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JPH0624040B2 - Image matching method and device - Google Patents
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JPH0624040B2 - Image matching method and device - Google Patents

Image matching method and device

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JPH0624040B2
JPH0624040B2 JP62124802A JP12480287A JPH0624040B2 JP H0624040 B2 JPH0624040 B2 JP H0624040B2 JP 62124802 A JP62124802 A JP 62124802A JP 12480287 A JP12480287 A JP 12480287A JP H0624040 B2 JPH0624040 B2 JP H0624040B2
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JP
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input image
storage means
standard pattern
storing
expansion coefficient
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は文字や図形を計算機に識別させる時等に必要と
なる画像の照合方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an image collation method which is necessary when a computer identifies characters and figures.

(従来の技術) 画像を照合する従来の方式の一例として、文献[長尾真
著 画像認識論、コロナ社、昭和58年2月15日、初
版、P.130]に記載されている類似度を用いるもの
について説明する。
(Prior Art) As an example of a conventional method for collating images, a document [Makoto Nagao, Image Recognition Theory, Corona Publishing Co., Ltd., February 15, 1983, first edition, p. 130] will be described below.

例えば第8図(A)に例示する画素10を原点として第8図
(B)に例示する値が1である画素群で正方形を表わす標
準パタン画像20と、例えば第9図に例示する画素25を原
点として値が1である画素群で表わされた正方形40を含
む入力画像50を照合するとき、従来の方式では、前記第
9図に例示するX軸方向を主走査方向として例えば前記
第9図に例示する画素30から画素を走査しつつ、上記画
素のX,Y座標 (M,N) (1) を中心として定まる部分画像と前記第8図(B)に例示し
た標準パタン画像20との位置M,Nにおける類似度 から距離画像 θ(M,N)=cos−1R(M,N)[度] (6) を算出した後、上記距離画像の画素値のうち、値が最小
である画素Pmの画素値Pと適当に定められた閾値Tを
比較し、例えば P<T (7) が成立すれば前記入力画像50の前記画素Pmに対応する
位置には正方形が写っていると判断し、もし、上記式
(7)が成立しなければ前記入力画像50には正方形が写っ
ていないと判定していた。
For example, with the pixel 10 illustrated in FIG. 8 (A) as the origin, FIG.
A standard pattern image 20 representing a square in a pixel group having a value of 1 illustrated in (B) and a square 40 represented by a pixel group having a value of 1 with the pixel 25 illustrated in FIG. When collating the input image 50 including the image, in the conventional method, the X-axis direction illustrated in FIG. 9 is used as the main scanning direction while scanning from pixel 30 illustrated in FIG. , Y coordinates (M, N) (1) as a center and the similarity at positions M and N between the partial pattern image 20 and the standard pattern image 20 illustrated in FIG. 8B. After calculating the distance image θ (M, N) = cos −1 R (M, N) [degree] (6) from the distance image, the pixel value Pm of the pixel Pm having the smallest value among the pixel values of the distance image is calculated. Is compared with an appropriately determined threshold value T, and if, for example, P <T (7) holds, it is determined that a square appears at the position corresponding to the pixel Pm of the input image 50, and if the above equation
If (7) is not established, it is determined that the input image 50 does not include a square.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第10図(A)に示す画像60のうち斜線で示
された部分領域70に対して上記従来の画像の照合方式で
算出される第10図(B)に例示する距離画像80を構成す
る画素のうち、値が最小である画素の位置は 9≦X≦11,9≦Y≦11 (8) の領域内で不確定となるため、前記入力画像50の部分領
域のうち例えば前記標準パタン画像20が表わす正方形と
大きさが異なる前記正方形40を含む部分領域の位置を確
定することは困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the partial area 70 indicated by diagonal lines in the image 60 shown in FIG. Of the pixels forming the range image 80 illustrated in B), the position of the pixel having the smallest value is uncertain in the region of 9 ≦ X ≦ 11, 9 ≦ Y ≦ 11 (8), and thus the input It was difficult to determine the position of the partial area including the square 40 having a size different from the square represented by the standard pattern image 20 in the partial area of the image 50.

本発明の目的は、変形したパタンを受容し、かつ、上記
変形したパタンの位置に対する不確定性を除去できる画
像の照合方式及び装置を提供する事にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image collation method and apparatus capable of receiving a deformed pattern and removing the uncertainty with respect to the position of the deformed pattern.

(問題を解決するための手段) 本発明の画像照合方法は入力信号を調和振動子の波動関
数群で展開することにより展開係数群を算出して入力信
号の特徴量とし、上記特徴量を標準パタンと照合するこ
とを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) In the image matching method of the present invention, the expansion coefficient group is calculated by expanding the input signal with the wave function group of the harmonic oscillator to obtain the characteristic quantity of the input signal, and the characteristic quantity is standardized. It is characterized by matching with a pattern.

本発明の第1の画像照合装置は入力画像を構成する部分
領域群を調和振動子の波動関数群を基底として展開する
ことにより各部分領域の展開係数を算出する入力画像展
開手段と、上記入力画像展開手段が算出する部分領域毎
の展開係数を記憶する入力画像記述群記憶手段と、標準
パタンを調和振動子の波動関数群で展開することにより
算出される展開係数を記憶する標準パタン記述記憶手段
と、前記標準パタン記述記憶手段が記憶する標準パタン
の展開係数と前記入力画像記述群記憶手段が記憶する部
分領域毎の展開係数から得られる、調和振動子波動関数
群が張る部分空間内における、標準パタンと各部分領域
の距離を算出して記憶する距離画像合成手段を具備し、
前記入力画像を構成する部分領域のうち前記標準パタン
に最も近い部分領域の位置をみつけることを特徴とす
る。
A first image collating apparatus of the present invention is an input image expanding means for calculating expansion coefficients of respective partial areas by expanding a partial area group forming an input image with a wave function group of a harmonic oscillator as a base, and the input. Input image description group storage means for storing the expansion coefficient for each partial area calculated by the image expansion means, and standard pattern description storage for storing the expansion coefficient calculated by expanding the standard pattern with the wave function group of the harmonic oscillator. Means, and the expansion coefficient of the standard pattern stored in the standard pattern description storage means and the expansion coefficient for each partial area stored in the input image description group storage means, in the subspace spanned by the harmonic oscillator wave function group. A distance image synthesizing means for calculating and storing the distance between the standard pattern and each partial area,
Among the partial areas forming the input image, the position of the partial area closest to the standard pattern is found.

本発明の第2の画像照合装置は標準パタンの展開係数を
記憶する標準パタン記述記憶手段と、入力画像を構成す
る部分領域の中心位置を記憶する局所位置記憶手段と、
上記局所位置記憶手段が記憶する前記部分領域の中心位
置を予め決められた規則により移動する走査手段と、入
力画像を構成する部分領域のうち前記局所位置記憶手段
が記憶する位置に対応する部分領域を調和振動子の波動
関数群を基底として展開することにより展開係数を算出
する入力画像局所展開手段と、上記入力画像局所展開手
段が算出する展開係数を記憶する入力画像局所記述記憶
手段と、前記標準パタン記述記憶手段が記憶する標準パ
タンの展開係数と前記入力画像局所記述記憶手段が記憶
する展開係数を用いて調和振動子の波動関数の張る部分
空間内での、標準パタンと入力画像の部分領域の間の距
離を算出する距離算出手段を具備し、前記入力画像を構
成する部分領域のうち前記標準パタンに最も近い部分領
域の位置をみつけることを特徴とする。
A second image collation device of the present invention is a standard pattern description storage unit that stores a development coefficient of a standard pattern, a local position storage unit that stores a center position of a partial area forming an input image,
Scanning means for moving the central position of the partial area stored by the local position storage means according to a predetermined rule, and partial area corresponding to the position stored by the local position storage means among the partial areas forming the input image. An input image local expansion means for calculating expansion coefficient by expanding the wave function group of the harmonic oscillator as a base; an input image local description storage means for storing expansion coefficient calculated by the input image local expansion means; Using the expansion coefficient of the standard pattern stored in the standard pattern description storage means and the expansion coefficient stored in the input image local description storage means, the portion of the standard pattern and the input image in the subspace where the wave function of the harmonic oscillator extends A distance calculating means for calculating a distance between regions, and finding a position of a partial region closest to the standard pattern among partial regions forming the input image. It is characterized in.

