JPH0143352B2 - - Google Patents
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- JPH0143352B2 JPH0143352B2 JP57231956A JP23195682A JPH0143352B2 JP H0143352 B2 JPH0143352 B2 JP H0143352B2 JP 57231956 A JP57231956 A JP 57231956A JP 23195682 A JP23195682 A JP 23195682A JP H0143352 B2 JPH0143352 B2 JP H0143352B2
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- JP
- Japan
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- center position
- longest
- image
- rotation angle
- ellipse
- Prior art date
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- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、楕円画像の中心位置を検出する方式
に係り、特に外形の楕円が一部欠けている場合に
おいてもその中心位置を正しく検出する方式に関
する。
に係り、特に外形の楕円が一部欠けている場合に
おいてもその中心位置を正しく検出する方式に関
する。
(2) 技術の背景と問題点
画像処理においては、しばしば図形の位置移動
や回転、さらに拡大、縮少処理が行われる。また
パターン認識を行う際にも図形を正規の位置にも
つてゆくため同様な処理が行われる。
や回転、さらに拡大、縮少処理が行われる。また
パターン認識を行う際にも図形を正規の位置にも
つてゆくため同様な処理が行われる。
外形が楕円（円もその特別な場合として含む）
である図形、または外形が楕円である図形の内部
に種々の文字、記号等を含む図形（例えば印鑑、
以下、これらの図形を単に楕円画像という）の場
合には、外形の楕円の中心位置、長軸と短軸の長
さ、傾きがわかれば、画像処理やパターン認識等
のために、その位置移動、回転、拡大、縮少等を
容易に行うことができる。
である図形、または外形が楕円である図形の内部
に種々の文字、記号等を含む図形（例えば印鑑、
以下、これらの図形を単に楕円画像という）の場
合には、外形の楕円の中心位置、長軸と短軸の長
さ、傾きがわかれば、画像処理やパターン認識等
のために、その位置移動、回転、拡大、縮少等を
容易に行うことができる。
楕円画像の中心位置が検出されると、その中心
位置を通る直線が楕円画像の外形楕円によつて切
り取られる切断片すなわち弦の長大値によつて長
軸長が検出され、その弦の最小値によつて短軸長
が検出され、長軸又は短軸の傾きから楕円画像の
傾きが検出されるので、楕円画像の中心位置の検
出が最も問題となる。
位置を通る直線が楕円画像の外形楕円によつて切
り取られる切断片すなわち弦の長大値によつて長
軸長が検出され、その弦の最小値によつて短軸長
が検出され、長軸又は短軸の傾きから楕円画像の
傾きが検出されるので、楕円画像の中心位置の検
出が最も問題となる。
従来このような楕円画像の中心位置を求める方
式としては、例えば、第１図に示すように、(イ)単
純に楕円画像Ｅに外接する矩形領域PQRSを求
め、その中心位置から楕円画像Ｅの中心位置Ｃを
検出する方式、(ロ)楕円画像Ｅの外形楕円上である
距離以上離れた数点、例えば６点Ａ，Ｂ，Ｄ，
Ｆ，Ｇ，Ｈから中心を求め、そのヒストグラムを
とつて楕円画像Ｅの中心位置Ｃを検出する方式が
あつた。
式としては、例えば、第１図に示すように、(イ)単
純に楕円画像Ｅに外接する矩形領域PQRSを求
め、その中心位置から楕円画像Ｅの中心位置Ｃを
検出する方式、(ロ)楕円画像Ｅの外形楕円上である
距離以上離れた数点、例えば６点Ａ，Ｂ，Ｄ，
Ｆ，Ｇ，Ｈから中心を求め、そのヒストグラムを
とつて楕円画像Ｅの中心位置Ｃを検出する方式が
あつた。
(イ)の方式は外形の楕円が完全である場合はその
中心位置を正しく検出できるが、楕円画像の一部
が薄く印字又は表示されたり、又外形楕円の一部
MNの部分が欠けているときは、その外接矩形は
P′Q′RSとなるので、その中心位置はC′となり、
楕円画像の正しい中心位置Ｃが検出できない欠点
があつた。
中心位置を正しく検出できるが、楕円画像の一部
が薄く印字又は表示されたり、又外形楕円の一部
MNの部分が欠けているときは、その外接矩形は
P′Q′RSとなるので、その中心位置はC′となり、
楕円画像の正しい中心位置Ｃが検出できない欠点
があつた。
(ロ)の方式は中心位置を求める手順が複雑であ
り、計算に時間がかかり、また多くの記憶容量を
必要とするという欠点があつた。
り、計算に時間がかかり、また多くの記憶容量を
必要とするという欠点があつた。
また、注目する６点が第１図ｂ中記号Ｈで示す
ようにすべて楕円上にあれば、ほぼ真の位置に近
い中心の座標が求められるが、例えば第１図ｂ中
記号Ｉで示すような６点を選んだ場合、真の中心
位置とはかけ離れた位置に中心の座標が求められ
る。
ようにすべて楕円上にあれば、ほぼ真の位置に近
い中心の座標が求められるが、例えば第１図ｂ中
記号Ｉで示すような６点を選んだ場合、真の中心
位置とはかけ離れた位置に中心の座標が求められ
る。
さらに、(ロ)の方式は楕円が欠けているときは、
