JP2867663B2 - Line element direction extraction circuit - Google Patents

Line element direction extraction circuit

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JP2867663B2
JP2867663B2 JP2235319A JP23531990A JP2867663B2 JP 2867663 B2 JP2867663 B2 JP 2867663B2 JP 2235319 A JP2235319 A JP 2235319A JP 23531990 A JP23531990 A JP 23531990A JP 2867663 B2 JP2867663 B2 JP 2867663B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は線素方向抽出回路に関し、特に光学的に物体
・図形・文字等を認識する画像処理装置に用いられる線
素方向抽出回路に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a line element direction extraction circuit, and more particularly to a line element direction extraction circuit used in an image processing apparatus that optically recognizes an object, a figure, a character, or the like.

従来技術 従来、線素方向特徴の抽出は、画像認識の基本的な手
順として用いられていた。その線素方向を抽出する手段
としても、微分マスク等のマスクによるもの、触手によ
るもの等多くが考案されてきた。なお、従来の技術とし
ては、マスクによるものとして安田道夫、藤沢浩道、
“文字認識のための相関法の一改良”電子通信学会論文
誌'79/3Vol.J62−DNo.3PP217−224があり、触手による
ものとして荻田紀博、内藤誠一郎、増田功、“大局的局
所的方向寄与密度特徴による手書き漢字認識"'83/6Vol.
J66−DNo.6,PP722−729がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, extraction of line element direction features has been used as a basic procedure of image recognition. Many means have been devised as means for extracting the line element direction, such as a method using a mask such as a differential mask and a method using a tentacle. In addition, as a conventional technique, as a mask, Michio Yasuda, Hiromichi Fujisawa,
"Improvement of Correlation Method for Character Recognition" Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers '79 /3Vol.J62-DNo.3PP217-224. Handwritten Kanji Recognition by Direction Contribution Density Feature "'83 / 6 Vol.
J66-D No. 6, PP722-729.

ところで、リアルタイムの画像処理・高速な文字認識
・衛星画像等の大画像処理では、高速処理が要求され
る。しかし、上述した従来の技術では、切出す視野サイ
ズが3×3ビットより大きいと処理速度が極端に遅くな
るという欠点がある。更に、3×3マスクを用いる方式
においても、入力画像が二値画像でない場合は、二値画
像の場合に比して処理量がはるかに大きくなり、処理速
度が遅くなるという欠点がある。
By the way, high-speed processing is required in real-time image processing, high-speed character recognition, and large image processing such as satellite images. However, the conventional technique described above has a disadvantage that the processing speed becomes extremely slow if the size of the visual field to be cut out is larger than 3 × 3 bits. Further, even in the method using the 3 × 3 mask, when the input image is not a binary image, there is a disadvantage that the processing amount is much larger than in the case of the binary image, and the processing speed is reduced.

一方、方向要素の抽出性能の点では、3×3マスクを
用いる方式に比して視野の広い5×5マスクを用いる方
式の方が明らかに良い。5×5マスクを用いる方がスキ
ャナの分解能の変動・ノイズ等にも強く、特に原画像に
拡大処理が施されたような場合には3×3マスクを用い
る方式での方向要素抽出は困難であるという欠点があ
る。
On the other hand, in terms of directional element extraction performance, the method using a 5 × 5 mask having a wider field of view is clearly better than the method using a 3 × 3 mask. The use of a 5 × 5 mask is more resistant to fluctuations in the resolution of the scanner, noise, and the like. In particular, when the original image is subjected to enlargement processing, it is difficult to extract directional elements using the 3 × 3 mask. There is a disadvantage that there is.

発明の目的 本発明の目的は3×3マスクを用いる方式より抽出性
能が良く、かつ5×5マスクを用いる従来の方式より高
速処理が可能な線素方向抽出回路を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a line element direction extracting circuit which has better extraction performance than a method using a 3 × 3 mask and can perform processing at a higher speed than a conventional method using a 5 × 5 mask.

