JP3415700B2 - 閉領域抽出装置 - 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、入力した画像データ
からエッジ部分に囲まれた閉領域を抽出する装置に関す
るものである。特に、所定のある範囲の大きさの閉じた
目標形状を抽出するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来の形状抽出技術について説明
する。画像データから目標を抽出するに際して、一般に
画像データ中で目標は明るい映像となっている、という
前提が成り立っている。エッジとは画像中で明るさの急
激な変化が或る部分をいう。また、エッジ方向とは画像
中の暗い部分から明るい部分に向かう方向を言う。この
エッジとエッジの持つ方向を抽出する処理を行うフィル
タをエッジ抽出フィルタと呼ぶ。

【０００３】図３８は、エッジを説明する図である。図
において、９０は目標の輪郭であると想定されるエッジ
である。図３９は、エッジ方向を説明する図である。図
３９（ａ）は、図３８に示す９１の部分を拡大したもの
である。また、図３９（ｂ）は、図３８における９２の
部分を拡大したものである。図において、斜線を施した
部分が画像中の暗い部分であり、無地の部分が画像中の
明るい部分である。両者の境界線がエッジであり、図３
９において矢印で示す方向がエッジ方向である。図４０
は、従来のエッジ抽出処理を説明する図である。図にお
いて、矩形の一枡が１画素に相当する。注目画素ｅにエ
ッジが有るかどうかを検出するために、画素ａから画素
ｉまでの９画素の領域を用いる。各画素は、例えば、０
〜２５５のいずれかの画素値を持っているものとする。
図４１は、従来のＸ方向エッジ抽出フィルタを示す図で
ある。また、図４２は、従来のＹ方向エッジ抽出フィル
タを示す図である。図４１及び図４２に示すフィルタ
を、図４０に示す注目画素の領域の画素値とかけ算する
ことにより、エッジがあるかどうかを検出する。ソーベ
ルオペレータの計算式を図４３に示す。図４３に示す計
算式によって、Ｘ及びＹの値が求められた後、Ｘの絶対
値とＹの絶対値の和が閾値Ｔよりも大きかった場合に画
素ｅは、エッジを持つと判断される。図４４にエッジ方
向を判断する基準を示す。図４４に示すような、Ｘ及び
Ｙのそれぞれの値の大きさに応じてエッジ方向が８つの
方向に分類され、決定される。図４５は、エッジ方向を
量子化する値を示す図である。

【０００４】従来の形状抽出方法においては、特に目標
が円及び楕円である場合を想定している。円及び楕円に
おいては、エッジ方向は全て中心に向かっている。即
ち、エッジ抽出フィルタを用いて検出されたエッジ方向
を利用して、８方向が交差する部分を抽出する方法をと
っている。図４６の点線で示すように、エッジ方向は円
の中心で交差する。図４７は、量子化された方向１につ
いて、長さＬ画素分の線要素「スポーク」を伸ばした図
である。この従来例においては、スポークの長さを７画
素分とする。即ち、エッジが検出された画素Ｐ１１から
量子化された方向１に向かって、７画素分矢印ａで示す
方向にスポークを伸ばしてゆく。この時、スポーク内の
各画素Ｐ１１からＰ１７は、それぞれ量子化された方向
である１という値を持っている。図４８は、量子化され
た方向が５である場合のスポークを示している。エッジ
方向５を持つ画素Ｐ２３から矢印Ｐで示す方向、即ち、
方向５に向かってＰ１７までスポークを伸ばしていく。
その結果、図４９に示すように、画素Ｐ１７は、１とい
う値と５という値の両方を持つので、６という値にな
る。同様に、他の方向から伸ばされたスポークも中心で
ある画素Ｐ１７においては、全て重なる。図５０に示す
ように、画素Ｐ１７は、１＋２＋３＋４＋５＋６＋７＋
８即ち、３６という値を持つ。

