JPH0546760A

JPH0546760A - ラベリングプロセツサ

Info

Publication number: JPH0546760A
Application number: JP20689391A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakahira; 博幸中平; Shiro Michimasa; 志郎道正; Shiro Sakiyama; 史朗崎山; Masakatsu Maruyama; 征克丸山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】高速に処理を実行するラベリングプロセッサ
を提供する。【構成】２値の入力画像１０１の対象画素の３×２の
近傍のパターンによりその出力を決定するラベル発生部
１０２と、ラベル発生部１０２の出力を１水平期間保持
するラインメモリ１０３と、０からＮ（Ｎは正の整数）
まで１ずつ増加するアドレス発生部１０４と、同一物体
のラベルの関係を記憶するラベルテーブル１０５と、同
一物体のラベルの関係を調整するラベル調整部１０６
と、ラベル調整部１０６によりラベルが統合された後に
ラベル番号を順番に付け直すリナンバテーブル１０７と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、２値画像を入力とし
一画面に存在する複数個の物体を識別するために同一物
体に同一のラベル番号を付与するラベリングプロセッサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来行われていたラベリングの方法につ
いて図１０の２値化画像をもとに説明する。四角の部分
が『１』で周囲の画素は『０』とする。Ｘ方向にスキャ
ンしてゆき、最初のパターンＲにラベル番号“１”を付
ける。同一図形であれば同一のラベル番号を付ける。単
純なパターンであればラベリングは容易であるが、次の
パターンＳの場合には処理が複雑となる。Ｙｉで示すラ
インのスキャン時ではパターンが２つと判断され、
“２”、“３”とラベリングされる。そして、Ｙｊライ
ンのＸｉ点まで行ったときに問題が発生する。すなわ
ち、“２”と“３”にラベル付けされた領域は同じ領域
であったということになる。そこでもう一度始めに戻
り、スキャンを行う。そして“３”にラベリングされて
いる部分をすべて“２”に変換する処理が必要となる。
このように再ラベリングを行い、ＹｊラインのＸｉ点か
ら再び続きのラベリング“２”を実行することになる。

【０００３】このように１回目のラベル付けを仮ラベリ
ングという。次に異なるラベル番号が合流した場合に、
上記の例で言うと、“２”と“３”の場合、“３”を
“２”に変換することをラベルの統合という。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の例では、１回の
ラベル番号の付け直しでよいが、一般にはもっと複雑な
パターンであるから、ラベル番号付け直しのスキャン時
間は数倍〜数１０倍となり、高速に処理することは困難
となる。この発明の目的は、従来の欠点に鑑み、高速に
処理を実行できるラベリングプロセッサを提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のラベリングプ
ロセッサは、２値画像を入力し、ラスタスキャン方向の
３×２画素の局所領域での画素のパターンを判別するこ
とにより、異なるラベル番号が合流している場合には合
流フラグを立て、かつ最大のラベル番号と対象画素のラ
ベル番号を出力し、異なるラベル番号が合流していない
場合には対象画素のラベル番号のみを出力するラベル発
生部と、このラベル発生部が出力する対象画素のラベル
番号を１水平期間だけ保持し、１水平期間後に前記ラベ
ル発生部へ出力するラインメモリと、０からＮまで１ず
つ増加するアドレスを発生するアドレス発生部と、ラベ
ル発生部が出力する個々のラベル番号と各ラベル番号の
合流フラグとを記憶するラベルテーブルと、ラベルテー
ブルに記憶される個々のラベル番号の関係を調整するラ
ベル調整部と、このラベル調整部により調整された前記
ラベルテーブルに記憶されたラベル番号を順番に付け直
し出力するリナンバテーブルとを備えている。なお、ラ
ベルテーブルは、テーブルを初期化する場合には、アド
レス発生部の出力をアドレス，データとして書き込み、
合流フラグが不存時に異なるラベル番号が合流した場合
には、ラベル発生部の最大のラベル番号をアドレスと
し、対象画素のラベル番号をデータとして書き込み、合
流フラグが既存時に異なるラベル番号が合流した場合に
は、ラベル調整部の出力をアドレス，データとして書き
込むようにしている。

