JPS6310285A - 角、交差を検出する検出装置 - 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】 産業上の利用分野 ロボット等においてはワーク等を認識する際、角や交差
した点のような基本要素を検出することは非常に重要事
項であり、本発明はこのようなロボット等の自動処理装
置に利用される平面上の２値の画像から角や交差点を検
出する装置に関する。

従来の技術 平面上に存在する２値の画像情報から、角や直線が交差
した点を検出するにはまず直線を検出せねばならないが
、直線を識別検出するには、八ツ（ｈｏｕｏｈ　）変換
等が知られている。そして、こうして得られた直線情報
より、角や直線の交差点を求めるしか、従来は方法がな
かった。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のハフ変換による方法は、直線を検出するため
に多大な時間を必要としていた。そして、こうして求め
られた直線情報より角や直線の交差点を検出する必要が
あり、串に画像読取装置によりワークの形状等を読取っ
たとしても直ちに角や直線の交差点の情報を得ることが
できないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、被検出体の画像を入力するだ
けで、被検出体の角や直線の交差点の位置を検出できる
角、交差検出装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 第１図は、本発明が上記問題点を解決するために採用し
た手段のブロック図で、本発明は、被検出体から検出し
たＸ−Ｙ軸平面をＸ方向Ｎ、Ｙ方向Ｎ′のＮ×Ｎ′の画
素に分解して２値情報の画像を得る画像読取装置Ａと、
該画像読取装置Ａで読取った画素の２値情報を記載する
メモリ部が画素に対応して設けられた入力画像メモリＢ
と、上記画素に対応してメモリ部が設けられ当該画素の
画像の方向を記憶する画像方向メモリＣと、上記画素に
対応してメモリ部が設けられ当該画素位置に角または交
差画像が存在するか否かを記憶する出力画像用メモリＤ
と、上記入力画像メモリＢをサーチし画像を検出した画
素に対し該画素近傍における画像検出画素の分布より当
該画素における方向を求め上記画像方向メモリＣの対応
メモリ部へその方向を逼込む方向検出手段Ｅと、上記す
べての画素に対し該画素の一定近傍領域における画素の
画像の方向を上記画像方向メモリＣより読出し方向が一
定聞以上離れている画素が存在すると、上記出力画像用
メモリＤの当該画素に対応するメモリ部に角または交差
検出情報を書込む角または交差判別手段Ｆとを設けるこ
とによって、角や交差点位置を上記出力画像用メモリＤ
に記憶させて角や交差点を検出するようにした。

作　　用 上記画像読取装置 を検出した画素に対し入力画像メモリＢの画素に対応す
るメモリ部へ画像検出を記憶させる。次に、上記方向検
出手段Ｅは入力画像メモリＢをサーチし画像検出を記憶
するメモリ部に対する画素に対し、該画素近傍における
画像検出画素を上記入力画像メモリＢより求めてこの画
像検出画素の分布より当該画素における方向を求め、求
められた方向を上記画像方向メモリＣの当該画素に対応
するメモリ部に書込む。こうして、画像方向メモリＣの
各メモリに対し、各画素の画像の方向が書込まれると、
次に上記角または交差判別手段Ｆはすべての画素に対し
、その画素の一定近傍の画素において画像方向が一定Φ
以上離れている少なくとも１組の近傍画素があるか否か
判断し、存在するならば、出力画像メモリＤの当該画素
に対応するメモリ部に角、交差検出情報を書込む。即ち
、ある画素の近傍で画像方向が異なり、しかも一定角度
以上離れていれば、方向の異なる直線が該画素の近傍す
ることを意味するので、この画素に対する出力画像用メ
モリＤの当該画素検出情報を書込み、この画素近傍に角
または交差が存在することを記憶する。

実施例 第２図は本発明の一実施例の要部ブロック図で、１０は
処Ｆｌ装置、２０は画像読取装置である。該画像読取装
置２０は被検出体より画像を読取る装置であり、従来か
ら公知のものである。処理装置１０はマイクロプロセッ
ナ（以下ＣＰＵという）１１、ＲＯＭ１２．１３、ＲＡ
Ｍ１４、入力画像メモリ１５、ＣＲＴ／ＭＤｉ　１６、
入出力回路１７等で構成され、各々バス１８で接続され
ている。

上記ＲＯＭ１２はＣＰＵ１１が処理するプログラムを記
憶するもので、ＲＯＭ１３は後述するように、画像を検
出したある画素の近傍領域における画像を検出した画素
の共分散の符号からその画像の傾き方向を求めるための
方向テーブルを記憶するものである。

