JPH09147109A - 特定マーク検出方法及び特定マーク検出装置 - Google Patents
特定マーク検出方法及び特定マーク検出装置Info
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- JPH09147109A JPH09147109A JP30125095A JP30125095A JPH09147109A JP H09147109 A JPH09147109 A JP H09147109A JP 30125095 A JP30125095 A JP 30125095A JP 30125095 A JP30125095 A JP 30125095A JP H09147109 A JPH09147109 A JP H09147109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｚernikeモーメントを利用し特定マークを検
出するために必要なメモリを増加させずに、特定マーク
の移動、回転、変倍に対応する。 【解決手段】 入力画像の拡大率が最大の場合の特定マ
ークの大きさに応じたＲadial Ｐolynominalテーブル
（１０６）を用意する。同テーブルは（ｘ≧０，ｙ≧
０）の１／４領域の値だけを保存している。入力画像の
拡大／縮小率に応じて同テーブルを拡大／縮小し、さら
に同テーブルの値に基づき残りの３／４領域の値を決定
してテーブルを完成する（１０８）。同テーブルと入力
画像から切り出された特定マーク候補画像との積和演算
を行なってＺernikeモーメントの大きさを算出し（１１
４）、それと辞書（１１８）との相違度を算出し（１１
６）、相違度が閾値より小さいときに特定マークを検出
したと判定する（１２０）。
出するために必要なメモリを増加させずに、特定マーク
の移動、回転、変倍に対応する。 【解決手段】 入力画像の拡大率が最大の場合の特定マ
ークの大きさに応じたＲadial Ｐolynominalテーブル
（１０６）を用意する。同テーブルは（ｘ≧０，ｙ≧
０）の１／４領域の値だけを保存している。入力画像の
拡大／縮小率に応じて同テーブルを拡大／縮小し、さら
に同テーブルの値に基づき残りの３／４領域の値を決定
してテーブルを完成する（１０８）。同テーブルと入力
画像から切り出された特定マーク候補画像との積和演算
を行なってＺernikeモーメントの大きさを算出し（１１
４）、それと辞書（１１８）との相違度を算出し（１１
６）、相違度が閾値より小さいときに特定マークを検出
したと判定する（１２０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像認識技術に係
り、特に、画像中の任意の位置に存在する可能性のある
特定のマークを検出する方法及び装置に関する。
り、特に、画像中の任意の位置に存在する可能性のある
特定のマークを検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像読み取り機器において、原稿から読
み取られた画像中の特定マークを検出しようとする場
合、原稿の位置、向き、読み取り倍率が必ずしも一定し
ないため、次のような条件を満たすことが望まれる。 １）特定マークの位置（移動）の影響を受けない。 ２）特定マークの回転の影響を受けない。 ３）特定マークの変倍（ある１方向だけの片変倍も含
む）の影響を受けない。
み取られた画像中の特定マークを検出しようとする場
合、原稿の位置、向き、読み取り倍率が必ずしも一定し
ないため、次のような条件を満たすことが望まれる。 １）特定マークの位置（移動）の影響を受けない。 ２）特定マークの回転の影響を受けない。 ３）特定マークの変倍（ある１方向だけの片変倍も含
む）の影響を受けない。
【０００３】このような目的に利用可能な従来技術とし
て、文献［１］（Ｗhoi-Ｙul Ｋimand Ｐo Ｙuan，”Ａ
Ｐracticla Ｐattern Ｒecognition Ｓystem forＴran
slation，Ｓcale amd Ｒotation Ｉnvariance，”Ｐro
c．ＣＶＰＲ’９４， pp．３９１−３９６，Ｊune １９
９４）に述べられているような、Ｚernike（ツェルニ
ケ）モーメントを用いる手法がある。この文献［１］に
は、ＲadialＰolynominal（ラジアル多項式）のテーブ
ル化による処理の高速化についても述べられている。
て、文献［１］（Ｗhoi-Ｙul Ｋimand Ｐo Ｙuan，”Ａ
Ｐracticla Ｐattern Ｒecognition Ｓystem forＴran
slation，Ｓcale amd Ｒotation Ｉnvariance，”Ｐro
c．ＣＶＰＲ’９４， pp．３９１−３９６，Ｊune １９
９４）に述べられているような、Ｚernike（ツェルニ
ケ）モーメントを用いる手法がある。この文献［１］に
は、ＲadialＰolynominal（ラジアル多項式）のテーブ
ル化による処理の高速化についても述べられている。
【０００４】また、文字画像を重心から出る８本の線分
によって８領域に分割し、各分割領域毎に、その内部の
画素の値と重心からの距離との積をモーメントとして算
出し、領域毎のモーメントの累計値を文字認識のための
特徴として利用する手法が特開平６−１９５５１２号公
報に述べられている。この手法は、画像の回転、変倍に
対応しようとすると非常に複雑な制御が必要になる。
によって８領域に分割し、各分割領域毎に、その内部の
画素の値と重心からの距離との積をモーメントとして算
出し、領域毎のモーメントの累計値を文字認識のための
特徴として利用する手法が特開平６−１９５５１２号公
報に述べられている。この手法は、画像の回転、変倍に
対応しようとすると非常に複雑な制御が必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記文献［１］に述べ
られているようなツェルニケ・モーメントを用いる手法
は、画像の位置、回転、変倍に対応可能であり、またツ
ェルニケ・モーメントのラジアル多項式のテーブル化に
よって処理の高速化も可能である。しかし、この手法に
より画像の様々な拡大／縮小率に対応できる実用的な特
定マーク検出装置を実現するには、ラジアル多項式テー