【０００６】

【作用】この発明の構成によれば、図形にラベル付けす
る際に、番号の付け直しをするたびに全画面をスキャン
するのではなく、１回のスキャンですべてのラベルの関
係を示すテーブルを作成し、ラベルの統合を容易にする
ことにより、ラベリング処理を高速に実行することがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
のラベリングプロセッサの構成を示す。図１において、
１００はこの発明のラベリングプロセッサ、１０１は２
値の入力画像、１０２は対象画素の３×２の近傍のパタ
ーンによりその出力を決定するラベル発生部、１０３は
ラベル発生部１０２の出力を１水平期間保持するライン
メモリ、１０４は０からＮ（Ｎは正の整数）まで１ずつ
増加するアドレス発生部、１０５は同一物体のラベルの
関係を記憶するラベルテーブル、１０６は同一物体のラ
ベルの関係を調整するラベル調整部、１０７はラベル番
号を順番に付け直すリナンバテーブル、１０８，１０
９，１１０はマルチプレクサ、１１１は出力画像であ
る。

【０００８】図２にラベル発生部１０２の一例を示す。
図２において、２０１はラインメモリ１０３から入力さ
れる値が０であれば０を、それ以外の場合には１を出力
する２値回路、２０２はラベル判定回路、２０３はラベ
ル出力回路、２０４は２値画像のパターンを記憶するレ
ジスタ、２０５はラベル番号を記憶するレジスタ、２０
６はラインメモリ１０３からの入力、Ｆは異なるラベル
が合流するときに１となり，そうでない場合には０とな
る合流フラグ、Ｇはレジスタ２０５の中で最大のラベル
番号、Ｌはレジスタ２０５の中で０を除く最小のラベル
番号（対象画素のラベル番号）である。

【０００９】レジスタ２０４において、Ｐは対象画素、
ＤはＰの１画素前の画素、ＡはＤの１水平期間前の画
素、ＢはＡの１画素後の画素、ＣはＢの１画素後の画素
である。レジスタ２０５において、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｐ
は、レジスタ２０４のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｐの画素の位置
に対応するラベル番号である。図３にレジスタ２０４に
記憶されたパターンによるラベル出力回路２０３のラベ
ル番号判定パターンを示す。図３において、斜線部の画
素値は『１』であり、空白部の画素値は『０』である。
このパターンに基づいて、ラベル出力回路２０３の出力
（Ｆ，Ｇ，Ｌ）はレジスタ２０５のラベル番号を選択す
るが、もし、合流フラグＦが０である場合には最大のラ
ベル番号Ｇは０を出力する。最小のラベル番号Ｌは１回
のラベリングで付与される仮ラベル番号に等しい。ま
た、３１７のようにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがすべて０の場合に
は最新のラベル番号に１だけ加えて、それを対象画素Ｐ
のラベル番号とする。この図より、次の論理式（数１）
が得られる。

【００１０】

【数１】合流フラグＦ＝０（ＸＡ、ＸＢ、ＸＣ、ＸＤは
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの否定）ａ：Ａ＆ＸＣ＆ＸＤｂ：Ｂ＆ＸＣ＆ＸＤｃ：Ｘ（Ａ＆ＸＢ）＆（Ｃ＆Ｄ）ｄ：ＸＣ＆Ｄ新：ＸＡ＆ＸＢ＆ＸＣ＆ＸＤ（最新のラベル番号＋１）合流フラグＦ＝１ｃとｄ：Ｃ＆ＤＧ：ｍａｘ（ｃ，ｄ）Ｌ：ｍｉｎ（ｃ，ｄ）ａとｃ：（Ａ＆ＸＢ）＆（Ｃ＆ＸＤ）Ｇ：ｍａｘ（ａ，ｃ）Ｌ：ｍｉｎ（ａ，ｃ）以上の論理に基づいて回路を構成すればよい。

【００１１】図４にこの発明のラベリングプロセッサ１
００のラベルテーブル１０５への記憶方法の概念図を示
す。まず、ラベルテーブル１０５の初期値として、アド
レスの値と等しいデータを書き込む。これはラベルテー
ブル１０５のアドレスと書き込むデータをアドレス発生
部１０４の出力として行う。次にラベル発生部１０２に
おいて、対象画素のラベル番号を決定する。ここで異な
るラベルが合流していないならば、その出力はラベルテ
ーブル１０５に書き込まない。これはラベルテーブル１
０５を初期化しているので新たに書く必要がないからで
ある。ラベル発生部１０２よりラベル合流フラグＦ＝１
になったらラベル番号Ｇの値をアドレスとしてラベル番
号Ｌの値を書き込む。図４に示すように、まず１と２が
等しくて（Ｓ１）、次に３と２が等しい（Ｓ２）と分っ
た場合には、Ｓ３に示す各ラベルの関係が同一のツリー
状になるようにラベルテーブルを構成する。これはラベ
ルテーブルのアドレス３の合流フラグＦ＝０であれば、
そこに２を書き込む。

