JPH07200836A - 画像データ解析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノード−リンク構造における曖昧性を低減す
ること。 【構成】 ボックス２８０では類似ノードと呼ばれるノ
ード上の制約条件を満たす入力画像セットの部分と類似
リンクと呼ばれるリンク上の制約条件を満たす部分を表
すデータ画像を受け取り、２８２で反復ループを開始
し、且つ第１の反復において前のノード及びリンクであ
る２８０で受け取られたデータ画像をセットし、次いで
２８４で前のノード及びリンクを用いて新しいノード及
びリンクを得る。ボックス２９０が前のノード及びリン
クを新しいノード及びリンクと比較して、変更があれ
ば、ボックス２８２が前の反復からの新しいノード及び
リンクの前のノード及びリンクとしてセットして他の反
復を開始する。変更がなければ、ボックス２９２がノー
ド−リンク構造を形成する新しいノード及びリンクをリ
ターンする。ボックス２８４の動作は新しいノード及び
リンクとして前のノード及びリンクのサブセットを得る
ために近接基準を適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はグラフィカル（図形的）
表現を表す画像を解析するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】１９８２年１１月発行のアイトリプルイ
ー（ＩＥＥＥ）の'Transactions on Pattern Analysis
and Machine Intelligence' PAMI−４巻、第６号"Attri
butedProgrammed Graph Grammars and Their Applicati
on to Schematic Diagram Interpretation"の著者、バ
ンク（Bunke ）, Ｈがプログラム・グラフの属性文法を
回路図及びフローチャートの解釈（変換）へ適用する技
術を記述している。

【０００３】Ricoh （リコー）株式会社のRicoh Imagio
（リコー・イマジオ）ＭＦ５３０シリーズの汎用カタロ
グは２３及び２４ページにおいてＡＩ（人工知能）複写
関数を記述している。２４ページはフローチャートやノ
ード及びリンクを有するように見える他の二つのフロー
チャートを有する手描きのチャート（図表）がいかにし
て綺麗にトレースされて、より簡単に見えるようになる
かを示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、有向グラ
フ、無向グラフ、ツリー（木）、フローチャート、回路
（回線）図、状態遷移図、及びノードとリンクの構造
（ストラクチュア）を含む他のグラフィカル表現のよう
なノード−リンク構造を表す画像を解析する際に生じる
基本的な問題の認識に基づく。ノード−リンク構造を表
す画像の解析は曖昧性（ambiguity ）の解決を度々に必
要とする。例えば、ノード−リンク構造はノード及びリ
ンクに対するラベルを含んでもよいし、且つラベルはノ
ード又はリンクに類似している連結成分を含んでもよ
い。情報をマシン（装置）へ伝達するためのノード−リ
ンク構造の有用性は曖昧性によって制限される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はノード−リンク
構造における曖昧性を解く上での問題点を低減するよう
な画像解析技術の開示に基づく。この技術はノード及び
リンクに関する情報を得るためにノード−リンク構造を
表す画像セットを解析する。ノード−リンク構造はノー
ド上、リンク上、及びノード−リンク構造上の制約条件
を満たす。例えば、画像セットはノード−リンク構造を
形成するノード及びリンクを含むスケッチを表すことが
できる。或いは、画像セットは第１の画像と第２の画像
を含むことができ、且つ第２の画像は第１の画像に表さ
れた特徴と結びつくとノード−リンク構造を形成するノ
ード及びリンクを示すオーバーレイ（重ね割付け）であ
る。このオーバーレイは編集マークを表すことができ
る。ノード−リンク構造が制約条件を満たすので、画像
セットはこれらの制約条件を用いて解析されることがで
き、ノード−リンク構造についての正確な情報を得る。

【０００６】この技術はノード−リンク構造を形成する
ノード及びリンクを表す入力画像セットを定義するデー
タを得ることができる。この技術はノード上の制約条件
を満たす入力画像セットの部分及びリンク上の制約条件
を満たす部分を示す類似ノード−リンクデータを得るた
めに入力画像データを使用することができる。この技術
は次いでノード−リンク構造上の制約条件を満たす類似
ノード及びリンクのサブセットを示す制約されたノード
−リンクデータを得るために類似ノード−リンクデータ
を使用することができる。

【０００７】ノード及びリンク上の制約条件（constrai
nts ）はこの技術が類似ノード−リンクデータを自動的
に得ることができるのを確実とする。ノード−リンク構
造上の制約条件は、この技術が制約されたノード−リン
クデータを自動的に得ることができるのを確実とする。
ノード及びリンク上の制約条件は適切な基準を入力画像
へ適用することによって実行され得る。ノード−リンク
構造上の制約条件は類似ノード及びリンクへインタラク
ティブ（対話的）に適用され得て、且つ制約条件の伝搬
（constraint propagation）の形態を介して制約条件を
満たす類似ノード及びリンクを探索する。各反復（繰り
返し）は類似ノード及びリンクへ適切な基準を適用する
ことができ、且つこの制約条件は１回の反復が制約条件
を満たす類似ノード及びリンクにおいて何ら変更を生じ
なくなるまで伝搬し得る。

【０００８】上記の技術はこの技術がコンピュータがノ
ード−リンク構造についてのデータを得るのを可能にす
る利点がある。ユーザは、例えば、解析のためにノード
−リンク構造の単純なスケッチを提供し得る。ノード及
びリンクは適切な制約条件に合うあらゆる形状であり得
て、これによってこの技術は広範囲の様々のノード及び
リンクの形状を処理することができる。この技術はシス
テムを制御するために使用され得るデータを提供し得
る。或いは、データはノード−リンク構造の正確に形成
された画像を生成するために使用され得る。或いは、デ
ータは入力画像を編集するために使用され得る。さら
に、この技術が有利なのは、当技術がノード−リンク構
造に付いての情報を繰り返し得ることができ、且つノー
ド−リンク構造についてできるだけ多くの情報を得るた
めの安定状態に達するまで制約条件を伝搬するからであ
る。

【０００９】リンク上の制約条件を満たすノード、及び
リンク上の制約条件を満たすノードを表す類似ノード−
リンクデータを得て、次いでノード−リンク構造上の制
約条件を満たす類似ノード及びリンクのサブセットを示
す制約されたノード−リンクデータを繰り返し得るため
に類似ノード−リンクデータを用いることの技術はこの
技術が幾つかの項目を不適当に処理するのを回避するの
で特に有利である。例えば、リンク基準がたとえリンク
ラベルか又は関係のないマークであってもいくつかのマ
ークをリンクとして自動的に処理する場合、リンクの近
接基準が偽の正を除去し且つノード−リンク構造上のリ
ンク近接制約条件を満たすリンクのサブセットを得るた
めに繰り返し適用され得る。

【００１０】本発明の態様は、入力ノード−リンク構造
を表す入力画像セットを定義する入力画像データを得る
ステップを有し、前記入力画像セットがノード上の制約
条件を満たすノードのセット及びリンク上の制約条件を
満たすリンクのセットを表し、前記入力ノード−リンク
構造がノード−リンク構造上の制約条件を満たし、類似
ノード−リンクデータを得るために前記入力画像データ
を使用するステップを有し、前記類似ノード−リンクデ
ータがノード上の前記制約条件を満たす前記入力画像セ
ットの部分の第１のセットを示し且つリンク上の前記制
約条件を満たす前記入力画像セットの部分の第２のセッ
トを示し、制約されたノード−リンクデータを得るため
に前記類似ノード−リンクデータを使用するステップを
有し、前記制約されたノード−リンクデータが前記部分
の第１のセットのサブセットを示し且つ前記部分の第２
のセットのサブセットを示し、且つ前記部分の第１及び
第２のセットのサブセットがノード−リンク構造上の制
約条件を満たす画像データ解析方法である。

【００１１】

【実施例】「ストラクチュア（構造）」はグラフィカル
特徴であり、且つこのグラフィカル特徴は相互関連して
いると知覚可能な他のグラフィカル（図形的）特徴を含
む。

【００１２】「ノード−リンク構造」は各リンクが二つ
のノードを互いに関連付けるか又はノードをそれ自体に
関連付ける「ノード（node）」と「リンク（link）」に
区別され得るグラフィカル特徴を含む構造である。ノー
ド−リンク構造の例は、有向グラフ、無向グラフ、ツリ
ー（木）、フローチャート、回路図、及び状態遷移図を
含む。

【００１３】図１はノード−リンク構造を表す画像がい
かにして解析され得るかを概略的に示す。図２はノード
−リンク構造を解析することの一般的な動作を示す。図
３はソフトウェア製品とそれが使用され得るマシンの一
般的な構成要素を示す。

【００１４】図１において画像１０はノード−リンク構
造を示す。画像１０は、例えば、スケッチを示す人間が
生成した画像であってもよい。ノード−リンク構造はノ
ード１２及び１４、リンク１６、及びラベル１８を含
む。ラベル１８は図示する様に数字「１０６」であり、
数字「１０６」は桁「１」と「６」がリンク基準を満た
し且つ桁「０」がノード基準を満たし得るで、アンビギ
ティ（anbiguity ）（曖昧性）を生成する。これらの曖
昧性のお陰で、画像１０の解析は偽の正を生成し、且つ
これはノード−リンク構造の部分でないノード及びリン
クを意味する。

【００１５】画像１０を定義するデータを受け取るマシ
ンは、ノード上の制約条件を満たす画像１０の部分及び
リンク上の制約条件を満たす部分を示す類似ノード−リ
ンクデータ２０を自動的に得ることによって応答し得
る。従ってノード上の制約条件を満たす部分はノード１
２及び１４だけでなくラベル１８内の桁「０」も含むか
もしれない。リンク上の制約条件を満たす部分はリンク
１６だけではなくラベル１８内の桁「１」と「６」も含
むかもしれない。マシンは次いで類似ノードのサブセッ
ト（副集合）及び類似リンクのサブセットを示す制約さ
れたノード−リンクデータ３０を自動的に得るために類
似ノード−リンクデータ２０を使用することができる。
サブセットは、これらのサブセットがノード１２及び１
４並びにリンク１６だけを含み且つラベル１８内のあら
ゆる桁を含まないようにノード−リンク構造上の制約条
件を満たす。

【００１６】図２における一般的な動作は、ノード−リ
ンク構造を示す入力画像セットを定義する入力画像デー
タを得ることによってボックス４０で開始される。ボッ
クス４２における動作はこれに応答してノード上の制約
条件を満たす入力画像セットの部分及びリンク上の制約
条件を満たす部分を示す類似ノード−リンクデータを得
るために入力画像データを使用する。ボックス４４にお
ける動作は次いでノード−リンク構造上の制約条件を満
たすサブセットを示す制約されたノード−リンクデータ
を得るために類似ノード−リンクデータを使用する。ボ
ックス４４における動作は例えばラベルから得られた偽
の正（positive）を除去するために必要であり且つ適切
であれば反復制約条件伝搬を含むこともできる。

【００１７】図３は図３に示された構成要素と同様の構
成要素を含むシステム内で使用され得る製造品目である
ソフトウェア製品６０を示す。ソフトウェア製品６０は
記憶媒体アクセスデバイス６４によってアクセスされ得
るデータ記憶媒体６２を含む。データ記憶媒体６２は、
例えば、一つ又はそれより多くのテープ、ディスケッ
ト、若しくはフロッピディスクのセットのような磁気媒
体、一つ又はそれより多くのＣＤ−ＲＯＭのセットよう
な光学的媒体、又はデータを記憶するためのあらゆる他
の適切な媒体であってもよい。

