公开了图像处理装置，能够从图像中高速地检测特定形状。在该图像处理装置中，候补位置计算单元（１０６）从被提供的图像中，求第一圆的中心点的第一候补位置，所述第一圆与包含在检测对象的形状中的三边以三点方式相接。角度计算单元（１０６）求从所述三边至所述第一候补位置的法线与基准线之间的角度，所述基准线通过所述法线和各边相交的点且具有一定方向。相对关系计算单元（１０６）求与所述第一候补位置有关的所述角度的相对位置。识别单元（１０８）基于所述角度的相对关系以及预先存储的形状的角度的相对关系，识别包含在所述被提供的图像中的形状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从图像中检测特定形状的。
技术介绍
现在，广泛利用了从摄像图像中检测出特定形状的图像处理装置以及方法。例如，在适用于FA(自动化工场)的图像处理装置中，通过进行部件形 状的检测，实现了部件的取错或缺陷的检测。此外，最近的机器人导航中的 诱导标识的识别或遥感中的建筑物的识别也利用了特定形状的检测。此外， 存在以下的用于辅助驾驶的装置，识别道路标识，并将该识别出的标识信息 通知给驾驶员或将该标识信息用于车辆控制的装置。在标识识别装置中，用 相机摄像前方，从该摄像图像中提取出标识所使用的形状等特定区域的图像， 并进行该提取出的图像和模板的标识图像的模板匹配等图案识别，从而识别 标识。在形状检测中，利用以往的霍夫变换方法(参照专利文献l)。从图像的 边缘点，对表现了形状的解析式的参数进行投票，基于参数空间中的峰值， 求形状的解析式的参数。标准霍夫变换算法只能利用于直线或圆等可用解析 式表现的形状。与此相对，广义霍夫变换算法(参照非专利文献1)能够对 任意形状进行检测。在广义霍夫变换中，指定某一参照点，基于形状的标准 模板，预先生成形状上的点和参照点间的几何关系，与该点的特征之间的对 应关系。由于通常存在多个上述对应关系，所以在从图像中检测形状时，基 于图像的边缘点对所有可能的对应关系进行投票。基于投票结果，求可能性 高的对应关系，检测出对象形状。此外，为了改善霍夫变换或广义霍夫变换 的运行速度，采用了限制投票点的数目等方法(参照专利文献2)。此外，还提出了使用与霍夫变换不同的投票方式来检测正多边形的技术 (参照专利文献3)。在该技术中，对边缘点具有辐射对称(radial symmetry) 的形状的中心点进行投票，所以投票空间实际上与图像空间相同。由此，与以往的霍夫变换相比，运行速度变快。专利文献l:美国专利3069654号专利说明书专利文献2:美国专利申请公开第2006/0291726号说明书专利文献3:美国专利申请公开第2006/0098877号说明书非专利文献1: D.RBallard著"八7変換cD—般化〖二上3任意形状0検出、/《夕一;x言忍言哉(Generalizing the Hough transform to detect arbitrary shapes,Pattern Recognition) "、 Vol.13, No.2, 1981年
技术实现思路
本专利技术要解决的问题以往的技术存在不能高速地检测任意形状的问题。虽然广义霍夫变换能够适用于任意形状，但由于投票空间的维数较高，很难实现高速检测。例如，考虑到形状的尺度变换或旋转参数时，通常投票空间为三维以上。此外，专利文献3中记载的技术能够实现高速检测，但存在无法适用于正多边形以外的形状的问题。此外，以往的形状检测方法为一个一个地检测对象形状的结构分量或综合地检测全部结构分量。因此，例如，由于在专利文献3中使用边缘点的强度，所以对于特定的组合的检测，鲁棒性不充分。本专利技术的目的在于提供，能够从图像中高速地检测出特定形状，而且能够改善鲁棒性。解决问题的方案本专利技术的图像处理装置采用的结构包括候补位置计算单元，从被提供的图像中，求第一圆的中心点的第一候补位置，所述第一圓与包含在检测对象的形状中的三边以三点方式相接；角度计算单元，求从所述三边至所述第一候补位置的法线与基准线之间的角度，所述基准线通过所述法线和各边相交的点且具有一定方向；相对关系计算单元，求与所述第一候补位置有关的所述角度的相对关系；以及识别单元，基于所述角度的相对关系以及预先存储的形状的角度的相对关系，识别包含在所述被提供的所述图像中且包含有与所述三边对应的边的形状。专利技术的效果根据本专利技术，能够从图像中高速地检测特定形状，而且能够改善鲁棒性。