非線形最適化法を用いた曲線あてはめ法による2値画像からの弧の認識

概要

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我われは、地図や図面の線情報の自動入力の研究を行っている。以前に、2値画像からの線分要素あるいは円弧要素の抽出のための効率の良い方法について報告している。円弧を認識する手法の概略は次のようである。(1)2値画像を分岐や屈曲の無い連結点集合(単純セグメント)に分離し、セグメントごとに点座標の4次までのモーメントを求める。(2)単純セグメントに対して円の方程式をあてはめることによって中心と半径を算出する。(3)線幅一定の円弧モデルについて算出した2次までのモーメントに基づいて弧角と線幅を求める。この方法は、曲線パラメータを定める式がいずれも単純セグメントごとの座標のモーメントに基づいている点で効率の良いものであった。しかしながら、これまでの方法は、数値解法の効率を重視した推定式を用いたため、推定されたパラメータの精度の点で難があり、また、円以外の曲線への拡張は困難であった。今回は、一般の2次曲線に対応できるように定式化を拡張し、図形のパラメータ推定に非線形多変数最適化法を用いることによって、認識対象の拡大と精度の向上を試みた。
1994-03-07