JPS60218183A

JPS60218183A - 写像による情報抽出方法

Info

Publication number: JPS60218183A
Application number: JP7451884A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Yasukawa; 裕介安川; Susumu Kawakami; 進川上; Takashi Uchiyama; 隆内山; Yasushi Inamoto; 稲本　康
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1985-10-31
Also published as: JPH0157831B2; AU563931B2; AU4108385A

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、原画像から線分の再生、線分の交点等の情報
を写像により抽出するための写像による情報抽出方法に
関し、特に写像する際の写像関数の生成について改良し
た写像による情報抽出方法に関する。

〔技術の背景〕

近年、人間の眼と同様の機能を機械によって実現するた
めに物体の認識技術が盛んに開発されている。

この様な物体の認識においては、物体を画像として把え
、この画像から物体の特徴等の情報を抽出して物体を認
識する方法が用いられている。

このため、一般に物体をテレビカメラ等の撮像手段によ
って撮像し、原画像を取入み、この画像を元に電気的処
理を行って情報抽出を行なう必要がある。

一方、このような原画像には雑音が含まれていたり、に
じみやぼけか存在することが多く、これらの雑音成分を
取り除き、原画像を構成する構造線等を抽出することが
必要となる。

〔従来技術と問題点〕

この様な画像の抽出方法として従来よりハフ（Ｈｏｕ、
ｇｋ　）変換による写像を用いるものや球面写像を用い
るものがある。ハフ変換は、入力画像についての直線あ
るいは線分の抽出等において、確か）　さを濃縮させる
手法きして用いられるものである。

第１図はハフ変換の説明図を示す。いわゆるハフ変換に
おいては、第１図（５）図示の如き画像プレーン上の点
（Ｘｉ　＋　’／ｉ　）が、第１図（ロ）図示の如きパ
ラメータプレーンにおいて、 ρ＝町ｃｏｔθ＋ｙ１．ｓｉルθ で表わされる正弦波（写像関数）に変換される。

ここで、第１図（Ｎ図示の如き１直線上の各点に対応す
る正弦波を、パラメータプレーンにプロットすると、第
１図（Ｂ）図示の如く、２点（ρが正のものだけ考えれ
ば１点）で交れる。この点の回転角θ０．高さρ。は、
第１図（８）の各点が構成する直線に対し原点から垂直
な線を下ろした時の垂直線の長さρ。と回転点θ。を示
すことになるから、これによって当該各点の構成する直
線の情報を抽出出来る。即ち、直線あるいは線分の抽出
、途切れ、歪みのある線分の再生等が可能となる。

一方、球面写像によるものは、点の座標を球面上の大円
（写像関数）に変換して、球面上に大円を描き、同様に
して各点の対応大円を描きその交点をめて、線分の抽出
、再生等を行なう。

このような写像を用いる情報抽出方法においては、各点
に対応した写像関数を生成する必要があり、しかも各点
毎に写像関数が異なるから、写像関数をいちいち計算に
よりめていたのでは写像に要する時間がかかり、高速な
情報抽出ができないきいう問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、写像関数を高速に且つ容易に生成することが
でき、情報抽出のために要する速度を向上することの可
能な写像による情報抽出方法を提供するにある。

〔発明の構成〕

上述の目的の達成のため、本発明は、１対象面上での各
点の座標に対応する写像関数を各点毎に生成し、生成し
た写像関数を写像面に書込み、書込まれた写像面におけ
る各写像関数の相互関係から該各点に含まれる情報を抽
出する写像による情報抽出方法であって、該対象面上で
設定された基準点に対応する写像関数を格納しておき、
該基準点と該各点との位置関係によって該写像関数を該
写像面の座標でシフトすることにより該各点の写像関数
を生成することを特徴としている。

また、本発明の実施態様を列記すれば次の如くである。

■　前記各点の座標を極座標形式で表現するとともに前
記極座標の各同心円毎に前記基準点を設定し、該基準点
に対応する写像関数を格納しておくことを特徴とする。

■　■において、前記各点の座標が前記極座標の半径方
向の同心円位置と回転方向の回転位置とで表現され、前
記°同心円位置によって対応する写像関数を選択し、該
選択された写像関数を該回転位置に基いてシフトするこ
とによって該各点の写像関数を生成するこきを特徴とす
る。

■　■又は■において、前記写像関数は前記各同心円毎
に格納されていることを特徴とする。

■　■において、前記写像面が前記各同心円毎に分割し
て設けられており、前記写像関数を各同心円毎に並列的
に生成してシフトせしめ、前記同心円毎の写像面に書込
むことを特徴とする。

■　■又は■において、前記写像関数と前記各同心円と
の交点の座標を前記写像関数として格納するときを特徴
とする。

■　■において、前記写像関数をシフトするに際し、前
記回転位置を前記同心円上における基準点からの距離に
変換して該写像関数をシフトすることを特徴とする。

■　■において、前記写像が前記写像面を球面とする球
面写像であり、該写像面が緯度線方向の同心円によって
分割されていることを特徴とする。

■　■において、前記写像関数が前記球面における前記
点を極とした場合の赤道に相当する大円で□　７− あることを特徴とする。

■　■において、前記写像が前記写像面をハフ変換面と
したハフ変換による写像であることを特徴とする。

［株］　■において、前記写像関数がハフ変換関数であ
ることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

本発明は写像を用いて情報抽出を行なうことを基本とし
ている。この写像には、ハフ変換によるものと球面変換
によるものとがあり、前者では、写像関数として正弦波
（ハフ変換関数）を、後者では写像関数として球面上の
大円を用いる。そして写像の手順としては、対象面での
各点を写像関数に変換し、写像面に書込み、書込まれた
写像関数の相互関係（例えばこれらの交点）から対象面
の各点に含まれる情報、例えば直線を構成しているか、
・直線の位置、方向等を抽出するものである。

そしてこのような写像においては、各点毎に写像関数を
発生する必要があることから、この写像−９−１％１＾　８− 関数の生成に要する時間がもつとも情報抽出に要する時
間に影響を与える。

以下、先づ球面写像による場合を説明し、次に　′ハフ
変換による場合について説明する。

球面写像の基本手順を以下に説明する。まづ、原画像を
球面上に投影（球面投影）する。次に、球面上に投影さ
れた原画の各点ごとにその点を中心として大円（写像関
数）を描く。更に描かれた大円群の相互関係から情報を
抽出する。

このような手順を踏むこきによって、原画の各点と球面
の中心を含む平面の法線ベクトルが得られ、同時線分が
抽出出来、又途切れたり、歪んだ線分の再生も可能とな
る。さらに、球面上の投影の変化情報を、球面上の１点
に写像することにより、直線移動する点状物体の軌跡を
抽出する。また、複数の線分の球面上の投影を、それぞ
れ球面上の１点に写像し、次にこれらの写像点を再び写
像することによって、元の線分の交点を再生する。

