JP2906811B2 - 画像計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像計測装置に関し、
特に「０」「１」によって表される２値画像における閉
領域図形に対する周囲長を計測する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像計測装置について図
面を参照して詳細に説明する。

【０００３】従来の画像計測装置は、図５に示すように
被計測図形を光電変換スキャナ５０１で走査して読み出
した画像データ５ａを「０」，「１」の２値化画像５ｂ
に変換する２値化回路５０２と、２値化画像５ｂの各画
素及び各画素に対して上下左右の４近傍の計５画素分の
領域のマスクをラスタースキャンに同期して走査し、こ
のマスク内の各画素値５ｃを出力する４近傍領域抽出回
路５０３と、４近傍領域画素値５ｃを用いて図形の外縁
を検出する外縁検出回路５０４と、外縁検出回路５０４
が出力する外縁検出信号５ｄによって外縁と判断された
画素の画素値を累積し、累積画素値を周囲長信号５ｅと
して出力するカウンタ回路５０５と、を有しいる。

【０００４】図５における外縁検出回路５０４の動作に
ついて図６を用いて詳細に説明する。外縁検出回路５０
４は、４近傍領域の中心画素の値が「１」であれば、中
心画素の上下左右の４近傍の画素値を調べ、４近傍のう
ち１画素でも画素値が「０」のものがあれば、中心画素
は図形の外縁であると判断する。図６において、点６Ａ
１は画素値が「１」であるので点６Ａ１の４近傍６Ｂ
１，６Ｃ１，６Ｄ１，６Ｅ１の画素値を調べる。点６Ｂ
１の画素値が「０」であるので、点６Ａ１は図形の外縁
であると判断する。同様に、点６Ａ２の画素値は「１」
であるので４近傍６Ｂ２，６Ｃ２，６Ｄ２，６Ｅ２の画
素値を調べる。４近傍６Ｂ２，６Ｃ２，６Ｄ２，６Ｅ２
の画素値は全て「１」であるので、点６Ａ２は図形の外
縁とは判断されない。

【０００５】図５におけるカウンタ回路５０５の動作に
ついて説明する。対象図形の全画素に対して、上述した
動作を行う外縁検出回路５０４を用いて、図形の外縁で
あるかどうかを調べた後、図形の外縁であると判断され
た画素の画素値をカウントし、カウント値を周囲長信号
５ｅとして出力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画素計
測装置では、図形の外縁の判断は４近傍領域の「０」
「１」によるものであり、かつ、外縁と判断した画素の
総数を周囲長として出力しているだけである。そのた
め、図７のような図形については、外縁と判断される画
素は○のついている画素であるので、図８のような図形
の周囲長と等しくない、斜め方向の長さを正しく計測で
きないという欠点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像計測装置
は、被計測図形を光電変換スキャナで走査して読み出し
た画像データを「０」，「１」の２値化画像に変換する
２値化回路と、前記２値化画像の各画素及び各画素に対
して上下左右の４近傍の計５画素分の領域のマスクをラ
スタースキャンに同期して走査し前記マスク内の各画素
値を出力する４近傍領域抽出回路と、前記４近傍領域抽
出回路から得られる４近傍画素値を用いて図形の外縁を
検出する外縁検出回路と、該４近傍領域抽出回路に同期
して前記外縁検出回路によって図形の外縁であると判断
された画素に対して縦・横・斜めの８近傍の各画素値を
出力する８近傍領域抽出回路と、前記８近傍領域抽出回
路から得られる画素値を用いて斜め方向に画素値が
「１」（または「０」）であるもののうち８近傍内で隣
接する２画素の何れかが「０」（または「１」）である
第１の条件を満たしている画素があるかどうかを検出す
る斜め方向画素検出回路と、前記斜め方向画素検出回路
によって斜め方向に該第１の条件を満たしている画素が
検出されなかった画素の数を累積する斜め方向未検出カ
ウンタ回路と、該斜め方向画素検出回路によって検出さ
れた斜め方向の画素の数を累積する斜め方向画素カウン
タ回路と、該斜め方向検出画素回路によって斜め方向に
画素が検出された場合に該８近傍領域抽出回路から得ら
れる２値データを用いて縦横方向に画素値が「１」（ま
たは「０」）であるもののうち８近傍内で隣接する２画
素の何れかが「０」（または「１」）である第２の条件
を満たしている画素があるかどうかを検出する縦横方向
画素検出回路と、前記縦横方向画素検出回路によって検
出された縦横方向の画素の数を累積する縦横方向画素カ
ウンタ回路と、該斜め方向未検出カウンタ回路該斜め方
向画素カウンタ回路及び前記縦横方向画素カウンタ回路
によって累積されたカウント値を用いて対象図形の周囲
長を算出する周囲長演算回路とを含んで構成される。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。

