JPH0498374A - pattern recognition device - Google Patents
pattern recognition deviceInfo
- Publication number
- JPH0498374A JPH0498374A JP2212521A JP21252190A JPH0498374A JP H0498374 A JPH0498374 A JP H0498374A JP 2212521 A JP2212521 A JP 2212521A JP 21252190 A JP21252190 A JP 21252190A JP H0498374 A JPH0498374 A JP H0498374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- address
- standard pattern
- cutout
- pattern
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、画像センサからの画像信号より目的とする対
象物を検出して位置決め等のパターン認識を行う装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus that detects a target object from an image signal from an image sensor and performs pattern recognition such as positioning.
従来の技術
従来、この種のパターン認識装置は、テレビカメラ等の
画像センサからの画像を多値化して得られた濃淡画像に
対し、パターンマツチングを適用することにより認識が
行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of pattern recognition apparatus performs recognition by applying pattern matching to a grayscale image obtained by converting an image from an image sensor such as a television camera into a multivalued image.
第5図は従来のパターン認識装置の構成を示すブロック
図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional pattern recognition device.
第5図において、テレビカメラ31は、認識動作ヲ行う
対象物体の画像を得てA/Dコンバータ32に供給する
。A/Dコンバータ32は、入力された画像信号をディ
ジタル値に変換し、フレームメモリ33に入力する。フ
レームメモリ33は、入力された二値の入力画像を一画
面について記憶する。また、標準パターンメモリ34は
、従来装置では、例えば16X16画素の領域を切出し
標準パターンとして記憶する。切出アドレス発生回路3
5は、フレームメモリ33の入力画像において、標準パ
ターンと照合する領域を決定する切出しアドレスを順次
発生するものである。この切出アドレス発生回路35か
らの切出アドレスは、掃引アドレス発生回路36からの
掃引アドレスと加算器37で加算され、フレームメモリ
33にフレームメモリ読み出しアドレスとして与えられ
る。この掃引アドレス発生回路36は、フレームメモリ
33および標準パターンメモリ34において、16X1
6画素の領域を掃引アドレスを発生し、この信号が標準
パターンメモリ34に標準パターンメモリ読み出しアド
レスとして供給される。In FIG. 5, a television camera 31 obtains an image of an object to be recognized and supplies it to an A/D converter 32. The A/D converter 32 converts the input image signal into a digital value and inputs it to the frame memory 33. The frame memory 33 stores the input binary input image for one screen. Further, in the conventional device, the standard pattern memory 34 cuts out an area of, for example, 16×16 pixels and stores it as a standard pattern. Cutout address generation circuit 3
5 sequentially generates cutting addresses for determining areas to be compared with the standard pattern in the input image of the frame memory 33. The cutout address from the cutout address generation circuit 35 is added to the sweep address from the sweep address generation circuit 36 in an adder 37, and is given to the frame memory 33 as a frame memory read address. This sweep address generation circuit 36 has a 16X1
A sweep address is generated for a six-pixel area, and this signal is supplied to the standard pattern memory 34 as a standard pattern memory read address.
符号38は不一致度算出回路であり、不一致度算出回路
38はフレームメモリ33から出力される入力画像と標
準パターンメモリ34から出力される標準パターン画像
を比較し、不一致の度合いを不一致度として出力し、累
算器39に供給する。この累算器39は、掃引アドレス
発生回路36が掃引を始める前にリセットされ、不一致
度算出回路38から出力される入力画像と標準パターン
画像の不一致度を、16X16画素の領域の掃引してい
る間、累算して評価値として保持する。Reference numeral 38 is a mismatch degree calculation circuit, and the mismatch degree calculation circuit 38 compares the input image outputted from the frame memory 33 and the standard pattern image outputted from the standard pattern memory 34, and outputs the degree of mismatch as the mismatch degree. , to the accumulator 39. This accumulator 39 is reset before the sweep address generation circuit 36 starts sweeping, and sweeps the degree of mismatch between the input image and the standard pattern image output from the degree of mismatch calculation circuit 38 in an area of 16 x 16 pixels. It is accumulated and held as an evaluation value.
この累算器39の出力は、最小値保持回路40に入力さ
れる。最小値保持回路40は、切出しアドレス発生回路
35が入力画像に切出しを開始する前に本回路の持つ最
小値がリセットされ、16X16画素の領域の掃引が終
了する毎に、累算器39の出力が保持している評価値と
本回路の持つ最小値を比較して、評価値の方が小さい時
には最小値を評価値で置き換えるとともに、置き換えた
ことを示す置換えパルスを切出しアドレス保持回路41
に出力する。切出しアドレス保持回路41は、最小値保
持回路40からの置き換えパルスが入力されたときに、
そのときに切出しアドレス発生回路35から発生された
切出しアドレスを記憶する回路である。The output of this accumulator 39 is input to a minimum value holding circuit 40. The minimum value holding circuit 40 resets the minimum value of this circuit before the cutting address generation circuit 35 starts cutting out the input image, and the output of the accumulator 39 is reset every time the sweep of the 16×16 pixel area is completed. The evaluation value held by the circuit 41 is compared with the minimum value held by this circuit, and if the evaluation value is smaller, the minimum value is replaced with the evaluation value, and a replacement pulse indicating the replacement is cut out and the address holding circuit 41
Output to. The extraction address holding circuit 41, when the replacement pulse from the minimum value holding circuit 40 is input,
This circuit stores the cutout address generated by the cutout address generation circuit 35 at that time.
このような従来のパターン認識装置の動作について説明
する。The operation of such a conventional pattern recognition device will be explained.
第5図において、テレビカメラ31、A/Dコンバータ
32およびフレームメモリ33を動作させて得られたデ
ィジタルの入力画像から認識対象となる形状のうち特徴
をとらえた部分を標準パターンとして標準パターンメモ
リ34に記憶させておく。In FIG. 5, a standard pattern memory 34 uses a portion of the shape to be recognized that captures features as a standard pattern from a digital input image obtained by operating a television camera 31, an A/D converter 32, and a frame memory 33. Let me remember it.
以下の認識動作は、フレームメモリ33の切出アドレス
を変更しながら評価の最小値を求める第一の大きなルー
プ動作と、二値画像メモリ読み出しアドレスおよび標準
パターンメモリ読み出しアドレスを掃引しながら評価値
を求める第二の小さなループ動作に分かれている。ここ
で、第二のループ動作は第一のループ動作の中に含まれ
ている。The following recognition operations consist of a first large loop operation that finds the minimum evaluation value while changing the extraction address of the frame memory 33, and a first large loop operation that calculates the evaluation value while sweeping the binary image memory read address and standard pattern memory read address. The desired second is divided into small loop operations. Here, the second loop operation is included in the first loop operation.
まず、第一の大きなループ動作に先立って、切出アドレ
ス発生回路35より最小値保持回路40に対し最小値リ
セットを送り、最小値を大きな値に設定しておく。First, prior to the first large loop operation, the extraction address generation circuit 35 sends a minimum value reset to the minimum value holding circuit 40 to set the minimum value to a large value.
次に、第一の大きなループ動作に入り、切出アドレス発
生回路35から出力される切出アドレスをX方向に「8
」、Y方向にr8Jの矩形の領域を掃引するように変更
しながら評価の最小値を求める。Next, a first large loop operation is entered, and the cutout address output from the cutout address generation circuit 35 is set to "8" in the X direction.
”, the minimum value of the evaluation is determined while sweeping the rectangular area of r8J in the Y direction.
第一の大きなループにおける切出アドレスの一つに対し
て、掃引アドレス発生回路36から累算器リセット信号
を出力し、累算器39の評価値を零にする。An accumulator reset signal is output from the sweep address generation circuit 36 for one of the extracted addresses in the first large loop, and the evaluation value of the accumulator 39 is set to zero.
