JPH06119446A

JPH06119446A - 閉図形抽出装置

Info

Publication number: JPH06119446A
Application number: JP4296344A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Shirasaki; 昭彦白崎; Katsuo Ikeda; 克夫池田; Michihiko Mino; 導彦美濃
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JP2942681B2

Abstract

(57)【要約】【目的】閉図形以外の図形部分を含む任意の線図形か
ら、閉図形を高速にかつ正確に抽出し得る閉図形抽出装
置を提供することである。【構成】線図形のデータが入力されると（ステップＳ
１００）、まずその線図形を構成する各線分に対応する
ベクトルデータが抽出される（ステップＳ１１０）。次
に、各ベクトルの始点と終点の接続状況を調べることに
より、線図形をノードとアークの接続関係で表記するグ
ラフが作成される（ステップＳ１２０）。次に、作成さ
れたグラフ上での各アークをすべて両方向追跡すること
により、全アーク列が抽出される（ステップＳ１３
０）。次に、抽出された各アーク列を部分アーク列に分
割し、さらにその中から閉図形のみが分離される（ステ
ップＳ１４０）。このように、アークの追跡を閉図形以
外の部分に到達しても続行し、すべてのアーク列を抽出
した後に閉図形と閉図形以外の図形に分離するため、追
跡時に複雑な条件判断を行うことなく、高速かつ正確に
閉図形を抽出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、閉図形抽出装置に関
し、より特定的には、複数の線によって構成される線図
形の中から、空間的に閉塞した領域としての閉図形を抽
出する閉図形抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピューターやＣＡ
Ｄ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）装置
等の図形処理装置によって、地図、回路パターン図、機
械設計図、建築設計図等の線図形を処理する場合、しば
しば当該線図形の中から空間的に閉塞した領域としての
閉図形を抽出することが要求される。例えば、電子回路
や建築の設計においては、このような閉図形の数や面積
が問題となる場合があるからである。

【０００３】従来、線図形から閉図形を抽出する技術の
一例として、特開平３−１７１３７８号公報に開示され
た「閉領域自動認識装置」（以下、第１の従来技術と称
する）がある。以下、図１５〜図１９を参照して、この
第１の従来技術について説明する。

【０００４】まず、図１５に示すような線図形のデータ
に対して、細線化や芯線化などの処理により、ベクトル
データの抽出作業が行われる。これによって、図１６に
示すように、ベクトルデータＶ１〜Ｖ１２が抽出され
る。

【０００５】次に、抽出されたベクトルデータ内の各ベ
クトルの始点と終点の接続状況が調べられ、図１７に示
すように、線図形をノード（開放点ノードまたは屈曲点
ノードまたは分岐点ノード）Ｎ１〜Ｎ１０と、アーク
（ノード間を結ぶ腕）Ａ１〜Ａ１２とで表記するグラフ
が作成される。

【０００６】次に、作成されたグラフ上で、任意の１つ
のアークを追跡開始アークとして一方の方向にアークの
追跡が開始され、そのアークに接続する他のアークが次
のアークとして追跡される。このとき、アークの追跡が
分岐点ノード（そのノードに接続されるアークが３以上
存在するノード）に到達したときは、そのノードに接続
するアークの内、追跡中のアークから見て最も右に折れ
るアークが次のアークとして追跡される。アークの追跡
は、再び追跡開始アークおよび追跡開始時の方向に戻る
まで続行される。上記と同様の追跡処理を、追跡開始ア
ークまたは追跡方向を変えて、すべてのアークが両方向
追跡されるまで繰り返して行うことにより、図１８に示
すように、複数のアーク列ＡＲ１〜ＡＲ４が抽出され
る。

【０００７】次に、抽出されたアーク列ＡＲ１〜ＡＲ４
の内、アークの追跡方向が左回りであるアーク列ＡＲ１
が除去される。これによって、図１９に示すように、他
の閉図形を内側に含まない、右回りの閉図形Ｌ１〜Ｌ３
が網羅的に抽出される。

【０００８】ところで、線図形から閉図形を抽出する他
の従来技術として、特開平２−２４５９８７号公報に開
示された「線図形認識装置の閉ループ抽出方法」（以
下、第２の従来技術と称する）がある。この第２の従来
技術は、閉図形以外の図形部分が存在する線図形から閉
図形のみを抽出することを目的としている。第２の従来
技術では、前述の第１の従来技術と同様の方法でアーク
の追跡が行われる。ただし、アークの追跡が分岐点ノー
ドに到達したときは、当該分岐点ノードに接続するアー
クの内、既に両方向追跡済のアークと、当該分岐点ノー
ドと反対側のノードが開放点ノード（そのノードに接続
されるアークが１しか存在しないノード）であるアーク
を除いて、追跡中のアークから見て最も右に折れるアー
クが次のアークとして追跡される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来技術では、線図形の中に、一方の閉図形がその
内部に他方の閉図形を包含し、かつ他方の閉図形が一方
の閉図形と１点で接しているような閉図形群が存在して
いる場合、閉図形を正しく抽出できないという問題点が
あった。以下、この問題点を、図２０および図２１を参
照して、より具体的に説明する。

