JP2904671B2 - 多階調画像の修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多階調画像を修正す
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキャナで読み込まれた画像には、原稿
についた「こすれキズ」やホコリ等によって画像欠陥が
生じることが多い。また、画像読取の際の電気的なノイ
ズや光学系の汚れも画像欠陥を生じる原因となる。従来
は、製版処理の前処理として多階調画像をＣＲＴに表示
し、オペレータが画像欠陥の部分に他の正常な部分の画
素の濃度データをコピーすることにより画像欠陥を消去
していた。

【０００３】画像欠陥の消去は画像の修正処理の１つで
あり、多階調画像を修正する他の処理としてはレタッチ
が良く知られている。近年ではディスプレイ上に表示さ
れたカラー画像をライトペンなどを用いて修正する電子
的なレタッチも行なわれている。電子的なレタッチにお
いても、多階調画像を修正する際には修正すべき画素位
置に他の部分の画素における画像データをコピーすると
いう手法によって画像を修正することがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来は、画素ごとの濃
度値を他の場所からコピーすることによって多階調画像
を修正していたので、修正すべき画素位置と、その画素
位置にコピーすべき画像の位置とをオペレータが指定し
なければならず、煩雑な手間を要していた。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、多階調画像を容
易に修正することのできる多階調画像の修正装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明による第１の装置では、（Ａ）多階調画像
の濃度を画素ごとに表現した多階調画像データを記憶す
る第１の記憶手段と、（Ｂ）複数の濃度レベルをしきい
値として前記多階調画像データを２値化することによ
り、複数の２値画像データを作成する２値化手段と、
（Ｃ）前記複数の２値画像データを記憶する第２の記憶
手段と、（Ｄ）前記複数の２値画像データのそれぞれ
を、該２値画像データによって表わされる２値画像の輪
郭を表わす輪郭ベクトルデータに変換する輪郭抽出手段
と、（Ｅ）前記複数の輪郭ベクトルデータに対して収縮
処理を実行することによって、前記複数の輪郭データで
表わされる複数の２値画像輪郭の凹凸を減少させ、その
後、収縮後の複数の輪郭ベクトルデータに対して膨張処
理を実行することによって、輪郭が修正された複数の２
値画像輪郭を表す輪郭修正後の複数の輪郭ベクトルデー
タを生成する輪郭修正手段と、（Ｆ）前記輪郭修正後の
複数の輪郭ベクトルデータを多階調画像データに復元す
る復元手段と、を備える。

【０００７】また、この発明による第２の装置では、
（Ａ）多階調画像の濃度を画素ごとに表現した多階調画
像データを記憶する第１の記憶手段と、（Ｂ）複数の濃
度レベルをしきい値として前記多階調画像データを２値
化することにより、複数の２値画像データを作成する２
値化手段と、（Ｃ）前記複数の２値画像データを記憶す
る第２の記憶手段と、（Ｄ）前記複数の２値画像データ
のそれぞれを、該２値画像データによって表わされる２
値画像の輪郭を表わす輪郭ベクトルデータに変換する輪
郭抽出手段と、（Ｅ）前記複数の輪郭ベクトルデータに
対して収縮処理を実行することによって、前記複数の輪
郭データで表わされる複数の２値画像輪郭の凹凸を減少
させ、その後、収縮後の複数の輪郭ベクトルデータに対
して膨張処理を実行することによって、輪郭が修正され
た複数の２値画像輪郭を表す輪郭修正後の複数の輪郭ベ
クトルデータを生成する輪郭修正手段と、（Ｆ）前記輪
郭修正後の複数の輪郭ベクトルデータを多階調画像デー
タに復元する復元手段と、を備える。

【０００８】第１と第２の装置において、さらに、
（Ｇ）修正したい２値画像輪郭部分を含むように、多階
調画像内の修正すべき領域を指定する指定手段と、
（Ｈ）復元手段によって復元された多階調画像データか
ら、前記修正すべき領域内の画像を表わすデータ部分を
抽出するとともに、該抽出したデータ部分によって、修
正前の多階調画像データの対応するデータ部分を置き換
えることにより、修正後の多階調画像データを作成する
データ修正手段と、を備えることが好ましい。

【０００９】

【作用】第１の装置の２値化手段が多階調画像データを
変換して作成した複数の２値画像データには、多階調画
像内の輪郭が含まれている。複数の２値画像データにつ
いて収縮処理を実行すると輪郭の凹凸が減少し、その
後、それらの複数の２値画像データについて膨張処理を
行うと、凹凸が減少した輪郭が得られる。そして、復元
手段が輪郭修正後の複数の２値画像データを多階調画像
に復元すれば、画像内の輪郭が修正された多階調画像が
得られる。

【００１０】第２の装置の輪郭抽出手段は、２値画像デ
ータを輪郭ベクトルデータに変換するので、２値画像デ
ータに含まれている多階調画像内の輪郭が輪郭ベクトル
データによって表わされる。輪郭修正手段が輪郭ベクト
ルデータについて収縮処理を実行すると輪郭の凹凸が減
少し、その後、それらの複数の輪郭ベクトルデータにつ
いて膨張処理を行うと、凹凸が減少した輪郭が得られ
る。そして、復元手段が輪郭修正後の複数の輪郭ベクト
ルデータを多階調画像に復元すれば、画像内の輪郭が修
正された多階調画像が得られる。

【００１１】修正したい２値画像輪郭部分を含むよう
に、指定手段で修正すべき領域を指定し、データ修正手
段でその修正すべき領域における元の多階調画像データ
を輪郭修正後の多階調画像データで置き換えるようにす
れば、画像全体を収縮・膨張処理する場合に生じ易い画
質の劣化を防止できる。

【００１２】

【実施例】以下の順序に従ってこの発明の実施例を説明
する。 Ａ．第１の実施例： Ａ１．装置の構成： Ａ２．輪郭修正処理の手順： Ａ３．第１の実施例の変形例：

【００１３】Ｂ．第２の実施例： Ｂ１．画素輪郭と境界輪郭： Ｂ２．装置の構成： Ｂ３．輪郭修正処理の手順： Ｂ４．輪郭ベクトルデータから画像データへの復元処
理： Ｂ５．第２の実施例の変形例：

【００１４】Ｃ．輪郭抽出処理の詳細： Ｃ１．輪郭抽出に関連する装置の構成： Ｃ２．ランデータへの変換方法： Ｃ３．ベクトル検出時の接続処理の内容： Ｃ４．接続処理の詳細手順： Ｃ５．ベクトル検出処理の詳細： Ｃ６．輪郭抽出の全体処理手順： Ｃ７．輪郭抽出の変形例： Ｄ．その他の変形例

【００１５】Ａ．第１の実施例： Ａ１．装置の構成：図１はこの発明の一実施例としての
画像処理装置を示すブロック図である。この画像処理装
置は、ＣＰＵ１０と、バスライン１２とを備えている。
バスライン１２には、主メモリ１４と、補助メモリ１６
とが接続されており、また、入出力インタフェイス３０
を介してキーボード３３と、マウス３４と、カラーＣＲ
Ｔ３６と、磁気ディスク３８とが接続されている。磁気
ディスク３８には多階調画像データが記憶されている。

【００１６】補助メモリ１６はこの発明における第１と
第２の記憶手段に相当し、マウス３４は指定手段に相当
する。主メモリ１４に記憶されたプログラムをＣＰＵ１
０が実行することによって実現される２値化処理部１０
ａ、膨張・収縮処理部１０ｂ、多階調画像復元部１０
ｃ、および多階調画像修正部１０ｄは、この発明におけ
る２値化手段と輪郭修正手段と復元手段とデータ修正手
段とにそれぞれ相当する。なお、これらの処理部１０
ａ，１０ｂ，復元部１０ｃ，および修正部１０ｄは、ハ
ードウエアで実現するようにしてもよい。

【００１７】Ａ２．輪郭修正処理の手順：図２は、第１
の実施例における処理手順を示すフローチャートであ
る。ステップＴＴ１では、処理対象となる多階調画像
（以下「原画像」と呼ぶ）をオペレータが選択してカラ
ーＣＲＴ３６に表示する。図３は、表示された原画像の
一例を示す平面図であり、図３（Ａ）はキズのない原画
像を示し、図３（Ｂ）はキズＤＦのある原画像を示して
いる。この実施例では、原画像はカラー画像であり、原
画像を表わす多階調画像データはＲＧＢの３原色の輝度
データを含んでいるものとする。

【００１８】図３（Ｂ）のようにキズＤＦを含む場合に
は、ステップＴＴ２において図３（Ｃ）に示すキズマス
クＤＭと処理領域ＳＡとをマウス３４を用いて指定す
る。キズマスクＤＭはキズＤＦを含む領域、例えば矩形
の領域であり、処理領域ＳＡはキズマスクＤＭを含む矩
形の領域である。処理領域ＳＡを表わす多階調画像デー
タは、補助メモリ１６内の画像データバッファ２０に記
憶される。キズマスクＤＭの内部は、画像データバッフ
ァ２０内において白色（または黒色）に塗りつぶされ
る。例えばＲＧＢの各色の輝度が８ビットで表わされて
いる場合には、キズマスクＤＭ内の輝度値が各色とも２
５５（または０）に設定される。多階調画像の原点Ｏを
基準としたキズマスクＤＭの輪郭点の座標データは、補
助メモリ１６内のキズデータバッファ２２に記憶され
る。

【００１９】キズマスクＤＭは、この発明における「修
正すべき領域」に相当する。なお、キズマスクＤＭはキ
ズＤＦを含む領域であればよく、その形状は任意であ
る。また、処理領域ＳＡは、オペレータが指定せずに、
キズマスクＤＭを含む領域（例えばキズマスクＤＭに外
接する矩形の領域）を処理領域ＳＡとして自動的に決定
しても良い。

【００２０】ステップＴＴ３では、２値化処理部１０ａ
が処理領域ＳＡの多階調画像データに対して２値化処理
を行なう。図４はステップＴＴ３における２値化処理の
詳細手順を示すフローチャートである。ステップＴＴ３
１では、ＲＧＢの３色の中から対象色を１つ選択する。
そして、ステップＴＴ３２では２値化のしきい値Ｄthを
０に初期化し、ステップＴＴ３３ではしきい値Ｄthに１
が加算される。

【００２１】ステップＴＴ３４では、しきい値Ｄthを用
いて多階調画像データを２値化することにより２値画像
データが作成される。すなわち、多階調画像データの値
がしきい値Ｄth未満の画素については２値画像データの
値を０（黒色を示す）とし、しきい値Ｄth以上の画素に
ついては２値画像データの値を１（白色を示す）とす
る。

【００２２】ステップＴＴ３５では、現在のしきい値Ｄ
thを所定の最大値Ｄmaxと比較する。この最大値Ｄmax
は、画像データの最大値（８ビットの場合には２５５）
である。しきい値Ｄthが最大値Ｄmax に等しくない場合
にはステップＴＴ３３に戻り、しきい値Ｄthを１つ増加
して２値化処理を繰り返す。