本発明の第3の画像照合装置は標準パタンの展開係数を
記憶する標準パタン記述記憶手段と、一次元の調和振動
子の波動関数群を記憶する一次元関数群記憶手段と、入
力画像を構成する部分領域群を前記一次元関数群記憶手
段が記憶する調和振動子の波動関数群を基底として展開
することにより各部分領域の展開係数を算出する入力画
像XY分離展開手段と、上記入力画像XY分離展開手段
が算出する部分領域毎の展開係数を記憶する入力画像記
述群記憶手段と、前記標準パタン記述記憶手段が記憶す
る標準パタンの展開係数と前記入力画像記述群記憶手段
が記憶する部分領域毎の展開係数から調和振動子の波動
関数の張る部分空間内での、標準パタンと各部分領域の
距離を算出して記憶する距離画像合成手段を具備し、前
記入力画像を構成する部分領域のうち前記標準パタンに
最も近い部分領域の位置をみつけることを特徴とする。
A third image collating apparatus of the present invention comprises a standard pattern description storage means for storing expansion coefficients of standard patterns, a one-dimensional function group storage means for storing a wave function group of a one-dimensional harmonic oscillator, and an input image. Input image XY separation expansion means for calculating expansion coefficient of each partial area by expanding the partial function group to be stored with the wave function group of the harmonic oscillator stored in the one-dimensional function group storage means, and the input image XY. Input image description group storage means for storing the expansion coefficient for each partial area calculated by the separation and expansion means, expansion coefficient of the standard pattern stored by the standard pattern description storage means, and partial area stored by the input image description group storage means The input image is configured by including distance image synthesizing means for calculating and storing the distance between the standard pattern and each partial area in the partial space spanned by the wave function of the harmonic oscillator from each expansion coefficient. Characterized in that to find the position of the portion nearest regions in the standard pattern of that subregion.

本発明の第4の画像照合装置は標準パタンの展開係数を
記憶する標準パタン記述記憶手段と、一次元の調和振動
子の波動関数群を記憶する一次元関数群記憶手段と、入
力画像を構成する部分領域の位置を記憶する局所位置記
憶手段と、記憶局所位置入力手段が記憶する前記部分領
域の中心位置を予め決められた規則により移動する走査
手段と、入力画像を構成する部分領域のうち前記局所位
置記憶手段が記憶する位置に対応する部分領域を前記一
次元関数群記憶手段が記憶する調和振動子の波動関数群
を基底として展開することにより展開係数を算出する入
力画像局所XY分離展開手段と、上記入力画像局所XY
分離展開手段が算出する展開係数を記憶する入力画像局
所記述記憶手段と、前記標準パタン記述記憶手段が記憶
する標準パタンの展開係数と前記入力画像局所記述記憶
手段が記憶する展開係数を用いて調和振動子の波動関数
の張る部分空間内での、標準パタンと入力画像の部分領
域の間の距離を算出する距離算出手段を具備し、前記入
力画像を構成する部分領域のうち前記標準パタンに最も
近い部分領域の位置をみつけることを特徴とする。
A fourth image collating apparatus of the present invention comprises a standard pattern description storage means for storing expansion coefficients of standard patterns, a one-dimensional function group storage means for storing a wave function group of a one-dimensional harmonic oscillator, and an input image. The local position storage means for storing the position of the partial area to be stored, the scanning means for moving the central position of the partial area stored by the stored local position input means according to a predetermined rule, and the partial area forming the input image Input image local XY separation expansion for calculating expansion coefficient by expanding the partial region corresponding to the position stored in the local position storage means using the wave function group of the harmonic oscillator stored in the one-dimensional function group storage means as a basis. Means and the input image local XY
Input image local description storage means for storing the expansion coefficient calculated by the separation expansion means, harmony using the expansion coefficient of the standard pattern stored by the standard pattern description storage means and the expansion coefficient stored by the input image local description storage means In a subspace spanned by the wave function of the oscillator, a distance calculating means for calculating the distance between the standard pattern and the partial area of the input image is provided, and the most part of the standard pattern among the partial areas constituting the input image is provided. It is characterized by finding the position of a close partial area.

(作用) 本発明の第1の原理は、画像を規格化された調和振動子
の波動関数群が張る部分空間に写像した後、上記部分空
間内で標準パタン画像と入力画像の距離を算出するもの
である。
(Operation) The first principle of the present invention is to map an image onto a subspace spanned by a wave function group of a standardized harmonic oscillator, and then calculate the distance between the standard pattern image and the input image within the subspace. It is a thing.

すなわち、本発明の画像の照合方式では、まず第1段階
として例えば二次元の標準パタン画像 f(x,y) (9) を規格化された調和振動子の波動関数群 ただし、 で展開することにより算出される展開係数群 で表わしておき、第2段階として例えば二次元の入力画
像 g(x,y) (12) を位置 (M,N) (13) において前記式(10)に例示した規格化された調和振動子
の波動関数群で展開することにより算出される展開係数
で表わし、第3段階として画素値が前記式(9)で表わさ
れた標準パタン画像f(x,y)と前記式(13)に示す位置(M,
N)における(12)に示す入力画像g(x,y)の距離 ただし|K|≧0,L≧0 である距離画像Θ(M,N)を生成し、第4段階として上記
式(15)で示す距離画像の画素値のうち、値が最小である
画素Pmの画素値Pと適当に定められた閾値Tを比較
し、例えば <T (19) が成立すれば前記入力画像g(x,y)の前記画素Pmに対応
する位置には前記標準パタン画像f(x,y)と同じ画像が写
っていると判断し、もし上記式(19)が成立しなければ前
記入力画像g(x,y)には前記標準パタン画像f(x,y)と同じ
画像は写っていないと判断するものである。
That is, in the image matching method of the present invention, first, in the first step, for example, a two-dimensional standard pattern image f (x, y) (9) is standardized and the wave function group of the harmonic oscillator is standardized. However, Expansion coefficient group calculated by expanding with In the second step, for example, the two-dimensional input image g (x, y) (12) at the position (M, N) (13) is normalized by the harmonic oscillator illustrated in the equation (10). Expansion coefficient group calculated by expanding with the wave function group of In the third step, the standard pattern image f (x, y) whose pixel value is expressed by the above equation (9) and the position (M,
Distance of the input image g (x, y) shown in (12) in (N) However, a distance image Θ (M, N) for which | K | ≧ 0, L ≧ 0 is generated, and the pixel Pm having the smallest value among the pixel values of the distance image shown in the above equation (15) as the fourth step. comparing the pixel value P and appropriately threshold T defined, for example, p <T (19) is the input image g if satisfied (x, y) wherein said standard pattern image at a position corresponding to the pixel Pm of It is determined that the same image as f (x, y) appears, and if the above equation (19) is not satisfied, the input image g (x, y) has the standard pattern image f (x, y) and It is determined that the same image is not shown.

本発明の第2の原理は、第1段階として前記式(11)で算
出される展開係数群を例えば で算出し、第2段階として前記式(14)で算出される展開
係数群を例えば で算出し、第3段階として前記第1の原理で説明した手
順と同様にして判断するものである。
The second principle of the present invention is to use the expansion coefficient group calculated by the equation (11) as the first step, for example, And the expansion coefficient group calculated by the equation (14) as the second step In the third step, the judgment is made in the same manner as the procedure described in the first principle.

(実施例1) 以下本発明について図面を用いて第1の実施例を詳細に
説明する。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の前記第1の原理を用いて前記第9図に
例示した入力画像50を構成する部分領域群のうち同図に
示す正方形40の位置を出力する第1の実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 shows a first embodiment for outputting the position of a square 40 shown in the same figure among the partial area groups constituting the input image 50 shown in FIG. 9 using the first principle of the present invention. It is a block diagram shown.

