JPH0668761B2 - 小粒子除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物体断面または投影面の情報に基づきその立体
的構造が解析または検査される場合に用いられる小粒子
除去の方法に関し、更に詳述すれば２値化画像における
粒子の形状の解析に用いられる小粒子（小面積図形）除
去の方法に関する。

〔従来技術〕

第12図はテレビカメラにて得られた２値化画像の一部を
示す模式図であり、図中１の画素は図形,0の画素は背景
を表している。そして１の画素（図形）を連結した図中
太線で囲まれる（ａ）（全19画素），（ｂ）（全５画
素）が粒子である。そして図中（ｂ）の小粒子を除去す
る場合は、まず第12図に示す２値化画像をメモリに保存
しておき、次に各画素の周縁の８個の画素及び自画素の
計９個の画素のうち１の画素（図形）が何個存在するか
を計数する。第13図は第12図に示される２値化画像に基
づき、１の画素の計数結果を示した模式図である。次に
計数値が設定点（例えば４点）以下である画素（図形）
を消去する（第14図参照）。すると粒子（ｂ）は面積が
小さいので５点以上の画素がなくすべての画素が消去さ
れ、粒子（ｂ）が除去される。ところがここで、粒子
（ａ）の第13図＊の画素は４点以下であり消去されるこ
とになる。そこで第14図における残存粒子の周縁のすべ
ての画素１個,1個につき、順次前記メモリに１の画素と
して記憶されているかを調べ、１の画素として記憶され
ていればその画素を１に復元する。

すると消去された＊印の画素は残存粒子に連結して復元
し、第15図の如く粒子（ａ）は復元され、小粒子（ｂ）
は除去された画像を得る。

また上述の方法とは別に、１の画素をラベル付けする方
法もある。第16図は２値化画像の一部を示す模式図であ
り、図中0,1の表示は第12図と同様である。第16図では
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の計５個の粒
子が存在する。そして１の画素を夫々例えばアルファベ
ットにてラベル付けする。第17図は第16図の全画素をラ
ベル付けした図である。次に連結状態（つまりどのラベ
ルとどのラベルとが隣接しているか）を調べ、連結する
ラベル同士は同一粒子として扱う。第17図は夫々互いに
連結しているので同一粒子とする。次に各同一粒子の画
素点数（個数）を計数する。第17図では（ａ）が９点、
（ｂ）が３点、（ｃ）が１点、（ｄ）が２点、（ｅ）が
６点となる。画素点数が設定点（例えば４点）以下の小
粒子は、そのその小粒子を形成するラベルを参照しなが
ら消去される。すると第18図の如く小粒子（ｂ），
（ｃ），（ｄ）は除去され、粒子（ａ），（ｅ）のみが
残存した画像を得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述した方法は何れも画像上における一括処理
なので全画素の内容（図形が背景が或いは付けられたラ
ベル）を記憶するための大量のメモリが必要であり、ま
た実時間処理が不可能であるという問題点があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものでありその目
的とするところは、各画素のラベル付けは２値化画像を
走査しながら、走査，ラベル付済の隣接図形のラベルに
基づいて行い、同一ラベルの付いた画素数及び各ラベル
同士の連結状態を調べ、次に再び同一画像を走査し、前
回のラベル付けと同様のラベル付けを行いながら粒子の
連結状態を考慮して、連結するラベルの付いた画素数が
設定点数未満である小粒子を除去することにより、メモ
リが小容量で済み、実時間処理が可能である小粒子除去
方法を提案することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る小粒子除去方法は２値化画像中に含まれる
小粒子を除去する方法において、前記２値化画像の各画
素を走査しながら、走査済の隣接画素のラベルを調べる
ことにより各画素のラベル付けを順次行い、各ラベル毎
の画素数及び各ラベル毎の連結状態を記憶し、前記走査
を継続しつつ、少なくとも所定ライン数遅れて再び前記
各画素を走査し、走査済の隣接画素のラベルを調べるこ
とにより各画素をラベル付けし、このラベル付けに際
し、記憶してある連結状態に基づいて求めた各粒子の画
素点数合計値が前記ライン数に満たない粒子は除去する
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明にあっては２値化画像を逐次走査して隣接図形の
ラベルに応じて各画素のラベル付けをし、次に各ラベル
の連結状態を調べ、これと並行して設定ライン遅れて再
ラベル付けをする。この再ラベル付けの際、連結画素の
合計点数（各ラベルの連結状態を参照して求められる）
が閾値（それ未満は小粒子であると判断できる画素点
数）に満たないものにはラベル付けをせずに除去する。
再ラベル付けのための遅れのライン数は閾値以上とす
る。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は２値化画像の一部の模式図であり、図中黒い部分
が図形、白い部分が背景である。まず図中各ラインずつ
最上ラインから水平方向（左から右）に逐次走査して図
形の画素にラベル付けを行う。まず最上ラインは図形が
ないのでどの画素もラベル付けされない。そして各画素
はラベル付けが済むと同時に、そのラベルがラベルバッ
ファに記憶される。第２図は最上ライン走査終了後の最
上ラインのラベルバッファの内容を示したものである。
尚FFはラベル付けされない画素のラベルバッファの内容
を表わしており、最上ラインの画素は何れもラベル付け
されないので、第２図に示すラベルバッファの内容はす
べてFFである。

