JPS6258376A - エツジ画像算出装置 - 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〉 本発明は画像処理のエツジ画像算出装置に係わる。

〈従来の技術〉 画像処理技術において、エツジ画像の算出は重要な技術
の一つである。その−手法として８株類の局所演算マス
クを使用する手段が知られている。かかる局所演算マス
クを使用した代表的なエツジ算出用オペレータを第１表
に示す。この手法では方向ｌのマスクによる出力ヲｇｉ
　　としたとき、その点におけるエツジ強度をｍａｘｇ
ｉとし、その最大値をとるｌをその点におけるエツジ方
向とするものである。従来のエツジ算出装置の１例を第
４図に示す。

第４図に示すエツジ算出装置において、７は全体のデー
タ制御を行なう統轄制御部、１は処理対象の濃淡画像を
貯えるビデオメモリ。

２は局所演算部で、ビデオメモリ１に貯えられた画像を
局所演算マスクによって走査し。

エツジ算出オペレータを用いて、その走査した画素の各
方向の勾配ｇ１（””Ｏｐ　１　ｔ　２　＋・・・、７
）を計算し、レジスタ４に一時貯える。

統轄制御部７はレジスタ４に貯えられた該画素の勾配ｇ
、の中から最大値ｍａＸ　ｇ　ｉを求めてエツジ強度と
しビデオメモリ５に、また必要に応じてｍａｘｇｌの方
向をビデオメモリ６に貯えることによって、対象濃淡画
像のエツジ画・像処理を行なうものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 第４図に示すエツジ画像算出装置によれば、勾配ｇ、（
１＝＋Ｑ　ｌ　１　＋　２　＋・・・、７）の計算では
第１表に示すオペレータ■あるいは■を用いた場合、 ｇｉ＋４＝−ｇｉ（ｉ＝０，１，２，３）という対称性
の関係があるため、０〜３の４種類の局所演算マトリク
スを用いるのみでエツジ画像算出は可能であるが、オペ
レータ■あるいは■という非対称性オペレータの場合は
８種類のマスクすべてについてエツジ算出するしか方法
がなかった。このため、非対称オペレータの場合は、対
称性のものに比較して演算量が倍になり、それゆえ演算
時間も大きくなる欠点があった。

本発明は従来の画像処理のエツジ画像算出における上記
のような欠点に鑑みてなされたもので、勾配ｇｉ（ｉ士
１，２．・・・、７）の計算において、漸化式演算処理
を施すことによって非対称性オペレータを用いた場合の
計算がきわめて簡単化されたエツジ画像の算出装置を提
供することを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本発明によるエツジ画像算出装置
の構成は、濃淡画像を貯えるビデオメモリと１局所演算
マスクによって上記ビデオメモリに貯えられた上記画像
を走査して、走査した画素の勾配を演算する局所演算部
と、漸化式演算によってエツジ算出用オペレータを用い
て該画素の各方向の勾配を求める漸化式演算部と、上記
画素の勾配ｇｉを一時記憶するレジスタと、上記勾配ｇ
、の最大値ｍａＸ　ｇｌをエツジ強度として記憶するビ
デオメモリと、　ｍａＸＪとなる方向をエツジ方向とし
て貯えるビデオメモリと、上記各部のデータを制御する
統轄制御部とからなることを特徴とするものである。

〈実　施　例〉 本発明によるエツジ画像算出装置の一実施例を構成図を
参照しながら説明する。

第１図は本発明によるエツジ画像算出装置の一実施例の
構成図でおる。本発明によるエツジ画像算出装置によれ
ば、ビデオメモリｌに貯えられているエツジ画像算出の
対象となる濃淡画像を、局所演算部２の３×３局所演算
マスクによって走査し、第１表に示すエツジ算出用オペ
レータを用いて、走査した画素のｇ。を計算し、レジス
タ４に貯える。また漸化式演算部３によってそのｇ。を
初期値として漸化式で表現される各方向の勾配ｇｉ（ｉ
＝１．２．・・・、７）を計算し、計算されたｇ。

を一時的にレジスタ４に貯える。次いで全体のデータ制
御を行なう統轄制御部７によって、レジスタ４に貯えら
れた勾配ｇｉ（ｉ””Ｏｓ　１　＋２、・・・、７）の
中最大のものを選出し、該画素のエツジ強度及びエツジ
方向を求め、エツジ強度および必要ならばエツジ方向を
ビデオメモリ５．６へそれぞれ記憶させるものである。

第１表■に示すエツジ算出オペレータのＫｉｒｓｃｈ　
　オペレータを用いた場合につき、さらに詳しく説明す
る。座標（１、ｍ　）の濃度値を！（１とした場合、そ
の３×３近傍の画素を第２図に示すように定義すると、
ｇｉは第１式のように表現される。

ｇ　１　：′ニー３　Ｘ　ｉ　＋ｚ　＋５Ｘ、：ｉ＋　
２　＋５　Ｘ　ｉ　＋　ａ　＋５η＋４　　”ｘＨ＋ｓ
−３”ｉ＋６　　　”ｘｉ＋７−３ｘｉ＋８　　　　　
　　°’−−＋１まただしＸｉ＋Ｂ”Ｘｌ（１＝＝ｌ　
Ｉ　２　＋　３　ｓ　４＋　５　＋　６　＋　７）、整
理すると第２式のようになる。