第1図において、1000は前記第8図(A)に例示した画素1
0を原点として第8図(B)に例示した値が1である画素群
で正方形を表わす標準パタン画像を記憶する標準パタン
記憶手段、1090は例えば前記第9図に例示する画素25を
原点として値が1である画素で表わされた正方形40を含
む入力画像50を記憶する入力画像記憶手段である。
In FIG. 1, 1000 is the pixel 1 illustrated in FIG. 8 (A).
A standard pattern storage means for storing a standard pattern image representing a square in a pixel group whose value is 1 illustrated in FIG. 8 (B) with 0 as the origin, and 1090 as the origin with the pixel 25 illustrated in FIG. 9 as the origin. The input image storage means stores an input image 50 including a square 40 represented by pixels having a value of 1.

動作は、例えばマイクロプロセッサとメモリで構成され
た制御手段1100が標準パタン展開手段1010を起動して始
まる。
The operation starts when the control means 1100 composed of, for example, a microprocessor and a memory activates the standard pattern developing means 1010.

起動された上記標準パタン展開手段1010は前記標準パタ
ン記憶手段1000が記憶する画像の画素値 fij(−5≦i≦5,−5≦j≦5) (22) と前記式(10)に示す調和振動子の波動関数群を用いて前
記式(11)に示す展開係数群を例えばσ=1として で算出した後上記展開係数群を標準パタン記述記憶手段
1020に記憶して処理を終了する。
The activated standard pattern developing means 1010 is represented by the pixel values fij (-5 ≦ i ≦ 5, −5 ≦ j ≦ 5) (22) of the image stored in the standard pattern storage means 1000 (22) and the equation (10). Using the wave function group of the harmonic oscillator, the expansion coefficient group shown in the equation (11) is set to σ = 1, for example. After the above calculation, the expansion coefficient group is stored in the standard pattern description storage means.
Store in 1020 and end the process.

上記標準パタン展開手段1010が処理を終了すると前記制
御手段1100は入力画像展開手段1080を起動する。起動さ
れた上記入力画像展開手段1080は第1段階として前記入
力画像記憶手段1090が記憶する画素値 gij(0≦i≦20,0≦j≦20) (24) と前記式(23-1)に示す調和振動子の波動関数群Ψkli
jを用いて前記第9図に例示するX軸方向を主走査方向
として例えば前記第9図に例示する画素30から始めて画
素を走査しつつ、上記画素の前記式(13)に例示する位置
(M,N)を中心として定まる部分画像の前記式(14)で示す
展開係数群を例えばσ=1として ただしk=0,1,2,3,1=0,1,2,3 で算出し、第2段階として上記展開係数群を例えば画素
値が第2図(A)に例示する行列である第2図(B)に例示す
る記述画像100の位置(M,N)に代入し、第3段階として、
以上の処理を前記第10図(A)に例示した部分領域70に対
してくり返し、第4段階として上記記述画像100を入力
画像記述群記憶手段1070に記憶して処理を終了する。
When the standard pattern developing means 1010 finishes the processing, the control means 1100 activates the input image developing means 1080. The activated input image expansion means 1080 has the pixel value gij (0≤i≤20, 0≤j≤20) stored by the input image storage means 1090 as the first step (24) and the equation (23-1). Wave function group Ψkli of the harmonic oscillator shown in
Using j as the main scanning direction in the X-axis direction illustrated in FIG. 9, for example, starting from the pixel 30 illustrated in FIG. 9 and scanning the pixel, the position of the pixel illustrated in the formula (13)
Let the expansion coefficient group shown in the equation (14) of the partial image determined centering on (M, N) be σ = 1, for example. However, k = 0,1,2,3,1 = 0,1,2,3 is calculated, and in the second step, the expansion coefficient group is a matrix whose pixel values are, for example, the matrix illustrated in FIG. 2 (A). Substituting at the position (M, N) of the description image 100 illustrated in FIG. 2 (B), as the third step,
The above process is repeated for the partial area 70 illustrated in FIG. 10 (A), and the description image 100 is stored in the input image description group storage means 1070 as the fourth step, and the process is terminated.

上記入力画像展開手段1080が処理を終了すると、前記制
御手段1100は距離画像合成手段1030を起動する。起動さ
れた上記距離画像合成手段1030は第1段階として前記入
力画像記述群記憶手段1070が記憶する前記第2図(B)に
例示する記述画像100のX軸方向を主走査方向として例
えば前記第2図(B)に例示する画素110から始めて画素を
走査しつつ、上記画素の位置(M,N)を中心とする部分領
域の前記式(25)で示す展開係数群βkl(M,N)と前記標
準パタン記述記憶手段1020が記憶する前記式(23)で示す
展開係数群とから前記式(15)で定義される距離Θ(M,N)
を算出し、第2段階として、上記距離を位置(M,N)にお
ける画素値として距離画像記憶手段1040に記憶し、第3
段階として以上の処理を前記第10図(A)に例示する部分
領域70に対してくり返して上記部分領域70に対応する第
3図に例示する距離画像120を前記距離画像記憶手段104
0に記憶し、以上で処理を終了する。
When the input image developing means 1080 ends the processing, the control means 1100 activates the distance image synthesizing means 1030. The distance image synthesizing means 1030 which has been activated is, for example, the first scanning step with the X-axis direction of the description image 100 stored in the input image description group storage means 1070 illustrated in FIG. While scanning pixels starting from the pixel 110 illustrated in FIG. 2B, the expansion coefficient group β kl (M, N) shown in the equation (25) in the partial area centered on the position (M, N) of the pixel is scanned. ) And the expansion coefficient group represented by the equation (23) stored in the standard pattern description storage means 1020, the distance Θ (M, N) defined by the equation (15).
Is calculated, and in the second step, the distance is stored in the distance image storage means 1040 as a pixel value at the position (M, N),
As a step, the above processing is repeated for the partial area 70 illustrated in FIG. 10 (A), and the distance image 120 illustrated in FIG. 3 corresponding to the partial area 70 is acquired as the distance image storage means 104.
The value is stored in 0, and the processing is completed.

上記距離画像合成手段1030が処理を終了すると前記制御
手段1100は位置検出手段1050を起動する。起動された位
置検出手段1050は、第1段階として前記距離画像記憶手
段1040が記憶する距離画像のうち、前記第3図に例示し
た距離画像120の画素群のうち画素値が例えば <10 (26) を満たす画素の個数Nと上記画素の位置を調べて N=5 (27) と第4図に斜線で例示する画素群130を得、第2段階と
して上記式(27)で示す前記式(26)を満たす画素の個数N
が N≧1 (28) を満たすことを確認した後、第4図に示す画素群130の
うち、画素値が最小である同図に示す画素140の位置 (10,10) (29) を表示手段1060に出力して処理を終了する。
When the distance image synthesizing means 1030 ends the processing, the control means 1100 activates the position detecting means 1050. The activated position detecting means 1050 has a pixel value P of, for example, P <10 in the pixel group of the distance image 120 illustrated in FIG. 3 among the distance images stored in the distance image storing means 1040 in the first step. The number N of pixels that satisfy (26) and the positions of the pixels are checked to obtain N = 5 (27) and the pixel group 130 illustrated by the diagonal lines in FIG. 4 is obtained. Number of pixels N satisfying equation (26)
After confirming that N satisfies N ≧ 1 (28), the position (10,10) (29) of the pixel 140 shown in FIG. 4 having the smallest pixel value is displayed in the pixel group 130 shown in FIG. The data is output to the means 1060 and the processing is terminated.

上記表示手段1060は前記位置検出手段1050が出力する座
標値を例えばディスプレイ上に表示することにより、前
記入力画像記憶手段1090が記憶する前記第9図に例示し
た画像50の位置(10,10)を中心とした部分領域には正方
形が写っている事をユーザに知らせ、以上ですべての処
理を終了する。
The display means 1060 displays the coordinate values output by the position detection means 1050 on, for example, a display, so that the position (10, 10) of the image 50 stored in the input image storage means 1090 illustrated in FIG. 9 is stored. The user is informed that a square is shown in the partial area centered at, and the above ends all processing.

