JPH02217974A - 画像認識装置 - Google Patents
画像認識装置Info
- Publication number
- JPH02217974A JPH02217974A JP1038045A JP3804589A JPH02217974A JP H02217974 A JPH02217974 A JP H02217974A JP 1038045 A JP1038045 A JP 1038045A JP 3804589 A JP3804589 A JP 3804589A JP H02217974 A JPH02217974 A JP H02217974A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明は、テレビ、ビデオカメラ等の撮像装置から得
られる被撮像物の画像信号を処理して被撮像物の画像上
における周囲長を演算し算出するようにした画像認識装
置に関する。
られる被撮像物の画像信号を処理して被撮像物の画像上
における周囲長を演算し算出するようにした画像認識装
置に関する。
（発明の概要）
この発明は、物体を撮像して濃淡画像を表わす影像信号
を出力する撮像手段と、その出力される影像信号を２値
化処理して縦横複数の画素よりなる２値画像を生成する
２値処理手段と、上記各画素を構成する２値データに基
づき」二足物体の周囲長を算出する演算処理手段を設け
、物体の影像信号を無駄なくフル活用することによりそ
の物体の周囲長をリアルタイムで検出するようにしたも
のである。
を出力する撮像手段と、その出力される影像信号を２値
化処理して縦横複数の画素よりなる２値画像を生成する
２値処理手段と、上記各画素を構成する２値データに基
づき」二足物体の周囲長を算出する演算処理手段を設け
、物体の影像信号を無駄なくフル活用することによりそ
の物体の周囲長をリアルタイムで検出するようにしたも
のである。
（従来技術とその問題点）
従来、被撮像物をテレビ、ビデオカメラ等の撮像装置を
用い、その撮像装置から取込んだ被撮像物の影像信号（
ビデオ信号）を処理してその被撮像物の周囲長を得る方
法としては次のような例がほとんどである。すなわち、
従来にあっては、被撮像物の影像信号を２値化処理して
−旦画像メモリに記憶し、その後、画像メモリに記憶さ
れた影像データをソフトウェア処理をすることで、上記
被撮像物の輪郭追跡などを行い、その被撮像物の周囲長
を求めるようにしている。
用い、その撮像装置から取込んだ被撮像物の影像信号（
ビデオ信号）を処理してその被撮像物の周囲長を得る方
法としては次のような例がほとんどである。すなわち、
従来にあっては、被撮像物の影像信号を２値化処理して
−旦画像メモリに記憶し、その後、画像メモリに記憶さ
れた影像データをソフトウェア処理をすることで、上記
被撮像物の輪郭追跡などを行い、その被撮像物の周囲長
を求めるようにしている。
しかしながら、従来のこの方法にあっては、２値化した
画像データを一旦画像メモリに格納し、そのデータをＣ
ＰＵによってソフトウェア処理するため、最低でも１フ
レ一ム分の画像メモリが必要となるト。、画像メモリへ
のデータ格納および１画素毎の読出し・演算が必要とな
るため、処理時間が長くなってしまい、リアルタイム検
出をする場合にリアルタイム性が損なわれるなどの問題
があった。
画像データを一旦画像メモリに格納し、そのデータをＣ
ＰＵによってソフトウェア処理するため、最低でも１フ
レ一ム分の画像メモリが必要となるト。、画像メモリへ
のデータ格納および１画素毎の読出し・演算が必要とな
るため、処理時間が長くなってしまい、リアルタイム検
出をする場合にリアルタイム性が損なわれるなどの問題
があった。
（発明の目的）
この発明は、上述した問題を鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、画像メモリを用いないでも済み
、しかも簡単な構成で被撮像物の周囲長を高速で演算処
理でき、処理時間の短縮を図ってリアルタイムでの検出
を可能にする画像認識装置の提供をするところにある。
の目的とするところは、画像メモリを用いないでも済み
、しかも簡単な構成で被撮像物の周囲長を高速で演算処
理でき、処理時間の短縮を図ってリアルタイムでの検出
を可能にする画像認識装置の提供をするところにある。
（発明の構成と効果）
この発明は、」１記目的を達成させるために、物体を撮
像して濃淡画像を表わす影像信号を出力する撮像手段と