ブルの保存に必要なメモリを減らす等の工夫が必要であ
る。
られているようなツェルニケ・モーメントを用いる手法
は、画像の位置、回転、変倍に対応可能であり、またツ
ェルニケ・モーメントのラジアル多項式のテーブル化に
よって処理の高速化も可能である。しかし、この手法に
より画像の様々な拡大／縮小率に対応できる実用的な特
定マーク検出装置を実現するには、ラジアル多項式テー
ブルの保存に必要なメモリを減らす等の工夫が必要であ
る。
【０００６】本発明の目的は、ツェルニケ・モーメント
を用いて画像中の特定マークを検出するための実用的な
方法及び装置を提供することにある。
を用いて画像中の特定マークを検出するための実用的な
方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
画像中の特定マークをツェルニケ・モーメントを用いて
検出する方法において、特定マークの大きさに応じたラ
ジアル多項式のテーブルを予め用意しておき、検出処理
時に、該テーブルを画像の縮小／拡大率に応じて拡大／
縮小したテーブルを生成し、該生成したテーブルと、該
画像との積和を計算することにより、該画像のツェルニ
ケ・モーメントを求めることを特徴とするものである。
画像中の特定マークをツェルニケ・モーメントを用いて
検出する方法において、特定マークの大きさに応じたラ
ジアル多項式のテーブルを予め用意しておき、検出処理
時に、該テーブルを画像の縮小／拡大率に応じて拡大／
縮小したテーブルを生成し、該生成したテーブルと、該
画像との積和を計算することにより、該画像のツェルニ
ケ・モーメントを求めることを特徴とするものである。
【０００８】請求項２記載の発明は、画像中の特定マー
クをツェルニケ・モーメントを用いて検出する方法にお
いて、画像の拡大率が最大の場合の特定マークの大きさ
に応じたラジアル多項式のテーブルを予め用意してお
き、検出処理時に、該テーブルを画像の縮小／拡大率に
応じて拡大／縮小したテーブルを生成し、該生成したテ
ーブルと該画像との積和を計算することにより、該画像
のツェルニケ・モーメントを求めることを特徴とするも
のである。
クをツェルニケ・モーメントを用いて検出する方法にお
いて、画像の拡大率が最大の場合の特定マークの大きさ
に応じたラジアル多項式のテーブルを予め用意してお
き、検出処理時に、該テーブルを画像の縮小／拡大率に
応じて拡大／縮小したテーブルを生成し、該生成したテ
ーブルと該画像との積和を計算することにより、該画像
のツェルニケ・モーメントを求めることを特徴とするも
のである。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明により特定マーク検出方法において、予め用意
されるラジアル多項式のテーブルは（ｘ≧０，ｙ≧０）
の１／４領域の値だけを保持しており、残りの領域の値
は該保持されている値に基づいて検出処理時に決定する
ことを特徴とするものである。
載の発明により特定マーク検出方法において、予め用意
されるラジアル多項式のテーブルは（ｘ≧０，ｙ≧０）
の１／４領域の値だけを保持しており、残りの領域の値
は該保持されている値に基づいて検出処理時に決定する
ことを特徴とするものである。
【００１０】請求項４記載の発明は、特定マークの大き
さに応じたラジアル多項式のテーブルを保存する第１の
テーブル保存手段と、画像を指定された縮小／拡大率で
入力する画像入力手段と、該画像入力手段による入力画
像を保存する画像保存手段と、該入力画像の縮小／拡大
率に応じて該第１テーブル保存手段に保存されたテーブ
ルを拡大／縮小する拡大／縮小手段と、該拡大／縮小手
段により拡大／縮小されたテーブルを保存する第２のテ
ーブル保存手段と、該画像保存手段に保存されている入
力画像より特定マークとほぼ同じ大きさの黒連結成分を
特定マーク候補領域として抽出するマーク切り出し手段
と、該特定マーク候補領域の画像の重心と該第２テーブ
ル保存手段に保存されているテーブルの中心とを合わせ
て該画像と該テーブルとの積和計算をすることによりツ
ェルニケ・モーメントの大きさを算出するツェルニケ・
モーメント算出手段と、特定マークについて予め算出さ
れたツェルニケ・モーメントの大きさの平均値及び標準
偏差を辞書として保存する辞書保存手段と、該辞書保存
手段に保存されている辞書と該ツェルニケ・モーメント
算出手段により算出されたツェルニケ・モーメントの大
きさとの相違度を算出する相違度算出部と、該相違度算
出部により算出された相違度に基づいて特定マークの検
出／非検出を判定する検出判定手段とを有することを特
徴とするものである。
さに応じたラジアル多項式のテーブルを保存する第１の
テーブル保存手段と、画像を指定された縮小／拡大率で
入力する画像入力手段と、該画像入力手段による入力画
像を保存する画像保存手段と、該入力画像の縮小／拡大
率に応じて該第１テーブル保存手段に保存されたテーブ
ルを拡大／縮小する拡大／縮小手段と、該拡大／縮小手
段により拡大／縮小されたテーブルを保存する第２のテ
ーブル保存手段と、該画像保存手段に保存されている入
力画像より特定マークとほぼ同じ大きさの黒連結成分を
特定マーク候補領域として抽出するマーク切り出し手段
と、該特定マーク候補領域の画像の重心と該第２テーブ
ル保存手段に保存されているテーブルの中心とを合わせ
て該画像と該テーブルとの積和計算をすることによりツ
ェルニケ・モーメントの大きさを算出するツェルニケ・
モーメント算出手段と、特定マークについて予め算出さ
れたツェルニケ・モーメントの大きさの平均値及び標準
偏差を辞書として保存する辞書保存手段と、該辞書保存
手段に保存されている辞書と該ツェルニケ・モーメント
算出手段により算出されたツェルニケ・モーメントの大
きさとの相違度を算出する相違度算出部と、該相違度算
出部により算出された相違度に基づいて特定マークの検
出／非検出を判定する検出判定手段とを有することを特
徴とするものである。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明による特定マーク検出装置において、第１テーブル保
存手段に、入力画像の拡大率が最大の場合の特定マーク
の大きさに応じたラジアル多項式のテーブルが保存され
ることを特徴とするものである。
明による特定マーク検出装置において、第１テーブル保
