制領域SFaがXlからXn-1,
右側の抑制領域SFbがXp+1からXnとし、この重
みを−aとする。一方本来の写像関数の領域SF
がXmからXpで重みをpとする。
に付加された左側の抑制領域SFaがXlからXn-1,
右側の抑制領域SFbがXp+1からXnとし、この重
みを−aとする。一方本来の写像関数の領域SF
がXmからXpで重みをpとする。
第6図乃至第8図で説明した場合と同様これら
領域全てを書込むことは書込み時間、記録量を増
大せしめるので、第12図Bに示す様に第12図
Aを微分した形式で4点に書込む。即ち、抑制領
域の開始点である座標Xlに抑制領域の重み「−
a」を、写像関数の開始点である座標Xmに「a
+b」を、写像関数の領域SFの終了点である座
標Xpに「−(a+b)」を、抑制領域SFbの終了
点である座標Xnに「a」を書込む。このことは、
第6図乃至第8図で説明した端点記録法と同一の
原理であり、第6図乃至第8図でも微分による値
を記録している。ただし、抑制領域SFaの終了点
と写像関数の領域SFの開始点は隣り合せである
から、抑制領域SFaの終了点の記録はせず、代り
に写像関数の領域SFの開始点に微分値を書込ん
でいる。抑制領域SFbの開始点と写像関数の領域
SFの終了点との関係も同一の原理で領域SFの終
了点に微分値を書込んでいる。
領域全てを書込むことは書込み時間、記録量を増
大せしめるので、第12図Bに示す様に第12図
Aを微分した形式で4点に書込む。即ち、抑制領
域の開始点である座標Xlに抑制領域の重み「−
a」を、写像関数の開始点である座標Xmに「a
+b」を、写像関数の領域SFの終了点である座
標Xpに「−(a+b)」を、抑制領域SFbの終了
点である座標Xnに「a」を書込む。このことは、
第6図乃至第8図で説明した端点記録法と同一の
原理であり、第6図乃至第8図でも微分による値
を記録している。ただし、抑制領域SFaの終了点
と写像関数の領域SFの開始点は隣り合せである
から、抑制領域SFaの終了点の記録はせず、代り
に写像関数の領域SFの開始点に微分値を書込ん
でいる。抑制領域SFbの開始点と写像関数の領域
SFの終了点との関係も同一の原理で領域SFの終
了点に微分値を書込んでいる。
このようにすることによつて写像関数としては
一方の抑制領域SFaの開始点(のアドレス)と、
写像関数の幅領域SFの開始点及び終了点(のア
ドレス)と、他方の抑制領域SFbの終了点(のア
ドレス)との4点を生成し、微分値は別途付与し
て、写像メモリに書込めばよい。
一方の抑制領域SFaの開始点(のアドレス)と、
写像関数の幅領域SFの開始点及び終了点(のア
ドレス)と、他方の抑制領域SFbの終了点(のア
ドレス)との4点を生成し、微分値は別途付与し
て、写像メモリに書込めばよい。
第13図は、第2の発明を実現するためのブロ
ツク図であり、第9図と同一のものは同一の記号
で示してある。11′は写像関数生成回路であり、
抽出点Pの座標に対応する写像関数を格納したも
のであり、各写像関数の各座標枠Y1〜Ynにおけ
る抑制領域の開始アドレスXl、幅領域の開始ア
ドレスXm、終了アドレスXp及び抑制領域の終
了アドレスXnを格納しておくものである。
ツク図であり、第9図と同一のものは同一の記号
で示してある。11′は写像関数生成回路であり、
抽出点Pの座標に対応する写像関数を格納したも
のであり、各写像関数の各座標枠Y1〜Ynにおけ
る抑制領域の開始アドレスXl、幅領域の開始ア
ドレスXm、終了アドレスXp及び抑制領域の終
了アドレスXnを格納しておくものである。
第13図の構成の動作を説明すると、抽出点P
の座標が写像関数生成回路11′に与えられると、
対応する写像関数が選択され、その写像関数の各
座標枠毎に写像メモリ10上の抑制領域の開始ア
ドレスXl、幅領域の開始及び終了アドレスXm,
Xp及び抑制領域の終了アドレスXnを写像メモリ
10に与え、写像メモリ10の当該アドレス(座
標)に前述の微分値が書込まれる。
の座標が写像関数生成回路11′に与えられると、
対応する写像関数が選択され、その写像関数の各
座標枠毎に写像メモリ10上の抑制領域の開始ア
ドレスXl、幅領域の開始及び終了アドレスXm,
Xp及び抑制領域の終了アドレスXnを写像メモリ
10に与え、写像メモリ10の当該アドレス(座
標)に前述の微分値が書込まれる。
次に本発明を、球面写像、ハフ変換による写像
等によつて行なう例について各々説明する。
等によつて行なう例について各々説明する。
写像による情報抽出法としては、代表的なもの
としてハフ変換によるものと球面変換によるもの
とがあり、前者では、写像関数として正弦波(ハ
フ変換関数)を、後者では写像関数として球面上
の大円を用いる。そして写像の手順としては、対
象面での各点を写像関数に変換し、写像面に書込
み、書込まれた写像関数の相互関係(例えばこれ
らの交点)から対象面の各点に含まれる情報、例
えば直線を構成しているか、直線の位置、方向等
を抽出するものである。
としてハフ変換によるものと球面変換によるもの
とがあり、前者では、写像関数として正弦波(ハ
フ変換関数)を、後者では写像関数として球面上
の大円を用いる。そして写像の手順としては、対
象面での各点を写像関数に変換し、写像面に書込
み、書込まれた写像関数の相互関係(例えばこれ
らの交点)から対象面の各点に含まれる情報、例
えば直線を構成しているか、直線の位置、方向等
を抽出するものである。
以下、先づ球面写像による場合を説明し、次に
ハフ変換による場合等について説明する。
ハフ変換による場合等について説明する。
球面写像の基本手順を以下に説明する。まず、
原画像を球面上に投影(球面投影)する。次に、
球面上に投影された原画の各点ごとにその点を中
心して大円(写像関数)を描く。更に描かれた大
円群の相互関係から情報を抽出する。
原画像を球面上に投影(球面投影)する。次に、
球面上に投影された原画の各点ごとにその点を中
心して大円(写像関数)を描く。更に描かれた大
円群の相互関係から情報を抽出する。
このような手順を踏むことによつて、原画の各
点と球面の中心を含む平面の法線ベクトルが得ら
れ、同時線分が抽出出来、又途切れたり、歪んだ
線分の再生も可能となる。さらに、球面上の投影
の変化情報を、球面上の1点に写像することによ
り、直線移動する点状物体の軌跡を抽出する。ま
た、複数の線分の球面上の投影を、それぞれ球面
上の1点に写像し、次にこれらの写像点を再び写
像することによつて、元の線分の交点を再生す
る。
点と球面の中心を含む平面の法線ベクトルが得ら
れ、同時線分が抽出出来、又途切れたり、歪んだ
線分の再生も可能となる。さらに、球面上の投影
の変化情報を、球面上の1点に写像することによ
り、直線移動する点状物体の軌跡を抽出する。ま
た、複数の線分の球面上の投影を、それぞれ球面
上の1点に写像し、次にこれらの写像点を再び写
像することによつて、元の線分の交点を再生す
る。
第14図及び第16図は球面投影についての説
明図、第17図及び第18図は球面写像の原理説
明図である。
明図、第17図及び第18図は球面写像の原理説
明図である。
例えば第14図図示の如く、平面投影が外部の
立体31を平面32上に投影するのに対し、球面
投影の場合には、立体31を球面33に投影す
る。普通のレンズを持つたカメラによつて、立体
31を写した場合、平面投影のようになるが、魚
眼レンズ等の球面レンズを有する球面カメラを用
いた場合、球面33への球面投影となる。なお、
この場合カメラは球面33の球の中心に位置して
いると考えてよい。なお、以下の説明では、球面
33による球の半径は1、すなわち単位球に投影
するものとして説明する。
立体31を平面32上に投影するのに対し、球面
投影の場合には、立体31を球面33に投影す
る。普通のレンズを持つたカメラによつて、立体
31を写した場合、平面投影のようになるが、魚
眼レンズ等の球面レンズを有する球面カメラを用
いた場合、球面33への球面投影となる。なお、
この場合カメラは球面33の球の中心に位置して
いると考えてよい。なお、以下の説明では、球面
33による球の半径は1、すなわち単位球に投影
するものとして説明する。
第15図図示の如く、ユークリツド平面35上
の直線36を球面33上に投影した場合、球面3
3上においては大円37の一部となる。大円37
はすなわち球面上における直線と定義してよい。
同様に平面35上の点は、球面33上の極に対応
し、これは点と定義される。この球面投影によ
り、いわゆるユークリツド幾何に代えて、球面幾
何、特にリーマンの橢円的非ユークリツド幾何が
適用されることになる。
の直線36を球面33上に投影した場合、球面3
3上においては大円37の一部となる。大円37
はすなわち球面上における直線と定義してよい。
同様に平面35上の点は、球面33上の極に対応
し、これは点と定義される。この球面投影によ
り、いわゆるユークリツド幾何に代えて、球面幾
何、特にリーマンの橢円的非ユークリツド幾何が
適用されることになる。
この球面投影によれば、第16図A図示の如
く、ユークリツド平面35において交わらない平
行線38が、球面33上における交点39で有限
の範囲で交わる。もちろん、第16図B図示の如
く、平面35上で交差する直線40は、球面33
上においても交わる。以上のような性質により、
球面投影によれば、平行線の無限遠点での交点を
緯度・経度で計測できることとなる。この平行線
の無限遠交点が計測できるという性質は、以下に
説明する球面写像による3次元計測のポイントに
なる。
く、ユークリツド平面35において交わらない平
行線38が、球面33上における交点39で有限
の範囲で交わる。もちろん、第16図B図示の如
く、平面35上で交差する直線40は、球面33
上においても交わる。以上のような性質により、
球面投影によれば、平行線の無限遠点での交点を
緯度・経度で計測できることとなる。この平行線
の無限遠交点が計測できるという性質は、以下に
説明する球面写像による3次元計測のポイントに
なる。
本発明の場合、前述の如く球面カメラによつて
捕捉された画像データを直接計測データとして用
いるだけではなく、以下に説明するように球面上
における双対写像、すなわち球面写像によりデー
タを変換して処理するようにされる。
捕捉された画像データを直接計測データとして用
いるだけではなく、以下に説明するように球面上
における双対写像、すなわち球面写像によりデー
タを変換して処理するようにされる。
第17図は球面写像により点を直線(球面上で
は大円)に対応させる例を示している。第17図
A図示の如く、3次元空間内の点Pは、球面投影
により球面33上の点P′に投影される。点P′はさ
らに球面写像により大円である直線lに写像され
る。なお、ロボツトの眼であるカメラは、原点O
に位置している。直線lへの写像は、第17図B
図示の如く、点P′と原点Oとを結ぶ線分に垂直な
平面によつて、球面33を切つた切り口に対応す
るものとして与えられる。このように、球面写像
により、外部の点Pは球面33上における直線l
に対応づけられることとなる。
は大円)に対応させる例を示している。第17図
A図示の如く、3次元空間内の点Pは、球面投影
により球面33上の点P′に投影される。点P′はさ
らに球面写像により大円である直線lに写像され
る。なお、ロボツトの眼であるカメラは、原点O
に位置している。直線lへの写像は、第17図B
図示の如く、点P′と原点Oとを結ぶ線分に垂直な
平面によつて、球面33を切つた切り口に対応す
るものとして与えられる。このように、球面写像
により、外部の点Pは球面33上における直線l
に対応づけられることとなる。
第18図は球面写像により、直線を直線群によ
つて定まる点に対応させる例を示している。3次
元空間内の直線Lは、球面投影より、球面33上
の直線L′に投影される。直線L上の点P1,P2,
P3,…は、直線L′上の点P1′,2′,P3′…にそれぞれ
投影される。これらの各点P1′,P2′,P3′…は、
球面写像により大円群である直線群l1,l2,l3,
…に写像されるが、これらの大円は原点Oについ
て対称な2点(対心点)で交わる。この2点を1
点と考え、片方で代表させて、写像の意味で以後
S点と呼ぶ。すなわち、直線Lの情報が、球面写
像によつて、1点Sに濃縮されたことになる。な
お、上記P1,P2,P3,…P1′,P2′,P3′,…およ
びl1,l2,l3,…は、概念としては連続であるが、
現実的には受光素子や画像メモリの構成に依存し
た離散的な位置に対応するものとなる。
つて定まる点に対応させる例を示している。3次
元空間内の直線Lは、球面投影より、球面33上
の直線L′に投影される。直線L上の点P1,P2,
P3,…は、直線L′上の点P1′,2′,P3′…にそれぞれ
投影される。これらの各点P1′,P2′,P3′…は、
球面写像により大円群である直線群l1,l2,l3,
…に写像されるが、これらの大円は原点Oについ
て対称な2点(対心点)で交わる。この2点を1
点と考え、片方で代表させて、写像の意味で以後
S点と呼ぶ。すなわち、直線Lの情報が、球面写
像によつて、1点Sに濃縮されたことになる。な
お、上記P1,P2,P3,…P1′,P2′,P3′,…およ
びl1,l2,l3,…は、概念としては連続であるが、
現実的には受光素子や画像メモリの構成に依存し
た離散的な位置に対応するものとなる。
原点Oから点Sに至るベクトルをSで表わす
と、Sは直線Lと原点Oとを含む平面の法線ベク
トルとなる。本方法によりSは計測可能であり、
このSは3次元的情報を含んでいるため、例えば
ハフ変換や最小2乗法による他の情報抽出法には
ない大きな特長となつている。
と、Sは直線Lと原点Oとを含む平面の法線ベク
トルとなる。本方法によりSは計測可能であり、
このSは3次元的情報を含んでいるため、例えば
ハフ変換や最小2乗法による他の情報抽出法には
ない大きな特長となつている。
第19図は上記球面写像にもとづく線分の抽出
を説明するための図である。第19図図示の如
く、球面写像によれば、外部の線分Lを投影した
線分L′がS点に写像されることになる。第19図
中の矢印は、大円の一部である線分L′からS点へ
の写像を意味している。従つて、線分の有無を写
像球面におけるS点の有無により検出すれば、高
いSN比で線分を抽出することができる。
を説明するための図である。第19図図示の如
く、球面写像によれば、外部の線分Lを投影した
線分L′がS点に写像されることになる。第19図
中の矢印は、大円の一部である線分L′からS点へ
の写像を意味している。従つて、線分の有無を写
