JP2932664B2 - １パス型図形形状特徴量計算装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、画像の認識処理の中で最も基本的かつ重要
な処理である図形の形状的な特徴量（例えば、面積や周
長など）を計算する装置に関し、特にラスタ走査で入力
される画像信号を実時間処理し、個々の図形の形状特徴
量を計算する実時間１パス型図形形状特徴量計算法（以
下、単に１パス法という）により画像の形状特徴量を計
算する装置に関する。

＜従来の技術＞ 第３図は従来の１パス法による形状特徴量の計算手順
を示すアルゴリズムである。第３図において、対象画像
を１ラスタ走査している間に、入力された２値画像信号
により記号列生成のための制御信号を発生して、属性記
号を計算し、図形の各交差部の連結状態を表現する属性
記号列を生成する。この過程より図形の変形（分岐、連
結など）を判断することによって、形状特徴量を計算す
る。この１ラスタ走査を繰り返していき、或る図形の走
査終了を検知した時点で、スタックに累積された特徴量
をその図形の特徴量として出力する。以上の動作を一画
面分のラスタ走査が終了するまで繰り返すことにより、
対象画像内の全ての図形についての形状特徴量が得られ
る。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記従来技術に示す１パス法により図
形特徴量を計算できるのは、“1"または“0"を画素の値
とする２値化画像の場合には、画素値“1"または画素値
“0"どちらか一方だけである。例えば、画素値“1"の部
分を図形部として、その特徴量を計算する時に、同時に
画素値“0"の部分（穴部）の特徴量を計算することは不
可能である。したがって、穴部の特徴量を計算する時に
は、２パス目に画素値“0"を図形部とすることにより、
穴部の特徴量を計算することはできるが、両者間の位置
関係の対応付け（例えば、どの穴がどの図形に含まれる
か等）が困難であり、更に、１パス型という最も重要な
長所である高速性を損失してしまうという課題があっ
た。

本発明は上記従来技術の課題を踏まえて成されたもの
であり、２値画像において、図形部分（画素値“1"）の
形状特徴量と穴部分（画素値“0"）の形状特徴量を同時
に計算できると共に、図形部と穴部の位置関係の対応付
けができる１パス型図形形状特徴量計算装置を提供する
ことを目的としたものである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するための本発明の構成は、ラスタ走
査で入力される画像信号を実時間処理し、個々の図形の
形状特徴量を計算する実時間１パス型図形形状特徴量計
算法により画像の形状特徴量を計算する１パス型図形形
状特徴量計算装置において、画像のラスタ走査を行う回
路と、ラスタ走査により入力された２値画像信号から属
性記号列生成のための制御信号を発生する制御信号発生
回路と、この制御信号が入力されて属性記号列を計算す
る属性記号計算回路と、前記制御信号および特徴量計算
用の補助画像信号が入力されて１つの交差部の特徴量を
計算する交差部特徴計算回路と、この交差部特徴計算回
路および前記属性記号計算回路からの出力が入力されて
図形の特徴量を累積計算する図形特徴量計算回路と、計
算した特徴量の保持に必要な図形ナンバーカウンタおよ
び特徴量記憶レジスタとで構成される入力画像の図形部
の特徴量を計算する第１の１パス法装置および入力画像
の穴部の特徴量を計算する第２の１パス法装置と、前記
第２の１パス法装置が前記第１の１パス法装置よりも１
画素分、前記２値画像信号を早く入力させるために前記
第１の１パス法装置の前段に設けた遅延回路とを備えた
構成とし、画像中の図形部と穴部の特徴量を同時に計算
できると共に、前記第２の１パス法装置が前記第１の１
パス法装置よりも１画素分、前記２値画像信号を早く受
け取ることにより、図形部と穴部の位置関係の対応付け
ができるようにしたことを特徴とするものである。

＜作用＞ 本発明によれば、従来の１パス法装置を２組備え、一
方の装置が他方の装置よりも１画素分、２値画像信号を
早く受け取る構成としている。したがって、画像中の図
形部と穴部の特徴量を同時に計算できると共に、どの穴
がどの図形に含まれているかを判断できる。

＜実施例＞ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の１パス型図形形状特徴量計算装置の
一実施例を示す構成図である。第１図において、１は入
力画像の図形部（画素値“1"の部分）の形状特徴量を計
算する第１の１パス法装置であり、この１パス法装置１
は、入力された２値画像信号から属性記号列生成のため
の制御信号を発生する制御信号発生回路11,制御信号発
生回路11が発生した制御信号が入力されて属性信号列を
計算する属性記号計算回路12,制御信号発生回路11から
の制御信号と特徴量計算用の補助画像信号が入力されて
１つの交差部の特徴量を計算する交差部特徴計算回路1
3,属性記号計算回路12と交差部特徴計算回路13の出力が
入力されて図形の特徴量を累積計算する図形特徴量計算
回路14,計算した特徴量の保持に必要な特徴量記憶レジ
スタ15および図形ナンバーカウンタ16とで構成される。
２は第２の１パス法装置であり、その構成は基本的には
第１の１パス法装置１と同等であるため簡略するが、第
１の１パス法装置１との相違点は、入力画像の穴部（画
素値“0"の部分）の形状特徴量を計算する点である。
又、第１の１パス法装置１と第２の１パス法装置２は互
いに同期を取ってラスタを走査するが、第２の１パス法
装置２が第１の１パス法装置１よりも１画素分だけ先の
走査を行うように、即ち、１画素分早く２値画像信号を
受け取るように構成している。この走査を行うために、
第１の１パス法装置の２値画像信号入力部（制御信号発
生回路11）の前段には、１画素分の遅延回路３が接続さ
れている。更に、第１の１パス法装置１と第２の１パス
法装置２とは、第２の１パス法装置２で各穴の特徴量が
計算し終えたら、その時点での第１の１パス法装置１の
特徴量記憶レジスタ15の図形ナンバーカウンタ16の内容
に相当するナンバーの穴部特徴量フィールドに、それら
の特徴量を蓄えるように接続されている。

