JPH0498580A - パターン認識方法及びその装置 - Google Patents
パターン認識方法及びその装置Info
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- JPH0498580A JPH0498580A JP2216559A JP21655990A JPH0498580A JP H0498580 A JPH0498580 A JP H0498580A JP 2216559 A JP2216559 A JP 2216559A JP 21655990 A JP21655990 A JP 21655990A JP H0498580 A JPH0498580 A JP H0498580A
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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】
」目Lb久性肚止肚
この発明は撮像装置から得られる2値化した被検査画像
を非接触で自動的に検出処理するパターンマツチング方
法とその装置に関し、特に撮像された対象ワークの位置
検出を行なうために被検査画像をテンプレートを用いて
パターン照合する基準画像パターンマツチングによるパ
ターン認識装置に関する。
を非接触で自動的に検出処理するパターンマツチング方
法とその装置に関し、特に撮像された対象ワークの位置
検出を行なうために被検査画像をテンプレートを用いて
パターン照合する基準画像パターンマツチングによるパ
ターン認識装置に関する。
従来盆1籠
被検査画像内の部分画像と予め設定され比較対象となる
標準パターンの対応する画素の一致を計数する事によっ
て近似度を計算し最もよく似た部分画像を捜す処理をテ
ンプレートマツチングあるいはパターンマツチング処理
という。第12図はこのパターンマツチング処理の概要
を説明するための原理図であり、本発明の前提となるも
のであグる。以下、これについて説明する。
標準パターンの対応する画素の一致を計数する事によっ
て近似度を計算し最もよく似た部分画像を捜す処理をテ
ンプレートマツチングあるいはパターンマツチング処理
という。第12図はこのパターンマツチング処理の概要
を説明するための原理図であり、本発明の前提となるも
のであグる。以下、これについて説明する。
M行×N列の被検査画像5内のm行×n列(m5M、n
≦N)の部分画像6と同一画素サイズのパターン照合の
ための基準画像7の対応する位置の画素を比較し一致し
た画素数を計数する。ある1座標での部分画像6と基準
画像7との比較計数個数はmXnであり入力データ数は
2X (mXn)個となる。例として、被検査画像5の
サイズをM=320画素、N=240画素、基準画像7
のサイズをm=n=64画素とした場合入力データ数は
8192、m=n=128画素とした場合入力データ数
は32854となり、これだけの処理量を1座標におけ
る類似度として演算しなければならない。被検査画像5
内で部分画像6はCM−m+1)X (N−n+1)個
だけ存在し、その各々についてmXn回の比較を行なわ
なければならないので総計量Xn (M−m+1)X
(N−n+1)回の比較演算を必要とする。すなわち、
被検査画像5のサイズをM=320画素、N=240画
素、基準画像7のサイズをm=n=64画素とした場合
、186,322,944回の比較演算を要すという膨
大な計算量となる。
≦N)の部分画像6と同一画素サイズのパターン照合の
ための基準画像7の対応する位置の画素を比較し一致し
た画素数を計数する。ある1座標での部分画像6と基準
画像7との比較計数個数はmXnであり入力データ数は
2X (mXn)個となる。例として、被検査画像5の
サイズをM=320画素、N=240画素、基準画像7
のサイズをm=n=64画素とした場合入力データ数は
8192、m=n=128画素とした場合入力データ数
は32854となり、これだけの処理量を1座標におけ
る類似度として演算しなければならない。被検査画像5
内で部分画像6はCM−m+1)X (N−n+1)個
だけ存在し、その各々についてmXn回の比較を行なわ
なければならないので総計量Xn (M−m+1)X
(N−n+1)回の比較演算を必要とする。すなわち、
被検査画像5のサイズをM=320画素、N=240画
素、基準画像7のサイズをm=n=64画素とした場合
、186,322,944回の比較演算を要すという膨
大な計算量となる。
このような2次元の被検査画像のパターンを非接触で自
動的に高速検出処理するパターンマツチング処理に対し
ては、例えば特公昭60−17152号および特開昭6
2−210596号公報に有効なパターンマツチング処
理を行なう装置が記されている。特公昭80−1715
2号公報によるパターンマツチング方式は一般には複合
形部分パターンマツチング方式と呼ばれその原理は、被
検査画像の複数の特徴的な特定部分の2次元パターンを
それぞれ基準画像7して登録しておき、撮像された被検
査画像5の2次元パターンから部分画像6を逐次切り出
し、前記切り出された部分画像6と上記基準画像7を比
較し最もよく一致する座標位置を検出するとしたもので
ある。部分画像6の大きさは12X12画素とすること
で行なっている。そのパターンマツチング方式の特徴に
よりリアルタイムにて認識をするには1座標における類
似度としての演算処理を1画素クロック期間内に終了さ
せなければならないので12X12=144画素同時に
行なわなければならない。そのために12X12=14
4画素の基準画像データは同時出力が可能な構成でなけ
ればならないし、被検査画像データも同様に144画素
の同時出力が可能な構成でなければならない。また、類
似度を比較する比較回路も1画像走査期間内で処理を終
えるには1座標における類似度の演算処理は1画素クロ
ック期間内に終了させなければならないので1’2X1
2=144個の排他的論理和回路が必要となる。これら
の入出力データは1座標における類似度であるので同時
に演算処理するには、排他的論理和回路において288
個の入力配線と144個の出力配線が必要となっている
。
動的に高速検出処理するパターンマツチング処理に対し
ては、例えば特公昭60−17152号および特開昭6
2−210596号公報に有効なパターンマツチング処
理を行なう装置が記されている。特公昭80−1715
2号公報によるパターンマツチング方式は一般には複合
形部分パターンマツチング方式と呼ばれその原理は、被
検査画像の複数の特徴的な特定部分の2次元パターンを
それぞれ基準画像7して登録しておき、撮像された被検
査画像5の2次元パターンから部分画像6を逐次切り出
し、前記切り出された部分画像6と上記基準画像7を比
較し最もよく一致する座標位置を検出するとしたもので
ある。部分画像6の大きさは12X12画素とすること
で行なっている。そのパターンマツチング方式の特徴に
よりリアルタイムにて認識をするには1座標における類
似度としての演算処理を1画素クロック期間内に終了さ
せなければならないので12X12=144画素同時に
行なわなければならない。そのために12X12=14
4画素の基準画像データは同時出力が可能な構成でなけ
ればならないし、被検査画像データも同様に144画素
の同時出力が可能な構成でなければならない。また、類
似度を比較する比較回路も1画像走査期間内で処理を終
えるには1座標における類似度の演算処理は1画素クロ
ック期間内に終了させなければならないので1’2X1
2=144個の排他的論理和回路が必要となる。これら
の入出力データは1座標における類似度であるので同時
に演算処理するには、排他的論理和回路において288
個の入力配線と144個の出力配線が必要となっている
。
また)文献r Coarseイine templat
e matching JrEEE Trans、、S
MC−7104−107頁(1977)及びrSequ
ential hierarc旧at 5cene m
atching J IEEETrans、 、C−2
7,4,359−3GG頁(19VS)によれば、最も
画像分解能の高い画像(原画像)上でパターン照合を行
わす、予め分解能の粗い画像を用意して順次、画像分解
能を上げて行くことで検出の効率を上げるという階層型
パターンマツチング方法が知られている。従来、画像分
解能の粗いパターン照合と画像分解能の高い画像上での
パターン照合を行う認識方法である階層型パターンマツ
チング方法あるいは粗精検出方法において、粗い分解能
における1画素は複数の画素の輝度データを合計した値
を基に粗い画素としての画素データとし処理する濃淡画
像処理について記されており、この階層型パターンマツ
チング方法による検出処理はソフトウェアにより行われ
ており、リアルタイムな位置検出を行なうには到ってい
ない。
e matching JrEEE Trans、、S
MC−7104−107頁(1977)及びrSequ
ential hierarc旧at 5cene m
atching J IEEETrans、 、C−2
7,4,359−3GG頁(19VS)によれば、最も
画像分解能の高い画像(原画像)上でパターン照合を行
わす、予め分解能の粗い画像を用意して順次、画像分解
能を上げて行くことで検出の効率を上げるという階層型
パターンマツチング方法が知られている。従来、画像分
解能の粗いパターン照合と画像分解能の高い画像上での
パターン照合を行う認識方法である階層型パターンマツ
チング方法あるいは粗精検出方法において、粗い分解能
における1画素は複数の画素の輝度データを合計した値
を基に粗い画素としての画素データとし処理する濃淡画
像処理について記されており、この階層型パターンマツ
チング方法による検出処理はソフトウェアにより行われ
ており、リアルタイムな位置検出を行なうには到ってい
ない。
階層型パターンマツチング方法を用いた別の方法として
、特開昭62−55VS1号公報では、パターン照合を
粗い画素間隔で行うききには画像分解能はそのままにし
ておくが照合の基準パターンの全エリアでは行わず、部
分領域に対してのみパターン照合を行うことによって、
処理の高速化を図っている。階層型パターンマツチング
方法を用いた上記のいずれの方法とも粗い画素は原画像
において登録された基準画像データそのものではなく、
原画像を圧縮あるいは限定することで基準となる画像デ
ータ量を比較処理時に減らし処理の冨速化を計っている
。
、特開昭62−55VS1号公報では、パターン照合を
粗い画素間隔で行うききには画像分解能はそのままにし
ておくが照合の基準パターンの全エリアでは行わず、部
分領域に対してのみパターン照合を行うことによって、
処理の高速化を図っている。階層型パターンマツチング
方法を用いた上記のいずれの方法とも粗い画素は原画像
において登録された基準画像データそのものではなく、
原画像を圧縮あるいは限定することで基準となる画像デ
ータ量を比較処理時に減らし処理の冨速化を計っている
。
任意の形状・大きさの基準パターンを用いてパターンマ
ツチングを行なうものとして従来の装置は、特開昭62
−21059E3号公報による方法がある。この方法に
よれば、基準パターン(8X12)を任意の位置に配置
して、任意の大きさ及び任意の形状のnXmサイズの基
準パターンを構ifる。nXm内の各々の基準パターン
について、パターンマツチングを実行させ、その結果を
n×mの基準パターンの対象画素座標までシフトする。
ツチングを行なうものとして従来の装置は、特開昭62
−21059E3号公報による方法がある。この方法に
よれば、基準パターン(8X12)を任意の位置に配置
して、任意の大きさ及び任意の形状のnXmサイズの基
準パターンを構ifる。nXm内の各々の基準パターン
について、パターンマツチングを実行させ、その結果を
n×mの基準パターンの対象画素座標までシフトする。
この様にして得られる濃淡画像を毎回シフト後に加算し
て行くことにより目的を達成するというものである。
て行くことにより目的を達成するというものである。
が よ゛
小さな部分パターンを多数設けることによる複合形部分
パターンマツチング方式は基準画像7のサイズが小さい
ために3点ないし4点の部分パターンを一つの被検査画
像5範囲に対して登録している、そのために以下の問題
点があった。
パターンマツチング方式は基準画像7のサイズが小さい
ために3点ないし4点の部分パターンを一つの被検査画
像5範囲に対して登録している、そのために以下の問題
点があった。
■)パターン登録においては基準画像7のサイズが小さ
いために登録を行なうに当たっては特徴的な部分パター
ンを組み合わせて登録すると言う作業か必要となり、作
業者の質を選び登録作業の容易性に問題があった。
いために登録を行なうに当たっては特徴的な部分パター
ンを組み合わせて登録すると言う作業か必要となり、作
業者の質を選び登録作業の容易性に問題があった。
2)部分によるパターンマツチングは基準画像7のサイ
ズが小さいために1点のみの認識では認識率が低いため
に3点ないし4点の部分パターンを1被検査画像範囲に
対して登録している。このために、相関値の大小のみで
パターンの位置検出が可能な本来の方法に加え各部分パ
ターン間の相対位置関係(距離、角度)をチエツクしな
ければならないため、それだけ処理時間が増し、高速な
位置検出が出来ない。
ズが小さいために1点のみの認識では認識率が低いため
に3点ないし4点の部分パターンを1被検査画像範囲に
対して登録している。このために、相関値の大小のみで
パターンの位置検出が可能な本来の方法に加え各部分パ
ターン間の相対位置関係(距離、角度)をチエツクしな
ければならないため、それだけ処理時間が増し、高速な
位置検出が出来ない。
3)部分パターンのサイズが小さいために被検査画像5
のパターン検出範囲に部分パターンのサイズよりも大き
な同一のパターンが複数存在する場合、パターン位置の
検出が不可能である。例えば、パターン検出範囲に3つ
の同一パターンが存在する場合、部分パターンとして登
録し最もよく一致する部分パターンの位置はパターン照
合を繰り返し行なうと3つの座標位置のいずれかが候補
点となるか一義的には決まらない。
のパターン検出範囲に部分パターンのサイズよりも大き
な同一のパターンが複数存在する場合、パターン位置の
検出が不可能である。例えば、パターン検出範囲に3つ
の同一パターンが存在する場合、部分パターンとして登
録し最もよく一致する部分パターンの位置はパターン照
合を繰り返し行なうと3つの座標位置のいずれかが候補
点となるか一義的には決まらない。
4)部分パターンの大きさを大きくすれば、上記の問題
点は解決するが、ハードウェア規模が著しく増大してし
まうというパターンマツチング本来の問題が発生してし
まう。
点は解決するが、ハードウェア規模が著しく増大してし
まうというパターンマツチング本来の問題が発生してし
まう。
5)部分パターンのサイズが12X12画素程度の大き
さであるためノイズの影響を受は易く、それたけ位置の
検出精度が良くない。
さであるためノイズの影響を受は易く、それたけ位置の
検出精度が良くない。
ノイズとは本来ランダム的なものであるため、部分パタ
ーンのサイズが小さい場合であろうが大きい場合であろ
うが画素当りのノイズの発生確率は一般的に一様である
。この点からは部分パターンのサイズとは直接的に関係
無いのであるが、実際の対象ワークパターンの濃淡レベ
ルは2値化が行ない易いようなコントラストのはっきり
したパターンばかりではない。この場合に言うノイズと
は2値化スレツシユレベルと隔たった部分にはそのスレ
ッシュレベルを横切る映像信号が発生しにくいのでノイ
ズが乗りにくいが、2値化スレツシユレベルとほとんど
同じような映像信号レベルを他の場所と比べて比較的に
多く持つパターン部では2値化画像上ではノイズが発生
し易くなる。従って、対象ワークパターン上にはコント
ラストがはっきりした部分もあれば、そうでない部分も
あり、コントラストがはっきりしていて2値化したとき
にノイズが乗りにくいパターン部とパターン形状より特
徴的であるパターン部とは独立したものであるので、コ
ントラストのはっきりしないパターン部ではあるがパタ
ーン形状より特徴的であるパターン部を部分パターンと
して登録した場合にはノイズの影響を受は易くなり、そ
れだけ位置検出の精度が悪くなる。部分パターンの個数
を増すことでその影響を少なくする事が出来るがそれだ
け処理時間が増すことになる。
ーンのサイズが小さい場合であろうが大きい場合であろ
うが画素当りのノイズの発生確率は一般的に一様である
。この点からは部分パターンのサイズとは直接的に関係
無いのであるが、実際の対象ワークパターンの濃淡レベ
ルは2値化が行ない易いようなコントラストのはっきり
したパターンばかりではない。この場合に言うノイズと
は2値化スレツシユレベルと隔たった部分にはそのスレ
ッシュレベルを横切る映像信号が発生しにくいのでノイ
ズが乗りにくいが、2値化スレツシユレベルとほとんど
同じような映像信号レベルを他の場所と比べて比較的に
多く持つパターン部では2値化画像上ではノイズが発生
し易くなる。従って、対象ワークパターン上にはコント
ラストがはっきりした部分もあれば、そうでない部分も
あり、コントラストがはっきりしていて2値化したとき
にノイズが乗りにくいパターン部とパターン形状より特
徴的であるパターン部とは独立したものであるので、コ
ントラストのはっきりしないパターン部ではあるがパタ
ーン形状より特徴的であるパターン部を部分パターンと
して登録した場合にはノイズの影響を受は易くなり、そ
れだけ位置検出の精度が悪くなる。部分パターンの個数
を増すことでその影響を少なくする事が出来るがそれだ
け処理時間が増すことになる。
階層型パターンマツチング方法である特開昭62−55
VS1号は粗検出時においては基準画像7を間引いて限
定した原画像の一部分を用いた粗い基準パターンを作成
しある粗い画素間隔にてパターン照合を行なっているた
め、基準画像7によって認識の可否が左右されることと
なる。また、基準画像7の登録に当たっては作業者の質
を選び登録作業の容易性に問題があった。
VS1号は粗検出時においては基準画像7を間引いて限
定した原画像の一部分を用いた粗い基準パターンを作成
しある粗い画素間隔にてパターン照合を行なっているた
め、基準画像7によって認識の可否が左右されることと
なる。また、基準画像7の登録に当たっては作業者の質
を選び登録作業の容易性に問題があった。
特開昭62−210596号の方法のおl、Sで6ま基
準画像7のサイズとしては小領域の8×12画素のもの
を基本としており、大きなサイズの工1ノアのパターン
照合を求めることは可能であるが、そのためには多数の
部分7寸ターンを用0処理を行なわなければならず、そ
れだけ処理時間を要すこととなり、検出するパターンに
より登録する部分パターンの個数が変化するため、対象
ワークゐこより認識時間が異なり認識装置を搭載した装
置の時間管理を煩雑なものとしていた。また、それらの
多数の部分パターンを登録するには作業者の操作及び判
断を複雑なものとし、登録作業が容易なものではなかっ
た。
準画像7のサイズとしては小領域の8×12画素のもの
を基本としており、大きなサイズの工1ノアのパターン
照合を求めることは可能であるが、そのためには多数の
部分7寸ターンを用0処理を行なわなければならず、そ
れだけ処理時間を要すこととなり、検出するパターンに
より登録する部分パターンの個数が変化するため、対象
ワークゐこより認識時間が異なり認識装置を搭載した装
置の時間管理を煩雑なものとしていた。また、それらの
多数の部分パターンを登録するには作業者の操作及び判
断を複雑なものとし、登録作業が容易なものではなかっ
た。
従って、本発明は上記欠点に鑑み提案されたものであり
、新規且つ改良されたパターン認識装置の提供を目的と
するものである。
、新規且つ改良されたパターン認識装置の提供を目的と
するものである。
。 −の
上記の問題点を解決するために、どのような技術的な手
段を採用したかを以下に記載する。
段を採用したかを以下に記載する。
2次元画像の中からある特定パターンを自動抽出するパ
ターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め2値化画像を原画像としてそのまま記憶し
任意の2次元座標位置に記憶した画像データを出力可能
な基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意のdy水平走査ラインを
マイクロコンピュータから設定された水平走査ライン分
だけ保持可能な(VS−1)個の水平走査ライン保持手
段をk(1≦k≦dy)水平走査ライン間隔(=に画素
間隔)で均等に開いているVS行の個々の検査座標位置
に対応した被検査画像データが同時に出力されるように
した垂直画像データ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
■S個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分だけ保持可能
な画素シフト手段を(HS−1)個直列につなぐことで
、1水平方向の被検査画像データか同時にある設定され
た1画素(1≦j≦dx)間隔で均等に開いているHS
力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽
出手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出力さ
れた被検査画像データを入力として、前記(HS−1)
個直列の画素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検
査画像データの総計VS×HS地点の個々の検査座標位
置に対応した被検査画像データを同時に出力されるよう
にした水平画像データ抽出手段と、 前記基準画像記憶手段からの基準画像データと前記水平
画像データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時にVS×HS個の地点でパタ
ーン比較し、VS×HSの地点側々の検査座標位置に対
応したパターン照合出力をVS×HSS×HS合同時−
タとして個々の検査座標位置に対応した部分それぞれよ
り同時にシリアル出力することからなる論理演算手段と
、前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応し
た各合致データ出力を個々に同時カウントすることによ
りVS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個
々の検査座標位置に対応した部分で独立に相関値として
算出保持する相関値積算手段により構成され、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像
データ抽出手段をそれぞれの第1回目のパターン照合の
画素間隔でHS×VS個の被検査画像データが同時に出
力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置
にH5行×VS列の検査位置の中心部が対応するように
配置して第1回目の粗検出を行ない、第1回目のパター
ン照合を行ったHS×VS個の候補点の相関データの中
で最大相関値を保持する部分を検索し、所定の粗検出ス
レッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値を保
持した部分に対応したパターン照合座標位置をもって、
次回のパターン照合の中心座標位置と決定し、前記第1
回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に
HS行×VS列の検査位置の中心部が対応するように配
置し、第2回目の粗検出を水平方向は(第1の画素間隔
−第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を、垂直
方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔×(VS−1
)/2}≦0を、満たし最小の整数値となる第2の画素
間隔にてHS行×VS列の中心部が対応するように配置
してパターン照合を行い第2回目のHS×VS個の候補
点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第
2回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心
にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以降のパ
ターン照合を水平・垂直方向の設定画素間隔が1画素間
隔となるまで水平方向は(第P回目のパターン照合の画
素間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔X (
HS−1)/2)≦0を、垂直方向は(第P回目のパタ
ーン照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画
素間隔X(VS−1)/2)≦0を、満たし最小の整数
値となる第P+1回目のパターン照合の画素間隔にてH
5行×VS列の中心部を第P回目の最高相関値の座標位
置を配置して行い、1画素間隔にて行なったパターン照
合のHS×VS個の候補点の相関データの最大値か所定
の検出スレッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相
関値を保持した部分に対応した座標位置を検出位置とす
ることを特徴とするパターン認識方法により達成される
。
ターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め2値化画像を原画像としてそのまま記憶し
任意の2次元座標位置に記憶した画像データを出力可能
な基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意のdy水平走査ラインを
マイクロコンピュータから設定された水平走査ライン分
だけ保持可能な(VS−1)個の水平走査ライン保持手
段をk(1≦k≦dy)水平走査ライン間隔(=に画素
間隔)で均等に開いているVS行の個々の検査座標位置
に対応した被検査画像データが同時に出力されるように
した垂直画像データ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
■S個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分だけ保持可能
な画素シフト手段を(HS−1)個直列につなぐことで
、1水平方向の被検査画像データか同時にある設定され
た1画素(1≦j≦dx)間隔で均等に開いているHS
力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽
出手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出力さ
れた被検査画像データを入力として、前記(HS−1)
個直列の画素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検
査画像データの総計VS×HS地点の個々の検査座標位
置に対応した被検査画像データを同時に出力されるよう
にした水平画像データ抽出手段と、 前記基準画像記憶手段からの基準画像データと前記水平
画像データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時にVS×HS個の地点でパタ
ーン比較し、VS×HSの地点側々の検査座標位置に対
応したパターン照合出力をVS×HSS×HS合同時−
タとして個々の検査座標位置に対応した部分それぞれよ
り同時にシリアル出力することからなる論理演算手段と
、前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応し
た各合致データ出力を個々に同時カウントすることによ
りVS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個
々の検査座標位置に対応した部分で独立に相関値として
算出保持する相関値積算手段により構成され、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像
データ抽出手段をそれぞれの第1回目のパターン照合の
画素間隔でHS×VS個の被検査画像データが同時に出
力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置
にH5行×VS列の検査位置の中心部が対応するように
配置して第1回目の粗検出を行ない、第1回目のパター
ン照合を行ったHS×VS個の候補点の相関データの中
で最大相関値を保持する部分を検索し、所定の粗検出ス
レッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値を保
持した部分に対応したパターン照合座標位置をもって、
次回のパターン照合の中心座標位置と決定し、前記第1
回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に
HS行×VS列の検査位置の中心部が対応するように配
置し、第2回目の粗検出を水平方向は(第1の画素間隔
−第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を、垂直
方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔×(VS−1
)/2}≦0を、満たし最小の整数値となる第2の画素
間隔にてHS行×VS列の中心部が対応するように配置
してパターン照合を行い第2回目のHS×VS個の候補
点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第
2回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心
にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以降のパ
ターン照合を水平・垂直方向の設定画素間隔が1画素間
隔となるまで水平方向は(第P回目のパターン照合の画
素間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔X (
HS−1)/2)≦0を、垂直方向は(第P回目のパタ
ーン照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画
素間隔X(VS−1)/2)≦0を、満たし最小の整数
値となる第P+1回目のパターン照合の画素間隔にてH
5行×VS列の中心部を第P回目の最高相関値の座標位
置を配置して行い、1画素間隔にて行なったパターン照
合のHS×VS個の候補点の相関データの最大値か所定
の検出スレッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相
関値を保持した部分に対応した座標位置を検出位置とす
ることを特徴とするパターン認識方法により達成される
。
他の解決手段は、2次元画像中の特定パターンを自動抽
出するパターン認識方法において、前記定数をdx=3
2.cN’=32.HS=7.VS=7とし、その検出
手段は第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂
直画像データ抽出手段ともに8画素間隔で被検査画像デ
ータが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置に7行7列の検査位置の中心部(4行4列目)
が対応するように配置して第1回目の粗検出を行ない、
第1回目の49個の候補点の座標位置の相関値の中から
最大相関値が所定の粗検出スレッシュ値よりも大きい値
であれば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標
位置を求め、前記最大相関値を保持した部分に対応した
前記第1回目の粗検出にて求めた座標位置を中心に第2
回目の粗検出を3画素間隔にて行い第2回目の49個の
候補点の座標位置の相関値の中から最大相関値が所定の
