JPS6091484A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPS6091484A JPS6091484A JP58198612A JP19861283A JPS6091484A JP S6091484 A JPS6091484 A JP S6091484A JP 58198612 A JP58198612 A JP 58198612A JP 19861283 A JP19861283 A JP 19861283A JP S6091484 A JPS6091484 A JP S6091484A
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- Japan
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- angle
- histogram
- image
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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】
（Ａ）発明の技術分野
本発明は、画像処理装置に係り、特に画像の特徴として
角度ヒス１グラムをノイズなしにめることのできる画像
処理装置に関する。
角度ヒス１グラムをノイズなしにめることのできる画像
処理装置に関する。
（Ｂ）技術の背景
画像認識の一応用分野である印鑑照合においては、通常
、照合の対象とする印影すなわち被認識画像と予め辞書
等に記憶する登録印鑑すなわち基準画像とを、パターン
マツチング等の技法を用い比較照合するという処理がよ
く用いられているが、被認識画像と基準画像との間に回
転角度差がある場合には照合が困難であり、したがって
、このような場合には、一般に、認識に先立つ前処理に
おいて前記回転角度差を除くための処理を行っている。
、照合の対象とする印影すなわち被認識画像と予め辞書
等に記憶する登録印鑑すなわち基準画像とを、パターン
マツチング等の技法を用い比較照合するという処理がよ
く用いられているが、被認識画像と基準画像との間に回
転角度差がある場合には照合が困難であり、したがって
、このような場合には、一般に、認識に先立つ前処理に
おいて前記回転角度差を除くための処理を行っている。
その他、画像処理あるいは画像認識においては合同ある
いは類似する二つの画像間に回転角度差をめるという処
理が比較的頻繁に用いられている。
いは類似する二つの画像間に回転角度差をめるという処
理が比較的頻繁に用いられている。
この画像の回転角度をめる方法としては、画像の角度ヒ
ストグラムをめ、この角度ヒストグラムにより回転角度
をめる方法がある。
ストグラムをめ、この角度ヒストグラムにより回転角度
をめる方法がある。
第１図は、従来一般に行なわれている角度ヒストグラム
をめる方法を説明するための図である。
をめる方法を説明するための図である。
図においてｌは画素毎に量子化された一方の画像の濃度
値を格納する画像メモリ、２は画像メモリ１の内容を読
み取って２行分の画素の濃度値と３画素の濃度値とを順
次に格納するパイプライン処理用のバッファ、３と４と
５と６は一方の画像に対し濃度が淡濃または濃から淡に
変化する濃度変化方向の角度を画素毎にめ該角度のヒス
トグラムを生成するヒストグラム生成回路を構成し、３
はバッファ２のうし図中に斜線によって示す３×３の画
素の各々の濃度値を読み取って行方向（Ｘ方向）の差分
ｄｘを計算する差分計算回路、４はバッファ２のうち図
中に斜線によって示す３×３の画素の各々の濃度値を読
み取って列方向（Ｘ方向）の差分ｄｙを計算する差分計
算回路、５は差分計算回路４によって得られた差分ｄｙ
と差分計算回Ｉｉ′８３によって得られた差分ｄｘとか
ら濃度が淡から濃または濃から淡に変化する濃度変化方
向の角度ａｒｃ、ｔａｎ （ｄｙ／ｄｘ）を画素毎に計
算する角度ｎ１算回路、６は角度計算回路５の出力のヒ
