JPS61208181A - 輪郭抽出装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、文字や図形などのλ次元パターンの輪郭を
抽出する輪郭抽出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、詳細には刊行物Ｐｅｒ−Ｅｒｅｋ　Ｄａｎｉｅｌ
ｓｓｏｎ。

”　Ａｎ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　８コｇｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ　ａｎｄ　Ｃｏｄｉｎｇ　ＡｌｇＯｒｉｔｈｎｉｆｏ
ｒ　Ｂｉｎａｒｙ　ａｎｄ　Ｎｏｎｂｉｎａｒｙ　Ｉｍ
ａｇｅｓ”に記載されるが、２次元バター７の輪郭を抽
出する為には、たとえば第１弘図に示す様な装置が用い
られていた。第ｔａ図において、（ｌｐｚ）は画像デー
タ記憶手段、（／４＝Ｊ　）はラスタ走査型未抽出領域
検出手段、（ｌ１１．ｙ）は島輪郭追跡手段、（／ｌり
は周囲領域ラベル記入手段、　（ｌｐｒ）は領域輪郭追
跡手段、（ｌダ６）は抽出領域ラベル記入手段、（ｙＩ
Ｉり）は隣接未抽出領域フラッグ記入手段、（ｔｌＩｇ
　）は輪郭情報記憶手段である。ここで、領域とは、尚
じ値を持つ連結した画素の集合である。又、島とは、第
１コ図（ａ）に示す様に、周囲を１つの領域で囲まれた
領域の集合である。例えば、第１−図（ａ）に於いて、
領域Ｂは領域Ａの島であり、領域Ｃ，Ｄ及びＥは領域Ａ
の島を構成する領域である。また、境界線とはある領域
に含まれる画素と、その画素に隣接している別の領域に
含まれる画素とを隔てる線？意味し、例えば第７２図（
ｂ）に於いて、（ｌコニ）が領域Ｅと領域Ｆの境界線で
ある。また、領域（或は島）の輪郭とはその領域（或は
島）の形状を記述するものであり、例えば第７２図（ｂ
）の場合、領域Ｅの輪郭として、境界線（１２２）の外
側に接する画素の点列（／、２／）や、境界線（ｌＸＸ
）の内側に接する画素の点列（１２Ｊ）、或は領域Ｅと
領域Ｆの境界Ｍ（／コ一）等が考えられるが、その輪郭
情報により領域の形状が再現できるものであればよい。

従来装置では、先ず輪郭抽出を行うλ次元パターンを画
像データ記憶装置（ｌ弘ｌ）に格納し、このパターンか
ら未抽出領域検出手段（ｌｌＩ２）においてラスク走査
により未抽出領域に含まれる画素を発見する。次に、発
見された画素に付されているフラッグにより、後述の方
法で、その画素が含まれる未抽出領域が、発見される直
前に走査していた領域の未抽出の島に含まれる領域であ
るのか、或は、発見される直前に走査していた領域と同
じ島内で隣接している領域であるのかを判定する。前者
である場合は、島輪郭追跡手段（ｔｒｏ３）により、そ
の画素が含まれる領域を含む島の輪郭抽出を行う。この
時、周囲領域ラベル記人手段（ｌｐりにより、その島の
輪郭を形成する境界線の外側に接する画素に、島発見直
前に走査していた領域のラベル名を記入する。また得ら
れた島の輪郭点列は輪郭情報記憶手段（／ｕｒ）に記憶
する。後者の場合は、領域輪郭追跡手段（ｌよ）におい
て、発見された画素を含む領域の輪郭抽出を行う。この
時、油田領域ラベル記入手段（／ｐｂ　）において、そ
の領域の最も外側の画素に、領域のラベル名ぞ記入する
。また追跡中、輪郭を形成する境界線の走査方向側に接
する画素がその領域の外側で、且つラベル名が記入され
ていない場合、その画素に未抽出領域フラッグ？付ける
。以下、ラスク走査を第１３図で示す方向に行う場合を
想定し、第１Ｓ図のフローチャート及び第７６図〜第１
ｇ図のパターン例を用いて従来装置の動作を詳しく説明
する。

第１６図のパターンにおいて、（１，１）の画素が含ま
れる値Ｏの領域のラベル名をＡとする。（／、／）から
第１３図の方向にラスク走査を行うと、ラスク方向に隣
接する画素の値が変化する点（以下変化点と記す）が座
標（コ、Ｊ）で発見され、第７ｊ図のステップ（／！ｒ
／／）に進み、島輪郭追跡を行う。

この時、変化点発見の直前に走査していた領域、即ち（
ｔ、ｓ）が含まれる領域はＡであったので、ステップ（
／ｓ　ｔａ　）に於いて第１り図に示す様に島の輪、郭
を形成する境界線の外側の画素にラベル名人を記入して
いく。輪郭情報？、領域間の境界線の変位方向が第６図
の様なチェーン符号で表現された境界線の点列データと
して抽出するものとすると、館ｌり図のチェーンｌ即ち
、始点（コ、３）変位０．０，０．０，０．ｌ、３，３
，３，３，２．コ、、２，２．コ、／、／、／、／、／
がこの追跡により島の輪郭情報として得られる。また島
輪郭追跡時にステップ（／ｊ／ｌ）に於いて島の輪郭を
形成する境界線の走査方向側に接し一〇いる島内部の画
素に０印を付したように未抽出領域７ンツグを記入して
おく。

