JPH07105368A - 画像のラベリング方法および画像のラベリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】高速なラベリング処理を実現する。 【構成】入力２値画像の各ラインについて、画素のかた
まり（ブロック）毎に仮ラベルを与え、仮ラベルに結合
ラベルを与える処理を順次行う。全てのラインについて
終了したら、各仮ラベルを当該仮ラベルに与えられた結
合ラベルに従い本ラベルに変更する。ブロックが孤立し
ている場合には新たな値の仮ラベルを与え、ブロックが
前ラインの一つのブロックと連結している場合には、そ
の前ラインのブロックに与えられた仮ラベルに与えられ
た結合ラベル（または仮ラベル）を与える。ブロックが
前ラインの２つのブロックと結合している場合には、一
方のブロックに与えられた仮ラベルに与えられた結合ラ
ベル（または仮ラベル）を与えると共に、結合ラベルと
して他方のブロックに与えられた仮ラベルに与える。ブ
ロックの判定と前ラインのブロックとの結合の判定は、
着目画素Ｐと、その隣接する画素Ｐ０、ＱＡ、ＱＢ、Ｑ
Ｃとの連結関係を、Ｐ０をラスタ順に移して順次判定す
ることにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象物標の画像情報か
ら画像中の領域を抽出し存在する物標を抽出する画像処
理の技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種製品の形状検査装置や無人搬
送車の視覚センサ部等には、対象物標の画像情報から画
像中の特徴のある領域を抽出し存在する物標の形状を認
識する技術が適用されている。また、このような技術に
おいては、画像情報からの領域抽出に画素のかたまり毎
にラベル付けを行う、いわゆるラベリング処理を適用す
るのが一般的である。また、従来のラベリング処理の技
術としては、対象画像の性質に応じて対象画像を繰り返
し走査しながら、ラベル付けを行う技術が知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のラベリ
ング処理の技術によれば、対象画像の性質に依存して対
象画像を何回も繰り返し走査する必要があるため、実用
的サイズのハ−ドウェアロジック回路で実現することが
困難であると共に、画像情報を取り込むカメラの出力信
号に同期してリアルタイムに処理するのことが困難であ
った。

【０００４】そこで、本発明は、実用的サイズのハ−ド
ウェアロジック回路でラベリング処理を実現したラベリ
ング装置を提供することを目的とする。

【０００５】また、本発明は、リアルタイムにラベリン
グ処理を行うことのできる画像のラベリング方法を提供
することを目的とする。

【０００６】具体的には、高速（１フレ−ム相当時間）
にラベリングを行う装置、および、比較的出現頻度が少
ないと思われる着目画素と、その左上の画素および右上
の画素の連結処理を簡略化することにより、ハ−ドウェ
ア規模を小さくした装置、および、実用上、使用しずら
い本ラベルの飛びを無くした装置を提供することを目指
す。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、入力２値画像中の所定の値を有する画素に、
前記所定の値の画素のかたまり毎にラベルを与えるラベ
リング方法であって、順次入力画像の各ラインをライン
の並び順に、順次着目し、着目するライン中の前記所定
の値の画素に仮ラベルを与え、与えた仮ラベルに結合ラ
ベルを与える第１のステップと、各仮ラベルに与えられ
た結合ラベルに従い、直接的もしくは間接的に連結関係
を有する複数の仮ラベルに対して、一つの本ラベルを割
り当てる第２のステップと、各画素に与えられている仮
ラベルを、当該仮ラベルに割り当てられた本ラベルに更
新する第３のステップとを有し、各仮ラベルに結合ラベ
ルが与えられている場合には、結合ラベルを当該仮ラベ
ルの参照ラベルとし、仮ラベルに結合ラベルが与えられ
ていない場合には、当該仮ラベルを当該仮ラベルの参照
ラベルと呼ぶこととした場合に、前記第１のステップ
は、着目するラインの、前記所定の値の画素の連続であ
るブロックに順次着目し、着目するブロックと、着目す
るラインの前に着目したライン中のブロックとの連結関
係を調べる第４のステップと、連結するブロックが存在
しない場合には特定の値の仮ラベルを着目するブロック
に与える第５のステップと、連結するブロックが一つ存
在する場合には当該連結するブロックに付されている仮
ラベルの参照ラベルを、仮ラベルとして着目するブロッ
クに与える第６のステップと、連結するブロックが複数
存在する場合には連結するブロックのうちの一つのブロ
ックを選択し、選択したブロックに与えられている仮ラ
ベルの参照ラベルを着目するブロックに仮ラベルとして
与えると共に選択しなかったブロックに与えられている
仮ラベルに、選択したブロックに与えられている仮ラベ
ルの参照ラベルを、結合ラベルとして与える第７のステ
ップと、着目する画素の属するブロックに与えられた仮
ラベルが前記特定の値でない場合には、着目する画素
に、当該ブロックに与えられた仮ラベルを与え、着目す
る画素の属するブロックに与えられた仮ラベルが前記特
定の値である場合には、着目する画素に、前記特定の値
の仮ラベルのブロック毎に定める新たな値の仮ラベルを
与える第８のステップとを含むことを特徴とする画像の
ラベリング方法を提供する。

【０００８】

【作用】本発明に係るラベリング方法によれば、順次入
力する２値画像の各ラインをラインの並び順に、順次着
目し、着目したライン中の前記所定の値の画素に仮ラベ
ルを与え、与えた仮ラベルに結合ラベルを与え、各仮ラ
ベルに与えられた結合ラベルに従い、直接的もしくは間
接的に連結関係を有する複数の仮ラベルに対して、一つ
の本ラベルを割り当て、各画素に与えられている仮ラベ
ルを、当該仮ラベルに割り当てられた本ラベルに更新す
る。

【０００９】ここで、仮ラベルと、結合ラベルは、次の
ようにして、各画素と仮ラベルに与えられる。

【００１０】すなわち、着目するラインの、前記所定の
値の画素の連続であるブロックに順次着目し、着目する
ブロックと、着目したラインの前に着目したライン中の
ブロックとの連結関係を調べ、連結するブロックが存在
しない場合には特定の値の仮ラベルを着目するブロック
に与え、連結するブロックが一つ存在する場合には当該
連結するブロックに付されている仮ラベルの参照ラベル
を、仮ラベルとして着目するブロックに与え、連結する
ブロックが複数存在する場合には連結するブロックのう
ちの一つのブロックを選択し、選択したブロックに与え
られている仮ラベルの参照ラベルを着目するブロックに
仮ラベルとして与えると共に選択しなかったブロックに
与えられている仮ラベルに、選択したブロックに与えら
れている仮ラベルの参照ラベルを、結合ラベルとして与
える。

【００１１】そして、着目する画素の属するブロックに
与えられた仮ラベルが前記特定の値でない場合には、着
目する画素に、当該ブロックに与えられた仮ラベルを与
え、着目する画素の属するブロックに与えられた仮ラベ
ルが前記特定の値である場合には、着目する画素に、前
記特定の値の仮ラベルのブロック毎に定める新たな値の
仮ラベルを与える。

【００１２】このように、本発明に係るラベリング方法
によれば、入力画像を構成する各ラインのブロックに順
次着目し、着目した各画素について、当該着目したブロ
ックに隣接するブロックのうち、過去に着目したブロッ
クとの連結関係のみを調べ仮ラベルを与える。このよう
にすると、将来着目するはずのブロックを介して連結す
る、将来着目するはずのブロックには、異なる仮ラベル
が与えられるが、これは、将来着目するはずのブロック
に実際に着目したときに、このブロックに連結する過去
に着目したブロックに付されている仮ラベルを変更する
か、過去に着目したブロックに付されている仮ラベル間
の連結を表す結合ラベルを別途記憶するようにし、全て
の画素に仮ラベルを与え終わったのちに、この結合ラベ
ルに基づいて、各仮ラベルを本ラベルに更新することに
より解決される。