次に、第二の小さなループ動作に入り、掃引アドレス発
生回路36は、16X16の領域を掃引するように掃引
アドレスを発生する。この掃引アドレスは、標準パター
ンメモリ読み出しアドレスとなり、最初、標準パターン
の左上のコーナーの画素を示すアドレスから始まって、
標準パターンの16X16の領域を掃引するように次々
と出力される。掃引アドレスは、加算器37において切
出アドレス発生回路35から出力される切出アドレスと
加算されフレームメモリ33のフレームメモリ読み出し
アドレスとなる。フレームメモリ読み出しアドレスは、
最初、入力画像の切出アドレスから始まって、このアド
レスを左上のコーナーとする16X16の領域を掃引す
るように次々と出力される。フレームメモリ読み出しア
ドレスはフレームメモリ33に送られ、フレームメモリ
33に記憶されている入力画像の読み出しのアドレスを
決定する。フレームメモリ33から上述のように読み出
された入力画像は不一致度算出回路38に送られる。Next, a second small loop operation is entered, and the sweep address generation circuit 36 generates a sweep address to sweep a 16×16 area. This sweep address becomes the standard pattern memory read address, starting from the address indicating the upper left corner pixel of the standard pattern,
The standard pattern is output one after another so as to sweep a 16×16 area. The sweep address is added to the cutout address output from the cutout address generation circuit 35 in the adder 37 and becomes a frame memory read address of the frame memory 33. The frame memory read address is
First, starting from the cutout address of the input image, the data is output one after another so as to sweep a 16×16 area with this address as the upper left corner. The frame memory read address is sent to the frame memory 33 and determines the read address of the input image stored in the frame memory 33. The input image read out from the frame memory 33 as described above is sent to the mismatch degree calculation circuit 38.
一方、標準パターン読み出しアドレスは標準パターンメ
モリ34に送られ、標準パターンメモリ34に記憶され
ている標準パターン画像を読み出す。この標準パターン
画像は不一致度算出回路38に送られる。このフレーム
メモリ33かラノ入力画像と前記標準パターン画像の対
応画素同士の不一致度が算出され、その結果が累積器3
9に送られる。累算器39では、掃引アドレス発生回路
36の指示により、フレームメモリ33と標準パターン
メモリ34の16X16の領域の掃引に従って、その−
画素毎に不一致度算出回路38からの出力を加算する。On the other hand, the standard pattern read address is sent to the standard pattern memory 34, and the standard pattern image stored in the standard pattern memory 34 is read out. This standard pattern image is sent to the mismatch degree calculation circuit 38. The degree of mismatch between the corresponding pixels of the frame memory 33 and the rough input image and the standard pattern image is calculated, and the result is sent to the accumulator 3.
Sent to 9th. The accumulator 39 sweeps the 16×16 area of the frame memory 33 and the standard pattern memory 34 according to the instructions from the sweep address generation circuit 36, and calculates the -
The outputs from the mismatch calculation circuit 38 are added for each pixel.
フレームメモリ33と標準パターンメモリ34の16X
16の領域の掃引カ終了すると累算器39には評価値が
得られており、この値は最小値保持回路40に送られる
。最小値保持回路40では、掃引アドレス発生回路36
からの評価ストローブ信号により評価値と最小値を比較
し、評価値の方か小さい時は最小値を評価値により置き
換え、かつ置き換えパルスを切出アドレス保持回路41
に出力する。この切出アドレス保持回路41は、その置
き換えパルスが入力されているときの切出アドレス発生
回路15からの切出アドレスを記憶する。16X of frame memory 33 and standard pattern memory 34
When the sweep of the 16 areas is completed, an evaluation value is obtained in the accumulator 39, and this value is sent to the minimum value holding circuit 40. In the minimum value holding circuit 40, the sweep address generation circuit 36
The evaluation value and the minimum value are compared based on the evaluation strobe signal from the address holding circuit 41, and when the evaluation value is smaller, the minimum value is replaced with the evaluation value and the replacement pulse is extracted.
Output to. This cutout address holding circuit 41 stores the cutout address from the cutout address generation circuit 15 when the replacement pulse is input.
フレームメモリ33と標準パターンメモリ34の16X
16の領域の掃引を行う第二の小さなループ動作が終了
し、ついで評価ストローブ信号により評価値と最小値の
比較が完了し、切出アドレス発生回路35の出力する切
出アドレスを次の値として第一の大きなループの実行を
続ける。切出アドレス発生回路35の出力する切出アド
レスがX、Yがそれぞれ「8」の矩形領域の掃引を行う
と第一の大きなループ動作を終了し、最小の評価値およ
びそれを得たXXYの値が求められ、目的とする認識動
作を終了する。16X of frame memory 33 and standard pattern memory 34
The second small loop operation for sweeping the 16 areas is completed, and then the evaluation strobe signal completes the comparison between the evaluation value and the minimum value, and the extraction address output from the extraction address generation circuit 35 is set as the next value. Continue execution of the first big loop. When the extraction address output by the extraction address generation circuit 35 sweeps the rectangular area where X and Y are respectively "8", the first large loop operation is completed, and the minimum evaluation value and the obtained XXY The value is determined and the target recognition operation is completed.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の認識装置では、切出アドレス
X1Yがそれぞれ「8」の矩形領域の掃引(8×8回)
に対し、標準パターンメモリの16×16の領域の掃引
を行うため、不一致度処理回数が合計16X16X8X
8回となることがられるるように、不一致度算出回路が
切出矩形領域画素数と、標準パターンメモリの領域画素
数との積になるため、不一致度算出処理回数が非常に大
きくなり、不一致度算出処理の合計の時間、すなわち認
識時間が非常大きくなるという問題があった。Problems to be Solved by the Invention However, the conventional recognition device described above sweeps a rectangular area where each cutout address X1Y is "8" (8 x 8 times).
However, since the 16x16 area of the standard pattern memory is swept, the total number of times the mismatch degree is processed is 16x16x8x.
8 times, because the mismatch degree calculation circuit calculates the product of the number of pixels of the cut rectangular area and the number of area pixels of the standard pattern memory, the number of times the mismatch degree calculation process is extremely large, and There is a problem in that the total time for the degree calculation process, that is, the recognition time becomes extremely long.
本発明は、上述した問題点を解消し、認識位置の分解能
を落とすことなく認識時間を小さくすることのできる優
れたパターン認識装置を提供することを目的とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excellent pattern recognition device that can solve the above-mentioned problems and reduce the recognition time without reducing the resolution of the recognition position.
課題を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するために、画像センサから
得られる画像信号をディジタル化してディジタル画像を
得て、これをフレームメモリに記憶する入力画像処理手
段と、前記入力ディジタル画像を標準パターンとして記
憶する標準パターンメモリと、認識時は、前記入力画像
処理手段から切出アドレスに基づいて被認識パターンを
切り出し、被認識パターンを複数画素からなる複数のグ
ループに分割し、各グループの代表値と、同様に分割し
た標準パターンメモリから読み出した標準パターンの被
認識パターンに対応するグループの代表値との不一致度
を、全グループについて加算した評価値が最も小さくな
る切出アドレスをグループ単位に求める第一の手段と、
被認識パターンの各画素と、これに対応する標準パター
ンの画素との不一致度を全画素について加算し、その加
算結果の評価値が最も小さくなる切出アドレスを、前記
第一の手段で求めたアドレスと、その近傍を含む数画素
全体の中から画素単位に求める第二の手段とを具備する
ものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides input image processing means for digitizing an image signal obtained from an image sensor to obtain a digital image and storing the same in a frame memory; A standard pattern memory stores an input digital image as a standard pattern, and at the time of recognition, a pattern to be recognized is cut out from the input image processing means based on a cutout address, and the pattern to be recognized is divided into a plurality of groups each consisting of a plurality of pixels. , the cutout that minimizes the evaluation value obtained by adding up the degree of discrepancy between the representative value of each group and the representative value of the group corresponding to the recognized pattern of the standard pattern read from the similarly divided standard pattern memory, for all groups. The first means of obtaining addresses in groups,
The degree of mismatch between each pixel of the recognized pattern and the corresponding pixel of the standard pattern is added for all pixels, and the cutout address that gives the smallest evaluation value of the addition result is determined by the first method. It is provided with an address and a second means for determining the address for each pixel from among all the several pixels including the address and its vicinity.