第２図及び第４図は球面投影についての説明図、第５図
及び第６図は球面写像の原理説明図である。

−１０− 例えば第２図図示の如く、平面投影が外部の立体３１を
平面３２上に投影するのに対し、球面投影の場合には、
立体３１を球面３３に投影する。

普通のレンズを持ったカメラによって、立体３１を写し
た場合、平面投影のようになるが、魚眼レンズ等の球面
レンズを有する球面カメラを用いた場合、球面３３への
球面投影となる。なお、この場合カメラは球面３３の球
の中心に位置していると考えてよい。なお、以下の説明
では、球面３３による球の半径は１、すなわち単位法に
投影するものとして説明する。

第３図図示の如く、ユークリッド平面３５上の直線３６
を球面３３上に投影した場合、球面３３上においては大
円３７の一部となる。大円３７は′すなわち球面上にお
ける直線と定義してよい。同様に平面３５上の点は、球
面３３上の極に対応し、これは点と定義される。この球
面投影により、いわゆるユークリッド幾何に代えて、球
面幾何、特にリーマンの楕円的非ユークリッド幾何が適
用されることになる。

この球面投影によれば、第４図（Ｎ図示の如く、ユーク
リッド平面３５において交わらない平行線３８が、球面
３３上における交点３９で有限の範囲で交わる。もちろ
ん、第４図（均図示の如く、平面３５上で交差する直線
４０は、球面３３上においても交わる。以上のような性
質により、球面投影によれば、平行線の無限遠点での交
点を緯度・経度で計測できることとなる。この平行線の
無限遠交点が計測できるという性質は、以下に説明する
球面写像による３次元計測のポイントになる。

本発明の場合、前述の如く球面カメラによって捕捉され
た画像データを直接計測データとして用いるだけではな
く、以下に説明するように球面上における双対写像、す
なわち球面写像によりデータを変換して処理するように
される。

第５図は球面写像により点を直線（球面上では大円）に
対応させる例を示している。第５図（５）図示の如く、
３次元空間内の点Ｐは、球面投影により球面３３上の点
Ｐ′に投影される。点Ｐ′はさらに球面写像により大円
である直線ｔに写像される。

なお、ロボットの眼であるカメラは、原点０に位置して
いる。直線ｔへの写像は、第５図（８１図示の如く、点
Ｐ′と原点０とを結ぶ線分に垂直な平面に）　よっ７、
オヨ３３ゆ。っヵヨ、。９４カ。オ、、。

とじて与えられる。このように、球面写像により、外部
の点Ｐは球面３３上における直線ｔに対応づけられるこ
ととなる。

第６図は球面写像により、直線を直線群によって定まる
点に対応させる例を示している。３次元空間内の直線り
は、球面投影より、球面３３上の直線Ｌ′に投影される
。直線り上の点Ｐ、　、Ｐ、　、Ｐ、。

・・・は、直線Ｌ′上の点Ｐ、’　、　Ｐ、’　、　Ｐ
、’　、・・・にそれぞれ投影される。これらの各点Ｐ
、’　、　Ｐ、’　、　Ｐ、’・・・は、球面写像によ
り大円群である直線群Ａ、　、Ｌ、　、ｔ、　。

・・・に写像されるが、これらの大円は原点Ｏについて
対称な２点（対心点）で交わる。この２点を１点と考え
、片方で代表させて、写像の意味で以後Ｓ点と呼ぶ。す
なわち、直線りの情報が、球面写像によって、１点Ｓに
濃縮されたことｌこなる。なお、上記Ｐ１．Ｐ、　、Ｐ
、　、・・・Ｐ　１’　＋　Ｐ　ｌ’　ｔ　Ｐ　１１’
　９・・・および１．．１．．１．　、・・・は、概念
としては連続であるが、現実的には受光素子や画像メモ
リの構成に依存した離散的な位置に対応するものとなる
。

原点０から点Ｓに至るベクトルを９で表わすと、　□日
は直線りと原点０とを含む平面の法線ベクトルとなる。

本方法により宿は計測可能であり、このｇは３次元的情
報を含んでいるため、例えばハフ変換や最小２乗法によ
る他の情報抽出法にはな′い大きな特長となっている。

第７図は上記球面写像にもとづく線分の抽出を説明する
ための図である。第７図図示の如く、球面写像によれば
、外部の線分りを投影した線分Ｌ′が８点に写像される
ことになる。第７図中の矢印　□は、大円の一部である
線分Ｌ′から８点への写像を　゛意味している。従って
、線分の有無を写像球面における８点の有無により検出
すれば、高い８Ｎ比で線分を抽出することができる。

第８図および第９図は、途切れたり歪んだりしている線
分を再生する例を説明するための図である。カメラによ
って捉えた像は、ノイズによ・り歪んだり、また背景と
の関係で一部がぼやけてしまうことがある。以下のよう
に球面写像によって、情報の濃縮を行い、途切れや歪み
のある線分を再生する。もし、入力した像が外部の直線
の一部である線分を投影したものであれば、多少の途切
れや歪みがあっても、例えば第８図図示の如く、これら
の球面写像は、真の８点付近に集まってくることになる
。すなわち、線分上の各点に対する大円か、８点付近を
通る。従って、その大円が最も集まったピークの位置を
８点とみなし、第９図図示の如く、点から線への逆写像
を行えば、線分が再生されることとなる。なお、第９図
においては、球面３３上の線分に対応する３次元空間の
線分が示されているが、この方向ベクトルがまるわけで
はない。球面３３上においてのみ再生される。

この方向ベクトルは、例えば眼の移動や平行照明によっ
て後述する如くめることができる。

第１０図は移動物体の検出を説明するための図である。

例えば一定の時間間隔で投影像を画像メモリに蓄えてお
き、最新のものと一瞬前のものとの差をとる。こうすれ
ば像の変化が抽出できる。

球面３３上の投影された像の変化を抽出したならば、こ
の変化点の写像を次々に累積してゆく。いま、第１０図
図示の如く、点状物体が直線運動しているとすれば、８
点付近に写像される累積信号が増大する。そこでそのピ
ーク位置を８点とみなし、第９図の場合と同様な逆写像
を行う。これによって球面３３上において、移動物体の
軌跡を抽出することができる。なお、この方式により、
複数の移動物体を同時に検出するこきができる。また、
物体が移動すればするほどピークが大きくなるため、Ｓ
Ｎ比がよくなる・という特徴をもっている。

線分の再生と同様に交点の再生も、第１１図を参照して
、以下に説明する如く可能である。第１１図図示の如く
、線分Ｐの８点をＳＰ１線分Ｑの８点をＳＱとする。ま
た、ＳＰとＳＱとを通る大円をｔとする。ｔを含む平面
の法線を原点Ｏに立てると、球面３３上でＰ′とＱ′の
交点に交わる。この点を写像の写像という意味でＳＳと
呼ぶことにする。

