JPS62196771A - 分割画像の画像処理装置 - 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〕 本発明は、画像処理装置、特に分割画面の処理に好適な
画像処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の画像処理装置には、「テレビジョン」（第２９巻
、第１２号、　１０７５年）の（５５）１０１３ページ
〜（５８）１０１６に記載のものがある。

この従来例では、ヒストグラム処理は１回のヒストグラ
ム処理によって１画面全体又は画面上の指定領域に対し
てヒストグラム処理を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来例によれば、画面全体又は一部の指定領域に対
してヒストグラム処理を行うこととじているため、画面
分割した場合のヒストグラム処理は実現できない。

特に、今日１画像処理の応用分野が広がり、複雑な画像
の処理、′ａ淡差の小さい画像、特徴の少ない画像等の
認識、解析から要求されている。この要求に対し、画面
を分割し、その分割領域毎に処理する画面分割処理方式
が提案されている。

この画面分割処理方式のもとてヒストグラム処理を実行
する場合、分割両面毎にヒストグラム処理を実行するこ
とが必要となる。しかし１分割画面毎のヒストグラム処
理は、分割画面数のヒストグラム分の処理を繰返すこと
になり、処理手順の増大、処理時間の増大との欠点を持
つ。

更に詳述する。

画像を認識、解析する場合、画像の濃度変換、画像濃度
の２値化１画像の特徴を把握するためにヒストグラム処
理の手法を用いて、適切な濃度変換テーブルの作成、２
値化しきい値の決定、特徴量の分析を行っている。高精
度な処理が必要な画像（ｌ淡差の小さい画像、特徴を示
す領域が小ささい画像等）に対して画面全体に対するヒ
ストグラム処理の手法は、有効な手法とはならない。部
分的には変化（濃度、特徴等）のある画像が１両部会体
でヒストグラムをとると、平たん化されてしまい前述の
適切な濃度変換テーブルの作成、２値化しきい値の決定
、特徴量の分析が回想となるためである。

しかし、Ｗ面を分割しその分割画面毎にヒストグラム処
理を実行し、その分割画面毎に濃度変換テーブルの作成
、２値化しきい値の決定、特徴量の分析を行う手法が非
常に有効な手法となる。それは、画面全体としては平た
ん化されてしまうが、分割画面毎には適切な濃度変換テ
ーブルの作成。

２値化しきい値の決定、特徴量の分析が可能であるから
である。

そこで、画面分割処理方式を採用した場合、各分″＃Ｊ
画面対応のヒストグラム処理をいかなる手順でやるかが
問題となる０分割画面毎のデータを１つにまとめる作業
をし１次に各まとまった分割画面対応に個別にヒストグ
ラム処理作業を行わせるやり方が考えられる。

然るにこのやり方では、処理手順が長くかかり。

且つ処理時間も長くなる。

本発明の目的は、分割画面毎のヒストグラム処理を簡単
に実現してなる画像処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、画像データを格納した画像メモリと、該画像
メモリからラスタ走査によって読出してくるデータを、
予じめ定めた画面分割対応に次々にシリアルにヒストグ
ラム処理を行う演算器と、より成ると共に、該演算器の
処理結果を、分割画面対応のアドレスを持つヒストグラ
ムメモリに次々格納させる構成とした。

〔作用〕

画像メモリから次々にラスタ走査によって読出されてく
る画像データを、予じめ定めた画面分割対応に次々に演
算器によってヒストグラム処理を行い、この処理結果を
ヒス１−グラムメモリに次々に格納させることにした。

この格納結果は、ラスタ走査の手順に従ってシリアルに
処理されたヒストグラムの処理結果となり、特に分割画
面を意識することなく、１つのラスタ走査区間に追従っ
てヒストグラム処理がシリアルにできることになった。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例の構成を第１図、第２図により
説明する。第１図は本発明の一実施例の全体構成を示し
たものである０本装置全体の制御および演算を実行する
マイクロプロセッシングユニット１０１（以下ＭＰＵと
略す）、これと各機器を接続する計算器バスインターフ
エイスユニツ　　−ト１０２（以下５ｙｓｎｕｓと略す
）、これに接続されＭＰＵｌ０Ｉで実行されるプログラ
ムおよびデータ′を保持する主メモリ１０３、前記５Ｙ
ＳＤＵＳ　１０２に接続され種々の入出力装置に接続す
るための入出力チャネル１０４．５ｖｓｎｕｓに接続さ
れ画像処理を制御する画像処理制御器１０５、画像デー
タを保持する画像メモリ１０６．これに接続され画像デ
ータの転送用の画像データバス１０７、これに接続され
画像入力用のテレビカメラ１１１から送出されるアナロ
グデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１
１２（以下Ａ／Ｄと略す）、前記画像データバス１０７
に接続され４画像の演算を実行する画像演算器１０８、
また前記画像データバス１０７に接続されヒストグラム
処理を実行するヒストグラム演算器１０９、前記画像処
理制御器１０５に接続され画像メモリ１０６、画像演算
器１０８．ヒストグラム演算器１０９．Ａ１０１１２、
テレビカメラ１１１を制御する画像制御バス１１０から
構成されている。