このような構成において、第１の１パス法装置１にお
いて、２値画像信号が入力されて、対象画像の図形部の
特徴量を計算する動作は、従来の１パス法による装置と
同様である。又、第２の１パス法装置２において、２値
画像信号が入力されて、対象画像の穴部の特徴量を計算
する動作も、画素値が“1"か“0"かの違いだけで、基本
的には従来の１パス法による装置と同様である。しか
し、穴部の特徴量は、その穴を含む図形の特徴量である
ため、図形部と穴部が別々に計算されても意味がなく、
どの穴がどの図形に含まれるかということが重要とな
る。この穴部と図形部の対応付けを第２図を用いて説明
する。第２図は第１図装置を用いて図形部と同時に穴部
の形状特徴量を計算する動作を示す図である。第２図に
おいて、１パス法により、穴部の走査終了を判断できる
のは、穴部終了座標をｆ（i,j）とすると、座標ｆ（ｉ
＋1,j＋１）の時点である。ただし、穴部のラスタ走査
は、図形部より１画素分だけ早く行われている。したが
って、その時点での図形の走査座標は、ｆ（i,j＋１）
である。この座標は走査を終了した穴を含む図形に必ず
属しているので、ｆ（i,j＋１）の座標の図形をその穴
を含む図形と判断し、その特徴量に穴の特徴量を加えれ
ば良い。実際には、第２の１パス法装置２で、１つの穴
の走査が終了したと判断されたら、その特徴量データを
第１の１パス法装置１へ送る。第１の１パス法装置１の
図形ナンバーカウンタ16には、その時点で走査している
図形のナンバーが示されているので、そのナンバーの特
徴量記憶レジスタ15の穴部特徴量フィールドに第２の１
パス法装置からのデータを蓄える。第１の１パス法装置
１で１つの図形の走査が終了したと判断されると、その
図形に含まれる穴部の特徴量を伴って、その図形の特徴
量が出力される。このような動作を一画面の走査を終了
するまで繰り返すことにより、１パス法を用いて図形部
と同時に穴部の形状特徴量が計算できると共に、各穴が
どの図形に含まれるかという情報も得ることができる。

なお、上記実施例においては、画素値“1"のデータが
図形部を、画素値“0"のデータが穴部を表しているが、
入力される画像信号が２値であれば、画素値には関係な
く本発明を適用できる。

又、第1,第２の１パス法装置に入力される特徴量計算
用の補助画像信号として、濃淡画像を入力すれば、各画
素の明度を重みにした特徴量等を図形部と穴部について
同時に計算することもできる。

＜発明の効果＞ 以上、実施例と共に具体的に説明したように、本発明
によれば、従来の１パス法の最も重量な高速性を失うこ
となく、入力画像の図形部と穴部の特徴量を同時に計算
することができ、又、各穴部がどの図形部に含まれるか
という情報も得ることができる。したがって、図形特徴
量として、その図形内の穴部の特徴量も加えることがで
きるため、１パス法が利用可能なアプリケーションの幅
を著しく増加させる効果を有する１パス型図形形状特徴
量計算装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１パス型図形形状特徴量計算装置の一
実施例を示す構成図、第２図は第１図装置を用いて図形
部と同時に穴部の形状特徴量を計算する動作を示す図、
第３図は従来の１パス法による形状特徴量の計算手順を
示すアルゴリズムである。 １……第１の１パス法装置、２……第２の１パス法装
置、３……遅延回路、11……制御信号発生回路、12……
属性記号計算回路、13……交差部特徴計算回路、14……
図形特徴量計算回路、15……特徴量記憶レジスタ、16…
…図形ナンバーカウンタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラスタ走査で入力される画像信号を実時間
   処理し、個々の図形の形状特徴量を計算する実時間１パ
   ス型図形形状特徴量計算法により画像の形状特徴量を計
   算する１パス型図形形状特徴量計算装置において、 画像のラスタ走査を行う回路と、 ラスタ走査により入力された２値画像信号から属性信号
   列生成のための制御信号を発生する制御信号発生回路
   と、この制御信号が入力されて属性信号列を計算する属
   性記号計算回路と、前記制御信号および特徴量計算用の
   補助画像信号が入力されて１つの交差部の特徴量を計算
   する交差部特徴計算回路と、この交差部特徴計算回路お
   よび前記属性信号計算回路からの出力が入力されて図形
   の特徴量を累積計算する図形特徴量計算回路と、計算し
   た特徴量の保持に必要な図形ナンバーカウンタおよび特
   徴量記憶レジスタとで構成される入力画像の図形部の特
   徴量を計算する第１の１パス法装置および入力画像の穴
   部の特徴量を計算する第２の１パス法装置と、 前記第２の１パス法装置が前記第１の１パス法装置より
   も１画素分、前記２値画像信号を早く入力させるために
   前記第１の１パス法装置の前段に設けた遅延回路とを備
   えた構成とし、 画像中の図形部と穴部の特徴量を同時に計算できると共
   に、前記第２の１パス法装置が前記第１の１パス法装置
   よりも１画素分、前記２値画像信号を早く受け取ること
   により、図形部と穴部の位置関係の対応付けができるよ
   うにしたことを特徴とする１パス型図形形状特徴量計算
   装置。