像球面におけるS点の有無により検出すれば、高
いSN比で線分を抽出することができる。
第20図および第21図は、途切れたり歪んだ
りしている線分を再生する例を説明するための図
である。カメラによつて捉えた像は、ノイズによ
り歪んだり、また背景との関係で一部がぼやけて
しまうことがある。以下のように球面写像によつ
て、情報の濃縮を行い、途切れや歪みのある線分
を再生する。もし、入力した像が外部の直線の一
部である線分を投影したものであれば、多少の途
切れや歪みがあつても、例えば第20図図示の如
く、これらの球面写像は、真のS点付近に集まつ
てくることになる。すなわち、線分上の各点に対
する大円が、S点付近を通る。従つて、その大円
が最も集まつたピークの位置をS点とみなし、第
21図図示の如く、点から線への逆写像を行え
ば、線分が再生されることとなる。なお、第21
図においては、球面33上の線分に対応する3次
元空間の線分が示されているが、この方向ベクト
ルが求まるわけではない。球面33上においての
み再生される。この方向ベクトルは、例えば眼の
移動や平行照明によつて後述する如く求めること
ができる。
りしている線分を再生する例を説明するための図
である。カメラによつて捉えた像は、ノイズによ
り歪んだり、また背景との関係で一部がぼやけて
しまうことがある。以下のように球面写像によつ
て、情報の濃縮を行い、途切れや歪みのある線分
を再生する。もし、入力した像が外部の直線の一
部である線分を投影したものであれば、多少の途
切れや歪みがあつても、例えば第20図図示の如
く、これらの球面写像は、真のS点付近に集まつ
てくることになる。すなわち、線分上の各点に対
する大円が、S点付近を通る。従つて、その大円
が最も集まつたピークの位置をS点とみなし、第
21図図示の如く、点から線への逆写像を行え
ば、線分が再生されることとなる。なお、第21
図においては、球面33上の線分に対応する3次
元空間の線分が示されているが、この方向ベクト
ルが求まるわけではない。球面33上においての
み再生される。この方向ベクトルは、例えば眼の
移動や平行照明によつて後述する如く求めること
ができる。
第22図は移動物体の検出を説明するための図
である。例えば一定の時間間隔で投影像を画像メ
モリに蓄えておき、最新のものと一瞬前のものと
の差をとる。こうすれば像の変化が抽出できる。
球面33上の投影された像の変化を抽出したなら
ば、この変化点の写像を次々に累積してゆく。い
ま、第22図図示の如く、点状物体が直線運動し
ているとすれば、S点付近に写像される累積信号
が増大する。そこでそのピーク位置をS点とみな
し、第21図の場合と同様な逆写像を行う。これ
によつて球面33上において、移動物体の軌跡を
抽出することができる。なお、この方式により、
複数の移動物体を同時に検出することができる。
また、物体が移動すればするほどピークが大きく
なるため、SN比がよくなるという特徴をもつて
いる。
である。例えば一定の時間間隔で投影像を画像メ
モリに蓄えておき、最新のものと一瞬前のものと
の差をとる。こうすれば像の変化が抽出できる。
球面33上の投影された像の変化を抽出したなら
ば、この変化点の写像を次々に累積してゆく。い
ま、第22図図示の如く、点状物体が直線運動し
ているとすれば、S点付近に写像される累積信号
が増大する。そこでそのピーク位置をS点とみな
し、第21図の場合と同様な逆写像を行う。これ
によつて球面33上において、移動物体の軌跡を
抽出することができる。なお、この方式により、
複数の移動物体を同時に検出することができる。
また、物体が移動すればするほどピークが大きく
なるため、SN比がよくなるという特徴をもつて
いる。
線分の再生と同様に交点の再生も、第23図を
参照して、以下に説明する如く可能である。第2
3図図示の如く、線分PのS点をSP、線分QのS
点をSQとする。また、SPとSQとを通る大円をlと
する。lを含む平面の法線を原点Oに立てると、
球面33上でP′とQ′の交点に交わる。この点を写
像の写像という意味でSSと呼ぶことにする。す
なわち、各線分のS点をもう一度写像することに
よつて、交点SSを再生することができる。各線
分の情報が各S点に集積し、これらS点の情報が
SS点に集積することから、元の線分のすべての
構成点がSS点に集積していると考えることがで
きる。従つて、高いSN比による交点の再生が可
能である。なお、3本以上の線分が1点で交わる
場合も同様である。
参照して、以下に説明する如く可能である。第2
3図図示の如く、線分PのS点をSP、線分QのS
点をSQとする。また、SPとSQとを通る大円をlと
する。lを含む平面の法線を原点Oに立てると、
球面33上でP′とQ′の交点に交わる。この点を写
像の写像という意味でSSと呼ぶことにする。す
なわち、各線分のS点をもう一度写像することに
よつて、交点SSを再生することができる。各線
分の情報が各S点に集積し、これらS点の情報が
SS点に集積することから、元の線分のすべての
構成点がSS点に集積していると考えることがで
きる。従つて、高いSN比による交点の再生が可
能である。なお、3本以上の線分が1点で交わる
場合も同様である。
特別な場合として、線分が平行であるときの例
を第24図に図示している。人工物の世界には、
例えば窓のサツシ、本棚、ビル並というように、
互いに平行となる線分の数が多い。平行線は、一
般的には無限遠点が交点であると言うことができ
る。このような無限遠点の交点は、通常の手段で
は求めることが困難である。しかし、本方法によ
れば、第24図からわかるように、第23図の場
合と同様に球面33上に交点SSを求めることが
できる。しかも、互いに平行な線分の数が多いほ
ど、高いSN比で交点の再生が可能である。なお、
交点SSが実際の平行線か否かの判定は、次のよ
うにして行うことができる。
を第24図に図示している。人工物の世界には、
例えば窓のサツシ、本棚、ビル並というように、
互いに平行となる線分の数が多い。平行線は、一
般的には無限遠点が交点であると言うことができ
る。このような無限遠点の交点は、通常の手段で
は求めることが困難である。しかし、本方法によ
れば、第24図からわかるように、第23図の場
合と同様に球面33上に交点SSを求めることが
できる。しかも、互いに平行な線分の数が多いほ
ど、高いSN比で交点の再生が可能である。なお、
交点SSが実際の平行線か否かの判定は、次のよ
うにして行うことができる。
ロボツトの眼であるカメラを平行移動させる。
無限遠点は一定であるため、平行線に対応する
SS点は、眼を平行移動させても動くことはない。
従つて、眼を平行移動させて、SS点が動かなけ
れば、平行線であると言える。逆に、眼の平行移
動によつて、SS点が動けば、平行線でないと判
定できる。なお、眼を動かす代わりに、2台のカ
メラを使つても同様に判定できる。SS点が2台
のカメラにおいて同一ならば、平行線に対応して
いる。
無限遠点は一定であるため、平行線に対応する
SS点は、眼を平行移動させても動くことはない。
従つて、眼を平行移動させて、SS点が動かなけ
れば、平行線であると言える。逆に、眼の平行移
動によつて、SS点が動けば、平行線でないと判
定できる。なお、眼を動かす代わりに、2台のカ
メラを使つても同様に判定できる。SS点が2台
のカメラにおいて同一ならば、平行線に対応して
いる。
また、平行線の判定に、次のような知識を利用
することもできる。例えば人工物の世界では直方
体形状が多いため、1点で交わる稜の数は3以下
の場合が多い。すなわち、直方体の角などにおい
て、4本の線分が交わることはない。従つて、4
本以上の線分が1点で交わる場合には、平行と判
定してほとんど誤ることはない。また、多面体の
頂点である稜の交点は、それらの稜をはさむ面に
接している。そこで、SS点がその対応する線分
をはさむ領域からある距離以上離れていないと
き、それらの線分は平行ではなく、1つの頂点で
交わる稜であると判定してよい。
することもできる。例えば人工物の世界では直方
体形状が多いため、1点で交わる稜の数は3以下
の場合が多い。すなわち、直方体の角などにおい
て、4本の線分が交わることはない。従つて、4
本以上の線分が1点で交わる場合には、平行と判
定してほとんど誤ることはない。また、多面体の
頂点である稜の交点は、それらの稜をはさむ面に
接している。そこで、SS点がその対応する線分
をはさむ領域からある距離以上離れていないと
き、それらの線分は平行ではなく、1つの頂点で
交わる稜であると判定してよい。
第25図は上述の球面写像の基本手順説明であ
る。先づ、球面33(実際にはメモリ)を調べ、
球面33上の点Pを抽出する。次に点Pの位置か
ら対応する写像関数(大円)を発生し、別の球面
33′(実際にはメモリ)に大円lを書込む。球
面33′上の各大円の交点を見付け、この位置に
よつて球面33上の各点の間の関係情報を抽出す
る。
る。先づ、球面33(実際にはメモリ)を調べ、
球面33上の点Pを抽出する。次に点Pの位置か
ら対応する写像関数(大円)を発生し、別の球面
33′(実際にはメモリ)に大円lを書込む。球
面33′上の各大円の交点を見付け、この位置に
よつて球面33上の各点の間の関係情報を抽出す
る。
この様に球面33が原画像を球面投影されるも
のとすれば、第18図〜第21図の如く線分の抽
出、再生ができ、球面33が写像される球面3
3′であれば、第22図〜第23図の如く、線分
の交点、面の抽出ができる。次に、本発明に用い
られる写像関数生成の原理について説明する。
のとすれば、第18図〜第21図の如く線分の抽
出、再生ができ、球面33が写像される球面3
3′であれば、第22図〜第23図の如く、線分
の交点、面の抽出ができる。次に、本発明に用い
られる写像関数生成の原理について説明する。
以上の様に球面写像によれば容易に情報抽出が
できるが、このためには球面上の点から写像関数
を発生させる必要がある。この写像関数は第26
図の如く点P1〜P4が異なるとl1〜l4の如く異な
る。従つて、点ごとに異なる写像関数を発生させ
る必要があり、このため個々の点の座標からいち
いち大円の座標を計算していたのでは、写像関数
の発生に時間がかかり高速な写像を実現できな
い。
できるが、このためには球面上の点から写像関数
を発生させる必要がある。この写像関数は第26
図の如く点P1〜P4が異なるとl1〜l4の如く異な
る。従つて、点ごとに異なる写像関数を発生させ
る必要があり、このため個々の点の座標からいち
いち大円の座標を計算していたのでは、写像関数
の発生に時間がかかり高速な写像を実現できな
い。
このため、第27図の如く予じめ写像関数(大
円)のパターンをメモリ(ROM)に登録してお
くことが考えられるが、原画像上存在しうる点全
てについて写像関数を登録しておく必要があるの
で莫大な量をメモリを必要とし、得策でない。
円)のパターンをメモリ(ROM)に登録してお
くことが考えられるが、原画像上存在しうる点全
てについて写像関数を登録しておく必要があるの
で莫大な量をメモリを必要とし、得策でない。
そこで、本発明に用いられる写像関数生成法で
は写像面の構成を工夫することによつて写像速度
を向上せしめ、且つメモリの容量を小とするよう
にしている。
は写像面の構成を工夫することによつて写像速度
を向上せしめ、且つメモリの容量を小とするよう
にしている。
第28図から第33図は本発明に用いられる写
像関数発生の原理説明図である。
像関数発生の原理説明図である。
第28図Aに示す如く、本発明では、写像面で
ある球面33′を極を中心に同心円状の緯度線1〜
roに分割しておく。従つて、写像面メモリの分割
も第28図Bの如く同心円状にする。即ち、極座
標形式(r,θ)としておく。この様に極座標形
式としておくと、第29図Aの如く点P1に対応
する大円がl1とすると、第29図Bの如く、点P1
と同一同心円上にある点P2の大円l2は大円l1を原
点Oを中心に回転させたものとなる。しかも、そ
の回転量は点P1とP2の同心円上での距離(回転
角)による。従つて同一同心円上にある点に対応
する大円は1つの大円を回転させることによつて
得られることになる。
ある球面33′を極を中心に同心円状の緯度線1〜
roに分割しておく。従つて、写像面メモリの分割
も第28図Bの如く同心円状にする。即ち、極座
標形式(r,θ)としておく。この様に極座標形
式としておくと、第29図Aの如く点P1に対応
する大円がl1とすると、第29図Bの如く、点P1
と同一同心円上にある点P2の大円l2は大円l1を原
点Oを中心に回転させたものとなる。しかも、そ
の回転量は点P1とP2の同心円上での距離(回転
角)による。従つて同一同心円上にある点に対応
する大円は1つの大円を回転させることによつて
得られることになる。
そこで、第30図Aの如く基準線を定め、基準
線と各同心円r1〜roの交点を基準点Pmaとし、こ
の基準点Pmaに対応する大円lmaを1つ登録して
おけば、第30図Bの如く基準点Pmaからθだ
け同一同心円上を回転した位置にあるP(r,θ)
点に対応する大円lは基準大円lmaをθだけ回転
させることによつて求められる。
線と各同心円r1〜roの交点を基準点Pmaとし、こ
の基準点Pmaに対応する大円lmaを1つ登録して
おけば、第30図Bの如く基準点Pmaからθだ
け同一同心円上を回転した位置にあるP(r,θ)
点に対応する大円lは基準大円lmaをθだけ回転
させることによつて求められる。
この基準大円lmaは、第31図Aの如く各同心
円r1〜roとの交点(図の丸印)を格納することに
よつてそのパターンを登録できる。例えば各同心
円を等角分割して量子化し、各同心円を直線に展
開すると第31図Bの如くの同心円r1〜ro方向と
θ方向のマトリツクスの量子化面となる。そし
て、各同心円との交点に当たる位置にマークを付
せば、基準大円のパターンが登録できる。例えば
大円lmaでは、同心円r1〜r3とは交点がないので
マークは付されず、r4とは交点1つであるからそ
の位置にマークが、以下同様にroまで対応する位
置にマークが付される。実際にはメモリ面で処理
が行なわれるので、マークの代りにビツト“1”
が書込まれる。この基準大円のパターンをθ方向
にずらせば、第30図Bの他の大円lのパターン
が得られることになる。
円r1〜roとの交点(図の丸印)を格納することに
よつてそのパターンを登録できる。例えば各同心
円を等角分割して量子化し、各同心円を直線に展
開すると第31図Bの如くの同心円r1〜ro方向と
θ方向のマトリツクスの量子化面となる。そし
