JP2003281553A - 分断ベクトル連結プログラムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、カラー画像など濃淡が不鮮明な画
像から抽出した分断されたベクトルを連結するための改
良されたプログラムおよび方法に関し、画像から抽出し
たベクトル群に対して、適切な連結処理とノイズの除去
を行って原画像に近いベクトルデータを抽出する手段を
提供することを課題とする。 【解決手段】 コンピュータに、あらかじめ設定された
複数のベクトル連結処理基準を順次選択する連結処理基
準選択ステップと、前記選択されたベクトル連結処理基
準に基づいて、分断されたベクトル群の連結を行うベク
トル群連結ステップと、前記ベクトル群連結ステップが
前記あらかじめ設定されたすべてのベクトル連結処理基
準について実行されたとき、あらかじめ設定されたノイ
ズ長以下のベクトルを除去するノイズ除去ステップと、
を動作させるように構成した分断ベクトル連結プログラ
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像など濃
淡が不鮮明な画像から抽出したベクトルを接続するため
の改良されたプログラムおよび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像から線分などをベクトルデータとし
て抽出する場合、通常は画像を２値化後、細線化、チェ
インコード変換を経てベクトルデータ化する方法が使わ
れている。また、特開平２−１０５２６５号公報には、
このような画像からのベクトルデータの抽出方法につい
て１方法が提案されている。

【０００３】すなわち、前記従来のベクトル化の方法で
は、２値化したデータの細線化処理、すなわち、画像の
どんな太さの線でも１画素分の太さの線にする処理の
後、チェインコード変換で、黒画素がどの方向に連続し
ているかを調べる黒画素のつながりの始点と終点から黒
画素の連続部を１つのベクトルデータとするが、問題点
としては、細線化処理の際、画像の小突起やノイズによ
り、誤ベクトルを生成しやすいということが指摘され、
その改良が示されている。

【０００４】すなわち、２値画像を縦方向に各画素毎に
走査する縦走査を横方向に所定画素間隔で行うととも
に、前記２値画像を横方向に各画素ごとに走査する横走
査を縦方向に所定画素間隔で行う走査手段と、前記縦走
査および横走査の各走査ごとに連続する黒画素の重心を
抽出する黒画素重心抽出手段と、前記縦走査および横走
査において前記黒画素重心抽出手段が抽出した該走査の
黒画素重心と該走査に隣接する走査において抽出された
黒画素重心とが所定距離内にある場合に両黒画素重心を
連結するベクトルを形成する黒画素重心連結手段と、こ
の黒画素重心連結手段が生成した複数のベクトルを一つ
のベクトルに結合する処理または離間した複数のベクト
ルを接触させる処理をするベクトル整形手段とを備える
ものとしている。

【０００５】ベクトルの整形は、短ベクトルの削除をベ
クトルの長さがある閾値以下であるとき、重心の抽出に
誤りがあり、それによって形成された誤ベクトルである
と判断して削除するようにしている。そして、ベクトル
の結合を、２つのベクトルの端点間の距離が所定距離よ
り小であり、且つ２つのベクトルの成す角度が所定角度
より小である時、前記２つのベクトルを、それらの互い
に離れている端点を結ぶ１つのベクトルで代表させるよ
うにしている。

【０００６】さらに、ベクトルの接触処理を一方のベク
トルのどちらかの端点から他方のベクトルまでの距離
が、所定距離より小である時、該端点を他方のベクトル
に接触するよう整形するようにしている。これにより、
従来の画像データのベクトル変換で行っていたような細
線化処理は採用しないので、画像の小突起やノイズに基
づく誤ベクトルが生成されにくくなったとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知例のように細線化によるベクトル抽出時のベクトルの
途切れの発生が少なくなる効果を奏する方法であって
も、元となる画像によっては、抽出されたベクトル群に
途切れの多く、抽出後のベクトルの接続の方法に改良が
必要な場合も考えられる。

【０００８】特に、写真などのカラー画像では、二値化
した段階で画像内の線分の連続性が失われやすい。これ
は、二値化処理が、特定画素と周辺画素との色の違いを
元に処理しているためであり、カラー画像内の線分のよ
うに色が微妙に変化するようなケースでは完全に二値化
することはできない。このような画像をベクトルデータ
化する場合、二値化された画像をもとに処理するので、
画像内の線分は途中で分断されたベクトルデータになっ
てしまう。ノイズと考えられる短いベクトルデータを削
除しようとすると、本来なら線分と認識すべきベクトル
データまでも削除してしまう恐れがあり、ノイズ除去と
しては、ごく短いベクトルデータの削除にとどまってい
た。

【０００９】そこで、本発明は、カラー画像など濃淡が
不鮮明な画像から抽出した分断されたベクトル群に対し
て、適切な連結処理とノイズの除去を行って原画像に近
いベクトルデータを抽出する手段を提供することを課題
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１には本発明の構成図
を示す。図は画像等から得られて、ベクトルテーブル７
に格納された分断されたベクトルに対して、連結処理基
準選択ステップ２によって順次選択される連結処理基準
１に基づいてベクトル群連結ステップ３を動作させて、
その結果を反映させたベクトルテーブルに対して、すべ
ての連結処理基準を設定された順序で適用し、最後にノ
イズ除去ステップ４を動作させることにより連結された
ベクトルデータがベクトルテーブルに格納されて得られ
る仕組みを示している。