附图说明图1是表示本专利技术实施方式1的图像处理装置的结构图。图2A是表示实施方式1的一例检测对象形状的标准模板的图。图2B表示一例从摄像单元输出的输入图像的图。图2C是表示实施方式1的一例边缘点以及法线方向的图。图3是实施方式1的内接圓的提取例子的图。图4是表示输入图像中所包含形状的内接圓的提取例子的图。图5是表示实施方式1的一例投票区域的图。图6是表示图1中的部分形状4企测处理单元的内接圆^r测的处理的流程图。图7是表示本专利技术实施方式2的一例求骨架(skeleton)(细线)的图。图8A是表示本专利技术实施方式3的一例检测对象形状的标准模板的图。图8B是表示输入图像中所包含的图像形状的提取例子的图。图9A是表示本专利技术实施方式4的一例检测对象形状的标准模板的图。图9B是表示输入图像中所包含的图像形状的提取例子的图。图10A是表示输入图像中所包含的图像形状的提取例子的图。图10B是表示输入图像中所包含的图像形状的4是取例子的图。具体实施例方式以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。在以下说明的实施方式中，特定形状的线段的组合是指，检测对象的形状的轮廓包含一个以上的线段。轮廓可以是开放形状也可以是闭合形状。此外，也可以包含曲线作为线段。2006年7月17日申请的中国专利申请第200610105671.X号中包含的说明书、附图及说明书摘要公开的内容全部被引用在本申请。<实施方式1>图1是本专利技术实施方式1的图像处理装置的结构图。在图1所示的图像处理装置100中，存储单元101存储检测对象的特定形状作为标准模板。形状特征处理单元102基于存储单元101所存储的检测对象的特定形状的标准模板，生成记载了特定形状的结构特征的结构特征表。例如，形状特征处理6单元102对于图2A所示的标准模板，提取如图3所示那样的与任意的三边 以三点方式相接的圆(以下称为内接圆)。在图3所示的例子中，形状特征处 理单元102合计提取四个内接圆(01，rl; 02,r2; 03，r3; 04，r4)。形状特征处 理单元102如表1所示那样记载各个内接圆的中心点、半径、接点的法线方 向以及内接圆中心点间的相对位置关系作为结构特征表。在为直线时，各点 的法线方向相同。对于内接圆，求相当于接点数的法线方向。在图3中，由 于法线方向共有四个，所以内接圆之间共享部分法线方向。形状特征处理单 元102的处理通常在离线状态下进行。表1<table>table see original document page 7</column></row><table>用中心点02、 03、 04相对于中心点01的相对位置来表示中心点02、 03、 04的座标。边缘处理单元103提取各个图形的边缘，所述各个图形包含在从相机等 摄像单元输出的输入图像中。例如，在图2B所示的例子中，提取所有图形即 图形S1、 S2、 S3的边缘。在本实施方式中并不限定边缘提取方法。可以利用 公知的方法，例如Canny、 Sobel、 LoG等任一方法。在本实施方式中，以从 输入图像中识别图形的形状为例进行说明，但对存储的图像也可以适用用于 识别图形的形状的处理。法线矢量处理单元104求由边缘处理单元103求出的各个边缘上的边缘 点的法线方向。例如，法线矢量处理单元104对图2B的原图像的各个图形， 求图2C所示边缘点以及法线方向。投票处理单元105对边本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种图像处理装置，包括： 候补位置计算单元，从被提供的图像中，求第一圆的中心点的第一候补位置，所述第一圆与包含在检测对象的形状中的三边以三点方式相接；角度计算单元，求从所述三边至所述第一候补位置的法线与基准线之间的角度，所述基准线通过 所述法线和各边相交的点且具有一定方向； 相对关系计算单元，求与所述第一候补位置有关的所述角度的相对关系；以及 识别单元，基于所述角度的相对关系以及预先存储的形状的角度的相对关系，识别包含在所述被提供的图像中的形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，刘伟杰，谢晓辉，魏强，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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