【００１８】データ記憶媒体６２は記憶媒体アクセスデ
バイス６４がプロセッサ６６へ提供することができるデ
ータを記憶する。プロセッサ６６はメモリ６８にアクセ
スするために接続されており、メモリ６８はプロセッサ
６６が実行する命令を示すプログラムメモリ記憶データ
及び命令を実行する際にプロセッサ６６がアクセスでき
るデータを記憶するデータメモリも含むことができる。

【００１９】プロセッサ６６はまた画像入力回路７０か
ら画像を定義するデータを受け取るために接続されてい
る。データは、ファクシミリ（ファクス）マシン７２、
スキャナー７４、キーボード及びマウス又はペン型若し
くはスタイラスベースの入力デバイスによって制御され
るフォルムズ（書式）エディタ又は他のインタラクティ
ブ画像エディタであってもよいエディタ７６、又は画像
を定義するデータを転送することが可能なローカルエリ
アネットワーク又は他のネットワークであってもよいネ
ットワーク７８から得ることができる。

【００２０】ディスプレイ記憶媒体６２に加えて、ソフ
トウェア製品６０は記憶媒体６２によって記憶されるデ
ータを含む。記憶されたデータは、図２における動作の
ような動作を実行するため、プロセッサ６６が実行する
ことができる画像処理命令８０を示すデータを含む。命
令８０を実行する際、プロセッサ６６は画像入力回路７
０からの入力画像セットを定義する入力画像データを受
け取る。入力画像セットはノード−リンク構造を示す。
プロセッサ６６は、ノード上の制約条件を満たす入力画
像セットの部分及びリンク上の制約条件を満たす部分を
示す類似ノード−リンクデータを得るために入力画像デ
ータを使用する。プロセッサ６６は次いで、ノード−リ
ンク構造上の制約条件を満たす類似ノード及び類似リン
クのサブセットを示す制約されたノード−リンクデータ
を得るために類似ノード−リンクデータを使用する。

【００２１】プロセッサ６６はまた画像を定義するデー
タを画像出力回路９０へ提供するために接続され得る。
例えば、ソフトウェア製品６０は、出力画像を定義する
出力画像データを得るために制約されたノード−リンク
データを使用するためにプロセッサ６６が実行できる命
令を示すデータを含むことができる。出力画像は、例え
ば、より正確に形成されたノード−リンク構造のバージ
ョン又は入力画像セット内の画像の編集されたバージョ
ンを示すことができる。出力画像データは画像出力回路
９０へ提供されることができ、それはまたファックスマ
シン９２、プリンタ９４、ディスプレイ９６、又はネッ
トワーク９８へ提供されることができる。

【００２２】制約されたノード−リンクデータが制御信
号を送るために使用されてもよい。例えば、メモリ６８
は、制御信号を定義する制御データを得るためにパラメ
ータデータを使用するためにプロセッサ６６が実行する
ことができる制御命令を記憶することができる。制御デ
ータは、システム１０２に制御信号を送ることによって
応答し得る制御出力回路１００へ提供され得る。

【００２３】直接使用されるよりもむしろ、制約された
ノード−リンクデータは可能性のあるこれ以降の使用の
為にメモリ６８内に記憶されてもよい。これは、例え
ば、入力画像セットを定義するデータが受け取られた時
に入力画像セット上で実行されるべき動作を示す情報が
得られなかった場合に適している。

【００２４】図４はユーザがノード−リンク構造のハン
ドスケッチを表す画像を提供することができる方法を示
す。図５はマシンと対話することによるノード−リンク
構造を表す画像をユーザが提供し得る方法を示す。

【００２５】図４はノード−リンク構造を表す画像の数
例を示す。画像１００は状態遷移線図のような有向グラ
フを示し、画像１０２はフローチャートを示し、且つ画
像１０４はツリーを示す。図４におけるいづれの画像も
手描きによって、マーキング媒体上ディスプレイ実行さ
れるマーキング動作によって行われるスケッチを示す人
間が生成した画像であってもよい。さもなければ、画像
はあらゆる他の適切な方法で得ることができる。

【００２６】マーキング媒体がシートである場合、スキ
ャナー１３０はシートを受け取ることができる。スキャ
ナー１３０はノード−リンク構造を表す画像を定義する
データを提供するためにシート上で動作する。

【００２７】マーキング媒体がマークを感知することが
できる電子デバイスのマーキング面である場合、エンコ
ーダ１３２は電子デバイスから信号を受け取り且つノー
ド−リンク構造を表す画像を定義するデータを得るため
に信号を使用することができる。次いでこのデータはマ
ークがプリントされるシートを得るためにプリンタ１３
４へ提供され、且つこのシートはスキャナ１３０へ提供
されることができる。スキャナ１３０はノード−リンク
構造を表す画像を定義するデータを提供する。

【００２８】図４はまた、エンコーダ１３２からのデー
タはノード−リンク構造を表す画像を定義するデータと
して直接的に使用され得ることも示す。これは、エンコ
ーダ１３２がマーキング動作に応答して画像を定義する
データを提供し得る場合に適している。

【００２９】図５は、パーソナルコンピュータ（パソコ
ン）、ワークステーション、又は他のデータ処理システ
ムであり得るマシン１５０を示す。マシン１５０はプロ
セッサ１５２、ディスプレイ１５４、キーボード１５
６、マウスで示されているポインティングデバイス１５
８、及びスタイラスで示されているスクリーン位置指示
デバイス１６０を含む。ユーザは信号をプロセッサ１５
２へ送るためにキーボード１５６及びポインティングデ
バイス１５８を操作することができる。そうでなけれ
ば、ユーザは、信号をプロセッサ１５２へ送るためにデ
ィスプレイ１５４の表面上にスクリーン位置表示デバイ
ス１６０によってマーキング動作を実行することができ
る。これに応答して、プロセッサ１５２はディスプレイ
１５４上に画像１６２を提供し且つ変更し、これによっ
てユーザは、画像１６２が所望されるノード−リンク構
造を示すまで信号を送り続けることができる。次いで、
ユーザは、プロセッサ１５２が画像１６２を定義するデ
ータを提供することを要求する信号を提供し得る。

【００３０】プロセッサ１５２はユーザが上記の方法で
画像を生成するのを可能とするために多数のタイプのソ
フトウェアを実行することができる。プロセッサ１５２
は例えば文書編集ソフトウェア又は画像編集ソフトウェ
アを実行することができる。

【００３１】上記の一般的な機能を実行するにあたっ
て、ノード−リンク構造を表す画像は図４及び図５又は
他のあらゆる適切な方法において示されたあらゆるやり
方で生成され得る。しかしながら、ノード−リンク構造
はこの構造が解析され得るように適切な制約条件を満た
さなければならない。

【００３２】図６は上記の一般的な機能が実行されたシ
ステムを示す。図７は図６における類似ノード−リンク
命令を実行する際に得られたデータ画像を示す。図８は
図６における制約されたノード−リンク命令を実行する
際の動作を示す。図９は図８において新しいノードを得
るために前のノードと前のリンクを用いて得られるデー
タ画像を示す。図１０は図８における新しいリンクを得
るために前のノードと前のリンクを用いて得られるデー
タ画像を示す。

【００３３】図６におけるシステム１８０はワークステ
ーション１８２、サンスパークステーション１０のワー
クステーション（Sun SPARKCStation １０ workstatio
n）を含む。スキャナ１８４はゼロックスデータコピー
ＧＳプラススキャナ（Xerox Datacopy GS Plus scanne
r）のような従来のスキャナーでもよい。プリンタ１８
６はXerox Laser Printer のような従来のプリンタであ
ってもよい。ネットワーク１８８は、エサーネット（Et
hernet）プロトコルのようなスタンダードプロトコルに
よって動作する従来のネットワークでもよい。

【００３４】ワークステーションＣＰＵ１９０は、スキ
ャナー１８４及びネットワーク１８８からデータを受け
取るために接続されており且つプリンタ１８６及びネッ
トワーク１８８へデータを提供するために接続されてい
る。例えば、ＣＰＵ１９０は図４に関して上記に説明さ
れているようにスキャナー１８４からノード−リンク構
造を表す画像を定義するデータを受け取ることができ
る。同様に、ＣＰＵ１９０は図５に関して上記に説明さ
れているようにして得られた画像を定義するデータをネ
ットワーク１８８から受け取ることができる。さらに、
ワークステーションＣＰＵ１９０はプログラムメモリ１
９２並びにデータメモリ１９４及びその他の従来のワー
クステーション周辺機器（図示しない）へアクセスする
ために接続されている。データメモリ１９４は図のよう
にノード−リンク構造を表す画像セットを定義する画像
データ１９６を記憶している。

【００３５】プログラムメモリ１９２は、図２における
一般的な動作を実行する演算を実行するためにＣＰＵ１
９０が実行可能な命令を記憶する。ＣＰＵ１９０はユニ
ックス（Unix）オペレーティングシステム又は他の適切
なオペレーティングシステムを提供するオペレーティン
グシステム命令２００を実行する。プログラムメモリ１
９２によって記憶された他のセットの命令の各々は従来
のコンパイラ又はインタープリタ技術を有するLisp、C
、その他のような従来のプログラミング言語における
ソースコードから得ることができる。実行されると、こ
れらの他の命令は、従来の方法でオペレーティングシス
テム命令２００を呼び出す。概して、命令はオブジェク
トコードを生成する従来のコンパイラ又はインタープリ
タ技術を有するLisp、C 、その他のような従来のプログ
ラミング言語におけるソースコードから得ることができ
る。マシンは、図３に関して上記に説明されているよう
に、ソフトウェア製品を製造する時にデータ記憶媒体上
でソースコード又は得られたオブジェクトコードを示す
データを記憶することができ、且つソースコード又は得
られたオブジェクトコードはソフトウェア製品がシステ
ム１８０のようなマシンにおいて使用される時に記憶媒
体アクセス装置によってアクセスするために記憶されて
いる。

【００３６】画像受け取り命令２０２を実行するにあた
って、ＣＰＵ１９０は、画像データ１９６によって示さ
れているように、画像セットを定義するデータを受け取
り且つデータメモリ１９４内にそれを記憶する。画像セ
ットを定義するデータはスキャナー１８４又はネットワ
ーク１８８から受け取られてもよい。

【００３７】画像処理命令２０４を実行するにあたっ
て、ＣＰＵ１９０は、類似ノード−リンク命令２０６と
制約されたノード−リンク命令２０８を呼び出す。画像
処理命令２０４はまたノード−リンク構造の解析に関す
る他の演算を実行する。

【００３８】類似ノード−リンク命令２０６を実行する
にあたって、ＣＰＵ１９０は画像データ１９６によって
定義された画像セットの基本的な幾何学的解析を実行す
るために解析命令２１０を呼び出し、且つ類似ノード−
リンクデータ２２０を生成する。類似ノード−リンクデ
ータ２２０はノード上の制約条件を満たす画像セットの
部分とリンク上の制約条件を満たす部分を示す。

【００３９】制約されたノード−リンク命令２０８を実
行するにあたって、ＣＰＵ１９０は制約されたノード−
リンクデータ２２２を得るために類似ノード−リンクデ
ータ２２０を使用する。制約されたノード−リンクデー
タ２２２はノード−リンク構造上の制約条件を満たす類
似ノード及び類似リンクのサブセットを示す。