粗検出スレッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相
関値を保持した部分に対応した座標位置を求め、前記第
2回目の粗検出にて求めた最大相関値を持つ座標位置を
中心に第3回目の検出を1画素間隔にて行い第3回目の
49個の候補点の座標位置の相関値の中から最大相関値
が所定の検出スレノンユ値よりも大きい値であれば前記
最大相関値を保持した部分に対応した座標位置を持って
検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法によ
り達成される。
出するパターン認識方法において、前記定数をdx=3
2.cN’=32.HS=7.VS=7とし、その検出
手段は第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂
直画像データ抽出手段ともに8画素間隔で被検査画像デ
ータが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置に7行7列の検査位置の中心部(4行4列目)
が対応するように配置して第1回目の粗検出を行ない、
第1回目の49個の候補点の座標位置の相関値の中から
最大相関値が所定の粗検出スレッシュ値よりも大きい値
であれば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標
位置を求め、前記最大相関値を保持した部分に対応した
前記第1回目の粗検出にて求めた座標位置を中心に第2
回目の粗検出を3画素間隔にて行い第2回目の49個の
候補点の座標位置の相関値の中から最大相関値が所定の
粗検出スレッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相
関値を保持した部分に対応した座標位置を求め、前記第
2回目の粗検出にて求めた最大相関値を持つ座標位置を
中心に第3回目の検出を1画素間隔にて行い第3回目の
49個の候補点の座標位置の相関値の中から最大相関値
が所定の検出スレノンユ値よりも大きい値であれば前記
最大相関値を保持した部分に対応した座標位置を持って
検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法によ
り達成される。
更に他の解決手段は第1項記載の解決手段において、d
x=32.dy=32.HS=7.VS=7とし、その
検出手段は第1回目を16画素間隔で第1回目のパター
ン照合の画素間隔で7×7=49個の被検査画像データ
が同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲
の中心位置に7行×7列の検査位置の中心部(4行4列
目)が対応するように配置して第1回目の粗検出を行な
い、もし粗検出スレッシュ値より高い相関値となるパタ
ーン照合位置か獲得できなかった場合は第2回目は同じ
く16画素間隔でパターン照合を行なうが基準画像パタ
ーンの画像データ発生位置を8画素ずらした位置で認識
を行なうことにより照合位置を算出することとし、第2
回目の粗検出スレッシュ値は第1回目の粗検出スレッシ
ュ値と同一値とし第2回目用の粗検出スレッシュ値より
大きくなった候補点が見つかった場合、マイクロコンピ
ュータより事前に設定された第2回目用の粗検出スレッ
シュ値より太き(なった第2回目の49個の候補点の相
関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2回目
の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に第3
回目の粗検出を3画素間隔にて行いマイクロコンピュー
タより第2回目の粗検出の後に設定された第3回目用の
粗検出スレッシュ値より大きくなった第3回目の49個
の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、
前記第3回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心
に第4回目以降のパターン照合を1画素間隔にて行い、
第4回目の49個の候補点の相関データの最大値が所定
の検出スレッシュ値−よりも大きい値であれば前記最大
相関値を保持した部分に対応した座標位置を検出位置と
することを特徴とするパターン認識方法により達成され
る。
x=32.dy=32.HS=7.VS=7とし、その
検出手段は第1回目を16画素間隔で第1回目のパター
ン照合の画素間隔で7×7=49個の被検査画像データ
が同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲
の中心位置に7行×7列の検査位置の中心部(4行4列
目)が対応するように配置して第1回目の粗検出を行な
い、もし粗検出スレッシュ値より高い相関値となるパタ
ーン照合位置か獲得できなかった場合は第2回目は同じ
く16画素間隔でパターン照合を行なうが基準画像パタ
ーンの画像データ発生位置を8画素ずらした位置で認識
を行なうことにより照合位置を算出することとし、第2
回目の粗検出スレッシュ値は第1回目の粗検出スレッシ
ュ値と同一値とし第2回目用の粗検出スレッシュ値より
大きくなった候補点が見つかった場合、マイクロコンピ
ュータより事前に設定された第2回目用の粗検出スレッ
シュ値より太き(なった第2回目の49個の候補点の相
関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2回目
の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に第3
回目の粗検出を3画素間隔にて行いマイクロコンピュー
タより第2回目の粗検出の後に設定された第3回目用の
粗検出スレッシュ値より大きくなった第3回目の49個
の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、
前記第3回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心
に第4回目以降のパターン照合を1画素間隔にて行い、
第4回目の49個の候補点の相関データの最大値が所定
の検出スレッシュ値−よりも大きい値であれば前記最大
相関値を保持した部分に対応した座標位置を検出位置と
することを特徴とするパターン認識方法により達成され
る。
また、別の解決手段は第1項記載の解決手段において、
dx=32.dV=32.HS=7.VS=7とし、そ
の検出手段は第1回目を32画素間隔で第1回目のパタ
ーン照合の画素間隔で7×7=49個の被検査画像デー
タが同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範
囲の中心位置に7行×7列の検査位置の中心部(4行4
列目)が対応するように配置して第1回目の粗検出を行
ない、第2回目のパターン照合においても粗検出スレッ
シュ値より高い相関値となるパターン照合位置が獲得で
きなかった場合は第2回目は同じ(32画素間隔で第1
回目の粗検出スレッシュ値でパターン照合を行なうが基
準画像の画像データ発生位置を16画素ずらした位置で
認識を行なうことにより照合位置を算出することとし、
もし粗検出スレッシュ値より高い相関値となるパターン
照合位置が獲得できなかった場合は第3回目は同じく3
2画素間隔でパターン照合を行なうが基準画像の画像デ
ータ発生位置を第2回目より更に8画素ずらした位置で
認識を行なうことにより照合位置を算出することとし、
第3回目の粗検出スレッシュ値は第1回目の粗検出スレ
ッシュ値と同一値とし第1回目用の粗検出スレッシュ値
より大きくなった第3回目の49個の候補点の座標位置
の相関値の中から最大の相関値を持つ座標位置を求め、
前記第3回目の粗検出にて求めた座標位置を中心に第4
回目の粗検出を3画素間隔にて行い第4回目の49個の
候補点の座標位置の相関値の中から最大の相関値を持つ
座標位置を求め、前記第4回目の粗検出にて求めた座標
位置を中心に第5回目の検出を1画素間隔にて行い第5
回目の49個の候補点の座標位置の相関値の中から最大
の相関値が所定の検出スレッシュ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標位置
を持って検出位置とすることを特徴とするパターン認識
方法により達成される。
dx=32.dV=32.HS=7.VS=7とし、そ
の検出手段は第1回目を32画素間隔で第1回目のパタ
ーン照合の画素間隔で7×7=49個の被検査画像デー
タが同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範
囲の中心位置に7行×7列の検査位置の中心部(4行4
列目)が対応するように配置して第1回目の粗検出を行
ない、第2回目のパターン照合においても粗検出スレッ
シュ値より高い相関値となるパターン照合位置が獲得で
きなかった場合は第2回目は同じ(32画素間隔で第1
回目の粗検出スレッシュ値でパターン照合を行なうが基
準画像の画像データ発生位置を16画素ずらした位置で
認識を行なうことにより照合位置を算出することとし、
もし粗検出スレッシュ値より高い相関値となるパターン
照合位置が獲得できなかった場合は第3回目は同じく3
2画素間隔でパターン照合を行なうが基準画像の画像デ
ータ発生位置を第2回目より更に8画素ずらした位置で
認識を行なうことにより照合位置を算出することとし、
第3回目の粗検出スレッシュ値は第1回目の粗検出スレ
ッシュ値と同一値とし第1回目用の粗検出スレッシュ値
より大きくなった第3回目の49個の候補点の座標位置
の相関値の中から最大の相関値を持つ座標位置を求め、
前記第3回目の粗検出にて求めた座標位置を中心に第4
回目の粗検出を3画素間隔にて行い第4回目の49個の
候補点の座標位置の相関値の中から最大の相関値を持つ
座標位置を求め、前記第4回目の粗検出にて求めた座標
位置を中心に第5回目の検出を1画素間隔にて行い第5
回目の49個の候補点の座標位置の相関値の中から最大
の相関値が所定の検出スレッシュ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標位置
を持って検出位置とすることを特徴とするパターン認識
方法により達成される。
更に別の解決手段は第1項記載の解決手段において、1
画素間隔にて行ったHS×VS個のノくターン照合の相
関データと検査座標位置を用いた補間演算処理により水
平・垂直方向ともに1画素以下の照合座標位置を算出し
検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法によ
り、また、1画素間隔にて行ったパターン照合の相関デ
ータを用いてそのパターン照合位置を水平方向は最高相
関値を持つ座標位置を含む左右両隣の座標の相関データ
の計3データを、垂直方向は最高相関値を持つ座標位置
を含む上下両隣の座標の相関データのそれぞれ計3デー
タを用いたスプライン補間演算より水平・垂直方向とも
に1画素以下の照合座標位置を算出し検出位置とするこ
とを特徴とする。<ターン認識方法によりそれぞれ達成
される。
画素間隔にて行ったHS×VS個のノくターン照合の相
関データと検査座標位置を用いた補間演算処理により水
平・垂直方向ともに1画素以下の照合座標位置を算出し
検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法によ
り、また、1画素間隔にて行ったパターン照合の相関デ
ータを用いてそのパターン照合位置を水平方向は最高相
関値を持つ座標位置を含む左右両隣の座標の相関データ
の計3データを、垂直方向は最高相関値を持つ座標位置
を含む上下両隣の座標の相関データのそれぞれ計3デー
タを用いたスプライン補間演算より水平・垂直方向とも
に1画素以下の照合座標位置を算出し検出位置とするこ
とを特徴とする。<ターン認識方法によりそれぞれ達成
される。
上述する認識方法は更に前記相関値積算手段の相関値デ
ータをマイクロコンピュータより事前ζこ設定されたパ
ターン検出スレ・ンシュ値との大小を同時に比較判定す
ることで候補点における。N11ターン照合状態を高速
に検出できるように、前記相関値積算手段のデータ出力
と、保持した検出スレ、ソシュ値と比較し、個々の検査
座標位置に対応した座標位置との間で大小を同時に比較
判定し、その結果を保持する個々の検査座標位置に対応
した保持手段をVS×HS個の個々の検査座標位置に対
応した分だけ設けることとし、マイクロコンピュータに
は1水平走査ラインHS力所の比較結果を一まとめにし
マイクロコンピュータの1回の読み込みで1水平走査ラ
インの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握で
きるように状態を保持した手段を垂直パターン照合のV
S本だけ設けることで、各1水平走査ラインの各パター
ン照合位置の状態の概略を高速に把握しその演算対応位
置の特定を容易に行えるようにした水平候補点検出手段
を付置aして構成され、第1回目の粗検出は水平画像デ
ータ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞれの第
1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個の被検
査画像データが同時に出力されるよう設定し、被検査画
像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の
中心部が対応するように配置して第1回目の粗検出を行
なし)、前記水平候補点検出手段により第1回目の粗検
出の後マイクロコンピュータより事前に設定された第1
回目の粗検出スレ、ソシュ値を越える検出位置の候補点
が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を示して
いる水平比較ラインの前記水平候補点検出手段の情報を
読み込み、前記情報に対応するパターン照合座標位置に
おける相関値を保持している手段より、第1回目の、z
aターン照合を行った複数の候補点の相関カウント値の
中で最大相関値を保持する部分に対応した。N6タ一ン
照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中心座標
位置と決定し、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相
関値の座標位置を中心にHS行×VS列の検査位置の中
心部が対応するように配置し、第2回目の粗検出を水平
方向はε第1の画素間隔−第2の画素間隔X (HS−
1)/2)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2
の画素間隔X(VS−1)/2)≦0を、満たす第2の
画素間隔にてH5行×VS列の中心部が対応するように
配置して行い前記水平候補点検出手段からマイクロコン
ピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第2回
目用の粗検出スレンンユ値より大きくなった第2回目の
複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求
め、前記第2回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を
中心にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以降
のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方向は(
第P回目のパターン照合の画素間隔−第P+1回目のパ
ターン照合の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を、
垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第p
十を回目のパターン照合の画素間隔X(VS−1)/2
’}≦0を、満たす第P+1回目のパターン照合の画素
間隔にてHS行×VS列の中心部を配置して行い、前記
水平候補点検出手段からマイクロコンピュータよりパタ
ーン照合を1画素間隔にて行った第P+1回目用の検出
スレッンユ値より大きくなった第P千1回目の単一ある
いは複数の候補点の相関データの最大値を持つ座標位置
を検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法に
より達成される。
ータをマイクロコンピュータより事前ζこ設定されたパ
ターン検出スレ・ンシュ値との大小を同時に比較判定す
ることで候補点における。N11ターン照合状態を高速
に検出できるように、前記相関値積算手段のデータ出力
と、保持した検出スレ、ソシュ値と比較し、個々の検査
座標位置に対応した座標位置との間で大小を同時に比較
判定し、その結果を保持する個々の検査座標位置に対応
した保持手段をVS×HS個の個々の検査座標位置に対
応した分だけ設けることとし、マイクロコンピュータに
は1水平走査ラインHS力所の比較結果を一まとめにし
マイクロコンピュータの1回の読み込みで1水平走査ラ
インの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握で
きるように状態を保持した手段を垂直パターン照合のV
S本だけ設けることで、各1水平走査ラインの各パター
ン照合位置の状態の概略を高速に把握しその演算対応位
置の特定を容易に行えるようにした水平候補点検出手段
を付置aして構成され、第1回目の粗検出は水平画像デ
ータ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞれの第
1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個の被検
査画像データが同時に出力されるよう設定し、被検査画
像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の
中心部が対応するように配置して第1回目の粗検出を行
なし)、前記水平候補点検出手段により第1回目の粗検
出の後マイクロコンピュータより事前に設定された第1
回目の粗検出スレ、ソシュ値を越える検出位置の候補点
が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を示して
いる水平比較ラインの前記水平候補点検出手段の情報を
読み込み、前記情報に対応するパターン照合座標位置に
おける相関値を保持している手段より、第1回目の、z
aターン照合を行った複数の候補点の相関カウント値の
中で最大相関値を保持する部分に対応した。N6タ一ン
照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中心座標
位置と決定し、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相
関値の座標位置を中心にHS行×VS列の検査位置の中
心部が対応するように配置し、第2回目の粗検出を水平
方向はε第1の画素間隔−第2の画素間隔X (HS−
1)/2)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2
の画素間隔X(VS−1)/2)≦0を、満たす第2の
画素間隔にてH5行×VS列の中心部が対応するように
配置して行い前記水平候補点検出手段からマイクロコン
ピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第2回
目用の粗検出スレンンユ値より大きくなった第2回目の
複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求
め、前記第2回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を
中心にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以降
のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方向は(
第P回目のパターン照合の画素間隔−第P+1回目のパ
ターン照合の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を、
垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第p
十を回目のパターン照合の画素間隔X(VS−1)/2
’}≦0を、満たす第P+1回目のパターン照合の画素
間隔にてHS行×VS列の中心部を配置して行い、前記
水平候補点検出手段からマイクロコンピュータよりパタ
ーン照合を1画素間隔にて行った第P+1回目用の検出
スレッンユ値より大きくなった第P千1回目の単一ある
いは複数の候補点の相関データの最大値を持つ座標位置
を検出位置とすることを特徴とするパターン認識方法に
より達成される。
更に別の第2の解決手段は、2次元画像の中からある特
定パターンを自動抽出するパターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め記憶し任意の2次元座標位置に記憶した画
像データを出力可能な基準画像パターン記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意の水平走査dyラインを
マイクロコンピュータから設定された分たけ保持可能な
(VS−1)個の水平走査ライン保持手段を(1≦k≦
dy)水平走査ライン間隔(k画素間隔)で均等に開い
ているVS行の個々の検査座標位置に対応した被検査画
像データが同時に出力されるようにした垂直画像データ
抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの画像データのVS個
の同時出力を水平方向の任意の画素dxまてをマイクロ
コンピュータから設定された画素分たけ保持可能な画素
シフト手段をHS個直列につなくことで、1水平方向の
被検査画像データが同時にある烏定された画素(1≦j
≦dx)間隔(5画素間隔)で均等に開いているHSカ
所から同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出
手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出力され
た被検査画像データを入力として、前記HS個直列の画
素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像デー
タの総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時に出力されるようにした水平
画像データ抽出手段と、 前記基準画像記憶手段からの画像データと前記水平画像
データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時にパターン比較するVS×HS個
の排他的論理和からなる個々の検査座標位置に対応した
パターン照合出力をVS×HS個同時に合同時ルスとし
て個々の検査座標位置に対応した排他的論理和手段より
出力することからなる論理演算手段と、 前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個々
の検査座標位置に対応した部分て独立に算出保持する相
関値積算手段と、前記相関値積算手段の相関値データを
マイクロコンピュータより事前に設定されたパターン検
出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで候
補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよう
に、前記相関値積算手段のデータ出力と、保持した検出
スレッシュ値と比較し、個々の検査座標位置に対応した
座標位置との間で大小を同時に比較判定し、その結果を
保持する個々の検査座標位置に対応した保持手段をVS
×HS個の個々の検査座標位置に対応した分だけ設ける
こととし、マイクロコンピュータには1垂直走査ライン
VSカ所の比較結果を一まとめにしマイクロコンピュー
タの1回の読み込みで1垂直走査ラインの各パターン照
合位置の状態の概略を高速に把握できるように状態を保
持した手段を水平方向においてパターン照合を行うHS
本だけ設けることで、各1垂直走査ラインの状態の概略
を高速に把握しその演算対応位置の特定を容易に行える
ようにした垂直候補点検出手段により構成され、第1回
目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像データ
抽出手段ともに第1の画素間隔て被検査画像データが同
時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中
心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応する
ように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記垂直候
補点検出手段により第1回目の粗検出の後マイクロコン
ピュータより事前に設定された第1回目の粗検出スレッ
シュ値を越える検出位置の候補点が存在するかを調べ、
存在していた場合に存在を示している垂直比較ラインの
前記垂直候補点検出手段の情報を読み込み、前記情報に
対応するパターン照合座標位置における相関値を保持し
ている手段より、第1回目のパターン照合を行った複数
の候補点の相関カウント値の中で最大相関値を保持する
部分に対応したパターン照合座標位置をもって、次回の
パター多照合の中心座標位置と決定し、前記第1回目の
粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心にHS行
×VS列の検査位置の中心部が対応するように配置し、
第2回目の粗検出を水平方向は(第1の画素間隔−第2
の画素間隔×(HS−1)/2)≦0を、垂直方向は(
第1の画素間隔−第2の画素間隔x (VS−1)/2
}≦0を、満たす第2の画素間隔にてHS行×VS列の
中心部が対応するように配置して行い前記垂直候補点検
出手段からマイクロコンピュータより第1回目の粗検出
の後に設定された第2回目用の粗検出スレッンユ値より
大きくなった第2回目の複数の候補点の相関データの最
高相関値の座標位置を求め、前記第2回目の粗検出にて
求めた最高値位置座標を中心にHS行×VS列の中心部
を配置して第3回目以降のパターン照合を1画素間隔に
て行うまで水平方向は(第2回目のパターン照合の画素
間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔×(HS
−1)/2}≦0を、垂直方向は(第2回目のパターン
照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間
隔X (VS−1)/2)≦0を、満たす第P+1回目
のパターン照合の画素間隔にてHS行×VS列の中心部
を配置して行い、前記垂直候補点検出手段からマイクロ
コンピュータよりパターン照合を1画素間隔にて行った
第P+1回目用の検出スレッシュ値より大きくなった第
P十1回目の単一あるいは複数の候補点の相関データの
最大値を持つ座標位置を検出位置とすることを特徴とす
るパターン認識方法により達成される。
定パターンを自動抽出するパターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め記憶し任意の2次元座標位置に記憶した画
像データを出力可能な基準画像パターン記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意の水平走査dyラインを
マイクロコンピュータから設定された分たけ保持可能な
(VS−1)個の水平走査ライン保持手段を(1≦k≦
dy)水平走査ライン間隔(k画素間隔)で均等に開い
ているVS行の個々の検査座標位置に対応した被検査画
像データが同時に出力されるようにした垂直画像データ
抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの画像データのVS個
の同時出力を水平方向の任意の画素dxまてをマイクロ
コンピュータから設定された画素分たけ保持可能な画素
シフト手段をHS個直列につなくことで、1水平方向の
被検査画像データが同時にある烏定された画素(1≦j
≦dx)間隔(5画素間隔)で均等に開いているHSカ
所から同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出
手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出力され
た被検査画像データを入力として、前記HS個直列の画
素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像デー
タの総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時に出力されるようにした水平
画像データ抽出手段と、 前記基準画像記憶手段からの画像データと前記水平画像
データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時にパターン比較するVS×HS個
の排他的論理和からなる個々の検査座標位置に対応した
パターン照合出力をVS×HS個同時に合同時ルスとし
て個々の検査座標位置に対応した排他的論理和手段より
出力することからなる論理演算手段と、 前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個々
の検査座標位置に対応した部分て独立に算出保持する相
関値積算手段と、前記相関値積算手段の相関値データを
マイクロコンピュータより事前に設定されたパターン検
出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで候
補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよう
に、前記相関値積算手段のデータ出力と、保持した検出
スレッシュ値と比較し、個々の検査座標位置に対応した
座標位置との間で大小を同時に比較判定し、その結果を
保持する個々の検査座標位置に対応した保持手段をVS
×HS個の個々の検査座標位置に対応した分だけ設ける
こととし、マイクロコンピュータには1垂直走査ライン
VSカ所の比較結果を一まとめにしマイクロコンピュー
タの1回の読み込みで1垂直走査ラインの各パターン照
合位置の状態の概略を高速に把握できるように状態を保
持した手段を水平方向においてパターン照合を行うHS
本だけ設けることで、各1垂直走査ラインの状態の概略
を高速に把握しその演算対応位置の特定を容易に行える
ようにした垂直候補点検出手段により構成され、第1回
目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像データ
抽出手段ともに第1の画素間隔て被検査画像データが同
時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中
心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応する
ように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記垂直候
補点検出手段により第1回目の粗検出の後マイクロコン
ピュータより事前に設定された第1回目の粗検出スレッ
シュ値を越える検出位置の候補点が存在するかを調べ、
存在していた場合に存在を示している垂直比較ラインの
前記垂直候補点検出手段の情報を読み込み、前記情報に
対応するパターン照合座標位置における相関値を保持し
ている手段より、第1回目のパターン照合を行った複数
の候補点の相関カウント値の中で最大相関値を保持する
部分に対応したパターン照合座標位置をもって、次回の
パター多照合の中心座標位置と決定し、前記第1回目の
粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心にHS行
