JPH0224782A - ２値画像の論理フィルタ処理における結果画像の変化検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 画像処理装置において画像の認識・解析などに利用され
、図形などの細線化や退縮化等を行う２値画像の論理フ
ィルタ処理における結果画像の変化検出方式に関し、 結果画像の判定を効率良く行い、全体の処理効率を向上
させることを目的とし、 ウィンドウを走査させそのウィンドウ内の画素を順次得
る入力制御部と、出力値テーブルと、出力制御部からな
る論理フィルタ処理部を備え、原画像から所望する処理
の結果画像を作成する論理フィルタ処理であって、前記
ウィンドウ内の中心画素値と、そのウィンドウ内の画素
パターンに対応した前記出力値テーブルからの出力値と
の同異を検出し、その結果を変化フラグに記録する変化
フラグ演算部を有し、その変化フラグにより原画像に対
する結果画像の変化が検出されるように構成する。

〔卒業上の利用分野〕

本発明は、画像処理装置において画像の認識・解析など
で利用され、図形などの細線化や退縮化等を行う２値画
像の論理フィルタ処理における結果画像の変化検出方式
に関する。

文字や図形などを読み取り、その画像の認識・解析など
を行う画像処理装置において、細線化や退縮化などの処
理が良く用いられている。これらの処理は、２値化され
た画素データ中の図（背景でない部分）を形成する画素
の連結領域を、論理フィルタ処理により外側から繰り返
し削ってゆき、その連結領域の幅が１画素の線あるいは
面積が１画素の点になるまで行われるもので、その結果
得られた画像により、交点や曲がり等の図形の認識や特
徴抽出などが行われていて、画像処理の前処理として多
用されている。

この論理フィルタ処理において、細線化等の処理が終了
したかどうかの判断は、論理フィルタ処理の前後の画像
に差があるかどうか、すなわち処理が収束したかどうか
を調べる必要がある。これらの処理は当然画像全体が対
象となるため、数千Ｘ数千の画素を処理する画像処理装
置では、人里の画素データを処理するに当り、常にその
高速化が要望されている。

〔従来の技術］ 従来、２値化された画像データに対して行う図形などの
細線化等の処理は、一般的に３×３のサイズの論理フィ
ルタ処理が良く用いられている。

この３×３のサイズの論理フィルタ処理とは、画像全体
を３画素×３画素のウィンドウで走査していき、そのウ
ィンドウ内の９画素のパターンによりウィンドウの中心
画素値を変化させるものである。

第５図は、３×３のサイズの論理フィルタ処理の説明図
である。同図に示すように、画像メモリ５０に記憶され
ている原画像データから読み出された３×３のウィンド
ウ内の９画素は、論理フィルタ処理部５１の人力制御部
５１ａにおいて、例えば第６図に示すようにす、〜ｂ９
の並びとして９ビットで表される数（０〜５１１）と見
なし、出力値テーブル５１ｂへのアドレスとして出力さ
れる（図中では９画素のパターンが１０進数で”　２０
２　”となる例を示している）。出力値テーブル５１ｂ
は、９ビットのとり得る５１２パターンのそれぞれに対
して１ビットの出力値が設定されたテーブルであり、入
力制御部５１ａからの９ビットのアドレスに対して対応
する設定値が出力される（図中の例では２０２番地に設
定されている“′０”の値が出力される）。この出力値
は、出力制御部５１ｃにより前記ウィンドウ内の中心画
素の画素位置に対応させて結果画像データとして出力さ
れる。

出力値テーブル５１ｂに設定されている５１２要素の出
力値は、論理フィルタ処理がどういう目的によりなされ
るかにより決められている。例えば線を細くする、又は
太くするとか、円を小さくして点にする、又は大きくす
るなどの目的とする処理により決められている。この出
力値テーブル５１ｂからの出力値により形成される結果
画像は、目的とする処理が施されたものとなるが、通常
は、この結果画像を原画像として再処理を繰り返すこと
により、細線化等であれば線が徐々に削られて、目的と
する結果画像が得られる。

