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JPH06187454A - Initial visual device - Google Patents

Initial visual device

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Publication number
JPH06187454A
JPH06187454A JP4338826A JP33882692A JPH06187454A JP H06187454 A JPH06187454 A JP H06187454A JP 4338826 A JP4338826 A JP 4338826A JP 33882692 A JP33882692 A JP 33882692A JP H06187454 A JPH06187454 A JP H06187454A
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JP
Japan
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frequency component
image
information
area
characteristic
Prior art date
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Granted
Application number
JP4338826A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3232147B2 (en
Inventor
Takeshi Hashimoto
武 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP33882692A priority Critical patent/JP3232147B2/en
Publication of JPH06187454A publication Critical patent/JPH06187454A/en
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Publication of JP3232147B2 publication Critical patent/JP3232147B2/en
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an initial visual device which extracts the effective feature value to recognize an object included in a texture image. CONSTITUTION:This initial visual device consists of an image input means 1 which fetches the image information to the visual device, a Fourier transformer means 2 which devides the image information into plural areas and transforms the image information on each area into the frequency component information included in the image information on each area, a frequency component detector means 3 which detects the frequency component information on each transformed area, a frequency component deciding means 4 which decides a characteristic frequency component of each area from the frequency component information on the area, a frequency component selector means 5 which decides the characteristic frequency components of an entire image from the characteristic frequency component on each area and produces a signal that selects successively the frequency components of the entire image, and an output switch means 6 which receives the signal produced by the means 5 and successively switches the characteristic frequency components of each area sent from the means 4 to output these frequency components of the following recognition processing, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テクスチャー画像中の
物体の認識のために有効な特徴量を抽出する初期視覚装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an initial visual device for extracting a feature amount effective for recognizing an object in a texture image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から画像中の物体を認識するため、
画像中のコントラストの急変する部分、つまり明暗の境
界部分を特徴量として抽出し、これを認識に利用する方
法が良く用いられている。これは、人間の初期視覚が行
っている処理方法を模倣したものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to recognize an object in an image,
A method is often used in which a portion of the image where the contrast changes abruptly, that is, a boundary portion of light and dark is extracted as a feature amount and is used for recognition. This mimics the processing method used by human early vision.

【0003】図10は人間の初期視覚機構を説明するた
めの図、図11は初期視覚機構における明暗境界での各
細胞の興奮強度を示す図、図12は電気回路による初期
視覚機構の従来例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the human initial visual mechanism, FIG. 11 is a diagram showing the excitement intensity of each cell at the light-dark boundary in the initial visual mechanism, and FIG. 12 is a conventional example of the initial visual mechanism by an electric circuit. FIG.

【0004】人間の初期視覚機構は、図10に示すよう
に視細胞101、水平細胞102及び双極細胞103よ
り構成されている。その仕組みを簡単に説明すると、ま
ず始めに視細胞101が画像から光を受け、光を受けた
部分の視細胞101だけが興奮する。この興奮は、下層
の水平細胞102に伝えられるが、水平細胞102は、
隣接する約6個の水平細胞102と平面的に結合してお
り、この結合を通した伝達のため、周囲の水平細胞10
2の興奮は、ネットワークを伝わるようになだらかに変
化する。さらに双極細胞103は、視細胞101、水平
細胞102の二つと結合しており、二つの細胞の興奮強
度の差に対応して興奮する。この興奮は更に下層に伝え
られ、最終的には脳に到達し、物体の認識や特徴量の抽
出が行われる。
The human initial visual mechanism is composed of photoreceptor cells 101, horizontal cells 102 and bipolar cells 103, as shown in FIG. The mechanism is briefly described. First, the photoreceptor cells 101 receive light from the image, and only the photoreceptor cells 101 in the portion that receives the light are excited. This excitement is transmitted to the lower horizontal cells 102.
It is planarly connected to about six adjacent horizontal cells 102, and due to the transmission through this connection, the surrounding horizontal cells 10 are connected.
The excitement of 2 changes gently as it travels down the network. Further, the bipolar cell 103 is connected to the photoreceptor cell 101 and the horizontal cell 102, and excites corresponding to the difference in excitement intensity of the two cells. This excitement is further transmitted to the lower layers, and finally reaches the brain for object recognition and feature extraction.