存手段に、入力画像の拡大率が最大の場合の特定マーク
の大きさに応じたラジアル多項式のテーブルが保存され
ることを特徴とするものである。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項４又は５記
載の発明による特定マーク検出装置において、該第１テ
ーブル保存手段に保存されるテーブルは（ｘ≧０，ｙ≧
０）の１／４領域の値だけを保持し、残りの領域の値は
該保持されている値に基づいて該拡大／縮小手段によっ
て決定されることを特徴とするものである。
載の発明による特定マーク検出装置において、該第１テ
ーブル保存手段に保存されるテーブルは（ｘ≧０，ｙ≧
０）の１／４領域の値だけを保持し、残りの領域の値は
該保持されている値に基づいて該拡大／縮小手段によっ
て決定されることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を明ら
かにするため、図面を用い本発明の一実施例を説明す
る。
かにするため、図面を用い本発明の一実施例を説明す
る。
【００１４】図１は本発明の一実施例による特定マーク
検出装置のブロック図である。なお、この特定マーク検
出装置は、単独の装置として用いられ、あるいは他の装
置例えばデジタルコピアに組み込まれる。
検出装置のブロック図である。なお、この特定マーク検
出装置は、単独の装置として用いられ、あるいは他の装
置例えばデジタルコピアに組み込まれる。
【００１５】図１において、１００は特定マーク検出の
対象となる書類をスキャンして画像情報を読み取るため
のスキャナ、１０２はスキャナ１００を用いてマーク検
出の対象となる原稿の画像データを入力する画像入力
部、１０４は画像入力部１０２より入力された画像デー
タ等を格納するための画像バッファである。１０６は検
出したい特定マークの大きさに応じたラジアル多項式テ
ーブルを格納するためのバッファ、１０８はバッファ１
０６内のラジアル多項式テーブルを画像入力の際の縮小
／拡大率１２２に応じて拡大／縮小したテーブルを生成
するラジアル多項式テーブル拡大／縮小部、１１０は拡
大／縮小後のラジアル多項式テーブルを格納するための
バッファである。１１２は画像バッファ１０４に格納さ
れた入力画像から検出したい特定マークの大きさに応じ
てマーク候補領域を切り出すマーク切り出し部、１１４
はバッファ１１０に保存されている拡大／縮小後のラジ
アル多項式テーブルを用いて、マーク切り出し部１１２
により切り出されたマーク候補領域のツェルニケ・モー
メントを大きさを算出するツェルニケ・モーメント算出
部である。１１８は検出したい特定マークの辞書を格納
している辞書メモリ、１１６はツェルニケ・モーメント
算出部１１４により算出されたツェルニケ・モーメント
の大きさと辞書バッファ１１８内の特定マークの辞書と
を比較し相違度を算出する相違度算出部、１２０は算出
された相違度に基づいて特定マークの検出／非検出の判
定を行なう検出判定部である。
対象となる書類をスキャンして画像情報を読み取るため
のスキャナ、１０２はスキャナ１００を用いてマーク検
出の対象となる原稿の画像データを入力する画像入力
部、１０４は画像入力部１０２より入力された画像デー
タ等を格納するための画像バッファである。１０６は検
出したい特定マークの大きさに応じたラジアル多項式テ
ーブルを格納するためのバッファ、１０８はバッファ１
０６内のラジアル多項式テーブルを画像入力の際の縮小
／拡大率１２２に応じて拡大／縮小したテーブルを生成
するラジアル多項式テーブル拡大／縮小部、１１０は拡
大／縮小後のラジアル多項式テーブルを格納するための
バッファである。１１２は画像バッファ１０４に格納さ
れた入力画像から検出したい特定マークの大きさに応じ
てマーク候補領域を切り出すマーク切り出し部、１１４
はバッファ１１０に保存されている拡大／縮小後のラジ
アル多項式テーブルを用いて、マーク切り出し部１１２
により切り出されたマーク候補領域のツェルニケ・モー
メントを大きさを算出するツェルニケ・モーメント算出
部である。１１８は検出したい特定マークの辞書を格納
している辞書メモリ、１１６はツェルニケ・モーメント
算出部１１４により算出されたツェルニケ・モーメント
の大きさと辞書バッファ１１８内の特定マークの辞書と
を比較し相違度を算出する相違度算出部、１２０は算出
された相違度に基づいて特定マークの検出／非検出の判
定を行なう検出判定部である。
【００１６】ここで、ツェルニケ・モーメントと、その
マーク検出への応用に関して説明する。ツェルニケ・モ
ーメントは、前記資料［１］等に詳しく述べられている
ように、次の式によって定義される。
マーク検出への応用に関して説明する。ツェルニケ・モ
ーメントは、前記資料［１］等に詳しく述べられている
ように、次の式によって定義される。
【００１７】
【数１】
【００１８】
【数２】
【００１９】
【数３】
【００２０】上記式（１）乃至式（３）において、ｎは
ツェルニケ・モーメントの次数、ｍは階数である。ｍの
絶対値はｎ以下でなければならず、かつ、ｎとｍの絶対
値との差は偶数でなければならない。
ツェルニケ・モーメントの次数、ｍは階数である。ｍの
絶対値はｎ以下でなければならず、かつ、ｎとｍの絶対
値との差は偶数でなければならない。
【００２１】上記式（１）のＲnm（ρ）はラジアル多項
式と呼ばれ、階数、次数と中心からの距離より算出され
る値である。上記式（２）式のＲｅ(Anm)がツェルニケ
・モーメントの実数部であり、上記（式３）のＩｍ
(Anm)がツェルニケ・モーメントの虚数部である。ツェ
ルニケ・モーメントの大きさ Ｒｅ(Anm) 2 ＋ Ｉｍ(Anm) 2 は、画像の回転に不変な値であるため、特定マークの検
出に利用できる。利用する際は、ｘ，ｙの値は特定マー
クの大きさに応じて正規化する必要がある。すなわち、
特定マークの重心を中心として、重心から一番遠い点ま
での距離が１となるように座標系を拡大／縮小して用い
る。
式と呼ばれ、階数、次数と中心からの距離より算出され
る値である。上記式（２）式のＲｅ(Anm)がツェルニケ
・モーメントの実数部であり、上記（式３）のＩｍ
(Anm)がツェルニケ・モーメントの虚数部である。ツェ
ルニケ・モーメントの大きさ Ｒｅ(Anm) 2 ＋ Ｉｍ(Anm) 2 は、画像の回転に不変な値であるため、特定マークの検