×VS列の検査位置の中心部が対応するように配置し、
第2回目の粗検出を水平方向は(第1の画素間隔−第2
の画素間隔×(HS−1)/2)≦0を、垂直方向は(
第1の画素間隔−第2の画素間隔x (VS−1)/2
}≦0を、満たす第2の画素間隔にてHS行×VS列の
中心部が対応するように配置して行い前記垂直候補点検
出手段からマイクロコンピュータより第1回目の粗検出
の後に設定された第2回目用の粗検出スレッンユ値より
大きくなった第2回目の複数の候補点の相関データの最
高相関値の座標位置を求め、前記第2回目の粗検出にて
求めた最高値位置座標を中心にHS行×VS列の中心部
を配置して第3回目以降のパターン照合を1画素間隔に
て行うまで水平方向は(第2回目のパターン照合の画素
間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔×(HS
−1)/2}≦0を、垂直方向は(第2回目のパターン
照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間
隔X (VS−1)/2)≦0を、満たす第P+1回目
のパターン照合の画素間隔にてHS行×VS列の中心部
を配置して行い、前記垂直候補点検出手段からマイクロ
コンピュータよりパターン照合を1画素間隔にて行った
第P+1回目用の検出スレッシュ値より大きくなった第
P十1回目の単一あるいは複数の候補点の相関データの
最大値を持つ座標位置を検出位置とすることを特徴とす
るパターン認識方法により達成される。
更に別の解決手段は、2次元画像の中からある特定パタ
ーンを自動抽出するパターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め記憶し任意の2次元座標位置に記憶した画
像データを出力可能な基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意のdy水平走査(k画素
間隔)で均等に開いているVS行の個々の検査座標位置
に対応した被検査画像データが同時に出力されるように
した垂直画像データ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
VS個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分たけ保持可能
な画素シフト手段をHS個直列につなぐことで、1水平
方向の被検査画像データが同時にある設定された1画素
(1≦J≦5dX)間隔で均等に開いているHS力所か
ら同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出手段
からのVS個の水平走査ラインから同時に出力された被
検査画像データを入力として、前記HS個直列の画素シ
フト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像データの
総計VSXHS地点の個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時に出力されるようにした水平画像
データ抽出手段と、前記基準画像パターン記憶手段から
の画像データと前記水平画像データ抽出手段からの個々
の検査座標位置に対応した被検査画像パターンデータを
同時にパターン比較するVS×HS個の排他的論理和か
らなる個々の検査座標位置に対応したパターン照合出力
をVS×HSS×HS合同時ルスとして個々の検査座標
位置に対応した排他的論理和手段より出力することから
なる論理演算手段と、前記論理演算手段からの個々の検
査座標位置に対応した各合致パルス出力を個々に同時カ
ウントすることによりVS×HS個のパターン照合を1
画像走査で完了し個々の検査座標位置に対応した部分て
独立に相関値を算出保持する相関値積算手段と、 前記相関値積算手段の相関値データをマイクロコンピュ
ータより事前に設定されたパターン検出スレッシュ値と
の大小を同時に比較判定することで候補点におけるパタ
ーン照合状態を高速に検出てきるように、前記相関値積
算手段のデータ出力と、保持した検出スレッシュ値と比
較し、個々の検査座標位置に対応した座標位置との間で
大小を同時に比較判定し、その結果を保持する個々の検
査座標位置に対応した保持手段をVS×HS個の個々の
検査座標位置に対応した分だけ設けることとし、マイク
ロコンピュータには1水平走査ラインHSカ所の比較結
果を一まとめにしマイクロコンピュータの1回の読み込
みで1水平走査ラインの各パターン照合位置の状態の概
略を高速に把握できるように状態を保持した手段を垂直
パターン照合のVS本だけ設けることで、各1水平走査
ラインの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握
しその演算対応位置の特定を容易に行えるようにした水
平候補点検出手段と、 前記水平候補点検出手段のVS本の水平相関ラインの各
パターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるよう
にするためにマイクロコンピュータによる1回のデータ
入力にて把握できるよう前記水平候補点検出手段のVS
本の個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段の出
力を個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段にお
いて前記粗検出スレッシュ値よりも大きかった状態保持
が1つでもあればその水平相関ラインの状態を保持する
こと〜でマイクロコンピュータに粗検出スレッシュ値を
越える前記水平相関ラインがあったことを知らせる候補
点検出手段により構成され、第1回目の粗検出は水平画
像データ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞれ
の第1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個の
被検査画像データが同時に出力されるよう設定し、被検
査画像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位
置の中心部が対応するように配置して第1回目の粗検出
を行ない、前記候補点検出手段により第1回目の粗検出
の後マイクロコンピュータより事前に設定された第1回
目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の候補点が存
在するかを調べ、存在していた場合に存在を示している
水平比較ラインの前記水平候補点検出手段の情報を読み
込み、前記情報に対応するパターン照合座標位置におけ
る相関値を保持している手段より、第1回目のパターン
照合を行った複数の候補点の相関カウント値の中で最大
相関値を保持する部分に対応したパターン照合座標位置
をもって、次回のパターン照合の中心座標位置と決定し
、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位
置を中心にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置し、第2回目の粗検出を水平方向は(第1
の画素間隔−第2の画素間隔x (H5−1)/2)≦
0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔X
(VS−1)/2)≦0を、満たす第2の画素間隔に
てHS行×VS列の中心部が対応するように配置して行
い前記候補点検出手段からマイクロコンピュータより第
1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出ス
レッシュ値より大きくなった第2回目の複数の候補点の
相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2回
目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心にHS行×
VS列の中心部を配置して第3回目以降のパターン照合
を1画素間隔にて行うまで水平方向は(第P回目のパタ
ーン照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画
素間隔×(HS〜1)/2}≦0を、垂直方向は(第1
回目のパターン照+1回目のパターン照合の画素間隔に
てHS行×VS列の中心部を配置して行い、前記水平候
補点検出手段からマイクロコンピュータよりパターン照
合を1画素間隔にて行った第P+1回目用の検出スレッ
シュ値より大きくなった第P+1回目の単一あるいは複
数の候補点の相関データの最大値を持つ座標位置を検出
位置とすることを特徴とするパターン認識方法により達
成される。
ーンを自動抽出するパターン認識方法において、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像として予め記憶し任意の2次元座標位置に記憶した画
像データを出力可能な基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意のdy水平走査(k画素
間隔)で均等に開いているVS行の個々の検査座標位置
に対応した被検査画像データが同時に出力されるように
した垂直画像データ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
VS個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分たけ保持可能
な画素シフト手段をHS個直列につなぐことで、1水平
方向の被検査画像データが同時にある設定された1画素
(1≦J≦5dX)間隔で均等に開いているHS力所か
ら同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出手段
からのVS個の水平走査ラインから同時に出力された被
検査画像データを入力として、前記HS個直列の画素シ
フト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像データの
総計VSXHS地点の個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時に出力されるようにした水平画像
データ抽出手段と、前記基準画像パターン記憶手段から
の画像データと前記水平画像データ抽出手段からの個々
の検査座標位置に対応した被検査画像パターンデータを
同時にパターン比較するVS×HS個の排他的論理和か
らなる個々の検査座標位置に対応したパターン照合出力
をVS×HSS×HS合同時ルスとして個々の検査座標
位置に対応した排他的論理和手段より出力することから
なる論理演算手段と、前記論理演算手段からの個々の検
査座標位置に対応した各合致パルス出力を個々に同時カ
ウントすることによりVS×HS個のパターン照合を1
画像走査で完了し個々の検査座標位置に対応した部分て
独立に相関値を算出保持する相関値積算手段と、 前記相関値積算手段の相関値データをマイクロコンピュ
ータより事前に設定されたパターン検出スレッシュ値と
の大小を同時に比較判定することで候補点におけるパタ
ーン照合状態を高速に検出てきるように、前記相関値積
算手段のデータ出力と、保持した検出スレッシュ値と比
較し、個々の検査座標位置に対応した座標位置との間で
大小を同時に比較判定し、その結果を保持する個々の検
査座標位置に対応した保持手段をVS×HS個の個々の
検査座標位置に対応した分だけ設けることとし、マイク
ロコンピュータには1水平走査ラインHSカ所の比較結
果を一まとめにしマイクロコンピュータの1回の読み込
みで1水平走査ラインの各パターン照合位置の状態の概
略を高速に把握できるように状態を保持した手段を垂直
パターン照合のVS本だけ設けることで、各1水平走査
ラインの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握
しその演算対応位置の特定を容易に行えるようにした水
平候補点検出手段と、 前記水平候補点検出手段のVS本の水平相関ラインの各
パターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるよう
にするためにマイクロコンピュータによる1回のデータ
入力にて把握できるよう前記水平候補点検出手段のVS
本の個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段の出
力を個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段にお
いて前記粗検出スレッシュ値よりも大きかった状態保持
が1つでもあればその水平相関ラインの状態を保持する
こと〜でマイクロコンピュータに粗検出スレッシュ値を
越える前記水平相関ラインがあったことを知らせる候補
点検出手段により構成され、第1回目の粗検出は水平画
像データ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞれ
の第1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個の
被検査画像データが同時に出力されるよう設定し、被検
査画像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位
置の中心部が対応するように配置して第1回目の粗検出
を行ない、前記候補点検出手段により第1回目の粗検出
の後マイクロコンピュータより事前に設定された第1回
目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の候補点が存
在するかを調べ、存在していた場合に存在を示している
水平比較ラインの前記水平候補点検出手段の情報を読み
込み、前記情報に対応するパターン照合座標位置におけ
る相関値を保持している手段より、第1回目のパターン
照合を行った複数の候補点の相関カウント値の中で最大
相関値を保持する部分に対応したパターン照合座標位置
をもって、次回のパターン照合の中心座標位置と決定し
、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位
置を中心にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置し、第2回目の粗検出を水平方向は(第1
の画素間隔−第2の画素間隔x (H5−1)/2)≦
0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔X
(VS−1)/2)≦0を、満たす第2の画素間隔に
てHS行×VS列の中心部が対応するように配置して行
い前記候補点検出手段からマイクロコンピュータより第
1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出ス
レッシュ値より大きくなった第2回目の複数の候補点の
相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2回
目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心にHS行×
VS列の中心部を配置して第3回目以降のパターン照合
を1画素間隔にて行うまで水平方向は(第P回目のパタ
ーン照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画
素間隔×(HS〜1)/2}≦0を、垂直方向は(第1
回目のパターン照+1回目のパターン照合の画素間隔に
てHS行×VS列の中心部を配置して行い、前記水平候
補点検出手段からマイクロコンピュータよりパターン照
合を1画素間隔にて行った第P+1回目用の検出スレッ
シュ値より大きくなった第P+1回目の単一あるいは複
数の候補点の相関データの最大値を持つ座標位置を検出
位置とすることを特徴とするパターン認識方法により達
成される。
更に別の第4の解決手段は、 2次元画像の中からある
特定パターンを自動抽出するパターン認識方法において
、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像パターンとして予め記憶し任意の2次元座標位置に記
憶した画像データを出力可能な基準画像パターン記憶手
段と、 −2次元被検査画像データの任意の水平走査ラインdy
をマイクロコンピュータから設定された分たけ保持可能
な(VS−1)個の水平走査ライン保持手段を(1≦k
≦dy)水平走査ライン間隔(k画素間隔)で均等に開
いているVS行の個々の検査座標位置に対応した被検査
画像データか同時に出力されるようにした垂直画像デー
タ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
VS個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分たけ保持可能
な画素シフト手段をHS個直列につなぐことで、1水平
方向の被検査画像データか同時にある設定された画素(
1≦J≦dx)間隔(3画素間隔)で均等に開いている
HS力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂
直抽出手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出
力された被検査画像データを入力として、前記HS個直
列の画素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検査画
像データの総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に
対応した被検査画像データを同時に出力されるようにし
た水平画像データ抽出手段と、 前記基準画像パターン記憶手段からの画像データと前記
水平画像データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対
応した被検査画像パターンデータを同時にパターン比較
するVS×HS個の排他的論理和からなる個々の検査座
標位置に対応したパターン照合出力をVS×HSS×H
S合同時ルスとして個々の検査座標位置に対応した排他
的論理和手段より出力することからなる論理演算手段と
、前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応し
た各合致パルス出力を個々に同時カウントすることによ
りVS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個
々の検査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する
相関値積算手段と、 前記相関値積算手段の相関値データをマイクロコンピュ
ータより事前に設定されたパターン検出スレッシュ値と
の大小を同時に比較判定することて候補点におけるパタ
ーン照合状態を高速に検出できるように、前記相関値積
算手段のデータ出力と、保持した検出スレッンユ値と比
較し、個々の検査座標位置に対応した座標位置との間で
大小を同時に比較判定し、その結果を保持する個々の検
査座標位置に対応した保持手段をVSXHS個の個々の
検査座標位置に対応した分だけ設けることとし、マイク
ロコンピュータには1垂直走査ラインVSカ所の比較結
果を一まとめにしマイクロコンピュータの1回の読み込
みで1垂直走査ラインの各パターン照合位置の状態の概
略を高速に把握できるように状態を保持した手段を水平
方向においてパターン照合を行うHS本だけ設けること
で、各1垂直走査ラインの状態の概略を高速に把握しそ
の演算対応位置の特定を容易に行えるようにした垂直候
補点検出手段と、 前記垂直候補点検出手段のHS本の垂直相関ラインの各
パターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるよう
にするためにマイクロコンピュータによる1回のデータ
入力にて把握できるよう前記垂直候補点検出手段のHS
本の個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段の出
力を個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段にお
いて前4′詰粗検出スレツシユ値よりも大きかった状態
保持か1つでもあればその垂直相関ラインの状態を保持
することでマイクロコンピュータに粗検出スレッシュ値
を越える前記垂直相関ラインがあったことを知らせる候
補点検出手段により構成され、第1回目の粗検出は水平
画像データ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞ
れの第1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個
の被検査画像データか同時に出力されるよう設定し、被
検査画像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査
位置の中心部が対応するように配置して第1回目の粗検
出を行ない、前記垂直候補点検出手段により第1回目の
粗検出の後マイクロコンピュータより事前に設定された
第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の候補
点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を示し
ている垂直比較ラインの前記垂直候補点検出手段の情報
を読、4−置における相関値を保持している手段より、
第1回目のパターン照合を行った複数の候補点の相関カ
ウント値の中で最大相関値を保持する部分に対応したパ
ターン照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中
心座標位置と決定し、前記第1回目の粗検出にて求めた
最高相関値の座標位置を中心にHS行×VS列の検査位
置の中心部が対応するように配置し、第2回目の粗検出
を水平方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔x(H
S−1)/2)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−
第2の画素間隔X (VS−1)/2)≦0を、満たす
第2の画素間隔にてHS行×VS列の中心部が対応する
ように配置して行い前記候補点検出手段からマイクロコ
ンピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第2
回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第2回目
の複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を
求め、前記第2回目の粗検出にて求めた最高値位置座標
を中心にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以
降のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方向は
(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P + I訓
目のパターン照合の画素間隔×(HS−1)、、’&2
}≦0を、垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素
間隔−第p+を回目のパターン照合の画素間隔x (V
S−1)/2}≦0を、満たす第P+1回目のパターン
照合の画素間隔にてHS行×VS列の中心部を配置して
行い、前記垂直候補点検出手段からマイクロコンピュー
タよりパターン照合を1画素間隔にて行った第P+1回
目用の検出スレッシュ値より大きくなった第P+1回目
の単一あるいは複数の候補点の相関データの最大値を持
つ座標位置を検出位置とすることを特徴とするパターン
認識方法により達成される。
特定パターンを自動抽出するパターン認識方法において
、 撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、被検査
画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し基準画
像パターンとして予め記憶し任意の2次元座標位置に記
憶した画像データを出力可能な基準画像パターン記憶手
段と、 −2次元被検査画像データの任意の水平走査ラインdy
をマイクロコンピュータから設定された分たけ保持可能
な(VS−1)個の水平走査ライン保持手段を(1≦k
≦dy)水平走査ライン間隔(k画素間隔)で均等に開
いているVS行の個々の検査座標位置に対応した被検査
画像データか同時に出力されるようにした垂直画像デー
タ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
VS個の同時出力を水平方向の任意のdX画素までをマ
イクロコンピュータから設定された画素分たけ保持可能
な画素シフト手段をHS個直列につなぐことで、1水平
方向の被検査画像データか同時にある設定された画素(
1≦J≦dx)間隔(3画素間隔)で均等に開いている
HS力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂
直抽出手段からのVS個の水平走査ラインから同時に出
力された被検査画像データを入力として、前記HS個直
列の画素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検査画
像データの総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に
対応した被検査画像データを同時に出力されるようにし
た水平画像データ抽出手段と、 前記基準画像パターン記憶手段からの画像データと前記
水平画像データ抽出手段からの個々の検査座標位置に対
応した被検査画像パターンデータを同時にパターン比較
するVS×HS個の排他的論理和からなる個々の検査座
標位置に対応したパターン照合出力をVS×HSS×H
S合同時ルスとして個々の検査座標位置に対応した排他
的論理和手段より出力することからなる論理演算手段と
、前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応し
た各合致パルス出力を個々に同時カウントすることによ
りVS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個
々の検査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する
相関値積算手段と、 前記相関値積算手段の相関値データをマイクロコンピュ
ータより事前に設定されたパターン検出スレッシュ値と
の大小を同時に比較判定することて候補点におけるパタ
ーン照合状態を高速に検出できるように、前記相関値積
算手段のデータ出力と、保持した検出スレッンユ値と比
較し、個々の検査座標位置に対応した座標位置との間で
大小を同時に比較判定し、その結果を保持する個々の検
査座標位置に対応した保持手段をVSXHS個の個々の
検査座標位置に対応した分だけ設けることとし、マイク
ロコンピュータには1垂直走査ラインVSカ所の比較結
果を一まとめにしマイクロコンピュータの1回の読み込
みで1垂直走査ラインの各パターン照合位置の状態の概
略を高速に把握できるように状態を保持した手段を水平
方向においてパターン照合を行うHS本だけ設けること
で、各1垂直走査ラインの状態の概略を高速に把握しそ
の演算対応位置の特定を容易に行えるようにした垂直候
補点検出手段と、 前記垂直候補点検出手段のHS本の垂直相関ラインの各
パターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるよう
にするためにマイクロコンピュータによる1回のデータ
入力にて把握できるよう前記垂直候補点検出手段のHS
本の個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段の出
力を個々の検査座標位置に対応した各状態保持手段にお
いて前4′詰粗検出スレツシユ値よりも大きかった状態
保持か1つでもあればその垂直相関ラインの状態を保持
することでマイクロコンピュータに粗検出スレッシュ値
を越える前記垂直相関ラインがあったことを知らせる候
補点検出手段により構成され、第1回目の粗検出は水平
画像データ抽出手段・垂直画像データ抽出手段をそれぞ
れの第1回目のパターン照合の画素間隔でHS×VS個
の被検査画像データか同時に出力されるよう設定し、被
検査画像の検出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査
位置の中心部が対応するように配置して第1回目の粗検
出を行ない、前記垂直候補点検出手段により第1回目の
粗検出の後マイクロコンピュータより事前に設定された
第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の候補
点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を示し
ている垂直比較ラインの前記垂直候補点検出手段の情報
を読、4−置における相関値を保持している手段より、
第1回目のパターン照合を行った複数の候補点の相関カ
ウント値の中で最大相関値を保持する部分に対応したパ
ターン照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中
心座標位置と決定し、前記第1回目の粗検出にて求めた
最高相関値の座標位置を中心にHS行×VS列の検査位
置の中心部が対応するように配置し、第2回目の粗検出
を水平方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔x(H
S−1)/2)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−
第2の画素間隔X (VS−1)/2)≦0を、満たす
第2の画素間隔にてHS行×VS列の中心部が対応する
ように配置して行い前記候補点検出手段からマイクロコ
ンピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第2
回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第2回目
の複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を
求め、前記第2回目の粗検出にて求めた最高値位置座標
を中心にHS行×VS列の中心部を配置して第3回目以
降のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方向は
(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P + I訓
目のパターン照合の画素間隔×(HS−1)、、’&2
}≦0を、垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素
間隔−第p+を回目のパターン照合の画素間隔x (V
S−1)/2}≦0を、満たす第P+1回目のパターン
照合の画素間隔にてHS行×VS列の中心部を配置して
行い、前記垂直候補点検出手段からマイクロコンピュー
タよりパターン照合を1画素間隔にて行った第P+1回
目用の検出スレッシュ値より大きくなった第P+1回目
の単一あるいは複数の候補点の相関データの最大値を持
つ座標位置を検出位置とすることを特徴とするパターン
認識方法により達成される。
更に、上述のの第1の解決手段を持つパターン認識方法
において、第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段
・垂直画像データ抽出手段ともに第1の画素間隔で被検
査画像データが出力されるよう設定し、被検査画像の検
出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部
が対応するよう二一夕より事前に設定された第1回目用