ス［グラＪ、を格納するメモリである。
値を格納する画像メモリ、２は画像メモリ１の内容を読
み取って２行分の画素の濃度値と３画素の濃度値とを順
次に格納するパイプライン処理用のバッファ、３と４と
５と６は一方の画像に対し濃度が淡濃または濃から淡に
変化する濃度変化方向の角度を画素毎にめ該角度のヒス
トグラムを生成するヒストグラム生成回路を構成し、３
はバッファ２のうし図中に斜線によって示す３×３の画
素の各々の濃度値を読み取って行方向（Ｘ方向）の差分
ｄｘを計算する差分計算回路、４はバッファ２のうち図
中に斜線によって示す３×３の画素の各々の濃度値を読
み取って列方向（Ｘ方向）の差分ｄｙを計算する差分計
算回路、５は差分計算回路４によって得られた差分ｄｙ
と差分計算回Ｉｉ′８３によって得られた差分ｄｘとか
ら濃度が淡から濃または濃から淡に変化する濃度変化方
向の角度ａｒｃ、ｔａｎ （ｄｙ／ｄｘ）を画素毎に計
算する角度ｎ１算回路、６は角度計算回路５の出力のヒ
ス［グラＪ、を格納するメモリである。
また第２図は差分計算回路３差分計算回路４において差
分ｄｘおよび差分ｄｙを計算するために用いる３×３の
演算オペレータの一般形式を示し、差分ｄｘおよび差分
ｄｙはそれぞれ ｄｘ＝ （Ｐ３＋ｐ６＋Ｐ９） −（Ｐ１＋Ｐ４＋Ｐ７） ｄｙ＝ （Ｐ７＋Ｐ８＋Ｐ９） −（Ｐ１＋ｐ２十Ｐ３） として得られる。
分ｄｘおよび差分ｄｙを計算するために用いる３×３の
演算オペレータの一般形式を示し、差分ｄｘおよび差分
ｄｙはそれぞれ ｄｘ＝ （Ｐ３＋ｐ６＋Ｐ９） −（Ｐ１＋Ｐ４＋Ｐ７） ｄｙ＝ （Ｐ７＋Ｐ８＋Ｐ９） −（Ｐ１＋ｐ２十Ｐ３） として得られる。
たとえば、第３図に例示するようなｌｏＸＩＯ画素から
なる２値画像のＸ方向およびＸ方向に対し、それぞれ、
第４図ｆａｌおよびｆｂｌのような３×３の演算オペレ
ータを用い、差分ｄｘおよび差分ｄｙを計算し、ａｒｃ
ｔａｎ （ｄｙ／ｄｘ）から、各画素における濃度変化
方向がめられ、その結果を図解的に示すと第５図のよう
になる。ただし、矢印の方向が濃度変化方向を表し、・
印は濃度変化方向がめられない画素を表す。
なる２値画像のＸ方向およびＸ方向に対し、それぞれ、
第４図ｆａｌおよびｆｂｌのような３×３の演算オペレ
ータを用い、差分ｄｘおよび差分ｄｙを計算し、ａｒｃ
ｔａｎ （ｄｙ／ｄｘ）から、各画素における濃度変化
方向がめられ、その結果を図解的に示すと第５図のよう
になる。ただし、矢印の方向が濃度変化方向を表し、・
印は濃度変化方向がめられない画素を表す。
このようにして、第３図のような画像に対し第６図のよ
うな濃度変化方向の角度のヒストグラムが得られる。
うな濃度変化方向の角度のヒストグラムが得られる。
（Ｃ）従来技術と問題点
従来、濃淡画像の１度値は、第３図に示すような”０”
と“１”の２値ではなく、例えば１２８階調、あるいは
５１２階調等の高い階調値となっている。このため、濃
淡画像の中には、対象とする画像の濃淡値ばかりでなく
、対象画像以外のしみに相当する部分にも濃度値の変化
している部分が存在している。
と“１”の２値ではなく、例えば１２８階調、あるいは
５１２階調等の高い階調値となっている。このため、濃
淡画像の中には、対象とする画像の濃淡値ばかりでなく
、対象画像以外のしみに相当する部分にも濃度値の変化
している部分が存在している。
従って、濃淡画像の中のある画像の角度ヒストグラムを
める場合、対象としないしみに相当する部分から抽出さ
れる角度をヒストグラムの値として抽出してしまい、対
象とする画像の角度ヒストグラムをめることができない
という欠点があった。
める場合、対象としないしみに相当する部分から抽出さ
れる角度をヒストグラムの値として抽出してしまい、対
象とする画像の角度ヒストグラムをめることができない
という欠点があった。
このため、従来において、角度ヒストグラムをめる際の
ノイズを極力抑制する方法として、各画素の濃度が変化
する方向をめる時に算出する各画素毎の差分値を利用し