１５は画像読取装置２０で検出した被検出体からの２値
画像を一時的に記憶する入力画像メモリで、第３図に示
すように直線を検出しようとする平面に対し、（ＮＸＮ
）のレジスタ３１がマトリツクス状に配置されていると
考えることができ、該レジスタ３１はｒＩＪ、ｒＯＪの
２１直のどららか一方の値を取り「１」にセットされて
いることによって該レジスタ３１の位置における画素（
Ｘ。

ｙ）に直線等の画像が存在することを示しており、該レ
ジスタ３１に対応する入力画像メモリ１５の番地（ｘ　
＋Ｎｘｙ　）をＶ（Ｘ　、　Ｖ　）番地と表現スる。

また、ＲＡＭ１４内には後述の方向画像メモリ１４ａ部
と、出力画像用メモリ１４ｂ部及びデータの一時記憶等
に利用されるワークメモリ部とを有しており、方向画像
メモリ１４ａは第４図に示すように、画像メモリ１５と
同様に画像メモリ１５と対応してＮｘＮのレジスタ３２
がマトリックス状に配置されていると考えることができ
、各レジスタ３２はその位置（ｘ　、　ｙ　）に対応す
る画像メモリ１５のレジスタ３１と対応しており、入力
画像メモリ１５のレジスタ３１で指定される画素の方向
（傾き）をＯ〜１５の値によって記憶するものである。

そして、該各レジスタ３２の対応する方向画像メモリ１
４ａの番地（Ｘ＋Ｎ）ｌ　）をｄ（Ｘ、Ｖ）番地と表現
する。出力画像用メモリ１４ｂも第５図に示すように、
入力画像メモリ１５及び方向画像メモリ１４ａと対応し
てＮＸＮのレジスタ３３が画素位置に対応してマトリッ
クス状に配置されていると考えることができ、これらレ
ジスタ３３は後述するように画像より角や交差を検出し
たとき「１」を記憶するものである。そして、該各レジ
スタ３３に対応して出力画像メモリ１４ｂの番地（Ｘ　
＋ＮＸＶ　）をＣ（Ｘ、Ｖ）番地と表現する。

その結果、画像読取装置２０で読取った画面はＸ＠Ｎ個
、Ｙ軸Ｎ個の画素（ｘ　、　ｙ　）に分けられ、この各
画素（ｘ　、　ｙ　）に対し入力画像メモリ１５゜方向
画像メモリ１４ａ、出力画像用メモリ１４ｂの各番地ｖ
（ｘ、ｙ）、　　ｄ（ｘ、ｙ）、ｃ（ｘ。

ｙ）が各々対応することとなる。即ち、入力画像メモリ
１５の各番地ＩＸ　、　ｙ　）は対応する画素（Ｘ　、
　Ｖ　）に画像が存在するか否かを記憶し、方向画像メ
モリ１４ａの各番地ｄ（Ｘ、Ｖ）は対応する画素（ｘ　
、　ｙ　）における直線の方向を記憶し、出力画像用メ
モリ１４ｂの各番地ｃ（ｘ　、　ｙ　）は対応する画素
（ｘ　、　ｙ　）に角または交差が存在するか否か記憶
するものである。

次に、本実施例の動作を第６図（ａ）、（ｂ）の動作処
理フローチャートと共に説明する。

まず、画像読取装置２０より被検出体を読取り、被検出
体の画像をｘ−ｙ平面に対応する入力画像メモリ１５の
各画素に対する番地Ｖ（Ｘ　、　Ｖ　）に「１」と「０
」の２値により記憶させる。そしてＣＰＵＩＩは方向画
像処理を行う（ステップ８１）この方向画像処理は第６
図（ｂ）に示すようにＲＡＭ１４内の方向画像メモリ１
４ａをすべて「−１」にセットしくステップ８８１）、
次に入力画像メモリ１５及び方向画像メモリ１４ａのｙ
軸。

Ｘ軸に対する値ｙ、ｘを各々「０」にセットしくステッ
プ８８２．８Ｂ３）、セットされたＸ。

ｙに対する入力画像メモリ１５のｌｘ　、　ｙ　）（＝
　ｖ（ｏ、Ｏ））番地がｒＯＪか「１」か判断する（ス
テップ８８４）。入力画像メモリ１５は第４図に示すよ
うに１画素に対応するレジスタ３１（画像メモリの各番
地１ｘ、ｙ））は該１画素内に線や点等の画像が存在す
れば「１」にセットされるものであるから、各レジスタ
に対応する入力画像メモリ１５の各番地ｖ［ｘ　、　ｙ
　）が「０」であると、当該画素内に画像がないとして
ステップ５Ｂ１０へ移行する。もし画素内に画像があり
、当該番地ｌｘ　、　ｙ　）が「１」であると、該画素
（以下画素位置をその番地Ｖ（Ｘ　、　Ｖ　’）で表示
する）近傍領域において、画像を検出した画素の分散及
び共分散を求めて、当該画素１ｘ、ｙ）における方向（
傾き）を求めることとなるが、本実施例では画像を検出
した画素（ｖ（ｘ、ｙ）＝１）の近傍領域を種々の実験
から最適な領域として第７図（ａ　）に示づような領域
とした。