【００１３】なお、ブロック間の連結は、着目したライ
ンの各画素に、画素の並び順に順次着目し、着目した各
画素について、着目する画素と着目するラインの前に着
目したライン中のブロックとの連結関係と、着目する画
素と当該着目する画素と同ライン中の着目する画素の前
に着目した画素との連結関係と、着目する画素と同ライ
ン中の着目する画素の前に着目した画素と着目するライ
ンの前に着目したライン中のブロックとの連結関係に応
じて、着目する画素の属するブロックと、着目するライ
ンの前に着目したライン中のブロックとの連結関係を順
次判定することにより求めることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るラベリング装置の一実施
例を説明する。

【００１５】まず、本実施例に係るラベリング装置が行
うラベリング処理について説明する。

【００１６】さて、ラベリング処理とは、カメラにより
取り込んだ入力２値画像中の、ラベリングの対象となる
画素の値として定めた値を有する画素（領域画素と呼
ぶ）のかたまり（領域と呼ぶ）毎にラベル（番号）をつ
けていく処理であり、一般に領域を抽出するために有効
な処理である。

【００１７】まず、領域のラベル付けを行う場合に用い
る連結条件について説明する。連結条件とは、画素と画
素が連結、すなわち、同じ領域中にあるかを判定するた
めの条件であり、４−連結を用いた連結条件や、８−連
結を用いた連結条件等が広く知られている。本第実施例
では、連結条件として８−連結を用いた連結条件を用い
る。図１には８−連結の状況を示しておく。この図は、
８−連結によれば、図１の中心の画素と、これを囲む８
の画素が隣接しているとみなされることを示している。
８−連結を用いた連結条件によれば、２点ＰとＱとの間
に、８−連結によって隣接している画素列による経路が
存在するときに２点ＰとＱは連結しており、同じ領域内
に存在すると判断する。

【００１８】本実施例では、カメラにより取り込んだ画
像を２値化した２値画像に、画像中の（１）の画素を領
域画素とし、（０）の画素を背景画素（領域外のラベリ
ングの対象とならない画素）として、８−連結を用いた
連結条件によるラベリング処理を行う場合を例にとり、
本発明を説明する。

【００１９】さて、本実施例では、このようなラベルン
グ処理を、次の３つの処理を逐次、実行することにより
実現する。

【００２０】（１）仮ラベリング処理 （２）テーブル操作処理 （３）本ラベリング処理 以下、この場合の（１）仮ラベリング処理、（２）テー
ブル操作処理、（３）本ラベリング処理の内容について
説明する。

【００２１】（１）仮ラベリング処理 仮ラベリング処理では、入力画像をラスタ順に各ライン
毎に２回ずつ走査し処理する。１回目の走査時の処理で
は、ライン内の画素のかたまり（ブロック）毎にブロッ
クナンバーを付けながら、各ブロックが前ラインの、ど
のブロックと連結しているかを調べ、各ブロックに仮ラ
ベルを付与する。また、前ラインのブロックとの連結が
見られる場合には、両ブロックに与えた仮のラベル間の
連結を記憶する。そして、２回目の走査時の処理では、
画素の属するブロックに与えた仮ラベルを各画素に付与
する。なお、ｎ番目のラインの１回目の走査時の処理
と、ｎ−１番目のラインの２回目の走査時の処理は並行
して行われる。すなわち、仮ラベリング処理は、パイプ
ライン処理により実行される。

【００２２】本実施例では、このような仮ラベリング処
理のために、ブロックナンバを生成するブロックカウン
タと、ブロックに対応付けてブロックに付与した仮ラベ
ルを登録するテ−ブルとしてブロックテ−ブル（以下、
「ＢＴ」で表す）を設け、ブロックに与えた仮ラベルに
対応付けて、当該ブロックと連結しているブロックに与
えた仮ラベルを記憶するラベル結合テ−ブル（以下、
「ＬＴ］で表す）と、入力画素と当該画素が属するブロ
ックに付したブロックナンバの対応を記憶するブロック
ナンババッファ（以下、「ＢＮＢ」で表す）と、仮ラベ
ルの値を生成する仮ラベルカウンタを設ける。なお、Ｂ
Ｔは、ライン毎に初期化された後１回目の走査時の処理
で作成され２回目の走査時の処理で参照される。

【００２３】以下、２値画像の画素ｘの値をＦ（ｘ）、
ブロックナンバｘのブロックに対応付けられてＢＴに登
録されている仮ラベルをＢＴ（ｘ）、仮ラベルｘに対応
付けられてＬＴに記憶されている仮ラベルをＬＴ
（ｘ）、２値画像の画素ｘに与えられた仮ラベルをＧ
（ｘ）、２値画像の画素ｘの属するブロックに与えられ
たブロックナンバをＢＮＢ（ｘ）、仮ラベルカウンタの
カウント値をＫＬ、ブロックカウンタのカウント値をＢ
Ｃと表すこととして、仮ラベリング処理の詳細を説明す
る。

【００２４】＜初期化処理＞仮ラベリング処理では、ま
ず、ＬＴに各仮ラベル値に対応付けて結合ラベルの初期
値０を登録し、仮ラベルカウンタの初期値を１をセット
する。

【００２５】そして、各ライン毎に以下の処理を繰り返
す。ただし、図２に示すように着目する画素をＰ、画素
Ｐの左（１つ前）の画素をＰ０，上（１ライン上）の画
素をＱＢ，画素ＱＢの右（１つ後）の画素をＱＡ、ＱＢ
の左（１つ前）の画素をＱＣと表すことにする。

【００２６】＜１回目の走査時の処理＞ （処理０） ・最初にブロックカウンタを０にクリアする。

【００２７】（処理１） ・Ｆ（Ｐ）＝０の場合は処理２に、Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ
（P0）＝０の場合は処理３に、Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）
＝１の場合は処理４に進む。

【００２８】（処理２） ・Ｆ（P0)＝１ならばＢＣをインクリメントする。

【００２９】この処理は、次に現れる値１の連続した画
素よりなる属するブロックに、Ｐ０の属するブロックに
与えたブロックナンバより１大きいブロックナンバを与
えることに相当する。

【００３０】（処理３） ・Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）＝０の場合は以下の処理を行
う。

【００３１】Ｇ（QA），Ｇ（QB），Ｇ（QC）の状態を調
べ、その状況により図３に従い定まる処理Ａ〜Ｅのうち
のいづれかの処理を行う。

【００３２】処理Ａ ＢＴ（ＢＣ）＝０とする。

【００３３】処理Ｂ ＬＴ｛Ｇ（QA）｝＝０ならばＢＴ
（ＢＣ）＝Ｇ（QA） ＬＴ｛Ｇ（QA）｝≠０ならばＢＴ（ＢＣ）＝ＬＴ｛Ｇ
（QA）｝ とする。

【００３４】処理Ｃ ＬＴ｛Ｇ（QB）｝＝０ならばＢＴ
（ＢＣ）＝Ｇ（QB） ＬＴ｛Ｇ（QB）｝≠０ならばＢＴ（ＢＣ）＝ＬＴ｛Ｇ
（QB）｝ とする。

【００３５】処理Ｄ ＬＴ｛Ｇ（QC）｝＝０ならばＢＴ
（ＢＣ）＝Ｇ（QC） ＬＴ｛Ｇ（QC）｝≠０ならばＢＴ（ＢＣ）＝ＬＴ｛Ｇ
（QC）｝ とする。

【００３６】 処理Ｅ ＬＴ｛Ｇ（QA）｝＝０ならばＸ＝Ｇ（QA） ＬＴ｛Ｇ（QA）｝≠０ならばＸ＝ＬＴ｛Ｇ（QA）｝ ＬＴ｛Ｇ（QC）｝＝０ならばＹ＝Ｇ（QC） ＬＴ｛Ｇ（QC）｝≠０ならばＹ＝ＬＴ｛Ｇ（QC）｝ としてＸとＹを比較する。

【００３７】 Ｘ＜ＹならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｘ，ＬＴ（Ｙ）＝Ｘ Ｘ≧ＹならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｙ，ＬＴ（Ｘ）＝Ｙ とする。

