JPS63128484A - 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〕 本発明は画像の処理装置に係り、特に簡単な装置で高速
に画像の領域分割を行うのに好適な画像処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来１画像の領域分割を行う方法については、「画像認
識論」　（長尾真著、コロナ社、昭和５８年発行）第５
８頁から第５９頁において論じられているように、与え
られた画像からまず線を抽出して、線で囲まれる部分を
一つの領域としたり。

明るさのヒストグラムを作成して、その谷をしきい値と
して領域分割を行ったりしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術のうち、線を抽出する方法では、線が途切
れたり、小さな枝が出たりしてしまい、うまく領域分割
できない場合が生ずるという問題があった。また、明る
さのヒストグラムを用いる方法では、ごま塩状の領域が
生ずるために、適当な後処理が必要となる。という問題
があった。

本発明の目的は、簡単な演算を数回繰り返すだけで、高
速に画像の領域分割を行うことができる安価な装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、画像を構成する各画素の明るさと、該画素
の近傍の画素の明るさとを比較し、最も明るい場合と最
も暗い場合はそのままの明るさとし、それ以外の場合は
近い方の明るさの値とおきかえる、という演算を全ての
画素に対して適当な回数だけ繰り返した後、各画素の明
るさと隣合う画素の明るさとを比較し、ある適当な値以
上の差があれば、該画素間に領域の境界があるとするこ
とにより、達成される。

（作用〕 上記演算処理においては、局所的な範囲内で最も明るい
画素や最も暗い画素の明るさは変化をしないために、領
域の中心となる。その他の画素は近傍で近い方の明るさ
を持つ画素と同じ明るさとなるために、前記領域は次第
に拡大してゆく。上記の演算処理を適当な回数繰り返す
と、一つの領域内の画素はすべて同じ明るさを持つよう
になるために、容易に領域の境界を決定することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。記憶
装置！ｆｆ１１０１から取り出され演算部１０２で処理
された画像データは、遅延素子１０３を通り、記憶部ｆ
［！１０１に戻されるにの一種の処理を全画素に対し数
回行うことにより領域分割を行う。

演算部１０２での演算につき詳細に説明する。

記憶装置１０１に蓄えらでいる画像データは縦・横方向
にｍ個のデータを持つｍ　Ｘ　ｍの二次元配列データで
あるとする。この（ｉ、ｊ）番目の画素の持つ明るさデ
ータをＩ（ｘ、ｊ）と表現するとき、近傍の画素の明る
さに応じて、第（１）式に従ってＩ（ｉｔｊ）をＩ’　
（ｘｙｊ）におきかえる。

・・・（１） ここに、 ・・・（２） である。すなわち、第２図に示す画像２０１の（ｘｔ　
ｊ）番目の画素を含む近傍の９画素について、最大の明
るさＩＩＩ＆ｘと最小の明るさｌ１１１ｎ　を求め、Ｉ
（ｘｙｊ）をＩ　ｗａｘとｌｌｌ１ｎの近い方の値とお
きかえる。

第（１）式による処理の効果について説明する。

第３図に示す画像２０１は４つの領域３０１〜３０４で
構成されている。それぞれの領域内にある画素の明るさ
がすべて同じであるなら、画像２０１は容易に４つの領
域に分割することができる。しかし、一般には、第４図
に示す画像２０１のＡ−Ａ’における明るさの変化のよ
うに、同一の領域の中でも明るさは画素によって異なる
。さらに、領域の境界の部分では明るさは徐々に変化し
てゆく、従って、単純に同じ明るさの画素は同じ領域と
いうようにして領域分割を行うことはできない、第（１
）式による処理を繰り返すと、領域内の最小の明るさま
たは最大の明るさの画素を中心として、次第に同じ明る
さの画素が増えてゆく、また、領域と領域の境界部分も
近い明るさの領域の値に変化してゆく。適当な回数の処
理を行った後は、第４図にデータは第５図のように変化
してゆく、第５図のように変化した画像データを用いて
、各画素の明るさと隣あった画素の明るさとを比較し、
ある適当な値以上の差があれば、その画素と画素の間を
領域の境界とすることにより、容易に領域の分割を行う
ことができる。