島の輪郭追跡が終了し、２スタ走査を再開すると直ちに
未抽出領域フラッグの付いた画素（コ、３）を発見し、
ステップ（ｔｒｏす〜（ｔｓｏｑ　）に於いて変化点（
２，：ｌ）を含む新しい領域の輪郭追跡を行う。

この新領域のラベル名をＢとすると、ステップ（ｔｒｏ
ｔ）に於いて、画素（コ、３）が含まれる値ｌの領域の
執郭の内側の画素にラベルＢを記入していく（第ｉｔ図
）。又、領域Ｂの輪郭を形成している境界線のラスク走
査方向側に接していて、領域Ｂの外側の領域である画素
でラベル名が記入されていない画素、即ち０．３）、（
、ｔ、Ａ）、（ｊ−，７）にＯ印を付したように未抽出
領域フラッグを記入する。この領域輪郭追跡により、領
域Ｂの輪郭として第１１図のチェーン符号ち、始点（コ
、３）変位θ、Ｏ２θ、θｌ　０１３．３−、コ、３．
Ｊ、３１．２．Ｌ、λ、ｔ、ｔ、ｔ、ｉ、ｔが得られる
。この時、輪郭情報記憶手段（ｌ＜＜ｒ）に領域Ｂが領
域Ａの島を形成する領域でその島の輪郭がチェーンｌで
ある亭を記録してお（。領域Ｂの輪郭追跡が終了すると
再び画素（，２，ｙ）からラスク走査を再開する。次に
画素（ｙ、りで変化点が発見される。そこで島輪郭追跡
を行い、島の輪郭チェーン３即ち、始点（ざ、り変位０
，０．Ｌ、Ｓ、λ、２．ｉ、ｔを得る。この時パターン
には第１ｇ図の様にラベル名或は未抽出領域フラッグが
記入されている。次に画素（ｒ、ｌＩ）から領域輪郭追
跡を行う事により、値３で示す領域Ｃの輪郭チェーンダ
即ち、始点（ｇ、ｐ）変位０，０゜３β、２，２　、　
／、／　、が得られる。そして、領域Ｃが領域Ａ内の島
を形成する領域で、その島の輪郭がチェーン３である事
を輪郭情報記憶手段（ｔａｇ　）に記憶する。再びラス
ク走査を行うと、画素（Ｓ、Ｓ）で未抽出領域フラッグ
付画素を発見する。未抽出領域フラッグは、その画素が
含まれる領域が、その直前に走査していた領域即ちＢと
同じ島内で隣接している事を示している。そこで、その
画素が含まれる領域の輪郭追跡な行う。これにより、値
コで示される領域りの輪郭としてチェーン！即ち、始点
（ｙ、ｔ）変位０，０，３，３，３，２．コ、ｉ、ｉ、
ｉが得られる。また、領域Ｂと領域りが同一の島内で接
続している事を輪郭情報記憶手段（ｚｐｒ）に記憶して
おく。

以上の処理により、輪郭情報として、第１６図の二次元
パターンを構成している領域Ａ　、　Ｂ　、　Ｃ。

Ｄも輪郭を形成する境界線を点列データと、各領域間の
トポロジカルな接続関係が得られる。

〔見回が解決しようとする問題点〕

以上説明したように従来の装置では、未抽出領域を発見
した時点で、その領域の輪郭を隣接領域との関係を考慮
せずに、一連の閉じた点列として抽出しており、第１９
図の様な場合、領域Ａの輪郭Ｃ／と領域Ｂの輪郭Ｃｕと
を別々の点列として輪郭情報に記憶する事になる。従っ
て、領域Ａと領域Ｂが接している境界部分Ｐ／Ｐ、　　
は領域Ａにとっても領域Ｂにとっても同一の図形部分を
指しているにもかかわらず、同一の図形部分ｐ、ｐ、を
重複して輪郭情報として記憶している事になる。このよ
うな領域の輪郭は全て反対側に別の領域が接しているも
のであるから、領域間の境界線部分を全て重複して記憶
してしまう事は、輪郭情報の記憶容量が大きくなるとい
う問題点があった。

この発明は上述した問題点を解決するためになされたも
ので、領域の境界線をセグメント化し各セグメントとこ
のセグメントを輪郭の一部として有する領域とを対応付
ける事により、境界線の点列データを重複して記憶する
事なく領域の輪郭情報を作成できる輪郭抽出装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に関わる輪郭抽出装置は、画像メモリに格納さ
れている画像を構成している領域と領域を分割している
境界線を検出し、この境界線を追跡して、境界線の分岐
点を検出し、分岐点と分岐点の間の境界部分即ちセグメ
ントとこのセグメントを輪郭の一部として有する領域を
対応付ける事により、一つの境界線部分な重複して記憶
しないようにしたものである。