−１５− すなわち、各線分の８点をもう一度写像することによっ
て、交点ＳＳを再生することができる。各線分の情報が
各８点に集積し、これら８点の情報がＳＳ点に集積する
ことから、元の線分のすべての構成点がＳＳ点に集積し
ていると考えることができる。従って、高いＳＮ比によ
る交点の再生が可能である。なお、３本以上の線分が１
点で交わる場合も同様である。

特別な場合として、線分が平行であるときの例を第１２
図に図示している。人工物の世界には、例えば窓のサツ
シ、本棚、ビル並というように、互いに平行となる線分
の数が多い。平行線は、一般的には無限遠点が交点であ
ると言うことができる。このような無限遠点の交点は、
通常の手段ではめることが困難である。しかし、本方法
によれば、第１２図かられかるように、第１１図の場合
と同様に球面３３上に交点ＳＳをめることができる。し
かも、互いに平行な線分の数が多いほど、高いＳＮ比で
交点の再生が可能である。なお、交点ＳＳが実際の平行
線か否かの判定は、次のよ−１６− うにして行うことかできる。

ロボットの眼であるカメラを平行移動させる。　□無限
遠点は一定であるため、平行線に対応するＳＳ点は、眼
を平行移動させても動くことはない。

従って、眼を平行移動させて、ＳＳ点が動かなければ、
平行線であると言える。逆に、眼の平行移動によって、
ＳＳ点が動けば、平行線でないと判定できる。なお、眼
を動かす代わりに、２台のカメラを使っても同様に判定
できる。ＳＳ点が２台のカメラにおいて同一ならば、平
行線に対応している。

また、平行線の判定に、次のような知識を利用すること
もできる。例えば人工物の世界では直方体形状が多いた
め、１点で交わる稜の数は３以下の場合が多い。すなわ
ち、直方体の角などにおいて、４本の線分が交わること
はない。従って、４本以上の線分が１点で交わる場合に
は、平行と判　定してほとんど誤ることはない。また、
多面体の頂点である稜の交点は、それらの稜をはさむ面
に　“接している。そこで、ＳＳ点がその対応する線分
をはさむ領域からある距離以上前れていないとき、それ
らの線分は平行ではなく、１つの頂点で交わる稜である
と判定してよい。

第１３図は、上述の球面写像の基本手順説明図である。

先づ、球面３３（実際にはメモリ）を調べ、球面３３上
の点Ｐを抽出する。次に点Ｐの位置から対応する写像関
数（大円）を発生し、別の球面３３′（実際にはメモリ
）に大円ｔを書込む。□球面３３′上の各大円の交点を
見付け、この位置によって球面３３上の各点の情報を抽
出する。

この様に球面３３が原画像を球面投影されるものとすれ
ば、第６図〜第９図の如く線分の抽出。

再生ができ、球面３３が写像される球面３３′であれば
、第１１図〜第１２図の如く、線分の交点、面の抽出が
できる。

以上の様に球面写像によれば容易に情報抽出ができるが
、このためには球面上の点から写像関数を発生させる必
要がある。この写像関数は第１４図の如く点Ｐ□〜Ｐ４
が異なるとｔ１〜ｔ４の如く異なる。従って、点ごとに
異なる写像関数を発生させる必要があり、このため個々
の点の座標からむ）ちいち大円の座標を計算していたの
では、写像関数の発生に時間がかかり高速な写像を実現
できない。

このため、第１５図の如く、予じめ写像関数（大円）の
パターンをメモＩＪ　（ＲＯＭ）に登録しておくことが
考えられるが、原画像上存在しうる点食てについて、写
像関数を登録しておく必要があるので莫大な量のメモリ
を必要とし、得策でない。

そこで、本廃明は写像面の構成を工夫することによって
写像速度を向上せしめ、且つメモリの容量を小とするよ
うにしている。

第１６図から第２１図は本発明による写像関数発生の原
理説明図である。

第１６図（〜に示す如く、本発明では、写像面である球
面３３′を極を中心に同心円状の緯度線ｒ１〜ＴｒＬに
分割しておく。従って写像面メモリの分割も第１６図（
功の如く同心円状にする。即ち、極座標形式（τ、θ）
としておく。この様に極座標形式としておくと、第１７
図（Ｎの如く点Ｐ８に対応−１９− する大円がｔｌとすると、第１７図（Ｂ）の如く、点Ｐ
、と同一同心円上にある点Ｐｔの大円１ｔは大円ｔ、を
原点Ｏを中心に回転させたものとなる。しかも、その回
転量は点Ｐ１とＰ、の同心円上での距離（回転角）によ
る。従って同一同心円上にある点に対応する大円は１つ
の大円を回転させることによって得られることになる。

そこで、第１８図（５）の如く基準線を定め、基準線と
各同心円ｒ１〜ｒｎの交点を基準点Ｐｍ（Ｌとし、この
基準点Ｐｍαに対応する大円Ａｍαを１つ登録しておけ
ば、第１８図（Ｂｌの如く基準点Ｐｍαからθだけ同一
同心円上を回転した位置にあるｐ（ｒ、θ）点に対応す
る大円ｔは基準大円ｔｍａをθだけ回転させることによ
ってめられる。

この基準大円ｔｍαは、第１９図（Ｎの如く各同心円ｒ
、〜ｒｎとの交点（図の丸印）を格納することによって
そのパターンを登録できる。例えば各同心円を等角分割
して量子化し、各同心円を直線に展開すると第１９図Ｃ
Ｂ）の如くの同心円ｒ、〜ｒｒＬ方向とθ方向のマトリ
ックスの量子化面きなる。そ−２０− して、各同心円との交点に当たる位置にマークをのでマ
ークは付されず、ｒ、とは交点１つである　置付せば、
基準大円のパターンが登録できる。例えば大円ｔｒＩＬ
αでは、同心円γ１〜ｒ３とは交点がないからその位置
にマークが、以下同様にｒｒＬまで対応する位置にマー
クが付される。実際にはメモリ面で処理が行なわれるの
で、マークの代りにピッ　□ド１”が書込まれる。この
基準大円のパターンをθ方向にずらせば、第１８図（匂
の他の大円ｔのパターンが得られることになる。

一方、第２０図に示す様に基準点Ｐｍαの半径、即ち各
同心円ｒ、〜ｒｒＬの半径によって大円は異なった形状
をなしているので、各同心円ｒ１〜ｒｒＬの基準点Ｐ１
α〜ＰｒＬαに対応する大円ｔ１α〜１．αを登録して
おく。従って同心円の数ル、１つの大円を格納するのに
要するビット数（画素数）をｑとすると、大円パターン
を格納するＲＯＭの容量はｑ×ルビットとなる。一方、
前述の如く、各点毎に大円パターンを格納する場合には
、ｑｘ点の全数となるから、大巾な容量の減少が計れる
。例えば−２５６Ｘ２５６画素の写像面では、点の数は
発明では同心円数は、−＝１２８となり、３２キロワー
ドで済み、容量は１２８×πキ４０３分の１でよい。