即ち、近傍領域を、その画像を検出した画素ｌｘ　、　
ｙ　）を入れて周辺の３７個の画素として、これらの内
で画像を検出している画素の分散及び共分散から、この
領域おける画像の方向（傾き）を求める。

これは上記入力画像メモリ１５より、画像を検出した画
素の番地Ｖ（Ｘ　、　１／　’）の近傍の上記３７個の
画素に対する番地Ｖ（Ｘ、Ｖ）をスキャンして「１」を
記憶している番地の数をｎとし、第７図（ｂ）のような
座標系を考え、その「１」を記憶している番地の画素の
当該画素ｖ（ｘ　、　ｙ　）を原点としたＸ軸（横）、
Ｙ軸（縦）の位置をＸ。

Ｙとして、これらデータ　ｎ、Ｘ、Ｙより分散■（Ｘ）
、Ｖ　（Ｙ）及び共分散Ｃｏ１Ｘ、Ｙ）を求め、この領
域における画像の方向（傾き）を求めるが、画像の方向
（傾ぎ）だけであるので本実施例では計算を簡単にする
ために、分散Ｖ（Ｘ）。

Ｖ（Ｙ）、共分散Ｃｏｖ（Ｘ、Ｙ）のｎＱ倍を求める。

・・・・・・（１） ・・・・・・（２） ｎ’　　Ｃｏｖ（Ｘ、Ｙ） ・・・・・・　（３） 即ち、上記第（１）、　　（２）、　　（３）式を求め
（ステップ５Ｂ５）、こうして求められた第（３）式で
示す共分散の０２倍が「０」であり（ｎ”２Ｃｏｖ（Ｘ
、Ｙ）−０）　、かつ、第（１）式と第（２）式で求め
られた分散Ｖ　（Ｘ）　、　Ｖ　（Ｙ）のｎＱ倍が等し
いとき（ｎ２Ｖ　（Ｘ）＝　ｎ’　Ｖ　（Ｙ））、この
ときは方向性がないとして、方向画像メモリ１４ａの当
該番地ｄ（ｘ　、　ｙ　）の記憶データは変更せず（ス
テップ５８６）、初めに初期化した「−１」を記憶させ
たままステップ５ＢＩＯの処理へ移行する。なお、方向
画像メモリ１４ａの番地ｄ（Ｘ、Ｖ）が「−１」を記憶
していることは、後の記載かられかるように、当該番地
ｄ（ｘ。

■）の画素近傍においては方向性がないとして処理する
ものである。

一方、ステップ８８６でｎ’　Ｃｏ１Ｘ、Ｙ）＝Ｏでか
ツｎ２Ｖ　（Ｘ）−ｎ’　Ｖ　（Ｙ）でもなければステ
ップＳＢ７へ進み、当該画素ｖ（ｘ、ｙ）における画像
の方向（傾き）を求める。共分散Ｃｏ１Ｘ、Ｙ）が正の
値であれば方向（傾き）は右上り、即ちＸの値の増加に
つれてＹの値も増加する方向であり、共分散Ｃｏ１Ｘ、
Ｙ）が負の値であれば方向（傾き）は左上り、即ちＸの
値の増加につれてＹの値は減少する方向である。そのた
め第８図（ａ　）で示した近傍領域の座標系を回転させ
、回転して得られた共分散Ｃｏｖ（Ｘ、Ｙ）の正、負に
よって方向（傾き）を求める。

そこで、本実施例では３６０度を３２分割して１６種類
の方向（３６０度を３２分割すれば方向としては１６種
類になる）を求めるとしてＸ−Ｙ座標の回転量がほぼ均
一になるように行うが、今、回転量をθとし、回転した
新しい座標を（Ｘ′。

Ｙ’　）とすると、 Ｘ’＝Ｘｃｏｓθ＋Ｙ　ｓｔｎθ　　　−・−（４）ｙ
′＝−Ｘｓｉｎθ＋ＹＣＯ８θ　　・・・・・・（５）
であり、回転した座標系のＸ′輪軸上点の旧座標位置を
（ａ　、　ｂ　）とし、原点からこの位置までの距離を
ｑとすれば、ｃｏｓθ＝ａ　／ｑ　、　ｓｉｎθ＝ｂ／
ｑであるから、 Ｘ’−Ｘ−ａ／Ｑ＋Ｙ−ｂ／Ｑ　　・−・・・−（６）
Ｙ’＝−Ｘ−ｂ／Ｑ＋Ｙ−ａ／Ｑ　　・　＜７）であり
、新しい座標系における共分散の符号のみを求めればよ
いから共通項のｑを省略し、かつ計算を簡単にするため
に共分散の０２倍の符号を求めればよい。

