JP2002230564A - 輪郭抽出装置、方法および輪郭抽出プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入りくんだ複数の図形の輪郭を正確に抽出す
ることができる輪郭抽出装置、方法および輪郭抽出プロ
グラムを提供すること。 【解決手段】 処理対象図形特定部１６は、二値化画像
をスキャンし、輪郭抽出処理の対象となる図形を特定す
る。輪郭情報抽出部１８は、処理対象図形に対して所定
の輪郭追跡処理を行い、輪郭をチェーンコード化すると
ともに輪郭座標を抽出する。外マーク付与部２０は、処
理対象図形の輪郭に沿ってその外側に所定の外マークを
付与する。塗りつぶし処理部２４は、外マーク付与部２
０によって付与された外マークに基づいて、処理対象図
形を背景色と同色に塗りつぶす処理を行う。処理対象と
なる全ての図形について輪郭抽出処理が行われると、輪
郭情報抽出部１８は、輪郭情報格納部２２に格納された
輪郭情報（輪郭座標など）を読み出して外部に出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像に含まれる図
形等の輪郭を抽出する輪郭抽出装置、方法および輪郭抽
出プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像中に含まれる図形等の輪
郭を抽出する方法として、チェーンコードを用いて輪郭
を抽出する方法などが知られている。また、処理対象と
なる図形等が複数存在する場合には、図形の１つずつに
着目してその輪郭を抽出し、輪郭が抽出された図形等に
ついては、背景色と同じ色で塗りつぶす処理を行うこと
により、輪郭抽出が済んだ図形を以降の処理において処
理対象から除外する手法が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の手法では、輪郭を抽出済みの図形を塗りつぶす処理
を行う場合には、その図形を含む大きさの矩形領域を設
定し、その内部を塗りつぶしていた。このため、複数の
図形の形状が入り組んでいるような場合には、塗りつぶ
しの対象となる矩形領域内に、輪郭抽出が終了した図形
とともに、まだ輪郭抽出がなされていない図形の一部
（あるいは全部）が入ってしまうこともある。この場合
には、まだ輪郭抽出がなされていない図形の一部が塗り
つぶされてしまうため、この図形の輪郭抽出を正確に抽
出することが困難になる。

【０００４】このように、従来の輪郭抽出手法では、入
りくんだ複数の図形の輪郭を正確に抽出することが難し
いという問題があった。本発明は、このような点に鑑み
て創作されたものであり、その目的は、入りくんだ複数
の図形の輪郭を正確に抽出することができる輪郭抽出装
置、方法および輪郭抽出プログラムを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の輪郭抽出装置は、処理対象図形特定手
段、輪郭情報抽出手段、塗りつぶし処理手段を備えてい
る。処理対象図形特定手段は、処理対象図形を含む撮像
画像を所定方向に走査して、処理対象図形を特定する。
輪郭情報抽出手段は、処理対象図形特定手段によって特
定された処理対象図形の輪郭を抽出する。塗りつぶし手
段は、輪郭形状の抽出が終了した処理対象図形の輪郭に
囲まれた領域のみを背景と同色に塗りつぶす。そして、
塗りつぶし処理手段による塗りつぶし動作が終了した後
に、処理対象図形特定手段による処理対象図形の特定動
作が継続される。一つの撮像画像内に複数の処理対象図
形が含まれる場合に、まずいずれかの処理対象図形が特
定されて輪郭抽出が行われた後に、この抽出された輪郭
で囲まれた領域のみが塗りつぶされるため、この処理対
象図形と複雑に入り組んで配置された他の処理対象図形
が存在する場合であっても、それぞれの処理対象図形の
輪郭を正確に抽出することができる。

【０００６】また、上述した輪郭情報抽出手段によって
輪郭を抽出する際に、処理対象図形の外側であって輪郭
に隣接する画素を特定画素として抽出する特定画素抽出
手段をさらに備えるとともに、塗りつぶし処理手段によ
って、輪郭に沿った一方側に特定画素がある場合に、輪
郭を挟んで特定画素と反対側を輪郭に囲まれた領域とし
て塗りつぶす処理を行うことが望ましい。輪郭のみを抽
出した場合には、形状が複雑な場合に、輪郭の内外がわ
かりにくい場合があるが、輪郭抽出の際に処理対象図形
の外側の特定画素を抽出しておくことで、輪郭に囲まれ
た領域を確実にに判定することができるため、正確な塗
りつぶし処理、すなわち正確な輪郭抽出を行うことがで
きる。