【００２３】図５は、２値化処理の結果を示す説明図で
ある。図５（Ａ）は処理領域ＳＡ内の多階調画像を示
し、図５（Ｂ）は２値化処理によって得られた２値画像
を重ねて上から見た状態を示している。また、図５
（Ｃ）は、図５（Ｂ）を矢印Ｃの方向にやや上方から見
た斜視図である。なお、図５の例では簡単化するため
に、処理領域ＳＡ内において多階調画像データＤｉの値
が１から９の範囲にあるものとしている。この実施例で
は、多階調画像データは輝度を表わすので、白色のキズ
マスクの領域における多階調画像データＤｉの値は９で
ある。図５（Ａ）の多階調画像データに対して、しきい
値Ｄthを１〜９の範囲で変化させて２値化を行なうと、
図６に示す９組の２値画像が得られる。図５（Ｂ），
（Ｃ）は、これらの２値画像の白色領域のみを重ねて示
したものである。図６の各２値画像において、白色の領
域は２値画像データＤｐの値が１の領域であり、斜線を
付した領域は２値画像データＤｐの値が０の領域であ
る。キズマスクＤＭの形状は、図６（Ａ）〜（Ｇ）の７
組の２値画像において観察される。９つの２値画像を表
わす２値画像データは、補助メモリ１６内の画像データ
バッファ２０に記憶される。なお、補助メモリ１６の容
量が不足する場合には、２値画像データを磁気ディスク
３８に一旦保存するようにしても良い。

【００２４】図４に戻り、ステップＴＴ３６ではＲＧＢ
の３色すべてについて２値化処理が終了したか否かが判
断され、終了していなければステップＴＴ３１に戻り次
の色を選択して上述した２値化処理を実行する。

【００２５】こうしてＲＧＢのすべての色について２値
化処理が終了すると、図２のステップＴＴ４において各
２値画像を収縮し、ステップＴＴ５において膨張するこ
とによってキズを消去する。図７は２値画像の収縮と膨
張の処理を示す説明図である。図７（Ａ）は、図６
（Ｅ）に示す２値画像の白色部ＷＡの輪郭を示してい
る。図７（Ａ）の２値画像について白色部ＷＡを収縮す
ると、図７（Ｂ）に示すようなキズマスクの形状が消え
た白色部ＷＡ１が得られる。収縮処理は、２値画像に含
まれるキズマスクＤＭの形状を消去するために行なうも
のであり、キズマスクＤＭの幅ＷDMの１／２以上の幅で
白色部ＷＡを収縮する。キズマスクＤＭの幅は、補助メ
モリ１６内のキズデータバッファ２２に記憶されている
キズマスクの座標データに基づいて算出される。収縮処
理の後、収縮幅と同じ幅で膨張処理を行なうと、図７
（Ｃ）に示すように、キズマスクＤＭの形状を含まない
２値画像が得られる。

【００２６】なお、収縮処理と膨張処理はそれぞれ「細
らせ」および「太らせ」とも呼ばれる処理であり、８近
傍ウィンドウを用いて実行することができる。なお、白
色領域ＷＡの収縮処理は黒色領域の膨張処理と等価であ
り、白色領域の膨張処理は黒色領域の収縮処理と等価で
ある。

【００２７】上記の収縮処理と膨張処理が各２値画像に
対してそれぞれ実行されると、図７（Ｄ）および（Ｅ）
に示すように、各２値画像内のキズマスクに相当する形
状が消去される。

【００２８】図２のステップＴＴ６では、多階調画像復
元部１０ｃが２値画像から多階調画像を復元する。図８
（Ａ）に示すように、各２値画像の白色領域における２
値画像データＤｐの値は１なので、これらの２値画像デ
ータＤｐの値を画素ごとを単純に加算するだけで、図８
（Ｂ）に示す多階調画像データＤｉが得られる。

【００２９】図８に示す多階調画像データＤｉは、キズ
のない画像であるが、画像の収縮と膨張を行なったの
で、キズ以外の部分の画像が劣化する場合がある。そこ
で、図２のステップＴＴ７では、多階調画像修正部１０
ｄが、キズ消去後の多階調画像（図８（Ｂ））の中から
キズマスクＤＭの領域のデータを抽出し、抽出した画像
データで原画像データを置き換える。この際、図９に示
すように、キズデータバッファ２２に記憶されたキズマ
スクＤＭ（図９（Ｂ））の輪郭点の座標からキズマスク
ＤＭの領域が判断され、キズ消去後の多階調画像データ
（図９（Ａ））の中からキズマスクＤＭの領域内でデー
タだけが抽出されて原画像データにコピーされる。こう
して得られた多階調画像は、図９（Ｃ）に示すように、
キズマスクＤＭの領域だけが更新されているので、画像
全体を収縮・膨張処理した場合に比べて画像全体が高画
質に保たれている。

【００３０】Ａ３．第１の実施例の変形例： （１）上記の第１の実施例では、キズマスクを白く塗り
つぶしていたが、黒く塗りつぶすようにしてもよい。キ
ズマスクを黒く塗りつぶす場合には、図２のステップＴ
Ｔ４で黒色領域を収縮し、ステップＴＴ５では黒色領域
を膨張すれば良い。また、キズマスクを黒く塗りつぶす
場合には、図２のステップＴＴ４で白色領域を膨張し、
ステップＴＴ５で白色領域を収縮してもよい。図５３
は、キズマスクＤＭを黒く塗りつぶした場合に、しきい
値Ｄthを１〜９の範囲で変化させて得られた２値画像を
示し、図６に対応するものである。ここでは図５３
（Ｇ）〜（Ｉ）の３組の２値画像においてキズマスクＤ
Ｍの形状が観察される。図５４は、図７に対応し、２値
画像の膨張と収縮の処理を示す。図５４（Ａ）は、図５
３（Ｅ）に示す２値画像の白色部ＷＡの輪郭であり、キ
ズマスクＤＭの幅ＷDMの１／２以上の幅で白色部ＷＡを
膨張すると、図５４（Ｂ）に示すように、キズマスクの
形状が消えた白色部ＷＡ１が得られる。なお、破線で示
しているのは、膨張処理前の白色部ＷＡである。そして
膨張幅と同じ幅で収縮処理すれば、図５４（Ｃ）に示す
ように、キズマスクＤＭの形状を含まない２値画像が得
られる。

【００３１】（２）図２のステップＴＴ７ではキズマス
クＤＭの領域でなく、処理領域ＳＡ内の多階調画像デー
タを更新するようにしてもよい。ただし、キズマスクＤ
Ｍの領域内の多階調画像データのみを更新する方が、画
像データを更新する領域が小さいので、画質劣化を小さ
く抑えることができるという利点がある。

【００３２】Ｂ．第２の実施例：第１の実施例では２値
画像データを処理することによって画像を修正したが、
以下に説明する第２の実施例では、２値画像データから
画像の輪郭を表わす輪郭ベクトルデータを求め、輪郭ベ
クトルデータを処理することによって画像を修正する。

【００３３】Ｂ１．画素輪郭と境界輪郭：図１０は、２
値画像における画素輪郭と境界輪郭とを比較して示す説
明図である。画素輪郭は、図１０（ａ）に示すように画
素座標Ｘｐ、Ｙｐで規定された端点を連結して構成され
る輪郭であり、その輪郭ベクトルは各画素の中心を通っ
ているものと考えることができる。一方、境界輪郭は、
図１０（ｂ）に示すように画素間の境界の座標（以下、
「境界座標」と呼ぶ）Ｘｂ、Ｙｂで規定された端点を連
結して構成される輪郭であり、輪郭ベクトルは画素の境
界を通っているものと考えることができる。

【００３４】境界輪郭は、画素輪郭と比較して以下のよ
うな利点を有している。 （１）画素輪郭では１画素幅の画像領域をベクトルで表
現できないが、境界輪郭ではこれが可能である。 （２）図１０（ｃ）に示すように、２つの画像領域が互
いに接触しているときに、境界輪郭では輪郭線が互いに
重なるので、接触していることを容易に検出することが
できる。一方、画素輪郭では、接触する部分における２
つの画像領域の輪郭線が互いに重ならないので、接触し
ていることを検出するのが困難である。 （３）解像度が異なった装置（ＣＲＴ、プリンタなど）
へ出力するために間引きなどの収縮処理を行なった場合
に、画素輪郭よりも境界輪郭の方が収縮処理に伴う誤差
が小さい。これは、画素輪郭では輪郭ベクトルで表わさ
れたルートに沿って連結された画素によって輪郭の形状
が作成されるので輪郭形状が１画素の大きさに依存して
しまうのに対して、境界輪郭では輪郭ベクトルが輪郭の
形状自身を表わしている、という差に起因している。 （４）上記（３）と同じ理由により、画素輪郭では画像
データのアフィン変換や変形処理の際に誤差を生じ易
い。

【００３５】Ｂ２．装置の構成：図１１は、この発明の
第２の実施例としての画像処理装置を示すブロック図で
ある。この画像処理装置は、第１の実施例における画像
処理装置（図１）のＣＰＵ１０内にランデータ変換部１
０ｅと輪郭抽出部１０ｆとを追加し、補助メモリ１６内
に輪郭抽出用データバッファ２４と、復元用データバッ
ファ２６とを追加したものである。なお、ランデータ変
換部１０ｅと輪郭抽出部１０ｆはこの発明における輪郭
抽出手段に相当する。

【００３６】ランデータ変換部１０ｅは、２値画像デー
タに基づいて、走査線に沿った２値画像データの変化点
を画素の境界座標に従って表わしたランデータに変換す
る。２値画像データからランデータへの変換方法につい
ては更に後述する。輪郭抽出部１０ｆは、ランデータに
基づいて、輪郭点の検出、輪郭の部分ベクトルの生成、
および部分ベクトルを連結した閉ループの検出を行な
う。これらの処理の詳細は後述する。

【００３７】輪郭抽出用データバッファ２４は、ランデ
ータ変換部１０ｅおよび輪郭抽出部１０ｆが２値画像デ
ータから輪郭ベクトルデータを生成する際に使用するデ
ータを記憶する。また、復元用データバッファ２６は、
多階調画像復元部１０ｃが輪郭ベクトルデータを多階調
画像データに復元する際に使用するデータを記憶する。

【００３８】Ｂ３．輪郭修正処理の手順：図１２は第２
の実施例における輪郭修正処理の手順を示すフローチャ
ートである。ステップＴＴ１〜ＴＴ３は第１の実施例に
おけるこれらのステップ（図２）と同じであり、これに
よって、例えば図６に示す９つの２値画像データが得ら
れる。

【００３９】ステップＴＴ１０では、ランデータ変換部
１０ｅおよび輪郭抽出部１０ｆが、２値画像データに基
づいて輪郭ベクトルデータを作成する。図１３は、図６
の各２値画像に対応する輪郭ベクトルを示す概念図であ
る。輪郭ベクトルデータは、２値画像の白色領域（図６
において２値画像データＤｐの値が１の部分）の輪郭を
表わしている。なお、輪郭ベクトルは境界輪郭を表わす
ベクトルであり、主走査方向Ｙまたは副走査方向Ｘに平
行なベクトルのみで構成されている。ただし、図１３で
は図示の便宜上、斜めのベクトルを使用して簡略化して
いる。輪郭ベクトルデータを作成する手順の詳細につい
ては、さらに後述する。

【００４０】ステップＴＴ１１では、９つの各輪郭ベク
トルについて収縮処理を実行する。図１４は、輪郭ベク
トルの収縮処理の方法を示す説明図である。図１４にお
いて、破線は収縮処理前のベクトル、実線は収縮処理後
のベクトルを示している。斜線を付して示すように、各
ベクトルの進行方向の左側が黒色領域、右側が白色領域
である。

