JPS6022634A - 画像パタ−ンの分離装置 - Google Patents
画像パタ−ンの分離装置Info
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- JPS6022634A JPS6022634A JP58131765A JP13176583A JPS6022634A JP S6022634 A JPS6022634 A JP S6022634A JP 58131765 A JP58131765 A JP 58131765A JP 13176583 A JP13176583 A JP 13176583A JP S6022634 A JPS6022634 A JP S6022634A
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- G—PHYSICS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、濃淡の色調をもつ画像についてその画像を構
成する複数の濃淡別パターンをその濃度レベルに基いて
分離する装置に関するものである。
成する複数の濃淡別パターンをその濃度レベルに基いて
分離する装置に関するものである。
例えば鉱石、石炭等の鉱物類あるいは焼結鉱等の組成の
解析、その他種々の物質の組織の解析等においては、当
該物質の顕微鏡像等の光学的画像を各構成組成別に分類
することが行われている。
解析、その他種々の物質の組織の解析等においては、当
該物質の顕微鏡像等の光学的画像を各構成組成別に分類
することが行われている。
本発明はこのような画像の構成組成または成分別（これ
は画像で言えば前記バクーン別）分離を正確に行うもの
である。
は画像で言えば前記バクーン別）分離を正確に行うもの
である。
（従来技術）
鉱物などの顕微鏡像を一旦メモリに記憶させ、それを読
出して処理して該画像に現われる種々のパターンを色相
別、濃度別に分離する場合、画像データの採取過程にお
ける統計的な変動に加えて、鉱物成分の境界および境界
近傍は互に他成分の影響を受けて両成分の濃度の中間的
な濃度となるので、該境界およびその近傍に対応する画
素も中間的な濃度を持ち、従って濃度ヒストグラムを作
るとこれは各成分の濃度レベルを中心（ピーク）に拡が
り（裾）をもっている。
出して処理して該画像に現われる種々のパターンを色相
別、濃度別に分離する場合、画像データの採取過程にお
ける統計的な変動に加えて、鉱物成分の境界および境界
近傍は互に他成分の影響を受けて両成分の濃度の中間的
な濃度となるので、該境界およびその近傍に対応する画
素も中間的な濃度を持ち、従って濃度ヒストグラムを作
るとこれは各成分の濃度レベルを中心（ピーク）に拡が
り（裾）をもっている。
通常、濃淡レヘルによって画像を各パターンに分割する
場合、第１図および第２図に示すようなヒストグラムを
作り、その谷の部分例えば第１図におけるａ、ｂ、ｃで
各成分の濃度範囲ΔＡ、ΔＢ、ΔＣを決め、各成分に分
割している。しかしながら成分の濃度レベルの差が小さ
い場合には、谷の検出が困難である。特に第２図に示す
ように成分の一つ本例ではＧの頻度が少い場合釜ｆは目
立たず、分離が不可能になることがある。なおこれらの
図で横軸は濃度、縦軸はそれが現われる頻度を示してお
り、Ａ、Ｂ、・・・・・・Ｇは頻度が極大になる濃度従
って当該成分またはパターンの代表点を示す。
場合、第１図および第２図に示すようなヒストグラムを
作り、その谷の部分例えば第１図におけるａ、ｂ、ｃで
各成分の濃度範囲ΔＡ、ΔＢ、ΔＣを決め、各成分に分
割している。しかしながら成分の濃度レベルの差が小さ
い場合には、谷の検出が困難である。特に第２図に示す
ように成分の一つ本例ではＧの頻度が少い場合釜ｆは目
立たず、分離が不可能になることがある。なおこれらの
図で横軸は濃度、縦軸はそれが現われる頻度を示してお
り、Ａ、Ｂ、・・・・・・Ｇは頻度が極大になる濃度従
って当該成分またはパターンの代表点を示す。
（発明の目的）
本発明は第２図に示すような従来技術では分離が困難な
ものに対しても分離を容易に行えるようにしようとする
ものである。
ものに対しても分離を容易に行えるようにしようとする
ものである。
（発明の構成）
本発明の画像分離装置は複数の種々の濃度を有するパタ
ーンにより構成される画像の個々の画素についで、その
周囲の画素との濃度差がすべて一定値以下の画素を抽出
する手段、該画素の濃度を用いて濃度ヒストグラムを作
成する手段、該濃度ヒストグラムの各ピーク点の濃度及