【０００７】また、本発明の輪郭抽出方法は、処理対象
図形を含む撮像画像を所定方向に走査して、処理対象図
形を特定する第１のステップと、第１のステップにおい
て特定された処理対象図形の輪郭を抽出する第２のステ
ップと、輪郭の抽出が終了した処理対象図形の輪郭に囲
まれた領域のみを背景と同色に塗りつぶす第３のステッ
プとを有している。また、本発明の輪郭抽出プログラム
によって、処理対象図形の輪郭を抽出するために、コン
ピュータに、上述した第１のステップから第２のステッ
プを実行させることができる。

【０００８】本発明の輪郭抽出方法を実施することによ
り、あるいは本発明の輪郭抽出プログラムを実行するこ
とにより、一つの撮像画像内に複数の処理対象図形が含
まれる場合に、まずいずれかの処理対象図形が特定され
て輪郭抽出が行われた後に、この抽出された輪郭で囲ま
れた領域のみが塗りつぶされるため、この処理対象図形
と複雑に入り組んで配置された他の処理対象図形が存在
する場合であっても、それぞれの処理対象図形の輪郭を
正確に抽出することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の輪郭抽出装置について、図面を参照しながら説明す
る。図１は、本実施形態の輪郭抽出装置の構成を示す図
である。図１に示す輪郭抽出装置は、カメラ１０、画像
処理部４０、情報記憶媒体５０を含んで構成されてい
る。

【００１０】カメラ１０は、ステージ３０上に並べられ
た認識対象物１００を撮像する。例えば、撮像素子とし
てＣＣＤ（電荷結合素子）が用いられている。画像処理
部４０は、カメラ１０によって撮像された認識対象物１
００の輪郭を抽出するものであり、前処理部１２、二値
化処理部１４、処理対象図形特定部１６、輪郭情報抽出
部１８、外マーク付与部２０、輪郭情報格納部２２、塗
りつぶし処理部２４を含んで構成されている。一般に
は、この画像処理部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等
を用いて所定のプログラムを実行することによりその機
能が実現される。

【００１１】前処理部１２は、カメラ１０から出力され
る３色の色データからなる画像データをグレースケール
の多値の階調データからなる画像データに変換するとと
もに、この変換処理後の画像データに対して所定の前処
理を行う。前処理には、ステージ３０をカメラ１０によ
って撮像したときに生じる明るさの不均一さを補正する
処理が含まれる。

【００１２】二値化処理部１４は、前処理部１２によっ
て所定の前処理が行われた画像データを二値化する。処
理対象図形特定部１６は、二値化処理後の画像（以後、
「二値化画像」と称する）を所定方向にスキャンし、輪
郭抽出処理の対象となる図形を特定する処理を行う。な
お「図形」とは、認識対象物１００に対応する画像をい
うものとする。処理対象図形特定部１６による処理内容
の詳細については後述する。

【００１３】輪郭情報抽出部１８は、処理対象図形特定
部１６により特定された処理対象図形に対して所定の輪
郭追跡処理を行って輪郭を抽出し、輪郭を表すデータ
（輪郭情報）を輪郭情報格納部２２に格納する。具体的
には、輪郭情報抽出部１８によって抽出される輪郭情報
には、輪郭の座標そのもの（以後、「輪郭座標」と称す
る）と、この輪郭座標を８方向の単位ベクトルの接続順
番で表したチェーンコードとが含まれる。チェーンコー
ドの詳細については後述する。

【００１４】また、輪郭情報抽出部１８は、処理対象と
なる全ての図形について輪郭抽出処理を行った後に、輪
郭情報格納部２２に格納された輪郭情報を読み出して出
力する。輪郭情報抽出部１８により行われる輪郭抽出処
理の詳細については後述する。

【００１５】外マーク付与部２０は、輪郭情報抽出部１
８によって抽出される輪郭の外側、すなわち、処理対象
図形の周囲に所定の外マークを付与する。この外マーク
は、輪郭抽出処理後に処理対象図形を背景色と同色で塗
りつぶす際に用いられるものであり、詳細については後
述する。

【００１６】輪郭情報格納部２２は、輪郭情報抽出部１
８によって抽出される輪郭情報（チェーンコード、輪郭
座標）を格納する。この輪郭情報格納部２２は、例え
ば、ＲＡＭ等の半導体メモリを用いて実現することがで
きる。塗りつぶし処理部２４は、輪郭抽出が終了した図
形を背景色と同色に塗りつぶす処理を行う。また、塗り
つぶし処理部２４は、一の図形に対する塗りつぶし処理
が終了する毎に、処理対象図形特定部１６にその旨を通
知する。塗りつぶし処理部２４から出力される通知に対
応して、処理対象図形特定部１６により、新たな処理対
象図形を特定する処理が再開される。

