JPS6245208A - Edge detection filter - Google Patents

Edge detection filter

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JPS6245208A
JPS6245208A JP18391285A JP18391285A JPS6245208A JP S6245208 A JPS6245208 A JP S6245208A JP 18391285 A JP18391285 A JP 18391285A JP 18391285 A JP18391285 A JP 18391285A JP S6245208 A JPS6245208 A JP S6245208A
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JP
Japan
Prior art keywords
output
absolute value
edge
latch
order
Prior art date
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Pending
Application number
JP18391285A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuto Idei
出井 克人
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS6245208A publication Critical patent/JPS6245208A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect an edge surely even at the inside of an isolated point and inside of a minute line by giving a digital signal in the order of a primary differentiation device, an absolute value circuit and an adder and using a resulting output as an edge output. CONSTITUTION:The primary differentiation device comprising latches 1-3 and a subtractor 4 detects a change point of an input digital signal data. After the absolute value of the detected output is obtained by an absolute value circuit 5, the result is fed respectively to latch circuits 6-8. Then a continuous data string stored in the latches 6-8 by adders 9-11 is added and the result of addition is outputted as an edge output. Thus, an edge is detected surely even at the inside of an isolated point or the inside of a minute line.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野] 本発明は、デジタル画像Q9の輪郭処理に用いられるデ
ジタルフィルタとしてのエツジ検出フィルタの特性改善
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to improving the characteristics of an edge detection filter as a digital filter used for contour processing of a digital image Q9.

[従来の技術] 画像をながめて一番よく目につくものはエツジや線であ
り、線の組合せによって、画像の構造が形作られ、認識
が容易になっていると見ることができる。従って、線や
エツジを画像中から抽出する研究は速くから行われ、非
常に多くの方法が発表されてきた。エツジ検出の基本的
な考え方は、エツジの部分は画像の濃度変化が激しいと
ころに対応しているということである。従って、画像の
濃度関数f(!、りを微分することによって、濃度の急
激に変化する部分を取り出すことが行われる。
[Prior Art] When looking at an image, the things that are most noticeable are edges and lines, and it can be seen that the structure of the image is formed by the combination of lines, making it easier to recognize. Therefore, research into extracting lines and edges from images has been conducted for a long time, and a large number of methods have been published. The basic idea of edge detection is that edge portions correspond to areas where the density of the image changes drastically. Therefore, by differentiating the density function f(!, ri) of the image, parts where the density changes rapidly can be extracted.

微分した値は多値であるので、これをあるレベルで2値
化し、エツジの存在する位置を決定しなければならず、
このような非線杉な処理を行う性質上、エツジ検出は#
徴抽出の中に入れて通常論じられている。
Since the differentiated value is multivalued, it must be binarized at a certain level to determine the location of the edge.
Due to the nature of such non-linear processing, edge detection requires #
It is usually discussed as part of feature extraction.

しかし、微分は一種の高域フィルタであるから、雑音成
分を拾いやすいという問題がある。
However, since the differential is a type of high-pass filter, it has the problem of easily picking up noise components.

従って雑音にできるだけ強くて、なるべく簡単なデジタ
ルフィルタによるエツジ検出オペレータが従来から色々
と考えられてきた。このような各種の微分オペレータの
中で2次元の一次微分オペレータとしては5obelの
オペレータが平滑化を含んでいるので雑rfの影響が比
較的少なく比較的よい性質を示すといわれて、エツジ検
出によく用いられている。
Therefore, various types of edge detection operators using digital filters that are as resistant to noise as possible and as simple as possible have been considered. Among these various differential operators, the 5obel operator is said to have relatively good properties as a two-dimensional first-order differential operator because it includes smoothing and is relatively less affected by miscellaneous RF, and is suitable for edge detection. Often used.

1−述の5obe1オペレータは、周知のようにで表わ
される。従って、この5obe+のオペレータによれば
、例えば値が1”の孤立点 の出力は のように、注[1画素の微分値が0″で、その周囲の8
画素に2″の微分値が現われることとなる。
1- The 5obe1 operator described above is denoted as is well known. Therefore, according to this operator of 5obe+, for example, the output of an isolated point with a value of 1" is as follows.
A differential value of 2'' appears in the pixel.

[発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、孤立点以外の例えば ooooo。[Problem to be solved by the invention 1 However, other than isolated points, e.g. ooooo.

ooooo。ooooo.

ooooo。ooooo.