【００４０】図７は各々が画像を定義するデータの項目
を示す。各項目は「データ画像」と呼ばれる。データ画
像はいくつかのデータ画像が他の画像を得るためにいか
にして使用されるかを示すために相互接続される。概し
て、データ画像の全ては同数の画素で画像を定義し且つ
各動作は同数の画素で画像を生成する。二つの画像上の
動作はペアの画素の値を一般に使用し、ペアごとに生成
されようとする画像内に画素値を生成する。各ペアのう
ち、一つの画素は各画像から得られ及びこのペアにおけ
る二つの画素は、生成されようとする画像内の画素値と
して共に同位置にある。

【００４１】図７におけるデータ画像２４０はノード−
リンク構造を示す入力画像セットから人間が生成した画
像である。従って、データ画像２４０を含む入力画像セ
ットは上記のように画像受け取り命令２０２を実行する
ことによって得ることができる。図７における残りのデ
ータ画像の大部分は類似ノード−リンク命令２０４を実
行することによって得ることができる。データ画像２４
０が人間が生成した画像であるので、この画像は以下に
示される制約条件を満たす部分を有し且つノード−リン
ク構造についての情報を自動的に得ることを可能にす
る。

【００４２】データ画像２４２はいくつかの白い画素を
囲むデータ画像２４０内の連結成分のみを表す画像を定
義する。データ画像２４２は一連続の演算によってデー
タ画像２４０から得ることができる。

【００４３】一つの演算は、他の連結成分によって囲ま
れる連結成分のみを示す内部データ画像を得ることがで
きる。これはデータ画像２４０の補集合を用いて行なわ
れ得る。この共通集合は画像ボーダーの画素がオンであ
り且つ全ての他の画素がオフであるデータ画像との補集
合から得ることができる。本明細書中に使用されている
様に、「画像ボーダー（境界線）」は少なくとも一方向
で四隣接画素を有さない画像内の画素のセットを意味す
る。共通集合において黒の画素を有する補集合内で黒の
連結成分を示す外部データ画像は、補集合内で４連結の
共通集合内でオンである画素が存在する場合、画素をオ
ンにしておく着色（coloring）演算によって得ることが
できる。

【００４４】着色動作（演算）は本明細書中でスプレッ
ド（拡がり）演算と呼ばれるタイプの演算として実行さ
れ得る。スプレッド演算は、第１のデータ画像内の連結
成分において各画素が、以下に説明されるように、連結
成分のための独特な識別子によってラベル付けされる第
１のデータ画像のラベル付けされたバージョンを得るこ
とによって、開始される。データ画像２４２を得ようと
すると、補集合データ画像内の各連結成分は独特な番号
によってラベル付けされる。

【００４５】第１のデータ画像のラベル付けされたバー
ジョンはまず現在ラベル値を初期化し、次にオフ画素か
らオン画素への遷移が見つかるまで第１のデータ画像内
のオフ画素を走査することによって得ることができる。
オン画素が既にラベルを有している場合、そのラベルは
一時的なラベル値になり、且つ走査はオン画素からオフ
画素への遷移に達する迄、各画素を一時的なラベル値に
よってラベル付けしながら、後に続くあらゆるオン画素
を横切って走査し続け得る。オフからオンへの遷移時に
オン画素がラベルを有していない場合、走査は現在ラベ
ル値をインクリメント（増分）し、その増分された現在
ラベル値によってオン画素をラベル付けし、次いでオン
画素とオフ画素の境界上の各オン画素を同じ現在ラベル
値でラベル付けしながら、時計回り又は反時計回りのい
づれかの方向で新しくラベル付けされたオン画素を介し
て走るオン画素とオフ画素の間の境界に続くことができ
る。現在ラベル値によってラベル付けされた第１のオン
画素へ再び達すると、走査は、走査がオン画素からオフ
画素への遷移へ達する迄、オン画素を現在ラベル値によ
ってラベル付けしながら、連結成分を横切って続けるこ
とができる。走査がオン画素からオフ画素への遷移へ到
達する時は常に、オン画素が既にラベル付けされている
場合は走査はオフ画素を横切って次の遷移まで走査を続
けることができるが、オン画素が未だラベル付けされて
いない場合、オン画素は現在ラベル値によってラベル付
けされ得るし、次いで走査はオン画素を現在ラベル値に
よってラベル付けしながらそれらの画素を介して境界に
続くことができる。このように、連結成分内の各画素は
連結成分のための独特な識別子によってラベル付けされ
る。

【００４６】スプレッド（拡がり）演算は第１のデータ
画像と第２のデータ画像のラベル付けされたバージョン
を介して第１のパスを実行して、第１のデータ画像のラ
ベル付けされたバージョンにおける各成分の識別子ごと
に第１のパス値を得る。第１のパス値は、ラベル付けさ
れたバージョンにおいて同じ成分識別子を有する第２の
データ画像内の全ての画素に対して、加算、最大化、最
小化、論理和（ＯＲ）、論理積（ＡＮＤ）、排他的論理
和（ＸＯＲ）その他のような適切な結合関数を用いて得
ることができる。例えば、画素をカウントする演算に関
しては、結合演算は２値画像上で実行される加算であっ
てもよい。データ画像２４２を得ようとすると、第２の
データ画像は補集合データ画像及びボーダーデータ画像
の共通集合であり且つ結合関数は最大化であり、これに
よって、連結成分がその共通集合内でオン画素を含む場
合は各成分識別子の第１のパス値はオンであり、そうで
ない場合はオフとなる。

【００４７】スプレッド演算は得られたデータ画像を生
成するために第１のデータ画像のラベル付けされたバー
ジョンを介して第２のパスを実行する。データ画像２４
２を得ようとする場合、得られるデータ画像は外部デー
タ画像と呼ばれる。第２のパスは、成分識別子の第１の
パス値によってラベル付けされたバージョンにおいて成
分の識別子を有する各画素をラベル付けする。データ画
像２４２を得ようとする場合、外部データ画像は共通集
合内にオン画素を含む補集合内のこれらの連結成分にお
いてオンである画素を有する。

【００４８】外部データ画像はこの外部データ画像内の
連結成分に隣接する黒の領域を表す画像を定義する外部
データ画像を得るために使用され得る。第１に、外部デ
ータ画像の補集合が得られ且つ外部においてオンである
画素に続くデータ画像２４０内の各画素を示す外部エッ
ジデータ画像を得るために使用される。外部エッジデー
タ画像は四つの部分エッジデータ画像を得ることによっ
て得られ、各部分エッジデータ画像はデータ画像２４０
を１画素だけ移動し次いでシフトの方向と反対の方向で
近傍の白画素を有する各黒画素がオンであるデータ画像
を得るために集合差分（set difference operation）演
算を実行することによって得ることができる。集合差分
演算は、第１のデータ画像と、第２のデータ画像の補集
合の間で共通集合（交差）を実行し、要するに第１のデ
ータ画像から第２のデータ画像内のあらゆる連結成分を
除去する効果を有する。エッジデータ画像と呼ばれる四
つの部分エッジデータ画像の合併（union ）は外部エッ
ジデータ画像を得るためにデータ画像２４０と交わるこ
とができ、この外部エッジデータ画像において画素はデ
ータ画像２４０においてオンであるならば画素はオンで
あり且つ外部データ画像内に連結成分に隣接している。
次に、外部データ画像は上記に類似した着色動作を用い
て外部エッジデータ画像内に黒画素を含むオリジナル画
像内で黒の連結成分を得ることによって得ることができ
る。

【００４９】最後に、内部データ画像はデータ画像２４
０及び外部データ画像上の集合差分演算を実行すること
によって得ることができる。

【００５０】内部データ画像は次いで内部連結成分が除
去されたデータ画像２４０の内部フリー（自在）バージ
ョンを得るために使用され得る。これはデータ画像２４
０及び内部データ画像上で集合差分演算を行うことによ
って実行され得る。

【００５１】データ画像２４２は次いでデータ画像２４
０の内部フリーバージョンを用いて得ることができる。

【００５２】上記の演算のような演算を用いて、内部デ
ータ画像は内部フリーバージョン用に得ることができ
る。さらに、埋め込まれたデータ画像はその外部データ
画像の補集合を取ることによって内部フリーバージョン
用に得ることができる。次にエンクロージャ（囲み）デ
ータ画像は、内部データ画像内に黒の画素を含む埋め込
まれたデータ画像内で黒の連結成分を得る着色動作によ
って得ることができる。

【００５３】さらに、穴（hole）データ画像は、埋め込
まれたデータ画像と内部フリーバージョンの間の集合差
分を取り去ることによって内部フリーバージョンに対し
て得ることができる。穴データ画像内の各画素は、その
画素が内部フリーバージョンの白の領域内にあり且つこ
の白の領域が黒の領域によって囲まれている場合、オン
である。

【００５４】上記のような着色動作は、穴データ画像内
に黒の画素を含む埋め込まれたデータ画像内に黒の連結
成分を得るために実行され得る。集合差分が演算結果と
エンクロージャデータ画像の間で得られ且つその結果と
内部フリーバージョンの共通集合がデータ画像２４２を
形成する。これによって、データ画像２４２において、
各画素がデータ画像２４２内の連結成分内にあり且つこ
の連結成分があらゆる他の連結成分によって囲まれてな
いが其れ自体が少なくともいくらかの白の領域を囲んで
いる場合、各画素はオンである。境界基準と呼ばれるこ
の基準に合った連結成分は境界連結成分と呼ばれる。以
下に記述するように、幾つかのアプリケーションに対し
てノード上の制約条件は、境界基準に合った連結成分に
よって満たすことができる。

【００５５】データ画像２４２はデータ画像２４４を得
るために使用されることができ、このデータ画像２４４
において、データ画像２４２内の境界連結成分内の各画
素が境界連結成分の領域によってラベル付けされてい
る。スプレッド演算はデータ画像２４４を得ることがで
きる。このスプレッド演算において、データ画像２４２
は第１のデータ画像であって、その連結成分の各々がラ
ベル付けされたバージョンにおいて独特の識別子を有
し、且つデータ画像２４２はまた、その画素値で結合関
数が第１のパスの間に実行される第２の画像でもある。
データ画像２４４を得る場合、結合関数は和（加算）で
あり、連結成分の第１のパス値として各連結成分の領域
に等しいオン画素のカウントを生成する。このように、
データ画像２４４において、データ画像２４２内の連結
成分内の各画素は、連結成分の領域によってラベル付け
される。

【００５６】データ画像２４６において、データ画像２
４２内の境界連結成分内の各画素は、本明細書中では穴
領域と呼ばれる境界連結成分によって囲まれる領域によ
ってラベル付けされる。穴領域によって画素をラベル付
けするために、データ画像２４２は上記の演算を用いて
穴データ画像を得るために使用され得る。要するに、穴
データ画像において、境界連結成分の囲まれた白の領域
内の各画素はオンである。データ画像２４２はまた上記
のような演算を用いて埋め込まれたデータ画像を得るた
めに使用されることができ、ここで境界連結成分内にあ
るか又は境界連結成分の囲まれた白の領域内にある各画
素はオンである。次いでスプレッド演算は実行されるこ
とができ、且つ第１のパス内の埋め込まれたデータ画像
内の各連結成分内にある穴データ画像内のオン画素をカ
ウントし且つ第２のパス内でその連結成分に対するカウ
ントによって各画素を再びラベル付けする。最後に、デ
ータ画像２４６はデータ画像２４２内の境界連結成分内
にある画素ごとに再ラベル付けしたカウントを保持する
ことによって得られる。

