JPH11328424A - エッジ検出方法及びエッジ検出回路 - Google Patents
エッジ検出方法及びエッジ検出回路Info
- Publication number
- JPH11328424A JPH11328424A JP10134816A JP13481698A JPH11328424A JP H11328424 A JPH11328424 A JP H11328424A JP 10134816 A JP10134816 A JP 10134816A JP 13481698 A JP13481698 A JP 13481698A JP H11328424 A JPH11328424 A JP H11328424A
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- JP
- Japan
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- screen
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画面中の像だけを画面微分によって取り出
し、その像のエッジを強調させてよりはっきりした像を
得ることが可能であり、かつ、画面微分を行った後、離
散した点として検出されたエッジを連続した線として検
出することが可能な、エッジ検出方法及びエッジ検出回
路を提供すること。 【解決手段】 多階調画像データの画像信号に画面微分
を行うエッジ検出において、画面微分の結果に対して、
エッジを構成する画素とエッジを構成しない画素に画面
を２値化し、エッジを構成する画素を中心とするｎ×ｎ
（ｎは３以上の奇数）の画素を、エッジを構成する画素
とみなすエッジ検出方法及びエッジ検出回路を提供す
る。
し、その像のエッジを強調させてよりはっきりした像を
得ることが可能であり、かつ、画面微分を行った後、離
散した点として検出されたエッジを連続した線として検
出することが可能な、エッジ検出方法及びエッジ検出回
路を提供すること。 【解決手段】 多階調画像データの画像信号に画面微分
を行うエッジ検出において、画面微分の結果に対して、
エッジを構成する画素とエッジを構成しない画素に画面
を２値化し、エッジを構成する画素を中心とするｎ×ｎ
（ｎは３以上の奇数）の画素を、エッジを構成する画素
とみなすエッジ検出方法及びエッジ検出回路を提供す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像認識処理に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】目の網膜パタンや指紋の画像を用いた人
間の個体識別等、様々な画像処理において、画面中の画
像の輪郭、即ちエッジを検出する技術が利用されてい
る。一般に、画像処理においてエッジを検出する際は画
面を微分して行い、現在まで様々な微分モデルが用いら
れている。
間の個体識別等、様々な画像処理において、画面中の画
像の輪郭、即ちエッジを検出する技術が利用されてい
る。一般に、画像処理においてエッジを検出する際は画
面を微分して行い、現在まで様々な微分モデルが用いら
れている。
【０００３】従来のエッジ検出を例を挙げて説明する。
特開平４−１５０２７０号公報（以下、引例１と記す）
には、注目画素の縦横方向に隣接する画素の係数を正の
値とし、斜め方向に隣接する画素の係数を負の値とし、
注目画素のフィルタ係数を含めたフィルタ係数の総和を
１とする、３×３画素の微分フィルタを用いて多階調画
像データの画像信号に対して画面微分を行い、元の画像
信号に対するエッジとして出力する技術が記載されてい
る。
特開平４−１５０２７０号公報（以下、引例１と記す）
には、注目画素の縦横方向に隣接する画素の係数を正の
値とし、斜め方向に隣接する画素の係数を負の値とし、
注目画素のフィルタ係数を含めたフィルタ係数の総和を
１とする、３×３画素の微分フィルタを用いて多階調画
像データの画像信号に対して画面微分を行い、元の画像
信号に対するエッジとして出力する技術が記載されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように画
面微分を用いてエッジを検出すると、エッジは点で認識
されていて、画素毎に見た場合に、連続していない可能
性が高い。エッジが連続していない場合、人間の見た目
では輪郭の軌跡を判断できるが、コンピュータで判断す
る場合、連続性を認識させることができなければ輪郭の
軌跡を判断することができない。
面微分を用いてエッジを検出すると、エッジは点で認識
されていて、画素毎に見た場合に、連続していない可能
性が高い。エッジが連続していない場合、人間の見た目
では輪郭の軌跡を判断できるが、コンピュータで判断す
る場合、連続性を認識させることができなければ輪郭の
軌跡を判断することができない。
【０００５】また、画面を２値化するときの閾値を小さ
くすることでエッジを連続させることが可能ではある
が、多くの場合、抽出したい像以外の部分もエッジとし
て出力してしまうため、抽出したい像のみを取り出すこ
とは困難になってしまう。そのため、この方法を取るこ
とは、ほとんどない。
くすることでエッジを連続させることが可能ではある