【００３８】すなわち、以上の処理では、左の画素とも
前のラインのブロックとも連結していない画素の属する
ブロックに対しては、仮ラベルとして、まず０を与えて
おく。なお、このブロックに属する全ての画素について
は、１回目の走査時の処理が終了した時点でも、仮ラベ
ル値が０のままであれば、２回目の走査時の処理にて新
たな仮ラベルが与えられることになる。

【００３９】また、左の画素と連結してなく前のライン
の１つのブロックとのみ連結している画素の属するブロ
ックに、連結している前のラインのブロックに既に与え
られている仮ラベルに付与されている結合ラベル（結合
ラベルが与えられて無ければ、すなわち値０であれば仮
ラベル）を仮ラベルとして与える。また、左の画素と連
結してなく前のラインの２つのブロックと連結している
画素の属するブロックに、連結している前のラインのブ
ロックに既に与えられている２つの仮ラベルに、それぞ
れ付与されている結合ラベル（結合ラベルが与えられて
無ければ、すなわち値０であれば仮ラベル）のうちの小
さい方を仮ラベルとして与え、与えた最小の仮ラベルを
結合ラベルとして、大きい方の仮ラベルに対して与え
る。

【００４０】（処理４） ・Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）＝１の場合は以下の処理を行
う。

【００４１】Ｇ（QA）＝０ならばなにもしない。

【００４２】Ｇ（QA）≠０のとき Ｘ＝ＢＴ（ＢＣ） ＬＴ｛Ｇ（QA）｝＝０ならばＹ＝Ｇ（QA） ＬＴ｛Ｇ（QA）｝≠０ならばＹ＝ＬＴ｛Ｇ（QA）｝ としてＸ，Ｙの状況を調べ、 Ｘ＝０ならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｙ Ｘ≠０，Ｘ＞ＹならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｙ，ＬＴ（Ｘ）＝
Ｙ Ｘ≠０，Ｘ≦ＹならばＬＴ（Ｙ）＝Ｘ の処理を行う。

【００４３】すなわち、以上の処理では、着目する画素
の左の画素が着目する画素を介してのみ前のラインのブ
ロックと連結している場合に、先に左の画素の属するブ
ロック（着目する画素の属するブロックでもある）に与
えた仮ラベル値０を、着目する画素を介してのみ連結す
る前のラインのブロックに既に与えられている仮ラベル
に付与されている結合ラベル（結合ラベルが与えられて
無ければ、すなわち値０であれば仮ラベル）に変更す
る。

【００４４】また、前のラインのブロックと着目する画
素を介さずとも連結している左の画素が、着目する画素
を介してのみ右上の画素の属するブロックと連結してい
る場合に、左の画素の属するブロックに既に与えた仮ラ
ベルと、右上の画素の属するブロックに既に与えられて
いる仮ラベルに付与された結合ラベル（結合ラベルが与
えられて無ければ、すなわち値０であれば仮ラベル）の
うちの小さい方を、着目する画素と左の画素の属するブ
ロックの仮ラベルとし、小さい方の仮ラベルを結合ラベ
ルとして、大きい方の仮ラベルに対して与える。

【００４５】＜２回目の走査時の処理＞ ・Ｆ（Ｐ）＝０ならばＧ（Ｐ）＝０とする。

【００４６】・Ｆ（Ｐ）≠０の場合次の処理を行う。

【００４７】Ａ＝ＢＮＢ（Ｐ） Ｂ＝ＢＴ（Ａ） Ｂ≠０のとき、Ｇ（Ｐ）＝Ｂ この処理は、前のラインのブロックと連結しているブロ
ックの画素に、当該ブロックに与えた仮ラベルを付与す
ることに相当する。

【００４８】 Ｂ＝０のとき、Ｇ（Ｐ）＝ＫＬ，ＫＬ＝ＫＬ＋１ この処理は、前のラインのブロックと連結していないブ
ロックの画素に新たな仮ラベルを与えることに相当す
る。

【００４９】以上の処理で、仮ラベル画像Ｇ（ｘ）とＬ
Ｔが得られることになる。本実施例に係る仮ラベリング
処理の詳細を示した。

【００５０】このような仮ラベリング処理を、具体的な
入力画像を例に取り示すと次のようになる。すなわち、
たとえば、図４ａに示した、入力画像の図４ｂに示すａ
〜ｈ、ｋ〜ｎの画素を着目点とした処理を終了した時点
のＢＴとＬＴの内容は、図５〜図７に示すようになる。

【００５１】また、全ての処理が終了すると、各画素に
仮ラベルが与えられた図８に示す仮ラベル画像Ｇ（ｘ）
と、図９に示すＬＴが得えられる。

【００５２】（２）テーブル操作処理 以下、テーブル操作処理の内容について説明する。

【００５３】テーブル操作処理では、ＬＴの情報を基
に、複数の仮ラベルを一つの本ラベルに変換する。ま
た、このとき本ラベルの飛びができないようにする操作
も行う。

【００５４】すなわちこの処理では、まず、仮ラベル値
が大きい方からＬＴの結合ラベルを読みだし、結合ラベ
ルが存在する場合（結合ラベル値が０でない場合）は、
そのラベルの結合情報を見て最終的には独立（結合ラベ
ル値が０の場合）のものにたどりつき、そのラベルを自
分の本ラベルとする。結合ラベル値が最初から０の場合
は、そのラベルを自分の本ラベルとする。具体的には、
仮ラベル値が大きい方からＬＴのエントリを順次着目し
次の処理を行う。

【００５５】ａ．着目するエントリの仮ラベル値が０の
場合には、この仮ラベル値を着目するエントリに本ラベ
ル値として登録し、次のエントリの処理に進む。他の場
合はｂの処理を行う。

【００５６】ｂ．着目するエントリの仮ラベル値が０で
ない場合には、結合ラベル値と同じ値の仮ラベル値のエ
ントリを参照エントリとし、ｃの処理を行う。

【００５７】ｃ．参照エントリの仮ラベル値の結合ラベ
ル値が０の場合には、この参照エントリの仮ラベル値を
着目するエントリに本ラベル値として登録し、次のエン
トリの処理に進む。他の場合はｄの処理を行う。

【００５８】ｄ．参照エントリの仮ラベル値と結合ラベ
ル値が異なる場合には、参照エントリの結合ラベル値と
同じ値の仮ラベル値のエントリを参照エントリとし、ｃ
の処理に戻る。

【００５９】以上の処理で、図１０ａに示す入力画像に
対して得られる、図１０ｂに示す仮ラベル画像に対応す
る、図１１ａに示すＬＴの内容は図１１ｂのように変更
される。なお、図１０ａに示した入力画像は、以下の説
明を明瞭にするために、図４ａに示した入力画像の１画
素（図１０ａ中のＰ）の値を１から０に変更したもので
ある。

【００６０】次に、ラベルをつめる処理を行う。この処
理は、ソート用テーブル（以下、「ＳＴ」で表す）と新
ラベルカウンタ（以下、「ＮＬ」で表す）を用意し、Ｌ
Ｔ仮ラベルの値の小さいエントリから本ラベルを読みだ
しながら以下の処理を行うことで実現できる。

【００６１】すなわち、ＬＴの仮ラベルｘのエントリに
登録されている本ラベルをＬＴ（ｘ）、ＳＴのエントリ
ｘに登録されている値をＳＴ（ｘ）と表すこととして、
以下の処理を、ＬＴの仮ラベルの値の小さいエントリか
ら順に次の処理を各エントリに対して行う。

【００６２】・ ＬＴ（ｘ）＝ｘならばＮＬをインクリ
メントし、その値をＬＴ（ｘ）に格納し、ＳＴ｛ＬＴ
（Ｘ）｝にＮＬを格納する。

【００６３】・ ＬＴ（ｘ）≠ｘならばＲ＝ＳＴ｛ＬＴ
（ｘ）｝として、ＬＴ（ｘ）にＲを格納する。なお、Ｎ
Ｌは、初期値として、０を与えておく。

【００６４】このような処理により、図１１ｂに示した
ＬＴの内容が、図１１ｃに示すように変更される。ま
た、このときのＳＴの内容は図１２に示すようになる。

【００６５】（３）本ラベリング処理 この処理は、仮ラベル画像Ｇ（ｘ）とＬＴから本ラベル
画像Ｈ（ｘ）を作成する処理を行う。

【００６６】この処理は、仮ラベル画像の各画素に順次
着目し、着目画素をＰとして以下の処理を順次行うこと
により実現される。

【００６７】・Ａ＝Ｆ（Ｐ） ・Ｂ＝ＬＴ（Ａ） ・Ｇ（Ｐ）＝Ｂ この処理の結果、図１１ｂに示した仮ラベル画像と、図
１１ｃに示したＬＴより、図１３に示す本ラベル画像を
得ることができる。