ヒストグラム上で中心が著しく高くならない場合
がある。また楕円の中に画かれた画像によつて違
う位置に中心が求まる可能性がある。ヒストグラ
ムの度数がわからないのでヒストグラム用のメモ
リが多量に必要となる。
ヒストグラム上で中心が著しく高くならない場合
がある。また楕円の中に画かれた画像によつて違
う位置に中心が求まる可能性がある。ヒストグラ
ムの度数がわからないのでヒストグラム用のメモ
リが多量に必要となる。
また楕円が欠けている場合にも様々な形態があ
り、例えば、第１図ｃのイの場合は画像からlnax
を探せば中心は求まるが、同上ｃのロ，ハでは、
その画像を通るlnaxが楕円の中心を通るかどうか
解らず、計算が複雑で時間がかかるという問題が
あつた。
り、例えば、第１図ｃのイの場合は画像からlnax
を探せば中心は求まるが、同上ｃのロ，ハでは、
その画像を通るlnaxが楕円の中心を通るかどうか
解らず、計算が複雑で時間がかかるという問題が
あつた。
(3) 発明の目的
本発明の目的は、画像処理やパターン認識にお
いて対象とする画像が楕円画像とわかつていると
き、その外形の楕円の一部が欠けている場合にお
いても、その中心位置を正確に検出することがで
きる楕円画像の中心位置検出方式を提供するにあ
る。
いて対象とする画像が楕円画像とわかつていると
き、その外形の楕円の一部が欠けている場合にお
いても、その中心位置を正確に検出することがで
きる楕円画像の中心位置検出方式を提供するにあ
る。
(4) 発明の構成
この目的を達成するために、本発明の楕円画像
の中心位検出方式では、楕円画像の中心位置を検
出する中心位検出方式において、楕円画像を順次
回転して少なくとも１個の基準座標軸に投影しそ
の投影の端におけるその投影と垂直方向の楕円画
像の接触長が最長となる最大回転角を検出する最
大回転角検出手段と、この最大回転角位置におい
て前記基準座標軸と垂直方向における楕円画像の
弦の長さが最長となるときのその最長弦の中心位
置を検出する中心位置検出手段を有することを特
徴とする。
の中心位検出方式では、楕円画像の中心位置を検
出する中心位検出方式において、楕円画像を順次
回転して少なくとも１個の基準座標軸に投影しそ
の投影の端におけるその投影と垂直方向の楕円画
像の接触長が最長となる最大回転角を検出する最
大回転角検出手段と、この最大回転角位置におい
て前記基準座標軸と垂直方向における楕円画像の
弦の長さが最長となるときのその最長弦の中心位
置を検出する中心位置検出手段を有することを特
徴とする。
(5) 発明の実施例
本発明は、楕円画像の外形の楕円の一部が欠け
ている場合、その欠けている部分の弦に平行な弦
の長さを順次求め、その弦の長さが最長となる最
長弦の中心位置から、楕円画像の中心位置を検出
するようにしたものである。
ている場合、その欠けている部分の弦に平行な弦
の長さを順次求め、その弦の長さが最長となる最
長弦の中心位置から、楕円画像の中心位置を検出
するようにしたものである。
以下、本発明の１つの実施例を第２図〜第７図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
まず、本発明の原理を第２図〜第６図によつて
説明する。
説明する。
第２図は本発明の対象となる楕円画像の代表的
な種類を示したもので、a1は円Eal、a2は一部が
欠けた円Ea2、b1は内部に文字、記号、図形等の
画像Ｗを含む円画像Eb1、b2は外部の円の１部が
欠けた円画像Eb2、c1は楕円Ec1、c2は一部が欠け
た楕円Ec2、d1は内部に画像Ｗが含む楕円画像
Ed1、d2は外形の楕円の一部が欠けた楕円画像Ed2
の場合である。
な種類を示したもので、a1は円Eal、a2は一部が
欠けた円Ea2、b1は内部に文字、記号、図形等の
画像Ｗを含む円画像Eb1、b2は外部の円の１部が
欠けた円画像Eb2、c1は楕円Ec1、c2は一部が欠け
た楕円Ec2、d1は内部に画像Ｗが含む楕円画像
Ed1、d2は外形の楕円の一部が欠けた楕円画像Ed2
の場合である。
ところで、楕円（円もその特別の場合として含
む）の場合、任意の直線を考え、その直線に平行
な弦は楕円の中心位置Ｃを通るとき最大となる。
したがつて任意の方向の弦を引き、その弦の長さ
が最大となつたときの弦の両端の座標から楕円の
中心位置Ｃを求めることができる。
む）の場合、任意の直線を考え、その直線に平行
な弦は楕円の中心位置Ｃを通るとき最大となる。
したがつて任意の方向の弦を引き、その弦の長さ
が最大となつたときの弦の両端の座標から楕円の
中心位置Ｃを求めることができる。
しかしながら、楕円の一部が欠けているとき
は、弦の方向が特定の方向をとらないかぎり弦の
長さが最大になる場合が検出できない。この様子
を第３図で説明すると、弦G1の場合は一端が楕
円画像Ｅの欠けている弧MNの部分に入つている
ため、明らかに最大値は検出できない。弦G2の
場合は中心Ｃに至る過程で弦G′2の位置を通ると
き、弦G2の一端が欠けている弧MNの部分に入
る。このため弦G2の方向における弦の長さに最
大値は検出できない。弦MNに平行な弦の場合は
中心Ｃを通る過程において欠けた部分を通らない
ので長さが最大となる弦G3が検出される。した
がつて弦G3の両端の座標Ａ（X1、Y5）、Ｂ（X2、
Y2）から各Ｘ座標とＹ座標の平均値として中心
位置Ｃを検出することができる。
は、弦の方向が特定の方向をとらないかぎり弦の
長さが最大になる場合が検出できない。この様子
を第３図で説明すると、弦G1の場合は一端が楕
円画像Ｅの欠けている弧MNの部分に入つている
ため、明らかに最大値は検出できない。弦G2の
場合は中心Ｃに至る過程で弦G′2の位置を通ると