が、多くの場合、抽出したい像以外の部分もエッジとし
て出力してしまうため、抽出したい像のみを取り出すこ
とは困難になってしまう。そのため、この方法を取るこ
とは、ほとんどない。
【０００６】本発明が解決しようとする課題は、画面中
の像だけを画面微分によって取り出し、その像のエッジ
を強調させてよりはっきりした像を得ることが可能であ
り、かつ、画面微分を行った後、離散した点として検出
されたエッジを連続した線として検出することが可能
な、エッジ検出方法及びエッジ検出回路を提供すること
である。
の像だけを画面微分によって取り出し、その像のエッジ
を強調させてよりはっきりした像を得ることが可能であ
り、かつ、画面微分を行った後、離散した点として検出
されたエッジを連続した線として検出することが可能
な、エッジ検出方法及びエッジ検出回路を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は、次のエッジ検出方法及びエッジ検出回路
を提供する。
め、本発明は、次のエッジ検出方法及びエッジ検出回路
を提供する。
【０００８】エッジ検出方法として、多階調画像データ
の画像信号に画面微分を行うエッジ検出方法において、
画面微分の結果に対して、エッジを構成する画素とエッ
ジを構成しない画素に画面を２値化する段階と、エッジ
を構成する画素を中心とするｎ×ｎ（ｎは３以上の奇
数）の画素を、エッジを構成する画素とみなす段階とを
含むことを特徴とするエッジ検出方法を提供する。
の画像信号に画面微分を行うエッジ検出方法において、
画面微分の結果に対して、エッジを構成する画素とエッ
ジを構成しない画素に画面を２値化する段階と、エッジ
を構成する画素を中心とするｎ×ｎ（ｎは３以上の奇
数）の画素を、エッジを構成する画素とみなす段階とを
含むことを特徴とするエッジ検出方法を提供する。
【０００９】また、前記のエッジ検出方法において、多
階調画像データはＲＧＢ画像データであることを特徴と
するエッジ検出方法を提供する。
階調画像データはＲＧＢ画像データであることを特徴と
するエッジ検出方法を提供する。
【００１０】また、階調を有するＲＧＢそれぞれの色で
表したＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を原画像とし、該原画
像に画面微分を行うエッジ検出方法において、ｎ×ｎ
（ｎは３以上の奇数）マトリクス状の微分モデルをスキ
ャンさせ、原画像の前記ｎ×ｎ画素に対して微分モデル
とマトリクス演算を行う画面微分段階と、画面微分段階
後の画面データを予め定められた閾値と比較して、該閾
値を越えた画素に対して”１”越えない画素に対して”
０”のデータをその画素の新たなデータとする２値化処
理段階と、同一座標を示すＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像の
画素のうち少なくともいずれか１画素のデータが”１”
である場合、その座標の画素のデータを”１”とする画
像であるエッジ画像を生成するエッジ画像生成段階と、
ｎ×ｎ画素毎に画面上の縦横にサーチを行い、中心の画
素がエッジだった場合に、該当するｎ×ｎ画素をエッジ
と見做して原画像の像として出力する段階とを含むこと
を特徴とするエッジ検出方法を提供する。
表したＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を原画像とし、該原画
像に画面微分を行うエッジ検出方法において、ｎ×ｎ
（ｎは３以上の奇数）マトリクス状の微分モデルをスキ
ャンさせ、原画像の前記ｎ×ｎ画素に対して微分モデル
とマトリクス演算を行う画面微分段階と、画面微分段階
後の画面データを予め定められた閾値と比較して、該閾
値を越えた画素に対して”１”越えない画素に対して”
０”のデータをその画素の新たなデータとする２値化処
理段階と、同一座標を示すＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像の
画素のうち少なくともいずれか１画素のデータが”１”
である場合、その座標の画素のデータを”１”とする画
像であるエッジ画像を生成するエッジ画像生成段階と、
ｎ×ｎ画素毎に画面上の縦横にサーチを行い、中心の画
素がエッジだった場合に、該当するｎ×ｎ画素をエッジ
と見做して原画像の像として出力する段階とを含むこと
を特徴とするエッジ検出方法を提供する。
【００１１】エッジ検出回路として、多階調画像データ
の入力に対し、２値化されたエッジ抽出画像を出力する
エッジ抽出回路において、入力データに画面微分を行う
画面微分手段と、画面微分手段の出力を閾値と比較して
エッジの画素とエッジではない画素に２値化する２値化
手段と、２値化手段でエッジの画素とされた画素を中心
とする予め定められた範囲の画素のデータをエッジの画
素として変更する手段とを備えることを特徴とするエッ
ジ検出回路を提供する。
の入力に対し、２値化されたエッジ抽出画像を出力する
エッジ抽出回路において、入力データに画面微分を行う
画面微分手段と、画面微分手段の出力を閾値と比較して
エッジの画素とエッジではない画素に２値化する２値化
手段と、２値化手段でエッジの画素とされた画素を中心
とする予め定められた範囲の画素のデータをエッジの画