【００１０】図２０は、アーク列Ａ６−Ａ８−Ａ７で構
成される閉図形がアーク列Ａ３−Ａ５−Ａ９−Ａ１１−
Ａ４で構成される閉図形に、ノードＮ５で内接すること
を特徴とする線図形を表すグラフである。上記第１の従
来技術によれば、図２１に示すように、アーク列Ａ１−
Ａ４−Ａ１０−Ａ２で構成される閉図形Ｌ１と、アーク
列Ａ６−Ａ８−Ａ７で構成される閉図形Ｌ２は正しく抽
出されるが、同じ点を２回通過するアーク列Ａ３−Ａ５
−Ａ６−Ａ７−Ａ８−Ａ９−Ａ１１−Ａ４で構成される
閉図形Ｌ３が得られてしまい、アーク列Ａ３−Ａ５−Ａ
９−Ａ１１−Ａ４で構成される閉図形は得られない。

【００１１】なお、上記第１の従来技術は、閉図形以外
の図形が存在する線図形から閉図形を正しく抽出できな
いという問題点も有している。

【００１２】これに対し、上記第２の従来技術は、線図
形中に閉図形以外の図形部分が存在していても閉図形を
正しく抽出できるが、閉図形以外の図形部分に分岐点ノ
ードが存在する場合は、閉図形を正しく抽出できないと
いう別の問題点を有している。以下、この問題点を、図
２２〜図２４を参照して、より具体的に説明する。

【００１３】図２２において、ノードＮ７およびＮ９
は、閉図形以外の図形部分に存在する分岐点ノードであ
る。例えば図２３に示すように、アークＡ１５を追跡開
始アークとしてノードＮ１３からノードＮ１４の方向に
追跡が開始されると、ノードＮ１４において最も右に折
れるアークとしてアークＡ１７が存在するが、アークＡ
１７のもう一方のノードＮ１６は開放点ノードであるた
め、このアークＡ１７は除かれ、アークＡ１６が次のア
ークとして追跡される。ところが、ノードＮ１５，アー
クＡ１２と追跡されてノードＮ８に到達したときに、ノ
ードＮ９が開放点ノードではないことからアークＡ１１
が次のアークとして追跡されてしまい、さらに次のノー
ドＮ９においてアークの追跡が中断してしまうことにな
る。なぜならば、ノードＮ９に接続するアークＡ７，Ａ
１３，Ａ１４は、ノードＮ９と反対側のノードがいずれ
も開放点ノードになっているためである。このような追
跡の中断は、追跡開始アークを反対方向に、すなわちア
ークＡ１５をノードＮ１４からノードＮ１３の方向に追
跡しても、図２４に示すように、ノードＮ７で起こる。
また、追跡開始アークを他のアークに変更しても起こ
る。その結果、上記第２の従来技術は、アーク列Ａ１−
Ａ４−Ａ１５−Ａ９−Ａ２から構成される閉図形と、ア
ーク列Ａ３−Ａ５−Ａ１２−Ａ１６−Ａ４から構成され
る閉図形とを抽出することができない。

【００１４】さらに、上記第２の従来技術は、アークの
追跡時に、追跡中ノードに接続するアークのすべてにつ
いて、その反対側ノード（追跡中ノードと反対側のノー
ド）の接続状況を調べるという複雑な条件判断を行って
いるため、追跡に時間がかかるという問題点も有してい
た。

【００１５】それゆえに、この発明の目的は、閉図形以
外の図形を含む任意の線図形に対して、閉図形を高速
に、しかも正確に抽出し得る閉図形抽出装置を提供する
ことである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の線分に
よって構成される線図形の中から、空間的に閉塞した領
域としての閉図形を抽出する閉図形抽出装置であって、
入力された線図形のデータから各線分に対応するベクト
ルデータを抽出するベクトルデータ抽出手段、ベクトル
データ抽出手段によって抽出されたベクトルデータ内の
各ベクトルの始点と終点の接続状況を調べることによ
り、線図形をノードとアークの接続関係で表記したグラ
フを作成するグラフ作成手段、グラフ作成手段によって
作成されたグラフ内における任意のアークを追跡開始ア
ークとしてこの追跡開始アークに連なる各アークを順次
的かつ連続的に追跡し、再び追跡開始アークの追跡開始
方向に戻るまでアークの追跡を中断することなく続行
し、さらに線図形中のすべてのアークについて両方向の
追跡が行われるまで追跡開始アークまたは追跡方向を変
えてアークの追跡を繰り返すアーク追跡手段、アーク追
跡手段によるアークの追跡結果に基づいて、閉図形を構
成する候補としてのアーク列を抽出するアーク列抽出手
段、アーク列抽出手段によって抽出されたアーク列を、
そのアーク列内におけるアークおよびノードの通過回数
を基準にして複数の部分アーク列に分割する分割手段、
およびアークの追跡方向を基準にして、分割手段によっ
て分割された部分アーク列および／または分割不能であ
ったアーク列の中から、閉図形を構成するアーク列を分
離する分離手段を備える。