【００１１】ベクトル連結処理基準（ａ〜ｘ）１には、
連結処理の対象とするベクトルの最短の長さを示す最短
ベクトル長と、連結する２つのベクトルの組合せを選択
する最長の端点間距離を示す最長端点間距離と、第１の
着目ベクトルの延長線と第２ベクトルとの連結可能性を
判定する最長のベクトル間距離を示す最長ベクトル間距
離と、を含み、複数のベクトル連結処理基準（ａ〜ｘ）
１のそれぞれに対してこれらの値の組が設定されてい
る。

【００１２】特に、ベクトル群連結ステップ３は着目ベ
クトル選択ステップ５、連結可能性判定ステップ６、ベ
クトル連結ステップ８および短ベクトル除去ステップ９
で構成されていることを示している。すなわち、着目ベ
クトル選択ステップ５は、分断ベクトル群中の未処理で
最長のベクトルを着目ベクトルとして選択し、未処理の
ベクトルがないときには短ベクトル除去ステップ９に移
行してその連結処理基準についての終了処理に移る。

【００１３】そして、連結可能性判定ステップ６は、着
目ベクトルの端点から最長端点間距離以内に端点を持
ち、かつ、最長ベクトル間距離以内のベクトルが存在す
れば連結可能性ありと判定してベクトル連結ステップ８
に移り、ベクトルを連結するようにし、また、存在しな
ければ着目ベクトル選択ステップ５に移行する。ベクト
ル連結ステップ８は、連結可能性を判定されたベクトル
を着目ベクトルと連結して新たな着目ベクトルとしてベ
クトルテーブル７に格納し、連結可能性判定ステップ６
に移行して連結処理を繰り返す。

【００１４】着目ベクトル選択ステップ５において、未
処理のベクトル、すなわち、着目ベクトルと連結された
ベクトルあるいは着目ベクトルとして選択されて他のベ
クトルとの連結可能性がなしとされたベクトル以外のベ
クトルがなくなったとき、動作する短ベクトル除去ステ
ップ９は、選択された連結処理基準１に設定された最短
ベクトル長未満のベクトルを除去して、選択されたベク
トル連結基準１に基づいた分断ベクトル群連結処理を終
了する。

【００１５】また、このようにして順次選択される複数
のベクトル連結処理基準１において、最長ベクトル間距
離はベクトル連結処理基準１が選択される毎に単純増加
するように設定され、同じ値の最長ベクトル間距離と組
み合わせられる最長端点間距離はベクトル連結処理基準
１が選択される毎に単純増加するように設定されてい
る。

【００１６】このようにすることにより、短いベクトル
も段階的に他のベクトルと連結を繰り返し成長させなが
ら、離れた距離にあるベクトルも連結することができる
ので、接続されないノイズベクトルも効率よく選択して
除去できることになり、カラー画像など濃淡が不鮮明な
画像から抽出した分断されたベクトル群に対しても、適
切な接続処理とノイズの除去を行って原画像に近いベク
トルデータを抽出することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本実施の形態においては、パーソ
ナルコンピューター、ワークステーション等の汎用的な
目的で使用される計算機上で実行するコンピュータプロ
グラムにより実現する形態を示す。本発明の分断ベクト
ル連結プログラムは、処理装置、主記憶装置、入出力装
置などから構成される計算機上で、コンピュータプログ
ラムとして実行して実現される。また、コンピュータプ
ログラムは、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−
ＲＯＭ等の可搬型媒体やネットワーク接続された他の計
算機の主記憶装置や補助記憶装置等に格納されて提供さ
れる。

【００１８】本発明のコンピュータプログラムは、可搬
型媒体から直接計算機の主記憶装置にロードされ、また
は、補助記憶装置を備えた計算機においては可搬型媒体
から一旦補助記憶装置にコピーまたはインストール後
に、主記憶装置にロードされて実行する。また、ネット
ワーク接続された他の装置に格納されて提供された場合
も、他の装置からネットワークを経由して受信後に、主
記憶装置にロードされ、あるいは補助記憶装置を備える
計算機においては補助記憶装置にコピー後に、主記憶装
置にロードされて実行するものである。

【００１９】図２に本発明の実施の形態の構成図を示
す。本実施の形態は、写真で撮影した建物の画像からそ
の立体構造を測定したり、壁面の模様を正確に記録して
背景色を変えた図面をつくり出したりするための装置に
本発明を応用した例を示すこととする。図２において、
２０は本発明の分断ベクトル連結プログラム２７を動作
させるコンピュータである。２６は提供された分断ベク
トル連結プログラムを格納した媒体でありコンピュータ
はこの媒体からプログラムを読み込み、動作可能とする
ことで分断ベクトル連結装置として機能することにな
る。