【0005】実際、画像として物体の輪郭のような明暗
の境界部分を考えると、この初期視覚機構では、まず図
11(a)に示すように視細胞101の興奮強度が急激
に変化する、一方水平細胞102の興奮強度は図11
(b)に示すようになだらかに変化する。したがって双
極細胞103では、この二つの細胞の興奮強度の差に対
応して、図11(c)に示すように丁度明暗境界の部分
だけが興奮し、この情報を脳へと伝える。
In fact, considering the boundary of light and darkness such as the outline of an object as an image, in this initial visual mechanism, the excitement intensity of the photoreceptor cell 101 changes rapidly as shown in FIG. 11 (a). The excitation intensity of the horizontal cell 102 is shown in FIG.
It changes gently as shown in (b). Therefore, in the bipolar cell 103, corresponding to the difference in excitement intensity between these two cells, only the bright / dark boundary portion is excited exactly as shown in FIG. 11C, and this information is transmitted to the brain.

【0006】この機構を電気回路で構成しニューロチッ
プとして試作したのが、カルフォルニア工科大学のC.
A.Mead氏らである(C. A. Mead and M. A. Mahow
ald,“A Silicon Model of Early Visual Processin
g”, Neural Networks, vol. 1,pp91-97(1988)参照)。
彼らは、図12に示すように視細胞101をフォトダイ
オード301で、水平細胞102を六角形の中心と頂点
を結ぶ6本の抵抗ネットワーク302で、双極細胞10
3をアンプ303で構成した。
This mechanism was constructed by an electric circuit and was trial-produced as a neurochip.
A. Mr. Mead and others (CA Mead and MA Mahow
ald, “A Silicon Model of Early Visual Processin
g ”, Neural Networks, vol. 1, pp91-97 (1988)).
As shown in FIG. 12, they use a photodiode 301 for the photoreceptor cell 101 and a six resistance network 302 for connecting the horizontal cell 102 to the center and apex of the hexagon, and
3 is composed of an amplifier 303.

【0007】この回路によれば、画像の明暗部分でフォ
トダイオード301の電圧がステップ状に変化する。一
方抵抗ネットワーク302のノードの電圧はなだらかに
変化する。そこで、この差を取ることにより、明暗境界
の部分だけでアンプ303の電圧が変化する。これらの
素子の電圧変化は、図11に示した各細胞の興奮強度の
変化に類似しており、人間の初期視覚と同様に明暗境界
つまり物体の輪郭を検出することができる。
According to this circuit, the voltage of the photodiode 301 changes stepwise in the bright and dark portions of the image. On the other hand, the voltage of the node of the resistance network 302 changes gently. Therefore, by taking this difference, the voltage of the amplifier 303 changes only in the bright / dark boundary portion. The voltage change of these elements is similar to the change of the excitation intensity of each cell shown in FIG. 11, and the light-dark boundary, that is, the outline of the object can be detected as in the case of human initial vision.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図13は入力画像の例
を示す図である。前述した従来例は、人間の初期視覚機
構をうまく利用し、画像中の物体の認識のために有用な
特徴量として明暗境界情報を得る方法である。そしてさ
らに現在のLSI製造技術を生かした集積化・小型化に
適した方法でもある。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an input image. The above-mentioned conventional example is a method of making good use of the human initial visual mechanism and obtaining light-dark boundary information as a feature amount useful for recognizing an object in an image. Further, it is also a method suitable for integration and miniaturization by utilizing the current LSI manufacturing technology.

【0009】しかしこの方法によって求めた明暗境界情
報は、図13(a)に示すような背景とのコンラストの
はっきりした画像として物体情報が含まれる場合には有
効に認識ができるものの、同図(b)に示すような背景
とのコントラスト差が少なくテクスチャーのみが異なる
画像、いわゆるテクスチャー画像の場合はうまく認識が
できないという問題がある。
However, the light-dark boundary information obtained by this method can be effectively recognized when the object information is included as an image having a clear contrast with the background as shown in FIG. There is a problem in that an image having a small contrast difference with the background as shown in b) and having only a different texture, that is, a so-called texture image cannot be recognized well.