のデータを5obel オペ1/−夕にかけると、oo
ooo。
When we apply the data of 5 obel operation 1/-even, we get oo
ooooo.

04“646:4 L−−−−−−H のようにエツジ部の両側に微分値が得られる。このこと
は、他の従来から知られている一次微分すべ1/−タで
も同様である。
Differential values are obtained on both sides of the edge part as shown in 04"646:4 L------H. This is also the case with other conventionally known first-order differential converters. .

このように、5ohe1オペ1/−夕等の従来から知ら
れた一次微分オペレータによれば孤立点の内側はエツジ
として検出されないが、例えばサンプリングレートを倍
にすればその点は孤立点でなくなるので、境界の内側も
エツジとして検出するというような矛盾を生じる欠点が
ある。
In this way, the inside of an isolated point is not detected as an edge using the conventionally known first-order differential operator such as 5ohe1oper1/-yet, but if the sampling rate is doubled, for example, that point will no longer be an isolated point. , it has the disadvantage of causing inconsistencies such as detecting edges even inside the boundaries.

そこで、未発明は!−述の欠点を除去し、孤立点の内側
や、細線の内側でも確実にエツジとして検出することの
できる新たなエツジ検出フィルタの提供を目的とする。
So, uninvented! - It is an object of the present invention to provide a new edge detection filter that can eliminate the above-mentioned drawbacks and reliably detect edges even inside isolated points or thin lines.

[問題点を解決するための手段] 木[目的を達成するために1本発明は、デジタル信号の
入力データ列の変化点を検出する一次微分器と、一次微
分器の出力の絶対値をとる絶対値回路と、絶対値回路か
ら出力するデータ列の連続する2以上のデータをそれぞ
れ加算して、加算結果をエツジ出力として出力する加算
器とをA11liしたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] [To achieve the object, the present invention includes a first-order differentiator that detects a change point in an input data string of a digital signal, and a first-order differentiator that detects the absolute value of the output of the first-order differentiator. The present invention is characterized in that it includes an absolute value circuit and an adder that adds two or more consecutive pieces of data in a data string output from the absolute value circuit and outputs the addition result as an edge output.

[作 用] 本発明では、デジタル信号を一次微分器、絶対イ+r口
用路および加算器の順に通し、その結果書られる出力を
エツジ出力とする。すなわち、一次微分器によりデジタ
ル信号の入力データ列の変化点(エツジ)を検出し、こ
の検出出力の絶対値を絶対値回路によって書、さらに加
算器によりその絶対値のデータ列の中で例えば連続する
3つのデータを加算し、この加算結果をエツジ出力とし
て出力するものである。これにより、未発IJIによれ
ば入力デジタルデータ列の孤立点エツジを内側にも外側
にも検出できる。
[Function] In the present invention, a digital signal is passed through a first-order differentiator, an absolute I + r path, and an adder in this order, and the resulting output is used as an edge output. That is, a first-order differentiator detects a changing point (edge) in an input data string of a digital signal, the absolute value of this detected output is written by an absolute value circuit, and an adder is used to write, for example, a continuous point in the data string of the absolute value. The three pieces of data are added together, and the result of this addition is output as an edge output. Thereby, according to the unreleased IJI, isolated point edges of the input digital data string can be detected both inside and outside.

[実施例1 以F1図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example 1 The present invention will now be described in detail with reference to the F1 drawing.

なお、説IN+を簡単にするために一次元データの一次
微分フィルタ(一次微分器)によるエツジ検出について
説明することとする。すなわち、−次微分フィルタのカ
ーネル(karnel、核)を[10−11とする。
In order to simplify the explanation IN+, edge detection using a first-order differential filter (first-order differentiator) for one-dimensional data will be explained. That is, the kernel of the -order differential filter is set to [10-11.

第1図は本発明の実施例の回路構成を示す、ここで、1
〜3はデータを一時的に記憶するラッチ(ラッチ回路)
であり、う・、チ1.2.3の順に直列接続してあり、
クロック信号(CLOCK)の入る前にラッチlの入力
端子(DATA IN)に例えばD8なる人力データ信
号が入力されているときには、ラッチ1〜3の出力はそ
れぞれ07 +D6 +OSとなる。但し、入力データ
はo、 +D7 +・・・、D5.El、 。
FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of the present invention, where 1
~3 is a latch (latch circuit) that temporarily stores data
, and are connected in series in the order of 1.2.3,
When a human input data signal, for example D8, is input to the input terminal (DATA IN) of latch 1 before the input of the clock signal (CLOCK), the outputs of latches 1 to 3 become 07 +D6 +OS, respectively. However, the input data is o, +D7 +..., D5. El.