【００１７】情報記憶媒体５０は、画像処理部４０によ
って行われる処理の実施に必要なプログラムなどを格納
するためのものである。この情報記憶媒体５０は、ＣＤ
（コンパクトディスク）等の光学式のディスク型記憶媒
体や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、あるいはハー
ドディスク装置などを用いて構成されている。

【００１８】例えば、情報記憶媒体５０として一連の輪
郭抽出処理用のプログラムを格納したＲＯＭやＲＡＭを
考えた場合には、画像処理部４０に含まれる前処理部１
２、二値化処理部１４、処理対象図形特定部１６、輪郭
情報抽出部１８、外マーク付与部２０、塗りつぶし処理
部２４は、このプログラムをＣＰＵによって実行するこ
とにより実現することができる。

【００１９】上述した処理対象図形特定部１６が処理対
象図形特定手段に、輪郭情報抽出部１８が輪郭情報抽出
手段に、外マーク付与部２０が特定画素抽出手段に、塗
りつぶし処理部２４が塗りつぶし処理手段にそれぞれ対
応する。また、外マークが付与された画素が特定画素に
対応する。

【００２０】本実施形態の輪郭抽出装置はこのような構
成を有しており、次にその動作について詳細に説明す
る。図２は、輪郭抽出装置の動作手順を示す流れ図であ
る。まず、カメラ１０によって、ステージ３０上に置か
れた認識対象物１００が撮像される（ステップ１０
０）。例えば、カメラ１０からは、ステージ３０上の座
標（ｘ，ｙ）の画素に対応するＲ、Ｇ，Ｂ成分の色デー
タＲ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）が出力さ
れる。

【００２１】次に、前処理部１２は、カメラ１０から出
力された３種類の色データＲ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，
ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）に基づいて、各画素に対応したグレ
ースケールの階調データ（以下、単に「階調データ」と
称する）ｃ（ｘ，ｙ）を計算する（ステップ１０１）。

【００２２】次に、二値化処理部１４は、前処理部１２
から出力された階調データｃ（ｘ，ｙ）を所定の閾値と
比較することにより二値化処理を行う（ステップ１０
２）。具体的には、二値化処理部１４は、前処理部１２
から出力される階調データ（ｘ，ｙ）を所定の閾値Ｃ
_ＴＨと比較することにより、二値データＦ（ｘ，ｙ）に
変換する。ｃ（ｘ，ｙ）≧Ｃ_ＴＨの場合には、二値デー
タＦ（ｘ，ｙ）＝１に設定される。また、ｃ（ｘ，ｙ）
＜Ｃ_ＴＨの場合には、二値データＦ（ｘ，ｙ）＝０に設
定される。

【００２３】本実施形態では、認識対象物１００は、少
なくともその輪郭部分の色がステージ３０の色と識別可
能なものが使用されているものとする。例えば、認識対
象物１００として、アルファベットを形取っている、黒
色など暗めの色の模型が用いられており、このような認
識対象物１００が白色など明るめの色のステージ３０に
並べられているものとする。

【００２４】次に、処理対象図形特定部１６は、二値デ
ータＦ（ｘ，ｙ）に基づいて、二値化画像の中から輪郭
抽出処理の対象となる図形（処理対象図形）を特定する
処理を行い、処理対象図形が存在するか否かを判定する
（ステップ１０３）。なお上述したように「図形」と
は、認識対象物１００を撮像して得られた画像をいう。

【００２５】図３は、ステップ１０３において行われる
処理対象図形の認識処理の内容を示す図である。図３に
示した例では、二値化画像の左下の画素をスキャン開始
点ＳＳとして上方向に順番に各画素のスキャンが行わ
れ、最終的に右上の画素でスキャンが終了する。

【００２６】このようなスキャン動作において、処理対
象図形特定部１６は、黒画素（二値データＦ（ｘ，ｙ）
＝１の画素）を検出した時点で、処理対象図形が存在す
ることを特定し、検出された黒画素を輪郭抽出処理にお
ける始点ＴＳに設定する。例えば、図３では、スキャン
動作によりアルファベットの“Ｃ”に対応する画像の左
端の黒画素が検出され、この黒画素が始点ＴＳに設定さ
れた場合の様子が示されている。