【0010】本発明は、このような実情に鑑み、テクス
チャー画像中の物体の認識のために有効な特徴量を抽出
する初期視覚装置を提供することを目的とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide an initial visual device for extracting a feature amount effective for recognizing an object in a texture image.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そのために本発明の初期
視覚装置は、図1に示すように、装置内に画像情報を取
り込むための画像入力手段1と、この入力された画像情
報を複数の領域に分割した上で、この領域毎の画像情報
をそれぞれの領域の画像情報の持つ周波数成分情報に変
換するためのフーリエ変換手段2と、この変換された各
領域毎の周波数成分情報を検出するための周波数成分検
出手段3と、検出された各領域毎の周波数成分情報より
その領域での特徴的な周波数成分を決定するための周波
数成分判断手段4と、この各領域での特徴的な周波数成
分から画像全体を構成する特徴的な周波数成分を決定
し、さらにこの画像全体を構成する特徴的な周波数成分
を順次選択するための信号を発生するための周波数成分
選択手段5と、この周波数成分選択手段から発せられた
信号を受け、周波数成分判断手段から送られる各領域毎
の特徴的な周波数成分を順次切り変えて認識等の次段の
処理に出力するための出力切替手段6より構成し、本願
発明の目的を達成するものである。
Therefore, as shown in FIG. 1, the initial visual device of the present invention includes a plurality of image input means 1 for taking in image information into the device and a plurality of the input image information. After dividing into areas, Fourier transform means 2 for converting the image information of each area into frequency component information of the image information of each area, and the frequency component information of each converted area are detected. Frequency component detection means 3, a frequency component determination means 4 for determining a characteristic frequency component in the area based on the detected frequency component information for each area, and a characteristic frequency in each area. Frequency component selecting means 5 for determining a characteristic frequency component forming the entire image from the components, and further generating a signal for sequentially selecting the characteristic frequency components forming the entire image; From the output switching means 6 for receiving the signal emitted from the wave number component selection means, sequentially switching the characteristic frequency components for each region sent from the frequency component determination means, and outputting to the next processing such as recognition. It is configured to achieve the object of the present invention.

【0012】[0012]

【作用】図2は本発明の初期視覚装置の作用を説明する
ための模式図である。本発明の初期視覚装置では、上述
のような構成により、入力された画像をフーリエ変換
し、画像中に含まれる各物体の持つテクスチャーに含ま
れる特徴的な空間周波数成分をその物体の特徴量として
分類し、さらに選択出力できるので、画像中の異なるテ
クスチャーを持つ背景あるいは他の物体と認識すべき物
体を区別し、認識することが可能となった。
FIG. 2 is a schematic view for explaining the operation of the early vision device of the present invention. In the initial visual device of the present invention, the input image is Fourier-transformed by the configuration as described above, and the characteristic spatial frequency component included in the texture of each object included in the image is used as the feature amount of the object. Since the objects can be classified and further selected and output, it is possible to distinguish and recognize the background or other objects in the image having different textures from the object to be recognized.

【0013】またさらに、入力画像をそのまま処理する
場合は、入力画像中に含まれる複数のテクスチャーに対
応する複数の空間周波数情報が同時に検出されてしまう
ので、これらを分類・選択することは簡単ではない。し
かし本発明の装置は、上述のような構成により、入力画
像を複数の領域に分割して処理するようにしたので、各
領域をある程度小さい領域に設定すれば、図2(a)、
(b)、(c)に模式的に示したように各領域内では物
体のテクスチャーがほぼ同一になる。したがって、各領
域内では、そのテクスチャーに対応する特徴的な空間周
波数成分のみが顕著になるので、これを簡単に検出で
き、これらの情報を集め、分類・選択することは非常に
簡単になった。
Furthermore, when the input image is processed as it is, a plurality of spatial frequency information corresponding to a plurality of textures included in the input image are detected at the same time, so it is not easy to classify and select these. Absent. However, since the apparatus of the present invention is configured to divide the input image into a plurality of regions and process the images by the above-described configuration, if each region is set to a small region to a certain extent, the image shown in FIG.
As schematically shown in (b) and (c), the texture of the object is substantially the same in each region. Therefore, within each area, only the characteristic spatial frequency components corresponding to that texture become prominent, so this can be easily detected, and it becomes very easy to collect, classify, and select this information. .

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。 〔第1実施例〕図3は基本構成要素を説明するための
図、図4はフーリエ変換手段と周波数成分検出手段の構
成を説明するための図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 3 is a diagram for explaining the basic components, and FIG. 4 is a diagram for explaining the configurations of the Fourier transforming means and the frequency component detecting means.