【００６８】以下、このような処理を行う本実施例に係
るラベリング装置の構成と動作について説明する。

【００６９】本ラベリング処理装置は、以下に示す７つ
のステ−ジを順次実行することによりラベリング処理を
行う。

【００７０】Ｓ０：初期化処理 Ｓ１：ブロックナンバ付け（前記仮ラベリング処理の第
１回目の走査時の処理に相当する） Ｓ２：仮ラベル付け前記（仮ラベリング処理の第２回目
の走査時の処理に相当する） Ｓ３：結合テーブル（ＬＴ）の結合情報統合処理（前記
テ−ブル走査処理の本ラベルへの変換処理に相当する） Ｓ４：結合テーブル（ＬＴ）のラベル飛びを無くす処理
（前記テ−ブル走査処理の本ラベルをつめる処理に相当
する） Ｓ５：本ラベル付け（前記本ラベリング処理に相当す
る） Ｓ６：データ出力（前記本ラベル画像を出力する処理で
ある） さて、本実施例に係るラベリング装置は、このような処
理を、１０ＭＨｚの基本クロックに同期して行う。ＮＴ
ＳＣの、３０Ｈｚのレ−トで入力する、５１２＊４８４
の画素より成る２値画像フレームを処理するとすると、
本ラベリング処理装置は、図１４に示すように、１画像
フレ−ムを２フレ−ム期間（１／１５ｓｅｃ）で処理す
ることができる。すなわち、Ｓ０をＬＴの大きさ相当の
期間（例えば５１．２μｓｅｃ）で、Ｓ１を約３／４フ
レーム期間で、Ｓ２をＳ１とほぼ同時に行うことがで
き、また、Ｓ３を約１／２フレーム期間で、Ｓ４をＬＴ
の大きさ相当の期間（例えば５１．２μｓｅｃ）で、Ｓ
５を約３／４フレーム期間で、Ｓ６を約３／４フレーム
期間で行うことができる。

【００７１】なお、１０ＭＨｚ以外の基本クロックに同
期して処理を行うことも可能で、たとえば、２０ＭＨｚ
の基本クロックに同期して処理を行うと、Ｓ０〜Ｓ６は
１０ＭＨｚの基本クロックを用いる場合の半分、すなわ
ち１フレ−ム相当時間内で処理を行うことができる。

【００７２】また、以下に示すように、本実施例に係る
ラベリング装置は、図１４に示したように、各画像フレ
−ムについてパイプライン処理を行うことができるよう
に構成されているので、リアルタイムに画像のラベリン
グ処理を実行することができる。

【００７３】以下、本実施例に係るラベリング装置の構
成と、前記Ｓ０〜Ｓ６迄の各ステ−ジにおける動作の詳
細を説明する。

【００７４】図１５、１６に本実施例に係るラベリング
装置の構成を示す。

【００７５】図示するように、本実施例に係るラベリン
グ装置は、入力制御１４０１、ブロックカウンタＢＣ１
４０２、ブロックナンバナッファＢＮＢ１４０３、遅延
回路Ｚ１（１４０４〜１４０６）、ＢＴアドレスセレク
タ１４０７、２つのブロックテ−ブルＢＴＡ１４０８、
ＢＴＢ１４０９、ＢＴＡデータセレクタ１４１２、ＢＴ
Ｂデータセレクタ１４１３、仮ラベルカウンタＫＬ１４
１４、ＫＲＡＭデータセレクタ１４１５、仮ラベル画像
を記憶するＫＲＡＭ１４１９、仮ラベルアドレスカウン
タＫＡ１４２１、カウンタＨＣ１４２２、カウンタＣＮ
Ｔ１（１５１１）、カウンタＣＮＴ２（１５１２）、２
つの仮ラベル結合テ−ブルＬＴＢ１５１６、ＬＴ１５１
５、ＬＴＢアドレスセレクタ１５１５、ＬＴアドレスセ
レクタ１５１４、比較器１５１７、１５１９、１５２
０、１５２３、１５３２、ＬＴＢデータセレクタ１５２
１、ＬＴデータセレクタ１５２２、ソ−ト用テ−ブルＳ
Ｔ１５２３、ＳＴデータセレクタ１５３４、値０発生手
段ＮＬ１５２６、フリップフロップＤ−ＦＦ１５３１、
Ｄ−ＦＦデータセレクタ１５３０、本ラベル画像を格納
するＬＲＡＭ１５２８、ＬＲＡＭデータセレクタ１５２
７を有している。

【００７６】次に、入力制御１４０１の内部構成を図１
７に示す。

【００７７】図示するように、入力制御は、入力・全体
制御部１６０１と、ブロックナンバ付け制御部１６０２
を有している。

【００７８】入力・全体制御部１６０１は、２値画像デ
ータの値（０または、１）のどちらの値の画素をラベリ
ングの対象とするかを指定する“入力０−１切替”と、
連結条件（４−連結を用いた連結条件、８−連結を用い
た連結条件）のどちらを使用したラベリングを行うのか
を指定する“４−８連結切替”と、クロックに同期して
ラスタ順に取り込む画素データＩＮを受け取る。そし
て、画素データ“ＩＮ”を“入力０−１切替”が値０の
画素をラベリングすることを指定している場合には、画
素データの値を反転し、画素データ“Ｐ”として出力す
る。また、これと同時に前回出力したの画素データ
“Ｐ”を１クロック遅延した遅延画素データＰ０を出力
する。また、画素データ“Ｐ”の画像フレ−ム上の位置
に応じて、現在実行すべきステ−ジを、それぞれ指定す
る信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６と、
ＢＴアドレスセレクタ１４０７を制御するＢＴアドレス
セレクト信号を出力する。なお、信号Ｓ０はステ−ジＳ
０を実行すべきことを、Ｓ１はステ−ジＳ１を実行すべ
きことを、Ｓ２はステ−ジＳ２を実行すべきことを、Ｓ
３はステ−ジＳ３を実行すべきことを、Ｓ４はステ−ジ
Ｓ４を実行すべきことを、Ｓ５はステ−ジＳ５を実行す
べきことを、Ｓ６はステ−ジＳ６を実行すべきことを表
す信号であり、図１４に示すタイミングに従い複数同時
に出力される。なお、ここでは、連結条件は８−連結を
用いた連結条件を指定しているものとして説明する。

【００７９】ブロックナンバ付け制御部１６０２は、入
力・全体制御部１６０１よりの信号Ｓ０〜Ｓ６、画素デ
ータＰ、遅延画素データＰ０と、他の各部よりの信号を
入力する。他の各部よりの各信号については後述する。
そして、これらの入力信号の値に応じて、ＢＴＡデータ
セレクタ１４１２を制御するＢＴＡデータセレクト信
号、ＢＴＢデータセレクタ１４１３を制御するＢＴＢデ
ータセレクト信号、ＬＴアドレスセレクタ１５１４を制
御するＬＴアドレスセレクト信号、ＬＴＢアドレスセレ
クタ１５１３を制御するＬＴＢアドレスセレクト信号、
ＬＴデータセレクタ１５２２を制御するＬＴデータセレ
クト信号、ＬＴＢデータセレクタ１５２１を制御するＬ
ＴＢデータセレクト信号を出力する。

【００８０】また、入力・全体制御部１６０１とブロッ
クナンバ付け制御部１６０２は、ＢＴＡ１４０８、ＢＴ
ＡＢ１４０９、ＫＲＡＭ１４１９、ＬＴＢ１５１６，Ｌ
Ｔ１５１８，ＳＴ１５２３，ＬＲＡＭ１５２８の書き込
みや読み出しの制御や、各カウンタの制御等も行う。