【００２７】処理対象図形が存在する場合には、ステッ
プ１０３で肯定判断が行われ、処理対象図形特定部１６
は、処理対象図形に対応して設定した始点ＴＳを輪郭情
報抽出部１８に向けて出力する（ステップ１０４）。次
に、輪郭情報抽出部１８は、処理対象図形特定部１６か
ら取得した始点ＴＳに基づいて、処理対象図形の輪郭情
報（輪郭座標およびチェーンコード）を抽出する（ステ
ップ１０５）。また、外マーク付与部２０は、輪郭情報
抽出部１８によって抽出される輪郭情報に基づいて、輪
郭の外側に所定の外マークを付与する処理を行う（ステ
ップ１０６）。なお、実際には、上述したステップ１０
５およびステップ１０６に示した処理は、一連の処理手
順の中で並行して行われており、以下にその内容を説明
する。

【００２８】図４は、ステップ１０５およびステップ１
０６に示した処理の詳細な手順を示す流れ図である。輪
郭情報抽出部１８は、処理対象図形特定部１６によって
設定された処理対象図形の始点ＴＳを取得し（ステップ
２００）、取得した始点ＴＳに対応して仮のチェーンコ
ードを設定する（ステップ２０１）。

【００２９】図５は、チェーンコードについて説明する
図である。チェーンコードとは、図形の輪郭を構成する
各画素の間を、あらかじめ設定された方向単位にしたが
って単位ベクトルで鎖状に繋ぐことにより得られるベク
トル化系列をいう。図５（Ａ）に示すマトリクスは、上
述した「あらかじめ設定された方向単位」を表してい
る。このマトリクスの中心を着目する画素の位置に置い
て次の画素の位置を調べ、この位置に対応する数値を記
録していくことにより、チェーンコードが得られる。

【００３０】例えば、次の画素Ｂが着目画素Ａの右にあ
る場合には、次の画素Ｂの位置に対応する数値である
「３」が記録される。次の画素Ｂの位置が記録される
と、この画素Ｂが新たな着目画素とされ、マトリクスの
中心が画素Ｂの位置に置かれ、次の画素の位置が調べら
れる。このような処理を繰り返すことにより、処理対象
図形の輪郭を構成する画素（輪郭画素）の座標である輪
郭座標を抽出することができる。

【００３１】図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示したマトリ
クスを用いて次の画素を探す際の順番を説明する図であ
る。図５（Ｂ）に示すように、前の画素を背にしたとき
の現在の画素（着目画素）の右側から、次の画素を見つ
けるか、前の画素にぶつかるまで反時計回りに探索して
いくという処理が繰り返される。

【００３２】図６は、処理対象図形の一部を拡大した様
子を示す図である。図６では、四角形の１マスが１画素
に対応しており、ハッチングが付されたマスが「黒画
素」、白色のマスが「白画素」を表している。また、図
７は、図６に示す処理対象図形に対してチェーンコード
を設定した結果を示す図である。

【００３３】図６に示す左上の画素Ｇ１を着目画素とし
た場合に、次の輪郭画素として右下の画素Ｇ２が選択さ
れ、対応する数値として「２」が記録される。次に、画
素Ｇ２を着目画素とすると、その次の輪郭画素として右
下の画素が選択され、対応する数値として「２」が記録
される。以下、同様な処理を繰り返すことにより、図７
に示すように、処理対象図形の輪郭画素に対応したチェ
ーンコード｛…，２，２，１，３，３，４，４，４，
…｝が得られる。

【００３４】ところで、上述したように、チェーンコー
ドとは、隣接する２つの画素間の繋がりを数値で記録し
たものであるから、ステップ２００において始点ＴＳを
取得した時点では、チェーンコードが存在しない。しか
し、後述するステップ２０２に示す処理において外マー
クの付与を行う際に、チェーンコードが必要となるた
め、上述したステップ２０１においては、始点ＴＳの画
素に対して、その前の画素を適当な位置に設定し、この
設定した画素と始点ＴＳの画素との間を繋ぐ仮のチェー
ンコードが設定される。