き、弦G2の一端が欠けている弧MNの部分に入
る。このため弦G2の方向における弦の長さに最
大値は検出できない。弦MNに平行な弦の場合は
中心Ｃを通る過程において欠けた部分を通らない
ので長さが最大となる弦G3が検出される。した
がつて弦G3の両端の座標Ａ（X1、Y5）、Ｂ（X2、
Y2）から各Ｘ座標とＹ座標の平均値として中心
位置Ｃを検出することができる。
弦MNに平行な弦を使用しないかぎり、弦の長
さの最大値を求める過程で必ず弦の一端が欠けた
弧MNの部分に入るので弧の長さが最大となる位
置は検出できない。したがつて、欠けている部分
の弦MNを検出することが必要である。
さの最大値を求める過程で必ず弦の一端が欠けた
弧MNの部分に入るので弧の長さが最大となる位
置は検出できない。したがつて、欠けている部分
の弦MNを検出することが必要である。
なお、各弦の座標としては楕円画像Ｅの外形の
楕円に関する弦の座標だけが検知対称となるの
で、内部の画像Ｗの有無は問題にならない。当然
画像の種類、画像に欠けた部分が有るか否か等も
問題にならない。
楕円に関する弦の座標だけが検知対称となるの
で、内部の画像Ｗの有無は問題にならない。当然
画像の種類、画像に欠けた部分が有るか否か等も
問題にならない。
したがつて、以下の説明は外形の楕円部分みを
もつ楕円画像について行われるが、その内容は画
像を内部に有する一般の楕円画像にそのまま妥当
するものである。
もつ楕円画像について行われるが、その内容は画
像を内部に有する一般の楕円画像にそのまま妥当
するものである。
欠けている部分の弦MNを検出する方法を第４
図〜第６図によつて説明する。
図〜第６図によつて説明する。
第４図は表示面に表示された欠けた部分をもつ
た楕円画像Ｅを示したもので、Ｃは楕円画像の中
心位置、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓは表示画面、Ｚは表示画
面PQRSの中心、MNは欠けた部分の弦、Ｘ，Ｙ
はそれぞれの座標を示す。Ｑは座標の原点となつ
ている。
た楕円画像Ｅを示したもので、Ｃは楕円画像の中
心位置、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓは表示画面、Ｚは表示画
面PQRSの中心、MNは欠けた部分の弦、Ｘ，Ｙ
はそれぞれの座標を示す。Ｑは座標の原点となつ
ている。
この状態で楕円画像ＥをＸ座標に投影し、その
投影の両端の座標XL1，XR1を検出する。
投影の両端の座標XL1，XR1を検出する。
次に両端に座標XL1，XR1においてＸ座標に垂
線NL，NR1を引き、これらの垂線NL1，NR1が
楕円画像Ｅと接触する部分の長さすなわち接触長
lL1，lR1を求める。実際の楕円画像Ｅは幾何学的
な楕円でないので、多くの場合接触長lL1，lR1は
零に近いがある程度の長さをもつて検出される。
線NL，NR1を引き、これらの垂線NL1，NR1が
楕円画像Ｅと接触する部分の長さすなわち接触長
lL1，lR1を求める。実際の楕円画像Ｅは幾何学的
な楕円でないので、多くの場合接触長lL1，lR1は
零に近いがある程度の長さをもつて検出される。
第４図の場合は、lL1は点となり、lR1は或る長
さで検出されるのでlR1＞lL1となる。
さで検出されるのでlR1＞lL1となる。
接触長lL1とlR1とを比較し、大きい方lR1をメモ
リに格納する。次に第５図に示すように、表示画
面PQRSの中心Ｚについて楕円画像Ｅを一定角度
づつ、例えば１角づつ回転し、各回転角度位置に
おいて、第３図の場合と同様に、Ｘ軸への投影の
両端の座標XL2，XR2、XL3，XR3……における
垂線NL2，NR2、NL3，NR3、……が楕円画像Ｅ
と接触する接触長lL2，lR2、lL3，lR3……の大小を
順次比較し、大きい方をメモリに格納する。
リに格納する。次に第５図に示すように、表示画
面PQRSの中心Ｚについて楕円画像Ｅを一定角度
づつ、例えば１角づつ回転し、各回転角度位置に
おいて、第３図の場合と同様に、Ｘ軸への投影の
両端の座標XL2，XR2、XL3，XR3……における
垂線NL2，NR2、NL3，NR3、……が楕円画像Ｅ
と接触する接触長lL2，lR2、lL3，lR3……の大小を
順次比較し、大きい方をメモリに格納する。
このように、各回転角度における接触長の大き
さを比較し、接触長が最大となる回転角度すなわ
ち最大時回転角θnaxを検出する。
さを比較し、接触長が最大となる回転角度すなわ
ち最大時回転角θnaxを検出する。
接触長が最大となるのは、弦MNがＸ軸と垂直
となる位置M′N′にきたときであることは、図か
ら明らかであるが、この点をさらに第６図によつ
て説明する。
となる位置M′N′にきたときであることは、図か
ら明らかであるが、この点をさらに第６図によつ
て説明する。
第６図は、弦MNがＸ軸と垂直となる位置
M′N′にきたときの楕円画像Ｅを示したものであ
る。投影の両端のＸ座標XLnax，XRnaxにおける垂
線NLnaxとNRnaxが楕円画像Ｅに接触する部分す
なわち接触長をlLnax，lRnaxとすると、lLnax≒０、
lnax＝M′N′となる。第５図の場合以外は、lL，lR
≪M′N′で略零に近いとみられるから、第６図の
場合に接触長はM′N′となつて最大値をとる。
M′N′にきたときの楕円画像Ｅを示したものであ
る。投影の両端のＸ座標XLnax，XRnaxにおける垂
線NLnaxとNRnaxが楕円画像Ｅに接触する部分す
なわち接触長をlLnax，lRnaxとすると、lLnax≒０、
lnax＝M′N′となる。第５図の場合以外は、lL，lR
≪M′N′で略零に近いとみられるから、第６図の
