JP2941507B2 - 図形情報二値化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は航空写真等から地形図等
を作成するときなどに使用される図形情報二値化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】地形図を作成する際には、対象となる地
域を航空から撮影した後、これによって得られた航空写
真を解析図化機にセットして作図している。

【０００３】この場合、専門の担当者が解析図化機の顕
微鏡等で航空写真を目視しながら地形図情報を個別に読
み取って確認した後、解析図化機のデジタイザ機能で各
地形図情報を近似図形情報に変換して地形図を作成して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の地形図作成方法においては、次に述べるような
問題があった。

【０００５】すなわち、操作員が航空写真の濃淡変化か
ら地形情報を１つずつ正確に読み取る必要があるため、
地形情報の読み取りに手間がかかるばかりでなく、地形
の形状に対応してデジタイザの測定子を移動させなけれ
ばならないという問題があった。

【０００６】しかも、図化対象となっている図形情報の
全てに対して上述した作業を繰り返し実施することが必
要であるため、非効率的であるという問題があった。

【０００７】さらに、航空写真の撮影条件によっては、
地形情報の濃淡変化が少ないため、操作員が地形情報を
見落としたり、読み取り効率が低下してしまうことがあ
った。

【０００８】そこで、このような作業を自動化する装置
として図形情報二値化装置や図形情報多値化装置が開発
され、そのいくつかは実用化されている。

【０００９】しかしながら、従来の図形情報二値化装置
では、１つのスレッシュレベルで図形情報を二値化する
ため、図形の濃い部分で“潰れ”が発生したり、薄い部
分で“かすれ”が発生してしまうという問題があった。

【００１０】また、従来の図形情報多値化装置では、各
画素毎にこれを多値化しなければならないので、ハード
ウェアやソフトウェアの負担が大き過ぎて、処理スピー
ドを早くすることができないばかりか、システム全体が
大がかりなものになってしまうという問題があった。

【００１１】本発明は上記の事情に鑑み、ハードウェア
やソフトウェアの負担を小さくしながら、航空写真上に
濃い部分や薄い部分があっても、これを正確に二値化す
ることがてきる図形情報二値化装置を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による図形情報二値化装置は、図形情報抽出
対象となる原画の画像を読み取って前記原画の図形情報
を抽出する図形情報二値化装置において、順次、異なる
感度で図形情報抽出対象となる原画の画像を複数回、読
み取って各感度毎の画像データを出力する入力部と、こ
の入力部から出力される各感度毎の画像データを順次、
取り込むとともに、前回の画像データに対し今回の画像
データの読取感度に応じた補正を行ない、この補正動作
によって得られた画像データを今回の画像データから減
算して前回の読み取り動作によって読み取られた画像部
分をキャンセルした画像データを作成する二値化対象画
像抽出部と、この二値化対象画像抽出部によって作成さ
れた各画像データを順次、二値化して合成して前記原画
の二値化画像データを作成する二値化合成部とを備えた
ことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記の構成において、入力部によって順次、異
なる感度で図形情報抽出対象となる原画の画像が複数
回、読み取られて各感度毎の画像データが出力されると
ともに、二値化対象画像抽出部によって前記入力部から
出力される各感度毎の画像データが順次、取り込まれ
て、前回の画像データに対し今回の画像データの読取感
度に応じた補正が行なわれた後、今回の画像データから
前記補正動作によって得られた画像データが減算され、
この減算処理によって前回の読み取り動作によって読み
取られた画像部分がキャンセルされた画像データが作成
され、二値化合成部によって前記二値化対象画像抽出部
で作成された各画像データが順次、二値化されて合成さ
れ、前記原画の二値化画像データが作成されて、これが
プリントアウトされる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明による図形情報二値化装置の一
実施例を示すブロック図である。

【００１５】この図に示す図形情報二値化装置は入力回
路１と、二値化対象画像抽出回路２と、二値化回路３
と、データ合成回路４と、出力回路５と、中央制御回路
６とを備えており、入力回路１によって航空写真７の画
像を複数回、読み取って得られた各画像データから処理
対象となっている部分を抽出して二値化しこれらの各二
値化結果に基づいて地形図を作成してこれをプリントア
ウトする。

【００１６】入力回路１は図２に示す如く読取部１０
と、入力画像データ格納部１１とを備えており、航空写
真７の画像を読み取って得られた画像データを一時的に
記憶し、これを二値化対象画像抽出回路２に供給する。

【００１７】読取部１０はスキャナ等の画像入力装置を
備えており、航空写真７の画像を読み取り、この読み取
り動作によって得られた画像データを入力画像データ格
納部１１に供給する。

【００１８】入力画像データ格納部１１は半導体メモリ
やハードディスク装置等によって構成されており、前記
読取部１０によって読み取られた画像データを取り込ん
でこれを一時記憶しながら、二値化対象画像抽出回路２
に供給する。