出に利用できる。利用する際は、ｘ，ｙの値は特定マー
クの大きさに応じて正規化する必要がある。すなわち、
特定マークの重心を中心として、重心から一番遠い点ま
での距離が１となるように座標系を拡大／縮小して用い
る。
【００２２】実際にツェルニケ・モーメントを算出する
ために、マーク候補領域が切り出される都度、上記式
（２）及び式（３）の演算を実行したのでは、多くの処
理時間を必要とするので実用的でない。そこで、予め特
定マークの大きさに応じた、次の式（４）、式（５）で
計算される値のテーブル（ラジアル多項式テーブル）を
作成しておく。
ために、マーク候補領域が切り出される都度、上記式
（２）及び式（３）の演算を実行したのでは、多くの処
理時間を必要とするので実用的でない。そこで、予め特
定マークの大きさに応じた、次の式（４）、式（５）で
計算される値のテーブル（ラジアル多項式テーブル）を
作成しておく。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】このラジアル多項式テーブルを利用すれ
ば、各画素値とラジアル多項式テーブルの値との積和を
とることでツェルニケ・モーメントを算出できる。つま
り、上記式（２）、式（３）に代えて、次の式（６）、
式（７）によりツェルニケ・モーメントが算出されるこ
とになる。
ば、各画素値とラジアル多項式テーブルの値との積和を
とることでツェルニケ・モーメントを算出できる。つま
り、上記式（２）、式（３）に代えて、次の式（６）、
式（７）によりツェルニケ・モーメントが算出されるこ
とになる。
【００２６】
【数６】
【００２７】
【数７】
【００２８】ラジアル多項式テーブルを用いる場合、入
力画像が片変倍されたときには、用意されたラジアル多
項式テーブルを片変倍の倍率に応じて拡大／縮小し、拡
大／縮小されたラジアル多項式テーブルを入力画像に適
用することで、片変倍画像のツェルニケ・モーメントを
算出できる。
力画像が片変倍されたときには、用意されたラジアル多
項式テーブルを片変倍の倍率に応じて拡大／縮小し、拡
大／縮小されたラジアル多項式テーブルを入力画像に適
用することで、片変倍画像のツェルニケ・モーメントを
算出できる。
【００２９】さて、本実施例では、バッファ１０６に格
納されているラジアル多項式テーブルは、入力画像の縮
小／拡大率がＸ方向は１、Ｙ方向は２の場合（Ｙ方向に
のみ２倍に拡大された片変倍の場合）に対応した形で作
成されている。このラジアル多項式テーブルを、実際に
画像が入力される時の縮小／拡大率に応じて拡大／縮小
することにより、入力画像上の特定マークの検出に必要
なラジアル多項式テーブルを生成して利用する。
納されているラジアル多項式テーブルは、入力画像の縮
小／拡大率がＸ方向は１、Ｙ方向は２の場合（Ｙ方向に
のみ２倍に拡大された片変倍の場合）に対応した形で作
成されている。このラジアル多項式テーブルを、実際に
画像が入力される時の縮小／拡大率に応じて拡大／縮小
することにより、入力画像上の特定マークの検出に必要
なラジアル多項式テーブルを生成して利用する。
【００３０】通常、スキャナ１００等の画像入力機器に
よって画像の拡大率／縮小率の最大値／最小値は定まっ
ているので、拡大率が最大の場合に応じたラジアル多項
式テーブルを予め用意して保存しておくことにより、そ
の最大の拡大率以下の範囲については、画像が拡大され
て入力された場合の検出精度の向上を期待できる（ラジ
アル多項式テーブルの分解能が向上しているため）。本
実施例では、Ｙ方向について２倍の拡大までは、このよ
うな分解能向上の利益が得られる。
よって画像の拡大率／縮小率の最大値／最小値は定まっ
ているので、拡大率が最大の場合に応じたラジアル多項
式テーブルを予め用意して保存しておくことにより、そ
の最大の拡大率以下の範囲については、画像が拡大され
て入力された場合の検出精度の向上を期待できる（ラジ
アル多項式テーブルの分解能が向上しているため）。本
実施例では、Ｙ方向について２倍の拡大までは、このよ
うな分解能向上の利益が得られる。
【００３１】また、ラジアル多項式テーブルはρについ
て周期関数であるので、必ずしも全領域すなわち全ての
（ｘ，ｙ）についてラジアル多項式テーブルの値を用意
しておく必要はなく、必要な一部の領域についての値だ
けを用意しておき、その値に基づいて残りの領域の値も
容易に生成することが可能である。そこで、本実施例に
おいては、バッファ１０６に格納されているラジアル多
項式テーブルは、（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域だけ
の値を保持したテーブルである。
て周期関数であるので、必ずしも全領域すなわち全ての
（ｘ，ｙ）についてラジアル多項式テーブルの値を用意
しておく必要はなく、必要な一部の領域についての値だ
けを用意しておき、その値に基づいて残りの領域の値も
容易に生成することが可能である。そこで、本実施例に
おいては、バッファ１０６に格納されているラジアル多
項式テーブルは、（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域だけ
の値を保持したテーブルである。
【００３２】例えば、検出したい特定マークの画像が４
８×４８画素の大きさの場合、（ｘ≧０，ｙ≧０）の２
４×２４画素のラジアル多項式テーブルを用意すればよ
い。ただし、先に述べたように、本実施例においてはＹ
方向のみ２倍に拡大した形でラジアル多項式テーブルを
保存する。したがって、バッファ１０６に格納されるラ
ジアル多項式テーブルの大きさはｘ方向が２４画素、Ｙ
方向が４８画素ということになる。
８×４８画素の大きさの場合、（ｘ≧０，ｙ≧０）の２
４×２４画素のラジアル多項式テーブルを用意すればよ
い。ただし、先に述べたように、本実施例においてはＹ
方向のみ２倍に拡大した形でラジアル多項式テーブルを
保存する。したがって、バッファ１０６に格納されるラ
ジアル多項式テーブルの大きさはｘ方向が２４画素、Ｙ
方向が４８画素ということになる。
【００３３】以下、本実施例における具体的な処理内容
を説明する。画像の入力に先だって縮小／拡大率１２２
が、例えばテンキーを用いてユーザにより入力される。
