JPH04191985A - 画像処理方法 - Google Patents
画像処理方法Info
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- JPH04191985A JPH04191985A JP2324933A JP32493390A JPH04191985A JP H04191985 A JPH04191985 A JP H04191985A JP 2324933 A JP2324933 A JP 2324933A JP 32493390 A JP32493390 A JP 32493390A JP H04191985 A JPH04191985 A JP H04191985A
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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- Image Processing (AREA)
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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。
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値化画像中において得られる図形の輪郭を
表す点列からその図形の輪郭の直線部分の近似式を求め
るための画像処理方法に関する。
表す点列からその図形の輪郭の直線部分の近似式を求め
るための画像処理方法に関する。
２値化画像中において得られる図形の輪郭を表す点列か
らその図形の輪郭の直線部分の近似式を求める方法とし
ては、従来は第５図に示す如く、２値化画像が表示され
ている画面２ｏ上において処理対象の図形２１の輪郭の
直線部のみがウィンドウ２２内に位置するようにウィン
ドウ２２を設定し、このウィンドウ２２の範囲を横切る
直線部分の点列に関して最小二乗法を用いて直線近似を
行い、近似式を求める方法が一般的である。
らその図形の輪郭の直線部分の近似式を求める方法とし
ては、従来は第５図に示す如く、２値化画像が表示され
ている画面２ｏ上において処理対象の図形２１の輪郭の
直線部のみがウィンドウ２２内に位置するようにウィン
ドウ２２を設定し、このウィンドウ２２の範囲を横切る
直線部分の点列に関して最小二乗法を用いて直線近似を
行い、近似式を求める方法が一般的である。
しかし、上述のような従来の方法では、図形２１が所定
の位置に存在しない場合には図形２１の輪郭の直線部分
の近似式を正しく求めることが困難になる。具体的には
、たとえば第６図に示す如く、図形２１の輪郭の直線部
がウィンドウ２２内に全く存在しなかったり、あるいは
第７図に示す如く、図形２１の輪郭の隅部がウィンドウ
２２内に存在するような場合に、図形２１の輪郭の直線
部分の近似式を正しく求めることが困難になる。
の位置に存在しない場合には図形２１の輪郭の直線部分
の近似式を正しく求めることが困難になる。具体的には
、たとえば第６図に示す如く、図形２１の輪郭の直線部
がウィンドウ２２内に全く存在しなかったり、あるいは
第７図に示す如く、図形２１の輪郭の隅部がウィンドウ
２２内に存在するような場合に、図形２１の輪郭の直線
部分の近似式を正しく求めることが困難になる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
図形の輪郭を表す点列を追跡し、それぞれの点において
一方の追跡方向の前後両側の所定間隔離隔した点とを結
ぶセグメント相互のなす角を算出し、小さい方の角が所
定値以上であれば両セグメントが直線を構成すると見做
すことにより一本の直線を構成する点列を検出し、この
検出された点列それぞれの位置を表す情報に基づいて最
小二乗法によりその直線部分を直線近似して近似式を求
めることを特徴とする。
図形の輪郭を表す点列を追跡し、それぞれの点において
一方の追跡方向の前後両側の所定間隔離隔した点とを結
ぶセグメント相互のなす角を算出し、小さい方の角が所
定値以上であれば両セグメントが直線を構成すると見做
すことにより一本の直線を構成する点列を検出し、この
検出された点列それぞれの位置を表す情報に基づいて最
小二乗法によりその直線部分を直線近似して近似式を求
めることを特徴とする。
本発明の画像処理方法では、処理対象の図形が画面上の
とのような位置に存在しているかには拘わらず、図形の
輪郭を表す点列それぞれが直線上に位置するか否かが検
出され、−本の直線上に位置する各点列の位置を表す情
報に基づいてその直線の近似式が求められる。
とのような位置に存在しているかには拘わらず、図形の
