JPH0546763A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH0546763A
JPH0546763A JP3232208A JP23220891A JPH0546763A JP H0546763 A JPH0546763 A JP H0546763A JP 3232208 A JP3232208 A JP 3232208A JP 23220891 A JP23220891 A JP 23220891A JP H0546763 A JPH0546763 A JP H0546763A
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pes
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Kazuhiko Nishiwaki
和彦 西脇
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 輪郭を正確に抽出する。 【構成】 ソーベルオペレータを用いて各画素のエッジ
の大きさと方向を求める(ステップ1−4)。同一の方
向のエッジを有する画素からなる連結領域を抽出し(ス
テップ1−5)、連結領域の大きさが所定の閾値より大
きいとき、その連結領域をエッジ領域とする(ステップ
1−6)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の輪郭を抽出する
場合に用いて好適な画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像の輪郭を求める方法として種
々の方法が提案されている。その中の代表的なものとし
て、エッジ追跡法と、一度全画面に対してエッジ検出を
行ってからエッジ要素をつなぎ合わせることにより輪郭
抽出を行う方法とがある。
【0003】前者の方法は、原画に対して局所的なエッ
ジ検出オペレータを用いて、対象物のエッジ要素を検出
し、順次追跡することにより対象物の輪郭を抽出する方
法である。この方法は、対象物の輪郭近傍についてのみ
エッジ検出を行えばよく、画面全体を処理する必要がな
いため、非常に高速であるという特徴を有する。後者の
方法は、全画面に対してマスクオペレータなどにより差
分を求め、所定の閾値以上の差分の画素を輪郭とし、そ
れらをつなぎ合わすことによって輪郭を求めるものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
局所的な範囲で次の追跡点を決定しているため、例えば
自然情景など対象物が近接して複数個存在したり、同一
対象物内に明領域や暗領域が両方存在する場合には、追
跡不能に陥り易い課題があった。
【0005】後者は、閾値決定が重要な問題となる。即
ち、閾値が小さすぎると雑音が抽出されてしまい、逆
に、大きすぎると輪郭が途切れてしまう課題がある。
【0006】さらに、閾値によって二値化された画像を
接続するため、接続化においてもこの閾値決定が大きく
影響する課題がある。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、より正確に画像の輪郭を抽出することがで
きるようにするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、画像のエッジの方向を求める手段と、画像からエッ
ジの方向に対応した連結領域を抽出する手段と、連結領
域の大きさに対応してエッジ領域を決定する手段とを備
えることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成の画像処理装置においては、例えばソ
ーベルオペレータを用いて画素毎のエッジの方向が求め
られる。同一方向のエッジから連結領域が抽出され、連
結領域が所定の閾値より大きい場合、その連結領域はエ
ッジ領域とされる。従って正確なエッジの検出が可能に
なる。
【0010】
【実施例】図2は、本発明の画像処理装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。CPU1は、システム制
御部1a、演算処理部1b、ワークメモリ(RAM)1
cより構成されている。システム制御部1aは、ROM
2に書き込まれているプログラムに従って各部を制御す
る。演算処理部1bは、処理に必要な演算を実行する。
ワークメモリ1cは、演算の結果得られたデータを随時
記憶する。RAM3は、ソーベルオペレータデータなど
を記憶している。ディスク4は、例えばハードディスク
からなり、入力された画像を一旦記憶する。出力メモリ
5は、最終的に出力される画像データを記憶する。入出
力インターフェース6は、出力装置7、キーボード8、
マウス9などからの入力を受け付け、バスを介して各部
に出力する。また、バスを介して入力されたデータをモ
ニタ10あるいはプリンタ11などに出力する。
【0011】次に図1のフローチャートを参照して、そ
の動作を説明する。出力装置7は、衛星放送、テレビ放
送により受信された画像データ、あるいはビデオディス
クプレーヤ、ビデオテープレコーダやビデオスチルカメ
ラなどにより再生された画像データをA/D変換し、例
えばR,G,Bまたはそれらの合成信号からなる8ビッ
トのデジタル信号として出力する。これらの画像データ
は、入出力インターフェース6およびバスを介してディ
スク4に一時記憶される(ステップ1−1)。次にCP
U1は、手動(キーボード8、マウス9により)または
自動により選ばれた画像データをディスク4から読み出
し、前処理としてノイズを消去するためにメディアンフ
ィルタ処理を実行する。
【0012】即ち、例えば図3に示すように、所定の画
素Aを中心とする9つの画素A乃至I(B乃至IをAの
8近傍という)の信号レベルのうち、その中間レベルを
選択し、そのレベルを中心画素Aのレベルとして設定す
る。このようにしてノイズ除去処理された画像データ
は、ワークメモリ1cに一旦記憶される(ステップ1−
2)。
【0013】このようにしてノイズ除去処理された画像
データは、ワークメモリ1cから呼び戻される。次に、
各画素のエッジの方向と大きさを求めるために、まず、
ソーベルオペレータ(図4)を用いて次のような演算が
行われる(ステップ1−3)。即ち、所定の画素を中心
とする9つの画素が選択され、各画素のデータがソーベ
ルオペレータの対応する領域の係数と乗算され、その乗
数結果の和が求められる。この求めた和が9つの画素の