【０００５】なお、ここまでの説明においては、量子化
された方向を分かりやすく示すために、１から８の数値
を用いて表現してきたが、実際には各エッジ方向に対応
するビットを持つレジスタでエッジ方向を表現する。図
５１に量子化されたエッジ方向と、８ビットレジスタと
の対応を示す。図に示すように、レジスタは右から左に
向かって０ビット目から７ビット目までが並んでいる。
エッジ方向が１の時には、０ビット目が１となり、エッ
ジ方向が２の時には、１ビット目が１となる。以下、同
様にエッジ方向が８の時には、７ビット目が１となる。
図５１に示すように、８ビットを用いて量子化されたエ
ッジ方向を表現しスポークを伸ばした場合、図５０に示
した画素Ｐ１７の持つレジスタは、８方向全てを持つこ
とになるので、図５２に示すように、全てのビットがオ
ンになった状態、即ち、１がたった状態となる。これに
より、この形状が円であることが判断される。また、図
５２には、目標物が円である場合の中心に当たる画素の
レジスタのみを示したが、同様の８ビット表現のレジス
タは、全ての画素に対応して備えられている。即ち、画
素の画像データ中の画素の数と、エッジ方向を示す画素
毎のレジスタの数は同一である。

【０００６】次に、検出されたエッジの持つ方向が長方
形である場合について、図５３及び図５４を用いて説明
する。図５３（ａ）は、検出された長方形のエッジから
伸ばされるスポークの例を示している。又図５３（ｂ）
は、検出されたエッジの方向を示している。このような
場合には、レジスタの値はエッジ方向１，３，５，７の
みを示しており、図５４に示すようなレジスタの内容と
なる。また、長方形が傾きを持つような場合には、レジ
スタが図５５に示すような値を持つ場合もある。

【０００７】図５６，図５７は、検出されたエッジが平
行線を成す場合を示している。図５６に示すように、エ
ッジ方向１及びエッジ方向５を持つようなエッジが検出
されると、レジスタは図５７に示すような値を持つ。前
述した長方形の場合と同様に、平行線が傾きを持つ場
合、その傾きに応じてレジスタは、図５８に示すような
値を取る場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の目標抽出装置
は、以上のように構成されていたので、以下に述べるよ
うな問題点があった。マトリクス状のエッジ抽出フィル
タを用いていることにより、１画素のエッジ検出及びエ
ッジ方向の検出に３×３画素、即ち９画素の演算が必要
であり、計算時間がかかるという問題点があった。ま
た、記憶容量も大きな容量を必要としていた。また、
円、楕円形状等の特殊な形状の抽出しかできず、細長い
形状や複雑な形状は抽出できないという問題点があっ
た。抽出できない形状の例を図５９及び図６０に示す。
図５９は、細長い領域が抽出されない例である。また、
図６０は、複雑な領域が抽出されない例である。また、
円、楕円形状の一部分のみが抽出されることがあるとい
う問題点があった。この場合の例を図６１，図６２に示
す。図６１は、１つの領域の一部分しか抽出されない例
であり、実際の形状が図６１（ａ）であるのに対して、
抽出された形状は、図６１（ｂ）となってしまう。ま
た、図６２は、１つの連続した領域が複数の領域に分断
されて抽出される例である。実際の領域は、図６２
（ａ）に示す形状であるのに対して抽出された形状は図
６２（ｂ）となってしまう。これらの問題点は、この従
来の方式がエッジ方向は、すべて中心に向かっていると
いう考え方に基づいていることによる。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、以下の各点を目的としている。
画像データのノイズを誤って目標として抽出することの
ない閉領域抽出装置を得る。目標対象物でないものを抽
出したり、目標対象物の抽出を逃すことのない閉領域抽
出装置を得る。目標対象物よりも大きなものの一部を目
標対象物と誤って抽出することのない閉領域抽出装置を
得る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の閉領域抽出装
置は、以下の要素を有する。 （ａ）複数の画素から構成された画像を画素データに基
づいて記憶する記憶部、（ｂ）上記記憶部に記憶された
画素データに対して所定の演算を行い、各画素が上記画
像内の輪郭となるエッジであるか否かを検出するととも
に、エッジである場合に第１〜第４のエッジ方向の内、
いずれのエッジ方向を持つエッジであるかを検出するエ
ッジ検出部、（ｃ）上記エッジ検出部によりエッジとし
て検出された各画素からエッジ方向に存在する画素であ
って、第１〜第４のエッジ方向が交差する画素を、閉領
域内の画素として抽出する抽出部。

【００１１】

【００１２】

【００１３】上記閉領域抽出装置は、更に、エッジ検出
部が検出したエッジとエッジ方向に基づいて、エッジ検
出部がエッジとして検出した画素が、閉領域の輪郭であ
ることを確認する輪郭確認部を備えていることを特徴と
する。

