JPS60263270A - パタ−ン検索方法 - Google Patents

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】 肢生公互 本発明は、画面中におけるパターンを検索するパターン
検索方法に関する。

良末扱権 最近、目標物に対して所定の作業を行なう作業用ロボッ
１−にあっては、ロボット自体にビデオカメラなどのイ
メージセンサを取り付けて種々ある目標物の中から所定
の形状をもったものを探索し、その探索された目標物に
対してのみ作業をなすようにしたものが開発されている
。

その際、通常、目標物をイメージセンサにより撮像して
その画素単位に２値化された画データを画像メモリに蓄
積したうえで、マイクロコンピュータによりそのメモリ
内容を検索することによってその目標物のパターン認識
を行なわせるようにしている。

イメージセンサにより撮像された目標物のパターン認識
を行なわせる際、第１図に示すように、その認識対象と
なる目標物０が画面ｌからはみ出さないようにする必要
があるとともに、その画面１内に一諸に撮像されている
非対象のパターンＡ。

Ｂの画データを除去するようにすれば、画像メモリにお
けるパターン認識のための検索を迅速に行なわせること
ができるようになる。

その場合、非対象パターンを除去する手段として、第２
図に示すように、画面１内のパターンが画面端部に接し
ている幅からはみ出していない非対象パターンＣ，Ｄに
あっては、図中矢印で示すように画面端部からマイクロ
コンピュータにより縦または横の一方向の単純な走査を
なすようにすれば各パターンＣ，Ｄを容易に検索してそ
の画データを除去することができる。しかし、第３図に
示すように、画面１内のパターンが画面端部に接してい
る幅からはみ出している非対象パターンＥ。

Ｆにあっては、図中矢印で示すように画面端部から縦ま
たは横の一方向の単純な走査をなしただけではそれらの
パターンＥ、Ｆを検索することができない。その場合に
は、第４図に示すように、縦方向と横方向との各走査を
組み合せた複雑な走査ｉ　をしなければそのようなパタ
ーンＥ、Ｇを検知することができないものになってしま
う。

このように、画面端部から一方向の走査を１してパター
ンのエツジを検知してから他の全ての方向にその走査を
変えて同一のパターンにおける次のエツジを検知すると
いった走査手段をくり返えすのではそのパターンの検索
に長時間を要してしまうことになる。

１蝮 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、特殊な走
査手段をとることにより画面からはみ出している非対象
パターンの検索を容易かつ迅速になしてその画データの
除去を行なわせることができるようにしたパターン検索
方法を提供するものである。

１１又 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

本発明によるパターン検索方法にあっては、イメージセ
ンサにより撮像することにより得られた画面における画
素単位による画データにもとすいて、非対象パターンの
画面からのはみ出し部分の位置にしたがう方向性をもっ
た走査によりそのパターンの検索をなすようにするもの
である。

その際本発明では、必要に応じてイメージセンサにより
撮像した画面を複数に分割し、各分割領域ごとに前記走
査をそれぞれ実行させるようにするものである。この場
合、特に非対象パターンが画面の全体にわたって分布す
るようなときに有効である。