演算部１０２はマイクロコンピュータなどを用いて、ソ
フトウェアにより処理を行ってもよいし、電子回路によ
るハードウェアで行うこともできる。

ハードウェアの構成例を第６図に示す６画像のデータは
記憶部１０１から、１番目のラインのデ−夕を（ｌｔｉ
）ｔ（Ｌｉ）？・・・・・・（ｍ、１）と読み出し。

同様に次々と２番目からｍ番目のラインのデータを読み
出して演算部１０２に送る。演算部１０２に送られたデ
ータを、１ライン分の遅延素子６０１と６０２を通すこ
とにより、処理ユニット６０３と６０４には、（ｉｆｊ
−１）Ｉ　（ｉ＃ｊＬ　（ｉ、ｊ＋１）というｊ方向に
１ライン分ずつずれた３個の画素の明るさデータが取り
出される。処理ユニット６０３は３個の明るさデータの
うちから最大のものを選ぶ処理を行い、処理ユニット６
０４は最小のものを選ぶ処理を行う、６０５〜６０Ｂは
データを１つ蓄えておく記憶素子であり、処理ユニット
６０３と６０４で処理された結果が順次蓄えられる。

処理ユニット６０９および６１０は処理ユニット６０３
および６０４とそれぞれ同じ処理を行う。

すなわち、処理ユニット６０９は、処理ユニット６０３
から送られる連続した３個のデータから最大のものを選
び、処理ユニット６１０は、処理ユニット６０４から送
られる連続した３個のデータから最小のものを選ぶ、結
局、処理ユニット６０９および６１０の出力は、第２図
に示すような３×３の領域内の画素の最大明るさおよび
最小明るさである。処理ユニット６１２は３×３の領域
の中心画素の明るさと処理ユニット６０９，６１０の出
力とを比較し、Ｉ（ｉｔｊ）に近い方のデータを出力す
る。なお、遅延素子６１１は処理ユニット６０９．６１
０の出力と比較する画素データのタイミングを合わせる
ためのものである。

第（１）式と第（２）式による処理は次のように簡略化
することもできる。まず、ｉの方向に連続した３画素を
考え、 ・・・（３） によりＩ　ｍａｘ　＃　ｌｍ１ｎを求めて第（１）式に
よりＩ（ｘｙｊ）をおきかえる。次に、ｊの方向に連続
した３画素を考え、 によりＩ　ｓｔａｇ　ｔ　Ｉｍｔｎ　を求めて第（１）
式によりＩ（ｘ、ｊ）をおきかえる１以上の処理を適当
な回数繰り返すことにより、第（２）式により１．口。

１１１１１を求めた場合と類似した結果を得ることがで
きる。

第（３）式と第（２）式による処理は、第７図に示すよ
うなハードウェアで構成できる。７０１および７０２は
データを一つづつ蓄える記憶素子、７０３は遅延素子で
ある。従って、連続した３個のデータが処理ユニット６
０３および６０４に送られる。処理ユニット６０３，６
０４の出力であるＩ　ｍＪＬ！およびＩ　ｍｔｎとＩ（
ｉ、ｊ）を、処理ユニット６１２で比較することにより
、Ｉ（ｘｙｊ）に近い方の値を出力する。第（４）と第
（２）式による処理は１画像のデータをｊ方向に取り出
せば、第７図のハードウェアがそのまま使える。また、
ｉ方向にデータを取り出す場合は、第７図の記憶素子７
０１，７０２を１ライン用の遅延素子とおきかえればよ
い。

以上述べたように、本実施例によれば簡単な演算を繰り
返すことにより、高速にしかも安価な装置で画像の領域
分割を行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、画像に対する領域分割を簡単な演算で
行えるため、安価で小型な処理装置を構成できる効果で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置構成ブロック図、
第２図、第３図は実施例による処理を説明する図、第４
図は第３図のＡ−Ａ’における明るさの変化を示す図、
第５図は処理結果に対する第３図Ａ−Ａ’における明る
さの変化を示す図。 第６図は一実施例におけるハードウェアの構成を示すブ
ロック図、第７図は他の実施例におけるハードウェアの
構成を示すブロック図である。 １０１・・・画像の記憶装置、１０２・・・領域分割を
行→ｉ 弔４図 １５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像を構成する各画素に対し、該画素を中心とする
   小領域内の画素から最大の明るさと最小の明るさを求め
   、該各画素の明るさに近い画素の値を該各画素の明るさ
   としておきかえる処理を、画像内の全画素に対して複数
   回繰り返し、得られた画像から同じ明るさを持ちしかも
   隣接している画素の集まりを一つの領域として抽出する
   ことを特徴とする画像処理装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置において
   、各画素を中心とする小領域を３×３とすることを特徴
   とする画像処理装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置において
   、各画素を中心として横方向の３画素を小領域とした処
   理と、縦方向の３画素を小領域とした処理を交互に複数
   回繰り返すことを特徴とする画像処理装置。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項記載の画像処理装置
   において、明るさの値の差が一定値以内の隣接した領域
   は同一の領域とすることを特徴とする画像処理装置。