以上の説明において、前記標準パタン記憶手段1000と前
記標準パタン記述記憶手段1020と前記入力画像記憶手段
1090と前記入力画像記述群記憶手段1070と前記距離画像
記憶手段1040はメモリで実現でき、前記表示手段1060は
現在のディスプレイ技術で実現できる。
In the above description, the standard pattern storage means 1000, the standard pattern description storage means 1020, and the input image storage means
1090, the input image description group storage means 1070 and the distance image storage means 1040 can be realized by a memory, and the display means 1060 can be realized by a current display technology.

(実施例2) 次に図面を用いて第2の実施例を詳細に説明する。Second Embodiment Next, a second embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

第5図は本発明の前記第1の原理を用いて前記第9図に
例示した入力画像50を構成する部分領域群のうち、同図
に示す正方形40の位置を出力する第2の実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 shows a second embodiment for outputting the position of the square 40 shown in the same figure among the partial area groups forming the input image 50 shown in FIG. 9 using the first principle of the present invention. It is a block diagram showing.

第5図において、2030は例えば初期値として座標値(0,
0)と距離360を記憶する最小値記憶手段、1000は例えば
前記第8図(A)に例示じた画素10を原点として第8図(B)
に例示した値が1である画素群で正方形を表わす標準パ
タン画像を記憶する標準パタン記憶手段、1090は例えば
前記第9図に例示する画素25を原点として値が1である
画素で表わされた正方形40を含む入力画像50を記憶する
入力画像記憶手段、2060は例えば前記第9図に例示する
画素30の座標値(5,5)を初期値として記憶する局所位置
記憶手段である。
In FIG. 5, 2030 indicates coordinate values (0,
0) and the distance 360, the minimum value storage means 1000, for example, the pixel 10 illustrated in FIG.
The standard pattern storage means for storing a standard pattern image representing a square in a pixel group having a value of 1 illustrated in FIG. 10 is represented by a pixel having a value of 1 with the pixel 25 illustrated in FIG. 9 as an origin. An input image storage means for storing an input image 50 including a square 40, and a local position storage means 2060 for storing the coordinate value (5, 5) of the pixel 30 illustrated in FIG. 9 as an initial value.

動作は、例えばマイクロプロセッサとメモリで構成され
た制御手段1100が標準パタン展開手段1010を起動して始
まる。
The operation starts when the control means 1100 composed of, for example, a microprocessor and a memory activates the standard pattern developing means 1010.

起動された上記標準パタン展開手段1010は、前記第1の
実施例に示した手順と同様にして前記式(23)に示す展開
係数群を標準パタン記述記憶手段1020に記憶して処理を
終了する。
The activated standard pattern expansion means 1010 stores the expansion coefficient group shown in the equation (23) in the standard pattern description storage means 1020 in the same manner as the procedure shown in the first embodiment, and ends the processing. .

上記標準パタン展開手段1010が処理を終了すると、前記
制御手段1100は入力画像局所展開手段2040を起動する。
起動された上記入力画像局所展開手段2040は、第1段階
として前記局所位置記憶手段2060が記憶する座標値を
(M,N)として前記第1の実施例に示した手順と同様にし
て前記式(25)に示した展開係数群βkl(M,N)を算出
し、第2段階として上記展開係数群βkl(M,N)を入力
画像局所記述記憶手段2050に記憶して処理を終了する。
When the standard pattern developing means 1010 completes the processing, the control means 1100 activates the input image local expanding means 2040.
The input image local expansion means 2040 that has been activated changes the coordinate values stored in the local position storage means 2060 as the first step.
As (M, N), the expansion coefficient group β kl (M, N) shown in the equation (25) is calculated in the same manner as the procedure shown in the first embodiment, and the expansion coefficient group is calculated as the second step. β kl (M, N) is stored in the input image local description storage means 2050, and the process ends.

上記入力画像局所展開手段2040が処理を終了すると、前
記制御手段1100は距離算出手段2000を起動する。起動さ
れた上記距離算出手段2000は前記第1の実施例に示した
手順と同様にして前記式(15)で定義される距離Θ(M,N)
を算出して例えば値81を得た後、上記距離81を距離記憶
手段2010に記憶して処理を終了する。
When the input image local expansion means 2040 completes the processing, the control means 1100 activates the distance calculation means 2000. The distance calculating means 2000 which is started up is the distance Θ (M, N) defined by the equation (15) in the same manner as the procedure shown in the first embodiment.
Is calculated to obtain the value 81, the distance 81 is stored in the distance storage means 2010, and the process ends.

上記距離算出手段2000が処理を終了すると、前記制御手
段1100は距離比較手段2020を起動する。起動された上記
距離比較手段2020は、前記最小値記憶手段2030が記憶す
る距離 P=360 (30) と前記距離記憶手段2010が記憶する距離 Θ=81 (31) を比較し、 Θ≦p (32) が成立するので、上記距離Θと前記局所位置記憶手段20
60が記憶する位置(5,5)を前記最小値記憶手段2030に記
憶して処理を終了する。
When the distance calculation means 2000 ends the processing, the control means 1100 activates the distance comparison means 2020. The activated distance comparison means 2020 compares the distance P = 360 (30) stored in the minimum value storage means 2030 with the distance Θ = 81 (31) stored in the distance storage means 2010, and Θ ≦ p ( 32) holds, the distance Θ and the local position storage means 20
The position (5, 5) stored in 60 is stored in the minimum value storage means 2030, and the process is ended.

上記距離比較手段2020が処理を終了すると前記制御手段
1100は走査手段2070を起動する。起動された上記走査手
段2070は、前記局所位置記憶手段2060が記憶する位置
(5,5)から始めて前記第10図に示す部分領域70を構成す
る画素群をラスタ順に走査する様、前記局所位置記憶手
段2060が記憶する位置のX座標値に1を加えて(6,5)に
変更して処理を終了する。
When the distance comparison means 2020 completes the processing, the control means
1100 activates the scanning means 2070. The activated scanning means 2070 has a position stored in the local position storage means 2060.
Starting from (5, 5), 1 is added to the X coordinate value of the position stored by the local position storage means 2060 so that the pixel group forming the partial area 70 shown in FIG. 10 is scanned in raster order (6, Change to 5) and finish the process.

上記走査手段2070が処理を終了すると、前記制御手段11
00は再び前記入力画像局所展開手段2040を起動し、上述
した手順と同様にして処理は続行し、例えば前記走査手
段2070が前記局所位置記憶手段2060の内容を(11,10)に
更新して処理を終了したとする。この時点で前記最小値
記憶手段2030は距離7と位置(10,10)を記憶している。
When the scanning means 2070 completes the processing, the control means 11
00 again activates the input image local expansion means 2040, and the processing is continued in the same manner as the above-mentioned procedure, for example, the scanning means 2070 updates the contents of the local position storage means 2060 to (11, 10). It is assumed that the processing is completed. At this time, the minimum value storage means 2030 stores the distance 7 and the position (10, 10).

上記走査手段2070が処理を終了すると前記制御手段1100
は前記入力画像局所展開手段2040を起動した後、先に示
した手順と同様の過程を経て前記距離算出手段2000を起
動する。
When the scanning means 2070 completes the processing, the control means 1100
After activating the input image local expansion means 2040, activates the distance calculation means 2000 through a process similar to the procedure shown above.

起動された上記距離算出手段2000は先に示した手順と同
様にして距離を算出して例えば値9を得た後、上記距離
9を前記距離記憶手段2010に記憶して処理を終了する。
The activated distance calculating means 2000 calculates the distance in the same manner as the above-mentioned procedure to obtain a value of 9, for example, and then stores the distance 9 in the distance storing means 2010 and ends the processing.

