识别物体的方法技术

在一种识别物体的方法中，物体是由电视摄象机摄制的，物体的轮廓线的一部分是由一个摄制的图象来检测的，滤光器扫描该图象，以确定第一组数目预定的连续象素和第二组多个象素，第二组与第一组的间隔与物体轮廓线相适应，然后检测轮廓线候选点的出现与否，在这些点上，亮度在各自象素组内急剧变化，当在各自象素组中同时检测到轮廓线候选点时便识别该物体出现．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过检测被测物体的轮廓线来，在该方法中使用电视摄象机或与其类似的摄象设备。 识别物体的传统方法是利用该物体相应表面的沿进行的，根据这个方法，将亮度急剧变化的点提作为沿，连接这些沿便形成一个线图形。 下面将参照附图1a至1b叙述使用轮廓线提取法识别圆形物体的步骤。首先，沿着相应的扫描线对电视摄象机所摄制的原始图象(如图1a所示)进行差分，从而取出一个其亮度急剧变化的轮廓线候选点(见图1b)。然后，对这个点附近的象素进行差分。在这些差分值中，选取具有最大差分值的那个象素作为与轮廓线候选点连续的点。这个过程进行了一定时间之后便得到连续的轮廓线点(轮廓线候选点)(参见图1c)。当这些候选点封闭时(见图1d)，便识别出是一个物体。 然而，按照这种先有技术中的轮廓线提取法，下述因素将使得轮廓线候选点轨迹的描绘变得很困难 (1)由于金属光泽所引起的图象浮散(见图2a); (2)物体的重影(见图2b); (3)由于物体表面的透斑和损坏所造成的模糊不清，以及 (4)由于电噪声所引起的图象失真。 结果产生了这样一个缺陷，即检测不到真正呈现的物体。此外，解决这些问题的识别算法也变得很复杂，以至于几乎不可能进行实时处理。 本专利技术的一个目的是提供一种新颖的，使其能够简化被测物体的识别算法，减少图象处理的时间并且增加正确地检测物体的比例。 根据本专利技术，提供了一种识别摄制的物体的方法，对该物体的识别是通过检测摄制的图象的轮廓线而进行的。这种方法的特征在于由下列步骤组成配备滤光器装置;使用该滤光器装置对图象进行扫描，以便确定第一组数量预定的连续象素和第二组多个象素，其中第二组与第一组有一段间隔，该间隔与物体的轮廓线相适应;在各自的象素组中检测一个亮度急剧变化的轮廓线候选点是否存在;当在各个象素组中同时检测到轮廓线候选点时，便识别该物体呈现。 根据本专利技术的一种变型，提供了一种识别其部分轮廓线包含平行线的物体的方法，这种方法的特征在于由下列步骤组成配备滤光器装置;用该滤光器装置确定一对象素组，使它们的中心至中心距离与平行线之间的间隔相适应;认定一种扫描位置(在这种位置上，轮廓线候选点在象素组中同时被检测到)，将其作为滤光器特征点;在检测到滤光器特征点之后，从扫描位置沿着辅助扫描方向进行寻迹扫描，以检测滤光器特征点的存在与否;当扫迹长度变得比一个预置长度还长的时候便识别被测物体呈现。 根据本专利技术的另一个方施方案，提供了一种识别具有大体上是圆形轮廓的物体的方法。这种方法的特征在于由下列步骤组成配备滤光器装置;用该滤光器装置确定一对象素组，它们的中心至中心的距离与大体上圆形的轮廓线的直径相适应;将一种扫描位置(在这种位置上，轮廓线候选点在象素组中同时被检测到)作为滤光器特征点;在检测到滤光器特征点之后，从扫描点沿着辅助扫描方向进行寻迹扫描，以检测滤光器特征点的存在与否;当扫迹长度超过某一个预置长度时，用滤光器装置从象素组之间的中心位置确定一个大体上圆形轮廓线的中心位置候选点和一个扫迹长度的中心位置;通过在中心位置候选点附近连续转动滤光器装置来检测滤光器特征点或某一个轮廓线候选点是否存在，当滤光器特征点或轮廓线特征点的出现百分比超过某一预置值时，鉴定该物体的呈现或不呈现。 下面是附图的简要说明。 在所附的图中 图1a至图1b是示意图，用来说明按照先有技术的轮廓线提取法识别物体的步骤; 图2a和2b表示了一些因素，这些因素使得根据先有技术方法去扫迹一个轮廓线是很困难的; 图3a和3b是用来解释本专利技术的原理的示意图; 图4和图5展示了本专利技术所用的滤光器; 图6是一个方框图，表示了用来执行本专利技术方法的逻辑电路的一个例子; 图7，图19和图25表示了图6所示的RAM阵列中所贮存的图象数据亮度; 图8，16，17，18，23和24是用以表示图6中所示的中央处理单元CPU处理步骤的流程图; 图9和图10是用来表示不同的差分电路例子的方框图; 图11至15展示了滤光器的其它例子; 图20是图19中一个部分的放大图; 图21a，21b和21c以及图22a和22b是用来解释如何去识别不同类型的平行线的示意图; 图26和27是用来解释图24中所示流程图的示意图。 下面将根据最佳实施方案来详细叙述本专利技术。 首先，参照附图3a和3b来说明本专利技术的方法的原理，假设被检测的暗色物体1呈现在明亮的背景之中，沿着截线a的物体1的亮度(黑或白)如图3b中的图解所示。图3b中所示的亮度急剧变化的点A和B是该物体的特征点。在A点，亮度是减小的或下降的，而B点的亮度是增加的或上升的。 