て、各同心円との交点に当たる位置にマークを付
せば、基準大円のパターンが登録できる。例えば
大円lmaでは、同心円r1〜r3とは交点がないので
マークは付されず、r4とは交点1つであるからそ
の位置にマークが、以下同様にroまで対応する位
置にマークが付される。実際にはメモリ面で処理
が行なわれるので、マークの代りにビツト“1”
が書込まれる。この基準大円のパターンをθ方向
にずらせば、第30図Bの他の大円lのパターン
が得られることになる。
一方、第32図に示す様に基準点Pmaの半径、
即ち各同心円r1〜roの半径によつて大円は異なつ
た形状をなしているので、各同心円r1〜roの基準
点P1a〜Poaに対応する大円l1a〜loaを登録してお
く。従つて同心円の数n、1つの大円を格納する
のに要するビツト数(画素数)をqとすると、大
円パターンを格納するROMの容量はq×nビツ
トとなる。一方、前述の如く、各点毎に大円パタ
ーンを格納する場合には、q×点の全数となるか
ら、大巾な容量の減少が計れる。例えば256×256
画素の写像面では、点の数はπ(256/2)2となり13 メガワード要するが、本発明では同心円数は、
256/2=128となり、32キロワードで済み、容量は 128×π≒403分の1でよい。
即ち各同心円r1〜roの半径によつて大円は異なつ
た形状をなしているので、各同心円r1〜roの基準
点P1a〜Poaに対応する大円l1a〜loaを登録してお
く。従つて同心円の数n、1つの大円を格納する
のに要するビツト数(画素数)をqとすると、大
円パターンを格納するROMの容量はq×nビツ
トとなる。一方、前述の如く、各点毎に大円パタ
ーンを格納する場合には、q×点の全数となるか
ら、大巾な容量の減少が計れる。例えば256×256
画素の写像面では、点の数はπ(256/2)2となり13 メガワード要するが、本発明では同心円数は、
256/2=128となり、32キロワードで済み、容量は 128×π≒403分の1でよい。
前述の第31図Bの如く大円のパターンをビツ
トパターンで登録する他に、θの値によつて登録
してもよい。第33図はこの例を示し、同心円の
全周を17画素(ビツト)で分割した場合にはその
マークの位置の座標を格納する。尚、交点のない
同心円では、座標の代りに特殊なコードを書き込
んでおき、写像面への書き込みを行わないように
する。特殊なコードは例えば座標の最大値(この
例では17)以上の存在し得ない値(例えば20)が
選らべる。
トパターンで登録する他に、θの値によつて登録
してもよい。第33図はこの例を示し、同心円の
全周を17画素(ビツト)で分割した場合にはその
マークの位置の座標を格納する。尚、交点のない
同心円では、座標の代りに特殊なコードを書き込
んでおき、写像面への書き込みを行わないように
する。特殊なコードは例えば座標の最大値(この
例では17)以上の存在し得ない値(例えば20)が
選らべる。
前述の説明では点Pのアドレスとして同心円と
回転位置を用いたが、他の分割形式によつても実
現できる。
回転位置を用いたが、他の分割形式によつても実
現できる。
第34図は他の形式の例を説明する図である。
回転位置による場合には、各同心円の分割数が等
しく、内側の同心円程分解能が高くなり、従つて
画素面積も小さくなる。これを避けるため、第3
4図Bの如く回転位置θの代りに同心円における
基準線からの長さLを用い(r,θ)の代りに
(r,L)を用いる。この様にすることによつて、
第34図Aの如く画素の長さ△xは各同心円で同
一とする。しかも各同心円の幅△を一定とする
と各同心円の画素面積はほぼ均一となり分解能が
一定となる。
回転位置による場合には、各同心円の分割数が等
しく、内側の同心円程分解能が高くなり、従つて
画素面積も小さくなる。これを避けるため、第3
4図Bの如く回転位置θの代りに同心円における
基準線からの長さLを用い(r,θ)の代りに
(r,L)を用いる。この様にすることによつて、
第34図Aの如く画素の長さ△xは各同心円で同
一とする。しかも各同心円の幅△を一定とする
と各同心円の画素面積はほぼ均一となり分解能が
一定となる。
以上の様な写像関数の生成法を用いた本発明の
第1の発明の球面写像への適用について説明す
る。
第1の発明の球面写像への適用について説明す
る。
第35図は本発明の第1の発明について球面写
像に前述写像関数生成法を用いた説明図である。
像に前述写像関数生成法を用いた説明図である。
前述の第6図及び第9図において説明した様
に、第1の発明では、写像関数として幅を持た
せ、その端点を生成し記録する様にしている。従
つて写像関数(大円)として各抽出点に対しその
端点を示す2つの写像関数Rlma、Llmaを生成す
ればよい。即ち、両端点を示す写像関数の各同心
円上の軌跡アドレスを生成すればよい。そしてこ
の生成のため前述の第30図で説明した様に各同
心円の基準点における2つの端点を示す基準写像
関数のみを格納しておき、基準点と抽出点との距
離Lに応じて基準写像関数を極座標上でシフトす
ることにより当該抽出点における2つの写像関数
を生成する。
に、第1の発明では、写像関数として幅を持た
せ、その端点を生成し記録する様にしている。従
つて写像関数(大円)として各抽出点に対しその
端点を示す2つの写像関数Rlma、Llmaを生成す
ればよい。即ち、両端点を示す写像関数の各同心
円上の軌跡アドレスを生成すればよい。そしてこ
の生成のため前述の第30図で説明した様に各同
心円の基準点における2つの端点を示す基準写像
関数のみを格納しておき、基準点と抽出点との距
離Lに応じて基準写像関数を極座標上でシフトす
ることにより当該抽出点における2つの写像関数
を生成する。
第36図は係る2つの写像関数の生成のための
座標を計算する説明図である。
座標を計算する説明図である。
第36図Aに示す様に、抽出点Pに対応する2
つの写像関数をLlma、Rlmaとし、LlmaとRlma
との間(即ち写像関数の幅)をWとする。
つの写像関数をLlma、Rlmaとし、LlmaとRlma
との間(即ち写像関数の幅)をWとする。
ここで、第36図Bの如く同心円rn上の2つの
写像関数Rlma、Llmaの軌跡アドレスをXR,XL
とする。そして第36図Cの如く球の原点Oを中
心に抽出点Pのなす角を、同心円rnのなす角を
φとする。このように定義した上で第36図Dに
より、同心円rnの高さをYアドレスとして、各軌
跡アドレス(XR,Y)、(XL,Y)を求める。
写像関数Rlma、Llmaの軌跡アドレスをXR,XL
とする。そして第36図Cの如く球の原点Oを中
心に抽出点Pのなす角を、同心円rnのなす角を
φとする。このように定義した上で第36図Dに
より、同心円rnの高さをYアドレスとして、各軌
跡アドレス(XR,Y)、(XL,Y)を求める。
Y=sinφ
Xc=Y/tan
=Y/tan(π/2−)
=Ytan
=sinφtan
△x sin=W/2
∴△x=W/2/sin
従つて、XR,XLは、
XR=Xc−△X
=sinφtan−W/2sin
XL=Xc+△X
sinφtan+W/2sin
となる。
即ち、点Pのなす角と、同心円rnのなす角φ
と、予じめ定められた写像関数の幅Wが得られれ
ば、上式より、各同心円における軌跡アドレスが
メモリに好適なX―Y座標によつて一義的に定ま
る。従つて上述の式より予じめ基準点に対応する
2つの基準写像関数の軌跡アドレスを求めてデー
タとして生成用メモリに格納しておけばよいこと
になる。
と、予じめ定められた写像関数の幅Wが得られれ
ば、上式より、各同心円における軌跡アドレスが
メモリに好適なX―Y座標によつて一義的に定ま
る。従つて上述の式より予じめ基準点に対応する
2つの基準写像関数の軌跡アドレスを求めてデー
タとして生成用メモリに格納しておけばよいこと
になる。
第37図は第35図の方法を実現するための一
実施例ブロツク図であり、40―1,40―2は
各々基準写像関数(大円)ROM(リードオンリ
ーメモリ)であり、各同心円の基準点に対応する
幅を有する基準写像関数のうち一方の端点を示す
基準写像関数RlmaをROM40―1に、他方の
端点を示す基準写像関数LlmaをROM40―2に
格納するもので、前述の如く各基準写像関数を各
同心円毎に(XL,Y)(XR,Y)の形式で格納し
てあるもの、41―1,41―2は各々加算器で
あり、各々ROM40―1,40―2の出力と後
述する回転ROMの出力Lとを加算するもの、4
2は写像メモリであり、写像関数がX―Y座標系
で書込まれるもの、43は回転ROM(リードオ
ンリーメモリ)であり、第34図で説明した様に
抽出点の基準点からの回転位置θを距離Lに変換
するものである。
実施例ブロツク図であり、40―1,40―2は
各々基準写像関数(大円)ROM(リードオンリ
ーメモリ)であり、各同心円の基準点に対応する
幅を有する基準写像関数のうち一方の端点を示す
基準写像関数RlmaをROM40―1に、他方の
端点を示す基準写像関数LlmaをROM40―2に
格納するもので、前述の如く各基準写像関数を各
同心円毎に(XL,Y)(XR,Y)の形式で格納し
てあるもの、41―1,41―2は各々加算器で
あり、各々ROM40―1,40―2の出力と後
述する回転ROMの出力Lとを加算するもの、4
2は写像メモリであり、写像関数がX―Y座標系
で書込まれるもの、43は回転ROM(リードオ
ンリーメモリ)であり、第34図で説明した様に
抽出点の基準点からの回転位置θを距離Lに変換
するものである。
次に、第37図ブロツク構成の動作について説
明する。先づ抽出点Pの座標は、同心円位置rと
同心円上の基準点からの回転位置θの極座標形式
で与えられる。この点Pの座標のrは基準写像関
数ROM40―1,40―2に与えられ、同心円
rの基準点に対応する写像関数Rlma、Llmaが選
択され、各同心円の軌跡アドレス(XL,Y)、
(XR,Y)が各々加算器41―1,41―2に出
力される。一方、点Pの回転位置θは回転ROM
43に入力し、距離Lに変換され、加算器41―
1,41―2に出力する。加算器41―1,41
―2では各々XL+L、XR+Lの加算を行ない、
その出力は(XL+L,Y)、(XR+L,Y)とな
り書込みアドレスとして写像メモリ42に入力さ
れる。写像メモリ42では第9図と同様(XL+
L,Y)のアドレスに「+1」、(XL+L,Y)
のアドレスに「−1」が書込まれる。同様に各同
心円毎に軌跡アドレスが同様にしてシフトされて
写像メモリ42に書込まれ、抽出点Pに対応する
幅を持つ写像関数(大円)の書込みが行なわれ
る。1つの抽出点Pの幅を持つ写像関数の書込み
が終了すると、次の対象となる抽出点の幅を持つ
写像関数の書込みが同様にして順次行なわれるこ
とになる。
明する。先づ抽出点Pの座標は、同心円位置rと
同心円上の基準点からの回転位置θの極座標形式
で与えられる。この点Pの座標のrは基準写像関
数ROM40―1,40―2に与えられ、同心円
rの基準点に対応する写像関数Rlma、Llmaが選
択され、各同心円の軌跡アドレス(XL,Y)、
(XR,Y)が各々加算器41―1,41―2に出
力される。一方、点Pの回転位置θは回転ROM
43に入力し、距離Lに変換され、加算器41―
1,41―2に出力する。加算器41―1,41
―2では各々XL+L、XR+Lの加算を行ない、
その出力は(XL+L,Y)、(XR+L,Y)とな
り書込みアドレスとして写像メモリ42に入力さ
れる。写像メモリ42では第9図と同様(XL+
L,Y)のアドレスに「+1」、(XL+L,Y)
のアドレスに「−1」が書込まれる。同様に各同
心円毎に軌跡アドレスが同様にしてシフトされて
写像メモリ42に書込まれ、抽出点Pに対応する
幅を持つ写像関数(大円)の書込みが行なわれ
る。1つの抽出点Pの幅を持つ写像関数の書込み
が終了すると、次の対象となる抽出点の幅を持つ
写像関数の書込みが同様にして順次行なわれるこ
とになる。
次に、本発明の第2の発明について前述の写像
関数生成法を球面写像に用いた例について第38
図により説明する。
関数生成法を球面写像に用いた例について第38
図により説明する。
第11図乃至第13図で説明した様に第2の発
明では写像関数の幅領域の両側に抑制領域を設け
て、しかもその端点を生成し記録する様にしてい
る。従つて、写像関数として第35図と同様幅領
域の端点を示す2つの写像関数Rlma、Llmaの他
に抑制領域の端点を示す2つの写像関数Rlma、
Flmaを生成すればよい。従つて、前述の第1の
発明と同様にこれら端点を示す写像関数の各同心
円上の軌跡アドレスを生成すればよく、第1の発
明の場合と同様に各同心円の基準点における4つ
の基準写像関数のみを格納しておき、基準点と抽
出点との距離Lに応じて4つの基準写像関数をシ
フトすることにより抽出点における幅及び抑制領
域をもつ写像関数、即ち4つの写像関数Rlma、
Llma、Slma、Flmaを生成する。
明では写像関数の幅領域の両側に抑制領域を設け
て、しかもその端点を生成し記録する様にしてい
る。従つて、写像関数として第35図と同様幅領
域の端点を示す2つの写像関数Rlma、Llmaの他
に抑制領域の端点を示す2つの写像関数Rlma、
Flmaを生成すればよい。従つて、前述の第1の
発明と同様にこれら端点を示す写像関数の各同心
円上の軌跡アドレスを生成すればよく、第1の発
明の場合と同様に各同心円の基準点における4つ
の基準写像関数のみを格納しておき、基準点と抽
出点との距離Lに応じて4つの基準写像関数をシ
フトすることにより抽出点における幅及び抑制領
域をもつ写像関数、即ち4つの写像関数Rlma、
Llma、Slma、Flmaを生成する。
第39図は第38図の方法を実現するための一
実施例ブロツク図であり、第37図と同一のもの
は同一の記号で示してあり、40―3,40―4
は基準写像関数ROMであり、各々抑制領域のた
めの写像関数Rlma、FlmaをROM40―1,4
0―2と同様の方法で格納したもの、41―3,
41―4は各々加算器であり、ROM40―3,
40―4に対応して設けられたものであり、加算
器41―1,41―2と同一のものである。
実施例ブロツク図であり、第37図と同一のもの
は同一の記号で示してあり、40―3,40―4
は基準写像関数ROMであり、各々抑制領域のた
めの写像関数Rlma、FlmaをROM40―1,4
0―2と同様の方法で格納したもの、41―3,
41―4は各々加算器であり、ROM40―3,
40―4に対応して設けられたものであり、加算
器41―1,41―2と同一のものである。
次に、第39図ブロツク構成の動作について説