第３図は画素をラベル付けする際に調べる隣接画素の位
置関係を表した模式図であり、図中オの画素をラベル付
け処理対象の画素とする。走査方向を考慮すれば画素
ア，イ，ウ，エは走査が終了してラベル付けが済んでお
り、その付けられたラベルがラベルバッファに記憶され
ている。そして画素オが図形であり、４画素（ア，イ，
ウ，エ）の何れかについて、FF以外のラベルがラベルバ
ッファに記憶されていれば、そのラベルを画素オのラベ
ルとして画素オにラベル付けする。ここで画素のラベル
付けの際に参照するラベルバッファの優先画素順位は
エ，ア，イ，ウの順であり、画素オをラベル付けする場
合、画素エ，ア，イ，ウの順でそのラベルバッファの内
容を参照することになる。一方画素オが図形であり、４
画素のラベルバッファの内容が何れもFFであれば、未使
用の新しいラベルを画素オのラベルとして画素オにラベ
ル付けする。勿論画素オが背景の画素であれば画素オに
ラベル付けは行わない。そして画素オに付けられたラベ
ルを画素オのラベルとしてラベルバッファに記憶する。
つまり各画素のラベルはラベル付け処理後の隣接図形の
ラベルとし、無い場合は未使用ラベルとする。そしてラ
ベル付けされた画素についてそのラベルがラベルバッフ
ァに記憶され、このラベルバッファに記憶されたラベル
を、前述のラベル付けの際の隣接図形のラベルとする。

尚ここで画素アが図形、画素エが背景であった場合、画
素アのラベルバッファの内容を画素エのラベルバッファ
の内容として保存することとし、画素オのラベル付けに
際しては画素イ，ウ，エの３画素のみを参照することと
してもよい。即ち画素アのラベルがエのラベルバッファ
に保存されているので画素アのラベルを参照する必要が
なく、その分、高速化が可能になる。

第4,5,6図はこのラベル付けの方法を説明するための画
像の模式図である。第４図は２値化画像の模式図（１は
図形,0は背景）であり、（ａ）は前走査線、下ライン
（ｂ）はラベル付け処理対象部分を示す。第５図は第４
図上ライン（ａ）のラベルバッファの内容を示したもの
である。そして下ライン（ｂ）はそのラベルバッファの
内容に基づきラベル付けされた状態を示している。つま
りラベルバッファの内容（ラベル）に基づき、図中
（ｂ）ラインの画素カ，キはＡに、画素クはＢにラベル
付けされる。一方画素ケ，コ，サは隣接画素にラベルが
ないので、未使用ラベルＣにラベル付けされる（第６図
参照）。