非対象パターンの画面からのはみ出し部分の位置にした
がう方向性をもった走査としては、具体的に以下のよう
にして行なわれる。

すなわち、第５図（ａ）に示すように、■各分割領域に
おけるパターンの画面からのはみ出し部分が上端左側ａ
にあるときには、その左端からＹ方向に２画素分走査し
たのちにＸ方向に黒画素が続く限り走査するようなパタ
ーンの検索を行なわせる。■同じくパターンのはみ出し
部分が上端右側すにあるときには、その右端からＹ方向
に２画素分走査したのちに−Ｘ方向に黒画素が続く限り
走査するような検索を行なわせる。■またパターンのは
み出し部分が下端左側Ｃにあるときにはその左端から−
Ｙ方向に２画素分走査したのちにＸ方向に黒画素が続く
限り走査するような検索を行なわせる。■同じくパター
ンのはみ出し部分が下端右側ｄにあるときにはその右端
から−Ｙ方向に２画素分走査したのちに−Ｘ方向に黒画
素が続く限り走査するような検索を行なわせる。さらに
第５図（ｂ）に示すように、■パターンのはみ出し部分
が左端上側ｅにあるときにはその上端からＸ方向に２画
素分走査したのちにＹ方向に黒画素が続く限り走査する
ような検索を行なわせる。■同じくパターンのはみ出し
部分が左端下側ｆにあるときにはその下端からＸ方向に
２画素分走査したのちに一■方向に黒画素が続く限り走
査するような検索を行なわせる。■またパターンのはみ
出し部分が右端上側ｇにあるときにはその上端から−Ｘ
方向に２画素分走査したのちにＹ方向に黒画素が続く限
り走査するような検索を行なわせる。■同じくパターン
のはみ出し部分が右端下側りにあるときにはその下端か
ら−Ｘ方向に２画素分走査したのちに−Ｙ方向に黒画素
が続く限り走査するような検索を行なわせる。

しかして、このような特殊な走査を各分割領域における
非対象パターンの画面からのはみ出し状態に応じて適宜
組み合せることにより、各分割領域ごとに効率の良い非
対象パターンの検索を行なわせることができるようにな
る。

いま、例えば第６図に示すような目標物○が撮像されて
いる画面１にあって、その画面１からはみ出している非
対象パターンＰを除去するためにそのパターンＰの検索
を行なわせる場合について考察してみる。

いまその画面１を図示のように４分割したうえで、各分
割領域１１，１２，１３，１４ごとに前述した特殊な走
査による分割パターンｐＨ，ＰＩ３．ＰＩ３．ＰＩ３の
検索をそれぞれ行なわせると、各分割領域１１，１２，
１３．１４における走査状態がそれぞれ第７図（ａ）、
（ｂ）。

’　（ｃ）、（ｄ）に示すようになる６例えば分割領域
１１にあっては、その中の分割パターンｐＨの画面から
はみ出している部分が上端右側および左端下側にそれぞ
れあるため、前記■およびΦ）の走査が適用されること
になる。すなわち、この場合には、上端右側のはみ出し
部分において、まずそのｍ１列ｎ１行にある画素からＹ
方向に２画素分走査したのち−Ｘ方向に走査して分割パ
ターンｐＨのエツジを検出する。次に。

ｍ１列０２行にある画素から同様の走査をなして分割パ
ターンｐＨのエツジを検出する。このような走査をｍ１
列に沿ってくり返し行なわせていき、最終的にＹ方向の
走査時に分割パターンＰ１１のエツジが検出された時点
でｍ２列ｎ１行にある画素に移り、以下エツジが検出さ
れるたびに同様の走査がなされることになる。また、左
端下側のはみ出し部分については、まずその１１列ｊ１
行にある画素からＸ方向に２画素分走査したのち−Ｙ方
向に走査して分割パターンｐＨのエツジを検出する。次
に、１２列ｊ１行にある画素から同様の走査をなして分
割パターンｐＨのエツジを検出する。このような走査を
５１行に沿ってくり返し行なわせていき、最終的にＸ方
向の走査時に分割パターンｐＨのエツジが検出された時
点で１１列ｊ２行にある画素に移り、以下エツジが検出
されるたびに同様の走査がなされることになる。他の分
割領域１２，１３．１４にあっても、各分割パターンＰ
１２，０１３．Ｐ１４の画面からはみ出している部分の
状態に応じて前記■〜■の走査が適宜適用されることに
なる。その際、各分割領域における分割パターンの検索
を順次行なわせていくことになるが、マイクロコンピュ
ータの能力次第によっては各分割領域における分割パタ
ーンの検索を同時に並列的に実行させるようにすること
もできる。その場合、非対象パターンＰの検索を特に迅
速に行なわせることができるようになる。