この目的とする結果画像となるのは論理フィルタ処理に
よって原画像が変化しなくなったときであり、すなわち
原画像と結果画像が同じになるときで、従来はこの判定
を原画像と結果画像の差の画像をつくり、差の画像の画
素値が全部“′０′°であるかを調べるため、差の画像
のヒストグラムをとり、画素値“°０°”の画素の個数
が画像全体の画素数と同じになったかどうかを調べる等
の処理をして細線化処理等の終了判定を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の結果画像の判定においては、原画像との比較
のために、画像メモリからそれぞれの画像データを読み
出し、差の画像を作成し判定をする等、膨大な画像デー
タが記憶される画像メモリへのアクセスを頻繁に行うも
のとなっていて、多大な時間を要し全体としての処理効
率を低下させていた。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、
論理フィルタ処理の結果画像の判定を効率良く行い、全
体の処理効率を向上させる２値画像の論理フィルタ処理
における結果画像変化検出方式を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明における手段は、１画
素が１ビットの２値データからなる原画像データに対し
ウィンドウを走査させ、そのウィンドウ内の画素データ
を順次得て、その画素データのパターンをアドレスとし
て順次出力する入力制御部と、その入力制御部からのア
ドレスに対応して、予め設定されている出力値を随時出
力する出力値テーブルと、この出力値テーブルからの出
力値を結果画像データとして、前記ウィンドウ内の中心
画素に対応する画素位置に順次出力する出力制御部から
なる論理フィルタ処理部を備え、原画像から所望する処
理の結果画像を作成する画像処理装置における２値画像
の論理フィルタ処理であって、前記ウィンドウ内の中心
画素値と、そのウィンドウ内の画素のパターンに対応し
た前記出力（直テーブルからの出カイ直との同異を検出
し、その結果を変化フラグに記録する変化フラグ演算部
を有し、その変化フラグにより、原画像に対する結果画
像の変化が検出されるようにした２値画像の論理フィル
タ処理における結果画像の変化検出方式によるものとす
る。

より、変化の有無が検出され、目的とする結果画像が得
られたかどうかを判定することができる。

〔作用］ 本発明は、論理フィルタ処理において、原画像データを
走査するウィンドウ内の中心画素値と、そのウィンドウ
内の画素データのパターンに対応して、出力値テーブル
から結果画像データとして出力される出力値とが、変化
フラグ演算部にて随時比較され、例えば中心画素値が“
１′”で出力値が“０゛であるとか、またはその逆とい
ったように前者に対して後者に変化がある場合に、変化
フラグに例えば“°１″が記録され、変化のある画素が
１つでもあるということが示される。また、全画素に変
化がない場合には、変化フラグは初期値の状態を保つこ
とになる。

論理フィルタ処理により目的とする結果画像となるのは
、原画像に対して結果画像に変化がない場合であり、従
って、論理フィルタ処理終了後に変化フラグ演算部の変
化フラグを参照することに〔実施例〕 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は、画像処理装置における本発明の一実施例の概
略構成図である。同図において、■は全体の制御を司る
制御部、２は画像読取部、３は画像メモリ、４は論理フ
ィルタ処理部である。この画像処理装置では、画像読取
部２から読み込まれた１画素が複数ビットからなる多値
画像データが画像メモリ３に記憶され、画像内の図形等
の認識や解析のために、制御部１により闇値を用いて１
画素が１ビットからなる２値画像データに変換される。