発明の構成 本発明による線素方向抽出回路は、画素特定用の3×
3ビットマスクを用いて二値の二次元画像のうち9個の
画素からなる第1の特定画素群を特定する手段と、この
特定された第1の特定画素群の各画素から該特定画素群
の方向要素を割当てる第1の方向要素割当て手段と、こ
の割当てられた方向要素と前記第1の特定画素群の中心
部を除く8個の画素を夫々中心画素とする9個の画素か
らなる第2〜第9の特定画素群を特定する手段と、前記
第2〜第9の画素群の各々について、それらを構成する
各画素群から該特定画素群の方向要素を割当てる第2の
方向要素割当て手段と、前記第1〜第9の特定画素群に
割当てられた方向要素から前記第1の特定画素群の方向
特徴を決定する手段とを含むことを特徴とする。
Configuration of the Invention A line element direction extraction circuit according to the present invention is a 3 ×
Means for specifying a first specific pixel group consisting of nine pixels of a binary two-dimensional image using a three-bit mask; and a method for specifying the specific pixel group from each of the specified first specific pixel groups A first directional element allocating means for allocating the directional element of the first specific pixel group and nine pixels each having a central pixel of eight pixels excluding the central part of the first specific pixel group. Means for specifying a second to a ninth specific pixel group, and a second directional element allocation for allocating, for each of the second to the ninth pixel groups, a directional element of the specific pixel group from each of the pixel groups constituting them Means, and means for determining a directional feature of the first specific pixel group from directional elements assigned to the first to ninth specific pixel groups.

実施例 次に、本発明について図面を参照して説明する。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による線素方向抽出回路の一実施例の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a line element direction extracting circuit according to the present invention.

図において、本発明の一実施例による線素方向抽出回
路は、入力画像11に対し、3×3ビットマスク演算を2
段階行うように構成されており、3×3ビットマスクを
1回用いる方式に比して抽出性能が良く、かつ5×5ビ
ットマスクを用いる方式に比べて高速に方向画像71を得
ることができるというものである。
In the figure, a line element direction extraction circuit according to an embodiment of the present invention performs a 3 × 3 bit mask operation on an input image 11 by two.
It is configured to perform stepwise, has better extraction performance than the method using a 3 × 3 bit mask once, and can obtain the directional image 71 faster than the method using a 5 × 5 bit mask. That is.

この場合、第1の線素方向抽出は3×3マスク演算部
21及びROM31により実現され、第2の線素方向抽出は特
徴抽出部41及び3×3マスク演算部21並びにROM52〜67
のいずれか1つにより実現される。また、画像バッファ
51は線素方向の抽出結果を格納するものである。さらに
また、制御部101は上記の各部を制御するものである。
In this case, the first line element direction extraction is performed by a 3 × 3 mask operation unit.
The second line element direction extraction is realized by the feature extraction unit 41, the 3 × 3 mask operation unit 21, and the ROMs 52 to 67.
This is realized by any one of the following. Also, the image buffer
Reference numeral 51 stores the extraction result in the line element direction. Furthermore, the control unit 101 controls each of the above units.

なお、以下の説明では、16方向要素抽出を行う場合、
すなわち第3図(b)に示されているように、矢印の方
向を向いてその右側に線部分、左側に背景を見るエッジ
を定義した場合、注目する画素が、同図(a)の各矢印
のどれに該当するかにより、対応する値0〜fを方向要
素として抽出する場合の例を説明する。
In the following description, when performing 16-direction element extraction,
That is, as shown in FIG. 3 (b), if a line portion is defined in the direction of the arrow and a line portion is defined on the right side and an edge for viewing the background is defined on the left side, the pixel of interest becomes An example will be described in which corresponding values 0 to f are extracted as direction elements depending on which of the arrows corresponds.

二値の二次元画像である入力画像11が図示せぬ手段に
より、3×3ビットマスク単位で特定されて演算部21に
入力されると、制御部101はROM31を選択する。3×3マ
スク演算部21においては、3×3ビットの9個のビット
“1"又は“0"の配列をアドレスとしてROM31に与える。
When the input image 11, which is a binary two-dimensional image, is specified by a unit (not shown) in a unit of 3 × 3 bits and input to the arithmetic unit 21, the control unit 101 selects the ROM 31. The 3 × 3 mask operation unit 21 gives an array of nine 3 × 3 bits “1” or “0” to the ROM 31 as an address.