【００８１】以下、各ステ−ジ毎に、本実施例に係るラ
ベリング装置の動作の詳細を説明する。

【００８２】まず、ステ−ジＳ０の動作について説明す
る。

【００８３】Ｓ０では、仮ラベル結合テーブル（ＬＴ１
５１８、ＬＴＢ０５１６）のクリアを行う。

【００８４】この処理では、信号Ｓ０によって、ＬＴＢ
データセレクタ１５２１とＬＴデータセレクタ１５２２
に、データ０を選択させ、ＬＴＢアドレスセレクタ１５
１５とＬＴアドレスセレクタ１５１４に、カウンタＨＣ
１４２２よりの出力ＨＣを選択させる。カウンタＨＣは
０より順次１づつインクリメントするカウンタであり、
ステ−ジＳ０では、信号Ｓ０によって、ＬＴＢ１５１６
と、ＬＴ１５１８の最大アドレスまでカウントさせる。
この結果、ＬＴＢ１５１６と、ＬＴ１５１８の内容は全
て０に設定される。

【００８５】なお、ＬＴＢ１５１６と、ＬＴ１５１８
は、同じ容量のＲＡＭで構成している。

【００８６】次に、ステ−ジＳ１の動作について説明す
る。

【００８７】Ｓ１では、各ラインをスキャンし、ラベル
付けされる画素のブロック毎にブロックナンバを付け、
そのブロックナンバに対応した仮ラベルを１ライン毎に
切り替えるブロックテーブル（ＢＴＡ１４１２、ＢＴＢ
１４１３）に格納し、かつ、ブロックナンバを１ライン
分遅延するブロックナンババッファＢＮＢ１４０３に格
納しかつ、仮ラベル結合テーブルをＬＴ１５１８、ＬＴ
Ｂ１５１６上に作成する。

【００８８】まず、この処理では、入力制御１４０１の
入力・全体制御部１６０１（図１７参照）が、現在処理
中のラインが偶数ラインか、奇数ラインかを判定する。
そして、奇数ラインであれば、ＢＴアドレスセレクト信
号によって、ＢＴアドレスセレクタ１４０７にブロック
カウンタＢＣ１４０２よりの出力をＢＴＡ１４０８に出
力させ、ＢＮＢ１４０３よりの値をＢＮＢ１４０９に出
力させる。また、偶数ラインであれば、ＢＴアドレスセ
レクト信号によって、ＢＴアドレスセレクタ１４０７に
ブロックカウンタＢＣ１４０２よりの出力をＢＴＢ１４
０９に出力させ、ＢＮＢ１４０３よりの値をＢＮＡ１４
０８に出力させる。ここで、ＢＴＢ１４０９とＢＮＡ１
４０８のうち、ＢＣ１４０２よりの出力を受けた方をＢ
Ｔ１と呼び、ＢＮＢ１４０３よりの出力を受けた方をＢ
Ｔ２と呼ぶこととすると、ＢＴアドレスセレクト信号に
より、ＢＴ１はステ−ジＳ１の対象に制御され、ＢＴ２
はステ−ジＳ２の対象に制御されると共に、ＢＴ２にデ
ータを出力する方のデータセレクタ１４１２もしくは１
４１３の出力は抑止される。一方、後述するステ−ジＳ
２の処理により生成された前ラインの仮ラベルＫＤを、
遅延回路１４１６で１ライン分遅延させたデータＧ（Ｑ
Ａ）、Ｇ（ＱＡ）をさらに遅延回路で遅延させたデータ
Ｇ（ＱＢ）、Ｇ（ＱＢ）をさらに遅延回路で遅延させた
データＧ（ＱＣ）がブロックナンバ付制御部１６０２に
送られる。また、ＢＴ１のＢＣ１４０２の出力アドレス
より仮ラベルＢＴＡＤもしくはＢＴＢＤがブロックナン
バ付制御部１６０２に送られる。

【００８９】さて、ブロックナンバ付制御部１６０２
は、まず、データＰ、Ｐ０を判定し、Ｐ＝Ｐ０＝０の場
合は次の画素データの処理に移る。また、Ｐ＝０かつＰ
０＝１の場合には、ブロックカウンタＢＣ１４０２の値
を１インクリメントする。なお、これらの処理は、前述
した（処理１）に相当する。

【００９０】一方、Ｐ＝１かつＰ０＝０の場合には、ブ
ロックナンバ付制御部１６０２は、遅延回路１４１６、
１４１７、１４１８から送られたＧ（ＱＡ）、Ｇ（Ｑ
Ｂ）、Ｇ（ＱＣ）の値を判定し、Ｇ（ＱＡ）＝Ｇ（Ｑ
Ｂ）＝Ｇ（ＱＣ）＝０の場合には、ＢＴＡデータセレク
タ１４１２もしくはＢＴＢデータセレクタ１４１３を制
御し、ＢＴ１のＢＣ１４０２が出力するアドレスにデー
タ０を書き込む。この処理は前述した処理Ａに相当す
る。

【００９１】Ｇ（ＱＡ）＝Ｇ（ＱＢ）＝Ｇ（ＱＣ）＝０
でない場合には、図１８に示すように、Ｇ（ＱＡ）、Ｇ
（ＱＢ）、Ｇ（ＱＣ）の値に応じて、ＬＴアドレスセレ
クタ１５１４とＬＴＢアドレスセレクタ１５１６を制御
し、仮ラベル１８０１をアドレスとしてＬＴ１５１８、
ＬＴＢ１５１６結合ラベルデータＬＴＤ、ＬＴＢＤを読
みだし、その値１８０２、１８０２に応じて、ＢＴ１に
書き込むデータ１８０４を決定し、ＢＴＡデータセレク
タ１４１２もしくはＢＴＢデータセレクタ１４１３を制
御し、ＢＴ１のＢＣ１４０２が出力するアドレスに決定
したデータを書き込ませる。この処理は、前述した（処
理Ｂ）から（処理Ｅ）のＢＴ（ＢＣ）の値の決定に相当
する。ただし、Ｇ（ＱＡ）＝１、Ｇ（ＱＢ）＝０、Ｇ
（ＱＣ）＝１の場合には、前述した（処理Ｅ）のアルゴ
リズムに従い、ＬＴ１５１８、ＬＴＢ１５１６のアドレ
スと、そのアドレスに書き込むデータと、ＢＴ１のＢＣ
１４０２が出力するアドレスに書き込むデータを決定
し、ＬＴ１５１８とＬＴＢ１５１６とＢＴ１への書き込
みを行う。

【００９２】最後に、Ｐ＝１かつＰ０＝１の場合には、
ブロックナンバ付制御部１６０２は、遅延回路１４１
６、１４１７、１４１８から送られたＧ（ＱＡ）の値を
判定し、Ｇ（ＱＡ）＝０の場合は次の画素データの処理
に移る。そして、Ｇ（ＱＡ）＝０でない場合には、ま
た、ＬＴアドレスセレクタ１５１４を制御し、アドレス
Ｇ（ＱＡ）より結合ラベルＬＴＤを読み出す。そして、
前述した（処理４）のアルゴリズムに従い、ＢＴ１より
読み出せている仮ラベルＢＴＡＤもしくはＢＴＢＤとＬ
ＴＤとＬＴＢＤを用いて、ＬＴ１５１８、ＬＴＢ１５１
６のアドレスと、そのアドレス書き込むデータと、該当
する場合にはさらにＢＴ１のＢＣ１４０２が出力するア
ドレスに書き込むデータを決定し、ＬＴ１５１８とＬＴ
Ｂ１５１６とＢＴ１への書き込みを行う。

【００９３】なお、以上の処理でＬＴ１５１８、ＬＴＢ
１５１６に与えたアドレスやデータは、それ以前に判定
のために既に読みだしているデータである。

【００９４】ところで、以上の処理において、ブロック
ナンバ付制御部１６０２は、ＬＴＤ、ＬＴＤＢが０であ
るか否かの判定を、比較器１５１７、１５２０の出力す
るＬＴＢＤＺ、ＬＴＤＺを用いて判定する。比較器１５
１７、１５２０は、ＬＴＤ、ＬＴＤＢと値０が等しいか
を比較し、その結果を出力する。