作用
本発明は上記のような構成により次のような効果を有す
る。すなわち、本発明では、第一の手段により、入力画
像を複数画素からなる複数のグループ単位に分けて、同
様に分割した標準パターンとのグループ単位での最小評
価値、およびグループ単位での切出位置を求めた後、第
二の手段により、入力画像に対応する標準パターンとの
画素単位での最小評価値、および入力画像の切出位置を
求めている。Operation The present invention has the following effects due to the above-described configuration. That is, in the present invention, by the first means, an input image is divided into a plurality of groups each consisting of a plurality of pixels, and the minimum evaluation value in each group with respect to a similarly divided standard pattern and the cutout in each group are determined. After determining the position, the second means determines the minimum evaluation value in pixel units with respect to the standard pattern corresponding to the input image and the cutout position of the input image.
これにより、認識可能の最小画素(認識位置)の分解能
を落とすことなく、切出矩形領域画素数Sと、標準パタ
ーンメモリの領域画素数Pとの積をグループを構成する
画素数Gの二乗で割った商に、標準パターンメモリの領
域画素数Pと、グループを構成する画素数Gと、近傍グ
ループ数Fとの王者の積を加えた値と等しい不一致度算
出処理回数Nbで決まる認識時間で認識できるため、入
力画像の中から、あらかじめ収集された濃淡情報を含む
標準パターンと最も形の似たパターンの位置を、短い認
識時間で求めることが可能となる。すなわち、従来のパ
ターン認識時間に対する本発明のパターン認識時間につ
いは、不一致度算出回数をN1切出領域画素数をS、標
準パターン領域画素数をPとすると、従来の不一致度算
出回数Naは、
Na=SXP
となる。また、グループ構成画素数をG、近傍グループ
数をFとすると、本発明による不一致度算出回数Nbは
、
Nb= C(SXP)/G )+PXGXFとなる。As a result, without reducing the resolution of the minimum recognizable pixel (recognition position), the product of the number of pixels in the cutout rectangular area S and the number of area pixels in the standard pattern memory, P, can be calculated as the square of the number of pixels G constituting the group. The recognition time is determined by the number of times of mismatch calculation processing Nb, which is equal to the product of the number of area pixels P of the standard pattern memory, the number G of pixels composing a group, and the number F of neighboring groups, added to the divided quotient. Since it can be recognized, it is possible to find the position of a pattern most similar in shape to a standard pattern containing grayscale information collected in advance from within an input image in a short recognition time. That is, regarding the pattern recognition time of the present invention compared to the conventional pattern recognition time, if the number of times of mismatch calculation is N1, the number of pixels in the cutout area is S, and the number of pixels in the standard pattern area is P, then the number of times Na of the conventional mismatch degree calculation is: Na=SXP. Further, when the number of group constituent pixels is G and the number of neighboring groups is F, the number of times Nb of mismatch degree calculation according to the present invention is Nb=C(SXP)/G)+PXGXF.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は本発明の実施例のパターン認識装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a pattern recognition device according to an embodiment of the present invention.
第1図において、パターン認識装置1は、入力画像処理
手段2と、標準パターンメモリ3と、第一の手段4と、
第二の手段5とを備えている。In FIG. 1, a pattern recognition device 1 includes an input image processing means 2, a standard pattern memory 3, a first means 4,
and second means 5.
ここで、入力画像処理手段2は、画像センサであるテレ
ビカメラ11から得られる画像信号を、A/Dコンバー
タ12でディジタル化してディジタル画像とし、これを
フレームメモリ13に記憶させる。二値標準パターンメ
そす3は、入力ディジタル画像を標準パターンとして予
め切出し、この標準パターンを所定の二値化レベルで二
値化して得た二値標準パターンを記憶する。第一の手段
4は、認識時は、切換器25a〜25eをrBJ側に切
り換えて構成される標準パターンメモリ3、被認識デー
タ圧縮回路19、標準パターン圧縮回路20、不一致算
出回路21、累算器22、最小値保持回路23、切出ア
ドレス保持回路24からなる。すなわち、第一の手段4
では、前記入力画像処理手段2のフレームメモリ13か
う切出アドレスに基づいて被認識パターンを切り出し、
被認識パターンを複数画素からなる複数のグループに分
割し、被認識データ圧縮回路19により各グループの代
表値を求める。標準パターンメモリ3から同様に分割し
て読み出した標準パターンの被認識パターンに対応する
グループの代表値を被認識データ圧縮回路20で求める
。これら代表値の不一致度は不一致算出回路21で求め
る。不一致算出回路21で求めた不一致度は、累算器2
2で全グループについて加算し、最小値保持回路23お
よび切出アドレス保持回路24により評価値が最も小さ
くなる切出アドレスをグループ単位に求めるようにしで
ある。第二の手段は、認識時は、切換器25a〜25e
をrAJ側に切り換えて構成される標準パターンメモリ
3、被認識データ圧縮回路19、標準パターン圧縮回路
20、不一致算出回路21、累算器22、最小値保持回
路23、切出アドレス保持回路24からなる。第二の手
段5では、前記入力画像処理手段2のフレームメモリ1
3から切出アドレスに基づいて切り出した被認識パター
ンの各画素と、これに対応する標準パターン3の画素と
の不一致度を不一致算出回路21で求める。このように
して求めた不一致度は、累算器22で全画素について加
算される。Here, the input image processing means 2 digitizes an image signal obtained from a television camera 11, which is an image sensor, using an A/D converter 12 to create a digital image, and stores this in a frame memory 13. The binary standard pattern memory 3 stores a binary standard pattern obtained by cutting out the input digital image as a standard pattern in advance and binarizing this standard pattern at a predetermined binarization level. During recognition, the first means 4 includes a standard pattern memory 3 configured by switching the switches 25a to 25e to the rBJ side, a data compression circuit 19 to be recognized, a standard pattern compression circuit 20, a mismatch calculation circuit 21, and an accumulation 22, a minimum value holding circuit 23, and a cutout address holding circuit 24. That is, first means 4
Then, the frame memory 13 of the input image processing means 2 cuts out the pattern to be recognized based on the cutout address,
The pattern to be recognized is divided into a plurality of groups each consisting of a plurality of pixels, and a representative value of each group is determined by the data compression circuit 19 to be recognized. The data compression circuit 20 obtains the representative value of the group corresponding to the pattern to be recognized of the standard pattern similarly divided and read from the standard pattern memory 3. The degree of mismatch between these representative values is determined by a mismatch calculation circuit 21. The degree of discrepancy calculated by the discrepancy calculation circuit 21 is calculated by the accumulator 2.
2 for all groups, and the minimum value holding circuit 23 and cutout address holding circuit 24 determine the cutout address with the smallest evaluation value for each group. The second means is the switching devices 25a to 25e at the time of recognition.
from a standard pattern memory 3, a recognized data compression circuit 19, a standard pattern compression circuit 20, a discrepancy calculation circuit 21, an accumulator 22, a minimum value holding circuit 23, and a cutout address holding circuit 24, which are configured by switching the data to the rAJ side. Become. In the second means 5, the frame memory 1 of the input image processing means 2
A mismatch calculation circuit 21 calculates the degree of mismatch between each pixel of the recognized pattern cut out from No. 3 based on the cutout address and the corresponding pixel of the standard pattern 3. The degree of mismatch obtained in this way is added up for all pixels in an accumulator 22.
その加算結果の評価値が最も小さくなる切出アドレスは
、最小値保持回路23および切出アドレス保持回路24
により、前記第一の手段4で求めたアドレスと、その近
傍を含む数画素全体の中から画素単位に求められる。The cut-out address whose evaluation value of the addition result is the smallest is determined by the minimum value holding circuit 23 and the cut-out address holding circuit 24.
Accordingly, the address obtained by the first means 4 is obtained for each pixel from among the entire several pixels including the address obtained in the first means 4 and its vicinity.
さらに、上記構成の詳細を説明すると、テレビカメラ1
1は、認識動作を行う対象物体の画像を得る装置であり
、その画像をA/Dコンバータ12に出力する。A/D
コンバータ12は、入力された画像処信号をディジタル
値に変換し、フレームメモリ13に出力する。フレーム
メモリ13は、入力されたディジタル値の入力画像を一
画面について記憶する。Furthermore, to explain the details of the above configuration, the television camera 1
1 is a device that obtains an image of a target object to perform a recognition operation, and outputs the image to an A/D converter 12; A/D
The converter 12 converts the input image processing signal into a digital value and outputs it to the frame memory 13. The frame memory 13 stores an input image of input digital values for one screen.