【００５７】データ画像２５０はいくつかのアプリケー
ションに使用されるノード上の制約条件を満たす連結成
分内にある画素を示す。この制約条件を満たすためには
画像の一部が、連結成分の領域よりも多くの穴領域を囲
む連結成分を要求するノード基準に合わせなければなら
ない。データ画像２５０はデータ画像２４４及び２４６
を用いて得ることができる。データ画像２４４内の各画
素は、データ画像２４６内の片方の画素と比較され、且
つデータ画像２４４内の画素がデータ画像２４６内の画
素よりも大きな値を有するか否かを決定する。データ画
像２４４内の画素がデータ画像２４６内の画素よりも大
きな値を有する場合、画素を含む連結成分は、それが囲
む穴領域よりも少ない領域を有し、これによって画像２
５０内で画素はオンとなる。これによって、各画素がノ
ード基準に合った連結成分内にある場合、データ画像２
５０内の各画素はオンである。

【００５８】画素が有向リンク上の制約条件の一部であ
る一つの基準と合っているので、データ画像２５２は可
能であれば有向リンクであってもよい連結成分内にある
画素を示す。図７に適用された有向リンク制約条件はヘ
ッド（頭）基準とテイル（尾）基準を有する。データ画
像２５２はヘッド基準のみを用いることによって得ら
れ、且つデータ画像２５４はテイル基準をデータ画像２
５２へ用いることによって得られる。従って、データ画
像２５４は有向リンク上の制約条件を満たす連結成分内
にある画素を指定する。

【００５９】ヘッド基準はそれ自体の領域よりも小さな
白領域を囲む連結成分を要求する。データ画像２５２
は、画素の連結成分がこの成分が囲む穴領域よりも大き
な領域を有する場合に画素がオンであるように比較が反
転されるのを除いてはデータ画像２５０と同様に得られ
る。

【００６０】図７に適用されたテイル基準はヘッド基準
に合った各連結成分に関する追加情報を要求する。他に
は、このテイル基準は、連結成分が終点（終了）基準に
合った少なくとも一部を有することを要求する。従っ
て、データ画像２５４は画素を示し、各画素は当該成分
が囲む穴領域よりも大きな領域を有する連結成分内にあ
り、且つ終点基準を満たし且つテイル基準の追加の要求
を満たす少なくとも一つの部分を有している。このよう
な連結成分は有向リンク上の制約条件を満たす。

【００６１】終点基準は、連結成分内の各画素がその終
点のカウントによってラベル付けされる終点カウントデ
ータ画像を得ることによって適用され得る。次に、終点
カウントデータ画像は各画素のラベルを値１と比較する
ことによって終了したリンクデータ画像を得るために使
用されることができ、且つ画素のラベルが少なくとも１
である場合、オンの結果が得ることができる。終了した
リンクデータ画像は可能性のあるリンクであり且つ少な
くとも一つの終点を有する各々が連結成分を示す。

【００６２】終点カウントデータ画像は、最初にデータ
画像２５２内の各連結成分を別々に処理することによっ
てデータ画像２５２から得られ、互いに近傍にある連結
成分同士の間の相互動作を回避する。連結成分だけを示
すデータ画像が連結成分ごとに得られ且つこのデータ画
像が終点データ画像を得るために使用される。これは各
連結成分が独特の識別子によってラベル付けされるデー
タ画像２５２のラベル付けされたバージョンを得ること
によって及び独特な識別子のうちの一つを有する画素が
オンであるバージョンを得ることによって行われ得る。

【００６３】各連結成分のデータ画像は、exit（エグジ
ット）（出口）カウントデータ画像を得るために使用さ
れることができ、このエグジットカウントデータ画像に
おいて、各画素値が、局所的領域の上部左コーナーに位
置している所与の幅ｗの矩形局所領域のボーダーと交差
する連結成分の数を示す。このエグジットカウントデー
タ画像は、分岐因子（ファクタ）データ画像を得るため
に使用され得て、それはまた終点カウントデータ画像を
得るために使用され得る。

【００６４】エグジットカウントデータ画像を得るにあ
たって、幅ｗはデータ画像内の一般的な幅の曲線の分岐
をキャプチャ（捕捉）するのに充分な大きさにセットさ
れなければならない。以下に説明するように、連結成分
が均一な幅のものであり且つ連結成分に対するスケルト
ン（距離変換された画像中で値が最大となる点の集合）
が得られた場合、適切な幅とは、このスケルトン上の点
から最も近いエッジまで最も頻繁に発生する距離の４
倍、連結成分の幅の約２倍であり得る。

【００６５】あらゆる２値データ画像を提供されたエグ
ジットカウントデータ画像を得るにあたって、四つのエ
ッジデータ画像が最初に得られ、且つ各エッジデータ画
像は四つの方向＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、及び−ｙ方向の内の
一つの方向で白の近傍を有する黒画素でラベル付けされ
ている。エッジデータ画像は、まず各方向で一つの画素
分、２値画像を移動させ、次いで移動されたバージョン
の各々を用いて集合差分（演算）を実行することによっ
て得ることができる。

【００６６】各エッジデータ画像はそれぞれのボーダー
カウントデータ画像を得るために使用され且つこのボー
ダーカウントデータ画像はボーダーエッジ合計データ画
像を得るために結合され得る。

【００６７】＋ｘエッジデータ画像に対するエッジ合計
データ画像を得るため、例えば、各画素が＋ｘエッジデ
ータ画像内の画素の右側への画素値の合計によってラベ
ル付けされている＋ｘプロジェクト（射影）データ画像
を得るため、プロジェクト演算が−ｘ方向へ最初に実行
され得る。

【００６８】概して、所与の方向におけるプロジェクト
動作は、前の画素と呼ばれる、演算が実行されている方
向での隣接画素に対して得られる値に基づいて画素ごと
に値を得る。このようにプロジェクト演算は、所与の方
向で一連の画素へ画素値を複写するために使用されるか
又は所与の方向に延びる一連の画素の値の合計値、最大
値、又は最小値を得るために使用され得る。＋ｘプロジ
ェクトデータ画像を得るプロジェクト演算は前の画素値
に各画素値を累積的に追加する。

【００６９】＋ｘプロジェクトデータ画像は−ｘ方向で
幅ｗだけ平行移動され且つ各画素におけるこの平行移動
した値は、間隔カウントデータ画像を得るために＋ｘプ
ロジェクトデータ画像内の画素値から減算され得る。次
いでエッジ差分データ画像は、画素を含み且つ＋ｘ方向
で長さｗだけ画素から延びるボーダー内で＋ｘエッジの
カウントを各画素で表すように調整され得る。この調整
は、＋ｘプロジェクトデータ画像を−ｘ方向で幅（ｗ−
１）だけ平行移動し、次いで＋ｘボーダーエッジカウン
トデータ画像を得るために間隔カウントデータ画像内の
画素の値から各画素で平行移動された値を減算すること
によって行われる。

【００７０】同様の演算が−ｘ、＋ｙ、及び−ｙボーダ
ーエッジカウントデータ画像を得るために−ｘ、＋ｙ、
及び−ｙエッジデータ画像を用いて実行され得る。−ｘ
エッジデータ画像に対するプロジェクト演算が−ｘ方向
で実行されるが、＋ｙと−ｙのエッジデータ画像に対す
るプロジェクト演算は−ｙ方向で実行される。−ｘプロ
ジェクトデータ画像はそれぞれの間隔カウントデータ画
像を得るために−ｘ方向で幅ｗだけ平行移動されるが、
＋ｙと−ｙのプロジェクトデータ画像は−ｙ方向で幅ｗ
だけそれぞれ平行移動される。−ｘエッジデータ画像に
対する調整は、平行移動せずに−ｘエッジデータ画像内
の画素の値を減算することによって行われる。＋ｙエッ
ジデータ画像に対する調整は、−ｙ方向で＋ｙエッジデ
ータ画像を（ｗ−１）だけ平行移動し次いで平行移動し
た値を減算することによって行われる。−ｙエッジデー
タ画像に対する調整は、平行移動せずに−ｙエッジデー
タ画像内の画素の値を減算することによって行われる。

【００７１】全ての四つのボーダー・エッジ・カウント
・データ画像が得られた時、＋ｘと−ｘのボーダーエッ
ジカウントデータ画像は−ｙ方向で（ｗ−１）平行移動
され得て且つ＋ｙと−ｙのボーダーエッジカウントデー
タ画像は−ｘ方向で（ｗ−１）平行移動され得る。各画
素における四つの平行移動された値がボーダーエッジカ
ウントデータ画像からの四つの値へ加算され、ボーダー
エッジ総計データ画像を得る。従って、ボーダーエッジ
総計データ画像は、その上部左コーナーで画素を有する
ｗ×ｗ領域のボーダー内のエッジの総数を画素ごとに示
す。

【００７２】同様の技術が局所的な領域合計データ画像
を得るために使用され得る。−ｘ方向でのプロジェクト
演算は第１のプロジェクトデータ画像を得るために２値
データ画像上で実行され得る。第１のプロジェクトデー
タ画像は−ｘ方向へｗだけ平行移動されることができ且
つこの平行移動した値が第１のプロジェクトデータ画像
内の各画素の値から減算されることができて、当該画素
から開始し且つ−ｘ方向へｗだけ延びるロー（行）内の
オン画素の数を示す間隔合計データ画像を得る。−ｙ方
向におけるプロジェクト演算が間隔合計データ画像上で
実行されて第２のプロジェクトデータ画像を得る。第２
のプロジェクトデータ画像は、−ｙ方向へｗだけ平行移
動され且つこの平行移動された値は第２のプロジェクト
データ画像内の各画素値から減算され得て、これにより
その上部左コーナーで画素を有するｗ×ｗの領域内のオ
ン画素の数を示す局所領域合計データ画像を得る。

【００７３】ボーダーエッジ総計データ画像及び局所領
域合計データ画像内の値はエグジットカウントを計算す
るために使用され得る。ボーダーエッジ総計データ画像
内の画素の値がゼロであり且つ局所領域合計データ画像
内の画素の値がゼロより大きい場合、画素のエグジット
カウントは６であり、ボーダーエグジットをもたないノ
ン・エンプティ（空でない）領域を示す。或いは、ボー
ダーエッジ総計データ画像内の画素の値が１０より小さ
い場合、そのエグジットカウントはボーダーエッジ総計
データ画像内の値の半分であり、且つ領域ボーダーと連
結成分の共通集合（交差）の数を示す。或いは、そのエ
グジットカウントは５であり得て、４より上の領域ボー
ダーと連結成分の共通集合を示す。

【００７４】エグジットカウントデータ画像は投票計算
を用いて分岐因子データ画像を得るために使用され得
る。投票計算は、各画素に対して及びエグジットカウン
トデータ画像内で発生する各エグジットカウント値に対
して、幅ｗの画素の領域内のエグジットカウント値の発
生回数のカウントである現在投票カウント値を得ること
によって開始される。エグジットカウント値が１から６
までインクリメントされるので、エグジットカウント値
に対する現在投票値が前の最高投票値より大きい場合、
現在投票値が新しい最高投票になり且つウィニング（決
勝）エグジットカウント値が現在値になる。

【００７５】各エグジットカウント値に対する現在投票
値は、局所的領域合計データ画像に相対して上記のよう
に得ることができる。この局所的領域合計データ画像は
現在エグジットカウントデータ画像から得ることがで
き、ここで、各画素は、エグジットカウントデータ画像
内の画素の値が現在投票値が得られようとするエグジッ
トカウント値に等しい場合にのみオンである。

【００７６】分岐因子データ画像は、最終のウィニング
値を右へｗ／２（半幅）且つ下方へｗ／２平行移動する
ことによって得ることができる。

【００７７】次いで、終点（termination ）データ画像
は、各連結成分に対する分岐因子データ画像内の１の値
を有する各画素をオンにし、次いで画像によってその演
算結果をＡＮＤ演算することによって得ることができ
る。従って、終点データ画像内で、各連結成分の各終点
が小さな連結成分によってマーキングされる。