さらに、この２値画像データは論理フィルタ処理部４に
より、細線化等の処理が施され目的とする結果画像を得
て、特徴の抽出等が行われる。

この論理フィルタ処理部４は、入力制御部４ａ。

出力値テーブル４ｂ、出力制御部４ｃ及び変化フラグ演
算部４ｄにより構成されている。第２図は上記論理フィ
ルタ処理部４の説明図である。

第２図に示すように、入力制御部４ａは前記２値画像デ
ータを原画像として、３画素×３画素のウィンドウを走
査させ、そのウィンドウ内の９画素（ビット）のデータ
を順次得て、その画素データのパターンを出力値テーブ
ル４ｂへのアドレスとして順次出力する。出力値テーブ
ル４ｂは、前記ウィンドウ内から得られる９ビットのデ
ータのとり得る５１２のパターンに対応して、１ビット
の出力値が予め５１２個設定されていて、入力制御部４
ａからのパターン（アドレス）に対応する出力値を随時
出力するものである。出力制御部４Ｃは出力値テーブル
４ｂから出力される出力値を結果画像データとして、前
記ウィンドウ内の中心画素に対応する画素位置に順次出
力する。

変化フラグ演算部４ｄは入力制御部４ａで得られたウィ
ンドウ内の中心画素値と、出力値チーフル４ｂの出力値
とを入力とする排他的論理和回路Ａと、１ビットの状態
値（“０°′または“１”）を記憶し、前記制御部１か
らアクセスが可能な変化フラグＢと、この変化フラグＢ
の値と排他的論理和回路Ａからの出力とを入力とし、変
化フラグＢに再書き込みを行う論理和回路Ｃとにより構
成されている。

上記構成における論理フィルタ処理部４の動作を第３図
に示すフローチャートにより説明すると、■　制御部１
により変化フラグＢの値が“０”に初期化され、画像メ
モリ３内の前記２値画像データを原画像データとして処
理起動が行われる。

■　入力制御部４ａで原画像データに対して３×３のウ
ィンドウを走査させ、ウィンドウ内の９画素のデータを
取り込み、出力値テーブル４ｂへの９ビットからなるア
ドレスを発生させる。同時にウィンドウ内の中心画素値
（アドレスの５ビ。

ト目）が変化フラグ演算部４ｄへ送られる。

■　出力制御部４ｃで出力値テーブル４ｂからの出力値
を、画像メモリ３内の原画像の前記ウィンドウ内の中心
画素位置と対応する結果画像エリア内の画素位置に転送
する。

■　変化フラグ演算部４ｄで前記ウィンドウ内の中心画
素値と、出力値テーブルからの出力値の排他的論理和を
とり、すなわち両者の値が同じであれば”　ｏ　”が、
違う値であれば“１″が排他的論理和回路Ａから出力さ
れて、その出力と変化フラグ内の値との論理和をとって
新に変化フラグの値とする。

例えば、第２図で示す例により説明すると、原画像デー
タから得た９画素のパターンが１０進数で“４００“で
あると、入力制御部４ａでは出力値テーブル４ｂに“４
００′”番地のアドレスを出力するとともに、中心画素
値“１′′　（出力アドレスの中心ビット）が変化フラ
グ演算部４ｄの排他的論理和回路Ａに出力される。出力
値テーブル４ｂでは“４００゛番地に設定されている０
°“の値が出力制御部４ｃ及び排他的論理和回路Ａに出
力される。変化フラグ演算部４　ｃｌにおける排他的論
理和回路Ａでは、前記入力により“１′が出力され変化
フラグＢ内の値と論理和回路Ｃにより論理和がとられ、
“°１゛°の値が変化フラグＢに書き込まれる。この場
合ウィンドウ内の中心画素値と出力値テーブル４ｂから
の出力値が異なるので、つまり結果画像が変化している
ので変化フラグＢにはその旨を示す°′１”の値が残る
ことになる。

■　■〜■を原画像に対するウィンドウを１画素づつ移
動させて繰り返し全画素について行い結果画像を作成す
る。

■　全画素が終了すると、制御部１は変化フラグＢをチ
エツクして、ＩＩ　Ｉ　ＩＩであれば結果画像が変化し
ているので結果画像を原画像として、繰り返し■からの
論理フィルタ処理を起動する。ＩＩ　Ｏ１１であれば結
果画像は原画像に対して変化していないので、目的とす
る結果画像であると判定して終了となる。

