JPH0531791B2 - - Google Patents

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JPH0531791B2
JPH0531791B2 JP59148140A JP14814084A JPH0531791B2 JP H0531791 B2 JPH0531791 B2 JP H0531791B2 JP 59148140 A JP59148140 A JP 59148140A JP 14814084 A JP14814084 A JP 14814084A JP H0531791 B2 JPH0531791 B2 JP H0531791B2
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JP
Japan
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image
edge
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zero
product
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59148140A
Other languages
English (en)
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JPS6126189A (ja
Inventor
Joji Tajima
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP14814084A priority Critical patent/JPS6126189A/ja
Publication of JPS6126189A publication Critical patent/JPS6126189A/ja
Publication of JPH0531791B2 publication Critical patent/JPH0531791B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロボツトの視覚装置などにおけるデイ
ジタル画像処理手法の重要部分であるエツジ抽出
方法に関するものである。
〔従来技術〕
ロボツトの視覚装置などで濃淡画像から物体な
どの認識を行う場合、物体の輪郭などを得るため
に画像からエツジ抽出が行なわれる。エツジ抽出
方法としては多くのものが従来知られている。代
表的なものは画像の輝度値に対する1次の空間微
分画像を求め、この値が適当な閾値より大きい画
素をエツジ画素とするものである。この第1の従
来例の構成を第2図に示し、その動作を説明す
る。画像メモリ1は例えば256×256画素から成
り、各画素8ビツトの輝度レベルを持ち、画像撮
像装置から入力された画像各点の輝度が格納され
ている。各画素の座標を(i、j)(i=0〜
255、j=0〜255)画素値をf(i、j)とする
と、画像走査手段2はi及びjに関して第3図に
示す順序で画像を走査し、画素(i、j)を中心
とする例えば9つの画素を同時に又は時分割的に
読み出す。積和手段群3は、これらの9つの画素
値に対し定められたマスクパターンの値で積和を
行なう。パターンの例を第4図a〜dに示す。最
大値検出手段4がこれら4つの積和手段の最大値
を求め、この出力値vに対し、比較手段5が閾値
tと比較し、もしvtならば画像メモリ6に
“1”を、v<tならば同様に“0”を書き込む。
第4図に示した4つのパターンは、それぞれ水平
の正負方向、垂直の正負方向への輝度勾配を検出
するパターンであるので、いずれかの方向に大き
な輝度勾配が存在すれば、画像メモリ6に“1”
が書かれ、結果として原画像のエツジが検出され
たことになる。しかし、このような方法を用いる
場合、輝度勾配が広い範囲にわたつている一次元
的に見て第5図aに示すようなエツジk1では、第
5図bのような正の勾配を持つため閾値がt1のよ
うに低いとd1のように広い巾のエツジが求まつて
しまい、エツジ位置を正確に知るには求められた
2値画像に対して細線化を更に行う必要があり、
また閾値がt2のように高いと小さいエツジk2は求
められなくなつてしまうため閾値の選択が困難で
ある欠点があつた。
これに対し画像の輝度値に対して視覚生理学分
野で扱われている抑制野を持つマスクパターンを
用いて積和をとり、この出力に対してゼロ交叉点
を求めることによりエツジ抽出する方法が知られ
ている(マサチユーセツチ工科大学エー・アイ・
メモ(A.I.Memo)No.518)。この方法を用いた第
2の従来例の構成を第6図に示し、その動作を説
明する。画像メモリ1には第1の従来例と同様に
濃淡画像の輝度f(i、j)が格納されており、
画像走査手段2はi及びjに関して第3図に示す
順序で画像を走査しながら、画素(i、j)を中