符号15は切出アドレス発生回路であり、切出アドレス
発生回路15はフレームメモリ13の入力画像において
標準パターンと照合する領域を決定する切出アドレスを
、例えば8×8回順次発生するものである。グループ切
出アドレス発生回路16は、フレームメモリ130入力
画像において、標準パターンと照合するグループ単位の
領域を決定するグループ切出アドレスを、本実施例’t
’は4×4回、−アドレス飛ばしに発生する回路である
。また、この掃引アドレス発生回路17は、フレームメ
モリ13および標準ハターンメモリ3において16X1
6画素の領域を掃引する掃引アドレスを発生し、この信
号は標準パターンメモリ3に標準パターンメモリ読み出
しアドレスとして送出される。切出アドレス発生回路1
5からの切出アドレス、あるいはグループ切出発生回路
16からのグループ切出アドレスは切換器25aで切り
換えられて、加算器18において、掃引アドレス発生回
路17からの掃引アドレスに加算され、フレームメモリ
13に対しフレームメモリ読み出しアドレスとして送出
される。Reference numeral 15 denotes a cutout address generation circuit, and the cutout address generation circuit 15 sequentially generates a cutout address for determining an area to be compared with a standard pattern in the input image of the frame memory 13, for example, 8×8 times. . The group cutout address generation circuit 16 generates a group cutout address for determining a group unit area to be compared with the standard pattern in the frame memory 130 input image.
' is a circuit that occurs 4×4 times, skipping -addresses. Further, this sweep address generation circuit 17 is configured to operate in a 16X1 manner in the frame memory 13 and the standard pattern memory 3.
A sweep address for sweeping an area of 6 pixels is generated, and this signal is sent to the standard pattern memory 3 as a standard pattern memory read address. Cutout address generation circuit 1
The cutout address from 5 or the group cutout address from the group cutout generation circuit 16 is switched by the switch 25a, and added to the sweep address from the sweep address generation circuit 17 by the adder 18. is sent as a frame memory read address.
前記フレームメモリ読み出しアドレスによりフレームメ
モリ13から読み出された画像データは、切換器25b
により、被認識データ圧縮回路19、あるいは直通回線
26に供給されるようにしである。被認識データ圧縮回
路19は、フレームメモリ13の中の加算器18か出力
するフレームメモリ読み出しアドレスで示される画素デ
ータを、本実施例では四データ入力し、平均値を被認識
パターンのグループ代表値として切換器25cに供給す
る。切換器25cは、被認識データ圧縮回路19または
直通回線26の一つを不一致度算出回路21に与える。The image data read out from the frame memory 13 using the frame memory read address is transferred to the switch 25b.
Accordingly, the data is supplied to the recognized data compression circuit 19 or the direct line 26. In this embodiment, the recognition data compression circuit 19 inputs four pieces of pixel data indicated by the frame memory read address output from the adder 18 in the frame memory 13, and calculates the average value as a group representative value of the recognition pattern. It is supplied to the switching device 25c as a signal. The switch 25c supplies one of the recognized data compression circuit 19 or the direct line 26 to the mismatch degree calculation circuit 21.
また、掃引アドレス発生器17からの掃引アドレスによ
り標準パターンメモリ3から読み出された画素データは
、切換器25dにより、標準パターン圧縮回路20.あ
るいは直通回線27に供給されるようにしである。標準
パターン圧縮回路20は、前記標準パターンメモリ3か
らの画素データを、本実施例では四データ入力し、平均
値を標準パターンのグループ代表値として切換器25e
に供給する。標準パターン圧縮回路20または直通回線
27からの出力は切換器25eに入力され、これにより
両者のうちの一つを選択して不一致度算出回路21に与
える。Further, the pixel data read out from the standard pattern memory 3 by the sweep address from the sweep address generator 17 is transferred to the standard pattern compression circuit 20 by the switch 25d. Alternatively, it may be supplied to the direct line 27. The standard pattern compression circuit 20 inputs four pixel data from the standard pattern memory 3 in this embodiment, and uses the average value as the group representative value of the standard pattern to the switch 25e.
supply to. The output from the standard pattern compression circuit 20 or the direct line 27 is input to the switch 25e, which selects one of the two and applies it to the mismatch calculation circuit 21.
不一致度算出回路21は、被認識データ圧縮回路19か
らの被認識パターンのグループの代表値と、標準パター
ン圧縮回路20からの標準パターンの代表値との不一致
度を算出し、その算出結果を累算器22に与える。累算
器22は、掃引アドレス発生回路17が掃引を始める前
にリセットされ、不一致度算出回路21が出力する不一
致度を16X16画素の領域の掃引の間、累積して評価
値として保持する。累算器22からの出力は、最小値保
持回路23に入力される。最小値保持回路23は、グル
ープ切出アドレス発生回路16により、入力画像のブロ
ック単位の切出しを開始する前、および切出アドレス発
生回路15により、入力画像の画素単位の切出しを開始
する前に本回路の持つ最小値がリセットされ、16X1
6画素の領域のグループ単位の掃引が終了する毎に、累
算器22が保持している評価値と本回路の保持する最小
値を比較して、評価値の方が小さいときには最小値を評
価値で置き換えるととともに、置き換えたことを示す置
換パルスを切出アドレス保持回路24に出力する。この
切出アドレス保持回路24は、該置換パルスが入力され
たときの、切出アドレスまたはグループ切出アドレスを
記憶する装置である。切換器25a〜25eは、グルー
プ単位の不一致度算出時には「B」、画素単位の不一致
度算出時には「A」に、連動して切り換わるようになっ
ている。The mismatch degree calculation circuit 21 calculates the mismatch degree between the representative value of the group of recognized patterns from the recognized data compression circuit 19 and the representative value of the standard pattern from the standard pattern compression circuit 20, and accumulates the calculation results. It is given to the calculator 22. The accumulator 22 is reset before the sweep address generation circuit 17 starts sweeping, and accumulates the degree of mismatch output from the degree of mismatch calculation circuit 21 during the sweep of the 16×16 pixel area and holds it as an evaluation value. The output from the accumulator 22 is input to the minimum value holding circuit 23. The minimum value holding circuit 23 is configured to hold the main value before the group extraction address generation circuit 16 starts extraction of the input image in units of blocks, and before the extraction address generation circuit 15 starts extraction of the input image in units of pixels. The minimum value of the circuit is reset and becomes 16X1
Every time a group sweep of a 6-pixel area is completed, the evaluation value held by the accumulator 22 is compared with the minimum value held by this circuit, and if the evaluation value is smaller, the minimum value is evaluated. At the same time, a replacement pulse indicating the replacement is output to the cutout address holding circuit 24. This cutout address holding circuit 24 is a device that stores the cutout address or group cutout address when the replacement pulse is input. The switchers 25a to 25e are configured to switch to "B" when calculating the degree of mismatch in units of groups, and to "A" when calculating the degree of mismatch in units of pixels.
次に、上記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
第2図は動作タイミングを説明する図である。FIG. 2 is a diagram explaining the operation timing.
ここで、第2図の縦軸には、切出アドレス発生回路15
またはグループ切出アドレス回路16より出力される最
小値リセット信号、切出アドレス発生回路15より発生
される切出アドレス、グループ切出アドレス発生回路1
6からのグループ切出アドレス、掃引アドレス発生回路
17からの累算器リセット信号、評価ストローブ信号、
標準パターンメモリ読出アドレス、加算器18の出力す
るフレームメモリ続出アドレス、不一致度算出回路21
の出力する不一致度、切出アドレス保持回路23の保持
する最小値アドレス、切換器25a〜25eの状態タイ
ミングを、かつ横軸には時刻tを示している。Here, the vertical axis in FIG. 2 shows the cutout address generation circuit 15.