このROM31内には予め9個のビットの配列の組合わせ
による0〜1FE[H]に対応した511通り(オール1を除
くため、512−1=511となる)の方向要素の値が16ビッ
トのデータとして格納されており、9個のビットの配列
に対応する方向要素の値がROM31から読出されることに
なる。例えば、9個のビットの配列により上側部分が背
景の水平方向の線素が構成されていれば、第3図(a)
中の“0"が方向要素の値として抽出されることになり、
16ビット中の最下位ビットのみが“1"で、他の15ビット
が“0"のデータがROM31から読出される。
In this ROM 31, 511 kinds of directional element values (512-1 = 511 in order to remove all 1s) corresponding to 0 to 1FE [H] by a combination of an array of 9 bits are previously stored in 16 bits. , And the value of the direction element corresponding to the array of nine bits is read from the ROM 31. For example, if an arrangement of nine bits constitutes a horizontal line element whose upper part is a background, FIG.
"0" in it will be extracted as the value of the direction element,
Only the least significant bit of the 16 bits is “1”, and the other 15 bits are “0”.

また、図示せぬ手段による3×3ビットマスク単位の
特定は、マスクをずらすように、入力画像11全体につい
て行われる。すなわち、第2図(B)の(a)〜(h)
に示されているように、注目すべく特定された1つの3
×3ビット(破線部)の配列の周囲には、その中心ビッ
トを除く8個のビットを夫々中心ビット(斜線部分)と
する9個のビットからなる他の3×3ビット(実線部)
の配列が8個重複して存在することになる。これら周囲
の8個の3×3ビット配列についても3×3マスク演算
部21及びROM31により方向要素の値が抽出されているた
め、これら周囲の方向要素の値も考慮して第2段階目の
マスク処理で視野を第2図(A)のように5×5ビット
に広げて線素方向抽出を行うのが本発明の方式である。
The specification of a 3 × 3 bit mask unit by means not shown is performed on the entire input image 11 so as to shift the mask. That is, (a) to (h) of FIG.
As shown in Figure 1, one of the three
Around the array of × 3 bits (broken line portion), another 3 × 3 bits (solid line portion) consisting of 9 bits each having 8 bits excluding the center bit as the center bit (shaded portion)
Are present in duplicate. Since the value of the direction element has been extracted by the 3 × 3 mask operation unit 21 and the ROM 31 also for these eight surrounding 3 × 3 bit arrays, the values of the surrounding direction elements are also taken into account in the second stage. The method of the present invention is to perform line element direction extraction by expanding the field of view to 5 × 5 bits as shown in FIG. 2 (A) by mask processing.

3×3マスク演算部21は、第4図に示されているよう
に、切出された3×3の合計9ビットを一時保有する入
力バッファ211と、入力バッファ211に保持された3×3
ビットの値が1FF[H]、すなわちオール1か否かを判
断する判断部212と、上述のROM31からの方向要素の値を
保持する出力バッファ214と、この出力バッファ214の保
持値を0クリアするクリア手段213とを含んで構成され
ている。
As shown in FIG. 4, the 3 × 3 mask calculation unit 21 includes an input buffer 211 that temporarily holds a total of 9 bits of the extracted 3 × 3, and a 3 × 3 mask held in the input buffer 211.
A determination unit 212 that determines whether the bit value is 1FF [H], that is, whether it is all 1; an output buffer 214 that stores the value of the directional element from the ROM 31 described above; and a value held in the output buffer 214 is cleared to 0 And clear means 213 to be performed.

図に示されている入力バッファ211の各ビットは、第
5図の0〜8の位置の画素に対応しており、全部で9ビ
ットである。つまり、上述したように、これら9ビット
の値に対応する方向要素の値がROM31から読出され、出
力バッファ214に保持されることになる。
Each bit of the input buffer 211 shown in the figure corresponds to the pixels at the positions 0 to 8 in FIG. 5, and is 9 bits in total. That is, as described above, the value of the direction element corresponding to these 9-bit values is read from the ROM 31 and held in the output buffer 214.