【００３５】仮のチェーンコードが設定されると、外マ
ーク付与部２０は、このチェーンコードに基づいて外マ
ークを付与する処理を行う（ステップ２０２）。図８
は、外マークを付与する処理の内容を示す図である。上
述したように、チェーンコードを設定する際には、ある
輪郭画素に着目し、次の輪郭画素が見つかるまで着目し
ている輪郭画素の近傍を探索する処理が行われる。例え
ば、図８に示す輪郭画素Ｇ_ｉに着目している場合を考え
ると、次の輪郭画素Ｇ_ｉ＋１が見つかるまでには、その
周囲を反時計回りに調べていくため、輪郭画素Ｇ_ｉの
下、右下、右、右上の各画素は、「チェック済みであ
り、輪郭画素ではない」画素ということになり、このよ
うな画素は、処理対象図形の外側に存在するものである
ことがわかる。したがって、外マーク付与部２０は、上
述した「チェック済みであり、輪郭画素ではない」画素
の位置を抽出し、これらの位置に所定の外マーク（図８
では“外”と表現されている）を付与する。

【００３６】次に、輪郭情報抽出部１８は、次の輪郭画
素を探索してチェーンコードを設定する（ステップ２０
３）。具体的な処理内容については、上述した図５〜図
７において説明したとおりである。また、輪郭情報抽出
部１８は、探索された次の輪郭画素の座標を抽出する
（ステップ２０４）。

【００３７】次の輪郭画素に対応してチェーンコードが
設定されると、外マーク付与部２０は、このチェーンコ
ードに基づいて、外マークを付与する処理を行う（ステ
ップ２０５）。具体的な処理内容については、上述した
図８において説明した通りである。

【００３８】その後、輪郭情報抽出部１８は、チェーン
コードの設定などの各処理が処理対象図形の周囲を一巡
し、始点ＴＳの位置に戻ったか否かを判定する（ステッ
プ２０６）。始点ＴＳの位置に戻っていない場合には、
ステップ２０６で否定判断が行われ、この場合には上述
したステップ２０３に戻り、以降の処理が繰り返され
る。

【００３９】また、処理が一巡して始点ＴＳの位置に戻
った場合には、ステップ２０６で肯定判断が行われ、輪
郭情報抽出部１８は、処理対象図形に対応して抽出した
輪郭座標と、設定したチェーンコードを輪郭情報格納部
２２に格納する（ステップ２０７）。また、外マーク付
与部２０は、外マークが付与された二値化画像を塗りつ
ぶし処理部２４へ出力する（ステップ２０８）。

【００４０】上述した輪郭情報の抽出処理および外マー
ク付与処理（ステップ１０５およびステップ１０６に対
応する処理）が終了すると、塗りつぶし処理部２４は、
輪郭抽出が終了した図形を背景色と同色に塗りつぶす所
定の塗りつぶし処理を行う（ステップ１０７）。

【００４１】図９は、外マークが付与された処理対象図
形の様子を概略的に示す図である。図９において点線で
表されているように、処理対象図形である「Ｃ」の輪郭
に沿って周囲を取り囲むように、外マークが付与され
る。なお、図９における点線は外マークを概略的に説明
するためのものであり、実際にこの点線が処理対象図形
の周囲に描画されるわけではない。ステップ１０７で
は、基本的にこの外マークに囲まれた領域内を塗りつぶ
すことにより、処理対象図形の塗りつぶし処理が行われ
る。以下、この塗りつぶし処理の詳細な手順を説明す
る。

【００４２】図１０は、ステップ１０７に示した塗りつ
ぶし処理の詳細な手順を示す流れ図である。塗りつぶし
処理部２４は、輪郭情報格納部２２に格納されている処
理対象図形の輪郭座標を読み込み（ステップ３００）、
この輪郭座標の中から、ｘ座標、ｙ座標の最小値および
最大値をそれぞれ抽出する（ステップ３０１）。なお二
値化画像において、ｘ軸は水平方向に対応し、ｙ軸は垂
直方向に対応しているものとする。

【００４３】次に、塗りつぶし処理部２４は、抽出した
ｘ座標、ｙ座標の最小値、最大値に基づいて、塗りつぶ
し処理の対象となる領域（処理対象領域）を設定する
（ステップ３０２）。具体的には、抽出したｘ座標の最
小値をｘ_ｍｉｎ、最大値をｘ_ｍａｘ、ｙ座標の最小値を
ｙ_ｍｉｎ、最大値をｙ_ｍａｘとすると、塗りつぶし処理
部２４は、座標（ｘ_ｍｉｎ，ｙ_ｍｉｎ）と座標（ｘ
_ｍａｘ，ｙ_ｍａｘ）を結ぶ直線を対角線とする矩形領域
よりもいくらか広い矩形領域（例えば、座標（ｘ_ｍｉｎ
−１，ｙ_ｍｉｎ）と座標（Ｘ_ｍａｘ＋１，ｙ_ｍａｘ）を
結ぶ直線を対角線とする矩形領域）を処理対象領域とし
て設定する。ここで設定される処理対象領域は、処理対
象図形を内部に含む最小の矩形領域よりも若干大きめの
矩形領域となる。

