JPS63101977A - 画像処理方法 - 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、配′毫線路図、配線図、加工用図面、特許
出願用図面など、線の組合せによって構成される図面の
画像情報に対する点列化処理に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図はこの柚の画像処理装置（すなわちイメージプロ
セッサ）の構成を示すブロック図で、図において（１）
はホスト計算ｍ、［２１はホスト計真憬インタフェース
、（３）はＩＯ（入出力装［１）インタフェース、（４
）は画像メモリ部、（５）はイメージ処理部、（６）は
イメージプロセッサ制御部、（７）はイメージリーダ、
（８）はイメージプリンタ、（９１はイメージプロセッ
サ全体を示し、（１１）はイメージプロセッサ（９）内
のシステムバス、（１２）はイメージプロセッサ（９）
内のイメージバスである。

この発明の点列化処理は画壇メモリ部（４）に記憶され
る１１面分の画像情報からイメージ処理部（５）の処理
によって実行され、処理結果のデータは画像メモリ部（
４）内に書込まれる。

第３図はイメージ処理部（５）における点列化処理に関
連する処理ステップを示すフローチャートで、（３１）
〜（３７）は各ステップを示す。イメージリーダ（７）
によって読取られて２値のディジタル信号に変換された
イメージデータは画像メモリ（４）部に書込まれるが、
このイメージデータでは、画像内の線のイメージは幅の
ある線、すなわち線の長さの方向に直角な方向のイメー
ジデータが連続する複数ビットで表わされるようなデー
タになる。たとえば線の存在する部分が論理「ｌ」（黒
色に相当）で表わされ、線の存在しない部分が論理「０
」（白色に相当）′″Ｃ：表わされるとすれば、線の幅
が連続した複数の論理「ｌ」のビットで表わされている
。このようなイメージデータから細線化（３１）によっ
て、梅の幅、すなわち線の長さの方向に直角な方向のイ
メージデータが１個の論理「１」のビットで衣わされる
ようなデータに変換する。細線化（３１）をはじめ第３
図の谷ステップに示す処理は従来よく仰られているので
、その詳細な説明は省略するが、たとえば、ＡＩＭ化（
３１）には１）ｅｕｔｃｈのアルゴリズムが用いられる
。細線化されたイメージデータは細線化イメージメモリ
（画像メモリ部（４）に設けられる）に格納される。

特殊点消去処理（３２）は細線化された線の情報から５
分岐数以上の分岐点とコーナ一点とを除去する。第４図
は特殊点消去処理（３２）に用いられるアルゴリズムを
示す説明図であり、（４１）〜（４７）はそれぞれのビ
ットパターンを表わし、中心のビットが除去対象のビッ
トで、対象ビットに対する８近傍の点のビットのビット
パターンにより対象ビットを除去する（論理「ｌ」から
「０」にする）か否かを決定する。パターン（４１）で
黄で示すビットのうち少くとも１つが劇壇「ｌ」であれ
は、これは５分岐数以上の分岐点な示すので、対板ビッ
トを除去し、パターン（４２）で矢で示すビットのうち
少くとも１つが論理「ｌ」であればパターン（４３）の
場合以外は対象ビットを除去しパターン（４４）〜（４
７）の対象ビットはいずれもコーナ点を表わすのでこれ
を除去する。このような動作をする回路はシフトレジス
タを用いた簡単な論理回路で構成することができるが、
このような処理を３×３フイルタリングという。第５図
はこの３×３フイルタリングの結果消去された特殊点を
示す説明図で、（５１）は消去されたコーナ点、（５２
）は消去された５分岐数の分岐点である。

特徴点テーブル作成（３３）のステップでは、対象点の
８近傍の点のビットパターンによって当該対象点が端点
又は分岐点であるか否かを判定し、４点又は分岐点を特
徴点テーブルに登録する。

第６図は特徴点を判定するアルゴリズムを説明する説明
図であり、図に示すように対象点ビットの８近傍のビッ
トに時計廻りにＫ（１）〜Ｋ（８１の番号を付け、−順
してＫ１１ｌはＫ（９）とし、この−ＩＩＩの間にビッ
トの論理が変化する（　「０」→「１」又は「１」→「
Ｏ」へ〕点が何点あるかをクロシングポイント（ｃｒｏ
ｓｓｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ　）　　数廿として算出ｉ＝ｓ し、すなわち廿＝ｉ五□ｌ　ｋ（ｉ）　−ｋ　（ｉ＋ｘ
）　ｌ　　として、砦が２．６．８の場合分岐数は１，
３．４とし、またに＋４１　、　ｋ［５１、ｋ１６１が
共に「１」である場合分岐数は３とする。分岐数１の特
徴点を実端点、分岐数３，４のｖｆｆｌ端点を分岐点と
いう。分岐数２の点は線分の途中の通常の点である。