【００９５】さて、ＢＮＢ１４０３は、ブロックナンバ
を発生するＢＣ１４１２の出力を１ライン遅延させる。
したがい、ＢＴ２よりは前のラインの仮ラベルが順次読
み出され、遅延回路１４０４、１４０５、１４０６で１
クロックづつ遅延され、ブロックナンバ付制御部１６０
２にＱＡＦ、ＱＢＦ、ＱＣＦとして送られる。ここで、
ＱＡＦが０の場合、図２に示す画素ＱＡはラベリング対
象の値の画素ではない。よって、Ｇ（ＱＡ）の値も０で
ある。ＱＢＦ、ＱＣＦについても同様である。そこで、
以上説明したＳ１の処理中で行う前記Ｇ（ＱＡ）、Ｇ
（ＱＢ）、Ｇ（ＱＣ）が０であるか否かの判定は、ＱＡ
Ｆ、ＱＢＦ、ＱＣＦを用いて行うようにしてもよい。

【００９６】以上で、一つの画素データについてのステ
−ジＳ１の処理が終了する。

【００９７】次にステ−ジＳ２の動作について説明す
る。

【００９８】ステ−ジＳ２では、仮ラベル付け、すなわ
ち、ステ−ジＳ１の処理を終了したラインの各画素に、
仮ラベルを付けＫＲＡＭ１４１５に格納する。

【００９９】図１９に示すように、ラインＬ２について
のステ−ジＳ２は、ラインＬ１についてのステ−ジＳ１
に、３クロック先行する形で、ほぼ並行して行われる。
一つのステ−ジに着目すれば、このラインＬ１について
のステ−ジの処理終了後、３クロック待って、次のライ
ンＬ２のステ−ジが開始される。一方、一つのラインＬ
１に着目すれば、ＬＩについてのＳ１の処理終了後、引
き続きステ−ジＳ２の処理が実行される。ここで、３ク
ロック待つのは、ステ−ジＳ２で読みだされるラインＮ
＋１の３画素ＱＡ、ＡＢ、ＱＣ（図２参照）を、ライン
Ｎの画素データＰのステ−ジＳ１の処理で利用できるよ
うにするためである。

【０１００】さて、ステ−ジ２において、ブロック付制
御部１６０２は、ＫＫＲＡＭアドレスセレクタ１４２０
を制御し、カウンタＫＡ１４２１の出力を選択させる。
カウンタＫＡ１４２１は、順次１画像フレ−ム内の画素
数分のアドレスを生成する。

【０１０１】さて、ブロック付制御部１６０２は、ステ
−ジＳ２では、遅延回路１４０４から送られるＱＡＦに
対応する画素を処理対象とする。

【０１０２】ＢＮＢナンバ付制御部１６０２は、ＱＡＦ
の値より処理対象の画素データがラベリング対象の値か
否かを判定し、処理対象の画素データがラベリング対象
の値でなければＫＲＡＭデータセレクタ１４１５を制御
し値０をＫＲＡＭ１４１５の、ＫＡ１４２１の出力アド
レスに書き込む。一方、処理対象の画素データがラベリ
ング対象の値（１）であれば、ＢＴ２のＱＡＦに対応す
るアドレスから読みだされたＢＴＡＤもしくはＢＴＢＤ
が０か否かを判定し、０であればＫＲＡＭデータセレク
タ１４１５を制御して仮ラベルカウンタＫＬ１４１４の
値をＫＲＡＭ１４１５のＫＡ１４２１の出力アドレスに
書き込むと共に仮ラベルカウンタＫＬ１４１５を１イン
クリメントし、ＢＴＡＤもしくはＢＴＢＤが０でなけれ
ばＫＲＡＭデータセレクタ１４１５を制御してＢＴ２か
ら読みだされたＢＴＡＤもしくはＢＴＢＤをＫＲＡＭ１
４１５のＫＡ１４２１の出力アドレスに書き込む。

【０１０３】以上で、一つの画素データについてのＳ２
の処理が終了するので、次の画素データについての処理
を開始する。なお。この処理は、前記＜２回目の走査時
の処理＞に相当する。

【０１０４】次に、ステ−ジＳ３の動作について説明す
る。

【０１０５】ステ−ジＳ３では、ＬＴ１５１８内の結合
ラベルを本ラベルに置き換える。

【０１０６】ステ−ジＳ３では、信号Ｓ３に従い、ＬＴ
アドレスセレクタ１５１４は、カウンタ１５１２の出力
するＭＡを選択し、ＬＴデータセレクタ１５２２は、Ｄ
−ＦＦ１５３１よりの出力を選択する。

【０１０７】次に、ＣＮＴ１（１５１１）をＬＴ１５１
８の最大アドレスと同じ値に設定し、ＣＮＴ１（１５１
１）の値をＣＮＴ２（１５１２）にロードする。また、
ＣＮＴ２（１５１２）にロードした値を、Ｄ−ＦＦデー
タセレクタ１５３０を介してＤ−ＦＦに格納する。Ｄ−
ＦＦデータセレクタ１５３０は、この後ＬＴ１５１８よ
りのデータを選択するように切り替える。今、ＣＮＴ２
（１５１２）にロードした値を、いま着目する仮ラベル
とする。そして、ＬＴ１５１６のＣＮＴ２（１５１２）
にロードした値のアドレスより、Ｄ−ＦＦ１５３１に結
合ラベル値を読みだす。これが着目する仮ラベル値に対
応する結合ラベル値に相当する。次に、ＣＮＴ２（１５
１２）を一つずつデクリメントする。そして、ＣＮＴ２
（１５１２）の値とＤ−ＦＦ１５３１の値を比較器１５
３２で比較し、これが等しければ、ＣＮＴ２（１５１
２）の値をアドレスとして読みだしたデータをＤ−ＦＦ
１５３２に書き込む。この操作は、着目した仮ラベルの
結合ラベルと、着目した仮ラベルの結合ラベルと、より
小さな仮ラベルを比較し、一致した結合ラベルを保存す
る操作に相当する。

【０１０８】以下、ＣＮＴ２（１５１２）の値が１にな
るまで、同じ処理を繰り返せば、Ｄ−ＦＦ１５３１に着
目した仮ラベルの本ラベルが格納されていることになる
ので、ＣＮＴ２（１５１２）の値が１になったらカウン
タ１の値を再度ＣＮＴ２（１５１２）にロードし、Ｄ−
ＦＦ１５３２の値を、ＣＮＴ２（１５１２）の値をアド
レスとしてＬＴ１５１８に書き込む。これにより、着目
した仮ラベルのエントリに本ラベルが格納されることに
なる。

【０１０９】以上の処理が済んだら、以下，ＣＮＴ１
（１５１１）が０になるまで、ＣＮＴ１（１５１１）を
１ずつデクリメントし、以上の処理を繰り返す。これに
より、値の大きな仮ラベルより順次、着目する仮ラベル
値の本ラベルを決定し、ＬＴ１５１８に記憶することが
できる。

【０１１０】次に、ステ−ジＳ４の動作を説明する。

【０１１１】ステ−ジＳ４では、ステ−ジＳ３でＬＴ１
５１８に記憶した本ラベルの飛びを無くす。すなわち、
前述したラベルをつめる処理を行う。

【０１１２】ステ−ジＳ４では信号Ｓ４に従い、ＬＴア
ドレスセレクタ１５１４は、カウンタＨＣ１４２２の出
力を選択し、ＮＬを初期値０とし、ＬＴデータセレクタ
１５２２は、まず、ＮＬ１５２６よりの出力を選択す
る。なお、この場合、ＨＣ１４２２は、値１より順次Ｌ
Ｔ１５１８の最大アドレスまでカウントする。

