JPH0512438A - ハフ変換による線分抽出方法 - Google Patents

ハフ変換による線分抽出方法

Info

Publication number
JPH0512438A
JPH0512438A JP3165669A JP16566991A JPH0512438A JP H0512438 A JPH0512438 A JP H0512438A JP 3165669 A JP3165669 A JP 3165669A JP 16566991 A JP16566991 A JP 16566991A JP H0512438 A JPH0512438 A JP H0512438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
straight line
point
line
hough transform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3165669A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kamata
洋 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A T R SHICHIYOUKAKU KIKO KENKYUSHO KK
ATR AUDITORY VISUAL PERCEPTION
Original Assignee
A T R SHICHIYOUKAKU KIKO KENKYUSHO KK
ATR AUDITORY VISUAL PERCEPTION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A T R SHICHIYOUKAKU KIKO KENKYUSHO KK, ATR AUDITORY VISUAL PERCEPTION filed Critical A T R SHICHIYOUKAKU KIKO KENKYUSHO KK
Priority to JP3165669A priority Critical patent/JPH0512438A/ja
Publication of JPH0512438A publication Critical patent/JPH0512438A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は画素の近傍情報をハフ変換の算出
によって繰込むことにより、線分を正確に抽出し得るハ
フ変換による線分抽出方法を提供することを主要な特徴
とする。 【構成】 画像上の点P(Xi ,Yi )を中心とする近
傍のセルSP を定義し、点Pを通り360度をK分割す
る半直線K1〜K16を考え、セル内で予め直線の方向
を検出する。各直線の方向をθK に対してρK =xco
sθK +ysinθK を演算することにより、θK とρ
K を決定し、H(ρK ,θK )=h(ρK ,θK )+m
K により、画素段階で最大値の数だけ加算を繰返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はハフ変換による線分抽
出方法に関し、特に、画像処理において、ハフ変換を用
いて画像の線分情報を抽出するようなハフ変換による線
分抽出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】二次元,三次元画像を認識し、理解する
ためには、その前処理および特徴抽出方法が最も重要な
課題であり、多くの方法が提案され、使われてきた。そ
の中でも、ハフ変換は画像の中から、有効に直線,曲線
を抽出する方法であり、コンピュータビジョンなどの分
野で広く使われている。
【0003】一方、文字認識の分野でも前処理と特徴抽
出方法が最も重要な課題であり、種々の方法が試みられ
ており、ハフ変換を用いる方法(F-H.CHENG et al.“Re
cognition of handwritten Chinese characters by mod
ifiedHough transform techniques. ”IEEE Trans.Patt
ern Anal.Machine Intell vol11(´89 )429-439)も
提案されているが、正確な線分情報の抽出が困難であ
る。
【0004】従来のハフ変換は、次の第(1)の式で示
されるラドン変換において、画像が二値の場合に対応し
ている。すなわち、 X(ρ,θ)=∫f(t)δ(ρ−xcosθ−ysinθ)dt…(1) ただし、ρは共通の座標原点に対する動径変数であり、
θはその角度変数であり、δはデルタ関数であり、積分
は全画像域Sについて行なう。第(1)式により、画像
中の線分はρ,θ平面での関数H(ρ,θ)のピーク値
として検出される。画像が二値のドットで表現されると
きは、第(1)式は、次式の計算アルゴリズムで表され
る。
【0005】 For each(x,y) P do For θ=0〜2π,Δθ do ρ=xcosθ+ysinθ H(ρ,θ)=H(ρ,θ)+m end end ただし、Δθは分割角度であり、mは加算値(通常1)
である。
【0006】図6は第(1)式を演算するためのフロー
図である。図6において、xy平面上における黒画素を
抽出し、分割角度θが0〜2πについてρ=xcosθ
+ysinθの演算を行ない、H(ρ,θ)=H(ρ,
θ)+1とする。そして、全画素について演算を終了し
たか否かを判別し、終了していなければ上述の演算を繰
返し、mを+1する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図7および図8は従来
のハフ変換における問題点を説明するための図である。
