JPS59125478A - 二値画像の雑音除去方法 - Google Patents

二値画像の雑音除去方法

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JPS59125478A
JPS59125478A JP57233913A JP23391382A JPS59125478A JP S59125478 A JPS59125478 A JP S59125478A JP 57233913 A JP57233913 A JP 57233913A JP 23391382 A JP23391382 A JP 23391382A JP S59125478 A JPS59125478 A JP S59125478A
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Tsugito Maruyama
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隆 内山
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  発明の技術分野 本発明は、抽出対象となる画像を状態1、それ以外の画
像を状態0で表わした二値画像から雑音を効率的に除去
する二値画像の雑音除去方法に関する。
(2)  技術の背景 一般に、物体の輪郭を画像として抽出するには、テレビ
ジョンカメラ(以下TV右カメラいう)等で物体を撮影
し、この撮影画像をADコンバータで多値レベルのディ
ジタル濃淡画像に変換した後、このディジタル濃淡画像
を微分処理、平滑化処理し、更に閾値処理、細線化処理
を施して物体の輪郭(一般には閉ループを構成している
場合が多い)を状態lで表したこ値画像を得るようにす
ればよい。この場合において、微分処理や閾値処理等に
ょシ上記二値画像は輪郭を構成する画像のみを状態1と
するようになっているが、照明、TV右カメラADコン
バータ等の外部要因に基づき上記二値画像にはそれ以外
の部分にも雑音として状態1の画像が残存してしまうと
いう事態を生ずる。
(3)従来技術と問題点 そこで、このよりな二値画像から雑音を除去するだめの
往生の方法としては、例えば論理フィルタを用いる方法
があるが、この論理フィルタを用いる方法にあっては、
二値画像上−画素から成る孤立点が状態1であるような
場合に、当該孤立点を雑音として除去するというもので
あることから、ひげ状の雑音や数画素程度の雑音を除去
し得ないという不具合を生ずる。
(4)発明の目的 本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、二値画像上において生ずる種々
の雑音を確実に除去できるようにした二値画像の雑音除
去方法を提供することにある。
(5)発明の構成 そして、本発明の基本的構成は、物体の輪郭が一般に閉
ループを構成していることに着目したものであって、抽
出対象となる画像を状態1、それ以外の画像を状態0で
表わした二値画像をマトリックス状に整列した画素単位
に細分し、任意の注目画素とこの注目画素を囲繞する八
つの周辺画素とでウィンドウを構成し、上記注目画素が
状態1である場合において当該注目画素が抽出対象とな
る画像上の画素でないとする条件をウィンドウ内の周辺
画素の配置関係から予め割シ出しておき、この条件を満
たすときに上記注目画素を雑音として検出しこれを状態
0の画像に変更することによシ雑音を除去するようにし
た二値画像の雑音除去方法にある。
(6)発明の実施例 以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。
先ず、本発明に係る雑音除去方法を説明する前に二値画
像の抽出方法を簡単に説明すると、これは、第1図乃至
第3図に示すように、テーブル1上に載置した物体2を
例えばTV左カメラで撮影し、この撮影画像をADコン
バータ4で多値レベルのディジタル濃淡画像に変換した
後、このディジタル濃淡画像を二値画像抽出回路5で物
体の輪郭を示すレベルの状態1で表わし九二値画像に変
換するものである。この場合において、上記二値画像抽
出回路5は、ADコンバータ4からディジタル濃淡画像
信号を微分処理等してディジタル#淡画像の濃淡レベル