Or the minimum value reset signal output from the group extraction address circuit 16, the extraction address generated from the extraction address generation circuit 15, the group extraction address generation circuit 1
6, an accumulator reset signal from the sweep address generation circuit 17, an evaluation strobe signal,
Standard pattern memory read address, frame memory successive address output from adder 18, mismatch degree calculation circuit 21
The degree of inconsistency output by , the minimum value address held by the extraction address holding circuit 23, and the state timing of the switches 25a to 25e are shown, and the horizontal axis shows time t.
第3図は、X方向、Y方向共に23画素からなるフレー
ムメモリの入力画像のアドレスを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the address of an input image of a frame memory consisting of 23 pixels in both the X and Y directions.
第2図の切出アドレスが“1”のタイミングでは第3図
の「1」の示すX=「1」、Y−「1」のフレームメモ
リのアドレスを出力し、グループ切出アドレスが「3」
のタイミングでは第3図の「3」の示すX=「3」、Y
=「1」のフレームメモリのアドレスを出力する。以下
、同様にグループ切出アドレスを「1」つ飛ばしに増加
しながら、X方向に「8」、Y方向に「8」の矩形領域
ヲ掃引し、最後に、第2図のフレームのアドレスがrl
45Jのタイミングでは第3図の「145」の示すX
= r7J 、Y= r7Jのグループ切出アドレスを
出力する。更に、この切出アドレスか決まると、この切
出アドレスを左上の画素とする16X16画素の領域の
評価の対象となる。At the timing when the cutout address in FIG. 2 is "1", the frame memory address of X="1" and Y-"1" indicated by "1" in FIG. 3 is output, and the group cutout address is "3". ”
At the timing of , X=“3” and Y indicated by “3” in Figure 3.
= Outputs the frame memory address of "1". Thereafter, the group extraction address is increased by 1 in the same way, and the rectangular area of ``8'' is swept in the X direction and ``8'' in the Y direction.Finally, the address of the frame in Figure 2 is rl
At the timing of 45J, the X indicated by "145" in Figure 3
=r7J, Y=outputs the group extraction address of r7J. Further, once this cutout address is determined, a 16×16 pixel area with this cutout address as the upper left pixel is to be evaluated.
第4図は標準パターンメモリの標準パターンのアドレス
を説明する図であり、X方向、Y方向ともに16画素か
ら構成されている。FIG. 4 is a diagram for explaining the address of the standard pattern in the standard pattern memory, which is composed of 16 pixels in both the X direction and the Y direction.
上述した第1図、第2図、第3図および第4図を用いて
動作について具体的に説明する。The operation will be specifically explained using FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 mentioned above.
上記実施例において、テレビカメラ11、A/Dコンバ
ータ12およびフレームメモリ1.3を動作させて得ら
れた入力画像から認識対象となる形状のうち特徴をとら
えた部分を標準パターンとして切出し、これを標準パタ
ーンとして標準パターンメモリ3にセットしておく。In the above embodiment, from the input image obtained by operating the television camera 11, A/D converter 12, and frame memory 1.3, a part of the shape to be recognized that captures the feature is cut out as a standard pattern. It is set in the standard pattern memory 3 as a standard pattern.
以下の認識動作は、ヘレームメモリ13の切出アドレス
を変更しながら、グループ単位の最小評価を求める4×
4回の第一の大きなループ動作と、フレームメモリ13
の中のフレームメモリ続出アドレスおよび標準パターン
メモリ続出アドレスを掃引しながら、16X16画素の
被認識領域のデータをグループ単位に圧縮してグループ
単位の不一致度の累計する(評価値を求める)第二の小
さなループと、フレームメモリ13の切出アドレス変更
しながら画素単位に最小値を求める16X16画素の第
三の大きなループ動作と、フレームメモリ続出アドレス
および標準パターンメモリ読出アドレスを掃引しながら
、16X16画素での画素単位の不一致度の累計(評価
値)を求める第四の小さなループ動作に分かれている。The following recognition operation is a 4×
4 first large loop operations and frame memory 13
The second step is to compress the data of the 16x16 pixel recognition area into groups and totalize the degree of mismatch in each group (calculate the evaluation value) while sweeping the frame memory successive addresses and standard pattern memory successive addresses in the memory. A small loop, a third large loop operation of 16 x 16 pixels to find the minimum value for each pixel while changing the extraction address of the frame memory 13, and a third large loop operation of 16 x 16 pixels while sweeping the frame memory successive address and standard pattern memory read address. The process is divided into a fourth small loop operation that calculates the cumulative total (evaluation value) of the degree of mismatch in pixel units.
なお、第二の小さなループ動作は第一の大きなループの
中に、第四の小さなループ動作は第四の大きなループの
中に含まれる。Note that the second small loop operation is included in the first large loop, and the fourth small loop operation is included in the fourth large loop.
まず、第一の大きなループ動作に先立って、切換器25
a〜25eがrBJ側のグループ動作側にセットされる
。また、グループ切出アドレス発生回路16から最小値
保持回路23に対して最小値リセット信号を送り(時刻
t。)、最小値保持回路23の最小値を適当な大きな値
に設定しておき、第一の大きなループ動作に入る(時刻
t )。First, prior to the first large loop operation, the switch 25
a to 25e are set to the group operation side of the rBJ side. In addition, a minimum value reset signal is sent from the group extraction address generation circuit 16 to the minimum value holding circuit 23 (time t), and the minimum value of the minimum value holding circuit 23 is set to an appropriately large value. It enters one large loop operation (time t).
第一の大きなループ動作では、グループ切出アドレス発
生回路16の出力する切出アドレスを、第2図、第3図
に示すとおり、X方向に「8」、Y方向に「8」の矩形
領域を掃引するようにrIJつ飛ばしながら最小の評価
値を求める。In the first large loop operation, the extraction address output from the group extraction address generation circuit 16 is divided into a rectangular area of "8" in the X direction and "8" in the Y direction, as shown in FIGS. 2 and 3. Find the minimum evaluation value while skipping rIJ in a sweeping manner.
第−の大きなループ動作では、切出アドレス発生回路1
5の出力する切出アドレスを第2図、第3図に示すとお
り、X方向に「9」、Y方向に「9」の矩形の領域を掃
引するように変更しながら最小の評価値を求める。In the -th large loop operation, the extraction address generation circuit 1
As shown in Figures 2 and 3, the output address of step 5 is changed to sweep the rectangular area of ``9'' in the X direction and ``9'' in the Y direction, while finding the minimum evaluation value. .
次に、第二の小さなループ動作に先立ち、掃引アドレス
発生回路17により、累算器22に対してリセット信号
を出力し、累算器22を零にする。第二の小さなループ
動作に入ると(時刻1.)、掃引アドレス発生回路17
は、16X16の領域を掃引するように掃引アドレスを
発生する。掃引アドレスは、加算器18において、切換
器25aで選択されているグループ切出アドレスと加算
されフレームメモリ読出アドレスとなる。フレームメモ
リ読出アドレスは、最初、入力画像の切出アドレスから
始まって本実施例では、右隣、下、右斜め下、の順に四
画素からなる一グループを掃引し、次のグループへと掃
引を続ける。そして、グループ切出アドレスを左上をコ
ーナーとする16×16の領域を64グループに分割し
た各グループを、順次掃引するように出力される。フパ
レームメモリ読出アドレスは、フレームメモリ13に送
られ、フレームメモリ13に記憶されている入力画像の
続出アドレスを決定する。これにより、フレームメモリ
13から読み出された被認識画素データは、切換器25
b、25cで選択されている被認識データ圧縮回路19
にグループ単位、本実施例では、四画素分入力される。Next, prior to the second small loop operation, the sweep address generation circuit 17 outputs a reset signal to the accumulator 22 to set the accumulator 22 to zero. When entering the second small loop operation (time 1), the sweep address generation circuit 17
generates a sweep address to sweep a 16x16 area. The sweep address is added to the group extraction address selected by the switch 25a in the adder 18, and becomes a frame memory read address. The frame memory read address starts from the cutout address of the input image, and in this embodiment, one group of four pixels is swept in the order of right side, bottom, and diagonal bottom right, and then it is swept to the next group. continue. Then, the 16×16 area with the upper left corner at the group cutout address is divided into 64 groups, and each group is sequentially swept and output. The frame memory read address is sent to the frame memory 13 to determine the subsequent address of the input image stored in the frame memory 13. As a result, the pixel data to be recognized read out from the frame memory 13 is transferred to the switching device 25.