【０１１３】そして、ＨＣ１４２２の各カウントについ
て、ＬＴ１５１８のＨＣ１４２２の出力するアドレスよ
り、本ラベルＬＴＤを読み出し、これとＨＣ１４２２の
出力値とを比較器１５１９で比較し、等しければ、カウ
ンタＮＬ１５２６を１インクリメントし、その値をＳＴ
１５２３にＬＴＤをアドレスとして書き込む。また、Ｌ
Ｔデータセレクタ１５２２を制御し、このカウンタＮＬ
１５２６の値をＬＴ１５１８の、ＨＣ１４２２の出力す
るアドレスに書き込む。読みだした本ラベルＬＴＤとＨ
Ｃ１４２２の出力値が等しく無い場合には、ＳＴ１５２
３からＬＴＤをアドレスとしてデータを読み出し、これ
を、ＬＴ１５１８の、ＨＣ１４２２の出力するアドレス
に書き込む。

【０１１４】次に、ステ−ジＳ５について説明する。

【０１１５】ＫＲＡＭ１４１９に格納された仮ラベル
を、ＬＴ１５１６を用いて、本ラベルに変換し、ＬＲＡ
Ｍ１５２８に格納する。

【０１１６】さて、ステ−ジＳ５では、信号Ｓ５に従
い、ＫＲＡＭアドレスセレクタ１４２０は、カウンタＨ
Ｃ１４２２よりの出力を選択する。また、ＬＴアドレス
セレクタ１５１４は、ＫＲＡＭ１４１９のＨＣ１４２２
の出力するアドレスより読みだされた仮ラベルデータＫ
Ｄを選択する。一方、ＬＲＡＭデータセレクタは、ＬＴ
１５１８のアドレスＫＤより読みだされたデータを選択
し、ＬＲＡＭ１５２８の、仮ラベルデータＫＤをアドレ
スしてＬＴ１５１８より読みだされた本ラベルを、ＨＣ
１４２２の出力するアドレスに書き込む。なお、この場
合ＨＣ１４２２は、１フレ−ムの画素数相当分のアドレ
スを順次出力する。

【０１１７】これで、本ラベル画像が、ＬＲＡＭ１５２
８に記憶されたことになる。

【０１１８】次に、ステ−ジＳ６の動作について説明す
る。

【０１１９】ステ−ジＳ６では、ＬＲＡＭ１５２８に記
憶された本ラベル画像を順次読みだす。

【０１２０】ステ−ジＳ６では、信号Ｓ６に従い、ＬＲ
ＡＭデータセレクタ１５２７はＯＵＴ側を選択する。本
ステ−ジでは、ＨＣ１４２２の出力する値をアドレスと
して、順次ＬＲＡＭ１５２８より本ラベルを読み出し、
ＯＵＴとして出力する。

【０１２１】以上、本発明のラベリング装置の一実施例
を説明した。

【０１２２】なお、本実施例では、８−連結を用いた連
結条件をラベリングに用いた場合を例にとり説明した
が、４−連結を用いた連結条件を用いる場合でも同様に
適用することができる。

【０１２３】すなわち、４−連結では、上下左右の画素
を隣接画素とするので、この場合は、前述した仮ラベリ
ング処理の＜第１回目の走査時の処理＞を次のように行
うようにすればよい。

【０１２４】＜１回目の走査時の処理＞ （処理０） ・最初にブロックカウンタを０にクリアする。

【０１２５】（処理１） ・Ｆ（Ｐ）＝０の場合は処理２を、Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ
（P0）＝０の場合は処理３を、Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）
＝０の場合は処理４に進む。

【０１２６】（処理２） ・Ｆ（P0)＝１ならばＢＣをインクリメントする。

【０１２７】この処理は、次に現れる値１の連続した画
素よりなる属するブロックに、Ｐ０の属するブロックに
与えたブロックナンバより１大きいブロックナンバを与
えることに相当する。

【０１２８】（処理３） ・Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）＝０の場合は以下の処理を行
う。

【０１２９】Ｇ（QB）＝０ならば、ＢＴ（ＢＣ）＝０と
する。

【０１３０】Ｇ（QB）≠０ならば、 ＬＴ｛Ｇ（QB）｝＝０ならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｇ（QB） ＬＴ｛Ｇ（QB）｝≠０ならばＢＴ（ＢＣ）＝ＬＴ｛Ｇ
（QB）｝ （処理４） ・Ｆ（Ｐ）＝１，Ｆ（P0）＝１の場合は以下の処理を行
う。

【０１３１】Ｇ（QB）＝０ならばなにもしない。

【０１３２】Ｇ（QB）≠０のとき Ｘ＝ＢＴ（ＢＣ） ＬＴ｛Ｇ（QB）｝＝０ならばＹ＝Ｇ（QB） ＬＴ｛Ｇ（QB）｝≠０ならばＹ＝ＬＴ｛Ｇ（QB）｝ としてＸ，Ｙの状況を調べ、 Ｘ＝０ならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｙ Ｘ≠０，Ｘ＞ＹならばＢＴ（ＢＣ）＝Ｙ，ＬＴ（Ｘ）＝
Ｙ Ｘ≠０，Ｘ≦ＹならばＬＴ（Ｙ）＝Ｘ の処理を行う。

【０１３３】また、以上の処理では、５１２＊４８４の
画素より成る２値画像フレームを、処理の対象とした
が、まず、処理の高速化のために、画素数を圧縮してか
ら処理するようにしてもよい。たとえば、画素数を１／
４に圧縮すれば、１フレ−ム期間にステ−ジＳ０からス
テ−ジＳ５までを行うことができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、リアル
タイムに画像のラベリング処理を行うラベリング装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】８隣接の状況を示した説明図である。