上記距離算出手段2000が処理を終了すると前記制御手段
1100は距離比較手段2020を起動する。起動された距離比
較手段2020は前記最小値記憶手段2030が記憶する距離 P=7 (33) と前記距離記憶手段2010が記憶する距離 Θ=9 (34) を比較し、前記式(32)に示す条件が成立しないので処理
を終了する。
When the distance calculation means 2000 finishes the processing, the control means
1100 activates the distance comparison means 2020. The activated distance comparison means 2020 compares the distance P = 7 (33) stored in the minimum value storage means 2030 with the distance Θ = 9 (34) stored in the distance storage means 2010, and the calculated expression (32) is obtained. Since the condition shown is not satisfied, the process ends.

上記距離比較手段2020が処理を終了すると前記制御手段
1100は前記走査手段2070を起動し、上述した手順と同様
にして、処理は例えば前記走査手段2070が前記局所位置
記憶手段2060が記憶する位置(15,15)を更新するまで続
行する。
When the distance comparison means 2020 completes the processing, the control means
The 1100 activates the scanning means 2070, and the processing is continued in the same manner as described above until the scanning means 2070 updates the position (15, 15) stored in the local position storage means 2060, for example.

上記走査手段2070が前記局所位置記憶手段2060が記憶す
る位置(15,15)を更新すると、前記制御手段1100は判定
手段2080を起動する。起動された上記判定手段2080は前
記最小値記憶手段2030が記憶する距離 P=7 (35) が前記式(26)の条件を満たす事を確認した後、前記最小
値記憶手段2030が記憶している位置(10,10)を例えばデ
ィスプレイ上に表示することにより前記入力画像記憶手
段1090が記憶する前記第9図に例示した画像50の位置(1
0,10)を中心とした部分領域には正方形が写っている事
をユーザに知らせ、以上ですべての処理を終了する。
When the scanning means 2070 updates the position (15, 15) stored in the local position storage means 2060, the control means 1100 activates the determination means 2080. The activated determination means 2080 confirms that the distance P = 7 (35) stored by the minimum value storage means 2030 satisfies the condition of the equation (26), and then the minimum value storage means 2030 stores it. The position (1) of the image 50 illustrated in FIG. 9 stored in the input image storage means 1090 is displayed by displaying the position (10, 10) on the display, for example.
The user is informed that a square is imaged in the partial area centered on (0, 10), and all processing is completed.

以上の説明において、前記標準パタン記憶手段1000と前
記標準パタン記述記憶手段1020と前記入力画像記憶手段
1090と前記入力画像局所記述記憶手段2050と前記局所位
置記憶手段2060と前記距離記憶手段2010と前記最小値記
憶手段2030はメモリで構成できる。
In the above description, the standard pattern storage means 1000, the standard pattern description storage means 1020, and the input image storage means
1090, the input image local description storage means 2050, the local position storage means 2060, the distance storage means 2010, and the minimum value storage means 2030 can be constituted by memories.

(実施例3) 次に図面を用いて第3の実施例を詳細に説明する。Third Embodiment Next, a third embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

第6図は本発明の第2の原理を用いて前記第9図に例示
した入力画像50を構成する部分領域群のうち、同図に示
す正方形40の位置を出力する第3の実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 shows a third embodiment for outputting the position of the square 40 shown in the same figure among the partial area groups forming the input image 50 shown in FIG. 9 using the second principle of the present invention. It is a block diagram shown.

第6図において、1000は例えば前記第8図(A)に例示す
る画素10を原点として第8図(B)に例示した値が1であ
る画素群で正方形を表わす標準パタン画像を記憶する標
準パタン記憶手段、1090は例えば前記第9図に例示する
画素25を原点として値が1である画素で表わされた正方
形40を含む入力画像50を記憶する入力画像記憶手段、30
20は例えばσ=1として前記式(10)に示す調和振動子の
波動関数群 を例えば で離散化して記憶する一次元関数群記憶手段である。
In FIG. 6, reference numeral 1000 is a standard for storing a standard pattern image representing a square with a pixel group having a value of 1 illustrated in FIG. 8 (B) with the pixel 10 illustrated in FIG. 8 (A) as an origin. The pattern storage means 1090 stores, for example, an input image storage means 30 for storing an input image 50 including a square 40 represented by a pixel having a value of 1 with the pixel 25 illustrated in FIG. 9 as an origin.
20 is the wave function group of the harmonic oscillator shown in the above equation (10), for example, with σ = 1. For example It is a one-dimensional function group storage means for discretizing and storing in.

動作は、例えばマイクロプロセサとメモリで構成された
制御手段1100が標準パタンXY分離展開手段3000を起動
して始まる。
The operation starts when the control means 1100 composed of a microprocessor and a memory activates the standard pattern XY separation / expansion means 3000.

起動された上記標準パタンXY分離展開手段3000は前記
標準パタン記憶手段1000が記憶する前記式(22)に示す画
素値fijと前記一次元関数群記憶手段3020が記憶する調
和振動子の波動関数群を用いて前記式(20)に示す展開係
数群を例えばσ=1として で算出した後上記展開係数群を標準パタン記述記憶手段
1020に記憶して処理を終了する。
The activated standard pattern XY separation and expansion means 3000 is the harmonic oscillator wave function group stored in the one-dimensional function group storage means 2020 and the pixel value fij shown in the equation (22) stored in the standard pattern storage means 1000. And the expansion coefficient group shown in the equation (20) is set to, for example, σ = 1. After the above calculation, the expansion coefficient group is stored in the standard pattern description storage means.
Store in 1020 and end the process.

上記標準パタンXY分離展開手段3000が処理を終了する
と前記制御手段1100は入力画像XY分離展開手段3010を
起動する。起動された上記入力画像XY分離展開手段30
10は第1段階として前記入力画像記憶手段1090が記憶す
る前記式(24)に示す画素値gijと前記一次元関数群記
憶手段3020が記憶する前記式(36)に示す調和振動子の波
動関数群 を用いて前記第9図に例示するX軸方向を主走査方向と
して例えば前記第9図に例示する画素30から始めて画素
を走査しつつ、上記画素の前記式(13)に例示する位置
(M,N)を中心として定まる部分領域の前記式(21)で示す
展開係数群を例えばσ=1として で算出し、第2段階として上記展開係数群から前記第1
の実施例で説明した手順と同様にして前記第2図(B)に
例示した記述画像100を生成し、第3段階として上記記
述画像100を入力画像記述群記憶手段1070に記憶して処
理を終了する。
When the standard pattern XY separation / expansion means 3000 finishes the processing, the control means 1100 activates the input image XY separation / expansion means 3010. The input image XY separation and expansion means 30 that has been started
In the first step, reference numeral 10 denotes the pixel value gij shown in the equation (24) stored in the input image storage means 1090 and the wave function of the harmonic oscillator shown in the equation (36) stored in the one-dimensional function group storage means 3020. group Using the X-axis direction illustrated in FIG. 9 as the main scanning direction, for example, starting from the pixel 30 illustrated in FIG. 9 and scanning the pixel, the position of the pixel illustrated in the formula (13) is used.
Let the expansion coefficient group shown in the equation (21) of the partial area determined around (M, N) be σ = 1, for example. And the first step from the expansion coefficient group as the second step.
The description image 100 illustrated in FIG. 2 (B) is generated in the same manner as the procedure described in the above embodiment, and as the third step, the description image 100 is stored in the input image description group storage means 1070 and processed. finish.

上記入力画像XY分離展開手段3010が処理を終了すると
前記制御手段1100は距離画像合成手段1030を起動する。
起動された上記距離画像合成手段1030は前記第1の実施
例で説明した手順と同様にして前記第3図に例示する距
離画像120を合成した後、上記距離画像120を距離画像記
憶手段1040に記憶して処理を終了する。
When the input image XY separation / expansion means 3010 completes the processing, the control means 1100 activates the distance image synthesis means 1030.
The activated distance image synthesizing means 1030 synthesizes the distance image 120 illustrated in FIG. 3 in the same manner as the procedure described in the first embodiment, and then the distance image 120 is stored in the distance image storage means 1040. Store and finish the process.