【００４１】図１４（Ａ１）〜（Ａ４）の例では、２つ
の連続するベクトルＶ１，Ｖ２が進行方向に対して右に
曲がっている。これらの場合には、２つのベクトルＶ
１，Ｖ２の中間点Ｐｍ（図中、白丸で示す）がベクトル
の進行方向に対して右下に移動する。図１４（Ａ５）に
示す４つのベクトルＶ１〜Ｖ４に対して、図１４（Ａ
１）〜（Ａ４）で示される中間点の移動方向を当てはめ
ると、４つのベクトルＶ１〜Ｖ４で囲まれる白色部が収
縮される。

【００４２】図１４（Ｂ１）〜（Ｂ４）の例では、２つ
の連続するベクトルＶ１，Ｖ２が進行方向に対して左に
曲がっている、これらの場合には、２つのベクトルＶ
１，Ｖ２の中間点Ｐｍがベクトルの進行方向に対して右
上に移動する。この結果、図１４（Ｂ５）で示されるよ
うに、４つのベクトルＶ１〜Ｖ４で囲まれた黒色部が膨
張される。

【００４３】なお、移動するのは２つの連続したベクト
ルＶ１，Ｖ２の中間点Ｐｍのみであり、第１のベクトル
Ｖ１の始点は、その点を中間点とする２つのベクトルの
曲がり方に応じて移動する。第２のベクトルＶ２の終点
についても同様である。

【００４４】図１４における各場合の中間点Ｐｍの移動
後の座標を求める方法としては、例えば、以下に示すも
のを適用できる。輪郭ベクトルは境界輪郭を表わすの
で、各ベクトルは境界座標Ｘｂ，Ｙｂの座標軸のどちら
かに平行である。従って、１つのベクトルの始点と終点
の座標を比べると、境界座標Ｘｂ，Ｙｂのいずれか一方
が同じで他方が異なるだけである。図１４（Ａ１）の例
では第１のベクトルＶ１の始点と終点の座標はＸｂ座標
が同じでＹｂ座標が異なり、第２のベクトルＶ２の始点
と終点の座標はＹｂ座標が同じでＸｂ座標が異なる。２
つの連続するベクトルＶ１，Ｖ２が進行方向に対してど
ちらに曲がっているかは、２つのベクトルＶ１，Ｖ２の
始点と終点の座標の増減の向きを調べることによって知
ることができる。下記の表１は、図１４（Ａ１）〜（Ａ
４）および（Ｂ１）〜（Ｂ４）における２つのベクトル
Ｖ１，Ｖ２の始点と終点の座標の増減の向きと、中間の
端点Ｐｍ（Ｘｍ，Ｙｍ）を移動させた後の座標を示して
いる。

【表１】 ここで、ＷDMはキズマスクの幅である。このように、輪
郭ベクトルを収縮する際には、一度の収縮処理で所望の
幅（ここではＷDM／２）だけ収縮することが可能であ
る。

【００４５】図１５は、図１３（Ｅ）をさらに簡略化し
て描いた輪郭ベクトルが収縮される様子を示す説明図で
ある。図１５（Ａ）は収縮前の状態を示し、図１５
（Ｂ）は図１４に示す方法に従ってベクトルの端点を移
動させた状態、図１５（Ｃ）は収縮後の最終状態を示し
ている。図１５（Ｂ）の状態では、２つの箇所ＶＡ，Ｖ
Ｂにおいて、異なる向きのベクトルが重なりあってい
る。このように、異なる向きのベクトルが重なる部分Ｖ
Ａ，ＶＢについては、それらのベクトルが省略され、図
１５（Ｃ）に示すような重なりの無い輪郭ベクトルが形
成される。

【００４６】こうして輪郭ベクトルが収縮されると、図
１２のステップＴＴ１２において輪郭ベクトルを膨張す
る。この膨張は、下記の表２に示すように、表１に示す
収縮の場合と移動の向きを逆にしたものである。

【表２】

【００４７】以上の収縮・膨張処理を行なうと、第１の
実施例における図７の場合と同じように、画像内のキズ
が消去される。図１２のステップＴＴ１３では、多階調
画像復元部１０ｃによって修正後の輪郭ベクトルが２値
画像に復元される。この処理手順についてはさらに後述
する。つぎのステップＴＴ６およびステップＴＴ７で
は、第１の実施例（図２）におけるこれらのステップと
同じ処理が実行され、キズが消去された多階調画像が作
成される。

【００４８】以上のように、第２の実施例では、２値画
像を輪郭ベクトルデータに変換し、輪郭ベクトルデータ
に対して収縮処理と膨張処理を実行する。輪郭ベクトル
データに対しては、所望の幅の収縮や膨張をそれぞれ一
回の処理で実行することができるので、収縮・膨張処理
を短時間で行なうことができるという利点がある。

【００４９】Ｂ４．輪郭ベクトルデータから画像データ
への復元処理：図１６は、ステップＴＴ１３における復
元処理の詳細手順を示すフローチャートである。ステッ
プＴＴ４１では、この復元処理に使用されるすべてのバ
ッファが初期化される。図１７は、この復元処理におい
て処理の対象となる輪郭ベクトルの一例と、初期化され
たバッファとを示す説明図である。

【００５０】復元処理に使用されるバッファは、水平変
化点バッファ５２と、ペイントバッファ５４と、垂直ソ
ートバッファ５６と、端点格納メモリ５８であり、これ
らは復元用データバッファ２６（図１１）内の領域とし
て補助メモリ１６内に確保される。水平変化点バッファ
５２は、水平方向（Ｘｂ軸方向に平行な方向）における
白黒の変化点の境界座標を記憶する。ペイントバッファ
５４は、１本の水平な走査線について得られた２値画像
データを一時記憶する。垂直ソートバッファ５６は、水
平ベクトルを垂直方向に対してソートする際に用いられ
る。端点格納メモリ５８は、垂直方向にソートされた水
平ベクトルの始点の座標Ｘｓと終点の座標Ｘｅとを記憶
する。なお、復元の結果として得られる２値画像データ
は、画像データバッファ２０に記憶される。

【００５１】ステップＴＴ４２では、輪郭ベクトルの中
で水平方向のベクトルのみが抽出され、垂直方向にソー
トされる。図１８は、垂直方向のソーティングの状態を
示す説明図である。垂直方向のソーティングでは、まず
図１８（ｄ）に太い実線で示すように、水平方向のベク
トルＶ０〜Ｖ４のみが抽出される。抽出された水平ベク
トルの始点の境界座標Ｘｓと終点の境界座標Ｘｅは、端
点格納メモリ５８に記憶される。例えば第１のベクトル
Ｖ０の場合には、始点座標Ｘｓ＝＃１と終点座標Ｘｅ＝
＃２とが記憶される。また、垂直ソートバッファ５６に
は、その水平ベクトルＶ０のＹｂ座標（＝０）に対応す
る位置に、水平ベクトルＶ０の端点格納メモリ５８にお
けるアドレス＊０が書き込まれる。なお、端点格納メモ
リ５８のリンクデータ（図中では単に「リンク」と示
す）は、他のアドレスとの連結状態を示すデータであ
り、「ＮＣ］は他のアドレスと連結されていないことを
示している。

【００５２】第３の水平ベクトルＶ２を抽出する場合に
は、水平ベクトルＶ２のＹｂ座標（＝１）に対応する垂
直ソートバッファ５６内の位置には、既に第２の水平ベ
クトルＶ１のアドレス＊１が登録されている。このよう
な場合には、図１８（ｃ）および（ｆ）において矢印で
示すように、端点格納メモリ５８における水平ベクトル
Ｖ２のリンクデータにはアドレス＊１と連結されている
ことを示す旨を登録し、垂直ソートバッファ５６には新
たに抽出された水平ベクトルＶ２のアドレス＊２が書き
込まれる。図１９は、すべての水平ベクトルＶ０〜Ｖ４
に対して垂直方向のソーティングが終了した状態を示し
ている。このようなソーティングは、従来のソーティン
グに比べて極めて高速に実行できる。

【００５３】図１６のステップＴＴ４３では、垂直ソー
トバッファ５６内の位置（すなわち、境界座標Ｙｂ）を
示すパラメータｎを−１に初期化し、ステップＴＴ４４
ではパラメータｎを１つ増加する。次のステップＴＴ４
５〜ＴＴ５０では、水平方向の１本の走査線に注目し、
その走査線上にある水平ベクトルを２値画像に変換す
る。図２０は、ｎ＝０の場合の処理、すなわち境界座標
Ｙｂが０の走査線についてのステップＴＴ４５〜ＴＴ５
０の処理の様子を示している。

【００５４】ステップＴＴ４５では、パラメータｎで示
される垂直ソートバッファ５６の位置に、水平ベクトル
が登録されているか否かが判断される。水平ベクトルが
登録されていなければ、ステップＴＴ４４に戻り、パラ
メータｎを１つ増加する。図２０に示すように、この例
ではｎ＝０の位置にアドレス＊０が登録されているの
で、ステップＴＴ４６が実行される。ステップＴＴ４６
では、垂直ソートバッファ５６に登録されているアドレ
ス＊０に従って、端点格納メモリ５８から水平ベクトル
の始点座標Ｘｓと終点座標Ｘｅが読出される。ステップ
ＴＴ４７では、この始点座標Ｘｓ（＝＃１）に対応する
水平変化点バッファ５２の位置に「＋１」を登録し、終
点座標Ｘｅ（＝＃２）に対応する位置に「−１」を登録
する。ステップＴＴ４８では、端点格納メモリ５８の現
在処理中の水平ベクトルに他の水平ベクトルがリンクさ
れているか否かが判断される。リンクされている水平ベ
クトルがあれば、そのベクトルに対してステップＴＴ４
６，ＴＴ４７が実行される。図２０において、アドレス
＊０のリンクデータは「ＮＣ］なので、連結されている
水平ベクトルは無い。

【００５５】ステップＴＴ４９では、水平変化点バッフ
ァ５２のデータに従ってペイントバッファ５４に２値画
像データが書き込まれる。この処理では、図２０（ｂ）
に示すように、水平変化点バッファ５２の値が「＋１」
の境界座標から「−１」の境界座標までの範囲の画素に
対して２値画像データの値が「１」に設定される。

【００５６】ステップＴＴ５０では、ペイントバッファ
５４内の２値画像データが画像データバッファ２０にコ
ピーされる。なお、この際、図２０（ｃ）に示すよう
に、パラメータｎで示される位置における垂直ソートバ
ッファ５６のデータが０に初期化される。

【００５７】ステップＴＴ５１では画像内の最下段の走
査線についての処理が終了したか否かが判断され、終了
していなければステップＴＴ４４に戻り、上述のステッ
プＴＴ４４〜ＴＴ５０の処理が繰り返される。

【００５８】図２１は、パラメータｎが１の場合の処理
を示す説明図である。パラメータｎ＝１で示される垂直
ソートバッファ５６の位置には、水平ベクトルのアドレ
ス＊２が登録されている。そこで、端点格納メモリ５８
のアドレス＊２に登録されている水平ベクトルの始点座
標Ｘｓと終点座標Ｘｅが読出される（ステップＴＴ４
６）。そして、この始点座標Ｘｓ（＝＃３）に対応する
水平変化点バッファ５２の位置に「＋１」を加算し、終
点座標Ｘｅ（＝＃４）に対応する位置に「−１」を加算
する（ステップＴＴ４７）。端点格納メモリ５８のアド
レス＊２の水平ベクトルには、アドレス＊１とリンクさ
れている旨が登録されているので、アドレス＊１の水平
ベクトルに対してステップＴＴ４６，ＴＴ４７が実行さ
れる。この結果、水平変化点バッファ５２の座標＃０の
位置に「＋１」が加算され、座標＃１の位置に「−１」
が加算される。これ以前に、パラメータｎ＝０の処理
（図２０）において水平変化点バッファ５２の座標＃１
の位置に「＋１」が書き込まれていたので、パラメータ
ｎ＝１の処理において同じ座標＃１の位置に「−１」が
加算されると、その結果は０になる。また、座標＃２の
位置の値（＝−１）は図２０の値のままである。