素として変更する手段とを備えることを特徴とするエッ
ジ検出回路を提供する。
【００１２】また、前記のエッジ検出回路において、多
階調画像データは、ＲＧＢ画像データであることを特徴
とするエッジ検出回路を提供する。
階調画像データは、ＲＧＢ画像データであることを特徴
とするエッジ検出回路を提供する。
【００１３】また、ＲＧＢ信号の入力に対し、エッジ抽
出画面を出力するエッジ検出回路において、予め定めら
れた微分モデルにより画面微分を行う画面微分部と、Ｒ
ＧＢの３画面に対し、予め定められた閾値と画面微分の
結果を比較する比較部と、ＲＧＢの３画面に対し、閾値
を越えた画素を１、越えない画素を０としてＲＧＢの３
画面の同一座標画素について論理和を求め、該論理和を
該当する座標の値とするエッジ画像データを生成する２
値化部と、エッジ画像データで１である座標を中心とす
るｎ×ｎ画素の値を１に変更するエッジ化処理部とを備
えることを特徴とするエッジ検出回路を提供する。
出画面を出力するエッジ検出回路において、予め定めら
れた微分モデルにより画面微分を行う画面微分部と、Ｒ
ＧＢの３画面に対し、予め定められた閾値と画面微分の
結果を比較する比較部と、ＲＧＢの３画面に対し、閾値
を越えた画素を１、越えない画素を０としてＲＧＢの３
画面の同一座標画素について論理和を求め、該論理和を
該当する座標の値とするエッジ画像データを生成する２
値化部と、エッジ画像データで１である座標を中心とす
るｎ×ｎ画素の値を１に変更するエッジ化処理部とを備
えることを特徴とするエッジ検出回路を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明では、画面微分を行った後
のデータのうち、エッジとして認識された画素を元に、
更にその周囲（縦横斜め）の８画素も新たにエッジとし
て認識させる。
のデータのうち、エッジとして認識された画素を元に、
更にその周囲（縦横斜め）の８画素も新たにエッジとし
て認識させる。
【００１５】（１）エッジ検出方法 本発明の一実施の形態であるエッジ検出方法について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１６】図１のように、縦Ｙ画素、横Ｘ画素の画面
に、階調を持つＲＧＢそれぞれの色で表した画像を、こ
こでの原画像とする。
に、階調を持つＲＧＢそれぞれの色で表した画像を、こ
こでの原画像とする。
【００１７】まず、原画像に対して画面微分を行うが、
その方法は、図２（ａ）のような３×３マトリクス状の
微分モデル（外部からの入力）を図１の画面上に（Ｘ：
Ｙ）＝（１：１），（１：２），…，（１：Ｘ−１），
（２：１），…，（Ｙ−１：Ｘ−１），の様にスキャン
させ、その周囲の３×３画素に対して、微分モデルとマ
トリクス演算（掛算）を行う。
その方法は、図２（ａ）のような３×３マトリクス状の
微分モデル（外部からの入力）を図１の画面上に（Ｘ：
Ｙ）＝（１：１），（１：２），…，（１：Ｘ−１），
（２：１），…，（Ｙ−１：Ｘ−１），の様にスキャン
させ、その周囲の３×３画素に対して、微分モデルとマ
トリクス演算（掛算）を行う。
【００１８】次に、微分処理後の画面データに対し、閾
値（外部からの入力）を設けて、それを越えたものに対
して”１”越えないものに対して”０”のデータをその
画素の新たなデータとする。これを２値化処理という。
値（外部からの入力）を設けて、それを越えたものに対
して”１”越えないものに対して”０”のデータをその
画素の新たなデータとする。これを２値化処理という。
【００１９】次に、ＲＧＢそれぞれの画面の同一画素
で、いずれかのデータが”１”になっている場合、その
画素のデータを”１”とする１画面分の画像データに変
換する。
で、いずれかのデータが”１”になっている場合、その
画素のデータを”１”とする１画面分の画像データに変
換する。
【００２０】最後に、得た画面を図２（ａ）のように３
×３画素毎に画面上の縦横にサーチを行い、中心の画素
がエッジだった場合に、まわりの８画素もエッジと見做
して元画面の像として出力する。図３は画面微分のみで
エッジとして認識された画素（図中○）と、本発明のエ
ッジ検出方法で新たにエッジとして認識された画素（図
中×）の例を示した図である。○で表されている画素が
列Ｘ＝２で不連続になっているが、×が追加されて連続
したエッジとなったことが分かる。この結果が最終的な
画像になる。
×３画素毎に画面上の縦横にサーチを行い、中心の画素
がエッジだった場合に、まわりの８画素もエッジと見做
して元画面の像として出力する。図３は画面微分のみで
エッジとして認識された画素（図中○）と、本発明のエ
ッジ検出方法で新たにエッジとして認識された画素（図
中×）の例を示した図である。○で表されている画素が
列Ｘ＝２で不連続になっているが、×が追加されて連続
したエッジとなったことが分かる。この結果が最終的な
画像になる。
【００２１】（２）エッジ検出回路 次に、本発明の第２の実施の形態であるエッジ検出回路
４００を図４を参照して説明する。
４００を図４を参照して説明する。
【００２２】構成 エッジ検出回路４００は、ＲＧＢ信号４１０の入力に対
し、エッジ抽出画面４２０を出力する。エッジ検出回路
４００は、外部から入力される微分モデル４３０により