なお、第８図に前述した分割領域１１における分割パタ
ーンｐＨの検索時における走査のフローチャートを示し
ている。ここでは、まずその上端右側のはみ出し部分か
らの走査を開始してそれが終了してから左端下側のはみ
出し部分からの走査を開始させるようにしているが、そ
れら各部分からの走査を同時に開始させるようにしても
よいことはいうまでもない。

本発明によるパターン検索方法は、具体的にはイメージ
センサにより撮像された画面における画データを２値化
したうえで二次元的な画像メモリに蓄積し、マイクロコ
ンピュータによりそのメモリ内容を検索することによっ
て実行されることになる。第９図にそのときの具体的な
構成例を示している。ここでは、イメージセンサとして
画素単位によるＣＣＤを２次元的に配設した撮像部５１
およびビデオ増幅器５２からなるＣＣＤカメラ５３を用
いるようにしている。その制御系としては、ＣＰ　Ｕ　
５４により集中制御されるビデオコントローラ５５，２
値化回路５６９画像メモリ５７．シリアル入出力インタ
フェース５８およびパルスコン１−ローラ５９からなり
、ビデオコントローラ５５の制御下においてパルスコン
トローラ５９を介してＣＣＤカメラ５３に読出パルス信
号を与え、それにより読み出された画像データを２値化
回路５６により２値化したうえで画像メモリ５７に蓄積
するとともに、その画像データをインタフェース５８を
介してマイクロコンピュータ６に与えるようにしている
。なお、図中６１はＣＰＵ５４の制御用ＲＡＭおよびプ
ログラム用ＲＯＭを示している。またＣＲＴモニタ６２
を設けて、ビデオコントローラ５５の制御下においてＣ
ＣＤカメラ５３により撮像された画像をＣＲＴ画面に映
し出すことができるようにしている。

立米 以上、本発明によるパターン検索方法にあっては、非対
象パターンの画面からのはみ出し部分の位置にしたがう
方向性をもった特殊な走査手段をとることにより、画面
からはみ出している非対象パターンの検索を容易かつ迅
速になしてその画データの除去を行なわせることができ
るという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はイメージセンサにより撮像された画面の一例を
示す図、第２図ないし第４図は従来方法による画面から
はみ出している非対象パターンの検索状態をそれぞれ示
す図、第５図（ａ）、（ｂ）は本発明のパターン検索方
法における非対象パターンの画面からのはみ出し部分の
位置にしたがう方向性をもった走査を示す図、第６図は
イメージセンサにより撮像された画面の他の例を示す図
、第７図（ａ）〜（ｄ）は第６図の画面を４分割したと
きの各分割領域における本発明によるパターン検索状態
をそれぞれ示す図、第８図は第７図（ａ）に示す分割領
域におけるパターン検索時の走査のフローチャー１・を
示す図、第９図は本発明を具体的に実施するためのシス
テム構成例を示すブロック図である。 １・・画面　１１．．１２，１３，１４・・・分割領域
０・・・目標物　Ｐ・・・非対象パターン　ｐＨ，ＰＩ
３、ＰＩ３．ＰＩ３・・・分割パターン出願人代理人　
烏井　清 第１図　第２図 第３図　第４図 第５図 ｔＯノ　（ｂ） 第６図 （ａノ Ｕ （Ｃツ ノ Ｉ３ ７図 （ｂ〕 （ｄ） 第と ４０ ？図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イメージセンサにより撮像することにより得られた
   画面における画素単位による画データにもとすいて、パ
   ターンの画面からのはみ出し部分の位置にしたがう方向
   性をもった走査によりそのパターンの検索をなす手段を
   とるようにしたパターン検索方法。 ２、画面を複数に分割した領域ごとに、パターンの画面
   からのはみ出し部分の位置にしたがう方向性をもった走
   査によりそのパターンの検索をなすようにしたことを特
   徴とする前記第１項の記載によるパターン検索方法。