すなわち、入力バッファ211の保持値がそのまま、ROM
の読出しアドレスとなり、上述した16ビットのデータが
出力バッファ214に保持されるのである。
That is, the value held in the input buffer 211 is
, And the 16-bit data described above is held in the output buffer 214.

なお、入力バッファ211に保持された3×3ビットの
値がオール1の場合は、ROM31への読出しを行わずにク
リア手段213により出力バッファ214の保持値が0クリア
される。これは、ROM31への読出しを省略し、処理の高
速化を図るためである。
When the value of the 3 × 3 bits held in the input buffer 211 is all 1, the held value in the output buffer 214 is cleared to 0 by the clearing unit 213 without reading out to the ROM 31. This is because the reading to the ROM 31 is omitted and the processing speed is increased.

3×3マスク演算部21及びROM31により抽出された方
向要素の値は、特徴抽出部41内の入力バッファに順次格
納される。この特徴抽出部41は、抽出された方向要素の
値に基づき、視野を5×5ビットに広げた線素方向特徴
を抽出するものである。
The values of the direction elements extracted by the 3 × 3 mask operation unit 21 and the ROM 31 are sequentially stored in an input buffer in the feature extraction unit 41. The feature extraction unit 41 extracts a line element direction feature in which the visual field is expanded to 5 × 5 bits based on the value of the extracted direction element.

第6図は特徴抽出41の内部構成を示すブロック図であ
る。図において、特徴抽出部は、3×3マスク演算部21
及びROM31により抽出された方向要素の16ビットの値を
保持する大容量の入力バッファ411と、この入力バッフ
ァ411からの出力データを順次16ビットずつ保持するバ
ッファ421〜429と、アンド回路431と、バッファ421〜42
4及び426〜429内の保持データを対応ビット毎に論理和
演算するオア回路451と、オア回路451によるオア演算結
果を右によせる右よせオア回路452とを含んで構成され
ている。
FIG. 6 is a block diagram showing the internal configuration of the feature extraction 41. In the figure, the feature extracting unit is a 3 × 3 mask calculating unit 21.
A large-capacity input buffer 411 for holding a 16-bit value of the direction element extracted by the ROM 31, buffers 421 to 429 for sequentially holding 16-bit output data from the input buffer 411, and an AND circuit 431; Buffer 421-42
The OR circuit 451 performs a logical OR operation on the data held in 4 and 426 to 429 for each corresponding bit, and a right-hand OR circuit 452 for shifting the OR operation result by the OR circuit 451 to the right.

また、特徴抽出部は、バッファ425の保持データがオ
ール零の場合にオール1(1FF[H])を出力バッファ4
81にセットする1FFセット手段433と、バッファ421〜424
及び426〜429のうちの所定のバッファをクリアするクリ
ア信号を送出するクリア手段441と、アンド回路431及び
クリア手段441を制御する制御部471と、入力バッファ41
1からバッファ421〜429への読出しを制御する制御部461
とを含んで構成されている。なお、バッファ421〜429の
位置は3×3マスクの各位置に対応する。
When the data held in the buffer 425 is all zero, the feature extracting unit outputs all 1 (1FF [H]) to the output buffer 4.
1FF setting means 433 for setting to 81, and buffers 421 to 424
And 426 to 429, a clear unit 441 for transmitting a clear signal for clearing a predetermined buffer, a control unit 471 for controlling the AND circuit 431 and the clear unit 441, and an input buffer 41.
Control unit 461 that controls reading from 1 to buffers 421 to 429
It is comprised including. The positions of the buffers 421 to 429 correspond to the positions of the 3 × 3 mask.

この特徴抽出部では、入力バッファ411に格納された
方向要素を9×16ビットずつ取出し、周囲の方向要素を
考慮した広い視野での方向特徴の情報を出力バッファ48
1に蓄積する処理が行われる。
In this feature extraction unit, the directional elements stored in the input buffer 411 are fetched in 9 × 16 bits at a time, and the information of directional features in a wide field of view taking into account surrounding directional elements is output to the output buffer 48
The process of storing in 1 is performed.