即ち、ｎ’　Ｃｏ１Ｘ’　、Ｙ’　　）＝　　ｎ２Ｃｏ
ｖ（ａ　Ｘ＋　ｂＹ、　−ｂＸ＋　ａＹ）の符号を求メ
レハよいこととなるが、本実施例ではほぼ一定量の回転
量として上記（ａ　、　ｂ　）に（１０，１＞、（１０
，３）、（１１，６）、（１１，９＞、（９，１１）、
（６，１１）、（３，１０）、（１，１０）の値を代入
しほぼ等しい回転ムを得る。そして、この８通りの回転
量によって得られた各々の系における共分散の符号を求
めることとなる。即ち、 ｎ’　　Ｃｏ１ａ　　Ｘ＋ｂ　　Ｙ、−ｂ　　Ｘ＋ａ　
　Ｙ）＝−ａｂｎ’Ｖ（Ｘ）＋（ａ’−ｂ２　）　　ｎ
’　　Ｃｏｖ（Ｘ、Ｙ）＋ａｂ　　ｎ２　Ｖ　　（Ｙ）
・・・　（８） であるから、ステップＳＢ５で第（１）〜〈３）式のｎ
’　Ｖ　（Ｘ）、ｎ２Ｖ　（Ｙ）、ｎ’　Ｃｏ１Ｘ。

Ｙ）と（ａ　、　ｂ　）の値より、第（８）式によりＣ
ｏｖ（ａ　Ｘ十ｂ　Ｙ、−ｂ　Ｘ十ａ　Ｙ）の符号は求
めることができる。

第８図は上記（ａ　、　ｂ　）の点を各々Ｘ軸が通るよ
うに回転させたときの座標系を示すもので、（ａ、ｂ）
＝（１０，１）のときはＸｌ−Ｙｌの座標系となり、（
ａ　、ｂ　）＝　（１０，３＞のときＸ２−Ｙ２の座標
系となり、同様に （１１，６）　　→　Ｘ３−Ｙ３ （１１，９）　　→　Ｘ４−Ｙ４ （９，１１）　　→　Ｘ５−Ｙ５ （６，１１）　　→　Ｘ６−Ｙ６ （３，１０）　　→　Ｘ７−Ｙｌ （１，１０）　　→　Ｘ８−Ｙ８ とＰ＠椋系はなる。

こうした８通りの回転に形成されるＸ軸ｘ１とＸ２間（
７）方向（ｌｌＬａ）ｉ　を１、Ｘ＠Ｘ２とＸ３間の方
向（傾き）ｉを２、以下同様に、×３とＸ４間を３、×
４とＸ５間を４・・・・・・×７とＸ８間を７、Ｘ＠Ｘ
８とＹ＠Ｙ１間を９、ＹｌとＹ２間を９・・・・・・Ｙ
ｌと７８間を１５、Ｙ８とＸ　１’間を０の方向（傾き
）と１６通りの方向を定義する。

そして、Ｙ＠Ｙ８とＸ軸Ｘ１間の方向（傾き）ｉ　＝０
（７）領域ニオイｒ　ハ、Ｘｌ−Ｙｌ〜Ｘ８−Ｙ８のす
べての座標系に対しＸの値の増加に対しＹの値は減少し
、共分散の０２倍＝　ｎ２Ｃｏｖ（ａＸ十ｂＹ、　−ｂ
Ｘ＋　ａＹ）の値は負となる。しかし、×１とＸ２間の
方向（傾き）ｉ＝１においては×８−Ｙ８の座標系では
Ｘの値の増加につれてＹの値も増加し、共分散の０２倍
＝　ｎ’　Ｃｏｌ　　ａＸ＋ｂＹ、　−ｂＸ＋　ａＹ）
（７）値ハ正テアル。マタ、×２−Ｙ２〜Ｘ８−Ｙ８の
座標系に対してはＸの値の増加につれてＹの値はすべて
減少し、共分散の０２倍＝　ｎ’　Ｃｏｌ　ａＸ＋　ｂ
Ｙ、−ｂＸ＋　ａＹ）の値は負となる。同様に、×２と
Ｘ３間の方向（傾き）＝２の領域においては、Ｘｌ−Ｙ
ｌ。

Ｘ２−Ｙ２の座標系においては共分散の０２倍の値は正
となり、Ｘ３−Ｙ３〜Ｘ８−Ｙ８の座標系においては負
となる。以下同様に、方向　ｉ（−〇〜１５）について
は各回転座標系に対し、共分散の０２倍の値の符号は第
９図に示すようになる。