【００２０】２２は分断されたベクトル群のデータを格
納した媒体でありその対応する画像を２１に示してい
る。この画像はカメラなどで撮影した画像であり本装置
の入力となるベクトルデータは従来技術により、画像を
２値化、細線化などの処理によって分断されたベクトル
データの形式とされたものである。操作部２３はディス
プレイ、キーボード、マウスなどの入出力機能を備え、
利用者が本装置の各機能を制御するための操作を行うも
のである。操作部２３による指示により分断されたベク
トル群２２のデータは読み込まれてベクトルデータ域２
８に格納される。このベクトルデータ域２８に格納され
たベクトルデータは、予め設定された連結処理基準２９
に格納された複数の連結処理基準に基づいて分断ベクト
ル連結プログラム２７が連結処理して各連結処理基準に
対応した処理毎にベクトルデータ域に段階的に連結され
たベクトルデータで置き換えて格納することにより、設
定されたすべての連結処理基準２９に基づいた処理が終
了したときには連結されたベクトル群２４として媒体に
出力することになり、この連結されたベクトルは表示す
ると２５のような連結されたベクトルになる。

【００２１】ベクトル連結処理の詳細な説明に入る前
に、ベクトル連結の過程を処理途中の画像で説明してお
く。図３には本実施の形態のベクトル連結の処理対象の
写真画像を示す。すなわち図２における分断されたベク
トル画像２１に対応するものであり、建物の壁面部分の
写真（元はカラー写真）である。この写真に見られる壁
面の縞模様などをベクトルデータとして抽出することを
行っていく。

【００２２】図４は従来技術によるベクトル連結処理結
果の画像を示す。図５は図３の写真画像を２値化、細線
化、チェインコード化して得られた状態のベクトル連結
前のベクトルデータであり図２の分断されたベクトル群
２２に対応するデータを可視化したものである。以下、
図６から図１１までは本発明の特徴である段階的、繰り
返し行う連結処理の中間結果を可視化したものを示す。
図１２は最終的に得られた、本発明によるベクトル連結
最終結果を示すものである。

【００２３】これらの図を比較してわかるように分断さ
れたベクトルが徐々に段階を経て接続され、最終結果を
得る段階においてはある程度長さのあるノイズであるベ
クトルも除去できるので目的とする原画像に近いベクト
ルデータが得られた。特に図４に示した従来技術による
ベクトル連結処理結果と図１２の本発明によるベクトル
連結最終結果とを比較するとその効果が明白である。以
下にベクトル連結処理の仕組みと動作を詳細に説明す
る。

【００２４】図１３にベクトルの連結処理基準を示す。
図５のベクトル連結前のベクトルデータに対して７回の
連結処理を行うときの連結処理基準をまとめて表形式で
示している。すなわち、基準番号１から７までの連結処
理基準であり、基準番号１から４はベクトル間距離を１
として、端点間距離を順次２、４、６、１０と変化させ
ている。距離の単位はここでは相対的な大きさの変化を
説明するので最小の長さを１としている。例えば、ドッ
ト、ピクセル、あるいはそのｎ倍を単位としても本発明
の仕組みを説明する場合に違いは生じない。

【００２５】ベクトル間距離は基準とするベクトル、こ
れを着目ベクトルというが、この着目ベクトルとの隣接
の度合、平行の度合を確認するための目安であり、着目
ベクトルあるいはその延長線と対象のベクトルの端点と
の距離範囲の限界を示す。すなわち、対象のベクトルの
両端点が着目ベクトルあるいはその延長線から、この限
界内にある場合は連結する候補とすることができること
になる。

【００２６】そして、その候補の中で、着目ベクトルの
端点と候補ベクトルの端点の距離が基準に示される端点
間距離以内であるときには連結可能と判断する。ただ
し、端点も近く、平行した近い距離にある場合でも、着
目ベクトルの延長方向に伸びるベクトルでない場合は接
続できないので、接続する端点から伸びる方向を判定す
る必要がある。

【００２７】このようにして、すぐ近くの分断されたベ
クトルと思われるものから、端点間距離が順次増加する
ような連結基準によって、順々により離れたベクトルを
連結することになり、これにしたがい、分断されたベク
トルの長さが長くなっていく。基準番号５から７はベク
トル間距離を２として、端点間距離を５、１０、１５と
変化させている。ベクトルが連結されて行き長くなって
行くとより遠く離れたベクトルとの接続を試みるが同じ
平行度でもベクトル間距離を大きくして対象のベクトル
を探すことができる。

【００２８】ベクトル長は基準番号１から３まで、２、
４、６としているがその他は０、すなわち、基準番号１
から３までは端点間距離が小さいベクトルを対象に連結
して行くので接続対象とするベクトルの長さも順次長い
ものに限定して行くようにしている。これにより明らか
に処理不要のベクトルを除去して処理対象を減らして処
理に必要な時間を短縮する効果が得られる。

【００２９】しかし、基準番号４以降はこのベクトル長
は０としてあり、中間的に短いベクトルの除去を行わな
くしている。これは、ベクトル間距離の拡大に伴い中間
的な長さのベクトルも連結対象となる可能性があるから
残している。そして、基準番号７に示すように、ノイズ
長が３０として連結が進んだ状態で一挙に中間の長さの
ベクトルをノイズとして除去するようにしている。これ
は、基準番号１から７まで、段階的にベクトルの連結を
行ってベクトル長を成長させていく方式を採ったため可
能となった効果の一つである。

【００３０】図１４には連結処理基準の各パラメータな
ど用語の説明図を示す。すなわち、前記図１３の連結処
理基準について図で説明するものである。図１４（ａ）
は着目ベクトルと端点間距離について図示している。こ
こには、ベクトルＡとして、端点ａとｂを持つベクトル
を示し、端点ｃ、ｄを持つベクトルＣ、同様に、ベクト
ルＥを示している。ここで、ベクトルＡは着目ベクトル
であり、ベクトルの長さＤ（ａｂ）が連結処理がなされ
ていないベクトルの中で最も長いものとして選ばれる。