上記距離画像合成手段1030が処理を終了すると前記制御
手段1100は位置検出手段1050を起動する。起動された位
置検出手段1050は前記第1の実施例で説明した手順と同
様にして前記第4図に斜線で示す画素群130を得た後、
上記画素群130の前記式(27)で示す個数Nが前記条件(2
8)を満たすことを確認した後、前記第4図に示す画素群
130のうち、画素値が最小である同図に示す画素140の前
記式(29)で示す位置(10,10)を表示手段1060に出力して
処理を終了する。
When the distance image synthesizing means 1030 ends the processing, the control means 1100 activates the position detecting means 1050. The activated position detecting means 1050 obtains a pixel group 130 shown by hatching in FIG. 4 in the same manner as the procedure described in the first embodiment,
The number N of the pixel group 130 shown in the equation (27) is equal to the condition (2
After confirming that 8) is satisfied, the pixel group shown in FIG.
The position (10, 10) of the pixel 140 shown in FIG. 13 having the smallest pixel value out of 130 is output to the display means 1060, and the process ends.

上記表示手段1060は前記位置検出手段1050が出力する座
標値を例えばディスプレイ上に表示することにより、前
記入力画像記憶手段1090が記憶する前記第9図に例示す
る画像50の位置(10,10)を中心とした部分領域には正方
形が写っている事をユーザに知らせ、以上ですべての処
理を終了する。
The display means 1060 displays the coordinate value output by the position detection means 1050 on, for example, a display, and the position (10, 10) of the image 50 stored in the input image storage means 1090 illustrated in FIG. 9 is shown. The user is informed that a square is shown in the partial area centered at, and the above ends all processing.

以上の説明において、前記標準パタン記憶手段1000と前
記標準パタン記述記憶手段1020と前記入力画像記憶手段
1090と前記入力画像記述群記憶手段1070と前記距離画像
記憶手段1040と前記一次元関数群記憶手段はメモリで構
成でき、前記表示手段1060現在のディスプレイ技術で実
現できる。
In the above description, the standard pattern storage means 1000, the standard pattern description storage means 1020, and the input image storage means
1090, the input image description group storage means 1070, the distance image storage means 1040, and the one-dimensional function group storage means can be constituted by a memory, and the display means 1060 can be realized by the current display technology.

(実施例4) 次に図面を用いて第4の実施例を詳細に説明する。Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

第7図は本発明の前記第2の原理を用いて前記第9図に
例示した入力画像50を構成する部分領域のうち、同図に
示す正方形40の位置を出力する第4の実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 shows a fourth embodiment for outputting the position of a square 40 shown in the same figure among the partial areas constituting the input image 50 shown in FIG. 9 using the second principle of the present invention. It is a block diagram shown.

第7図において、2030は例えば初期値として座標値(0,
0)と距離360を記憶する最小値記憶手段、2060は例えば
前記第9図に例示する画素30の座標値(5,5)を初期値と
して記憶する局所位置記憶手段、1000は例えば前記第8
図(A)に例示した画素10を原点として前記第8図(B)に例
示した値が1である画素群で正方形を表わす標準パタン
画像を記憶する標準パタン記憶手段、1090は例えば前記
第9図に例示する画素25を原点として値が1である画素
で表わされた正方形40を含む入力画像50を記憶する入力
画像記憶手段、3020は例えばσ=1として前記式(10)に
示す調和振動子の波動関数群を例えば前記式(36)で離散
化して記憶する一次元関数群記憶手段である。
In FIG. 7, 2030 indicates coordinate values (0,
0) and the distance 360, a minimum value storage means, 2060 is a local position storage means for storing the coordinate value (5, 5) of the pixel 30 illustrated in FIG. 9 as an initial value, and 1000 is the eighth position, for example.
A standard pattern storage means for storing a standard pattern image representing a square in a pixel group having a value of 1 illustrated in FIG. 8 (B) with the pixel 10 illustrated in FIG. An input image storage means for storing an input image 50 including a square 40 represented by a pixel having a value of 1 with the pixel 25 exemplified in the figure as an origin, 3020 is a harmonic shown in the formula (10), for example, σ = 1. It is a one-dimensional function group storage means for discretizing and storing the wave function group of the oscillator by, for example, the above formula (36).

動作は、例えばマイクロプロセサとメモリで構成された
制御手段1100が標準パタンXY分離展開手段3000を起動
して始まる。
The operation starts when the control means 1100 composed of a microprocessor and a memory activates the standard pattern XY separation / expansion means 3000.

起動された上記標準パタンXY分離展開手段3000は前記
第3の実施例で説明した手順と同様にして前記(37)に示
す展開係数群αklを算出した後、上記展開係数群を標
準パタン記述記憶手段1020に記憶して処理を終了する。
The activated standard pattern XY separation and expansion means 3000 calculates the expansion coefficient group α kl shown in (37) in the same manner as the procedure described in the third embodiment, and then describes the expansion coefficient group in the standard pattern description. It is stored in the storage means 1020 and the process is terminated.

上記標準パタンXY分離展開手段3000が処理を終了する
と前記制御手段1100は入力画像局所XY分離展開手段40
00を起動する。起動された上記入力画像局所XY分離展
開手段4000は第1段階として前記局所位置記憶手段2060
が記憶する座標値を(M,N)として前記第3の実施例に示
した手順と同様にして前記式(38)に示した展開係数群β
kl(M,N)を算出し、第2段階として上記展開係数群βk
l(M,N)を入力画像局所記述記憶手段2050に記憶して処
理を終了する。
When the standard pattern XY separation / expansion means 3000 finishes the processing, the control means 1100 causes the input image local XY separation / expansion means 40.
Start 00. The activated input image local XY separation / expansion means 4000 is the local position storage means 2060 as the first step.
With the coordinate value stored by (M, N) as the expansion coefficient group β shown in the equation (38) in the same manner as the procedure shown in the third embodiment.
kl (M, N) is calculated, and as a second step, the expansion coefficient group βk
l (M, N) is stored in the input image local description storage means 2050, and the process ends.

上記入力画像局所XY分離展開手段4000が処理を終了す
ると、前記制御手段1100は距離算出手段2000を起動す
る。起動された上記距離算出手段2000は前記第2の実施
例で説明した手順と同様にして前記式(15)で定義される
距離Θ(M,N)を算出して例えば値81を得た後、上記距離8
1を距離記憶手段2010に記憶して処理を終了する。
When the input image local XY separation / expansion means 4000 finishes the processing, the control means 1100 activates the distance calculation means 2000. The distance calculating means 2000 which is activated calculates the distance Θ (M, N) defined by the equation (15) in the same manner as the procedure described in the second embodiment, and after obtaining the value 81, for example. , Above distance 8
The value 1 is stored in the distance storage means 2010, and the process ends.

上記距離算出手段2000が処理を終了すると、前記制御手
段1100は距離比較手段2020を起動する。起動された上記
距離比較手段2020は前記最小値記憶手段2030が記憶する
前記(30)に示す距離Pと前記距離記憶手段2010が記憶す
る前記式(31)に示す距離Θを比較し、前記式(32)に示す
条件が成立するので、上記距離Θと前記局所位置記憶手
段2060が記憶する位置(5,5)を前記最小値記憶手段2030
に記憶して処理を終了する。
When the distance calculation means 2000 ends the processing, the control means 1100 activates the distance comparison means 2020. The activated distance comparison means 2020 compares the distance P shown in the (30) stored in the minimum value storage means 2030 with the distance Θ shown in the equation (31) stored in the distance storage means 2010, Since the condition shown in (32) is satisfied, the distance Θ and the position (5, 5) stored in the local position storage means 2060 are set to the minimum value storage means 2030.
And the process ends.