心とする例えば49個の画素を同時に、又は時分割
的に読み出す。積和手段7は、これら49個の画素
値に対し、定められたマスクパターンの値で積和
を行なう。パターンの例を第7図に示す。パター
ンは正の中心部の周囲に負の又は逆に負の中心部
の周囲の正の抑制野を持つのが特徴である。積和
手段7の出力をu(i、j)とする。ゼロ交叉検
出手段8はu(i、j)の符号が隣接する画素に
対する値u(i−1、j)又はu(i、j−1)の符
号と異なるかどうかを調べ、異なる場合、画像メ
モリ6の位置(i、j)に“1”を書き込み、同
符号の場合“0”を書き込む。このよにすると画
像メモリ6には通常の画像では巾1画素のエツジ
が正しい位置に得られる。しかしながら、この方
法は画像のノイズに弱いという欠点がある。これ
を簡単のため第8図を参照して1次元的に説明す
る。第8図aは画像のi方向への断面であり、輝
度fの変化を示している。ここには明るい領域暗
い領域が交互に現れているが、通常、画像には同
図に見られるように一様輝度の領域にも微小なノ
イズが存在する。
このような画像に対し、第7図のようなマスク
パターンの積和を行うと、第8図bのようなu値
が得られる。求めたいエツジe1,e2,e3はゼロ交
叉によつて正しく求められるが、本来一様輝度の
領域にもノイズによつて多くのゼロ交叉が発生
し、e4,e5,e6のように偽のエツジが求まつてし
まう。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、以上に述べた従来技術の欠点
を除去し、1画素巾の正確な位置のエツジを、ノ
イズの影響なしに得るエツジ抽出方法を提供する
ことにある。
〔発明の構成〕
本発明によれば、原濃淡画像を走査し、注目画
素とその周囲の画素を含む部分画像を同時に、又
は、時分割的に読み出す画像走査手段と、該部分
画像に対し、抑制野を持つマスクパターンにより
積和計算を行なう積和手段と、該積和手段の出力
画像に対し、ゼロ交叉の画素を検出するゼロ交叉
検出手段と、前記部分画素に対し、1次の空間微
分の絶対値又は、その近似値を求める空間微分手
段と、該空間微分手段の出力値が定められた値よ
り大きい場合にエツジ領域信号を出力する比較手
段と、前記ゼロ交叉検出手段からの出力と前記エ
ツジ領域信号の論理積(以下ANDとする)をと
り、エツジ信号とするエツジ判定手段とから成
り、濃淡画像のエツジを抽出するエツジ抽出方法
が得られる。
〔本発明の原理と実施例〕
本発明は、先に述べた第1及び第2の従来例の
長所を取り入れ、組み合わせたものである。即ち
第2の従来例では、巾が1画素の正しい位置のエ
ツジが抽出されるが、ゼロ交叉を求めるためにノ
イズによる小さな振幅の部分でもゼロ交叉が検出
されてしまう。
第1の従来例では輝度の勾配が定まつた閾値よ
り大きい部分でのみエツジが検出されるので閾値
をノイズにより得られる輝度勾配により大きく設
定すればノイズをエツジとして検出することはな
いが巾広いエツジが求められてしまい1画素に還
元するには後処理が必要とされる。
本発明では、原濃淡画像に対し、抑制野を持つ
マスクパターンにより積和計算を行いゼロ交叉を
検出すると同時に、1次の空間微分の絶対値又は
その近似値を求めノイズを検出しない程度に大き
な閾値と比較し、これより大きな部分値を持つ画
素でのみ前記のゼロ交叉を画素をエツジ上の点と
して抽出する。
本発明を実現する実施例を第1図に示す。本実
施例では原濃淡画像は画像メモリ1に格納されて
おり抽出されたエツジ画像は画像メモリ6に格納
される。画像走査手段2は例えば画像中の画素
(i、j)を中心とする7×7=49画素を同時に
又は時分割的に読み出す。積和手段7はこれら49
個の画素値に対し、第7図のような周囲に抑制野
を持つパターンで積和計算を行なう。積和の出力
u(i、j)はゼロ交叉検出手段8によつてこの
値の符号が隣接する画素に対する積和の結果u
(i−1、j)又はu(i、j−1)の符号と異なる
かどうかを調べられる。異なる場合、ゼロ交叉検
出手段8は、ゼロ交叉検出信号を出力する。
他方、積和手段群3は7×7の部分画像の内中
心の3×3=9画素について、空間1次微分値を
求めるために、第4図a〜dに示す4つのマスク
パターンによつて積和を行う。
(a)のパターンは輝度値のi方向微分 ∂f(i、j)/∂i を求めるために用いられ、 (b)のパターンでは −∂f(i、j)/∂i (c)のパターンでは −∂f(i、j)/∂j (d)のパターンでは ∂f(i、j)/∂j を求めるために用いられる。空間1次微分の勾配
は正しく で求めてもよいが、計算の簡単さのため、本実施
例では最大値検出手段4により、 max{|∂f(i、j)/∂i|、|∂f(i、j)/∂j
|} を求め、近似値を得ている。比較手段5はこの出
力値vと閾値tとを比較し、vtの場合、エツ
ジ領域信号を出力する。エツジ領域信号は、ゼロ
交叉検出信号に含まれるノイズ成分を除くために
使われるので、閾値tは画像中の一様領域の空間