【００１０】図１に示す画像計測装置は、被計測図形を
光電変換スキャナ１０１で走査して読み出した画像デー
タ１ａを「０」，「１」の２値化画像１ｂに変換する２
値化回路１０２と、２値化画像１ｂの各画素及び各画素
に対して上下左右の４近傍の計５画素分の領域のマスク
をラスタースキャンに同期して走査し、このマスク内の
各画素値１ｃを出力する４近傍領域抽出回路１０３と、
４近傍領域抽出回路１０３から得られる４近傍画素値１
ｃを用いて、図形の外縁検出信号１ｄを出力する外縁検
出回路１０４と、４近傍領域抽出回路１０３に同期し
て、外縁検出回路１０４によって図形の外縁であると判
断された画素に対して、縦・横・斜めの８近傍の各画素
値１ｅを出力する８近傍領域抽出回路１０５と、８近傍
領域抽出回路１０５から得られる８近傍画素値１ｅを用
いて、斜め方向に所定の条件（第１の条件）を満たす画
素があるかどうかを検出する斜め方向画素検出回路１０
６と、斜め方向画素検出回路１０６から得られる斜め方
向画素未検出信号１ｆによって、条件を満たす斜め方向
の画素が検出されなかった画素の数を累積する斜め方向
未検出カウンタ回路１０６と、斜め方向画素検出回路１
０６から得られる斜め方向画素検出信号１ｇによって、
検出された斜め方向外縁の画素の画素値を累積する斜め
方向画素カウンタ回路１０７と、斜め方向検出画素回路
１０６から得られる斜め方向画素検出信号１ｇによっ
て、斜め方向に画素が検出された場合、８近傍領域抽出
回路１０５から得られる８近傍画素値１ｅを用いて、縦
横方向に所定の条件（第２の条件）を満たす画素がある
かどうかを検出する縦横方向画素検出回路１０９と、縦
横方向画素検出回路１０９から得られる縦横方向画素検
出信号１ｈによって検出された外縁が縦横方向および斜
め方向からなる画素の画素値を累積する縦横方法画素カ
ウンタ回路１１０と、斜め方向未検出カウンタ回路１０
７斜め方向画素カウンタ回路１０８及び縦横方向画素カ
ウンタ回路１１０によって各々累積されたカウント値１
ｉ，１ｊ，１ｋを用いて対象図形の周囲長１ｌを算出す
る周囲長演算回路１１１とを備えている。

【００１１】図２、図３及び図４は、図１における斜め
方向画素検出回路１０６と縦横方向画素検出回路１０９
の動作を説明するための図である。図２、図３及び図４
は、対象図形中の任意の画素とその８近傍領域の一例を
示している。図中の格子１個が１画素である。斜線の入
った画素の値が「１」，斜線のない画素の値が「０」で
ある。

【００１２】斜め方向画素検出回路１０６は、斜め方向
の画素値が「１」であるもののうち、８近傍内で隣接す
る２画素の何れかが「０」であるという条件（第１の条
件）を満たしている画素があれば、検出信号１ｇを出力
し、そのような画素がなければ未検出信号１ｆを出力す
る、という動作をする。また、縦横方向画素検出回路１
０９は、縦横方向の画素値が「１」であるもののうち、
８近傍内で隣接する２画素の何れかが「０」であるとい
う条件（第２の条件）を満たしている画素があれば、検
出信号１ｈを出力する、という動作をする。