【００７８】分岐因子データ画像を得る演算は、上記に
簡単に述べられているように、ｗの適切な選択に依存す
る。すべての連結成分が同じ一定の幅のものであれば、
曲線幅のモードが得られ、且つｗはこのモードよりもい
くらか大きな値にセットされ得る。しかし可変幅の曲線
（カーブ）は異なるアプローチを必要とする。

【００７９】シニング（thinning）（細線法）が可変幅
の曲線を正規化するために使用され得て、これにより細
くなったデータ画像上で演算することによって分岐因子
データ画像が得られる。用語「シニング」は連結成分の
ほぼ中心線に沿った画素がオンであるデータ画像のバー
ジョンを得るあらゆる技術を称するために本明細書中で
使用されている。このような技術は、スパイン（背
骨）、スケルトン（骨格）、リッジ（畝）、無向又は有
向の距離の局所的相似形、相似型軸変換、又はヴォロノ
イ（Voronoi ）テッセレーションを得るときに様々に記
述される。

【００８０】以下に述べるように、各画素が近傍の連結
成分に対してｘ及びｙのオフセットでラベル付けされて
いる場合に使用可能な、各画素が近傍から値を読み取る
動作に依存する一つのシニング技術が使用されている。
このシニング技術は、画像内の連結成分のスケルトンに
沿った画素が、画像の補集合内の異なる近い近傍エッジ
方向を有する近傍画素を有するという洞察に基づいてい
る。

【００８１】読み取り演算の前に、グラウンド（groun
d）データ画像と呼ばれる画像の補集合が水平及び垂直
のグラウンドデータ画像を得るために使用される。予備
の水平及び垂直グラウンドデータ画像が上記のように最
初に＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、及び−ｙのエッジデータ画像を
得ることによって得ることができる。予備の水平データ
画像内の各画素の値は、−ｘエッジ及び＋ｘエッジのデ
ータ画像内の各画素の値の組み合わせであってもよい。
同様に、予備の垂直データ画像内の各画素の値は−ｙエ
ッジ及び＋ｙのデータ画像内の各画素の値の組み合わせ
であってもよい。このように値を組み合わせる目的は明
瞭なエッジ方向を有する境界上の隣接点から生じる偽の
スケルトン点を抑制することである。

【００８２】従って二つの差データ画像が予備の水平及
び垂直の各データ画像に対して一つずつ得られる。各画
素値が異なる非ゼロ値を有する４連結近傍画素を有する
場合、差データ画像内の各画素の値はオンである。これ
によって、各差データ画像は四つの有向差データ画像の
合併であってもよいし且つ各有向差データ画像はそれぞ
れの方向で各画素の近傍の画素を読み取ることによって
得られ、且つ近傍の画素が非ゼロ値を有する場合、画素
の値から近傍の画素値を減算し且つその差の絶対値を得
る。

【００８３】水平データ画像は、予備の水平データ画像
においてオンであり且つ水平差データ画像においてオフ
である各画素に対してはオンの値を有することができ
る。同様に、垂直データ画像は予備の垂直データ画像に
おいてオンであり且つ垂直差データ画像においてオフで
ある各画素に対してはオンの値を有することができる。

【００８４】水平読み取り及び垂直読み取りの二つの読
み取り演算が実行され得る。各読み取り演算は水平又は
垂直のデータ画像内の近傍の値に近接する値を読み取る
ためにグラウンドデータ画像内の近い近傍に対してｘ及
びｙのオフセットを使用する。

【００８５】最終的に、スケルトンデータ画像は水平及
び垂直の読み取り演算の結果を用いて得ることができ
る。各ケースにおいて、差データ画像は上記のようにし
て得られ、且つ二つの差データ画像の合併はスケルトン
データ画像である。

【００８６】近接近傍に対するｘ及びｙのオフセットが
種々のやり方で得られる。ボージュフォアズ（Borgefor
s ）,Gの１９８６年発行の"Distance Transformations
in Digital Images"の第３４巻、３４４乃至３７１ペー
ジ、"Computer Vision, Graphics, and Image Processi
ng" においてｘ及びｙのオフセット、距離の大きさ、方
向、又は近接近傍について他の情報を得るために使用さ
れる距離変換技術を記述している。他の技術はボージュ
フォアズの報告書に記述されている２−パス技術上の変
形を実行している。各パスは画素ごとに近接近傍に対す
るほぼ全体的な距離を得る。各パスはまた、画素に８連
結された前もって走査された画素の内のどの画素がより
近い近接近傍を有するかを示す２ビットを記憶する。適
切なインクリメント値が、画素に近い近傍の距離を得る
ためにより近い近接近傍を有する前もって走査された画
素の近い近傍距離の値に加算され得る。第２のパスはま
た、二つのパスの内のいづれのパスがより近い近接近傍
を得たかを示すために画素ごとにビットをセットするこ
とを含む。これによってあらゆる画素に対する近接近傍
距離を得るのに必要な情報が、５ビット／画素内に記憶
され且つほぼ全体の距離が廃棄される。５ビット／画素
からなる記憶された情報は、ｘ及びｙのオフセット、距
離の大きさ、方向、又は必要とされた時の近接近隣の情
報を得るために単一パス演算において又は画素からそれ
の近接近傍である各画素へデータを転送するために単一
パス読み取り演算において使用される。

【００８７】終点データ画像が、この終点データ画像内
の各連結成分が単一のオン画素によって置き換えられる
ように収縮データ画像を最初に得ることによって終点カ
ウントデータ画像を得るために使用され得る。

【００８８】スプレッド演算は次いで各連結成分におい
て終点の合計を得て且つ連結成分内の各画素をその合計
によってラベル付けするために演算結果に対して実行さ
れ得る。

【００８９】収縮データ画像は、その最小のｙ座標によ
って各連結成分をラベル付けするために終点データ画像
上でスプレッド演算を実行することによって得ることが
できる。最小のｙデータ画像は次いで各画素がその連結
成分の最小のｙ座標を有する場合に画素がオンであるよ
うなデータ画像を得るために各画素のｙ座標と比較され
得る。このデータ画像は上部データ画像を得るために終
点データ画像とＡＮＤ（論理積）演算され得る。上部デ
ータ画像は、各画素のｘ座標をゲート制御するために使
用されることができ、且つスプレッド演算は終点データ
画像内の連結成分内の各画素を、その画素がゲート制御
されたデータ画像内で有する最小値によって、ラベル付
けするためにゲート制御されたデータ画像を用いて実行
され得る。各画素の得られる値は画素がその連結成分の
最小のｘ座標を有する場合に画素がオンであるようなデ
ータ画像を得るためにそのｘ座標と比較され得る。最終
的に、このデータ画像は収縮データ画像を得るために上
部データ画像とＡＮＤ演算される。

【００９０】上記に述べるように終了したリンクデータ
画像が得られると、テイル基準がその画像に適用されて
データ画像２５４を得る。テイル基準を適用するため、
可能性のあるヘッドデータ画像は最初に終了したリンク
データ画像から得ることができる。次いで、可能性のあ
るヘッドは終了したリンクデータ画像から取り除かれ、
且つ可能性のあるテイルデータ画像を残すことになる。
第１のスプレッド演算は、可能性のあるテイル内の各画
素が上記のように可能性のあるテイルの領域によってラ
ベル付けされるような可能性のあるテイル領域データ画
像を得るために可能性のあるテイルデータ画像を用いて
実行され得る。第２のスプレッド演算は、終了したリン
クデータ画像内の各連結成分内の各画素を、連結成分に
対する可能性のあるテイル領域の最大値によってラベル
付けするように実行され得る。二つのラベル付けされた
データ画像は、次いで、各画素が、その各画素の可能性
のあるテイル領域がその連結成分に対する最大値に等し
い場合にオンであるような最長の可能性のあるテイルデ
ータ画像を得るために比較され得る。最長の可能性のあ
るテイルデータ画像はテイルデータ画像を得るために可
能性のあるテイル領域データ画像とＡＮＤ演算され得
る。着色動作は、データ画像２５４を得るためにテイル
データ画像及びデータ画像２４０を用いて実行されるこ
とができ、且つこのデータ画像２６５は有向リンク基準
に合ったデータ画像２４０内の連結成分を示す。

【００９１】領域を囲む終了したリンクデータ画像内の
連結成分の部分を示す利用可能なヘッドデータ画像が得
られる。例えば、穴データ画像は上記のように終了した
リンクデータ画像から得られ、次いで穴データ画像内の
連結成分が局所的幅のモードの２倍だけ膨張され得る。
この結果は領域を囲む連結成分のこれらの部分のみを保
持するために終了したリンクデータ画像とＡＮＤ演算さ
れ得る。境界データ画像は上記に説明されるように可能
性のあるヘッドデータ画像として動作するために得るこ
とができる。

【００９２】局所的幅データ画像はシニングに関連して
上記に説明されているように、スケルトンデータ画像を
得るために終了したリンクデータ画像を最初に用いるこ
とによって得ることができる。局所的幅データ画像は、
スケルトンデータ画像内のオン画素ごとに、終了したリ
ンクデータ画像の補集合内の近接近傍までの距離の２倍
を得ることによってスケルトンデータ画像から得ること
ができる。近接近傍までの距離はｘ及びｙのオフセット
に相対して上記のように得ることができる。局所的幅の
データ画像は次いで局所的幅のモードを得るために走査
される得る。

【００９３】上記のような穴データ画像はまた終了した
リンクデータ画像を用いて得ることができる。次いで、
局所的幅のモードの反復の倍を有する演算が、成長（gr
ow）データ画像を得るために穴データ画像を用いて実行
され得る。各反復は、上記のようにして得られた開始デ
ータ画像の補集合のエッジデータ画像とその開始データ
画像の合併を得ることができ、これによって開始データ
画像の各黒の成分は四方向で１画素だけ外側へ延長され
る。結果的に、終了したリンクデータ画像内の穴が外側
へ成長し、これによってこれらの穴がそれらを囲む連結
成分の部分を覆うことになる。

【００９４】次いで成長データ画像は終点リンクデータ
画像とＡＮＤ演算されて、終了したリンクデータ内の白
の領域を囲む連結成分の部分を含むデータ画像を得る。
上記のように境界データ画像はその演算結果に対して得
ることができる。境界データ画像内の各連結成分は可能
性のあるヘッドである。

【００９５】他の技術はまた、可能性のあるヘッドデー
タ画像を得るために使用され得る。穴データ画像に対す
る距離変換が得られ、この距離変換が線幅によって閾値
処理され、且つ利用可能なヘッドデータ画像として動作
するために各穴の回りで単一線幅を得る。

【００９６】図７はまた、ノード又はリンク上の他の制
約条件を満たす部分を有する他のデータ画像を示す。

【００９７】例えばデータ画像２５６は、無向リンク上
の制約条件を満たす連結成分内で画素を示す。この制約
条件は開カーブ（曲線）基準と二つの終点基準を有す
る。要するに、連結成分は、これが正確に二つの終点を
有する開カーブである場合、この制約条件を満たす。

【００９８】図示されているように、データ画像２５６
はデータ画像２４０及び２４２から得ることができる。
データ画像２４２は上記のように埋め込まれたデータ画
像を得るために使用され且つこの埋め込まれたデータ画
像はオフ画素を囲むあらゆる連結成分を取り除くために
データ画像２４０から除去され得る。得られるデータ画
像は開カーブ基準を満たす連結成分内の画素を示す。次
に、開カーブデータ画像は上記のように終点カウントデ
ータ画像を得るために使用されることができ、且つ二つ
の終点基準が各画素終点カウントを２と比較することに
よって用いられ、これによってデータ画像２５６におけ
る各画素の値はその終点カウントが２である場合にのみ
オンになる。