の粗検出スレッシュ値より大きくなった候補点が見つか
った場合、前記水平候補点検出手段からマイクロコンピ
ュータより事前に設定された第1回目用の粗検出スレッ
シュ値より大きくなった第1回目の単一あるいは複数の
パターン照合候補点の宵無を示すXY座標位置データよ
り重心位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた重
心位置を中心に第2回目の粗検出を(第1の画素間隔−
第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を満たす第
2の画素間隔にて行い前記候補点検出手段からマイクロ
コンピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第
2回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第2回
目の単一あるいは複数の候補点の位置データの重心位置
を求め、前記第2回目の粗検出にて求めた重心位置を中
心に第3回目以降のパターン照合を1画素間隔にて行う
まで(第P回目のパターン照合の画素間隔−第p+を回
目のパタ−ン照合の画素間隔x (HS−1)/2}≦
0を満たす第P+1回目のパターン照合の画素間隔にて
行い、前記候補点検出手段からマイクロコンピュータよ
り第2回目の粗検出の後に設定された第P+1回目用の
検出スレッシュ値より大きくなった第P+1回目の単一
あるいは複数の候補点の位置データの最大値を持って検
出位置とすることを特徴とするパターン認識方法により
達成される。
において、第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段
・垂直画像データ抽出手段ともに第1の画素間隔で被検
査画像データが出力されるよう設定し、被検査画像の検
出範囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部
が対応するよう二一夕より事前に設定された第1回目用
の粗検出スレッシュ値より大きくなった候補点が見つか
った場合、前記水平候補点検出手段からマイクロコンピ
ュータより事前に設定された第1回目用の粗検出スレッ
シュ値より大きくなった第1回目の単一あるいは複数の
パターン照合候補点の宵無を示すXY座標位置データよ
り重心位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた重
心位置を中心に第2回目の粗検出を(第1の画素間隔−
第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦0を満たす第
2の画素間隔にて行い前記候補点検出手段からマイクロ
コンピュータより第1回目の粗検出の後に設定された第
2回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第2回
目の単一あるいは複数の候補点の位置データの重心位置
を求め、前記第2回目の粗検出にて求めた重心位置を中
心に第3回目以降のパターン照合を1画素間隔にて行う
まで(第P回目のパターン照合の画素間隔−第p+を回
目のパタ−ン照合の画素間隔x (HS−1)/2}≦
0を満たす第P+1回目のパターン照合の画素間隔にて
行い、前記候補点検出手段からマイクロコンピュータよ
り第2回目の粗検出の後に設定された第P+1回目用の
検出スレッシュ値より大きくなった第P+1回目の単一
あるいは複数の候補点の位置データの最大値を持って検
出位置とすることを特徴とするパターン認識方法により
達成される。
また、上記第2の解決手段を持つパターン認識方法にお
いて、第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂
直画像データ抽出手段ともに第1の画素間隔で被検査画
像データが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範
囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対
応するように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記
垂直候補点高速検出手段からの出力がマイクロコンピュ
ータより事前に設定された第1回目用の粗検出スレッシ
ュ値より大きくなった候補点が見つかった場合、前記垂
直候補点検出手段からマイクロコンピュータより事前に
設定された第1回目用の粗検出スレッシュ値より大きく
なった第1回目の単一あるいは複数のパターン照合候補
点の有無を示すXY座標位置データより重心位置を求め
、前記第1回目の粗検出にて求めた重心位置を中心に第
2回目の粗検出を(第1の画素間隔−第2の画素間隔X
(HS−1)/2)≦0を満たす第2の画素間隔にて
行い前記候補点検出手段からマイクロコンピュータより
第1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出
スレッシュ値より大きくなった第2回目の単一あるいは
複数の候補点の位置データの重心位置を求め、前記第2
回目の粗検出にて求めた重心位置を中心に第3回目以降
のパターン照合を1画素間隔にて行うまで(第P回目の
パターン照合の画素間隔−第p+を回目のパターン照合
の画素間隔x (MS−1)/2)≦0を満たす第P+
1回目のパターン照合の画素間隔にて行い、前記候補点
検出手段からマイクロコンピュータより第2回目の粗検
出の後に設定された第P千1回目用の検出スレッシュ値
より大きくなった第P+1回目の単一あるいは複数の候
補点の位置データの最大値を持って検出位置とすること
を特徴とするパターン認識方法により達成される。
いて、第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂
直画像データ抽出手段ともに第1の画素間隔で被検査画
像データが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範
囲の中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対
応するように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記
垂直候補点高速検出手段からの出力がマイクロコンピュ
ータより事前に設定された第1回目用の粗検出スレッシ
ュ値より大きくなった候補点が見つかった場合、前記垂
直候補点検出手段からマイクロコンピュータより事前に
設定された第1回目用の粗検出スレッシュ値より大きく
なった第1回目の単一あるいは複数のパターン照合候補
点の有無を示すXY座標位置データより重心位置を求め
、前記第1回目の粗検出にて求めた重心位置を中心に第
2回目の粗検出を(第1の画素間隔−第2の画素間隔X
(HS−1)/2)≦0を満たす第2の画素間隔にて
行い前記候補点検出手段からマイクロコンピュータより
第1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出
スレッシュ値より大きくなった第2回目の単一あるいは
複数の候補点の位置データの重心位置を求め、前記第2
回目の粗検出にて求めた重心位置を中心に第3回目以降
のパターン照合を1画素間隔にて行うまで(第P回目の
パターン照合の画素間隔−第p+を回目のパターン照合
の画素間隔x (MS−1)/2)≦0を満たす第P+
1回目のパターン照合の画素間隔にて行い、前記候補点
検出手段からマイクロコンピュータより第2回目の粗検
出の後に設定された第P千1回目用の検出スレッシュ値
より大きくなった第P+1回目の単一あるいは複数の候
補点の位置データの最大値を持って検出位置とすること
を特徴とするパターン認識方法により達成される。
ここで第1の解決手段において、dx=32.dy=3
2.HS=7.VS=7とし、ソノ検出手段は第1回目
の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像データ抽
出手段ともに8画素間隔で被検査画像データが出力され
るよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置に7行
7列の検査位置の中心部が対応するように配置して第1
回目の粗検出を行ない、前記水平候補点高速検出手段か
らの出力がマイクロコンピュータより事前に設定された
第1回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった候補
点が見つかった場合、前記水平候補点高速検出手段から
マイクロコンピュータより事前に設定された第1回目用
の粗検出スレッシュ値より大きくなった第1回目の単一
あるいは複数の候補点の位置データの相関値をもとに重
心位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた重心位
置を中心に第2回目の粗検出を3画素間隔にて行い前記
候補点高速検出手段からマイクロコンピュータより第1
回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出スレ
ッシュ値より大きくなった第2回目の単一あるいは複数
の候補点の位置データの重心位置を求め、前記第2回目
の粗検出にて求めた重心位置を中心に第3回目の検出を
1画素間隔にて行い前記候補点高速検出手段からマイク
ロコンピュータより第2回目の粗検出の後に設定された
第3回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第3
回目の単一あるいは複数の候補点の位置データの最大値
を持って検出位置とすることを特徴とするパターン認識
方法により達成される。
2.HS=7.VS=7とし、ソノ検出手段は第1回目
の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像データ抽
出手段ともに8画素間隔で被検査画像データが出力され
るよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置に7行
7列の検査位置の中心部が対応するように配置して第1
回目の粗検出を行ない、前記水平候補点高速検出手段か
らの出力がマイクロコンピュータより事前に設定された
第1回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった候補
点が見つかった場合、前記水平候補点高速検出手段から
マイクロコンピュータより事前に設定された第1回目用
の粗検出スレッシュ値より大きくなった第1回目の単一
あるいは複数の候補点の位置データの相関値をもとに重
心位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた重心位
置を中心に第2回目の粗検出を3画素間隔にて行い前記
候補点高速検出手段からマイクロコンピュータより第1
回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出スレ
ッシュ値より大きくなった第2回目の単一あるいは複数
の候補点の位置データの重心位置を求め、前記第2回目
の粗検出にて求めた重心位置を中心に第3回目の検出を
1画素間隔にて行い前記候補点高速検出手段からマイク
ロコンピュータより第2回目の粗検出の後に設定された
第3回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第3
回目の単一あるいは複数の候補点の位置データの最大値
を持って検出位置とすることを特徴とするパターン認識
方法により達成される。
加えて被検査画像範囲内に、所定のパターン照合の相関
値に達する座標位置が無いときには、対象の位置検出を
不可とすることを特徴とするパターン認識方法により達
成される。
値に達する座標位置が無いときには、対象の位置検出を
不可とすることを特徴とするパターン認識方法により達
成される。
更に別の解決手段は、撮像装置からの2次元映像信号を
デジタル化する2値化回路と、被検査画像の特徴的なパ
ターンをメモリの記憶容量範囲内の任意サイズとして切
り出し基準画像として予め記憶し任意の2次元座標位置
に記憶した画像デー夕を出力可能な基準画像記憶回路と
、 前記2値化回路からの2値化された被検査画像データを
1水平走査ラインからdx水平走査ラインまでをマイク
ロコンピュータからの指示で任意に設定された分だけ保
持可能な水平走査ライン・シフトレジスタ(VS−1)
個で構成され前記(VS−1)個の水平走査ライン・シ
フトレジスタと前記2値化回路とからで2値化画像の垂
直方向に設定されたに水平走査ライン(1≦k≦dx)
間隔(=に画素間隔)で均等に開いているVS行の個々
の検査座標位置に対応した被検査画像データが同時に出
力されるようにした垂直画像データ抽出回路と、 前記垂直画像データ抽出回路からの2値化された被検査
画像データのVS個の同時出力を水平方向の1画素から
6画素までをマイクロコンピュータからの指示で任意に
設定された画素分だけ保持可能な可変長画素・シフトレ
ジスタをH5個直列につなぐことで1水平方向の2値化
された被検査画像データが同時にある設定された3画素
(1≦j≦dy)間隔で均等に開いているHS力所から
同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出回路か
らのVS個の水平走査ラインから同時に出力された2値
化被検査画像データを入力として前記HS個直列の可変
長画素・シフトレジスタをVS段設ける事で前記2値化
画像の総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応
した2値化被検査画像データを同時に出力されるように
した水平画像データ抽出回路と、 前記基準画像記憶回路からの基準画像データと前記水平
画像データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時にパターン比較するVS×H
S個の排他的論理和回路からなる個々の検査座標位置に
対応したパターン照合出力をVS×HSS×HS合同時
ルスとして個々の検査座標位置に対応した排他的論理和
部より出力することからなる論理演算回路と、前記論理
演算回路からの個々の検査座標位置に対応した各合致パ
ルス出力を個々に同時カウントすることによりVS×H
S個のパターン照合を1画像走査期間で完了し個々の検
査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する相関値
積算回路を具備し、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出部・垂直画像デ
ータ抽出部ともに第1の画素間隔で被検査画像データが
同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置して第1回目の粗検出を行ない、第1回目
のVS×HS個の候補点の相関データの最高相関値の座
標位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相
関値の座標位置を中心に第2回目の粗検出を水平方向は
(第1の画素間隔−第2の画素間隔×(HS−1)/2
)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間
隔X (VS−1)/2)≦0を、満たし最小の整数値
となる第2の画素間隔にて行い第2回目のVSXH5個
の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、
前記第2回目の粗検出にて求めた最高相関値を持つ位置
座標を中心に第3回目以降のパターン照合を水平・垂直
方向の設定画素間隔が1画素間隔となるまで水平方向は
(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P+1回目の
パターン照合の画素間隔×(HS−1)/2)≦0を、
垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P
+1回目のパターン照合の画素間隔x (VS−1)/
2}≦0を、満たし最小の整数値となる第P+1回目の
パターン照合の画素間隔にて行い、1画素間隔にて行な
ったパターン照合のHS×VS個の候補点の相関データ
の最大値が所定の検出スレッシュ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標位置
を検出位置とすることを特徴とするパターン認識装置に
より達成される。
デジタル化する2値化回路と、被検査画像の特徴的なパ
ターンをメモリの記憶容量範囲内の任意サイズとして切
り出し基準画像として予め記憶し任意の2次元座標位置
に記憶した画像デー夕を出力可能な基準画像記憶回路と
、 前記2値化回路からの2値化された被検査画像データを
1水平走査ラインからdx水平走査ラインまでをマイク
ロコンピュータからの指示で任意に設定された分だけ保
持可能な水平走査ライン・シフトレジスタ(VS−1)
個で構成され前記(VS−1)個の水平走査ライン・シ
フトレジスタと前記2値化回路とからで2値化画像の垂
直方向に設定されたに水平走査ライン(1≦k≦dx)
間隔(=に画素間隔)で均等に開いているVS行の個々
の検査座標位置に対応した被検査画像データが同時に出
力されるようにした垂直画像データ抽出回路と、 前記垂直画像データ抽出回路からの2値化された被検査
画像データのVS個の同時出力を水平方向の1画素から
6画素までをマイクロコンピュータからの指示で任意に
設定された画素分だけ保持可能な可変長画素・シフトレ
ジスタをH5個直列につなぐことで1水平方向の2値化
された被検査画像データが同時にある設定された3画素
(1≦j≦dy)間隔で均等に開いているHS力所から
同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出回路か
らのVS個の水平走査ラインから同時に出力された2値
化被検査画像データを入力として前記HS個直列の可変
長画素・シフトレジスタをVS段設ける事で前記2値化
画像の総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応
した2値化被検査画像データを同時に出力されるように
した水平画像データ抽出回路と、 前記基準画像記憶回路からの基準画像データと前記水平
画像データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像データを同時にパターン比較するVS×H
S個の排他的論理和回路からなる個々の検査座標位置に
対応したパターン照合出力をVS×HSS×HS合同時
ルスとして個々の検査座標位置に対応した排他的論理和
部より出力することからなる論理演算回路と、前記論理
演算回路からの個々の検査座標位置に対応した各合致パ
ルス出力を個々に同時カウントすることによりVS×H
S個のパターン照合を1画像走査期間で完了し個々の検
査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する相関値
積算回路を具備し、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出部・垂直画像デ
ータ抽出部ともに第1の画素間隔で被検査画像データが
同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置して第1回目の粗検出を行ない、第1回目
のVS×HS個の候補点の相関データの最高相関値の座
標位置を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相
関値の座標位置を中心に第2回目の粗検出を水平方向は
(第1の画素間隔−第2の画素間隔×(HS−1)/2
)≦0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間
隔X (VS−1)/2)≦0を、満たし最小の整数値
となる第2の画素間隔にて行い第2回目のVSXH5個
の候補点の相関データの最高相関値の座標位置を求め、
前記第2回目の粗検出にて求めた最高相関値を持つ位置
座標を中心に第3回目以降のパターン照合を水平・垂直
方向の設定画素間隔が1画素間隔となるまで水平方向は
(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P+1回目の
パターン照合の画素間隔×(HS−1)/2)≦0を、
垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P
+1回目のパターン照合の画素間隔x (VS−1)/
2}≦0を、満たし最小の整数値となる第P+1回目の
パターン照合の画素間隔にて行い、1画素間隔にて行な
ったパターン照合のHS×VS個の候補点の相関データ
の最大値が所定の検出スレッシュ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応した座標位置
を検出位置とすることを特徴とするパターン認識装置に
より達成される。
一方、2次元画像の中からある特定パターンを自動抽出
するパターン認識装置において、撮像装置からの2次元
映像信号をデジタル化する2値化回路と、 被検査画像の特徴的なパターンをメモリの記憶容量範囲
内の任意サイズとして切り出し基準画像として予め記憶
し任意の2次元座標位置に記憶した画像データを出力可
能な基準画像記憶回路と、前記2値化回路からの2値化
された被検査画像データを1水平走査ラインからdx水
平走査ラインまでをマイクロコンピュータからの指示で
任意に設定された分たけ保持可能な水平走査ライン・シ
フトレジスタ(VS−1)個で構成され前記(VS−1
)個の水平走査ライン・シフトレジスタと前記2値化回
路とからで2値化画像の垂直方向に設定されたに水平走
査ライン(1≦k≦dx)間隔(=に画素間隔)で均等
に開いているVS行の個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データが同時に出力されるようにした垂直画像
データ抽出回路と、 前記垂直画像データ抽出回路からの2値化された被検査
画像データのVS個の同時出力を水平方向の1画素から
4画素までをマイクロコンピュータからの指示で任意に
設定された画素分だけ保持可能な可変長画素・シフトレ
ジスタをHS個直列につなぐことで1水平方向の2値化
された被検査画像データが同時にある設定された画素(
1≦j≦dV)間隔(1画素間隔)で均等に開いている
HS力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂
直抽出回路からのVS個の水平走査ラインから同時に出
力された2値化被検査画像データを入力として前記HS
個直列の可変長画素OシフトレジスタをVS段設ける事
で前記2値化画像の総計VSxHS地点の個々の検査座
標位置に対応した2値化被検査画像データを同時に出力
されるようにした水平画像データ抽出回路と、 前記基準画像パターン記憶回路からの画像データと前記
水平画像データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対
応した被検査画像パターンデータを同時にパターン比較
するVS×HS個の排他的論理和回路からなる個々の検
査座標位置に対応したパターン照合出力をVS×HSS
×HS合同時ルスとして個々の検査座標位置に対応した
排他的論理和部より出力することからなる論理演算回路
と、 前記論理演算回路からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1フィールドで完了し個
々の検査座標位置に対応した部分て独立に算出保持する
相関値積算回路と、前記相関値積算回路の相関値データ
をマイクロコンピュータより事前に設定されたパターン
検出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで
候補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよ
うに前記相関値積算回路の出力を個々の検査座標位置に
対応したコンパレータを設け検出スレッシュ値を保持し
個々の検査座標位置に対応したラッチとの間で大小を同
時に比較判定しその結果を保持する個々の検査座標位置
に対応したラッチをVS×HS個の個々の検査座標位置
に対応した分たけ設けることとしマイクロコンピュータ
には1水平走査ラインHSカ所の比較結果を一まとめに
しマイクロコンピュータの1回の読み込みで1水平走査
ラインの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握
できるようにしたラッチ部を垂直パターン照合のVS本
だけ設けることで各1水平走査ラインの各パターン照合
位置の状態の概略を高速に把握しその演算対応位置の特
定を容易に行えるようにした水平候補点検出回路と、前
記水平候補点検出回路のVS本の水平走査ラインの各パ
ターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるように
するためにマイクロコンピュータによる1回のデータ入
力にて把握できるよう前記水平候補点検出回路のVS本
の個々の検査座標位置に対応した各ラッチ部の出力を個
々の検査座標位置に対応した各ラッチ部においてスレ・
ソシュ値よりも大きかったランチが1つでもあればその
水平走査ラインの状態を保持することでマイクロコンピ
ュータに相関スレッシュ値を越える水平相関ラインがあ
ったことを知らせる候補点検出回路を具備し、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出部・垂直画像デ
ータ抽出部ともに第1の画素間隔で被検査画像データが
同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記候補
点検出回路からの出力かマイクロコンピュータより事前
に設定された第1回目用の粗検出スレッシュ値より大き
くなった候補点か見つかった場合、前記水平候補点検出
回路からマイクロコンピュータより事前に設定された第
1回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第1回
目の複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置
を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相関値の
座標位置を中心に第2回目の粗検出を水平方向は(第1
の画素間隔−第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦
0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔×
(VS−1)/2}≦0を、満たす第2の画素間隔にて
行い前記候補点検出回路からマイクロコンピュータより
第1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出
スレッシュ値より大きくなった第2回目の複数の候補点
の相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2
回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心に第3回
目以降のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方
向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P十1回
目のパターン照合の画素間隔x(HS−1)/2}≦0
を、垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−
第P+1回目のパターン照合の画素間隔X (VS−1
)/2)≦0を、満たす第P+1回目のパターン照合の
画素間隔にて行い、前記水平候補点検出回路からマイク
ロコンピュータよりパターン照合を1画素間隔にて行っ
たされた第P+1回目用の検出スレッシュ値より大きく
なった第P+1回目の単一あるいは複数の候補点の相関
データの最大値を持つ座標位置を検出位置とすることを
特徴とするパターン認識装置により達成される。
するパターン認識装置において、撮像装置からの2次元
映像信号をデジタル化する2値化回路と、 被検査画像の特徴的なパターンをメモリの記憶容量範囲
内の任意サイズとして切り出し基準画像として予め記憶
し任意の2次元座標位置に記憶した画像データを出力可
能な基準画像記憶回路と、前記2値化回路からの2値化
された被検査画像データを1水平走査ラインからdx水
平走査ラインまでをマイクロコンピュータからの指示で
任意に設定された分たけ保持可能な水平走査ライン・シ
フトレジスタ(VS−1)個で構成され前記(VS−1
)個の水平走査ライン・シフトレジスタと前記2値化回
路とからで2値化画像の垂直方向に設定されたに水平走
査ライン(1≦k≦dx)間隔(=に画素間隔)で均等
に開いているVS行の個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データが同時に出力されるようにした垂直画像
データ抽出回路と、 前記垂直画像データ抽出回路からの2値化された被検査
画像データのVS個の同時出力を水平方向の1画素から
4画素までをマイクロコンピュータからの指示で任意に
設定された画素分だけ保持可能な可変長画素・シフトレ
ジスタをHS個直列につなぐことで1水平方向の2値化
された被検査画像データが同時にある設定された画素(
1≦j≦dV)間隔(1画素間隔)で均等に開いている
HS力所から同時に出力されるようにしたものを前記垂
直抽出回路からのVS個の水平走査ラインから同時に出
力された2値化被検査画像データを入力として前記HS
個直列の可変長画素OシフトレジスタをVS段設ける事
で前記2値化画像の総計VSxHS地点の個々の検査座
標位置に対応した2値化被検査画像データを同時に出力
されるようにした水平画像データ抽出回路と、 前記基準画像パターン記憶回路からの画像データと前記
水平画像データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対
応した被検査画像パターンデータを同時にパターン比較
するVS×HS個の排他的論理和回路からなる個々の検
査座標位置に対応したパターン照合出力をVS×HSS
×HS合同時ルスとして個々の検査座標位置に対応した
排他的論理和部より出力することからなる論理演算回路
と、 前記論理演算回路からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1フィールドで完了し個
々の検査座標位置に対応した部分て独立に算出保持する
相関値積算回路と、前記相関値積算回路の相関値データ
をマイクロコンピュータより事前に設定されたパターン
検出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで
候補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよ
うに前記相関値積算回路の出力を個々の検査座標位置に
対応したコンパレータを設け検出スレッシュ値を保持し
個々の検査座標位置に対応したラッチとの間で大小を同
時に比較判定しその結果を保持する個々の検査座標位置
に対応したラッチをVS×HS個の個々の検査座標位置
に対応した分たけ設けることとしマイクロコンピュータ
には1水平走査ラインHSカ所の比較結果を一まとめに
しマイクロコンピュータの1回の読み込みで1水平走査
ラインの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握
できるようにしたラッチ部を垂直パターン照合のVS本
だけ設けることで各1水平走査ラインの各パターン照合
位置の状態の概略を高速に把握しその演算対応位置の特
定を容易に行えるようにした水平候補点検出回路と、前
記水平候補点検出回路のVS本の水平走査ラインの各パ
ターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるように
するためにマイクロコンピュータによる1回のデータ入
力にて把握できるよう前記水平候補点検出回路のVS本
の個々の検査座標位置に対応した各ラッチ部の出力を個
々の検査座標位置に対応した各ラッチ部においてスレ・
ソシュ値よりも大きかったランチが1つでもあればその
水平走査ラインの状態を保持することでマイクロコンピ
ュータに相関スレッシュ値を越える水平相関ラインがあ
ったことを知らせる候補点検出回路を具備し、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出部・垂直画像デ
ータ抽出部ともに第1の画素間隔で被検査画像データが
同時に出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応す
るように配置して第1回目の粗検出を行ない、前記候補
点検出回路からの出力かマイクロコンピュータより事前
に設定された第1回目用の粗検出スレッシュ値より大き
くなった候補点か見つかった場合、前記水平候補点検出
回路からマイクロコンピュータより事前に設定された第
1回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなった第1回
目の複数の候補点の相関データの最高相関値の座標位置
を求め、前記第1回目の粗検出にて求めた最高相関値の
座標位置を中心に第2回目の粗検出を水平方向は(第1
の画素間隔−第2の画素間隔X (HS−1)/2)≦
0を、垂直方向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔×
(VS−1)/2}≦0を、満たす第2の画素間隔にて
行い前記候補点検出回路からマイクロコンピュータより
第1回目の粗検出の後に設定された第2回目用の粗検出
スレッシュ値より大きくなった第2回目の複数の候補点
の相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2
回目の粗検出にて求めた最高値位置座標を中心に第3回
目以降のパターン照合を1画素間隔にて行うまで水平方
向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−第P十1回
目のパターン照合の画素間隔x(HS−1)/2}≦0
を、垂直方向は(第P回目のパターン照合の画素間隔−
第P+1回目のパターン照合の画素間隔X (VS−1
)/2)≦0を、満たす第P+1回目のパターン照合の
画素間隔にて行い、前記水平候補点検出回路からマイク
ロコンピュータよりパターン照合を1画素間隔にて行っ
たされた第P+1回目用の検出スレッシュ値より大きく
なった第P+1回目の単一あるいは複数の候補点の相関
データの最大値を持つ座標位置を検出位置とすることを
特徴とするパターン認識装置により達成される。
作旦
本発明によれば、被検査画像における画像のパターン形
状が単調で同じ様なパターンが繰り返し続くような場合
でも撮像装置からの2次元被検査画像データは連続した
シリアルデータとして出力されていることを利用してい
るため、2次元画像の基準画像エリアを大きく取らなけ
れば位置検出による位置の特定が困難であるため多量の
画素を同時に処理しなければある座標位置における相関
値か算出されない場合も、1座標位置に注目すればその
位置における相関値は基準となるシリアルデータ(=基
準画像データ)とともに比較されるシリアルデータ(=
被検査画像データ)を1走査期間内に同時に出力させ、
それぞれの対応する位置の被検査画像データを映像信号
の走査期間と同期させて1画素ずつ相関演算処理するこ
とで、2次元エリアデータであっても時間的にシリアル
データとして処理を行い、2次元データの相関演算を1
次元相関演算による処理のごとくそれぞれの座標位置に
おける相関値の算出の簡素化を計っているのである。す
なわち、各座標位置における相関値を1画素クロック期
間内に完了させるのではなく、1走査期間内にシリアル
データとして演算しその結果をシリアルデータとして積
算する部分を水平垂直方向に多数設けることで多数の座
標位置における相関処理を同時に行なうというものであ
る。そのため、基準画像のサイズの大小は処理手段の物
理的な規模には影響しないので原画像を圧縮あるいは限
定することで基準となる画像データ量を比較処理時に減
らし処理する必要がなく基準画像のサイズを大きく出来
るために、単純で特徴的なパターン形状の登録が困難な
場合でも原画像の画像データをそのまま処理することに
より登録にともなうノウハウの蓄積なくパターンの位置
検出か可能となる。
状が単調で同じ様なパターンが繰り返し続くような場合
でも撮像装置からの2次元被検査画像データは連続した
シリアルデータとして出力されていることを利用してい
るため、2次元画像の基準画像エリアを大きく取らなけ
れば位置検出による位置の特定が困難であるため多量の
画素を同時に処理しなければある座標位置における相関
値か算出されない場合も、1座標位置に注目すればその
位置における相関値は基準となるシリアルデータ(=基
準画像データ)とともに比較されるシリアルデータ(=
被検査画像データ)を1走査期間内に同時に出力させ、
それぞれの対応する位置の被検査画像データを映像信号
の走査期間と同期させて1画素ずつ相関演算処理するこ
とで、2次元エリアデータであっても時間的にシリアル
データとして処理を行い、2次元データの相関演算を1
次元相関演算による処理のごとくそれぞれの座標位置に
おける相関値の算出の簡素化を計っているのである。す
なわち、各座標位置における相関値を1画素クロック期
間内に完了させるのではなく、1走査期間内にシリアル
データとして演算しその結果をシリアルデータとして積
算する部分を水平垂直方向に多数設けることで多数の座
標位置における相関処理を同時に行なうというものであ
る。そのため、基準画像のサイズの大小は処理手段の物
理的な規模には影響しないので原画像を圧縮あるいは限
定することで基準となる画像データ量を比較処理時に減
らし処理する必要がなく基準画像のサイズを大きく出来
るために、単純で特徴的なパターン形状の登録が困難な
場合でも原画像の画像データをそのまま処理することに
より登録にともなうノウハウの蓄積なくパターンの位置
検出か可能となる。
尖胤桝
以下、本発明に係るパターン認識装置の実施例について
図面を参照しながら説明する。第1図はパターン認識装
置のブロック回路を示すブロック図である。図示するよ
うに、パターン認識装置は撮像装置11からの映像信号
をデジタル化する2値化回路12と、2値化回路12か
らの2値化被検査画像のを予め記憶させた特徴的なパタ
ーンの基準画像とパターン照合するための基準画像記憶
回路16と、2値化被検査画像データを水平方向の1行
から16行までをマイクロコンピュータ13からの指示
で任意に設定された分だけ保持可能な可変長水平走査ラ
イン・シフトレジスタを有し2値化回路12とからで2
値化画像の垂直方向にある設定された間隔で均等に開い
ている7行の被検査画像データが同時に出力されるよう
にした垂直画像データ抽出回路14と、2値化被検査画
像データを水平方向の1画素から166画素でをマイク
ロコンピュータ13からの指示で任意に設定された分だ
け保持可能な可変長画素・シフトレジスタを7個直列に
つなぐことで1水平方向の2値化画像が同時にある設定
された間隔で均等に開いている7カ所から出力されるよ
うにして垂直画像データ抽出回路14からの7行出力の
2値化被検査画像データをつなぎ2値化画像の49 (
7X7)の地点のデータを同時出力するようにした水平
画像データ抽出回路15と、基準画像記憶回路1Bから
の画像データと水平画像データ抽出回路15からの被検
査画像データをパターン比較する49個の排他的論理和
手段のパターン照合出力と画素周波数のクロックパルス
を論理積しパターン照合の結果パターンが合致していれ
ば合致していることを各画素それぞれに対応したパルス
を発生することで検知し画素周波数の合致パルスを出力
することからなる論理演算回路17と、 論理演算回路17からの各合致パルス出力を個々にカウ
ントすることにより49個それぞれのパターン照合を行
なって各座標位置での相関値を個々に積算保持する相関
値積算回路18とにより構成される。
図面を参照しながら説明する。第1図はパターン認識装
置のブロック回路を示すブロック図である。図示するよ
うに、パターン認識装置は撮像装置11からの映像信号
をデジタル化する2値化回路12と、2値化回路12か
らの2値化被検査画像のを予め記憶させた特徴的なパタ
ーンの基準画像とパターン照合するための基準画像記憶
回路16と、2値化被検査画像データを水平方向の1行
から16行までをマイクロコンピュータ13からの指示
で任意に設定された分だけ保持可能な可変長水平走査ラ
イン・シフトレジスタを有し2値化回路12とからで2
値化画像の垂直方向にある設定された間隔で均等に開い
ている7行の被検査画像データが同時に出力されるよう
にした垂直画像データ抽出回路14と、2値化被検査画
像データを水平方向の1画素から166画素でをマイク
ロコンピュータ13からの指示で任意に設定された分だ
け保持可能な可変長画素・シフトレジスタを7個直列に
つなぐことで1水平方向の2値化画像が同時にある設定
された間隔で均等に開いている7カ所から出力されるよ
うにして垂直画像データ抽出回路14からの7行出力の
2値化被検査画像データをつなぎ2値化画像の49 (
7X7)の地点のデータを同時出力するようにした水平
画像データ抽出回路15と、基準画像記憶回路1Bから
の画像データと水平画像データ抽出回路15からの被検
査画像データをパターン比較する49個の排他的論理和
手段のパターン照合出力と画素周波数のクロックパルス
を論理積しパターン照合の結果パターンが合致していれ
ば合致していることを各画素それぞれに対応したパルス
を発生することで検知し画素周波数の合致パルスを出力
することからなる論理演算回路17と、 論理演算回路17からの各合致パルス出力を個々にカウ
ントすることにより49個それぞれのパターン照合を行
なって各座標位置での相関値を個々に積算保持する相関
値積算回路18とにより構成される。
次に、各構成回路部についてその動作を詳しく説明する
。実際の設計例では撮像装置11の視野を横320画素
、縦240画素の格子状に量子化するものとし、基準画
像の大きさを128X128画素以内の任意の長方形範
囲が可能なものとする。基準画像記憶回路16の構成は
動作開始および完了のタイミングを発生させるカウンタ
を水平・垂直方向それぞれの計4つのカウンタを設け、
基準画像の読み出しあるいは書き込み用タイミング信号
を作り、読み出しタイミング信号により基準画像の読み
出しあるいは書き込みを有効とする期間に画素に対応し
たクロンクをカウントするカウンタを動作させ記憶回路
内の画像データを入出力させるものである。これにより
、基準画像パターン記憶回路16の動作開始および完了
のタイミング信号の発生をそれぞれ行なうカウンタへの
設定値を変えることによって基準画像のパターンサイズ
を任意に変更させることが可能となる。
。実際の設計例では撮像装置11の視野を横320画素
、縦240画素の格子状に量子化するものとし、基準画
像の大きさを128X128画素以内の任意の長方形範
囲が可能なものとする。基準画像記憶回路16の構成は
動作開始および完了のタイミングを発生させるカウンタ
を水平・垂直方向それぞれの計4つのカウンタを設け、
基準画像の読み出しあるいは書き込み用タイミング信号
を作り、読み出しタイミング信号により基準画像の読み
出しあるいは書き込みを有効とする期間に画素に対応し
たクロンクをカウントするカウンタを動作させ記憶回路
内の画像データを入出力させるものである。これにより
、基準画像パターン記憶回路16の動作開始および完了
のタイミング信号の発生をそれぞれ行なうカウンタへの
設定値を変えることによって基準画像のパターンサイズ
を任意に変更させることが可能となる。
本実施例においては、基準画像の大きさを128X12
8画素以内の長方形範囲としたが、メモリの記憶容量が
許す範囲内であれば、より大きな基準画像をもってパタ
ーン照合を行うことも可能であるのはもちろんであり、
任意に設計できる。
8画素以内の長方形範囲としたが、メモリの記憶容量が
許す範囲内であれば、より大きな基準画像をもってパタ
ーン照合を行うことも可能であるのはもちろんであり、
任意に設計できる。
しかも、記憶容量の大きなメモリさえ用いれば、回路規
模は増すことなく一つの基準画像当りの登録可能サイズ
を変更することも可能であるし、メモリを多数用いるよ
うな設計を行ったとしても回路規模の増加は大幅に増す
ものではない。
模は増すことなく一つの基準画像当りの登録可能サイズ
を変更することも可能であるし、メモリを多数用いるよ
うな設計を行ったとしても回路規模の増加は大幅に増す
ものではない。
基準画像記憶回路16のメモリを258kJl’bit
等の1画素1アドレスとなるRAMを使用した場合、パ
ターン照合を行なう長方形範囲の大きさは1画素単位で
パターンの水平書垂直方向サイズを設定することが出来
る。更に、1パターン当りの記憶容量を16kbitと
しているので、基準画像のパターン設定は128X12
3画素以内のパターン範囲としててはなく、■パターン
当りの記憶容量の16kbit容量以内としての使用か
可能である。例えば、200×80画素や、100X1
50画素のパターン範囲など、水平・垂直方向のいずれ
かが128画素の長さを越えるような長方形の基準画像
記憶容量が許す範囲内で必要に応じて可能である。
等の1画素1アドレスとなるRAMを使用した場合、パ
ターン照合を行なう長方形範囲の大きさは1画素単位で
パターンの水平書垂直方向サイズを設定することが出来
る。更に、1パターン当りの記憶容量を16kbitと
しているので、基準画像のパターン設定は128X12
3画素以内のパターン範囲としててはなく、■パターン
当りの記憶容量の16kbit容量以内としての使用か
可能である。例えば、200×80画素や、100X1
50画素のパターン範囲など、水平・垂直方向のいずれ
かが128画素の長さを越えるような長方形の基準画像
記憶容量が許す範囲内で必要に応じて可能である。
基準画像記憶回路16のメモリを1画素1アドレスでは
ないX4b i tやX8bitのRAMにより構成し
た場合、例えば、32kX8b i tのRAMとする
と8画素の並列入出力となり、水平方向のパターン設定
は8画素単位となる。水平・垂直方向のいずれかが12
8画素の長さを越えるような長方形の基準画像の設定も
必要に応じて可能であるのは256kX1bit等の1
画素1アドレスとなるRAMを用いて設計して場合と同
様である。
ないX4b i tやX8bitのRAMにより構成し
た場合、例えば、32kX8b i tのRAMとする
と8画素の並列入出力となり、水平方向のパターン設定
は8画素単位となる。水平・垂直方向のいずれかが12
8画素の長さを越えるような長方形の基準画像の設定も
必要に応じて可能であるのは256kX1bit等の1
画素1アドレスとなるRAMを用いて設計して場合と同
様である。
また、基準画像記憶回路16の動作開始および完了のタ
イミング信号の発生をそれぞれ行なうカウンタへの設定
値を変えることによって基準画像のパターン発生を任意
の座標位置に移動させることか可能となる。これは、パ
ターンを記憶した座標位置を水平方向の100画素目か
ら200画素目までとすると、開始カウンター100.
完了カウンター200を設定し画像データをメモリに書
き込めばよい。そして、開始カウンタ値と完了カウンタ
値の差をそのままにして設定する値を変更し読み出して
やればよい。すなわち、開始カウンタ=50、完了カウ
ンタ=150を設定すれば水平方向の左側に500画素
れた位置に画像データが出力され、開始カウンタ=16
0、完了カウンタ=260を設定すれば水平方向の右側
に600画素れた位置に基準画像データが出力され任意
の座標位置に記憶した基準画像データが出力される。
イミング信号の発生をそれぞれ行なうカウンタへの設定
値を変えることによって基準画像のパターン発生を任意
の座標位置に移動させることか可能となる。これは、パ
ターンを記憶した座標位置を水平方向の100画素目か
ら200画素目までとすると、開始カウンター100.
完了カウンター200を設定し画像データをメモリに書
き込めばよい。そして、開始カウンタ値と完了カウンタ
値の差をそのままにして設定する値を変更し読み出して
やればよい。すなわち、開始カウンタ=50、完了カウ
ンタ=150を設定すれば水平方向の左側に500画素
れた位置に画像データが出力され、開始カウンタ=16
0、完了カウンタ=260を設定すれば水平方向の右側
に600画素れた位置に基準画像データが出力され任意
の座標位置に記憶した基準画像データが出力される。
これにより、被検査画像データの入力はリアルタイムな
入力とすることができ、このリアルタイム入力に基準画
像データの出力タイミングの方を合わせてパターン照合
を行うものである。以上のように、基準画像のパターン
発生を任意の座標位置に移動させる機能は、被検査画像
の任意の検査画像範囲においてパターン照合を行うとい
う目的を達成するために使用されるものである。
入力とすることができ、このリアルタイム入力に基準画
像データの出力タイミングの方を合わせてパターン照合
を行うものである。以上のように、基準画像のパターン
発生を任意の座標位置に移動させる機能は、被検査画像
の任意の検査画像範囲においてパターン照合を行うとい
う目的を達成するために使用されるものである。
次に、本発明に係る別の実施例について図面を参照しな
から説明する。第2図は本発明の第2の実施例としての
パターン認識装置のブロック回路を示すブロック図であ
る。このブロック図は第1図のように、撮像装置11か
らの映像信号をデジタル化する2値化回路12と、2値
化回路12からの2値化画像の特徴的なパターンを基準
画像として予め記憶し被検査画像とパターン照合するた
めの基準画像記憶回路16と、2値化回路12からの2
値化被検査画像データを水平方向の1行から16行まで
をマイクロコンピュータ13からの指示で任意に設定さ
れた分だけ保持可能な可変長水平走査ライン・シフトレ
ジスタ6個で構成され6個の可変長水平走査ライン・シ
フトレジスタ20と2値化回路12とからで2値化画像
の垂直方向にある設定された間隔で均等に開いている7
行の被検査画像データか同時に出力されるようをこした
垂直画像データ抽出回路14と、2値化回路12からの
2値化被検査画像データを水平方向の1画素から166
画素でをマイクロインピユータ13からの指示で任意に
設定された分だけ保持可能な可変長画素シフトレジスタ
を7個直列につなぐことで1水平方向の2値化画像が同
時にある設定された間隔て均等に開いている7カ所から
出力されるようにしたものを垂直画像データ抽出回路1
4からのI打出力の2値化被検査画像データをつなぐた
めに7段設ける事で前記2値化画像の総計7X7 (=
49)地点の2値化被検査画像データを同時に出力され
るようにした水平画像データ抽出回路15と、基準画像
記憶回路16からの画像データと水平画像データ抽出蚊
路15からの被検査画像パターンデータをパターン比較
する49個の排他的論理和手段からのパターン照合出力
と画素と同一周波数のクロックパルスを論理積しパター
ン照合の結果パターンが合致していれば合致しているこ
とを各画素それぞれに対応したパルスを発生することで
知らせることとし画素と同一周波数の合致パルスを出力
することからなる論理演算回路17と、論理演算回路1
7からの各合致パルス出力を個々にカウントする事によ
り49個それぞれのパターン照合を行なった各座標位置
での相関値を個々に積算保持する相関値積算回路18と
、更に相関値積算回路18の相関値データをマイクロコ
ンピュータ13より事前に設定された検出スレッシュ値
との大小を比較判定することで候補点を高速に検出でき
るように相関値積算回路18の出力を個々に対応したコ
ンパレータを設け検出スレッンユ値を保持するラッチと
の間で大小を比較判定しその結果を保持するラッチを4
9個の個々に対応した分たけ設けることとしマイクロコ
ンピュータ13には1水平走査ラインの比較結果を一ま
とめにしマイクロコンピュータ13の1回の読み込みで
把握できるようにしたラッチ部を垂直パターン照合の7
本だけ設けることでその演算対応位置の特定を行いや好
くする水平候補点検出回路19より構成される。
から説明する。第2図は本発明の第2の実施例としての
パターン認識装置のブロック回路を示すブロック図であ
る。このブロック図は第1図のように、撮像装置11か
らの映像信号をデジタル化する2値化回路12と、2値
化回路12からの2値化画像の特徴的なパターンを基準
画像として予め記憶し被検査画像とパターン照合するた
めの基準画像記憶回路16と、2値化回路12からの2
値化被検査画像データを水平方向の1行から16行まで
をマイクロコンピュータ13からの指示で任意に設定さ
れた分だけ保持可能な可変長水平走査ライン・シフトレ
ジスタ6個で構成され6個の可変長水平走査ライン・シ
フトレジスタ20と2値化回路12とからで2値化画像
の垂直方向にある設定された間隔で均等に開いている7
行の被検査画像データか同時に出力されるようをこした
垂直画像データ抽出回路14と、2値化回路12からの
2値化被検査画像データを水平方向の1画素から166
画素でをマイクロインピユータ13からの指示で任意に
設定された分だけ保持可能な可変長画素シフトレジスタ
を7個直列につなぐことで1水平方向の2値化画像が同
時にある設定された間隔て均等に開いている7カ所から
出力されるようにしたものを垂直画像データ抽出回路1
4からのI打出力の2値化被検査画像データをつなぐた
めに7段設ける事で前記2値化画像の総計7X7 (=
49)地点の2値化被検査画像データを同時に出力され
るようにした水平画像データ抽出回路15と、基準画像
記憶回路16からの画像データと水平画像データ抽出蚊
路15からの被検査画像パターンデータをパターン比較
する49個の排他的論理和手段からのパターン照合出力
と画素と同一周波数のクロックパルスを論理積しパター
ン照合の結果パターンが合致していれば合致しているこ
とを各画素それぞれに対応したパルスを発生することで
知らせることとし画素と同一周波数の合致パルスを出力
することからなる論理演算回路17と、論理演算回路1
7からの各合致パルス出力を個々にカウントする事によ
り49個それぞれのパターン照合を行なった各座標位置
での相関値を個々に積算保持する相関値積算回路18と
、更に相関値積算回路18の相関値データをマイクロコ
ンピュータ13より事前に設定された検出スレッシュ値
との大小を比較判定することで候補点を高速に検出でき
るように相関値積算回路18の出力を個々に対応したコ
ンパレータを設け検出スレッンユ値を保持するラッチと
の間で大小を比較判定しその結果を保持するラッチを4
9個の個々に対応した分たけ設けることとしマイクロコ
ンピュータ13には1水平走査ラインの比較結果を一ま
とめにしマイクロコンピュータ13の1回の読み込みで
把握できるようにしたラッチ部を垂直パターン照合の7
本だけ設けることでその演算対応位置の特定を行いや好
くする水平候補点検出回路19より構成される。
このように構成された各回路部についてその動作を詳し
く説明する。実際の設計例では撮像装置11の視野を横
320画素、縦240画素の格子状に量子化するものと
し、基準画像の大きさを128X128画素以内の任意
の長方形範囲が可能なものとする。基準画像記憶回路1
6の構成は動作開始および完了のタイミングを発生させ
るカウンタを水平・垂直方向それぞれの計4つのカウン
タを設け、基準画像の読み出しあるいは書き込み用タイ
ミング信号を作り、前記読み出しタイミング信号により
基準画像の読み出しあるいは書き込みを佇効とする期間
に画素に対応したクロックをカウントするカウンタを動
作させることで、基準画像記憶回路内の画像データを入
出力させるものである。これにより、基準画像記憶回路
16の動作開始および完了のタイミング信号の発生をそ
れぞれ行なうカウンタへの設定値を変えることによって
基準画像のパターンサイズを任意に変更させることが可
能となる。
く説明する。実際の設計例では撮像装置11の視野を横
320画素、縦240画素の格子状に量子化するものと
し、基準画像の大きさを128X128画素以内の任意
の長方形範囲が可能なものとする。基準画像記憶回路1
6の構成は動作開始および完了のタイミングを発生させ
るカウンタを水平・垂直方向それぞれの計4つのカウン
タを設け、基準画像の読み出しあるいは書き込み用タイ
ミング信号を作り、前記読み出しタイミング信号により
基準画像の読み出しあるいは書き込みを佇効とする期間
に画素に対応したクロックをカウントするカウンタを動
作させることで、基準画像記憶回路内の画像データを入
出力させるものである。これにより、基準画像記憶回路
16の動作開始および完了のタイミング信号の発生をそ
れぞれ行なうカウンタへの設定値を変えることによって
基準画像のパターンサイズを任意に変更させることが可
能となる。
この実施例においても基準画像の大きさは128X12
8画素以内の長方形範囲としたが、任意に設計できる。
8画素以内の長方形範囲としたが、任意に設計できる。
二こて、垂直画像データ抽出回路14は被検査画像を撮
像装置11より映像信号きして出力されたものを2値化
回路12により2値化された複数走査ラインの被検査画
像データを同時に出力するための部分である。この垂直
画像データ抽出回路14の説明を第3図に示すブロック
回路図で行う。
像装置11より映像信号きして出力されたものを2値化
回路12により2値化された複数走査ラインの被検査画
像データを同時に出力するための部分である。この垂直
画像データ抽出回路14の説明を第3図に示すブロック
回路図で行う。
1走査期間にパターン照合を行なう座標を水平方向7ポ
イント、垂直7ポイントとすると1水平走査ライン単位
で設定可能とした16水平走査ラインまでの被検査画像
データ保持が可能な可変長水平走査ライン・シフトレジ
スタ20は6本が必要となる。6本の可変長水平走査ラ
イン・シフトレジスタ20は第3図に示すように直列に
接続され、各可変長水平走査ライン拳シフトレジスタ2
0からはそれぞれ被検査画像データが出力される。1水
平走査ラインから16水平走査ラインまでの任意長の画
像データをマイクロコンピュータ 13からの指示で任
意に設定された水平走査ライン分だけ保持可能な1本の
シフトレジスタとして構成するにはその記憶容量は1水
平走査ラインにおいて320画素の場合、320x16
=5120画素(=5kb i t)必要となるので、
一般には8kbit容量以上のRAMを用いればよい。
イント、垂直7ポイントとすると1水平走査ライン単位
で設定可能とした16水平走査ラインまでの被検査画像
データ保持が可能な可変長水平走査ライン・シフトレジ
スタ20は6本が必要となる。6本の可変長水平走査ラ
イン・シフトレジスタ20は第3図に示すように直列に
接続され、各可変長水平走査ライン拳シフトレジスタ2
0からはそれぞれ被検査画像データが出力される。1水
平走査ラインから16水平走査ラインまでの任意長の画
像データをマイクロコンピュータ 13からの指示で任
意に設定された水平走査ライン分だけ保持可能な1本の
シフトレジスタとして構成するにはその記憶容量は1水
平走査ラインにおいて320画素の場合、320x16
=5120画素(=5kb i t)必要となるので、
一般には8kbit容量以上のRAMを用いればよい。
任意長の水平走査ラインの被検査画像データ保持を行な
うにはRAMアドレスの下位9bitは画素の基本クロ
ックを単にカウントするカウンタを直接RAMに接続し
、残りの上位アドレスは垂直走査ラインをカウントする
カウンタに、任意の設定回数(1≦k≦16)にてカウ
ント値をクリアし最初からカウントをやり直す巡回カウ
ンタとすればよい。この様にして2次元被検査画像デー
タの7つの地点VIDT、V2DT、V3DT、V4D
T、V5DT、VE3DT、V7DTより被検査画像デ
ータが同時に出力されるようになる。
うにはRAMアドレスの下位9bitは画素の基本クロ
ックを単にカウントするカウンタを直接RAMに接続し
、残りの上位アドレスは垂直走査ラインをカウントする
カウンタに、任意の設定回数(1≦k≦16)にてカウ
ント値をクリアし最初からカウントをやり直す巡回カウ
ンタとすればよい。この様にして2次元被検査画像デー
タの7つの地点VIDT、V2DT、V3DT、V4D
T、V5DT、VE3DT、V7DTより被検査画像デ
ータが同時に出力されるようになる。
次に、7地点VIDT、V2DT、V3DT。
V4DT、V5DT、V8DT、V7DTからの被検査
画像データは水平画像データ抽出回路15へ入力される
。第4図は水平画像データ抽出回路15の構成を示した
ブロック図である。水平走査ラインの16画素までの任
意長の被検査画素データをマイクロコンピュータ13か
らの指示で任意に設定された画素データ分(1≦j≦1
6)だけ保持可能な可変長画素・シフトレジスタ21を
1水平方向の被検査画像データの入力に対して直列に6
本接続する。可変長画素・シフトレジスタ21は6本で
あるためその出力は6本であるが、入力の画像データV
IDT−V7DTも出力として使うことが出来るのでこ
の画像データも合わせて、1水平ラインからの出力は7
出力VIDT、VIHl、VIH2,VIHS,VIH
4,VIH5゜VIH6となる。被検査画像データの垂
直方向の7地点VIDT、V2DT、V3DT、V4D
T。
画像データは水平画像データ抽出回路15へ入力される
。第4図は水平画像データ抽出回路15の構成を示した
ブロック図である。水平走査ラインの16画素までの任
意長の被検査画素データをマイクロコンピュータ13か
らの指示で任意に設定された画素データ分(1≦j≦1
6)だけ保持可能な可変長画素・シフトレジスタ21を
1水平方向の被検査画像データの入力に対して直列に6
本接続する。可変長画素・シフトレジスタ21は6本で
あるためその出力は6本であるが、入力の画像データV
IDT−V7DTも出力として使うことが出来るのでこ
の画像データも合わせて、1水平ラインからの出力は7
出力VIDT、VIHl、VIH2,VIHS,VIH
4,VIH5゜VIH6となる。被検査画像データの垂
直方向の7地点VIDT、V2DT、V3DT、V4D
T。
V5DT、V8DT、V7DT17)入力ソレソれに対
してこの6本の可変長画素・シフトレジスタ21が7本
それぞれ独立に必要となるため、合計42個の可変長画
素自シフトレジスタ21を用いる。
してこの6本の可変長画素・シフトレジスタ21が7本
それぞれ独立に必要となるため、合計42個の可変長画
素自シフトレジスタ21を用いる。
可変長画素・シフトレジスタ21としてはNPC社の8
M5828を用いる。このICにより8本までの垂直画
像データ抽出回路14からの被検査画像データの入力か
可能となるため、7個を直列接続した8M5828から
の出力を外部に出すことで、水平方向に1画素ずつずれ
、垂直方向にに画素ずつずれた49点の被検査画像デー
タが同時に出力されることとなる。
M5828を用いる。このICにより8本までの垂直画
像データ抽出回路14からの被検査画像データの入力か
可能となるため、7個を直列接続した8M5828から
の出力を外部に出すことで、水平方向に1画素ずつずれ
、垂直方向にに画素ずつずれた49点の被検査画像デー
タが同時に出力されることとなる。
論理演算回路17は基準画像記憶回路16内の基準画像
データと水平画像データ抽出回路15からの各座標位置
における49個の被検査画像データVIDT、VIHI
、VIH2,VIHS−−VIH6,V2DT、V2H
1−@−−V7H6の1データづつの2人力を同時に排
他的論理和演算を行ないその結果を合致パルスとしてパ
ルス出力する部分である。第5図に示す構成ブロック図
のような論理演算回路 17 は排他的論理和演算を同
時に独立して49種類のシリアル入力される個々0画像
データVIDT、VIHI、VIH2、VIHS・・V
IH6,V2DT、V2H1・・・・V7H6と基準画
像データの比較演算を行ない、更にその比較の結果をそ
れぞれの2人力画像データか一致していればそれをパル
ス出力として外部に出力する合致パルスpH,Pl2.