【００１３】以下、図２、図３及び図４の例で説明す
る。

【００１４】図２は、図形の外縁が横方向に続く例であ
る。この例での斜め方向画素検出回路１０６の動作は以
下の通りになる。斜め方向に画素値が「１」の点は点２
Ｇと点２Ｉである。点２Ｇについて隣接する２点２Ｆ，
２Ｈはどちらも画素値「１」であるので点２Ｇは条件を
満たしていない。同様に点２Ｉも隣接する２点２Ｂ，２
Ｈの画素値が「１」であるので条件を満たしていない。
従って、図２においては、条件を満たす斜め方向の画素
がないので、斜め方向画素未検出信号１ｆが出力され
る。斜め方向画素未検出信号１ｆは、周囲長において重
み付けなしの項として、斜め方向未検出カウンタ回路１
０７に累積される。図２の場合、点２Ａにおける周囲長
は１である。

【００１５】図３は、図形の外縁が斜め方向に続け例で
ある。この例での斜め方向画素検出回路１０６の動作は
以下の通りになる。斜め方向に画素値が「１」の点は点
３Ｅ，３Ｇ，３Ｉの３点である。点３Ｅは、隣接する２
点３Ｄ，３Ｆのうち点３Ｄの画素値が「０」であるの
で、条件を満たす斜め方向の点である。同様に、点３Ｉ
も、隣接する２てのうち点３Ｂの画素値が「０」である
ので、条件を満たす斜め方向の点である。点３Ｇは、隣
接する２点何れも画素値が「１」であるので、条件を満
たさない。従って、図３においては、斜め方向画素検出
信号１ｇが２回出力される。斜め方向画素検出信号１ｇ
は、周囲長において斜め方向の画素間距離の１／２の重
み付け項として、斜め方向画素カウンタ回路１０８に累
積される。

【００１６】次に、縦横方向画素検出回路１０９の動作
について説明する。図３では、斜め方向画素検出信号１
ｇを出力するので、縦横方向画素検出回路１０９が動作
する。縦横方向に画素値が「１」の点は点３Ｆ，３Ｈの
２点である。点３Ｆは、隣接する２点３Ｅ，３Ｇの何れ
も画素値が「１」であるので、条件を満たしていない。
同様に点３Ｇも隣接する２点３Ｆ，３Ｈ双方の画素値が
「１」であるので、条件を満たしていない。従って、図
３では、縦横方向画素検出信号１ｈは出力されない。

【００１７】以上の結果、図３の場合、後述の周囲長演
算回路１１１の計算により点３Ａにおける周囲長は√２
となる。

【００１８】図４は、図形の外縁が一方が斜め方向へ他
方が横方向へ続く例である。斜め方向の画素値が「１」
の点４Ｇ，４Ｉのうち、点４Ｇだけが、隣接点４Ｆの画
素値が「０」であるので、条件を満たす斜め方向の点で
あるので、斜め方向画素検出信号１ｇが１回出力する。
次に、縦横方向の画素値を調べると点４Ｂ，４Ｈが
「１」である。そのうち点４Ｂの隣接点４Ｃの画素値が
「０」であるので、縦横方向画素検出信号１ｈが１回出
力する。縦横方向画素検出信号１ｈは、周囲長において
縦横方向の画素間距離の１／２の重み付け項として、縦
横方向画素カウンタ回路１１０に累積される。以上の結
果図４の場合、後述の周囲長演算回路１１１の計算によ
り点４Ａにおける周囲長は１／２＋√２／２となる。

【００１９】最後に、周囲長演算回路１１１について説
明する。ラスタースキャンに同期し２値画像全体に渡っ
て、斜め方向画素の検出、縦横方向画素の検出、及び斜
め方向未検出信号・斜め方向・縦横方向画素値のカウン
トが終了すれば、斜め方向未検出カウンタ回路１０７、
斜め方向画素カウンタ回路１０８及び縦横方向画素カウ
ンタ回路１１０の各々の出力であるカウント値１ｉ，１
ｊ，１ｋを用いて周囲長を計算する。周囲長の計算は以
下の式で求められる。

【００２０】 周囲長＝（１ｉ）＋（１ｊ）×√２／２＋（１ｋ）／２ 周囲長演算回路は上記の式によって対象図形の周囲長１
１を出力する。例えば図７のような図形については、 周囲長＝９＋１２×√２／２＋２／２＝１８．５ となり、真の周囲長と一致する。