明すると、抽出点Pの座標は極座標(r,θ)で
与えられ、同心円座標rは各基準写像関数ROM
40―1,40―2,40―3,40―4に与え
られ、回転位置座標θは回転ROM43に与えら
れる。基準写像関数ROM40―1,40―2か
らは第37図と同様同心円rの基準点に対応する
写像関数の幅領域の端点アドレス(XL,Y)、
(XR,Y)が出力され、基準写像関数ROM40
―3,40―4からは同心円rの基準点に対応す
る抑制領域のための基準写像関数Slma、Flmaの
アドレス(XS,Y)、(XF,Y)が出力される。
第37図と同様各加算器41―1〜41―4は
各々XL+L,XR+L,XS+L,XF+Lの加算を
行ない、その出力は(XL+L,Y)、(XR+L,
Y)、(XS+L,Y)、(XF+L,Y)となり書込
みアドレスとして写像メモリ42に入力する。写
像メモリ42では第13図と同様(XL+L,Y)
のアドレス(第13図ではXn)に「a+b」、
(XR+L,Y)のアドレス(第13図ではXP)に
「−(a+b)」、(XS+L,Y)のアドレス(第1
3図ではXl)に「−a」、(XF+L,Y)のアド
レス(第13図ではXo)に「+a」が書込まれ
る。
明すると、抽出点Pの座標は極座標(r,θ)で
与えられ、同心円座標rは各基準写像関数ROM
40―1,40―2,40―3,40―4に与え
られ、回転位置座標θは回転ROM43に与えら
れる。基準写像関数ROM40―1,40―2か
らは第37図と同様同心円rの基準点に対応する
写像関数の幅領域の端点アドレス(XL,Y)、
(XR,Y)が出力され、基準写像関数ROM40
―3,40―4からは同心円rの基準点に対応す
る抑制領域のための基準写像関数Slma、Flmaの
アドレス(XS,Y)、(XF,Y)が出力される。
第37図と同様各加算器41―1〜41―4は
各々XL+L,XR+L,XS+L,XF+Lの加算を
行ない、その出力は(XL+L,Y)、(XR+L,
Y)、(XS+L,Y)、(XF+L,Y)となり書込
みアドレスとして写像メモリ42に入力する。写
像メモリ42では第13図と同様(XL+L,Y)
のアドレス(第13図ではXn)に「a+b」、
(XR+L,Y)のアドレス(第13図ではXP)に
「−(a+b)」、(XS+L,Y)のアドレス(第1
3図ではXl)に「−a」、(XF+L,Y)のアド
レス(第13図ではXo)に「+a」が書込まれ
る。
同様に各同心円毎に軌跡アドレスがシフトされ
て写像メモリ42に書込まれ、抽出点Pに対応す
る幅及び抑制領域を持つ写像関数の書込みが行な
われる。
て写像メモリ42に書込まれ、抽出点Pに対応す
る幅及び抑制領域を持つ写像関数の書込みが行な
われる。
1つの抽出点に対し幅及び抑制領域を持つ写像
関数の書込みが終了すると、次の対象となる抽出
点の幅及び抑制領域を持つ写像関数の書込みが同
様にして順次行なわれることになる。
関数の書込みが終了すると、次の対象となる抽出
点の幅及び抑制領域を持つ写像関数の書込みが同
様にして順次行なわれることになる。
第40図は第1の発明に関する第37図の構成
によつて写像関数が書込まれた写像メモリの状態
を模式的に示したものであり、第41図は第2の
発明に関する第39図の構成によつて写像関数が
書込まれた写像メモリの状態を模式的に示したも
のである。
によつて写像関数が書込まれた写像メモリの状態
を模式的に示したものであり、第41図は第2の
発明に関する第39図の構成によつて写像関数が
書込まれた写像メモリの状態を模式的に示したも
のである。
第40図よりピーク点は充分高さを持つ交点
CPの抽出は容易となる。又、第41図よりピー
ク点は一層急峻となり一層交点CPの抽出が容易
となる。
CPの抽出は容易となる。又、第41図よりピー
ク点は一層急峻となり一層交点CPの抽出が容易
となる。
第42図は本発明方法を実現するための球面写
像プロセツサの一実施例構成図であり、図中、第
37図乃至第39図と同一のものは同一の記号で
示してあり、44は同心円カウンタであり、同心
円r1〜rnのアドレス(即ち、Y1〜Yn)を順次発
生し、大円ROM(写像関数メモリ)40、回転
(シフト)ROM(シフト量メモリ)43等に与え
るもの、45は同心円最大値ROMであり、前述
の第33図及び第34図で説明した様に座標形式
を(r,L)とすると、各同心円の分割数が異な
るため、各同心円の回転方向の最大値を格納して
おくものであり、同心円カウンタ44のアドレス
によつて対応する最大値が読出されるもの、46
は正規化回路であり、加算器41からの大円
ROM40とシフトROM43との加算出力が回
転角換算で基準点から360゜(即ち、同心円の最大
値)を超えた場合にこれを正規化するものであ
り、同心円最大値ROM45の最大値を回転角
360゜として正規化するものである。47aは不在
大円検出回路であり、第33図において説明した
様に基準大円が交点を有しない同心円には最大の
同心円の最大値(例えば460)以上の存在し得な
い値(例えば512)を大円ROM40に書込んで
おくので、大円ROM40の出力を監視し、この
存在し得ない値である時は、交点を有しない同心
円であるので書込み禁止信号を出力するもの、4
7bはライトコントロール回路であり、不在大円
検出回路47aの書込み禁止信号によつて正規化
回路46からの書込みアドレスの指示する写像メ
モリ42への書込みを禁止するものである。48
aはラツチ回路であり、写像メモリ42から読出
された内容をラツチするもの、48bは加算器で
あり、ラツチ回路48aの内容に後述する切換回
路からの加算値を加算してバスBUSを介し写像
メモリ42に書込むもの、49aは切換回路であ
り、バスBUSからの点Pの重みW又は後述する
積分用レジスタからの値を選択的に加算器48b
に加算値として入力するもの、49bは積分用レ
ジスタであり、前述の第6図、第7図で説明した
様に端点記録されたものを第6図C、第7図Cの
ものに積分するためのものである。49cは抑制
用カウンタであり、抑制領域SFa,SFbを発生さ
せるため、前述の4点のアドレスを発生するも
の、49dは乗算回路であり、バスBUSからの
重みWを抑制用カウンタ49cの出力に応じて−
w/2、3/2w、−3/2w、w/2に変換して出力
するも のである。
像プロセツサの一実施例構成図であり、図中、第
37図乃至第39図と同一のものは同一の記号で
示してあり、44は同心円カウンタであり、同心
円r1〜rnのアドレス(即ち、Y1〜Yn)を順次発
生し、大円ROM(写像関数メモリ)40、回転
(シフト)ROM(シフト量メモリ)43等に与え
るもの、45は同心円最大値ROMであり、前述
の第33図及び第34図で説明した様に座標形式
を(r,L)とすると、各同心円の分割数が異な
るため、各同心円の回転方向の最大値を格納して
おくものであり、同心円カウンタ44のアドレス
によつて対応する最大値が読出されるもの、46
は正規化回路であり、加算器41からの大円
ROM40とシフトROM43との加算出力が回
転角換算で基準点から360゜(即ち、同心円の最大
値)を超えた場合にこれを正規化するものであ
り、同心円最大値ROM45の最大値を回転角
360゜として正規化するものである。47aは不在
大円検出回路であり、第33図において説明した
様に基準大円が交点を有しない同心円には最大の
同心円の最大値(例えば460)以上の存在し得な
い値(例えば512)を大円ROM40に書込んで
おくので、大円ROM40の出力を監視し、この
存在し得ない値である時は、交点を有しない同心
円であるので書込み禁止信号を出力するもの、4
7bはライトコントロール回路であり、不在大円
検出回路47aの書込み禁止信号によつて正規化
回路46からの書込みアドレスの指示する写像メ
モリ42への書込みを禁止するものである。48
aはラツチ回路であり、写像メモリ42から読出
された内容をラツチするもの、48bは加算器で
あり、ラツチ回路48aの内容に後述する切換回
路からの加算値を加算してバスBUSを介し写像
メモリ42に書込むもの、49aは切換回路であ
り、バスBUSからの点Pの重みW又は後述する
積分用レジスタからの値を選択的に加算器48b
に加算値として入力するもの、49bは積分用レ
ジスタであり、前述の第6図、第7図で説明した
様に端点記録されたものを第6図C、第7図Cの
ものに積分するためのものである。49cは抑制
用カウンタであり、抑制領域SFa,SFbを発生さ
せるため、前述の4点のアドレスを発生するも
の、49dは乗算回路であり、バスBUSからの
重みWを抑制用カウンタ49cの出力に応じて−
w/2、3/2w、−3/2w、w/2に変換して出力
するも のである。
次に第42図実施例構成の動作について説明す
る。図示しないメモリより各抽出点の座標(rn,
θn)及びその点の重みWが与えられる。大円
ROM40は第39図のROM40―1〜40―
4を合わせたものであり、即ち、各同心円毎の軌
跡アドレスとして前述の4点のアドレスが格納さ
れている幅及び抑制領域をもつ写像関数を格納し
たものであり、抑制用カウンタ49cの出力に応
じてこの4点のアドレスが順次出力される。同心
円方向の座標rnは大円ROM40に入力し、rnに
対応する4つの基準大円Slma、Rlma、Llma、
Flmaが選択され、一方回転方向の座標θnはシフ
トROM43に入力し、θnに対応するシフト距離
群Lnが選択される。同心円カウンタ44は各同
心円のアドレスを順次出力し、同心円最大値
ROM45、大円ROM40、シフトROM43に
与える。同心円最大値ROM45からは当該同心
円の最大値が出力され、大円ROM40からは当
該4つの基準大円lnの当該同心円との交点座標
(アドレス)が抑制用カウンタ49の出力に従つ
て順次出力され、シフトROM43からは距離群
Lnのうち当該同心円におけるシフト距離が出力
される。従つて加算器41では大円ROM40か
らの4つの交点座標とシフトROM43からのシ
フト距離を加算し、正規化回路46に入力する。
正規化回路46では同心円最大値ROM45から
の最大値と加算器41からの加算値とを比較し、
加算値が最大値より小なら加算値を書込みアドレ
スとして写像メモリ42に与え、加算値が最大値
より大なら、(加算値−最大値)を書込みアドレ
スとして写像メモリ42に与える。一方、大円
ROM40からの4つの交点座標は不在大円検出
回路47aに与えられ、当該検出回路47aが交
点座標として前述の存在し得ない値を検出する
と、基準大円が交点を有しない同心円の出力であ
ると判定し、書込み禁止信号をライトコントロー
ル回路47bに与え、当該書込みアドレスへの写
像メモリ42に対する書込みを禁止する。逆に書
込み禁止信号が出力されない場合には当該書込み
アドレスへの写像メモリ42に対する書込みが行
なわれる。
る。図示しないメモリより各抽出点の座標(rn,
θn)及びその点の重みWが与えられる。大円
ROM40は第39図のROM40―1〜40―
4を合わせたものであり、即ち、各同心円毎の軌
跡アドレスとして前述の4点のアドレスが格納さ
れている幅及び抑制領域をもつ写像関数を格納し
たものであり、抑制用カウンタ49cの出力に応
じてこの4点のアドレスが順次出力される。同心
円方向の座標rnは大円ROM40に入力し、rnに
対応する4つの基準大円Slma、Rlma、Llma、
Flmaが選択され、一方回転方向の座標θnはシフ
トROM43に入力し、θnに対応するシフト距離
群Lnが選択される。同心円カウンタ44は各同
心円のアドレスを順次出力し、同心円最大値
ROM45、大円ROM40、シフトROM43に
与える。同心円最大値ROM45からは当該同心
円の最大値が出力され、大円ROM40からは当
該4つの基準大円lnの当該同心円との交点座標
(アドレス)が抑制用カウンタ49の出力に従つ
て順次出力され、シフトROM43からは距離群
Lnのうち当該同心円におけるシフト距離が出力
される。従つて加算器41では大円ROM40か
らの4つの交点座標とシフトROM43からのシ
フト距離を加算し、正規化回路46に入力する。
正規化回路46では同心円最大値ROM45から
の最大値と加算器41からの加算値とを比較し、
加算値が最大値より小なら加算値を書込みアドレ
スとして写像メモリ42に与え、加算値が最大値
より大なら、(加算値−最大値)を書込みアドレ
スとして写像メモリ42に与える。一方、大円
ROM40からの4つの交点座標は不在大円検出
回路47aに与えられ、当該検出回路47aが交
点座標として前述の存在し得ない値を検出する
と、基準大円が交点を有しない同心円の出力であ
ると判定し、書込み禁止信号をライトコントロー
ル回路47bに与え、当該書込みアドレスへの写
像メモリ42に対する書込みを禁止する。逆に書
込み禁止信号が出力されない場合には当該書込み
アドレスへの写像メモリ42に対する書込みが行
なわれる。
次に、この書込まれた内容に重みづけを行なう
ため、当該書込み位置の内容を写像メモリ42か
ら読出し、バスBUSを介しラツチ回路48aに
ラツチする。一方、乗算回路49dは抑制用カウ
ンタ49cの出力に従つて第12図Bで説明した
重みを各端点Xl,Xn,XP,Xoに付与すべく−
w/2、3/2w、−3/2w、w/2を出力し、切換
回路4 9aに与える。切換回路49aは乗算回路49d
の出力を加算器48bに与えるように切換えられ
ているので、加算器48bはこのラツチ回路48
aの書込み位置の内容に乗算回路49dの出力を
加算してバスBUSへ与え、写像メモリ42の当
該書込み位置に書込む。乗算回路49dの情報は
抑制用カウンタ49cの出力に従つて順次−w/2、 3/2w、−3/2w、w/2を出力し、一方、大円RO
M 40からは抑制用カウンタ49cの出力に従つて
各端点のアドレスが順次出力され、加算器41で
出力され写像メモリ42に順次書込まれ、書込ま
れると同時にラツチ回路48aに読出され、乗算
回路49dの順次出力と同期している。従つて加
算器48bでは、抑制領域の開始点であるXlの内
容に−w/2を加算した値を出力し、写像メモリ4 2の当該開始点Xlに書込み、次に幅領域の開始点
であるXnの内容に3/2wを加算した値を出力し、 写像メモリ42の当該開始点Xnに書込み、次に
幅領域の終了点であるXPの内容に−3/2wを加算 した値を出力し、写像メモリ42の当該終了点
XPに書込み、最後に抑制領域の終了点であるXo
の内容にw/2を加算した値を出力し、写像メモリ 42の当該終了点Xoに書込む。
ため、当該書込み位置の内容を写像メモリ42か