を強調した後、閾値処理して物体の輪郭部分をある幅を
もって抽出し、しかる後、細庫化処理して物体2の輪郭
線を状態1で抽出するものである。
このようにして得られた二値画像をアナログ的に表わし
た例が第3図に示されている。第3図において、抽出さ
れた二41′fL画像2は、一般に、物体2の輪郭線を
示す状態1の閉ループ画像z1と状態Oの閉ループを構
成しない画像zOとから成っている。
次に、本発明に係る雑音除去方法の基本原理を説明する
先ず、第3図に示すように、二値画像2をマトリックス
状、即ち水平方向及び垂直方向に整列した画素i単位に
細分し、上記二値画像2上において画素g単位毎に移動
するウィンドウWを設定する。このウィンドウWは、例
えば、第4図に示すように、注目画素Eとこれを囲繞す
る八つの周辺面gA、B、C,D、F、G、H,I と
で構成されている。
次いで、上記ウィンドウWe用いて注目画素Eが閉ルー
プ画像りl上の画素である場合のノくターンを調べる。
この場合において、説明を単純化するために、閉ループ
画像z1が角部を備えているものについては前記角部に
対応した画素は閉ループ画像zl上の画素でないものと
して扱うことを前提とする。先ず、上記閉ループ画像z
1は連続的であることから、上記閉ループ画像z1はウ
ィンドウWを必ず横切ることになシ、ウィンドウW内の
周辺画素のうち少くとも二つは閉ループ画像zl上の画
素でなければならないといえる。そして上記前提条件を
加味すると、上記閉ループ画像りl上の二つの周辺画素
は相隣接しない位置関係になっていなければならないと
いえる。これらのことから、注目画素Eが閉ループ画像
りl上の画素であるだめには、注目画素Eが状態1であ
る場合において少くとも相隣接しない二つの周辺画素が
状態1でおることが必要になる。この条件に該当するも
のは16通シあシ、各場合をウィンドウWによって表わ
したものが第5図に示されている。
この後、85図に示すウィンドウW内の基本パターンが
生じないパターンを調べ、数画素程度の雑音やひげ状の
雑音を除去するだめの雑音除去条件として設定する。こ
の場合、第一の雑音除去条件としては、第4図及び第6
図(a)に示すように、注目画素Eが状態1である場合
において、少くともウィンドウWの相隣接する二辺に沿
う周辺画素が状態ocあること、即ち、ウィンドウWの
上辺石1及び左辺石2に沿う周辺画素A 、 B 、 
C、D 、 G カ状態0、ウィンドウW(1)左辺p
2及び下辺L3に沿う周辺画素A、D、G、H,Iが状
態01 ウィンドウWの下辺13及び右辺、84に沿う
周辺画素G、H,I、F、Cが状態o1ウィンドウWの
右辺看4及び上辺Itsに沿う周辺画素I。
F、C,B、Aが状態0のいずれかであることが挙げら
れる。第二の除去条件としては、第4図及び第6図(b
)に示すように、注目画素が状態1である場合において
、少くともウィンドウWの一辺に沿う周辺画素とこれに
隣接する周辺画素とが状MOであシ且つ上記ウィンドウ
Wの対向辺中央に位置する周辺画素が状態1であること
、例えば、ウィンドウWの上辺!lに沿う周辺画素A、
B 、C及びこれに隣接する周辺画素り、Fが状態0で
あシ且つウィンドウWの下辺、41i!3中夫に位置す
る周辺画素Hが状態1であること等が挙げられる。尚、
第6図(a) (b)におい−CX印を伺した画素は状
態1若しくは状goのいずれでもよいことを示している
従って、二値画像Z上を移動するウィンドウW内のパタ
ーンが上記第〜及び第二の雑音除去条件のいずれかに合
致しだとすれば、注目画素Eが状態1であるとしても、
当該注目画素Eは閉ループ画像z1上の画素ではなく、
雑音として検出されることKなシ、この雑音は有効に除
去されることになる。例えば、第3図に示すように、四
画素以下の画素がかたまった雑音Nが存在する場合には
、第一の雑音除去条件で取除かれ、閉ループ画像zlか
ら延びるひげ状の雑音N′が存在する場合には、第二の
雑音除去条件で取除かれることになる。
上述したような雑音除去方法を実施するだめの回路の一
例を以下に示す。
この雑音除去回路6は、例えば、第2図に示すように、
二値画像抽出回路5がらのディジタル画像データ伯号の
うち雑音除去処理に必要なデータ信号を記憶格納し且つ
TVカメラ→の水平走査信号に同期してデータ信号をシ