て、各画素毎の強度Ｋを以下の式 強度に−正ｒ〒ｇ２ ４＝Ｙゴ肩［戸−３あるいは、Ｋ
＝ｌｄｘＪ＋１ｄｙｌ によりめ、この強度に闇値を設け、闇値より小さい強度
の画素をヒストグラムに数えない方法があるがこのめた
強度は相対値であるためノイズの影響がかなり残ると共
に濃度変化がゆるやがな場合、輪郭点の正確な検出がで
きず、対象とする画像の正確な角度ヒストグラムをめる
ことができないという欠点があった。
ノイズを極力抑制する方法として、各画素の濃度が変化
する方向をめる時に算出する各画素毎の差分値を利用し
て、各画素毎の強度Ｋを以下の式 強度に−正ｒ〒ｇ２ ４＝Ｙゴ肩［戸−３あるいは、Ｋ
＝ｌｄｘＪ＋１ｄｙｌ によりめ、この強度に闇値を設け、闇値より小さい強度
の画素をヒストグラムに数えない方法があるがこのめた
強度は相対値であるためノイズの影響がかなり残ると共
に濃度変化がゆるやがな場合、輪郭点の正確な検出がで
きず、対象とする画像の正確な角度ヒストグラムをめる
ことができないという欠点があった。
以下、ノイズ抑制のために強度Ｋを闇値として用いた場
合について説明する。
合について説明する。
第７図において面積の大きな黒部分を角度ヒストグラム
をめる対象とし、小さな黒部分をノイズとする。簡単の
ため直線Ａ−Ｂ上の濃度変化をみると第８図の様であっ
たとする。
をめる対象とし、小さな黒部分をノイズとする。簡単の
ため直線Ａ−Ｂ上の濃度変化をみると第８図の様であっ
たとする。
コノ線上でのエツジ検出を考えると、Ａ′付近で大きな
強度をもつエツジが、Ｂ′付近及びノイズのある部分で
小さな強度をもつエツジが検出される。
強度をもつエツジが、Ｂ′付近及びノイズのある部分で
小さな強度をもつエツジが検出される。
本来角度ヒストグラムをめるには、第９図に示すように
Ａ’、Ｂ’おのおのの付近で１個ずつエツジが検出され
れば良い。（１個とする理由は、例えば第１図の対象と
角度ヒストグラムを比較したい画像のＡ−Ｂ断面の濃度
分布が第１０図のようであると、左側に（：１はぼ同数
のエツジが検出されるが、右側で検出されるエツジの数
が異なるからである。即らこのような場合には角度ヒス
トグラムの総崩数がかなり異なることになる。）強度に
闇値を適用すると、闇値が小さい場合には第１１図の様
に右側にたくさんのエツジがまり、闇値が大きな場合に
は第１２図の様に左側にしかエツジがまらない。
Ａ’、Ｂ’おのおのの付近で１個ずつエツジが検出され
れば良い。（１個とする理由は、例えば第１図の対象と
角度ヒストグラムを比較したい画像のＡ−Ｂ断面の濃度
分布が第１０図のようであると、左側に（：１はぼ同数
のエツジが検出されるが、右側で検出されるエツジの数
が異なるからである。即らこのような場合には角度ヒス
トグラムの総崩数がかなり異なることになる。）強度に
闇値を適用すると、闇値が小さい場合には第１１図の様
に右側にたくさんのエツジがまり、闇値が大きな場合に
は第１２図の様に左側にしかエツジがまらない。
（Ｄ）発明の目的
本発明の目的は、前述した欠点に鑑の、濃淡画像の中か
ら対象とする画像のみの角度ヒストグラムをノイズの影
響なしにめることのできる画像処理装置を提供すること
にある。
ら対象とする画像のみの角度ヒストグラムをノイズの影
響なしにめることのできる画像処理装置を提供すること
にある。
（Ｆ）発明の構成
そして、この目的は、物体を直交する２方向に走査して
ｉりられた濃淡画像に対し、直交する２方向の各画素毎
に周囲の画素との差分値をめる手段と、得られた差分値
に基いて前記濃淡画像における濃度が変化する方向の角
度を算出する手段と、前記角度算出手段がめた角度の数
を各角度毎に格納して角度ヒストグラムを作成する手段
と、前記濃淡画像を各画素毎に２値化する２値化手段と
を備え、前記２値化手段の２値信号に応じて前記角度算
出手段の算出した角度の格納の有無を決定するように構
成したことを特徴とする画像処理装置を提供することに
より達成される。
ｉりられた濃淡画像に対し、直交する２方向の各画素毎