そして、この第９図に示す表はＲＯＭ３に共分散の符号
から方向への変換としての方向テーブルとして記憶され
ている。

その結果、上記８通りの（ａ　、　ｂ　）の値を第（８
）式に代入し各々共分散の０２倍の値の正。

負を求め第８図に示すようなＲＯＭ３に記憶された方向
テーブルより当該画素位置における方向ｉを求め、当該
画素位置に対応する方向画像メモリ１４ａの当該番地ｄ
（ｘ、ｙ）に方向１（７）値（＝Ｏ〜１５）を書き込む
（ステップ３８３）。次に、Ｘの値を「１」インクレメ
ントしくステップ５Ｂ１０）、ｘの値が入力画像メモリ
１５のＸ軸の最大値Ｎ−１を超えたか否か判断し、超え
てなげれば再びステップＳ８３以下の処理を繰り返し、
方向画像メモリ１４ａの対応する番地ｄ（ｘ　、　ｙ　
）に方向ｉ　（＝０〜１６）を宙ぎ込む処理を繰り返す
。そして、Ｘの値がＮとなり入力画像メモリ１５のｘ軸
の最大値を超えると、■の値を「１」インクレメントし
くステップ５Ｂ１２）、Ｖの値が入力画像の最大値を超
えＮになるまでステップＳ８３以下の処理を繰り返し、
入力画像メモリ１５の各画素に対応するすべての番地１
ｘ、ｙ）について上記ステップ８８３以下の処理を行い
、各画素に対応する方向画像メモリ１４ａの各番地ｄ（
ｘ　、　ｖ　）にその画素における方向ｉ　（＝０〜１
５）及び方向性なしの「−１」を記憶させることとなる
。

■の値がＮとなり（ステップ５Ｂ１３）、すべての画素
に対する方向ｉ及び方向性なしが、方向画像メモリ１４
ａに記憶されると第６図（ａ　）に示すメインルーチン
にもどり、上記方向画像メ［す１４ａの各番地ｄ（ｘ　
、　Ｖ　）に記憶された各画素（ｘ　、　ｙ　）の方向
から角や交差を検出することとなるが、本実施例ではあ
る画素の近傍領域で上記方向Ｏ〜１５が３以上（３π／
１６ラジアン）離れている場合、その画素（ｘ　、　ｙ
　）は角や交差の可能性の高い領域として出力画像メモ
リＣ（Ｘ。

ｙ）に記憶させるようにしている。

そして、本実施例ではこの角や交差を求める近傍領域を
第１０図に示すように、ある画素を中心に方向を求める
ときに用いた第７図（ａ　）で示される近傍領域から×
±１．■±１を除いた領域として方向画像メモリ１４ａ
の各番地ｄ（ｘ、ｙ）に記憶された方向を読出し、方向
が３以上離れているか否か検討するようにしている。

第１０図に示ずような領域から角や交差を検出するよう
にした理由は、角や交差にあまり近いと２本の直線を１
本とみなしたり、誤った方向を検出する等の誤検出が高
（むしろ角や交差点より少し離れた周辺の方が正確に方
向を検出できる。そこで、本実施例では第１０図のよう
な１〜２８の画素における方向を検出することにし、あ
まり意味のない中心部の９個の画素の方向については検
出しないようにした。

そこで、本実施例ではある画素（ｘ　、　ｙ　）に対し
、上記１〜２８の画素における方向ｄ＜ｘ　、　ｙ　）
を読取るために、ＲＯＭ１３内にその変換テーブルを設
けている。この変換テーブルは第１１図に示すように、
ある画素（ｘ　、　ｙ　）に対しこの画素に対する第１
０図で示す近傍領域の左上の画素から順次変換を行って
おり、第１０図で示す１〜２８の画素に対する変換は第
１１図のｊ＝１〜２８（番地）の変換式となるもので（
第１０図の各画素の１！号と第１１図のｊの値が対応し
ている）、例えば、ｊ＝１（番地）のときは、現在の画
素（ｘ　、　ｙ　）に対し、ｘ’＝ｘ−１、ｙ’＝ｙ＋
３の画素（ｘ’、ｙ’）が選ばれる。即ち、第１０図で
１の画素が選ばれることとなる。同様に、ｊ＝２８（番
地）であれば画素（ｘ’、ｙ’）＝（ｘ　＋１．　ｙ−
３）の画素である第１０図２８の画素が選ばれることと
なる。

そこで、前述したように方向画像が求められると（ステ
ップＳ１）、ＣＰＵ１１は出力画像用メモリ１４ｂの各
番地ｃ（ｘ　、　ｙ　）をすべて「０」にして初期化し
くステップＳ２）、画素、方向画像メモリ１４ａ１出力
画株用メモリ１４ｂのｙ軸。

