專利名稱：圖像處理裝置以及圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從圖像中檢測(cè)特定形狀的圖像處理裝置以及圖像處理方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，廣泛利用了從攝像圖像中檢測(cè)出特定形狀的圖像處理裝置以及方法。例如，在適用于FA(自動(dòng)化工場(chǎng))的圖像處理裝置中，通過(guò)進(jìn)行部件形狀的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了部件的取錯(cuò)或缺陷的檢測(cè)。此外，最近的機(jī)器人導(dǎo)航中的誘導(dǎo)標(biāo)識(shí)的識(shí)別或遙感中的建筑物的識(shí)別也利用了特定形狀的檢測(cè)。此外，存在以下的用于輔助駕駛的裝置，識(shí)別道路標(biāo)識(shí)，并將該識(shí)別出的標(biāo)識(shí)信息通知給駕駛員或?qū)⒃摌?biāo)識(shí)信息用于車輛控制的裝置。在標(biāo)識(shí)識(shí)別裝置中，用相機(jī)攝像前方，從該攝像圖像中提取出標(biāo)識(shí)所使用的形狀等特定區(qū)域的圖像，并進(jìn)行該提取出的圖像和模板的標(biāo)識(shí)圖像的模板匹配等圖案識(shí)別，從而識(shí)別標(biāo)識(shí)。在形狀檢測(cè)中，利用以往的霍夫變換方法(參照專利文獻(xiàn)1)。從圖像的邊緣點(diǎn)，對(duì)表現(xiàn)了形狀的解析式的參數(shù)進(jìn)行投票，基于參數(shù)空間中的峰值，求形狀的解析式的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)霍夫變換算法只能利用于直線或圓等可用解析式表現(xiàn)的形狀。與此相對(duì)，廣義霍夫變換算法(參照非專利文獻(xiàn)1)能夠?qū)θ我庑螤钸M(jìn)行檢測(cè)。在廣義霍夫變換中，指定某一參照點(diǎn)，基于形狀的標(biāo)準(zhǔn)模板，預(yù)先生成形狀上的點(diǎn)和參照點(diǎn)間的幾何關(guān)系，與該點(diǎn)的特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于通常存在多個(gè)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以在從圖像中檢測(cè)形狀時(shí)，基于圖像的邊緣點(diǎn)對(duì)所有可能的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行投票?；谕镀苯Y(jié)果，求可能性高的對(duì)應(yīng)關(guān)系，檢測(cè)出對(duì)象形狀。此外，為了改善霍夫變換或廣義霍夫變換的運(yùn)行速度，采用了限制投票點(diǎn)的數(shù)目等方法(參照專利文獻(xiàn)2)。此外，還提出了使用與霍夫變換不同的投票方式來(lái)檢測(cè)正多邊形的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)幻。在該技術(shù)中，對(duì)邊緣點(diǎn)具有輻射對(duì)稱(radial symmetry)的形狀的中心點(diǎn)進(jìn)行投票，所以投票空間實(shí)際上與圖像空間相同。由此，與以往的霍夫變換相比，運(yùn)行速度變快。專利文獻(xiàn)1 美國(guó)專利3069654號(hào)專利說(shuō)明書專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2006/(^917 號(hào)說(shuō)明書專利文獻(xiàn)3 美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2006/0098877號(hào)說(shuō)明書非專利文獻(xiàn)1 :D. H. Ballard著7変換 一般化(二 J 3任意形狀 検出、”夕一父言忍識(shí)(Generalizing the Hough transform to detect arbitrary shapes, PatternRecognition) ”、Vol. 13，No.2，1981年

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
5
以往的技術(shù)存在不能高速地檢測(cè)任意形狀的問(wèn)題。雖然廣義霍夫變換能夠適用于任意形狀，但由于投票空間的維數(shù)較高，很難實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)。例如，考慮到形狀的尺度變換或旋轉(zhuǎn)參數(shù)時(shí)，通常投票空間為三維以上。此外，專利文獻(xiàn)3中記載的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速檢測(cè)，但存在無(wú)法適用于正多邊形以外的形狀的問(wèn)題。此外，以往的形狀檢測(cè)方法為一個(gè)一個(gè)地檢測(cè)對(duì)象形狀的結(jié)構(gòu)分量或綜合地檢測(cè)全部結(jié)構(gòu)分量。因此，例如，由于在專利文獻(xiàn)3中使用邊緣點(diǎn)的強(qiáng)度，所以對(duì)于特定的組合的檢測(cè)，魯棒性不充分。本發(fā)明的目的在于提供圖像處理裝置以及圖像處理方法，能夠從圖像中高速地檢測(cè)出特定形狀，而且能夠改善魯棒性。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的圖像處理裝置采用的結(jié)構(gòu)包括候補(bǔ)位置計(jì)算單元，從所提供的圖像中，求第一圓的中心點(diǎn)的第一候補(bǔ)位置，所述第一圓與包含在檢測(cè)對(duì)象的形狀中的三邊以三點(diǎn)相接；角度計(jì)算單元，求從所述三邊至所述第一候補(bǔ)位置的法線與基準(zhǔn)線之間的角度，所述基準(zhǔn)線通過(guò)所述法線和各邊相交的點(diǎn)且具有一定方向；相對(duì)關(guān)系計(jì)算單元，求與關(guān)于所述第一候補(bǔ)位置的所述角度的相對(duì)關(guān)系；以及識(shí)別單元，基于所述角度的相對(duì)關(guān)系以及預(yù)先存儲(chǔ)的形狀的角度的相對(duì)關(guān)系，識(shí)別包含在所述所提供的圖像中的形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像處理裝置，包括邊緣處理單元，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理單元，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理單元，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理單元，從包含于所述圖像中的所有的點(diǎn)提取在局部所述得票值高的局部峰值位置，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理單元，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理單元，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種圖像處理裝置，包括邊緣處理單元，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理單元，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理單元，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理單元，將與加算于第