【００９９】データ画像２６０は、人間が生成するデー
タ画像２４０がデータ画像２６０内の機能がノードであ
るようなノード−リンク構造を形成する編集マークによ
るオーバーレイを示すようなアプリケーションによって
編集され得る原画像である。これによってデータ画像２
６０によって示される画素の全てがノード上の制約条件
を満たす。

【０１００】データ画像２６２は、編集アプリケーショ
ンにおいて適切なノード上の他の制約条件を満たす画素
を示す。この制約条件によって削除（デリート）の為の
要求を示すのに有用な”Ｘ”の形状の編集マークが許容
される。制約条件はクロス（交差）基準を含み、この基
準は、開カーブデータ画像を得るために上記の開カーブ
基準を最初に適用し、次いでデータ画像２６２を得るた
めにキャビティ（空洞）カウント基準をこの開カーブデ
ータ画像へ適用することによって適用され得るクロス
（交差）基準を含む。

【０１０１】キャビティカウント基準は開カーブデータ
画像内の連結成分が正確に四つのキャビティを有するよ
うに要求することができ、これによって画素は、四つの
キャビティを有する開カーブである連結成分内にある場
合のみデータ画像２６２内でオンとなる。キャビティカ
ウント基準は、開カーブデータ画像内の全ての２−ウェ
イ、３−ウェイ、及び４−ウェイのキャビティの合併
（ユニオン）を示すキャビティ画像を最初に得ることに
よって、キャビティデータ画像内の各連結成分を単一画
素へ収縮させることによって、及び開カーブデータ画像
内の各連結成分内のキャビティ数をカウントするために
その収縮されたキャビティデータ画像上でスプレッド演
算を用いることによって、適用され得る。

【０１０２】２−ウェイキャビティは上右、下右、上
左、及び下左キャビティを含む。２−ウェイキャビティ
の各タイプごとに、画素の値は、データ画像を移動し且
つ論理演算を実行することによって画素の４連結近傍の
値から決定され得る。例えば、−ｘ方向で画素の近傍が
非ゼロ値を有する場合、−ｘ方向で画素の近傍が＋ｙ方
向の画素の近傍と同じ値を有する場合、及び−ｘ方向の
画素の近傍が−ｙ及び＋ｘ方向の画素の近傍と異なる値
を有する場合、上右キャビティ値はオンである。他の２
−ウェイ・キャビティ値も同様に得ることができる。

【０１０３】３−ウェイキャビティは上、下、左、及び
右キャビティを含む。３−ウェイキャビティの各タイプ
ごとに、画素の値は、データ画像を移動し且つ論理演算
を実行することによって画素の４連結近傍の値から決定
され得る。例えば、−ｘ方向で画素の近傍が非ゼロ値を
有する場合、−ｘ方向で画素の近傍が＋ｘ及び＋ｙ方向
の画素の近傍と同じ値を有する場合、及び−ｘ方向の画
素の近傍が−ｙ方向の画素の近傍と異なる値を有する場
合、上右キャビティ値はオンである。他の３−ウェイ・
キャビティ値も同様に得ることができる。

【０１０４】画素の４−ウェイキャビティ値も、データ
画像を移動し且つ論理演算を実行することによってその
４連結近傍の値から同様に得ることができる。＋ｙ方向
の画素の近傍が非ゼロ値を有する場合及び＋ｙ方向の画
素の近傍が他の方向の各々の画素の近傍と同じ値を有す
る場合、４−ウェイ・キャビティ値はオンである。

【０１０５】ノード上の制約条件又はリンク上の制約条
件を満たす入力画像セットの部分を示すデータ画像は、
図７のデータ画像を用いて得ることができる。例えば、
単純な有向グラフ解析アプリケーションにおいて、デー
タ画像２５０はノード上の制約条件を満たす部分を示し
且つデータ画像２５４は有向リンク上の制約条件を満た
す部分を示す。これに対して、編集アプリケーションに
おいてデータ画像２４２及び２６０は有向グラフノード
上の制約条件を満たす一つのセットの部分を得るために
ＯＲ（論理和）演算され、データ画像２５４は有向リン
ク上の制約条件を満たす部分を示すことができるが、デ
ータ画像２５２、２６０、及び２６２は無向グラフノー
ド上の制約条件を満たす他のセットの部分を得るために
ＯＲ（論理和）演算され、且つデータ画像２５６は無向
リンク上の制約条件を満たす部分を示すことができる。

【０１０６】図８は、ノード−リンク構造上の制約条件
を満たす類似ノード及びリンクのサブセットを含むデー
タ画像を得ようとする動作を示す。

【０１０７】ボックス２８０における動作は、類似ノー
ドと呼ばれるノード上の制約条件を満たす入力画像セッ
トの部分、及び類似リンクと呼ばれるリンク上の制約条
件を満たす部分を示すデータ画像を受け取る。ボックス
２８２における動作は反復（繰り返し）ループを開始す
る。第１の反復において、ボックス２８２における動作
は前のノード及び前のリンクであるべきボックス２８０
において受け取られたデータ画像をセットする。次い
で、ボックス２８４における動作はボックス２８２から
の前のノードと前のリンクを使用して新しいノードと新
しいリンクを得る。

【０１０８】ボックス２９０における動作は、前のノー
ド及びリンクを新しいノード及びリンクと比較する。変
更がある場合、ボックス２８２における動作が前の反復
からの新しいノード及びリンクを前のノード及びリンク
としてセットすることによって他の反復を開始する。変
更がない場合、ボックス２９２における動作はノード−
リンク構造を形成する新しいノード及びリンクをリター
ンする。

【０１０９】ボックス２８４における動作は、新しいノ
ード及びリンクとして前のノード及びリンクのサブセッ
トを得るために近接基準を適用する。図９は前のノード
のサブセットである新しいノードを得るためにノード近
接基準がいかにして適用され得るかを示す。図１０は前
のリンクのサブセットである新しいリンクを得るために
リンク近接基準がいかにして適用されるかを示す。

【０１１０】図９におけるデータ画像３１０は前のノー
ドを示す。前のノードは図８のボックス２８０の類似ノ
ードであってもよいし、且つ図８の先行反復におけるボ
ックス２８４で得られた新しいノードであってもよい。
同様に、データ画像３１２は図８のボックス２８０のリ
ンクであってもよいし又は図８の先行反復におけるボッ
クス２８４で得られた新しいリンクであってもよい前の
リンクを示す。

【０１１１】データ画像３１２はデータ画像３２０及び
３２２を得るために使用され得る。終点データ画像３２
０において、図７のデータ画像２５４に関して上記に説
明したように、分岐因子が１である場合、データ画像３
１２内の連結成分内の各画素はオンである。データ画像
３２２を得るためにテイル基準に合った部分を示すデー
タ画像はデータ画像２５４に関して上記に説明したよう
にデータ画像３１２から得られ、且つテイル基準に合っ
た部分内の画素をデータ画像３１２における各連結成分
から除去するために集合差分が実行され、これによりノ
ンテイル連結成分を示すデータ画像３２２が残される。

【０１１２】データ画像３２０及び３２２は、画素がデ
ータ画像３２０及びデータ画像３２２の内の一つ又は両
方においてオンである場合、各画素がオンである端点
（extremities ）データ画像３２４を得るために論理和
（ＯＲ）演算される。データ画像３２２からデータ画像
３２４内でオンである画素を除去するために集合差分が
実行され、これによって各連結成分がノンヘッド端点で
あるデータ画像３２６が残される。

【０１１３】データ画像３１０及び３２２は、データ画
像３３０を得るために使用されることができ、このデー
タ画像３３０において各連結成分がデータ画像３２２内
のノンテイル連結成分又はヘッド連結成分に最も近い近
傍であるノードである。同様に、データ画像３１０及び
３２６はデータ画像３３２を得るために使用され、この
データ画像３３２において各連結成分はデータ画像３２
６内のノンヘッド連結成分に最も近い近傍であるノード
である。

【０１１４】データ画像３３０及び３３２を得るにあた
って、内部成分距離データ画像がデータ画像３１０を用
いて得ることができる。最初に、データ画像３１０内の
各連結成分を分離状態で処理しながら、データ画像３１
０の他の成分バージョンがその連結成分を除去すること
によって得ることができる。図７のデータ画像２５４に
関して上記に示した技術を用いて距離データ画像が得ら
れ、これによって距離データ画像は各画素から他の成分
バージョンにおける近接連結成分迄の距離を示す。連結
成分に対する距離データ画像が結合されて、連結成分の
距離データ画像からの値を連結成分内の各画素において
保持することによって内部成分距離データ画像を得る。

【０１１５】上記に示したようにスプレッド演算は、連
結成分内の画素に対する内部成分距離データ画像からの
最短距離によってデータ画像３１０内の各連結成分の画
素をラベル付けすることができる。得られるデータ画像
は次いで内部成分距離データ画像と比較されることがで
き、且つ二つのデータ画像内の距離が同じである各画素
は結合されたデータ画像内でオンであってもよい。この
結合されたデータ画像は次いで最も近接した点データ画
像を得るためにデータ画像３３２又はデータ画像３２６
とＡＮＤ演算され、この点データ画像において、画素
が、データ画像３２２又はデータ画像３２６内の連結成
分内の画素の中でもデータ画像３１０内の近接近傍連結
成分から最も近い距離にある画素である場合、各画素は
オンである。

【０１１６】データ画像３２２又はデータ画像３２６内
の最も近い連結成分へのｘとｙ方向におけるオフセット
は、次いで、距離データ画像に対して上記に示した演算
と同様に演算によって最も近い点データ画像内のオン画
素ごとに得られる。ｘとｙのオフセットは、次いで、デ
ータ画像３２２及び３２６内の近接近傍へ最も近い点デ
ータ画像内の値を転送するために書き込み動作において
使用されることができ、且つ衝突が発生する最大値を保
持する。着色動作は、次いで、連結成分が書き込み動作
の後であらゆる非ゼロ画素を含む場合、値オンによって
データ画像３１０内の連結成分内の各画素を着色するこ
とができ、且つデータ画像３３０及び３３２を生成す
る。

【０１１７】データ画像３３０及び３３２は次いで、画
素がデータ画像３１０内の連結成分内にある場合に各画
素がオンであるデータ画像３３４を得るために論理和
（ＯＲ）演算されることができ、且つその連結成分はリ
ンクのヘッド又はノンヘッド端点のより近い近傍であ
る。要するに、ノード近接基準は、前のリンクのヘッド
又はノンヘッド端点の最も近い近傍である場合、前のノ
ードを保持する。

【０１１８】図１０におけるデータ画像３５０及び３５
２は、図９のデータ画像３１０及び３１２として前のノ
ード及びリンクを示す。データ画像３６０は図９のデー
タ画像３２４と同様にデータ画像３５２から得ることが
できる。

【０１１９】データ画像３５２はまたデータ画像３６２
を得るために使用され、このデータ画像３６２内の連結
成分内の各画素が連結成分の近似的な長さを示す値によ
ってラベル付けされる。データ画像３５２は、最初は、
上記に示した様にエッジデータ画像を得るために使用さ
れる。次いで上記のようにスプレッド演算が実行され、
データ画像３５２内の各連結成分内のエッジ画素の合計
が得られ且つこの合計によって各連結成分内の各画素を
ラベル付けし、これによってペリメータ（周辺）データ
画像が得ることができる。長さを近似するために、各画
素のペリメータは２で除算されることができ且つ結果が
整数に四捨五入され（丸められ）、これによってデータ
画像３６２が得ることができる。