Recognized data compression circuit 19 selected in b and 25c
In this embodiment, four pixels are input in group units.
被認識データ圧縮回路19で1よ、グループ単位の大小
値、本実施例では、四画素の平均値がとられる。The recognition target data compression circuit 19 calculates the magnitude values for each group, in this embodiment, the average value of four pixels.
一方、標準パターン続出アドレスは、最初、標準パター
ンの左上、すなわち第3図の「1」のアドレスから始ま
って本実施例では、右隣、下、右斜め下、の順に四画素
からなるグループを掃引する。このように標準パターン
メモリ3を四画素からなる“64”のグループに分割し
、グループ単位の掃引を全グループについて行う標準パ
ターン読出アドレスが出力される。これにより、標準パ
ターンメモリ3から読み出された標準パターン画素デー
タは、切換器25d、25eで選択されている標準パタ
ーン圧縮回路20にグループ単位、本実施例では、四画
素分入力される。標準パターン圧縮回路20では、グル
ープ単位の代表値、本実施例では、四画素の平均値がと
られている。不一致度算出回路21では、被認識データ
圧縮回路19からの被認識データ代表値と、標準パター
ン圧縮回路20からの標準パターン代表値との不一致が
とられる。不一致度算出回路21からの不一致は、累算
器22で累計され保持される。フレームメモリ13と標
準パターンメモリ3の16X16の領域のグループ単位
の掃引すなわち第二の小さなループが終了すると(時刻
13)、累算器22には評価値が得られており、この値
を最小保持評価値ストローブ信号により評価値と最小と
を比較し、評価値の方が小さいときは最小値を評価値に
置き換えるとともに、置換パルスを切出アドレス保持回
路24に出力する。切出アドレス保持回路24では、グ
ループ切出アドレス発生回路16の出力するグループ切
出アドレスを置換パルスに従って保持し、評価値を最小
にしたグループ切出アドレスを記憶する。On the other hand, the standard pattern successive addresses start from the top left of the standard pattern, that is, the address "1" in FIG. Sweep. In this way, the standard pattern memory 3 is divided into "64" groups each consisting of four pixels, and the standard pattern readout address for performing the sweep in group units for all groups is output. Thereby, the standard pattern pixel data read out from the standard pattern memory 3 is input to the standard pattern compression circuit 20 selected by the switch 25d or 25e in units of groups, for four pixels in this embodiment. In the standard pattern compression circuit 20, a representative value for each group, in this embodiment, an average value of four pixels is taken. The inconsistency calculation circuit 21 calculates the inconsistency between the representative value of the recognized data from the recognized data compression circuit 19 and the standard pattern representative value from the standard pattern compression circuit 20. The discrepancies from the discrepancy calculation circuit 21 are accumulated and held in an accumulator 22. When the sweep of the 16×16 area of the frame memory 13 and the standard pattern memory 3 in groups, that is, the second small loop is completed (time 13), the evaluation value has been obtained in the accumulator 22, and this value is held as the minimum value. The evaluation value is compared with the minimum value using the evaluation value strobe signal, and when the evaluation value is smaller, the minimum value is replaced with the evaluation value, and a replacement pulse is output to the cutout address holding circuit 24. The cutout address holding circuit 24 holds the group cutout address output from the group cutout address generation circuit 16 in accordance with the replacement pulse, and stores the group cutout address with the minimum evaluation value.
一方、評価値が最小値よりも大きいか等しいときは、最
小値の置き換えも、切出パルスの出力もしない。この比
較が終了すると、グループ切出アドレス発生回路16の
出力するグループ切出アドレスを次の値として第一の大
きなループの実行を続ける。切出アドレス発生回路15
の出力する切出アドレスがX、Yそれぞれ「8」の矩形
領域の「1」つ飛ばしの掃引を終了すると、第一の大き
なループ動作を終了しく時刻1.)、切出アドレス保持
回路24には、矩形領域内での最小の評価値を得たX1
Yのアドレスがグループ単位で求められている。本実施
例では、以下の説明がし易いようにフレームメモリ13
のr97J (第3図のX= r5J 、Y= r5
J )のアドレスが求められていたとする。このグルー
プ単位の最小評価値切出アドレスは、切出アドレス発生
回路15に送られる。On the other hand, when the evaluation value is greater than or equal to the minimum value, neither the minimum value is replaced nor the cutting pulse is output. When this comparison is completed, execution of the first large loop is continued using the group extraction address output from the group extraction address generation circuit 16 as the next value. Cutout address generation circuit 15
When the output address of ``1'' is completed in the rectangular area of ``8'' for each of X and Y, the first large loop operation is completed at time 1. ), the cutout address holding circuit 24 stores
The address of Y is being obtained for each group. In this embodiment, the frame memory 13 is
r97J (X= r5J in Figure 3, Y= r5
Suppose that the address of J) is requested. This minimum evaluation value extraction address for each group is sent to the extraction address generation circuit 15.
次に、第三の大きなループ動作に先立って、切換器25
a〜25eがrAJすなわち画素単位の動作側にセット
される。また、切出アドレス発生回路15より最小値保
持回路23に対して最小値リセット信号を送り、最小値
を適当に大きな値に設定しておき、第三の大きなループ
動作に入る(時刻15)。Next, prior to the third large loop operation, the switch 25
a to 25e are set to rAJ, that is, the operation side in pixel units. Further, the cutout address generation circuit 15 sends a minimum value reset signal to the minimum value holding circuit 23 to set the minimum value to an appropriately large value, and enters a third large loop operation (time 15).
第三の大きなループ動作では、切出アドレス発生回路1
5の出力する切出アドレスを、第2図、第3図に示すと
おり、第1の大きなループ動作で得られた、グループ単
位の最小評価値切出アドレス「97」の近傍画素、本実
施例では、X=「3」〜r8J 、Y−r3J〜「8」
で囲まれる36画素の領域を掃引するように変更しなが
ら最小の評価値を求める。In the third large loop operation, the cutout address generation circuit 1
As shown in FIGS. 2 and 3, the extraction address outputted by No. 5 is the pixel in the vicinity of the minimum evaluation value extraction address "97" for each group obtained by the first large loop operation, in this embodiment. Then, X = "3" ~ r8J, Y-r3J ~ "8"
Find the minimum evaluation value while sweeping the 36-pixel area surrounded by .
第四の小さなループ動作に先立ち、掃引アドレス発生回
路17より累算器リセット信号を出力し、累算器22の
評価値を零にする。第四の小さなループ動作に入ると(
時刻t5)、掃引アドレス発生回路17は、16X16
の領域を掃引するように掃引アドレスを発生する。掃引
アドレスは加算器18で切換器25aで選択されている
切出アドレス発生回路15からの切出アドレスと加算さ
れフレームメモリ読出アドレスとなる。フレームメモリ
続出アドレスは、最初、入力画像の切出アドレスを左上
のコーナーとする16X16の領域を順次掃引するよう
に出力される。フレームメモリ続出アドレスは、フレー
ムメモリ13に送られ、フレームメモリ13に記憶され
ている入力画像の続出アドレスを決定する。これにより
、フレームメモリ13から読み出された被認識画素デー
タは、切換器25b、25cで選択されている直通回線
26を介して不一致算出回路21に出力される。Prior to the fourth small loop operation, the sweep address generation circuit 17 outputs an accumulator reset signal to make the evaluation value of the accumulator 22 zero. When we enter the fourth small loop operation (
At time t5), the sweep address generation circuit 17
A sweep address is generated to sweep the area. The sweep address is added by the adder 18 to the extraction address from the extraction address generation circuit 15 selected by the switch 25a, and becomes a frame memory read address. The frame memory successive addresses are first output so as to sequentially sweep a 16×16 area with the cutout address of the input image as the upper left corner. The frame memory successive address is sent to the frame memory 13 to determine the successive address of the input image stored in the frame memory 13. Thereby, the recognized pixel data read from the frame memory 13 is output to the mismatch calculation circuit 21 via the direct line 26 selected by the switches 25b and 25c.