中心の画素データとして設定される。このような演算が
別々に2種類のソーベルオペレータa,b(図4
(a),(b))について行われ、それぞれの処理され
た画素データはワークメモリ1cに記憶される。
【0014】このようにして、2種類のソーベルオペレ
ータa,bによって処理された2種類の画素データは、
ワークメモリ1cから呼び戻される。そして、次のよう
にして各画素の2つの画素データから各画素のエッジの
大きさと方向を求める(ステップ1−4)。
【0015】即ち、ソーベルオペレータaにより求まっ
たデータをX軸方向成分、ソーベルオペレータbにより
求まったデータをY軸方向成分とするベクトルを考え
て、その大きさと方向を各画素のエッジの大きさと方向
とする。即ち、例えばX軸方向成分をSX、Y軸方向成
分をSYとするとき、 大きさ (SX 2+SY 21/2 方向 arc tan (SY/SX) である。このようにして求められた各画素のエッジの大
きさと方向のデータは、ワークメモリ1cに記憶され
る。
【0016】次に、このようにして求められた方向のデ
ータは、ワークメモリ1cから呼び戻され、連結領域と
連結数を求める処理(連結領域抽出処理)が行われる
(ステップ1−5)。この処理を図5で説明する。
【0017】まず、画面上を走査してラベルが付けられ
ていない画素Pを見つけ、ラベル2を付ける(図5
(a))。画素Pに対して、画素Pと同一方向のエッジ
を持つ8近傍の画素にラベル2を付ける(図5
(b))。さらに、いまラベル付けした画素の8近傍の
点のうち、画素Pと同じ方向のエッジを持つ画素にラベ
ル2を付ける(図5(c))。この操作が、新しくラベ
ル2が付けられるべき画素がなくなるまで繰り返し行わ
れる(図5(d))。これにより、画像からエッジ方向
による連結領域を抽出する。
【0018】次に、エッジ領域の決定処理が行われる
(ステップ1−6)。最初に連結領域のラベル2の画素
数を計算する。そして、この画素数は所定の閾値と比較
され、閾値より大きい値の場合、ラベル2をラベル1に
付け換え、その他の場合、ラベル0に付け換える。以上
のような操作がラベルのついていない画素がなくなるま
で行われる。ここで使われた閾値は、例えばRAM3に
記憶されているものである。
【0019】このようにして求められたラベル1の画素
がエッジ領域である。この画素データはワークメモリ1
cに記憶され、次に細線化処理される(ステップ1−
7)。その際、ステップ1−4で求められたエッジの大
きさのデータがワークメモリ1cから呼び戻される。
【0020】連結性を保った細線化処理(ステップ1−
7)のサブルーチンを、図6のフローチャートを参照し
て説明する。まず画面上を走査して、ラベル1が付けら
れた画素Pを見つける(ステップ6−1)。次に、画素
Pの連結数を次の式で求める(ステップ6−2)。
【数1】
【0021】ここでxiは、図7に示すように定義され
ている。即ち、画素Pにx0を対応させ、以下、その8
近傍の画素にx1乃至x8を対応させる。
【0022】そして、「連結数が1」、かつ「エッジの
大きさが8近傍の最大値でない」ならば、ラベル1をラ
ベル0に付け換え、そうでなければ付け換えを行わない
(ステップ6−3)。この操作を新たにラベル0を付け
る画素がなくなるまで繰り返す(ステップ6−4)。こ
のようにして求められたラベル1の画素が輪郭である。
【0023】このようにして求められたデータは、ワー
クメモリ1cから読み出され、出力メモリ5に書き込ま
れる。出力メモリ5のデータは、入出力インターフェー
ス6を介してシアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー
(Y)、ブラック(K)の各信号に変換され、プリンタ
11に出力され、印刷される。また、このようにして得
られた輪郭はモニタ10にも出力され、表示される(ス
テップ1−8)。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の画像処理装置によ
れば、画素毎のエッジの方向を求め、そのエッジの方向
に対応して連結領域を抽出し、連結領域の大きさからエ
ッジ領域を検出するようにしたので、正確なエッジの検
出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2の実施例の動作を説明するフローチャート
である。
【図2】本発明の画像処理装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図3】メディアンフィルタの処理を説明する図であ
る。
【図4】ソーベルオペレータを説明する図である。
【図5】図1のステップ1−5における連結領域抽出の
処理を説明する図である。
【図6】図1のステップ1−7における細線化処理のよ
り詳細な処理を説明するフローチャートである。
【図7】図6のステップ6−2の処理を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1 CPU 2 ROM 3 RAM 4 ディスク 5 出力メモリ 6 入出力インターフェース 7 出力装置 8 キーボード 9 マウス 10 モニタ 11 プリンタ
【手続補正書】
【提出日】平成3年10月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】 即ち、ソーベルオペレータaにより求ま
ったデータをX軸方向成分、ソーベルオペレータbによ
り求まったデータをY軸方向成分とするベクトルを考え
て、その大きさと方向を各画素のエッジの大きさと方向
とする。即ち、例えばX軸方向成分をSX、Y軸方向成
分をSYとするとき、 大きさ (SX 2+SY 21/2 方向 arc tan (SY/SXを求め、方向については、例えば8方向または16方向
に量子化する。 このようにして求められた各画素のエッ
ジの大きさと方向のデータは、ワークメモリ1cに記憶
される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像のエッジの方向を求める手段と、 画像からエッジの方向に対応した連結領域を抽出する手
    段と、 前記連結領域の大きさに対応してエッジ領域を決定する
    手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
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