【００４４】処理対象領域を設定すると、次に塗りつぶ
し処理部２４は、処理対象領域に含まれる画素を所定の
開始点（例えば、左上の画素）からｘ軸方向へスキャン
し（ステップ３０３）、外マークが付与された画素があ
るか否かを判定する（ステップ３０４）。

【００４５】外マークが付与された画素があった場合に
は、ステップ３０４で肯定判断が行われ、塗りつぶし処
理部２４は、ステップ３０３に戻り、さらに次の画素を
スキャンし、以降の処理を繰り返す。外マークが付与さ
れた画素がない場合には、ステップ３０４で否定判断が
行われ、次に塗りつぶし処理部２４は、現在着目してい
る画素が輪郭画素であるか否かを判定する（ステップ３
０５）。輪郭画素でない場合には、ステップ３０５で否
定判断が行われ、この場合には上述したステップ３０３
に戻り、以降の処理が繰り返される。

【００４６】現在の着目画素が輪郭画素である場合に
は、ステップ３０５で肯定判断が行われ、塗りつぶし処
理部２４は、現在の着目画素を背景色と同色に設定する
（ステップ３０６）。具体的には、着目画素がＦ（ｘ，
ｙ）＝１に設定される。次に、塗りつぶし処理部２４
は、次の着目画素をスキャンし（ステップ３０７）、こ
の画素に外マークが付与されているか否かを判定する
（ステップ３０８）。外マークが付与されていない場合
には、ステップ３０８で否定判断が行われ、塗りつぶし
処理部２４は、上述したステップ３０６に戻り、現在の
着目画素を背景色と同色に設定する処理以降を繰り返
す。

【００４７】また、次の着目画素に外マークが付与され
ていた場合には、ステップ３０８で肯定判断が行われ、
次に塗りつぶし処理部２４は、さらにｘ軸方向へのスキ
ャンを行い、ｘ軸方向の１列分のスキャンが終了したか
否かを判定する（ステップ３０９）。１列分のスキャン
が終了していない場合には、ステップ３０９で否定判断
が行われ、塗りつぶし処理部２４は、上述したステップ
３０３に戻り、以降の処理を繰り返す。

【００４８】また、１列分のスキャンが終了した場合に
は、ステップ３０９で肯定判断が行われ、塗りつぶし処
理部２４は、ステップ３０２において設定した処理対象
領域の全域に対するスキャンが終了したか否かを判定す
る（ステップ３１０）。全域に対するスキャンが終了し
ていない場合には、ステップ３１０で否定判断が行わ
れ、塗りつぶし処理部２４は、スキャン対象をｙ軸方向
へ１列移動し（ステップ３１１）、その後、上述したス
テップ３０３に戻り、以降の処理を繰り返す。

【００４９】また、処理対象領域の全域に対するスキャ
ンが終了した場合には、ステップ３１０で肯定判断が行
われ、塗りつぶし処理部２４は、一連の処理を終了す
る。図１１は、塗りつぶし処理の内容を具体的に示す図
である。図１１（Ａ）は、外マークが付与された処理対
象図形の一部を拡大した様子を示しており、図１１
（Ｂ）は、塗りつぶし処理が行われた後の様子を示して
いる。

【００５０】上述した一連の塗りつぶし処理では、ｘ方
向において、輪郭画素に挟まれており、外マークが付与
されていない画素が処理対象図形の内部であると判断さ
れ、輪郭画素とともに塗りつぶし処理の対象とされる。
例えば、図１１（Ａ）において最上段の画素列に注目す
ると、左から３番目の輪郭画素Ｇ３と６番目の輪郭画素
Ｇ４に挟まれた２つの画素は、処理対象図形の内部と判
断される。したがって、これら２つの画素は、図１１
（Ｂ）に示すように輪郭画素Ｇ３、Ｇ４とともに塗りつ
ぶされることとなる。

【００５１】図１２は、一の処理対象図形に対する塗り
つぶし処理が行われた後の二値化画像を示す図である。
図１２に示す例では、最初の処理対象図形である“Ｃ”
が背景色と同色に塗りつぶされている様子が示されてい
る。このように、輪郭情報（チェーンコード、輪郭座
標）の抽出が行われた後の処理対象図形については、背
景色と同色で塗りつぶされることとなる。