【００３１】着目ベクトルの端点ｂからの連結処理基準
距離範囲を示す端点間距離をＬＤ１で示し、これを半径
とする円の範囲内に存在する端点をもつベクトルが連結
の候補となる。ここでは、端点ｂの近傍に端点ｃ、ｅが
あり、ベクトルＣ、ベクトルＥがその候補となることを
示している。図１４（ｂ）は着目ベクトルとベクトル間
距離の説明図である。着目ベクトルＡおよびその延長線
から直角に測った距離についての連結処理基準をベクト
ル間距離ＬＤ２で表している。連結可能性を判定すると
き、ベクトルＣの端点ｃおよびｄは両方ともその範囲に
入っていることが分かる。もう一つのベクトルＥの端点
ｅの着目ベクトルＡとのベクトル間距離はＤ（ｅ）で示
されＬＤ２以下であることが分かるが、端点ｆのベクト
ルＡとの距離はＤ（ｆ）で示されるようにＬＤ２を超え
ていることを示している。

【００３２】すなわち、ベクトルＣは端点ｃがベクトル
Ａの端点ｂと端点間距離がＬＤ１以内で、かつ、両端点
ｃ、ｄともにベクトル間距離もＬＤ２以内である。一
方、ベクトルＥは端点ｅは端点間距離、ベクトル間距離
も基準に入っているが端点ｆがベクトルＡの延長線から
の距離が基準を超えている。このようにして、連結可能
性のあるベクトルを判定して、図１４（ｃ）着目ベクト
ルとベクトル連結に示すように端点ｂと端点ｃをつな
ぎ、着目ベクトルＡとベクトルＣとを連結する。このよ
うにして連結されたベクトルを新しい着目ベクトルとし
て、前記したと同様に連結処理基準の端点間距離、ベク
トル間距離によって連結処理を進めることになる。

【００３３】なお、図１４（ｃ）に示すように着目ベク
トルＡとなす角度についても連結処理を行うとき確認を
行うようにしている。すなわち、連結するベクトルの長
さが長いときはベクトル間距離の基準によりほぼ平行な
ベクトルが選択されるが、ベクトルの長さが短いとき、
および、ベクトル間距離が長くなってきたときに角度の
規制も行う。図でＬＡは連結処理に加えられるベクトル
間角度の範囲を示している。また、この角度の確認は、
端点が近く、ベクトル間距離も基準内であってもベクト
ルの向きが逆向き、すなわち、接続する端点で折り返す
ような方向のベクトルを連結しないように排除するため
にも必要な処理である。

【００３４】次に、図１５に示すベクトルテーブルに例
示して格納されたベクトルデータの連結処理の動作につ
いて、図１６から図１８に示すベクトル連結のフローチ
ャートを用いて説明する。図１５（ａ）は連結対象ベク
トルデータテーブルであり、連結処理の対象の各ベクト
ルをその長さの順に並べている。テーブルの構成は、ベ
クトルのそれぞれを区別するために付したベクトル番号
をＶ１からＶｎとして示し、ベクトルの端点の座標、端
点１座標、端点２座標をそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ
２，ｙ２）で示すが、各ベクトルの座標はＶ１ｘｙ１で
ベクトル番号Ｖ１の第１端点の座標（ｘ，ｙ）を意味す
るように略記している。

【００３５】ベクトル長さはＶ１Ｌによりベクトル番号
Ｖ１のベクトルの長さを示している。このベクトル長さ
はふたつの端点の座標から算出した値を示す。同様に、
各ベクトルの角度も端点の座標から算出することができ
るが表には示していない。ふたつのベクトルの角度を検
証するときはそのつど算出してもよい。また、フラグは
処理済ベクトルを表すフラグとして「※」、処理中ベク
トルを示すものとして「○」を用いて例示している。処
理中とは、そのベクトルを着目ベクトルとして連結処理
をしていることを示している。連結対象として接続され
たベクトル、および、着目ベクトルとして他のベクトル
との連結を試みた結果連結する相手がないと判明したベ
クトルは処理済ベクトルのフラグが付けられるようにし
て一連の連結処理は未処理のベクトルがなくなるまで行
われる。

【００３６】図１５（ｂ）は作業用ベクトルデータテー
ブルを示している。図１５（ａ）は連結処理対象のベク
トルデータを格納するものであり、各連結処理基準に対
応する連結処理ごとに対象となるベクトルデータを示
し、連結処理中にはフラグが設定されることおよび処理
対象のベクトルを選択するための不図示のポインタが変
化する以外は固定されているものであるが、図１５
（ｂ）の連結処理作業用ベクトルデータは連結処理のた
めに変化する途中段階のベクトルデータを格納するもの
である。

