JPH0624012B2 - ラベリング・プロセツサ - Google Patents

ラベリング・プロセツサ

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JPH0624012B2
JPH0624012B2 JP14656585A JP14656585A JPH0624012B2 JP H0624012 B2 JPH0624012 B2 JP H0624012B2 JP 14656585 A JP14656585 A JP 14656585A JP 14656585 A JP14656585 A JP 14656585A JP H0624012 B2 JPH0624012 B2 JP H0624012B2
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小林  芳樹
良幸 奥山
寛 武長
和佳 浅田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、一画面に存在する複数個の物体を識別するた
めに番号(ラベル)付けするラベリングプロセツサに係
り、特に高速処理に好適なラベリングプロセツサに関す
る。
〔発明の背景〕
ITVカメラ等の視覚センサを用いた画像処理装置にお
いて、一つの画面中の複数の物体を番号付けして区別す
るラベル付け処理が重要となる。
ラベル付け処理には幾つかの手法があるが、ITVカメ
ラのようにラスタスキヤン形に読出される画像のラベル
付けに適した手法に、特開昭57−67987 号,同59−2086
67号に示されるような、画面中の局所領域(例えば、縦
2×横3画素)の画素データをラスタスキヤン形に切出
して処理する手法がある。
この手法では、第2図に示すように、同一物体でも初め
は別々の物体として異なる番号を付ける場合がある。こ
れは、後に分離した番号が合流する点(JOINT点)で同
一物体とわかるため、この時点で分離ラベルの関係をラ
ベル関係テーブル(LRT)に記憶する。このような仮
のラベルを付けながらLRTを作成する処理を仮ラベリ
ングと呼ぶ。この仮ラベリングに引き続き、LRTをソ
フトウエアで解析し、最終的なラベルを付けるためのラ
ベル変換テーブル(LTT)を作成する。これをテーブ
ル変換と呼ぶ。次にこのLTTに基づき、仮ラベルを最
終ラベルに変換する。これをリラベリングと呼ぶ。
ラベル付け処理速度は上記の3つのフエーズの処理時間
により決定される。特に、仮ラベリングとリラベリング
はハードウエアで実行可能であるが、テーブル変換はソ
フトウエア処理でありこの処理時間が問題になる場合が
ある。
例えば、特開昭57−67987号では、第2図のLRTに示
すようにJOINT点にて合流する際に、テーブルアドレス
に対して、常にテーブルデータを書込んでいる。(以
下、このような大きな番号のテーブルアドレス(MAX
ラベル)に対して、小さな番号のテーブルデータ(MI
Nラベル)を書込む方式をMAX・MIN型LRTとい
う。)このとき、LRTのテーブルアドレスのテーブル
データの内容が、既に別なラベルに合流している場合、
次のテーブル検索を行なう必要がある。例えば第2図の
XRTを参照すれば、テーブルアドレス5→テーブルデ
ータ4,テーブルアドレス4→テーブルデータ3の如く
関係をたどつていく。
このように、LRTのテーブルアドレス(MAXラベ
ル)の関係をたどり、最小のテーブルデータX(ルート
ラベル;同一領域につけられた最小のラベル)とMIN
(常にMAX>MIN)を比較し X<MINならばXをMINのテーブルアドレスに書込
む X>MINならばXのテーブルアドレスにMINを書込
む 処理を実行する。第2図の例では、テーブルアドレス
(MAXラベル)5にテーブルデータ(MINラベル)4
が書込まれている場合、LRTの関係をたどつていき、
ルートラベルXは3となる。ここでMINラベルは4で
あるので、X<MINとなりMIN4のテーブルアドレ
スにテーブルデータ3が書込まれる。
このようにしたLRTは、そのエントリのテーブルアド
レス値が必ずその内容であるテーブルデータより大きな
値となつているため、ラベル変換テーブルLTT作成処
理は簡単で高速な処理ができ、またLRTのテーブル容
量も小さくできる長所がある。しかし、LRTを上記M
AX・MIN型とする処理が、場合によつては何回もの
テーブル検索動作を必要とするため、仮ラベリングを一
