JPH0462683A

JPH0462683A - 直線近似処理装置

Info

Publication number: JPH0462683A
Application number: JP17352890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kamata; 洋鎌田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2790525B2

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〕２値画像にもとづいて、当該２値画像が表している直線
状態に対応する直線成分を抽出して、当該直線のパラメ
ータを生成する直線近似処理装置に関し直線近似処理部における処理量を減少することを目的と
し与えられた２値画像に対して、当該２値画像のもつ直線
近似性をくずすことなしに２画素数を減少するようにし
た画像処理部をもうけ、当該画像処理部によって減少せ
しめられた画素数の２値画像を用いて、直線のパラメー
タを生成するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、２値画像にもとづいて、当該２値画像が表し
ている直線状態に対応する直線成分を抽出して、当該直
線のパラメータを生成する直線近似処理装置に関する。

画像処理に当っては、物体の方向や異なる物体の境界を
抽出することが重要な技術の１つである。

入力画像は多くの雑音を含んでいるため、物体の方向や
境界を見出すためには、物体上の複数の点や境界上の複
数の点を直線近似することが必要となる。

特に、無人移動車の分野においては、移動車が沿って走
るべき直線を検出することが不可欠である。

〔従来の技術〕

第７図は従来の直線近似処理装置の構成を示す。

図において、２値画像入力部１は２値画像を入力する。

２値画像格納部２は２値画像入力部１から入力した２値
画像を格納する。直線近似処理部３は２値画像格納部２
に格納された２値画像の座標点を直線に近似し、その結
果を近似直線のパラメータとして近似直線格納部４に格
納する。

直線近似処理部３においては、最小２乗法１ハフ変換、
直線近似方式などを用いて直線近似を行うことができる
。なおハフ変換とは、直線のパラメータを表す空間を近
位計算に利用するものであり９例えば「コンピュータ画
像処理入門」　（＆８研出版）１２７〜１２８ページに
説明されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の場合には、直線近似処理部３が、与えられた２値
画像をそのまま用いて処理するために直線近似を行うた
めの計算量が大であり、処理に要する時間がかかり過ぎ
るという問題があった。

即ち、一般に、計算量は、処理対象となる画素の個数が
大きい程大となるからである。

本発明は、直線近似処理部における処理量を減少するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す。図中の符号ｌは２
値画像入力部８２は２値画像格納部、３は直線近似処理
部、４は近似直線格納部、５は画像処理部を表している
。

従来の構成（第７図開示）と異なっている所は５画像処
理部５が存在することである。画像処理部５は、与えら
れて２値画像格納部２に格納されている２値画像に対し
て、当該２値画像がもっている直線近似性をくずすこと
なしに９画素数を減少する処理を行う。

〔作　用〕

２値画像入力部１は２値画像を入力する。２値画像格納
部２は２値画像入力部１から入力した２値画像を格納す
る。２値画像格納部２に一旦格納された入力２値画像は
９画像処理部５においてより少ない画素をもつものに加
工された後に、直線近似処理部３に送られる。直線近似
処理部３は直線成分を抽出し５　当該直線に対応するパ
ラメータを生成する。そして、当該パラメータは、近似
直線格納部４に格納される。

〔実施例〕

第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は１画像処理部におけ
る３通りの実施例処理態様を説明する図である。

第２図（Ａ）は２与えられた２値画像１０を表しており
９図中の黒丸は原画像の黒画素に対応している。

第２１１ｆｆｌ　（Ｂ）においては、第２図（Ａ）図示
の２値画像１０に対して、水平走査を行った場合におけ
る奇数ラインに関しては当該走査ライン上での始端に対
応する画素１１を残し、かつ偶数ラインに関しては当該
走査ライン上での終端に対応する画素１２を残す処理を
行っている。

そして符号１３は、第２図（Ｂ）図示の如き処理を行っ
た結果にもとづいて、直線近似処理部３が抽出した直線
成分を表している。

第２図（Ｃ）においては、第２図（Ａ）図示の２値画像
１０に対して、８近傍輪郭を利用した論理フィルタを適
用したものである。即ち、第２図（Ｃ）図示の場合の８
近傍輪郭を利用した論理フィルタは、注目する黒画素を
中心とした上・下・左・右・斜右上・斜右下・斜方上・
斜方下の８個の画素を考え、当該８個の画素のうちの１
つ以上が黒画素でない場合に、上記注目画素を残す処理
を行うフィルタである。図示の符号１４．１５は夫々残
された画素に対応しており、１６は直線成分を表してい
る。