ら読出し、バスBUSを介しラツチ回路48aに
ラツチする。一方、乗算回路49dは抑制用カウ
ンタ49cの出力に従つて第12図Bで説明した
重みを各端点Xl,Xn,XP,Xoに付与すべく−
w/2、3/2w、−3/2w、w/2を出力し、切換
回路4 9aに与える。切換回路49aは乗算回路49d
の出力を加算器48bに与えるように切換えられ
ているので、加算器48bはこのラツチ回路48
aの書込み位置の内容に乗算回路49dの出力を
加算してバスBUSへ与え、写像メモリ42の当
該書込み位置に書込む。乗算回路49dの情報は
抑制用カウンタ49cの出力に従つて順次−w/2、 3/2w、−3/2w、w/2を出力し、一方、大円RO
M 40からは抑制用カウンタ49cの出力に従つて
各端点のアドレスが順次出力され、加算器41で
出力され写像メモリ42に順次書込まれ、書込ま
れると同時にラツチ回路48aに読出され、乗算
回路49dの順次出力と同期している。従つて加
算器48bでは、抑制領域の開始点であるXlの内
容に−w/2を加算した値を出力し、写像メモリ4 2の当該開始点Xlに書込み、次に幅領域の開始点
であるXnの内容に3/2wを加算した値を出力し、 写像メモリ42の当該開始点Xnに書込み、次に
幅領域の終了点であるXPの内容に−3/2wを加算 した値を出力し、写像メモリ42の当該終了点
XPに書込み、最後に抑制領域の終了点であるXo
の内容にw/2を加算した値を出力し、写像メモリ 42の当該終了点Xoに書込む。
このようにして、一つの同心円に対する4つの
端点の書込みが終ると、同心円カウンタ44の歩
進に従つて変化する同心円アドレスに従つて大円
ROM40より次の同心円の4点の端点アドレス
が順次出力され、加算器41でシフトされ同様に
重みづけが付され写像メモリ42に格納される。
端点の書込みが終ると、同心円カウンタ44の歩
進に従つて変化する同心円アドレスに従つて大円
ROM40より次の同心円の4点の端点アドレス
が順次出力され、加算器41でシフトされ同様に
重みづけが付され写像メモリ42に格納される。
1つの点Pに対する写像メモリ42への大円の
書込みが終了すると、次の点の座標及び重みがバ
スBUSを介し与えられ、同様にして写像メモリ
42へ大円が書込まれる。
書込みが終了すると、次の点の座標及び重みがバ
スBUSを介し与えられ、同様にして写像メモリ
42へ大円が書込まれる。
このようにして、対象となる全ての点に対する
大円が写像メモリ42に書込まれると、第12図
Bで説明したものと同様の書込み内容が得られ
る。次に写像メモリ42の内容からピーク点を探
す。このピーク点は前述の大円群の交点である。
大円が写像メモリ42に書込まれると、第12図
Bで説明したものと同様の書込み内容が得られ
る。次に写像メモリ42の内容からピーク点を探
す。このピーク点は前述の大円群の交点である。
このため、先づ写像メモリ42の第6図B、第
7図Bで説明した端点記録内容を積分して第6図
c、第7図cで説明した本来のレベル分布に戻す
必要がある。
7図Bで説明した端点記録内容を積分して第6図
c、第7図cで説明した本来のレベル分布に戻す
必要がある。
このため、切換回路49aは積分用レジスタ4
9b側に切換えられ、加算器48bに積分用レジ
スタ49bの内容を与えるようにする。次に写像
メモリ42の内容を各Y軸に対してX方向に走査
して読出し、ラツチ回路48aに入力し、加算器
48bで積分用レジスタ49bの内容と加算せし
め、加算結果はバスBUSを介し写像メモリ42
の当該読出し位置に書込むとともに積分用レジス
タ49bにセツトする。写像メモリ42のX方向
について順次この繰作を繰返せば、加算器48b
の出力は積分結果となり、写像メモリ42には端
点の重みを積分したもの、即ち第40図、第41
図の本来のレベル分布の内容が得られる。
9b側に切換えられ、加算器48bに積分用レジ
スタ49bの内容を与えるようにする。次に写像
メモリ42の内容を各Y軸に対してX方向に走査
して読出し、ラツチ回路48aに入力し、加算器
48bで積分用レジスタ49bの内容と加算せし
め、加算結果はバスBUSを介し写像メモリ42
の当該読出し位置に書込むとともに積分用レジス
タ49bにセツトする。写像メモリ42のX方向
について順次この繰作を繰返せば、加算器48b
の出力は積分結果となり、写像メモリ42には端
点の重みを積分したもの、即ち第40図、第41
図の本来のレベル分布の内容が得られる。
次に、このレベル分布からピーク点を検出する
ため、写像メモリ42の出力を所定のスライス値
でスライスする。このため、積分用レジスタ49
bにスライス値がセツトされる。
ため、写像メモリ42の出力を所定のスライス値
でスライスする。このため、積分用レジスタ49
bにスライス値がセツトされる。
このセツトの後、写像メモリ42の内容は読出
され順次バスBUSを介しラツチ回路48aに入
力し、ラツチされ、加算器48bでラツチされた
内容とスライス値が加算され、加算器48bは加
算値がオーバフローするとキヤリーを発し、それ
以外は出力を発しない。ここで、スライス値をピ
ーク点以外にキヤリーが生じない様な値にセツト
しておくと、ピーク点以外ではキヤリーが発せら
れず、ピーク点のみでキヤリーが発せられる。即
ち、加算によるスライス動作が行なわれることに
なる。この加算器48bの出力はバスBUSを介
し写像メモリ42の読出した位置に書込まれレジ
スタ49bの更新は行なわれない。従つて、写像
メモリ42の全アドレスに対しこの操作を施せ
ば、写像メモリ42はピーク点に対応する位置
(アドレス)のみが“1”、その他は“0”に書替
えられることになる。
され順次バスBUSを介しラツチ回路48aに入
力し、ラツチされ、加算器48bでラツチされた
内容とスライス値が加算され、加算器48bは加
算値がオーバフローするとキヤリーを発し、それ
以外は出力を発しない。ここで、スライス値をピ
ーク点以外にキヤリーが生じない様な値にセツト
しておくと、ピーク点以外ではキヤリーが発せら
れず、ピーク点のみでキヤリーが発せられる。即
ち、加算によるスライス動作が行なわれることに
なる。この加算器48bの出力はバスBUSを介
し写像メモリ42の読出した位置に書込まれレジ
スタ49bの更新は行なわれない。従つて、写像
メモリ42の全アドレスに対しこの操作を施せ
ば、写像メモリ42はピーク点に対応する位置
(アドレス)のみが“1”、その他は“0”に書替
えられることになる。
このようにして、写像メモリ42にはピーク点
Sの位置に“1”を、その他に“0”を格納した
内容が格納され、このS点の位置の判明により写
像による情報抽出が完了することになる。
Sの位置に“1”を、その他に“0”を格納した
内容が格納され、このS点の位置の判明により写
像による情報抽出が完了することになる。
前述の説明では、抑制用カウンタ49cによつ
て4点の端点アドレスを出力する第2の発明の幅
及び抑制領域を持つ写像関数の生成、書込みにつ
いて説明したが、第1の発明の幅領域を持つ写像
関数の生成、書込みには、ROM40を第37図
のROM40―1,40―2で構成し、4ビツト
出力の抑制用カウンタ49cを2ビツト出力の幅
用カウンタに変更するだけで同様の構成を用いる
ことができる。
て4点の端点アドレスを出力する第2の発明の幅
及び抑制領域を持つ写像関数の生成、書込みにつ
いて説明したが、第1の発明の幅領域を持つ写像
関数の生成、書込みには、ROM40を第37図
のROM40―1,40―2で構成し、4ビツト
出力の抑制用カウンタ49cを2ビツト出力の幅
用カウンタに変更するだけで同様の構成を用いる
ことができる。
次に、係る写像による情報抽出法の応用例とし
て対象物の3次元計測システムについて説明す
る。第43図は本発明の応用例である3次元計測
システムの構成図であり、図中、2はテレビカメ
ラであり、後述する球面カメラで構成されるも
の、4a,4bは写像プロセツサであり、各々第
43図の構成を有するもの、50はアナログ・デ
ジタル(AD)コンパータであり、テレビカメラ
2からのビデオ信号を多値デジタルの画信号に変
換するもの、51は輪郭抽出部であり、ADコン
バータ50からの画信号に基いて輪郭を描出する
周知のものであり、輪郭抽出された画信号は後述
するフレームメモリに、輪郭抽出の結果得た輪郭
の各点の座標、重みは後述する原画メモリに出力
するもの、52はフレームメモリであり、輪郭抽
出された画信号を表示のため格納するもの、53
はテレビモニターであり、フレームメモリ52の
内容を表示するためのもの、54は原画メモリで
あり、輪郭抽出部51で輪郭抽出された各点の座
標、重みを格納するもの、55,56は各々写像
用メモリであり、写像プロセツサ4a、4bによ
る写像結果を格納しておくもの、57はパラレル
インターフエイスであり、後述する認識部とバス
を介して輪郭抽出部51、写像プロセツサ4a、
4bがコマンド、データのやりとりを行なうため
のものである。60は認識部であり、システム全
体を制御するとともに写像結果を利用してテレビ
カメラ2の把えた3次元像の認識を行なうもので
あり、61〜66で示すもので構成される。61
はプロセツサであり、システム全体の制御及び認
識をプログラムの実行によつて行なうもの、62
はメインメモリであり、RAM(ランダムアクセ
スメモリ)で構成され、プロセツサの動作のため
データ等を格納しておくもの、63はインターフ
エイスであり、外部及び後述するキーボードとの
データ、コマンドのやりとりを行うためのもの、
64はプリンタインタフエイスであり、後述する
プリンタとデータ、コマンドのやりとりを行なう
もの、65はフロツピーデイスクコントローラで
あり、外部記憶としてのフロツピーデイスク装置
66を制御するためのもの、67はプリンターで
あり、必要に応じてデータ等を印字出力するも
の、68はキーボードであり、コマンド、データ
を入力するためのものである。70はマルチバス
であり、認識部60のプロセツサ61とADコン
バータ50、フレームメモリ52、原画メモリ5
4、写像メモリ55,56、パラレルインターフ
エイス57及びフロツピーデイスクコントローラ
65とを接続し、コマンド、データのやりとりを
行なうものである。
て対象物の3次元計測システムについて説明す
る。第43図は本発明の応用例である3次元計測
システムの構成図であり、図中、2はテレビカメ
ラであり、後述する球面カメラで構成されるも
の、4a,4bは写像プロセツサであり、各々第
43図の構成を有するもの、50はアナログ・デ
ジタル(AD)コンパータであり、テレビカメラ
2からのビデオ信号を多値デジタルの画信号に変
換するもの、51は輪郭抽出部であり、ADコン
バータ50からの画信号に基いて輪郭を描出する
周知のものであり、輪郭抽出された画信号は後述
するフレームメモリに、輪郭抽出の結果得た輪郭
の各点の座標、重みは後述する原画メモリに出力
するもの、52はフレームメモリであり、輪郭抽
出された画信号を表示のため格納するもの、53
はテレビモニターであり、フレームメモリ52の
内容を表示するためのもの、54は原画メモリで
あり、輪郭抽出部51で輪郭抽出された各点の座
標、重みを格納するもの、55,56は各々写像
用メモリであり、写像プロセツサ4a、4bによ
る写像結果を格納しておくもの、57はパラレル
インターフエイスであり、後述する認識部とバス
を介して輪郭抽出部51、写像プロセツサ4a、
4bがコマンド、データのやりとりを行なうため
のものである。60は認識部であり、システム全
体を制御するとともに写像結果を利用してテレビ
カメラ2の把えた3次元像の認識を行なうもので
あり、61〜66で示すもので構成される。61
はプロセツサであり、システム全体の制御及び認
識をプログラムの実行によつて行なうもの、62
はメインメモリであり、RAM(ランダムアクセ
スメモリ)で構成され、プロセツサの動作のため
データ等を格納しておくもの、63はインターフ
エイスであり、外部及び後述するキーボードとの
データ、コマンドのやりとりを行うためのもの、
64はプリンタインタフエイスであり、後述する
プリンタとデータ、コマンドのやりとりを行なう
もの、65はフロツピーデイスクコントローラで
あり、外部記憶としてのフロツピーデイスク装置
66を制御するためのもの、67はプリンターで
あり、必要に応じてデータ等を印字出力するも
の、68はキーボードであり、コマンド、データ
を入力するためのものである。70はマルチバス
であり、認識部60のプロセツサ61とADコン
バータ50、フレームメモリ52、原画メモリ5
4、写像メモリ55,56、パラレルインターフ
エイス57及びフロツピーデイスクコントローラ
65とを接続し、コマンド、データのやりとりを
行なうものである。
次に、第43図実施例構成の動作について説明
する。この実施例では、テレビカメラ2によつて
対象物を球面投影(第14図)した像を得る。こ
れについて第44図乃至第47図により説明す
る。
する。この実施例では、テレビカメラ2によつて
対象物を球面投影(第14図)した像を得る。こ
れについて第44図乃至第47図により説明す
る。
第44図は球面カメラについての説明図、第4
5図は画像入力部の一実施例構成、第46図は第
45図図示実施例を説明するための図、第47図
は等距離射影レンズの特性説明図を示す。
5図は画像入力部の一実施例構成、第46図は第
45図図示実施例を説明するための図、第47図
は等距離射影レンズの特性説明図を示す。
この実施例に用いられるカメラは、光軸からの
弧距離が光の入射角に比例した位置に結像するよ
うなレンズ、すなわち等距離射影レンズと、2次
元的な位置分解能が均質な受光素子とをそなえて
いる。または、等距離射影レンズの代わりに、通
常のレンズと、2次元的な位置分解能が均質な平
面受光素子と、電子的座標変換部とをそなえ、上
記等距離射影レンズによつて受光した場合と実質
的に同様になるよう、入力画像情報についての座
標の変換を行うようにしてもよい。
弧距離が光の入射角に比例した位置に結像するよ
うなレンズ、すなわち等距離射影レンズと、2次
元的な位置分解能が均質な受光素子とをそなえて
いる。または、等距離射影レンズの代わりに、通
常のレンズと、2次元的な位置分解能が均質な平
面受光素子と、電子的座標変換部とをそなえ、上
記等距離射影レンズによつて受光した場合と実質
的に同様になるよう、入力画像情報についての座
標の変換を行うようにしてもよい。
上記球面カメラは、仮想的には、第44図Aに
図示した如く、ピンホール20と球面受光素子2
1とによつて構成されるカメラと同等であると考