に周囲の画素との差分値をめる手段と、得られた差分値
に基いて前記濃淡画像における濃度が変化する方向の角
度を算出する手段と、前記角度算出手段がめた角度の数
を各角度毎に格納して角度ヒストグラムを作成する手段
と、前記濃淡画像を各画素毎に２値化する２値化手段と
を備え、前記２値化手段の２値信号に応じて前記角度算
出手段の算出した角度の格納の有無を決定するように構
成したことを特徴とする画像処理装置を提供することに
より達成される。
（Ｆ）発明の実施例
以下、本発明の画像処理装置の実施例を図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１３図に示す様に第８図に閾値ＴＨを適用して２値化
すると、Ａ’、Ｂ’付近におのおのＡ″。
すると、Ａ’、Ｂ’付近におのおのＡ″。
Ｂ ｎがまるのでこの２点においてのみ角度ヒストグラ
ムを取れば本来求めたい角度ヒストグラムを得ることが
できる。
ムを取れば本来求めたい角度ヒストグラムを得ることが
できる。
第１０図について同様に閾値ＴＨ’を適用すると第１４
図の様にＡ’／／ 、Ｂ ’／／がまる。
図の様にＡ’／／ 、Ｂ ’／／がまる。
以下に一般的な２値化の手法（ｍｏｄｅ法）を示す。
第７図の様な画像の濃度ヒストグラムを考えると、第１
５図の様な双峰性をもつ。第１５図における左側の（濃
度レベルが低い方の）峰は第７図における背景部分を第
１５図における中程の谷は第７図におけるノイズや対象
と背景の境界を、第１５図における右側の（濃度レベル
が高い方の）峰は第７図における対象を表わすと考えら
れる。
５図の様な双峰性をもつ。第１５図における左側の（濃
度レベルが低い方の）峰は第７図における背景部分を第
１５図における中程の谷は第７図におけるノイズや対象
と背景の境界を、第１５図における右側の（濃度レベル
が高い方の）峰は第７図における対象を表わすと考えら
れる。
そこでノイズの抑制を行なうには、第１５図の様に濃度
ヒストグラム上の谷よりやや高めにＴＨを設定すれば良
い。ＴＩより濃度が低ければ濃度を“０”に、高ＩＪれ
ば濃度“１”とする。
ヒストグラム上の谷よりやや高めにＴＨを設定すれば良
い。ＴＩより濃度が低ければ濃度を“０”に、高ＩＪれ
ば濃度“１”とする。
第１６図は本発明の一実施例である角度ヒストダラム抽
出回路のブロック図である。７，８は画像メモリでおの
おの角度ヒストグラムをめたい原画像及びその２値画像
が格納される。
出回路のブロック図である。７，８は画像メモリでおの
おの角度ヒストグラムをめたい原画像及びその２値画像
が格納される。
９は２値化回路で、データｉ＊ａを介して画像メモリ７
の内容を読み込み濃度ヒストグラムを作成し２値化の闇
値を決定する。その後再びデータ線ａを介して画像メモ
リ７の内容を順次読み込みその濃度と闇値を比較し闇値
未満（以下）であれば“０”を、闇値以上（超過）であ
れば“１”を画像メモリ８の同じアドレスに格納する。
の内容を読み込み濃度ヒストグラムを作成し２値化の闇
値を決定する。その後再びデータ線ａを介して画像メモ
リ７の内容を順次読み込みその濃度と闇値を比較し闇値
未満（以下）であれば“０”を、闇値以上（超過）であ
れば“１”を画像メモリ８の同じアドレスに格納する。
１０は角度ヒストグラム生成回路で、２値画像が作成さ
れた後データ線ｃ、ｄを介しておのおの画像メモリ７と
８の内容を順次同時に読み込み画像メモリ７の内容から
はその画素におけるエツジの角度をめ、画像メモリ８の
内容からはその画素が２値画像中の“０”と“１”の境
界かどうかを検出する。
れた後データ線ｃ、ｄを介しておのおの画像メモリ７と
８の内容を順次同時に読み込み画像メモリ７の内容から
はその画素におけるエツジの角度をめ、画像メモリ８の
内容からはその画素が２値画像中の“０”と“１”の境
界かどうかを検出する。
もし境界にあれば角度ヒストグラムに加算し、境界にな
ければ加算しない。第１７図は角度ヒストグラム生成回
路である。