【０１２０】データ画像３５０及び３６０はデータ画像
３６４を得るために使用されることができ、このデータ
画像３６４において、データ画像３６０内の連結成分内
の各画素はノードへの最短距離によってラベル付けされ
る。内部成分距離データ画像は、上記のようにデータ画
像３５０を用いて得ることができる。スプレッド演算
は、データ画像３６０内の各連結成分に対する内部成分
距離データ画像からの最短距離を得て、次いでこの最短
距離によって連結成分内の各画素をラベル付けするため
に上記のように実行され得る。

【０１２１】データ画像３５２及び３６４は次いでデー
タ画像３７０を得るために使用され、このデータ画像３
７０において、データ画像３５２内の連結成分内の各画
素がノードへの最長距離によってラベル付けされる。ス
プレッド演算は、データ画像３５２内の各連結成分内の
データ画像画素３６４内の最長距離を得て且つ次いで最
長距離によって連結成分内の各画素をラベル付けするた
めに上記のように実行され得る。

【０１２２】最終的に、データ画像３６２及び３７０は
データ画像３７２を得るために使用されることができ、
このデータ画像３７２において、データ画像３６２内の
連結成分の近似長さがデータ画像３７０内の連結成分の
最長距離よりも長い場合にデータ画像３５２内の連結成
分内の各画素はオンである。要するに、リンク近接基準
は、リンクの近似長さが、その端点の内の一点から最も
近い前のノードまでの最長距離より大きい場合は前のノ
ードを保持する。

【０１２３】最後の反復の後で、データ画像３３４及び
３７２は図８のボックス２９２でリターンされ得るか、
又はデータ画像３３４及び３７２がノード及びリンクを
示す他のデータを得るために使用され得る。レンダリン
グ（描画）アプリケーションに関して以下に示すよう
に、例えば、ノード及びリンクのリスト（一覧表）が得
られ且つリターンされる。

【０１２４】図１１は画像処理サーバを使用する他の実
施を示す。図１１におけるシステム３９０は、ネットワ
ーク３９２、ワークステーション３９４、記憶装置サー
バ３９６、及び画像処理サーバ３９８を有する。ユーザ
はスキャナー又は他のソースからなどの画像を定義する
データを記憶するための要求をネットワーク３９２へ提
供するようにワークステーション３９４を操作すること
ができる。これに応答して、記憶装置サーバ３９６はデ
ータを記憶することができる。次いで、ユーザは上記に
説明した動作のような画像処理動作を要求するためにワ
ークステーション３９４を操作することができる。これ
に応答して、画像処理サーバ３８８は要求された動作を
実行し且つ図６に関して上記に示したような命令を実行
することができる。

【０１２５】上記に示したように、ノード−リンク構造
を形成するノード及びリンクを示す制約されたノード−
リンクデータは他の画像と比較するために記憶され得る
か又は従来の技術によって制御信号を提供するために使
用され得る。さらに、一つの実行はレンダリンクアプリ
ケーション及び編集アプリケーションを含む。レンダリ
ングアプリケーションは解析されたノード−リンク構造
に類似しているノード−リンク構造を表す画像を得る。
編集アプリケーションは編集動作を示すデータを得るた
めにノード−リンク構造を解析する。

【０１２６】図１２はレンダリングアプリケーションが
実行され得るシステム４００の一般的な構成成分を示
す。システム４００は図６のワークステーションＣＰＵ
と同じ現在の実行において処理サーキットリ４０２を含
む。処理サーキットリ４０２は、図６に示したような周
辺機器スキャナであってもよい走査サーキットリ（回
路）４０４から画像を定義するデータを受け取るために
接続されており且つ図６に示した周辺機器プリンタであ
っもよい印刷サーキットリ４０６へ画像を定義するデー
タを送るために接続されている。

【０１２７】処理サーキットリ４０２はまたプログラム
メモリ４１０及びデータメモリ４１２へアクセスするた
めに接続されている。プログラムメモリ４１０内に記憶
されれた命令は、図６と同様にオペレーティングシステ
ム命令４２０及び画像受け取り命令４２２を含むことが
できる。類別及びレンダリング命令４２４が図１３に関
して以下に示すように実行され得て、且つ図６の画像処
理命令２０４に関して上記に示したように実行され得る
画像処理命令４２６を呼び出すことができる。類別及び
レンダリング命令４２４はまた画像を定義するデータを
印刷サーキットリ４０６へ提供するために画像印刷命令
４２８を呼び出すことができる。

【０１２８】処理サーキットリ４０２による画像受け取
り命令４２２の実行によって入力画像データ４３０のデ
ータメモリ４１２への記憶を生じることになる。次いで
類別及びレンダリング命令４２４の実行によって、ノー
ド−リンクデータ４３２を得るために入力画像データ４
３０を使用することになり、且つこのノード−リンクデ
ータ４３２はまた出力画像データ４３４を得るために使
用される。ノード−リンクデータ４３２は図６における
ように制約されたノード−リンクデータ２１２を含むこ
とができる。最終的に、出力画像データ４３４は印刷サ
ーキットリ４０６へ提供される。

【０１２９】図示したように、走査サーキットリ４０４
は画像を定義するデータを得るためにノード−リンク構
造のスケッチを示すシート４４０上で動作することがで
きる。画像受け取り命令４２２並びに類別及びレンダリ
ング命令４２４の実行は次いで、処理サーキット４０２
を介して印刷の為の印刷サーキットリ４０６へ画像を定
義するデータ４４２を提供する。これによって、印刷さ
れたシート４４２はシート４４０が示した構造のような
正確に形成されたノード−リンク構造を示す。

【０１３０】図１３のボックス４６０における動作は、
図１２におけるようなスケッチであってもよいノード−
リンク構造を示す入力画像を定義するデータを受け取る
ことによって開始される。種々の基準がノード−リンク
構造を含むカテゴリ（分類）を示すカテゴリデータを得
るために適用され得る。図１３においてダッシュライン
で提示されているように、これらの基準の内の幾つかが
ボックス４６２における動作の前に適用され得る。ボッ
クス４６２及び４７０における動作は次いで入力画像が
ノード−リンク構造を表すか否かを示すカテゴリデータ
を得る。

【０１３１】ボックス４６２における動作は、図７乃至
図１０に関して上記に示したような技術を用いてノード
−リンク構造上の制約条件を満たすノードの画像とリン
クの画像を得ることができる。ボックス４７０における
動作は次いである基準をボックス４６２からの画像へ適
用して、入力画像がノード−リンク構造上の制約条件を
満たすか否かを示すデータの２値項目を得る。この２値
項目は、例えば、ノードの画像が二つ又はそれより多く
の連結成分を含み且つリンクの画像が一つ又はそれより
多くの連結成分を含むか否かを示すことができる。否定
の場合、ボックス４７２における動作が、画像を他のカ
テゴリ又は認識されないカテゴリとして処理する。

【０１３２】２値項目が入力画像がノード−リンク構造
を表すことを示す場合、ボックス４７４における動作
は、データをPostScript（ポストスクリプト）ファイル
のようなページ記述言語（ＰＤＬ）ファイルへロードす
ることによって出力画像をレンダリングする。ボックス
４７４における動作はノードの画像及びリンクの画像を
使用することができ、これによりこれら二つの画像を論
理和（ＯＲ）演算し且つその結果の境界ボックスを得た
りすることによってノード−リンク構造の回りで境界ボ
ックスの位置を示すデータと、各ノードの中心と半径を
示すデータと、ノード毎に円を描くべきであることを示
すデータと、各リンク上で抽出された点を示すデータ
と、抽出された点を連結する線を補間することによって
及び有向端上に矢印を置くことによって各リンクを描く
べきであることを示すデータと、を得る。ボックス４７
４における動作はこのデータをＰＤＬファイルへロード
することができる。次いでボックス４７６における動作
はＰＤＬファイルをプリンタへ送ることができる。

【０１３３】ボックス４６２及び４７０における動作は
この場合ノード−リンク構造であるグラフィカル表現の
カテゴリを示すカテゴリデータを得て、且つボックス４
７４における動作はノード−リンク構造のパラメータを
示すパラメータデータを得るためにこのカテゴリデータ
を使用し且つ次いでこのノード−リンク構造はプリント
され得る。

【０１３４】図１４乃至図１７は一つの実行によって得
られた結果を示す。図１４において、画像４８０はノー
ドがほぼ円形であり且つリンクが三角形の矢印のような
ヘッドを有する線である有向グラフのスケッチを示す。
画像４８２は、画像４８０における様にノードとリンク
が関連しているがノードとリンクのラベルを省略してい
る、結果的に得られた正確に形成された画像を示す。同
様に、図１５においては、画像４８４は、丸いヘッドを
有するリンクを備える有向グラフのスケッチを示し、画
像４８６は、結果的に得られた正確に形成された画像を
示す。図１６において、画像４９０は有向グラフのスケ
ッチを示し且つ画像４９２は結果的に得られた正確に形
成された画像を示す。図１７において、画像４９４は、
有向グラフのスケッチを示し且つ画像４９６は結果的に
得られた正確に形成された画像を示す。

【０１３５】図１２乃至図１７に示された技術は手描き
のスケッチに基づいてノード−リンク構造の適切にレン
ダリングされた画像を迅速に組み立てるためのツールを
提供し得る。このタイプのツールは、例えば、会議用の
スライドを発生するため又はポスターや書類のイラスト
・ページのレイアウトによって実験するために有用であ
る。ツールは手描きのスケッチから開始し得て且つ現在
は文字又は英数字の認識を有していないので、このツー
ルは内容において質的に正確であるが量的には不正確な
正確に形成された画像を生成する。このようにして生成
された画像を定義するデータは引き続いてユーザによっ
て編集され得て、質的に正確なイラストを量的に正確な
イラストへ変えることができる。

【０１３６】本発明は編集に用いられ得る。各編集動作
はノード−リンク構造によって表示されることができ、
このノード−リンク構造は第１の画像内の特徴とオーバ
ーレイを示す第２の画像内の編集マークを含む。上記に
説明されている技術は、第１と第２の画像を解析するた
めに使用され得る。ノード−リンク構造が有向グラフ基
準を満たした場合、移動動作が実行され得る。ノード−
リンク構造が無向グラフの基準を満たした場合、イン−
プレース（その場）動作が実行され得る。

【０１３７】図１８において、原画像５００は特徴５０
２、５０４、５０６、５０８、及び５１０を示す。オー
バーレイ画像５１０はユーザによって付けられた５２２
から５４２までの編集マークを示す。編集マーク５２２
乃至５２４は特徴５０２上で変換及びスケール（拡大縮
小）／回転動作を要求する。編集マーク５２６、５２
８、及び５３０は特徴５０４上で置換動作を要求する。
編集マーク５３２及び５３４は特徴５０６上で削除（デ
リート）動作を要求する。編集マーク５３６及び５３８
は特徴５０８上でスケール（拡大縮小）／回転動作を要
求する。次いで編集マーク５４０及び５４２は特徴５１
０上で変換動作を実行する。

【０１３８】画像５５０は原画像５００に重畳されたオ
ーバーレイ画像５１０を示す。参照番号５５２乃至５６
０の５つのノード−リンク構造が示されている。構造５
５２、５５４、及び５６０が有向グラフ基準に満たして
いる。従って、構造５５２、５５４、及び５６０内の編
集マークが移動動作を要求する。構造５５６及び５５８
は無向グラフ基準を満たしている。従って、構造５５６
及び５５８における編集マークはイン−プレース動作を
要求する。