【００１７】

【作用】本発明においては、入力された線図形のデータ
から各線分に対応するベクトルデータを抽出し、ベクト
ルデータ内における各ベクトルの始点と終点の接続状況
を調べることにより、線図形をノードとアークとの接続
関係で表記したグラフを作成する。そして、作成された
グラフ内における任意のアークを追跡開始アークとして
この追跡開始アークに連なる各アークを順次的かつ連続
的に追跡し、再び追跡開始アークの追跡開始方向に戻る
までアークの追跡を中断することなく続行し、さらに線
図形中のすべてのアークについて両方向の追跡が行われ
るまで追跡開始アークまたは追跡方向を変えてアークの
追跡を繰り返す。このときのアークの追跡結果に基づい
て、閉図形を構成する候補としてのアーク列が抽出され
る。さらに、抽出されたアーク列を、そのアーク列内に
おけるアークおよびノードの通過回数を基準にして複数
の部分アーク列に分割する。最後に、アークの追跡方向
を基準にして、分割された部分アーク列および／または
分割不能であったアーク列の中から、閉図形を構成する
アーク列を分離する。

【００１８】このように、本発明では、アークの追跡に
より抽出されたアーク列を、複数の部分アーク列に分割
するようにしているため、たとえ１つの閉図形およびそ
れに１点で内接する他の閉図形が同一のアーク列として
抽出されても、それぞれを異なるアーク列として分割す
ることができる。したがって、１つの閉図形が１点で内
接する他の閉図形を包含していても、各閉図形を正しく
抽出することができる。

【００１９】また、本発明では、追跡中のアークが閉図
形以外の図形部分に到達しても、再び追跡開始アークの
追跡開始方向に戻るまでアークの追跡が中断することな
く続行されるため、閉図形以外の図形部分に分岐点ノー
ドが存在する場合であっても、前述の第２の従来技術の
ようにアークの追跡が途中で中断することがなくなり、
閉図形を正しく抽出できる。

【００２０】さらに、本発明では、アークの追跡に際
し、追跡先のアークの先端ノードの接続状況を調べると
いうような複雑な条件判断を行う必要がないため、閉図
形の抽出処理を高速に行うことができる。

【００２１】

【実施例】図１は、この発明の一実施例である画像処理
装置の概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、この画像処理装置は、ＣＰＵ（セントラル・プロセ
ッシング・ユニット）１，ＲＯＭ（リード・オンリ・メ
モリ）２，ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３，
ベクトル演算用プロセッサ４，画像入力ポート５および
端末制御部６を含むデータ処理ユニット１０と、原稿上
の画像をラスタデータとして読み込むイメージスキャナ
１１と、画像処理の指示や処理結果の表示を行う端末機
１２とを備えている。

【００２２】ＣＰＵ１は、システムバス７を介して、Ｒ
ＯＭ２およびＲＡＭ３とデータ伝送可能に接続されてい
る。ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されたプログラムに従
ってデータ処理を行う。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１のデータ
処理に必要なデータを適宜記憶する。さらに、ＣＰＵ１
は、システムバス７を介して、ベクトル演算用プロセッ
サ４，画像入力ポート５および端末制御部６と接続され
ている。画像入力ポート５および端末制御部６には、そ
れぞれ、イメージスキャナ１１および端末機１２が接続
されている。

【００２３】イメージスキャナ１１は、原稿台にセット
された原稿を光学的にスキャンし、白黒の２値情報とし
て画像データ（ラスタデータ）を読み取るものである。
ＣＰＵ１は、端末機１２からの指示により、イメージス
キャナ１１が読み取ったラスタデータを画像入力ポート
５に内蔵された画像バッファの所定の領域に展開する。
端末機１２は、こうした一連の画像処理の作業をデータ
処理ユニット１０に指示するとともに、画像処理の過程
や処理結果をその表示部に表示する。

【００２４】データ処理ユニット１０に内蔵されたベク
トル演算用プロセッサ４は、画像入力ポート５の画像バ
ッファに展開されたラスタデータに対してベクトル演算
を行って、原画像に対する線分のベクトルデータを抽出
するプロセッサである。ベクトルデータとしては、始点
の座標と方向と長さ、あるいは始点と終点の座標といっ
た形式が考えられる。

【００２５】次に、図２に示すフローチャートを参照し
て、データ処理ユニット１０が実行する閉図形抽出処理
について説明する。

【００２６】（１）ステップＳ１００の動作本実施例の画像処理装置は、閉図形抽出処理を開始する
と、まず画像の入力処理を行う。すなわち、ステップＳ
１００において、データ処理ユニット１０は、イメージ
スキャナ１１によって読み取られたラスタデータを画像
入力ポート５の画像バッファに展開する。