、 上記撮像手段から出力される影像信号を２値化処理して
縦横複数の画素よりなる２値画像を生成する２値処理手
段と、 上記２値処理手段が生成する２値画像の各画素を構成す
る２値データに基づき上記影像信号の部分領域を抽出す
る抽出手段およびその抽出手段の抽出した部分領域の各
値よりＬ記物体の周囲長を各方向から積算する積算手段
とを備えた演算処理手段とから構成されていることを特
徴とする。
像して濃淡画像を表わす影像信号を出力する撮像手段と
、 上記撮像手段から出力される影像信号を２値化処理して
縦横複数の画素よりなる２値画像を生成する２値処理手
段と、 上記２値処理手段が生成する２値画像の各画素を構成す
る２値データに基づき上記影像信号の部分領域を抽出す
る抽出手段およびその抽出手段の抽出した部分領域の各
値よりＬ記物体の周囲長を各方向から積算する積算手段
とを備えた演算処理手段とから構成されていることを特
徴とする。
」二足構成のこの発明の画像認識装置によれば、画像信
号の１水平操作毎に、演算処理手段が演算によって被撮
像物の縦・横・斜め・左１−りおよび右−Ｌり等の各方
向からその被撮像物の周囲長成分を求め、各水平ライン
の総和を有効垂直期間にＵり演算し、次の垂直期間に周
囲長を演算することにより、被撮像物の影像信号を無駄
なくフル活用してリアルタイムでの検出ができることに
なり、特にロボット等に適用すると被撮像物の認識処理
の高速化が図れる。
号の１水平操作毎に、演算処理手段が演算によって被撮
像物の縦・横・斜め・左１−りおよび右−Ｌり等の各方
向からその被撮像物の周囲長成分を求め、各水平ライン
の総和を有効垂直期間にＵり演算し、次の垂直期間に周
囲長を演算することにより、被撮像物の影像信号を無駄
なくフル活用してリアルタイムでの検出ができることに
なり、特にロボット等に適用すると被撮像物の認識処理
の高速化が図れる。
また、ソフトウェアと画像メモリを用いない簡単な構成
でもって実現可能なため、総じてローコスト化および回
路構成の簡略化・認識処理の高速化により画像認識装置
の汎用性をももたらすなど多くの効果を奏する。
でもって実現可能なため、総じてローコスト化および回
路構成の簡略化・認識処理の高速化により画像認識装置
の汎用性をももたらすなど多くの効果を奏する。
（実施例）
以下、この発明の画像認識装置の一実施例を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、この発明の画像認識装置の全体１”ｔ％を示
すブロック図である。
すブロック図である。
図中１は、撮像手段であるテレビカメラで、このテレビ
カメラ１は、静止または移動中の被撮像物である物体（
図示せず）を撮像するものであって被撮像物の濃淡画像
を表わすビデオ信号（影像信号）を出力する。
カメラ１は、静止または移動中の被撮像物である物体（
図示せず）を撮像するものであって被撮像物の濃淡画像
を表わすビデオ信号（影像信号）を出力する。
図中２および３は、２値処理丁段として用いられる同期
分離回路と２値化回路で、テレビカメラ１が出力するビ
デオ信号を２値化処理して縦横複数の画素よりなる２値
画像を生成するようになっている。
分離回路と２値化回路で、テレビカメラ１が出力するビ
デオ信号を２値化処理して縦横複数の画素よりなる２値
画像を生成するようになっている。
図中４〜８は、抽出手段として手用いられる各々１水平
ライン遅延回路４，５とシフトレジスタ６、 ７． ８
である。この抽出手段では、に記２値処理手段で生成さ
れる２値画像の各画素を構成する２値データに基づきビ
デオ信号の部分領域を抽出するように構成されている。
ライン遅延回路４，５とシフトレジスタ６、 ７． ８
である。この抽出手段では、に記２値処理手段で生成さ
れる２値画像の各画素を構成する２値データに基づきビ
デオ信号の部分領域を抽出するように構成されている。
図中９〜１９は、抽出手段により抽出された部分領域の
各地より物体の周囲長を各方向から積算するための積算
手段で、各々周囲長検出回路９カウンタ１０〜１３，３
ステートバツフア１４〜１７、デコーダ１８．ＣＰＵ１
９とから構成されている。
各地より物体の周囲長を各方向から積算するための積算
手段で、各々周囲長検出回路９カウンタ１０〜１３，３
ステートバツフア１４〜１７、デコーダ１８．ＣＰＵ１
９とから構成されている。
すなわち、演算処理手段は、上記抽出手段と積算手段を
備えた構成となっている。
備えた構成となっている。