次に、画像入力部１０２において、スキャナ１００を用
い、指定された縮小／拡大率で画像を読み込み、その画
像データを画像バッファ１０４に格納する。ここでは、
ｘ方向及びＹ方向の縮小／拡大率が共に１に指定され、
画像は拡大も縮小もされないで入力されたとする。
を説明する。画像の入力に先だって縮小／拡大率１２２
が、例えばテンキーを用いてユーザにより入力される。
次に、画像入力部１０２において、スキャナ１００を用
い、指定された縮小／拡大率で画像を読み込み、その画
像データを画像バッファ１０４に格納する。ここでは、
ｘ方向及びＹ方向の縮小／拡大率が共に１に指定され、
画像は拡大も縮小もされないで入力されたとする。
【００３４】入力画像の縮小／拡大率が指定されると、
ラジアル多項式テーブル拡大／縮小部１０８の処理が実
行される。その処理の概略を図４に示す。ラジアル多項
式テーブル拡大／縮小部１０８において、バッファ１０
６よりラジアル多項式テーブルを読み込み、それを画像
入力の縮小／拡大率に応じて拡大／縮小する（ステップ
４００）。前述のように、本実施例では、バッファ１０
６に保存されているラジアル多項式テーブルはＹ方向２
倍の片変倍の場合に対応したテーブルであり、縮小／拡
大率が１の入力画像に合わせるため、同テーブルをＹ方
向につき１／２に縮小する必要がある。
ラジアル多項式テーブル拡大／縮小部１０８の処理が実
行される。その処理の概略を図４に示す。ラジアル多項
式テーブル拡大／縮小部１０８において、バッファ１０
６よりラジアル多項式テーブルを読み込み、それを画像
入力の縮小／拡大率に応じて拡大／縮小する（ステップ
４００）。前述のように、本実施例では、バッファ１０
６に保存されているラジアル多項式テーブルはＹ方向２
倍の片変倍の場合に対応したテーブルであり、縮小／拡
大率が１の入力画像に合わせるため、同テーブルをＹ方
向につき１／２に縮小する必要がある。
【００３５】図２は、このようなラジアル多項式テーブ
ルの拡大／縮小の例を模式的に示している。図２の
（ｂ）は入力画像の縮小／拡大率が１の場合に相当し、
予め用意されているラジアル多項式テーブル２００の値
を、Ｙ方向に１画素ずつ間引くことにより、Ｙ方向に１
／２に縮小されたラジアル多項式テーブル２０４が得ら
れる。なお、図２の（ａ）は入力画像がＹ方向に２／３
倍に縮小された場合の例であり、テーブル２００の値を
Ｙ方向に、３画素につき２画素の割で間引くことによっ
てテーブル２０２が得られる。図２の（ｃ）は入力画像
がＹ方向に８／３倍に拡大された場合の例であり、２０
６はＹ方向に拡大されたテーブルである。このテーブル
２０６の画素の値は、上下端の画素についてはテーブル
２００の上下端の画素の値と同じであるが、それ以外の
画素についてはテーブル２００の対応した２画素または
３画素の値を用いて計算される。
ルの拡大／縮小の例を模式的に示している。図２の
（ｂ）は入力画像の縮小／拡大率が１の場合に相当し、
予め用意されているラジアル多項式テーブル２００の値
を、Ｙ方向に１画素ずつ間引くことにより、Ｙ方向に１
／２に縮小されたラジアル多項式テーブル２０４が得ら
れる。なお、図２の（ａ）は入力画像がＹ方向に２／３
倍に縮小された場合の例であり、テーブル２００の値を
Ｙ方向に、３画素につき２画素の割で間引くことによっ
てテーブル２０２が得られる。図２の（ｃ）は入力画像
がＹ方向に８／３倍に拡大された場合の例であり、２０
６はＹ方向に拡大されたテーブルである。このテーブル
２０６の画素の値は、上下端の画素についてはテーブル
２００の上下端の画素の値と同じであるが、それ以外の
画素についてはテーブル２００の対応した２画素または
３画素の値を用いて計算される。
【００３６】このようにして、入力画像の縮小／拡大率
に応じて拡大／縮小されたラジアル多項式テーブルが生
成されるが、前述のように本実施例にあっては、バッフ
ァ１０６に保存されているラジアル多項式テーブルの値
は（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域の値だけであり、拡
大／縮小したラジアル多項式テーブルも同様に（ｘ≧
０，ｙ≧０）の１／４領域の値しか持たない。そこで、
ラジアル多項式テーブル拡大／縮小部１０８は、拡大／
縮小後のラジアル多項式の（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４
領域の値に基づき、残りの３／４領域の値を決定し、テ
ーブルを完成させる（ステップ４０２）。この残りの値
の決め方について、図３を参照して説明する。なお、図
３に示すラジアル多項式テーブルは１次１階の実数部用
テーブルの例である。
に応じて拡大／縮小されたラジアル多項式テーブルが生
成されるが、前述のように本実施例にあっては、バッフ
ァ１０６に保存されているラジアル多項式テーブルの値
は（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域の値だけであり、拡
大／縮小したラジアル多項式テーブルも同様に（ｘ≧
０，ｙ≧０）の１／４領域の値しか持たない。そこで、
ラジアル多項式テーブル拡大／縮小部１０８は、拡大／
縮小後のラジアル多項式の（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４
領域の値に基づき、残りの３／４領域の値を決定し、テ
ーブルを完成させる（ステップ４０２）。この残りの値
の決め方について、図３を参照して説明する。なお、図
３に示すラジアル多項式テーブルは１次１階の実数部用
テーブルの例である。
【００３７】図３の（ａ）に示すように、（ｘ≦０，ｙ
≧０）の１／４領域に対しては、（ｘ≧０，ｙ≧０）の
１／４領域の値を列毎に複写するが、実数部用テーブル
の場合、ｍが奇数のときは値を−１倍してから複写しｍ
が偶数のときは値をそのまま複写する。虚数部用テーブ
ルの場合も同様であるが、ｍが奇数のときは値をそのま
ま複写しｍが偶数のときは値を−１倍してから複写す
る。次に、図３の（ｂ）に示すように、（ｘ≧０，ｙ≦
０）の１／４領域に対しては（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／
４領域の値を、（ｘ≦０，ｙ≦０）の１／４領域に対し
ては（ｘ≦０，ｙ≧０）の１／４領域の値を、それぞれ