【００１４】上記輪郭確認部は、エッジ検出部が検出し
たエッジとエッジ方向に基づいて、隣接する画素がエッ
ジであることを追跡確認することを特徴とする。

【００１５】上記輪郭確認部は、エッジ検出部が検出し
たエッジが持つエッジ方向に対向するエッジ方向を持つ
エッジの存在をチェックすることを特徴とする。

【００１６】

【作用】この発明の閉領域抽出装置においては、エッジ
検出部が画素データに対して所定の演算を行い、各画素
がエッジであるかどうかを検出する。また、エッジであ
ると検出された場合には、第１〜第４のエッジ方向の
内、いずれのエッジ方向を持つ画素であるかを検出す
る。抽出部は、エッジ検出部により、エッジとして検出
された画素からエッジ方向にある画素であって、かつ、
第１〜第４のエッジ方向が交差する画素を閉領域内の画
素として抽出する。この発明においては、画素をエッジ
として検出しているエッジ検出部における演算が少なく
てすむ。また、第１〜第４のエッジ方向が交差すること
を検出すればよいため、抽出部における処理が容易にな
る。

【００１７】

【００１８】

【００１９】更に、この発明の閉領域抽出装置は、輪郭
確認部を備えている。輪郭確認部は、エッジ検出部が検
出したエッジが閉領域の輪郭であるかどうかを確認す
る。この輪郭確認部により、領域が閉領域であるか、開
領域であるかを認識することができる。

【００２０】上記輪郭確認部は、エッジ検出部が検出し
たエッジとエッジ方向を辿ることにより、隣接する画素
がエッジであることを追跡確認する。追跡の結果、輪郭
の確認を開始した画素に戻ってきた場合には、閉領域で
あることが確認できる。

【００２１】上記輪郭部は、エッジ検出部が検出したエ
ッジが持つエッジ方向に対向するエッジ方向を待つエッ
ジの存在を確認することにより、閉領域であることを確
認する。例えば、ある画素が＋Ｘ方向のエッジである場
合には、その画素に対応して−Ｘ方向のエッジを持つ画
素が存在していることを確認する。また、ある画素が＋
Ｙ方向のエッジである場合には、その画素に対応して−
Ｙ方向のエッジを待つ画素が存在することを確認する。
全てのエッジに対して、対向する方向を持つエッジが存
在していれば、閉領域であることが確認できる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．図１は、この発明の実施例の目標探知アルゴ
リズムを示す流れ図である。この実施例においても、入
力画像中で周辺の画素と比較して明るい部分が目標物で
あるという考え方を前提にしている。即ち、入力画像が
周りの画素に比べて、明るい部分（目標と思われる部
分）を抽出し、抽出された形状により目標を２値化して
画像として出力するまでの処理を行う。

【００２３】図１を用いて説明する。先ず、Ｓ１０にお
いて、目標を抽出する対象の画像を入力する。次に、Ｓ
１１において、エッジ抽出フィルタを用いてエッジの抽
出を行う。また、同時にエッジ方向の検出も行う。次
に、Ｓ１２において、フィルタにより目標候補を検出す
る。続いて、Ｓ１３において、検出された目標候補に対
してラベリング、即ち、ラベル付け操作を行う。次に、
Ｓ１４において、ラベル付けされた目標候補からモーメ
ント特徴量により目標を検出する。最後に、Ｓ１５にお
いて、画像を出力する。２値化された画像を出力する。

【００２４】図２は、前述した流れ図のＳ１２におい
て、目標候補として検出された明るい部分の分布配置を
示す図である。Ｓ１３において、ラベリングが行われた
後の状態を図３に示す。ラベリングとは、検出された目
標候補を識別するために行う名前付けのことである。各
目標候補に対して、ユニークな一意の識別子が付けられ
る。図３においては、数字とアルファベットの組み合わ
せでラベリングを行っているが、目標候補同士がユニー
クになる方式であれば、他の文字の組み合わせ等でも構
わない。また、Ｓ１４の目標検出では、検出された目標
候補の面積やモーメント特徴量（目標の長さの縦，横
比）等を用いて目標の検出が行われる。

【００２５】図４に、この実施例の閉領域抽出装置の構
成を示すブロック図を示す。図において、１は閉領域抽
出装置であり、記憶部１０、エッジ検出部２０、抽出部
３０、輪郭確認部４０からなる。エッジ検出部２０は、
Ｘ方向エッジ抽出フィルタ２２及びＹ方向エッジ抽出フ
ィルタを備えている。Ｘ方向エッジ抽出フィルタは、Ｘ
方向の＋Ｘ方向と−Ｘ方向のエッジを検出する。Ｙ方向
エッジ抽出フィルタは、＋Ｙ方向と−Ｙ方向のエッジを
検出する。また、抽出部３０は、レジスタ部３２、レジ
スタ設定部３４、選択部３６を備えている。