上記距離比較手段2020が処理を終了すると前記制御手段
1100は走査手段2070を起動する。起動された上記走査手
段2070は前記第2の実施例で説明した手順と同様にして
前記局所位置記憶手段2060が記憶する位置を(6,5)に変
更して処理を終了する。
When the distance comparison means 2020 completes the processing, the control means
1100 activates the scanning means 2070. The activated scanning means 2070 changes the position stored in the local position storage means 2060 to (6, 5) in the same manner as the procedure described in the second embodiment, and ends the processing.

上記走査手段2070が処理を終了すると前記制御手段1100
は前記入力画像局所XY分離展開手段4000を起動し、上
述した手順と同様にして処理は続行し、例えば前記走査
手段2070が前記局所位置記憶手段2060の内容を(11,10)
に更新して処理を終了したとする。この時点で前記最小
値記憶手段2030は距離7と位置(10,10)を記憶してい
る。
When the scanning means 2070 completes the processing, the control means 1100
Activates the input image local XY separation / expansion means 4000, and the processing is continued in the same manner as described above. For example, the scanning means 2070 causes the contents of the local position storage means 2060 to be (11, 10).
It is assumed that the process is finished by updating to. At this time, the minimum value storage means 2030 stores the distance 7 and the position (10, 10).

上記走査手段2070が処理を終了すると前記制御手段1100
は前記入力画像局所XY展開手段2040を起動した後、先
に説明した手順と同様の過程を経て前記距離算出手段20
00を起動する。
When the scanning means 2070 completes the processing, the control means 1100
After activating the input image local XY expansion means 2040, the distance calculation means 20 is subjected to a process similar to the procedure described above.
Start 00.

起動された上記距離算出手段2000は先に説明した手順と
同様にして距離を算出して例えば値9を得た後、上記距
離9を前記距離記憶手段2010に記憶して処理を終了す
る。
The activated distance calculation means 2000 calculates the distance in the same manner as described above to obtain a value of 9, for example, and then stores the distance 9 in the distance storage means 2010 and ends the process.

上記距離算出手段2000が処理を終了すると前記制御手段
1100は距離比較手段2020を起動する。起動された距離比
較手段2020は前記最小値記憶手段2030が記憶する前記式
(33)に示す距離Pと前記距離記憶手段2010が記憶する前
記式(34)に示す距離Θを比較し、前記式(32)に示す条件
が成立しないので処理を終了する。
When the distance calculation means 2000 finishes the processing, the control means
1100 activates the distance comparison means 2020. The activated distance comparison means 2020 is the equation stored in the minimum value storage means 2030.
The distance P shown in (33) is compared with the distance Θ shown in the equation (34) stored in the distance storage means 2010. Since the condition shown in the equation (32) is not satisfied, the process ends.

上記距離比較手段2020が処理を終了すると、前記制御手
段1100は前記走査手段2070を起動し、上述した手順と同
様にして、処理は例えば前記走査手段2070が前記局所位
置記憶手段2060が記憶する位置(15,15)を更新するまで
続行する。
When the distance comparison means 2020 finishes the processing, the control means 1100 activates the scanning means 2070, and in the same manner as the procedure described above, the processing is performed, for example, by the scanning means 2070 at the position stored in the local position storage means 2060. Continue until you update (15,15).

上記走査手段2070が前記局所位置記憶手段2060が記憶す
る位置(15,15)を更新すると前記制御手段1100は判定手
段2080を起動する。起動された上記判定手段2080は前記
最小値記憶手段2030が記憶する前記式(35)に示す距離P
が前記式(26)の条件を満たす事を確認した後、前記最小
値記憶手段2030が記憶している位置(10,10)と例えばデ
ィスプレイ上に表示することにより前記入力画像記憶手
段1090が記憶する前記第9図に例示した画像50の位置(1
0,10)を中心とした部分領域には正方形が写っている事
をユーザに知らせ、以上ですべての処理を終了する。
When the scanning means 2070 updates the position (15, 15) stored in the local position storage means 2060, the control means 1100 activates the determination means 2080. The determination means 2080 that has been started up has the distance P shown in the equation (35) stored in the minimum value storage means 2030.
Is confirmed to satisfy the condition of the equation (26), the position (10, 10) stored in the minimum value storage means 2030 and the input image storage means 1090 are stored by displaying on the display, for example. The position of the image 50 illustrated in FIG. 9 (1
The user is informed that a square is imaged in the partial area centered on (0, 10), and all processing is completed.

以上の説明において、前記標準パタン記憶手段1000と前
記標準パタン記述記憶手段1020と前記記憶画像入力手段
1090と前記入力画像局所記述記憶手段2050と前記局所位
置記憶手段2060と前記距離記憶手段2010と前記最小値記
憶手段2030と前記一次元関数群記憶手段3020はメモリで
構成できる。
In the above description, the standard pattern storage means 1000, the standard pattern description storage means 1020, and the stored image input means
1090, the input image local description storage means 2050, the local position storage means 2060, the distance storage means 2010, the minimum value storage means 2030, and the one-dimensional function group storage means 3020 can be constituted by memories.

(発明の効果) 以上で説明した第1の発明は前記標準パタン画像20が表
わす正方形と大きさが異なる前記正方形40を含む部分領
域の位置を確定できる効果があり、第2の発明は前記入
力画像記述群記憶手段1070と前記距離画像記憶手段1040
を省略できるので第1の発明よりも少ないメモリで構成
できる効果があり、第3の発明は、第1の発明において
前記式(25)で算出していた展開係数をより演算回数の少
ない前記式(38)で算出することにより第1の発明よりも
処理を高速に実行できる効果があり、第4の発明は上記
第2の発明の効果で説明した理由と同様の理由で第3の
発明よりも少ないメモリで構成できる効果がある。
(Effects of the Invention) The first invention described above has the effect of being able to determine the position of a partial area including the square 40 having a size different from that of the square represented by the standard pattern image 20, and the second invention is the above-mentioned input. Image description group storage means 1070 and the distance image storage means 1040
Since it can be omitted, there is an effect that it can be configured with less memory than the first invention, and the third invention is that the expansion coefficient calculated by the equation (25) in the first invention has a smaller number of calculations. By calculating in (38), there is an effect that processing can be executed faster than in the first invention, and the fourth invention is better than the third invention for the same reason as explained in the effect of the second invention. There is an effect that can be configured with less memory.