【００５９】こうして、水平変化点バッファ５２にデー
タが加算されると、このデータに従ってペイントバッフ
ァ５４に２値画像データが書き込まれる（ステップＴＴ
４９）。すなわち、水平変化点バッファ５２の値が「＋
１」の境界座標から「−１」の境界座標までの範囲の画
素に対して２値画像データの値が「１」に設定される。
そして、ペイントバッファ５４内の２値画像データが画
像データバッファ２０にコピーされ（ステップＴＴ５
０）、垂直ソートバッファ５６のパラメータｎ＝１の位
置のデータが０に初期化される。

【００６０】図２２，２３，２４はそれぞれｎ＝２，
３，４の場合の処理を示している。ｎ＝３（図２３）の
場合には、垂直ソートバッファ５６には水平ベクトルの
アドレスが登録されていないので、水平変化点バッファ
５２にすでに登録されているデータに従ってペイントバ
ッファ５４に２値画像データが書き込まれ、画像データ
バッファ２０にコピーされる。また、ｎ＝４（図２４）
の場合には、端点格納メモリ５８における始点座標Ｘｓ
と終点座標Ｘｅとに従って水平変化点バッファ５２内に
「＋１」と「−１」がそれぞれ加算されると、水平変化
点バッファ５２内のデータがすべて０になる。また、垂
直ソートバッファ５６のｎ＝４の位置のデータも０に初
期化される。この結果、水平変化点バッファ５２と垂直
ソートバッファ５６内のデータはすべて０になり、図１
７に示す初期化時の状態と同じになる。従って、図２４
（ｄ）に示すベクトルＶ４よりも下に他の輪郭ベクトル
が存在する場合にも、ステップＴＴ４４〜ＴＴ５１の処
理を繰り返すことによって、その輪郭ベクトルを２値画
像に復元することができる。

【００６１】Ｂ５．第２の実施例の変形例： （１）以上の復元処理では、輪郭ベクトルを２値画像に
復元したが、輪郭ベクトルから多階調画像を直接復元す
ることも可能である。例えば、図１３（Ｅ）のものを収
縮・膨張処理して得られた輪郭ベクトルについては、ペ
イントバッファ５４（例えば図２０）に値「１」を書き
込む代わりに、２値化で用いたしきい値Ｄth（＝５）の
値を書き込むようにする。この場合には、２値化の際に
用いたしきい値Ｄthが小さい輪郭ベクトルデータから順
に（すなわち図１３（Ｉ）から（Ａ）の順に）図１６の
復元処理を実行し、復元して得られた多階調画像データ
を画像データバッファ２０に上書きしていけば、図８
（Ｂ）に示す多階調画像データを得ることができる。こ
のように、輪郭ベクトルデータから多階調画像データを
直接復元するようにすれば、図１２のステップＴＴ６が
不要になるという利点がある。

【００６２】（２）上記の第２の実施例では境界輪郭に
関する輪郭ベクトルを使用したが、画素輪郭に関する輪
郭ベクトルを求めて画像の輪郭を修正してもよい。

【００６３】Ｃ．輪郭抽出処理の詳細： Ｃ１．輪郭抽出に関連する装置の構成：図２５は、輪郭
抽出に関連する装置の構成を示すブロック図である。輪
郭抽出には、図１１にも示すランデータ変換部１０ｅ
と、輪郭抽出部１０ｆと、画像データバッファ２０と、
輪郭抽出用データバッファ２４とが使用される。輪郭抽
出用データバッファ２４は、ランデータバッファ３と、
作業バッファ５と、ベクトルデータメモリ６とを含んで
いる。

【００６４】ランデータバッファ３は、ランデータ変換
部１０ｅで作成されたランデータを一時記憶するバッフ
ァである。１つ前の走査線のランデータを記憶するため
の第１のランデータバッファ３１と、現在の走査線のラ
ンデータを記憶するための第２のランデータバッファ３
２とを有している。

【００６５】作業バッファ５は、輪郭抽出の処理に用い
るデータを一時的に格納するバッファであり、３つのレ
ジスタ５ｃ、５ｐ、５ｎを備えている。以下では、第１
のレジスタ５ｃを「ｃｏｌｕｍｎレジスタ」、第２のレ
ジスタ５ｐを「ｐｒｅｖレジスタ」、第３のレジスタ５
ｎを「ｎｅｘｔレジスタ」と呼ぶ。これらのレジスタの
使用方法については後述する。

【００６６】ベクトルデータメモリ６は、輪郭ベクトル
データの座標データと、各座標データの連結状態を示す
データ（「リンクポインタ」と呼ぶ）を格納する。

【００６７】Ｃ２．ランデータへの変換方法：図２７
は、ランデータ変換部１０ｅにおける２値画像データか
らランデータへの変換方法を示す説明図である。図２６
（ａ）、（ｂ）には、それぞれ２値画像データＤｐと、
２値画像データＤｐを変換して求められたランデータＤ
ｒとが示されている。図２６（ａ）は走査線の先頭の画
素の２値画像データの値が０の場合であり、図２６
（ｂ）は走査線の先頭の画素の２値画像データの値が１
の場合である。

【００６８】ランデータＤｒは、２値画像データＤｐの
値が変化する境界座標Ｘｂの座標値を順に配列したデー
タである。１本の走査線のランデータＤｒの最後には、
境界座標Ｘｂの最大値Ｎｂに１を加えた値（＝Ｎｂ＋
１、この値は走査線上の画素数に１を加えた値に等し
い）が走査線終了データとして３つ連続して付加されて
いる。この走査線終了データ（Ｎｂ＋１）は、１走査線
分のランデータの最後を示している。なお、図２６
（ｂ）のように走査線の先頭の画素の２値データの値が
１の場合には、ランデータＤｒの最初の値は０となる。

【００６９】Ｃ３．ベクトル検出時の接続処理の内容：
図２７〜図３１は、輪郭ベクトルの検出時における接続
処理の内容を示す説明図である。ここで、「接続処理」
とは、輪郭ベクトル相互の接続関係を更新する処理を言
い、具体的には、輪郭ベクトルの両端点に関するデータ
を作業バッファおよびベクトルデータメモリに登録する
処理のことを言う。接続処理は、輪郭抽出部１０ｆによ
って実行される。なお、以下の説明において、ｃｏｌｕ
ｍｎ［＃Ｘｂ］はｃｏｌｕｍｎレジスタ５ｃの境界座標
Ｘｂの位置を示す（但し、その位置に登録されているデ
ータを示す場合もある）。ｐｒｅｖ［＃Ｘｂ］、ｎｅｘ
ｔ［＃Ｘｂ］も同様である。

【００７０】図２７は、（ａ）に示すベクトルＶ１が検
出された状態を示している（ベクトルの検出方法につい
ては更に後述する）。この時、ベクトルデータメモリ６
には，（ｃ）に示すようにベクトルＶ１の始点Ｐ１と終
点Ｐ２の境界座標（Ｘｂ，Ｙｂ）がアドレス＊１、＊２
にそれぞれ格納される。ベクトルデータメモリ６のリン
クデータは、各アドレスの座標データがどのアドレスの
座標データと連結されているかを示している。この実施
例では、リンクデータで指定されたアドレスの座標デー
タで示される端点が、そのベクトルの終点である。図２
７の例では、アドレス＊１の座標データで示される端点
を始点とし、アドレス＊２の座標データで示される端点
を終点とするベクトルＶ１が検出されたことがリンクデ
ータによって表わされている。アドレス＊２のリンクデ
ータとしては、どのアドレスとも連結されていないこと
を示すデータ（図中「ＮＣ」と記す）が格納される。

【００７１】図２７（ｂ）に示すように、作業バッファ
５の各レジスタ（ｐｒｅｖ、ｃｏｌｕｍｎおよびｎｅｘ
ｔ）には、各境界座標Ｘｂに対して１つのデータが登録
できる。各レジスタは、次のような機能を有している。 ａ）ｃｏｌｕｍｎレジスタ５ｃ：ベクトル列の開始点の
境界座標Ｘｂの位置に、開始点の座標データのアドレス
（ベクトルデータメモリ６のアドレス）を格納する。ま
た、ベクトル列の終了点の境界座標Ｘｂの位置に、終了
点の座標データのアドレスを格納する。 ｂ）ｐｒｅｖレジスタ５ｐ：ベクトル列の終了点の境界
座標Ｘｂの位置に、ベクトル列の開始点の境界座標Ｘｂ
の値を格納する。 ｃ）ｎｅｘｔレジスタ５ｎ：ベクトル列の開始点の境界
座標Ｘｂの位置に、ベクトル列の終了点の境界座標Ｘｂ
の値を格納する。 これらのレジスタに登録されるデータは、後述する「対
応関係」を示す。

【００７２】図２７において、作業バッファ５のｃｏｌ
ｕｍｎレジスタ５ｃには、検出されたベクトルＶ１の始
点Ｐ１の境界座標Ｘｂ（＝＃１）の位置（ｃｏｌｕｍｎ
［＃１］）に始点の座標データが格納されているベクト
ルデータメモリ６のアドレス（以下、座標データのアド
レスと称す）（＝＊１）が登録される。また、終点Ｐ２
の境界座標Ｘｂ（＝＃３）の位置（ｃｏｌｕｍｎ［＃
３］）に、終点の座標データのアドレス（＝＊２）が登
録される。なお、図２７（ｂ）の各レジスタにおける
「−」のマークは、有効なデータが登録されていないこ
とを示している。

【００７３】ｐｒｅｖレジスタ５ｐには、ベクトルＶ１
の終点Ｐ２の境界座標Ｘｂ（＝＃３）の位置（ｐｒｅｖ
［＃３］）に、ベクトルＶ１の始点Ｐ１の境界座標Ｘｂ
（＝＃１）が登録される。一方、ｎｅｘｔレジスタ５ｎ
には、ベクトルＶ１の始点Ｐ１の境界座標Ｘｂ（＝＃
１）の位置（ｎｅｘｔ［＃１］）に、ベクトルＶ１の終
点Ｐ２の境界座標Ｘｂ（＝＃３）が登録される。

【００７４】図２８は、図２７に引き続いてベクトルＶ
２が検出された際の処理を示している。後述するよう
に、輪郭抽出部１０ｆがランデータに基づいて最初に検
出するのは境界座標Ｘｂの座標軸に沿ったベクトルＶ
１、Ｖ２（言い換えれば、主走査方向に沿ったベクト
ル）である。ベクトルＶ２が検出されると、ベクトルＶ
２に関するデータがベクトルデータメモリ６と作業バッ
ファ５とに登録されるとともに、これらのデータに基づ
いて境界座標Ｙｂに沿ったベクトルＶ３（言い換えれ
ば、副走査方向に沿ったベクトル）が検出される。ベク
トルＶ２のデータの登録、および、ベクトルＶ３の検出
とそのデータの登録の手順は次の通りである。なお、図
２８〜図３１には、下記の手順１）〜１１）のいくつか
の番号が書き込まれており、各手順における処理の内容
が示されている。