さらに、この発明の画像認識装置についての構成作用を
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
テレビカメラ１は、静止または移動中の物体を撮像する
ものであって、被撮像物の濃淡画像を表わすビデオ信号
を出力する。このビデオ信号は同期分離回路２に与えら
れ、同期分離回路２はそのビデオ信号から水平同期信号
ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤを分離するとともに、サン
プリングクロック信号ｃｋを発生し、ビデオ信号を２値
化回路３に与える。水（■ｌ同明信号ＨＤおよび垂直同
期信号ＶＤは第５図に示す通りである。すなわち２値化
回路は予め定められたスレッショルドレベルに基づいて
、ビデオ信号を各フィールド毎に白黒２値化して２値化
信号を出力する。この２値化信号の現在の信号Ｂ３をシ
フトレジスタ６に人力した信号およびこの２値化信号を
１水平ライン遅延回路４により１水；１７．操作期間遅
らせておいた信号Ｂ２をシフトレジスタ７に入力した信
号と、この２値化信号を１水１１ライン遅延回路４およ
び５により２水ル操作期間遅らせておいた信号Ｂ３をン
フトレジスタ８に人力した信号と、さらにテレビカメラ
１より現在人力中の２値化信号と、により、略１水ヤ操
作期間前の画素に対する３Ｘ３の８近傍パターンａ〜ｉ
が得られる。
ものであって、被撮像物の濃淡画像を表わすビデオ信号
を出力する。このビデオ信号は同期分離回路２に与えら
れ、同期分離回路２はそのビデオ信号から水平同期信号
ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤを分離するとともに、サン
プリングクロック信号ｃｋを発生し、ビデオ信号を２値
化回路３に与える。水（■ｌ同明信号ＨＤおよび垂直同
期信号ＶＤは第５図に示す通りである。すなわち２値化
回路は予め定められたスレッショルドレベルに基づいて
、ビデオ信号を各フィールド毎に白黒２値化して２値化
信号を出力する。この２値化信号の現在の信号Ｂ３をシ
フトレジスタ６に人力した信号およびこの２値化信号を
１水平ライン遅延回路４により１水；１７．操作期間遅
らせておいた信号Ｂ２をシフトレジスタ７に入力した信
号と、この２値化信号を１水１１ライン遅延回路４およ
び５により２水ル操作期間遅らせておいた信号Ｂ３をン
フトレジスタ８に人力した信号と、さらにテレビカメラ
１より現在人力中の２値化信号と、により、略１水ヤ操
作期間前の画素に対する３Ｘ３の８近傍パターンａ〜ｉ
が得られる。
この８近傍パターンは、周囲長検出回路９に人力される
。この回路の詳細を第４図に示す。
。この回路の詳細を第４図に示す。
この第４図の周囲長検出回路９において、出力Ｅ１は、
水平方向の周囲枝成分を検出したとき、Ｈレベルとなる
。出力Ｅ２は垂直方向の周囲枝成分を検出したときＨレ
ベルとなる。出力Ｅ３は、右１−ユリの斜め方向の周囲
枝成分を検出したとき、Ｈレベルとなる。また出力Ｅ４
は左」−りの斜め方向の周囲枝成分を検出したときＨレ
ベルとなる。
水平方向の周囲枝成分を検出したとき、Ｈレベルとなる
。出力Ｅ２は垂直方向の周囲枝成分を検出したときＨレ
ベルとなる。出力Ｅ３は、右１−ユリの斜め方向の周囲
枝成分を検出したとき、Ｈレベルとなる。また出力Ｅ４
は左」−りの斜め方向の周囲枝成分を検出したときＨレ
ベルとなる。
次にこれらＥ１〜Ｅ４の信号は、第１図で示す各々カウ
ンタ１０．１１．１２および１３のイネーブルに与えら
れる。これらのカウンタ］０，１１．１２および１３は
、いずれも垂直同期信号ＶＤの反転ＶＤでクリアされ、
カウントクロックとしてはサンプリングクロックｃｋの
反転ｃｋを与える。このことにより、各カウンタの出力
Ｌ１〜Ｌ４は１フイールド（１画面操作）における各周
囲枝成分の総数となる。すなわち出力Ｌ１は、水平方向
の周囲枝成分の総数、出力し２は垂直方向の周囲枝成分
の総数、出力し３は右−Ｌりの斜め方向の周囲枝成分の
総数、また、出力し４は右りりの斜め方向の周囲枝成分
の総数となる。
ンタ１０．１１．１２および１３のイネーブルに与えら
れる。これらのカウンタ］０，１１．１２および１３は
、いずれも垂直同期信号ＶＤの反転ＶＤでクリアされ、
カウントクロックとしてはサンプリングクロックｃｋの
反転ｃｋを与える。このことにより、各カウンタの出力
Ｌ１〜Ｌ４は１フイールド（１画面操作）における各周