第２図（Ｄ）においては、第２図（Ａ）図示の２値画像
１０に対して、４近傍輪郭を利用した論理フィルタを適
用したものである。即ち、第２図（Ｄ）図示の場合の４
近傍輪郭を利用した論理フィルタは、注目する黒画素を
中心とした上・下・左・右の４個の画素を考え、当該４
個の画素のうちの１つでもが黒画素でない場合に、上記
注目画素を残す処理を行うフィルタである。図示の符号
１７、１８は夫々残された画素に対応しており。

１９は直線成分を表している。

なお、上記論理フィルタを用いる抽出処理は。

例えばシフトレジスタを３走査線分に対応して３列配置
して、注目する画素を含めた９点あるいは５点の画素情
報を取り込む如き周知の技術によって解決される。

第３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は１画像処理部におけ
る他の３通りの実施例処理態様を説明する図である。

第３図（Ａ）は、第２図（Ａ）図示の場合と同様に、与
えられた２値画像１０を表している。

第３図（Ｂ）においては、上記第２図（Ｄ）の場合と同
様に４近傍輪郭を用いる論理フィルタを用いた例である
。但し、第３図（Ｂ）において用いた論理フィルタは、
注口する画素の上・下・左・右の４個の画素を考え、当
該注目する画素の左側の画素が黒画素でない場合に、当
該注目する画素を残すフィルタである。第３図（Ｂ）に
示される黒画素１０１．１０２．１０３．１０４は、第
３図（Ａ）図示の黒画素１０１．１，０２．１０３．１
０４に対応している。

第３図（Ｂ）図示の黒画素にもとづいて、直線近似処理
部３が直線近似を行った場合には１図示点線２０の如き
直線成分が抽出される。したがって、第３図（Ｂ）図示
の処理を行った場合には。

後述する（第５図）如き補正を行って、あるべき直線成
分２１を抽出するようにされる。

第３図（Ｃ）においては、第２図（Ｃ）の場合と同様に
８近傍輪郭を用いる論理フィルタを用いた例である。但
し、第３図（Ｃ）において用いた論理フィルタは、上述
の如く、注目する黒画素の周辺の８画素を考え、当該９
個のすべての画素が黒画素である他の画素が黒画素の場
合に、当該注目する画素を残すフィルタである。第３図
（Ｃ）に示される黒画素１０５．１０６は、第３図（Ａ
）図示の黒画素１０５．１０６に対応している。

第３図（Ｃ）図示の処理は、第３図（Ａ）図示の２値画
像１０に対して、公知の細線化処理をほどこした例に対
応している。第３図（Ｃ）の処理だけで細線化が不十分
である場合には、第３図（Ｄ）図示の場合のように、更
に細線化処理をほどこすようにされる。即ち、第３図（
Ｃ）図示の画像に対して、第３図（Ｃ）図示の場合に用
いた論理フィルタを適用するようにされる。第３図（Ｄ
）に示す黒画素１０７．１０８は　第３回（Ｃ）に示す
黒画素１０７．１０８に対応している。また符号２２は
、第３図（Ｄ）図示の画像にもとづいて直線近似処理部
３が抽出した直線成分を表している。

第４図（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）は、第３図（Ｂ
）図示の処理に関連した処理の説明図である。

第４図（Ａ）図示の場合には、第３図（Ａ）図示の２値
画像１０において、ノイズ２３．２４が存在している場
合を表している。

第４図（Ａ）図示の如き２値画像１０’に対して。

第３図（Ｂ）図示の場合と同じ処理をほどこすと。

第４図（Ｂ）図示の如く、ノイズの一部が残ることがあ
り、これに影響されて直線成分２０″が抽出される。そ
して、補正された直線成分２１゛が得られることになる
。なお第４図（Ｂ）図示の黒画素１０１、１０２．１０
９は、第４図（Ａ）図示の黒画素１０１、１０２．１０
９に対応している。