【００７５】１）ベクトルＶ２が検出されると、ベクト
ルデータメモリ６には，ベクトルＶ２の始点Ｐ３と終点
Ｐ４の境界座標（Ｘｂ，Ｙｂ）の値がアドレス＊３、＊
４にそれぞれ格納される。同時に、アドレス＊３の座標
データがアドレス＊４の座標データに連結されることを
示すリンクデータも、ベクトルデータメモリ６に登録さ
れる。アドレス＊４のリンクデータとしては、どのアド
レスとも連結されていないことを示すデータＮＣが格納
される。

【００７６】２）ｐｒｅｖレジスタ５ｐには、ベクトル
Ｖ２の終点Ｐ４の境界座標Ｘｂ（＝＃２）の位置（ｐｒ
ｅｖ［＃２］）に、ベクトルＶ２の始点Ｐ３の境界座標
Ｘｂ（＝＃３）が登録される。一方、ｎｅｘｔレジスタ
５ｎには、ベクトルＶ２の始点Ｐ３の境界座標Ｘｂ（＝
＃３）の位置（ｎｅｘｔ［＃３］）に、ベクトルＶ２の
終点Ｐ４の境界座標Ｘｂ（＝＃２）が登録される。

【００７７】３）ｃｏｌｕｍｎレジスタ５ｃには、ベク
トルＶ２の始点Ｐ３の境界座標Ｘｂ（＝＃３）の位置
（ｃｏｌｕｍｎ［＃３］）に、始点Ｐ３の座標データの
アドレス（＝＊３）が登録される。この時、既にデータ
が登録されている場合には新たなデータが上書きされ
る。

【００７８】４）上述の３）の処理において、ｃｏｌｕ
ｍｎ［＃３］にアドレス＊３を書き込む際に、輪郭抽出
部１０ｆが同じ位置にアドレス＊２が既に登録されてい
ることを検出すると、アドレス＊２がアドレス＊３に連
結されるものと判断する。そして、アドレス＊２のリン
クデータとしてアドレス＊３が格納される。この結果、
端点Ｐ２とＰ３とを接続したベクトルＶ３（図２８
（ａ）参照）が生成されるとともに、３つのベクトルＶ
１，Ｖ３，Ｖ２が順次連結されたベクトル列が形成され
る。ベクトル列の開始点はベクトルＶ１の始点Ｐ１であ
り、ベクトル列の終了点はベクトルＶ２の終点Ｐ４であ
る。 図２９は、４）までの処理においてベクトルデータメモ
リ６と作業バッファ５に登録されたデータを示すととも
に、次の５）以降の処理を説明する説明図である。

【００７９】５）上記４）の処理の終了時には、ｐｒｅ
ｖ［＃３］にもｎｅｘｔ［＃３］にもデータが登録され
ている。このことは、境界座標Ｘｂ＝＃３にあるベクト
ルの端点Ｐ２、Ｐ３の前にも後にも他の端点が連結され
ていることを示している。すなわち、境界座標Ｘｂ＝＃
３の位置の端点Ｐ２、Ｐ３が、ベクトル列の中間点であ
ることを示している。これに応じて、輪郭抽出部１０ｆ
は境界座標Ｘｂ＝＃３の位置における作業バッファ５の
登録内容を以下の５）〜７）の手順に従って変更する
（以下のような作業バッファ５の登録内容の変更を「対
応関係の最適化処理」と呼ぶ）。

【００８０】対応関係の最適化処理では、次のようにし
てｎｅｘｔレジスタ５ｎの登録内容を変更する。まず、
ｐｒｅｖレジスタ５ｐにおいて、処理の対象となる境界
座標Ｘｂ＝＃３の位置ｐｒｅｖ［＃３］に登録されてい
る境界座標Ｘｂの値（＝＃１）を読み取る。ｐｒｅｖ
［＃３］＝＃１は、境界座標Ｘｂ＝＃３の端点Ｐ２、Ｐ
３の前側に、境界座標Ｘｂ＝＃１の端点Ｐ１が連結され
ていることを示している。次に、ｎｅｘｔレジスタ５ｎ
において、この境界座標Ｘｂ＝＃１の位置（ｎｅｘｔ
［＃１］）に登録された境界座標Ｘｂ（＝＃３）を読み
取る。ｎｅｘｔ［＃１］＝＃３は、境界座標Ｘｂ＝＃１
の端点Ｐ１の後側に、境界座標Ｘｂ＝＃３の端点Ｐ２、
Ｐ３が連結されていることを示している。今、これらの
端点Ｐ２、Ｐ３のデータを中間点として作業バッファ５
から削除したいので、そのためには、端点Ｐ１の後側
に、中間点Ｐ２、Ｐ３の後側の端点Ｐ４を直接連結する
ようにｎｅｘｔレジスタ５ｎの内容を変更すればよい。
すなわち、ｎｅｘｔ［＃１］の値（端点Ｐ１の後側の端
点の境界座標Ｘｂを示す）として、ｎｅｘｔ［＃３］＝
＃２（端点Ｐ２、Ｐ３の後側の端点の境界座標Ｘｂを示
す）を代入すればよい。

【００８１】６）ｐｒｅｖレジスタ５ｐの内容も同様に
して変更される。まず、削除される中間点Ｐ２、Ｐ３の
境界座標Ｘｂ（＝＃３）におけるｎｅｘｔレジスタ５ｎ
の値ｎｅｘｔ［＃３］＝＃２を読み取り、ｐｒｅｖレジ
スタ５ｐにおける境界座標Ｘｂ＝＃２の値ｐｒｅｖ［＃
２］＝＃３を読む。ｐｒｅｖ［＃２］＝＃３は、端点Ｐ
４の前側に端点Ｐ２、Ｐ３が連結されていることを示し
ている。いま、境界座標Ｘｂ＝＃３の端点Ｐ２、Ｐ３を
中間点として削除するには、ｐｒｅｖ［＃２］（端点Ｐ
４の前側の端点の境界座標Ｘｂを示す）の値として、ｐ
ｒｅｖ［＃３］＝＃１（端点Ｐ２、Ｐ３の前側の端点の
境界座標Ｘｂを示す）を代入すればよい。

【００８２】７）こうしてｐｒｅｖレジスタ５ｐとｎｅ
ｘｔレジスタ５ｎの内容を変更した後、境界座標Ｘｂに
おけるｐｒｅｖレジスタ５ｐ、ｃｏｌｕｍｎレジスタ５
ｃ、およびｎｅｘｔレジスタ５ｎから中間点に相当する
値を消去する。 以上の５）から７）までで対応関係の最適化処理が終了
し、ｐｒｅｖレジスタ５ｐとｎｅｘｔレジスタ５ｎで表
わされる連結状態が修正される。

【００８３】８）最後に、ｃｏｌｕｍｎレジスタ５ｃに
おいて、ベクトルＶ２の終点Ｐ４の境界座標Ｘｂ（＝＃
２）の位置（ｃｏｌｕｍｎ［＃２］）に、終点Ｐ４の座
標データのアドレス＊４が登録される。こうしてベクト
ルＶ２の検出に伴う処理が終了する。 図３０は、８）の処理を終了した時点における状態を示
している。ｐｒｅｖ［＃２］＝＃１のデータは、境界座
標Ｘｂ＝＃２の位置にベクトル列の終了点が存在し、ベ
クトル列の開始点が境界座標Ｘｂ＝＃１に存在すること
を意味している。また、ｎｅｘｔ［＃１］＝＃２のデー
タは、境界座標Ｘｂ＝＃１の位置にベクトル列の開始点
が存在し、ベクトル列の終了点が境界座標Ｘｂ＝＃２に
存在することを意味している。また、ｃｏｌｕｍｎレジ
スタ５ｃには、ベクトル列の開始点と終了点の座標デー
タが格納されているアドレス＊１、＊４がそれぞれの境
界座標Ｘｂの位置に登録されている。

【００８４】図３１は、更に、ベクトルＶ４が検出され
た時の処理を示す説明図である。 ９）ベクトルＶ４が検出されると、その始点Ｐ５の境界
座標データ（２，３）がベクトルデータメモリ６のアド
レス＊５に登録されるとともに、終点Ｐ６の境界座標デ
ータ（１，３）がアドレス＊６に登録される。また、上
記３）と同じ処理によって、アドレス＊５の端点Ｐ５が
アドレス＊６の端点Ｐ６に連結されることがリンクデー
タとして登録される。この結果、端点Ｐ１〜Ｐ６が順次
連結されたベクトル列が形成される。

【００８５】１０）次に、上記４）と同じ処理によっ
て、ｐｒｅｖ［＃１］とｎｅｘｔ［＃２］にデータが登
録される。すなわち、ｐｒｅｖレジスタ５ｐには、ベク
トルＶ４の終点Ｐ６の境界座標Ｘｂ（＝＃１）の位置ｐ
ｒｅｖ［＃１］に、ベクトルＶ４の始点Ｐ５の境界座標
Ｘｂ（＝＃２）が登録される。一方、ｎｅｘｔレジスタ
５ｎには、ベクトルＶ４の始点Ｐ５の境界座標Ｘｂ（＝
＃２）の位置ｎｅｘｔ［＃２］に、ベクトルＶ４の終点
Ｐ６の境界座標Ｘｂ（＝＃１）が登録される。

【００８６】この状態では、次の式が成立している。 ｐｒｅｖ［＃２］＝ｎｅｘｔ［＃２］ …（１） ｐｒｅｖ［＃１］＝ｎｅｘｔ［＃１］ …（２） 一般的に、新たに検出されたベクトル列の始点の境界座
標ＸｂをＸｓとし、終点の境界座標ＸｂをＸｅとする
と、上式（１）、（２）は次のように書くことができ
る。 ｐｒｅｖ［Ｘｓ］＝ｎｅｘｔ［Ｘｓ］ …（１ａ） ｐｒｅｖ［Ｘｅ］＝ｎｅｘｔ［Ｘｅ］ …（２ａ）

【００８７】式（１ａ）および（２ａ）が両方とも成立
しているということは、新たに検出されたベクトル列の
始点および終点が共に、ベクトル列の開始点でもあり終
了点でもあることを意味している。すなわち、ベクトル
列が閉ループを構成していることを示している。

【００８８】１１）輪郭抽出部１０ｆは、式（１ａ）お
よび（２ａ）が両方とも成立していることを検出する
と、新たに検出されたベクトルＶ４の始点を閉ループベ
クトルの開始点と定義するとともに、ベクトルＶ４の終
点のアドレス＊６の座標データをアドレス＊１に連結す
ることを示すリンクデータを登録する。この結果、端点
Ｐ１〜Ｐ６で構成された閉ループベクトルが形成され
る。閉ループベクトルは、１つの画像領域の輪郭を表わ
している。