以上の説明では例えば前記式(11)において二次元の画像
を対象とし、さらに としたが一般に任意の次元と任意の値で成立する。
In the above description, for example, the two-dimensional image in the equation (11) is targeted, However, it generally holds in any dimension and any value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図(A),(B)、第3図、第4図は第1の実施例の動作を説
明するための図、第5図は本発明の第2の実施例を示す
ブロック図、第6図は本発明の第3の実施例を示すブロ
ック図、第7図は本発明は第4の実施例を示すブロック
図、第8図(A),(B)、第9図、第10図(A),(B)は従来技
術を説明するための図である。 図において、 1020は標準パタン記述記憶手段、1030は距離画像合成手
段、1080は入力画像展開手段、1090は入力画像記憶手
段、2000は距離算出手段、2050は入力画像局所記述記憶
手段、2040は入力画像局所展開手段、2060は局所位置記
憶手段、2070は走査手段、3010は入力画像XY分離展開
手段、3020は一次元関数群記憶手段、4000は入力画像局
所XY分離展開手段、20は実施例で用いた標準パタン、
50は実施例で用いた入力画像である。
FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG.
(A), (B), FIG. 3, and FIG. 4 are diagrams for explaining the operation of the first embodiment, and FIG. 5 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing the fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 (A), (B), FIG. 9 and FIG. (A), (B) is a figure for explaining a prior art. In the figure, 1020 is a standard pattern description storage means, 1030 is a distance image composition means, 1080 is an input image expansion means, 1090 is an input image storage means, 2000 is a distance calculation means, 2050 is an input image local description storage means, and 2040 is an input. Image local expansion means, 2060 local position storage means, 2070 scanning means, 3010 input image XY separation expansion means, 3020 one-dimensional function group storage means, 4000 input image local XY separation expansion means, 20 is an embodiment The standard pattern used,
Reference numeral 50 is an input image used in the examples.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号を調和振動子の波動関数群で展開
することにより展開係数群を算出して入力信号の特徴量
とし、上記特徴量を標準パタンと照合することを特徴と
する画像照合方法。
1. An image collation, wherein an expansion coefficient group is calculated by expanding an input signal with a wave function group of a harmonic oscillator to obtain a characteristic amount of the input signal, and the characteristic amount is collated with a standard pattern. Method.
【請求項2】入力画像を構成する部分領域群を調和振動
子の波動関数群を基底として展開することにより各部分
領域の展開係数を算出する入力画像展開手段と、上記入
力画像展開手段が算出する部分領域毎の展開係数を記憶
する入力画像記述群記憶手段と、標準パタンを調和振動
子の波動関数群で展開することにより算出される展開係
数を記憶する標準パタン記述記憶手段と、前記標準パタ
ン記述記憶手段が記憶する標準パタンの展開係数と前記
入力画像記述群記憶手段が記憶する部分領域毎の展開係
数から得られる、調和振動子の波動関数群が張る部分空
間内における、標準パタンと各部分領域の距離を算出し
て記憶する距離画像合成手段を具備し、前記入力画像を
構成する部分領域のうち前記標準パタンに最も近い部分
領域の位置をみつける画像照合装置。
2. An input image expanding means for calculating a expansion coefficient of each partial area by expanding a partial area group forming an input image with a wave function group of a harmonic oscillator as a base, and the input image expanding means for calculating. Input image description group storage means for storing the expansion coefficient for each partial area, standard pattern description storage means for storing the expansion coefficient calculated by expanding the standard pattern with the wave function group of the harmonic oscillator, and the standard The standard pattern in the subspace spanned by the wave function group of the harmonic oscillator, which is obtained from the expansion coefficient of the standard pattern stored in the pattern description storage means and the expansion coefficient of each partial area stored in the input image description group storage means, A distance image synthesizing unit for calculating and storing the distance of each partial region is provided, and the position of the partial region closest to the standard pattern among the partial regions forming the input image is found. That the image matching system.
【請求項3】標準パタンの展開係数を記憶する標準パタ
ン記述記憶手段と、入力画像を構成する部分領域の中心
位置を記憶する局所位置記憶手段と、上記局所位置記憶
手段が記憶する前記部分領域の中心位置を予め決められ
た規則により移動する走査手段と、入力画像を構成する
部分領域のうち前記局所位置記憶手段が記憶する位置に
対応する部分領域を調和振動子の波動関数群を基底とし
て展開することにより展開係数を算出する入力画像局所
展開手段と、上記入力画像局所展開手段が算出する展開
係数を記憶する入力画像局所記述記憶手段と、前記標準
パタン記述記憶手段が記憶する標準パタンの展開係数と
前記入力画像局所記述記憶手段が記憶する展開係数を用
いて調和振動子の波動関数の張る部分空間内での、標準
パタンと入力画像の部分領域の間の距離を算出する距離
算出手段を具備し、前記入力画像を構成する部分領域の
うち前記標準パタンに最も近い部分領域の位置をみつけ
る画像照合装置。
3. A standard pattern description storing means for storing a standard pattern expansion coefficient, a local position storing means for storing a center position of a partial area forming an input image, and the partial area stored by the local position storing means. The scanning means for moving the center position of the object according to a predetermined rule, and the partial area corresponding to the position stored by the local position storage means among the partial areas forming the input image, based on the wave function group of the harmonic oscillator as a base. The input image local expansion means for calculating the expansion coefficient by expanding, the input image local description storage means for storing the expansion coefficient calculated by the input image local expansion means, and the standard pattern stored by the standard pattern description storage means The standard pattern and the input image in the subspace spanned by the wave function of the harmonic oscillator using the expansion coefficient and the expansion coefficient stored in the input image local description storage means. Comprising a distance calculating means for calculating the distance between the partial regions, the image matching system to find the location of the nearest partial region in the standard pattern of the partial areas constituting the input image.
【請求項4】標準パタンの展開係数を記憶する標準パタ
ン記述記憶手段と、一次元の調和振動子の波動関数群を
記憶する一次元関数群記憶手段と、入力画像を構成する
部分領域群を前記一次元関数群記憶手段が記憶する調和
振動子の波動関数群を基底として展開することにより各
部分領域の展開係数を算出する入力画像XY分離展開手
段と、上記入力画像XY分離展開手段が算出する部分領
域毎の展開係数を記憶する入力画像記述群記憶手段と、
前記標準パタン記述記憶手段が記憶する標準パタンの展
開係数と前記入力画像記述群記憶手段が記憶する部分領
域毎の展開係数から調和振動子の波動関数の張る部分空
間内での、標準パタンと各部分領域の距離を算出して記
憶する距離画像合成手段を具備し、前記入力画像を構成
する部分領域のうち前記標準パタンに最も近い部分領域
の位置をみつける画像照合装置。
4. A standard pattern description storage means for storing expansion coefficients of a standard pattern, a one-dimensional function group storage means for storing a wave function group of a one-dimensional harmonic oscillator, and a partial area group constituting an input image. The input image XY separation and expansion means for calculating the expansion coefficient of each partial region by expanding the wave function group of the harmonic oscillator stored in the one-dimensional function group storage means as a base, and the input image XY separation and expansion means are calculated. Input image description group storage means for storing the expansion coefficient for each partial area
Based on the expansion coefficient of the standard pattern stored in the standard pattern description storage means and the expansion coefficient of each partial area stored in the input image description group storage means, the standard pattern and each of the standard patterns in the subspace in which the wave function of the harmonic oscillator extends. An image collating apparatus comprising a distance image synthesizing means for calculating and storing a distance of a partial area, and finding the position of the partial area closest to the standard pattern among the partial areas forming the input image.
【請求項5】標準パタンの展開係数を記憶する標準パタ
ン記述記憶手段と、一次元の調和振動子の波動関数群を
記憶する一次元関数群記憶手段と、入力画像を構成する
部分領域の位置を記憶する局所位置記憶手段と、上記局
所位置記憶手段が記憶する前記部分領域の中心位置を予
め決められた規則により移動する走査手段と、入力画像
を構成する部分領域のうち前記局所位置記憶手段が記憶
する位置に対応する部分領域を前記一次元関数群記憶手
段が記憶する調和振動子の波動関数群を基底として展開
することにより展開係数を算出する入力画像局所XY分
離展開手段と、上記入力画像局所XY分離展開手段が算
出する展開係数を記憶する入力画像局所記述記憶手段
と、前記標準パタン記述記憶手段が記憶する標準パタン
の展開係数と前記入力画像局所記述記憶手段が記憶する
展開係数を用いて調和振動子の波動関数の張る部分空間
内での、標準パタンと入力画像の部分領域の間の距離を
算出する距離算出手段を具備し、前記入力画像を構成す
る部分領域のうち前記標準パタンに最も近い部分領域の
位置をみつける画像照合装置。
5. A standard pattern description storage means for storing expansion coefficients of a standard pattern, a one-dimensional function group storage means for storing a wave function group of a one-dimensional harmonic oscillator, and positions of partial areas forming an input image. Local position storing means for storing the local position storing means, scanning means for moving the central position of the partial area stored by the local position storing means according to a predetermined rule, and the local position storing means for the partial area forming the input image. Input image local XY separation expansion means for calculating expansion coefficients by expanding the partial region corresponding to the position stored by the above with the wave function group of the harmonic oscillator stored in the one-dimensional function group storage means as a base; The input image local description storage means for storing the expansion coefficient calculated by the image local XY separation expansion means, the expansion coefficient of the standard pattern stored in the standard pattern description storage means and the input The image local description storage means is provided with distance calculation means for calculating a distance between a standard pattern and a partial area of an input image in a subspace spanned by a wave function of a harmonic oscillator, using the expansion coefficient, An image collation device for finding the position of a partial area closest to the standard pattern among partial areas forming an input image.
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