〔作用〕

この発明の輪郭抽出装置における分岐点検出手段は、３
つ以上の領域が接続している境界線の分岐点を検出し、
この境界線を分岐点毎に分割する「セグメント化」の作
用がある。

又、セグメントは境界線の一部分であり、一つのセグメ
ントを輪郭の一部分として有する領域は一つ存在するが
、セグメントとこのセグメントを輪郭の一部として有す
る領域とな対応付ける手段は、そのセグメントの点列デ
ータを一組ボは抽出して記憶することにより、この点列
を輪郭の一部として有する２つの領域各々からその点列
データを参照できる作用がある・ 〔実施例〕 第１図はこの発明による輪郭抽出装置の一実施例の全体
構成図である。ここで分岐点とは、３つ以上の領域が接
している境界線の分岐点を意味する。例えば第一図に於
いて、Ｐ、〜Ｐ６は分岐点である。又、例えば第ダ図の
領域Ｂの輪郭を形成している２つのセグメントの様に、
始点と終点の分岐点の組合せは同一であるが、その間の
点列が異なるセグメントを区別する為に、ある領域の輪
郭の一部を形成しているセグメントを、その領域の輪郭
を時計回りに追跡した時の始点となる分岐点と終点とな
る分岐点を、始点終点の順に並べる事により表記する事
となる。例えば、第７図の領域Ｂの輪郭は、領域Ａと接
しているセグメン）ＰユＰ。

と、領域Ｃと接しているセグメントｐ、ｐＪとで構成さ
れていることになる。ここで、１つのセグメントにより
分割される領域はコ種類だけである事を注意しておく。

第１図において、（１０）は対象画像を格納する画像デ
ータ記憶手段としての画像メモリ、（ｌｌ）は未抽出領
域検出手段、（ｌコ）はセグメントと、このセグメント
を輪郭の一部として有する領域とを対応付ける領域セグ
メント対応手段、（７，７）は領域と領域との間の境界
線を追跡し点列データを得る境界線追跡手段、（ＺＵ）
は境界線追跡中に分岐点を検出する分岐点検出手段、（
１７）はセグメント情報記憶手段である。（１５）は抽
出法セグメント判定手段であり、境界線追跡手段（１３
）及び分岐点検出手段（ｌｌ）によって抽出されたセグ
メント或はこれから抽出しようとするセグメントが、既
に抽出筒であるかどうかを判定し、又、抽出筒である場
合は、セグメント情報記憶手段（１７）に記憶されてい
るどのセグメントに相当するかを判定することにより、
同一のセグメントが２重に記憶されることを防ぐ。又（
１６）は領域セグメント対応手段（１２）により対応付
けられた領域と、この領域の輪郭を形成するセグメント
との対応関係を記憶する領域情報記憶手段である。

この実施例では、画像メモリ（／（７）により記憶され
ている画像内の未抽出領域の輪郭上の一点（以下輪郭点
と記す）を未抽出領域検出手段（１１）により検出し、
この未抽出領域の輪郭情報として、領域情報とセグメン
ト情報な３つの手段（／２　）　。

（／Ｊ）、（ハ・によって作成するようになっている。

即ち、先ず、境界線追跡手段（１３）によって未抽出領
域検出手段（１１）で検出された輪郭点からその未抽出
領域の境界ＩＩＩな追跡１−る。追跡中、分岐点検出手
段（ｌｌ）において、境界線の未抽出領域の反対側に接
している領域の種類を監視して分岐点を検出し、境界線
をセグメント単位に分割する。抽出されたセグメントが
既に追跡され、セグメント情報記憶手段（／７）に記憶
されているものであるかどうかを抽出法セグメント判定
手段（ｌｒ）によって判定し、未抽出と判定された場合
は、そのセグメントの点列データと、このセグメントに
接続している現在輪郭抽出を行っている領域名をセグメ
ント情報記憶手段（１７）に記憶する。

また、抽出筒と判定された場合は、セグメント情報記憶
手段（ｌり）に記憶されている該当セグメントデータに
、現在輪郭抽出を行っている領域名を゛　付加する。こ
の時、そのセグメントに接続している一つの領域名が揃
ったことになる。境界＊追跡手段（１３）によって未抽
出領域の境界線の追跡が終了した時点で、領域セグメン
ト対応手段（ｌコ）により追跡中に抽出されたセグメン
ト塩を領域情報として領域情報記憶手段（／Ａ）に記憶
する。次に未抽出領域の検出を行うのであるが、先にも
述べた様に、セグメントは必ずλつの領域に接している
。従って、少ｒｘ　くとも、セグメント情報記憶手段（
１７）に記憶されているセグメントの中で、接続してい
るコ領域が揃っていないセグメントが存在する限り画像
メモ’）Ｃ１０）の画像の中に未抽出領域が存在してい
るはずであるので、未抽出領域検出手段（ｌｌ）におい
て未抽出領域の検出を行う。又、セグメント情報記憶手
段（ｌり）に記憶さ−れているセグメントの全てについ
て、接続する２１１ＵＲが揃っているとしても、第一図
の領域Ｆの様に、ある領域内の島な形成する未抽出領域
が存在する可能性があるので、これも未抽出領域検出手
段（ｌｌ）によって検出する。この島を形成する未抽出
領域検出については後で詳しく述べる。