場合に接触長はM′N′となつて最大値をとる。
したがつて、接触長が最大となる条件から弦
M′N′の位置と、そのときの回転角すなわち最大
回転角θnaxを検出することができる。弦M′N′の
位置と最大回転角θnaxが解れば、公知の座標変換
方式により元の弦の位置MNを求めることができ
る。
M′N′の位置と、そのときの回転角すなわち最大
回転角θnaxを検出することができる。弦M′N′の
位置と最大回転角θnaxが解れば、公知の座標変換
方式により元の弦の位置MNを求めることができ
る。
次に弦M′N′に平行でかつその長さが最長とな
る弦すなわち最長弦MnaxNnaxを検出すれば、第
６図における楕円画像Ｅの中心位置C′は、最長弦
MnaxNnaxの中心位置として求めることができる。
る弦すなわち最長弦MnaxNnaxを検出すれば、第
６図における楕円画像Ｅの中心位置C′は、最長弦
MnaxNnaxの中心位置として求めることができる。
この中心位置C′を公知の座標変換方式により最
大回転角θnaxだけ反時計方向に表示画面Ｚを中心
にして回転すれば、元の楕円画像Ｅの位置におけ
る中心位置Ｃを求めることができる。
大回転角θnaxだけ反時計方向に表示画面Ｚを中心
にして回転すれば、元の楕円画像Ｅの位置におけ
る中心位置Ｃを求めることができる。
なお、回転角度は最大180゜であり、０〜180゜の
回転角以内で必ず弦M′N′すなわち最大回転角
θnax及び最長弦MnaxNnaxが検出され、したがつ
て楕円画像の中心位置Ｃを検出することができ
る。
回転角以内で必ず弦M′N′すなわち最大回転角
θnax及び最長弦MnaxNnaxが検出され、したがつ
て楕円画像の中心位置Ｃを検出することができ
る。
以上の設明は楕円画像をＸ軸に投影する場合を
例にとつて行われたが、Ｘ軸とＹ軸に同時に投影
することにより、０〜90゜の回転角以内で必ず弦
M′N′、最大回転角θ、最長弦MnaxNnaxが検さ
れ、したがつて楕円画像の中心位置Ｃを検出する
ことができることは明らかである。
例にとつて行われたが、Ｘ軸とＹ軸に同時に投影
することにより、０〜90゜の回転角以内で必ず弦
M′N′、最大回転角θ、最長弦MnaxNnaxが検さ
れ、したがつて楕円画像の中心位置Ｃを検出する
ことができることは明らかである。
一般に180／ｎ度の間隔でｎ本の座標軸を引い
てそれらに投影するようにすれば、０〜180°／ｎ
の回転角以内で楕円画像の中心位置を含めて前記
の各値を検出することができる。
てそれらに投影するようにすれば、０〜180°／ｎ
の回転角以内で楕円画像の中心位置を含めて前記
の各値を検出することができる。
第７図は本発明の１つの実施例を示したもの
で、Ｘ軸とＹ座標に楕円画像を投影し、０〜90゜
の間で回転することにより、弦M′N′、最大回転
角θnax、最長弦MnaxNnax、最大回転角位置にお
ける楕円画像の中心位置C′、元の楕円画像の位置
における中心位置Ｃを検出するようにした実施例
である。
で、Ｘ軸とＹ座標に楕円画像を投影し、０〜90゜
の間で回転することにより、弦M′N′、最大回転
角θnax、最長弦MnaxNnax、最大回転角位置にお
ける楕円画像の中心位置C′、元の楕円画像の位置
における中心位置Ｃを検出するようにした実施例
である。
第７図において、１は楕円画像Ｅの回転角を測
定するカウンタ、２は楕円画像Ｅが格納されてい
る画像メモリ、３は画像メモリ２の内容を読出し
カウンタ１の内容が変化する毎にカウンタ１の内
容分回転させた楕円画像データを出力する回転回
路、４は回転された楕円画像を格納する回転画像
メモリ、５はＸ軸に投影された楕円画像Ｅのの両
端の座標XL，XRを検出するＸ方向投影抽出回路、
６は座標XL，XRにおけるＹ軸方向の接触長lL，lR
を求めて大きい方を出力するＹ方向接触長比較回
路、７はＹ方向接触長を格納するＹ方向接触長レ
ジスタ、９はＹ方向の最長の接触長を格納するＹ
方向最長接触長レジスタ、８はＹ方向接触レジス
タ７の接触長とＹ方向最長接触長レジスタ９の接
触長を比較するＹ方向最長接触長比較器、１０は
各回転角度位置においてＹ軸方向における最長の
長さをもつＹ方向最長弦のＹ座標の最大値と最小
値を検出するＹ方向最長弦座標検出回路、１１は
Ｙ方向最長弦のＹ座標の最大値と最小値の相加平
均により各回転角度位置におけるＹ方向最長弦の
中心位置を検出するＹ方向最長弦中心位置検出回
路、１２及び１３はＹ方向最長弦の中心位置の座
標を格納する第１及び第2Y方向最長弦中心位置
レジスタ、１４は回転角度を格納する第１回転角
レジスタである。１５〜２４はＹ軸方向に投影し
た場合の各回路で前述のＸ軸方向に投影した場合
の各回路に対応する。すなわち、１５はＹ軸に投
影された楕円画像Ｅの両端の座標YU，YD（図示せ
ず）を検出するＹ方向投影抽出回路、１６はＹ座
標YU，YDにおける軸方向の接触長lU，lDを求めて
大きい方を出力するＸ方向接触長比較回路、１７
はＸ方向接触長を格納するＸ方向接触長レジス
タ、１９はＸ方向の最長の接触長を格納するＸ方
向最長接触レジスタ、１８はＸ方向接触長レジス
タ１７の接触長とＸ方向最長接触長レジスタ１９
の接触長を比較するＸ方向最長接触長比較器、２
０は各回転角度位置においてＸ軸方向における最
長の最さをもつＸ方向最長弦のＸ座標の最大値と
最小値を検出するＸ方向最長弦座標検出回路、２
１は各回転角度位置におけるＸ方向最長弦の中心
位置を検出するＸ方向最長弦中心位置検出回路、
２２と２３はＸ方向最長弦の中心位置の座標を格
納する第１及び第2X方向最長弦中心位置レジス
タ、２４は回転角度を格納する第２回転角レジス
タである。２５はＹとＸ方向最長接触レジスタ９