【図２】本発明の一実施例に係る仮ラベリング処理で用
いる画素の位置関係を示した説明図である。

【図３】本発明の一実施例に係る仮ラベリング処理で行
う処理と前ラインの仮ラベルの関係を示した説明図であ
る。

【図４】入力２値画像の例を示した説明図である。

【図５】参考画素の仮ラベリング処理例を示した説明図
である。

【図６】参考画素の仮ラベリング処理例を示した説明図
である。

【図７】参考画素の仮ラベリング処理例を示した説明図
である。

【図８】本発明の一実施例に係る仮ラベリング処理で得
られる仮ラベル画像例を示す説明図である。

【図９】本発明の一実施例に係る仮ラベリング処理で得
られる結合テ−ブル例を示した説明図である。

【図１０】第２の入力２値画像例と第２の仮ラベル画像
例を示す説明図である。

【図１１】本発明の一実施例に係るテ−ブル操作処理に
よる結合テ−ブルの変化を示す説明図である。

【図１２】本発明の一実施例に係るテ−ブル操作処理で
用いるソ−ト用テ−ブルを示す説明図である。

【図１３】本発明の一実施例に係る本ラベリング処理で
得られる本ラベル画像例を示す説明図である。

【図１４】本発明の一実施例に係るラベリング装置の動
作タイミングを示す説明図である。

【図１５】本発明の一実施例に係るラベリング装置の構
成の半分を示すブロック図である。

【図１６】本発明の一実施例に係るラベリング装置の構
成の半分を示すブロック図である。

【図１７】本発明の一実施例に係る入力制御の構成を示
すブロック図である。

【図１８】本発明の一実施例に係るラベリング装置が処
理中において従う論理を示す説明図である。

【図１９】本発明の一実施例に係るラベリング装置が行
うステ−ジＳ０とステ−ジＳ１の動作タイミングを示す
説明図である。

【符号の説明】

１４０１ 入力制御 １４０２ ブロックカウンタＢＣ １４０３ ブロックナンバナッファＢＮＢ １４０８ ブロックテ−ブルＢＴＡ １４０９ ブロックテ−ブルＢＴＢ １４１４ 仮ラベルカウンタ １４１９ ＫＲＡＭ １５１６ 仮ラベル結合テ−ブルＬＴＢ １５１８ 仮ラベル結合テ−ブルＬＴ １５２８ ＬＲＡＭ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力２値画像中の所定の値を有する画素
   に、前記所定の値の画素のかたまり毎にラベルを与える
   ラベリング方法であって、 順次入力画像の各ラインをラインの並び順に、順次着目
   し、着目するライン中の前記所定の値の画素に仮ラベル
   を与え、与えた仮ラベルに結合ラベルを与える第１のス
   テップと、 各仮ラベルに与えられた結合ラベルに従い、直接的もし
   くは間接的に連結関係を有する複数の仮ラベルに対し
   て、一つの本ラベルを割り当てる第２のステップと、 各画素に与えられている仮ラベルを、当該仮ラベルに割
   り当てられた本ラベルに更新する第３のステップとを有
   し、 各仮ラベルに結合ラベルが与えられている場合には、結
   合ラベルを当該仮ラベルの参照ラベルとし、仮ラベルに
   結合ラベルが与えられていない場合には、当該仮ラベル
   を当該仮ラベルの参照ラベルと呼ぶこととした場合に、 前記第１のステップは、 着目するラインの、前記所定の値の画素の連続であるブ
   ロックに順次着目し、着目するブロックと、着目するラ
   インの前に着目したライン中のブロックとの連結関係を
   調べる第４のステップと、 連結するブロックが存在しない場合には特定の値の仮ラ
   ベルを着目するブロックに与える第５のステップと、 連結するブロックが一つ存在する場合には当該連結する
   ブロックに付されている仮ラベルの参照ラベルを、仮ラ
   ベルとして着目するブロックに与える第６のステップ
   と、 連結するブロックが複数存在する場合には連結するブロ
   ックのうちの一つのブロックを選択し、選択したブロッ
   クに与えられている仮ラベルの参照ラベルを着目するブ
   ロックに仮ラベルとして与えると共に選択しなかったブ
   ロックに与えられている仮ラベルに、選択したブロック
   に与えられている仮ラベルの参照ラベルを、結合ラベル
   として与える第７のステップと、 着目する画素の属するブロックに与えられた仮ラベルが
   前記特定の値でない場合には、着目する画素に、当該ブ
   ロックに与えられた仮ラベルを与え、着目する画素の属
   するブロックに与えられた仮ラベルが前記特定の値であ
   る場合には、着目する画素に、前記特定の値の仮ラベル
   のブロック毎に定める新たな値の仮ラベルを与える第８
   のステップとを含むことを特徴とする画像のラベリング
   方法。
2. 【請求項２】入力２値画像中の所定の値を有する画素
   に、前記所定の値の画素のかたまり毎にラベルを与える
   ラベリング方法であって、 順次入力画像の各ラインをラインの並び順に、順次着目
   し、着目するライン中の前記所定の値の画素に仮ラベル
   を与え、与えた仮ラベルに結合ラベルを与える第１のス
   テップと、 各仮ラベルに与えられた結合ラベルに従い、直接的もし
   くは間接的に連結関係を有する複数の仮ラベルに対し
   て、一つの本ラベルを割り当てる第２のステップと、 各画素に与えられている仮ラベルを、当該仮ラベルに割
   り当てられた本ラベルに更新する第３のステップとを有
   し、 各仮ラベルに結合ラベルが与えられている場合には、結
   合ラベルを当該仮ラベルの参照ラベルとし、仮ラベルに
   結合ラベルが与えられていない場合には、当該仮ラベル
   を当該仮ラベルの参照ラベルと呼ぶこととした場合に、 前記第１のステップは、 着目するラインの、前記所定の値の画素に順次着目し、
   順次、着目する画素と直前に着目した画素との連結関係
   と、着目する画素と着目するラインの前に着目したライ
   ン中の、前記所定の値の画素の連続であるブロックとの
   連結関係と、直前に着目した画素と着目するラインの前
   に着目したライン中のブロックとの連結関係とより、着
   目する画素の属するブロックと着目するラインの前に着
   目したライン中のブロックとの連結関係を判定するステ
   ップと、 連結するブロックが存在しないと判定された場合に特定
   の値の仮ラベルを着目する画素の属するブロックに与え
   るステップと、 連結するブロックが一つ存在すると判定された場合には
   当該連結するブロックに与えられている仮ラベルの参照
   ラベルを、仮ラベルとして着目する画素の属するブロッ
   クに与えるステップと、 連結するブロックが複数存在すると判定された場合には
   連結するブロックのうちの一つのブロックを選択し、選
   択しなかったブロックに与えられている仮ラベルに、選
   択したブロックに与えられている仮ラベルの参照ラベル
   を、結合ラベルとして与えると共に、既に、選択したブ
   ロックに与えられている仮ラベルの参照ラベルが着目す
   る画素の属するブロックに仮ラベルとして与えられてい
   ない場合には、これを着目する画素の属するブロックに
   仮ラベルとして与えるステップとを、着目するラインの
   各画素について順次行った後に、着目するライン中の各
   画素に、当該画素の属するブロックに与えられた仮ラベ
   ルが前記特定の値でない場合には、当該画素の属するブ
   ロックに与えられた仮ラベルを与え、当該画素の属する
   ブロックに与えられた仮ラベルが前記特定の値である場
   合には、当該画素に前記特定の値の仮ラベルのブロック
   毎に定める新たな値の仮ラベルを与えるステップとを含
   むことを特徴とする画像のラベリング方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の画像のラベリング
   方法であって、 前記連結するブロックが複数存在する場合に選択する、
   連結するブロックのうちの一つのブロックは、当該ブロ
   ックに与えられた仮ラベルの参照ラベルの、より小さい
   ブロックであることを特徴とする画像のラベリング方
   法。
4. 【請求項４】請求項１、２または３記載の画像のラベリ
   ング方法であって、 前記第２のステップは、 各仮ラベルに与えられた結合ラベルに従い、直接的もし
   くは間接的に連結関係を有する複数の仮ラベルに対し
   て、一つの本ラベルを、割り当てるステップと、 割り当てた本ラベルの値が連続するように、各本ラベル
   の値を変更するステップとを有することを特徴とする画
   像のラベリング方法。
5. 【請求項５】入力２値画像中の所定の値を有する画素
   に、前記所定の値の画素のかたまり毎にラベルを与える
   ラベリング装置であって、 画像を構成する各ライン中の画素データを順次入力する
   手段と、 前記所定の値の画素の連続であるブロックをカウント
   し、カウント値をブロッブロックナンバとして出力する
   ブロックカウンタと、 前記ブロックカウンタが与えたブロックナンバを、１ラ
   イン分の画素データの入力に要する時間分遅延させるブ
   ロックナンババッファと、 仮ラベルをブロックナンバに対応づけて記憶するブロッ
   クテ−ブルと、 結合ラベルを仮ラベルに対応付けて記憶する結合テ−ブ
   ルと仮ラベル画像を記憶する仮ラベルメモリと、 本ラベル画像を記憶する本ラベルメモリと、 入力する各画素データの値と、その直前に入力した画素
   データの値と、前記ブロックナンババッファで遅延した
   ブロックナンバに対応して前記ブロックテ−ブルに記憶
   されている１以上の仮ラベルと、当該１以上の仮ラベル
   に対応して前記結合テ−ブルに記憶されている１以上の
   結合ラベルと、前記ブロックカウンタの出力するブロッ
   クナンバに対応して前記ブロックテ−ブルに記憶されて
   いる仮ラベルとの組み合わせに応じて、前記ブロックテ
   −ブルと結合テ−ブルの内容を更新する手段と、 前記ブロックナンババッファで遅延したブロックナンバ
   に対応して前記ブロックテ−ブルに記憶されている仮ラ
   ベルを、順次、前記仮ラベルメモリに書き込む手段と、 前記結合テ−ブルに記憶されている結合ラベルの値を、
   仮ラベルと当該仮ラベルに対応付けられて記憶されてい
   る結合ラベル値の組み合わせに応じて変更する手段と、 前記仮ラベルメモリに記憶されている仮ラベルを順次読
   み出し、読みだした仮ラベルに対応付けて、前記結合テ
   −ブルに記憶されている、変更後の結合ラベルを読みだ
   して、前記本ラベルメモリに順次書き込む手段とを有す
   ることを特徴とする画像のラベリング装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の画像のラベリング装置であ
   って、 前記入力画像は、カメラより取り込んだ画像の画素数
   を、より少ない数に変換した画像であることを特徴とす
   る画像のラベリング装置。