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向進(jìn)行聚類，在聚類的誤差小于規(guī)定閾值的情況下，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到所述第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理單元，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理單元，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種圖像處理方法，包括以下步驟邊緣處理步驟，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理步驟，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理步驟，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理步驟，從包含于所述圖像中的所有的點(diǎn)提取在局部所述得票值高的局部峰值位置，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第 1相對(duì)關(guān)系為與加算到第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理步驟，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1 局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理步驟，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種圖像處理方法，包括以下步驟邊緣處理步驟，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理步驟，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理步驟，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算與所述法線方向?qū)?yīng)的得票值；部分形狀檢測(cè)處理步驟，將與加算于第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向進(jìn)行聚類，在聚類的誤差小于規(guī)定閾值的情況下，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到所述第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理步驟，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、 與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理步驟，根據(jù)所述第 1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠從圖像中高速地檢測(cè)特定形狀，而且能夠改善魯棒性。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A是表示實(shí)施方式1的一例檢測(cè)對(duì)象形狀的標(biāo)準(zhǔn)模板的圖。圖2B表示一例從攝像單元輸出的輸入圖像的圖。圖2C是表示實(shí)施方式1的一例邊緣點(diǎn)以及法線方向的圖。圖3是實(shí)施方式1的內(nèi)切圓的提取例子的圖。圖4是表示輸入圖像中所包含形狀的內(nèi)切圓的提取例子的圖。圖5是表示實(shí)施方式1的一例投票區(qū)域的圖。圖6是表示圖1中的部分形狀檢測(cè)處理單元的內(nèi)切圓檢測(cè)的處理的流程圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的一例求骨架(skeleton)(細(xì)線)的圖。圖8A是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的一例檢測(cè)對(duì)象形狀的標(biāo)準(zhǔn)模板的圖。圖8B是表示輸入圖像中所包含的圖像形狀的提取例子的圖。圖9A是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的一例檢測(cè)對(duì)象形狀的標(biāo)準(zhǔn)模板的圖。圖9B是表示輸入圖像中所包含的圖像形狀的提取例子的圖。圖IOA是表示輸入圖像中所包含的圖像形狀的提取例子的圖。圖IOB是表示輸入圖像中所包含的圖像形狀的提取例子的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中，特定形狀的線段的組合是指，檢測(cè)對(duì)象的圖像的輪廓包含一個(gè)以上的線段。輪廓可以是開放形狀也可以是閉合形狀。此外，也可以包含曲線作為線段。2006年7月17日申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)第200610105671. X號(hào)中包含的說(shuō)明書、附圖及說(shuō)明書摘要公開的內(nèi)容全部被引用在本申請(qǐng)。<實(shí)施方式1>圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。在圖1所示的圖像處理裝置 100中，存儲(chǔ)單元101將檢測(cè)對(duì)象的特定形狀作為標(biāo)準(zhǔn)模板存儲(chǔ)。形狀特征處理單元102 基于存儲(chǔ)單元101所存儲(chǔ)的檢測(cè)對(duì)象的特定形狀的標(biāo)準(zhǔn)模板，生成描述了特定形狀的結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)特征表。例如，形狀特征處理單元102對(duì)于圖2A所示的標(biāo)準(zhǔn)模板，提取如圖3 所示的與任意的三邊以三點(diǎn)相切的圓(以下稱為內(nèi)切圓)。在圖3所示的例子中，形狀特征處理單元102合計(jì)提取四個(gè)內(nèi)切圓(01，rl ；02, r2 ；03, r3 ；04, r4)。形狀特征處理單元 102對(duì)各個(gè)內(nèi)切圓的中心點(diǎn)、半徑、切點(diǎn)的法線方向以及內(nèi)切圓中心點(diǎn)間的相對(duì)位置關(guān)系作為結(jié)構(gòu)特征表進(jìn)行如表1所示的描述。在為直線時(shí)，各點(diǎn)的法線方向相同。對(duì)于內(nèi)切圓，求相當(dāng)于切點(diǎn)數(shù)的法線方向。在圖3中，由于法線方向共有四個(gè)，所以內(nèi)切圓之間共享部分法線方向。形狀特征處理單元102的處理通常在離線狀態(tài)下進(jìn)行。表 1
中心點(diǎn)半徑切點(diǎn)的法線方向01rlθ 4， θ 1， θ 202r2θ 1， θ 2， θ 3
8
權(quán)利要求
