JP4991278B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
図13に示す構成では、認識対象となる文字20が表記された対象物10を撮像するTVカメラ(以下、「カメラ」と略称する)11と、カメラ11から出力された映像信号をデジタル画像に変換するデジタル画像生成装置12と、デジタル画像生成装置12から出力される濃淡画像を格納する記憶装置13と、記憶装置13に格納された濃淡画像に対してパターンマッチングなどの画像処理を施すことにより文字20の種類を認識する画像処理装置14とを備える。
塊領域抽出手段1は、図2に示すように、濃淡画像から線状図形C1を形成する塊領域rb1,rb2を抽出する。塊領域rb1,rb2を抽出するにあたっては、濃淡画像が十分に鮮明であって、塊領域rb1,rb2の内部の画素値(明度値)と塊領域rb1,rb2以外の明度値とに十分に大きい差があるときには、単純に二値化するだけで塊領域rb1,rb2を抽出することができる。
参照点グルーピング手段2は、たとえば図3に示すように、塊領域rb1,rb2の内側の適宜位置に参照点p1〜p19を配置する。この参照点p1〜p19は、従来の技術として説明したスケルトン抽出により抽出した芯線bb1,bb2の上に適宜の間隔で配置したものである。参照点p1〜p19の距離が小さいほど線要素を誤りなく抽出することができるが、参照点p1〜p19の個数が多くなると、グループ候補を抽出する際の処理負荷が大きくなるから、実用上では検出しようとする最短の線要素の中に2個以上の参照点p1〜p19が設定される程度に参照点p1〜p19の距離を決定する。したがって、参照点p1〜p19の間隔は、対象物10に応じて人が最初に決めておく。
上述のようにしてグループ候補が求められると、特異点検出手段3において、一つのグループ候補の参照点p1〜p19のうち他のグループ候補の参照点p1〜p19と同じ塊領域rb1,rb2に含まれている参照点p1〜p19を抽出する。つまり、2つのグループ候補を結合して一つの塊領域rb1,rb2にまとめることができる参照点p1〜p19を抽出する。以下、このような参照点p1〜p19を「特異点」と呼ぶ。特異点は交差、分岐、接触、屈曲などの生じている部位に対応していることが予想される点である。特異点検出手段3では、特異点を同じ塊領域rb1,rb2に含まれることが確認できた他のグループ候補の参照点とともに新たなグループ候補とする。
特異点検出手段3により求めたグループ候補g1〜g9および特異点は、線要素抽出手段4に与えられ線要素L1〜L3が抽出される。まず、各グループ候補g1〜g9について、グループ候補g1〜g9に属する参照点p1〜p19の間の距離を求め、各グループ候補g1〜g9の中で距離が最大になる2個の参照点p1〜p19をグループ候補g1〜g9の端点として抽出する。
ところで、上述した例ではグループ候補について、2個のグループ候補が特異点を共有する場合について、共有される特異点が1個だけである場合を説明したが、2個のグループ候補が複数個の特異点を共有する場合もある。
上述の例では線状図形のトポロジを解析するために線要素を抽出する技術について説明したが、線要素抽出手段4により濃淡画像から検出した線要素について、特徴量を計測することが可能である。特徴量としては、長さ、最大幅、平均幅、面積、周囲長、重心座標のような幾何学的な特徴量のほか、線要素の領域に相当する部位の濃淡画像から求められる平均輝度や最大輝度も線要素の特徴量になる。特徴量を計測する場合は、特徴量計測手段(図示せず)を付加する。以下では、特徴量計測手段について説明する。
2 参照点グルーピング手段
3 特異点検出手段
4 線要素抽出手段
C1 線状図形
cb1,cb2 輪郭線
g1〜g9 グループ候補
pn 参照点
rb1,rb2 塊領域
s(i,j) 連結線分
u1〜u3 線要素
u1〜u3′ 疑似線要素
Claims (7)
- 複数の線要素で構成される線状図形の画像から線要素を個々に分離する画像処理装置であって、コンピュータを、画像において線状図形が占める領域を塊領域として切り出す塊領域抽出手段と、塊領域の内側において互いに離間した複数の参照点を配置するとともに互いに他の参照点同士を連結した連結線分のうち塊領域の内側のみを通る連結線分で連結される参照点の一つの組合せをグループ候補としすべての参照点をいずれかのグループ候補に対応付ける参照点グルーピング手段と、参照点のうち複数のグループ候補に対応付けられる参照点を特異点として検出する特異点検出手段と、グループ候補と特異点との位置関係を用いて参照点の点列の連続性を評価し線要素に一対一に対応する参照点グループを抽出する線要素抽出手段として用いることを特徴とする画像処理装置。
- 前記線要素抽出手段は、抽出した参照点グループに含まれる参照点を用い、線要素の端点となる参照点を求めるとともに、屈曲点と分岐点と交差点とのいずれかに対応する参照点の有無を判定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記参照点グルーピング手段は、前記塊領域の芯線を求めた後、前記参照点を芯線の上に配置することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像処理装置。
- 前記参照点グルーピング手段は、前記塊領域の輪郭線を求めた後、前記参照点を輪郭線の内側であって輪郭線から規定した距離に配置することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像処理装置。
- 前記線要素抽出手段により求めた参照点グループごとの参照点を用いて前記塊領域を構成する線要素について、長さと最大幅と平均幅と面積と周囲長と重心座標と平均輝度との少なくとも一つの特徴量を計測する特徴量計測手段が付加されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記特徴量計測手段は、前記参照点グループごとに参照点を通り前記塊領域の輪郭線に達する最短の線分を求め、当該線分の各端を連結した多角形と当該線分を直径とする円の共通接線を連結した多角形との一方を前記線要素を近似した疑似線要素とし、疑似線要素について前記特徴量を求めることを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
- 前記特徴量計測手段は、前記参照点グループごとに参照点を通り前記塊領域の輪郭線に達する最短の線分を求め、当該線分を直径とする円の中心を求めるとともに、円の中心を結ぶ線を塊領域の芯線とすることを特徴とする請求項5または請求項6記載の画像処理装置。
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