第７図は特徴点テーブルのうちの端点分の記憶を示すフ
ォーマット図である。

ステップ（３４）では隣接した分岐点の対があればこれ
を画素数２の線分として線分テーブルに登録する。第８
図は線分テーブルのうちの１線分の記憶を示すフォーマ
ット図である。図において特徴点番号とは特徴点の座標
位置に従って付けた通し番号であって２値符号化した画
像を表示する表示装置上において上下方向をｙ軸、これ
に直角な左右方向をＸ軸とし、上方から下方にｙの値が
工吉加し、左方から右方にＸの値が増加する座標軸を考
え、特徴点の座標位置を（ｘ、ｙ）とするときｙを上位
アドレス、Ｘを下位アドレスとしてアドレス順に番号を
付ける。

ステップ（３５）では特徴点テーブルを−ベ、分岐数１
の特徴点は実端点として、分岐数３，４の特徴点はこれ
を親特徴点として各親特徴点の８近傍の点を擬端点とし
てシ一点テーブルに登録する。

第９図は端点テーブルのフォーマットを示すフォーマッ
ト図で、端点テーブルでは実端点、擬端点の区別をして
ないが、親特徴点らんに何等の記載がされてないものが
実端点であるとする。このように端点テーブルに登録さ
れた実端点、擬端点及びその親である親特徴点は特殊点
消去処理を済せた曲！像から消去してゆく。（データは
端点テーブルに残る。）すなわち、特殊点消去処理（３
２）を済せた後の１ｔＩｌ像に対応するイメージメモリ
内の各ビットはその座標位置が端点テーブルに薔込まれ
てイメージメモリからは消去されるものとイメージメモ
リにそのまま残るものとに分けられる。

次にステップ（３６）では各端点について端点嘗号順に
８近傍をトラッキングし、各点を点列テーブルに登録す
る。第１Ｏ図は点列テーブルのフォーマットを示すフォ
ーマット図である。端点ｉからトラッキングし、８近傍
点が見つからなければトラッキングを停止し、最後にト
ラッキングした点の８近傍点を４点テーブルに求める。

この端点を端点ｊとし端点ｊが実端点であれば、トラッ
キングした線分の終点はその実端点ｊである。また、そ
の４点ｊが擬端点であれば、線分の終点はその擬端点ｊ
の親特徴点である。このようなトラッキングにより線分
の始点と終点を決定し４１０図の点列テーブルの１線分
を書くと第９図の４点テーブルにおいて端点ｉおよびｊ
に対する端点フラグをリセットする。（すなわち論理「
ｏ」にし使用済みであることを示す〕。このようにして
、端点テーブルのすべての端点フラグがリセットされる
と、画像に残っているのは分岐点を持たない単−閉ルー
プである。

ステップ（３７）ではこの閉ループ中の任意の端点を分
岐点として特徴点テーブルに登録し、その点を閉ループ
の始点として８近切点を点列テーブルに登勤してゆく。

イメージメモリ中に論理「１」のビットがなくなり（画
像中に黒の画素がなくなることに相当する）かつ端点フ
ラグが全部リセットされたとき点列化処理を終る。

第１１図は細巌化（３１）により狗られた点列の一例を
示す説明図であって、（１０１）〜（１１８）の論理「
１」のビットからなり（他のすべてのビットは論理「０
」とする）、特殊点消去処理（３２）ではそのまま残り
、特徴点テーブル作成（３３）では（１０１）、（１０
３）、（１０６）、（１０７）、（１０８）、（１１１
）、（１１５）。

（１１６）、（１１８）が特徴点テーブルに登録され、
このうち分岐数１の端点は（１０１）、（１０３）、（
１１１）、（１１５）。

（１１８）である。隣接分岐点間線分記録（３４）では
線分（１１９）　、　（１２０）が登録される。次に端
点テーブル作成では実端点（ｔｏｌ）、Ｄｏ３）、（ｏ
ｌ）、（ｌｌｓ）。