【００５２】上述した一連の塗りつぶし処理が終了する
と、塗りつぶし処理部２４は、その旨を処理対象図形特
定部１６に通知する。この場合には、上述したステップ
１０３に戻り、新たな処理対象図形を特定する処理以降
が繰り返される。例えば、図１２に示した例では、新た
な処理対象図形として、約９０°回転して置かれている
“Ｉ”が特定されることとなる。

【００５３】また、二値化画像に含まれていた全ての図
形について所定の処理が行われ、新たな処理対象図形が
存在しない場合には、上述したステップ１０３で否定判
断が行われ、この場合に輪郭情報抽出部１８は、輪郭情
報格納部２２に格納された輪郭情報（主として輪郭座
標）を読み出して、これを外部に出力する（ステップ１
０８）。

【００５４】図１３は、ステップ１０８において出力さ
れる輪郭情報の内容を概略的に示す図である。図１３に
示すように各図形の輪郭が抽出され、これらの輪郭に対
応する輪郭座標が出力される。このように、本実施形態
の輪郭抽出装置では、一つの撮像画像内に複数の処理対
象図形が含まれる場合に、まずいずれかの処理対象図形
が特定されて輪郭抽出が行われた後に、この抽出された
輪郭で囲まれた内部領域のみが塗りつぶされるため、こ
の処理対象図形と複雑に入り組んで配置された他の処理
対象図形が存在する場合であっても、それぞれの処理対
象図形の輪郭を正確に抽出することができる。

【００５５】特に、輪郭のみを抽出した場合には、形状
が複雑な場合に、輪郭の内外がわかりにくい場合がある
が、輪郭抽出の際に処理対象図形の外側に外マークを付
与しておくことで、輪郭に囲まれた内部領域を確実に判
定することができるため、正確な塗りつぶし処理、すな
わち正確な輪郭抽出を行うことができる。

【００５６】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変
形実施が可能である。例えば、認識対象物１００は、全
体に均一な色となっている旨の説明を行っていたが、必
ずしも全体に均一な色とする必要はなく、少なくともそ
の輪郭部分がステージ３０と識別可能であれば、内部は
異なる色や図柄となっていてもよい。

【００５７】また上述した実施形態では、図４に示した
ように、チェーンコードや輪郭座標を抽出する処理と外
マークを付与する処理とを一連の処理の中で並行して行
っていたが、チェーンコードや輪郭座標を抽出し終わっ
た後に、外マークを付与する処理を行うようにしてもよ
い。また、この場合には、隣接する３つの輪郭画素の並
ぶパターンに応じて外マークが付与される画素をあらか
じめ調べた所定のテンプレートを用意しておくことが好
ましい。

【００５８】図１４は、外マークが付与される画素を示
すテンプレートの一例を示す図である。図１４（Ａ）
は、上述した図８に示した図と同じものであり、着目す
る輪郭画素Ｇ_ｉが中央に、１つ前の輪郭画素Ｇ_ｉ−１が
輪郭画素Ｇ_ｉの左下に、次の輪郭画素Ｇ_ｉ＋１が輪郭画
素Ｇ_ｉの上に並んでいる場合のテンプレートである。こ
の場合には、輪郭画素Ｇ_ｉの右上、右、右下、下の４画
素に外マークが付与されることが示されている。

【００５９】同様に、図１４（Ｂ）は、着目する輪郭画
素Ｇ_ｉが中央に、１つ前の輪郭画素Ｇ_ｉ−１が輪郭画素
Ｇ_ｉの右下に、次の輪郭画素Ｇ_ｉ＋１が輪郭画素Ｇ_ｉの
左下に並んでいる場合のテンプレートである。この場合
には、輪郭画素Ｇ_ｉの左、左上、上、右上、右の５画素
に外マークが付与されることが示されている。

【００６０】このように、３つの隣接した輪郭画素の並
ぶパターンを全て調べ、これらに対応した複数のテンプ
レートを用意しておけば、抽出された輪郭座標をテンプ
レートと照合することにより、処理対象図形の周囲に外
マークを付与することができるため、処理の簡略化が可
能となる。

【００６１】また上述した実施形態では、ステージ３０
を白色等の明るめの色とし、認識対象物１００を暗めの
色としていたが、反対に、ステージ３０を暗めの色と
し、認識対象物１００の輪郭部分を明るめの色としても
よい。この場合でも、二値化処理後に得られる二値デー
タの値を反転させることにより、上述した手順と同様に
して、輪郭抽出処理を行うことができる。