行毎に複写するが、虚数部用テーブルの場合には値を−
１倍してから複写する。
≧０）の１／４領域に対しては、（ｘ≧０，ｙ≧０）の
１／４領域の値を列毎に複写するが、実数部用テーブル
の場合、ｍが奇数のときは値を−１倍してから複写しｍ
が偶数のときは値をそのまま複写する。虚数部用テーブ
ルの場合も同様であるが、ｍが奇数のときは値をそのま
ま複写しｍが偶数のときは値を−１倍してから複写す
る。次に、図３の（ｂ）に示すように、（ｘ≧０，ｙ≦
０）の１／４領域に対しては（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／
４領域の値を、（ｘ≦０，ｙ≦０）の１／４領域に対し
ては（ｘ≦０，ｙ≧０）の１／４領域の値を、それぞれ
行毎に複写するが、虚数部用テーブルの場合には値を−
１倍してから複写する。
【００３８】このようなプロセスによって、Ｙ方向に２
倍に片変倍された、しかも（ｘ≧０，，ｙ≧０）の１／
４領域しか値を持たないラジアル多項式テーブルより、
等倍入力された画像のツェルニケ・モーメントを算出す
るための完全なラジアル多項式テーブルが生成され、こ
れはバッファ１１０に一時的に保存される（ステップ４
０４１）。
倍に片変倍された、しかも（ｘ≧０，，ｙ≧０）の１／
４領域しか値を持たないラジアル多項式テーブルより、
等倍入力された画像のツェルニケ・モーメントを算出す
るための完全なラジアル多項式テーブルが生成され、こ
れはバッファ１１０に一時的に保存される（ステップ４
０４１）。
【００３９】次に、マーク切り出し部１１２において、
画像バッファ１０４に格納されている入力画像に対して
黒画素の連結成分の抽出を行ない、検出したい特定マー
クの大きさとほぼ等しい大きさを持つと判断される黒画
素連結成分をマーク候補領域として、その座標、例えば
その外接矩形の対角点座標をツェルニケ・モーメント算
出部１１４へ送る。具体的には例えば、判断のための閾
値をＬＴｈ、検出したい特定マークの大きさをＭSizeと
した場合に、黒画素連結成分の幅ＢｌＷ，高さＢｌＨが
次の２式の条件を満たすときに、その黒画素連結成分を
マーク候補領域として検出し、その座標をツェルニケ・
モーメント算出部１１４へ送る。
画像バッファ１０４に格納されている入力画像に対して
黒画素の連結成分の抽出を行ない、検出したい特定マー
クの大きさとほぼ等しい大きさを持つと判断される黒画
素連結成分をマーク候補領域として、その座標、例えば
その外接矩形の対角点座標をツェルニケ・モーメント算
出部１１４へ送る。具体的には例えば、判断のための閾
値をＬＴｈ、検出したい特定マークの大きさをＭSizeと
した場合に、黒画素連結成分の幅ＢｌＷ，高さＢｌＨが
次の２式の条件を満たすときに、その黒画素連結成分を
マーク候補領域として検出し、その座標をツェルニケ・
モーメント算出部１１４へ送る。
【００４０】
【数８】
【００４１】
【数９】
【００４２】ここで、入力画像より次表に示すような黒
画素連結成分Ａ，Ｂ，Ｃが抽出されたものとする。
画素連結成分Ａ，Ｂ，Ｃが抽出されたものとする。
【００４３】
【表１】
【００４４】ＭSize＝４８、Ｌｔｈ＝４であるとする
と、マーク切り出しの結果は次表のようになり、黒画素
連結成分Ａ，Ｂだけがマーク候補領域として検出され
る。
と、マーク切り出しの結果は次表のようになり、黒画素
連結成分Ａ，Ｂだけがマーク候補領域として検出され
る。
【００４５】
【表２】
【００４６】ツェルニケ・モーメント算出部１１４で
は、マーク切り出し部１１２より渡された座標から、マ
ーク候補領域画像を画像バッファ１０４より取り込み、
そのマーク候補領域画像の重心を算出する。そして、そ
の重心と、バッファ１１０内に保存されているラジアル
多項式テーブルの中心を合わせた後、マーク候補領域画
像の画素値と同テーブルの対応値との積の和を計算す
る。ラジアル多項式テーブルは実数部用と虚数部用の２
つがあるので、それぞれについて積和計算を行なう。そ
して、実数部の積和の二乗と虚数部の積和の二乗との和
を計算して、ツェルニケモーメントの大きさを得る。図
３の（ｃ）は、ラジアル多項式テーブル（ここでは実数
部用テーブル）３００の値と画像３０２の対応画素値と
が掛け合わされることにより、ツェルニケ・モーメント
の実数部３０４が得られる様子を模式的に示している。
は、マーク切り出し部１１２より渡された座標から、マ
ーク候補領域画像を画像バッファ１０４より取り込み、
そのマーク候補領域画像の重心を算出する。そして、そ
の重心と、バッファ１１０内に保存されているラジアル
多項式テーブルの中心を合わせた後、マーク候補領域画
像の画素値と同テーブルの対応値との積の和を計算す
る。ラジアル多項式テーブルは実数部用と虚数部用の２
つがあるので、それぞれについて積和計算を行なう。そ
して、実数部の積和の二乗と虚数部の積和の二乗との和
を計算して、ツェルニケモーメントの大きさを得る。図
３の（ｃ）は、ラジアル多項式テーブル（ここでは実数
部用テーブル）３００の値と画像３０２の対応画素値と
が掛け合わされることにより、ツェルニケ・モーメント
の実数部３０４が得られる様子を模式的に示している。
【００４７】本実施例では３次までのツェルニケモーメ
ントの大きさがマーク検出に用いられるものとして、例
えば次表に示すようなツェルニケ・モーメントの算出結
果となったとする。
ントの大きさがマーク検出に用いられるものとして、例
えば次表に示すようなツェルニケ・モーメントの算出結
果となったとする。
【００４８】
【表３】
【００４９】辞書バッファ１１８には、検出したい特定
マークに関して、複数の画像より求めたツェルニケ・モ
ーメントの大きさの平均値Ｄｉｃ（）と標準偏差Ｓｔｄ
（）が辞書として格納されている。相違度算出部１１６
において、ツェルニケ・モーメント算出部１１６により
算出されたツェルニケ・モーメントの大きさＦ（）と、
特定マークの辞書を用いて、次式により入力画像（マー
ク候補領域画像）と特定マークとの相違度Ｄｃｂを算出
する。
マークに関して、複数の画像より求めたツェルニケ・モ
ーメントの大きさの平均値Ｄｉｃ（）と標準偏差Ｓｔｄ
（）が辞書として格納されている。相違度算出部１１６
において、ツェルニケ・モーメント算出部１１６により
算出されたツェルニケ・モーメントの大きさＦ（）と、