【００３７】すなわち、連結ベクトル番号列はＶ１−Ｖ
３のように、ベクトル番号Ｖ１とＶ３が連結されたベク
トルデータを示し、端点座標、ベクトル長さは前記連結
対象ベクトルデータテーブルと同様である。このテーブ
ルのフラグは「◎」で着目ベクトルを示す。連結対象ベ
クトルデータテーブルのベクトル中で処理中のベクトル
データを作業用ベクトルデータテーブルにコピーして処
理を進め、連結されたベクトルができると連結ベクトル
番号列として表示するとともに端点座標、ベクトル長さ
を更新するようにしている。端点座標の表示は連結され
たベクトルの端点座標を示すように先頭に「Ｌ」を付
け、ベクトル番号はベクトル番号列の先頭のベクトル番
号を用いている。同様にベクトル長さも表示している。

【００３８】図１５を参照しながら、図１６ベクトル連
結のフローチャート（その１）から図１８ベクトル連結
のフローチャート（その３）のフローチャートに沿って
ベクトル連結処理の動作を説明する。まず、ステップＳ
１６１において、写真などから採取され２値化、細線化
され、チェインコード変換されて、ベクトル化されては
いるが分断された状態のベクトルデータを入力して、本
来の原画像に近いベクトルとするために連結処理対象ベ
クトルデータテーブルに設定する。

【００３９】ステップＳ１６２では、連結対象ベクトル
データテーブルのベクトルデータを各ベクトルの長さの
順に並べ替える。これは、長いベクトルを着目ベクトル
としてそれに他のベクトルを連結して成長させていくよ
うにするために行うものである。ステップＳ１６３で連
結処理基準の基準番号を順次進めて連結処理を行う条件
を設定する。ひとつの連結処理基準により連結対象のベ
クトル群を連結処理し、連結が進んだベクトル群をあら
ためて連結対象として新しい連結処理基準を使って連結
処理を繰り返すことになる。ステップＳ１６４であらか
じめ用意された連結処理基準により連結処理がすべて終
わったか、すなわち、図１３に示した基準番号の１から
７まで７回の連結処理を繰り返し行ったことが確認され
ると図１８のステップＳ１８４に移行して最後の処理と
して、連結対象ベクトルデータテーブルの中で連結処理
基準に設定されたノイズ長以下のベクトルデータを削除
する。これにより分断されたベクトルの連結処理は段階
を経て徐々に連結を進め、ノイズの少ない原画像に近い
ベクトル群として得られることになる。

【００４０】ステップＳ１６５では新たに選択された連
結処理基準による連結処理を行うために、作業用ベクト
ルデータテーブルを初期状態とする。ステップＳ１６６
において、連結対象ベクトルデータテーブルのベクトル
データの中で順番にフラグを調べ処理済のフラグがない
ベクトルを検出したらそれを処理中ベクトルとしてフラ
グを設定する。長さの順にソートされているので未処理
のベクトルの内で最長のものが採用されることになる。

【００４１】図１５は連結処理が進んだ状態を表してい
るが、ここに表示されている連結対象ベクトルデータテ
ーブルにはベクトル番号１から大きさの順にベクトル番
号Ｖｎまで設定されていて、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３そしてＶ
６が処理済、すなわち、いずれかの他のベクトルと連結
され作業用ベクトルデータテーブルに格納されたことを
示している。なお、この例にはないが、連結する相手が
なく単独で作業用ベクトルデータテーブルに転記されて
処理済となるものもある。

【００４２】作業用ベクトルデータテーブルを見ると、
連結ベクトル番号列としてＶ１−Ｖ３、Ｖ２−Ｖ６とし
て前記処理済フラグが付いたベクトルが連結して示され
ている。ステップＳ１６７では、連結対象ベクトルデー
タテーブルのフラグが処理中とされたベクトルデータを
作業用ベクトルデータテーブルに追加してコピーする。
そして、これに着目ベクトルのフラグを設定する。図１
５においては、Ｖ４およびＶ４−Ｖｐ−Ｖｑが処理中ベ
クトルデータ、着目ベクトルデータの例であるが、作業
用ベクトルデータテーブルにコピーされた後、処理が進
み、ベクトルＶｐ、Ｖｑが連結された状態を示してい
る。

【００４３】図１７のステップＳ１７１では、連結対象
ベクトルデータテーブルのフラグが処理中、処理済以外
の（未処理の）ベクトルデータがあるかを調べる。ここ
で、未処理のベクトルデータがないときには、処理中で
あった連結処理基準に基づく連結処理は終了することに
なるので、次の連結処理基準の選択に移る前にステップ
Ｓ１８１に移行し、この段階で作業中ベクトルデータテ
ーブルに格納された連結されたベクトルデータをハフ変
換しそれぞれ連続した１本のベクトルとする。

【００４４】そして、ステップＳ１８２で次の段階の連
結処理基準による処理を行うために、連結対象ベクトル
データテーブルをクリアして、作業中ベクトルデータテ
ーブルのベクトルデータをコピーする。これにより次の
ステップのためのベクトルデータの設定ができたのでス
テップＳ１６２に戻るようにする。ステップＳ１７１で
まだ未処理のベクトルデータがあるときにはステップＳ
１７２にステップを進める。ここでは、連結対象ベクト
ルデータテーブルのフラグが処理中および処理済以外の
ベクトルについて、着目ベクトルの端点と一方の端点と
の間の端点間距離が連結処理基準範囲内で、かつ、ベク
トル間距離が連結基準内で、かつ、着目ベクトルとの角
度が限度内のベクトルを抽出する。