Ｘ軸に対する値ｙ、ｘを各々「０」にセットしくステッ
プ８３．８４）、ＲＡＭ１４のワ゛−キングメモリ部内
に設けられたＯ〜１５の検出した方向を記憶する配列番
地Ｗ（０）〜Ｗ（１５）を「０」に初期化しくステップ
Ｓ５）、指標ｊを「１」にセットしくステップ８６）　
、ＲＯＭ１３の変換テーブルの指標ｊ＝１に対する番地
より、第１番目の変換された画素、即ち、ｘ＝０．ｙ＝
０の画素の第１０図に示す近傍領域の第１の画素を求め
る（ステップ８７）。ｊ＝１のときはＸ′＝ｘ−１＝Ｏ
−１＝−１，Ｖ’　＝Ｖ　＋３．＝Ｏ＋３＝３であり、
（ｘ’　、　　Ｖ’　）＝　（−１，３）であるが、こ
のようなＸ軸の位置が負になるような画素はない。そこ
で、画素として存在する領域０≦ｘ＜Ｎ、、Ｏ≦Ｖ＜Ｎ
内にこれら変換された値ｘ′。

ｙ′が存在するか否か判断しくステップ８８．８９）、
存在しないときはステップ８１９に移行し指標ｊを「１
」インクレメントし、指標が近傍として調べる画素数２
８を超えてなければ（ステップ８２０）、再びステップ
Ｓ７にもどり次の画素を第１１図の変換テーブルより求
める。例えば、現在ｘ＝ｙ＝ｏでｊ＝２であるとｘ’＝
ｘ＝Ｑ。

ｙ′＝３であり、（ｘ’　、　　ｙ’　）＝（０，３＞
は画素として存在するからステップＳ１０へ移行し、こ
の画素（ｘ’　、　　ｙ’　　）＝（０，３）に対する
方向画像メモリの番地ｄ（Ｘ’　、Ｖ’　）＝　ｄ（０
゜３）に記憶するデータ（−１，０〜１５）を読出し、
レジスタＤに記憶させる（ステップ５１０）。

そしてレジスタＤの値が「−１」か否か、即ち、その画
素（ｘ’　、　　Ｖ’　）　　（−（０，３））は方向
性なしを記憶しているか否か判断し、「−１」であれば
ステップ８１９へ進み、指標ｊをインクレメントし前述
同様指標Ｊが２８を超えるまで（ステップ５２０）、ス
テップ８７以下の処理を行う。

ステップ８１１でレジスタＤの値が「−１１ではなかっ
たときは、当該画素（Ｘ’、Ｖ’）（＝（０，３））に
は方向（０〜１５）があり、レジスタＤにぞの値〈０〜
１５）が記憶されている。

そこで、この記憶された値に対応する配列番地Ｗ（０）
がすでに「１」であるか否か判断する（ステップ５１２
）。始めは、ステップＳ５ですべての配列番地Ｗ（０）
〜Ｗ（１５）は「０」に初期化されているからステップ
３１４に進み、指標ｋを０にセットしくステップ８１４
）、レジスタＤの値から指標にの値を減算した値の絶対
値が３以上で１３以下か否か判断しくステップ５１５）
、３以上で１３以下であれば、指標ｋに対する配列番地
Ｗ（ｋ）を「１」にセットしくステップ８１６）、指標
ｋを「１」インクレメントする（ステップ５１７）。ま
た、ステップ８１５でレジスタＤの値から指標ｋを減算
した値の絶対値ＩＤ−に１が３より小さいかまたは１３
より大きいときはステップＳ１７へ移行し、ステップＳ
１７で指標ｋをインクレメントした後、指標にの値が１
６より小さいか否か判断し、１６になるまでステップ８
１４〜３１８の処理を繰り返す。すなわち、このステッ
プ８１４〜８１８の処理は、第１０図に示すような近傍
領域において、方向が３以上、即ち（３π／１６）ラジ
アン以上離れた画素を検出するためのもので、ある画素
（Ｘ’、Ｖ’）における方向Ｄ＝ｄ（ｘ’、ｙ’）に対
し３以上離れた方向の配列番地Ｗ（ｋ）を「１」にセッ
トする処理である。

例えば、ある画素（Ｘ’、Ｖ’）に対する方向画像メモ
リ１４ａの番地ｄ（ｘ’、ｙ’）に記憶された方向が５
であったとし、この値５がレジスタＤにセットされたと
すると（ステップ５１０）、ステップ８１４〜８１８の
処理によって配列番地Ｗ（０）〜Ｗ（１５）の記憶状態
は第１２図のようになる。この第１２図からもわかるよ
うに、ある画素（ｘ　、　ｙ　）の近傍領域の１つの画
素（×′。