特定マークの辞書を用いて、次式により入力画像（マー
ク候補領域画像）と特定マークとの相違度Ｄｃｂを算出
する。
【００５０】
【数１０】
【００５１】特定マークの辞書の例と前記黒画素連結成
分Ａ，Ｂに対する相違度算出結果を次表に示す。
分Ａ，Ｂに対する相違度算出結果を次表に示す。
【００５２】
【表４】
【００５３】検出判定部１２０では、算出された相違度
Ｄｃｂに基づいて特定マークの検出／非検出の判定を行
なう。具体的には、ある閾値ＴｈＤと相違度Ｄｃｂとを
比較し、 ＴｈＤ＞Ｄｃｂ のときに特定マークが検出されたと判定する。ＴｈＤ＝
４．００とすると、前記黒画素連結成分Ａ，Ｂの検出判
定結果は次表のようになる。
Ｄｃｂに基づいて特定マークの検出／非検出の判定を行
なう。具体的には、ある閾値ＴｈＤと相違度Ｄｃｂとを
比較し、 ＴｈＤ＞Ｄｃｂ のときに特定マークが検出されたと判定する。ＴｈＤ＝
４．００とすると、前記黒画素連結成分Ａ，Ｂの検出判
定結果は次表のようになる。
【００５４】
【表５】
【００５５】
【発明の効果】請求項１乃至６の各項記載の発明によれ
ば、画像中の任意の位置にある、任意の角度の、任意の
変倍率の特定マークを高精度に検出することができ、ラ
ジアル多項式テーブルを用いることにより高速処理が可
能であり、ラジアル多項式テーブルを画像の様々な拡大
／縮小率に対応して複数用意するのでなく１つだけ用意
するため、ラジアル多項式テーブルの保存に必要なメモ
リ容量が少なくて済む。請求項２及び５記載の発明によ
れば、ラジアル多項式テーブルの分解能の向上により、
画像が拡大された入力された場合のマーク検出精度を高
くできる。請求項３及び６記載の発明によれば、ラジア
ル多項式テーブルの１／４領域の値だけを保存するた
め、テーブル保存に必要なメモリ容量（第１テーブル保
存手段のメモリ容量）をさらに削減できる。
ば、画像中の任意の位置にある、任意の角度の、任意の
変倍率の特定マークを高精度に検出することができ、ラ
ジアル多項式テーブルを用いることにより高速処理が可
能であり、ラジアル多項式テーブルを画像の様々な拡大
／縮小率に対応して複数用意するのでなく１つだけ用意
するため、ラジアル多項式テーブルの保存に必要なメモ
リ容量が少なくて済む。請求項２及び５記載の発明によ
れば、ラジアル多項式テーブルの分解能の向上により、
画像が拡大された入力された場合のマーク検出精度を高
くできる。請求項３及び６記載の発明によれば、ラジア
ル多項式テーブルの１／４領域の値だけを保存するた
め、テーブル保存に必要なメモリ容量（第１テーブル保
存手段のメモリ容量）をさらに削減できる。
【図１】本発明の一実施例による特定マーク検出装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】（ａ）ラジアル多項式テーブルの縮小の例を示
す図である。 （ｂ）ラジアル多項式テーブルの縮小の例を示す図であ
る。 （ｃ）ラジアル多項式テーブルの拡大の例を示す図であ
る。
す図である。 （ｂ）ラジアル多項式テーブルの縮小の例を示す図であ
る。 （ｃ）ラジアル多項式テーブルの拡大の例を示す図であ
る。
【図３】（ａ）ラジアル多項式テーブルの（ｘ≦０，ｙ
≧０）の１／４領域の値の決定方法を示す図である。 （ｂ）ラジアル多項式テーブルの（ｘ≧０，ｙ≦０）の
１／４領域と（ｘ≦０，ｙ≦０）の１／４領域の値の決
定方法を示す図である。 （ｃ）ラジアル多項式テーブルと入力画像とを掛け合わ
せてツェルニケ・モーメントを得る様子を模式的に示す
図である。
≧０）の１／４領域の値の決定方法を示す図である。 （ｂ）ラジアル多項式テーブルの（ｘ≧０，ｙ≦０）の
１／４領域と（ｘ≦０，ｙ≦０）の１／４領域の値の決
定方法を示す図である。 （ｃ）ラジアル多項式テーブルと入力画像とを掛け合わ
せてツェルニケ・モーメントを得る様子を模式的に示す
図である。
【図４】ラジアル多項式テーブル拡大／縮小部の処理の
概略フローチャートである。
概略フローチャートである。
１００ スキャナ １０２ 画像入力部 １０４ 画像バッファ １０６ ラジアル多項式テーブル格納用バッファ １１０ 拡大／縮小ラジアル多項式テーブル格納用バッ
ファ １１２ マーク切り出し部 １１４ ツェルニケ・モーメント算出部 １１６ 相違度算出部 １１８ 辞書バッファ １２０ 検出判定部
ファ １１２ マーク切り出し部 １１４ ツェルニケ・モーメント算出部 １１６ 相違度算出部 １１８ 辞書バッファ １２０ 検出判定部
Claims (6)
- 【請求項１】 画像中の特定マークをツェルニケ・モー
メントを用いて検出する方法において、特定マークの大
きさに応じたラジアル多項式のテーブルを予め用意して
おき、検出処理時に、該テーブルを画像の縮小／拡大率
に応じて拡大／縮小したテーブルを生成し、該生成した
テーブルと該画像との積和計算により、該画像のツェル
ニケ・モーメントを求めることを特徴とする特定マーク
検出方法。 - 【請求項２】 画像中の特定マークをツェルニケ・モー
メントを用いて検出する方法において、画像の拡大率が
最大の場合の特定マークの大きさに応じたラジアル多項
式のテーブルを予め用意しておき、検出処理時に、該テ
ーブルを画像の縮小／拡大率に応じて拡大／縮小したテ
ーブルを生成し、該生成したテーブルと該画像との積和
計算により、該画像のツェルニケ・モーメントを求める
ことを特徴とする特定マーク検出方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の特定マーク検出方
法において、予め用意されるラジアル多項式のテーブル
は（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域の値だけを保持して
おり、残りの領域の値は該保持されている値に基づいて
検出処理時に決定することを特徴とする特定マーク検出
方法。 - 【請求項４】 特定マークの大きさに応じたラジアル多
項式のテーブルを保存する第１のテーブル保存手段と、
画像を指定された縮小／拡大率で入力する画像入力手段
と、該画像入力手段による入力画像を保存する画像保存
手段と、該入力画像の縮小／拡大率に応じて該第１テー
ブル保存手段に保存されたテーブルを拡大／縮小する拡
大／縮小手段と、該拡大／縮小手段により拡大／縮小さ