【００２７】（２）ステップＳ１１０の動作次に、ステップＳ１１０において、データ処理ユニット
１０は、画像入力ポート５の画像バッファに展開された
ラスタデータから線図形を構成する各線分のベクトルデ
ータを抽出する処理を行う。このベクトルデータの抽出
は、ラスタデータに対してベクトル演算用プロセッサ４
により行われ、ＲＡＭ３の所定の領域に格納される。

【００２８】本実施例では、ベクトルデータとして、図
５に示すように、固有の識別情報（以下、ＩＤと称す
る）と始点座標と終点座標とを格納するようにしてい
る。なお、一例として、図９に示す線図形画像から、上
記ステップＳ１１０の処理により抽出されたベクトルＶ
１〜Ｖ２４を図１０に示しておく。

【００２９】（３）ステップＳ１２０の動作次に、ステップＳ１２０において、ＣＰＵ１は、ＲＡＭ
３に格納されたベクトルデータの各ベクトルの始点と終
点の接続状況を調べ、線図形をノード（開放点ノードま
たは屈曲点ノードまたは分岐点ノード）とアーク（ノー
ド間を結ぶベクトルの腕）で表記するグラフを作成す
る。

【００３０】本実施例では、ＣＰＵ１は、注目するベク
トルの始点について、その始点に接続される他のベクト
ル（始点側接続ベクトル）が存在しなければ、注目する
ベクトルの始点を開放点ノードとして抽出する。また、
注目するベクトルの始点側接続ベクトルが１つだけ存在
すれば、その始点を屈曲点ノードとして抽出する。ま
た、注目するベクトルの始点側接続ベクトルが２つ以上
存在すれば、その始点を分岐点ノードとして抽出する。
ＣＰＵ１は、同様の処理を各ベクトルの始点について行
い、さらに同様の処理を各ベクトルの終点についても行
う。そして、ＣＰＵ１は、抽出した各ノードについてＲ
ＡＭ３の所定の領域に、図６に示すように、固有のＩＤ
とそのノードに接続するベクトルの個数と各々のベクト
ルのＩＤとを格納する。また、ＣＰＵ１は、各ベクトル
についてＲＡＭ３の所定の領域に、図７に示すように、
始点と終点に対応するノードのＩＤを格納する（以後、
これらの始点と終点に対応するノードのＩＤを格納した
ベクトルをアークとして扱う）。なお、一例として、図
１０に示すベクトルから、上記ステップＳ１２０の処理
により作成されたグラフのノードＮ１〜Ｎ２１とアーク
Ａ１〜Ａ２４とを図１１に示しておく。

【００３１】（４）ステップＳ１３０の動作次に、ステップＳ１３０において、ＣＰＵ１は、ＲＡＭ
３に格納されたノードとアークに対して、互いに接続す
るアークを追跡することにより、アーク列を抽出する処
理を行う。このステップＳ１３０のサブルーチンの詳細
は、図３に示されている。以下、図３を参照して、ステ
ップＳ１３０で実行されるアーク列の抽出処理をより詳
細に説明する。

【００３２】まずステップＳ２００において、ＣＰＵ１
は、ＲＡＭ３に格納されたすべてのアークに１対１に対
応するフラグを作成する。各フラグの内容は、「未追
跡」、「順方向追跡済」、「逆方向追跡済」、「両方向
追跡済」のいずれかで、初期状態としてすべて「未追
跡」に設定する。なお、アークの始点から終点の方向を
順方向、終点から始点の方向を逆方向とする。

【００３３】次に、ステップＳ２１０において、ＣＰＵ
１は、ＲＡＭ３に格納されたすべてのアークのフラグを
調べ、「両方向追跡済」でないアークが存在するか否か
を判断する。このとき、「両方向追跡済」でないアーク
が存在する場合は、ステップＳ２２０に進み、ＣＰＵ１
は、所定のアークのＩＤを追跡開始アークおよび追跡中
アークとしてＲＡＭ３内の所定の領域に設定し、抽出す
べきアーク列の先頭要素とする。

【００３４】次に、ステップＳ２３０において、ＣＰＵ
１は、追跡開始アークのフラグが「未追跡」または「逆
方向追跡済」であれば追跡開始アークの終点に対応する
ノードのＩＤを追跡開始ノードおよび追跡中ノードとし
てＲＡＭ３内の所定の領域に設定し、「順方向追跡済」
であれば追跡開始アークの始点に対応するノードのＩＤ
を追跡開始ノードおよび追跡中ノードとしてＲＡＭ３内
の所定の領域に設定する。