【００６２】また上述した実施形態では、認識対象物１
００として、アルファベットを形取った模型を考えてい
たが、認識対象物１００の内容はこれに限定されるもの
ではなく種々の物に対応することができる。

【００６３】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、一つ
の撮像画像内に複数の処理対象図形が含まれる場合に、
まずいずれかの処理対象図形が特定されて輪郭抽出が行
われた後に、この抽出された輪郭で囲まれた領域のみが
塗りつぶされるため、この処理対象図形と複雑に入り組
んで配置された他の処理対象図形が存在する場合であっ
ても、それぞれの処理対象図形の輪郭を正確に抽出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の輪郭抽出装置の構成を示す図であ
る。

【図２】輪郭抽出装置の動作手順を示す流れ図である。

【図３】ステップ１０３において行われる処理対象図形
の特定処理の内容を示す図である。

【図４】ステップ１０５およびステップ１０６に示した
処理の詳細な手順を示す流れ図である。

【図５】チェーンコードについて説明する図である。

【図６】処理対象図形の一部を拡大した様子を示す図で
ある。

【図７】図６に示す処理対象図形に対してチェーンコー
ドを設定した結果を示す図である。

【図８】外マークを付与する処理の内容を示す図であ
る。

【図９】外マークが付与された処理対象図形の様子を概
略的に示す図である。

【図１０】ステップ１０７に示した塗りつぶし処理の詳
細な手順を示す流れ図である。

【図１１】塗りつぶし処理の内容を具体的に示す図であ
る。

【図１２】一の処理対象図形に対する塗りつぶし処理が
行われた後の二値化画像を示す図である。

【図１３】ステップ１０８において出力される輪郭情報
の内容を概略的に示す図である。

【図１４】外マークが付与される画素を示すテンプレー
トの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ カメラ １２ 前処理部 １４ 二値化処理部 １６ 処理対象図形特定部 １８ 輪郭情報抽出部 ２０ 外マーク付与部 ２２ 輪郭情報格納部 ２４ 塗りつぶし処理部 ３０ ステージ ４０ 画像処理部 ５０ 情報記憶媒体 １００ 認識対象物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理対象図形を含む撮像画像を所定方向
   に走査して、前記処理対象図形を特定する処理対象図形
   特定手段と、 前記処理対象図形特定手段によって特定された前記処理
   対象図形の輪郭を抽出する輪郭情報抽出手段と、 前記輪郭形状の抽出が終了した前記処理対象図形の輪郭
   に囲まれた領域のみを背景と同色に塗りつぶす塗りつぶ
   し処理手段と、 を備え、前記塗りつぶし処理手段による塗りつぶし動作
   が終了した後に、前記処理対象図形特定手段による前記
   処理対象図形の特定動作が継続されることを特徴とする
   輪郭抽出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記輪郭情報抽出手段によって前記輪郭を抽出する際
   に、前記処理対象図形の外側であって前記輪郭に隣接す
   る画素を特定画素として抽出する特定画素抽出手段をさ
   らに備え、 前記塗りつぶし処理手段は、前記輪郭に沿った一方側に
   前記特定画素がある場合に、前記輪郭を挟んで前記特定
   画素と反対側を前記輪郭に囲まれた領域として塗りつぶ
   す処理を行うことを特徴とする輪郭抽出装置。
3. 【請求項３】 処理対象図形を含む撮像画像を所定方向
   に走査して、前記処理対象図形を特定する第１のステッ
   プと、 前記第１のステップにおいて特定された前記処理対象図
   形の輪郭を抽出する第２のステップと、 前記輪郭の抽出が終了した前記処理対象図形の輪郭に囲
   まれた領域のみを背景と同色に塗りつぶす第３のステッ
   プと、 を有することを特徴とする輪郭抽出方法。
4. 【請求項４】 処理対象図形の輪郭を抽出するために、
   コンピュータに、 前記処理対象図形を含む撮像画像を所定方向に走査し
   て、処理対象図形を特定する第１のステップ、 前記第１のステップにおいて特定された前記処理対象図
   形の輪郭を抽出する第２のステップ、 前記輪郭の抽出が終了した前記処理対象図形の輪郭に囲
   まれた領域のみを背景と同色に塗りつぶす第３のステッ
   プ、 を実行させるための輪郭抽出プログラム。