輪郭を表す点列それぞれが直線上に位置するか否かが検
出され、−本の直線上に位置する各点列の位置を表す情
報に基づいてその直線の近似式が求められる。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。
る。
まず、本発明に係る画像処理方法の基本的原理について
、処理対象の画像の表示状態を示す第１図及び第２図の
模式図並びに処理手順を示す第３図のフローチャートを
参照して説明する。
、処理対象の画像の表示状態を示す第１図及び第２図の
模式図並びに処理手順を示す第３図のフローチャートを
参照して説明する。
本発明に係る画像処理方法は、具体的には処理対象の画
像を表示する画面を備えたマイクロコンピュータシステ
ムにより処理されるが、そのメモリの一部に設定されて
いる後述する如き直線点列リストの内容がクリアされる
（ステップＳｌ）。
像を表示する画面を備えたマイクロコンピュータシステ
ムにより処理されるが、そのメモリの一部に設定されて
いる後述する如き直線点列リストの内容がクリアされる
（ステップＳｌ）。
いまたとえば第２図に示す如（、画面２０上に表示され
ている２値化画像中に四辺形の図形２１が存在し、その
輪郭を表す点列が「・」にて示す如く検出されているも
のとする。なおこの図形２１の輪郭は画面２０上で２値
化データが変化する境界点として検出される。
ている２値化画像中に四辺形の図形２１が存在し、その
輪郭を表す点列が「・」にて示す如く検出されているも
のとする。なおこの図形２１の輪郭は画面２０上で２値
化データが変化する境界点として検出される。
第１図は第２図の一部を拡大した模式図である。
第１図において、図形２１の輪郭の開始点を着目点ｉと
し、この着目点ｉから追跡方向に逆行する方向にｎ個離
隔した点ｉ−ｎと追跡方向に沿う方向にｎ個離隔した点
ｉ＋ｎとをそれぞれ設定し、画点と着目点ｉとを結ぶセ
グメントを設定する。
し、この着目点ｉから追跡方向に逆行する方向にｎ個離
隔した点ｉ−ｎと追跡方向に沿う方向にｎ個離隔した点
ｉ＋ｎとをそれぞれ設定し、画点と着目点ｉとを結ぶセ
グメントを設定する。
次に、両セグメントのなす角を算出し、その内の小さい
方をθとする（ステップＳ２）と、０°≦θ≦１８００ となり、θ＝１８０°である場合に両セグメントが直線
を構成していることになる。
方をθとする（ステップＳ２）と、０°≦θ≦１８００ となり、θ＝１８０°である場合に両セグメントが直線
を構成していることになる。
但し、両セグメントが本来直線を構成していたとしても
、２値化の際のディジタル誤差及びノイズ等のためにθ
が完全に１８０°になるとは限らないことを考慮して、
両セグメントが直線を構成していると見做すことが可能
なθの許容範囲の閾値θｔｈを、 ０°≦θｔｈ≦１８０゜ の範囲で予め設定してお（。従って、θ〈θｔｈである
場合には両セグメントは直線を構成しない、換言すれば
着目点１は直線上には位置していないと判断される （
ステップＳ３）。
、２値化の際のディジタル誤差及びノイズ等のためにθ
が完全に１８０°になるとは限らないことを考慮して、
両セグメントが直線を構成していると見做すことが可能
なθの許容範囲の閾値θｔｈを、 ０°≦θｔｈ≦１８０゜ の範囲で予め設定してお（。従って、θ〈θｔｈである
場合には両セグメントは直線を構成しない、換言すれば
着目点１は直線上には位置していないと判断される （
ステップＳ３）。
着目点ｉが直線上の点であると判断された場合にはその
近似式を計算するために、現在の着目点ｉの座標を直線
点列リストに登録する（ステップＳ４）。以上のような
処理を、図形２１の開始点から終了点まで着目点ｉを順
次移動させつつ反復する（ステップＳ８． Ｓ９）。
近似式を計算するために、現在の着目点ｉの座標を直線
点列リストに登録する（ステップＳ４）。以上のような
処理を、図形２１の開始点から終了点まで着目点ｉを順
次移動させつつ反復する（ステップＳ８． Ｓ９）。
着目点ｉが直線上の点ではないと判断された場合には、
その着目点ｉにおいて直線が終了した、換言すれば図形
２１の輪郭の屈曲点であると判断され、ステップＳ５へ
処理が進められる。この際、直線点列リストに登録され
ている点列の個数は検出された直線の長さを表しており
、その個数が検出したい直線の長さ（点列の個数）ｊ？
ｔｈよりも長い場合には、直線点列リストに登録されて
いる座標値から最小二乗法を用いて近似式を求める（ス
テップＳ６）。
その着目点ｉにおいて直線が終了した、換言すれば図形
２１の輪郭の屈曲点であると判断され、ステップＳ５へ
処理が進められる。この際、直線点列リストに登録され
ている点列の個数は検出された直線の長さを表しており
、その個数が検出したい直線の長さ（点列の個数）ｊ？