しかしながら、特徴抽出部において入力バッファから
順に取出される方向要素の値は夫々16ビットであるた
め、画像容量が16倍になり、処理量が増大してしまう。
そこで、本実施例では以下のように所定のバッファにマ
スクをかけて処理量を削減している。
However, since the values of the direction elements sequentially taken out from the input buffer in the feature extraction unit are each 16 bits, the image capacity is increased 16 times and the processing amount is increased.
Therefore, in this embodiment, a predetermined buffer is masked as described below to reduce the processing amount.

すなわち、3×3マスクの中央部の画素に方向要素が
割当てられている結果として必然的に注目すべきマスク
内の位置が限定される。さらに、方向要素の変化率の関
係により方向要素が大きく変化するケースは考えられ
ず、よって注目すべき方向要素も限定できる。
In other words, as a result of the directional element being assigned to the pixel at the center of the 3 × 3 mask, the position in the mask that is necessarily noticed is limited. Further, it is not conceivable that the direction element largely changes depending on the relationship of the change rate of the direction element, so that the direction element to be noted can be limited.

例えば、第7図(a)に示されているように中央部の
画素が水平方向である場合には、3×3ビットは同図
(b)〜(d)のいずれかに必ず該当する。そのため、
中央部の画素が水平方向(方向要素“0")である以上、
同図(a)の○のペア、☆のペア、△のペアのいずれか
の位置の方向要素に注目すれば良く、同図(a)のの
画素及びの画素については注目する必要がない。これ
は、上記の各ペアの方向要素は、周囲の画素を考慮して
方向要素が割当てられているため、いずれかに注目すれ
ば、視野を5×5に広げたことになるからである。
For example, when the pixel at the center is in the horizontal direction as shown in FIG. 7 (a), 3 × 3 bits always correspond to any of FIGS. 7 (b) to (d). for that reason,
As long as the pixel at the center is in the horizontal direction (direction element "0"),
It is sufficient to pay attention to the direction element at any position of the pair of ○, the pair of ☆, and the pair of の in FIG. 7A, and it is not necessary to pay attention to the pixel and the pixel in FIG. This is because the directional elements of each pair are assigned directional elements in consideration of surrounding pixels, and if one focuses on any of them, the field of view is expanded to 5 × 5.

ここで、再び第3図を参照すると、中央部の画素が水
平方向、すなわち“0"である場合には、画像の連続性に
より、その周囲の各画素に起り得る可能性のある方向要
素は“c"〜“f"及び“0"〜“4"の9種類である。したが
って、中央部の画素の方向要素が定まれば、16ビットで
現される方向要素のうちの他の7ビットは不要となり、
残りの9ビットで視野の広い情報が保存できることにな
る。
Here, referring again to FIG. 3, when the pixel at the center is in the horizontal direction, that is, “0”, the directional elements that can occur in each of the surrounding pixels due to the continuity of the image are: There are nine types, "c" to "f" and "0" to "4". Therefore, if the direction element of the pixel at the center is determined, the other 7 bits of the direction element expressed by 16 bits become unnecessary,
With the remaining 9 bits, information with a wide field of view can be stored.

第6図に戻り、マスク演算部から出力され、入力バッ
ファ411に格納された画素当り16ビットの方向要素は3
×3マスクの各位置に対応するバッファ421〜429に格納
される。この格納状態において、中心部分に相当するバ
ッファ425からアンド回路431により注目すべき方向要素
に対応するビットが順に取出される。
Returning to FIG. 6, the direction element of 16 bits per pixel output from the mask operation unit and stored in the input buffer 411 is 3
The data is stored in buffers 421 to 429 corresponding to each position of the × 3 mask. In this storage state, the bit corresponding to the directional element of interest is sequentially extracted by the AND circuit 431 from the buffer 425 corresponding to the central portion.