れたテーブルを保存する第２のテーブル保存手段と、該
画像保存手段に保存されている入力画像より特定マーク
とほぼ同じ大きさの黒連結成分を特定マーク候補領域と
して抽出するマーク切り出し手段と、該特定マーク候補
領域の画像の重心と該第２テーブル保存手段に保存され
ているテーブルの中心とを合わせて該画像と該テーブル
との積和計算をすることによりツェルニケ・モーメント
の大きさを算出するツェルニケ・モーメント算出手段
と、特定マークについて予め算出されたツェルニケ・モ
ーメントの大きさの平均値及び標準偏差を辞書として保
存する辞書保存手段と、該辞書保存手段に保存されてい
る辞書と該ツェルニケ・モーメント算出手段により算出
されたツェルニケ・モーメントの大きさとの相違度を算
出する相違度算出部と、該相違度算出部により算出され
た相違度に基づいて特定マークの検出／非検出を判定す
る検出判定手段とを有することを特徴とする特定マーク
検出装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の特定マーク検出装置にお
いて、第１テーブル保存手段に、入力画像の拡大率が最
大の場合の特定マークの大きさに応じたラジアル多項式
のテーブルが保存されることを特徴とする特定マーク検
出装置。 - 【請求項６】 請求項４又は５記載の特定マーク検出装
置において、該第１テーブル保存手段に保存されるテー
ブルは（ｘ≧０，ｙ≧０）の１／４領域の値だけを保持
し、残りの領域の値は該保持されている値に基づいて該
拡大／縮小手段によって決定されることを特徴とする特
定マーク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30125095A JPH09147109A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 特定マーク検出方法及び特定マーク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30125095A JPH09147109A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 特定マーク検出方法及び特定マーク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147109A true JPH09147109A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17894578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30125095A Pending JPH09147109A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 特定マーク検出方法及び特定マーク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09147109A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6226417B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-05-01 | Ricoh Company, Ltd. | Method and system for recognizing a rotated image pattern with reduced processing time and memory space |
| WO2001033480A1 (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-10 | Lg Electronics Inc. | Method for extracting zernike/pseudo-zernike moment |
| US6862370B2 (en) * | 2000-05-19 | 2005-03-01 | Ricoh Company, Ltd. | Image detecting method, image detecting system, program, and recording medium for image detection |
| EP1011064A3 (en) * | 1998-11-30 | 2005-06-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pattern detection method and apparatus |
| KR100712341B1 (ko) * | 1999-11-30 | 2007-05-02 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | 변형된 저니크 모멘트에 의한 3차원 영상 데이터의 특징추출 및 검색 방법 및 장치 |
| US7305664B2 (en) | 2002-10-09 | 2007-12-04 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus, method, software and medium storage for performing the tasks of detecting specified marks |
| JP2008181124A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-08-07 | Applied Materials Israel Ltd | マスクの評価すべきパターンを評価するための方法及びシステム |
| JP2012021967A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-02-02 | Fujitsu Ltd | 物性の測定方法及び測定装置 |
-
1995
- 1995-11-20 JP JP30125095A patent/JPH09147109A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040406 |