フトさせるデータシフト回路6aと、このデータシフト
回路6aに記憶格納したデータ信号に基づいて雑音除去
処理のだめの演算を行うデータ処理回路6bとから成る
上記データシフト回路6aは、第2図及び第7図に示す
ように、TVカメラ3の撮影画像画面の水平方向に並ぶ
画業数、言い換えれば二値画像の水平方向に並ぶ画素数
をNと仮定すれば、2N+3個の画素に対応しだ二値デ
ータを格納するものであって、1ピントレジスタR61
乃至Re9と、N−3ヒツトのデータを記憶格納するシ
フトレジスタSl、S2とで構成されており、レジスタ
Re1乃至R69内に記憶格納されたデータが第4図の
ウィンドウWで示す画素■乃至Aに対応したものになっ
ている。即ち、第8図に示すように、TV左カメラの撮
影画像画面を上方から下方に向けて水平走査線hl 、
h2.h3・・・で順次走査していくと、走査線hr 
、h2による走査が終り、走査線hRこよる初めの二画
素までの走査が終った段階において、データシフト回路
6aには二値画像抽出回路5からの2N+3個の画素デ
ータが記憶格納されることになシ、レジスタR6x乃至
Re9には夫々画素g33(撮影画像画面上第3行第3
列目に位置する画素、以下同様である)、g32 、 
g31 、 g23・・・gllに対応し九二値データ
が記憶格納され、各データがウィンドウWの画素工乃至
Aのデータとして用いられるのである。そして、走査線
h3による画素g34の走査が終ると、画素g34に対
応したデータが新たにレジスタR61に記憶格納される
と共に、各レジスタ内のデータが全体的にシフトするこ
とになシ、この段階において、レジスタR6z乃至Re
9には夫々画素g34 + g 33 +g32.g2
4・・・g12に対応したデータが記憶格納されること
になシ、ウィンドウWが一列右に移動した状態になる。
更に、走査線h3による走査が進むと、上記ウィンドウ
Wは走査(8号に同期して順次右方ヘシフトしていき、
走査ah4による走査に移ると、上記ウィンドウWは一
行下に下がった後、左方から右方へと順次移動していく
。このように、走査線による走査に伴って上記ウィンド
ウWは順次移動していき、走査線mによる走査が終了し
た段階において、上記ウィンドウWは撮影画像の全範囲
を画素単位で移動することになシ、ぐれにより、二値画
像上の雑音除去処理に必要准データはすべて読み込まれ
ることになシ、夫々のデータは順次データ処理回路6b
に送出される。
また、データ処理回路6bは、第一の雑音除去条件若し
くは第二の雑音除去条件を満足したときに注目画素Eの
レベルを状態0として出力し、それ以外のときには注目
画素Eのレベルを状態1のまま出力するものであシ、デ
ータ処理回路6bからは雑音を除去しだ二値画像データ
が順次得られることになる。そして、上記データ処理回
路6bは、具体的には、以下の論理式(a)乃至(′d
Jを満足するように4′lt成されている。
Ql−((AuB L/CuD uG ) /I (A
uDuGuHuI )/’1(GL/HL/fL/FL
/C)/1(AL/BL/CLIFL/I))/IE−
((A+/131/CL/AL/DI、IG)/1(A
L/DL/GL/GL/I L/I )n(GUHuI
v(,7FuI )/1(AL/BUC1,/CL/F
L/I ))/)E−1(XI (/、X2) /1(
X21/X3)/1(X3UX4) /1(X4υX1
))/Ig        ・・・ (a)Q2= (
((A(/B L/CL/DL/F )(7H)/l 
((A+7D(7GL/BL/H)LIF )n ((
Dt/Ft/GvHUr )L/B)/1((C1/F
L7IL/BLIH)L/D))/IF=(棗(Xl(
7D 17F )υH)ハt (X20BOH)UF)
((X3uDuF)υB)/1 ((X4t/Bt/H
)UD ) 〕n E           ・・・ 
(b)全=全10全2        ・・・ (・)
Xl= AL/Bt/C、X2 =ALJDUG 、 
 X3 =Gl/H1/I 。
X4=CUFυ■             ・・・ 
(d)(a)乃至(d)式においてA乃至■は画素A乃
至工のデータを示し、B、D、F、Hは画素B、D。
F、Hの反転データを示し、令、及び全2は人々第一の
雑音除去条件及び第二の雑音除去条件を満足するか否か