【００１９】二値化対象画像抽出回路２は現在データ格
納部１２と、前回データ格納部１３と、現在感度記憶部
１４と、前回感度記憶部１５と、データ移動制御部１６
と、感度変化分抽出部１７と、加算処理部１８と、減算
処理部１９とを備えており、前記入力回路１から出力さ
れる画像データを順次、取り込むとともに、各画像デー
タから処理対象となっている部分を抽出してこの抽出動
作によって得られた画像データを二値化回路３に供給す
る。

【００２０】現在データ格納部１２は前記入力回路１か
ら出力される画像データを取り込んでこれを現在の画像
データとして記憶するとともに、記憶している画像デー
タを減算処理部１９に供給し、また前記データ移動制御
部１６からデータ移動指令が出力されたとき、記憶して
いる画像データを前回データ格納部１３に供給する。

【００２１】前回データ格納部１３は前記データ移動制
御部１６からデータ移動指令が出力される毎に、前記現
在データ格納部１２から出力される画像データを取り込
んでこれを前回の画像データとして記憶するとともに、
記憶している画像データを加算処理部１８に供給する。

【００２２】また、現在感度記憶部１４は予め設定され
ている複数の読取スライスレベル（読取感度レベル）の
うち、現在の読取スライスレベルの値が記憶される部分
であり、前記データ移動制御部１６からデータ移動指令
が出力される毎に、記憶している現在の読取スライスレ
ベル（現在読取スライスレベル）を読取レベル変化抽出
部１７に供給し、また前記データ移動制御部１６からレ
ベル変更指令が出力される毎に、記憶している現在読取
スライスレベルを前回感度記憶部１５に供給し、この後
次の読取スライスレベルを選択してこれを現在読取スラ
イスレベルとして記憶する。

【００２３】また、前回感度記憶部１５は前記データ移
動制御部１６からレベル変更指令が出力される毎に、前
記現在感度記憶部１４から出力される現在読取スライス
レベルを取り込んでこれを前回の読取スライスレベル
（前回読取スライスレベル）として記憶し、この後前記
データ移動制御部１６からデータ移動指令が出力される
毎に、記憶している前回読取スライスレベルを感度変化
分抽出部１７に供給する。

【００２４】感度変化分抽出部１７は前記現在感度記憶
部１４から出力される現在読取スライスレベルと、前記
前回感度記憶部１５から出力される前回読取スライスレ
ベルとを比較してこれらの差分を抽出し、これを読取レ
ベル変化分として加算処理部１８に供給する。

【００２５】加算処理部１８は前記前回データ格納部１
３から出力される前回の画像データを取り込むととも
に、この画像データの各画素に対し前記感度変化分抽出
部１７から出力される読取レベル変化分を加算し、この
加算動作によって得られた画像データを減算処理部１９
に供給する。

【００２６】減算処理部１９は前記現在データ格納部１
２から出力される現在の画像データから、前記加算処理
部１８から出力される画像データを画素単位で減算し、
この減算動作によって得られた画像データを二値化回路
３に供給する。

【００２７】また、データ移動制御部１６は各種の処理
を行なうマイクロプロセッサ等の中央処理装置を備えて
おり、予め設定されているプログラム等に基づいて前記
現在データ格納部１２ないし減算処理部１９間のデータ
移動を制御する。

【００２８】また、二値化回路は図３に示す如く二値化
対象データ部２０と、二値化処理部２１とを備えてお
り、前記二値対象画像抽出回路２から出力される画像デ
ータを取り込んでこれを一時記憶した後、二値化してこ
の二値化動作によって得られた二値化画像データをデー
タ合成回路に供給する。

【００２９】二値化対象データ部２０は前記二値化対象
画像抽出回路２から出力される画像データを取り込んで
これを一時記憶した後、二値化処理部２１に供給する。

【００３０】二値化処理部２１は前記二値化対象データ
部２０から出力される画像データを取り込んで予め設定
されているスライスレベルで二値化してこの二値化動作
によって得られた二値化画像データをデータ合成回路４
に供給する。

【００３１】データ合成回路４は複数の二値化データ格
納部２２と、データ合成部２３とを備えており、前記二
値化回路３から二値化画像データが出力される毎に、こ
れを取り込んで記憶するとともに、各スライスレベルの
二値化画像データが得られたとき、記憶している各二値
化画像データを合成して１つの二値化画像データを生成
し、これを出力回路５に供給する。

【００３２】各二値化データ格納部は前記二値化回路３
から二値化画像データが出力される毎に、これを取り込
んで記憶し、記憶している二値化画像データの数が予め
設定されている数になったとき、これを順次、読み出し
てデータ合成部５に供給する。