【００３５】次に、ステップＳ２４０において、ＣＰＵ
１は、追跡中ノードに接続するアークの数が１であるか
否か、すなわち追跡中ノードが開放点ノードであるか否
かを判断する。このとき、追跡中ノードに接続するアー
クの数が１でない場合、すなわち追跡中ノードが開放点
ノードでない場合は、ステップＳ２６０に進み、ＣＰＵ
１は、追跡中ノードに接続するアークの数が２であるか
３以上であるか、すなわち追跡中ノードが屈曲点ノード
であるか分岐点ノードであるかを判断する。

【００３６】上記ステップＳ２４０およびＳ２６０の判
断の結果、追跡中ノードに接続するアークの数が１であ
る場合、すなわち追跡中ノードが開放点ノードである場
合は、ステップＳ２４０からステップＳ２５０に進む。
このステップＳ２５０において、ＣＰＵ１は、現在の追
跡中アークに関して現在の追跡中ノードとは反対側のノ
ードのＩＤ、すなわち現在の追跡中ノードが現在の追跡
中アークの始点に対応するノードと一致していれば終点
に対応するノードのＩＤを、逆に終点に対応するノード
と一致していれば現在の追跡中アークの始点に対応する
ノードのＩＤを、次の追跡中ノードとしてＲＡＭ３内の
所定の領域に更新的に設定する。

【００３７】また、追跡中ノードに接続するアークの数
が２である場合、すなわち追跡中ノードが屈曲点ノード
である場合は、ステップＳ２６０からステップＳ２７０
に進む。このステップＳ２７０において、ＣＰＵ１は、
現在の追跡中ノードに接続する２つのアークの内、現在
の追跡中アークと一致しないもう一方のアークのＩＤを
次の追跡中アークとしてＲＡＭ３内の所定の領域に更新
的に設定し、さらにこのとき設定された次の追跡中アー
クに関して現在の追跡中ノードとは反対側のノードのＩ
Ｄを次の追跡中ノードとしてＲＡＭ３内の所定の領域に
更新的に設定する。

【００３８】また、追跡中ノードに接続するアークの数
が３以上である場合、すなわち追跡中ノードが分岐点ノ
ードである場合は、ステップＳ２６０からステップＳ２
８０に進む。このステップＳ２８０において、ＣＰＵ１
は、現在の追跡中ノードに接続する３以上のアークの
内、現在の追跡中アークを除き、当該追跡中アークから
見て最も右側に折れるアークのＩＤを次の追跡中アーク
としてＲＡＭ３内の所定の領域に更新的に設定し、さら
にこのとき設定された次の追跡中アーク関して現在の追
跡中ノードとは反対側のノードのＩＤを次の追跡中ノー
ドとしてＲＡＭ３内の所定の領域に更新的に設定する。

【００３９】上記ステップＳ２５０，Ｓ２７０，Ｓ２８
０の処理により、追跡中アークおよび追跡中ノードが、
次のアークおよび次のノードに更新される。

【００４０】上記ステップＳ２５０，Ｓ２７０，Ｓ２８
０の処理の後、ステップＳ２９０に進む。このステップ
Ｓ２９０において、ＣＰＵ１は、ステップＳ２５０また
はＳ２７０またはＳ２８０で設定された追跡中ノード
が、同じくステップＳ２５０またはＳ２７０またはＳ２
８０で設定された追跡中アークの終点に対応するノード
と一致し、当該追跡中アークのフラグが「未追跡」であ
れば、そのフラグを「順方向追跡済」に設定し、既に
「逆方向追跡済」であれば、「両方向追跡済」に設定す
る。また、当該追跡中ノードが当該追跡中アークの始点
に対応するノードと一致し、当該追跡中アークのフラグ
が「未追跡」であれば、そのフラグを「逆方向追跡済」
に設定し、既に「順方向追跡済」であれば、「両方向追
跡済」に設定する。

【００４１】次に、ステップＳ３００において、ＣＰＵ
１は、追跡中アークが前述のステップＳ２２０で設定さ
れた追跡開始アークと一致し、かつ追跡中ノードが前述
のステップＳ２３０で設定された追跡開始ノードと一致
したか否か、すなわち追跡中アークおよび追跡中ノード
が追跡開始アークおよび追跡開始ノードに戻ったか否か
を判断する。追跡中アークおよび追跡中ノードが追跡開
始アークおよび追跡開始ノードに戻っていない場合は、
ステップＳ３１０に進み、ＣＰＵ１は、追跡中アークの
ＩＤを、抽出すべきアーク列の最終要素として付け加え
る。その後、ＣＰＵ１は、ステップＳ２４０の動作に戻
り、再びステップＳ２４０〜Ｓ３１０の動作を繰り返
す。