ｔｈよりも長い場合には、直線点列リストに登録されて
いる座標値から最小二乗法を用いて近似式を求める（ス
テップＳ６）。
以上で、−本の直線についての処理が終了するので、直
線点列リストを一旦クリアしくステップＳ７）、その後
同様の処理を終了点まで行う。
線点列リストを一旦クリアしくステップＳ７）、その後
同様の処理を終了点まで行う。
一方、点列の個数が１ｔｈよりも短い場合には、その点
列は直線ではないとして無視され、ステップＳ５から８
７へ処理が進められ、直線点列リストがクリアされて同
様の処理が終了点に至るまで反復される。
列は直線ではないとして無視され、ステップＳ５から８
７へ処理が進められ、直線点列リストがクリアされて同
様の処理が終了点に至るまで反復される。
次に、上述のような本発明方法の具体的実施例について
説明する。
説明する。
いま第４図（ａ）に示す如き処理対象の長方形の処理対
象の図形２１が画面２０の視野内に位置しているとする
。この図形２１をたとえば第４図（ｂ）に示す如く、Ｘ
方向に２４ドツトｙ方向に１６ドツトで標本化して２値
化画像として画面２０に表示する。
象の図形２１が画面２０の視野内に位置しているとする
。この図形２１をたとえば第４図（ｂ）に示す如く、Ｘ
方向に２４ドツトｙ方向に１６ドツトで標本化して２値
化画像として画面２０に表示する。
この２値化画像上で「・」にて表示されている点■〜＠
は図形２１の外郭を構成する点列（境界点列）である。
は図形２１の外郭を構成する点列（境界点列）である。
画面２０上で右上部分の開始点■から反時計回り方向に
図形２１の外郭を一周する点列の座標（ｘ、 ｙ）は、
■（１５，１２）、■（１４，１１）、■（１３，１１
）、■（１２゜１０）、■（１１，１０）、■（１０，
１０）、■（９，９）、＠（６゜８）、■（６，７）、
＠（７，６）、■（７，５）、＠Ｃ７，４）、［相］（
（８，３） 、命（９，４）、＠（１０，４） 、［相
］（１１，５）、＠（１２，５） 、＠（１３，５）
、＠（１４，６） 、＠（１５，６）、＠Ｃ１６，７）
、［相］（１７，７） 、＠（１７，８） 、［相］
（１６，９）、＠（１６，１０）、＠（１６，１１）と
なる。
図形２１の外郭を一周する点列の座標（ｘ、 ｙ）は、
■（１５，１２）、■（１４，１１）、■（１３，１１
）、■（１２゜１０）、■（１１，１０）、■（１０，
１０）、■（９，９）、＠（６゜８）、■（６，７）、
＠（７，６）、■（７，５）、＠Ｃ７，４）、［相］（
（８，３） 、命（９，４）、＠（１０，４） 、［相
］（１１，５）、＠（１２，５） 、＠（１３，５）
、＠（１４，６） 、＠（１５，６）、＠Ｃ１６，７）
、［相］（１７，７） 、＠（１７，８） 、［相］
（１６，９）、＠（１６，１０）、＠（１６，１１）と
なる。
いま、着目点ｉの座標を（Ｘｅ、 ｙｃ）、着目点ｉか
ら追跡方向に沿ってｎ個離隔した点の座標を（Ｘ、、
Ｙ、）、着目点ｉから追跡方向の逆方向にｎ個離隔した
点の座標を（ＸＰ、 ｙｐ）とそれぞれすると、（χ、
、 ｙ、）と（ｘ、、 ｙ、）及び（ＸＰ、 Ｙｐ）と
をそれぞれ結ぶセグメントのなす角θは下記（１）式に
て表される。
ら追跡方向に沿ってｎ個離隔した点の座標を（Ｘ、、
Ｙ、）、着目点ｉから追跡方向の逆方向にｎ個離隔した
点の座標を（ＸＰ、 ｙｐ）とそれぞれすると、（χ、
、 ｙ、）と（ｘ、、 ｙ、）及び（ＸＰ、 Ｙｐ）と
をそれぞれ結ぶセグメントのなす角θは下記（１）式に
て表される。
ＣＯＳθ＝
（Ｘ ｍ−ｘｃ）・（ＸＰ Ｘ、）＋（Ｙ、 ｙ、
）・（ｙｒ−ｙｃ）・・・（１） ここで、ｎ＝３として第４図ら）に示されている２値化
画像中の図形２１についてＣＯＳθを求めると以下のよ
うになる。
）・（ｙｒ−ｙｃ）・・・（１） ここで、ｎ＝３として第４図ら）に示されている２値化
画像中の図形２１についてＣＯＳθを求めると以下のよ
うになる。
■：０．２６ ■ニー０．７１ ■ニー０
．９５■ニー０，９６ ■ニー１．００
■ニーｏ、 ９６■ニー１，００ ■・−〇、
８９ ■ニーＱ、 ５５［相］：ｏ、ｏｏ
＠ニー０．４５ ＠ニー０．９５■・−０，
７１＠ｌニー０．３２ ［相］：０．２６＠ニー
０．７１ ＠ニー０．９５ ＠ニー０
．９６＠ニー１．００ ［相］ニー０．９６
＠ニー１．００■ニー０，８９ ＠ニー
０．５５ ＠ニーｏ、ｏ。
．９５■ニー０，９６ ■ニー１．００
■ニーｏ、 ９６■ニー１，００ ■・−〇、
８９ ■ニーＱ、 ５５［相］：ｏ、ｏｏ
＠ニー０．４５ ＠ニー０．９５■・−０，
７１＠ｌニー０．３２ ［相］：０．２６＠ニー
０．７１ ＠ニー０．９５ ＠ニー０
．９６＠ニー１．００ ［相］ニー０．９６
＠ニー１．００■ニー０，８９ ＠ニー
０．５５ ＠ニーｏ、ｏ。
＠ ：０．４５ ［相］ニー０．９５