【０１３９】画像５７０は出力画像、即ちオーバーレイ
画像５２０内の編集マークに応答して生成された原画像
５００のバージョンである。図示したように、特徴５０
２上の変換（移動）及びスケール／回転動作によって特
徴５７２を生じた。特徴５０４における置換動作が特徴
５７４を生成した。特徴５０６は削除された。特徴５０
８上のスケール／回転動作が特徴５７８を生成した。そ
して特徴５１０上の変換動作は特徴５８０を生成した。

【０１４０】図１９は図１２乃至図１８の技術がいかに
してファックスサーバとして動作し得るパソコンにおい
て適用され得るかを示す。図２０は図１２乃至図１８の
技術がいかにして複写機において適用され得るかを示
す。

【０１４１】図１９におけるシステム６００はＣＰＵ６
０２を含み、このＣＰＵ６０２はＩＢＭ（アイビーエム
社）のパソコン（ＰＣ）と互換可能な装置のようなパソ
コンのＣＰＵであってもよい。ＣＰＵ６０２はキーボー
ド６０４及びマウス６０６からユーザ入力信号を受け取
るように接続されており且つディスプレイ６０８を介し
てユーザへ画像を提供し得る。ＣＰＵ６０２は、図示す
るように、ディスクドライブ６１０、モデム６１２、ス
キャナ６１４、及びプリンタ６１６を含む多数の他の周
辺機器装置とも接続されている。

【０１４２】プログラムメモリ６２０はＤＯＳのバージ
ョンであってもよいオペレーティングシステム（ＯＳ）
命令６２２、ユーザインターフェース命令６２４、ファ
ックスサーバ命令６２６、類別化及びレンダリング命令
６２８、編集命令６３０、及び画像処理命令６３２のバ
ージョンを記憶する。ファックスサーバ命令６２６はゼ
ロックスコーポレーションのソフトウェア製品"PaperWo
rks （ペーパーワークス）（登録商標）" であってもよ
い。類別化及びレンダアリング命令６２８は図１２に関
して上記に説明したような命令を有し得る。編集命令６
３０は編集を行うための命令を有し得る。画像処理命令
６３２は、図１２に関して上記に示したような命令を有
し得て且つ画像解析を実行するために類別化及びレンダ
リング命令６２８及び編集命令６３０によって呼び出さ
れ得る。ファックスサーバ命令６２６、類別化及びレン
ダリング命令６２８、編集命令６３０、及び画像処理命
令６３２は、フロッピディスク、ディスケット、又はＣ
Ｄ−ＲＯＭ上に記憶されるソフトウェア製品の形状で得
られ、且つディスクドライブ６１０によってプログラム
メモリ６２０へ記憶するためにアクセスされ得る。

【０１４３】データメモリ６４０は、図６及び図１２に
関して上記に説明したように、入力画像データ６４２、
類似ノード−リンクデータ６４４、制約されたノード−
リンクデータ６４６、及び出力画像データ６４８を記憶
する。

【０１４４】システム６００は多くのやり方でノード−
リンク構造を表す画像セットを定義する入力画像データ
６４２を得ることができる。ノード−リンク構造を表す
画像セットを定義するデータは、図５に関して上記に示
したように、インタフェース命令６２４を実行したりし
てインタラクティブに生成され得る。ペンベースの技術
を含むあらゆる適切なユーザインタフェース技術が使用
され得る。ノード−リンク構造を示す前もって生成され
た画像セットを定義するデータは、ディスクドライブ６
１０により記憶媒体から検索され得る。ノード−リンク
構造を表す画像を定義するデータは、図４に関して上記
に示したように、スキャナー６１４から得ることができ
る。ユーザはあらゆる場所でノード−リンク構造を表す
画像を定義するデータを生成することができ且つ例えば
このデータをモデム６１２へファクシミリ送信を行い、
モデム６１２を介してシステム６００へ提供し得る。

【０１４５】ＣＰＵ６０２はモデム６１２を介してファ
クシミリ送信によって受け取られた要求に応答してファ
ックスサーバ命令６２６を実行することができる。この
要求は類別化及びレンダリング動作又は編集動作を示
し、さらにファックス装置又はプリンタ６１６ような出
力画像の宛て先を示す形態を有し得る。この要求はさら
に、ノード−リンク構造を表す画像を定義するデータを
含むこともできるし、又はシステム６００によって前も
って得られた画像を示すこともできる。

【０１４６】ファックスサーバ６２６はこの要求が類別
化及びレンダリング動作を示す場合、類別化及びレンダ
リング命令６２８に対する呼び出しを含み、且つ図１３
に示した動作と同じ動作を実行する。ファックスサーバ
命令６２６の実行は、図１３のボックス４７４における
ＰＤＬファイルのようにレンダリングされた画像を定義
するデータをさらに提供する。このレンダリングされた
画像を定義するデータは、ファクシミリ送信のためにモ
デム６１２へ提供されるか又はプリントのためにプリン
タ６１６へ提供され得る。

【０１４７】ファックスサーバ命令６２６は、同様に、
要求が編集動作を示す場合に編集を実行するために編集
命令６３０に対する呼び出しを含むことができる。ファ
ックスサーバ命令６２６の実行は編集された出力画像を
定義するデータをさらに提供することができ、且つこの
データはファクシミリ送信のためにモデム６１２へ提供
されるか又はプリントのためにプリンタ６１６へ提供さ
れ得る。

【０１４８】図２０において、複写機６６０はディジタ
ルコピア（複写機）又は他の電子写真印刷システムであ
ってもよい。走査サーキットリ６６２はノード−リンク
構造を示す入力画像セット６６４を定義するデータを得
る。ユーザインタフェースサーキットリ６７０はタッチ
感知デバイス６７２を含む。このタッチ感知デバイス６
７２は、押しボタン、熱又は圧力感知素子、容量性感知
素子、又は他の接触動作感知装置が用いられてもよい。
ユーザがデバイス６７２にタッチすると、ユーザインタ
フェースサーキットリ６７０はデバイス６７２がタッチ
されたことを示すタッチデータを提供する。

【０１４９】処理サーキットリ６８０はタッチデータを
使用して、類別化及びレンダリング又は編集のような画
像解析動作に対する要求を示す要求データを得る。次い
で、この要求に応答して処理サーキットリ６８０は入力
画像セット６６４を定義するデータを使用して、ノード
上の制約条件を満たす入力画像セット６６４の部分及び
リンク上の制約条件を満たす部分を示す類似ノード−リ
ンクデータを自動的に得ることになる。処理サーキット
リ６８０は次いで、類似ノードリンクデータを使用し
て、ノード−リンク構造上の制約条件を満たす類似ノー
ド及びリンクのサブセットを示す制約されたノード−リ
ンクデータを自動的に得る。処理サーキットリ６８０は
次いで、制約されたノード−リンクデータを使用して、
正確に形成されたノード−リンク構造を表す画像又は編
集された画像のような出力画像を定義するデータを自動
的に得ることになる。このデータは出力画像６９２の印
刷のために印刷サーキットリ６９０へ提供される。

【０１５０】

【発明の効果】本発明はノード−リンク構造における曖
昧性を低減する画像データ解析方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノード−リンク構造を表す画像がいかにして解
析され、ノード−リンク構造上の制約条件を満たす部分
を示すデータを得るかを概略的に示す図である。

【図２】ノード−リンク構造上の制約条件を満たす部分
を示すデータを得るためにノード−リンク構造を表す画
像を解析するときの一般的な動作を示すフローチャート
である。

【図３】図２の一般的な動作を実行するためにソフトウ
ェア製品及びこのソフトウェア製品が使用され得るマシ
ンの一般的な成分を概略的に示すブロック図である。

【図４】ノード−リンク構造のスケッチと、ユーザが手
描きによって作成したノード−リンク構造を示す人間が
生成した画像を定義するデータを提供し得る方法を概略
的に示すブロック図である。

【図５】ユーザが、マシンによってインタラクティブに
生成されたノード−リンク構造を示す人間が生成した画
像を定義するデータを、いかにして提供し得るかを概略
的に示すブロック図である。

【図６】ノード−リンク構造を解析し得るマシンを示す
概略的ブロック図である。

【図７】ノード上の制約条件を満たす画像の部分とリン
ク上の制約条件を満たす部分を示すデータを得ることに
使用されるデータ画像のフローチャートを概略的に示す
図である。

【図８】ノード−リンク構造上の制約条件を満たす類似
ノード及び類似リンクのサブセットを示すデータを得る
ときの動作のフローチャートを示す図である。

【図９】図８における前のノードと前のリンクから新し
いノードを得るときに使用されるデータ画像のフローチ
ャートを概略的に示す図である。

【図１０】図８における前のノードと前のリンクから新
しいリンクを得ることに使用されるデータ画像のフロー
チャートを概略的に示す図である。

【図１１】画像処理サーバによる実行を概略的に示すブ
ロック図である。

【図１２】正確に形成されたノード−リンク構造の画像
を定義するデータを得るためにノード−リンク構造のス
ケッチの画像を定義するデータを使用し得るシステムの
成分を概略的に示すブロック図である。

【図１３】図１２のシステムによって実行される動作の
フローチャートを示す図である。

【図１４】ノード−リンク構造と図１２及び図１３の技
術を用いて得られた正確に形成されたノード−リンクと
のスケッチの例を示す図である。

【図１５】ノード−リンク構造と図１２及び図１３の技
術を用いて得られた正確に形成されたノード−リンクと
のスケッチの例を示す図である。

【図１６】ノード−リンク構造と図１２及び図１３の技
術を用いて得られた正確に形成されたノード−リンクと
のスケッチの例を示す図である。

【図１７】ノード−リンク構造と図１２及び図１３の技
術を用いて得られた正確に形成されたノード−リンクと
のスケッチの例を示す図である。

【図１８】２枚のシートが編集動作を示すノード−リン
ク構造を共に定義するノード及びリンクを示し得る方法
を概略的に示す図である。

【図１９】ファックス・サーバ・アプリケーションを概
略的に示すブロック図である。

【図２０】複写機アプリケーションをの概略的に示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０ 画像 １２、１４ ノード １６ リンク １８ ラベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ヴィー．マホニー アメリカ合衆国 94133 カリフォルニア 州 サン フランシスコ カーニー スト リート 1245 アパートメント ２ビー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ノード−リンク構造を表す入力画像
   セットを定義する入力画像データを得るステップを有
   し、前記入力画像セットがノード上の制約条件を満たす
   ノードのセット及びリンク上の制約条件を満たすリンク
   のセットを表し、前記入力ノード−リンク構造がノード
   −リンク構造上の制約条件を満たし、 類似ノード−リンクデータを得るために前記入力画像デ
   ータを使用するステップを有し、前記類似ノード−リン
   クデータがノード上の前記制約条件を満たす前記入力画
   像セットの部分の第１のセットを示し且つリンク上の前
   記制約条件を満たす前記入力画像セットの部分の第２の
   セットを示し、 制約されたノード−リンクデータを得るために前記類似
   ノード−リンクデータを使用するステップを有し、前記
   制約されたノード−リンクデータが前記部分の第１のセ
   ットのサブセットを示し且つ前記部分の第２のセットの
   サブセットを示し、且つ前記部分の第１及び第２のセッ
   トのサブセットがノード−リンク構造上の制約条件を満
   たす、 画像データ解析方法。