JPH0230546B2 - - Google Patents

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JPH0230546B2
JPH0230546B2 JP56167553A JP16755381A JPH0230546B2 JP H0230546 B2 JPH0230546 B2 JP H0230546B2 JP 56167553 A JP56167553 A JP 56167553A JP 16755381 A JP16755381 A JP 16755381A JP H0230546 B2 JPH0230546 B2 JP H0230546B2
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JP
Japan
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memory
image
memory means
accumulation
pattern
Prior art date
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JP56167553A
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English (en)
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JPS5868183A (ja
Inventor
Takayuki Ozaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS5868183A publication Critical patent/JPS5868183A/ja
Publication of JPH0230546B2 publication Critical patent/JPH0230546B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/77Processing image or video features in feature spaces; using data integration or data reduction, e.g. principal component analysis [PCA] or independent component analysis [ICA] or self-organising maps [SOM]; Blind source separation
    • G06V10/772Determining representative reference patterns, e.g. averaging or distorting patterns; Generating dictionaries

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、画像情報を処理、認識するパター
ン認識装置に関する。
従来、パターン認識装置は例えば第1図あるい
は第2図に示すように構成されており、入力され
た画像情報を一時的にシフトレジスタ、画像メモ
リバツフア(バツフアメモリ等に記憶した後、計
算機内のメモリに読み込み、処理、認識を行なつ
ている。すなわち、第1図に示すパターン認識装
置においては、被写体からの画像情報をITVカ
メラ11で読み込み、この画像情報を量子化回路
12により二値化してシフトレジスタ13に一時
記憶する。そして、上記シフトレジスタ13に記
憶した画像情報を計算機14内のメモリに記憶し
て所定の演算を行なう。ここで、15はTVモニ
タで、切換スイツチSの切換手段によりITVカ
メラ11で撮影した被写体の映像、あるいは量子
化回路12によつて二値化された被写体の映像を
モニタするものである。
第2図は画像メモリバツフアを使用したパター
ン認識装置の構成を示すもので、ITVカメラ1
1から入力された画像情報は、A/D(アナロ
グ/デイジタル変換器16を介して画像バツフア
メモリ17に記憶される。この画像バツフアメモ
リ17に記憶された画像情報D/A(デイジタ
ル/アナログ)変換器18でD/A変換してTV
モニタ19に表示するとともに、上記画像情報が
データ入出力パスD―BUSを介して計算機14
に供給されて処理、認識されるように構成されて
いる。
しかし、工業的に実用化されている第1図の装
置では、画像情報を二値化して処理しているた
め、被写体の照度変化、パターンの汚れ、傷とい
つたパターン認識条件に制約が多く、認識率が悪
い欠点がある。
また、第2図に示した装置では画像バツフアメ
モリ17に記憶した濃淡の画像情報を計算機14
の内部のメモリに読み込んで、この計算機14で
処理、認識を行なつているため、処理する情報量
が多く、且つ処理速度は上記計算機14の演算速
度に左右され充分な高速化が望めない欠点があ
る。
画像プロセツサは高速処理が可能であるが高価
であり、高速画像処理プロセツサは、フーリエ変
換、その他各種の直交変換を高速で計算すること
を目的としており、主に医療、気象、科学技術計
算等に使用されるものであり、産業用には高価で
もあり不向きである。
上述したように、いずれのパターン認識装置も
工業用として使用するには欠点があり、現在、パ
ターン認識条件の制約が少なく、高速処理が可能
で、且つ安価で大量生産でき、且つ制御プログラ
ムも比較的簡単なパターン認識装置が望まれてい
る。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、画線入力信号
と基準パターン信号との相関係数を計算機の外部
に設けた演算部および乗算/累積器で並列に演算
処理してパターン認識を行なうことにより、高速