第２図は前記ヒストグラム演算器の一実施例を示したも
のである。　５ＹＳＢＵＳ　１０２に接続されデータの
入出力を実行する入出力ボート２０１、これに接続され
ヒストグラム処理の内容（濃度頻度分布、ｘ／ｙ軸投影
分布、他）を保持し指令を出すヒストグラムファンクシ
ョンレジスタ２０２（以下１１ＦＮｃＲと略す）、前記
入出力ボート２０１に接続され画像分割情報（画面を何
分剤にするかという情報及び区分情報）を保持し、指令
を出す分割情報レジスタ２０３、入出力ボート２０１と
画像制御バス１１０と画像データバス１０７に接続され
ヒストグラム処理のアドレスを選択するアドレスセレク
タ２０４、これと同様に接続されヒストグラム処理のデ
ータを選択するデータセレクタ２０５、前記分割情報レ
ジスタ２０３．アドレスセレクタ２０４に接続されヒス
トグラム処理のアドレスを変換するアドレス変換器２０
６．これと入出力ボート２０１に接続され、ヒストグラ
ム処理の結果を保持するヒストグラムメモリ２０７、＋
（ＦＮＣＲ２０２とデータセレクタ２０６とヒストグラ
ムメモリ２０７に接続され演算を実行する演算器２０８
から構成される。

以下本実施例の動作を第１図、第２図により説明する。

主メモリ１０３に保持されたプログラムに従い、ＭＰＵ
１０１は１画像処理制御器１０５に対して５ＹＳＩＩＵ
Ｓ　１０２を通して指令を出す、これにより画像処理制
御器１０５は１画像制御バス１１０によって画像メモリ
１０６、テレビカメラ１１１、Ａ／Ｄ　１１２、画像演
算器１０８．ヒストグラム演算器１０９を制御する。こ
れにより。

テレビカメラ１１１からの画像を画像メモリ１０６へ入
力し、または、テレビカメラ１１１からの画像および画
像メモリ１０６内の画像を画像演算器１０８とヒストグ
ラム演算器１０９により画像処理を実行する。

またＭＰＵｌ０Ｉは、５ＹＳＩＩＩＵＳ　１０２、入出
力ボート２０１を通してＩＩＦＮｃＲ２０２１分割情報
レジスタ２０３にデータをセットする。

＋１ＦＮＣＲ２０２にセットすべきデータは、ヒストグ
ラムファンクションであり、ヒストグラム処理の内容を
示す、このヒストグラム処理の内容とは、濃度頻度分布
指令、Ｘ軸投影分布指令、ｙ軸投影分布指令等のいずれ
かを云う。

分割情報レジスタ２０３にセットすべきデータは１画面
分割数の指令、及びその画面分割数に応じた各分割画面
の区分を云う１画面分割数は、任意に設定可能であり、
例えば、４分割や６分割、又は８分割等がある。

第２図の全体動作に入る前に、ヒストグラム処理の内容
を述べる。

ヒストグラム処理とは、データの分布状態がわかる様に
、各データ値ごとの度数分布を求めるものである０画像
認識の分野においては、なくてはならない処理である０
画像を認識するためには。

これはＡ、これはＢと判定するデータが必要となる。ま
たテレビカメラ等から取り込んだ画像を認識しやすくす
るために画像処理を実行する場合、取り込まれた画像に
対応した処理を実行する必要がある。特徴のある画像に
変換されたとして、その特徴を定量的に把握する必要が
ある。ヒストグラム処理は、使い方により上記の要求を
十分溝たす機能を有している。

具体的処理内容の例を図を用いて説明する。

第６図は濃度ヒストグラムの例である。これは画像中に
おいて各濃度値に対してその濃度値をもった画素数を求
めるものである。このヒストグラムデータをもとにして
濃度変換し、コントラストのある画像や、特定濃度範囲
の物体を強調したりすることが可能となる。また画像処
理の分野でよく使用される２値化処理の閾値の決定等に
も利用できる。