根据本专利技术的方法，物体的识别是通过检测轮廓线候选点的存在与否来实现的，这些轮廓线候选点是指其亮度在与被测物体轮廓线相关的多个范围内同时发生急剧变化的点。此外，通过检测每个候选点亮度的变化方向是否与背景和其亮度所确定的方向相一致，使物体的识别变得更为准确。 更具体地讲，如图4所示，其中心位置与参考点P相距L1的一个范围A1(＝△L1)，其中心位置与参考点P相距L3的一个范围A2(＝△L2)，……，以及其中心位置与参考点P相距Ln的一个范围An(＝△Ln)被确定为一个组，相应于被测物体的轮廓线设置滤光器，以便确定范围A1，A2，……，An内的亮度变化方向，移动参考点P来扫描输入图象并且检查是否存在这样的轮廓线候选点，其亮度在各个范围A1，A2，……，An中发生急剧的变化，还需检查是否存在一个点(滤光器特征点)，在这个点上，各个范围A1，A2，……，An内的亮度变化方向与物体及其背景的亮度所确定的方向一致。 例如对于本实施方案的物体1(见图3)，图5中两个范围A1和A2被指定(它们之间的距离为l)。在范围A1，设置一个鉴定亮度下降的滤光器，而在范围A2设置一个鉴定亮度上升的滤光器。然后在移动滤光器位置(如画阴影线的圆所示)时，检查是否存在一个滤光器特征点，在这点，轮廓线候选点在范围A1和A2中同时出现，并且亮度的变化彼此一致。距离L1，L2……，Ln由被测物体的几何形状所确定，并且在原则上由电视摄象机的放大能力所确定。由于这个原因，可以很快地确定滤光器结构而不需要复杂的专门知识过程。距离△L1，△L2，……，△Ln由噪声、图象浮散及光学系统的失真等因素确定。 如图6所示Ⅰ，一个工业电视摄象机2对置于预定的视场内的被测物体1进行摄制，以便把含有输入图象亮度信号的视频复合信号送给一个同步分离电路3和一个模/数转换器4(A/D)。同步分离电路3把同步信号从视频复合信号中分离出来。该分离出来的同步信号用来指定随机存取存贮器阵列5(RAM阵列)的地址，而A/D转换器4则把输入的视频复合信号转换成具有16个亮度色调的图象数据，从而将图象数据写入所指定的地址。以这种方式，代表着如图7所示的原始图象亮度的一个图象数据被存入RAM阵列5中。通过指定RAM阵列5中X和Y的地址，任何图象数据都可以被读出来。 为了执行本专利技术的方法，一个存贮器电路6存贮着主程序等程序。中央处理单元(CPU)7根据主程序的内容对存贮在RAM阵列5中的图象数据进行处理。 下面将参照图8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别已被照相的物体的方法，这种方法是通过检测摄制图象的部发轮廓线而识别物体，该方法包括下列步骤：准备滤光器装置；用所述的滤光器装置对所述的图象进行扫描，从而确定第一组数量预定的连续象素和第二组多个象素，该第二组与第一组有一个与所 述物体的轮廓线相适应的间隔；在各自的象素组中检测其亮度急剧变化的轮廓线候选点的存在与否；当在各自的象素组中同时检测到所述的轮廓线候选点时，便识别所述物体呈现。

【技术特征摘要】
1、一种识别已被照相的物体的方法，这种方法是通过检测摄制图象的部分轮廓线而识别物体，该方法包括下列步骤准备滤光器装置；用所述的滤光器装置对所述的图象进行扫描，从而确定第一组数量预定的连续象素和第二组多个象素，该第二组与第一组有一个与所述物体的轮廓线相适应的间隔；在各自的象素组中检测其亮度急剧变化的轮廓线候选点的存在与否；当在各自的象素组中同时检测到所述的轮廓线候选点时，便识别所述物体呈现。2、根据权项1的方法，所述的滤光器装置确定第一象素组，该象素组具有△L1的长度和一个中心位置，该中心位置与代表着扫描位置的一个参考位置P相距L1，所述的滤光器装置确定第二象素组，该象素组具有△L2的长度和一个中心位置，该中心位置与所述参考位置相距L2，……，所述滤光器装置确定第n象素组，该象素组具有△Ln长度和一个中心位置，该中心位置与所述参考位置相距Ln。3、根据权项2的方法，所述的距离L1，L2，……，Ln是由所述被测物体的几何结构确定的。4、根据权项1的方法，所述滤光器附加有确定所述象素组亮度密度变化方向的功能，所述方法进一步包括下列步骤当所述轮廓线候选点出现时，在各自的象素组中检测亮度密度变化方向;同时检测所述象素组中的所述轮廓线候选点;当所述亮度密度变化方向与所述滤光器指明的方向一致时，识识别出所述物体的轮廓线。5、根据权项4的方法，所述亮度密度变化方向是这样一个方向，在该方向上，所述象素组内急剧变化的亮度由亮变暗或相反。6、根据权项4的方法，所述的亮度密度变化方向是由所述物体及其背景的亮度所决定的。7、识别一种其轮廓线的一部分包含平行线的物体的方法，所述方法包括下列步骤准备滤光器装置;用所述滤光器装置确定一对象素组，使其中心至中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边裕司，中村昌弘，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]