アンド回路431内の図示せぬビット抽出マスクは、初
期値が“1"であり、制御部471から信号を受けるたびに
左よせ演算を行う。この左よせ演算されるビット抽出マ
スクとバッファ425の値とが論理積されることにより注
目すべき方向要素に対応するビットが取出されるのであ
る。
The bit extraction mask (not shown) in the AND circuit 431 has an initial value of “1”, and performs a left-justification operation each time a signal is received from the control unit 471. The bit corresponding to the notable directional element is extracted by ANDing the bit extraction mask to be left-justified and the value of the buffer 425.

つまり、ビット抽出マスクの初期値は“1"であるた
め、最初に0ビット目、すなわち水平方向に対応するビ
ットの値が取出され、左よせ演算により順に0ビット目
〜fビット目が取出されるのである。
That is, since the initial value of the bit extraction mask is "1", the 0th bit, that is, the value of the bit corresponding to the horizontal direction is extracted first, and the 0th bit to the fth bit are sequentially extracted by the left-justification operation. Because

この0ビット目〜fビット目を取出した結果、注目す
べき方向要素が中央部分に無い、すなわちバッファ425
の値が“0"であった場合には、上述のように3×3マス
ク演算部21内のクリア手段213においてエッジではない
として0クリアされたものであるため、1FFセット手段4
33により1FF[H]、すなわちオール1をセットし、次
の処理に移行する。そのバッファ425の値が“0"か否か
を判定するのが判定部432である。
As a result of extracting the 0th bit to the fth bit, there is no directional element to be noticed at the center, that is, the buffer 425
Is “0”, it is determined that the edge is not an edge in the clearing unit 213 in the 3 × 3 mask calculation unit 21 as described above, so that the 1FF setting unit 4
33 sets 1FF [H], that is, all 1s, and shifts to the next processing. The determination unit 432 determines whether the value of the buffer 425 is “0”.

一方、注目すべき方向要素が得られた場合、すなわち
バッファ425のいずれかのビットが“1"であった場合
は、判定部432はクリア手段441に起動をかける。このク
リア手段441により上述の注目する必要がない部分の方
向要素にマスク処理を行い、所定のバッファをクリアす
る。例えば、バッファ425の0ビット目に注目する場合
(水平方向に注目する場合)には、第7図(a)の及
びの位置、すなわちバッファ422及びバッファ428を0
クリアする。なお、他のバッファはそのままである。
On the other hand, when a notable directional element is obtained, that is, when any bit of the buffer 425 is “1”, the determination unit 432 activates the clear unit 441. The clearing means 441 performs a mask process on the directional element of the portion that does not need to be noted, and clears a predetermined buffer. For example, when attention is paid to the 0th bit of the buffer 425 (when attention is paid in the horizontal direction), the positions of and in FIG.
clear. The other buffers remain as they are.

このクリア手段441は内部に図示せぬ16バイトのROMを
有しており、制御部471から信号がくるたびに、すなわ
ちバッファ425の0ビット目〜fビット目を取出すたび
にそのビットに対応するマスクをそのROMから読出し、
バッファ421〜424及び426〜429の対応ビットにセットす
る。
The clearing means 441 has a 16-byte ROM (not shown) therein, and each time a signal comes from the control unit 471, that is, every time a 0th to fth bit is extracted from the buffer 425, a mask corresponding to that bit is read out. From the ROM,
Set to corresponding bits of buffers 421-424 and 426-429.

アンド回路431におけるアンド条件が成立した場合、
マスクがかけられたバッファ421〜424及び426〜429の合
計8個のバッファについて、対応ビット毎の論理和演算
がオア回路451において行われる。一般に、線素方向は
急激に変化しないため、対応ビット毎のオア結果は、16
ビット中、1ビット又は2ビットが“1"になる程度であ
り、最大でも“1"となるのは3ビットである。
When the AND condition in the AND circuit 431 is satisfied,
The OR circuit 451 performs a logical OR operation for each corresponding bit for a total of eight buffers, ie, the buffers 421 to 424 and 426 to 429 to which the mask has been applied. In general, since the line element direction does not change rapidly, the OR result for each corresponding bit is 16
Of the bits, only one bit or two bits becomes “1”, and three bits at most become “1”.