【００４２】一方、追跡中アークおよび追跡中ノードが
追跡開始アークおよび追跡開始ノードに戻った場合は、
ステップＳ３２０に進み、ＣＰＵ１は、そのとき抽出し
たアーク列をＲＡＭ３の所定の領域に、図８に示すよう
に、固有のＩＤ、アーク列の長さと共に格納する。これ
によって、抽出されたアーク列が登録される。その後、
ＣＰＵ１は、ステップＳ２１０の動作に戻り、再びステ
ップＳ２１０〜Ｓ３２０の動作を繰り返して別のアーク
列を抽出し、登録する。そして、ＲＡＭ３に格納された
すべてのアークのフラグに「両方向追跡済」が設定され
ていることがステップＳ２１０で判断されると、ステッ
プＳ１３０の動作が終了し、図２のメインルーチンにリ
ターンする。

【００４３】なお、一例として、図１１に示すグラフか
ら、上記ステップＳ１３０の処理により抽出されたアー
ク列ＡＲ１〜ＡＲ５を、図１２（ａ）〜（ｃ）に示して
おく。

【００４４】（５）ステップＳ１４０の動作次に、ステップＳ１４０において、ＣＰＵ１は、ＲＡＭ
３に格納されたすべてのアーク列に対して、アーク列を
構成するアークおよびノードの通過回数を調べ、アーク
列を複数の部分アーク列に次々分割し、さらに各部分ア
ーク列の回る向き、すなわちアークの追跡方向を調べ、
右回りのアーク列を閉図形として抽出する処理を行う。
このステップＳ１４０のサブルーチンの詳細は、図４に
示されている。以下、図４を参照して、ステップＳ１４
０で実行される閉図形の抽出処理をより詳細に説明す
る。

【００４５】まず、ステップＳ４００において、ＣＰＵ
１は、ＲＡＭ３に格納された先頭のアーク列に注目す
る。次に、ステップＳ４１０において、ＣＰＵ１は、Ｒ
ＡＭ３に格納されたアーク列が空か否かを判断する。Ｒ
ＡＭ３に格納されたアーク列が空でない場合、すなわち
注目するアーク列が存在する場合は、ステップＳ４２０
において、ＣＰＵ１は、注目するアーク列を構成する各
アークの、そのアーク列内における出現回数（追跡時の
通過回数に該当する）を計数する。

【００４６】次に、ステップＳ４３０において、ＣＰＵ
１は、注目するアーク列を構成する各アークの出現回数
がすべて２であるか否かを判断する。注目するアーク列
が出現回数が２以外のアークを含む場合は、ステップＳ
４５０に進み、ＣＰＵ１は、各アークの出現回数がすべ
て１であるか否かを判断する。各アークの出現回数がす
べて１である場合は、ステップＳ４６０に進み、ＣＰＵ
１は、注目するアーク列内の各ノードの通過回数を調べ
る。なお、各アークの出現回数がすべて１であるような
アーク列としては、例えば図１２に示すようなアーク列
ＡＲ３，ＡＲ４およびＡＲ５が挙げられる。

【００４７】次に、ステップＳ４７０において、ＣＰＵ
１は、注目するアーク列内に２回以上通過するノードが
存在するか否かを判断する。注目するアーク列内に２回
以上通過するノードが存在する場合、ステップＳ５３０
に進み、ＣＰＵ１は、注目するアーク列を、注目するノ
ードから出て再び戻ってくるまでの部分アーク列と、そ
の他の部分アーク列とに２分割する。例えば、図１２に
示すアーク列ＡＲ３の場合、２回以上通過するノードＮ
１１（図１１参照）が存在するため、このアーク列ＡＲ
３は、図１３に示すように、注目するノードＮ１１にお
いて２つの部分アーク列ＤＡ７およびＤＡ８に分割され
る。

【００４８】一方、前述のステップＳ４５０において、
注目するアーク列に出現回数が１のアークと２のアーク
とが混在していると判断された場合は、ステップＳ５２
０に進み、ＣＰＵ１は、注目するアーク列から、出現回
数が１のアークと２のアークとの境界にあるノードを探
索し、その内の１つのノードに注目する。例えば、図１
２に示すアーク列ＡＲ１およびＡＲ２には、出現回数が
１のアークと２のアークとが混在している。そして、ア
ーク列ＡＲ１では、出現回数が１のアークと２のアーク
との境界にあるノードとしてノードＮ１１およびＮ１９
（図１１参照）が探索され、その内の１つのノードＮ１
１またはＮ１９が注目される。また、アーク列ＡＲ２で
は、出現回数が１のアークと２のアークとの境界にある
ノードとしてノードＮ９（図１１参照）が探索されて注
目される。次に、ステップＳ５３０において、ＣＰＵ１
は、注目するアーク列を、注目するノードから出て再び
戻ってくるまでの部分アーク列と、その他のアーク列と
に２分割する。例えば、図１２に示すアーク列ＡＲ２
は、図１３に示すように、注目するノードＮ９におい
て、２つの部分アーク列ＤＡ５およびＤＡ６に分割され
る。