びピーク高さにより各パターン毎の濃度範囲を決定する
手段、前記抽出された画素について前記濃度範囲に従っ
て各パターン毎にクラスクリングする手段、および前記
抽出された画素を対象にパターン周囲を膨張させる操作
を対象となる画素が無くなるまで繰返し、次いで前記抽
出操作において抽出されなかった画素を対象に、前記の
膨張操作を画面に空き画素がなくなる迄繰返す膨張手段
とを備えることを特徴とするものである。
ーンにより構成される画像の個々の画素についで、その
周囲の画素との濃度差がすべて一定値以下の画素を抽出
する手段、該画素の濃度を用いて濃度ヒストグラムを作
成する手段、該濃度ヒストグラムの各ピーク点の濃度及
びピーク高さにより各パターン毎の濃度範囲を決定する
手段、前記抽出された画素について前記濃度範囲に従っ
て各パターン毎にクラスクリングする手段、および前記
抽出された画素を対象にパターン周囲を膨張させる操作
を対象となる画素が無くなるまで繰返し、次いで前記抽
出操作において抽出されなかった画素を対象に、前記の
膨張操作を画面に空き画素がなくなる迄繰返す膨張手段
とを備えることを特徴とするものである。
（発明の実施例）
以下図面により本発明について説明する。第３図はハー
ドウェアイメージで本発明の概要を示す図で、■は原画
像を現出する表示機構、２は該画像を構成する画素のう
ち周囲の画素と濃度差の小さい画素を抽出する抽出機構
、３は該機構２により抽出された画素により濃度ヒスト
グラムを作成するヒストグラム作成機構、４は濃度範囲
決定機構、５は濃度範囲決定機構４の出力に基いて分類
を行うクラスクリング機構、６はその出力に基いて画素
の膨張処理を行う膨張操作機構である。表示機構１はＣ
ＲＴディスプレイとその画像メモリなどからなり、鉱物
組織の解析では試料鉱物の表面の顕微鏡像をテレビカメ
ラで撮像してビデオ信号を得、それをＡＤ変換して画像
メモリに格納し、それを読み出して後述の処理に供しま
た必要に応じてＣＲＴディスプレイに表示する。画像メ
モリに格納するビデオ信号（画像データ）はモノクロ画
像なら各画素の濃淡（輝度）信号、カラー画像ならそれ
に色情報が加わるが、こ＼では濃淡情報のみとして説明
する。
ドウェアイメージで本発明の概要を示す図で、■は原画
像を現出する表示機構、２は該画像を構成する画素のう
ち周囲の画素と濃度差の小さい画素を抽出する抽出機構
、３は該機構２により抽出された画素により濃度ヒスト
グラムを作成するヒストグラム作成機構、４は濃度範囲
決定機構、５は濃度範囲決定機構４の出力に基いて分類
を行うクラスクリング機構、６はその出力に基いて画素
の膨張処理を行う膨張操作機構である。表示機構１はＣ
ＲＴディスプレイとその画像メモリなどからなり、鉱物
組織の解析では試料鉱物の表面の顕微鏡像をテレビカメ
ラで撮像してビデオ信号を得、それをＡＤ変換して画像
メモリに格納し、それを読み出して後述の処理に供しま
た必要に応じてＣＲＴディスプレイに表示する。画像メ
モリに格納するビデオ信号（画像データ）はモノクロ画
像なら各画素の濃淡（輝度）信号、カラー画像ならそれ
に色情報が加わるが、こ＼では濃淡情報のみとして説明
する。
本発明により画像の分離を行うには、分離しようとする
原画像を表示機構１に現出し、また当該線画像のデータ
を抽出機構２に入力し、画像の各画素毎に第４図に示す
ようにその周囲（上下左右４近傍あるいはそれに斜め上
下を加えた８近傍）の画素との濃度差がすべて一定値以
下の画素のみを抽出′させる。この第４図の中心Ｏは抽
出対象画素、１〜４はその４近傍の画素、１〜８は８近
傍の画素である。この抽出操作により成分境界、ノイズ
などに対する画素が除去される。第５図は本発明での画
像処理を説明する模式図で、■は原画像である。■は抽
出操作後の画像を示し、成分境界などが失なわれている
。抽出操作後の画像データをヒストグラム作成機構３に
導入し、濃度別ヒストグラムを作成する（第５図■）。
原画像を表示機構１に現出し、また当該線画像のデータ
を抽出機構２に入力し、画像の各画素毎に第４図に示す
ようにその周囲（上下左右４近傍あるいはそれに斜め上
下を加えた８近傍）の画素との濃度差がすべて一定値以
下の画素のみを抽出′させる。この第４図の中心Ｏは抽
出対象画素、１〜４はその４近傍の画素、１〜８は８近
傍の画素である。この抽出操作により成分境界、ノイズ
などに対する画素が除去される。第５図は本発明での画
像処理を説明する模式図で、■は原画像である。■は抽
出操作後の画像を示し、成分境界などが失なわれている