このオア結果の16ビットについて、上述のように必要
な9ビットのみを取出して保存するため、右よせオア回
路452において必要な9ビットを右によせる。この右よ
せ量もアンド回路431と連動し、そのアンド条件が成立
した場合のビット位置に応じて決定され、右から5ビッ
ト目に3×3の中央部分が位置するように行われる。例
えば、バッファ425の0ビット目に注目する場合は、右
よせ量は“12"である。
Of the 16 bits of the OR result, only the necessary 9 bits are extracted and stored as described above, so that the necessary 9 bits are shifted to the right in the right-justification OR circuit 452. The right offset amount also works in conjunction with the AND circuit 431, and is determined according to the bit position when the AND condition is satisfied, and is performed such that the 3 × 3 central portion is located at the fifth bit from the right. For example, when paying attention to the 0th bit of the buffer 425, the right offset amount is “12”.

右よせオア回路452により必要な9ビットが取出され
ると、出力バッファ481に書込まれる。このように、バ
ッファ425の0ビット目〜fビット目を順に注目してい
くと、バッファ421〜429に線素方向を格納する毎に、9
×16ビットの情報が得られることになる。バッファ421
〜429に格納された線素方向について9×16ビットの情
報が得られると、次の処理に移行する。
When the required 9 bits are extracted by the right-hand OR circuit 452, it is written into the output buffer 481. In this manner, when attention is paid to the 0th bit to the fth bit of the buffer 425 in sequence, every time the line element direction is stored in the buffers 421 to 429, 9 bits are stored.
× 16 bits of information will be obtained. Buffer 421
When the information of 9 × 16 bits is obtained for the line element directions stored in .about.429, the processing shifts to the next processing.

第1図に戻り、特徴抽出部41における処理が全て終了
すると、次に3×3マスク演算部21及びROM52〜67のい
ずれかにより、5×5ビットに視野を広げた第2の線素
方向抽出が行われる。この場合、上述の処理によって得
られた方向特徴に応じて、制御部101がROM52〜67のいず
れか1つを選択する。
Returning to FIG. 1, when all the processes in the feature extraction unit 41 are completed, the second line element direction in which the field of view is expanded to 5 × 5 bits by one of the 3 × 3 mask calculation unit 21 and the ROMs 52 to 67 An extraction is performed. In this case, the control unit 101 selects any one of the ROMs 52 to 67 according to the directional features obtained by the above-described processing.

ここで、上述の処理によって得られた方向特徴は、3
×3の9ビットについて、その周囲の方向特徴を含めた
9ビットの情報であり、3×3マスク演算部21内の入力
バッファ211にセットされる。つまり、この9ビットの
情報に基づいて、制御部101がROM52〜67のいずれか1つ
を選択するのである。
Here, the directional features obtained by the above processing are 3
This is 9-bit information including the surrounding directional features of the 9 bits of 3 and is set in the input buffer 211 in the 3x3 mask operation unit 21. That is, the control unit 101 selects one of the ROMs 52 to 67 based on the 9-bit information.

再び第4図を参照すると、入力バッファ211にセット
された9ビットの情報により、ROM52〜67のいずれか1
つから16ビットの情報が出力され、出力バッファ214に
保持される。この16ビットの情報は第3図(a)のいず
れかの方向を示すことになる。
Referring again to FIG. 4, the 9-bit information set in the input buffer 211 allows any one of the ROMs 52 to 67 to operate.
First, 16-bit information is output and held in the output buffer 214. This 16-bit information indicates one of the directions in FIG. 3 (a).

このとき、方向特徴がオール1、すなわち3×3の9
ビットが全て“1"であった場合は、特徴抽出部41内の1F
Fセット手段433により1FF[H]オール1がセットされ
たものである。この場合には、上述と同様に、クリア手
段213によって出力バッファ214の保持値は0クリアされ
る。
At this time, the direction feature is all 1, that is, 3 × 3 = 9.
If all bits are “1”, 1F in the feature extraction unit 41
The 1FF [H] all 1 is set by the F setting means 433. In this case, the held value of the output buffer 214 is cleared to 0 by the clearing unit 213 as described above.