画面微分を行う画面微分部４０１と、外部から入力され
る閾値４４０と画面微分の結果を比較する比較部４０２
と、閾値４４０を越えた画素を１、越えない画素を０と
すると共に、ＲＧＢの３画面を１画面の画像データに変
換する２値化部４０３と、検出エッジの周囲８画素をエ
ッジに変更するエッジ化処理部４０４と、ＲＡＭ４０５
と、ＲＡＭ読み込み制御部４０６とからなる。
し、エッジ抽出画面４２０を出力する。エッジ検出回路
４００は、外部から入力される微分モデル４３０により
画面微分を行う画面微分部４０１と、外部から入力され
る閾値４４０と画面微分の結果を比較する比較部４０２
と、閾値４４０を越えた画素を１、越えない画素を０と
すると共に、ＲＧＢの３画面を１画面の画像データに変
換する２値化部４０３と、検出エッジの周囲８画素をエ
ッジに変更するエッジ化処理部４０４と、ＲＡＭ４０５
と、ＲＡＭ読み込み制御部４０６とからなる。
【００２３】動作 回路構成は、演算速度を上げるために極力メモリで構成
することを避けている。原画像を画面微分し、２値化を
行うところまではメモリ構成を取らない。その後、２値
化されたデータを元に周囲８画素分の認識を取り、合わ
せて９画素分に対するアドレスにデータ”１”を書き込
む。エッジとして認識されなかった画素に対応するアド
レスにはデータを書き込まない。この処理でエッジ認識
の画素部分のみのデータを上書きすることになるので、
周囲８画素エッジ認識のデータを得ることができる。処
理が終了した時点で、終了フラグをＲＡＭ読み込み制御
部に立てて、同部では、一意にデータを読み込んで外部
に最終データを出力する。
することを避けている。原画像を画面微分し、２値化を
行うところまではメモリ構成を取らない。その後、２値
化されたデータを元に周囲８画素分の認識を取り、合わ
せて９画素分に対するアドレスにデータ”１”を書き込
む。エッジとして認識されなかった画素に対応するアド
レスにはデータを書き込まない。この処理でエッジ認識
の画素部分のみのデータを上書きすることになるので、
周囲８画素エッジ認識のデータを得ることができる。処
理が終了した時点で、終了フラグをＲＡＭ読み込み制御
部に立てて、同部では、一意にデータを読み込んで外部
に最終データを出力する。
【００２４】本件の回路を用いれば、図３の様に２画素
分のエッジの隙間まで埋め、新たにエッジとして認識さ
せることができる。また、上記（１）（２）では図２
（ａ）のような３×３画素のフィルタを用いる実施の形
態について述べたが、図２（ｂ）のような５×５画素の
フィルタを用いることも当業者には容易である。３×３
画素のフィルタではエッジの画素の周囲８画素を新たに
エッジとして認識させるところを、５×５画素のフィル
タでは周囲の２４画素を新たにエッジとして認識させる
ことになり、この場合は４画素分のエッジの隙間まで埋
めることができる。
分のエッジの隙間まで埋め、新たにエッジとして認識さ
せることができる。また、上記（１）（２）では図２
（ａ）のような３×３画素のフィルタを用いる実施の形
態について述べたが、図２（ｂ）のような５×５画素の
フィルタを用いることも当業者には容易である。３×３
画素のフィルタではエッジの画素の周囲８画素を新たに
エッジとして認識させるところを、５×５画素のフィル
タでは周囲の２４画素を新たにエッジとして認識させる
ことになり、この場合は４画素分のエッジの隙間まで埋
めることができる。
【００２５】
【発明の効果】画面微分を行っただけで検出されたエッ
ジは点の集まりで、独立している可能性が高い。本件の
処理を行うことによってエッジを線として取り扱うこと
ができるようになる。
ジは点の集まりで、独立している可能性が高い。本件の
処理を行うことによってエッジを線として取り扱うこと
ができるようになる。
【００２６】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業
者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能である
ことは勿論である。
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業
者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能である
ことは勿論である。
【図１】入力されるＲＧＢ画面を表す図である。
【図２】微分フィルタの例を表す図である。
【図３】本発明により新たにエッジとして検出される画
素を示す図である。
素を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるエッジ検出回路４
００の構成を示す図である。
００の構成を示す図である。
４００ エッジ検出回路 ４０１ 画面微分部 ４０２ 比較部 ４０３ ２値化部 ４０４ エッジ化部 ４０５ ＲＡＭ ４０６ ＲＡＭ読み込み制御部
Claims (6)
- 【請求項１】 多階調画像データの画像信号に画面微分
を行うエッジ検出方法において、 前記画面微分の結果に対して、エッジを構成する画素と
エッジを構成しない画素に画面を２値化する段階と、 前記エッジを構成する画素を中心とするｎ×ｎ（ｎは３
以上の奇数）の画素を、エッジを構成する画素とみなす