前述の第１９図（Ｂ）の如く大円のパターンをビットパ
ターンで登録する他に、“θの値によって登録してもよ
い。第２１図はこの例を示し、同心円の全周を１７画素
（ビット）で分割した場合にはそのマークの位置の座標
を格納する。尚、交点のない同心円では、座標の最大値
（この例では１７）以上の存在し得ない値（例えば２０
）を書込んでお・けば、θだけ回転しても写像面には存
在しないアドレス（座標）であるから、同一の回転操作
を行っても新たに存在する座標に変換されるおそれがな
い。

第２２図は本発明に係る写像関数の発生のための一実施
例ブロック図であり、図中、４０は大円ＲＯＭであり、
各同心円の基準点Ｐ１α〜ＰｒＬαに対応する写像関数
（大円パターン）を第２１図の如くθの値によって登録
しであるもの、４１は加算器であり、大円ＲＯＭ４０の
出力である基準点の大円パターンの値θに入力された点
の回転位置θｍを加算するもの、４２は写像メモリであ
り、加算器４１の出力によって書込みアドレスが与えら
れ、大円パターンが書込まれるものである。

次に、第２２図実施例構成の動作について説明すると、
先づ点Ｐの座標は極座標形式、即ち同心円の位置ｒ□と
同心円上の基準点からの回転位置θ□で与えられる。１
ｍは大円ＲＯＭ４０に入力され、同心円ｒ７７１の基準
点ＰｒｒＬαに対応する大円パターンＬｍαを検索し、
大円パターンｔｍαとして大円パターンｔｍαと各同心
円との交点の位置（第２１図）を出力する。一方、加算
器４１には点Ｐの回転位置θｍが入力されているので、
加算器４１は各同心円上の交点位置θに回転位置θｍを
加算し、出力する。例えば大円パターンが第２１図の値
に格納されていればこの値に０ｍだけ加算されたも−２
６− のが出力される。これによって、大円パターンはシフト
され、加算器４１の出力をアドレスとして同心円上に分
割された写像メモリ４２に点Ｐに対応する大円が書込ま
れる。

このようにして、各点の大円を大円ＲＯＭ４０によって
基準大円を元に生成し、写像メモリ４２に書込んでいく
ことによって写像が行なわれる。

第２３図は本発明に係る写像関数発生のための他の実施
例ブロック図である。この例では先づ写像メモリ４２を
同心円ｒ、・・・ｒｒＬに対応して分割して設けて各同
心円の写像メモＩＪ　４２−１・・・４２−ルとし、大
円ＲＯＭ４０も各基準点Ｐ、α・・・Ｐｎαに対応する
大円パターンｔ、α・・・ｔｎａの同一同心円上の交点
毎に分割して設けて各同心円の大円ＲＯＭ４０−１・・
・４０−ｎとしている。例えば、大円ＲＯＭ４Ｏ−１４
こは各大円パターンｔ、α・・・ｔｎａの同心円ｒ、に
おける交点が格納され、以下大円ＲＯＭ４０−２．・・
・４０−ｎにも同様である。これに対応して加算器４０
もル個設けておく。係る構成は第２２図の構成を同心円
毎に分割し、並列化したも−２４− のとなる。

この構成によれば、写像関数の生成、書込みが各同心円
毎に並列に行なうことができるので、第２２図の直列的
なものに比し４倍の写像速度を達成できる。

前述の説明では点Ｐのアドレスとして同心円と回転位置
を用いたが、他の分割形式によっても実　′現できる。

第２４図は本発明による他の形式の例を説明する図であ
る。回転位置による場合には、各同心円の分割数が等し
く、内側の同心日程分解能が高くなり、従って画素面積
も小さくなる。これを避けるため、第２４図（Ｂｌの如
く回転位置θの代りに同心円における基準線からの長さ
Ｌを用い、（ｒ。

θ）の代りに（ｒ、Ｌ）を用いる。この様にする　′こ
とによって、第２４図（Ｎの如く画素の長さΔＸは各同
心円で同一きする。しかも各同心円の幅△ψを一定とす
ると各同心円の画素面積はほぼ均一となり分解能が一定
きなる。

第２５図は第２４図の表現方式による写像関数生成のた
めのブロック図であり、第２３図の並列演算の例で説明
しである。この例では、大円ＲＯＭ４０−１・・・４０
−Ｗには前述の交点座標を回転位置の代りに距離りで格
納しておく。一方、点Ｐの座標は（ｒｒｒＬ、θｍ）の
形式で与えられるので、シフトＲＯＭ４３−１・・・４
３−ｒＬを設け、回転位置θｍを距離Ｌｉに変換してい
る。加算器４１−１・・・４１−ルは前述と同様に回転
位置同志の加算の代りに距ＡＩＬとＬｚの加算を行い、
写像メモリ４２−１・・・４２−ｎに書込みアドレスを
与える。尚、写像メモ１，１４２−１・・・４２−ｎは
同心円毎に長さＬに対応して分割されている。

前述の例では、並列演算の例で説明したが第２２図で説
明した直列形式のものにも適用できる。

゛第２４図の如く△ψが一定にとれない場合には画素の
長さを変化させることによって各画素面積を一定にでき
る。

第２６図は係るメモリの分割方式の説明図であり、同心
円上の各画素の長さを同心円毎にΔｘｊΔｘｊの如く変
え、画素面積を均一化している。

次に本発明を実現するための構成について説明する。

第２７図は本発明方法を実現するための写像プロセッサ
の一実施例構成図であり、図中、第２２図乃至第２５図
と同一のものは同一の記号で示してあり、４４は同心円
カウンタであり、同心円ｒ１〜ｒｙ１のアドレスを順次
発生し、大円ＲＯＭ（写像関数メモリ）　４０．シフト
ＲＯＭ（シフト量メモリ）４３等に与えるもの、４５は
同心円最大値ＲＯＭであり、前述の第２４図及び第２５
図で説明した様に座標形式を（ｒ、Ｌ）とすると、各同
心円の分割数が異なるため、各同心円の回転方向の最大
値を格納しておくものであり、同心円カウンタ４４のア
ドレスによって対応する最大値が読出されるもの、４６
は正規化回路であり、加算器心円の最大値）を超えた場
合にこれを正規化するものであり、同心円最大値ＲＯＭ
４５の最大値を回転角３６０°として正規化するもので
ある。４７αは不在大円検出回路であり、第２２図にお
いて説明した様に基準大円か交点を有しない同心円には
最大の同心円の最大値（例えば４６０）以上の存在し得
ない値（例えば５１２）を大円比０Ｍ４０に書込んでお
くので、大円Ｒ，０Ｍ４０の出力を監視し、この存在し
得ない値である時は、交点を有しない同心円であるので
書込み禁止信号を出力するもの、４７ｈはライトコント
ロール回路であり、不在大円検出回路４７αの書込み禁
止信号によって正規化回路４６からの書込みアドレスの
指示する写像゛メモリ４２への書込みを禁止するもので
ある。