第４図（Ｃ）（Ｄ）は、第４図（Ａ）図示のノイズによ
る影響をなくするようにした処理例を表している。

即ち、第４図（Ｃ）は、第３図（Ｃ）図示の場合と同し
細線化処理をほどこしたものである。これによって、第
４図（Ａ）ＩＩＦ示のノイズ２３．２４が抹消される。

そして、その上で、第４図（Ｃ）図示の２値画像に対し
て、第４図（Ｂ）ＩＩＤ示の場合と同じ処理をほどこし
たものが、第４図（Ｄ）図示の２値画像である。第４図
（Ｄ）図示の黒画素１０７．１０８は、第４図（Ｃ）図
示の黒画素１０７１０８に対応している。また符号２０
’、　２１”は、第４図（Ｂ）に示す符号２０’、　２
１’　に対応するものである。言うまでもなく、第４図
（Ｄ）図示の場合には、第４図（Ｃ）図示の処理を経過
していることから、直線成分２１”を得るための補正量
は小さいものとなっている。

第５図は９本発明の他の実施例構成を示す。図中の符号
１，２，３，４．５は第１図に対応し６は近似直線補正
部５７は近似直線関係部を表している。

第５図図示の構成は、第３図（Ｂ）や第４図（Ｂ）や第
４図（Ｄ）に示した如く、直線近似処理部３において抽
出した直線成分２０．２０”３２０”を補正して直線成
分２１．２１’、　２１”を得る場合に対応している。

近値直線関係部７は、第３図（Ｂ）図示の場合の補正量
、第４図（Ｂ）図示の場合の補正量、第４図（Ｄ）図示
の場合の補正量を、原となる上記２値画像１０の線幅や
１画素間隔から、予め求めておいて保持している。そし
て近似直線補正部６は、直線近似処理部３が抽出した直
線成分２０゜２０’、２０”に対して、所望する位置補
正を行って直線成分２１．２１’、　２１”を得る。

第６図は複数個の直線成分を得る場合の処理態様を示す
。

第６図（Ａ）図示の如き２値画像１０”が存在している
場合に、第３図（Ｂ）図示の如き処理を行う論理フィル
タを用いて、第６図（Ｂ）図示の２値画像が得られる。

また第３図（Ｂ）図示の如き４近傍輪郭の論理フィルタ
に関して、注目する黒画素の上方の画素が黒画素であり
他の下、左、右、の画素が黒画素の場合に、当該注目す
る画素を残す如き論理フィルタを用いて、第６図（Ｃ）
図示の２値画像が得られる。

〔発明の効果］以上説明した如く１本発明によれば１画素数を減少せし
められた２（ｉ画像にもとづいて直線成分を抽出し、パ
ラメータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ
）（Ｄ）は画像処理部における３通りの実施例処理態様
を説明する図、第３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は画像
処理部における他の２通りの実施例処理態様を説明する
図、第４図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は第３図（Ｂ）図
示の処理に関連した処理の説明図、第５図は実施例図、
第６図は複数の線分を得る処理態様を示す図、第７図は
従来の直線近似処理部置の構成を示す。図中、１は２値画像入力部、２は２値画像格納部、３は
直線近似処理部、４は近位直線格納部５は画像処理部、
６は近（以直線補正部、７は近似直線関係部、１０は原
の２値画像を表す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２値画像（１０）にもとづいて、当該２値画像（
１０）が構成している直線成分を抽出して、当該直線成
分に対応する直線のパラメータを生成する直線近似処理
部（３）を有する直線近似処理装置において、上記２値画像（１０）に対して、当該２値画像の画素の
個数を減少せしめる画素数減少化処理を行う画像処理部
（５）をもうけ、上記直線近似処理部（３）が、上記画像処理部（５）に
よって減少化された画素数よりなる画像にもとづいて、
上記パラメータを生成するようにしたことを特徴とする直線近似処理装置。
（２）上記画像処理部（５）は、上記２値画像（１０）
について、当該２値画像（１０）を予め定めた座標方向
に走査した際の、当該２値画像上の始点画素（１１）お
よび／または終点画素（１２）のみを抽出することによ
って、画素の個数を減少するようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の直線近似処理装置
。
（３）上記画像処理部（５）は、注目画素とその周辺の
予め定めた画素とが予め定めたパターンをとることを抽
出する論理フィルタを用い、上記２値画像（１０）につ
いて、画素の個数を減少するようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の直線近似処理装置
。
（４）上記直線近似処理部（３）によって得られた近似
直線に対して、当該近似直線を補正する近似直線補正部
（６）をそなえ、当該近似直線補正部（６）が、上記直線近似処理部（３
）によって得られた近似直線について、平行移動を伴う
位置補正を行うようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の直線近似処理装置
。