1次微分値に含まれるノイズレベルより少し高い
値に選択する。エツジ判定手段9は、ゼロ交叉検
出信号とエツジ領域信号のANDをとることによ
り、ノイズでない真のエツジのみを選択し、その
結果は画像メモリ6に書き込まれる。ゼロ交叉検
出信号はもともとエツジ領域では1画素の巾のエ
ツジを検出し、エツジ領域信号とANDをとるこ
とによりノイズによるゼロ交叉が除かれるので、
画像メモリ6には正しい位置に1画素巾の真のエ
ツジ画像のみが書き込まれる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によると、従来知ら
れていた抑制野を持つマスクパターンと積和をと
り更にゼロ交叉を検出するエツジ抽出方法と、空
間1次微分の絶対値の大きい部分を抽出するエツ
ジ抽出方法双方の長所を取り入れたより良いエツ
ジ抽出方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロツク図、第2図
は第1の従来例のブロツク図、第3図は画像走査
手段の走査方法の説明図、第4図は第1の従来例
で用いられる積和のためのマスクパターン例、第
5図は第1の従来例の欠点の説明図、第6図は第
2の従来例のブロツク図、第7図は第2の従来例
で用いられる積和のためのマスクパターン例、第
8図は第2の従来例の欠点の説明図である。 なお図において、1……画像メモリ、2……画
像走査手段、3……積和手段群、4……最大値検
出手段、5……比較手段、6……画像メモリ、7
……積和手段、8……ゼロ交叉検出手段、9……
エツジ判定手段、である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原濃淡画像を走査し、注目画素とその周囲の
    画素を含む部分画像を同時に、又は、時分割的に
    読み出す画像走査手段と、該部分画像に対し抑制
    野を持つマスクパターンにより積和計算を行なう
    積和手段と、該積和手段の出力画像に対しゼロ交
    叉の画素を検出するゼロ交叉検出手段と、前記部
    分画像に対し1次の空間微分の絶対値、又は、そ
    の近似値を求める空間微分手段と、該空間微分手
    段の出力値が定められた値より大きい場合にはエ
    ツジ領域信号を出力する比較手段と、前記ゼロ交
    叉検出手段からの出力と前記エツジ領域信号の論
    理積をとり、双方共存在するときのみエツジ信号
    を出力するエツジ判定手段とを含み、濃淡画像の
    エツジを抽出することを特徴とするエツジ抽出方
    法。
JP14814084A 1984-07-17 1984-07-17 エツジ抽出方法 Granted JPS6126189A (ja)

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JP14814084A JPS6126189A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 エツジ抽出方法

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JP14814084A JPS6126189A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 エツジ抽出方法

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JPS6126189A JPS6126189A (ja) 1986-02-05
JPH0531791B2 true JPH0531791B2 (ja) 1993-05-13

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JP14814084A Granted JPS6126189A (ja) 1984-07-17 1984-07-17 エツジ抽出方法

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JPS6376082A (ja) * 1986-09-19 1988-04-06 Fujitsu Ltd 画像の輪郭抽出装置
US4809070A (en) * 1987-11-06 1989-02-28 The Grass Valley Group, Inc. Method and apparatus for adding texturing highlights to a video signal
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JP2949186B2 (ja) 1994-03-18 1999-09-13 富士通株式会社 画像処理方法及び画像処理装置

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