【0015】まず、フーリエ変換手段2と周波数成分検
出手段3を構成する基本構成要素について図3を基に説
明する。この基本構成要素は、画像入力面2aを略平面
な端面として持ち、さらにこの画像入力面2aに入力さ
れた画像のフーリエ変換情報をもう一方の略平面な端面
であるフーリエ面2bに出力するためのフーリエ変換レ
ンズ2cと、このフーリエ変換レンズ2cのフーリエ面
2bに密着配置され、フーリエ変換レンズ2cでフーリ
エ変換された情報を空間周波数毎にある程度分割して検
出するディテクタ3aで構成する。
First, the basic constituent elements of the Fourier transform means 2 and the frequency component detection means 3 will be described with reference to FIG. This basic component has the image input surface 2a as a substantially flat end surface, and further outputs the Fourier transform information of the image input to the image input surface 2a to the other substantially flat end surface, the Fourier surface 2b. The Fourier transform lens 2c and the detector 3a that are closely arranged on the Fourier surface 2b of the Fourier transform lens 2c and detect the information Fourier-transformed by the Fourier transform lens 2c by dividing the information for each spatial frequency to some extent.

【0016】本実施例では具体的には、図3(a)に示
すようにフーリエ変換レンズ2cを屈折率分布型ロッド
レンズで、またディテクタ3aを同図(b)に示すよう
に円形に検出領域が分割されたリングディテクタを用い
て構成した。さらにこの基本構成要素を図4に示すよう
に2次元に配列すれば、所望のフーリエ変換手段2をフ
ーリエ変換レンズ2cのアレーとして、また周波数成分
検出手段3をディテクタ3aのアレーとして構成するこ
とができる。
In the present embodiment, specifically, the Fourier transform lens 2c is a gradient index rod lens as shown in FIG. 3A, and the detector 3a is circularly detected as shown in FIG. 3B. It is constructed by using a ring detector with divided regions. Further, if the basic components are arranged two-dimensionally as shown in FIG. 4, the desired Fourier transform means 2 can be configured as an array of Fourier transform lenses 2c and the frequency component detection means 3 can be configured as an array of detectors 3a. it can.

【0017】画像入力手段としてズームレンズを用い、
上記のようなフーリエ変換手段2の画像入力面(基本構
成要素の画像入力面2aが2次元に並んだもの)に画像
を入力すれば、この画像はフーリエ変換手段2を構成す
る各基本構成要素の各画像入力面2aを処理範囲とする
領域に分割される。そして、この各領域毎に各基本構成
要素単位でフーリエ変換レンズ2cによりフーリエ変換
され、さらに各領域毎に各基本構成要素単位でディテク
タ3aにより空間周波数成分が検出される。
A zoom lens is used as the image input means,
When an image is input to the image input surface of the Fourier transform means 2 (the image input surfaces 2a of the basic constituent elements are two-dimensionally arranged) as described above, this image is obtained by each basic constituent element of the Fourier transform means 2. The image input surface 2a is divided into processing areas. Then, Fourier transform is performed by the Fourier transform lens 2c for each basic component in each region, and the spatial frequency component is detected by the detector 3a in each basic component for each region.

【0018】図5は周波数成分判断手段以降の構成要素
を説明するための図、図6は本発明の初期視覚装置によ
る処理例を示す図、図7は周波数成分検出手段の変形例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining components after the frequency component judging means, FIG. 6 is a diagram showing a processing example by the initial vision device of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the frequency component detecting means. Is.

【0019】次に、周波数成分判断手段以降の構成要素
について図5を用いて述べる。前述のような処理により
周波数成分検出手段3を構成するディテクタ3aから検
出された各領域の空間周波数成分は、図1に示すように
次に周波数成分判断手段4に送られる。この周波数成分
判断手段4は、しきい値手段4aおよびしきい値調整手
段4bにより構成されるが、各領域のディテクタ3aで
検出された空間周波数成分にしきい値手段4aによりし
きい値操作を施し、最も強度の強い空間周波数成分をこ
の領域の特徴的な空間周波数成分として出力するように
なっている。
Next, the components after the frequency component judging means will be described with reference to FIG. The spatial frequency component of each area detected by the detector 3a constituting the frequency component detecting means 3 by the above-described processing is then sent to the frequency component judging means 4 as shown in FIG. The frequency component judging means 4 is composed of a threshold value means 4a and a threshold value adjusting means 4b. The spatial frequency component detected by the detector 3a in each region is threshold-value operated by the threshold value means 4a. , The strongest spatial frequency component is output as the characteristic spatial frequency component of this region.

【0020】なお、このしきい値手段4aのしきい値は
適当な初期値に設定しておくが、もしこのしきい値手段
4aからの出力が1つではない場合には、しきい値調整
手段4bがその数を判断し、しきい値手段4aのしきい
値を調整する信号を発生するようになっている(具体的
には出力が2個以上の場合はしきい値を上げ、出力がな
い場合はしきい値を下げる)。この周波数成分判断手段
4により決められた特徴的な空間周波数成分は、次に周
波数成分選択手段5に送られる。
Although the threshold value of the threshold value means 4a is set to an appropriate initial value, if the number of outputs from the threshold value means 4a is not one, the threshold value is adjusted. The means 4b judges the number and generates a signal for adjusting the threshold value of the threshold value means 4a (specifically, when the number of outputs is two or more, the threshold value is raised and the output is outputted. If not, lower the threshold). The characteristic spatial frequency component determined by the frequency component determination means 4 is then sent to the frequency component selection means 5.

【0021】この周波数成分選択手段5は、加算手段5
a、しきい値手段5bおよび切替信号発生手段5cで構
成されるが、まず各領域での特徴的な空間周波数成分が
加算手段5aに送られ周波数成分毎にそれぞれ加えられ
る。この操作は画像全体を構成する空間周波数成分を分
類し定量する操作である。この加算された周波数成分情
報はさらにしきい値手段5bに送られ、設定された適当
なしきい値を越える周波数成分の情報のみが次の切替信
号発生手段5cに送られる。この切替信号発生手段5c
では、しきい値処理されて出力された周波数成分情報に
その出力が大きいものから順番を付け、まず1番の番号
の付いた周波数成分情報を出力するように信号を発生す
る。ここで発生した信号は次の出力切替手段6に送られ
る。
The frequency component selecting means 5 is an adding means 5
a, a threshold value means 5b and a switching signal generating means 5c. First, characteristic spatial frequency components in each region are sent to the adding means 5a and added for each frequency component. This operation is an operation for classifying and quantifying the spatial frequency components that make up the entire image. This added frequency component information is further sent to the threshold value means 5b, and only the information of the frequency component exceeding the set appropriate threshold value is sent to the next switching signal generation means 5c. This switching signal generating means 5c
Then, the frequency component information that has been threshold-processed and output is ordered from the one with the largest output, and a signal is generated so that the frequency component information with the number 1 is output first. The signal generated here is sent to the next output switching means 6.

【0022】この出力切替手段6は、出力切替スイッチ
6aおよび出力手段6bで構成されるが、まず出力切替
スイッチ6aによりこの送られた信号を受け内部のスイ
ッチを切替え、周波数成分判断手段4から出力切替手段
6に送られる各領域毎の特徴的な空間周波数成分情報の
うち対応するものだけを選択し通過させるようになって
いる。
The output changeover means 6 is composed of an output changeover switch 6a and an output means 6b. First, the output changeover switch 6a receives this signal and switches the internal switch to output from the frequency component decision means 4. Of the characteristic spatial frequency component information for each area sent to the switching means 6, only the corresponding one is selected and passed.

【0023】次の出力手段6bでは、さらにこの出力切
替スイッチ6aからの出力が入力されるが、たとえば出
力切替スイッチ6aからの出力があったときには1をな
かったときには0を出力するようにしてある。この値は
この0と1に限定されるものではなく、後段の処理に合
わせて適当な形で与えれば良い。この出力手段6bから
の信号はさらに後段の処理(例えば、ニューラルネット
ワーク、相関器等)に送られ、認識等が行われる。
In the next output means 6b, the output from the output changeover switch 6a is further inputted. For example, when there is an output from the output changeover switch 6a, 1 is outputted and 0 is outputted. . This value is not limited to 0 and 1 and may be given in an appropriate form according to the processing in the subsequent stage. The signal from the output means 6b is further sent to a subsequent process (for example, a neural network, a correlator, etc.) for recognition or the like.

【0024】なおこのままでは、切替信号発生手段5c
で1番の番号の付いた周波数成分情報のみしかこの初期
視覚装置から出力されず認識されないので、図示してい
ないリセット信号を後段の処理(例えば認識)が終了し
た時点で後段の処理装置から切替信号発生手段5cに送
ることにより、次の番号の付いた周波数成分情報を出力
するように信号を切替えられるようになっている。
In this state, the switching signal generating means 5c
Since only the frequency component information with the number 1 is output from this initial visual device and is not recognized, the reset signal (not shown) is switched from the subsequent processing device when the subsequent processing (for example, recognition) is completed. By sending it to the signal generating means 5c, the signal can be switched so as to output the frequency component information with the next number.