定速度で実行することができず、ITVカメラ画像のリ
アルタイム処理を目的とする高速ラベリングプロセツサ
に適用することは困難である。
従つて、例えば特開昭59−208667号等のように、JOINT
が発生する度に、合流する2つのテーブルデータをLR
Tの記憶に追加するラベル対記憶型LRT方式が一般的
であつた。この方法では、一回だけのテーブル検索で仮
ラベリングの高速処理はできるが、大きなテーブル容量
が必要となる上、LRTを解析して最終的なラベルを付
けるためのラベル変換テーブル(LTT)の作成に時間
がかかるという問題があつた。
更に、第3図に示すように、局所近傍画素のMAX,M
INラベルで無条件にLRTのテーブルアドレス(MA
Xラベル)にテーブルデータ(MINラベル)を書込
み、そのLRT情報によりLTTを作成し、リラベリン
グを行なうと、最終ラベル付けが不完全になり同一物体
が分離することがある。すなわち、最初のJOINT点でテ
ーブルアドレス3とテーブルデータ2の関係が記憶され
るが、次のJOINT点にて、テーブルアドレス3はテーブ
ルデータ1に書き変わつてしまい、結果的にLTTのテ
ーブルアドレス2にはテーブルデータ2がそのまま残つ
てしまう。
このように、従来のラベリングでは、同一物体が分離し
てしまうという不都合もあつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、小形化が可能なMAX・MIN型ラベ
ル関係テーブルを実現し、かつITVカメラ画像のリア
ルタイム処理に適した高速ラベル付け処理が可能な、ラ
ベリングプロセツサを提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、仮ラベリングのJOINT時にラベル関係テーブ
ルLRTに対し、局所近傍画素の最大値ラベルで指定さ
れるアドレスに最小値ラベルをデータとして書き込み、
このラベル関係テーブルLRTの各アドレスのデータを
最小値ラベルに変換するテーブル変換を行ない、ラベル
変換テーブルLTTに最終ラベルを書き込み、このラベ
ル変換テーブルLTTの情報に基づいて最終ラベルを発
生するリラベリング時に、ラベルの分離(JOINT点で、
最大値ラベルと最小値ラベルとが不一致となる)が検出
された場合には再度テーブル変換を実行し最終ラベルを
発生するようにしたことにより、完全なラベル付けを可
能としたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を説明する。ラベリング・プロ
セツサ10を含む画像処理装置のシステム構成を、第4
図に示す。ITVカメラ6の映像はAD変換器5でデイ
ジタル化され、ラベリング・プロセツサ10を含む画像
プロセツサ3に入力され、その処理画像データ9は画像
メモリ4に書込まれる。画像メモリ4の出力7は、画像
プロセツサ3への入力データ8とすることもできる。画
像プロセツサ3及び画像メモリ4は、システムプロセツ
サ1により制御される。
ラベリング・プロセツサ10の内部構成は、第1図に示
すように、 (1)ITVカメラ6や画像メモリ4からラスタスキヤン
方向に読出される画素データ8を2値化し縦2画素、横
3画素の局所領域を切出す画像切出し部100 (2)画像切出し部100からの3×2画素の局所領域画
素データ20により、ラベル発生を制御するラベル発生
制御部200 (3)ラベル関係テーブルLRT700からの前ラスタラ
ベル70を入力とし、ラベル発生制御部200からの制
御信号30に基づき (i)注目画素のセグメントラベルSEG55 (ii)注目画素の3×2画素の既ラベルのうちのMAX
ラベル60,MINラベル65 を出力するラベル発生部300 (4)SEG55を1ラスタ分遅延させるラベル・ライン
・バツフア500 (5)ラベル発生制御部200からの制御信号30に従
い、ラベル合流時(JOINT点)でのMAXラベル60を
テーブルアドレスとし、MINラベル65をテーブルデ
ータとして書込むラベル関係テーブルLRT700。従
つて、本テーブル700は、同一物体のラベル間の関係
をMAX・MIN型で記憶するものである。ラベル・ライ
ン・バツフア500の出力ラベル75は、LRT700
を介して、一ライン前の前ラスタのラベル70としてラ
ベル発生部300に与えられる。このMAX・MIN書
込みと、ラベル・ライン・バツフア500の出力ラベル
75の変換はマルチプレクサ600を介して時分割処理