【００３３】データ合成部５は前記各二値化データ格納
部２２から出力される各二値化画像データを取り込むと
ともに、これらを重ね合わせて１つの二値化画像データ
を作成し、これを出力回路５に供給する。

【００３４】出力回路５は出力制御部２４と、印刷部２
５とを備えており、前記データ合成回路４から出力され
る二値化画像データを取り込んでこれを図形情報として
プリントアウトする。

【００３５】出力制御部２４は前記データ合成部４から
出力される二値化画像データを取り込んでこれを印刷部
２５に供給するとともに、この印刷部２５を制御して前
記二値化画像データの印刷を行なわせる。

【００３６】印刷部２５は前記出力制御部２４から印刷
指令が出力されたとき、前記出力制御部２４から出力さ
れる二値化画像データを取り込むとともに、これを指定
された用紙にプリントして排出する。

【００３７】また、中央制御回路６は各種の処理を行な
うマイクロプロセッサ等の中央処理装置を備えており、
予め設定されているプログラム等に基づいて前記入力回
路１ないし出力回路５の動作を制御して画像データの取
込み処理や処理対象画像抽出処理、二値化処理、二値化
画像合成処理、二値化画像出力処理等を行なわせる。

【００３８】次に、図４ないし図９を参照しながらこの
実施例の図形情報二値化動作について説明する。

【００３９】今、図形二値化対象となってる航空地図７
が図４に示す如く濃淡差の大きい部分、すなわち濃画像
３０と、中間画像３１と、薄画像３２とを含んでいるも
のと仮定する。

【００４０】このような航空写真７がセットされている
状態で、画像の処理指令が入力されれば、入力回路１の
読取感度が制御されて、最初の感度、すなわち現在感度
記憶部１４に記憶されている現在読取スライスレベルに
対応した感度で前記航空写真７の画像が読み取られてこ
の読み取り動作によって得られた図５に示す画像データ
が二値化対象画像抽出回路２の現在データ格納部１２に
格納された後、減算処理部１９を介して二値化回路３に
供給されて二値化され前記濃画像３０部分の二値化画像
データが作成されるとともに、この濃画像３０部分の二
値化画像データがデータ合成部４に供給されて記憶され
る。

【００４１】この後、前記現在データ格納部１２に格納
されている画像データが前回データ格納部１３に転送さ
れて記憶されるとともに、現在感度記憶部１４に記憶さ
れている現在読取スライスレベルが前回感度記憶部１５
に転送されてこれが前回読取スライスレベルとして記憶
された後、現在感度記憶部１４に記憶されている現在読
取スライスレベルが更新されて、次の現在読取スライス
レベルが記憶される。

【００４２】次いで、入力回路１の読取感度が制御され
て、次の感度、すなわち現在感度記憶部１４に記憶され
ている現在読取スライスレベルに対応した感度で前記航
空写真の画像が再度、読み取られてこの読み取り動作に
よって得られた図６（ａ）に示す画像データが二値化対
象画像抽出回路２の現在データ格納部１２に格納された
後、感度変化分抽出部１７によって現在感度記憶部１４
に記憶されている現在読取スライスレベルと、前回感度
記憶部１５に記憶されている前回読取スライスレベルと
の差分が抽出されて図６（ｂ）に示す読取レベル変化分
が作成されこれが加算処理部１８に供給されて図６
（ｃ）に示す如く前記前回データ格納部１３に格納され
ている前回の画像データと加算され、この加算動作によ
って得られた図６（ｄ）に示す画像データが減算処理部
１９に供給される。

【００４３】そして、この減算処理部１９によって図６
（ａ）に示す如く現在データ格納部１２に格納されてい
る画像データから前記加算処理部１８から出力される画
像データが画素単位で減算されて図６（ｅ）に示す画像
データ、すなわち前記航空写真７の中間画像３１部分の
画像データが抽出され、これが二値化回路３に供給され
て二値化されこの二値化処理によって得られた二値化画
像データがデータ合成部４に供給されて記憶される。

【００４４】この後、前記現在データ格納部１２に格納
されている画像データが前回データ格納部１３に転送さ
れて記憶されるとともに、現在感度記憶部１４に記憶さ
れている現在読取スライスレベルが前回感度記憶部１５
に転送されてこれが前回読取スライスレベルとして記憶
された後、現在感度記憶部１４に記憶されている現在読
取スライスレベルが更新されて、次の現在読取スライス
レベルが記憶される。