段階とを含むことを特徴とするエッジ検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のエッジ検出方法におい
て、前記多階調画像データはＲＧＢ画像データであるこ
とを特徴とするエッジ検出方法。 - 【請求項３】 階調を有するＲＧＢそれぞれの色で表し
たＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を原画像とし、該原画像に
画面微分を行うエッジ検出方法において、 ｎ×ｎ（ｎは３以上の奇数）マトリクス状の微分モデル
をスキャンさせ、前記原画像の前記ｎ×ｎ画素に対して
微分モデルとマトリクス演算を行う画面微分段階と、 前記画面微分段階後の画面データを予め定められた閾値
と比較して、該閾値を越えた画素に対して”１”越えな
い画素に対して”０”のデータをその画素の新たなデー
タとする２値化処理段階と、 同一座標を示す前記Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像の画素の
うち少なくともいずれか１画素のデータが”１”である
場合、その座標の画素のデータを”１”とする画像であ
るエッジ画像を生成するエッジ画像生成段階と、 前記ｎ×ｎ画素毎に画面上の縦横にサーチを行い、中心
の画素がエッジだった場合に、該当するｎ×ｎ画素をエ
ッジと見做して元画面の像として出力する段階とを含む
ことを特徴とするエッジ検出方法。 - 【請求項４】 多階調画像データの入力に対し、２値化
されたエッジ抽出画像を出力するエッジ抽出回路におい
て、 入力データに画面微分を行う画面微分手段と、 前記画面微分手段の出力を閾値と比較してエッジの画素
とエッジではない画素に２値化する２値化手段と、 前記２値化手段でエッジの画素とされた画素を中心とす
る予め定められた範囲の画素のデータをエッジの画素と
して変更する手段とを備えることを特徴とするエッジ検
出回路。 - 【請求項５】 請求項４記載のエッジ検出回路におい
て、前記多階調画像データは、ＲＧＢ画像データである
ことを特徴とするエッジ検出回路。 - 【請求項６】 ＲＧＢ信号の入力に対し、エッジ抽出画
面を出力するエッジ検出回路において、 予め定められた微分モデルにより画面微分を行う画面微
分部と、 ＲＧＢの３画面に対し、予め定められた閾値と前記画面
微分の結果を比較する比較部と、 ＲＧＢの３画面に対し、前記閾値を越えた画素を１、越
えない画素を０としてＲＧＢの３画面の同一座標画素に
ついて論理和を求め、該論理和を該当する座標の値とす
るエッジ画像データを生成する２値化部と、 前記エッジ画像データで１である座標を中心とするｎ×
ｎ画素の値を１に変更するエッジ化処理部とを備えるこ
とを特徴とするエッジ検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134816A JPH11328424A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | エッジ検出方法及びエッジ検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134816A JPH11328424A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | エッジ検出方法及びエッジ検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11328424A true JPH11328424A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15137167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10134816A Pending JPH11328424A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | エッジ検出方法及びエッジ検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11328424A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10068312B2 (en) | 2015-09-17 | 2018-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable recording medium |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP10134816A patent/JPH11328424A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10068312B2 (en) | 2015-09-17 | 2018-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable recording medium |
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