1.圖像處理裝置，包括邊緣處理單元，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理單元，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理單元，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理單元，從包含于所述圖像中的所有的點(diǎn)提取在局部所述得票值高的局部峰值位置，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理單元，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理單元，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，所述第1相對(duì)關(guān)系為與所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向的角度的差分的絕對(duì)值，所述第2相對(duì)關(guān)系為在所述切點(diǎn)中的法線方向的角度的差分的絕對(duì)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，在有多個(gè)所述局部峰值位置存在的情況下，所述形狀形態(tài)處理單元，進(jìn)一步求與第2局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第2相對(duì)尺度變化率以及第2相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述形狀識(shí)別處理單元，進(jìn)一步根據(jù)所述第1局部峰值位置與所述第2局部峰值位置之間的相對(duì)位置、所述第2相對(duì)尺度變化率以及所述第2相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
4.圖像處理裝置，包括邊緣處理單元，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理單元，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理單元，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理單元，將與加算于第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向進(jìn)行聚類，在聚類的誤差小于規(guī)定閾值的情況下，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到所述第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理單元，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理單元，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
5.圖像處理方法，包括以下步驟邊緣處理步驟，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理步驟，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理步驟，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理步驟，從包含于所述圖像中的所有的點(diǎn)提取在局部所述得票值高的局部峰值位置，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理步驟，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理步驟，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，所述第1相對(duì)關(guān)系為與所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向的角度的差分的絕對(duì)值，所述第2相對(duì)關(guān)系為在所述切點(diǎn)中的法線方向的角度的差分的絕對(duì)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，在有多個(gè)所述局部峰值位置存在的情況下，所述形狀形態(tài)處理單元，進(jìn)一步求與第2局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第2相對(duì)尺度變化率以及第2相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述形狀識(shí)別處理單元，進(jìn)一步根據(jù)所述第1局部峰值位置與所述第2局部峰值位置之間的相對(duì)位置、所述第2相對(duì)尺度變化率以及所述第2相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
8.圖像處理方法，包括以下步驟邊緣處理步驟，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理步驟，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理步驟，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算與所述法線方向?qū)?yīng)的得票值；部分形狀檢測(cè)處理步驟，將與加算于第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線方向進(jìn)行聚類，在聚類的誤差小于規(guī)定閾值的情況下，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，所述第1相對(duì)關(guān)系為與加算到所述第1局部峰值位置的所述得票值對(duì)應(yīng)的所述法線的方向的角度的相對(duì)關(guān)系，所述第2相對(duì)關(guān)系為在事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的切點(diǎn)的法線方向的角度的相對(duì)關(guān)系；形狀形態(tài)處理步驟，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，所述第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度根據(jù)所述第1峰值位置、與所述規(guī)定的距離以及所述得票值對(duì)應(yīng)的法線方向的角度、所述事先存儲(chǔ)的形狀的內(nèi)切圓的中心點(diǎn)和半徑、以及在所述切點(diǎn)的法線方向的角度求得；形狀識(shí)別處理步驟，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
全文摘要
公開了圖像處理裝置，包括邊緣處理單元，從由攝像機(jī)所拍攝的圖像提取多個(gè)邊緣；法線矢量處理單元，求所述多個(gè)邊緣的各邊緣點(diǎn)的法線的方向；投票處理單元，對(duì)于所述多個(gè)邊緣的每一個(gè)，求在從邊緣點(diǎn)到法線方向的規(guī)定的距離中的、與所述法線正交的投票領(lǐng)域，對(duì)所述投票領(lǐng)域中所包含的點(diǎn)加算對(duì)應(yīng)于所述法線方向的得票值；部分形狀檢測(cè)處理單元，從包含于所述圖像中的所有的點(diǎn)提取在局部所述得票值高的局部峰值位置，判斷第1相對(duì)關(guān)系和第2相對(duì)關(guān)系是否一致，形狀形態(tài)處理單元，在所述部分形狀檢測(cè)單元中判斷為一致的情況下，求與所述第1局部峰值位置對(duì)應(yīng)的第1相對(duì)尺度變化率和第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度；形狀識(shí)別處理單元，根據(jù)所述第1相對(duì)尺度變化率、所述第1相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度以及所述事先存儲(chǔ)的形狀，識(shí)別所述圖像中所包含的圖形。
文檔編號(hào)G06K9/46GK102393904SQ20111017036
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者劉偉杰, 吳剛, 謝曉輝, 魏強(qiáng) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社