＠ ニーｏ、 ７１■：０．３２ θ＝０°はｃｏｓ ＝１．００、θ＝１８０°はｃｏｓ
＝−１，００にそれぞれ対応していので、θｔｈ＝１２
０゜（ｃｏｓθ＝ −０，５０）としてθ〉θｔｈ（ｃ
ｏｓθ＜ −０，５０）となる点列を求めると、点■〜
■、■〜０、［株］〜■、Φ〜Ｏの４グループの連続し
た点列が求まる。
＠ ニーｏ、 ７１■：０．３２ θ＝０°はｃｏｓ ＝１．００、θ＝１８０°はｃｏｓ
＝−１，００にそれぞれ対応していので、θｔｈ＝１２
０゜（ｃｏｓθ＝ −０，５０）としてθ〉θｔｈ（ｃ
ｏｓθ＜ −０，５０）となる点列を求めると、点■〜
■、■〜０、［株］〜■、Φ〜Ｏの４グループの連続し
た点列が求まる。
また７ ｔｈ＝ ２とすれば、これらの４グループはす
べて直線点列と見做される。
べて直線点列と見做される。
次に最小二乗法を用いてこれらの４グループの近似的を
求める。
求める。
近似式を、ａｘ＋ｂｙ−１−ｃ ＝ ０とおき、データ
個数をＮとすると にて求められる。しかし、（２）式においては、ｙ軸上
に平行な直線を求めることが出来ないので、（ΣＸ２−
（Σｘ）”／Ｎ）＞（Σｙ２−（Σｙ）’／Ｎ）である
場合に上記（２）式を使用し、 （ΣＸ２−（Σｘ）”／Ｎ）≦（Σｙ２−（Σｙ）”／
Ｎ）である場合には下記（３）式を使用する。
個数をＮとすると にて求められる。しかし、（２）式においては、ｙ軸上
に平行な直線を求めることが出来ないので、（ΣＸ２−
（Σｘ）”／Ｎ）＞（Σｙ２−（Σｙ）’／Ｎ）である
場合に上記（２）式を使用し、 （ΣＸ２−（Σｘ）”／Ｎ）≦（Σｙ２−（Σｙ）”／
Ｎ）である場合には下記（３）式を使用する。
以上を前述の■〜■、＠〜■、［相］〜Ｏ，＠〜Ｏに適
用すると、 ０．４ｘ −ｙ ＋５．５＝０．０ ０〜■ｘ −７
，０＝０．０ ＠〜■０．４ｘ −ｙ ＋
０．１９＝０．０ ｅ〜＠ｘ−１６，０＝０．０
＠〜Ｏ０４辺の直線近似式がそれぞれ求ま
る。
用すると、 ０．４ｘ −ｙ ＋５．５＝０．０ ０〜■ｘ −７
，０＝０．０ ＠〜■０．４ｘ −ｙ ＋
０．１９＝０．０ ｅ〜＠ｘ−１６，０＝０．０
＠〜Ｏ０４辺の直線近似式がそれぞれ求ま
る。
以上に詳述した如（、本発明の画像処理方法によれば、
処理対象の図形の輪郭を表す点列の各点の相対的な位置
関係から各点が直線上に位置しているか否かを判断して
いるので、従来の方法にみられたような図形の画面上で
の位置の影響、ウィンドーとの相対的位置関係の影響を
受けることなく正しい近似式を求めることが可能になる
。
処理対象の図形の輪郭を表す点列の各点の相対的な位置
関係から各点が直線上に位置しているか否かを判断して
いるので、従来の方法にみられたような図形の画面上で
の位置の影響、ウィンドーとの相対的位置関係の影響を
受けることなく正しい近似式を求めることが可能になる
。
また、最小二乗法により直線近似を行うので、ノイズ、
ディジタル誤差の影響を受けることが比較的少ない。こ
の場合、閾値θｔｈを比較的緩めにすれば、ノイズ、デ
ィジタル誤差を無視することも可能になる。
ディジタル誤差の影響を受けることが比較的少ない。こ
の場合、閾値θｔｈを比較的緩めにすれば、ノイズ、デ
ィジタル誤差を無視することも可能になる。
更に、ｎの値を大きく採れば、比較的Ｒ値が大きな隅部
も検出することが出来て直線点列から除外することが可
能になり、また逆にｎの値を小さく採れば、隅部のＲ値
を無視して直線と見做すことも可能になる。
も検出することが出来て直線点列から除外することが可
能になり、また逆にｎの値を小さく採れば、隅部のＲ値
を無視して直線と見做すことも可能になる。
更にまた、ｉｔｈを大きく採れば、それに比して長い直
線部分を検出することが可能になり、逆にｌｔｈを小さ
く採ればそれに比して短い直線部分を検出することが可
能になる。
線部分を検出することが可能になり、逆にｌｔｈを小さ
く採ればそれに比して短い直線部分を検出することが可
能になる。
第１図は本発明の画像処理方法の基本的原理を説明する
ための画面上に表示された図形及びその輪郭の点列を示
す拡大模式図、第２図は第１図の全体の模式図、第３図
は本発明の画像処理方法の手順を説明するためのフロー
チャート、第４図（ａ）は本発明方法のより具体的な適
用例を示すための画面上に表示された図形を示す模式図
、第４図の）は第４図ｆａ）に示されている図形の輪郭
の点列を示す模式図、第５図、第６図及び第７図は従来
技術の説明のための画面上に表示された処理対象の図形
とウィンドウとの関係を示す模式図である。 ２０・・・画面 ２１・・・図形 特許出願人 株式会社 椿本チエイン 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ｉ ＋ ｎ 第 ］ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ４ 図（８） 第 ４ 図（ｂ）