【0008】図7に示すように、全体画像域を分割角度
θ=0〜2πについてρを求め、ρ,θ平面上にプロッ
トすると、ピーク値の重なりの多い部分のサイドローブ
の影響により、その周辺の弱いピーク値を検出できない
場合がある。また、図8の点線で示す仮想的な直線上に
ある2本の分離した線分の分離ができない。さらに、文
字のストロークに対応しない線分を抽出してしまうおそ
れがあるなどの欠点があった。
【0009】上述の問題点をさけるために、全画像領域
を分割して、全画像をセグメント化し、セグメントごと
にハフ変換を行なう方法がある。すなわち、次の第
(2)式によってハフ変換を行なう。
【0010】Hn (ρ,θ)=∫snf(t)δ(ρ−x
cosθ−ysinθ)dt…(2) ただし、Hn (ρ,θ)はn番目のセグメントのハフ変
換であり、Sn はセグメント内での積分範囲である。セ
グメント化法を用いればセグメントを小さくすればする
ほど、上述の問題点の解決に対して有効である。しかし
ながら、セグメントを小さくすることには限界があり、
また小さくすればするほど、データ量が増大し、計算時
間が増大するという問題点があった。
【0011】それゆえに、この発明の主たる目的は、画
素の近傍情報をハフ変換の算出によって繰込むことによ
り、線分を正確に抽出し得るハフ変換による線分抽出方
法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
画像上の点P(Xi,Yi )において、点Pを通り座標
軸と角度θで交わり、原点から下した垂線との交点まで
の距離がρである直線(ρ,θ)を対応させ、すべての
画像上の点において対応の直線群を加算することによ
り、直線(ρ,θ)に対し、重複度を算出し、重複度の
多い順に対応の直線を抽出するハフ変換であって、画像
上の点Pを中心とする近傍のセルを定義し、その点Pを
通りセル内のすべての画像点に最も一致する直線を複数
本予め算出し、それぞれの直線に対応するρ,θを算出
し、予め算出した直線をすべての画像点上で加算するも
のである。
【0013】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明における画像をセルより十分大きな複数個の領域に分
割し、それぞれの領域ごとに直線を抽出する。
【0014】請求項3に係る発明は、画像上の点Pを中
心とする近傍セルを定義し、その点Pを通る直線に対
し、直線上または当該直線に最も近い画素がすべて画像
点である直線を複数本予め算出し、それぞれの直線に対
応するρ,θを算出し、予め算出した直線をすべての画
像点上で加算するように構成される。
【0015】
【作用】この発明に係るハフ変換による線分抽出方法
は、画像上の点Pを中心とする近傍のセルを定義し、そ
の点Pを通りセル内のすべての画像点に最も一致する直
線を複数本予め算出するか、あるいは点Pを通る直線に
対して直線上またはその直線に最も近い画素がすべて画
像点である直線を複数本予め算出し、それぞれの直線に
対応する距離ρと角度θを算出し、予め算出した直線を
すべての画像点上で加算することにより線分を抽出す
る。
【0016】
【発明の実施例】図1はこの発明の一実施例の概略ブロ
ック図である。図1を参照して、画像読取装置1は線分
を抽出すべき画像を読取り、その画像の二値化出力をメ
モリ2に与える。メモリ2は二値化された画像データを
記憶する。ハフ変換演算部3はメモリ2に記憶されてい
る画像データをハフ変換し、メモリ4に記憶するととも
に、表示部5に表示させる。
【0017】図2は画像近傍セルにおける検知すべき線
分の方向を示す図であり、図3はこの発明の一実施例の
動作を説明するためのフロー図である。
【0018】従来の方法による問題点は、すべての画像
点に対してすべての角度方向θについて加算していたた
め、孤立点や分離している点の間も線分候補として加算
することにあった。これに対して本願発明では、この問
題点を解決するために、画素単位で線分の方向を検出
し、それをセグメントまたは全画面で積分する。このた
めに、図2に示すように、画像上の点P(Xi ,Yi
を中心とした数近傍のセルSp を定義する。
【0019】セルの大きさは要求される角度分解能Δθ
によって決定され、たとえばΔθが2π/16のときの
セルの大きさは5×5である。セルを定義した後、図2
に示すように、点Pを通り360度をK分割する半直線
K1〜K16を考え、セル内で予め直線の方向を検出す
る。直線の方向の検出は、それぞれの直線K1〜K16
に対応する画素について画像点の総数を計算し、それが
最大となる方向を調べることで可能となる。ただし、直
線K1〜K16に対応する画素とは、直線上の画素また
は直線が画素の境界を通るときにはその境界で囲まれた
画素と定義する。
【0020】直線の方向が検出されると、その方向をθ
K とし、その方向θK に対して加算値mK を1に対応さ
せ、それ以外の方向は0に対応させる。ただし、最大値
が複数個ある時は、すべての最大値に対応するθK に対
しmK を1とする。最大値に対応するθK を決定した
後、次の第(3)式によりθK に対応するρK を計算す
る。
【0021】 ρK =Xi cosθK +Yi sinθK …(3) 上述の計算により、画素段階で加算に寄与するθK とρ
K とを決定する。その後、ハフ変換として次の第(4)
式で加算する。
【0022】 h(ρK ,θK )=h(ρK ,θK )+mK …(4) 上述のごとくして、画素段階で最大値の数だけ加算が繰
返され、それをセグメント内全域で行えばHm (ρ,
θ)が、求められ、全画素で行えば、H(ρ,θ)が求
められる。
【0023】なお、上述の実施例では、点Pを通りセル
内のすべての画像上に最も一致する直線を複数本予め算
出するようにしたが、これに限ることなく、直線Kに対
