JPH04112276A - 2値画像輪郭線チェイン符号化装置 - Google Patents

2値画像輪郭線チェイン符号化装置

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JPH04112276A
JPH04112276A JP23221190A JP23221190A JPH04112276A JP H04112276 A JPH04112276 A JP H04112276A JP 23221190 A JP23221190 A JP 23221190A JP 23221190 A JP23221190 A JP 23221190A JP H04112276 A JPH04112276 A JP H04112276A
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JP
Japan
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boundary
picture
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JP23221190A
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Naoya Tanaka
直哉 田中
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、2値画像中の輪郭線をチェイン符号データ化
し、その輪郭線に連結成分識別用のラベル情報を与える
ことができる2値画像輪郭線チェイン符号化装置に関す
るものである。
(従来の技術) 従来、2値画像中の輪郭線をチェイン符号データ化し、
その輪郭線に連続成分の識別用ラベル情報を与えるよう
に構成した2値画像輪郭線チェイン符号化装置では、ま
ず、2値画像を多値画像メモリ上において連結成分単位
に各画素にラベル付けした多値画像に変換するラベリン
グ処理を行った後、得られた多値画像上でラベル情報に
従って各連結成分単位に境界画素追跡処理を行う必要が
あった。画素値1の連結成分にラベルを付与するラベリ
ング処理としては、例えば、まず、画素値をラスクスキ
ャンの順に検索し、最初の値1の画素にラベル値aを与
える0次に隣接する値1の画素を検索し、見つかれば同
じラベル値aを与える。
この操作を次々に実行し、全ての連結する値1の画素に
ラベルを与える。次に、再びラスクスキャンを行い、値
1で未ラベリングの画素を検出した後、前記手順と同様
な操作により、連結画素にラベル値すを与えてゆく処理
を行う。全画像中の値1の画素にラベルを与え終わった
時ラベリング処理終了とする。なお、以上の処理の他に
も、複数のラベリング処理アルゴリズムが報告されてい
る。
チェイン符号化のための境界画素追跡は、対象とする連
結成分上で任意の境界画素を検出した後、この画素の近
傍画素の値を反時計回りに調べてゆき、隣接境界画素を
検出する操作を順次繰り返すことにより行う。この時、
処理の終了条件は、追跡開始点の再検出である。ここで
、近傍画素とは、着目画素を隣接して囲む8個の画素で
あり、これらの画素の位置を第2図に示すようにそれぞ
れ0〜7までの値で表す。追跡方向はこれらO〜7まで
の値で表す。追跡開始点座標および追跡方向値の数値列
がチェイン符号となる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の2値画像輪郭線チェイン符号化装
置では、連結成分の総数を超えるラベルを与えられる多
値画像メモリ容量が必要とされる。
また、全ての値1の画素に対してラベル値を与えるとい
うラベリング処理が必要である。
そこで本発明は、連結成分の総数に関係なく2ビツトの
多値画像を用意するだけで良く、ラベリング処理を必要
とせず、連結成分単位の画像の復元に必要な連結成分識
別用ラベルを持ったチェイン符号データ化が可能な2値
画像輪郭線チェイン符号化装置を得ること目的としてい
る。
(課題を解決するための手段) 本発明は、2値画像から輪郭線を抽出してチェイン符号
データに変換しな後、ひと続きの閉じた輪郭線を表すチ
ェイン符号データに対して該チェイン符号データが属す
る連結成分のラベル情報を与えるように構成した2値画
像輪郭線チェイン符号化装置であって、 画素値1を取る画素を黒画素、画素値0を取る画素を白
画素、黒画素連結成分の輪郭をなす黒画素を境界画素と
し、入力画像を2値化して取り込む2画画像入力手段と
、 取り込んだ2値画像を記憶する第1の記憶手段と、 前記2値画像内の着目画素の近傍画素の値を反時計回り
に調べてゆくことにより境界画素を追跡し、該境界画素
をチェイン符号化してチェイン符号データを得る境界画
素列検出手段と、得られたチェイン符号データを記憶す
る第2の記憶手段と、 チェイン符号データをもとにした演算処理から境界画素
列が黒画素連結成分の外側を成すのかまたは内側を成す