【００１２】次に図５のように合流フラグＦが１であ
り、かつ異なるラベルの合流が発生する場合について説
明する。図５のＳ４に示すようなラベルの関係があり、
ここで新たに５−３というラベルの合流が発生（Ｓ５）
した場合には、Ｓ６のようなツリー状にラベルの関係を
構築することにより、その同一性が保たれる。これを実
現するためにラベル調整部１０６とラベルテーブル１０
５は次に述べる手順でラベルのツリーをつくる。

【００１３】１．ラベル番号Ｇにあたる５のアドレスに
かかれているデータをアドレスとしてデータ（これをＴ
１とする）を読み出す。２．ラベル番号Ｌにあたる３のアドレスにかかれている
データをアドレスとしてデータ（これをＴ２とする）を
読み出す。３．もし、Ｔ１＜Ｔ２ならばアドレスＴ２にＴ１を書き
込む。

【００１４】そうでなければアドレスＴ１にＴ２を書き
込む。これにより、図５のＳ６のようなラベルのツリー
ができ、各ラベルが関係付けられる。すなわち、ラベル
テーブル１０５は、テーブルを初期化する場合には、ア
ドレス，データともにアドレス発生部１０４の出力とす
る。異なるラベル間を意味付けるために、異なるラベル
が合流し、合流フラグＦ＝０である場合には、ラベル発
生部１０２の最大のラベル番号Ｇをアドレスとし、対象
画素のラベル番号Ｌをデータとする。また、異なるラベ
ルが合流し、合流フラグＦ＝１である場合には、前述の
手順で、アドレス，データともにラベル調整部１０６の
出力とする。

【００１５】以上のことを１画面分だけ実行すると図６
のようにいくつかのラベルのツリーができあがる。６０
１はルートラベルが１であるラベル群、６０２はルート
ラベルが３、６０３はルートラベルが６、６０４はルー
トラベルが７、６０５はルートラベルが１１であるラベ
ル群である。合流フラグＦ＝０であるラベルが各々の物
体のルートラベルとなる。この情報がラベルテーブル１
０５に記憶されている。これを図７のように各ラベルツ
リーを同一のラベル番号に付け直すことによりラベルの
統合を行って、同一物体には同一のラベル番号が付与さ
れるのである。この実現方法を述べる。

【００１６】例えば図５のＳ６の関係であれば１〜６の
すべてをルートラベルである１というラベル番号に置き
換える。この置き換え手順は、ラベルの番号の小さい方
から順に一つ前のラベル番号に付け直していく。これは
ラベルテーブル１０５を１から順にはじめて各アドレス
に書かれているデータをアドレスとして読み出したデー
タをそのアドレスに書き込む。図５のＳ６の関係を用い
て説明すると、１．アドレス１には１が書かれており、これはルートラ
ベルなのでそのままにしておく。

【００１７】２．アドレス２には１が書かれているの
で、アドレス１のデータ１を読み出してアドレス２に書
き込む。３．アドレス３には２が書かれているので、アドレス２
のデータを読み出すが、ここでアドレス２のデータは前
段階２で１に書き換えられているのでアドレス３にはデ
ータ１が書き込まれる。

【００１８】４．以下同様にして最後のアドレスまで実
行すると、同一のラベルツリーには同一のラベル番号が
付与されることになる。このようにしてラベル番号をルートラベルに統合してい
くと、ラベル番号がとびとびになるので順番になるよう
に付け直す（リナンバリング）ことも必要となる場合も
ある。