ｙ’　＞の方向画像メモリ１４ａの番地ｄ（ｘ’。

ｙ′）に、上記例で「５」の方向が記憶されていると（
Ｄ＝　ｄ（ｘ’　、Ｖ’　）＝５）、配列番地Ｗ（０）
〜Ｗ（２）及びＷ（８）〜Ｗ（１５）は「１」が記憶さ
れ、Ｗ（４）〜Ｗ（７）には「０」が記憶されているこ
ととなり、方向「５」より３以上離れた配列番地に「１
」が記憶されたこととなる。

ステップ８１Ｂで指ｆｉｋが１６となり配列番地Ｗ（０
）〜Ｗ（１５）までに各々「１」またはｒＯＪが記憶さ
れた状態となった後、指標ｊを「１」インクレメントし
くステップ５１９）、指標ｊが２８を超えるまで、ステ
ップ８７以下の処理を繰り返すこととなる。即ち、第１
０図におけるある画素（ｘ　、　ｙ　）の近傍画素１〜
２８まで上記ステップ８７以下の処理を繰り返すことと
なる。

例えば、方向５（Ｄ＝５）の画素に続いて方向６′（Ｄ
＝６）が検出されると配列番地Ｗ（０）〜（１５）には
すでに方向５　（Ｄ＝５）で「１」にセットされた番地
Ｗ（０）〜Ｗ（２）、Ｗ（８）・〜Ｗ（１５）に加えて
、方向６　（Ｄ＝６＞で新たに番地Ｗ（３）が１゛１」
にセットされることとなる。そして、指Ｆｉｊが２８を
超える前にステップ３１２でＷ（０）が「１」となって
いるとき、例えば、上記例ですでに方向「５」が検出さ
れて第１２図におけるＤ＝５のときの配列番地Ｗ（０）
〜Ｗ（１５）の記憶状態（または方向５が検出されて、
その後方向６が検出されたときの第１２図中り＝６の状
態）であるとき、ステップ３１０で方向８が検出されレ
ジスタＤに記憶されると（Ｄ−ｄ（Ｘ’　、　　Ｖ’　
）＝８）、ステップ８１２で配列番地Ｗ（８）はすでに
「１」であるから、ステップ８１３へ選み、出力画像用
メモリ１４ｂの当該画素（ｘ　、　Ｖ　）に対する番地
Ｃ（Ｘ　、　Ｖ　）を「１」にセットする。すなわち、
ある画素（Ｘ。

ｙ）の近傍から方向「５］と１−８１を検出すると、方
向が３離れていることにより、当該画素（Ｘ。

ｙ）近傍に角または交差する点が存在するとして、出力
画像用メモリ１４ｂの当該画素に対応する番地ｃ（ｘ　
、　ｙ　）を「１」にセットし、指標ｊが２８を超えて
いなくても、すなわち、残りの近傍画素について方向を
求めずしてステップ８２１へ進む。ステップ３２１では
×の値を「１］インクレメントし、Ｘの値が画素のＸ軸
方向の最大値Ｎ−１を超えるまで（ステップＳ２２〉、
ステップ８７以下の処理を繰り返す。すなわち、例えば
ｙの値が「０」ならば、Ｘの値がＯからＮ−１までの画
素（ｘ、Ｏ）について、その画素の近傍領域（第１０図
）において方向が３以上離れているものがあるか否かを
各々の画素について行うこととなる。そして、Ｘの値が
Ｎとなり、Ｘ軸の最大値Ｎ−１を超えるとステップ８２
３へ移行し、ｙの値を「１」インクレメントし、■の値
がｙ軸の最大１１Ｎ−１を超えるまで、すなわちｙ＝Ｎ
になるまでステップ８４以下の処理を行う。これは前述
同様ｙのある値に対し、×の値を０−Ｎ−１まで変えて
各画素（ｘ　、　ｙ　）に対し、その画素の近傍領域（
第１０図）で方向が３以上離れているものがないか否か
求め、あるならばその画素（ｘ　、　ｙ　）に対応する
出力画像用メモリ１４ｂの対応番地ｃ（ｘ、ｙ）を「１
」にセットする。こうして、すべての画素（ｘ　、　ｙ
　）に対し、その近傍領域（第１０図）より方向が３以
上離れた近傍画素が存在するか否か検討し、存在するな
らば当該画素（ｘ、ｙ）に対応する出力画像用メモリ１
４ｂの番地ｃ（ｘ　、　ｙ　）が「１」にセットされる
ことになるから、画像読取装置２０で検出した画像に対
し、複数の角や交差が存在すれば、その角や交差点近傍
の画素に対応する出力画像用メモリ１４ｂの番地が「１
」となった状態となる。