【００２１】

【発明の効果】本発明の画像計測装置は、図形の外縁の
判断をした後、斜め方向の画素の検出と縦横方向の画素
の検出を行うことにより、外縁が斜め方向に続くのか縦
横方向に続くのかを判断した上で、斜め方向と縦横方向
画素値を別々にカウントし、斜め方向を重み付けした出
力をしている。

【００２２】その結果、本発明の画像計測装置は、斜め
方向の長さを正しく計測でき、図形のイメージにあった
周囲長を算出できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示す斜め方向画素検出回路１０６と縦横
方向画素検出回路１０９の動作を説明するための横方向
へ続く外縁を示す図である。

【図３】図１に示す斜め方向画素検出回路１０６の動作
を説明するための斜めに続く外縁を示す図である。

【図４】図１に示す斜め方向画素検出回路１０６と縦横
方向画素検出回路１０９の動作を説明するための外縁が
斜め及び横方向に続く外縁を示す図である。

【図５】従来の画像計測装置を示すブロック図である。

【図６】図５の外縁検出回路５０４の動作を説明するた
めの外縁の図である。

【図７】図５に示す画像測定装置により被計測図形の図
である。

【図８】図５に示す画像測定装置による被計測図形の図
である。

【符号の説明】

１０１ 光電変換スキャナ １０２ ２値化回路 １０３ ４近傍領域抽出回路 １０４ 外縁検出回路 １０５ ８近傍領域抽出回路 １０６ 斜め方向画素検出回路 １０７ 斜め方向未検出カウンタ回路 １０８ 斜め方向画素カウンタ回路 １０９ 縦横方向画素検出回路 １１０ 縦横方向画素カウンタ回路 １１１ 周囲長演算回路 １ａ 画像データ １ｂ ２値化画像 １ｃ ４近傍画素値 １ｄ 外縁検出信号 １ｅ ８近傍画素値 １ｆ 斜め方向画素未検出信号 １ｇ 斜め方向画素検出信号 １ｈ 縦横方向画素検出信号 １ｉ 斜め方向未検出カウント値 １ｊ 斜め方向画素カウント値 １ｋ 縦横方向画素カウント値 １ｌ 周囲長信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測図形を光電変換スキャナで走査し
   て読み出した画像データを「０」，「１」の２値化画像
   に変換する２値化回路と、前記２値化画像の各画素及び
   各画素に対して上下左右の４近傍の計５画素分の領域の
   マスクをラスタースキャンに同期して走査し前記マスク
   内の各画素値を出力する４近傍領域抽出回路と、前記４
   近傍領域抽出回路から得られる４近傍画素値を用いて図
   形の外縁を検出する外縁検出回路と、該４近傍領域抽出
   回路に同期して前記外縁検出回路によって図形の外縁で
   あると判断された画素に対して縦・横・斜めの８近傍の
   各画素値を出力する８近傍領域抽出回路と、前記８近傍
   領域抽出回路から得られる画素値を用いて斜め方向に画
   素値が「１」（または「０」）であるもののうち８近傍
   内で隣接する２画素の何れかが「０」（または「１」）
   である第１の条件を満たしている画素があるかどうかを
   検出する斜め方向画素検出回路と、前記斜め方向画素検
   出回路によって斜め方向に該第１の条件を満たしている
   画素が検出されなかった画素の数を累積する斜め方向未
   検出カウンタ回路と、該斜め方向画素検出回路によって
   検出された斜め方向の画素の数を累積する斜め方向画素
   カウンタ回路と、該斜め方向検出画素回路によって斜め
   方向に画素が検出された場合に該８近傍領域抽出回路か
   ら得られる２値データを用いて縦横方向に画素値が
   「１」（または「０」）であるもののうち８近傍内で隣
   接する２画素の何れかが「０」（または「１」）である
   第２の条件を満たしている画素があるかどうかを検出す
   る縦横方向画素検出回路と、前記縦横方向画素検出回路
   によって検出された縦横方向の画素の数を累積する縦横
   方向画素カウンタ回路と、該斜め方向未検出カウンタ回
   路該斜め方向画素カウンタ回路及び前記縦横方向画素カ
   ウンタ回路によって累積されたカウント値を用いて対象
   図形の周囲長を算出する周囲長演算回路とを含むことを
   特徴とする画像計測装置。