４８αはラッチ回路であり、写像メモリ４２から読出さ
れた内容をラッチするもの、４８ｂは加算器であり、ラ
ッチ回路４８αの内容がＯ以外である時に後日する切換
回路からの加算値を加算してバスＢＵＳを介し写像メモ
リ４２に書込むもの、４９αは切換回路であり、バスＢ
ＵＳからの点Ｐの重みＷ又は後述するスライスレジスタ
からのスライス値を選択的に加算器４８ｂに加算値とし
て入力するもの、４９６はスライスレジスタでアリ、写
像メモリ４２のピーク点を検出するためのスライス値を
格納するものである。　□ 次に第２７図実施例構成の動作について説明す　□る。

図示しないメモリより各点の座標（ｒ７１！、θｍ）及
びその点の重みＷが与えられる。同心円方向の座標ｒｍ
は大円Ｒ，０Ｍ４０に入力し、ｒｍに対応する基準大円
ｔｒｒＬが選択され、一方回転方向の座標θｍはシフト
Ｒ，０Ｍ４３に入力し、θｍに対応するシフ　”ト距離
群Ｌｍが選択される。同心円カウンタ４４は各同心円の
アドレスを順次出力し、同心円最大値ＲＯＭ４５．大円
ＲＯＭ４０　、シフトＲ，０Ｍ４３に与える。同心円最
大値ＲＯＭ４５からは当該同心円の最大値が出力され、
大円ＲＯＭ４０からは当該基準大円ｔｍの当該同心円と
の交点座標が出力され、シフトＲＯＭ４３からは距離群
Ｌｍのうち当該同心円におけるシフト距離が出力される
。従って加算器４１では大円ＲＯＭ４０からの交点座標
とシフトＲＯＭ４３からのシフト距離を加算し、正規化
回路４６に入力する。正規化回路４６では同心円最大値
ＲＯＭ４５からの最大値と加算器４１からの加算　□値
とを比較し、加算値が最大値より小なら加算値を書込み
アドレスとして写像メモリ４２に与え、加算値が最大値
より大なら、（加算値−最大値）を書込みアドレスさし
て写像メモリ４２に与える。

一方、大円Ｒ，０Ｍ４０からの交点座標は不在大円検出
回路４７αに与えられ、当該検出回路４７αが交点座標
として前述の存在し得ない値を検出すると、基準大円が
交点を有しない同心円の出力であると判定し、書込み禁
止信号をライトコントロール回路４７Ａに与え、当該書
込みアドレスへの厚縁メモリ４２に対する書込みを禁止
する。逆ζこ書込み禁止信号が出力されない場合には当
該書込みアドレスへの写像メモリ４２に対する書込みが
行なわれる。

次に、この書込まれた内容に重みづけを行なうため、当
該書込み位置の内容を写像メモリ４２から読出し、バス
ＢＵ８を介しラッチ回路４８αにラッチする。一方、切
換回路４９αはバスＢＵＳからの重みＷを選択し加算器
４８ｂに入力しているので、加算器４８Ａは重みＷをラ
ッチ回路４８αの内容に加算してバスＢＵ８へ与え、写
像メモリ４２の当該書込み位置に書込む。勿論、各点に
重みづけが与えられていない場合には、Ｗ＝１となる。

このようにして、同心円カウンタ４４の出力である同心
円アドレスに従って基準大円をシフトした大円が同心同
順に写像メモリに書込まれ、重みづけが付されて写像メ
モリ４２に格納される。

１つの点Ｐに対する写像メモリ４２への大円の書込みが
終了すると、次の点の座標及び重みがバスＢＵＳを介し
与えられ、同様にして写像メモリ４２へ大円が書込まれ
る。

このようにして、対象となる全ての点に対する大円が写
像メモリ４２に書込まれると、写像メモリ４２の内容か
らピーク点を探す。このピーク点は前述の大円群の交点
である。このため、切換回路４９αはスライスレジスタ
４９Ａ側に切換えられ、スライスレジスタ４９ノのスラ
イス値か加算器４８ノに入力される。写像メモリ４２の
内容は読出され順次バスＢＵＳを介しラッチ回路４８α
−３１− ｉく入力し、ラッチされ、加算器４８Ａでラッチされた
内容とスライス値が加算され、加算器は加算値がオーバ
フローするとキャリーを発し、それ以外は出力を発しな
い。ここで、スライス値をピーク点以外にキャリーが生
じない様な値にセットしておくと、ピーク点以外ではキ
ャリーが発せられず、ピーク点のみでキャリーが発せら
れる。即ち加算によるスライス動作が行なわれることに
なる。

この加算器４８Δの出力はバスＢＵ８を介し写像メモリ
４２の読出した位置ζこ書込まれる。従って、写像メモ
リ４２のアドレスに対しこの操作を施せば、写像メモリ
４２はピーク点に対応する位置（アドレス）のみが“１
″、その他は“０”に書・、き替られることになる。

このようにして、写像メモリ４２には第６図等の８点の
位置に”１”を、その他に”０＃を格納した内容が格納
され、この８点の位置の判明により写像による情報抽出
が完了することになる。

次に、係る写像による情報抽出方法の応用例として対象
物の３次元計測システムについて説明す−６２− る。

第２８図は本発明の応用例である３次元計測システムの
構成図であり、図中、２はテレビカメラであり、後述す
る球面カメラで構成されるもの、４α、４６は写像プロ
セッサであり、各々第２７図の構成を有するもの、５０
はアナログ・デジタル（ＡＤ）コンバータであり、テレ
ビカメラ２か　。

らのビデオ信号を多値デジタルの画信号に変換するもの
、５１は輪郭抽出部であり、ＡＤコンバータ５０からの
画信号に基いて輪郭を抽出する周知のものであり、輪郭
抽出された画信号は後述するフレームメモリに、輪郭抽
出の結果得た輪郭の各点の座標、重みは後述する原画メ
モリに出力するもの、５２はフレームメモリであり、輪
郭抽出された画信号を表示のため格納するもの、５３は
テレビモニターであり、フレームメモリ５２の内容を表
示するためのもの、５４は原画メモリであり、輪郭抽出
部５１で輪郭抽出された各点の座標、重みを格納するも
の、５５．５６は各々写像用メモリであり、写像プロセ
ッサ４α、４ｂによる写像結果を格納しておくもの、５
７はパラレルインターフェイスであり、後述する認識部
とバスを介して輪郭抽出部５１、写像プロセッサ４α、
４ｂがコマンド、データのやりとりを行なうためのもの
である。