【００４９】次に、ステップＳ５４０において、ＣＰＵ
１は、２つに分割された各部分アーク列をＲＡＭ３に格
納されたアーク列の最後に加えて、格納する。このよう
に分割された部分アーク列を、そのまま閉図形として登
録せず、ＲＡＭ３に格納されたアーク列の最後に加える
のは、分割された部分アーク列がさらに分割可能な場合
があるからである。例えば、図１２に示すアーク列ＡＲ
１がノードＮ１１で分割されると、図１３において、部
分アーク列ＤＡ３はそれ以上分割不能であるが、残りの
部分アーク列は、さらに部分アーク列ＤＡ１とＤＡ２と
ＤＡ４に分割が可能である。また、アーク列ＡＲ１がノ
ードＮ１９で分割されても、部分アーク列ＤＡ４はそれ
以上分割不能であるが、残りの部分アーク列は、さらに
部分アーク列ＤＡ１とＤＡ２とＤＡ３に分割が可能であ
る。

【００５０】次に、ステップＳ５５０において、ＣＰＵ
１は、ＲＡＭ３に格納された次のアーク列に注目し、再
びステップＳ４１０の動作に戻る。そして、ＣＰＵ１
は、アーク列または部分アーク列が分割不能になるま
で、その分割動作を繰り返す。例えば、図１２に示すア
ーク列ＡＲ１〜ＡＲ５は、最終的に図１３に示す部分ア
ーク列ＤＡ１〜ＤＡ１０に分割される。

【００５１】上記分割の途中に、または分割の終了後
に、前述のステップＳ４３０において、注目するアーク
列を構成する各アークの出現回数がすべて２であると判
断された場合は、ステップＳ４４０進み、ＣＰＵ１は、
注目するアーク列が閉図形以外の図形であると判断し、
ステップＳ５５０において次のアーク列に注目する。各
アークの出現回数がすべて２であるようなアーク列とし
ては、例えば図１３に示すＤＡ３，ＤＡ４，ＤＡ６が挙
げられる。

【００５２】また、上記分割の途中に、または分割の終
了後に、前述のステップＳ４７０において、注目するア
ーク列内に２回以上通過するノードが存在しないと判断
された場合は、ステップＳ４８０に進み、ＣＰＵ１は、
アーク列の回る向きを調べる。次に、ステップＳ４９０
において、ＣＰＵ１は、注目するアーク列の回る向きが
右回りか否かを判断する。アーク列の回る向きが左回り
の場合は、ステップＳ５００において、ＣＰＵ１は、注
目するアーク列を最も外側の閉図形、すなわち外回り閉
図形（例えば、図１３に示す部分アーク列ＤＡ１，ＤＡ
２，ＤＡ８）であると判断し、ステップＳ５５０におい
て次のアーク列に注目する。一方、注目するアーク列の
回る向きが右回りの場合は、ステップＳ５１０におい
て、ＣＰＵ１は、注目するアーク列を他の閉図形を内側
に含まない閉図形（例えば、図１３に示す部分アーク列
ＤＡ５，ＤＡ７，ＤＡ９，ＤＡ１０）であると判断し、
ＲＡＭ３の所定の領域に登録する。

【００５３】ステップＳ５１０の動作の後、ＣＰＵ１
は、ステップＳ５５０において、ＲＡＭ３に格納された
次のアーク列に注目する。以後、ＣＰＵ１は、ＲＡＭ３
に格納されたアーク列が空になるまで、ステップＳ４０
０〜５５０の動作を繰り返し実行する。これによって、
線図形に含まれるすべての閉図形が抽出される。図１４
は、上記ステップＳ１４０の処理により、図１２に示す
アーク列から抽出された閉図形Ｌ１〜Ｌ４を示してい
る。ＲＡＭ３に格納されたアーク列が空になると、ＣＰ
Ｕ１は、ステップＳ４１０でそのことを判断した後、再
び図２のメインルーチンの動作に戻る。

【００５４】（６）ステップＳ１５０の動作次に、ステップＳ１５０において、ＣＰＵ１は、閉図形
の抽出結果を端末制御部６を介して端末機１２に出力
し、その動作を完了する。

【００５５】以上説明した本実施例の画像処理装置によ
れば、アークの追跡を閉図形以外の図形部分に到達して
も続行し、すべてのアーク列を抽出した後に、閉図形と
閉図形以外の図形とに分離するため、追跡時に複雑な条
件判断を行うことなく高速に、しかも正しく閉図形を抽
出することができる。

【００５６】なお、上記実施例では、閉図形を抽出すべ
き線図形のデータをイメージスキャナ１１から入力する
ようにしたが、このような線図形のデータは端末機１２
またはその他の入力機器から入力されてもよい。この場
合、データ処理ユニット１０に入力される線図形のデー
タは、キーまたはマウスの操作により画面上で作成され
たデータや、磁気記録ディスクから読み取られたデータ
になる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アークの追跡を閉図形以外の図形部分に到達しても続行
し、すべてのアーク列を抽出した後に、閉図形と閉図形
以外の図形とに分離しているので、閉図形以外の図形部
分を含む任意の線図形について、追跡時に複雑な条件判
断を行うことなく高速に、しかも正しく閉図形を抽出す
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画像処理装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１に示すデータ処理ユニット１０が実行する
閉図形抽出処理の概要を示すフローチャートである。