。抽出操作後の画像データをヒストグラム作成機構３に
導入し、濃度別ヒストグラムを作成する（第５図■）。
このようにすると画像を構成する各成分の分離が容易に
なる。
なる。
即ち第５図■の点線曲線は抽出操作をしないで濃度ヒス
トグラムをめた場合で、これより、抽出操作済みのもの
実線曲線の方が、各成分（パターン）を分離しやすい。
トグラムをめた場合で、これより、抽出操作済みのもの
実線曲線の方が、各成分（パターン）を分離しやすい。
第１図および第２図における点線も抽出操作後のものの
状態を示す。次に濃度範囲決定機構４により該ヒストグ
ラムの各成分のピーク濃度位置とピーク高さにより濃度
範囲即ち第１図および第２図におけるΔＡ乃至ΔＨを決
定する。この濃度範囲の決定は、各成分のピーク濃度を
中心にして、その上下成分のピーク濃度に比例した範囲
を例えば次式により設定することにより行なう。
状態を示す。次に濃度範囲決定機構４により該ヒストグ
ラムの各成分のピーク濃度位置とピーク高さにより濃度
範囲即ち第１図および第２図におけるΔＡ乃至ΔＨを決
定する。この濃度範囲の決定は、各成分のピーク濃度を
中心にして、その上下成分のピーク濃度に比例した範囲
を例えば次式により設定することにより行なう。
ピーク濃度よりｂツ度の大きい範囲
Ｐｉ＋ （ＰＨ＋１−Ｐｉ） Ｘ１ｌｉ／ （旧＋Ｈｉ
＋Ｉ ） Ｘ Ｆ（ただし最大濃度成分の場合は濃度の
上限値）ピーク濃度より濃度の小さい範囲 Ｐｉ＋ （Ｐｌ−１−Ｐｉ） Ｘ１ｌｉ／ （Ｉｌｉ＋
ＨＩ−１） ＸＦ（ただし最小濃度成分の場合は濃度の
下限値）Ｐ：ピーク濃度、１１：ピーク濃度の頻度。
＋Ｉ ） Ｘ Ｆ（ただし最大濃度成分の場合は濃度の
上限値）ピーク濃度より濃度の小さい範囲 Ｐｉ＋ （Ｐｌ−１−Ｐｉ） Ｘ１ｌｉ／ （Ｉｌｉ＋
ＨＩ−１） ＸＦ（ただし最小濃度成分の場合は濃度の
下限値）Ｐ：ピーク濃度、１１：ピーク濃度の頻度。
Ｆ；重み係数≦１．０
次にクラスタリング機構５によって、先に抽出機構２に
より抽出された画素について、上記により決定した濃度
範囲に含まれる画素をクラスタリングする。このクラス
タリングを行なって得られるクラスタ画像を第５図■に
示す。本例では各成分くパターン）を、■〜■の４種に
クラスタリングしている。次に抽出機構２により抽出さ
れた画素で前記クラスタリング操作によりクラスタリン
グされない画素に対して、膨張操作機構６により１画素
毎の膨張処理を行う。このようにして抽出機構２・によ
って抽出された画素について新たにクラスタリングされ
る画素が無くなるまで膨張操作を繰返す。第５図■ばこ
の状態におけるクラスタ画像を示す。更に抽出機構２で
抽出されなかった画素を対象に膨張処理を画面上に空き
画素がなくなるまで繰返す。第５図■はこの状態の画像
を示す。このようにすれば境界ははっきりしており、画
像の各パターンの分離を容易に行うことができる。
より抽出された画素について、上記により決定した濃度
範囲に含まれる画素をクラスタリングする。このクラス
タリングを行なって得られるクラスタ画像を第５図■に
示す。本例では各成分くパターン）を、■〜■の４種に
クラスタリングしている。次に抽出機構２により抽出さ
れた画素で前記クラスタリング操作によりクラスタリン
グされない画素に対して、膨張操作機構６により１画素
毎の膨張処理を行う。このようにして抽出機構２・によ
って抽出された画素について新たにクラスタリングされ
る画素が無くなるまで膨張操作を繰返す。第５図■ばこ
の状態におけるクラスタ画像を示す。更に抽出機構２で
抽出されなかった画素を対象に膨張処理を画面上に空き
画素がなくなるまで繰返す。第５図■はこの状態の画像
を示す。このようにすれば境界ははっきりしており、画
像の各パターンの分離を容易に行うことができる。
第６図に本発明の具体例を示す。第６図■に示す原画像
を抽出機構２によって周囲４近傍との濃度差が全て±３
以内にある画素を抽出する。抽出された画像を第６図■
に示ず。抽出された画素を用いて第６図■に示すような
濃度ヒストグラムを得る。さらにこの濃度ヒストグラム
に基づいて濃度範囲決定機構４によって Ｉ Ｏ±３ → １ ２０±３ → ２ ３０±３ → ３ ４０±３−４ ５０±１ → ５ のような番号づげを行い、さらにクラスクリング機構５
によって第６図■のようにクラスタリングする。そこで
さらに膨張）榮作機構６により、抽出機構２で抽出され
クラスタリング機構５によってクラスタリングされない
画素に対して膨張処理を行う。第６図■の口開を付した
画素が、この膨張処理により付加された画素である。こ