一方、標準パターン続出アドレスは、最初、標準パター
ンの左上、すなわち第3図の「1」のアドレスから始ま
って16X16の領域を掃引する。これにより、標準パ
ターンメモリ3から読み出された標準パターン画素デー
タは、直通回線27を介して不一致算出回路21に供給
される。不一致算出回路21では、フレームメモリ13
・直通回線27からの被認識データと、標準ノくターン
メモリ3・直通回線27からの標準パターンブタとの不
一致度がとられる。不一致度算出回路21からの不一致
度は、累算器22で累計され保持される。フレームメモ
リ13と標準パターンメモリ3の16X16の領域の掃
引すなわち第四の小さなループか終了すると、累算器2
2には評価値が得られており、この値を最小保持回路2
3に送出する。最小保持回路23では、掃引アドレス発
生回路17の出力する評価ストローブ信号により評価値
と最小値を比較し、評価値の方が小さいときは最小値を
評価値に置き換えるとともに、置換パルスを切出アドレ
ス保持回路24に出力する。On the other hand, the standard pattern successive address first sweeps a 16×16 area starting from the upper left of the standard pattern, that is, the address "1" in FIG. Thereby, the standard pattern pixel data read from the standard pattern memory 3 is supplied to the mismatch calculation circuit 21 via the direct line 27. In the mismatch calculation circuit 21, the frame memory 13
- The degree of discrepancy between the recognized data from the direct line 27 and the standard pattern pattern from the standard pattern memory 3/direct line 27 is determined. The degree of inconsistency from the degree of inconsistency calculating circuit 21 is accumulated and held in an accumulator 22. Upon completion of the sweep of the 16x16 area of the frame memory 13 and the standard pattern memory 3, i.e. the fourth small loop, the accumulator 2
2 has an evaluation value, and this value is applied to the minimum holding circuit 2.
Send to 3. The minimum holding circuit 23 compares the evaluation value and the minimum value using the evaluation strobe signal output from the sweep address generation circuit 17, and when the evaluation value is smaller, replaces the minimum value with the evaluation value and uses the replacement pulse as the cutout address. It is output to the holding circuit 24.
切出アドレス保持回路24では、切出アドレス発生回路
16の出力する切出アドレスを置換パルスに従って保持
し、評価値を最小にした切出アドレスを記憶する。The cutout address holding circuit 24 holds the cutout address output from the cutout address generation circuit 16 in accordance with the replacement pulse, and stores the cutout address with the minimum evaluation value.
一方、評価値が最小値よりも大きいか等しいときは、最
小値の置き換えも、切出パルスの出力もしない。この比
較が終了すると、切出アドレス発生回路16の出力する
切出アドレスを次の値として第三の大きなループの実行
を続ける。切出アドレス発生回路15の出力する切出ア
ドレスが本実施例ではX、Yそれぞれ「6」の矩形領域
の捕りを終了すると、第三の大きなループ動作を終了し
、切出アドレス保持回路24には、矩形領域内での最小
の評価値を得たX、Yのアドレスが画素単位で求められ
、目的として認識動作を終了する。 フレームメモリ
13と二値標準ハターンメモリ3の16X16の領域の
掃引(すなわち第四の小さなループ)が終了すると(時
刻【6)、累算器24には評価値が得られており、この
値を最小保持回路25に送出する。On the other hand, when the evaluation value is greater than or equal to the minimum value, neither the minimum value is replaced nor the cutting pulse is output. When this comparison is completed, execution of the third large loop is continued using the extraction address output from the extraction address generation circuit 16 as the next value. When the cutout address output from the cutout address generation circuit 15 finishes capturing the rectangular areas of "6" for each of X and Y in this embodiment, the third large loop operation is completed and the cutout address is transferred to the cutout address holding circuit 24. In this case, the X and Y addresses that have obtained the minimum evaluation value within the rectangular area are determined in pixel units, and the recognition operation is then completed. When the sweep of the 16×16 area of the frame memory 13 and the binary standard pattern memory 3 (that is, the fourth small loop) is completed (time [6), the evaluation value has been obtained in the accumulator 24, and this value is The signal is sent to the minimum holding circuit 25.
最小保持回路25では、掃引アドレス発生回路16の出
力する評価ストローブ信号により評価値と最小値とを比
較し、評価値の方が小さい時は最小値に置き換えるとと
もに、置き換えパルスを切出アドレス保持回路26に出
力する。切出アドレス発生回路15の出力する切出アド
レスを置き換えパルスに従って保持し、評価値を最小に
した切出アドレスを記憶する。一方、評価値が最小値の
切り換えも切出パルスの出力もしない。この比較結果が
終了すると、切出アドレス発生回路15の出力する切出
アドレスを次の値として第三の大きなループの実行を続
ける。切出アドレス発生回路15の出力する切出アドレ
スがX、Yそれぞれ「9」の矩形領域の掃引を行うと、
第三の大きなループ動作を終了しく時刻1.)、矩形領
域内での最小の評価値とこの値を得たX、Yのアドレス
が求められ、目的とした認識動作を終了する。The minimum holding circuit 25 compares the evaluation value and the minimum value using the evaluation strobe signal output from the sweep address generation circuit 16, and when the evaluation value is smaller, replaces it with the minimum value and extracts the replacement pulse. Output to 26. The cutout address output from the cutout address generation circuit 15 is held according to the replacement pulse, and the cutout address with the minimum evaluation value is stored. On the other hand, neither the evaluation value changes to the minimum value nor outputs the cutting pulse. When this comparison result is completed, the execution of the third large loop is continued using the extraction address output from the extraction address generation circuit 15 as the next value. When sweeping a rectangular area where the extraction address output by the extraction address generation circuit 15 is "9" in each of X and Y,
To end the third large loop operation, time 1. ), the minimum evaluation value within the rectangular area and the X and Y addresses from which this value was obtained are determined, and the intended recognition operation is completed.
このように上記実施例によれば、フレームメモリ13の
入力画像を複数のグループに分割し、同様に分割した標
準パターンの対応するグループの代表値同士の不一致度
の全グループでの累計が最小になる切り出しアドレスを
、グループ単位に求めた後、被認識パターンと、対応す
る標準パターンの画素同士の不一致を、全画素について
加算した評価値がもっとも小さくなる切出アドレスを、
先にグループ単位で求めたアドレスの近傍を含む数画素
全体の中から画素単位に求めることにより、濃淡を含む
画像を認識することが可能である。また、上記実施例で
は、グループの分割を四画素とじてか、九画素、十六画
素などの正方形の分割、あるいは大画素、十三画素等の
長方形の分割にする手法も考えられる。また、各グルー
プの代表値を各グループ内での平均値としたが、この他
に中央値などを用いる手法も考えられる。さらに、第四
のグループ毎に求まる各々の評価値を記憶しておき、X
1Yアドレスをパラメータとしてときの、これらの評価
値の分布の様子から、数分の一画素の分解能で、標準パ
ターンと似たパターンのある−を求める手法も考えられ
る。そして、上記実施例では、フレームメモリ13.1
1準パターンメモリ3から、不一致算出回路21にデー
タを取り込むときに双方の代表値を求めているが、代表
値用の標準パターンメモリと、フレームメモリを用意し
ておき、代表値用標準パターンメモリには、予めグルー
プ化した代表値を入れておキ、代表値用フレームメモリ
にはA/Dコンバータ12からフレームメモリ13にデ
ータを転送するときに平行して転送する手法も考えられ
る。In this way, according to the above embodiment, the input image of the frame memory 13 is divided into a plurality of groups, and the cumulative total of the degree of discrepancy between the representative values of the corresponding groups of similarly divided standard patterns is minimized for all groups. After finding the extraction address for each group, select the extraction address where the evaluation value obtained by adding up the mismatch between the pixels of the recognized pattern and the corresponding standard pattern for all pixels is the smallest.