ｇｉ＝５（ｘｉ＋／””ｉ＋３”ｉ＋４）−３（ｘｉ＋
１”ｉ＋５　＋Ｘ１−）６”ｉ＋７”ｉ＋８）・・・・
・・（２） ゆえに、ｇｉ’ｅ計算するのには乗算２回、加算７回必
要であシ、従来方式を用いるとｇｏ　＋・・・＋ｇ７を
計算するのに、乗算１６回、加減算５６回の計７２回必
要となる。同様にｇ、−□は第３式のように表現される
。

ｇｌ−１ニー３ｘｌ＋８＋５ｘｉ＋１＋５ｘｉ＋２＋ｓ
Ｘｉ＋３−３ｘｉ＋４−３”ｉ＋５−３Ｘｔ＋ａ−””
ｔ＋ｙ　　　　　”’　””　（３１ここにｌ±１，２
．・・・、７ （１１−１３１を計算すると。

ｇｉ−ｇｉ−□＝−８Ｘ　ｉ　＋１　＋８　Ｘ　ｉ　＋
４　　　・・・・・・（４）故に、 ｇｉ　”　８（”ｉ＋４−ｘｉ＋１　）＋ｇｉ−１・”
・・・（５）ここにｉ＋１．２．３・・・７ となシ、ｇｉが漸化式で表現されることが分る。

第１図に示す漸化式演算部３は５式によってｇｉを乗′
ｓ１回、加減算２回で演算することができるものである
。本発明においても、ｇｏ　　の計算は第２式によらな
ければならず、乗算２回、加減ｘ７回必要とする。この
計算は第１図中局所演算部２において行なわれる。

従って本発明による方法によればｇｏ、・”、ｇｎを計
算するのに乗算９回、加減ｘ２１回の計３０回で済む。

従って従来方式のｇｏ、・・・、ｇ？の計算に乗算１６
回、加減算５６回の計７２回要したのに比べれば半分未
満の計算量で済むことが分かる。このように本発明忙よ
るエツジ画像算出装置によれば１局所演算部２の後に漸
化式演算部３を設けたことにより、ｇｉの計算が漸化式
表現によシ式が簡単になシ、オペレータの計算量の削減
が可能となった。

同様に、第１表■のＰｒｅｗｉｔｔオペレータの場合の
ｇ、の漸化式表現は８６式で与えられる。

ｇｉ　”　２（”ｉ十ｓ　−Ｘｌ　）十ｇｉ−１−・１
６１この場合もｇｉの漸化式表現によシ、計ｘｉ：の削
減が可能となる。

ただし第１表■に示されるＲｏｂｉｒｓｏｎ　　オペレ
ータの場合は漸化式表現の方が逆に式が複雑になシ利点
はない。したがって、この場合は従来と同一方式を用い
る。即ち第１図中の漸化式演算部３を用いないで勾配ｇ
ｏ　ｒ・・・＋ｇＨを計算するものとする。

第３図に１本発明における漸化式演算で一画素のエツジ
強度及び方向を算出する手順のフローを示す。

Ｆｌの処理は、ビデオメモリｌより原画像の濃度値を読
取る。

Ｆ２：局所演算部２によってｇｏを算出する。

Ｆ３：１→ｉとする。

Ｆ４：漸化式によってｇｉ−□より、ｇｌを算出する。

Ｆ５　：　ｉ＋１→ｉとする。

Ｆ６：ｉ＜７であれば１次のｇｉを算出するためＦ４へ
戻る。さもなければ ｇｏ　＋・・・＋ｇｙが求まったのでＦ７へ進む。

Ｆ　７　’　ｍａｘ　ｇ　１を統轄制御部７によって選
出し、エツジ強度及び方向を決定す る。

Ｆ８：統轄制御部７によってエツジ強度及び必要ならば
エツジの方向をそれぞ れビデオメモリ５，６へ書き込む。

Ｆ３からＦ６の処理が漸化式演算部３によるｇｉの計算
の処理である。

〈発明の効果〉 本発明によるエツジ画像算出装置によれば、エツジ演算
回路において、局所演算部の次に漸化式演算部３を備え
ているため、非対称性オペレータであってもｇｉの計算
が漸化式で表現され演算量が著しく削減され、対称性オ
ペレータを使用する場合と差は殆とりくなシ。

演算速度の早いエツジ画像処理が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエツジ画像算出装置の構成図、第
２図は画素の定義の説明図、第３図は本発明における漸
化式演算を用いた演算手順図、第４図は従来のエツジ画
像算出装置の構成図である。 図面中、１はビデオメモリ、２は局所演算部、３は漸化
式演算部、４はレジスタ、５はビデオメモリ、６はビデ
オメモリ、７は統轄制御部であする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 濃淡画像を貯えるビデオメモリと、局所演算マスクによ
   って上記ビデオメモリに貯えられた上記画像を走査して
   、走査した画素の勾配を演算する局所演算部と、漸化式
   演算によってエッジ算出用オペレータを用いて該画素の
   各方向の勾配を求める漸化式演算部と、上記画素の勾配
   ｇｉを一時記憶するレジスタと、上記勾配ｇｉの最大値
   ｍａｘｇｉをエッジ強度として記憶するビデオメモリと
   、ｍａｘｇｉとなる方向をエッジ方向として貯えるビデ
   オメモリと、上記各部のデータを制御する統轄制御部と
   からなることを特徴とするエッジ画像算出装置。