される。
(6)LRT700からの前ラスタレベル70を変換する
ラベル変換テーブルLTT800。LTT800の出力が
ラベリング・プロセツサ10の出力データ7として出力
される。
(7)ラベル発生制御部200の指令信号30に従い、M
AX・MINラベル60,65を比較し、不一致時ラベ
ル分離発生及びそのラベルを記憶するラベル分離検出部
900 の7つの部分から構成され、システムプロセツサからシ
ステムバス2を介して制御される。
本ラベリング・プロセツサ10のラベル付け処理の方法
を第5図を用いて下記に説明する。
[1]仮ラベリング (1)処理中のラスタにおいて連続する物体(この連続を
セグメントと呼ぶ)には同一セグメント番号SEGを割
り付ける。
(2)上記セグメントが、画面上位、即ち前ラスタの物体
と合流するとき(これをJOINT点と呼ぶ)、SEGとは
独立に、合流する2つのラベルの最大値をMAXラベ
ル、最小値をMINラベルとして保持する。このとき、
MAX≠MINならば、ラベル関係テーブルLRTのM
AXアドレスにMIN値を書込む。
(3)従つて、セグメントの最初の点(これをSTART点と呼
ぶ)では、新しいラベル番号(これをNEW LABELと呼
ぶ)を割付け、MAX,MINもNLとする。なお、S
点で既にJOINTしている場合には、SEG,MAX,M
INに前ラスタの合流ラベルを割当てる。
(4)セグメントの終了の点(これをND点と呼ぶ)で
は、LRTのSEGアドレスにその時点でのMINラベ
ルを書込む。
(5)前ラスタのラベルは、SEGがLRTで最小のラベ
ルに変換される。従つて(2)のMAX,MIN書込み
は、最も最近に更新された最小ラベルどうしで比較され
るため、分離発生の確率が非常に小さくできる。
[2]テーブル変換 これはシステムプロセツサ1でのソフトウエアで実行さ
れるもので、次の処理が行われる。
(1)LRTの情報を基に、仮ラベリング時の仮ラベルを
仮ラベル中の最小値のラベル(これをルートラベルと呼
ぶ)に変換するようにセツトする。
(2)LTTを前記ルートラベルを連続したラベルに変換
するようにセツトする。
[3]リラベリング 仮ラベリング時と全く同一動作を行う。このとき、JOIN
T点では、全ての仮ラベルはルートラベルの変換されて
いるので等しくなる筈であるが、前述したように分離す
る可能性もわずかながら有る。従つて、JOINT点で、M
AX≠MINならば分離検出部90で分離検出フラグを
セツトし、LRTのMAXアドレスにMINを書込む。
即ちLRTに分離ラベルが記憶されることになる。従つ
てリラベリング後のこのフラグをチエツクし、再び
[2]の処理を繰返すと必ず完全な分離のないラベル付
けが行える。
なお、第1図の構成では、分離フラグの検出は、セグメ
ント出現後の2回目以降のJOINT点でのみ行う。
ラベル発生制御部200の制御を、4連続画像の場合に
ついて詳細を示す。4は連結とは、注目画素に対しその
上,下,左,右の画素とでのみ物体の結合があるとみな
すものである。従つて前記説明から、ラベル発生制御部
200は3×2画素のパターンにより、第6図に示すよ
うに、 ・セグメントSEG発生 ・MAX,MINラベル発生 ・LRT登録(書込み) を制御すればよい。尚、第6図において、xはdon′t
care,〇は“1”画素を示している。
以上、本発明の実施例を述べたが、 (1)最終ラベルを連続した番号にする必要のない場合、
換言すると、ルートラベルへの変換のみでよい場合には
LTTは不要である。
(2)本発明で述べたMAXとMINを置き換えても全く
正常なラベル付け動作が行えることは明らかであり、ラ
ベル値の大小以外の関数で扱うことも可能である。
のことがいえる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、分離ラベルを検出し修正できるため、
本来同一物体であるにもかかわらず、異なるラベルを付
してしまうという誤動作を防止でき、完全なラベル付け
が可能となる。また、併せて高速なラベリング・プロセ
ツサの実現も可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のラベリング・プロセツサのブロツク構
成図、第2図,第3図は一般的なラベル付け手順を示す
図、第4図は画像処理装置のシステム構成図、第5図は
本発明のラベリング・プロセツサの動作原理及び処理例