It is possible to recognize an image containing shading by determining the value for each pixel from among the entire several pixels including the vicinity of the address previously determined for each group. Further, in the above embodiment, it is also possible to divide the group into four pixels, square divisions such as nine pixels or 16 pixels, or rectangular divisions such as large pixels or 13 pixels. Further, although the representative value of each group was used as the average value within each group, other methods such as the median value may also be considered. Furthermore, each evaluation value obtained for each fourth group is memorized, and
From the distribution of these evaluation values when the 1Y address is used as a parameter, a method of finding a pattern similar to the standard pattern with a resolution of a fraction of a pixel can also be considered. In the above embodiment, the frame memory 13.1
When importing data from the quasi-pattern memory 3 to the discrepancy calculation circuit 21, both representative values are obtained, but a standard pattern memory for representative values and a frame memory are prepared, and a standard pattern memory for representative values is used. It is also conceivable to store representative values grouped in advance in the frame memory for representative values, and to transfer data in parallel when data is transferred from the A/D converter 12 to the frame memory 13.
以上説明したように本発明は、上記実施例より明らかな
ように、フレームメモリの入力画像を複数のグループに
分割し、同様に分割した標準パターンの対応するグルー
プの代表値同士の不一致度の全グループでの累計が最小
値になる切出アドレスを、グループ単位に求めた後、被
認識パターンと、これに対応する標準パターンの画素同
士の不一致度を、全画素について加算した評価値が最も
小さくなる切出アドレスを、先にグループ単位で求めた
アドレスの近傍を含む数画素全体の中から画素単位に求
めることにより、濃淡を含む画像を認識位置の分解能を
落とさず認識することが可能になるとともに、不一致度
算出回数を小さく、すなわち認識時間を短くできる利点
がある。As explained above, as is clear from the above embodiment, the present invention divides an input image of a frame memory into a plurality of groups, and calculates the total degree of discrepancy between representative values of corresponding groups of similarly divided standard patterns. After determining the extraction address for each group that has the minimum cumulative value for the group, the evaluation value obtained by adding the degree of mismatch between the pixels of the recognized pattern and the corresponding standard pattern for all pixels is the smallest. By determining the extraction address for each pixel from among the entire several pixels including those in the vicinity of the address previously determined for each group, it becomes possible to recognize images containing shading without reducing the resolution of the recognition position. In addition, there is an advantage that the number of times the degree of mismatch is calculated can be reduced, that is, the recognition time can be shortened.
第1図は本発明の一実施例におけるパターン認識装置の
概略ブロック図、第2図は同装置のタイミングチャート
、第3図はフレームメモリ上の画素のアドレス、切出ア
ドレス掃引領域、同領域の最後の画素を視点とする被認
識領域の関係を示す図、第4図は二値標準パターンメモ
リ上の画素の配置を示す図、第5図は従来装置を示すブ
ロック図である。
1・・・パターン認識装置、2・・・入力画像処理手段
、3・・・標準パターンメモリ、4・・・第一の手段、
5・・・第二の手段、11・・・テレビカメラ、12・
・・A/Dコンバータ、13・・・フレームメモリ、1
5・・・切出アドレス発生回路、16・・・グループ切
出アドレス発生回路、17・・・掃引アドレス発生回路
、18・・・加算器、19・・・被認識データ圧縮回路
、20・・・標準パターン圧縮回路、21・・・不一致
算出回路、22・・・累算器、23・・・最小値保持回
路、24・・・切出アドレス保持回路。
代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝はか1名区
寸
と
脈Fig. 1 is a schematic block diagram of a pattern recognition device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart of the same device, and Fig. 3 shows pixel addresses on the frame memory, cutout address sweep area, and FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of pixels on a binary standard pattern memory, and FIG. 5 is a block diagram showing a conventional device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pattern recognition device, 2... Input image processing means, 3... Standard pattern memory, 4... First means,
5...Second means, 11...TV camera, 12.
...A/D converter, 13...Frame memory, 1
5... Cutout address generation circuit, 16... Group cutout address generation circuit, 17... Sweep address generation circuit, 18... Adder, 19... Recognized data compression circuit, 20... - Standard pattern compression circuit, 21... Mismatch calculation circuit, 22... Accumulator, 23... Minimum value holding circuit, 24... Extraction address holding circuit. Name of agent: Patent attorney Takahaka Awano (1 person) Dimensions and pulse
Claims (1)
ィジタル画像を得て、これをフレームメモリに記憶する
入力画像処理手段と、 前記入力ディジタル画像を標準パターンとして記憶する
標準パターンメモリと、 認識時は、前記入力画像処理手段から切出アドレスに基
づいて被認識パターンを切り出し、被認識パターンを複
数画素からなる複数のグループに分割し、各グループの
代表値と、同様に分割した標準パターンメモリから読み
出した標準パターンの被認識パターンに対応するグルー
プの代表値との不一致度を、全グループについて加算し
た評価値が最も小さくなる切出アドレスをグループ単位
に求める第一の手段と、 被認識パターンの各画素と、これに対応する標準パター
ンの画素との不一致度を全画素について加算し、その加
算結果の評価値が最も小さくなる切出アドレスを、前記
第一の手段で求めたアドレスと、その近傍を含む数画素
全体の中から画素単位に求める第二の手段と を備えたことを特徴とするパターン認識装置。[Scope of Claims] An input image processing means that digitizes an image signal obtained from an image sensor to obtain a digital image, and stores this in a frame memory; and a standard pattern memory that stores the input digital image as a standard pattern. , At the time of recognition, a pattern to be recognized is cut out from the input image processing means based on the cutout address, the pattern to be recognized is divided into a plurality of groups each consisting of a plurality of pixels, and a representative value of each group and a standard value divided in the same manner are extracted. A first means for determining, for each group, a cut-out address that minimizes the evaluation value obtained by adding up the degree of mismatch between the standard pattern read from the pattern memory and the representative value of the group corresponding to the recognized pattern for all groups; The degree of mismatch between each pixel of the recognition pattern and the corresponding pixel of the standard pattern is added for all pixels, and the cutout address that has the smallest evaluation value of the addition result is the address obtained by the first method. and second means for determining pixel by pixel from all the several pixels including the vicinity thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212521A JP2917461B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Pattern recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212521A JP2917461B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Pattern recognition device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498374A true JPH0498374A (en) | 1992-03-31 |
| JP2917461B2 JP2917461B2 (en) | 1999-07-12 |
Family
ID=16624050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2212521A Expired - Fee Related JP2917461B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Pattern recognition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917461B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57137978A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-25 | Toshiba Corp | Pattern detecting device |
| JPS617406A (en) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | Defect detecting method of body shape |
| JPS6423380A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Fujitsu Ltd | Recognizing device |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP2212521A patent/JP2917461B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57137978A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-25 | Toshiba Corp | Pattern detecting device |
| JPS617406A (en) * | 1984-06-21 | 1986-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | Defect detecting method of body shape |
| JPS6423380A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Fujitsu Ltd | Recognizing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2917461B2 (en) | 1999-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2584019B2 (en) | Camera and focusing control device | |
| JP2000242261A (en) | Image display method, image processor, and recording medium | |
| JPH0498374A (en) | pattern recognition device | |
| JP2988209B2 (en) | Color shading pattern recognition device | |
| US12499562B2 (en) | Method and system for generating a three dimensional image | |
| JP2841782B2 (en) | Pattern recognition device | |
| JPS613568A (en) | Intermediate tone area identification system | |
| JP3068669B2 (en) | Pattern recognition device | |
| JPH03246777A (en) | Pattern recognizing device | |
| JPH0498376A (en) | Pattern recognition device | |
| JP2748860B2 (en) | Digital converter | |
| JPH0385681A (en) | Picture processor | |
| JP2912629B2 (en) | Automatic tracking device for moving objects | |
| JP3009088B2 (en) | Scan format converter | |
| JPS6074092A (en) | Extracting circuit of contour shape information | |
| JPH01158577A (en) | Method for background erasing and binarization processing for line graphic picture and its device and picture processor for fingerprint picture | |
| JPH0429109B2 (en) | ||
| SU1481816A2 (en) | Image readout device | |
| JPS61107480A (en) | Profile correction method of object image | |
| JPS59142677A (en) | Image processing device | |
| SU1474702A1 (en) | Device for extracting contours of object image | |
| JPH06168327A (en) | Image rear extracting device | |
| JPH0654941B2 (en) | Image processing device | |
| JPH0457173A (en) | Image processor | |
| JPS58163079A (en) | Pattern measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |