4月 22 2013

[J-2] 基本図形の認識

細線化された円、多角形、線分を認識するアルゴリズムを開発しました。 A.図形の点列 （１）画像データを２値化します。（０は背景、―１は図形のピクセル） （２）左から右に、上から下に走査して、最初の０でない点A（ピクセル）を見つけ, その点に図形のIDをつけます（IDは同じ図形では同じ自然数とします） （３）点Aから８方向をサーチしてつながっている次の点Bをみつけ、その点にIDを つけます。（すでにIDのついている点は除外します） （４）（３）を次の点がなくなるまで繰り返します。 （５）点列がただ１つのときは孤立した「点」を表します。 B.図形の重心と円 （１）図形の重心の座標Gを求め、さらにGとそれぞれの点Pとの距離dを計算します。 （２）dの平均d_aveと標準偏差d_stdを求め、比率rate=d_std/d_aveを計算します。 （３）rateが小さいほど円に近いので一定の値(ここでは0.05とした)以下であれば「円」 と認識します。この場合、「円」の中心の座標はG、半径はd_aveとします。 C.多角形 （１）「円」でないと認識した場合、「多角形」か「線分」ですが、その頂点はdが 極大となる点なので、極大点を見つけるには、連続する３点の重心の距離を d1、d2、d3とすると、d1<d2dかつd2>d3となる点を捜せばよろしい。 （２）（１）で見つけた点は図形がデジタルのため、頂点とならない場合があるので、 （１）で見つけた連続する２つの極大点を結び、１６方向のベクトルに分類します。 （３）（２）の方向ベクトルで同じ方向が連続する場合は１つの方向とみなします。 （４）（３）で得られた異なる方向ベクトルの数が多角形の辺の数となります。 （５）点列が閉じている（最初の点と最後の点がつながっている）か調べて、閉じて いれば多角形、そうでなければ、折れ線です。また方向ベクトルが１つの場合 は線分です。 D.図形の記述 （１）図形の重心Gの位置により、左上、上、右上、左、中央、右、左下、下、右下の ９通りに分類します。 （２）d_aveの大きさにより、図形を大、中、小に分類します。 （３）（１）（２）で得られた情報をもとにして、どんな大きさの図形がどこにあるかを 文章で表現し、出力します。 Javaソースプログラムのダウンロードはここをクリックしてください 参考文献 （１）「ディジタル画像処理入門」　酒井　幸市著（コロナ社） （２）「OpenCVプログラミングブック第２版」　奈良先端科学技術大学院大学 OpenCVプログラミングブック制作チーム著（毎日コミュニケーションズ）

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