及び１９の両最長接触長lYnaxとlXnaxを比較し、
lYnax＞lXnaxのときは「０」、lYnax＜lXnaxのときは
「１」を出力する比較器、２６は第１と第２回転
角レジスタ１４及び２４の回転角データを受けと
り、比較器２５の出力が「０」のときは第１回転
角レジスタの回転角データを、「１」のときは第
２回転角レジスタの回転角データを出力する回転
角データセレクタ、２７は第2Y方向及び第2X方
向最長弦中心位置レジスタ１３及び２３の座標デ
ータを受けとり、比較器２５の出力が「０」のと
きは第2Y方向最長弦中心位置レジスタ１３の座
標データを、「１」のときは第2X方向最長弦中心
位置レジスタ２３の座標データを出力する最長弦
中心位置データセレクタ、２８は回転角データセ
レクタ２６からの回転角データと最長弦中心位置
データセレクタ２７からの最長弦中心位置データ
とから楕円画像Ｅの元の位置における中心位置を
計算する中心位置検出回路、２９は中心位置検出
回路２８の出力を格納する中心位置データレジス
タである。
定するカウンタ、２は楕円画像Ｅが格納されてい
る画像メモリ、３は画像メモリ２の内容を読出し
カウンタ１の内容が変化する毎にカウンタ１の内
容分回転させた楕円画像データを出力する回転回
路、４は回転された楕円画像を格納する回転画像
メモリ、５はＸ軸に投影された楕円画像Ｅのの両
端の座標XL，XRを検出するＸ方向投影抽出回路、
６は座標XL，XRにおけるＹ軸方向の接触長lL，lR
を求めて大きい方を出力するＹ方向接触長比較回
路、７はＹ方向接触長を格納するＹ方向接触長レ
ジスタ、９はＹ方向の最長の接触長を格納するＹ
方向最長接触長レジスタ、８はＹ方向接触レジス
タ７の接触長とＹ方向最長接触長レジスタ９の接
触長を比較するＹ方向最長接触長比較器、１０は
各回転角度位置においてＹ軸方向における最長の
長さをもつＹ方向最長弦のＹ座標の最大値と最小
値を検出するＹ方向最長弦座標検出回路、１１は
Ｙ方向最長弦のＹ座標の最大値と最小値の相加平
均により各回転角度位置におけるＹ方向最長弦の
中心位置を検出するＹ方向最長弦中心位置検出回
路、１２及び１３はＹ方向最長弦の中心位置の座
標を格納する第１及び第2Y方向最長弦中心位置
レジスタ、１４は回転角度を格納する第１回転角
レジスタである。１５〜２４はＹ軸方向に投影し
た場合の各回路で前述のＸ軸方向に投影した場合
の各回路に対応する。すなわち、１５はＹ軸に投
影された楕円画像Ｅの両端の座標YU，YD（図示せ
ず）を検出するＹ方向投影抽出回路、１６はＹ座
標YU，YDにおける軸方向の接触長lU，lDを求めて
大きい方を出力するＸ方向接触長比較回路、１７
はＸ方向接触長を格納するＸ方向接触長レジス
タ、１９はＸ方向の最長の接触長を格納するＸ方
向最長接触レジスタ、１８はＸ方向接触長レジス
タ１７の接触長とＸ方向最長接触長レジスタ１９
の接触長を比較するＸ方向最長接触長比較器、２
０は各回転角度位置においてＸ軸方向における最
長の最さをもつＸ方向最長弦のＸ座標の最大値と
最小値を検出するＸ方向最長弦座標検出回路、２
１は各回転角度位置におけるＸ方向最長弦の中心
位置を検出するＸ方向最長弦中心位置検出回路、
２２と２３はＸ方向最長弦の中心位置の座標を格
納する第１及び第2X方向最長弦中心位置レジス
タ、２４は回転角度を格納する第２回転角レジス
タである。２５はＹとＸ方向最長接触レジスタ９
及び１９の両最長接触長lYnaxとlXnaxを比較し、
lYnax＞lXnaxのときは「０」、lYnax＜lXnaxのときは
「１」を出力する比較器、２６は第１と第２回転
角レジスタ１４及び２４の回転角データを受けと
り、比較器２５の出力が「０」のときは第１回転
角レジスタの回転角データを、「１」のときは第
２回転角レジスタの回転角データを出力する回転
角データセレクタ、２７は第2Y方向及び第2X方
向最長弦中心位置レジスタ１３及び２３の座標デ
ータを受けとり、比較器２５の出力が「０」のと
きは第2Y方向最長弦中心位置レジスタ１３の座
標データを、「１」のときは第2X方向最長弦中心
位置レジスタ２３の座標データを出力する最長弦
中心位置データセレクタ、２８は回転角データセ
レクタ２６からの回転角データと最長弦中心位置
データセレクタ２７からの最長弦中心位置データ
とから楕円画像Ｅの元の位置における中心位置を
計算する中心位置検出回路、２９は中心位置検出
回路２８の出力を格納する中心位置データレジス
タである。
次に、第７図の動作について説明する。
信号線ａによりリセツトパルスSreが入力され
て、カウンタ１をはじめとして９，１３，１４，
１９，２３，２４の各レジスタをリセツトする。
て、カウンタ１をはじめとして９，１３，１４，
１９，２３，２４の各レジスタをリセツトする。
カウンタ１はカウントの内容をデータ線ｃに出
力し、また信号線ｂには回転角が90゜に達するま
では「０」を、90゜を超えると「１」を出力する。
力し、また信号線ｂには回転角が90゜に達するま
では「０」を、90゜を超えると「１」を出力する。
回転回路３はデータ線ｃからのカウンタ１の内
容が変化する毎に、例えば「１」が増える毎にデ
ータ線ｄから画像メモリ２内の楕円画像のデータ
を受け取り、カウンタ１の内容分だけ回転させた
楕円画像データをデータ線ｅに出し、回転画像メ
モリ４に格納する。
容が変化する毎に、例えば「１」が増える毎にデ
ータ線ｄから画像メモリ２内の楕円画像のデータ
を受け取り、カウンタ１の内容分だけ回転させた
楕円画像データをデータ線ｅに出し、回転画像メ
モリ４に格納する。
Ｘ方向投影抽出回路５は、データ線ｆを介して
回転画像メモリ４の内容を読み出し、Ｘ軸方向へ