【００２６】先ず、エッジ検出部２０について説明す
る。図５は、この実施例の閉じた領域からなる目標の一
例を示す図である。図５において、点線で示す矩形が一
画素に対応している。また、図６は、図５に示した目標
のエッジ方向を矢印で書き表した図である。図７は、こ
の発明の実施例において用いられるＸ方向エッジ抽出フ
ィルタの一例を示す図である。図に示すように、＋方
向、−方向それぞれに長さｒを持つ線状のフィルタであ
る。図８に、この発明の実施例のＹ方向エッジ抽出フィ
ルタを示す。図７に示すＸ方向エッジ抽出フィルタと同
様に、＋Ｙ方向、−Ｙ方向それぞれに長さｒを持つ線状
のフィルタである。図７及び図８に示すように、この実
施例で用いるエッジ抽出フィルタは、幅１画素に対して
長さが２ｒ＋１となっている。画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
がＸ方向に並んでおり、注目画素を画素ｃとすると、 Ｘ＝−ａ−ｂ＋ｄ＋ｅ という計算をする。また、画素ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅがＹ
方向に並んでおり、注目画素を画素ｃとすると、 Ｙ＝−ａ−ｂ＋ｄ＋ｅ という計算をする。そして、抽出する目標によって予め
与えられた所定の閾値Ｔと、Ｘ及びＹの値をそれぞれ比
較することによって、Ｘ＞Ｔであれば、注目画素ｃが＋
Ｘ方向、即ち右向きのエッジ方向を持つエッジであると
検出する。また、Ｘ＜−Ｔの場合には、−Ｘ方向、即ち
左向きのエッジ方向を持つエッジであると検出する。同
様に、Ｙ＞Ｔの時には、注目画素ｃが＋Ｙ方向、即ち上
向きのエッジ方向を持つエッジであると検出され、Ｙ＜
−Ｔの時には、注目画素ｃが−Ｙ方向の、即ち下向きの
エッジ方向を持つエッジであると検出される。なお、こ
のエッジ抽出フィルタの値は可変である。このように、
幅が１画素である線状のエッジ抽出フィルタを用いるこ
とにより、従来用いていたマトリクス状（面状）のエッ
ジ抽出フィルタより、演算計算時間が早くなるという利
点が得られる。

【００２７】図９は、抽出部３０によるエッジ検出から
形状抽出までの処理の流れを示す流れ図である。エッジ
が検出されると、Ｓ２０において、エッジ方向を縦，横
４方向に量子化する。図１０は、この実施例の４方向に
量子化されたエッジ方向の値を示す図である。１は＋Ｘ
方向、２は−Ｙ方向、３は−Ｘ方向、４は＋Ｙ方向とそ
れぞれ定められている。図１１は、この実施例において
画素毎に備えられる４ビットレジスタを示す図である。
この実施例では、エッジ方向の量子化は４方向で行われ
るので、レジスタも画素毎に４ビットからなる。０ビッ
ト目がエッジ方向１、１ビット目がエッジ方向２、２ビ
ット目がエッジ方向３、３ビット目がエッジ方向４にそ
れぞれ対応して設けられている。例えば、縦２００画
素、横２００画素の解像度を持つ画像が入力された場合
には、画素数は、２００×２００（４００００）画素と
なり、４ビットレジスタの数も４００００となる。レジ
スタ部３２は、これらのレジスタを保持しているメモリ
である。

【００２８】次に、図を用いてこの実施例の閉領域抽出
装置の動作について詳しく説明する。図１２は、図６に
示したエッジ方向を矢印で表わした図の拡大図である。
また、図１３は、図１２と同じ大きさで、エッジ方向の
量子化された値を用いて表現した図である。また、図１
４は、エッジ方向を図１１に示した画素毎のレジスタを
用いて表現した図である。なお、これ以降、図におい
て、エッジ方向を持たない画素のレジスタは、ブランク
で表示する。図面を見やすくするためにブランクで表し
ているが、実際にはレジスタの値はオール０となってい
る。図１１から図１４に示したように、図９を示す流れ
図において、Ｓ２１では全ての画素に対し、量子化され
た４つのレジスタを持たせる。次に、Ｓ２２において、
レジスタ設定部３４が検出されたエッジから長さＬ画素
分に対してエッジ方向にあるレジスタの対応するビット
を１にする。図１５は、４方向に囲まれた長さＬの範囲
の領域Ｌの領域抽出を説明する図である。抽出したい目
標の長さがＬ画素未満である場合、レジスタ設定部３４
により、エッジ部分から長さＬ画素分検出されたエッジ
方向の値を入れることによって、縦，横の４方向が交差
する部分を抽出すれば、目標が検出できる。図１６から
図２３を用いて詳しく説明する。図１６は、＋Ｘ方向の
エッジ方向を持つ画素から、Ｌ画素分（この実施例では
６画素）の長さの線状フィルタを伸ばした図である。そ
れぞれの画素の量子化された方向１に対応するビットで
ある０ビット目のレジスタに１がたっている。図１７
は、量子化された方向に（−Ｙ）のエッジ方向を持つ画
素から、−Ｙ方向に線状フィルタを伸ばした図である。
−Ｙ方向に対応するビット各画素のレジスタ２ビット目
に１がたっている。図１８は、量子化された方向３（−
Ｘ）のエッジ方向を持つ画素から６画素分のフィルタを
−Ｘ方向に伸ばした図である。量子化された方向３に対
応する画素毎のレジスタの２ビット目に１がたってい
る。図１９は、量子化された方向４（＋Ｙ）のエッジ方
向を持つ画素から６画素分の線状フィルタを伸ばした図
である。量子化された方向４に対応する各画素毎のレジ
スタの３ビット目に１がたっている。目標の形状抽出
は、図１６から図１９に示した各フィルタの各レジスタ
の各ビットをオア演算することで行われる。図２０は、
図１４に示した検出されたエッジ方向を示すレジスタ
に、図１６に示した＋Ｘ方向のフィルタの値をオア演算
したものである。図２１は、図２０で示した図に、図１
７で示した−Ｙ方向のフィルタの値をオア演算した各画
素ごとのレジスタを示す図である。図２２は、図２１に
示したレジスタに、図１８に示した−Ｘ方向のフィルタ
の値をオア演算したものである。また、図２３は、図２
２に示したレジスタの値に、図１９に示した＋Ｙ方向の
フィルタの値を、オア演算した各画素毎のレジスタを示
す図である。以上のような手順で、図９に示した流れ図
のＳ２２における処理が完了する。

【００２９】続いて、Ｓ２３において、抽出部３０の選
択部３６が４つのビットが、全てが１になった画素を抽
出する。図２４は、図２３に示した画素毎のレジスタの
各ビットの値が、全て１になった画素のみを取り出して
２値化して表した図である。図において、レジスタの各
ビットが４つ全て１になった画素を１として、斜線部分
で表している。また、それ以外のレジスタの値を持つ画
素は０として、空白で表している。このように、斜線部
で示された画素の集合が抽出された形状となる。

【００３０】以上のように、この発明の閉領域抽出装置
においては、エッジ検出部２０と抽出部３０を用いるこ
とにより、画像内の各画素がエッジであるか否かを検出
する。また、エッジである場合には、第１〜第４のエッ
ジ方向の内、いずれのエッジ方向を持つエッジであるか
を検出する。更に、レジスタ設定部３４が画素毎に設け
られたレジスタ部３２に値を設定することにより、選択
部３６がレジスタがオンに設定された画素を閉領域内に
属する画素として選択する。

【００３１】次に、輪郭確認部４０の動作について説明
する。図２５は、形状全体が抽出されている場合の検出
されたエッジを表した図である。図２６は、形状の一部
分しか抽出されていない場合のエッジを表す図である。
図２５及び図２６に示すように、人間が目で見て確認で
きるように、エッジ方向を表示すれば、形状全体が抽出
されているか、あるいは一部分しか抽出されていないか
の判断は、即座に行うことができる。一方、エッジの存
在、あるいは存在するエッジのエッジ方向をデータとし
て記憶している装置の場合には、検出されたエッジが形
状全体を囲んでいるかどうかの判断には、一定のアルゴ
リズムが必要である。図２７に、この実施例の輪郭確認
部４０の動作を説明する図を示す。輪郭確認部が輪郭を
追跡していく場合、エッジ方向と追跡方向を同一にして
追跡を開始する。更には、追跡は時計廻りに行う。その
詳細については、図２８から図３４を用いて説明する。
図２７（ａ）は、追跡を行う画素の持つエッジ方向が量
子化された方向１である場合の追跡を示す。即ち、エッ
ジ方向と同一の方向から時計廻りにエッジが存在するか
どうかの追跡を行い、時計廻りに一回りする間にエッジ
の存在が検出されたら、そのエッジを持つ画素から継続
して次の追跡を行う。図２７（ｂ）は、追跡を開始する
画素の持つエッジ方向が量子化された方向２の場合であ
る。図２７（ｃ）は、追跡を開始する画素の持つエッジ
方向が量子化された方向３である場合を示している。図
２７（ｄ）は、追跡を開始する画素の持つエッジ方向が
量子化された方向４を持つ場合を示している。このよう
に、エッジの存在を発見するとそのエッジから追跡を開
始し、追跡中に検出された次のエッジから、そのエッジ
の持つ方向に応じて定められた方向で追跡を継続し、最
終的に追跡を開始した一番目の画素（始点の画素ａ）ま
で戻ってきたら追跡を完了する。以上のように、連続し
て追跡を行い始点まで戻って来たことにより、抽出され
た形状が閉じた領域（閉領域）であることの確認ができ
る。また、図２６に示すように、エッジの存在が連続し
ていない場合には、輪郭確認部は図２６のエッジ１０
１、あるいは、エッジ１０２において、エッジの追跡を
行っても追跡する該当画素内において、エッジの存在を
検出することができなくなるので、抽出された形状が閉
領域ではないと判断できる。

【００３２】図２８から図３４を用いて詳しく説明す
る。輪郭確認部は、エッジ方向を持つ画像データを走査
し、最初に見つかったエッジから輪郭の追跡を開始す
る。図２８は、最初の画素の追跡方向を示す図である。
図において、点線でかこまれているエッジが最初に見つ
かったエッジを持つ画素であるとする。エッジ方向が２
なので、図２７（ｂ）の方向で追跡を行うと、次のエッ
ジが（図中では左斜め下）検出される。図２９に示すよ
うに、検出された画素の持つエッジ方向が１であるの
で、図２７（ａ）に示す方向で追跡を行う。追跡中に次
のエッジを持つ画素が検出されると、その画素に着目し
て次の追跡を行う。図３０に示すように、検出されたエ
ッジのエッジ方向は１であるので、図２９に示した場合
と同様に、図２７（ａ）の方向で追跡を行う。次に、検
出されたエッジは、図３１に示すように、エッジ方向が
２であるので、図２７（ｂ）に示した方向で追跡を継続
する。同様に、図３２においてもエッジ方向２に従って
追跡を行う。図３３に示すように、検出されたエッジの
方向は１であるので図２７（ａ）に示す方向で追跡を継
続する。以下、同様に追跡を連続して行い、最終的に図
３４に示すように、開始した画素の隣の画素に至る。図
３４では、検出されたエッジ方向が２であるので、図２
７（ｂ）に示す方向で追跡を行い、図中で左隣に存在す
るエッジを検出する。輪郭確認部は、エッジの追跡中に
検出されたエッジをもつ画素が、１番最初に検出された
エッジを持つ画素であるかどうか常に監視している。図
３４に示した追跡の時点で、検出されたエッジを持つ画
素が最初の画素と一致し、始点まで戻ってきたことが判
断され、追跡を終了する。この時点で、輪郭確認部は、
自分が追跡してきた抽出形状が閉領域であることを確認
する。以上のように、この実施例においては、エッジ検
出部が検出したエッジとエッジ方向に基づいて、隣接す
る画素がエッジであることを追跡確認する輪郭確認部に
ついて説明した。この例では、エッジ方向と同一方向に
追跡を開始する場合を示したが、エッジ方向を反対方向
に追跡を開始する場合でも構わない。エッジ方向と反対
方向に追跡する場合でも、右回りに追跡することで、エ
ッジを捜していくことができる。

【００３３】次に、輪郭確認部の他の動作例について説
明する。図３５は、前述した図２５に示した図と同一の
形状全体が抽出されている場合のエッジを表わす図であ
る。図に示すように、閉じた形状全体が抽出されている
場合には、エッジが持つエッジ方向に対向するエッジ方
向を持つエッジが必ず存在する。例えば、図３５に示す
ように、エッジ１ａにはエッジ１ｂが対向している。同
様に、エッジ２ａには２ｂが、エッジ３ａには３ｂが対
向している。一方、図３６に示すように、形状の一部分
しか抽出されていない場合には、図３５に示したエッジ
１ｂ，２ｂが存在していない。輪郭確認部は、このこと
を利用して、あるエッジが持つエッジ方向に対向するエ
ッジ方向を持つエッジが存在を確認できないことによ
り、形状が閉形状でないことを判断してもよい。

【００３４】実施例２．前述した実施例においては、エ
ッジ抽出フィルタの長さｒが２画素で構成されている例
を示したが、図３７に示すように、長さｒを３画素で構
成してもよい。あるいは、フィルタに設定する値を変え
ることによって、特性の違う抽出を行うエッジ抽出フィ
ルタを得ることができる。図３７（ａ）に示すように、
前述した実施例で用いたエッジ抽出フィルタよりも画素
数を多く設定すると、画像データの輝度の変化が淡くて
も、輝度の差が出やすくなるというエッジ抽出フィルタ
を実現できる。また、図３７（ｂ）に示すように、値が
０である画素を多く、即ち幅広く設定すると、画像デー
タの輝度の差が淡くても、検出しやすい抽出フィルタを
得ることができ。即ち、輪郭がぼやけた画像データから
エッジの抽出が行える。図３７においては、水平方向の
エッジを抽出するＸ方向エッジ抽出フィルタの例を示し
たが、同一の抽出フィルタをＹ方向エッジ抽出フィルタ
に用いても構わない。また、図示はしないが、幅を１画
素でなく２画素以上で構成して、エッジ抽出フィルタと
して用いても構わない。但し、その場合には、使用する
メモリが増え、計算時間も長くかかるという欠点があ
る。しかし、その場合でも、Ｘ方向又はＹ方向のみの計
算で済むので、従来の３×３のマトリクス状（面状）の
フィルタを用いた場合よりも、計算量が少なく、早く計
算が行えるという利点がある。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第１
〜第４のエッジ方向の検出を行うことにより、閉領域の
抽出を行うことができ、従来にまして高速な閉領域抽出
を行える。

【００３６】

【００３７】

【００３８】また、この発明によれば、輪郭確認部を備
えているので、画像に含まれているノイズやクラッター
等の除去が行える。

【００３９】上記輪郭確認部は、隣接する画素を順に追
跡確認することにより、閉領域であることを確実にチェ
ックすることができる。

【００４０】また、上記輪郭部は、対向するエッジの存
在を確認することにより、前記画素を追跡する場合に比
べて、より高速に閉領域であることを確認することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の目標探知アルゴリズムの流れ図で
ある。

【図２】 この発明の実施例におけるラベリングを説明
する図である。

【図３】 この発明の実施例におけるラベリングを説明
する図である。

【図４】 この発明の閉領域抽出装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】 この発明の実施例で抽出される閉領域を示す
図である。

【図６】 この発明の実施例で抽出される閉領域をエッ
ジ方向を持つエッジで表した図である。

【図７】 この発明の実施例のＸ方向エッジ抽出フィル
タを示す図である。

【図８】 この発明の実施例のＹ方向エッジ抽出フィル
タを示す図である。

【図９】 この発明の実施例のエッジ検出から形状抽出
の流れ図である。

【図１０】 この発明の実施例のエッジ方向の値を示す
図である。

【図１１】 この発明の実施例の画素毎のレジスタを示
す図である。

【図１２】 この発明の実施例の図６の拡大図である。

【図１３】 この発明の実施例のエッジ方向を量子化さ
れた方向を示す１〜４の数字で表した図である。

【図１４】 この発明の実施例のエッジ方向を画素毎の
レジスタを用いて表した図である。

【図１５】 この発明の実施例の４方向に囲まれた長さ
Ｌの範囲の領域抽出の概念図である。

【図１６】 この発明の実施例の＋Ｘ方向の線状フィル
タの図である。

【図１７】 この発明の実施例の−Ｙ方向の線状フィル
タの図である。

【図１８】 この発明の実施例の−Ｘ方向の線状フィル
タの図である。

【図１９】 この発明の実施例の＋Ｙ方向の線状フィル
タの図である。

【図２０】 この発明の実施例の＋Ｘ方向の線状フィル
タをＯＲ演算したレジスタを示す図である。

【図２１】 この発明の実施例の−Ｙ方向の線状フィル
タをＯＲ演算したレジスタを示す図である。

【図２２】 この発明の実施例の−Ｘ方向の線状フィル
タをＯＲ演算したレジスタを示す図である。

【図２３】 この発明の実施例の＋Ｙ方向の線状フィル
タをＯＲ演算したレジスタを示す図である。

【図２４】 この発明の実施例の抽出された形状を示す
図である。

【図２５】 この発明の実施例の形状全体が抽出されて
いる場合を示す図である。

【図２６】 この発明の実施例の形状の一部分しか抽出
されていない場合を示す図である。

【図２７】 この発明の実施例の輪郭追跡部の動作を説
明する図である。

【図２８】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図２９】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３０】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３１】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３２】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３３】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３４】 この発明の実施例の画素の追跡方向を示す
図である。