えてよい。現実的には、ピンホール20では、光
量不足や像のぼけの問題があるため、ピンホール
20は、レンズ系で置き換えられる。さらに、球
面状の受光素子21は製作が困難であるので、平
面受光素子を用いることになる。そのため、第4
4図Bに示すように、理想的な球面22と平面受
光素子23との間に違いが生ずる。なお、図中符
号24は、レンズまたは複数枚の組合せレンズに
よるレンズ系を表わしている。
図示した如く、ピンホール20と球面受光素子2
1とによつて構成されるカメラと同等であると考
えてよい。現実的には、ピンホール20では、光
量不足や像のぼけの問題があるため、ピンホール
20は、レンズ系で置き換えられる。さらに、球
面状の受光素子21は製作が困難であるので、平
面受光素子を用いることになる。そのため、第4
4図Bに示すように、理想的な球面22と平面受
光素子23との間に違いが生ずる。なお、図中符
号24は、レンズまたは複数枚の組合せレンズに
よるレンズ系を表わしている。
例えば、MOSやCCDなどの平面受光素子は、
通常受光セルが縦・横方向に等間隔に並んでお
り、分解能は受光位置によらず一定である。ま
た、いわゆるビジコン等の連続平面受光素子も2
次元的な位置分解能が均質である。そこで、レン
ズまたはレンズ系24によつて、第44図Bに図
示したような理想球面22と平面受光素子23と
のずれを取り除く必要がある。
通常受光セルが縦・横方向に等間隔に並んでお
り、分解能は受光位置によらず一定である。ま
た、いわゆるビジコン等の連続平面受光素子も2
次元的な位置分解能が均質である。そこで、レン
ズまたはレンズ系24によつて、第44図Bに図
示したような理想球面22と平面受光素子23と
のずれを取り除く必要がある。
例えば第44図c図示の如く、レンズ24の中
心から焦点距離fのところにある受光面に結像す
る像の高さをyとする。レンズの光軸に対する入
射光の角度をとすると、通常のレンズでは、 y=f tan …… の関係がある。しかし、第44図Aのようなピン
ホール・カメラの球面受光素子21と同等の像
を、第44図B図示平面受光素子23に結像させ
るためには、yがに比例するような射影方式、
すなわち、 y=f …… となるレンズを用いることになる。このようなレ
ンズは、魚眼レンズの一種であり、いわゆる等距
離射影レンズとして、知られている。
心から焦点距離fのところにある受光面に結像す
る像の高さをyとする。レンズの光軸に対する入
射光の角度をとすると、通常のレンズでは、 y=f tan …… の関係がある。しかし、第44図Aのようなピン
ホール・カメラの球面受光素子21と同等の像
を、第44図B図示平面受光素子23に結像させ
るためには、yがに比例するような射影方式、
すなわち、 y=f …… となるレンズを用いることになる。このようなレ
ンズは、魚眼レンズの一種であり、いわゆる等距
離射影レンズとして、知られている。
なお、上記のような特別な射影方式のレンズを
使わなくても、通常のレンズやその他の射影方式
のレンズで、以下のように球面カメラを構成でき
る。この球面カメラは、第45図図示の如く、受
光素子26とメモリ27と座標変換制御回路28
と演算回路29とからなる。
使わなくても、通常のレンズやその他の射影方式
のレンズで、以下のように球面カメラを構成でき
る。この球面カメラは、第45図図示の如く、受
光素子26とメモリ27と座標変換制御回路28
と演算回路29とからなる。
受光素子26からは、2次元画像を1次元的に
順次走査した信号が出力される。図示省略してい
るが、もちろん以降の処理をデイジタル信号とし
て扱うときは、受光素子26の出力映像信号は、
A/D変換器によつてアナログ/デイジタル変換
されている。この映像信号を、一旦、画像メモリ
27に書き込む。座標変換制御回路28は、画像
メモリ27へのデータ書き込み、読み出し、およ
び画像メモリ27からの出力データの演算を行な
う演算回路29を制御するものである。
順次走査した信号が出力される。図示省略してい
るが、もちろん以降の処理をデイジタル信号とし
て扱うときは、受光素子26の出力映像信号は、
A/D変換器によつてアナログ/デイジタル変換
されている。この映像信号を、一旦、画像メモリ
27に書き込む。座標変換制御回路28は、画像
メモリ27へのデータ書き込み、読み出し、およ
び画像メモリ27からの出力データの演算を行な
う演算回路29を制御するものである。
例えば通常レンズを用いる場合、通常レンズで
結像する像y′は、第式から、 y′=f tan …… となる。これを変換して第式の特性にしたいわ
けであるから、第式を第式に代入して、 y=f =f tan-1(y′/f) …… が得られる。すなわち、座標変換制御回路28お
よび演算回路29は、第式の座標変換を電子的
に行う。
結像する像y′は、第式から、 y′=f tan …… となる。これを変換して第式の特性にしたいわ
けであるから、第式を第式に代入して、 y=f =f tan-1(y′/f) …… が得られる。すなわち、座標変換制御回路28お
よび演算回路29は、第式の座標変換を電子的
に行う。
画像メモリ27には、受光素子26の受光セル
と1対1に対応する画像データが、第46図に白
丸印で示す如く格納される。これらは、レンズ特
性が上記第式と異なるため等角度間隔になつて
いない。等角度間隔に対応する格子点は、レンズ
特性によつて、例えば第46図に黒丸印で示す如
く決まる。なお、レンズが通常レンズである場合
には、黒丸印の位置は、上記第式によつて定ま
る。そこで、黒丸印の位置のデータを、近傍4個
の白丸印から、距離に応じた重み付け平均によつ
て、内挿するようにすればよい。または、白丸印
の間隔が密のとき、すなわち受光素子26の分解
能が十分細かいときには、近似的に黒丸印に最も
近い白丸印の値を出力として採用してもよい。
と1対1に対応する画像データが、第46図に白
丸印で示す如く格納される。これらは、レンズ特
性が上記第式と異なるため等角度間隔になつて
いない。等角度間隔に対応する格子点は、レンズ
特性によつて、例えば第46図に黒丸印で示す如
く決まる。なお、レンズが通常レンズである場合
には、黒丸印の位置は、上記第式によつて定ま
る。そこで、黒丸印の位置のデータを、近傍4個
の白丸印から、距離に応じた重み付け平均によつ
て、内挿するようにすればよい。または、白丸印
の間隔が密のとき、すなわち受光素子26の分解
能が十分細かいときには、近似的に黒丸印に最も
近い白丸印の値を出力として採用してもよい。
通常レンズの角度分解能と上記等距離射影レン
ズの角度分解能とを図示すると、例えば第47図
の如くになる。
ズの角度分解能とを図示すると、例えば第47図
の如くになる。
通常レンズの角度分解能は、第式をで微分
することにより、 dy/d=f/cos2 …… となる。一方、等距離射影レンズの角度分解能
は、第式をで微分することにより、 dy/d=f …… となる。第式および第式をプロツトしたもの
が第47図である。これからわかるように等距離
射影レンズの角度分解能は、入射角によらずに
一定であるのに対し、通常レンズでは、入射角
が小さいほど、角度分解能が低い。
することにより、 dy/d=f/cos2 …… となる。一方、等距離射影レンズの角度分解能
は、第式をで微分することにより、 dy/d=f …… となる。第式および第式をプロツトしたもの
が第47図である。これからわかるように等距離
射影レンズの角度分解能は、入射角によらずに
一定であるのに対し、通常レンズでは、入射角
が小さいほど、角度分解能が低い。
すなわち、等距離射影レンズまたはそれらと同
等な変換を行う機構を用いた球面カメラは、角度
分解能が入射角によらず均質であるという特徴
と、視野が大きいという特徴を有している。従つ
て、この球面カメラをロボツトの視覚に適用した
場合に、角度分解能の均質性から、正確な3次元
計測を行うことが可能となる。また、視野が大き
いことから広範囲な視覚情報を得ることができ、
例えば遠隔地にいるオペレータに対しても、臨場
感のある画像を呈示することができる。
等な変換を行う機構を用いた球面カメラは、角度
分解能が入射角によらず均質であるという特徴
と、視野が大きいという特徴を有している。従つ
て、この球面カメラをロボツトの視覚に適用した
場合に、角度分解能の均質性から、正確な3次元
計測を行うことが可能となる。また、視野が大き
いことから広範囲な視覚情報を得ることができ、
例えば遠隔地にいるオペレータに対しても、臨場
感のある画像を呈示することができる。
上記球面カメラ2によつて捉えた画像情報にも
とづいて、次のように球面写像による3次元計測
が行われる。
とづいて、次のように球面写像による3次元計測
が行われる。
球面カメラであるテレビカメラ2で把えた画像
のビデオ信号は、ADコンバータ50に入力し多
値デジタル画信号に変換された後、輪郭抽出部5
1へ与えられる。輪郭抽出部51は、係る多値デ
ジタル画信号から輪郭を抽出し、輪郭抽出された
画信号はフレームメモリ52へ与えられ、テレビ
モニター53にテレビカメラ2の把えた像を表示
せしめるとともに輪郭抽出の結果得た抽出点の座
標、重みは原画メモリ54に与えられる。
のビデオ信号は、ADコンバータ50に入力し多
値デジタル画信号に変換された後、輪郭抽出部5
1へ与えられる。輪郭抽出部51は、係る多値デ
ジタル画信号から輪郭を抽出し、輪郭抽出された
画信号はフレームメモリ52へ与えられ、テレビ
モニター53にテレビカメラ2の把えた像を表示
せしめるとともに輪郭抽出の結果得た抽出点の座
標、重みは原画メモリ54に与えられる。
原画メモリ54に係る抽出点の座標、重みが格
納されると、写像プロセツサ4aが原画メモリ5
4から各抽出点の座標、重みを読出し、第43図
において説明した様に抽出点の座標に対応する大
円を生成し自己の写像メモリ42に書込み、重み
づけを付して格納する。写像プロセツサ4aは原
画メモリ54から各抽出点の座標、重みを次々と
読出し、同様にして対応する大円を自己の写像メ
モリ42に書込んでいく。このようにして対象と
なる全ての抽出点について自己の写像メモリ42
に書込みが終了すると、第43図において説明し
た様にピーク点(S点)を探し、写像メモリ42
を書替える。その後、写像メモリ42の内容を写
像用メモリ55に移す。この写像用メモリ55の
内容によつて線分の抽出ができる。
納されると、写像プロセツサ4aが原画メモリ5
4から各抽出点の座標、重みを読出し、第43図
において説明した様に抽出点の座標に対応する大
円を生成し自己の写像メモリ42に書込み、重み
づけを付して格納する。写像プロセツサ4aは原
画メモリ54から各抽出点の座標、重みを次々と
読出し、同様にして対応する大円を自己の写像メ
モリ42に書込んでいく。このようにして対象と
なる全ての抽出点について自己の写像メモリ42
に書込みが終了すると、第43図において説明し
た様にピーク点(S点)を探し、写像メモリ42
を書替える。その後、写像メモリ42の内容を写
像用メモリ55に移す。この写像用メモリ55の
内容によつて線分の抽出ができる。
写像用メモリ55に写像プロセツサ4aの写像
結果が格納されると、写像プロセツサ4bが写像
用メモリ55のS点の座標を読出し、前述と同様
対応する大円を自己の写像メモリに書込んでい
く。尚、テレビカメラ2の把えた像は複数の線分
を有しており、写像プロセツサ4aの写像結果と
して写像用メモリ55に複数のS(ピーク)点が
格納されているものとする。写像プロセツサ4b
は前述と同様、対象となる全てのS点に対応する
大円を自己の写像メモリに書込むと、ピーク点
(SS点)を探し、写像メモリを書替える。即ち、
第33図で説明した様にS点の座標を元に逆写像
したことになり、これによつて線分の方向、交点
が判明する。写像プロセツサ4bは自己の写像メ
モリの内容を写像用メモリ56に移す。更に、図
示していないが、写像用メモリ56の内容をもと
に更に逆写像する写像プロセツサと、この写像結
果を格納する写像用メモリとを設けると、写像結
果として平面の方向の情報がえられる。
結果が格納されると、写像プロセツサ4bが写像
用メモリ55のS点の座標を読出し、前述と同様
対応する大円を自己の写像メモリに書込んでい
く。尚、テレビカメラ2の把えた像は複数の線分
を有しており、写像プロセツサ4aの写像結果と
して写像用メモリ55に複数のS(ピーク)点が
格納されているものとする。写像プロセツサ4b
は前述と同様、対象となる全てのS点に対応する
大円を自己の写像メモリに書込むと、ピーク点
(SS点)を探し、写像メモリを書替える。即ち、
第33図で説明した様にS点の座標を元に逆写像
したことになり、これによつて線分の方向、交点
が判明する。写像プロセツサ4bは自己の写像メ
モリの内容を写像用メモリ56に移す。更に、図
示していないが、写像用メモリ56の内容をもと
に更に逆写像する写像プロセツサと、この写像結
果を格納する写像用メモリとを設けると、写像結
果として平面の方向の情報がえられる。
これら写像プロセツサの一連の動作は認識部6
0のプロセツサ61がバス70、パラレルインタ
ーフエイス57を介し各写像プロセツサとコマン
ド、データをやりとりすることによつて行なわれ
る。
0のプロセツサ61がバス70、パラレルインタ
ーフエイス57を介し各写像プロセツサとコマン
ド、データをやりとりすることによつて行なわれ
る。
このようにして3つの写像用プロセツサにより
線分、線分の交点、方向、線分により構成される
平面の方向が抽出され、3つの写像用メモリに
各々格納されると、認識部60のプロセツサ61
はバス70を介し、これら3つの写像用メモリの
内を読出し、メインメモリ62を用いてテレビカ
メラ2の把えた像の線分、交点、平面を識別し、
これら線分、平面より対象物を再構成し、フロツ
ピーデイスク装置66に格納してある種々の対象
物のデータと比較して、対象物を特定化し認識す
る。
線分、線分の交点、方向、線分により構成される
平面の方向が抽出され、3つの写像用メモリに
各々格納されると、認識部60のプロセツサ61
はバス70を介し、これら3つの写像用メモリの
内を読出し、メインメモリ62を用いてテレビカ
メラ2の把えた像の線分、交点、平面を識別し、
これら線分、平面より対象物を再構成し、フロツ
ピーデイスク装置66に格納してある種々の対象
物のデータと比較して、対象物を特定化し認識す
る。
認識した結果はプリンタインターフエンス64
を介しプリンタ67に印字出力する。尚、インタ
ーフエイス63を介しロボツトコントローラが接