【００４５】ステップＳ１７３で、これらの条件をみた
す抽出されたベクトルがなかったときには、ステップＳ
１８３に移動し、処理中ベクトルデータのフラグを処理
済に変える。すなわち、連結する相手のベクトルが見つ
からなかったときにはそこまでの連結で処理中のベクト
ルは連結処理を終了し、新たな連結処理を行うベクトル
データを探すためにステップＳ１６６に移行する。

【００４６】ステップＳ１７３で抽出されたベクトルが
見つかったときにはステップＳ１７４以降において、着
目ベクトルとここに見つかったベクトルを連結する処理
に入る。ステップＳ１７４では、もし抽出したベクトル
が複数あるときは両端点の着目ベクトルとの距離の合計
の小さいベクトルを選択するようにしている。ステップ
Ｓ１７５では、連結対象ベクトルデータテーブルの選択
したベクトルデータのフラグを処理済とする。

【００４７】ステップＳ１７６では、着目ベクトルと選
択したベクトルを接続して作業用ベクトルデータテーブ
ルの着目ベクトルを更新して置き換える。これにより、
着目ベクトルにひとつのベクトルが新たに連結されたこ
とになり、次の未処理のベクトルについて現在処理中の
着目ベクトルに連結するものがあるかどうかを探すとこ
ろから繰り返し処理するためにステップＳ１７１に移行
する。

【００４８】以上のように、ベクトルの連結処理の動作
がなされることが説明されたが、図１３に示した連結処
理基準の例に基づき、図３に示した写真画像から取り出
されたベクトル連結前の図５に示す分断されたベクトル
が、図６から図１２にわたる７段階の連結処理で着実に
連結が進み、かつ、図１１から図１２に移る最終段階で
のノイズ除去が有効に働き、図４に示した従来技術によ
るベクトル連結処理結果と較べると、ノイズの少ない図
３の写真の原画像に写されているベクトルに近いベクト
ルデータとなったことが分かる。

【００４９】（付記１） コンピュータに、あらかじめ
設定された複数のベクトル連結処理基準を順次選択する
連結処理基準選択ステップと、前記選択されたベクトル
連結処理基準に基づいて分断ベクトル群の連結を行うベ
クトル群連結ステップと、前記ベクトル群連結ステップ
が前記あらかじめ設定されたすべてのベクトル連結処理
基準について実行されたとき、あらかじめ設定されたノ
イズ長以下のベクトルを除去するノイズ除去ステップ
と、を動作させることを特徴とする分断ベクトル連結プ
ログラム。 （付記２） 前記ベクトル連結処理基準には、連結処理
の対象とするベクトルの最短の長さを示す最短ベクトル
長と、連結する２つのベクトルの組合せを選択する最長
の端点間距離を示す最長端点間距離と、第１の着目ベク
トルの延長線と第２ベクトルとの連結可能性を判定する
最長のベクトル間距離を示す最長ベクトル間距離と、を
含むことを特徴とする付記１記載の分断ベクトル連結プ
ログラム。 （付記３） 前記ベクトル群連結ステップには前記選択
されたベクトル連結処理基準に基づきコンピュータに動
作させる、着目ベクトル選択ステップと、連結可能性判
定ステップと、ベクトル連結ステップと、短ベクトル除
去ステップと、を含み、前記着目ベクトル選択ステップ
は、分断ベクトル群中の未処理で最長のベクトルを着目
ベクトルとして選択し、未処理のベクトルがないときに
は短ベクトル除去ステップに移行し、前記連結可能性判
定ステップは、前記着目ベクトルの端点から前記最長端
点間距離以内に端点を持ち、かつ、前記最長ベクトル間
距離以内のベクトルが存在すれば連結可能性ありと判定
し、存在しなければ前記着目ベクトル選択ステップに移
行し、ベクトル連結ステップは、前記連結可能性を判定
されたベクトルを前記着目ベクトルと連結して新たな着
目ベクトルとして前記連結可能性判定ステップに移行
し、前記短ベクトル除去ステップは、前記最短ベクトル
長未満のベクトルを除去して、前記選択されたベクトル
連結基準に基づいた分断ベクトル群連結処理を終了する
ことを特徴とする付記２記載の分断ベクトル連結プログ
ラム。 （付記４） 前記順次選択される複数のベクトル連結処
理基準において、前記最長ベクトル間距離は選択される
毎に単純増加するように設定され、同じ値の前記最長ベ
クトル間距離と組み合わせられる前記最長端点間距離は
選択される毎に単純増加するように設定されることを特
徴とする付記２から付記３のいずれかに記載の分断ベク
トル連結プログラム。 （付記５） 前記連結可能性判定ステップにおいて、複
数のベクトルが連結可能性ありと判断されたときは、前
記第２のベクトルの二つの端点と第１のベクトルとの距
離の合計が小さい方のベクトルを連結の対象とすること
を特徴とする付記３から付記４のいずれかに記載の分断
ベクトル連結プログラム。