第２図は、この発明による輪郭抽出装置のシステム構成
を示すものである。図中、（コ０）は処理対象となる画
像データを画像メモリＣｌ０）に入力するｒｆ７Ｊ像人
力部である。（コｌ）は処理データを一時的に収納する
ための記憶装置で、この実施例ではワーキングＲＡＭな
使用している。（２コ）はこのシステムを制御する制御
プログラムおよびデータを処理する為の処理プログラム
を格納する為の記憶装置で、この実施例では、プログラ
ムＲＯＭを使用している。（ユ３）は中央処理装置（σ
ＰＵ）である。／Ｌお、第２図において、第１図と同一
符号は同−又は相当部分を示す。

次に上巳笑施例の動作を、第３図〜第９図を参照しなが
ら説明する。

第３図は、第一図のプログラムＲＯＭ（ココ）に収納さ
れているデータ処理プログラムのフローチャート、第弘
図は輪郭抽出な行うパターンの例、第５図は第一図の画
像メモリ（１０）に収納されている画像データの状態を
それぞれ示す。第Ｓ図は第９図の表示画素状態を示し、
画像の周囲に付している数字は、画素間の境界線の座標
を示す。以後境界線の追跡点をこの座標で示す。第３図
に於いて、スタート時、ステップ（ＳＯのは無条件に通
過し、ステップ（，７１７７）において、初期状態とし
て、これから輪郭抽出を行う領域のラベル名ｆｔＡ、境
界線追跡開始点をＰＯ（／、／）とする。ここで、境界
線追跡の方向は右回りとし、セグメントの点列データは
、分岐点の始点の座標とそれに続（境界線の変位方向を
第６図の符号で示すチェーン符号で表現することとする
。また、この時、追跡開始点が分岐点ではない事を記憶
しておく。ステップ（３０コ）により追跡を開始する。

ステップ（３０Ｊ）　Ｋおけるセグメントの抽出未抽出
の判定方法については後で詳しく述べるが、この場合分
岐点から追跡な開始していないので、ステップ（Ｊ（７
，７）は未抽出セグメントと判定し、ステップ（３０り
に進む、現在の追跡位置は、開始点（１，１）からステ
ップ（３０りで画素座標（Ｘ、ｌ）に進んでいる。ステ
ップ（Ｊｏｙ）では現在追跡中の境界線の座標がステッ
プ（３０／）で検出された開始点と一致した時追跡終了
となる。

現在の追跡点の座標は開始点とは異なるのでステップ（
３０４）に進む。このステップでは現在の追跡位置の周
囲のグ画素の内、現在輪郭追跡を行っている領域に含ま
れる画素を除く画素の値が２種類以上存在する場合、即
ち現在抽出中の領域を含めて３種類以上の領域が接して
いる場合に、その追跡点が分岐点であると判定する。追
跡点（Ｊ、／）では、現在抽出中の領域Ａの値Ｏを持つ
λつの画素以外の一画素はいずれも画像外の領域（以下
フレームと記す）であるので分岐点ではないと判定され
、再びステップ（３０りに戻り追跡を続行する。

処理を続けていくと、第５図の画像の周囲の境界線を、
社ガ（３０す、（３ｏｒ）、（Ｊｏｂ）を繰り返すこと
により抽出し、追跡点が（１，１）にきた時、ステップ
（ＪＯｙ）に於いて追跡終了判定がなされステップ（３
／ｌ）に進む。ステップ（Ｊｌｌ）では、境界線追跡開
始点と領域情報によって第７図に示した３種類の処理を
選択する。

即ち、境界線追跡開始点が分岐点ではなく、且つ現在輪
郭抽出を行っている領域の輪郭情報として１つもセグメ
ントがＮられていない場合は（籐７図■に相当ン、その
領域が、それだけで島を形成している場合に相当してお
り、境界線追跡開始点から再び境界線追跡開始点に遭遇
するまで、境界線を追跡する事により得られた点列デー
タを１つのセグメントとする。この場合、このセグメン
トのみによりその領域の輪郭が形成されている事になる
。

第７図■の場合、即ち境界線追跡開始点が分岐点ではな
く、且つ現在輪郭抽出な行っている領域の輪郭を形成す
るセグメントとして少なくとも１つ以上のセグメントが
領域情報に記憶されている場合、その領域の輪郭上に少
ンヨ（とも１つの分岐を始点とし、この分岐点から境界
線追跡開始点までに抽出された点列データと、境界線追
跡開始点から最初九発見された分岐点までの点列データ
を合わせたセグメントが、その領域の輪郭を形成するセ
グメントの１つになる。