囲枝成分の総数となる。すなわち出力Ｌ１は、水平方向
の周囲枝成分の総数、出力し２は垂直方向の周囲枝成分
の総数、出力し３は右−Ｌりの斜め方向の周囲枝成分の
総数、また、出力し４は右りりの斜め方向の周囲枝成分
の総数となる。
第２図は、被撮像物の周囲枝成分の数が積算されていく
様子を説明するための２値画像の図であり、第３図はそ
の様子を示すタイムチャートである。
様子を説明するための２値画像の図であり、第３図はそ
の様子を示すタイムチャートである。
第２図において、鎖線部が物体のある場所で黒画素とす
る。
る。
今、８近傍パターンの中心がＸ＝ｎ−１，Ｙ＝ｍとなっ
て初めて周囲枝成分を検出したとする。
て初めて周囲枝成分を検出したとする。
このとき、８近傍パターン内に水平方向および右上りの
斜め方向の周囲枝成分が存在するので、カウンタ１０の
イネーブルＥ１およびカウンタ１３のイネーブルＥ３が
Ｈレベルとなる。そして、サンプリングクロックｃｋの
立下りでカウンタ１０およびカウンタ１２の出力はいず
れも１となる。
斜め方向の周囲枝成分が存在するので、カウンタ１０の
イネーブルＥ１およびカウンタ１３のイネーブルＥ３が
Ｈレベルとなる。そして、サンプリングクロックｃｋの
立下りでカウンタ１０およびカウンタ１２の出力はいず
れも１となる。
次に８近傍パターンの中心がＸ＝ｎ、Ｙ＝ｍとなったと
き、右上りの斜め方向の周囲枝成分のみ存在するので、
カウンタ１３のイネーブルＥ４が１となる。そして、サ
ンプリングクロックｃｋの立上りでカウンタ４の出力は
１となる。このようにして、１フイールド（有効垂直操
作期間）の間、各カウンタ１０〜１３には、各周囲枝成
分の総数が得られる。
き、右上りの斜め方向の周囲枝成分のみ存在するので、
カウンタ１３のイネーブルＥ４が１となる。そして、サ
ンプリングクロックｃｋの立上りでカウンタ４の出力は
１となる。このようにして、１フイールド（有効垂直操
作期間）の間、各カウンタ１０〜１３には、各周囲枝成
分の総数が得られる。
そして、帰線消去肋間に入ったところで、第１図に示す
ＣＰＵ１９により、Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３およびＬ４の値を
読取る。そうした後、斜めｈ゛向の周囲枝成分を７７倍
して、すなわち、下記の式％式％） を計算して対象物の周囲長を得る。
ＣＰＵ１９により、Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３およびＬ４の値を
読取る。そうした後、斜めｈ゛向の周囲枝成分を７７倍
して、すなわち、下記の式％式％） を計算して対象物の周囲長を得る。
なお、第４図の周囲長検出回路９は、あくまで−例に過
ぎず、周囲枝成分を検出できるものであれば、どのよう
な回路でも良く、また、それに伴って後段のカウンタ１
０〜１２の数が変わっても良いことはいうまでもない。
ぎず、周囲枝成分を検出できるものであれば、どのよう
な回路でも良く、また、それに伴って後段のカウンタ１
０〜１２の数が変わっても良いことはいうまでもない。
第１図はこの発明画像認識装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は被撮像物の撮像状態を示す画面構成図、
第３図は被撮像物の撮像状態を示すチャート図、第４図
は周囲長検出回路の一実施例を示す回路図、第５図はこ
の発明の水平同期信号と垂直同期信号との関係を示すタ
イムチャートである。 １・・・テレビカメラ（撮像手段） ２・・・同期分離回路 ３・・・２値化回路 ４．５・・・１水平ライン遅延回路 ６、 ７．８・・・シフトレジスタ ９・・・周囲長検出回路 １０．１１，１２．１３・・・カウンタ１４、 １５．
１．６． １７・・・３ステートバツフア１８・・・
デコーダ １つ・・・ＣＰＵ
ク図、第２図は被撮像物の撮像状態を示す画面構成図、
第３図は被撮像物の撮像状態を示すチャート図、第４図
は周囲長検出回路の一実施例を示す回路図、第５図はこ
の発明の水平同期信号と垂直同期信号との関係を示すタ
イムチャートである。 １・・・テレビカメラ（撮像手段） ２・・・同期分離回路 ３・・・２値化回路 ４．５・・・１水平ライン遅延回路 ６、 ７．８・・・シフトレジスタ ９・・・周囲長検出回路 １０．１１，１２．１３・・・カウンタ１４、 １５．
１．６． １７・・・３ステートバツフア１８・・・