【００５０】（付記６） 分断されたベクトル群を連結
する分断ベクトル連結方法であって、連結処理の対象と
するベクトルの最短ベクトル長と、連結する２つのベク
トルの組合せを選択する最長の端点間距離を示す最長端
点間距離と、第１のベクトルの延長線と第２のベクトル
との連結可能性を判定する最長のベクトル間距離を示す
最長ベクトル間距離と、を含むあらかじめ設定された複
数のベクトル連結処理基準を順次選択する連結処理基準
選択ステップと、前記選択されたベクトル連結処理基準
に基づいて分断ベクトル群の連結を行うベクトル群連結
ステップと、前記ベクトル群連結ステップが前記あらか
じめ設定されたすべてのベクトル連結処理基準について
実行されたとき、あらかじめ設定されたノイズ長以下の
ベクトルを除去するノイズ除去ステップと、を有する分
断ベクトル連結方法であって、前記ベクトル群連結ステ
ップには、着目ベクトル選択ステップと、連結可能性判
定ステップと、ベクトル連結ステップと、短ベクトル除
去ステップと、を含み、前記着目ベクトル選択ステップ
は、分断ベクトル群中の未処理で最長のベクトルを着目
ベクトルとして選択し、未処理のベクトルがないときに
は短ベクトル除去ステップに移行し、前記連結可能性判
定ステップは、前記着目ベクトルの端点から前記最長端
点間距離以内に端点を持ち、かつ、前記最長ベクトル間
距離以内のベクトルが存在すれば連結可能性ありと判定
し、存在しなければ前記着目ベクトル選択ステップに移
行し、ベクトル連結ステップは、前記連結可能性を判定
されたベクトルを前記着目ベクトルと連結して新たな着
目ベクトルとして前記連結可能性判定ステップに移行
し、前記短ベクトル除去ステップは、前記最短ベクトル
長未満のベクトルを除去して、前記選択されたベクトル
連結基準に基づいた分断ベクトル群連結処理を終了する
ことを特徴とする分断ベクトル連結方法。 （付記７） 分断されたベクトル群を連結する分断ベク
トル連結装置であって、あらかじめ分断されたベクトル
群のデータを記憶する分断ベクトルデータ記憶手段と、
連結する２つのベクトルの組合せを選択する最長の端点
間距離を示す最長端点間距離と、第１のベクトルの延長
線と第２のベクトルとの連結可能性を判定する最長のベ
クトル間距離を示す最長ベクトル間距離と、連結処理の
対象とするベクトルの最短ベクトル長と、を含むあらか
じめ設定された複数のベクトル連結処理基準を記憶する
連結処理基準記憶手段と、前記記憶された複数のベクト
ル連結処理基準を順次選択する連結処理基準選択手段
と、選択された連結処理基準に基づいたベクトル連結処
理が未処理のベクトルが存在するときは、該未処理のベ
クトルの中で最長のベクトルを着目ベクトルとして選択
する着目ベクトル選択手段と、前記選択された着目ベク
トルの端点から前記最長端点間距離以内に端点を持ち、
かつ、前記最長ベクトル間距離以内のベクトルが存在す
るとき連結可能性ありと判定する連結可能性判定手段
と、前記連結可能性がないと判定されたときには、該着
目ベクトルを処理済ベクトルとして前記分断ベクトルデ
ータ記憶手段に記憶して前記着目ベクトル選択手段を起
動し、前記連結可能性がありと判定されたときには、該
ベクトルを前記着目ベクトルと連結して新たな着目ベク
トルとして前記分断ベクトルデータ記憶手段に記憶する
ベクトル連結手段と、前記分断ベクトルデータ記憶手段
に記憶されたすべてのベクトルが前記選択された連結処
理基準に基づいて処理済となったとき該処理済のベクト
ルについて前記最短ベクトル長未満のベクトルを除去す
る短ベクトル除去手段と、前記あらかじめ設定されたす
べてのベクトル連結処理基準について実行されたとき、
あらかじめ設定されたノイズ長以下のベクトルを除去す
るノイズ除去手段と、を有することを特徴とする分断ベ
クトル連結装置。

【００５１】（付記８） コンピュータに、あらかじめ
設定された複数のベクトル連結処理基準を順次選択する
連結処理基準選択ステップと、前記選択されたベクトル
連結処理基準に基づいて分断ベクトル群の連結を行うベ
クトル群連結ステップと、前記ベクトル群連結ステップ
が前記あらかじめ設定されたすべてのベクトル連結処理
基準について実行されたとき、あらかじめ設定されたノ
イズ長以下のベクトルを除去するノイズ除去ステップ
と、を動作させるためのプログラムを記録したことを特
徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、カラー画像など濃淡が不鮮明な画像から抽出
した分断されたベクトル群に対しても、従来難しかった
いろいろな長さのノイズを含んでいても、有効なベクト
ルを連結し、適切なノイズ除去を行って原画像に近いベ
クトルデータを抽出することが可能となり、撮影された
画像から物体の形状解析、特徴解析の正確化、立体物の
形状の計測の正確化が図れるなど工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成図