【００１９】図７のラベルツリーをリナンバリングした
場合のラベルツリーを図８に示す。図８において、８０
１，８０２，・・・，８０５は、それぞれ図７のラベル
統合の終了したラベル群７０１，７０２，・・・，７０
５をリナンバリングしたラベル群である。このリナンバ
リングするためのリナンバテーブル１０７の構成を図９
に示す。図９において、リナンバテーブル１０７はテー
ブルメモリ９０１と加算器９０２とから構成される。テ
ーブルメモリ９０１はラベルテーブル１０５と同容量の
メモリであり、加算器９０２は２入力を有し、一方の入
力をテーブルメモリ９０１からの読み出しデータとし、
他方の入力をラベルテーブル１０５の合流フラグＦが０
の場合は＋１、合流フラグＦが１の場合は０とし、その
出力はテーブルメモリ９０１への入力となる。ただし、
テーブルメモリ９０１のアドレス１の初期値は０とす
る。

【００２０】ラベル統合の終了したラベルテーブル１０
５を１から順に読み出し、そのデータをテーブルメモリ
９０１のアドレスＡ１とする。このとき、ラベルテーブ
ル１０５の合流フラグＦをみて、０ならばテーブルメモ
リ９０１のアドレスＡ１から読み出したデータに１だけ
加えてテーブルメモリ９０１の同アドレスに書き込む。
これをラベルテーブル１０５の最終アドレスまで実行す
ることによってラベル番号が順に付け換えられることに
なる。すなわち、仮ラベル番号をラベルテーブル１０５
のアドレスとすれば、テーブルメモリ９０１の出力より
ラベル統合され、かつリナンバリングされたラベル番号
が得られる。

【００２１】以上のようにこの実施例によれば、１回の
スキャンですべてのラベルの関係を示すテーブルを作成
し、ラベルの統合を容易にすることにより、ラベリング
処理を高速に実行することができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、１回のスキャンです
べてのラベルの関係を示すテーブルが作成でき、ラベル
の統合が容易なため、ラベリング処理を高速に実行する
ラベリングプロセッサを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のラベリングプロセッサの
構成図である。

【図２】同実施例におけるラベリングプロセッサのラベ
ル発生部の構成図である。

【図３】同実施例におけるラベル番号判定パターン図で
ある。

【図４】同実施例において異なるラベルが合流する場合
のラベル番号の関係を示した概念図である。

【図５】同実施例において異なるラベルが合流する場合
のラベル番号の関係を示した概念図である。

【図６】同実施例において一画面分のラベル付けが終了
したときに構築するラベル番号間の関係の概念図であ
る。

【図７】同実施例において図６のラベルツリーをラベル
統合した場合のラベルツリーの図である。

【図８】同実施例において図７のラベルツリーをリナン
バリングした場合のラベルツリーの図である。

【図９】同実施例におけるラベリングプロセッサのリナ
ンバテーブルの構成を示す図である。

【図１０】従来の画像のラベル付けを説明するための図
である。

【符号の説明】

１００ラベリングプロセッサ１０１入力画像１０２ラベル発生部１０３ラインメモリ１０４アドレス発生部１０５ラベルテーブル１０６ラベル調整部１０７リナンバテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山征克大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２値画像を入力し、ラスタスキャン方向
の３×２画素の局所領域での画素のパターンを判別する
ことにより、異なるラベル番号が合流している場合には
合流フラグを立て、かつ最大のラベル番号と対象画素の
ラベル番号を出力し、異なるラベル番号が合流していな
い場合には対象画素のラベル番号のみを出力するラベル
発生部と、このラベル発生部が出力する対象画素のラベル番号を１
水平期間だけ保持し、１水平期間後に前記ラベル発生部
へ出力するラインメモリと、０からＮまで１ずつ増加するアドレスを発生するアドレ
ス発生部と、前記ラベル発生部が出力する個々のラベル番号と各ラベ
ル番号の合流フラグとを記憶するラベルテーブルと、前記ラベルテーブルに記憶される個々のラベル番号の関
係を調整するラベル調整部と、このラベル調整部により調整された前記ラベルテーブル
に記憶されたラベル番号を順番に付け直し出力するリナ
ンバテーブルとを備え、前記ラベルテーブルは、テーブルを初期化する場合に
は、前記アドレス発生部の出力をアドレス，データとし
て書き込み、合流フラグが不存時に異なるラベル番号が
合流した場合には、前記ラベル発生部の最大のラベル番
号をアドレスとし、前記対象画素のラベル番号をデータ
として書き込み、合流フラグが既存時に異なるラベル番
号が合流した場合には、前記ラベル調整部の出力をアド
レス，データとして書き込むようにしたラベリングプロ
セッサ。