処理を可能とし、識別パターンの制約がほとんど
ないパターン認識装置を提供することである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
第3図はその構成を示すもので、光電交換器2
0から読み込まれた画像情報は、A/D変換器2
1に供給されてA/D変換される。上記A/D変
換器21のデイジタル出力は、ゲート回路G1
よび22に供給され、このゲート回路G1,22
の開閉状態によりD/A変換器23を介してTV
モニタ24でモニタされるか、あるいはパスライ
ンC―BUSを介して画像メモリM1,M2に記
憶される。この画像メモリM1,M2はそれぞれ
番地発生部A1,A2によつて記憶位置が決定さ
れ、第1メモリを構成する画像メモリM1には被
認識パターンが、画像メモリM2には基準パター
ンが記憶される。上記画像メモリM1,M2の出
力はそれぞれ、パスラインA―BUS,B―BUS
に読み出され、ゲート回路G17,G18,G2および
D/A変換器23を介してTVモニタ24でモニ
タされる。また、パターン認識時には、画像メモ
リM1の出力は演算部ALU、乗算/累積器MA
によつて所定の演算が行なわれる。
上記演算部ALUは、論理積(加算)、論理和
(減算)、パス(1加算)、1の補数(1減算)、2
の補数、論理積累算(加算累算)、論理和累算
(減算累算)等の機能を有し、上記乗算/累積器
MAは、乗算、乗算後加算累積、乗算後減算累積
等の機能を有する。
上記演算部ALUおよび乗算/累積器MAの出
力はバスラインC―BUSを介して第2メモリを
構成するワーキングメモリM3に供給され、その
出力はバスライA―BUS,B―BUSに供給され
る。このワーキングメモリM3には上記画像メモ
リM2に記憶されている基準パターンの一部の検
出パターンが記憶されており、番地発生部A3に
よつて出力する番地が決定され、上記画像メモリ
M1の被認識パターンとともに乗算/累積器MA
に供給され相関係数が計算される。そして、上記
各回路は制御部CNTのプログラムによつて制御
され、この制御部CNTにはホスト計算機25の
制御信号が供給される。また、上記ホスト計算機
25は、バスラインA―BUS,B―BUSと接続
されて信号の転送が行なわれるようにして成る。
次に、上記のような構成において、第4図〜第
6図のタイミングチヤート、および第7図〜第9
図の各画像メモリのデータ構造を示す図を用いて
動作を説明する。
第4図は、画像データを入力する場合のタイミ
ングチヤートで、制御部CNTによりゲート回路
22を制御し、ゲートG3,G19を開いてA/D変
換器21によりA/D変換された画像情報をバス
ラインC―BUSに読み出す。そして、ゲートG4
G5を開いて画像メモリM1,M2に入力画像デ
ータを記憶する。このサイクルを繰り返し、予め
指定された入力画像の総てのデータを記憶する。
第5図は、入力された画像データをモニタする
場合のタイミングチヤートで、画像データM1の
データ読み出し時は、グラフG6,G17,G2を開
き、画像データをD/A変換器23に供給して
D/A変換し、このアナログ信号をTVモニタ2
4に表示する。また、画像メモリM2のデータは
ゲートG7,G15,G2を開き、上記と同様にTVモ
ニタ24に表示する。
第6図は、パターン認識を行なう場合の動作手
順を示すタイミングチヤートで、ワーキングメモ
リM3に基準となる検出パターン(認識パター
ン)が登録されており、その最初の番地(アドレ
ス)を制御部CNTにより番地発生部A3を制御
して設定する。このワーキングメモリM3のデー
タ読み出し後、番地発生部A3の内容は制御部
CNTによつて「1」加算される。画像メモリM
1,M2のデータ構造を第7図に、ワーキングメ
モリM3のデータ構造を第8図に示す。ここで、
第8図に示す基準パターンは、第7図に示す画像
メモリM2のデータの一部である。
画像入力信号が記憶されている画像メモリM1
と前記基準データM3との認識処理を行なう場
合、ワーキングメモリM3の最初の番地を制御部
CNTで番地発生部A3に「0」も設定し、画像
メモリM1の画像情報読み出し後に番地発生部A
3の内容に「1」加算する。また、m番目の読み
出し後、番地発生部A3の内容に(M―m)を加
算するように制御部CNTを設定する。
以下、計算の手順を説明する。まず、パターン
認識のための演算前に基準となるデータをワーキ
ングメモリM3に記憶する必要があり、この場
合、基準となる被写体の画像情報を光電変換器2
0、A/D変換器21およびゲート回路22を介
して画像メモリM2に記憶する。そして、画像メ
モリM2の記憶手段の中から認識を行なう所定の
部分のパターンをワーキングメモリM3に記憶し
て基準データとする。その後、ゲートG6を開い
て画像メモリM1の内容をバスラインA―BUS
に出力する。同時にゲートG9,G11を開きバスラ
インA―BUSの内容を、演算部ALU、乗算/累
積器MAにセツトするとともに、グラフG16,G12
を開き、ワーキングメモリM3の基準データをバ
スラインB―BUSを介して乗算/累積器MAに
セツトする。上記演算部ALUには加算累算開始
信号SALU、乗算/累積器MAには乗算累積開始信
号SMAが制御部CNTから供給されて演算が開始さ
れる。この時データは、各サンプリング点Xi,
j,Yi,j毎に順次演算される。ここで、Xi,
jは入力データ群の各座標位置であり、Yi,j
は基準パターンの座標位置である。
上述した演算をm+1回繰り返すことにより、
演算部ALUには「ni=0 Xi,j」(j=o)の(m
+1)個のデータの総和が、乗算/累積器MAに
は「ni=0 Xi,j・Yi,j」(j=o)の(m+1)
個の乗算の総和が求まる。この演算終了後、前記
設定済の(M―m)の値を演算発生部A1に加算
して同様に演算を繰り返すと、演算部ALUには
oi=0 ni=0 Xi,j」が乗算/累積器MAには「oi=0 ni=0 Xi,