また、第７図■の場合は、最後に検出した分岐点から、
境界追跡開始点である分岐点の間の境界線が、その領域
の輪郭を形成するセグメントの１つとなる。

第Ｓ図の例に於いて、画像の周囲の境界線を追跡し、再
び画素座標（１，ｌ）に戻ってきた場合は第７図■の場
合に相当するので、境界線追跡開始点から今までに抽出
してきた点列データな１つのセグメントとし、セグメン
ト情報記憶手段（ｌり）にセグメン）／として記憶する
。この場合、ｗｃｇ図の様に、セグメントに接している
領域としてＡとフレームを同時に記憶しておく。ステッ
プ（Ｊ／コ）では、領域Ａの輪郭線を形成するセグメン
トと−してセグメント名８／ｆ：領域情報記憶手段（１
６）にステップ（，３００）に於いて、それまでに登録
されているセグメントの中で接続領域がλつ揃っていな
いものが存在すれば、そのセグメントに接続する未抽出
領域が存在すると判定し、ステップ（３０／）ではこの
セグメントの始点を次の境界線追跡開始点とする。また
、登録済のセグメントが全て、接続領域が二つ揃ってい
る場合は、既に輪郭抽出済の領域の中の島の検出を行う
。島の検出方法については後で詳しく述べるが、島が発
見された場合その島の輪郭な形成する境界線上の１点を
境界線追跡開始点とする。但し、島が存在しない画像を
対象とする場合、この処理は必要なく輪郭抽出処理は終
了する。この例では、現在登録されているセグメントは
ｌだけであり接続領域は２つ揃っているので、領域Ａ内
の島の検出を行う。例えば領域Ａ内を第７３図に示した
方向のラスク走査を行う事により島の輪郭上の点（ｇ、
コ）ｆｔ検出し、これを境界追跡開始点とする。ステッ
プ（ＳＯす、（ＳＯＳ）。

（ＪＯａ）により境界線追跡を続けていくと、分岐点Ｐ
、　（／、？、ざ）を発見しステップ（３０７）に進む
。現在追跡してさた点列の始点は（ｙ、２）で分岐点で
はないので、ステップ（，７／、？）に於いて抽出して
さた点列を一担スタックに収納し、ステップ（３０コ）
に戻る。次に、分岐点Ｐ７を始点として境界線追跡を続
行すると（ＩＩ、ｔ）で再び分岐点Ｐユを発見する。こ
の時、追跡してきた点列の始点は分岐点Ｐ、であったの
で、この点列データをステップ（３０ｇ）でセグメン）
　ＳＪとして、机在輪郭抽出中の領域名Ｂと合わせてセ
グメント情報記憶手段（１７）に記憶し、ステップ（３
０９）に於いて領域Ｂの領域情報にセグメント塩Ｓ２を
記憶する。

追跡な続行していくと境界追跡開始点（ｒ、コ）に戻っ
てくる。この場合、境界追跡開始点は分岐点ではない。

又領域Ｂの輪郭情報としてセグメントＳ−が既に記憶さ
れているので第７図■の場合に相当し、先にスタックに
収納しておいた境界点（ｇ、コ）から（／３．ｔ）まで
の点列データを、現在抽出してきた境界点（弘、ｇ）か
ら（ｒ、コ）までの点列データに追加しステップ（，７
／／）に於いてセグメントＳ３として記憶する。この時
このセグメントの領域Ｂと反対側に接続する領域（以下
反対側領域と記す）は既に抽出済領域Ａである（この判
定方法については後の高検出方法の説明の中で述べる）
のでこれも合わせて記憶する。又、ステラ７’（，７／
λ）に於いて領域Ｂの領域情報にセグメント塩Ｓ３を記
憶し、ステップ（３０のに戻る。

この時点で登録されているセグメントの中で、セグメン
）　８２は接続領域が１つしか登録されていない。そこ
で、セグメントＳ−に接続しでいる領域Ｂでない、値コ
で示す領域Ｃの輪郭抽出を境界線（ｔｔ、ｒ）から開始
する。領域の輪郭は右廻りに抽出しているので、境界線
（１３４）の方向に追跡を行っていくと、分岐点ｐ、（
ざ、ｌす、Ｐバざ、／Ｊ）。

ｐ、（ｓ、ｔａ）　＋　Ｐ４Ｃ’＋’す、Ｐユ（ダ、ｒ
）が発見され、点列ｐ、ｐ、をセグメントＳＩＩ％Ｐ、
Ｐ４１　をセグメントｓｒ、ｐ、ｐ、をセグメント８４
　、　Ｐ、Ｐ、をセグメントＳり、ｐ、ｐＪをセグメン
トＳ１１として各々セグメント情報に登録する。この中
でセグメン）　８４’　とセグメントＳざは、領域Ｃの
反対側領域が既に抽出済の領域Ａであるのでこれも合わ
せて記憶する。