続されている場合には、認識結果をロボツトコン
トローラに与え、ロボツトコントローラによりロ
ボツトを障害物にぶつかることなく走行させた
り、特定の対象物を把持させたりすることができ
る。
を介しプリンタ67に印字出力する。尚、インタ
ーフエイス63を介しロボツトコントローラが接
続されている場合には、認識結果をロボツトコン
トローラに与え、ロボツトコントローラによりロ
ボツトを障害物にぶつかることなく走行させた
り、特定の対象物を把持させたりすることができ
る。
次に、写像としてハフ変換を用いたものについ
て本発明を説明する。
て本発明を説明する。
第49図は本発明をハフ変換に適用した説明図
である。ハフ変換は、入力画像についての直線あ
るいは線分の抽出等において、確かさを濃縮させ
る手法として用いられるものである。ハフ変換は
第48図AのX―Y座標面上での点P(X,Y)
に対し、次式によつて第48図Bの正弦波面に変
換するものである。
である。ハフ変換は、入力画像についての直線あ
るいは線分の抽出等において、確かさを濃縮させ
る手法として用いられるものである。ハフ変換は
第48図AのX―Y座標面上での点P(X,Y)
に対し、次式によつて第48図Bの正弦波面に変
換するものである。
r=Xsin+y cos ……
即ち、2次元座標(X,Y)を(r,)とい
う極座標面に写像するものと解せる。
う極座標面に写像するものと解せる。
そして、第48図A図示の如き1直線上の各点
に対応する正弦波を正弦波プレーンにプロツトす
ると、第48図B図示の正弦波プレーンで2点
(rが正のもだけ考えれば1点)で交れる。この
点の回転角θ0、高さr0は、第48図Aの各点が構
成する直線に対し原点から垂直な線を下ろした時
の垂直線の長さr0と回転点θ0を示すことになるか
ら、これによつて当該各点の構成する直線の情報
を抽出出来る。即ち、直線あるいは線分の抽出、
途切れ、歪みのある線分の再生等が可能となる。
に対応する正弦波を正弦波プレーンにプロツトす
ると、第48図B図示の正弦波プレーンで2点
(rが正のもだけ考えれば1点)で交れる。この
点の回転角θ0、高さr0は、第48図Aの各点が構
成する直線に対し原点から垂直な線を下ろした時
の垂直線の長さr0と回転点θ0を示すことになるか
ら、これによつて当該各点の構成する直線の情報
を抽出出来る。即ち、直線あるいは線分の抽出、
途切れ、歪みのある線分の再生等が可能となる。
そして、第48図Bに示す様に、本発明の第1
の発明を適用して1つの点に対する正弦波(写像
関数)に幅SFを持たせれば交点の抽出が容易と
なる。同様に第48図Cに示す様に、本発明の第
2の発明を適用して正弦波に幅SF及び抑制領域
SFa,SFbを設ければ、前述と同様一層急峻な交
点がえられ、交点の抽出がより容易、正確とな
る。このハフ変換においても、球面変換で説明し
たものと同様の写像関数生成の方法が利用でき
る。第49図、第50図、第51図はこのハフ変
換のため写像関数生成を説明するための図であ
る。
の発明を適用して1つの点に対する正弦波(写像
関数)に幅SFを持たせれば交点の抽出が容易と
なる。同様に第48図Cに示す様に、本発明の第
2の発明を適用して正弦波に幅SF及び抑制領域
SFa,SFbを設ければ、前述と同様一層急峻な交
点がえられ、交点の抽出がより容易、正確とな
る。このハフ変換においても、球面変換で説明し
たものと同様の写像関数生成の方法が利用でき
る。第49図、第50図、第51図はこのハフ変
換のため写像関数生成を説明するための図であ
る。
前述の式を変形すると
|r|=√2+2 ……−1
=tan-1Y/X ……−2
となる。
即ち、|r|が等しい点、即ち第49図Aの如
く原点Oを中心とする半径|r|の同一同心円上
にある点P1,P2は位相が異なるだけである。
従つて、第29図において説明した原理に従つ
て、第49図Bの如く点P1の正弦波(写像関数)
l1をシフトするだけで点P2の正弦波l2が得られる
ことになる。前述の球面変換と同様に(例えばX
軸と同心円との交点を基準点とする)基準正弦波
を設けておけば、同一同心円上にある点の正弦波
は基準正弦波をシフトすることによつて得られ
る。
く原点Oを中心とする半径|r|の同一同心円上
にある点P1,P2は位相が異なるだけである。
従つて、第29図において説明した原理に従つ
て、第49図Bの如く点P1の正弦波(写像関数)
l1をシフトするだけで点P2の正弦波l2が得られる
ことになる。前述の球面変換と同様に(例えばX
軸と同心円との交点を基準点とする)基準正弦波
を設けておけば、同一同心円上にある点の正弦波
は基準正弦波をシフトすることによつて得られ
る。
そこで、第50図の如く、XY座標面をr1〜ro
の同心円で分割し、極座標形式(r,)で表わ
せば球面変換で説明したものと同一の方法で写像
関数を生成できる。
の同心円で分割し、極座標形式(r,)で表わ
せば球面変換で説明したものと同一の方法で写像
関数を生成できる。
第51図はハフ変換のための基準正弦波の登録
方法を説明するための図であり、第31図Aで説
明したと同様に写像面の縦軸(径方向)を同心円
r1〜roに分割し、各同心円と基準正弦波との交点
(図の丸印)を格納することによつてそのパター
ンを登録できる。パターンの表現法は、第33図
で説明した値(アドレス)による方法による。
方法を説明するための図であり、第31図Aで説
明したと同様に写像面の縦軸(径方向)を同心円
r1〜roに分割し、各同心円と基準正弦波との交点
(図の丸印)を格納することによつてそのパター
ンを登録できる。パターンの表現法は、第33図
で説明した値(アドレス)による方法による。
この様な写像関数の登録を第1の発明、第2の
発明に適用すると、第1の発明では1点に対応す
る正弦波を2つ持てばよく、第2の発明では4つ
持てばよい。
発明に適用すると、第1の発明では1点に対応す
る正弦波を2つ持てばよく、第2の発明では4つ
持てばよい。
第52図は本発明をハフ変換に適用した場合の
一実施例ブロツク図であり、第1の発明のための
ブロツク図である。図中、第37図と同一のもの
は同一の記号で示してあり、40′―1,40′―
2は基準正弦波ROMであり、各同心円の基準正
弦波を第51図の如く各同心円との交点座標を格
納したものであり、ROM40′―1には幅領域
の開始点を示す基準正弦波が、ROM40′―2
にはその終了点を示す基準正弦波が格納されてい
る。41′―1,41′―2は各々加算器であり、
第37図と同一のもの、42は写像メモリであ
り、加算器41′―1,41′―2の出力によつて
書込みアドレスが指定され、正弦波パターンが書
込まれるものである。尚、第52図の構成は第3
7図の構成の基準大円ROM40―1,40―2
を基準正弦波ROM40−1,40′−2に置き
代えたものである。
一実施例ブロツク図であり、第1の発明のための
ブロツク図である。図中、第37図と同一のもの
は同一の記号で示してあり、40′―1,40′―
2は基準正弦波ROMであり、各同心円の基準正
弦波を第51図の如く各同心円との交点座標を格
納したものであり、ROM40′―1には幅領域
の開始点を示す基準正弦波が、ROM40′―2
にはその終了点を示す基準正弦波が格納されてい
る。41′―1,41′―2は各々加算器であり、
第37図と同一のもの、42は写像メモリであ
り、加算器41′―1,41′―2の出力によつて
書込みアドレスが指定され、正弦波パターンが書
込まれるものである。尚、第52図の構成は第3
7図の構成の基準大円ROM40―1,40―2
を基準正弦波ROM40−1,40′−2に置き
代えたものである。
次に、第52図の実施例構成の動作について説
明すると、点P(x,y)の座標は第式によつ
て極座標形式、即ち同心円位置|r|と位相に
変換される。同心円位置|r|は基準正弦波
ROM40′―1,40′―2に入力され、同心円
|r|に対応する基準正弦波パターンが選択出力
される。一方、位相は回転ROM43へ与えら
れ距離Lに変換される。各加算器41′―1,4
1′―2は選択された基準正弦波パターンの各同
心円上の交点位置に距離Lを加算し出力される。
明すると、点P(x,y)の座標は第式によつ
て極座標形式、即ち同心円位置|r|と位相に
変換される。同心円位置|r|は基準正弦波
ROM40′―1,40′―2に入力され、同心円
|r|に対応する基準正弦波パターンが選択出力
される。一方、位相は回転ROM43へ与えら
れ距離Lに変換される。各加算器41′―1,4
1′―2は選択された基準正弦波パターンの各同
心円上の交点位置に距離Lを加算し出力される。
これによつて基準正弦波パターンは位相(距
離L)分シフトされ、点Pに対応する正弦波パタ
ーンとなり、加算器41′―1,41′―2の出力
をアドレスとして同心円上に分割された写像メモ
リ42′に点Pに対応する正弦波が書込まれる。
このようにして、各点の正弦波を基準正弦波
ROM40′によつて基準正弦波を元に生成し、
写像メモリ42′に書込んでいくことによつて写
像が行なわれる。
離L)分シフトされ、点Pに対応する正弦波パタ
ーンとなり、加算器41′―1,41′―2の出力
をアドレスとして同心円上に分割された写像メモ
リ42′に点Pに対応する正弦波が書込まれる。
このようにして、各点の正弦波を基準正弦波
ROM40′によつて基準正弦波を元に生成し、
写像メモリ42′に書込んでいくことによつて写
像が行なわれる。
尚、交点の抽出は第42図で説明したものと同
一であるので説明は省略する。
一であるので説明は省略する。
上述の第52図は第1の発明の適用についての
ものであるが、同様にして第2の発明の適用にも
変形できる。即ち、第39図の如く、基準正弦波
ROMを4つ設ければ同様にして実現できる。
又、端点記録法も同様にして適用できる。
ものであるが、同様にして第2の発明の適用にも
変形できる。即ち、第39図の如く、基準正弦波
ROMを4つ設ければ同様にして実現できる。
又、端点記録法も同様にして適用できる。
更に本発明を別の写像法にも適用できる。これ
を第53図により説明する。
を第53図により説明する。
第53図Aに示す様に、点列P1〜P5の2次元
平面(X,Y)に原点O(a,b)を設定する。
平面(X,Y)に原点O(a,b)を設定する。
次に第53図Bに示す様に各点P1〜P5に対応
して円C1〜C5を描く。この円の意味を第53
図Cにより説明すると、点Pを通る直線は点Pを
中として360゜の方向にありうる。一方、これらの
点Pを中心とする各直線(例えばL1,L2)と
原点Oとを結ぶ垂直な線CL1,CL2と直線との
交点を調べると、点Pと原点Oを結ぶ線分を直径
とし、点Pと原点Oを通る円C上に存在する。即
ち、円Cは点Pを中心とする各直線と原点Oから
の垂直線との交点の軌跡である。従つて、円Cを
描けば、点Pを中心とするありうる全ての直線の
代表点を示すことになる。
して円C1〜C5を描く。この円の意味を第53
図Cにより説明すると、点Pを通る直線は点Pを
中として360゜の方向にありうる。一方、これらの
点Pを中心とする各直線(例えばL1,L2)と
原点Oとを結ぶ垂直な線CL1,CL2と直線との
交点を調べると、点Pと原点Oを結ぶ線分を直径
とし、点Pと原点Oを通る円C上に存在する。即
ち、円Cは点Pを中心とする各直線と原点Oから
の垂直線との交点の軌跡である。従つて、円Cを
描けば、点Pを中心とするありうる全ての直線の
代表点を示すことになる。
この様にして、第53図Bの如く各点P1〜P5
に対応する円C1〜C5を描く。
に対応する円C1〜C5を描く。
次に、第53図Dの如く、これら円のC1〜C
5の点線の如く交点を求める。前述の如く円C1
〜C5は各点P1〜P5を中心とする全ての直線の
代表点であるので、これらの交点は各点P1〜P5
を中心とする直線の内共通する直線の代表点であ
る。この交点が各円C1〜C5で一致する時に
は、点P1〜P5が交点の示す直線上に完全に存在
することであり、一般には点P1〜P5全てが交点
の示す直線に存在することはまれであるから、こ
の交点は各円C1〜C5で一致しない。このため
には一致する円の個数の多い点を交点とする。
5の点線の如く交点を求める。前述の如く円C1
〜C5は各点P1〜P5を中心とする全ての直線の
代表点であるので、これらの交点は各点P1〜P5
を中心とする直線の内共通する直線の代表点であ
る。この交点が各円C1〜C5で一致する時に
は、点P1〜P5が交点の示す直線上に完全に存在
することであり、一般には点P1〜P5全てが交点
の示す直線に存在することはまれであるから、こ
の交点は各円C1〜C5で一致しない。このため
には一致する円の個数の多い点を交点とする。
この様にして第53図Eの如く交点mが求まれ
ば、点P1〜P5の意味する直線Lは第53図Fの
如く原点Oと交点mを結ぶ直線に垂直な線であ
り、これを描けば、直線Lが抽出再生できる。
ば、点P1〜P5の意味する直線Lは第53図Fの
如く原点Oと交点mを結ぶ直線に垂直な線であ
り、これを描けば、直線Lが抽出再生できる。
この様な写像による情報抽出法にも本発明の第
1及び第2の発明を適用でき、これらは前述の球
面写像の例、ハフ変換による写像の例と同一であ
るので説明を省略する。
1及び第2の発明を適用でき、これらは前述の球
面写像の例、ハフ変換による写像の例と同一であ
るので説明を省略する。
以上本発明を実施例により説明したが、本発明
は本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、
本発明からこれらを排除するものではない。
は本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、
本発明からこれらを排除するものではない。
以上説明した様に、本発明の第1の発明によれ
ば、対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせて該写像面に書込むことを特徴
としているので写像面における写像関数同志の交
点であるピーク点のレベルが上昇し、傾斜も急峻
となるから、交点の抽出が容易となるという効果
を奏し、従つて情報の抽出が容易でしかも正確と
なる。又、写像関数に幅を持たせるだけでよいの
で、その実現も容易であるという効果も奏し、係
る写像による情報抽出法の普及に貢献し、更には
3次元計測システムの実現に大きく寄与する。
ば、対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせて該写像面に書込むことを特徴
としているので写像面における写像関数同志の交