また参考として、第１図第10図ラインまで走査，ラベル
付けを終了した際のラベルの模式図及び第10ラインのラ
ベルバッファの内容の模式図を第７図，第８図に示す。

第９図は第１図の各画素をすべてラベル付けした状態を
表す模式図である。次に各ラベルのカウント点数及び連
結先のラベルを調べる。第10図はその結果を示し、第９
図のラベル付けに基づく各ラベルのカウント点数及び連
結先のラベルを表したものであり、そして第10図に示す
如き内容がメモリに記憶される。

次に個々のラベルのカウント点数が予め設定した消去点
数即ち前記閾値（例えば14点）未満の場合は、連結先の
ラベルカウント点数との総和点数を調べる。

一方上述した如きラベル付け，ラベルカウント点数計数
のための走査とは前記消去点数分のライン数だけ遅れ
て、再び前回の走査時と同時のラベル付けを行う。そし
てこのラベル付けを行うと共に、メモリに記憶される第
10図の如きラベルカウント点数及び連結先指示に基づ
き、前記層和点数（或いは連結ラベルが無い場合は個々
のラベルカウント点数）が14点未満のラベルに対する画
素はすべて消去する。このラベル付け及び消去のための
走査の際も、最初のラベル付けのための走査は継続され
ており、最初の走査線と２回目の走査線とは常に消去点
数分のライン数差だけ隔たっている。

以下第１図（第９図）に示す画像における消去処理につ
いて具体的に説明する。第９図において、ラベルＡ（20
点）はそれ自体で14点以上あるので残存する。ラベルB,
C,D,E,Kはそれ自体は３点ずつしかないが、互いに14点
のラベルＧを含めて連結しており総和は29点となるの
で、ラベルＧと共に残存する。一方ラベル（２点），ラ
ベルＨ（３点）は互いに連結しているが、総和が５点し
かないので消去する。ラベルI,J,Lは連結するラベルが
なく、また点数も夫々4,5,2点であるから消去する。

そして、小粒子（ラベルF,H,I,J,L相当）は除去され、
大粒子だけが残った画像（第11図参照）が得られる。

尚本実施例では画素消去のための設定点数を14点とした
が、これに限らず何点でも良いことは勿論であり、この
設定点数の大小により除去されるべき小粒子の面積レベ
ルが決定される。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明方法にあっては、各画素のラベ
ル付けを行ってラベルカウント点数及び連結先を調べ、
次に全く同様のラベル付けを行って連結状態を考慮しな
がら設定点数未満の粒子を除去するが、本発明では各画
素を走査しながら隣接画素のラベルを参照して各画素を
ラベル付けするので、全画素の内容をメモリに記憶する
必要がなくメモリが小容量で済む。

また１回目の走査と前記設定点数分遅れでの走査とを並
行して行うので実時間的に小粒子の除去が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は２値化画像の模式図、第2,8図はラベルバッフ
ァの模式図、第3,4,5,6図は本発明方法におけるラベル
付けを説明するための画像の模式図、第７図は第１図の
ラベル付け中途の画像の模式図、第９図は第１図のラベ
ル付け後の画像の模式図、第10図は第９図におけるラベ
ルカウント点数及びラベルの連結先の表示図、第11図は
小粒子除去後の画像の模式図、第12,13,14,15,16,17,18
図は従来技術を説明するための画像の模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２値化画像中に含まれる小粒子を除去する
   方法において、 前記２値化画像の各画素を走査しながら、走査済の隣接
   画素のラベルを調べることにより各画素のラベル付けを
   順次行い、各ラベル毎の画素数及び各ラベル毎の連結状
   態を記憶し、前記走査を継続しつつ、少なくとも所定ラ
   イン数遅れて再び前記各画素を走査し、走査済の隣接画
   素のラベルを調べることにより各画素をラベル付けし、
   このラベル付けに際し、記憶してある連結状態に基づい
   て求めた各粒子の画素点数合計値が前記ライン数に満た
   ない粒子は除去することを特徴とする小粒子除去方法。