【００８９】なお、閉ループベクトルが形成されると、
作業バッファ５の各レジスタに最後に登録された始点お
よび終点の境界座標Ｘｂが削除される。

【００９０】作業バッファ５とベクトルデータメモリ６
の登録内容は、次のようにまとめられる。 ａ）ｃｏｌｕｍｎレジスタ５ｃ：ベクトル列の開始点の
境界座標Ｘｂの位置に、開始点の座標データのアドレス
を格納する。また、ベクトル列の終了点の境界座標Ｘｂ
の位置に、終了点の座標データのアドレスを格納する。 ｂ）ｐｒｅｖレジスタ５ｐ：ベクトル列の終了点の境界
座標Ｘｂの位置に、ベクトル列の開始点の境界座標Ｘｂ
の値を格納する。 ｃ）ｎｅｘｔレジスタ５ｎ：ベクトル列の開始点の境界
座標Ｘｂの位置に、ベクトル列の終了点の境界座標Ｘｂ
の値を格納する。 ｄ）座標データ：ベクトルの端点の境界座標（Ｘｂ，Ｙ
ｂ）を示すデータ。 ｅ）リンクデータ：ベクトルの端点の連結状態を示すデ
ータ。

【００９１】このような作業バッファ５とベクトルデー
タメモリ６とを用いることによって、境界座標Ｘｂの座
標軸と平行なベクトルを新たに検出するごとに、ベクト
ル列の開始点と終了点の登録データを更新しつつ、ベク
トル列の各端点の連結状態を更新できる。また、ベクト
ル列が閉ループを構成した際に、その閉ループを直ちに
検出することができる。従って、この輪郭抽出方法は、
走査線ごとにランデータを処理することによってベクト
ルを検出しつつ、閉ループベクトルを検出する度に、そ
の閉ループベクトルデータ（輪郭ベクトルデータ）を外
部装置に出力することができるという利点がある。

【００９２】Ｃ４．接続処理の詳細手順：図３２および
図３３は、図２７〜図３１で説明したベクトルの接続処
理の詳細手順を示すフローチャートである。

【００９３】ステップＳＳ０は例外処理であり、輪郭抽
出部１０ｆによって検出されたベクトルの始点Ｘ座標デ
ータＸｓと終点Ｘ座標データＸｅとを比較し、等しい場
合には強制的に接続処理を終了し、異なる場合にはステ
ップＳＳ１を実行する。この例外処理を実行するのは、
始点Ｘ座標データＸｓと終点Ｘ座標データＸｅとが等し
い場合には、接続状態を変化させる必要がないためであ
り、また作業バッファ５の各レジスタにおいて接続状態
の矛盾が発生するのを防止するためである。

【００９４】ステップＳＳ１では、輪郭抽出部１０ｆに
よって検出されたベクトルの始点の座標データ（Ｘｓ，
Ｙｓ）と終点の座標データ（Ｘｅ，Ｙｅ）とがベクトル
データメモリ６に格納される。この時、リンクデータは
まだ登録されない。ステップＳＳ２では、ｎｅｘｔ［＃
Ｘｓ］にＸｅが格納されるとともに、ｐｒｅｖ［＃Ｘ
ｅ］にＸｓが格納される。また、閉ループ判定結果に用
いるフラグをオフにセットする。

【００９５】ステップＳＳ３では、ベクトル列が閉ルー
プを構成しているか否かが判定される。すなわち、上式
（１ａ）と（２ａ）が成立しているか否かが判断され
る。ステップＳＳ３においてベクトル列が閉ループを構
成していると判断されると、ステップＳＳ４においてフ
ラグをオンにセットし、次のステップＳＳ５（図３３）
に進む。一方、ベクトル列が閉ループを構成していない
場合には、直接ステップＳＳ５に移行する。

【００９６】ステップＳＳ５では、ｃｏｌｕｍｎ［＃Ｘ
ｓ］に既にデータが登録されているか否かが判断され
る。ｃｏｌｕｍｎ［＃Ｘｓ］にデータが登録されていな
い場合には、ステップＳＳ６において、新たに検出され
たベクトルの始点の座標データが格納されているアドレ
スが、ｃｏｌｕｍｎ［＃Ｘｓ］に登録される。そして、
ステップＳＳ１０に移行し、始点の座標データが終点の
座標データに連結されることを示すリンクデータが、ベ
クトルデータメモリ６に登録される。

【００９７】ステップＳＳ５において、ｃｏｌｕｍｎ
［＃Ｘｓ］に既にデータ（アドレス）が登録されている
場合には、ステップＳＳ７において、既に登録されてい
たアドレスの座標データを、ステップＳＳ１で新たに格
納された始点の座標データに連結されることを示すリン
クデータが、ベクトルデータメモリ６に登録される。こ
の処理は、図２８で説明した処理４）に相当する。

【００９８】ステップＳＳ８では、作業バッファ５の対
応関係の最適化処理が行なわれ（図２９の処理５）およ
び６）に相当）、ステップＳＳ９では始点の境界座標Ｘ
ｓにおける作業バッファ５が初期化される（図２９の処
理７）に相当）。そして、ステップＳＳ１０において、
始点の座標データが終点の座標データに連結されること
を示すリンクデータが、ベクトルデータメモリ６に登録
される。

【００９９】ステップＳＳ１１〜ＳＳ１５は、ベクトル
の終点について、ステップＳＳ５〜ＳＳ１０と同じ処理
を行なう手順である。ステップＳＳ１６では、フラグが
オンにセットされているか否かが判断され、オンにセッ
トされている場合には、ステップＳＳ１７において閉ル
ープベクトルデータを外部装置に出力してから接続処理
を終了する。「外部装置への出力」とは、例えば磁気デ
ィスク３８に記憶する処理である。一方、フラグがオフ
であれば、直ちに接続処理を終了する。なおステップＳ
Ｓ１７では、ベクトルデータメモリ６に最後に登録した
座標データを起点とし、リンクデータに基づいて、順次
座標データを外部装置に出力する。そして、リンクデー
タが起点となった座標データを示した際に出力を停止す
る。

【０１００】Ｃ５．ベクトル検出処理の詳細：図３４お
よび図３５は、ベクトルの検出とこれに伴う接続処理の
手順を示すフローチャートである。ベクトルの検出は、
ランデータバッファ３に格納された隣接する２走査線分
のランデータに基づいて輪郭抽出部１０ｆが実行する。

【０１０１】ステップＳ０では、ベクトル検出に用いる
ポインタが初期化される。図３６は以下のデータの内容
を説明する説明図である。 第１のアドレスポインタＮ１：第１のランデータバッフ
ァ３１のアドレスを示すポインタであり、ステップＳ０
では０に初期化される。 第２のアドレスポインタＮ２：第２のランデータバッフ
ァ３２のアドレスを示すポインタであり、ステップＳ０
では０に初期化される。 作業データＤａ〜Ｄｆ：作業データＤａは第１のランデ
ータバッファ３１において第１のアドレスポインタＮ１
の位置に格納されているランデータであり、Ｄｂ，Ｄｃ
は、Ｄａに続く２つのランデータである。また、作業デ
ータＤｄは第２のランデータバッファ３２において第２
のアドレスポインタＮ２の位置に格納されているランデ
ータであり、Ｄｅ，Ｄｆは、Ｄｄに続く２つのランデー
タである。作業データＤａ〜Ｄｆは、補助メモリ１６内
に格納される。

【０１０２】ステップＳ１では、アドレスポインタＮ
１，Ｎ２がそれぞれ２ずつ増加される。この更新は、図
３６に破線で示すように、各ランデータバッファ３１、
３２から読み取られる作業データの先頭データＤａ、Ｄ
ｄのアドレスを、２つずつ更新することを示している。
図２６でも説明したように、ランデータバッファ３のア
ドレス０のランデータは、２値画像データの値が０→１
に変化する境界座標Ｘｂを示している。従って、アドレ
スポインタＮ１が２ずつ更新されると、作業データＤ
ａ，Ｄｂ，Ｄｃは、常に２値画像データの値が０→１、
１→０、および０→１の変化位置をそれぞれ示すことに
なる。作業データＤｄ，Ｄｅ，Ｄｆも同様である。ステ
ップＳ２では、作業データＤａ，Ｄｄをそれぞれ走査線
終了データ（Ｎｂ＋１）と比較し、条件が満たされれば
処理を終了し、条件が満たされない場合はステップＳ３
に移行する。

【０１０３】ステップＳ３では、２つの作業データＤ
ａ，Ｄｅが比較され、Ｄｅ＜ＤａならステップＳ４が実
行され、Ｄａ≦ＤｅならステップＳ６が実行される。図
３７はステップＳ４が実行される場合（条件１）の画像
の状態を示す説明図である。作業データＤａ，Ｄｂ，Ｄ
ｃは第１の走査線ＳＬ１に沿った画像を表わしており、
作業データＤｄ，Ｄｅ，Ｄｆは第２の走査線ＳＬ２に沿
った画像を表わしている。なお、図３７では第１と第２
の走査線の間の副走査方向の座標をＹｂとしている。

【０１０４】前述したように、作業データＤａ，Ｄｂ，
Ｄｃは、常に２値画像データの値が０→１、１→０、お
よび０→１の変化位置をそれぞれ示しているので、作業
データＤａとＤｂで表わされる区間の２値画像データは
常に１であり、作業データＤｂとＤｃの区間では０であ
る。同様に、作業データＤｄとＤｅの区間の２値画像デ
ータは１であり、作業データＤｅとＤｆの区間では０で
ある。

【０１０５】図３７に示すように、Ｄｅ＜Ｄａ（条件
１）の場合には、点（Ｄｄ，Ｙｂ）と点（Ｄｅ，Ｙｂ）
を結ぶベクトルＶａが存在し、このベクトルＶａは領域
の上部の境界線上にある。ステップＳ４では、輪郭抽出
部が点（Ｄｄ，Ｙｂ）と点（Ｄｅ，Ｙｂ）を接続する接
続処理を上記の図３２および図３３の手順に従って実行
することにより、作業バッファ５とベクトルデータメモ
リ６にベクトルＶａに関するデータを登録する。ステッ
プＳ４の接続処理が終了すると、作業データＤｄ，Ｄ
ｅ，Ｄｆを更新するとともに、第２のアドレスポインタ
Ｎ２を２だけ増加してステップＳ３に戻る。

【０１０６】ステップＳ３においてＤａ≦Ｄｅの場合に
は、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６において
Ｄｂ＜ＤｄならステップＳ７が実行され、Ｄｄ≦Ｄｂな
らステップＳ９（図３５）が実行される。図３８は、ス
テップＳ７が実行される場合（条件２）の画像の状態を
示す説明図である。図３８に示すように、条件２では次
の式が成立している。 条件２：［Ｄａ≦Ｄｅ ａｎｄ Ｄｂ＜Ｄｄ］ …（３）

【０１０７】条件２の場合は、点（Ｄｂ，Ｙｂ）と点
（Ｄａ，Ｙｂ）を結ぶベクトルＶａが存在し、このベク
トルＶａは２値画像データの値が１である領域の下部の
境界線を構成している。ステップＳ７では、輪郭抽出部
１０ｆが点（Ｄｂ，Ｙｂ）から点（Ｄａ，Ｙｂ）への接
続処理を実行することにより、これらを両端点とするベ
クトルＶａに関するデータを作業バッファ５とベクトル
データメモリ６に登録する。また、点（Ｄａ，Ｙｂ）か
ら上方の端点に向かうベクトルＶｂと、上方の端点から
点（Ｄｂ，Ｙｂ）に向かうベクトルＶｃのデータも、接
続処理によって登録される。ステップＳ７の接続処理が
終了すると、作業データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃを更新すると
ともに、第１のアドレスポインタＮ１を２だけ増加して
ステップＳ３に戻る。