のかを判定した上で外側境界画素列データにそれぞれが
属する連結成分を識別するためのラベル情報を与え、さ
らにある内側境界画素列の追跡開始点と一致するY!標
値を持つ全ての外側境界画素列上の点におけるチェイン
符号の値から前記内側境界画素列を包囲する最も内側の
外側境界画素列を検出し、この外側境界画素列の持つ前
記連結成分識別用ラベル情報を前記内側境界画素列の属
する連結成分のラベル情報として与える包囲関係検出手
段と、 を備えることを特徴とする。
〈作用) 本発明の作用を第2図、第3図および第4図を用いて説
明する。
境界画素列のチェイン符号を利用して、境界画素列の内
外判定(境界画素列が黒画素連結領域の内側にある穴の
周囲の輪郭をなすか、または外側の輪郭をなすかの判定
)と包囲関係検出を行い、各境界画素列にそれぞれが属
する黒画素連結成分識別用のラベルを与えるための方法
について詳しく説明する。
まず、チェイン符号を用いた境界画素列の内外判定の方
法について説明する。追跡開始着目点の近傍画素を反時
計回りに調べてゆくことにより得られた、ある画素総数
Nの境界画素列において、これが内側の輪郭をなすか外
側の輪郭をなすかを判定するためには、前記画素列をN
個の頂点を持つ多角形として考えれば、各画素における
偏角θ、(、=0.1.・・・、N−1>の総和を求め
てその結果を判定すればよいことは明白である(偏角は
、その輪郭線の追跡方向が反時計回りのときを正とする
)、すなわち、 =−2π →内1FIQIA郭をなす いま、同様の原理により、チェイン符号上で内外判定を
するためには、チェイン符号の方向コードをkl  (
k=o、1.・・・、7)(第2図参照)とすると、偏
角01′を、 θ、′=θ、     (−4<01”≦4)θ、′=
θ、″+8 (θ、″≦−4)θ、′=θ1−8 (θ
、″〉4) ただし、θ+  =に+++  kl と表し、次の条件を用いれば良い。
=−8→内側輪郭をなす これは、境界画素の追跡方向が、外側輪郭線のときは反
時計回りとなり、内側輪郭線のときは時計回りとなる様
に、境界画素検出を行うことによる。
次にチェイン符号を用いた包囲関係検出処理によって、
黒画素連続成分の識別用ラベル検出法について説明する
。入力された2値画像の例として第3図に示す画像が得
られたとする。第3図において斜線で覆われた部分は黒
画素連結成分である。
第3図中の6.7,8.9はそれぞれ黒画素連結成分を
囲む輪郭線である1輪郭線は前に述べたように近傍8画
素の値を反時計回りに調べてゆく追跡処理によって検出
されているものである。80゜90はそれぞれ8,9の
輪郭線検出の為の追跡処理における追跡開始点である。
黒画素連結成分と外側輪郭線は1対1に対応しているか
ら、各外側輪郭線データにはそれぞれ別々の連結成分識
別用ラベルを与えれば良い、これは第3図からも明らか
である。つまり、外側輪郭線6がAに属し、外側輪郭線
7がBに属する。よって、内側輪郭線に連結成分識別用
ラベルを与える方法が問題となる。
このためには、まず、内側輪郭線の追跡開始点からX軸
方向に延ばした直線と交わる外側輪郭線上の点の中で前
記内側輪郭追跡開始点から最も近い点を各輪郭線データ
毎に検出し、さらに検出した点の中から、以下の条件に
合う点を選択する。
条件1:検出点の中で、輪郭線の追跡方向φを、X軸方
向を基準として右回りに正を取る角度で表した時、0く
φくπを満たす点。
条件2:条件1を満たす検出点の中で、対象とする内側
輪郭線の追跡開始点に最も近い点。
いま、前記内側輪郭線からX軸方向に延ばした直線と外
側輪郭線の交点の例を第4図(A)から<D)に示すと
、第4図<C>に示すように輪郭線と直線が重なる場合
には、交差点位置は重なった部分の中点をとるものとす
る(第4図(C)では記号ムで表わされる。)この時、
条件1の評価は輪郭線が直線と重なる直前と直後の2点
く第4図(C)では記号口で表わされる)について行う
その結果、条件1が前記2点で共に満たされた時、前記
交差点の中点で条件1が満たされたとする。
第4図の例では、(C)は条件1を満たし、(D)は条
件1を満たさないことになる。
以上の条件を満たす外fl!ItI&郭線を検出するこ
とにより、内側輪郭線を包囲する最も内側の外側輪郭線
を検出することが出来る。この外側輪郭線は前記内側輪
郭線データと同じ黒画素連結成分に属するはずであるか
ら、前記内側輪郭線に前記外側輪郭線の持つ連結成分識
別用ラベルを与えれば良い 第3図では、内側輪郭線9については点61が、また、
内側輪郭[8については点62が検出される6点61も
点62も外側輪郭線6上の点であるので、内側輪郭線8
と9は共に外側輪郭線6と同じ連結成分識別用ラベルを
取れば良い、これは第3図から明らかに正しい。
なお、チェイン符号を方位データ(第2図)として用い
る時、輪郭線は境界画素列で表わされ、条件1は以下の
条件1bで置き換えられる。
条件1b=検出点の中で、チェイン符号φ′が、+1.