その他ヒストグラム処理例として、Ｘ軸濃度投影分布、
Ｙ軸濃度投影分布、２値画像Ｘ軸投影分布、２値画像Ｙ
軸投影分布、２値画像頻度分布等がある。

Ｘ、Ｙ＠濃度投影分布とは、第７図、第８図に示すよう
に、Ｘ方向、Ｙ方向に投影された濃度の累積処理であり
、領域およびモーメントの抽出に使用される。

２値画像Ｘ／Ｙ軸投影分布とは、第９図、第１０図に示
すように、２値画像に対するＸ、Ｙ方向に投影された２
値データ個数の累積処理である。

２値画像頻度分布とは、第１１図に示すように、２値画
像に対する画像全域の２値データ個数の累積処理である
。これらは、物体存在領域の抽出、面積、周囲長、特徴
量の累積値等を求めるのに使用される。

前記ヒストグラム処理は両面分割した場合にも。

各分割画面毎になされる。この場合、次の利点があげら
れる。

第１点として両面全体で処理すると、データ分布の特徴
が検出できない画像に対して１分割画面におけるヒスト
グラム処理で特徴を検出することが可能となる。

第２点として、画面全体に対する画像処理だけでなく、
分割画面に対応したきめの細かな画像前処理を実現でき
る。

第３点として、画面全体において照明等の光学系に影響
された明暗不均衡な画像に対しても均衡のとれた画像に
変換することを可能とする。

第２図の構成の動作を説明する。

アドレスセレクタ２０４とデータセレクタ２０５とにく
るアドレスとデータとの関係を第３図に示す９画像メモ
リ１０６に対してＸ方向、Ｙ方向とのラスタスキヤンを
しながら１画像メモリ１０６のデータを読出す、アドレ
スセレクタ２０４には。

その読出しに使用したアドレス（Ｘ、Ｙ）が入力し、デ
ータセレクタ２０５にはその読出したデータが入力する
。

１１ＦＮｃｒｌ　２０２　はアトＬ／Ｘ−ｔ！Ｌｌ夕２
０４、データセレクタ２０５のアドレス及びデータを選
択する。アドレスは、ＩＩＦＮＣｌｌ２０２　の内容に
よって特定されることがあり、データもＩＩＦＮＣｌｌ
　２０２　の内容によって特定されることがあるためで
ある。

アドレス変換器２０６は、セレクタ２０４の出力アドレ
スをヒストグラム処理用のアドレスに変換する。このア
ドレス変換は１分割情報レジスタ２０３の分割情報の内
容に従って行われる０例えばアドレス変換器２０６はＲ
ＯＭで構成される。

分割情報レジスタ２０３からのデータとアドレスセレク
タ２０４からのデータをＲＯＭアドレスとして、ヒスト
グラムメモリ２０７のアドレスを発生させる構成をなす
、このことをＸ軸投影分布の例で第４図、第５図により
説明する。

第４図は１画面４分割の例であり、各分割ブロック毎に
ヒストグラム処理の対象となる。第５図は、ヒストグラ
ｔ−メモリ２０７でのアドレス付けの例である。ヒスト
グラムメモリ２０７は、１画面分割の最大量でアドレス
分割させる０例えば、最大１６分割まで画面分割を行う
モードを持つヒストグラム処理システムにあっては、ヒ
ストグラムメモリ２０７は、１６分割のアドレス分けが
なされている。且つ、この１６分割での１区分は。

最小画面分割での最大データ数を格納できるだけのアド
レス容量を持つ。

この１６分割のヒストグラムメモリ２０７に対して、４
分割の場合、１６分割の上位区分から４分割区間に４分
割でのヒストグラムデータを格納させる。第５図にはそ
の例を示す。

更に具体的に説明する。今、第４図の如く４分割の画面
分割の場合、この分割情報は１分割情報レジスタ２０４
にプリセットされる。且つ、ヒストグラム処理内容は、
Ｘ軸投影分布である。

そこで、アドレス変換器２０６では、アドレスセレクタ
２０４からのアドレス（Ｘ、Ｙ）を１分割ブロック毎の
アドレスに変換する６例えば、ブロック２に属するアド
レスであれば、ｌｌ１１面上でのアドレス（ｘ、ｙ）を
ブロック２内の相対アドレス（ｘｐｙ）に変換する。ア
ドレス変換器２０６は、アドレスセレクタ２０６から次
々にくる画面上のアドレス（Ｘ、Ｙ）を、次々にブロッ
クを特定し、且つその特定したブロック内での相対アド
レスに変換する。

この本換後のアドレスは、ヒストグラム２０７のヒスト
グラムデータＤ　Ｉ　Ｊの読出しアドレス、及びヒスト
グラム処理後のヒストグラムデータＤ１、の書込みアド
レスとなる。即ち、先ず、アドレス変換器２０６の変換
後のアドレスを（Ｉ３　＋　ｘ　、ｙ）とする、但し、
Ｂはブロック名とする。このアドレスで（Ｂｔ　ｘｔ　
ｙ）でヒストグラムメモリ２０７をアクセスに、そのア
ドレスのデータＤＩＪを読出し、演算器２０８に送る。