点であるピーク点のレベルが上昇し、傾斜も急峻
となるから、交点の抽出が容易となるという効果
を奏し、従つて情報の抽出が容易でしかも正確と
なる。又、写像関数に幅を持たせるだけでよいの
で、その実現も容易であるという効果も奏し、係
る写像による情報抽出法の普及に貢献し、更には
3次元計測システムの実現に大きく寄与する。
更に、本発明の第2の発明によれば、対象面で
の抽出点の座標に対応する写像関数を各抽出点毎
に生成し、生成した写像関数を写像面に書込み、
該写像面に書込まれた写像関数の相互関係から該
各抽出点が意味する情報を抽出する写像による情
報抽出方法であつて、該写像関数に所定の幅を持
たせるとともに該幅の両側に該幅の領域と逆極性
の抑制領域を持たせて該写像面に書込むことを特
徴としているので、前述の第1の発明による効果
に加えて、抑制領域によつて交点以外では写像関
数同志が相殺し合うから、オフセツトレベルが減
少し、一層交点が強調されたものが得られ、交点
の抽出を一層容易にするという効果を得ることが
でき、また交点位置も正確に抽出できるという効
果も奏する。しかも、その実現も容易であり、一
層係る写像による情報抽出法の普及に貢献する。
の抽出点の座標に対応する写像関数を各抽出点毎
に生成し、生成した写像関数を写像面に書込み、
該写像面に書込まれた写像関数の相互関係から該
各抽出点が意味する情報を抽出する写像による情
報抽出方法であつて、該写像関数に所定の幅を持
たせるとともに該幅の両側に該幅の領域と逆極性
の抑制領域を持たせて該写像面に書込むことを特
徴としているので、前述の第1の発明による効果
に加えて、抑制領域によつて交点以外では写像関
数同志が相殺し合うから、オフセツトレベルが減
少し、一層交点が強調されたものが得られ、交点
の抽出を一層容易にするという効果を得ることが
でき、また交点位置も正確に抽出できるという効
果も奏する。しかも、その実現も容易であり、一
層係る写像による情報抽出法の普及に貢献する。
第1図は写像による情報抽出方法の基本手順
図、第2図は従来の写像関数の書込み法の説明
図、第3図及び第4図は本発明の第1の発明によ
る写像関数の書込み方法の説明図、第5図は第3
図の方法による写像面の記録状態説明図、第6
図、第7図、第8図は第3図の写像関数書込みを
端点記録法によつて行なう説明図、第9図は第3
図の方法を端点記録法によつて行なうための一実
施例ブロツク図、第10図は本発明の効果を説明
するための説明図、第11図は本発明の第2の発
明を説明するための説明図、第12図は第11図
の方法を端点記録法によつて行なう説明図、第1
3図は本発明の第2の発明方法を端点記録法によ
つて行なうための一実施例ブロツク図、第14
図、第15図、第16図は本発明を球面写像に適
用する際の球面投影説明図、第17図、第18
図、第19図、第20図、第21図は本発明が適
用される球面写像説明図、第22図、第23図、
第24図は本発明が適用される球面写像による情
報抽出法説明図、第25図は本発明が適用され球
面写像の手順説明図、第26図、第27図は球面
写像の説明のための従来の写像関数生成のための
説明図、第28図、第29図、第30図、第31
図、第32図は本発明が適用される球面写像に用
いられる写像関数生成の一実施例説明図、第33
図は本発明が適用される球面写像に用いられる写
像関数の登録説明図、第34図は本発明が適用さ
れる球面写像に用いられる座標分割説明図、第3
5図は本発明の第1の発明に第28図乃至第34
図による写像関数の生成を適用する場合の説明
図、第36図は第35図において軌跡アドレスの
算出法の説明図、第37図は本発明の第1の発明
を球面写像に用いた場合の一実施例ブロツク図、
第38図は本発明の第2の発明に第28図乃至第
34図による写像関数の生成を適用する場合の説
明図、第39図は第38図の実現のための一実施
例ブロツク図、第40図は第37図の写像メモリ
内の内容分布図、第41図は第39図の写像メモ
リ内の内容分布図、第42図は本発明方法を実現
するための一実施例ブロツク図、第43図は本発
明方法を三次元計測システムに応用したブロツク
図、第44図、第45図、第46図、第47図は
第43図構成のテレビカメラの説明図、第48
図、第49図、第50図、第51図は本発明方法
をハフ変換による写像に適用した場合の説明図、
第52図は本発明をハフ変換による写像に適用し
た場合の一実施例ブロツク図、第53図は本発明
が適用される他の写像による情報抽出方法の説明
図である。 図中、SF,SF1,SF2……写像関数、SFa,
SFb……抑制領域、10……写像メモリ(写像
面)、11,11′……写像関数生成回路。
図、第2図は従来の写像関数の書込み法の説明
図、第3図及び第4図は本発明の第1の発明によ
る写像関数の書込み方法の説明図、第5図は第3
図の方法による写像面の記録状態説明図、第6
図、第7図、第8図は第3図の写像関数書込みを
端点記録法によつて行なう説明図、第9図は第3
図の方法を端点記録法によつて行なうための一実
施例ブロツク図、第10図は本発明の効果を説明
するための説明図、第11図は本発明の第2の発
明を説明するための説明図、第12図は第11図
の方法を端点記録法によつて行なう説明図、第1
3図は本発明の第2の発明方法を端点記録法によ
つて行なうための一実施例ブロツク図、第14
図、第15図、第16図は本発明を球面写像に適
用する際の球面投影説明図、第17図、第18
図、第19図、第20図、第21図は本発明が適
用される球面写像説明図、第22図、第23図、
第24図は本発明が適用される球面写像による情
報抽出法説明図、第25図は本発明が適用され球
面写像の手順説明図、第26図、第27図は球面
写像の説明のための従来の写像関数生成のための
説明図、第28図、第29図、第30図、第31
図、第32図は本発明が適用される球面写像に用
いられる写像関数生成の一実施例説明図、第33
図は本発明が適用される球面写像に用いられる写
像関数の登録説明図、第34図は本発明が適用さ
れる球面写像に用いられる座標分割説明図、第3
5図は本発明の第1の発明に第28図乃至第34
図による写像関数の生成を適用する場合の説明
図、第36図は第35図において軌跡アドレスの
算出法の説明図、第37図は本発明の第1の発明
を球面写像に用いた場合の一実施例ブロツク図、
第38図は本発明の第2の発明に第28図乃至第
34図による写像関数の生成を適用する場合の説
明図、第39図は第38図の実現のための一実施
例ブロツク図、第40図は第37図の写像メモリ
内の内容分布図、第41図は第39図の写像メモ
リ内の内容分布図、第42図は本発明方法を実現
するための一実施例ブロツク図、第43図は本発
明方法を三次元計測システムに応用したブロツク
図、第44図、第45図、第46図、第47図は
第43図構成のテレビカメラの説明図、第48
図、第49図、第50図、第51図は本発明方法
をハフ変換による写像に適用した場合の説明図、
第52図は本発明をハフ変換による写像に適用し
た場合の一実施例ブロツク図、第53図は本発明
が適用される他の写像による情報抽出方法の説明
図である。 図中、SF,SF1,SF2……写像関数、SFa,
SFb……抑制領域、10……写像メモリ(写像
面)、11,11′……写像関数生成回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせて該写像面に書込むことを特徴
とする写像による情報抽出方法。 2 前記写像関数に所定の幅を持たせるため、前
記生成する写像関数に所定の幅を持たせることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の写像によ
る情報抽出方法。 3 前記写像面に前記幅を持たせた写像関数を書
込むに際し、前記幅の端点位置に書込みを行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の写像
による情報抽出方法。 4 前記幅の端点位置に書込みを行うため、前記
生成する写像関数として前記端点位置を示す2つ
の写像関数を生成することを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載の写像による情報抽出方法。 5 前記端点位置に微分値を付与することを特徴
とする特許請求の範囲第3項又は第4項記載の写
像による情報抽出方法。 6 前記写像面に書込まれた微分値を積分して前
記写像面に再書込みを行うことを特徴とする特許
請求の範囲第5項記載の写像による情報抽出方
法。 7 前記写像関数に所定の幅を持たせるため、前
記写像面の座標枠に幅を持たせることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の写像による情報抽
出方法。 8 対象面での抽出点の座標に対応する写像関数
を各抽出点毎に生成し、生成した写像関数を写像
面に書込み、該写像面に書込まれた写像関数の相
互関係から該各抽出点が意味する情報を抽出する
写像による情報抽出方法であつて、該写像関数に
所定の幅を持たせるとともに該幅の両側に該幅の
領域と逆極性の抑制領域を持たせて該写像面に書
込むことを特徴とする写像による情報抽出方法。 9 前記写像関数に所定の幅領域と抑制領域を持
たせるために、前記生成する写像関数に所定の幅
領域及び抑制領域を持たせることを特徴とする特
許請求の範囲第8項記載の写像による情報抽出方
法。 10 前記写像面に前記幅領域及び抑制領域を持
たせた写像関数を書込むに際し、前記幅及び抑制
領域の端点位置に書込みを行うことを特徴とする
特許請求の範囲第8項記載の写像による情報抽出
方法。 11 前記幅及び抑制領域の端点位置に書込みを
行うため、前記生成する写像関数として前記端点
位置を示す4つの写像関数を生成することを特徴
とする特許請求の範囲第10項記載の写像による
情報抽出方法。 12 前記端点位置に微分値を付与することを特
徴とする特許請求の範囲第10項又は第11項記
載の写像による情報抽出方法。 13 前記写像面に書込まれた微分値を積分して
前記写像面に再書込みを行うことを特徴とする特
許請求の範囲第12項記載の写像による情報抽出
方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074519A JPS60218184A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 写像による情報抽出方法 |
| US06/721,571 US4736436A (en) | 1984-04-13 | 1985-04-09 | Information extraction by mapping |
| CA000478700A CA1232360A (en) | 1984-04-13 | 1985-04-10 | Information extraction by mapping |
| EP85400722A EP0165086B1 (en) | 1984-04-13 | 1985-04-11 | Information extraction by mapping |
| DE8585400722T DE3584794D1 (de) | 1984-04-13 | 1985-04-11 | Informationsextraktion durch abbildung. |
| EP89202004A EP0345912A3 (en) | 1984-04-13 | 1985-04-11 | Information extraction by mapping |
| NO851470A NO174125C (no) | 1984-04-13 | 1985-04-12 | Apparat for utledning av informasjon fra et bilde |
| ES542188A ES8609699A1 (es) | 1984-04-13 | 1985-04-12 | Un dispositivo y un metodo para extraer por cartografia la informacion de una imagen sobre un plano. |
| KR1019850002494A KR920005855B1 (ko) | 1984-04-13 | 1985-04-13 | 사상에 의한 정보추출 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074519A JPS60218184A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 写像による情報抽出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60218184A JPS60218184A (ja) | 1985-10-31 |
| JPH0159619B2 true JPH0159619B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=13549651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074519A Granted JPS60218184A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 写像による情報抽出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60218184A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113769A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 写像による情報抽出装置 |
| JPS63113767A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 写像による情報抽出方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074519A patent/JPS60218184A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60218184A (ja) | 1985-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |