JP3853886B2 - 木目導管断面パターンの修正装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建材の印刷などに利用されている木目導管断面パターンの修正装置に関し、特に、天然木の切断面に現れる断面パターンにおいて、複数の導管断面パターンの融合により生じる融合パターンを、単一の導管断面パターンに修正するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天然木の肌合いを表現した壁紙等の化粧シートは、建築材料、家具、弱電機器のキャビネット等の表面化粧材として広く利用されている。通常、このような化粧シートの表面には、天然木を模した種々の模様が形成される。天然木の切断面に現れる代表的な木目模様は、導管断面パターンの模様である。この導管断面パターンは、主として植物としての生理作用を営むために不可欠な導管を切断することによって得られるパターンであり、切断された導管部分が木目導管溝として木材の表面に現れたものである。天然木の肌合いを人工的に表現するためには、天然の木材の表面に存在する木目導管溝をできるだけ忠実に再現することが重要である。このため、一般的な壁紙などの製造工程では、この導管断面パターンの模様を平面的に印刷したり、あるいはエンボス版を用いて凹凸状に賦形したりしている。
【０００３】
壁紙の表面に形成された木目導管断面パターンが、できるだけ天然の模様に見えるようにするためには、刷版もしくはエンボス版上に形成する導管断面パターンを、天然木の断面に形成された実際の木目導管溝に基づいて作成すればよい。このため、通常は、天然の木材の表面に現れた木目模様のパターンを写真撮影の方法などにより抽出し、この抽出したパターンに基づいて刷版もしくはエンボス版を作成するという方法が採られている。もともと天然の素材をモチーフとして用いているため、壁紙などに再現された模様は、天然の木目に近いものになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、できるだけ天然の木目に近い木目導管溝模様を得るためには、天然の木材の表面に現れた木目模様のパターンを写真撮影の方法などによって抽出する方法が採られる。ところが、このような方法で抽出したパターンには、必ずしも単一の導管断面のパターンのみが含まれているわけではなく、２つ、あるいはそれ以上の導管断面の融合パターンが含まれていることが多い。すなわち、２つ以上の導管断面が平面的に一部重なると、両者の図形論理和に相当する融合パターンが生じることになる。このような融合パターンが生じる原因としては、天然木の中に、もともと２つ以上の導管が融合して存在していたという原因も考えられるが、パターンを抽出したり、加工したりする工程で近接していた導管溝模様が融合してしまったという原因も考えられる。たとえば、天然の木材の表面を写真撮影する場合、表面にいわゆる「めどめ」処理を施すことになるが、この「めどめ」処理に起因して、隣接する導管溝模様が融合した状態でパターンの取り込みが行われてしまうこともある。あるいは、意匠性を向上させるために施したデフォルメ処理により、このような融合が起こる場合も考えられる。
【０００５】
このように、天然木を利用して取り込んだ木目導管断面のパターン内に、２つ以上の導管断面が融合した融合パターンが含まれていると、木目模様のシャープな風合いや自然な感触が損なわれるため、好ましくない。そこで従来は、必要に応じて、熟練した職人が手作業で融合パターン部分を修正する処理を施していたが、多大な労力と時間を要する作業となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、木目導管断面パターンの融合部分を自動的に修正することができる修正装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第１の態様は、木目導管断面パターンの修正装置において、
天然木の切断面に現れる導管断面パターンを示す画像データを、導管断面パターンの内部を示す第１の画素値をもつ画素と導管断面パターンの外部を示す第２の画素値をもつ画素とからなり、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列として取り込む画像入力手段と、
この画像データを構成する画素配列上に、Ｘ軸に平行な多数の画素行を定義し、各画素行の上で第１の画素値を有する連続画素からなる水平線分を認識し、互いに連結する水平線分によって構成される領域を１つの閉領域として認識し、同一の画素行に複数の水平線分を有する閉領域を、融合図形として検出する融合図形検出手段と、
Ｙ軸方向に関して水平線分の数が変化する画素行が領域の境界辺となるように、１つの融合図形を複数の領域に分割し、各分割領域の一対の境界辺の中点を結ぶ部分方向ベクトルｖｉを定義し、各部分方向ベクトルｖｉの単純和もしくは加重和として代表方向ベクトルＶを定義する融合図形解析手段と、
単一の導管断面パターンとして用いるのに適したモデル図形を用意し、代表方向ベクトルＶに基づいてこのモデル図形の向きを修正し、修正後のモデル図形を互いに離隔させた状態で複数配置することにより、融合図形を置換する融合図形置換手段と、
この置換により得られる画像データを出力する画像出力手段と、
を設けたものである。
【００１１】
(2) 本発明の第２の態様は、上述の第１の態様に係る木目導管断面パターンの修正装置において、
融合図形置換手段が、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列としてモデル図形を用意し、このモデル図形をＸ軸に平行な複数の水平線分に分解し、個々の水平線分をＸ軸方向に所定画素分だけシフトさせることによりせん断変形を行い、代表方向ベクトルＶに沿った向きに修正するようにしたものである。
【００１３】
(3) 本発明の第３の態様は、上述の第１または第２の態様に係る木目導管断面パターンの修正装置において、
融合図形解析手段が、個々の融合図形について、その融合図形を構成する導管断面パターンの数を示す導管数Ｎおよび融合図形の総面積Ｓを特性として求め、
融合図形置換手段が、モデル図形をその面積の平均がほぼＳ／Ｎになるように修正し、この修正後のＮ個のモデル図形によって置換を行うようにしたものである。
【００１４】
(4) 本発明の第４の態様は、上述の第３の態様に係る木目導管断面パターンの修正装置において、
融合図形解析手段が、１つの融合図形において、同一の画素行に存在する水平線分の数の最大値を導管数Ｎと定義するようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
§１． 天然木の導管断面パターン
はじめに、天然木の導管断面パターンのもつ性質について簡単に説明しておく。図１に、ごく一般的な天然木から切り出した材木板を示す。このような材木板の表面には、通常、木目模様に沿って細かな木目導管断面パターンが現れる。たとえば、図１に小さな円で囲って示した円形部分領域Ｕを拡大してみると、図２に示すような、楕円パターンＰの集合によって木目模様が構成されていることがわかる。このような楕円パターンＰは、木目導管断面パターン、すなわち天然木に存在する導管の断面として得られるパターンである。この木目導管断面パターンが細長いほぼ楕円状のパターンになることを、図３のモデルで示そう。ここでは、天然木に存在する導管Ｔが完全な円筒形状をしているものとして説明を行うことにする。この導管Ｔは、植物の生命維持に必要な物質の流通路として利用される管であり、植物の成長方向に沿って伸びている。すなわち、天然木の場合は幹に沿った方向に伸びていることになる。このような天然木から材木板を切り出す場合、通常は、より面積の広い板が取れるように幹に沿った方向に切断することになる。このため、導管Ｔの長手方向軸と切断面Ｃとは、図３に示すように、鋭角をなすのが一般的である。したがって、切断面Ｃに現れる導管Ｔの切り口、すなわち、木目導管断面パターンは、図３の上方に示すように、細長い楕円パターンＰになる。
【００１６】
ところで、図２に示した複数の楕円パターンＰは、いずれもほぼ長手方向Ｌの方向に沿って細長い楕円になっている。これは、天然木の内部に存在する導管Ｔが、いずれも木の成長方向に向かって伸びているため、近接する楕円パターンＰはいずれも向きがほぼ同じになるためである。したがって、図１に示すような材木板全体についても、表面に存在する多数の楕円パターンにほぼ共通した長手方向Ｌ（この例の場合は、図の左右に伸びる方向）を定めることができる。
【００１７】
さて、このような楕円状の木目導管断面パターンは、あくまでも切断面Ｃ上に現れた断面パターンであって、実際の木目導管溝の切り口の部分の形状にすぎない。材木板の表面部分に形成された実際の木目導管溝は、深さのある凹状の溝である。参考までに、この導管溝の深さがどのような分布になるかを検討してみる。いま、図３に示すモデルにおいて、導管Ｔについての３つの横断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を考えてみる。図３の下方に示す３つの楕円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、各横断面位置での断面図である。ここで、水平の破線Ｃは、切断面Ｃの位置を示しており、その下のハッチング部分が、切断面Ｃの下方に得られる材木板に形成される導管溝Ｇの内部領域を示している。このモデルから明らかなように、実際の導管溝Ｇの深さは、図の右側が最も浅く、図の左側が最も深くなる。しかも、右から左へゆくにしたがって、深さは徐々に深くなり、深度は右から左へと単調に増加することになる。また、楕円パターンＰの短軸方向に関する深度分布は円弧状になる。
【００１８】
なお、上述のモデルでは、導管Ｔを単純な円筒形状のものとして取り扱ったが、実際の導管は、幾何学的に完全な円筒形状をしているものは希であり、自然界のものであるため当然いびつな形状をしているのが普通である。中には、円筒形状（円柱形状）というよりは、根元から梢にゆくにしたがってなだらかに傾斜した円錐形状に近いものもある。したがって、実際の木目導管断面パターンは、幾何学的に完全な楕円ではなく、多少いびつな形状をしていることになる。
【００１９】
壁紙などに木目導管断面パターンの模様を施す場合、通常は、図１に示すような天然木の材木板の表面に現れた模様を、写真撮影などの手法を経て、デジタル画像データの形式でコンピュータに取り込み、必要に応じて画像処理（いわゆるレタッチ処理）を施した後に、この画像データに基づいて印刷版やエンボス版を作成することになる。このとき、コンピュータ内に取り込んだ導管断面パターンには、既に述べたように、融合パターンが含まれている。たとえば、図２に示す例では、パターンＰ１は単一の導管を切断することによって得られる単一の導管断面パターンであるが、パターンＰ２およびＰ３は互いに平面的に重なり合っており、両者が一体となって融合パターンＰ２３を形成している。このような融合パターンＰ２３は、もともと天然木の中に、２本の導管が融合しているような箇所があり、このような導管の融合箇所について切断を行ったために生じる場合もあるし、実際の天然木では２本が融合していなくても、２つの導管断面パターンが非常に接近していたときに、写真撮影などの光学的処理やレタッチなどの画像処理を施す段階で両者が融合してしまう場合もある。このような融合パターンＰ２３の存在は、意匠性を低下させる要因となり好ましくない。本発明に係る修正装置は、このような融合パターンＰ２３を分離して、平面的に離隔した２つの導管断面パターンに修正する処理を行うためのものである。
【００２０】
§２． 本発明に係る修正装置の基本構成
図４は、本発明に係る木目導管断面パターンの修正装置の基本構成を示すブロック図である。この修正装置は、画像入力手段１０、融合図形検出手段２０、融合図形解析手段３０、融合図形置換手段４０、画像出力手段５０によって構成されている。これらの各手段は、実際にはコンピュータおよびその周辺機器を用いて実現されるが、ここでは、説明の便宜上、それぞれの機能に着目して、上述の５つの構成要素に分けて考えることにする。以下、各構成要素を順に説明する。
【００２１】
§３． 画像入力手段１０
画像入力手段１０は、天然木の切断面に現れる導管断面パターンを、導管断面パターンの内部を示す第１の画素値と、導管断面パターンの外部を示す第２の画素値と、をもった画像データとして取り込む機能を有し、具体的には、コンピュータ本体、記憶装置、スキャナ装置などのハードウエアと、これらを動作させる画像入力用のソフトウエアなどによって構成される。図１に示すような天然木の材木板の表面を写真撮影した場合、この写真に基づく画像をスキャナ装置を介してコンピュータに取り込むことになる。もちろん、スキャナ装置の代わりにデジタルカメラやビデオカメラなどを用い、材木板の画像を直接コンピュータに取り込むようにしてもかまわない。
【００２２】
ここでは、便宜上、図５に示すような画像が、画像入力手段１０によってデジタル画像データとして取り込まれたものとして、以下の説明を行うことにする。この図５に示す画像は、３つの導管断面パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３のみを有するが、実際には、より多数の導管断面パターンが散在した画像が取り込まれることになる。一般的なスキャナ装置などで画像を入力すると、通常は、ラスター形式の画像データとして、この画像がコンピュータ内に取り込まれることになる。すなわち、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列として画像が表現されることになる。図５に示す例では、図の横方向にＸ軸、縦方向にＹ軸が定義されており、このＸＹ二次元座標系上に縦横に配置された多数の画素によって、各導管断面パターンＰ１〜Ｐ３が表現されていることになる。
【００２３】
本発明では、各画素について、導管断面パターンの内部を示す第１の画素値か、導管断面パターンの外部を示す第２の画素値か、のいずれかの画素値が定義されていれば足り、画像入力手段１０は、二値画像データの形式で画像入力を行う機能をもっていればよい。たとえば、図５にハッチングを施して示した各導管断面パターンＰ１〜Ｐ３の内部の領域に位置する画素は画素値「１」をもち、パターン外部の背景に相当する領域に位置する画素は画素値「０」をもつ。もちろん、二値画像を入力する代わりに、多数の画素値をもった階調画像として画像入力を行ってもよいし、各色ごとに多数の画素値をもったカラー画像として画像入力を行ってもよいが、本発明を実施する上では二値画像が用意できれば十分である。
【００２４】
なお、後の処理を容易にするために、木目導管断面パターンの長手方向Ｌが、画素の配列方向に揃うようにして画像入力を行うのが好ましい。図５に示す例では、各導管断面パターンＰ１〜Ｐ３の長手方向ＬがＹ軸方向に一致するような形で画像入力が行われている。もちろん、実際の導管断面パターンＰ１〜Ｐ３はいずれもいびつな楕円形状をしており、その長手方向は、必ずしも共通ではない。しかしながら、導管は植物の生理作用に必要な管であり、いずれもほぼ植物の成長方向に向かって伸びているため、天然木の材木板などから抽出したパターンであれば、多数の導管断面パターンの長手方向はほぼ共通した方向になる。そこで、画像入力手段１０を用いた入力作業を行う際に、作業者は目測で長手方向Ｌを決定し（長手方向Ｌは、厳密に定義する必要はなく、肉眼で観察したときに、多くの導管断面パターンが向いていると把握できる方向を、長手方向Ｌと定義すればよい）、この長手方向Ｌが画素の配列方向に向くようにして入力を行えばよい。
【００２５】
たとえば、スキャナ装置を用いた入力を行うのであれば、目測で得た長手方向Ｌが、スキャナ装置の画像入力面の縁に沿うような向きで入力作業を行えばよい。もちろん、長手方向Ｌの向きを、後のソフトウエア処理で修正することも可能である。たとえば、入力した画像をディスプレイ装置などに表示し、この画像を必要な角度だけ回転させる処理を行い、長手方向Ｌを画素の配列方向に向けるような修正を行えばよい。ただ、無駄な作業を省く上では、画像入力手段１０による入力時に、できるだけ向きを揃えるようにするのが好ましい。
【００２６】
なお、実用上は、この画像入力手段１０に、雑音処理機能を付加しておくのが好ましい。図５に示す画像には、何ら雑音成分は含まれていないが、実際の天然木の材木板などから入力した画像には、種々の雑音が含まれていることが多い。たとえば、図６に示す画像では、導管断面パターンＰ３に、いわゆる「画素抜け」と呼ばれている雑音Ｐ０（本来であれば、パターン内部を示す画素値「１」をとるべき画素が、背景部を示す画素値「０」をとった場合に生じる）が含まれており、また、これとは逆に、いわゆる「汚れ」と呼ばれている雑音Ｐ４（本来であれば、背景部を示す画素値「０」をとるべき画素が、パターン内部を示す画素値「１」をとった場合に生じる）も含まれている。後の処理を有効に行うためには、画像入力手段１０に、雑音処理機能を付加しておき、この画像入力段階で雑音除去を行っておくのが好ましい。デジタル画像に対する雑音除去処理の方法としては、種々の方法が公知であるため、ここでは詳しい説明は省略する（たとえば、特開平８−２１２３３３号公報参照）。
【００２７】
§４． 融合図形検出手段２０
画像入力手段１０によって入力した画像が、図５に示すように、すべて単一の導管断面パターンから構成されている場合には、本発明に係る修正装置による修正は必要ないが、実際には、たとえば、図７に示すように、隣接する導管断面パターンＰ２，Ｐ３が融合することにより融合パターンＰ２３が形成される場合がある。本発明に係る修正装置は、この図７に示すような融合パターンＰ２３を、互いに離隔したパターンＰ２，Ｐ３に置換し、図５に示すような木目導管断面パターンを得る機能を有する。
【００２８】
融合図形検出手段２０は、画像入力手段１０によって入力した画像データに基いて、第１の画素値を有する連続した領域をそれぞれ個々の閉領域として認識し、認識した個々の閉領域のうち、複数の導管断面パターンが融合してなる閉領域を、融合図形として検出する処理を行う。たとえば、画像入力手段１０によって図７に示すような画像データが入力された場合、第１の画素値（この例の場合、画素値「１」）を有する連続した領域として、２つの閉領域が認識される。すなわち、第１の閉領域は、図のパターンＰ１を構成する閉領域であり、第２の閉領域は、図のパターンＰ２３を構成する閉領域である。そして、これら２つの閉領域のうち、パターンＰ２３が融合図形として検出されることになる。
【００２９】
融合図形検出手段２０において行われる上述の検出処理の手順を、図８の流れ図を参照しながら説明する。まず、ステップＳ１１において、閉領域の認識処理が行われる。図７に示すような画像について、第１の閉領域Ｐ１と第２の閉領域Ｐ２３とをそれぞれ認識するためには、具体的には次のような処理を行えばよい。既に述べたように、画像入力手段１０によって入力した画像は、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列として表現されている。そこで、まず、Ｘ軸に平行な多数の画素行を定義し、各画素行の上で第１の画素値をもった連続画素からなる水平線分を認識する。そして、互いに連結する水平線分によって構成される領域を１つの閉領域として認識すればよい。
【００３０】
たとえば、図９に示すように、１０×１０の画素配列で表現された画像を考える。ここで、図に黒い画素（画素値「１」）で示される部分が導管断面パターン内部に相当し、図に白い画素（画素値「０」）で示される部分が背景部分に相当するものとしよう。もちろん、人間の脳は、このような画像に基づいて、２つの閉領域（中央に位置する大きな閉領域Ｆ１と、右端に位置する小さな閉領域Ｆ２）を認識できる。融合図形検出手段２０は、次のような手法で、この２つの閉領域の認識を行っている。
【００３１】
まず、図９の画素配列上で、Ｘ軸に平行な１０本の画素行を定義し、各画素行の上で、画素値「１（黒）」をもった一連の連続画素列を「水平線分」として定義する。たとえば、第１の水平線分は、第０の画素行上に配置された２つの画素から構成されている。図では、各水平線分の左端位置に、水平線分を示す番号を記してある。この例では、第１の水平線分〜第１６の水平線分まで、合計１６の水平線分が定義されることになる。結局、各水平線分は、線分ＩＤ（この例では、１〜１６の番号），垂直位置（Ｙ軸座標位置），水平始点（水平線分の左端の画素のＸ軸座標位置），水平終点（水平線分の右端の画素のＸ軸座標位置）を特定する図１０のようなテーブルで定義される。こうして複数の水平線分が定義されたら、互いに連結する水平線分によって構成される領域を１つの閉領域として認識すればよい。たとえば、第２の水平線分と第４の水平線分とは互いに連結しており、第４の水平線分と第６の水平線分も互いに連結している。こうして、互いに連結する水平線分をグループ化すれば、第１の閉領域Ｆ１と第２の閉領域Ｆ２とを認識することができる。
【００３２】
なお、この処理において、「連結関係にある」とは、「平面上において連結している」ことを意味し、この実施例では、具体的には、「水平線分を構成するいずれかの画素の上下左右に隣接する位置に、閉領域を構成するいずれかの画素が存在する」場合に、「当該水平線分と当該閉領域とは連結関係にある」と判断している。もちろん、上下左右だけでなく、斜めを含めた８つの位置に存在する場合に「連結関係にある」と判断してもかまわない。
【００３３】
こうして、図８のステップＳ１１において、各閉領域の認識が完了したら、続くステップＳ１２において、１つの閉領域を抽出し、ステップＳ１３において、この抽出した閉領域の最初の行を走査する。そして、ステップＳ１４において、走査した行中に水平線分は１つのみかを判断する。１つのみの場合には、ステップＳ１５を経て、ステップＳ１６へと移行し、次の行の走査を行ってから再びステップＳ１４の判断を行う。こうして、第１行から最終行まで走査した結果、いずれの行にも水平線分が１つしか存在しない場合には、ステップＳ１７において、この抽出した閉領域を単一図形と判定する。逆に、いずれかの行において、水平線分が複数存在すると判断された場合には、ステップＳ１４からステップＳ１８へと分岐し、この抽出した閉領域を融合図形と判定する。同様の処理を、ステップＳ１９を介して、全閉領域について実施すれば、融合図形の検出処理は完了である。
【００３４】
上述の処理を、図９に示す具体的な画像について実施してみよう。既に述べたように、この図９の画像に対して、ステップＳ１１の処理を実行することにより、２つの閉領域Ｆ１，Ｆ２が認識されることになる。そこで、続くステップＳ１２において、第１の閉領域Ｆ１が抽出されたものとしよう。この場合、ステップＳ１３では、図９の第０の画素行が走査され、閉領域Ｆ１を構成する水平線分としては、第１の水平線分が１つだけ存在することが確認される。そこで、ステップＳ１４からステップＳ１５を経て、ステップＳ１６において、次の第１の画素行が走査される。すると、閉領域Ｆ１を構成する水平線分として、第２の水平線分および第３の水平線分が存在することが確認される。そこで、ステップＳ１４からステップＳ１８へと分岐し、この閉領域Ｆ１は融合図形と判定される。更に、ステップＳ１９からステップＳ１２へと戻り、第２の閉領域Ｆ２が抽出される。この場合、ステップＳ１３では、図９の第４の画素行が走査され、閉領域Ｆ２を構成する水平線分としては、第９の水平線分が１つだけ存在することが確認される。そこで、ステップＳ１４からステップＳ１５を経て、ステップＳ１６において、次の第５の画素行が走査される。そして、閉領域Ｆ２を構成する水平線分としては、第１１の水平線分が１つだけ存在することが確認される。そこで、ステップＳ１４からステップＳ１５を経てステップＳ１７へと分岐し、この閉領域Ｆ２は単一図形と判定される。以上で全閉領域の抽出が完了し、図８の手順は終了する。
【００３５】
要するに、融合図形検出手段２０は、互いに連結する水平線分によって構成される領域を１つの閉領域として認識し、同一の画素行に複数の水平線分を有する閉領域を融合図形として検出する処理を行うことになる。図９に示す画像に対してこの処理を実行すれば、上述のような手順により、閉領域Ｆ１が融合図形として検出される。同様に、図７に示す画像に対してこの処理を実行すれば、閉領域Ｐ２３が融合図形として検出されることになる。なお、図７に示す閉領域Ｐ２３は、２つの導管断面パターンＰ２，Ｐ３が融合した結果として得られる融合図形であるが、上述の手法によれば、３つ以上の導管断面パターンが融合した結果として得られる融合図形も同様に検出することが可能である。
【００３６】
§５． 融合図形解析手段３０
融合図形検出手段２０によって融合図形が検出されると、融合図形解析手段３０によって、検出された各融合図形に対する解析が行われる。既に述べたように、融合図形は、複数の単一導管断面パターンに置換されることになるが、全くランダムに定義した導管断面パターンを用いて置換することは好ましくない。これは、天然木の導管が自然の流れをもって分布しているため、全くランダムな置換を行うと、木目模様の全体的な流れの中で違和感を生じさせてしまうためである。したがって、できる限り、融合前の状態を反映した置換が行われるのが好ましい。融合図形解析手段３０は、融合図形を解析して、この融合図形のもっている特性を求める処理を行う機能を有しており、後述する融合図形置換手段４０では、この解析によって得られた特性に基づいて、できるだけ違和感の生じないような導管断面パターンを用いた置換が行われることになる。
【００３７】
本実施形態では、融合図形から得られる特性として、構成要素となる導管断面パターンの数（導管数Ｎ）と、これら複数の導管断面パターンの長手方向の代表的な向きを示す代表方向ベクトルＶと、融合図形の総面積Ｓ（「総」の意味は、構成要素となる複数の導管断面パターンそれぞれの面積の総和の意味である）と、を求めている。たとえば、図１１(a) に示すような融合図形Ｆが融合図形検出手段２０によって検出されたとすると、この融合図形Ｆについては、導管数Ｎ＝２、総面積Ｓ（図のハッチング部分の面積）、そして図１１(b) に示すような代表方向ベクトルＶ、が求められることになる。ここで、総面積Ｓは融合図形を構成する画素の数として容易に求めることができるが、導管数Ｎおよび代表方向ベクトルＶは、何らかのアルゴリズムに基づいて定義する必要がある。以下、この定義方法の一例を示す。
【００３８】
まず、導管数Ｎであるが、たとえば、図１１(a) に示すような融合図形Ｆが提示された場合、人間の脳であれば、これが２本の導管の融合によって生じた図形であると直感的に認識することができ、導管数Ｎ＝２と認識することができる。もっとも、この認識が必ずしも正しい認識であるとは限らず、場合によっては、３つの導管断面パターンの融合によって、図１１(a) に示すような融合図形Ｆが生じることもありうる。ただ、本発明を実施する上では、導管数の認識に誤りが生じたとしても、重大な問題にはならない。融合図形Ｆの導管数がＮ＝２と認識された場合には、この融合図形Ｆが２つの離隔した導管断面パターンによって置換され、Ｎ＝３と認識された場合には、３つの離隔した導管断面パターンによって置換されることになるが、いずれの場合も大きな問題は生じない。
【００３９】
そこで、本実施形態では、次のような非常に単純なアルゴリズムにより、融合図形の導管数Ｎを決定している。すなわち、同一の画素行に存在する水平線分の数の最大値を導管数Ｎと定義するのである。たとえば、図９に示す閉領域Ｆ１（融合図形）の場合、第０の画素行には、水平線分が１つだけ存在し（水平線分ＩＤ：１）、第１の画素行には、水平線分が２つ存在し（水平線分ＩＤ：２，３）、第２の画素行にも、水平線分が２つ存在し（水平線分ＩＤ：４，５）、…、以下同様に、水平線分が１つだけ存在する画素行と、水平線分が２つ存在する画素行とが現れる。したがって、同一の画素行に存在する水平線分の数の最大値は２ということになる（別言すれば、水平線分が３つ以上存在する画素行は存在しない）。よって、この図９に示す融合図形Ｆ１については、導管数Ｎ＝２と定義することができる。
【００４０】
なお、このような単純なアルゴリズムで導管数Ｎを決定する場合、画像にいわゆる「画素抜け」や「汚れ」が存在すると、適切な導管数Ｎを求めることができなくなるので、§３で述べたように、画像入力手段１０における画像入力時に、雑音除去処理を施しておくのが好ましい。
【００４１】
一方、代表方向ベクトルＶを求めるアルゴリズムは、もう少し複雑である。図１２は、この代表方向ベクトルＶを求める手順を示す流れ図である。上述したように、代表方向ベクトルＶは、融合図形を構成している複数の導管断面パターンの長手方向の代表的な向き（平均的な向き）を示すベクトルである。このような代表方向ベクトルＶを一義的に定義するために、融合図形を複数の領域に分割し、各分割領域ごとにそれぞれ部分方向ベクトルｖｉを定義し、各部分方向ベクトルｖｉの単純和もしくは加重和として代表方向ベクトルＶを定義するという手法を採る。
【００４２】
まず、ステップＳ２１において、融合図形の分割を行う。本実施形態では、融合図形を構成する水平線分の数が変化する画素行が領域の境界辺となるような分割を行っている。たとえば、図９に示す融合図形Ｆ１に対して、このような分割処理を行うと、まず、第０の画素行（水平線分数：１）と第１の画素行（水平線分数：２）との間に分割線が引かれる。また、第３の画素行（水平線分数：２）と第４の画素行（水平線分数：１）との間に分割線が引かれる。更に、第７の画素行（水平線分数：１）と第８の画素行（水平線分数：２）との間に分割線が引かれ、第８の画素行（水平線分数：２）と第９の画素行（水平線分数：１）との間に分割線が引かれる。かくして、この融合図形Ｆ１は、第１の分割領域（水平線分ＩＤ：１）、第２の分割領域（水平線分ＩＤ：２，４，６）、第３の分割領域（水平線分ＩＤ：３，５，７）、第４の分割領域（水平線分ＩＤ：８，１０，１２，１３）、第５の分割領域（水平線分ＩＤ：１４）、第６の分割領域（水平線分ＩＤ：１５）、第７の分割領域（水平線分ＩＤ：１６）に分割されることになる。この手法を、図１１(a) に示す融合図形Ｆに適用すると、結局、図１３に示すような７つの分割領域ｆ１〜ｆ７が形成されることになる。
【００４３】
続く、ステップＳ２２では、各分割領域について、部分方向ベクトルを定義する。具体的には、この実施形態では、各分割領域ｆ１〜ｆ７の一対の境界辺（図１３に示す例では、各分割領域の上辺および下辺）の中点を結ぶベクトルとして、部分方向ベクトルｖｉを定義している。図１４には、このようにして定義した部分方向ベクトルｖ１〜ｖ７を示す。要するに、この部分方向ベクトルｖ１〜ｖ７は、融合図形Ｆの各部分における導管断面パターンとしての流れの方向を示すものであり、必ずしも、各分割領域の長手方向そのものを示すものではない（たとえば、図１４に示す部分方向ベクトルｖ１は、図１３に示す分割領域ｆ１についてのベクトルであるが、分割領域ｆ１自身の長手方向とは一致していない）。
【００４４】
最後に、ステップＳ２３において、個々の部分方向ベクトルに基づいて、融合図形全体についての代表方向ベクトルＶを定義する。ｎ個の部分方向ベクトルｖ１〜ｖｎに基づいて、代表方向ベクトルＶを定義する方法としては、
Ｖ ＝ Σ _{ｉ＝１〜ｎ} ｖｉ
なる式により、単純ベクトル和をとることもできるし、個々の分割領域ｆ１〜ｆｎの面積Ｓ１〜Ｓｎを考慮して、
Ｖ ＝ Σ _{ｉ＝１〜ｎ} （Ｓｉ＊ｖｉ／｜ｖｉ｜）
なる式により、面積による加重和をとることもできる。図１１(b) は、上述のような手順により、同図(a) に示されている融合図形Ｆについて定義した代表方向ベクトルＶを示す。
【００４５】
なお、融合図形の分割方法は、上述の方法に限定されるものではなく、この他の方法を採ることも可能である。たとえば、図１３に示すように７つの分割領域ｆ１〜ｆ７を形成する代わりに、図１５に示すように５つの分割領域ｆ１〜ｆ５を形成することもできる。このような分割を行うには、たとえば、画素行を上から順に走査してゆき、水平線分数が変化し、かつ、その位置においてパターンの分岐もしくは融合が生じている場合には、そこに分割線を定義する、というアルゴリズムに基づいた処理を行えばよい。図１５に示す融合図形Ｆについて画素行を上から下へ向かって順に走査してゆき、上述の処理を行えば、位置ｙ１では、水平線分数が１から２に変化しているが、パターンの分岐や融合は生じていない。よって、位置ｙ１は分割線にはならない。一方、位置ｙ２では、水平線分数が２から１に変化し、かつ、パターンの融合が生じているため、位置ｙ２は分割線になる。同じく、位置ｙ３では、水平線分数が１から２に変化し、かつ、パターンの分岐が生じているため、位置ｙ３は分割線となり、位置ｙ４では、水平線分数が２から１に変化しているが、パターンの分岐や融合は生じていないため、位置ｙ４は分割線にはならない。かくして、位置ｙ２，ｙ３を分割線として、５つの分割領域ｆ１〜ｆ５が形成されることになる。図１６は、このような分割領域ｆ１〜ｆ５について求められた部分方向ベクトルｖ１〜ｖ５と、これらに基づいて定義された代表方向ベクトルＶを示している。
【００４６】
§６． 融合図形置換手段４０
これまでの処理により、画像入力手段１０によって入力した画像の中から融合図形が検出され、各融合図形についての特性（導管数Ｎ，代表方向ベクトルＶ，融合図形の総面積Ｓ）が求められたことになる。融合図形置換手段４０は、この特性を考慮して、各融合図形を複数の導管断面パターンに置換する処理を実行する。融合図形置換手段４０内には、単一の導管断面パターンとして用いるのに適したモデル図形が用意されている。融合図形置換手段４０は、このモデル図形を、各融合図形ごとの特性に適合するように修正し、修正後のモデル図形を互いに離隔させた状態で複数配置することにより、融合図形を置換する処理を行うことになる。
【００４７】
１つの融合図形をいくつのモデル図形で置換するかは、その融合図形について求められた導管数Ｎによって定められる。たとえば、図１１(a) に示す融合図形Ｆの場合、導管数Ｎ＝２であるので、２つのモデル図形によって置換されることになる。また、融合図形の置換に用いるモデル図形に対してどのような修正を施すかは、その融合図形について求められた代表方向ベクトルＶおよび総面積Ｓによって定められる。基本的には、置換に用いるモデル図形が、代表方向ベクトルＶに沿った方向を向くように、向きの修正が行われるとともに、Ｎ個のモデル図形の面積の総和が融合図形の総面積にほぼ等しくなるように、面積の修正（大きさ・形状の修正）が行われることになる。
【００４８】
図１７は、融合図形置換手段４０において行われる融合図形置換処理の手順を示す流れ図である。まず、ステップＳ３１において、モデル図形が用意される。このモデル図形は、単一の導管断面パターンとして用いるのに適した図形であればどのようなものでもかまわない。図１８(a) に示すモデル図形Ｍ１は、幾何学的な楕円形状のものであり、コンピュータにより発生させたものである。一方、図１８(b) に示すモデル図形Ｍ２は、画像入力手段１０から入力した画像の中から、モデル図形として利用するのに適した単一の導管断面パターンを抽出して利用したものである。なお、この実施形態では、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列としてモデル図形を用意しており、その長手方向はＹ軸方向に一致するようにしている。また、こうして用意したモデル図形について、長手方向の長さＬｍと、面積Ｓｍとを予め求めてある。
【００４９】
続くステップＳ３２において、置換対象となる融合図形を１つ抽出し、ステップＳ３３において、この抽出した融合図形についての特性を認識する。すなわち、抽出した融合図形について、融合図形解析手段３０によって求められた導管数Ｎ，融合図形の総面積Ｓ，代表方向ベクトルＶがデータとして用意されることになる。
【００５０】
そして、ステップＳ３４において、用意したモデル図形の面積の修正（大きさ・形状の修正）が行われる。この面積の修正を行う基本的な意図は、置換前の図形と置換後の図形との面積をほぼ同じにし、置換による違和感を低減することにある。そこで、まず、
ΣＬｉ ＝ Ｌｍ＊Ｓ／Ｓｍ
なる演算によって、モデル図形の合計長ΣＬｉを求める。たとえば、図１８(a) に示すモデル図形Ｍ１を縦方向のみに引き伸し、長さがΣＬｉになるように変形すると、この変形後のモデル図形Ｍ１の面積は、融合図形の総面積Ｓに等しくなる。ただし、実際には、Ｎ個のモデル図形による置換を行うので、１個のモデル図形の長さＬｉは、
Ｌｉ ＝ ΣＬｉ ／ Ｎ
なる式によりＮ等分すればよい。図１９に示す２つのモデル図形Ｍ１１，Ｍ１２は、図１８(a) に示すモデル図形Ｍ１に対して、上述のような修正を施して得られたモデル図形である。両モデル図形Ｍ１１，Ｍ１２は、いずれも面積がＳ／２の合同な図形であり、互いに所定間隔をおいて配置されている。なお、複数のモデル図形の相互の間隔は、予め定めておいた一定間隔とすることもできるし、置換対象となる融合図形のＸ軸方向の幅を考慮して定めた所定の間隔とすることもできる。
【００５１】
なお、上述の例では、Ｎ個のモデル図形を、その面積がＳ／Ｎになるように修正し、全く合同のモデル図形を得ているが、必ずしもＮ個のモデル図形すべてを合同にする必要はない。要するに、各モデル図形の面積の平均がほぼＳ／Ｎになるように面積の修正を行えば足り、図１９において、モデル図形Ｍ１１とＭ１２との間に多少の大きさの相違をもたせるようにしてもかまわない。また、上述の例では、もともとのモデル図形を、縦方向にのみ変形させて面積の修正を行っているが、横方向への変形、あるいは縦横両方向への変形によって面積の修正を行うことも可能である。
【００５２】
こうして面積の修正がなされた複数のモデル図形に対して、ステップＳ３５において、向きの修正が行われる。この向きの修正を行う基本的な意図は、置換により模様全体としての流れに違和感が生じないようにすることにあり、モデル図形の長手方向が、置換対象となる融合図形の代表方向ベクトルＶの方向を向くようにすればよい。図２０は、図形を回転させる処理を行うことにより、図１９に示す２つのモデル図形Ｍ１１，Ｍ１２の向きを修正した例である。この修正により、モデル図形Ｍ１１，Ｍ１２の長手方向は、いずれも代表方向ベクトルＶを向くことになる。
【００５３】
なお、この実施形態では、前述したように、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列としてモデル図形を用意しているため、ステップＳ３５における向きの修正は、図形を回転させる方法を採るよりも、図形をせん断変形させる方法を採った方が演算処理が簡単になる。すなわち、図２１(a) に示すように、面積の修正が完了したモデル図形をＸ軸に平行な複数の水平線分に分解し、個々の水平線分をＸ軸方向に所定画素分だけシフトさせることによりせん断変形を行えば、同図(b) に示すように、代表方向ベクトルＶに沿った向きに修正することが可能になる。
【００５４】
こうして、モデル図形に対する面積および向きの修正が完了したら、ステップＳ３６において、この修正したモデル図形による置換処理を実行する。すなわち、置換対象となる融合図形を消去し、かわりに、修正した複数のモデル図形を配置する処理が行われる。モデル図形の配置位置は、融合図形の位置に基づいて適宜決定すればよい。たとえば、融合図形の重心位置と、複数のモデル図形の重心位置とが一致するような配置を行えばよい。
【００５５】
以上の置換処理が、ステップＳ３７を経て、全融合図形が置換されるまで繰り返し実行される。
【００５６】
§７． 画像出力手段５０
上述した置換処理が完了すると、画像入力手段１０で入力した画像に含まれていた融合図形は、それぞれ複数の単一の導管断面パターンに置換されることになる。そこで、最後に、この置換後の画像が、画像出力手段５０から出力される。画像は使用目的に応じた形式で出力されるので、画像出力手段５０としては、画像の使用目的に応じて、出力スキャナ装置、刷版装置、あるいは外部記憶装置などを用いればよい。
【００５７】
【実施例】
＜融合図形解析手段の実施例＞
図２２および図２３は、融合図形解析手段３０における代表方向ベクトルＶを定義する処理手順の実施例を示す流れ図であり、図１２に示した手順を具体的に実施する際の詳細な手順が示されている。
【００５８】
まず、ステップＳ４１において、解析対象となる融合図形を入力する。ここで、変数ｎｌは、この融合図形の長手方向の画素行数（長さ）である。ステップＳ４２では、１行目に現れる水平線分数ｐｎｓｅｇが変数として記憶され、ステップＳ４３では、代表方向ベクトルのｘ成分およびｙ成分を求めるための累積値を示すパラメータｘｓｕｍおよびｙｓｕｍが初期値０に設定される。続くステップＳ４４では、変数ｉｌが初期値２に、変数ｐｒｅｃが初期値１に設定される。ここで、変数ｉｌは、現在の着目行を示すポインタであり、変数ｐｒｅｃは、水平線分数が第何行目から変化していないかを記憶するポインタである。
【００５９】
次のステップＳ４５では、現在の着目行である第ｉｌ行目に現れる水平線分数を、変数ｎｓｅｇに格納する。そして、ステップＳ４６において、ｎｓｅｇ＝ｐｎｓｅｇであるか否かが判断され、両者が等しければ、ステップＳ４７へと進み、着目行ｉｌが１だけ更新され、ステップＳ４８を経てステップＳ４５からの処理が繰り返し実行される。ステップＳ４６において、ｎｓｅｇ＝ｐｎｓｅｇではないと判断された場合は、水平線分数に変化が生じたことになり、図２３に示すサブルーチンが実行される。
【００６０】
図２３に示すサブルーチンは、第ｐｒｅｃ行から第（ｉｌ−１）行までを、ｐｎｓｅｇ個の分割領域として認識し、方向ベクトルを算出する処理である。まず、ステップＳ５１において、第ｐｒｅｃ行目から第（ｉｌ−１）行目の区間に現れるｐｎｓｅｇ個の領域に共通なｙ方向のサイズ（ｉｌ−ｐｒｅｃ）を変数ｙｄｉｆｆに格納する。続いて、ステップＳ５２において、変数ｉｐを初期値１に設定する。この変数ｉｐは、この区間、すなわち、第ｐｒｅｃ行目から第（ｉｌ−１）行目の区間での着目すべき分割領域のＩＤ番号である。
【００６１】
ステップＳ５３では、この区間の第ｉｐ番目の分割領域のｘ方向の中心変位量が変数ｘｄｉｆｆに格納される。ここで、中心変位量とは、この分割領域の下端の中心位置と上端の中心位置とのｘ方向に関する変位量である。結局、この第ｉｐ番目の分割領域についての部分方向ベクトルは、（ｘｄｉｆｆ，ｙｄｉｆｆ）で表されることになる。ステップＳ５４では、代表方向ベクトルのｘ成分およびｙ成分を求めるための累積値を示すパラメータｘｓｕｍおよびｙｓｕｍの値が更新される。すなわち、これまでの累積値ｘｓｕｍ，ｙｓｕｍに、現在着目中の分割領域についての部分方向ベクトルが加算される。このとき、部分方向ベクトルの長さによる重み付けを行うために、右辺第２項に、ｙｄｉｆｆとの積をとった値をもってきている。
【００６２】
続いて、ステップＳ５５において、変数ｉｐを１だけ増加させ、着目すべき部分領域を次の部分領域に更新する。そして、ステップＳ５６を経て、ステップＳ５３へと戻り、同様の処理を繰り返し実行する。ステップＳ５６において、ｉｐ＞ｐｎｓｅｇと判断された場合には、もはやこの区間には未着目の部分領域が存在しないので、ステップＳ５７へと進み、水平線分数を示す変数ｐｎｓｅｇおよび区間の開始位置を示す変数ｐｒｅｃを更新し、もとのルーチンへと復帰する。すなわち、図２２のステップＳ４７へと復帰することになる。
【００６３】
こうして、ステップＳ４５〜Ｓ４７の処理が繰り返し実行され、ステップＳ４８において、ｉｌ＞ｎｌと判断された場合には、全画素行についての処理が完了したことになるので、もう一度だけ、図２３に示すサブルーチンを実行し、最後の区間についての部分方向ベクトルの算出および累積処理を実行する。最後に、ステップＳ４９において、累積値（ｘｓｕｍ，ｙｓｕｍ）を出力すれば、この累積値は、この融合図形についての代表方向ベクトルＶを示すものになる。
【００６４】
＜具体的な修正処理結果を示す実施例＞
最後に、本発明に係る木目導管断面パターンの修正装置を用いた具体的な修正処理結果を実施例として示しておく。図２４は、画像入力手段１０によって取り込んだ修正前の画像を示す。この例では、図の横方向に長手方向Ｌが定義されている。このような画像に対して、融合図形検出手段２０による検出処理を実施すると、図２５に線で囲った部分が融合図形として検出され、これらの融合図形に対して、融合図形解析手段３０による解析処理が実行されることになり、最後に、融合図形置換手段４０による置換処理が実行されることになる。図２６は、図２５に線で囲った融合図形を消去した状態の画像を示す。置換処理を実行すると、このように消去された融合図形に代わって、所定のモデル図形が配置されることになる。図２７は、置換処理が完了した状態の画像を示す。画像出力手段５０によって出力される画像は、この図２７に示す画像になる。図２４に示す修正前の画像と、図２７に示す修正後の画像とを比較すると、修正により意匠性が向上していることがわかる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のとおり本発明に係る木目導管断面パターンの修正装置によれば、木目の導管断面パターンの融合部分を自動的に修正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な天然木の材木板上に現れる木目導管断面パターンの一例を示す図である。
【図２】図１に示すパターンの円形部分領域Ｕ内の拡大図である。
【図３】一般的な天然木を切断したときに得られる導管溝の深さ分布を求めるための幾何学モデルを説明する図である。
【図４】本発明に係る木目導管断面パターンの修正装置の基本構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す装置の画像入力手段１０によって入力された木目導管断面パターンの画像の一例を示す図である。
【図６】図５に示す画像に雑音が含まれている例を示す図である。
【図７】図５に示す画像に融合パターンＰ２３が含まれている例を示す図である。
【図８】図４に示す装置の融合図形検出手段２０によって行われる融合図形検出処理の手順を示す流れ図である。
【図９】図８に示す手順におけるステップＳ１１の閉領域認識処理の対象となる画像の一例を、画素レベルで表現した図である。
【図１０】図９に示す画像について認識された水平線分を特定する情報を示す図表である。
【図１１】図４に示す装置の融合図形解析手段３０によって行われる融合図形解析処理の対象となる融合図形の一例およびこの融合図形Ｆについて求められた代表方向ベクトルＶを示す図である。
【図１２】図４に示す装置の融合図形解析手段３０において、代表方向ベクトルＶを定義する手順を示す流れ図である。
【図１３】図１２に示す手順におけるステップＳ２１によって行われた分割処理の一例を示す図である。
【図１４】図１３に示す分割領域ｆ１〜ｆ７について求められた部分方向ベクトルｖ１〜ｖ７および代表方向ベクトルＶを示す図である。
【図１５】図１２に示す手順におけるステップＳ２１によって行われた分割処理の別な一例を示す図である。
【図１６】図１５に示す分割領域ｆ１〜ｆ５について求められた部分方向ベクトルｖ１〜ｖ５および代表方向ベクトルＶを示す図である。
【図１７】図４に示す装置の融合図形置換手段４０によって行われる融合図形置換処理の手順を示す流れ図である。
【図１８】図１７に示す手順におけるステップＳ３１で用意されるモデル図形の例を示す図である。
【図１９】図１７に示す手順におけるステップＳ３４で面積が修正されたモデル図形の例を示す図である。
【図２０】図１７に示す手順におけるステップＳ３５で向きが修正されたモデル図形の例を示す図である。
【図２１】モデル図形の向きをせん断変形によって修正する概念を示す図である。
【図２２】融合図形解析手段３０における代表方向ベクトルＶを定義する処理手順の実施例を示す流れ図である。
【図２３】図２２に示す手順におけるサブルーチンの手順を示す流れ図である。
【図２４】本発明に係る修正装置の画像入力手段によって取り込んだ修正前の画像を示す図である。
【図２５】図２４に示す画像について検出された融合図形を示す図である。
【図２６】図２５に示す融合図形を消去した状態を示す図である。
【図２７】図２５に示す融合図形をモデル図形によって置換した状態を示す図である。
【符号の説明】
１０…画像入力手段
２０…融合図形検出手段
３０…融合図形解析手段
４０…融合図形置換手段
５０…画像出力手段
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…切断面
Ｆ…融合図形
ｆ１〜ｆ７…部分領域
Ｆ１…閉領域（融合図形）
Ｆ２…閉領域（非融合図形）
Ｇ…木目導管溝
Ｌ…木目導管断面パターンの長手方向
Ｌｍ…モデル図形の長手方向の長さ
Ｍ１，Ｍ２…モデル図形
Ｍ１１，Ｍ１２…修正されたモデル図形
Ｐ０…画素抜け
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…導管断面パターン（楕円パターン）
Ｐ４…汚れ
Ｐ２３…融合パターン
Ｔ…導管
Ｕ…天然木の材木板の拡大部分
ｖ１〜ｖ７…部分方向ベクトル
Ｖ…代表方向ベクトル
ｙ１〜ｙ４…ｙ方向の位置

Claims (4)

1. 天然木の切断面に現れる導管断面パターンを示す画像データを、導管断面パターンの内部を示す第１の画素値をもつ画素と導管断面パターンの外部を示す第２の画素値をもつ画素とからなり、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列として取り込む画像入力手段と、
   前記画像データを構成する画素配列上に、Ｘ軸に平行な多数の画素行を定義し、各画素行の上で第１の画素値を有する連続画素からなる水平線分を認識し、互いに連結する水平線分によって構成される領域を１つの閉領域として認識し、同一の画素行に複数の水平線分を有する閉領域を、融合図形として検出する融合図形検出手段と、
   Ｙ軸方向に関して水平線分の数が変化する画素行が領域の境界辺となるように、１つの融合図形を複数の領域に分割し、各分割領域の一対の境界辺の中点を結ぶ部分方向ベクトルｖｉを定義し、各部分方向ベクトルｖｉの単純和もしくは加重和として代表方向ベクトルＶを定義する融合図形解析手段と、
   単一の導管断面パターンとして用いるのに適したモデル図形を用意し、前記代表方向ベクトルＶに基づいて前記モデル図形の向きを修正し、修正後のモデル図形を互いに離隔させた状態で複数配置することにより、前記融合図形を置換する融合図形置換手段と、
   前記置換により得られる画像データを出力する画像出力手段と、
   を備えることを特徴とする木目導管断面パターンの修正装置。
2. 請求項１に記載の修正装置において、
   融合図形置換手段が、ＸＹ二次元座標系に配置された画素配列としてモデル図形を用意し、このモデル図形をＸ軸に平行な複数の水平線分に分解し、個々の水平線分をＸ軸方向に所定画素分だけシフトさせることによりせん断変形を行い、代表方向ベクトルＶに沿った向きに修正することを特徴とする木目導管断面パターンの修正装置。
3. 請求項１または２に記載の修正装置において、
   融合図形解析手段が、個々の融合図形について、その融合図形を構成する導管断面パターンの数を示す導管数Ｎおよび融合図形の総面積Ｓを特性として求め、
   融合図形置換手段が、モデル図形をその面積の平均がほぼＳ／Ｎになるように修正し、この修正後のＮ個のモデル図形によって置換を行うことを特徴とする木目導管断面パターンの修正装置。
4. 請求項３に記載の修正装置において、
   融合図形解析手段が、１つの融合図形において、同一の画素行に存在する水平線分の数の最大値を、当該融合図形の導管数Ｎと定義することを特徴とする木目導管断面パターンの修正装置。

Images