【０１０８】ステップＳ６においてＤｄ≦Ｄｂとなる場
合（条件３）には、図３９（ａ）、図３９（ｂ）、図４
０、および図４１の４つの状態のいずれかになってい
る。条件３では、次の式が成立している。 条件３：［Ｄａ≦Ｄｅ ａｎｄ Ｄｄ≦Ｄｂ］ …（４） 条件３が成立する４つの状態のいずれの場合にも、ステ
ップＳ９において輪郭抽出部１０ｆが点（Ｄｄ，Ｙｂ）
から点（Ｄａ，Ｙｂ）への接続処理を実行し、これによ
って、これらを両端点とするベクトルＶａに関するデー
タを作業バッファ５とベクトルデータメモリ６に登録す
る。このとき、点（Ｄａ，Ｙｂ）から上方の端点に向か
うベクトルＶｂのデータも登録される。

【０１０９】ステップＳ１０およびステップＳ１１で
は、作業データＤｆとＤｂ、およびＤｅとＤｃがそれぞ
れ比較される。この結果によって、上記の４つの状態が
条件４（ステップＳ１２、図３９に対応）と、条件５
（ステップＳ１４、図４０に対応）と、条件６（ステッ
プＳ１６、図４１に対応）とに分けられる。

【０１１０】図３９に示すように、ステップＳ１２が実
行される場合は、条件３に次の条件４が加重されてい
る。 条件４：［Ｄｂ≦Ｄｆ ａｎｄ Ｄｅ≦Ｄｃ］ …（５） 条件４が成立するのは、図３９（ａ）および図３９
（ｂ）のいずれかの状態であり、このときには、ステッ
プＳ１２において輪郭抽出部１０ｆが点（Ｄｂ，Ｙｂ）
から点（Ｄｅ，Ｙｂ）への接続処理を実行し、これによ
って、これらを両端点とするベクトルＶｃに関するデー
タを作業バッファ５とベクトルデータメモリ６に登録す
る。このとき、上方の端点から点（Ｄｂ，Ｙｂ）に向か
うベクトルＶｄのデータも登録される。そして、ステッ
プＳ１３において、６つの作業データＤａ〜Ｄｆをすべ
て更新するとともに、第１と第２のアドレスポインタＮ
１，Ｎ２を更新してステップＳ３に戻る。

【０１１１】図４０に示すように、ステップＳ１４が実
行される場合は、条件３に次の条件５が加重されてい
る。 条件５：［Ｄｆ＜Ｄｂ］ …（６） ステップＳ１４では、輪郭抽出部１０ｆが点（Ｄｆ，Ｙ
ｂ）から点（Ｄｅ，Ｙｂ）への接続処理を実行し、これ
によって、これらを両端点とするベクトルＶｃに関する
データを作業バッファ５とベクトルデータメモリ６に登
録する。そして、ステップＳ１３において、作業データ
Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆと第２のアドレスポインタＮ２を更新
し、ステップＳ１０に戻る。

【０１１２】図４１に示すように、ステップＳ１６が実
行される場合は、条件３に次の条件６が加重されてい
る。 条件６：［Ｄｃ＜Ｄｅ］ …（７） ステップＳ１６では、輪郭抽出部１０ｆが点（Ｄｂ，Ｙ
ｂ）から点（Ｄｃ，Ｙｂ）への接続処理を実行し、これ
によって、これらを両端点とするベクトルＶｃに関する
データを作業バッファ５とベクトルデータメモリ６に登
録する。この時、上方の端点から点（Ｄｂ，Ｙｂ）に向
かうベクトルＶｄのデータと、点（Ｄｃ，Ｙｂ）から上
方の端点に向かうベクトルＶｅのデータも、接続処理に
よって登録される。そして、ステップＳ１７において、
作業データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃと第１のアドレスポインタ
Ｎ１を更新し、ステップＳ１０に戻る。

【０１１３】上述したように、条件５と条件６では接続
処理と作業データの更新を行なった後に、ステップＳ１
０に戻り、条件４が成立するまで条件５または条件６の
処理を繰り返す。そして、ステップＳ１０において条件
４が成立すると判断されると、ステップＳ１２において
条件４の処理が実行され、ステップＳ１３からステップ
Ｓ２に戻る。

【０１１４】以上のように、この輪郭抽出方法では、ラ
ンデータバッファ３に記憶された２本の走査線上のラン
データに基づいて、２本の走査線の境界にある輪郭ベク
トルが検出される。なお、２本の走査線上のランデータ
に基づいてベクトルを抽出する方法については、前述し
た特開昭６３−２０４３７６号公報や"An Improved Alg
orithm forthe Sequential Extraction of boundaries
from a Raster Scan", David W Capason, COMPUTER VIS
ION, GRAPHICS, AND IMAGE PROCESSING, Vol. 28, 109-
125, 1984 にも記載されている。

【０１１５】Ｃ６．輪郭抽出の全体処理手順：図４２
は、実施例における全体の処理手順を示すフローチャー
トである。処理の開始時にはステップＴ０を通過し、ス
テップＴ１において画像データバッファ２０から２値画
像データが１走査線分読み出される。

【０１１６】ステップＴ２では、２値画像データに基づ
いてランデータが生成される。なお、前述したように、
ランデータバッファ３には２本の走査線分のランデータ
が記憶されるので、最初の走査線のランデータがステッ
プＴ２において生成されると、ステップＴ３，Ｔ４，Ｔ
０，Ｔ１を経由してステップＴ２に戻り、２番目の走査
線のランデータが生成される。一般には、Ｎ番目の走査
線のランデータが第２のランデータバッファ３２に記憶
され、（Ｎ−１）番目の走査線のランデータが第１のラ
ンデータバッファ３１に記憶される。

【０１１７】ステップＴ３では、図３４および図３５の
手順に従ってベクトルの抽出処理が実行される。さらに
ステップＴ３では、図３２および図３３の手順に従って
ベクトルの接続処理が実行され、接続処理において閉ル
ープベクトルが検出されると、その閉ループベクトルデ
ータが出力される。その後、ステップＴ４において走査
線が１本更新されてステップＴ０にもどり、ステップＴ
０〜Ｔ４が繰り返される。

【０１１８】図４３〜図５１は、上述の方法で輪郭ベク
トルの検出を行なった一例を示す説明図である。これら
の図では画像全体が８×８画素で構成されており、ま
た、２値画像データの値が１の３つの領域Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３（図中に斜線を付した領域）が含まれている。図４
３〜図５１は、境界座標Ｙｂ＝０〜８の位置において画
素間の境界を走る仮想的な走査線（以下、「境界走査
線」と呼ぶ）に関して図４２の手順で処理を行なった結
果をそれぞれ示している。この際、境界走査線の上側の
画素走査線（画素の中心を通る走査線）のランデータが
第１のランデータバッファ３１に記憶されるとともに、
境界走査線の下側の画素走査線のランデータが第２のラ
ンデータバッファ３２に記憶される。

【０１１９】図４３において、第２のランデータバッフ
ァ３２にはＹｂ＝０の境界走査線の下側の画素走査線の
ランデータ（すなわち、図４３（ａ）の一番上側の１行
の画像を示すランデータ）が記憶される。但し、この画
素走査線上には領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のいずれも存在し
ないので、第２のランデータバッファ３２には、ランデ
ータの終了を示すデータ（図中「ｅ」と記す）が記憶さ
れているだけである。図４３の状態では、境界走査線上
にベクトルが検出されないので、作業バッファ５やベク
トルデータメモリ６にはデータが登録されていない。

【０１２０】図４４に示すように、Ｙｂ＝１の境界走査
線では３つのベクトルが検出され、それぞれのベクトル
の始点と終点の座標データおよびリンクデータがベクト
ルデータメモリ６に格納される。また、作業バッファ５
にもこれらの３つのベクトルの始点と終点に関するデー
タが登録される。

【０１２１】図４５では、Ｙｂ＝２の境界走査線に沿っ
て３つのベクトルが検出されるとともに、境界座標Ｙｂ
の座標軸に沿ったベクトル（図中の垂直方向のベクト
ル）が形成され、図４４で検出されたベクトルと連結さ
れる。この結果、アドレス＊１，＊２，＊７，＊８の座
標データで示される各端点を順次連結した閉ループベク
トルＣＬ１が領域Ｒ１の輪郭ベクトルとして検出され、
その閉ループベクトルデータが外部装置に出力される。
そして、閉ループベクトルＣＬ１に関するデータが作業
バッファ５とベクトルデータメモリ６から削除される。

【０１２２】図４６では、Ｙｂ＝３の境界走査線に沿っ
て３つのベクトルが検出されるとともに、既登録のベク
トルと連結される。図４７では、領域Ｒ２に取り囲まれ
た背景領域Ｗ２の輪郭を形成する閉ループベクトルＣＬ
２が検出され、その閉ループベクトルデータが外部装置
に出力される。以下は同様に、図４８では２つのベクト
ルが検出され、図４９では領域Ｒ２の輪郭を形成する閉
ループベクトルＣＬ３が検出され、外部装置に出力され
る。また、図５０ではベクトルは検出されず、図５１で
は領域Ｒ３の輪郭を形成する閉ループベクトルＣＬ４が
検出され、外部装置に出力される。

【０１２３】図４６〜図４８の（ａ）に特に顕著に示さ
れているように、画像内に複数の画像領域（領域Ｒ１〜
Ｒ３および背景領域Ｗ１）が含まれている場合には、複
数組のベクトル列が作業バッファ５とベクトルデータメ
モリ６に登録される。しかし、この場合にも、あるベク
トル列の開始点の境界座標Ｘｂが他のベクトル列の開始
点または終了点の境界座標Ｘｂと同じになることはな
く、また、あるベクトル列の終了点の境界座標Ｘｂが、
他のベクトル列の開始点または終了点の境界座標Ｘｂと
同じになることもない。これは、ある第１のベクトル列
の開始点または終了点の境界座標Ｘｂが他の第２のベク
トル列の開始点または終了点の境界座標Ｘｂと同じにな
るときには、第１と第２のベクトル列がその境界座標Ｘ
ｂにおいてＹｂ軸方向にそって連結されて、１つのベク
トル列に統合されてしまうからである。

【０１２４】このようなベクトル列の端点に関する特徴
を考慮して、作業バッファ５の各レジスタ５ｐ，５ｃ，
５ｎのそれぞれは、境界座標Ｘｂの各位置に対応して１
つのデータを記憶するように構成されているのである。
ある第１のベクトル列の開始点または終了点の境界座標
Ｘｂが他の第２のベクトル列の開始点または終了点の境
界座標Ｘｂと同じになるときには、同じ境界座標Ｘｂの
位置における３つのレジスタ５ｐ，５ｃ，５ｎのすべて
にデータが登録されるので、これをベクトル列の中間点
と認識し、第１と第２のベクトル列を接続する（これは
図２９で詳細に説明した対応関係の最適化処理であ
る）。そして、上述した式（１ａ）および（２ａ）が成
立したときには、閉ループベクトルが形成されたと判断
することができる。

【０１２５】この輪郭抽出方法の大きな特徴は、境界走
査線を１本ずつ更新しながら各ベクトルを検出しして行
く際に、上記のような作業バッファ５を利用することに
よって、各ベクトルを連結しつつ閉ベクトルを検出する
ことができるように工夫した点にある。