ための画面上に表示された図形及びその輪郭の点列を示
す拡大模式図、第２図は第１図の全体の模式図、第３図
は本発明の画像処理方法の手順を説明するためのフロー
チャート、第４図（ａ）は本発明方法のより具体的な適
用例を示すための画面上に表示された図形を示す模式図
、第４図の）は第４図ｆａ）に示されている図形の輪郭
の点列を示す模式図、第５図、第６図及び第７図は従来
技術の説明のための画面上に表示された処理対象の図形
とウィンドウとの関係を示す模式図である。 ２０・・・画面 ２１・・・図形 特許出願人 株式会社 椿本チエイン 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ｉ ＋ ｎ 第 ］ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ４ 図（８） 第 ４ 図（ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２値化画像中の処理対象の図形の輪郭を表す点列を
一方向に追跡し、 各点において前記追跡方向の前後両側の所定点数離隔し
た点との間にそれぞれセグメントを設定し、 前記両セグメントのなす角を算出し、 算出された角の内の小さい方の角が所定値以上であれば
前記両セグメントは直線を構成すると見做し、所定値以
下であれば屈曲点と見做す処理を前記図形の輪郭を表す
点列の各点について順次的に実行して前記図形の輪郭の
直線部分を検出し、 検出された直線部分を構成する各点列の位置を表す情報
に基づいて最小二乗法によりその直線部分の近似式を求
める ことを特徴とする画像処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324933A JPH04191985A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324933A JPH04191985A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 画像処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191985A true JPH04191985A (ja) | 1992-07-10 |
Family
ID=18171237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324933A Pending JPH04191985A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04191985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007199767A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 画像処理システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128389A (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線図形の直線近似・符号化装置 |
| JPS6295686A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 画像中の物体の稜線の線分近似方法 |
| JPS62184582A (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-12 | Omron Tateisi Electronics Co | ２値図形線画装置 |
| JPS6347888A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 図形輪郭線の疑似発生方法 |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2324933A patent/JPH04191985A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007199767A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-09 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 画像処理システム |
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