楕円画像Ｅの投影の両端のＸ座標XL，XRのデー
タをデータ線ｇに出力する。
回転画像メモリ４の内容を読み出し、Ｘ軸方向へ
楕円画像Ｅの投影の両端のＸ座標XL，XRのデー
タをデータ線ｇに出力する。
Ｙ方向接触長比較回路６は、データ線ｇを介し
て得られた投影の両端のＸ座標XL，XRのデータ
をもとに、データ線ｓより回転画像メモリ４の内
容を読み取つて、Ｘ座標XL，XRにおけるその回
転角度位置でのＹ軸方向の接触長lL，lRを求めて
大きい方のデータ線ｈを介してＹ方向接触長レジ
スタ７に格納する。
て得られた投影の両端のＸ座標XL，XRのデータ
をもとに、データ線ｓより回転画像メモリ４の内
容を読み取つて、Ｘ座標XL，XRにおけるその回
転角度位置でのＹ軸方向の接触長lL，lRを求めて
大きい方のデータ線ｈを介してＹ方向接触長レジ
スタ７に格納する。
Ｙ方向最長接触長比較器８は、データ線ｉを介
してＹ方向接触長レジスタ７の内容を、データ線
ｊを介してＹ方向最長接触長レジスタ９の内容を
読み取り、前者の方が大きいときだけ信号線ｋに
制御パルスを出力する。
してＹ方向接触長レジスタ７の内容を、データ線
ｊを介してＹ方向最長接触長レジスタ９の内容を
読み取り、前者の方が大きいときだけ信号線ｋに
制御パルスを出力する。
Ｙ方向最長接触長レジスタ９は、信号線ｋから
制御パルスを受け取ると、データ線ｌを介してＹ
方向接触長レジスタ７の内容を格納する。すなわ
ちＹ方向最長接触長レジスタ９には、それまでの
回転角内での最長の接触長が格納されて保持され
ている。したがつて、90度までの回転が終了した
最終時には、Ｙ方向の最長の接触長lYnaxが格納さ
れて保持されていることになる。
制御パルスを受け取ると、データ線ｌを介してＹ
方向接触長レジスタ７の内容を格納する。すなわ
ちＹ方向最長接触長レジスタ９には、それまでの
回転角内での最長の接触長が格納されて保持され
ている。したがつて、90度までの回転が終了した
最終時には、Ｙ方向の最長の接触長lYnaxが格納さ
れて保持されていることになる。
Ｙ方向最長弦座標検出回路１０は、Ｘ座標を変
化させたとき、そのＸ座標をもつ回転楕円画像の
Ｙ座標の最大値と最小値の差が最大となる位置、
すなわちその回転角度位置でＹ軸方向における最
長の長さをもつＹ方向最長弦のＹ座標の最大値と
最小値を検出し、データ線ｍに出力する。
化させたとき、そのＸ座標をもつ回転楕円画像の
Ｙ座標の最大値と最小値の差が最大となる位置、
すなわちその回転角度位置でＹ軸方向における最
長の長さをもつＹ方向最長弦のＹ座標の最大値と
最小値を検出し、データ線ｍに出力する。
なお楕円画像Ｅの欠けた部分に弦の一端がかか
るときは、弦のＹ座標の最大値又は最小値が検出
できないことになる。しかしそのような場合は、
Ｙ方向の最大値と最小値に楕円画像に基づいて一
定の閾値を設け、弦の最大値又は最小値がそれら
の閾値になるときは、そのデータを使用しないよ
うすればよい。このことはＸ方向最長弦座標検出
回路２０に関しても同様である。
るときは、弦のＹ座標の最大値又は最小値が検出
できないことになる。しかしそのような場合は、
Ｙ方向の最大値と最小値に楕円画像に基づいて一
定の閾値を設け、弦の最大値又は最小値がそれら
の閾値になるときは、そのデータを使用しないよ
うすればよい。このことはＸ方向最長弦座標検出
回路２０に関しても同様である。
Ｙ方向最長弦中心位置検出回路１１はデータ線
ｍより送出されたＹ方向最長弦のＹ座標の最大値
と最小値の相加平均により、その回転角度位置に
おけるＹ方向最長弦の中心位置を検出して第1Y
方向最長弦中心位置レジスタ１２に格納する。
ｍより送出されたＹ方向最長弦のＹ座標の最大値
と最小値の相加平均により、その回転角度位置に
おけるＹ方向最長弦の中心位置を検出して第1Y
方向最長弦中心位置レジスタ１２に格納する。
第2Y方向最長弦中心位置レジスタ１３は、信
号線ｋから制御パルスを受け取つたときだけデー
タ線ｏを介して第1Y方向最長弦中心位置レジス
タ１２の内容を格納しその内容に更新する。すな
わち、第2Y方向最長弦中心位置レジスタ１３に
は、それまでの回転角内でＹ方向接触長が最も大
きい回転角度における最長弦の中心位置が格納さ
れていることになる。したがつて、先に説明した
ように、途中で楕円画像の欠けた部分MNに弦の
一端がかかりそのＹ座標の最大値又は最小値が極
端に大きくなつたり小さくなつたりする事態が生
じても、それらは結局更新されて、90度まで回転
した最終時には第2Y方向最長弦中心位置レジス
タ１３には、Ｙ方向接触長が最長となる最大時回
転角θnaxにおけるＹ方向最長弦MnaxNnaxの中心
位置が格納されることになる。このことは第2X
方向最長弦中心位置レジスタ２３に関しても同様
である。
号線ｋから制御パルスを受け取つたときだけデー
タ線ｏを介して第1Y方向最長弦中心位置レジス
タ１２の内容を格納しその内容に更新する。すな
わち、第2Y方向最長弦中心位置レジスタ１３に
は、それまでの回転角内でＹ方向接触長が最も大
きい回転角度における最長弦の中心位置が格納さ
れていることになる。したがつて、先に説明した
ように、途中で楕円画像の欠けた部分MNに弦の
一端がかかりそのＹ座標の最大値又は最小値が極
端に大きくなつたり小さくなつたりする事態が生
じても、それらは結局更新されて、90度まで回転
した最終時には第2Y方向最長弦中心位置レジス
タ１３には、Ｙ方向接触長が最長となる最大時回
転角θnaxにおけるＹ方向最長弦MnaxNnaxの中心
位置が格納されることになる。このことは第2X
方向最長弦中心位置レジスタ２３に関しても同様
である。
第１回転角レジスタ１４は信号線ｋから制御パ