（１１８）の他に擬端点（その親特徴点）が（１０４（
１０６））。

（１０５（１０７））、　（１０９（１０８））、（１
１０（１０８））、（１１３（１１６））。

（１１４（１１６））、（１１７（１１６））の如く登
録され、イメージメモリに残るビットは（１０２）、（
１１２）だけになる。

点列トラッキング（３６）では端点（１０１）から出発
すると８近傍の点は存在しないので実端点（１０１）の
８近傍点を４点テーブル（第９図）で捜し、擬端点（１
１）４）を得るのでその親特徴点（１０６）がこの線分
の終点となる。同様に端点（１０３）から出発すると８
近傍の点は（１０２）、その次は端点テーブルで擬端点
（１０５）を得るのでその親特徴点（１０７）がこの線
分の終点となる。同様に、（１０８）　−（１０９）−
（１１２）　−（１１５）の線分、（１０８）　−（１
１０）　−（１１３）−（１１６）の線分、（１１１）
　−（１１４）　−（１１６）の線分、（１１６）　−
（［７）　−（１１８）の線分を得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の点列トラッキングは以上のような方法で行われる
ので第１２図に示すような点列に対しは点列トラッキン
グができないという問題があったつ細紐化処理（３１）
によって渠１２図に（２０１）〜（２２０）で示す点列
な得たとする。特殊点消去処理（３２）について先に説
明した処理では第１２図の点のうち特Ｍ４．点として除
去されるものはない。特徴点テーブル作成（３３）では
（２０１）、（２０５）、（２０６）、（２１２）。

（２１７）、（２１８）、（２２０）が特徴点として登
録される。

隣接分岐点間線分記録（３４）では隣接分岐点が存在し
ないので画素数２の線分は存在しない。次に４点テーブ
ル作成（３５）では、擬端点と親特徴点の組み合せとし
て（２０２（２０６）　）、（２０７（２０６）　）ｔ
（２０８（２０６））、（２（１９（２０６））、　　
（２１４（２１７ン）、（２１５（２１７））、　（２
１９（２１７））が登録される。したがって点夕ｉＪ　
トラッキング（３６）では（２０１）　−（２０２）　
−（２０６）、　（２０５）−（２０４）−（２０３）
−（２０？）−（２０６）　、　（２０６）−（２０９
）−（２１１）−（２０８）−（２０６）　、　（２１
２）−（２１５）−（２１７）　。

（２１７）−（２１４）　、　（２１８）−（２１６）
−（２１３）−（２１０）、　（２２０）−（２１９）
−（２１？）　　となるが、これでは線分（２１７）　
−（２１４）及び線分（２１８）　−（２１６）　−（
２１３）　−（２１０）には終点を決定できないという
結果になる。すなわち、特徴点テーブル（４７図）、線
分テーブル（第８図）、点列テーブル（第１θ図）が矛
盾することになる。このような例はまれに発生すること
ではあるが、発生した場合の対策が膳じられてないこと
が従来の方法の問題点であった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、点列化トラッキングにおいて終点を端点テー
ブルに見つけられなかった時でも点列処理を継続するこ
とができるようにする自律処理方法を得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明では、従来の方法に次の２つの処理を追加した
。

イ）点列トラッキングにおいて８近傍の点が見っからな
くなったときに、最後にトラッキングした点の８近傍の
点を端点テーブルの先頭からサーチせずにトラッキング
を開始した４点の次からサーチして求める。

但し端点テーブルの配列のｌｌ１ｌｌ序は特徴点テーブ
ルの配列の順序に従い、この特徴点テーブルの配列の１
１４序は先に特徴点番号として説明したように特徴点の
座標位置に従って付けた番号順による。

第１２図の例では（２０１）、（２０５）、（２０６（
２０６））　、　（２０７（２ｏ６））、　（２ｕ８　
（２０６））、（２ｏ９　（２０６））、　（２１２）
、　（２１４＜２１７））、　（２１５（２１７））、
（２１９（２１７））、　（２１８）、（２２０）の順
である。

（ロ）端点テーブルをサーチしても近傍点が見つからな
いときは最後にトラッキングした点を分岐数１の端点と
し、特徴点テーブルに登録し、其処を線分の終点とする
。

〔作用〕

この発明の方法によるときは線分の連結関係が失われる
ことはあっても、どのような場合においても特徴点テー
ブル、線分テーブル、点列テーブルの間に矛盾を生ずる
ことはなく、画像処理の各プログラムが停滞することな
く実行される。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面について説明する。