【図３】図２に示すフローチャートにおけるサブルーチ
ンステップＳ１３０の詳細動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】図２に示すフローチャートにおけるサブルーチ
ンステップＳ１４０の詳細動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】線図形のラスタデータから抽出されたベクトル
データの格納形式の一例を示す図解図である。

【図６】図５に示すベクトルデータに基づいて作成され
たノードデータの格納形式の一例を示す図解図である。

【図７】図５に示すベクトルデータに基づいて作成され
たアークデータの格納形式の一例を示す図解図である。

【図８】アークの追跡によって抽出されたアーク列のデ
ータの格納形式の一例を示す図解図である。

【図９】閉図形以外の図形部分を含み、かつ一方の閉図
形が他方の閉図形に１点で内接するような閉図形を含む
線図形の一例を示す図である。

【図１０】本実施例の画像処理装置が図９に示す線図形
から抽出したベクトルデータを視覚的に表す図解図であ
る。

【図１１】本実施例の画像処理装置が図１０に示すベク
トルデータに基づいて作成したノードおよびアークのグ
ラフを視覚的に表す図解図である。

【図１２】本実施例の画像処理装置が図１１に示すノー
ドおよびアークを追跡することによって得られたアーク
列を示す図解図である。

【図１３】本実施例の画像処理装置が図１２に示す各ア
ーク列を分割することによって得られた部分アーク列を
示す図解図である。

【図１４】本実施例の画像処理装置が図９に示す線図形
から抽出した閉図形を示す図解図である。

【図１５】第１の従来技術が処理可能な線図形の一例を
示す図解図である。

【図１６】第１の従来技術が図１５に示す線図形から抽
出したベクトルデータを視覚的に表す図解図である。

【図１７】第１の従来技術が図１６に示すベクトルデー
タに基づいて作成したノードおよびアークのグラフを視
覚的に表す図解図である。

【図１８】第１の従来技術が図１７に示すノードおよび
アークを追跡することによって得られたアーク列を示す
図解図である。

【図１９】第１の従来技術が図１５に示す線図形から抽
出した閉図形を示す図解図である。

【図２０】一方の閉図形が他方の閉図形に１点で内接す
るような線図形の一例を示す図解図であり、第１の従来
技術が処理不能な線図形の一例を示している。

【図２１】第１の従来技術が図２０に示す線図形から抽
出したアーク列を示す図解図である。

【図２２】閉図形以外の図形部分を含み、かつ当該閉図
形以外の図形部分に分岐点ノードを有するような線図形
の一例を示す図解図である。

【図２３】第２の従来技術が図２２に示す線図形のアー
クを左回り方向に追跡したときに生じる追跡の中断現象
を説明するための図解図である。

【図２４】第２の従来技術が図２２に示す線図形のアー
クを右回り方向に追跡したときに生じる追跡の中断現象
を説明するための図解図である。

【符号の説明】

１：ＣＰＵ２：ＲＯＭ３：ＲＡＭ４：ベクトル演算用プロセッサ５：画像入力ポート６：端末制御部１０：データ処理ユニット１１：イメージスキャナ１２：端末機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の線分によって構成される線図形の
中から、空間的に閉塞した領域としての閉図形を抽出す
る閉図形抽出装置であって、入力された線図形のデータから各線分に対応するベクト
ルデータを抽出するベクトルデータ抽出手段、前記ベクトルデータ抽出手段によって抽出されたベクト
ルデータ内の各ベクトルの始点と終点の接続状況を調べ
ることにより、前記線図形をノードとアークの接続関係
で表記したグラフを作成するグラフ作成手段、前記グラフ作成手段によって作成されたグラフ内におけ
る任意のアークを追跡開始アークとしてこの追跡開始ア
ークに連なる各アークを順次的かつ連続的に追跡し、再
び追跡開始アークの追跡開始方向に戻るまでアークの追
跡を中断することなく続行し、さらに前記線図形中のす
べてのアークについて両方向の追跡が行われるまで追跡
開始アークまたは追跡方向を変えてアークの追跡を繰り
返すアーク追跡手段、前記アーク追跡手段によるアークの追跡結果に基づい
て、前記閉図形を構成する候補としてのアーク列を抽出
するアーク列抽出手段、前記アーク列抽出手段によって抽出されたアーク列を、
そのアーク列内におけるアークおよびノードの通過回数
を基準にして複数の部分アーク列に分割する分割手段、
およびアークの追跡方向を基準にして、前記分割手段に
よって分割された部分アーク列および／または分割不能
であったアーク列の中から、閉図形を構成するアーク列
を分離する分離手段を備える、閉図形抽出装置。