第1図に戻り、3×3マスク演算部21内の出力バッフ
ァ214の保持値は、図示せぬ調停回路により順次画像バ
ッファ51に蓄積される。蓄積された情報は、16×16ビッ
ト毎に画像バッファ51内の図示せぬオア回路により対応
ビット毎に論理和され、最終的に1画素について16ビッ
トの情報となる。この16ビットの情報は全画素について
求められ、これが方向画像71として出力される。
Returning to FIG. 1, the values held in the output buffer 214 in the 3 × 3 mask calculation unit 21 are sequentially accumulated in the image buffer 51 by an arbitration circuit (not shown). The stored information is logically ORed for each corresponding bit by an OR circuit (not shown) in the image buffer 51 every 16 × 16 bits, and finally becomes 16-bit information for one pixel. This 16-bit information is obtained for all pixels, and is output as the direction image 71.

発明の効果 以上説明したように本発明は、単純な二値の3×3マ
スク処理による線素方向抽出を2回行うことにより、5
×5マスクに近い安定した方向要素抽出を5×5マスク
で実行するよりも高速に実行でき、リアルタイムの画像
処理や大画像処理・高速文字認識における方向特徴抽出
が従来より高性能に実現できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the line element direction extraction is performed twice by a simple binary 3 × 3 mask processing, whereby
It is said that stable directional element extraction close to a × 5 mask can be performed faster than performing a 5 × 5 mask, and directional feature extraction in real-time image processing, large image processing, and high-speed character recognition can be realized with higher performance than before. effective.

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

第1図は本発明の実施例による線素方向抽出回路の構成
を示すブロック図、第2図は3×3マスクの重ね合せに
よる視野の拡大を示す概略図、第3図は抽出する線素方
向を示す概略図、第4図は3×3マスク演算部の内部構
成を示すブロック図、第5図は3×3マスクと第4図中
の入力バッファとのビット対応図、第6図は特徴抽出部
の内部構成を示すブロック図、第7図は方向特性抽出時
のビット位置関係を示す概略図である。 主要部分の符号の説明 21……3×3マスク演算部 31,52〜67……ROM 41……特徴抽出部 51……画像バッファ
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a line element direction extracting circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing an enlargement of a visual field by superimposing 3 × 3 masks, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a 3 × 3 mask operation unit, FIG. 5 is a bit correspondence diagram between a 3 × 3 mask and an input buffer in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the internal configuration of the feature extracting unit, and FIG. 7 is a schematic diagram showing the bit position relationship at the time of extracting the directional characteristics. Description of Signs of Main Parts 21... 3 × 3 Mask Calculation Unit 31, 52 to 67... ROM 41... Feature Extraction Unit 51.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画素特定用の3×3ビットマスクを用いて
二値の二次元画像のうち9個の画素からなる第1の特定
画素群を特定する手段と、この特定された第1の特定画
素群の各画素から該特定画素群の方向要素を割当てる第
1の方向要素割当て手段と、この割当てられた方向要素
と前記第1の特定画素群の中心部を除く8個の画素を夫
々中心画素とする9個の画素からなる第2〜第9の特定
画素群を特定する手段と、前記第2〜第9の画素群の各
々について、それらを構成する各画素群から該特定画素
群の方向要素を割当てる第2の方向要素割当て手段と、
前記第1〜第9の特定画素群に割当てられた方向要素か
ら前記第1の特定画素群の方向特徴を決定する手段とを
含むことを特徴とする線素方向抽出回路。
1. A means for specifying a first specific pixel group consisting of nine pixels in a binary two-dimensional image using a 3 × 3 bit mask for specifying a pixel, and the first specified pixel group First direction element allocating means for allocating a direction element of the specific pixel group from each pixel of the specific pixel group, and eight pixels excluding the allocated directional element and the central part of the first specific pixel group, respectively. Means for specifying a second to a ninth specific pixel group consisting of nine pixels serving as a central pixel; and for each of the second to the ninth pixel groups, the specific pixel group Second direction element allocating means for allocating a direction element of
Means for determining a directional feature of the first specific pixel group from directional elements assigned to the first to ninth specific pixel groups.
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