６０は認識部であり、システム全体を制御するとともに
写像結果を利用してテレビカメラの２の把えた３次元像
の認識を行なうものであり、６１〜６６で示すもので構
成される。６１はプロセッサであり、システム全体の制
御及び認識をプログラムの実行によって行なうもの、６
２はメインメモリであり、ＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）で構成され、プロセッサの動作のためデータ等を
格納しておくもの、６３はインターフェイスであり、外
部及び後述するキーボードとのデータ、コマンドのやり
きりを行うためのもの、６４はプリンタインタフェイス
であり、後述するプリンタとデータ、コマンドのやりと
りを行なうもの、６５はフロッピーディスクコントロー
ラであり、外部記憶装置としてのフロッピーディスク装
置６６を制御するためのもの、６７はプリンターであり
、必要に応じてデータ等を印字出力するもの、６８はキ
ーボードであり、コマンド、データを入力するためのも
のである。７０はマルチパスであり、認識部６０のプロ
セッサ６１とＡＤコンバータ５０フレームメモリ５２、
原画メモリ５４、写像メモ１Ｊ５５，５６、パラレルイ
ンターフェイス５７及びフロッピーディスクコントロー
ラ６５とを接続し、コマンド、データのやりとりを行な
うものである。

次に、第２８図実施例構成の動作について説明する。こ
の実施例では、テレビカメラ２によって対象物を球面投
影（第２図）した像を得る。これについて第２９図乃至
第３２図により説明する。

第２９図は球面カメラについての説明図、第３０図は画
像入力部の一実施例構成、第３１図は第３０図図示実施
例を説明するための図、第３２図は等距離射影レンズの
特性説明図を示す。

この実施例に用いられるカメラは、光軸からの弧距離が
光の入射角に比例した位置に結像するよ−５５− うなレンズ、すなわち等距離射影レンズと、２次元的な
位置分解能が均質な受光素子とをそなえている。または
、等距離射影レンズの代わりに、通常のレンズと、２次
元的な位置分解能が均質な平面受光素子と、電子的座標
変換部とをそなえ、上記等距離射影レンズによって受光
した場合き実質的に同様になるよう、入力画像情報につ
いての座標の変換を行うようにしてもよい。

以下余白 −３６− 上記球面カメラは、仮想的には、第２９図（Ａ）に図示
した如く、ピンホール２０と球面受光素子２１とによっ
て構成されるカメラと同等であると考えてよい。現実的
には、ピンホール２０では、光量不足や像のぼけの問題
があるため、ピンホール２０は、レンズ系で置き換えら
れる。さらに、球面状の受光素子２１は製作が困難であ
るので、平面受光素子を用いることになる。そのため、
第２９図（Ｂ）に示すように、理想的な球面２２と平面
受光素子２３との間に違いが生ずる。なお、図中符号２
４は、レンズまたは複数枚の組合せレンズによるレンズ
系を表わしている。

例えば、ＭＯＳやＣＯＤなどの平面受光素子は、通常受
光セルが縦・横方向に等間隔に並んでおり、分解能は受
光位置によらず一定である。また、いわゆるビ゛シコン
等の連続平面受光素子も２次元的な位置分解能が均質で
ある。そこで、レンズまたはレンズ系２４により【、第
２９図（Ｂ）に図示したような理想球面２２と平面受光
素子２３とのずれを取り除く必要がある。

例えば第２９図（Ｃ）図示の如く、レンズ２４の中心か
ら焦点距離ｆのところにある受光面に結像する像の高さ
をｙとする。レンズの光軸に対する入射光の角度をψと
すると、通常のレンズでは、ｙ　＝　ｆ　ｔａｎψ・・
団・・・・・旧・・■の関係がある。しかし、墳２９図
（Ａ）のようなピンホール・カメラの球面受光素子２１
と同等の像を、第４図図水平面受光素子２３に結像させ
るためには、ｙがψに比例するような射影方式、すなわ
ちｙ＝ｆψ・・自旧旧・・・・団・■ となるレンズを用いることになる。このようなレンズは
、魚眼レンズの一種であり、いわゆる等距離射影レンズ
として、知られている。

なお、上記のような特別な射影方式のレンズを使わなく
ても、通常のレンズやその他の射影方式のレンズで、以
下のように球面カメ゛うを構成できる。この球面カメラ
は、第３０図図示の如く、受光素子２６と画像メモリ２
７と座標変換制御回路２８と演算回路２９とからなる。

受光素子２６からは、２次元画像を１次元的に順次走査
した信号が出力される。図示省略しているが、もちろん
以降の処理をディジタル信号として扱うときには、受光
素子２６の出力映像信号は、Ａ／Ｄ変換器によってアナ
ログ／ディジタル変換されている。この映像信号を、一
旦、画像メモリ２７に書き込む。座標変換制御回路２８
は、画像メモリ２７へのデータ書き込み、読み出し、お
よび画像メモリ２７からの出力データの演算を行なう演
算回路２９を制御するものである。

例えば通常レンズを用いる場合、通常レンズで結像する
像ｙ′　は、第０式から、ｙ’＝ｆｔａｎψ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・■となる。これを変換して第０式の特性にしたいわけ
であるから、第０式を第０式に代入して、ｙ−ｆψ ＝ｆ論　（ｙ’／ｆ　）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■が得られる。すなわち、座標変換制御回路２
８および演算回路２９は、第０式の座標変換を電子的に
行う。

画像メモリ２７には、受光素子２６の受光セルと１対１
に対応する画像データが、第３１図に白丸印で示す如く
格納される。これらは、レンズ特性が上記第０式と異な
るため等角度間隔になっていない。等角度間隔に対応す
る格子点は、レンズ特性によって、例えば第３１図に黒
丸印で示す如く決まる。なお、レンズが通常レンズであ
る場合には、黒丸印の位置は、上記第０式によって定ま
る。そこで、黒丸印の位置のデータを、近傍４個の白丸
印から、距離に応じた重み付は平均によって、内挿する
ようにすればよい。または、白丸印の間隔が密のとき、
すなわち受光素子２６の分解能が十分細かいときには、
近似的に黒丸印に最も近い白丸印の値を出力として採用
してもよい。

通常レンズの角度分解能と上記等距離射影レンズの角度
分解能とを図示すると、例えば第３２図の如くになる。

通常レンズの角度分解能は、第０式をψで微分すること
により、となる。一方、等距離射影レンズの角度分解能は、第０
式をψで微分することにより、となる。第０式および第０式をプロットしたものが第３
２図である。これかられかるように等距離射影レンズの
角度分解能は、入射角ψによらずに一定であるのに対し
、通常レンズでは、入射角ψな変換を行う機構を用いた
球面カメラは、角度分　゛が小さいほど、角度分解能が
低い。

すなわち、等距離射影レンズまたはそれと同等解能が入
射角によらず均質であるという特徴と、視野が大きいと
いう特徴を有している。従って、この球面カメラをロボ
ットの視覚に適用した場合に、角度分解能の均質性から
、正確な３次元計測を行うことが可能となる。また、視
野が大きいことから広範囲な視覚情報を得ることができ
、例えば遠隔地にいるオはレータに対しても、臨場感の
ある画像を呈示することができる。