ルスを受け取つたときだけデータ線ｃを介してカ
ウンタ１の内容を格納する。すなわち、第１回転
角レジスタ１４には、それまでの回転角内におい
てＹ方向接触長が最長となつたときの回転角が格
納されて保持される。したがつて90度まで回転が
終了した最終時には、第１回転角レジスタ１４に
はＹ方向接触長が最長となる最大時回転角θnaxが
格納されて保持されていることなる。
ルスを受け取つたときだけデータ線ｃを介してカ
ウンタ１の内容を格納する。すなわち、第１回転
角レジスタ１４には、それまでの回転角内におい
てＹ方向接触長が最長となつたときの回転角が格
納されて保持される。したがつて90度まで回転が
終了した最終時には、第１回転角レジスタ１４に
はＹ方向接触長が最長となる最大時回転角θnaxが
格納されて保持されていることなる。
１５〜２４の各回路、レジスタ等によつて行わ
れるＹ軸方向の投影に関する処理も、これまで説
明したＸ軸方向の投影に関する処理と同様である
ので、対応するデータ線をg′〜o′で示し、説明は
省略する。
れるＹ軸方向の投影に関する処理も、これまで説
明したＸ軸方向の投影に関する処理と同様である
ので、対応するデータ線をg′〜o′で示し、説明は
省略する。
90゜までの回転が終了すると、Ｘ方向最長接触
長レジスタ１９には、Ｘ軸方向における最長の接
触長lXnaxが格納されており、第2X方向最長弦中
心位置レジスタ２３には、Ｙ方向接触長が最長と
なつたとき、すなわち最大時回転角θnaxにおける
Ｙ方向最長弦の中心位置が格納されており、第２
回転角レジスタ２４には、Ｘ方向接触長が最長と
なつたときの回転角、すなわち最大時回転角θnax
が格納されている。
長レジスタ１９には、Ｘ軸方向における最長の接
触長lXnaxが格納されており、第2X方向最長弦中
心位置レジスタ２３には、Ｙ方向接触長が最長と
なつたとき、すなわち最大時回転角θnaxにおける
Ｙ方向最長弦の中心位置が格納されており、第２
回転角レジスタ２４には、Ｘ方向接触長が最長と
なつたときの回転角、すなわち最大時回転角θnax
が格納されている。
比較器２５はＹとＸ方向最長接触長レジスタ９
及び１９の最長接触長lYnax及びlXnaxを比較し、
lYnax＞lXnaxのときは信号線ｔに「０」を、lYnax＜
lXnaxのときは信号線ｔに「１」を出力する。
及び１９の最長接触長lYnax及びlXnaxを比較し、
lYnax＞lXnaxのときは信号線ｔに「０」を、lYnax＜
lXnaxのときは信号線ｔに「１」を出力する。
回転角データセレクト２６は、信号線ｔが
「０」のときはデータ線ｕに第１回転角レジスタ
１４のデータを、「１」のときはデータ線ｕに第
２回転角レジスタ２４のデータを出力する。すな
わち、第６図のように楕円画像Ｅの欠けた部分の
弦M′N′がＹ軸に平行なときは第１回転角レジス
タ１４の最大時回転角θnaxが、Ｘ軸に平行なとき
は（図示せず）第２回転角レジスタ２４の最大時
回転角θnaxがデータ線ｕに出力される。
「０」のときはデータ線ｕに第１回転角レジスタ
１４のデータを、「１」のときはデータ線ｕに第
２回転角レジスタ２４のデータを出力する。すな
わち、第６図のように楕円画像Ｅの欠けた部分の
弦M′N′がＹ軸に平行なときは第１回転角レジス
タ１４の最大時回転角θnaxが、Ｘ軸に平行なとき
は（図示せず）第２回転角レジスタ２４の最大時
回転角θnaxがデータ線ｕに出力される。
最長弦中心位置データセレクタ２７は、信号線
ｔが「０」のときはデータ線ｖに第2Y方向最長
弦中心位置レジスタ１３の内容を、「１」のとき
はデータ線ｖに第2X方向最長弦中心位置レジス
タ２３の内容を出力する。すなわち第６図のよう
に弦M′N′がＹ軸に平行なときは第2Y方向最長弦
中心位置レジスタ１３の内容が、Ｘ軸に平行なと
きは第2X方向最長弦中心位置レジスタ２３の内
容がデータ線ｖに出力される。
ｔが「０」のときはデータ線ｖに第2Y方向最長
弦中心位置レジスタ１３の内容を、「１」のとき
はデータ線ｖに第2X方向最長弦中心位置レジス
タ２３の内容を出力する。すなわち第６図のよう
に弦M′N′がＹ軸に平行なときは第2Y方向最長弦
中心位置レジスタ１３の内容が、Ｘ軸に平行なと
きは第2X方向最長弦中心位置レジスタ２３の内
容がデータ線ｖに出力される。
中心位置検出回路２８は、データ線ｖにより読
み込んだ座標データを、データ線ｕにより読み込
んだ最大時回転角度θnaxだけ逆方向に回転したと
きの座標、すなわち元の楕円画像の位置における
中心位置Ｃの座標を求めてデータ線ｗに出力す
る。
み込んだ座標データを、データ線ｕにより読み込
んだ最大時回転角度θnaxだけ逆方向に回転したと
きの座標、すなわち元の楕円画像の位置における
中心位置Ｃの座標を求めてデータ線ｗに出力す
る。
中心位置データレジスタ２９は、信号線ｂが
「１」のとき、すなわち90度までの回転が終了し
たときに、データ線ｗより中心位置検出回路２８
の内容すなわち楕円画像Ｅの中心位置Ｃのデータ
を格納する。
「１」のとき、すなわち90度までの回転が終了し
たときに、データ線ｗより中心位置検出回路２８
の内容すなわち楕円画像Ｅの中心位置Ｃのデータ
を格納する。
なお、２５〜２８のデータ処理や演算は実際に
は各回転角度位置においても行われているが、
90゜の回転が終了した時点では、最大時回転角
θnaxにおける各データ処理結果が保持されている
ことになる。
は各回転角度位置においても行われているが、
90゜の回転が終了した時点では、最大時回転角
θnaxにおける各データ処理結果が保持されている
ことになる。
(6) 発明の効果
本発明によれば、あらかじめ対象とする画像が