Pl 3 ・ ・ Pl7. P21. P22
・ ・ P27 拳 ・P37・・P77をシリア
ル入力される画像データごとに演算しシリアル出力する
49個の論理演算ユニット22より構成される。
データと水平画像データ抽出回路15からの各座標位置
における49個の被検査画像データVIDT、VIHI
、VIH2,VIHS−−VIH6,V2DT、V2H
1−@−−V7H6の1データづつの2人力を同時に排
他的論理和演算を行ないその結果を合致パルスとしてパ
ルス出力する部分である。第5図に示す構成ブロック図
のような論理演算回路 17 は排他的論理和演算を同
時に独立して49種類のシリアル入力される個々0画像
データVIDT、VIHI、VIH2、VIHS・・V
IH6,V2DT、V2H1・・・・V7H6と基準画
像データの比較演算を行ない、更にその比較の結果をそ
れぞれの2人力画像データか一致していればそれをパル
ス出力として外部に出力する合致パルスpH,Pl2.
Pl 3 ・ ・ Pl7. P21. P22
・ ・ P27 拳 ・P37・・P77をシリア
ル入力される画像データごとに演算しシリアル出力する
49個の論理演算ユニット22より構成される。
個々の論理演算ユニット22の構成を第6図のブロック
図を用いて説明する。論理演算ユニット22は被検査画
像データと基準画像データの2人力の排他的論理和演算
を行なう排他的論理和ユニット23と排他的論理和ユニ
ット23からの一致不一致出力を画像データの1画素工
画素に対応した画素クロックを論理積し入力画像データ
が一致していた場合に合致パルスとしてシリアル信号出
力することで外部に知らせる論理積ユニット24より構
成されている。
図を用いて説明する。論理演算ユニット22は被検査画
像データと基準画像データの2人力の排他的論理和演算
を行なう排他的論理和ユニット23と排他的論理和ユニ
ット23からの一致不一致出力を画像データの1画素工
画素に対応した画素クロックを論理積し入力画像データ
が一致していた場合に合致パルスとしてシリアル信号出
力することで外部に知らせる論理積ユニット24より構
成されている。
本発明の実施例においては論理演算ユニット22の動作
を2人力画像データが一致していればそれをパルス出力
として外部に出力する合致パルスを出力するような構成
としたが、不一致であるときにパルス出力として外部に
出力する不一致パルスを出力するような構成としパルス
数が少ない位置を検索することによるパターン照合を行
なうことも可能であるのはもちろんである。
を2人力画像データが一致していればそれをパルス出力
として外部に出力する合致パルスを出力するような構成
としたが、不一致であるときにパルス出力として外部に
出力する不一致パルスを出力するような構成としパルス
数が少ない位置を検索することによるパターン照合を行
なうことも可能であるのはもちろんである。
相関値積算回路18は、第7図に示すブロック図により
構成され、論理演算回路17からの各座標位置における
パターン照合の結果である49カ所の個々の検査座標位
置に対応した49本の独立した/リアル信号出力である
合致パルスP11゜Pl2.Pl3・・Pl7.P21
.P22・・P27・・P37・・P77を相関値とし
て積算する部分で49個の独立したカウンタ25を具備
する。基準画像のサイズは128X128画素以内とし
ているので、この場合、相関値の最大値は16384と
なるため14bit以上のバイナリカウンタを49本用
いればよい。
構成され、論理演算回路17からの各座標位置における
パターン照合の結果である49カ所の個々の検査座標位
置に対応した49本の独立した/リアル信号出力である
合致パルスP11゜Pl2.Pl3・・Pl7.P21
.P22・・P27・・P37・・P77を相関値とし
て積算する部分で49個の独立したカウンタ25を具備
する。基準画像のサイズは128X128画素以内とし
ているので、この場合、相関値の最大値は16384と
なるため14bit以上のバイナリカウンタを49本用
いればよい。
また、第2の実施例における水平候補点検出回路19は
相関値積算回路18の個々の相関値がマイクロコンピュ
ータにて事前に設定された検出スレッシュ値との大小を
同時に比較判定することで1水平走査ラインの7座標位
置における相関値の状態を1回のマイクロコンピュータ
13による状態の読み込みで完了させるために設けられ
たものである。水平候補点検出回路19の構成を示した
のか第9図のブロック図である。以下、第9図を用いて
水平候補点検出回路19について説明する。
相関値積算回路18の個々の相関値がマイクロコンピュ
ータにて事前に設定された検出スレッシュ値との大小を
同時に比較判定することで1水平走査ラインの7座標位
置における相関値の状態を1回のマイクロコンピュータ
13による状態の読み込みで完了させるために設けられ
たものである。水平候補点検出回路19の構成を示した
のか第9図のブロック図である。以下、第9図を用いて
水平候補点検出回路19について説明する。
水平候補点検出回路19は相関値積算回路18の個々の
相関値を保持しその相関値をデータ出力する各カウンタ
25..25の値がある相関値よりも大きいのかどうか
基準となる比較値をマイクロコンピュータ13からのデ
ータ書き込みにより比較値を保持する検出スレッシュ保
持ラッチ26と、相関値積算回路18の49個の相関値
の出力D11、D12.D13・・D17.D21.D
22・・D27・・D37・・D77が検出スレッシュ
保持ランチ26に保持されている検出スレッシュ値との
大小をそれぞれ独立して比較し、その結果を保持しマイ
クロコンピュータ13にてその状態を把握することが可
能な49個の検出回路27より構成される。49個の検
出回路27は7本の水平比較ラインごとにまとめると、
1本の比較ライン内には7地点のパターン照合の結果の
状態を保持していることとなる。この7地点の結果の1
つ1つは検出スレッシュ値との大小を比べた結果である
ので、それぞれの結果を1bitの情報と見なし1水平
比較ラインで7bitの情報量とすることが出来る。こ
の7bit情報を1つのI10アドレスとして割り付け
ることにより1回のマイクロコンピュータ13のIlo
の読み込みで7地点におけるパターン照合の状態を把握
することか可能となる。個々の検出回路27の構成を第
10図のブロック図を用いて説明する。検出回路27は
検出スレッシュ値と相関値の2人力のデータ比較を行な
うデジタルコンパレータ28と、デジタルコンパレータ
28から出力される大小比較の結果を保持する結果保持
ラッチ29より構成される。
相関値を保持しその相関値をデータ出力する各カウンタ
25..25の値がある相関値よりも大きいのかどうか
基準となる比較値をマイクロコンピュータ13からのデ
ータ書き込みにより比較値を保持する検出スレッシュ保
持ラッチ26と、相関値積算回路18の49個の相関値
の出力D11、D12.D13・・D17.D21.D
22・・D27・・D37・・D77が検出スレッシュ
保持ランチ26に保持されている検出スレッシュ値との
大小をそれぞれ独立して比較し、その結果を保持しマイ
クロコンピュータ13にてその状態を把握することが可
能な49個の検出回路27より構成される。49個の検
出回路27は7本の水平比較ラインごとにまとめると、
1本の比較ライン内には7地点のパターン照合の結果の
状態を保持していることとなる。この7地点の結果の1
つ1つは検出スレッシュ値との大小を比べた結果である
ので、それぞれの結果を1bitの情報と見なし1水平
比較ラインで7bitの情報量とすることが出来る。こ
の7bit情報を1つのI10アドレスとして割り付け
ることにより1回のマイクロコンピュータ13のIlo
の読み込みで7地点におけるパターン照合の状態を把握
することか可能となる。個々の検出回路27の構成を第
10図のブロック図を用いて説明する。検出回路27は
検出スレッシュ値と相関値の2人力のデータ比較を行な
うデジタルコンパレータ28と、デジタルコンパレータ
28から出力される大小比較の結果を保持する結果保持
ラッチ29より構成される。
水平候補点検出回路19を内蔵していない場合には7座
標位置の相関値の状態の把握に7回の相関値データの読
み込みと、7回9マイクロコンピユータ13による粗検
出スレツンユ値との大小比較を行わなければならないか
、水平候補点検出回路19を内蔵することにより1回の
I10データの読み込みて、上記の処理内容を行なった
ことに相当するためその分処理時間を短縮することが出
来る。7つの水平走査ラインのそれぞれにこの水平候補
点検出の手段を設けるため、7回の水平候補点検出回路
19の状態の読み込みで49回の相関値データの読み込
みと、49回のマイクロコンピュータ13による粗検出
スレッシュ値との大小比較を代行することとなり、検出
スレッシュ値との大小比較を行うことによるパターン照
合位置の特定はそれだけ高速に処理を行うことが可能と
なる。
標位置の相関値の状態の把握に7回の相関値データの読
み込みと、7回9マイクロコンピユータ13による粗検
出スレツンユ値との大小比較を行わなければならないか
、水平候補点検出回路19を内蔵することにより1回の
I10データの読み込みて、上記の処理内容を行なった
ことに相当するためその分処理時間を短縮することが出
来る。7つの水平走査ラインのそれぞれにこの水平候補
点検出の手段を設けるため、7回の水平候補点検出回路
19の状態の読み込みで49回の相関値データの読み込
みと、49回のマイクロコンピュータ13による粗検出
スレッシュ値との大小比較を代行することとなり、検出
スレッシュ値との大小比較を行うことによるパターン照
合位置の特定はそれだけ高速に処理を行うことが可能と
なる。
マイクロコンピュータ13による状態の読み込みは1回
の読み込みで1水平走査ラインの7座標位置における相
関値の状態を行うことが可能であると、先に述へたが、
16bitのマイクロコンピュータ13を用いた場合は
1回のデータ読み込みで2水平走査ラインの7座標位置
における相関値の状態の把握か、32bitのマイクロ
コンピュータ13を用いた場合は1回のデータ読み込み
で4水平走査ラインの7座標位置における相関値の状態
の把握が可能である。この様に制御に使用するマイクロ
コンピュータ13及びその接続構成の設計方法により、
1回のデータ読み込みで行える相関値の状態の把握数が
複数の水平走査ラインとなるのはもちろんである。また
、1水平走査ラインのパターン照合ポイントの個数を増
やしたとした場合、16bitのマイクロコンピュータ
13を用いた場合は1回のデータ読み込みで16座標位
置までの相関値の状態の把握が、32bitのマイクロ
コンピュータ13を用いた場合は1回のデータ読み込み
で32座標位置までの相関値の状態の把握が可能である
。そして、16bitや32bitのマイクロコンピュ
ータ13を用いた場合は、パターン照合のポイント総数
より水平・垂直方向のパターン照合の個数を上記の点も
考慮した設計を目的とする認識対象の認識精度φ検査範
囲等の諸条件に合わせて行うことも可能である。
の読み込みで1水平走査ラインの7座標位置における相
関値の状態を行うことが可能であると、先に述へたが、
16bitのマイクロコンピュータ13を用いた場合は
1回のデータ読み込みで2水平走査ラインの7座標位置
における相関値の状態の把握か、32bitのマイクロ
コンピュータ13を用いた場合は1回のデータ読み込み
で4水平走査ラインの7座標位置における相関値の状態
の把握が可能である。この様に制御に使用するマイクロ
コンピュータ13及びその接続構成の設計方法により、
1回のデータ読み込みで行える相関値の状態の把握数が
複数の水平走査ラインとなるのはもちろんである。また
、1水平走査ラインのパターン照合ポイントの個数を増
やしたとした場合、16bitのマイクロコンピュータ
13を用いた場合は1回のデータ読み込みで16座標位
置までの相関値の状態の把握が、32bitのマイクロ
コンピュータ13を用いた場合は1回のデータ読み込み
で32座標位置までの相関値の状態の把握が可能である
。そして、16bitや32bitのマイクロコンピュ
ータ13を用いた場合は、パターン照合のポイント総数
より水平・垂直方向のパターン照合の個数を上記の点も
考慮した設計を目的とする認識対象の認識精度φ検査範
囲等の諸条件に合わせて行うことも可能である。
これら本実施例による装置においては、水平・垂直のパ
ターン照合の総数を7X7=49ポイントとしたか、5
x5.9x9+ 11x7,5x15等の任意の設計
値とすることが可能であるのはもちろんであり、1回の
画像走査期間内でより高速に被検査画像5内のパターン
照合処理を完了させるにはより多数のパターン照合ポイ
ントを設ケれば良いのは明かである。パターン照合ポイ
ントを増すことは、照合の画素間隔を狭くすることが可
能となりより少ないパターン照合回数でパターンの照合
を完了する確率が増すために有利となる。
ターン照合の総数を7X7=49ポイントとしたか、5
x5.9x9+ 11x7,5x15等の任意の設計
値とすることが可能であるのはもちろんであり、1回の
画像走査期間内でより高速に被検査画像5内のパターン
照合処理を完了させるにはより多数のパターン照合ポイ
ントを設ケれば良いのは明かである。パターン照合ポイ
ントを増すことは、照合の画素間隔を狭くすることが可
能となりより少ないパターン照合回数でパターンの照合
を完了する確率が増すために有利となる。
本発明の認識装置は粗精検出方法の一つであり、以下ど
のようにして粗い検出より精密な検出に移行して行くの
か粗い検出を行なうときの画素間隔の決定の方法につい
て説明する。第1回目の粗検出は水平画像データ抽出回
路15・垂直画像データ抽出回路14ともに8画素間隔
で被検査画像データVIDT、VIHI、VIH2,V
IHS・・VIH6,V2DT、V2H1・拳・・V7
HSが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置に7行7列の各検査位置の中心位置(4行4列
目の位置)が対応するように配置して第1回目の粗検出
を行ない、第1回目の49個の候補点の位置データの相
関値をもとに相関カウント値の中で最大相関値を保持す
る部分に対応する座標位置をもって第2回目の検出を行
う座標位置とする。第2回目以降のパターン照合を行う
ための照合画素間隔は、水平・垂直方向ともに先に行う
粗検出の画素間隔を次回の検査画像範囲が含むように次
回の検出画素間隔を選択すると、パターン照合の検査範
囲を徐々に狭くしていく仮定で、相関値の最大となる座
標位置を検査画像範囲に含んでいたにもかかわらずに見
逃してしまうことはない。
のようにして粗い検出より精密な検出に移行して行くの
か粗い検出を行なうときの画素間隔の決定の方法につい
て説明する。第1回目の粗検出は水平画像データ抽出回
路15・垂直画像データ抽出回路14ともに8画素間隔
で被検査画像データVIDT、VIHI、VIH2,V
IHS・・VIH6,V2DT、V2H1・拳・・V7
HSが出力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の
中心位置に7行7列の各検査位置の中心位置(4行4列
目の位置)が対応するように配置して第1回目の粗検出
を行ない、第1回目の49個の候補点の位置データの相
関値をもとに相関カウント値の中で最大相関値を保持す
る部分に対応する座標位置をもって第2回目の検出を行
う座標位置とする。第2回目以降のパターン照合を行う
ための照合画素間隔は、水平・垂直方向ともに先に行う
粗検出の画素間隔を次回の検査画像範囲が含むように次
回の検出画素間隔を選択すると、パターン照合の検査範
囲を徐々に狭くしていく仮定で、相関値の最大となる座
標位置を検査画像範囲に含んでいたにもかかわらずに見
逃してしまうことはない。
従って、一般には水平方向におけるp回目のパターン照
合の画素間隔をdkp、p+1回目のパターン照合の画
素間隔をdk (1)+1) 、1水平走査ラインにお
けるパターン照合のポイント数を奇数の値HSとすると
、p+1回目のパターン照合の画素間隔dk (p+1
)は、 dKp−dk(p+I)X(H5−1)/2≦O・・・
・・・(1)を満たすような値の中で、最も小さな値を
選ぶことが粗検出の処理回数をより少ない回数にて、検
査画像範囲を収束するため効率的な選択の方法である。
合の画素間隔をdkp、p+1回目のパターン照合の画
素間隔をdk (1)+1) 、1水平走査ラインにお
けるパターン照合のポイント数を奇数の値HSとすると
、p+1回目のパターン照合の画素間隔dk (p+1
)は、 dKp−dk(p+I)X(H5−1)/2≦O・・・
・・・(1)を満たすような値の中で、最も小さな値を
選ぶことが粗検出の処理回数をより少ない回数にて、検
査画像範囲を収束するため効率的な選択の方法である。
垂直方向のパターン照合の画素間隔の効率的な選択の仕
方も同様である。
方も同様である。
よって、本実施例の場合は、dkl=8.HS=7であ
るので、第2回目のパターン照合を行うための照合画素
間隔dk2は式(1)より、8−dk2X(7−1)/
2≦0・・・・・・(2)これをdk2について変形し
、 dk2 ≧8X2/(7−1)=16/2:2.7・−
・・−(3)よって、上記の式(3)を満たす最小の整
数値より、dk2=3を得る。第3回目のパターン照合
を行うための照合画素間隔dk3は、dk2=3゜HS
=7であるので、式(1)に代入することより同様にd
k3=1を得る。垂直方向の第2回目のパターン照合画
素間隔dj2は、djl=8゜VS=7で水平方向の場
合と同様なのでdj2=3を、第3回目のパターン照合
を行うための照合画素間隔dj3は、dj2=3.VS
=7であるので、式(1)より同様にdj3=1を得る
以下、検出の動作について説明する。
るので、第2回目のパターン照合を行うための照合画素
間隔dk2は式(1)より、8−dk2X(7−1)/
2≦0・・・・・・(2)これをdk2について変形し
、 dk2 ≧8X2/(7−1)=16/2:2.7・−
・・−(3)よって、上記の式(3)を満たす最小の整
数値より、dk2=3を得る。第3回目のパターン照合
を行うための照合画素間隔dk3は、dk2=3゜HS
=7であるので、式(1)に代入することより同様にd
k3=1を得る。垂直方向の第2回目のパターン照合画
素間隔dj2は、djl=8゜VS=7で水平方向の場
合と同様なのでdj2=3を、第3回目のパターン照合
を行うための照合画素間隔dj3は、dj2=3.VS
=7であるので、式(1)より同様にdj3=1を得る
以下、検出の動作について説明する。
第1回目の粗検出のために水平画像データ抽出回路15
及び垂直画像データ抽出回路14ヘマイクロコンピユー
タ13より水平・垂直方向ともに8画素間隔にて被検査
画像データが出力されるようにデータ設定する。また、
被検査画像の検査範囲の中心位置に7行7列のパターン
照合の各検査位置の中心位置(4行4列目)が配置され
るように基準画像データの出力位置をマイクロコンピュ
ータ13により制御する。パターン照合の各検査位置の
中心位置(4行4列目)が配置されるように基準画像デ
ータの出力位置を制御するとは、具体的には第3図に示
す4行4列目の可変長画素・シフトレジスタ21から出
力される被検査画像データにおいて、第7図に示した部
分画像6を検査したい中心位置に配置したとして、その
配置したm行n列の部分画像6の第1行第1列目の画像
データが出力される走査タイミングに合わせて基準画像
7の第1行第1列目の画像データを出力するということ
である。従って、配置した部分画像6の上下左右には同
じm行n列の部分画像6がそれぞれ8画素間隔て配置さ
れていることになる。
及び垂直画像データ抽出回路14ヘマイクロコンピユー
タ13より水平・垂直方向ともに8画素間隔にて被検査
画像データが出力されるようにデータ設定する。また、
被検査画像の検査範囲の中心位置に7行7列のパターン
照合の各検査位置の中心位置(4行4列目)が配置され
るように基準画像データの出力位置をマイクロコンピュ
ータ13により制御する。パターン照合の各検査位置の
中心位置(4行4列目)が配置されるように基準画像デ
ータの出力位置を制御するとは、具体的には第3図に示
す4行4列目の可変長画素・シフトレジスタ21から出
力される被検査画像データにおいて、第7図に示した部
分画像6を検査したい中心位置に配置したとして、その
配置したm行n列の部分画像6の第1行第1列目の画像
データが出力される走査タイミングに合わせて基準画像
7の第1行第1列目の画像データを出力するということ
である。従って、配置した部分画像6の上下左右には同
じm行n列の部分画像6がそれぞれ8画素間隔て配置さ
れていることになる。
次に、49個の相関値積算回路18のカウント値をすべ
てクリアしパターン照合を開始する。第1回目のパター
ン照合の後、相関値積算回路18内の各カウンタ25の
相関データを読み込みその中で最大値となる相関データ
を検索すると共にその最大相関値を保持していたパター
ン照合座標位置を算出し、8画素間隔での粗検出スレッ
シュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値を保持し
ていたパターン照合座標位置を第2回目の検出を行なう
座標位置とする。次に、第2回目のパターン照合の準備
として、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・
垂直方向ともに3画素間隔にて被検査画像データが出力
されるようにデータ設定し、第1回目のパターン照合処
理にて算出された座標位置を中心にパターン照合が行わ
れるように、基準画像データの出力位置を各検査位置の
中心位置(4行4列目)が配置されるように制御し、検
出スレンシュ値を設定し、49個の相関値積算回路18
のカウント値をすべてクリアし第2回目のパターン照合
を開始する。
てクリアしパターン照合を開始する。第1回目のパター
ン照合の後、相関値積算回路18内の各カウンタ25の
相関データを読み込みその中で最大値となる相関データ
を検索すると共にその最大相関値を保持していたパター
ン照合座標位置を算出し、8画素間隔での粗検出スレッ
シュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値を保持し
ていたパターン照合座標位置を第2回目の検出を行なう
座標位置とする。次に、第2回目のパターン照合の準備
として、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・
垂直方向ともに3画素間隔にて被検査画像データが出力
されるようにデータ設定し、第1回目のパターン照合処
理にて算出された座標位置を中心にパターン照合が行わ
れるように、基準画像データの出力位置を各検査位置の
中心位置(4行4列目)が配置されるように制御し、検
出スレンシュ値を設定し、49個の相関値積算回路18
のカウント値をすべてクリアし第2回目のパターン照合
を開始する。
第2回目のパターン照合の後、相関データを読み込みそ
の中で最大値となるデータを検索すると共にその最大相
関値を保持していたパターン照合座標位置を算出する。
の中で最大値となるデータを検索すると共にその最大相
関値を保持していたパターン照合座標位置を算出する。
次に、第3回目のパターン照合の準備として、水平画像
データ抽出回路15及び垂直画像データ抽出回路14ヘ
マイクロコンピユータ13より水平・垂直方向ともに1
画素間隔にて被検査画像データが出力されるようにデー
タ設定し、第2回目のパターン照合処理にて算出された
座標位置を中心にパターン照合が行われるように、基準
画像データの出力位置を各検査位置の中心位置(4行4
列目)が配置されるように制御し、検出スレッシュ値を
設定し、49個の相関値積算回路18のカウント値をす
べてクリアし第3回目のパターン照合を開始する。
データ抽出回路15及び垂直画像データ抽出回路14ヘ
マイクロコンピユータ13より水平・垂直方向ともに1
画素間隔にて被検査画像データが出力されるようにデー
タ設定し、第2回目のパターン照合処理にて算出された
座標位置を中心にパターン照合が行われるように、基準
画像データの出力位置を各検査位置の中心位置(4行4
列目)が配置されるように制御し、検出スレッシュ値を
設定し、49個の相関値積算回路18のカウント値をす
べてクリアし第3回目のパターン照合を開始する。
第3回目のパターン照合の後、相関値積算回路18内の
データをマイクロコンピュータ13により読み込み、デ
ータの中で最大値となるデータを検索すると共にその最
大相関値が所定の検出スレンツユ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応したパターン
照合座標位置を算出し、その座標位置を検出位置とする
。
データをマイクロコンピュータ13により読み込み、デ
ータの中で最大値となるデータを検索すると共にその最
大相関値が所定の検出スレンツユ値よりも大きい値であ
れば前記最大相関値を保持した部分に対応したパターン
照合座標位置を算出し、その座標位置を検出位置とする
。