【図２】 本発明の実施の形態の構成図

【図３】 処理対象の写真画像

【図４】 従来技術によるベクトル連結処理結果

【図５】 ベクトル連結前

【図６】 １回目のベクトル連結結果

【図７】 ２回目のベクトル連結結果

【図８】 ３回目のベクトル連結結果

【図９】 ４回目のベクトル連結結果

【図１０】５回目のベクトル連結結果

【図１１】６回目のベクトル連結結果

【図１２】本発明によるベクトル連結最終結果

【図１３】連結処理基準

【図１４】連結処理基準の各パラメータなど用語の説明
図

【図１５】ベクトルデータテーブル

【図１６】ベクトル連結のフローチャート（その１）

【図１７】ベクトル連結のフローチャート（その２）

【図１８】ベクトル連結のフローチャート（その３）

【符号の説明】

１ 連結処理基準 ２ 連結処理基準選択ステップ ３ ベクトル群連結ステップ ４ ノイズ除去ステップ ５ 着目ベクトル選択ステップ ６ 連結可能性判定ステップ ７ ベクトルテーブル ８ ベクトル連結ステップ ９ 短ベクトル除去ステップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータに、 あらかじめ設定された複数のベクトル連結処理基準を順
   次選択する連結処理基準選択ステップと、 前記選択されたベクトル連結処理基準に基づいて分断ベ
   クトル群の連結を行うベクトル群連結ステップと、 前記ベクトル群連結ステップが前記あらかじめ設定され
   たすべてのベクトル連結処理基準について実行されたと
   き、あらかじめ設定されたノイズ長以下のベクトルを除
   去するノイズ除去ステップと、 を動作させることを特徴とする分断ベクトル連結プログ
   ラム。
2. 【請求項２】 前記ベクトル連結処理基準には、連結処
   理の対象とするベクトルの最短の長さを示す最短ベクト
   ル長と、連結する２つのベクトルの組合せを選択する最
   長の端点間距離を示す最長端点間距離と、第１の着目ベ
   クトルの延長線と第２ベクトルとの連結可能性を判定す
   る最長のベクトル間距離を示す最長ベクトル間距離と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の分断ベクトル連
   結プログラム。
3. 【請求項３】 前記ベクトル群連結ステップには前記選
   択されたベクトル連結処理基準に基づきコンピュータに
   動作させる、着目ベクトル選択ステップと、連結可能性
   判定ステップと、ベクトル連結ステップと、短ベクトル
   除去ステップと、を含み、 前記着目ベクトル選択ステップは、分断ベクトル群中の
   未処理で最長のベクトルを着目ベクトルとして選択し、
   未処理のベクトルがないときには短ベクトル除去ステッ
   プに移行し、 前記連結可能性判定ステップは、前記着目ベクトルの端
   点から前記最長端点間距離以内に端点を持ち、かつ、前
   記最長ベクトル間距離以内のベクトルが存在すれば連結
   可能性ありと判定し、存在しなければ前記着目ベクトル
   選択ステップに移行し、 ベクトル連結ステップは、前記連結可能性を判定された
   ベクトルを前記着目ベクトルと連結して新たな着目ベク
   トルとして前記連結可能性判定ステップに移行し、 前記短ベクトル除去ステップは、前記最短ベクトル長未
   満のベクトルを除去して、前記選択されたベクトル連結
   基準に基づいた分断ベクトル群連結処理を終了すること
   を特徴とする請求項２記載の分断ベクトル連結プログラ
   ム。
4. 【請求項４】 前記順次選択される複数のベクトル連結
   処理基準において、前記最長ベクトル間距離は選択され
   る毎に単純増加するように設定され、同じ値の前記最長
   ベクトル間距離と組み合わせられる前記最長端点間距離
   は選択される毎に単純増加するように設定されることを
   特徴とする請求項２から請求項３のいずれかに記載の分
   断ベクトル連結プログラム。
5. 【請求項５】 分断されたベクトル群を連結する分断ベ
   クトル連結方法であって、 連結処理の対象とするベクトルの最短ベクトル長と、連
   結する２つのベクトルの組合せを選択する最長の端点間
   距離を示す最長端点間距離と、第１のベクトルの延長線
   と第２のベクトルとの連結可能性を判定する最長のベク
   トル間距離を示す最長ベクトル間距離と、を含むあらか
   じめ設定された複数のベクトル連結処理基準を順次選択
   する連結処理基準選択ステップと、 前記選択されたベクトル連結処理基準に基づいて分断ベ
   クトル群の連結を行うベクトル群連結ステップと、 前記ベクトル群連結ステップが前記あらかじめ設定され
   たすべてのベクトル連結処理基準について実行されたと
   き、あらかじめ設定されたノイズ長以下のベクトルを除
   去するノイズ除去ステップと、を有する分断ベクトル連
   結方法であって、 前記ベクトル群連結ステップには、着目ベクトル選択ス
   テップと、連結可能性判定ステップと、ベクトル連結ス
   テップと、短ベクトル除去ステップと、を含み、 前記着目ベクトル選択ステップは、分断ベクトル群中の
   未処理で最長のベクトルを着目ベクトルとして選択し、
   未処理のベクトルがないときには短ベクトル除去ステッ
   プに移行し、 前記連結可能性判定ステップは、前記着目ベクトルの端
   点から前記最長端点間距離以内に端点を持ち、かつ、前
   記最長ベクトル間距離以内のベクトルが存在すれば連結
   可能性ありと判定し、存在しなければ前記着目ベクトル
   選択ステップに移行し、 ベクトル連結ステップは、前記連結可能性を判定された
   ベクトルを前記着目ベクトルと連結して新たな着目ベク
   トルとして前記連結可能性判定ステップに移行し、 前記短ベクトル除去ステップは、前記最短ベクトル長未
   満のベクトルを除去して、前記選択されたベクトル連結
   基準に基づいた分断ベクトル群連結処理を終了すること
   を特徴とする分断ベクトル連結方法。