【図３５】 この発明の実施例の形状全体が抽出されて
いる場合のエッジを表す図である。

【図３６】 この発明の実施例の形状の一部分しか抽出
されていない場合のエッジを示す図である。

【図３７】 この発明の実施例のエッジ抽出フィルタの
他の例を示す図である。

【図３８】 従来のエッジを説明する図である。

【図３９】 従来のエッジ方向を説明する図である。

【図４０】 従来のエッジ抽出を説明する図である。

【図４１】 従来のＸ方向エッジ抽出フィルタを示す図
である。

【図４２】 従来のＹ方向エッジ抽出フィルタを示す図
である。

【図４３】 従来のエッジ検出の計算式を示す図であ
る。

【図４４】 従来のエッジ方向を判断する基準を示す図
である。

【図４５】 従来のエッジ方向を量子化する値を示す図
である。

【図４６】 従来のエッジ方向が円形状の中心で交差す
ることを示す図である。

【図４７】 従来のスポークを伸ばした例を示す図であ
る。

【図４８】 従来の量子化されたエッジ方向が５の時の
スポークを示す図である。

【図４９】 従来のスポークが重なった画素を示す図で
ある。

【図５０】 従来のスポークが重なった画素を示す図で
ある。

【図５１】 従来の量子化されたエッジ方向と８ビット
の対応を示す図である。

【図５２】 従来の画素毎のレジスタを示す図である。

【図５３】 従来の形状が長方形の例を示す図である。

【図５４】 従来の形状が長方形の例を示す図である。

【図５５】 従来の形状が長方形の例を示す図である。

【図５６】 従来の形状が平行線の例を示す図である。

【図５７】 従来の形状が平行線の例を示す図である。

【図５８】 従来の形状が平行線の例を示す図である。

【図５９】 従来の抽出できない形状を示す図である。

【図６０】 従来の抽出できない形状を示す図である。

【図６１】 従来の抽出できない形状を示す図である。

【図６２】 従来の抽出できない形状を示す図である。

【符号の説明】

１ 閉領域抽出装置、１０ 記憶部、２０ エッジ検出
部、２２ Ｘ方向エッジ抽出フィルタ、２４ Ｙ方向エ
ッジ抽出フィルタ、３０ 抽出部、３２ レジスタ部、
３４ レジスタ設定部、３６ 選択部、４０ 輪郭確認
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−171072（ＪＰ，Ａ) 平位隆史，笹川耕一，黒田伸一，池端 重樹，移動車両検出法の開発，ＡＳＰシ ンポジウム講演論文集，日本，システム 制御情報学会，1994年 ７月29日，ｐ ｐ．29−32 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 7/60 250 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）複数の画素から構成された画像を
   画素データに基づいて記憶する記憶部と、 （ｂ）上記記憶部に記憶された画素データに対して所定
   の演算を行い、各画素が上記画像内の輪郭となるエッジ
   であるか否かを検出するとともに、エッジである場合に
   複数のエッジ方向の内、いずれのエッジ方向を持つエッ
   ジであるかを検出するエッジ検出部と、 （ｃ）上記エッジ検出部によりエッジとして検出された
   各画素からエッジ方向に存在する画素であって、複数の
   エッジ方向が交差する画素を、閉領域内の画素として抽
   出する抽出部と、 （ｄ）上記エッジ検出部が検出したエッジとエッジ方向
   に基づいて、エッジ検出部がエッジとして検出した画素
   が、閉領域の輪郭であることを確認する輪郭確認部とを
   備えたことを特徴とする閉領域抽出装置。
2. 【請求項２】 上記輪郭確認部は、エッジ検出部が検出
   したエッジとエッジ方向に基づいて、隣接する画素がエ
   ッジであることを追跡確認することを特徴とする請求項
   １記載の閉領域抽出装置。
3. 【請求項３】 上記輪郭確認部は、エッジ検出部が検出
   したエッジが持つエッジ方向に対向するエッジ方向を持
   つエッジの存在をチェックすることを特徴とする請求項
   １記載の閉領域抽出装置。