また、第2の実施例において49個の相関値積算回路1
8のカウント値をすべてクリアして水平候補点検出回路
19の検出スレッシュ保持ラッチ26に8画素間隔での
粗検出用スレッシュ値をセゾトし49個全ての結果保持
ランチ29をクリアして、パターン照合を開始する。
8のカウント値をすべてクリアして水平候補点検出回路
19の検出スレッシュ保持ラッチ26に8画素間隔での
粗検出用スレッシュ値をセゾトし49個全ての結果保持
ランチ29をクリアして、パターン照合を開始する。
第1回目のパターン照合の後、水平候補点検出回路19
の7本の結果保持ラッチ29の内容を読み込み8画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となる相関データを検索すると共
にその最大相関値を保持していたパターン照合座標位置
に対応する座標位置を算出し、第2回目の検出を行なう
座標位置とする。次に、第2回目のパターン照合の準備
として、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より前記画
素間隔の決定方法に従い水平−垂直方向ともに3画素間
隔にて被検査画像データが出力されるようにデータ設定
し、第1回目のパターン照合処理にて算出された座標位
置を中心に7行7列のパターン照合が行われるように、
基準画像データの出力位置を各検査位置の中心位置(4
行4列目)が配置されるように制御し、49個の相関値
積算回路18のカウント値をすべてクリアして水平候補
点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に3画
素間隔での粗検出用スレッンユ値をセットし49個全て
の結果保持ラッチ29をクリアして、第2回目のパター
ン照合を開始する。
の7本の結果保持ラッチ29の内容を読み込み8画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となる相関データを検索すると共
にその最大相関値を保持していたパターン照合座標位置
に対応する座標位置を算出し、第2回目の検出を行なう
座標位置とする。次に、第2回目のパターン照合の準備
として、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より前記画
素間隔の決定方法に従い水平−垂直方向ともに3画素間
隔にて被検査画像データが出力されるようにデータ設定
し、第1回目のパターン照合処理にて算出された座標位
置を中心に7行7列のパターン照合が行われるように、
基準画像データの出力位置を各検査位置の中心位置(4
行4列目)が配置されるように制御し、49個の相関値
積算回路18のカウント値をすべてクリアして水平候補
点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に3画
素間隔での粗検出用スレッンユ値をセットし49個全て
の結果保持ラッチ29をクリアして、第2回目のパター
ン照合を開始する。
第2回目のパターン照合の後、水平候補点検出回路19
の7本の結果保持ラッチ29の内容を読み込み3画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となるデータを検索すると共にそ
の最大相関値を保持していたパターン照合座標位置に対
応する座標位置を算出し、第3回目の検出を行なう座標
位置とする。次に、第3回目のパターン照合の準備とし
て、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像データ抽
出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平0垂直
方向ともに1画素間隔にて被検査画像データが出力され
るようにデータ設定し、第2回目のパターン照合処理に
て算出された座標位置を中心に7行7列のパターン照合
が行われるように、基準画像データの出力位置を各検査
位置の中心位置(4行4列目)が配置されるように制御
し、水平候補点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッ
チ26に3画素間隔での検出スレッシュ値を設定し、4
9個の相関値積算回路18のカウント値をすべてクリア
し第3回目のパターン照合を開始する。
の7本の結果保持ラッチ29の内容を読み込み3画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となるデータを検索すると共にそ
の最大相関値を保持していたパターン照合座標位置に対
応する座標位置を算出し、第3回目の検出を行なう座標
位置とする。次に、第3回目のパターン照合の準備とし
て、水平画像データ抽出回路15及び垂直画像データ抽
出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平0垂直
方向ともに1画素間隔にて被検査画像データが出力され
るようにデータ設定し、第2回目のパターン照合処理に
て算出された座標位置を中心に7行7列のパターン照合
が行われるように、基準画像データの出力位置を各検査
位置の中心位置(4行4列目)が配置されるように制御
し、水平候補点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッ
チ26に3画素間隔での検出スレッシュ値を設定し、4
9個の相関値積算回路18のカウント値をすべてクリア
し第3回目のパターン照合を開始する。
第3回目のパターン照合の後、水平候補点検出回路19
の7本の結果保持ラッチ2θの内容を読み込み3画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となるデータを検索すると共にそ
の最大相関値を保持していたパターン照合座標位置に対
応する座標位置を算出し、その座標位置を検出位置とす
る。
の7本の結果保持ラッチ2θの内容を読み込み3画素間
隔での粗検出用スレッシュ値よりも大きな相関値を保持
している相関値積算回路18内のカウンタ25を特定し
複数存在すればそれらのカウンタ25の相関データを読
み込みその中で最大値となるデータを検索すると共にそ
の最大相関値を保持していたパターン照合座標位置に対
応する座標位置を算出し、その座標位置を検出位置とす
る。
次に本発明の第3の実施例については第8図を用いて説
明する。
明する。
第1の実施例では水平候補点検出回路19のデータをマ
イクロコンピュータ13にて読み込むことによりパター
ン照合位置における状態を把握し相関値の最大値を検索
した。第8図には本実施例における認識装置のブロック
図が示されている。
イクロコンピュータ13にて読み込むことによりパター
ン照合位置における状態を把握し相関値の最大値を検索
した。第8図には本実施例における認識装置のブロック
図が示されている。
第2の実施例においては第1の実施例の第1図の装置と
比べて、候補点検出回路10が更に加えられたことが異
なっているのみで、他の構成部については同一である。
比べて、候補点検出回路10が更に加えられたことが異
なっているのみで、他の構成部については同一である。
よって、本実施例の装置を構成する2値化回路12.垂
直画像データ抽出回路14、水平画像データ抽出回路1
5.基準画像パターン記憶回路16.論理演算回路17
.相関値積算回路18についての説明は第1の実施例に
おいての説明と重複するので省略する。
直画像データ抽出回路14、水平画像データ抽出回路1
5.基準画像パターン記憶回路16.論理演算回路17
.相関値積算回路18についての説明は第1の実施例に
おいての説明と重複するので省略する。
候補点検出回路10は水平候補点検出回路19の複数位
置に於ける相関値データの状態を1回のデータ入力にて
把握できるよう水平候補点検出回路19の7本の各水平
比較ラインごとにまとめた結果保持ラッチ29の出力に
おいて検出スレッシュ保持ラッチ26に設定した値より
も大きかった値を持つ結果保持ラッチ29が7本の各水
平比較ラインの中で1つでもあればその状態を各水平比
較ラインにおける情報として保持することでマイクロコ
ンピュータ13に検出スレッシュ値を越えるパターン照
合座標位置が49地点の中にあったことをより少ないマ
イクロコンピュータ13によるデータ読み込み動作にて
パターン照合を行なった座標位置全体の状態をより集約
された情報として把握するために設けたものである。候
補点検出回路10の構成を示したのが第11図のブロッ
ク図である。7本の各水平比較ラインからの結果保持ラ
ッチ29の出力Qll、Q12.Q13・・Q17.Q
21.Q22・・Q27・・Q37・・Q77は各水平
比較ライン内の7bitを1まとまりとして論理和する
ことで各水平比較ライン内に検出スレッシュ値を越える
相関値を保持したものがあるのか無いのか、その存在の
有無を1水平比較ラインにおける情報を1bitの情報
として7水平比較ラインの状態を7つのライン検出回路
30に保持させる。すなわち、第11図に示すように(
Qll、Q12.Q13.、Q17)、 (Q21.
Q22.Q23.、Q27)、(Q31゜Q32.Q3
3.、Q37)、、、(Q71.Q72、Q73.、Q
77)の各7bit入力をそれぞれに論理和し、更にそ
の結果を7つのライン検出回路30で1水平比較ライン
の情報を1bitの情報として保持させる。本実施例に
おいては7水平比較ライン設けているので各水平比較ラ
インの情報を7bitとすることができ、1回のマイク
ロコンピュータ13によるIloのデータ読み込みにて
全パターン照合位置においての検出スレッシュ値を越え
る座標位置の有無を把握することか可能となる。
置に於ける相関値データの状態を1回のデータ入力にて
把握できるよう水平候補点検出回路19の7本の各水平
比較ラインごとにまとめた結果保持ラッチ29の出力に
おいて検出スレッシュ保持ラッチ26に設定した値より
も大きかった値を持つ結果保持ラッチ29が7本の各水
平比較ラインの中で1つでもあればその状態を各水平比
較ラインにおける情報として保持することでマイクロコ
ンピュータ13に検出スレッシュ値を越えるパターン照
合座標位置が49地点の中にあったことをより少ないマ
イクロコンピュータ13によるデータ読み込み動作にて
パターン照合を行なった座標位置全体の状態をより集約
された情報として把握するために設けたものである。候
補点検出回路10の構成を示したのが第11図のブロッ
ク図である。7本の各水平比較ラインからの結果保持ラ
ッチ29の出力Qll、Q12.Q13・・Q17.Q
21.Q22・・Q27・・Q37・・Q77は各水平
比較ライン内の7bitを1まとまりとして論理和する
ことで各水平比較ライン内に検出スレッシュ値を越える
相関値を保持したものがあるのか無いのか、その存在の
有無を1水平比較ラインにおける情報を1bitの情報
として7水平比較ラインの状態を7つのライン検出回路
30に保持させる。すなわち、第11図に示すように(
Qll、Q12.Q13.、Q17)、 (Q21.
Q22.Q23.、Q27)、(Q31゜Q32.Q3
3.、Q37)、、、(Q71.Q72、Q73.、Q
77)の各7bit入力をそれぞれに論理和し、更にそ
の結果を7つのライン検出回路30で1水平比較ライン
の情報を1bitの情報として保持させる。本実施例に
おいては7水平比較ライン設けているので各水平比較ラ
インの情報を7bitとすることができ、1回のマイク
ロコンピュータ13によるIloのデータ読み込みにて
全パターン照合位置においての検出スレッシュ値を越え
る座標位置の有無を把握することか可能となる。
候補点検出回路10は水平候補点検出回路19からの4
9ポイントの座標位置における相関値の状態の把握を更
に集約して、パターン照合を行っている検査範囲の49
個全体の相関値の状態を1回のマイクロコンピュータ1
3によるデータ読み込みで把握し、マイクロコンピュー
タ13によるソフトウェアで行っても差し支えない比較
判定処理を高速に処理するために設けたものである。に
述べたが、16bitのマイクロコンピュータ13を用
いた場合は1回のデータ読み込みで2水平走査ラインの
7座標位置における相関値の状態の把握が、32bit
のマイクロコンピュータ13を用いた場合は1回のデー
タ読み込みで4水平走査ラインの7座標位置における相
関値の状態の把握が可能である。この様に制御に使用す
るマイクロコンピュータ13及びその接続構成の設計に
より、1回のデータ読み込みで行える相関値の状態の把
握数が複数の水平走査ラインとなるのはもちろんである
。
9ポイントの座標位置における相関値の状態の把握を更
に集約して、パターン照合を行っている検査範囲の49
個全体の相関値の状態を1回のマイクロコンピュータ1
3によるデータ読み込みで把握し、マイクロコンピュー
タ13によるソフトウェアで行っても差し支えない比較
判定処理を高速に処理するために設けたものである。に
述べたが、16bitのマイクロコンピュータ13を用
いた場合は1回のデータ読み込みで2水平走査ラインの
7座標位置における相関値の状態の把握が、32bit
のマイクロコンピュータ13を用いた場合は1回のデー
タ読み込みで4水平走査ラインの7座標位置における相
関値の状態の把握が可能である。この様に制御に使用す
るマイクロコンピュータ13及びその接続構成の設計に
より、1回のデータ読み込みで行える相関値の状態の把
握数が複数の水平走査ラインとなるのはもちろんである
。
本実施例による装置においては水平・垂直のパターン照
合の総数を7X7=49ポイントとしたが、9X9,1
1X7.5X15等の任意の設計値とすることが可能で
あるのはもちろんであり、1回の画像走査期間内でより
高速に被検査画像内のパターン照合処理を完了させるに
はより多数のパターン照合ポイントを設ければ良いのは
明かである。パターン照合ポイントを増すことは、より
少ないパターン照合回数でパターンの照合を完了する確
率が増すためにを利となる。
合の総数を7X7=49ポイントとしたが、9X9,1
1X7.5X15等の任意の設計値とすることが可能で
あるのはもちろんであり、1回の画像走査期間内でより
高速に被検査画像内のパターン照合処理を完了させるに
はより多数のパターン照合ポイントを設ければ良いのは
明かである。パターン照合ポイントを増すことは、より
少ないパターン照合回数でパターンの照合を完了する確
率が増すためにを利となる。
本発明において、どのようにして粗い検出より精密な検
出に移行して行くのか、粗い検出を行なうときの画素間
隔の決定方法は第1の実施例と同様であるので本件につ
いての説明は省略する。
出に移行して行くのか、粗い検出を行なうときの画素間
隔の決定方法は第1の実施例と同様であるので本件につ
いての説明は省略する。
以下、検出の動作について説明する。第1回目の粗検出
のために水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・
垂直方向ともに8画素間隔にて被検査画像データが出力
されるようにデータ設定する。また、被検査画像5の検
査範囲の中心位置に7行7列のパターン照合の各検査位
置の中心位置(4行4列目)が配置されるように基準画
像データの出力位置をマイクロコンピュータ13により
制御する。パターン照合の各検査位置の中心位置(4行
4列目)が配置されるように基準画像データの出力位置
を制御するとは、具体的には第4図に示す4行4列目の
可変長画素シフトレジスタ21から出力される被検査画
像データにおいて、第2図の部分画像6を検査したい中
心位置に配置したとして、その配置した128行×12
8列の部分画像6の第1行第1列目の画像データが出力
される走査タイミングに合わせて基準画像データ7の第
1行第1列目の画像データを出力するということである
。従って、配置した部分画像6の上下左右には同じ12
8行×128列の部分画像6がそれぞれ8画素間隔で配
置されていることになる。次に、49個の相関値積算回
路18のカウント値をすへてクリアして水平候補点検出
回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に8画素間隔
での粗検出用スレッシュ値をセットし49個全ての結果
保持ラッチ29をクリアし候補点検出回路10の7bi
t全てのライン検出回路30をクリアして、パターン照
合を開始する。
のために水平画像データ抽出回路15及び垂直画像デー
タ抽出回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・
垂直方向ともに8画素間隔にて被検査画像データが出力
されるようにデータ設定する。また、被検査画像5の検
査範囲の中心位置に7行7列のパターン照合の各検査位
置の中心位置(4行4列目)が配置されるように基準画
像データの出力位置をマイクロコンピュータ13により
制御する。パターン照合の各検査位置の中心位置(4行
4列目)が配置されるように基準画像データの出力位置
を制御するとは、具体的には第4図に示す4行4列目の
可変長画素シフトレジスタ21から出力される被検査画
像データにおいて、第2図の部分画像6を検査したい中
心位置に配置したとして、その配置した128行×12
8列の部分画像6の第1行第1列目の画像データが出力
される走査タイミングに合わせて基準画像データ7の第
1行第1列目の画像データを出力するということである
。従って、配置した部分画像6の上下左右には同じ12
8行×128列の部分画像6がそれぞれ8画素間隔で配
置されていることになる。次に、49個の相関値積算回
路18のカウント値をすへてクリアして水平候補点検出
回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に8画素間隔
での粗検出用スレッシュ値をセットし49個全ての結果
保持ラッチ29をクリアし候補点検出回路10の7bi
t全てのライン検出回路30をクリアして、パターン照
合を開始する。
第1回目のパターン照合の後、候補点検出回路10内の
ライン検出回路30の内容をマイクロコンピュータ13
が読み込み事前に設定された第1回目の粗検出スレッシ
ュ値を越える検出位置の候補点が存在するかを調べ、存
在していた場合に存在を示している水平比較ラインの水
平候補点検出回路19内の対応する結果保持ラッチ29
の情報を読み込み、その情報に対応するパターン照合座
標位置における相関値を保持しているカウンタ25より
、第1回目のパターン照合を行なった複数の候補点の相
関値の中で粗検出スレッシュ値よりも大きな相関値を保
持している相関値カウンタ25の中で最大相関値を保持
する部分に対応したパターン照合座標位置をもって、次
回のパターン照合の中心位置とする。次に、第2回目の
パターン照合の準備として水平画像データ抽出回路15
及び垂直画像データ抽出回路14ヘマイクロコンピユー
タ13より水平・垂直方向ともに3画素間隔にて被検査
画像データが出力されるようにデータ設定し、第1回目
のパターン照合処理にて算出された座標位置を中心にパ
ターン照合が行なわれるように、基準画像データの出力
位置を各検査位置の中心位置(4行4列目)が配置され
るように制御し、検出スレッシュ値を設定し49個の相
関値積算回路18のカウント値をすべてクリアして水平
候補点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に
3画素間隔での粗検出用スレッシュ値をセットし49個
全ての結果保持ラッチ29をクリアし候補点検出回路1
007bit全てのライン検出回路30をクリアして、
第2回目のパターン照合を開始する。
ライン検出回路30の内容をマイクロコンピュータ13
が読み込み事前に設定された第1回目の粗検出スレッシ
ュ値を越える検出位置の候補点が存在するかを調べ、存
在していた場合に存在を示している水平比較ラインの水
平候補点検出回路19内の対応する結果保持ラッチ29
の情報を読み込み、その情報に対応するパターン照合座
標位置における相関値を保持しているカウンタ25より
、第1回目のパターン照合を行なった複数の候補点の相
関値の中で粗検出スレッシュ値よりも大きな相関値を保
持している相関値カウンタ25の中で最大相関値を保持
する部分に対応したパターン照合座標位置をもって、次
回のパターン照合の中心位置とする。次に、第2回目の
パターン照合の準備として水平画像データ抽出回路15
及び垂直画像データ抽出回路14ヘマイクロコンピユー
タ13より水平・垂直方向ともに3画素間隔にて被検査
画像データが出力されるようにデータ設定し、第1回目
のパターン照合処理にて算出された座標位置を中心にパ
ターン照合が行なわれるように、基準画像データの出力
位置を各検査位置の中心位置(4行4列目)が配置され
るように制御し、検出スレッシュ値を設定し49個の相
関値積算回路18のカウント値をすべてクリアして水平
候補点検出回路19の検出スレッシュ保持ラッチ26に
3画素間隔での粗検出用スレッシュ値をセットし49個
全ての結果保持ラッチ29をクリアし候補点検出回路1
007bit全てのライン検出回路30をクリアして、
第2回目のパターン照合を開始する。
第2回目のパターン照合の後、候補点検出回路10の内
容をマイクロコンピュータ13が読み込み事前に設定さ
れた第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の
候補点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を
示している水平比較ラインの水平候補点検出回路19内
の対応する結果保持ラッチ29の情報を読み込み、その
情報に対応するパターン照合座標位置における相関値を
保持しているカウンタ25より、第2回目のパターン照
合を行なった複数の候補点の相関値の中で粗検出スレッ
シュ値よりも大きな相関値を保持している相関値カウン
タ25の中で最大相関値を保持する部分に対応したパタ
ーン照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中心
位置とする。次に、第3回目のパターン照合の準備とし
て水平画像データ抽出回路15及び垂直画像データ抽出
回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・垂直方
向ともに3画素間隔にて被検査画像データが出力される
ようにデータ設定し、第1回目のパターン照合処理にて
算出された座標位置を中心にパターン照合が行なわれる
ように、基準画像データの出力位置を各検査位置の中心
位置(4行4列目)が配置されるように制御し、検出ス
レッシュ値を設定し49個の相関値積算回路18のカウ
ント値をすへてクリアして水平候補点検出回路19の検
出スレッシュ保持ラッチ26に1画素間隔での粗検出用
スレソンユ値をセントし49個全ての結果保持ラッチ2
9をクリアし候補点検出回路10の7bit全てのライ
ン検出回路30をクリアして、第3回目のパターン照合
を開始する。
容をマイクロコンピュータ13が読み込み事前に設定さ
れた第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の
候補点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を
示している水平比較ラインの水平候補点検出回路19内
の対応する結果保持ラッチ29の情報を読み込み、その
情報に対応するパターン照合座標位置における相関値を
保持しているカウンタ25より、第2回目のパターン照
合を行なった複数の候補点の相関値の中で粗検出スレッ
シュ値よりも大きな相関値を保持している相関値カウン
タ25の中で最大相関値を保持する部分に対応したパタ
ーン照合座標位置をもって、次回のパターン照合の中心
位置とする。次に、第3回目のパターン照合の準備とし
て水平画像データ抽出回路15及び垂直画像データ抽出
回路14ヘマイクロコンピユータ13より水平・垂直方
向ともに3画素間隔にて被検査画像データが出力される
ようにデータ設定し、第1回目のパターン照合処理にて
算出された座標位置を中心にパターン照合が行なわれる
ように、基準画像データの出力位置を各検査位置の中心
位置(4行4列目)が配置されるように制御し、検出ス
レッシュ値を設定し49個の相関値積算回路18のカウ
ント値をすへてクリアして水平候補点検出回路19の検
出スレッシュ保持ラッチ26に1画素間隔での粗検出用
スレソンユ値をセントし49個全ての結果保持ラッチ2
9をクリアし候補点検出回路10の7bit全てのライ
ン検出回路30をクリアして、第3回目のパターン照合
を開始する。
第3回目のパターン照合の後、候補点検出回路10の内
容をマイクロコンピュータ13が読み込み事前に設定さ
れた第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の
候補点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を
示している水平比較ラインの水平候補点検出回路19内
の対応する結果保持ラッチ29の情報を読み込み、その
情報に対応するパターン照合座標位置における相関値を
保持しているカウンタ25より、第3回目のパターン照