演算器２０８では、アドレ′ス（Ｂ　Ｈｘ　＋　ｙ　）
でのデータＤとデータＤ　ｔ　４との間で、Ｄ　＋　Ｄ
　ｓ−の加算（いわゆる投影）を行う、この結果、ヒス
トグラムメモリ２０７に送り。

アドレスＣＢ　＋　Ｘ　＋　ｙ）に書込む、かくして、
１つのデータＤに対するヒストグラム処理が完了する。

以上の処理を、アドレスセレクタ２０４のすべてのアド
レスについて行う。ここで、処理対象はＸ軸投影処理で
ある故、ボ５図に示すように各ブロック内では、Ｘアド
レス選択、Ｘｉ、・・・・・・、　Ｘｎ（Ｘｌ、ｘｌ・
・・・・・ｇ　Ｘ　ｎであっても同じ）それぞれ毎に、
透影データの累積処理結果を格納する。例えば、アドレ
スｘ１でのブロック内でのＹアドレスがＹ　Ｌ　＋　Ｙ
　Ｚ　ｖ　”’　”’　ｔ　Ｙ　ｎであって且つＹｓｖ
　Ｙｚ。

・・・・・・、ＹｎのデータをＤｔ、　Ｄｘ、・・・・
・・、　ＤＩ、とすると、このブロックでのアドレスＸ
ｌでのヒストグラム処理結果は、Σ　Ｄｌとなる。

■＝１ 以上の経過に従って１画像メモリ１０６内のアドレスが
ラスタスキャンされ、アドレスセレクタ２０４でアドレ
ス選択、及びデータセレクタ２０５でデータ選択がなさ
れ１次いでアドレス変換され、この変換後のアドレスに
よってヒストグラムメモリ２０７をアクセスし、演算器
２０８で演算し。

演算結果をヒストグラムメモリ２０７に格納させる。

この動作によれば、ラスタスキャンの順に従つてシリア
ルにメモリ２０７のアクセスがなされ。

ヒストグラム処理がなされる。その際、いかなるヒスト
グラム処理であって、且ついかなる分割単位であるかは
レジスタ２０２，２０３で指示されている。従って、特
別に分割画面単位に集中的にヒストグラム処理を行う必
要性はなく、単にラスタスキャンのアクセス手順に従っ
て１ドツト（画ｌ）単位にヒストグラム処理がシリアル
になされるだけである。

尚、ヒストグラムメモリ２０７のアドレス分割は、最大
分割数で区切った中での上位ブロックからの割付け（第
５図参照）としたが、こうした固定割付は方法ではなく
、分割指定毎に、その分割数に合ったアドレス分けを行
ってもよい。

以上述べたように１本実施例では、分割画面毎のヒスト
グラム処理をラスタスキャンの手順に従ってシリアルに
処理できることになった。このシリアル処理とは、１回
のラスタスキャン起動によって自動的にヒストグラム処
理ができると表現ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、同−画面上で分割された各部分に対す
るヒストグラム処理が、１回の処理起動によってシリア
ルに実行することが可能であり、画像の認識、解斬に対
し容易にかつ高速で、高精度に実行できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成側聞、第２図は本発明の実施
例図、第３図は画像メモリのスキャン側聞、第４図はブ
ロック分割側聞、第５図はヒストグラムメモリのアドレ
ス区分図、第６図〜第１１図はヒストグラム処理例の説
明図である。 １０６・・・ヒストグラム演算器、２０２・・・ファン
クションレジスタ、２０３・・・分割情報レジスタ、２
０４・・・アドレスセレクタ、２０５・・・データセレ
クタ、２０７・・・ヒストグラムメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像を格納する画像メモリと、 該画像のヒストグラム処理内容を指示する第１のレジス
   タと、 画像分割情報を格納する第２のレジスタと、分割ブロツ
   ク対応にアドレス分けされてなるヒストグラムメモリと
   、 ラスタスキヤン方式で読出された画像メモリのデータ及
   びその時のアドレスとを取込み、第１のレジスタの内容
   に従つてデータ、アドレスを選択するセレクタと、 該セレクタからのアドレス及び第２のレジスタの画像分
   割情報とを入力とし、上記ヒストグラムメモリのアドレ
   スを作成するアドレス変換器と、 該アドレス変換器の作成アドレスによるアクセスに従つ
   て上記ヒトスグラムメモリから読出される格納データと
   その際のアドレス対応の上記セレクタで選択したデータ
   との間でヒストグラム処理を行い、該処理結果を上記ヒ
   ストグラムの上記読出しアドレスに格納させるべくヒス
   トグラムメモリに送出する演算器と、 より成る分割画像の画像処理装置。