応する画素として、直線上の画素または直線が画素の境
界を通るときはその境界で囲まれた画素と定義してもよ
い。この段階で検出する半直線がセル内で枠一杯まで連
続した画素で構成されている場合のみに限定すれば、不
連続なドットで構成される直線は検出されず、またその
制約を設けなければ網目状の線分も検出が可能であり、
用途により使い分けることが可能である。 なお、上述
のセルの定義から明らかなように、この発明の一実施例
により抽出可能な直線の角度分解能Δθはセルの大きさ
で制限され、セルをより多くの画素で構成すればするほ
ど、角度分解能をより高くすることが可能である。
【0024】この発明が従来のセグメント化法と異なる
点は、セグメントをセルと同程度の大きさとしても、セ
グメント化法がセグメント内では通常のハフ変換を用
い、画素の近傍情報が繰込まれないため、従来例で説明
した3つの問題点が完全には解決できない点にある。し
かしながら、画素の近傍情報を繰込むだけでは、3つの
問題点の解決に対して有効であるが、十分ではなく、セ
グメント化法を併用する方法が最善である。
【0025】図4および図5はこの発明の一実施例の効
果を検証するための図である。図4(a)に示すように
64×64ドット構成の評価用二値パターンをセグメン
ト化法により線分を抽出すると、図4(c)に示すよう
になり、この発明の一実施例とセグメント化法を併用し
た場合には図4(b)に示すような線分が抽出され、元
の画像をかなり忠実に再現していることが分かる。
【0026】図5(a)は図4(a)に示すパターンに
二値のランダムドットを重ね合わせた図であり、従来法
によって線分を抽出すると図5(c)に示すようにな
り、この発明の一実施例とセグメント化法を併用する
と、図5(b)に示すように図4(b)に対応する線分
が抽出されており、ノイズの影響を受けにくいことが分
かる。このシュミレーション結果により、この発明の一
実施例の有効性が明らかである。
【0027】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、線画
像から正確に線分を抽出することが可能であるため、文
書画像から文字領域と画像領域を分離したり、文字や記
号からストロークを抽出するなどの広範囲な分野に適用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図2】画像近傍セルにおける検知すべき線分の方向を
示す図である。
【図3】この発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図である。
【図4】この発明の一実施例の効果を検証するための図
である。
【図5】この発明の一実施例の効果を検証するための図
である。
【図6】従来のハフ変換の原理を説明するためのフロー
図である。
【図7】従来のハフ変換によってピーク値の重なりの多
い部分のサイドローブの影響を説明するための図であ
る。
【図8】従来のはハフ間において2本の分離した線分の
分離ができないことを説明するための図である。
【符号の説明】
1 画像読取装置 2,4 メモリ 3 ハフ変換演算部 5 表示部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像上の点P(Xi ,Yi )において、
    点Pを通り座標軸と角度θで交わり、原点から下した垂
    線との交点までの距離がρである直線(ρ,θ)を対応
    させ、すべての画像上の点において、対応の直線群を加
    算することにより(ρ,θ)に対し、重複度を算出し、
    重複度の多い順に対応の直線を抽出するハフ変換におい
    て、 前記画像上の点Pを中心とする近傍のセルを定義し、そ
    の点Pを通りセル内のすべての画像点に最も一致する直
    線を複数本予め算出し、それぞれの直線に対応するρ,
    θを算出し、予め算出した直線をすべての画像点上で加
    算することを特徴とする、ハフ変換による線分抽出方
    法。
  2. 【請求項2】 前記画像を前記セルより十分大きな複数
    個の領域に分割し、それぞれの領域ごとに直線を抽出す
    ることを特徴とする、請求項1のハフ変換による線分抽
    出方法。
  3. 【請求項3】画像上の点P(Xi ,Yi )において、点
    Pを通り座標軸と角度θで交わり、原点から下した垂線
    との交点までの距離がρである直線(ρ,θ)を対応さ
    せ、すべての画像上の点において、対応の直線群を加算
    することにより(ρ,θ)に対し、重複度を算出し、重
    複度の多い順に対応の直線を抽出するハフ変換におい
    て、 前記画像上の点Pを中心とする近傍のセルを定義し、そ
    の点Pを通る直線に対し、直線上または当該直線に最も
    近い画素がすべて画像点である直線を複数本予め算出
    し、それぞれの直線に対応するρ,θを算出し、予め算
    出した直線をすべての画像点上で加算することを特徴と
    する、ハフ変換による線分抽出方法。
JP3165669A 1991-07-05 1991-07-05 ハフ変換による線分抽出方法 Pending JPH0512438A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3165669A JPH0512438A (ja) 1991-07-05 1991-07-05 ハフ変換による線分抽出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3165669A JPH0512438A (ja) 1991-07-05 1991-07-05 ハフ変換による線分抽出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0512438A true JPH0512438A (ja) 1993-01-22