2.3+に含まれる点。
(実施例) 次に、本発明を実施例を挙げて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す図である。画像入力手
段1は、入力された画像を2値化して2次元2値画像デ
ータを生成する手段である6記憶手段2は、画像入力手
段1で得られた2値画像データを記憶する手段である。
境界黒画素列検出手段3は、輪郭追跡法により境’!’
i’黒画素を検出し、。
チェイン符号−に変換する手段である。本手段は、画像
の原点座標の画素から順にラスクスキャンを行ってマー
クされていない境界黒画素を検出し、その座標値と境界
画素列を識別するためのラベル情報を生成してデータと
して記憶手段4に記憶する追跡開始点検出手段を備える
。また、追跡開始点を始点として、追跡済みマークを付
加しながら、8近傍画素の値を反時計回転方向に調べ、
隣接する境界黒画素を検出する操作を次々に行い、追跡
方向コード(第2図)を記憶手段4に記憶してゆくこと
により境界黒画素列のチェイン符号データを生成する追
跡手段を備える。追跡処理は追#開始点を再検出したと
き終了するが、前画像中にマークされていない境界画素
が無くなるまで、再び、追跡開始点検出手段と追跡手段
が働く。包囲関係検出手段5は、境界黒画素列検出手段
3で得られたチェイン符号データを基に、作用で述べた
方法により内外判定を行う内外判定手段を備える。また
、内外判定手段の出力結果とチェイン符号データを基に
、作用の柵で述べた様に、共通の黒画素連結成分に属す
る境界画素列を検出し、チェイン符号データの属性デー
タとして記憶手段4に記憶する処理を行う手段を備える
以上により、任意の黒画素連結領域を再現出来る輪郭線
符号化データを出力する2値画像輪郭線チェイン符号化
装置を実現出来る。
(発明の効果) 以上に詳細に述べた様に、本発明によれば、従来の2値
画像輪郭線チェイン符号化装置の欠点を改善したチェイ
ン符号化を行うことができ、画像メモリの容量の削減効
果および処理の高速化効果をもつ2値画像輪郭線チェイ
ン符号化装置を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図はチェイン
符号の方向コードを示す図、第3図は2値画像の一例を
示す図、第4図は内側輪郭線からX軸方向に延ばした直
線と外側輪郭線の交点の例を示す図である。 1・・・画像入力手段、2・・・記憶手段、3・・・境
界黒画素列検出手段、4・・・記憶手段、5・・・包囲
関係検出手段、6,7,8.9・・・黒画素連結成分の
輪郭線、80.90・・・輪郭線追跡処理における追跡
開始点、61.62.71・・・方位関係抽出特徴点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2値画像から輪郭線を抽出してチェイン符号データに変
    換した後、ひと続きの閉じた輪郭線を表すチェイン符号
    データに対して該チェイン符号データが属する連結成分
    のラベル情報を与えるように構成した2値画像輪郭線チ
    ェイン符号化装置において、 画素値1を取る画素を黒画素、画素値0を取る画素を白
    画素、黒画素連結成分の輪郭をなす黒画素を境界画素と
    し、入力画像を2値化して取り込む2画画像入力手段と
    、 取り込んだ2値画像を記憶する第1の記憶手段と、 前記2値画像内の着目画素の近傍画素の値を反時計回り
    に調べてゆくことにより境界画素を追跡し、該境界画素
    をチェイン符号化してチェイン符号データを得る境界画
    素列検出手段と、 得られたチェイン符号データを記憶する第2の記憶手段
    と、 チェイン符号データをもとにした演算処理から境界画素
    列が黒画素連結成分の外側を成すのかまたは内側を成す
    のかを判定した上で外側境界画素列データにそれぞれが
    属する連結成分を識別するためのラベル情報を与え、さ
    らにある内側境界画素列の追跡開始点と一致するY座標
    値を持つ全ての外側境界画素列上の点におけるチェイン
    符号の値から前記内側境界画素列を包囲する最も内側の
    外側境界画素列を検出し、この外側境界画素列の持つ前
    記連結成分識別用ラベル情報を前記内側境界画素列の属
    する連結成分のラベル情報として与える包囲関係検出手
    段と、 を備えることを特徴とする2値画像輪郭線チェイン符号
    化装置。
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