更に追跡を進めて得られるセグメントＰＪＰ、は、既に
領域Ｂの輪郭抽出によって抽出されたセグメ／）８２で
ある夢をステップ（３０３）で判定し、ステップ（３ｔ
のに進む。ここでは、セグメント情報にセグメント８２
の二つ目の接続領域として領域Ｃ４Ｉ：記憶し、更に追
跡位置をセグメ／）Ｅｌ−の開始点（ｔａ、ｔ）に移動
する。ステップ（Ｊ／りにおいて、画累座＠　Ｃ１２，
ｔ）は領域Ｃの境界線追跡開始点テア”）たので、ステ
ップ（，７／コ）によって領域情報にセグメント塩Ｓλ
を加える。

領域Ｃを、セグメントｓ−に接続１°る領域Ｂの反対側
領域として輪郭抽出を行ったのと同様に、セグメン）　
Ｓｊに接続する領域Ｃの反対側領域りも輪郭抽出を行う
。これにより新たにセグメントＢ９．Ｓ１０　が抽出さ
れる。また、同様に、セグメント８６に接続する領域Ｃ
の反対側領域として領域Ｅの輪郭抽出を行う。この時、
セグメント８１０に接続する領域りの反対側領域がＥで
ある事が判明する。

領域Ｅの輪郭抽出が終了した時点で登録されているセグ
メントは全て接続する一領域が揃っているので、領域Ｂ
−Ｅの中の島の検出を行い、領域Ｃ内の島を発見了る。

この島の輪郭を形成１−る境界線上の１点（／（７，？
）から輪郭抽出を行い、セグメントＢ／／　、及び領域
Ｆを抽出する。

仄に第１０図を用いて、第３図ステップ（Ｊｏｏ、）に
おいである領域内に存在している島を検出する方法な説
明する（未永康仁（日本１！個を話公社横須賀電気通信
研究所）［゛連結領域のぬりつぶし及び査号づけに関す
る一考察」参照）。第ｉｏ図（ａ）の様に領域への内部
に存在１−る島Ｘを検出する場合、先ず、領域大の輪郭
点（１０１）から、領域Ａの輪郭抽出を行い境界線より
１画素だけ内側の画素に、この領域の最も外側の画素で
ある事を示し且つ後述の２スタ走査時に、領域の内部か
外部かを判定する情報を有するふちとり点７２ッグを記
入していく。その後領域Ａを囲む矩形領域をラスク方向
に走査し１、このふちどり点フラッグにより、領域Ａの
外部か内部かを判定し、ラスク走査方式に領域Ａの内部
に抽出済領域である事を示すフラッグｆを記入していく
。このラスク走査の途中で領域Ａの内部であり、且つ領
域への値と異なる値を有する画素を発見した時、その画
素は島Ｘに含まれる画素であるので、この画素を島の輪
郭点として記憶しておき、この画素の直前の島Ｘの外側
の画素（１０コ）から出発して、島Ｘのまわりを追跡し
みちどり点フラッグな記入していく。島Ｘの外側のふち
どっが終了すると再びラスク走査を行い領域Ａの内部に
フラッグｆを記入していく。

島Ｘの周辺を詳しく見たとき、第ｉｏ図（Ｃ）の様にな
っていたとする。即ち、島Ｘを囲む領域Ａの値はＯで、
島Ｘは値ｌの領域Ｂと、値コの領域Ｃと値Ｏの領域りと
で形成されている。ラスク走査により領域大の内部に、
７ラツグｆが記入された時、島Ｘの付近は第１０図（ｄ
）の様になっている。またラスク走査時に発見された島
の輪郭点は第７０図（Ｃ）の画素Ｐに相当し、島Ｘのふ
ちとりを開始した第ｉｏ図（ｂ）に示す外側の画素（ｔ
Ｏ２）は画素Ｑに相当する。そして島Ｘ内の領域の輪郭
抽出を行う時画ＸＰと画素Ｑの間にある、島Ｘの輪郭を
形成する境界線上の点ｘ７或はｘＪを境界線追跡開始点
とする。島Ｘ内の領域の輪郭抽出を行った時、領域Ｂの
輪郭の一部であるセグメントｘ４ＩｘＪと、領域Ｃの輪
郭の一部であるセグメントＸ、Ｘ、は、各々そのセグメ
ントが接続している反対側領域の画素にフラッグｆが記
入されているので、セグメント情報にセグメントを登録
する時に、反対側領域として島Ｘを囲む領域大を同時に
登録する。

次に、１１３図ステップ（３ｏ３）について詳しく説明
する。例えば、第Ｓ図の例において、領域Ｂの輪郭抽出
によってセグメン）　８２（Ｐ、Ｐ、）を抽出する際に
セグメン）　８２上の各点に抽出済フラッグを付けてお
く。領域Ｃの輪郭抽出に於いて、再びこのセグメント８
．２を追跡しようとした場合、分岐点ｐ、（＜ｚ、ｒ）
から境界線上の点（ｓ、ｔｒ）へ進むと、この境界線上
の点（ｔ、ｒ）には抽出済フラッグが付されている。そ
こで次の分岐点ｐ、を発見するまで無条件に追跡を進め
る。分岐点Ｐ７に到達した時、最終の追跡方向は右向き
である。領域の輪郭の追跡方向を必ず一定にしておけば
、先にこのセグメントを追跡した時の追跡方向は、現在
追跡してきた方向の逆であると言える。従ってこのセグ
メントは先に分岐点Ｐ、から左向きに追跡されたもので
あると言える。そこで第を図のセグメント情報から・始
点（１３，ｔ）、第１の点列符号が左向きのコ”である
セグメントな検索する。セグメントは始点と第１の点列
の方向によって一義的に決定する事ができ、この場合セ
グメ／）Ｓコであった事が解かる。