を示す図、第6図は4連結画像のラベル発生制御のパタ
ーンを示す図である。 10……ラベリング・プロセツサ、100……画像切出
し部、200……ラベル発生制御部、300……ラベル
発生部、500……ラベル・ライン・バツフア、700
……ラベル関係テーブルLRT、800……ラベル変換
テーブルLTT、900……ラベル分離検出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 和佳 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 藤原 和紀 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭60−83177(JP,A) 特開 昭57−67987(JP,A) 特開 昭59−208667(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2値化画像のラベリング・プロセッサにお
    いて、 ラベル付け対象物体画像をラスタスキャン方向にm×n
    画素の情報として取込む画像切り出し部と、 前記画素情報をもとにラベル発生を制御するラベル発生
    制御部と、 前記ラベル発生制御部の制御により、ラスタスキャンの
    ライン中において連続する物体に対しラベル番号として
    最初に付加するセグメントラベル、前ラスタスキャンラ
    インから異なるセグメントラベルが付加された物体が合
    流する場合、当該セグメントラベルのうち最小のものを
    最小値ラベル、及び最大のものを最大値ラベルとして発
    生するラベル発生部と、 前記ラベル発生部からのラベルに基づき同一物体のラベ
    ルの関係を前記最大値ラベルで指定されるアドレスに前
    記最小値ラベルをデータとして書き込むラベル関係テー
    ブルと、 同一物体のラベルを最終のラベルに統合するラベル変換
    テーブルと、 前記ラベル発生部からのラベルの分離を検出し記憶する
    ラベル分離検出部とを備え、 第1回目のラスタスキャン時の前記ラベル関係テーブル
    の情報に基づいて、当該ラベル関係テーブルの各アドレ
    スのデータを最小値ラベルに変換するテーブル変換を行
    ない前記ラベル変換テーブルに最終ラベルを書き込み、
    その後、第2回目のラスタスキャンを行ない前記ラベル
    変換テーブルの情報に基づいて最終ラベルを発生するリ
    ラベリング時に、前記ラベル分離検出部によりラベルの
    分離が検出された場合には、再度前記テーブル変換を実
    行し、最終ラベルを発生することを特徴とするラベリン
    グ・プロセッサ。
JP14656585A 1985-07-05 1985-07-05 ラベリング・プロセツサ Expired - Fee Related JPH0624012B2 (ja)

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JPS629478A JPS629478A (ja) 1987-01-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07282603A (ja) * 1994-04-02 1995-10-27 U Syst Kk 電子式回転灯

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JPS63284685A (ja) * 1987-05-15 1988-11-21 Fujitsu Ltd ラベル付け方法
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JPH01245366A (ja) * 1988-03-28 1989-09-29 Toshiba Eng Co Ltd ラベリングプロセッサ
US5305393A (en) * 1990-12-28 1994-04-19 Kawasaki Steel Corporation Labelling circuit and processor for image processing
JP4859390B2 (ja) 2005-05-10 2012-01-25 株式会社リコー 画像処理方法及び画像処理装置

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