第１図１ａｌ　、　ｌｂｌはこの発明の一実施例を示す
フローチャートで、（６０）〜（７７）は各ステップで
ある。

第１図１ａｌに示すステップ（６０）〜（６８）は従来
の方法と同様な部分を示しであるが、ステップ（６０）
　。

（６１）により点列化の順序を定めである。さらに第１
図１ｂｌのステップ（７０）、（７１）、（７２）、（
７３）、（７４）。

（７５）もはゾ従来の方法と同様であるがステップ（７
０）において端点テテーブル内に８近傍の点を捜すに際
しては端点番号ｌ＋１の端点以後の中から捜す。

従来の方法ではステップ（７１）の判定がｎｏ　　の場
合、点列トラッキング関連のテーブルに矛盾が発生する
のであるが、この発明ではステップ（７５）を設けて上
記矛盾の発生を防止したものである。

以上はこの発明をｌ［ｌＩ像処理に利用する場合につい
て説明したが、画像処理以外の分野における点列化処理
にも同様に利用することかでさる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、どのような線分の構成
においても点列トラッキングを行うことができ、トラッ
キング処理失敗として報告されることがないので、図面
ＦＭｇＨなどの前処理である線認繊処理の効率を向上す
ることかでさる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すフローチャート、第
２図はこの種の画像処理装置の構成を示すブロック図、
第３図は第１図のイメージ処理部における点列化処理に
関連する処理ステップを示すフローチャート、第４図は
特殊点消去処理に用いられるアルゴリズムを示す説明図
、第５図は消去された特殊点の世ｊを示す説明図、弔６
図は特徴点を判定するアルゴリズムを説明する説明図、
第７図、第８図、第９図、第１θ図はそれぞれ特徴点テ
ーブル、線分テーブル、端点テーブル、点列テーブルの
フォーマットを示すフォマット図、第１１図、第１２図
はそれぞれ点列化の一例を示すピットパターン図。 （１）はホスト計算ｆｉ、＋４１は画像メモリ部、（５
）はイメージ処理部、（３１）は細線化、（３２）は特
殊点消去処理、（ａｌｌ）は特徴点テーブル作成、（３
４）は隣接分岐点間線分記録、（３５）は端点テーブル
作成、（３６）は点列トラッキング、（３７）は閉ルー
プ処理。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像情報を２値信号化し、この２値信号の各ビットを当
   該ビットに対応する画素の上記画像情報内の配列位置に
   対応するアドレス位置に記憶するイメージメモリを作成
   するイメージメモリ作成段階と、 このイメージメモリの内容の各線を線幅が１ビットの論
   理「１」の信号で表わされる細線に変換して細線化イメ
   ージメモリを作成する細線化段階と、 この細線化イメージメモリの内容のうち、点列トラッキ
   ングの障害となる特殊点のビットの論理を「１」から「
   ０」に変換する特殊点消去処理段階と、 特殊点消去処理が済んだ細線化イメージメモリの内容か
   ら端点及び３分岐数以上の分岐点である特徴点を検出し
   特徴点テーブルに、当該特徴点の座標位置に従って特徴
   点番号を付して登録する特徴点テーブル作成段階と、 この特徴点テーブルにおいて分岐数１の特徴点を実端点
   とし、分岐数３以上の特徴点の８近傍に存在する論理「
   １」のビットを当該特徴点を親特徴点とする擬端点とし
   、実端点と擬端点とを通じ、擬端点はその親特徴点の特
   徴点番号に従って端点番号を付して端点テーブルに登録
   し、端点テーブルに登録した端点及び親特徴点は上記細
   線化イメージメモリから消去し、端点テーブルの当該端
   点に有効フラグをセットする端点テーブル作成段階と、 この端点テーブルと上記細線化イメージメモリとを用い
   て線分の点列をトラッキングする点列トラッキング段階
   と、 を有する画像処理方法において、 上記点列トラッキング段階は、 上記端点の番号順に、当該端点又は当該端点が擬端点で
   あるときはその親特徴点を開始端点として点列トラッキ
   ングを行う段階、 点列トラッキングにおいては上記細線化イメージメモリ
   上で８近傍の点を順次捜索して点列テーブルに書込み、
   書込み済みのビットは上記細線化イメージメモリから消
   去する段階、 上記イメージメモリ上で８近傍点を検出できなくなった
   ときは、これを上記端点テーブル内で上記開始点の端点
   番号に１を加えた番号の端点から順次捜索し、上記８近
   傍点が実端点である場合はこれを終了端点とし、上記８
   近傍点が擬端点である場合はその親特徴点を終了端点と
   する端点テーブル捜索段階、 この端点テーブル捜索段階において８近傍の点を得られ
   ない場合、点列テーブルに最後に書込んだ点を実端点と
   して特徴点テーブルに登録し、かつこの点を終了端点と
   する段階、 点列トラッキング開始端点と終了端点の端点テーブル中
   の有効フラグをリセットする段階、を備えたことを特徴
   とする画像処理方法。