以上説明したように、この発明によれば境界線追跡手段
（１３）、分岐点検出手段（／４＝）に於いて領域間の
境界線す分岐点によってセグメント化し、領域セグメン
ト対応手段（ｌλ）により各セグメントデータと、この
セグメントを輪郭の一部として有する領域とを対応付け
、この領域に共通の点列データとして記憶する様にし、
抽出済セグメント判定手段（１５）によって画像内の同
一図形部分の点列データを重複して記憶しないようにし
たので、画像の領域の輪郭情報の記憶容量を削減する効
果がある。

また、この発明によれば、領域情報記憶手段（１６）に
領域の輪郭情報を、セグメント列として記憶しており、
セグメント情報記憶手段（１７）に記憶されている各セ
グメント情報にはそのセグメントに接している一つの領
域を明記している為、その領域がどの領域に対して輪郭
のどの部分で接しているかということが詳しく分かるう
え、位置的な情報を含んだ隣接関係を段る事ができる。

また、セグメント情報記憶手段（／り）には、セグメン
トが抽出された時に輪郭抽出を行っていた領域名を、そ
のセグメント点列と共に記憶しているので、再びそのセ
グメントは別の領域の輪郭の一部分として抽出した時に
、そのセグメントがどの領域との境界線であるかはセグ
メント情報を参照すれば明らかである。従って、領域間
の接続関係を得る為に従来の様に画像メモリ上に領域の
ラベルを記入する必要がない。この事により、輪郭抽出
に必要な画像メモリの容量を大幅に削減する事ができる
。

なお、上記実施例では、第３図のステップ（３０３）に
おいて、抽出績フラッグを用いて抽出績セグメントの判
定を行っていたが、抽出績セグメント判定手段の別の実
施例を以下に挙げる。

先ず、その１つは、あるセグメントを抽出した時に、セ
グメント情報としてそのセグメントの終点座標も記憶し
ておくようにする。そして、境界線追跡中に分岐点を検
出すると、その分岐点を終点とするセグメントをセグメ
ント情報から抽出してくる。もしその様なセグメントが
登録されていなければ、これから追跡しようとするセグ
メントは未抽出セグメントである。もし、その様なセグ
メントが存在すれば、そのセグメントの最終の変位方向
を示す符号を調べる０符号が、現在追跡しようとしてい
る方向と逆の方向な示していれば、そのセグメントは、
これから追跡しようとしているセグメントと一致してい
る。符号が示す変位方向が、現在追跡しようとしている
方向の逆の方向でなければ、そのセグメントはこれから
追跡しようとしているセグメントではない。１つの分岐
点を終点とするセグメントは最高ｔつまで存在する可能
性があるか、分岐点とその分岐点への最終の変位方向を
示す符号が決まればセグメントは一義的に決定される。

その様なセグメントが無い場合は、これから追跡しよう
とするセグメントは未抽出セグメントである。これから
追跡しようとするセグメントに該当するセグメントが検
出された場合、そのセグメント塩を領域情報に付加し、
このセグメント情報に現在追跡中の領域名を付加し、こ
のセグメントの始点に追跡境界点な移動する。

この実施例によれば、同一のセグメントをコ回追跡する
事はないので処理時間を短縮する事ができる。又、境界
的にフラッグを付ける必要がないので処理に必要なワー
キングメモリを削減する事ができる。

また、セグメント情報に終点座標を付加するかわりに、
第ｉｔ図の様な分岐点リストを作成する事により前記実
施例と同様の効果が得られる。例えば第５図の例の場合
、領域Ｂの輪郭追跡な行った時、最初に分岐点Ｐ、を発
見し、Ｐ、を始点とする七グメントＳコの追跡を開始す
るが、この時第１／図の分岐点りストＫＰ、の座標とＰ
７から見たセグメント８コの方向、及びセグメント塩を
登録する。

次に分岐点Ｐ、を発見した時にも、分岐点座標とＪメン
ト名及びその分岐点から見たセグメントの方向を登録す
る。この様な登録を新セグメントを抽出する毎に行って
８く。次に領域Ｃの輪郭追跡により分岐点Ｐ１を発見し
た時、先ずこれまでに追跡してきたセグメント塩Ｓｔと
、Ｐ、から見たセグメントＳｔの方向即ち３を分岐点リ
ストに登録する。

そして次の境界線追跡方向がＯの方向であるので、分岐
点リストのＰＪの欄に方向がυのセグメントが登録され
ていないかを調べる。この場合、方向Ｏのセグメント８
コが登録されているので、これから追跡しようとするセ
グメントは既に抽出されているセグメント８コである事
が解かる。

