[发明专利]位置检出方法及装置

说明书

本发明涉及视觉系统的物体位置检出方法及装置，更详细地说，是关于通过检出双值化图像数据上的物体轮廓线而进行位置检出的位置检出方法及装置。

最近，美国、日本等开发出许多用于物体的识别·位置检出等的通用视觉系统(visionsystem)。这些系统中，作为通过识别物体形状进行位置检出时的一般方法，主要有两种。第1种是利用图像数据上区域点统计性质的方法。例如在面积、长径、短径、惯性矩等统计量为基准，识别物体形状，检出其位置。第2种是以具有物体特征的部分为样板(基准图像)，与对象图像之间进行相关运算，根据该相关系数得出是否存在与基准图像相对应的图像，据此识别物体的特征部分，检出其位置的方法。

由于第1种方法不直接用轮廓形状，存在不能适用于复杂形状物体的问题。

第2种方法因样板的尺寸、角度等派生出限定条件，存在难以通用化的问题。

另外，作为根据轮廓线检出特征位置的方法，也有设想用计算机以程序方式检出图像中物体图形外部轮廓线，根据检出的轮廓线检出物体所定处的位置。由于这样的位置检出方法是以程序方式执行轮廓线检出，将它应用于大容量图像数据时存在处理速度变慢的问题。

本发明的目的在于：针对上述以往问题，提供能适用于任意形状物体而具有通用性的、并能高速处理的、抗干扰性高的位置检出方法及装置。

本发明的位置检出方法包括以下步骤，第一步：让图像存贮器存贮由图像输入装置输入的双值化图像；第二步：依次扫描存于图像存贮器的图像数据，以检出的前未检出边界点作为起始点；第三步：以起始点为跟踪结束点，写入重叠在图像存贮器上的覆盖存贮器；第四步：将起始点设定为最初参考点；第五步：对图像存贮器的当前参考点的8个附近点数据进行取数；第六步：根据前一参考点检出下一参考点；第七步：判断当前参考点是否为跟踪结束点；第八步：第七步的判断结果为否定时，以检出的参考点为跟踪结束点，写入覆盖存贮器，重复第五、第六和第七步，继续跟踪轮廓线，第七步的判断结果为肯定时，结束轮廓线跟踪，回到第二步；第九步：根据检出的轮廓线计算曲率，并用计算结果检出特征点；第十步：边在特征点之间逐一移位，边核对运算结果，检出最佳对合位置，其特征在于，

采用对应至当前参考点方向的前方编号、选8种探索表中任一种、根据被选探索表对应图像存贮器的当前参考点周围8个附近点数据、读出朝下一参考点方向的当前方向编号的手段，进行所述第六步骤中下一参考点检测；

采用对覆盖存贮器的当前参考点周围8个附近点数据取数、判断该8个附近点数据中对应当前方向编号的数据是否为跟踪结束点的判定手段，进行所述步骤七中的判断。

另外，本发明的位置检出装置具有：①存贮由图像输入装置输入的双值化图像的图像存贮器；②由对存贮于图像存贮器的图像数据进行横向扫描的控制部、及地址算出部、轮廓点探索部、DMA部构成、对所述图像数据进行处理并检出物体轮廓线对轮廓线跟踪的装置；③根据检出的轮廓线计算曲率并用计算结果检出特征点的装置，其特征在于，还具有：

④对各轮廓线逐一地依次累积运算、存贮特征点间的轮廓长和角度的装置；⑤边在特征点之间逐一移位、边将预先登记形状的距离角度运算结果与输入图像的运算结果作对照、检出最佳对合位置的装置。

本发明的是根据存贮于图像存贮器的图像数据来检出物体轮廓线，由于采用轮廓线探索表使探索过程简单化，能以很高的处理速度检出轮廓线。还由于以计算曲率检出已检出轮廓线的特征点，再利用这些特征点间的距离、角度累积运算结果作形状对照而检出物体位置，从而具有通用性的同时，能可靠检出特征点，在其它部分，即便有影子、噪声等也能正确地进行位置检出，能进行高抗干扰性的位置检出。

以下参见图1-图13说明本发明一实施例。

首先为易于理解依次详细说明本发明方法。

一般的轮廓线跟踪顺序可归纳为以下：

(1)对图像作系统性扫描，探查满足检出基准之点。若发现这样的点，就定为最初参考点。

(2)对参考点附近作调查，应用确切的跟踪基准。以检出的点为新参考点，在不满足终端条件下重复该处理。

(3)若完成系统性跟踪，则该算法结束。

用这样的步骤通过对检出基准、跟踪基准、终端基准作种种变更，构成各种各样的跟踪算法，本发明所用的方法为以下所述。

(1)如图1所示，从上端开始按线顺序对图像A进行横向扫描，将碰及图形B的边界点且前未检出的边界点为轮廓线跟踪的起始点。

(2)以所得的起始点为最初参考点，获得开始方向编号(检出方向编号)后开始跟踪。