楕円画像とわかつているとき、その外形の楕円の
一部が欠けている場合においても、その真の中心
位置を正確にかつ高速に検出することができる。
楕円画像とわかつているとき、その外形の楕円の
一部が欠けている場合においても、その真の中心
位置を正確にかつ高速に検出することができる。
第１図は従来の楕円画像の中心位置検出方式の
説明図、第２図は本発明の対象となる楕円画像の
説明図、第３図〜第６図は本発明の楕円画像の中
心位置検出方式の原理説明図、第７図は本発明の
１つの実施例のブロツク図である。 図中、１はカウンタ、２は画像メモリ、３は回
転回路、４は回転画像メモリ、５はＸ方向投影抽
出回路、６はＹ方向接触長比較回路、７はＹ方向
接触長レジスタ、８はＹ方向最長接触長比較器、
９はＹ方向最長接触長レジスタ、１０はＹ方向最
長弦座標検出回路、１１はＹ方向最長弦中心位置
検出回路、１２は第1Y方向最長弦中心位置レジ
スタ、１３は第2Y方向最長弦中心位置レジスタ、
１４は第１回転角レジスタ、１５はＹ方向投影抽
出回路、１６はＸ方向接触長比較回路、１７はＸ
方向接触長レジスタ、１８はＹ方向最長接触長比
較器、１９はＸ方向最長接触長レジスタ、２０は
Ｘ方向最長弦座標検出回路、２１はＸ方向最長弦
中心位置検出回路、２２は第1X方向最長弦中心
位置レジスタ、２３は第2X方向最長弦中心位置
レジスタ、２４は第２回転角レジスタ、２５は比
較器、２６は回転角データセレクタ、２７は最長
弦中心位置データセレクタ、２８は中心位置検出
回路、２９は中心位置データレジスタをそれぞれ
示す。
説明図、第２図は本発明の対象となる楕円画像の
説明図、第３図〜第６図は本発明の楕円画像の中
心位置検出方式の原理説明図、第７図は本発明の
１つの実施例のブロツク図である。 図中、１はカウンタ、２は画像メモリ、３は回
転回路、４は回転画像メモリ、５はＸ方向投影抽
出回路、６はＹ方向接触長比較回路、７はＹ方向
接触長レジスタ、８はＹ方向最長接触長比較器、
９はＹ方向最長接触長レジスタ、１０はＹ方向最
長弦座標検出回路、１１はＹ方向最長弦中心位置
検出回路、１２は第1Y方向最長弦中心位置レジ
スタ、１３は第2Y方向最長弦中心位置レジスタ、
１４は第１回転角レジスタ、１５はＹ方向投影抽
出回路、１６はＸ方向接触長比較回路、１７はＸ
方向接触長レジスタ、１８はＹ方向最長接触長比
較器、１９はＸ方向最長接触長レジスタ、２０は
Ｘ方向最長弦座標検出回路、２１はＸ方向最長弦
中心位置検出回路、２２は第1X方向最長弦中心
位置レジスタ、２３は第2X方向最長弦中心位置
レジスタ、２４は第２回転角レジスタ、２５は比
較器、２６は回転角データセレクタ、２７は最長
弦中心位置データセレクタ、２８は中心位置検出
回路、２９は中心位置データレジスタをそれぞれ
示す。
Claims (1)
- １ 楕円画像の中心位置を検出する中心位置検出
方式において、楕円画像を順次回転して少なくと
も１個の基準座標軸に投影しその投影の端におけ
るその投影と垂直方向の楕円画像の接触長が最長
となる最大回転角を検出する最大回転角検出手段
と、この最大回転角位置において前記基準座標軸
と垂直方向における楕円画像の弦の長さが最長と
なるときのその最長弦の中心位置を検出する中心
位置検出手段を有することを特徴とする楕円画像
の中心位置検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231956A JPS59123981A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 楕円画像の中心位置検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231956A JPS59123981A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 楕円画像の中心位置検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123981A JPS59123981A (ja) | 1984-07-17 |
| JPH0143352B2 true JPH0143352B2 (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=16931690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231956A Granted JPS59123981A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 楕円画像の中心位置検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123981A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6397790B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2018-09-26 | 株式会社東京精密 | ウェーハ位置決め検出装置、方法およびプログラム |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP57231956A patent/JPS59123981A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59123981A (ja) | 1984-07-17 |
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