れらは第６図■の４５．４８．２５に対応し、クラスタ
リングで失なわれてしまったものである。この膨張操作
は各パターンの周辺を上、下、左、右いずれかに延長さ
せるという処理で行ない、両パターンからの延長処理が
かち合う場合は番号の若い方（処理を先に行なった方）
を採用する。次いで抽出機構２で抽出されなかった画素
について膨張（渠作機構６により画面上に空き画素が無
くなるまで繰返す（第６図■〜■参照）。その結果第６
図■に示すような画像の分離ができる。
を抽出機構２によって周囲４近傍との濃度差が全て±３
以内にある画素を抽出する。抽出された画像を第６図■
に示ず。抽出された画素を用いて第６図■に示すような
濃度ヒストグラムを得る。さらにこの濃度ヒストグラム
に基づいて濃度範囲決定機構４によって Ｉ Ｏ±３ → １ ２０±３ → ２ ３０±３ → ３ ４０±３−４ ５０±１ → ５ のような番号づげを行い、さらにクラスクリング機構５
によって第６図■のようにクラスタリングする。そこで
さらに膨張）榮作機構６により、抽出機構２で抽出され
クラスタリング機構５によってクラスタリングされない
画素に対して膨張処理を行う。第６図■の口開を付した
画素が、この膨張処理により付加された画素である。こ
れらは第６図■の４５．４８．２５に対応し、クラスタ
リングで失なわれてしまったものである。この膨張操作
は各パターンの周辺を上、下、左、右いずれかに延長さ
せるという処理で行ない、両パターンからの延長処理が
かち合う場合は番号の若い方（処理を先に行なった方）
を採用する。次いで抽出機構２で抽出されなかった画素
について膨張（渠作機構６により画面上に空き画素が無
くなるまで繰返す（第６図■〜■参照）。その結果第６
図■に示すような画像の分離ができる。
第７図〜第１１図は上記の処理をソフトウェアで行なう
場合のフローチャートを示す。第７図は第２図に示した
抽出機構２での処理、第８図はヒストグラム作成機構３
での処理、第９図は濃度範囲決定機構４での処理、第１
０図はクラスクリング機構５での処理、第１１図は膨張
ｌ采作機構６での処理を示す。
場合のフローチャートを示す。第７図は第２図に示した
抽出機構２での処理、第８図はヒストグラム作成機構３
での処理、第９図は濃度範囲決定機構４での処理、第１
０図はクラスクリング機構５での処理、第１１図は膨張
ｌ采作機構６での処理を示す。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、従来の方法では画
像の濃淡による分離が困難な画像の分離を正確に行うこ
とができ、各種顕微鏡の光学的画像を各構成組成別に正
確に分離することができ、その効果は極めて大きい。
像の濃淡による分離が困難な画像の分離を正確に行うこ
とができ、各種顕微鏡の光学的画像を各構成組成別に正
確に分離することができ、その効果は極めて大きい。
第１図および第２図は濃淡レベルによる画像のヒストグ
ラム、第３図は本発明の構成を示す説明図、第４図は本
発明によるクラスタリング方法を示す説明図、第５図お
よび第６図は本発明による画像分離の実例を示す説明図
、第７図〜第１１図はフローチャーｌ−である。 ■：゛表示機構、２：抽出機構、３：ヒストグラム作成
機構、４：濃度範囲決定機構、５：クラスクリング機構
、６：膨張操作機構。 出 願 人 新日本！！！鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１臀Ｉ ＡａＢｂＣ，ｃＤ 第２図 ΔＥ ΔＦ ΔＧ △Ｈ ＥｄＦｅＧｆ Ｈ 第３日 ■ 第４．ＩＺｌ 第５１り１ 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１１図
ラム、第３図は本発明の構成を示す説明図、第４図は本
発明によるクラスタリング方法を示す説明図、第５図お
よび第６図は本発明による画像分離の実例を示す説明図
、第７図〜第１１図はフローチャーｌ−である。 ■：゛表示機構、２：抽出機構、３：ヒストグラム作成
機構、４：濃度範囲決定機構、５：クラスクリング機構
、６：膨張操作機構。 出 願 人 新日本！！！鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第１臀Ｉ ＡａＢｂＣ，ｃＤ 第２図 ΔＥ ΔＦ ΔＧ △Ｈ ＥｄＦｅＧｆ Ｈ 第３日 ■ 第４．ＩＺｌ 第５１り１ 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１１図
Claims (1)
- 複数の種々の濃度を有するパターンにより構成される画