を示す指標値、令は注目レベルEが雑音であるか否かを
示す指材値である。
この論理式を満足するデータ処理回路6bの具体的構成
を第9図に示す。第9図において、ORI乃至OR14
はオアゲート、ANI乃至AN3はアンドゲート、NT
l乃至NT4はシフトゲートである。
尚、本発明に係る雑音除去方法を実施するための具体的
手段については上記実施例で示したものに限定されるも
のではなく、適宜設計変更できることは勿論である。
(7)発明の詳細 な説明してきたように、本発明に係る二値画像の雑音除
去方法によれば、抽出対象となる画像を状態1、それ以
外の画像を状態0で表わした二値画像をマトリックス状
に整列した画素単位に細分し、任意の注目画素とこの注
目画素を囲繞する八つの周辺画素とでウィンドウを構成
し、上記注目画素が状態1である場合において当該注目
画素が抽出対象となる画像上の画素でないとする条件を
ウィンドウ内の周辺画素の配置関係から適格に割り出し
、この条件を満たすときに上記注目画素を雑音として検
出しこれを状態 0゛′の画像に変更するようにしたの
で、二値画像上において生ずる数画素程度の雑音や抽出
対象図形よりのびるひげ状の雑音等積々の雑音を確実に
取除くことができ、二値画像を正確なものにすることが
できる。特に、本発明にあっては、抽出対象となる画像
が閉ループを構成する場合における雑音除去に極めて有
効である。
【図面の簡単な説明】 第1図はTV左カメラ撮影する物体の状態を示す説明図
、第2図は二値画像を抽出するだめの基本原理を示す説
明図、第3図は二値画像抽出回路から得られる閉ルーグ
ニ値画像の状態を示す説明図、第4図は雑音を除去する
ために用いられるウィンドウを示す説明図、第5図は注
目画素が閉ループ画像上の画素である場合に得られるウ
ィンドウ内の基本パターンを示す説明図、第6図(a)
 (b)は注目画素が閉ループ画像上の画素でない場合
に得られるウィンドウ内の基本パターンを示す説明図、
第7図はデータシフト回路の具体例を示す回路図、第8
図はデータシフト回路の作動原理を示す説明図、第9図
はデータ処理回路の具体例を示す回路図である。 Z・・・二値画像    Zl・・・閉ループ画像E・
・・注目画素 龜 A、B、C,D、F、G、H,I・・・周辺画素W・・
・ウィンドウ Jll、J32.、g3. J34・・・ウィンドウの
辺6・・・雑音除去回路  6a・・・データシフト回
路6b・・・データ処理回路 特許出願人 富士通株式会社 第3図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 抽出対象となる画像を状態1、それ以外の画像を状態O
    で表わした二値画像をマトリックス状に整列した画素単
    位に細分し、任意の注目画素とこの注目画素を囲繞する
    八つめ周辺画素とでウィンドウを構成し、上記注目画素
    が状態1である場合において、少くともウィンドウの相
    隣接する二辺に沿う周辺画素が状態Oであること、及び
    少くともウィンドウの一辺に沿う周辺画素とこれに隣接
    する周辺画素とが状態Oであシ且つ上記ウィンドウの対
    向辺中央に位置する周辺画素が状態1であること、のい
    ずれかの条件を満たすときに上記注目画素を雑音として
    検出しこれを状態0の画像に変更することによシ雑音を
    除去することを特徴とする二値画像の雑音除去方法。
JP57233913A 1982-12-29 1982-12-29 二値画像の雑音除去方法 Granted JPS59125478A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329889A (ja) * 1986-07-23 1988-02-08 Nissan Motor Co Ltd 画像処理方法
US5335086A (en) * 1990-11-22 1994-08-02 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd Method of and apparatus for eliminating pin holes

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