また、第１Ｏ図（ハ））で示した島Ｘの検出に於いて、
先に説明した実施例では、島Ｘの輪郭の外側にふちとり
点フラッグを記入する時と、島内の領域の輪郭抽出の時
に、−回追跡な行うセグメントが存在する。ｊｌ　７０
図（Ｃ）の、領域Ｂの輪郭の一部分であるセグメントｘ
、ｘ、　、及び領域Ｃの輪郭の一部分であるセグメン）
　Ｘ、Ｘ、がそうであるが、島Ｘを検出し、ふちどり点
フラッグを記入する為に追跡を行う時に、島Ｘの輪郭を
形成している境界線のセグメント化を行いこのセグメン
トに接続する領域として島を囲む領域名と共にセグメン
ト情報をセグメント情報記憶手段（１７）に記憶してお
けば、島内の領域の輪郭抽出を行う場合に、再び同じセ
グメントを追跡する必要はなく、このセグメント情報に
セグメントが接続している島内の領域名を記入すれば良
い。

この実施例の場合、島の輪郭を形成しているセグメント
は、島の輪郭追跡の際に島を囲む領域名と共にセグメン
ト情報として記憶されているので、島を囲む領域に抽出
績領域である事を示すフラッグｆは必要がない。

また、上記の実施例では、領域セグメント対応手段（ｌ
コ）により、画像内の各領域Ｋ、その領域の輪郭を形成
しているセグメント塩を対応させた第９図の様な領域情
報を作成し、更に、セグメント情報に、各セグメントに
より分割されているλつの領域名を共に記憶させている
。即ちセグメントと領域の対応関係を示す情報をコ通り
の形で作成しているが、これはどちらか一方の対応関係
を示す情報を作成すれば十分である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、画像を構成する領域
と領域を分割している境界線を、分岐点で区切られた境
界線部分に分割し、該境界線部分の点列データと該境界
線部分を輪郭の一部として有する領域との対応付けを行
う事によりλつの領域間に共通の境界線部分の点列デー
タを重複して記憶しないようにしたので、輪郭情報の記
憶容量を減少させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の全体構成を示すブロック図
、第１図はこの発明のシステム構成な示すブロック図、
第３図は第一図の動作を説明するだめの７０−チャート
図、第一図〜第１３図はこの発明の詳細な説明する為の
説明図であり、第弘図、第５図、第１０図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）及び第１コ図ｋａ）　
、　（ｂ）は二次元パターン例、第６図はチェーン符号
、第７図は３種類の処理、第を図はセグメント情報、第
９図は領域情報、第１１図は分岐点リスト、第１３図は
ラスク走査の方向をそれぞれ示すＯ 第１１Ｉ図は従来例の全体構成を示すブロック図、ｇ／
−！を図は第１弘図の動作な説明する７０−チャート図
、第１６図〜第７９図はそれぞれ従来例の動作を説明す
るための二次元パターン例を示す説明図である。 図中、（ｌＯ）はｉＩ！ｉ像メモリ、（１１）は未抽出
領域検出手段、（ｌコ）は領域セグメント対応手段、（
１３）は境界線追跡手段、（ハ・は分岐点検出手段、（
１５）は抽出績セグメント判定手段、（１６）は領域情
報記憶手段、（１７）はセグメント情報記憶手段、（２
０）は画像入力部、（コｌ）はワーキングＲＡＭ１（２
ｘ）はプログラムＲＯＭ、（コＪ）はＣＰＵ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 犀２図 革３図 第７図 第８図 帛９図 入３ 革１１図 第１２図 隼１３図 尾１６図 Ａ軍−＞２：ｆｌＡ（２，３３１住０．０．Ｏ，Ｏ，０
，３，３，２，２，コ、３．３．２λ、２．１，１，１
，１．１にニー＞３：１ｔｌｉ、ＣＢ、４１度（Ｌ　Ｏ
，０，３，３，２，２，１，１＊ｚ−５４：争ｆｆＪＬ
（１！、＆）ま］丈　０，０．３．コ、２，２．１．１
、−トツーー；≧５：禰１ト１［−）！（５，５）ｆｉ
ｄＬＯ，０，３，３，３，２，２，１，曹、１−一一一
：傅塚Ｂの輪１Ｆ　　Ｃ２ 手続補正書、自発） 昭和　　年　　月　　日 ６０．７０．４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元パターンを構成している領域の輪郭抽出装置に於
   いて、 輪郭抽出を行う対象画像を格納する画像メモリと、前記
   対象画像を構成する領域およびこの領域を分割している
   境界線を追跡する境界線追跡手段と、３つ以上の領域が
   接続している境界線の分岐点を検出する分岐点検出手段
   と、画像内の未抽出の境界線を検出する未抽出領域検出
   手段と、前記３つの手段により分岐点毎に分割して抽出
   された境界線部分（セグメント）とこのセグメントを輪
   郭の一部として有する領域とを対応付ける領域セグメン
   ト対応手段とを有する輪郭抽出装置。