上記球面カメラ２によって捉えた画像情報にもとづいて
、次のように球面写像による３次元計測が行われる。

球面カメラであるテレビカメラ２で把えた画像のビデオ
信号は、ＡＤコンバータ５０に入力し多値デジタル画信
号に変換された後、輪郭抽出部５１へ与えられる。輪郭
抽出部５１は、係る多値デジタル画信号から輪郭を抽出
し、輪郭抽出された画信号はフレームメモリ５２へ与え
られ、テレビモニター５３にテレビカメラ２の把えた像
を表示せしめるとともに輪郭抽出の結果得た抽出点の座
標、重みは原画メモリ５４に与えられる。

原画メモリ５４に係る抽出点の座標、重みが格納される
と、写像プロセッサ４αが原画メモリ５４から各抽出点
の座標、重みを読出し、第２７図において説明した様に
抽出点の座標に対応する大円を生成し自己の写像メモリ
４２に書込み、重みづけを付して格納する。写像プロセ
ッサ４αは原画メモリ５４から各抽出点の座標、重みを
次々と読出し、同様にして対応する大円を自己の写像メ
モリ４２に書込んでいく。このようにして対象となる全
ての抽出点について自己の写像メモリ４２に書込みが終
了すると、第２７図において説明した様にピーク点（８
点）を探し、写像メモリ４２を書替える。その後、写像
メモリ４２の内容を写像用メモリ５５に移す。この写像
用メモリ５５の内容によって線分の抽出ができる。

写像用メモリ５５に写像プロツセツサ４αの写像結果が
格納されると、写像プロセッサ４ｂが写像用メモリ５５
の８点の座標を読出し、前述と同様対応する大円を自己
の写像メモリに書込んでいく。尚、テレビカメラ２の把
えた像は複数の線分を有しており、写像プロセッサ４α
の写像結果として写像用メモリ５５に複数のＳ（ピーク
）点が　゛格納されているものとする。写像プロセッサ
４ｂは前述と同様、対象となる全ての８点に対応する大
円を自己の写像メモリに書込むと、ピーク点（ＳＳ点）
を探し、写像メモリを書替える。即ち、第１１図で説明
した様に８点の座標を元に逆写像したことになり、これ
によって線分の方向、交点が判明する。写像プロセッサ
４ｈは自己の写像メモリの内容を写像用メモリ５６に移
す。更に、図示していないが、写像用メモリ５６の内容
をもとに更に逆写像する写像プロセッサと、この写像結
果を格納する写像用メモリとを設けると、写像結果とし
て平面の方向の情報かえられる。

これら写像プロセッサの一連の動作は認識部６０のプロ
セッサ６１がパス７０．パラレルインターフェイス５７
を介し各写像プロセッサとコマンド９゜データをやりと
りすることによって行なわれる。

このようにして３つの写像用プロセッサにより線分、線
分の交点、方向、線分により構成される平面の方向が抽
出され、３つの写像用メモリに各各格納されると、認識
部６０のプロセッサ６１はノ２スフ０を介し、これら３
つの写像用メモリの内容を読出し、メインメモリ６２を
用いてテレビカメラ２の把えた像の線分、交点、平面を
識別し、これら線分、平面より対象物を再構成し、フロ
ッピーディスク装置６６に格納しである種々の対象物の
データと比較して、対象物を特定化し認識する。

認識した結果はプリンタインターフェイス６４　′を介
しプリンタ６７に印字出力する。尚、インク−フェイス
６３を介しロボットコントローラが接続されている場合
には、認識結果をロボットコントローラに与え、ロボッ
トコントローラによりロボットを障害物にぶつかること
なく走行させたり、特定の対象物を把持させたりするこ
とができる。

次に、写像としてハフ変換を用いたものについて本発明
を説明する。

第３３図、第３４図は本発明をハフ変換による写像に適
用する場合の説明図である。

第１図において説明した様に、ハフ変換はＸ−Ｙ座標面
上での点ｐ（ｘ、ｙ）に対し、次式によって正弦波面に
変換するものである。

ｒ＝ｚｔｎψ＋ｙ（２）ψ　■ 即ち、２次元座標（ｘ　ｔ　ｙ　）を（ｒ、ψ′）とい
う極座標面に写像するものと解せる。

■式を変形するととなる。

即ち、１γ１が等しい点、即ち第３３図（Ａ）の如く原
点Ｏを中心とする半径１γ１の同一同心円上にある点Ｐ
ｌ＃Ｐ２は位相ψが異なるだけである。

従って、第１７図において説明した原理に従って、第３
３図（Ｂｌの如く点Ｐ１の正弦波（写像関数）！、をシ
フトするだけで点Ｐ、の正弦波ノ２が得られることにな
る。前述の球面変換と同様に（例えばＸ軸と同心円との
交点を基準点とする）基準正弦波を設けておけば、同一
同心円上にある点の正弦波は基準正弦波をシフトするこ
とによって得られる。

そこで、第３４図の如く、ＸＹ座標面をｒ、〜ｒｒＬ　
の同心円で分割し、極座標形式（ｒ、ψ）で表わせば球
面変換で説明したものと同一の方法で写像関数を生成で
きる。

第３５図はハフ変換のための基準正弦波の登録方法を説
明するための図であり、第１９図（Ａｌで説明したと同
様に写像面の縦軸（径方向）を同心円γ、〜ＴｒＬ　に
分割し、各同心円と基準正弦波との交点（図の丸印）を
格納することによってそのパターンを登録できる。パタ
ーンの表現法は、第１９図（Ｂｌで説明したビット／ぞ
ターンによる方法によっても第２１図で説明した値（ア
ト９レス）による方法によってもよい。

第３６図は、ハフ変換のための写像関数の生成のための
一実施例ブロック図であり、第３６図（剤中、４０′　
は基準正弦波ＲＯＭであり、各同心円の基準正弦波（写
像関数）を第３５図の如く各同心円との交点座標を格納
したもの、４１′　は加算器であり、基準正弦波ＲＯＭ
４０’の出力である交点座標に入力点Ｐの位相ψを加算
するもの、４２′は写像メモリであり、加算器４１′　
の出力によって書込みアドレスが指定され正弦波パター
ンが書込まれるものである。

次に、第３６図（Ａ）の実施例構成の動作について説明
すると、点Ｐ（ｒ、ｙ）の座標は第０式によって極座標
形式、即ち同心円位置Ｉｎと位相ψに変換される。同心
内位ｔａｒｔは基準正弦波ＲＯＭ　４０’に入力され、
同心円１７１に対応する−　７１７− 基準正弦波パターンが選択出力される。加算器４１′に
は位相ψが与えられているので、加算器４１′は選択さ
れた基準正弦波ノソターンの各同心円上の交点位置に位
相ψを加算し出力される。