合を行なった複数の候補点の相関値の中で粗検出スレソ
ンユ値よりも大きな相関値を保持している相関値カウン
タ25の中で最大相関値を保持していたパターン照合座
標位置に対応する座標位置を算出し、その座標位置を検
出位置とする。
容をマイクロコンピュータ13が読み込み事前に設定さ
れた第1回目の粗検出スレッシュ値を越える検出位置の
候補点が存在するかを調べ、存在していた場合に存在を
示している水平比較ラインの水平候補点検出回路19内
の対応する結果保持ラッチ29の情報を読み込み、その
情報に対応するパターン照合座標位置における相関値を
保持しているカウンタ25より、第3回目のパターン照
合を行なった複数の候補点の相関値の中で粗検出スレソ
ンユ値よりも大きな相関値を保持している相関値カウン
タ25の中で最大相関値を保持していたパターン照合座
標位置に対応する座標位置を算出し、その座標位置を検
出位置とする。
金脈立塾果
以上、説明したように本発明のパターン認識方法あるい
はその装置によれば、基準画像パターンのサイズを任意
に設定が可能となり従来不可能に近かった認識対象の位
置検出が可能となった。更に、任意サイズの基準画像パ
ターンを設定することが可能となったために、登録にお
ける作業を容易とするとともに、大きな被検査画像エリ
アにおいてパターンマツチングを行なっても処理時間を
増すことなく高速に位置検出が可能となった。
はその装置によれば、基準画像パターンのサイズを任意
に設定が可能となり従来不可能に近かった認識対象の位
置検出が可能となった。更に、任意サイズの基準画像パ
ターンを設定することが可能となったために、登録にお
ける作業を容易とするとともに、大きな被検査画像エリ
アにおいてパターンマツチングを行なっても処理時間を
増すことなく高速に位置検出が可能となった。
第1図は本発明に係るパターン認識装置の第1の実施例
の構成を示したブロック図、第2図は同じく第2の実施
例の構成を示したブロック図、第3図は本発明の実施例
における垂直画像データ抽出回路の構成を説明したブロ
ック図、第4図は同じく水平画像データ抽出回路の構成
を説明したブロック図、第5図は同じく論理演算回路の
構成を説明したブロック図、第6図は同じく論理演算回
路の各論理演算ユニットの構成を説明したブロック図、
第7図は同じく相関値積算回路の構成を説明したブロッ
ク図、第8図は本発明の第3の実施例の構成を示したブ
ロック図、第9図は第8図の実施例における水平候補点
検出回路の構成を説明したブロック図、第10図は同じ
く水平候補点検出回路の各検出回路の構成を説明したブ
ロック図、第11図は同じく候補点検出回路の構成を説
明したブロック図、及び、第12図は本発明の前提とな
るパターンマツチング処理の概略図である。 10・・・・・・候補点検出回路、 11・・・・・・撮像装置、 12・・・・・・2値化回路、 13・・・・・・マイクロコンピュータ、14・・・・
・・垂直画像データ抽出回路、15・・・・・・水平画
像データ抽出回路、16・・・・・・基準画像パターン
記憶回路、17・・・・・・論理演算回路、 18・・・・・・相関値積算回路、 19・・・・・・水平候補点検出回路。 第3 図 躯 へ lEh 計 )ト 1 。 $ 鉛 m 褐 第 図 第12 図 被検査画像 第 図
の構成を示したブロック図、第2図は同じく第2の実施
例の構成を示したブロック図、第3図は本発明の実施例
における垂直画像データ抽出回路の構成を説明したブロ
ック図、第4図は同じく水平画像データ抽出回路の構成
を説明したブロック図、第5図は同じく論理演算回路の
構成を説明したブロック図、第6図は同じく論理演算回
路の各論理演算ユニットの構成を説明したブロック図、
第7図は同じく相関値積算回路の構成を説明したブロッ
ク図、第8図は本発明の第3の実施例の構成を示したブ
ロック図、第9図は第8図の実施例における水平候補点
検出回路の構成を説明したブロック図、第10図は同じ
く水平候補点検出回路の各検出回路の構成を説明したブ
ロック図、第11図は同じく候補点検出回路の構成を説
明したブロック図、及び、第12図は本発明の前提とな
るパターンマツチング処理の概略図である。 10・・・・・・候補点検出回路、 11・・・・・・撮像装置、 12・・・・・・2値化回路、 13・・・・・・マイクロコンピュータ、14・・・・
・・垂直画像データ抽出回路、15・・・・・・水平画
像データ抽出回路、16・・・・・・基準画像パターン
記憶回路、17・・・・・・論理演算回路、 18・・・・・・相関値積算回路、 19・・・・・・水平候補点検出回路。 第3 図 躯 へ lEh 計 )ト 1 。 $ 鉛 m 褐 第 図 第12 図 被検査画像 第 図
Claims (4)
- (1)被検査画像を撮像する撮像手段の映像信号をデジ
タル化し、 特徴的パターンを任意サイズで切り出し基準画像として
予め2値化画像とし任意の2次元座標位置に記憶した画
像データを出力できるようにした基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意数dyの水平走査ライン
をマイクロコンピュータから設定された水平走査ライン
分だけ保持可能な個数(VS−1)の水平走査ライン保
持手段を水平走作ライン間隔k(1≦k≦dy)で均等
に開いている複数行vsの検査座標位置に対応した被検
査画像データが同時に出力されるようにした垂直画像デ
ータ抽出手段と、 前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データの
同時出力を水平方向の任意の画素dxまでをマイクロコ
ンピュータから設定された画素分だけ保持可能な画素シ
フト手段を(HS−1)個直列につなぐことで、1水平
方向の被検査画像データが同時にある設定された画素j
(1≦j≦dx)間隔で均等に開いているHSヵ所から
同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出手段か
らのVS個の水平走査ラインから同時に出力された被検
査画像データを入力として、前記(HS−1)個直列の
画素シフト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像デ
ータの総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応
した被検査画像データを同時に出力されるようにした水
平画像データ抽出手段と、 前記基準画像記憶手段からの基準画像 データと前記水平画像データ抽出手段からの個々の検査
座標位置に対応した被検査画像データを同時にVS×H
S個の地点でパターン比較し、VS×HSの地点個々の
検査座標位置に対応したパターン照合出力をVS×HS
個同時に合致データとして個々の検査座標位置に対応し
た部分それぞれより同時にシリアル出力することからな
る論理演算手段と、 前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応した
各合致データ出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個々
の検査座標位置に対応した部分で独立に相関値として算
出保持する相関値積算手段により構成され、 第1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像
データ抽出手段をそれぞれの第1回目のパターン照合の
画素間隔でHS×VS個の被検査画像データが同時に出
力されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置
にHS行×VS列の検査位置の中心部が対応するように
配置して第1回目の粗検出を行ない、第1回目のパター
ン照合を行ったHS×VS個の候補点の相関データの中
で最大相関値を保持する部分を検索し、所定の粗検出ス
レッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値を保
持した部分に対応したパターン照合座標位置をもって、
次回のパターン照合の中心座標位置と決定し、前記第1
回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に
HS行×VS列の検査位置の中心部が対応するように配
置し、第2回目の粗検出を水平方向は{第1の画素間隔
−第2の画素間隔×(HS−1/2)}≦0を、垂直方
向は(第1の画素間隔−第2の画素間隔×(VS−1)
/2}≦0を、満たし最小の整数値となる第2の画素間
隔にてHS行×VS列の中心部が対応するように配置し
てパターン照合を行い第2回目のHS×VS個の候補点
の相関データの最高相関値の座標位置を求め、前記第2
回目の粗検出にて求めた最高相関値の座標位置を中心に
HS行×VS列の中心部を配置して第3回目以降のパタ
ーン照合を水平・垂直方向の設定画素間隔が1画素間隔
となるまで水平方向は{第P回目のパターン照合の画素
間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔×(HS
−1)/2}≦0を、垂直方向は(第P回目のパターン
照合の画素間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間
隔×(VS−1)/2}≦0を、満たし最小の整数値と
なる第P+1回目のパターン照合の画素間隔にてHS行
×VS列の中心部を第P回目の最高相関値の座標位置を
配置して行い、1画素間隔にて行なったパターン照合の
HS×VS個の候補点の相関データの最大値が所定の検
出スレッシュ値よりも大きい値であれば前記最大相関値
を保持した部分に対応した座標位置を検出位置とするこ
とを特徴とするパターン認識方法。 - (2)撮像手段からの2次元映像信号をデジタル化し、
被検査画像の特徴的なパターンの任意サイズを切り出し
基準画像として予め記憶し任意の2次元座標位置に記憶
した画像データを出力可能な基準画像記憶手段と、 2次元被検査画像データの任意dyの水平走査ラインを
マイクロコンピュータから設定された分だけ保持可能な
(VS−1)個数の水平走査ライン保持手段を水平走査
ライン間隔k(1≦k≦dy)で均等に開いているVS
行の個々の検査座標位置に対応した被検査画像データが
同時に出力されるようにした垂直画像データ抽出手段と
、前記垂直画像データ抽出手段からの被検査画像データ
のVS個の同時出力を水平方向の任意の画素dxまでを
マイクロコンピュータから設定された画素分だけ保持可
能な画素シフト手段をHS個直列につなぐことで、1水
平方向の被検査画像データが同時にある設定された画素
j(1≦j≦dx)間隔で均等に開いているHSカ所か
ら同時に出力されるようにしたものを前記垂直抽出手段
からのVS個の水平走査ラインから同時に出力された被
検査画像データを入力として、前記HS個直列の画素シ
フト手段をVS段設ける事で2次元被検査画像データの
総計VS×HS地点の個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時に出力されるようにした水平画像
データ抽出手段と、前記基準画像パターン記憶手段から
の画像データと前記水平画像データ抽出手段からの個々
の検査座標位置に対応した被検査画像パターンデータを
同時にパターン比較するVS×HS個の排他的論理和か
らなる個々の検査座標位置に対応したパターン照合出力
をVS×HS個同時に合致パルスとして個々の検査座標
位置に対応した排他的論理和手段より出力することから
なる論理演算手段と、 前記論理演算手段からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1画像走査で完了し個々
の検査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する相
関値積算手段と、前記相関値積算手段の相関値データを
マイクロコンピュータより事前に設定されたパターン検
出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで候
補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよう
に、前記相関値積算手段のデータ出力と、保持した検出
スレッシュ値と比較し、個々の検査座標位置に対応した
座標位置との間で大小を同時に比較判定し、その結果を
保持する個々の検査座標位置に対応した保持手段をVS
×HS個の個々の検査座標位置に対応した分だけ設ける
こととし、マイクロコンピュータには1水平走査ライン
HSカ所の比較結果を一まとめにしマイクロコンピュー
タの1回の読み込みで1水平走査ラインの各パターン照
合位置の状態の概略を高速に把握できるように状態を保
持した手段を垂直パターン照合のVS本だけ設けること
で、各1水平走査ラインの各パターン照合位置の状態の
概略を高速に把握しその演算対応位置の特定を容易に行
えるようにした水平候補点検出手段により構成され、第
1回目の粗検出は水平画像データ抽出手段・垂直画像デ
ータ抽出手段をそれぞれの第1回目のパターン照合の画
素間隔でHS×VS個の被検査画像データが同時に出力
されるよう設定し、被検査画像の検出範囲の中心位置に
HS行×VS列の検査位置の中心部が対応するように配
置して第1回目の粗検出を行ない、前記水平候補点検出
手段により第1回目の粗検出の後マイクロコンピュータ
より事前に設定された第1回目の粗検出スレッシュ値を
越える検出位置の候補点が存在するかを調べ、存在して
いた場合に存在を示している水平比較ラインの前記水平
候補点検出手段の情報を読み込み、前記情報に対応する
パターン照合座標位置における相関値を保持している手
段より、第1回目のパターン照合を行った複数の候補点
の相関カウント値の中で最大相関値を保持する部分に対
応したパターン照合座標位置をもって、次回のパターン
照合の中心座標位置と決定し、前記第1回目の粗検出に
て求めた最高相関値の座標位置を中心にHS行×VS列
の検査位置の中心部が対応するように配置し、第2回目
の粗検出を水平方向は(第1の画素間隔−第2の画素間
隔×(HS−1)/2)≦0を、垂直方向は{第1の画
素間隔−第2の画素間隔×(VS−1)/2}≦0を、
満たす第2の画素間隔にてHS行×VS列の中心部が対
応するように配置して行い前記水平候補点検出手段から
マイクロコンピュータより第1回目の粗検出の後に設定
された第2回目用の粗検出スレッシュ値より大きくなっ
た第2回目の複数の候補点の相関データの最高相関値の
座標位置を求め、前記第2回目の粗検出にて求めた最高
値位置座標を中心にHS行×VS列の中心部を配置して
第3回目以降のパターン照合を1画素間隔にて行うまで
水平方向は{第P回目のパターン照合の画素間隔−第P
+1回目のパターン照合の画素間隔×(HS−1)/2
}≦0を、垂直方向は{第P回目のパターン照合の画素
間隔−第P+1回目のパターン照合の画素間隔×(VS
−1)/2}≦0を、満たす第P+1回目のパターン照
合の画素間隔にてHS行×VS列の中心部を配置して行
い、前記水平候補点検出手段からマイクロコンピュータ
よりパターン照合を1画素間隔にて行った第P+1回目
用の検出スレッシュ値より大きくなった第P+1回目の
単一あるいは複数の候補点の相関データの最大値を持つ
座標位置を検出位置とすることを特徴とするパターン認
識方法。 - (3)被検査画像を撮像する撮像装置の2次元映像信号
をデジタル化する2値化回路と、 特徴的パターンをメモリ記憶容量範囲内の任意サイズで
切り出し基準画像として予め任意の2次元座標位置に記
憶した画像データを出力する基準画像記憶回路と、 前記2値化回路からの2値化被検査画像データを任意の
水平走査ラインをマイクロコンピュータからの指示で任
意に設定された分だけ保持可能な水平走査ライン・シフ
トレジスタで構成され前記2値化回路とで2値化画像の
垂直方向に設定された任意の水平走査ライン間隔で均等
に開いている検査座標位置に対応した被検査画像データ
を同時に出力する垂直画像データ抽出回路と、 前記垂直画像データ抽出回路からの2値化被検査画像デ
ータの出力を水平方向の任意画素をマイクロコンピュー
タからの指示で任意に設定された画素分だけ保持可能な
可変長画素・シフトレジスタを複数個直列につなぐこと
で1水平方向の2値化被検査画像データが同時にある設
定された画素間隔で均等に開いている複数カ所から同時
に出力されるように前記垂直抽出回路からの水平走査ラ
インから同時に出力された2値化被検査画像データを入
力として前記直列の可変長画素・シフトレジスタを設け
前記2値化画像の各地点の検査座標位置に対応した2値
化被検査画像データを同時に出力されるようにした水平
画像データ抽出回路と、 前記基準画像記憶回路からの基準画像データと前記水平
画像データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対応し
た被検査画像パターンデータを同時にパターン比較する
排他的論理和回路からなる個々の検査座標位置に対応し
たパターン照合出力を同時に合致パルスとして各検査座
標位置に対応した排他的論理和部より出力することから
なる論理演算回路と、及び前記論理演算回路からの個々
の検査座標位置に対応した各合致パルス出力を個々に同
時カウントすることにより複数個のパターン照合を1フ
ィールドで完了し個々の検査座標位置に対応した部分で
独立に算出保持する相関値積算回路を具備し、2次元画
像中の特定パターンを自動抽出して座標位置を検出位置
とすることを特徴とするパターン認識装置。 - (4)撮像装置からの2次元映像信号をデジタル化する
2値化回路と、 被検査画像の特徴的なパターンをメモリの記憶容量範囲
内の任意サイズとして切り出し基準画像として予め記憶
し任意の2次元座標位置に記憶した画像データを出力可
能な基準画像記憶回路と、前記2値化回路からの2値化
された被検査画像データを任意の水平走査ラインまでを
マイクロコンピュータからの指示で任意に設定された分
だけ保持可能な水平走査ライン・シフトレジスタ(VS
−1)個で構成され前記(VS−1)個の水平走査ライ
ン・シフトレジスタと前記2値化回路とからで2値化画
像の垂直方向に設定された水平走査ライン(1≦k≦d
x)間隔(但しkは画素間隔)で均等に開いているVS
行の個々の検査座標位置に対応した被検査画像データが
同時に出力されるようにした垂直画像データ抽出回路と
、前記垂直画像データ抽出回路からの2値化された被検
査画像データのVS個の同時出力を水平方向の任意の画
素までをマイクロコンピュータからの指示で任意に設定
された画素分だけ保持可能な可変長画素シフトレジスタ
をHS個直列につなぐことで1水平方向の2値化された
被検査画像データが同時にある設定された画素(1≦j
≦dy)間隔(但しjは画素間隔)で均等に開いている
HSカ所から同時に出力されるようにしたものを前記垂
直抽出回路からのVS個の水平走査ラインから同時に出
力された2値化被検査画像データを入力として前記HS
個直列の可変長画素シフトレジスタをVS段設ける事で
前記2値化画像の総計VS×HS地点の個々の検査座標
位置に対応した2値化被検査画像データを同時に出力さ
れるようにした水平画像データ抽出回路と、 前記基準画像記憶回路からの画像データと前記水平画像
データ抽出回路からの個々の検査座標位置に対応した被
検査画像データを同時にパターン比較するVS×HS個
の排他的論理和回路からなる個々の検査座標位置に対応
したパターン照合出力をVS×HS個同時に合致パルス
として個々の検査座標位置に対応した排他的論理和部よ
り出力することからなる論理演算回路と、 前記論理演算回路からの個々の検査座標位置に対応した
各合致パルス出力を個々に同時カウントすることにより
VS×HS個のパターン照合を1フィールドで完了し個
々の検査座標位置に対応した部分で独立に算出保持する
相関値積算回路と、前記相関値積算回路の相関値データ
をマイクロコンピュータより事前に設定されたパターン
検出スレッシュ値との大小を同時に比較判定することで
候補点におけるパターン照合状態を高速に検出できるよ
うに前記相関値積算回路の出力を個々の検査座標位置に
対応したコンパレータを設け検出スレッシュ値を保持し
個々の検査座標位置に対応したラッチとの間で大小を同
時に比較判定しその結果を保持する個々の検査座標位置
に対応したラッチをVS×HS個の個々の検査座標位置
に対応した分だけ設けることとしマイクロコンピュータ
には1水平走査ラインHSカ所の比較結果を一まとめに
しマイクロコンピュータの1回の読み込みで1水平走査
ラインの各パターン照合位置の状態の概略を高速に把握
できるようにしたラッチ部を垂直パターン照合のVS本
だけ設けることで各1水平走査ラインの各パターン照合
位置の状態の概略を高速に把握しその演算対応位置の特
定を容易に行えるようにした水平候補点検出回路と、前
記水平候補点検出回路のVS本の水平走査ラインの各パ
ターン照合位置の状態の概略を高速に把握できるように
するためにマイクロコンピュータによる1回のデータ入
力にて把握できるよう前記水平候補点検出回路のVS本
の個々の検査座標位置に対応した各ラッチ部の出力を個
々の検査座標位置に対応した各ラッチ部においてスレッ
シュ値よりも大きかったラッチが1つでもあればその水
平走査ラインの状態を保持することでマイクロコンピュ
ータに相関スレッシュ値を越える水平相関ラインがあっ
たことを知らせる候補点検出回路を具備し、単一あるい
は複数の候補点の相関データの最大値を持つ座標位置を
検出位置とすることを特徴とするパターン認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216559A JP3007392B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | パターン認識方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2216559A JP3007392B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | パターン認識方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498580A true JPH0498580A (ja) | 1992-03-31 |
| JP3007392B2 JP3007392B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16690333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2216559A Expired - Lifetime JP3007392B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | パターン認識方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007392B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH064672A (ja) * | 1992-05-08 | 1994-01-14 | Sanyo Electric Co Ltd | パターンマッチング回路 |
| EP0584701A3 (en) * | 1992-08-21 | 1994-12-14 | Yozan Inc | Shape comparison circuit. |
| JP2013218476A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Denso Corp | 画像認識装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4521858B2 (ja) | 2004-02-12 | 2010-08-11 | 株式会社キーエンス | 画像処理装置 |
-
1990
- 1990-08-16 JP JP2216559A patent/JP3007392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH064672A (ja) * | 1992-05-08 | 1994-01-14 | Sanyo Electric Co Ltd | パターンマッチング回路 |
| EP0584701A3 (en) * | 1992-08-21 | 1994-12-14 | Yozan Inc | Shape comparison circuit. |
| JP2013218476A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Denso Corp | 画像認識装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3007392B2 (ja) | 2000-02-07 |
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