j・Yi,j」が得られる。
ここまでの演算で第9図aの画像入力の一部
(破線26)と第9図bの基準パターンの相関係
数が求まる。
同様にして番地発生部A1の初期値を変えて上
述した手順で認識処理を行ない、第9図aの画像
データの中から第9図bに示す基準パターンと同
パターンを検出する。
以上説明したようにこの発明によれば、従来計
算機内部で行なつていた入力画像データおよび基
準パターン記憶、認識処理等を外部に設けた画像
メモリ、演算部、乗算/累積器、制御部等で並列
に演算処理するように構成したので、従来の大形
計算機および大規模なアレープロセツサでも得ら
れなかつた高速計算処理、高速データ入力を可能
とし、識別パターンの制約がほとんどないパター
ン認識装置が得られる。また、産業的に充分応用
が可能であり、現在人間の目視で行なつているペ
レツトのボンデイング位置合せ、マークの検出に
よる良品不良品の判定等をこの発明によるパター
ン認識装置に置き換えることが可能となり、大幅
な省力化ができる。さらに、アレープロセツサに
比べ装置が比較的安価であり、パターンの認識時
間が短かいので、複数の光電変換器を並列接続し
てマルチ処理が可能となり、装置コストは大幅に
低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ従来のパターン認識
装置の構成を示すブロツク図、第3図はこの発明
の一実施例に係るパターン認識装置の構成を示す
ブロツク図、第4図〜第6図はそれぞれ上記第3
図の装置における各動作時のタイミングチヤー
ト、第7図〜第9図はそれぞれ各画像メモリのデ
ータ構造を示す図である。 20…光電変換器、21…A/D変換器、23
…D/A変換器、24…TVモニタ、M1,M2
…画像メモリ(M1:第1メモリ)、M3…ワー
キングメモリ(第2メモリ)、ALU…演算部、
MA…乗算/累積器、CNT…制御部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被写体の画像情報を入力する光電変換手段
    と、この光電変換手段から入力された画像情報を
    アナログ/デイジタル変換するアナログ/デイジ
    タル変換手段と、上記アナログ/デイジタル変換
    された画像情報が記憶される第1メモリ手段と、
    この第1メモリ手段の記憶情報の論理演算を行な
    い、入力された画像情報のサンプリング点の各座
    標位置をXi,jとした時、ni=0 Xi,j(j=0〜
    n、mは上記第1メモリ手段の一行のビツト数、
    nは上記第1メモリ手段の一列のビツト数)のデ
    ータの総和を求める演算手段と、上記演算手段の
    演算処理と並列動作して上記第1メモリ手段の入
    力データと基準パターンのデータとの乗算累積を
    行ない、入力された画像情報のサンプリング点の
    各座標位置をXi,j、基準パターンのサンプリ
    ング点の座標位置をYi,jとした時、ni=0 Xi,
    j・Yi,j(j=0〜n、mは上記第1メモリ手
    段の一行のビツト数、nは上記第1メモリ手段の
    一列のビツト数)の乗算の総和を求める乗算/累
    積手段と、基準パターンと上記演算手段および乗
    算/累積手段の処理結果が記憶される第2メモリ
    手段と、上記各回路を制御する制御手段とを具備
    し、画像入力信号と基準パターン信号との相関係
    数を上記演算手段および乗算/累積手段で並列に
    演算処理してパターン認識を行なうことを特徴と
    するパターン認識装置。
JP56167553A 1981-10-20 1981-10-20 パタ−ン認識装置 Granted JPS5868183A (ja)

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JP56167553A JPS5868183A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パタ−ン認識装置

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JP56167553A JPS5868183A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パタ−ン認識装置

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Publication Number Publication Date
JPS5868183A JPS5868183A (ja) 1983-04-22
JPH0230546B2 true JPH0230546B2 (ja) 1990-07-06

Family

ID=15851848

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JP56167553A Granted JPS5868183A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パタ−ン認識装置

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Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944667B2 (ja) * 1978-03-28 1984-10-31 株式会社東芝 パタ−ン認識装置

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JPS5868183A (ja) 1983-04-22

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