像の個々の画素について、その周囲の画素との濃度差が
すべて一定値以下の画素を抽出する手段、該画素の濃度
を用いて濃度ヒストグラムを作成する手段、該濃度ヒス
トグラムの各ピーク点の濃度及びピーク高さにより各パ
ターン毎の濃度範囲を決定する手段、前記抽出された画
素について前記濃度範囲に従って各パターン毎にクラス
タリングする手段、および前記抽出された画素を対象に
パターン周囲を膨張させる操作を対象となる画素が無く
なるまで繰返し、次いで前記抽出操作において抽出され
なかった画素を対象に、前記の膨張操作を画面に空き画
素がなくなる迄繰返す膨張手段とを備えることを特徴と
する画像パターンの分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131765A JPS6022634A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 画像パタ−ンの分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131765A JPS6022634A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 画像パタ−ンの分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022634A true JPS6022634A (ja) | 1985-02-05 |
| JPH0413751B2 JPH0413751B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=15065641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131765A Granted JPS6022634A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 画像パタ−ンの分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022634A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113780A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | ピ−ク抽出方法 |
| US4955043A (en) * | 1987-09-28 | 1990-09-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostics installation |
| JPH0314077A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
| JPH03191482A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-21 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58131765A patent/JPS6022634A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113780A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-18 | Agency Of Ind Science & Technol | ピ−ク抽出方法 |
| US4955043A (en) * | 1987-09-28 | 1990-09-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostics installation |
| JPH0314077A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
| JPH03191482A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-21 | Nec Corp | パターン認識方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413751B2 (ja) | 1992-03-10 |
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