ければ加算しない。第１７図は角度ヒストグラム生成回
路である。
１１〜１９はディレィ回路であり、２０．２１はライン
バッファである。２２〜２６はアダー回路でＸ方向の差
分を、２７〜３１もアダー回路でＸ方向の差分を計算す
る。３２はコンバータでｄＸとｄｙの値から４７のメモ
リ （角度ヒストグラムが格納される）のアドレスを出
力する。
バッファである。２２〜２６はアダー回路でＸ方向の差
分を、２７〜３１もアダー回路でＸ方向の差分を計算す
る。３２はコンバータでｄＸとｄｙの値から４７のメモ
リ （角度ヒストグラムが格納される）のアドレスを出
力する。
０
３３〜４１はディレィ回路であり、４２．４３はライン
バッファである。４４のアンド回路はディレィ回路３３
〜３６および３８〜４１のうち１つでも“０”があれば
“０”となるので、インバータ４５の出力はディレィ回
路３３〜３６および３８〜４１がすべて“１″のときの
み“０”に１つでも“′０”があれば“ｌ”になる。
バッファである。４４のアンド回路はディレィ回路３３
〜３６および３８〜４１のうち１つでも“０”があれば
“０”となるので、インバータ４５の出力はディレィ回
路３３〜３６および３８〜４１がすべて“１″のときの
み“０”に１つでも“′０”があれば“ｌ”になる。
４６のアンド回路の出力はディレィ回路３７の出力が“
１”でディレィ回路３３〜３６．３８〜４１の出力が“
１”のとき即ちディレィ回路３３〜３６．３８〜４】の
うち１つでも“０”がある場合にのみ１″となり、ディ
レィ回路３３〜４１が全て“０”あるいは全て“１″の
ときは“０”となる。（“０”と１”の境界検出）４８
はアダー回路でコンバータ３２の出力によって指定され
るア１ルスの内容とアンド回路４６の出力を加算し再び
そのアドレスに格納する。
１”でディレィ回路３３〜３６．３８〜４１の出力が“
１”のとき即ちディレィ回路３３〜３６．３８〜４】の
うち１つでも“０”がある場合にのみ１″となり、ディ
レィ回路３３〜４１が全て“０”あるいは全て“１″の
ときは“０”となる。（“０”と１”の境界検出）４８
はアダー回路でコンバータ３２の出力によって指定され
るア１ルスの内容とアンド回路４６の出力を加算し再び
そのアドレスに格納する。
（Ｇ）発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、濃淡画像に対して
２値化を施し、この２値信号に基いて得られた角度の格
納の有無を決定しているので、例えば濃淡画像の中のし
み等の濃度値の低いものから得られた角度はヒストグラ
ムの対象とならない。従って、濃淡画像の中から対象と
する画像のみの角度ヒストグラムをノイズの影響なしに
めることができる。
２値化を施し、この２値信号に基いて得られた角度の格
納の有無を決定しているので、例えば濃淡画像の中のし
み等の濃度値の低いものから得られた角度はヒストグラ
ムの対象とならない。従って、濃淡画像の中から対象と
する画像のみの角度ヒストグラムをノイズの影響なしに
めることができる。
第１図は角度ヒストグラムをめる方法を説明する図、第
２図は演算オペレータの一般形式を示す図、第３図は１
０ＸＩ Ｏ画素の画像を示す図。 第４図は演算オペレータの具体例を示す図、第５図は濃
度変化方向を示す図、第６図は角度ヒストグラムを示す
図、第７図乃至第１２図は強度Ｋを闇値とした場合を説
明する図、第１３図乃至第１５図は本発明の詳細な説明
する図、第１６図、第１７図は本発明の詳細な説明する
図である。 図において、７，８は画像メモリ、９は２値化回路、１
０は角度ヒストグラム生成回路、１１〜１９．３３〜４
１はディレィ回路、２０，２１゜４２．４３はラインバ
ッファ、２２〜３１．４８１ はアダー回路、３２はコンバータ、４４．４６はアンド
回路、４５はインバータ、４７はメモリである。 ３ ２ 芋？Ｉ１２］ 第３１２１ −腑 暫 轡 １唸 雫萱 １彎 Ｑ７ 暉州ｆ妃
２図は演算オペレータの一般形式を示す図、第３図は１
０ＸＩ Ｏ画素の画像を示す図。 第４図は演算オペレータの具体例を示す図、第５図は濃