【０１２６】以上のように、この輪郭抽出方法は、Ｘｂ
軸方向の境界走査線に沿った画像のランデータを１本の
境界走査線ごとに（すなわち、１本の境界走査線を挟む
２本の画素走査線ごとに）順次処理しつつ、画像領域の
輪郭を形成する閉ループベクトルを検出することがで
き、画像全体を処理する以前に輪郭の閉ループベクトル
を検出することができる。この輪郭抽出方法を利用すれ
ば、画像領域の輪郭を抽出しつつ、抽出された輪郭の閉
ループベクトルの処理を後段の装置で並行して実行する
ことができるので、効率よく比較的短時間で画像全体の
処理を行なうことができるという利点がある。

【０１２７】Ｃ７．輪郭抽出の変形例： （１）作業バッファ５は、一般にベクトル列の開始点と
終了点の対応関係を示すデータを登録するレジスタを有
していればよく、上述のような３つのレジスタ５ｐ，５
ｃ，５ｎ以外の構成を有していてもよい。

【０１２８】（２）ベクトルデータメモリ６の空領域を
管理して、そのメモリ空間を有効に利用するようにして
もよい。図５２は、ベクトルデータメモリの空領域を管
理する方法を示す説明図である。図５２において、アド
レス＊１、＊２、＊７、＊８に登録されていたデータが
既に閉ループベクトルデータとして外部装置に出力され
ており、これらのアドレスが空領域になっている。この
ような場合に、空領域の先頭のアドレス＊１を示す空領
域アドレスポインタＢＡＰを用いることによって、この
後に検出されたベクトルのデータを空領域に登録するこ
とができる。空領域のリンクデータとしては、次の空領
域のアドレスを示す値が登録されている。例えば、アド
レス＊１のリンクデータとしては２番目の空領域のアド
レス＊２が登録され、アドレス＊２のリンクデータとし
ては３番目の空領域のアドレス＊７が登録されている。
このように、空領域アドレスポインタＢＡＰを用いてベ
クトルデータメモリ６の空領域を利用するようにすれ
ば、ベクトルデータメモリ６をより有効に利用すること
ができるという利点がある。

【０１２９】Ｄ．その他の変形例：なお、この発明は上
記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲において種々の態様において実施することが可能
であり、例えば次のような変形も可能である。

【０１３０】（１）この発明は、画像内のキズを消去す
る場合に限らず、画像内の不要な画像部分を消去する場
合にも適用できる。例えば、青空を横切る電線や、不要
な文字、顔のシミなどを消去する場合にも適用すること
が可能である。一般には、画像内の凹凸のある輪郭から
凹凸を消去する場合に適用することができる。

【０１３１】（２）画像の膨張・収縮の幅は、キズマス
クの形状からその幅を求め、キズマスクの幅以上の値に
設定していたが、キズマスクとは別に膨張・収縮の幅を
指定するようにしてもよい。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１と第
２の装置によれば、多階調画像内の輪郭を容易に修正す
ることができるという効果がある。特に、第２の装置に
よれば、輪郭ベクトルデータについて収縮処理と膨張処
理とを実行するので、収縮処理と膨張処理を高速に実行
することができるという効果がある。また、修正すべき
領域における元の多階調画像データを輪郭修正後の多階
調画像データで置き換えるようにすれば、画像全体を収
縮・膨張処理する場合に生じ易い画質の劣化を防止でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例としての画像処理装置
を示すブロック図。

【図２】第１の実施例における処理手順を示すフローチ
ャート。

【図３】原画像とキズマスクとを示す平面図。

【図４】ステップＴＴ３における２値化処理の詳細を示
すフローチャート。

【図５】２値化処理の結果を示す説明図。

【図６】多階調画像を２値化して得られた９組の２値画
像を個別に示す平面図。

【図７】２値画像の収縮と膨張の処理を示す説明図。

【図８】２値画像データから多階調画像データへの復元
方法を示す説明図。

【図９】キズマスクＤＭの領域内の多階調データを更新
する方法を示す説明図。

【図１０】２値画像における画素輪郭と境界輪郭とを比
較して示す説明図。

【図１１】この発明の第２の実施例としての画像処理装
置を示すブロック図。

【図１２】第２の実施例に置ける輪郭修正処理の手順を
示すフローチャート。

【図１３】図６の各２値画像に対応する輪郭ベクトルを
示す概念図。

【図１４】輪郭ベクトルの収縮処理の方法を示す説明
図。

【図１５】輪郭ベクトルが収縮される様子を示す説明
図。

【図１６】ステップＴＴ１３における復元処理の詳細手
順を示すフローチャート。

【図１７】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図１８】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図１９】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２０】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２１】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２２】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２３】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２４】輪郭ベクトルデータから２値画像データを得
る処理の工程を示す説明図。

【図２５】輪郭抽出に関連する装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図２６】ランデータ変換部１０ｅにおける画像データ
からランデータへの変換方法を示す説明図。

【図２７】輪郭ベクトルの検出に応じて作業バッファお
よびベクトルデータメモリにデータを登録する接続処理
の内容を示す説明図。

【図２８】ベクトルの接続処理の内容を示す説明図。

【図２９】ベクトルの接続処理の内容を示す説明図。

【図３０】ベクトルの接続処理の内容を示す説明図。

【図３１】ベクトルの接続処理の内容を示す説明図。

【図３２】ベクトルの接続処理の詳細手順を示すフロー
チャート。

【図３３】ベクトルの接続処理の詳細手順を示すフロー
チャート。

【図３４】ベクトルの検出処理の手順を示すフローチャ
ート。

【図３５】ベクトルの検出処理の手順を示すフローチャ
ート。

【図３６】ベクトル検出に使用されるデータを説明する
ための説明図。

【図３７】ベクトル検出の条件１が成立する場合の画像
の状態を示す説明図。

【図３８】ベクトル検出の条件２が成立する場合の画像
の状態を示す説明図。

【図３９】ベクトル検出の条件３と４が成立する場合の
画像の状態を示す説明図。

【図４０】ベクトル検出の条件３と５が成立する場合の
画像の状態を示す説明図。

【図４１】ベクトル検出の条件３と６が成立する場合の
画像の状態を示す説明図。

【図４２】輪郭抽出の全体処理手順を示すフローチャー
ト。

【図４３】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４４】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４５】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４６】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４７】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４８】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図４９】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図５０】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図５１】輪郭ベクトルの抽出処理の工程を境界走査線
ごとに示す説明図。

【図５２】ベクトルデータメモリの空領域を管理する方
法を示す説明図。

【図５３】多値画像を２値化して得られた９組の２値画
像を個別に示す平面図。

【図５４】２値画像の膨張と収縮の処理を示す説明図。

【符号の説明】

２…ランデータ変換部 ３…ランデータバッファ ３１…第１のランデータバッファ ３２…第２のランデータバッファ ４…輪郭抽出部 ５…作業バッファ ５ｃ…ｃｏｌｕｍｎレジスタ ５ｎ…ｎｅｘｔレジスタ ５ｐ…ｐｒｅｖレジスタ ６…ベクトルデータメモリ １０…ＣＰＵ １０ａ…２値化処理部 １０ｂ…膨張・収縮処理部 １０ｃ…多階調画像復元部 １０ｄ…多階調画像修正部 １０ｅ…ランデータ変換部 １０ｆ…輪郭抽出部 １２…バスライン １４…主メモリ １６…補助メモリ ２０…画像データバッファ ２２…キズデータバッファ ２４…輪郭抽出用データバッファ ２６…復元用データバッファ ３０…入出力インタフェイス ３３…キーボード ３４…マウス ３６…カラーＣＲＴ ３８…磁気ディスク ５２…水平変化点バッファ ５４…ペイントバッファ ５６…垂直ソートバッファ ５８…端点格納メモリ ＢＡＰ…空領域アドレスポインタ ＣＬ１〜ＣＬ４…閉ループベクトル Ｄmax…２値化しきい値の最大値 Ｄth…２値化しきい値 ＤＦ…キズ ＤＭ…キズマスク Ｄａ〜Ｄｆ…作業データ Ｄｉ…多階調画像データ Ｄｐ…２値画像データ Ｄｒ…ランデータ Ｎ１，Ｎ２…アドレスポインタ Ｏ…原点 Ｐ１〜Ｐ６…ベクトルの端点 Ｐｍ…２つの連続するベクトルの中間点 Ｒ１〜Ｒ３…２値画像データが１の領域 ＳＡ…処理領域 ＳＬ１，ＳＬ２…走査線 Ｖ０〜Ｖ４…ベクトル Ｖａ〜Ｖｅ…ベクトル ＷDM…キズマスクの幅 Ｗ１，Ｗ２…背景領域（２値画像データが０の領域） ＷＡ…白色部 Ｘｂ，Ｙｂ…境界座標 Ｘｅ…終点座標 Ｘｓ…始点座標 Ｘｐ，Ｙｐ…画素座標 ｎ…走査線を示すパラメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/46 H04N 1/60

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多階調画像を修正する装置であって、 （Ａ）多階調画像の濃度を画素ごとに表現した多階調画
   像データを記憶する第１の記憶手段と、 （Ｂ）複数の濃度レベルをしきい値として前記多階調画
   像データを２値化することにより、複数の２値画像デー
   タを作成する２値化手段と、 （Ｃ）前記複数の２値画像データを記憶する第２の記憶
   手段と、 （Ｄ）前記複数の２値画像データに対して収縮処理を実
   行することによって、前記複数の２値画像データで表わ
   される複数の２値画像の輪郭の凹凸を減少させ、その
   後、収縮後の複数の２値画像データに対して膨張処理を
   実行することによって、輪郭が修正された複数の２値画
   像を表す輪郭修正後の複数の２値画像データを生成する
   輪郭修正手段と、 （Ｅ）前記輪郭修正後の複数の２値画像データを多階調
   画像データに復元する復元手段と、 を備える多階調画像の修正装置。
2. 【請求項２】 多階調画像を修正する装置であって、 （Ａ）多階調画像の濃度を画素ごとに表現した多階調画
   像データを記憶する第１の記憶手段と、 （Ｂ）複数の濃度レベルをしきい値として前記多階調画
   像データを２値化することにより、複数の２値画像デー
   タを作成する２値化手段と、 （Ｃ）前記複数の２値画像データを記憶する第２の記憶
   手段と、 （Ｄ）前記複数の２値画像データのそれぞれを、該２値
   画像データによって表わされる２値画像の輪郭を表わす
   輪郭ベクトルデータに変換する輪郭抽出手段と、 （Ｅ）前記複数の輪郭ベクトルデータに対して収縮処理
   を実行することによって、前記複数の輪郭データで表わ
   される複数の２値画像輪郭の凹凸を減少させ、その後、
   収縮後の複数の輪郭ベクトルデータに対して膨張処理を
   実行することによって、輪郭が修正された複数の２値画
   像輪郭を表す輪郭修正後の複数の輪郭ベクトルデータを
   生成する輪郭修正手段と、 （Ｆ）前記輪郭修正後の複数の輪郭ベクトルデータを多
   階調画像データに復元する復元手段と、 を備える多階調画像の修正装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の多階調画像の修
   正装置であって、さらに、 （Ｇ）修正したい２値画像輪郭部分を含むように、多階
   調画像内の修正すべき領域を指定する指定手段と、 （Ｈ）復元手段によって復元された多階調画像データか
   ら、前記修正すべき領域内の画像を表わすデータ部分を
   抽出するとともに、該抽出したデータ部分によって、修
   正前の多階調画像データの対応するデータ部分を置き換
   えることにより、修正後の多階調画像データを作成する
   データ修正手段と、 を備える多階調画像の修正装置。