07.0!1の順に入力するものとする。またこの前段
のチー2千1には、例えば4 bit(ビット)に量f
化された入力データ信号が次々と入力端子(DATA 
IN)に入力される。
It is assumed that input is performed in the order of 07.0!1. In addition, in this previous stage Qi 2,011, for example, the amount f is set to 4 bits.
The converted input data signals are sent to the input terminal (DATA) one after another.
IN).

4は例えば汎用のMS!(中型集積回路)等で構成した
減算器であり、人力をA、Bおよび出力をFとすると、
F=A−Hの演算機tEを有する。減算器4の一方の入
力端子A(Ao〜A3 )にはラッチ1の出力端子Q0
〜Q3が接続され、また他方の入力端子B(80〜B3
 )にはラッチ3の出力端子Q0〜Q3が接続されてい
るので、ラッチ1の出力が07、ラッチ3の出力がD5
のときには演算器4の出力FはD7   D5の演算結
果が得られる。減算器4の入力端子A、Bは川に正の値
のデータが人力するので、減′Q$4のキャリー(Ca
rry。
For example, 4 is a general-purpose MS! (Medium-sized integrated circuit), etc., and if the human power is A, B and the output is F, then
It has an arithmetic unit tE with F=A−H. One input terminal A (Ao to A3) of the subtracter 4 is connected to the output terminal Q0 of the latch 1.
~Q3 is connected, and the other input terminal B (80~B3
) are connected to the output terminals Q0 to Q3 of latch 3, so the output of latch 1 is 07 and the output of latch 3 is D5.
At this time, the output F of the arithmetic unit 4 obtains the calculation result of D7 to D5. Since the input terminals A and B of the subtractor 4 are input with positive value data, the carry (Ca
rry.

操l−げ)出力は、1負の符号ビットとして見ることが
できる。従って、に述のラッチ1〜3および演算器4と
により、デジタル0時の入力データ列の変化点(エツジ
)を検出するカーネルが[10−1] の一次微分器が
構成されることが分る。
The output can be viewed as one negative sign bit. Therefore, it can be seen that the latches 1 to 3 and the arithmetic unit 4 described above constitute a first-order differentiator with a kernel of [10-1] that detects the changing point (edge) of the input data string when the digital value is 0. Ru.

5は、例えばROM(リードオンリメモリ)等で構成さ
れた絶対11回路であり、減算器4のキャリー出力端子
から送出された符号ビットであるところのキャリー信号
に従って、減算器4の出力をそのまま出すか、あるいは
その出力を補数値に変換して出力する0例えば、現在の
時刻での減算器4の出力D7−0.をE6とすると、絶
対値回路5の出力はIE&+であって、入力データ列の
一次微分の絶対値を示す。
5 is an absolute 11 circuit composed of, for example, a ROM (read only memory), which outputs the output of the subtracter 4 as it is in accordance with a carry signal, which is a sign bit, sent from the carry output terminal of the subtracter 4. For example, output D7-0 of subtractor 4 at the current time. Assuming that E6 is E6, the output of the absolute value circuit 5 is IE&+, which indicates the absolute value of the first differential of the input data string.

6.7.8は絶対値回路5に対して直列したラッチであ
り、絶対値回路5から出力がIE+l。
6.7.8 is a latch connected in series with the absolute value circuit 5, and the output from the absolute value circuit 5 is IE+l.

IE>  l 、IE3 1.IE4 1.IEs l
IE>l, IE3 1. IE4 1. IEs l
.

1E61・・・の1順に出力されているものとすると、
いま絶対値回路5の出力がIE61であるときのクロッ
ク信号(C:LOCK)が入力する前のラッチ37.8
の出力はそれぞれIE、1.lE、tl。
Assuming that they are output in the order of 1E61...
The latch 37.8 before the clock signal (C: LOCK) is input when the output of the absolute value circuit 5 is IE61
The output of IE, 1. lE, tl.

IE、1である。IE, 1.