【００４５】次いで、入力回路１の読取感度が制御され
て、次の感度、すなわち現在感度記憶部１４に記憶され
ている現在読取スライスレベルに対応した感度で前記航
空写真７の画像が再度、読み取られてこの読み取り動作
によって得られた図７（ａ）に示す画像データが二値化
対象画像抽出回路２の現在データ格納部１２に格納され
た後、感度変化分抽出部１７によって現在感度記憶部１
４に記憶されている現在読取スライスレベルと、前回感
度記憶部１５に記憶されている前回読取スライスレベル
との差分が抽出されて図７（ｂ）に示す読取レベル変化
分が作成されこれが加算処理部１８に供給されて図７
（ｃ）に示す如く前記前回データ格納部１３に格納され
ている前回の画像データと加算され、この加算動作によ
って得られた図７（ｄ）に示す画像データが減算処理部
１９に供給される。

【００４６】そして、この減算処理部１９によって図７
（ａ）に示す如く現在データ格納部１２に格納されてい
る画像データから前記加算処理部１８から出力される画
像データが画素単位で減算されて図７（ｅ）に示す画像
データ、すなわち前記航空写真７の薄画像３２部分の画
像データが抽出され、これが二値化回路に供給されて二
値化され、この二値化処理によって得られた二値化画像
データがデータ合成部４に供給されて記憶される。

【００４７】この後、図８（ａ）〜（ｃ）に示す如く前
記データ合成回路４によって記憶されている各読取スラ
イスレベルの二値化画像データが重ね合わされて図８
（ｄ）に示す１つの二値化画像データが作成されてこれ
が出力回路５に供給され、この出力回路５の印刷部２５
から図９に示す如く前記航空写真７の濃画像３０と、中
間画像３１と、薄画像３２とを各々、最適な読取スライ
スレベルで読み取って二値化したときと同じ、画像３５
がプリントアウトされる。

【００４８】このようにこの実施例においては、入力回
路１によって航空写真７の画像を順次、異なる感度で読
み取るとともに、前回の画像データに対し今回の画像デ
ータの読取感度に応じた補正を行なって得られた画像デ
ータを今回の画像データから減算して、前回の読み取り
動作によって読み取られた画像部分をキャンセルし、こ
のキャンセル動作によって得られた画像データを二値化
した後、各読取スライスレベル毎の二値化画像データを
合成して１つの地形図を作成するようにしているので、
ハードウェアやソフトウェアの負担を小さくしながら、
航空写真７上に濃い部分や薄い部分があっても、これを
正確に二値化することがてきる。

【００４９】また、上述した実施例においては、前回の
画像データの各画素に対して前回の読取レベル変化分を
加算してこれを補正するようにしているが、感度変化抽
出部１７によって前回読取スライスレベルで現在読取ス
ライスレベルを除算して読取レベル変化分を取り出すと
ともに、この読取レベル変化分と前回の画像データの各
画素とを乗算してこれを補正してこの補正動作によって
得られた画像データを現在の画像データから減算し、処
理対象画像を抽出するようにしても良い。このようにし
ても、上述した実施例と同様な効果を得ることができ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ードウェアやソフトウェアの負担を小さくしながら、航
空写真上に濃い部分や薄い部分があっても、これを正確
に二値化することがてきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による図形情報二値化装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】図１に示す入力回路および二値化対象画像抽出
回路の詳細な回路例を示すブロック図である。

【図３】図１に示す二値化回路およびデータ合成回路、
出力回路の詳細な回路例を示すブロック図である。

【図４】図１に示す図形情報二値化装置によって処理さ
れる航空写真の一例を示す模式図である。

【図５】図１に示す図形情報二値化装置における１回目
の処理例を示す模式図である。

【図６】図１に示す図形情報二値化装置における２回目
の処理例を示す模式図である。

【図７】図１に示す図形情報二値化装置における３回目
の処理例を示す模式図である。

【図８】図１に示す図形情報二値化装置のデータ合成処
理例を示す模式図である。

【図９】図１に示す図形情報二値化装置のプリントアウ
ト例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 入力回路（入力部） ２ 二値化対象画像抽出回路（二値化対象画像抽出部） ３ 二値化回路（二値化合成部） ４ データ合成回路（二値化合成部） ７ 航空写真（原画）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 図形情報抽出対象となる原画の画像を読
   み取って前記原画の図形情報を抽出する図形情報二値化
   装置において、 順次、異なる感度で図形情報抽出対象となる原画の画像
   を複数回、読み取って各感度毎の画像データを出力する
   入力部と、 この入力部から出力される各感度毎の画像データを順
   次、取り込むとともに、前回の画像データに対し今回の
   画像データの読取感度に応じた補正を行ない、この補正
   動作によって得られた画像データを今回の画像データか
   ら減算して前回の読み取り動作によって読み取られた画
   像部分をキャンセルした画像データを作成する二値化対
   象画像抽出部と、 この二値化対象画像抽出部によって作成された各画像デ
   ータを順次、二値化して合成して前記原画の二値化画像
   データを作成する二値化合成部と、 を備えたことを特徴とする図形情報二値化装置。