度変化方向を示す図、第６図は角度ヒストグラムを示す
図、第７図乃至第１２図は強度Ｋを闇値とした場合を説
明する図、第１３図乃至第１５図は本発明の詳細な説明
する図、第１６図、第１７図は本発明の詳細な説明する
図である。 図において、７，８は画像メモリ、９は２値化回路、１
０は角度ヒストグラム生成回路、１１〜１９．３３〜４
１はディレィ回路、２０，２１゜４２．４３はラインバ
ッファ、２２〜３１．４８１ はアダー回路、３２はコンバータ、４４．４６はアンド
回路、４５はインバータ、４７はメモリである。 ３ ２ 芋？Ｉ１２］ 第３１２１ −腑 暫 轡 １唸 雫萱 １彎 Ｑ７ 暉州ｆ妃
Claims (1)
- 物体を直交する２方向に走査して得られた濃淡画像に対
し、直交する２方向の各画素毎に周囲の画素との差分値
をめる手段と、得られた差分値に基いて前記濃淡画像に
おける濃度が変化する方向の角度を算出する手段と、前
記角度算出手段がめた角度の数を各角度毎に格納して角
度ヒストグラムを作成する手段と、前記濃淡画像を各画
素毎に２値化する２値化手段とを備え、前記２値化手段
の２値信号に応じて前記角度算出手段の算出した角度の
格納の有無を決定するように構成したことを特徴とする
画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198612A JPS6091484A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58198612A JPS6091484A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091484A true JPS6091484A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH057752B2 JPH057752B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16394081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58198612A Granted JPS6091484A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4870694A (en) * | 1987-03-24 | 1989-09-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of determining orientation of image |
| JP2009069019A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | 目標検出装置および目標検出方法 |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP58198612A patent/JPS6091484A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4870694A (en) * | 1987-03-24 | 1989-09-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of determining orientation of image |
| JP2009069019A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | 目標検出装置および目標検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057752B2 (ja) | 1993-01-29 |
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