Family

ID=15816775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3165669A Pending JPH0512438A (ja) 1991-07-05 1991-07-05 ハフ変換による線分抽出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0512438A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109377473A (zh) * 2018-09-13 2019-02-22 新绎健康科技有限公司 一种定位目标取脉点的方法及装置
CN111422587A (zh) * 2020-03-30 2020-07-17 华南理工大学 一种传送带上料过程中精确定位物料的方法
JP2021524106A (ja) * 2018-05-15 2021-09-09 ウープティックス ソシエダ リミターダ バーコード検出方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03142576A (ja) * 1989-10-27 1991-06-18 Hamamatsu Photonics Kk 画像処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03142576A (ja) * 1989-10-27 1991-06-18 Hamamatsu Photonics Kk 画像処理方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021524106A (ja) * 2018-05-15 2021-09-09 ウープティックス ソシエダ リミターダ バーコード検出方法
CN109377473A (zh) * 2018-09-13 2019-02-22 新绎健康科技有限公司 一种定位目标取脉点的方法及装置
CN109377473B (zh) * 2018-09-13 2023-09-26 新绎健康科技有限公司 一种定位目标取脉点的方法及装置
CN111422587A (zh) * 2020-03-30 2020-07-17 华南理工大学 一种传送带上料过程中精确定位物料的方法
CN111422587B (zh) * 2020-03-30 2021-09-10 华南理工大学 一种传送带上料过程中精确定位物料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3086702B2 (ja) テキスト又は線図形を識別する方法及びデジタル処理システム
US8238666B2 (en) Recognition of parameterised shapes from document images
JP4928310B2 (ja) ナンバープレート認識装置、その制御方法、コンピュータプログラム
JP3390000B2 (ja) 画像の分析方法
Das et al. A fast algorithm for skew detection of document images using morphology
JPH10208056A (ja) 直線検出方法
Liao et al. Stroke segmentation by Bernstein-Bezier curve fitting
US7505626B1 (en) Recognizing background in a multicolor image
US20080143735A1 (en) Method and apparatus for dynamic connector analysis
EP0431962A2 (en) Method and apparatus for identification of document skew
KR102223754B1 (ko) 객체 이미지 개선 방법 및 장치
JP7076772B2 (ja) 認証システムおよび認証方法
Pan et al. An efficient method for skew correction of license plate
US5119445A (en) Feature extracting method
CN115410191B (zh) 文本图像识别方法、装置、设备和存储介质
JPH0512438A (ja) ハフ変換による線分抽出方法
JP3494388B2 (ja) 指紋照合方法および指紋照合装置
CN107229935A (zh) 一种三角形特征的二进制描述方法
US20020164087A1 (en) System and method for fast rotation of binary images using block matching method
Ye et al. Document image matching and annotation lifting
EP0702320A1 (en) Skew detection
JPH07101455B2 (ja) 線検出方法およびその装置
Bai et al. A recognition system of China-style license plates based on mathematical morphology and neural network
JP3756660B2 (ja) 画像認識方法、装置および記録媒体
JPH10187886A (ja) 文字認識装置および文字認識方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19950808