これによって基準正弦波、６ターンは位相９分シフトさ
れ、点Ｐに対応する正弦波パターンとなり、加算器４１
の出力をアドレスとして同心円上に分割された写像メモ
リ４２′　に点Ｐに対応する正弦波が書込まれる。

このようにして、各点の正弦波を基準正弦波ＲＯＭ　４
０’によって基準正弦波を元に生成し、写像メモリ４２
′　に書込んでいくことによって写像が行なわれる。

第２４図、第一２・５図によって説明した如く、回転角
の代りに距離を格納しておき、位置ψを距離に変換する
シフ）ＲＯＭを設けて、シフトＲＯＭの出力と基準正弦
波ＲＯＭ　４０’　の出力を加算器４１′で加算して書
込みアドレスとしてもよい。

第３６図（Ｂｌは他の実施例を示し、第２５図の例に対
応した並列演算形式のものである。

−４８− 前述の如く写像メモリ４２′　は同心円ｒ、・・・ｒｎ
５に対応して各同心円の写像メモリ４２’−’１・・・
４２’−３に分割して設け、基準正弦波ＲＯＭ４０’も
、各同心円の基準正弦波ノリーンを同一同心円　上の交
点毎にＲＯＭ４０’−１・・・４０′・・・ルに分割し
て設けている。又、加算器４１′　もこれに対応して　
□４１’−１・・・４１’　−ｎに分割して設け、シフ
トＲＯＭ４３’も同様に４３’−１・・・４３’−３と
設ける。係る構成によれば、写像関数（正弦波）の生成
、書込みを各同心円毎に並列に行うことができ、写像速
度をより高速化しうる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、対象面上での各点
の座標に対応する写像関数を各点毎に生成し、生成した
写像関数を写像面に書込み、書込まれだ写像面における
各写像関数の相互関係から　。

該各点に含まれる情報を抽出する写像による情報抽献法
であって、該対象面上で設定された基準点に対応する写
像関数を格納しておき、該基準点と該各点との位置関係
によって該写像関数を該写像面の座標でシフトすること
により該各点の写像関数を生成することを特徴としてい
るので、写像関数の生成に要する時間が短縮されるとい
う効果を奏し、従って高速に写像を実現することができ
る。

特に３次元計測の如く多数の写像を行なう必要がある場
合に、写像関数の生成に要する時間が極めて大となるか
ら、これに用いて有用である。

しかも、写像関数の生成のために要する構成も基準点に
対応する写像関数のみを格納しておけば良いから、高速
な写像関数の生成を簡易な構成で達成できるという実用
上優れた効果を奏し、係る写像による情報抽出の普及に
貢献するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はハフ変換を用いた写像による、情報抽出法説明
図、第２図、第３図、・第４図は本発明に用いられる球
面投影説明図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９
図は本発明に用いられる球面写像説明図、第１０図、第
１１図、第１２図は本発明ｌご用いられる球面写像によ
る情報抽出方法説明図、第１３図は本発明屹用いられる
球面写像の手順説明図、第１４図、第１５図は従来の写
像関数生成のための説明図、第１６図、第１７図、第１
８図、第１９図、第２０図は本発明による写像関数生成
の一実施例説明図、第２１図は本発明に用いられる写像
関数の登録説明図、第２２図は本発明による写像関数生
成のため、の一実施例ブロック図、第２３図は本発明に
よる写像関数生成のための他の実施例ブロック図、第２
４図は本発明による写像関数生成のための他の座標分割
法説明図、第２５図は第２４図による分割ζこおける写
像関数生成のための一実施例ブロック図、第２６図は本
発明による写像関数生成のための別の座標分割法説明図
、第２７図は本発明方法を実現するための一実施例ブロ
ック図、第２８図は本発明方法を三次元計測システムに
応用したブロック図、第２９図、第３０−５１− 図、第３１図、第３２図は第２８図構成のテレビカメラ
の説明図、第３３図、第３４図、第３５図は本発明方法
をハフ変換による写像ζこ適用した場合の説明図、第３
６図は本発明をハフ変換による□写像に適用した場合の
一実施例ブロック図である。図中、３３・・・球面（対象面）、ノ１．！、・・・写
像関数、Ｐ１＋Ｐ！〜ＰｒＬ　・・・抽出点、４０　、
４０’・・・基準写像関数メモ’）、４２，４２ｔ・・
・写像メモリ（写像面）。特許出願人　富士通株式会社代理人弁理士山　谷　晧　榮 −５２− 第　／　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対象面上での各点の座標に対応する写像関数を各
点毎に生成し、生成した写像関数を写像面に書込み、書
込まれた写像面における各写像関数の相互関係から該各
点に含まれる情報を抽出する写像による情報抽出方法で
あって、該対象面上で設定された基準点に対応する写像
関数を格納しておき、該基準点と該各点との位置関係に
よって該写像関数を該写像面の座標でシフトすることに
より該各点の写像関数を生成することを特徴とする写像
による情報抽出方法。
（２）前記各点の座標を極座標形式で表現するとともに
前記極座標の各同心円毎に前記基準点を設定し、該基準
点に対応する写像関数を格納しておくことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の写像による情報抽出方
法。　、〜
（３）前記各点の座標が前記極座標の半径方向の同心円
位置と回転方向の回転位置とで表現され、前＝二：：：
：：：：二；：ニニニ：＝：ご二＝、゛　□卜すること
によって該各点の写像関数を生成することを特徴とする
特許請求の範囲第（２）項記載の写像による情報抽出方
法。
（４）前記写像関数は前記各同心円毎に格納されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項又は第（３
）項記載の写像による情報抽出方法。
（５）　前記写像面が前記各同心円毎に分割して設けら
れており、前記写像関数を各同心円毎に並列的に生成し
てシフトせしめ、前記同心円毎の写像面に書込むことを
特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の写像による
情報抽出方法。
（６）前記写像関数と前記各同心円キとの交点の座標を
前記写像関数として格納することを特徴とする特許請求
の範囲第（４）項スは第（５）項記載の写像による情報
抽出方法。
（７）前記写像関数をシフトするに際し、前記回転位置
を前記同心円上における基準点からの距離に変換して該
写像関数をシフトすることを特徴とする特許請求の範囲
第（３）項記載の写像による情報抽出方法。
（８）　前記写像が前記写像面を球面とする球面写像で
あり、該写像面が緯度線方向の同心円によって分割され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
の写像による情報抽出方法。
（９）前記写像関数が前記球面における前記点を極とし
た場合の赤道に相当する大円であることを特徴とする特
許請求の範囲第（８）項記載の写像による情報抽出方法
。
（１０）　前記写像、が前記写像面をパフ変換面とした
ハフ変換による写像であることを特徴とする特許請求の
範囲第（２）項記載の写像による情報抽出方法。
（１１）前記写像関数がハフ変換関数であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１０）項記載の写像による情
報抽出方法。