【0025】1例として、図2に示したような領域に分
割された画像を本発明の初期視覚装置で処理した場合を
考え、出力1の部分を黒、出力0の部分を白としてその
出力を示すと図6のようになる。まず最初に同図(a)
のように背景が選択出力され、次に同図(b)のように
円の部分、最後に同図(c)のように三角の部分と、テ
クスチャーの異なる部分が本発明の初期視覚装置により
効果的に順次選択出力されることが分かる。なおこの例
では領域分割が多少粗いために出力情報も多少粗くなっ
ているが、もし後段の認識の処理で不十分であればもっ
と領域分割を細かくすれば良い。
As an example, consider a case where an image divided into regions as shown in FIG. 2 is processed by the initial vision device of the present invention, and the output 1 portion is black and the output 0 portion is white. Is shown in FIG. First, the figure (a)
The background is selected and output as shown in FIG. 3B. Then, the circle portion as shown in FIG. 7B, the triangular portion as shown in FIG. It can be seen that the output is sequentially and effectively selected. In this example, since the area division is somewhat rough, the output information is also somewhat rough. However, if the recognition process in the latter stage is insufficient, the area division may be finer.

【0026】また、本実施例では、フーリエ変換レンズ
2cとして、屈折率分布型ロッドレンズを用いたが、屈
折率分布型平板マイクロレンズ等を用いてももちろん良
いし、アライメント等の繁雑さに目をつぶれば端面が平
面でないレンズアレーを用いてもよい。
Further, in this embodiment, the gradient index rod lens is used as the Fourier transform lens 2c, but it is of course possible to use a gradient index flat plate microlens or the like, and the complexity of alignment or the like may be noticed. Alternatively, a lens array whose end face is not flat may be used.

【0027】さらには、周波数成分検出手段3のディテ
クタ3aとして、図7に示すように縦横の4象限に分割
したものにより各象限別に周波数成分を検出できるよう
にすることによって、1象限と3象限、2象限と4象限
の各周波数成分の検出信号を合成してそれぞれに対して
しきい値手段4a−1、4a−2で上記の処理を行うよ
うに構成してもよい。このようにすることによって、さ
らにテクスチャーの周波数成分だけでなく、テクスチャ
ーの角度成分についても識別できるように構成すること
ができる。
Further, the detector 3a of the frequency component detecting means 3 is divided into four vertical and horizontal quadrants as shown in FIG. 7 so that the frequency component can be detected in each quadrant, so that the quadrant and the three quadrant are detected. The detection signals of the respective frequency components in the two quadrants and the four quadrants may be combined and the above processing may be performed by the threshold value means 4a-1 and 4a-2. By doing so, not only the frequency component of the texture but also the angle component of the texture can be identified.

【0028】〔実施例2〕図8は周波数成分判断手段に
使われるニューラルネットの結合を説明するための図、
図9は図8に示すニューラルネットの結合をさらに詳細
に説明するための図である。
[Embodiment 2] FIG. 8 is a diagram for explaining the connection of neural networks used in the frequency component judging means.
FIG. 9 is a diagram for explaining the connection of the neural net shown in FIG. 8 in more detail.

【0029】本実施例は、周波数成分判断手段4以外は
実施例1と同様に構成し、周波数成分判断手段4は図8
および図9に示すようなニューラルネットで構成するも
のである。このニューラルネットは、図8に示すように
2次元に配列し各ディテクタ3aからの空間周波数情報
(図中のUi,j )に、隣接する4近傍のディテクタ3a
からの空間周波数情報(図中のUi-1,j ,Ui+1,j ,U
i,J-1 ,Ui,J+1 )を加えて出力するものである。更に
詳しくは、図9に示すようにニューラルネットを構成す
る各ユニットの内部には対応するディテクタ3aの各領
域からの周波数成分の出力を入力するニューロンがあ
り、このニューロンが隣接する4近傍のユニットのニュ
ーロンおよび自己のユニット内のニューロンと結合して
いる。
This embodiment has the same structure as that of the first embodiment except the frequency component judging means 4, and the frequency component judging means 4 is shown in FIG.
And a neural network as shown in FIG. This neural network is arranged two-dimensionally as shown in FIG. 8 and the spatial frequency information (U i, j in the figure) from each detector 3a is used to detect the adjacent detectors 3a in four neighborhoods.
Spatial frequency information from (U i-1, j , U i + 1, j , U in the figure)
i, J-1 , U i, J + 1 ) are added and output. More specifically, as shown in FIG. 9, there is a neuron that inputs the output of the frequency component from each region of the corresponding detector 3a inside each unit that constitutes the neural network, and the neuron that is adjacent to this neuron has four neighboring units. It is connected to the neurons of and its own unit.