第４図は、論理フィルタ処理部４における変化フラグ演
算部の他の実施例の説明図である。同図に示す変化フラ
グ演算部４ｄ’において、Ｅは変化判定テーブルであり
、出力値テーブル４ｂと同様に予め５１２の変化判定値
が設定されている。

すなわち前記３×３のウィンドウ内の中心画素値と出力
値テーブル４ｂの出力値が同じになる場合は“′０′″
が、異なる場合は“°１パが変化判定値として格納され
ている。Ｂは変化フラグであり、Ｃは変化判定テーブル
Ｅからの出力と、変化フラグＢの値とを入力とし、変化
フラグＢに再書き込みを行う論理和回路である。

この変化フラグ演算部４ｄ’には、入力制御部４ａから
出力されるウィンドウ内の９画素のパターンであるアド
レスが入力され、そのアドレスにより変化判定テーブル
から変化判定値が出力され、論理和回路Ｃに人力されて
変化フラグＢの値と論理和をとって新な変化フラグＢの
値としている。

このように本実施例では、論理フィルタ処理の過程にお
いて論理フィルタ処理部内で、原画像に対する結果画像
の変化が論理フィルタの処理と平行して検出され、１画
素でも変化があれば最終的に変化フラグにより容易に判
定される。

しかも、簡単な論理演算またはテーブルにより変化判定
処理が実現でき、機能が単純であるためハードが簡単な
ものとなっている。

尚、」１記実施例において、原画像に対して３画素×３
画素のサイズのウィンドウの走査の場合を示したが、本
発明はそのサイズに限定されるものでないことは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、原画像に対する
結果画像の変化が、論理フィルタ処理の過程においてそ
の処理と平行して、しかも簡単なハードにより検出され
、最終的に変化フラグの参照により判定がなし得るため
、従来において論理フィルタ処理後に行われていた結果
画像の判定処理に較べ、膨大な画像メモリに対するアク
セスが少なくなり、その分の処理時間が節約され、処理
効率を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、 第２図は実施例の説明図、 第３図は実施例の動作フローチャート、第４図は他の実
施例の説明図、 第５図及び第６図は論理フィルタ処理の説明図である。 １；制御部、 ２；画像読取部、 ３．５０；画像メモリ、 ４．５１；論理フィルタ処理部、 ４ａ、５１ａ；入力制御部、 ４ｂ、５１ｂ；出力値テーブル、 ４ｃ、５１ｃ；出力制御部、 ４ｄ、４ｄ’　　；変化フラグ演算部、Ａ；排他的論理
和回路、 Ｂ；変化フラグ、 Ｃ；論理和回路、 Ｅ；変化判定テーブル。 本発明の一実施例の構成図 、、３！４１／％す （４論理フィルタ処Ｗ部 （４ｄ′変化フラグ清算会「 他の実沸七＋１の説明図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １画素が１ビットの２値データからなる原画像データに
   対しウィンドウを走査させ、そのウィンドウ内の画素デ
   ータを順次得て、その画素データのパターンをアドレス
   として順次出力する入力制御部（４ａ）と、 その入力制御部（４ａ）からのアドレスに対応して、予
   め設定されている出力値を随時出力する出力値テーブル
   （４ｂ）と、 この出力値テーブル（４ｂ）からの出力値を結果画像デ
   ータとして、前記ウィンドウ内の中心画素に対応する画
   素位置に順次出力する出力制御部（４ｃ）からなる論理
   フィルタ処理部（４）を備え、 原画像から所望する処理の結果画像を作成する画像処理
   装置における２値画像の論理フィルタ処理であって、 前記ウィンドウ内の中心画素値と、そのウィンドウ内の
   画素パターンに対応した前記出力値テーブル（４ｂ）か
   らの出力値との同異を検出し、その結果を変化フラグ（
   Ｂ）に記録する変化フラグ演算部（４ｄ）を有し、 その変化フラグ（Ｂ）により原画像に対する結果画像の
   変化が検出されるようにしたことを特徴とする２値画像
   の論理フィルタ処理における結果画像の変化検出方式。