その後、この出力画像用メモリ１４ｂの記憶データに基
づいて、各種処理、例えばロボット等であれば、この角
や交差点に対し、アームを移動させる等の処理が行なわ
れるものであり、この点は本願発明の要旨ではないので
説明を省略する。なお、必要であれば、出力画像用メモ
リ１４ｂのデータをＣＲＴ／ＭＤ　Ｉ　１６のＣＲＴ表
示装置に表示させたりプリンタ等に打出してもよい。

なお、上記実施例では、画像読取装置２０で検出した画
像２値の情報で記憶づる入力画像メモリ１５をＸ軸方向
、ｙ軸方向同数のＮＸＮのメモリ部で構成したが、必ず
しも同数である必要はなく、Ｎ×Ｎ′のメモリ部でも良
い。この場合には、入力画像メモリ１５及び出力画像用
メモリ１４ｂも入力画像メモリ１５に対応し、各画素に
対応するようＮ×Ｎ′のメモリ部で構成するよう必要が
ある。

発明の効果 以上述べたように、本発明では、画像読取装置で被検出
体を読取れば、自動的に被検出体の形状等によって生じ
る画像から、角や交差点を割出し、その位置を出力画像
用メモリに記憶するようにしたから、この出力画像用メ
モリのデータに従ってロボット等の他作処理を行わせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が従来技術の問題点を解決するために採
用した手段のブロック図、第２図は本発明の一実施例の
ブロック図、第３図は同実施例における入力画像メモリ
の説明図、第４図は同実施例における方向画像メモリの
説明図、第５図は同実施例におｔノる出力画像用メモリ
の説明図、第６図（ａ）、（ｂ）は同実施例の動作処理
フローチャート、第７図は画像を検出した画素に対し、
この画素近傍における方向（傾き）を求めるための本実
施例が採用した近傍領域を示す図、第８図は本実施例が
採用した１６種類の方向を説明する図、第９図は共分散
の符号から方向への変換を示す方向テーブルの説明図、
第１０図は、ある画素に対しその画素の近傍領域におけ
る画素の画像の方向より、角または交差位置を求めるた
めの近傍領域の説明図、第１１図は角や交差位置を求め
るために、ある画素に対し近傍画素を指定するための変
換テーブルの説明図、第１２図は配列番地への記憶状態
を示す一例を説明する図である。 １０・・・処理装置、１４ａ・・・方向画像メモリ、１
４ｂ・・・出力画像用メモリ、１５・・・入力画像メモ
リ、２０・・・画像読取装置、 ｖ（ｘ　、　Ｖ　）・・・画素（ｘ　、　ｙ　）に対す
る入力画像メモリの番地、 ｄ（ｘ　、　ｙ　）・・・画素（ｘ　、　ｙ　）に対す
る方向画像メモリの番地、 ｃ（ｘ、ｙ）・・・画素（Ｘ　、　Ｖ　）に対する出力
画像用メモリの番地。 ―ｌ　ｌ　ｒ　ｌ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ＋十十十＋十＋＋こ Ｏコ Ｐ、　１ｌｌＩｌ１１＋千十十十十＋＋１Ｎ × ； ”−、Ｉ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ＋＋＋十十十＋＋　Ｉ　
ｌ巴 ； ”、　　ｌ　ｌ　ｌ　ｌ　＋＋＋＋＋＋十十＋ｌ　Ｉ　
１〆 、ｌｌＩ＋＋＋＋＋＋＋＋ｌｌｌ１区 ■ ＝ 薯　　　　　　　　　　　　　　　　　Φ； ・　Ｉ＋＋＋＋十＋＋＋　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　１
♀ γ × 第１１図 Ｗ（ｋ）　Ｄ＝５　０＝６ 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出体から検出したＸ−Ｙ軸平面をＸ方向Ｎ、Ｙ方向
   Ｎ′のＮ×Ｎ′の画素に分解して２値情報の画像を得る
   画像読取装置と、該画像読取装置で読取つた画素の２値
   情報を記載するメモリ部が画素に対応して設けられた入
   力画像メモリと、上記画素に対応してメモリ部が設けら
   れ当該画素の画像の方向を記憶する画像方向メモリと、
   上記画素に対応してメモリ部が設けられ当該画素位置に
   角または交差画像が存在するか否かを記憶する出力画像
   用メモリと、上記入力画像メモリをサーチし画像を検出
   した画素に対し該画素近傍における画像検出画素の分布
   より当該画素における方向を求め上記画像方向メモリの
   対応メモリ部へその方向を書込む方向検出手段と、上記
   すべての画素に対し該画素の一定近傍領域における画素
   の画像の方向を上記画像方向メモリより読出し、方向が
   一定量以上離れている画素が存在すると、上記出力画像
   用メモリの当該画素に対応するメモリ部に角または交差
   検出情報を書込む角または交差判別手段とを有すること
   を特徴とする角、交差を検出する検出装置。