デコーダ １つ・・・ＣＰＵ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、物体を撮像して濃淡画像を表わす影像信号を出力す
る撮像手段と、 上記撮像手段から出力される影像信号を２値化処理して
縦横複数の画素よりなる２値画像を生成する２値処理手
段と、 上記２値処理手段が生成する２値画像の各画素を構成す
る２値データに基づき上記影像信号の部分領域を抽出す
る抽出手段およびその抽出手段の抽出した部分領域の各
値より上記物体の周囲長を各方向から積算する積算手段
とを備えた演算処理手段と、 から構成されていることを特徴とする画像認識装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038045A JPH02217974A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 画像認識装置 |
| US07/469,351 US5058181A (en) | 1989-01-25 | 1990-01-24 | Hardware and software image processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038045A JPH02217974A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 画像認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217974A true JPH02217974A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12514560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1038045A Pending JPH02217974A (ja) | 1989-01-25 | 1989-02-17 | 画像認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02217974A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51142350A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | Measurement device of circumference of flat pattern |
| JPS6071906A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 二値化画像の周長測定方式 |
| JPS6432391A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Toshiba Corp | Picture measuring circuit |
| JPH0261776A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 境界長算出装置 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1038045A patent/JPH02217974A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51142350A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | Measurement device of circumference of flat pattern |
| JPS6071906A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 二値化画像の周長測定方式 |
| JPS6432391A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Toshiba Corp | Picture measuring circuit |
| JPH0261776A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 境界長算出装置 |
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