9は加算器であり、一方の入力端子A0〜A3にラッチ
6の出力端子が接続され、他方の入力端(’ B0〜B
3にラッチ7の出力端子が接続され、これによりう7チ
6の出力とラッチ7の出力を加算する。10と11はや
はり加算器であり、4ビツトのこれらの2個の加算器を
Rいにカスケード接続することにより5ビー、トの加算
を行えるようにして、加算器9の出力とラッチ8の出力
とを加算できるようにしている。すなわち、ラッチ6の
出力がIE−、Iのときには、ラッチ7の出力端子はI
E、IIであり、ラッチ8の出力はIE31であるから
加算器10,11 (7)出力側(DATA 0UT)
ニはIE、、l+lE41+lE3 +の加算結果が出
力される。
9 is an adder, one input terminal A0 to A3 is connected to the output terminal of latch 6, and the other input terminal (' B0 to B
3 is connected to the output terminal of the latch 7, and thereby the output of the 7-channel 6 and the output of the latch 7 are added together. 10 and 11 are also adders, and by cascading these two 4-bit adders, it is possible to perform 5-bit addition, and the output of adder 9 and latch 8 are It is possible to add the output. That is, when the output of latch 6 is IE-, I, the output terminal of latch 7 is I
E, II, and the output of latch 8 is IE31, so adders 10, 11 (7) Output side (DATA 0UT)
D is IE, the addition result of l+lE41+lE3+ is output.

従って、本実施例における信号の流れをラッチ1に人力
する人力データ列をOと1の2値の信ゆであるとして示
すと、次表のようになり、入力データ列の孤立エツジの
内側と外側とを検出することができることが分る。
Therefore, if the signal flow in this embodiment is expressed by assuming that the manually input data string input to latch 1 is a binary signal of O and 1, the result will be as shown in the table below. It turns out that it is possible to detect.

第  1  表 、// なお、本実施例においては、−次元3画素の一次微分フ
ィルタを用いて説明したが、本発明はこれに限定されず
3画素以上の例えば5.7画素の一次微分フィルタの場
合でも適用でき、また2次元の一次微分フィルタにも用
いることができる。すなわち、初段の一次微分フィルタ
としては、従来の公知の一次微分オペレータを使用する
ことができる。
Table 1, // Although this embodiment has been described using a first-order differential filter with three -dimensional pixels, the present invention is not limited thereto, and may be applied to a first-order differential filter with three or more pixels, for example, 5.7 pixels. It can also be applied to a two-dimensional first-order differential filter. That is, a conventional, well-known first-order differential operator can be used as the first-stage first-order differential filter.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば従来と同様な一次
微分フィルタの出力側に絶対値回路と加算器とを順次接
続し、その絶対値回路から出力されるi!l続した絶対
値データ列を加算するようにしたので、入力データ列の
孤立ニー7ジの内側と外側を確実に検出することができ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, an absolute value circuit and an adder are sequentially connected to the output side of a first-order differential filter similar to the conventional one, and the i! Since consecutive absolute value data strings are added, it is possible to reliably detect the inside and outside of an isolated knee in the input data string.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の回路構成例を示す回路図であ
る。 1.2.3,8,7.8・・・ラッチ、4・・・減算器
、 5・・・絶対値回路、 9.10.11・・・加算器。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of an embodiment of the present invention. 1.2.3, 8, 7.8...Latch, 4...Subtractor, 5...Absolute value circuit, 9.10.11...Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)a)デジタル信号の入力データ列の変化点を検出す
る一次微分器と、 b)該一次微分器の出力の絶対値をとる絶対値回路と、 c)該絶対値回路から出力するデータ列の連続する2以
上のデータをそれぞれ加算して、該加算結果をエッジ出
力として出力する加算器とを具備したことを特徴とする
エッジ検出フィルタ。
[Claims] 1) a) a first-order differentiator that detects a change point in an input data string of a digital signal; b) an absolute value circuit that takes the absolute value of the output of the first-order differentiator; and c) the absolute value. An edge detection filter comprising: an adder that adds two or more consecutive pieces of data in a data string output from a circuit, and outputs the addition result as an edge output.
JP18391285A 1985-08-23 1985-08-23 Edge detection filter Pending JPS6245208A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7179891B2 (en) 2002-03-25 2007-02-20 Tadanori Mayumi Physiologically active complex

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7179891B2 (en) 2002-03-25 2007-02-20 Tadanori Mayumi Physiologically active complex

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