【0030】簡単のため図中には、ディテクタ3aに対
応する数だけあるユニットのうちの(i,j)ユニット
と(i−1,j)ユニットのみを図示し、さらに結合は
(i−1,j)ユニットから(i,j)ユニットへの相
互結合、(i,j)ユニット内での自己結合および
(i,j)ユニットからの周波数成分選択手段5への出
力のみ図示した。実際には(i,j)ユニットから周波
数成分選択手段5への出力を決定するための信号を得る
ためには、この図で示した結合にさらに(i+1,j)
ユニット、(i,j−1)ユニット、(i,j+1)ユ
ニットとの相互結合を加える必要がある。
For simplification, in the figure, only (i, j) units and (i-1, j) units among the number of units corresponding to the detector 3a are shown, and the coupling is (i-1). , J) unit to (i, j) unit, mutual coupling within the (i, j) unit, and output from the (i, j) unit to the frequency component selecting means 5 are shown. Actually, in order to obtain the signal for determining the output from the (i, j) unit to the frequency component selecting means 5, the combination shown in this figure is further added to (i + 1, j).
It is necessary to add mutual coupling with the unit, the (i, j-1) unit, and the (i, j + 1) unit.

【0031】このニューラルネットでは、これらの結合
が、ディテクタ3aに対応する数だけあるユニット全部
に施されている。図中実線で示した結合は、近傍のユニ
ットとの協調および自己ユニットの同一ニューロンの興
奮の増殖のための結合であり、この経路からの入力によ
ってニューロンは興奮させられる。また点線で示した結
合は、近傍のユニットおよび自己ユニットの他のニュー
ロンとの競合のための信号であり、この経路からの入力
によってニューロンは抑制される。
In this neural network, these connections are applied to all the units in the number corresponding to the detector 3a. The connections shown by the solid lines in the figure are connections for coordinating with neighboring units and for propagating the excitement of the same neuron of the self unit, and the neuron is excited by the input from this pathway. The connection shown by the dotted line is a signal for competition with other neurons in the neighboring unit and the self unit, and the neurons are suppressed by the input from this path.

【0032】実際の画像で考えれば、隣の領域から同じ
空間周波数成分の出力が入力された場合には、その空間
周波数成分に対応するニューロンの興奮は増強され、異
なった空間周波数成分の出力が入力された場合には、そ
の空間周波数成分に対応するニューロンの興奮は抑制さ
れる。つまり隣会う画像の領域同士で空間周波数成分
(テクスチャー)によるセグメンテーションが進むこと
になる。
Considering an actual image, when the output of the same spatial frequency component is input from the adjacent region, the excitement of the neuron corresponding to the spatial frequency component is enhanced, and the output of different spatial frequency components is output. When input, the excitation of the neuron corresponding to the spatial frequency component is suppressed. In other words, segmentation due to spatial frequency components (textures) progresses between adjacent image areas.

【0033】さらにこのセグメンテーションが進んだ自
己の領域内では、自己結合により興奮したニューロンの
興奮の増強と興奮の少ないニューロンの興奮の抑制が進
み、最後に勝ち残った最も興奮の強いニューロンの出力
が特徴的な空間周波数成分として周波数成分選択手段5
へ出力される。
Further, in the self region where this segmentation has progressed, the excitement of neurons excited by self-coupling is enhanced and the excitement of neurons with less excitement is promoted, and the output of the neuron with the most excitement that survives last is characteristic. Frequency component selection means 5 as a typical spatial frequency component
Is output to.

【0034】本実施例の初期視覚装置が、実施例1同様
にテクスチャーの異なる部分の選択出力を良好に行なえ
ることは、以上の説明から明らかである。また本実施例
による初期視覚装置の場合、画像中に欠落部分やノイズ
等があっても、近傍のユニットつまり近傍画素との信号
のやりとりにより、それらを補間したり除去したりでき
る大きなメリットもある。さらに、結合の信号のやりと
りの際に結合強度を設定したりすればより効果的であ
る。
It is apparent from the above description that the initial visual device of this embodiment can satisfactorily perform the selective output of the portions having different textures as in the first embodiment. Further, in the case of the initial visual device according to the present embodiment, even if there is a missing portion or noise in the image, there is a great merit that the signal can be interpolated or removed by exchanging the signal with the neighboring unit, that is, the neighboring pixel. . Further, it is more effective to set the coupling strength when exchanging the coupling signals.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述のように本発明の初期視覚装置によ
れば、画像情報を複数の領域に分割した上でこの各領域
に含まれるテクスチャーから特徴的な空間周波数成分を
決定し、この情報からさらに画像全体の特徴的な空間周
波数成分を決定した後、これらを順次次段の処理へと選
択出力するようにしたので、テクスチャー画像中の物体
の認識のために有効な特徴量を簡単に選択抽出すること
が可能となった。
As described above, according to the initial vision device of the present invention, the image information is divided into a plurality of areas, and then the characteristic spatial frequency component is determined from the texture included in each area, and this information is determined. After further determining the characteristic spatial frequency components of the entire image, these are sequentially selected and output to the next processing, so that the effective feature amount for recognizing the object in the texture image can be easily It became possible to selectively extract.

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

【図1】本発明の初期視覚装置の1実施例構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of an early vision device of the present invention.

【図2】本発明の初期視覚装置の作用を説明するための
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the early vision device of the present invention.

【図3】基本構成要素を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining basic components.

【図4】フーリエ変換手段と周波数成分検出手段の構成
を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the configurations of Fourier transform means and frequency component detection means.

【図5】周波数成分判断手段以降の構成要素を説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining components after the frequency component determining means.

【図6】本発明の初期視覚装置による処理例を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a processing example by the initial vision device of the present invention.

【図7】周波数成分検出手段の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modification of frequency component detection means.

【図8】周波数成分判断手段に使われるニューラルネッ
トの結合を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining connection of neural nets used in frequency component determination means.

【図9】図8に示すニューラルネットの結合をさらに詳
細に説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the connection of the neural net shown in FIG. 8 in more detail.

【図10】人間の初期視覚機構を説明するための図であ
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining a human initial visual mechanism.

【図11】初期視覚機構における明暗境界での各細胞の
興奮強度を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the excitation intensity of each cell at the light-dark boundary in the initial visual mechanism.

【図12】電気回路による初期視覚機構の従来例を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a conventional example of an initial visual mechanism using an electric circuit.

【図13】入力画像の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of an input image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像入力手段 2…フーリエ変換手段 3…周波数成分検出手段 4…周波数成分判断手段 5…周波数成分選択手段 6…出力切替手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image input means 2 ... Fourier transform means 3 ... Frequency component detection means 4 ... Frequency component determination means 5 ... Frequency component selection means 6 ... Output switching means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 装置内に画像情報を取り込むための画像
入力手段と、この入力された画像情報を複数の領域に分
割した上で、この領域毎の画像情報をそれぞれの領域の
画像情報の持つ周波数成分情報に変換するためのフーリ
エ変換手段と、この変換された各領域毎の周波数成分情
報を検出するための周波数成分検出手段と、検出された
各領域毎の周波数成分情報よりその領域での特徴的周波
数成分を決定するための周波数成分判断手段と、この各
領域での特徴的な周波数成分から画像全体を構成する特
徴的な周波数成分を決定し、さらにこの画像全体を構成
する特徴的な周波数成分を順次選択するための信号を発
生するための周波数成分選択手段と、この周波数成分選
択手段から発せられた信号を受け、周波数成分判断手段
から送られる各領域毎の特徴的な周波数成分を順次切り
変えて認識等の次段の処理に出力するための出力切替手
段により構成することを特徴とする初期視覚装置。
1. An image input means for capturing image information in a device, the input image information is divided into a plurality of areas, and the image information of each area is held by the image information of each area. Fourier transform means for converting to frequency component information, frequency component detecting means for detecting the frequency component information for each converted region, and frequency component information for each region detected from the frequency component information for each region. A frequency component determining means for determining a characteristic frequency component, a characteristic frequency component forming the entire image from the characteristic frequency components in each area, and a characteristic component forming the entire image. Frequency component selection means for generating a signal for sequentially selecting frequency components, and each region sent from the frequency component determination means for receiving the signal emitted from the frequency component selection means An initial visual device characterized by comprising output switching means for sequentially switching characteristic frequency components for each and outputting to the next stage processing such as recognition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996034259A1 (en) * 1995-04-26 1996-10-31 Advantest Corporation Apparatus for chromatic vision measurement
US5917541A (en) * 1995-04-26 1999-06-29 Advantest Corporation Color sense measuring device

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