JPS63198171A

JPS63198171A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS63198171A
Application number: JP62030944A
Authority: JP
Inventors: Tei Satake; 禎佐竹; Satoshi Furukawa; 聡古川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-08-16
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2573199B2

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】（技術分野）本発明は、物体を撮像して得られる２値画像を処理して
、複数個の物体を分離し、各物体について面積や重心座
標等の特徴量を計算するための画像処理装置に関するも
ので：ｐ、る− （背景技術）従来、この種の特徴量計算のための画像処理装置におい
ては、物体を撮像して得られた入力ビデオ信号を２値化
した２値画像について、各画素毎にその周辺の画素との
結合関係を調べることにより、連結領域毎にラベルを付
けて分離するラベル付は処理を行い、その後、ラベル付
けされた各連結領域毎に面積や重心座標等の特徴量を計
算する方式が用いられていた。ところが、このようなラ
ベル付けをマイクロコンピュータのソフトウェア処理に
よって実行すると、非常に時間が掛かるという問題があ
った。

そこで、このような問題を解決するために、２値画像信
号が°゛０”から１”に変化する点と、“０”から“１
”に変化する点とを検出する端点検出器を用いたラベル
付は装置が提案されている（特開昭６１−７２４８９号
公報讐照）が５端点検出器により検出された端点の水平
方向座標からその周辺の画素との連結状態を判定する条
件が複雑であるために、ハードウェアの構成が複雑にな
るという欠点があった。

（発明の目的）本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、簡単な前処理用のハードウェ
アと後処理用のソフトウェアとを組み合わせて高速度で
物体の特徴量を計算できるようにした画像処理装置を提
供するにある。

（発明の開示）本発明に係る画像処理装置にあっては、上記の目的を達
成するために、第１図に示すように、２値画像を記憶す
る２値画像メモリー１と、２値画像メモリー１に記憶さ
れた２値画像について少なくとも縦横２画素分の大きさ
を有するウィンドウを走査させて２値画像中の物体の特
微量計算に必要な処理点に分類コードを与える処理点分
類手段２と、処理点分類手段２にて得られた分類コード
を各処理点の座標と共に記憶する処理点テーブル３と、
処理点テーブル３の記憶内容から物体の特徴量を計算す
るテーブル処理手段４とを有して成るものである。

本発明はこのように、２値画像に少なくとも２×２の大
きさを有するウィンドウを走査させることにより、２値
画像中の物体の特徴量を計算するために何らかの処理を
必要する処理点を探し、その処理点の種類を示す分類コ
ードを処理点の座標と共に記録した処理点テーブル３を
生成し、この処理点テーブル３のデータを用いて、各物
体の特徴量を求めるようにしたものである。処理点テー
ブル３を生成するまでの処理は、簡単なハードウェアに
よって高速度で行うことができる。また、生成された処
理点テーブル３のデータを用いれば、簡単なソフトウェ
ア処理によって、物体の面積や重心位置等の特徴量を計
算できるものである。

Ｋ１涯以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図に基づいて説
明する。第１図は本実施例の基本構成図である。２値画
像メモリー１に記憶された２値画像より、２×２のウィ
ンドウ成分を取り出して、処理点分類手段２によって、
処理点の分類を行い、処理点テーブル３へ処理点のＸ座
標とＹ座標及び分類コードを書き込む０次に、この処理
点テーブル３の記憶内容を利用してテーブル処理手段４
によって、各物体へのラベル付けを行い、その特徴量を
計算する。

第２図は、本実施例においてラベル付けのために用いる
処理点の分類コードを示している。第２図において、゛
田°“の字型の枠は、２値画像メモリー１より取り出し
な２×２のウィンドウ成分であり、ブランク゛口”はそ
の成分が０”であることを示し、斜線を施した部分゛■
”はその成分が“１”であることを示し、記号“×“を
付した部分はその成分が０″又は°１″であることを示
している。２値画像メモリー１から取り出しな２×２の
ウィンドウ成分であるから、全部で２”＝１６通りの可
能性があるが、４連結のラベル付けという観点から処理
点を５種類に分類する。

ウィンドウの走査は、通常のテレビジョンの走査方式と
同様に、画面左側から画面右側に向けての水平方向走査
を画面上側から画面下側に至るまで繰り返すようにして
走査する。２×２のウィンドウの右下の点が着目点であ
る。この着目点とその左側の点が０′°である場合には
、分類コード０を与える。また、着目点とその左側の点
が“１′°であり、着目点の上側の点が゛Ｏパである場
合にも、分類コードＯを与える。さらに、着目点が“１
′であり、他の３点も１”である場合にも、分類コード
Ｏを与える。この分類コード０を付された点は、特微量
計算のための処理には必要でないので、処理テーブル３
には記録されない。余り複雑でない２値画像の場合、分
類コード０を与えられる画素の数が圧倒的に多く、これ
らが処理点テーブル３に記録されないために、処理点テ
ーブル３の記憶容量は余り大きくなくても良いものであ
る。

次に、着目点が１”であり、着目点の左側及び上側の点
が“０”の場合には、ラベル付けの開始を示す分類コー
ド１を与える。着目点が′１°°であり、着目点の左側
の点がパ０”であり、着目点の上側の点が“１”である
場合には、既に付けた上側のラベルと同じラベル付けの
開始を示す分類コード２を与える。着目点の左上側の点
が０“′であり、着目点を含めた他の３点が“１”であ
る場合には、ラベルの連結を示す分類コード３を与える
。着目点が“０”であり、着目点の左側の点が１”であ
る場合には、ラベル付けの終了を示す分類コード４を与
える。

分類コードが１以上の処理点については、特徴量の計算
に必要であるので、着目点のＸ座標とＸ座標、及び、分
類コードを、第３図に示すような構成の処理点テーブル
３に書き込む。この処理点テーブル３に記憶されたデー
タは、特徴量の計算に必要なデータばかりが集め゛られ
ているので、その後の特徴量計算の処理を非常に簡単に
行うことが可能となる。

第４図は処理点分類手段２の概略構成を示すブロック図
である。１は２値画像メモリーであり、３は処理点テー
ブルである。走査クロック５によって、水平方向走査用
のＸ座標カウンタ６をカウントアツプし、このカウンタ
６からのキャリー７によって、垂直方向走査用のＸ座標
カウンタ８をカウントアツプする。この両カウンタ６．
８の出力をアドレスとして、２値画像メモリー１をアク
セスし、２値画像メモリー１から２×２の大きさのウィ
ンドウ成分９を取り出す０分類コードデコーダ１０は、
ウィンドウ成分９の値から、第２図に示すような分類コ
ードを出力して、処理点テーブル３へ送ると共に、比較
器１１にも分類コードを送る。比較器１１は分類コード
が１以上のときにのみパルスを発生して、テーブル用カ
ウンタ１２をカウントアツプし、このタイミングで、分
類コード、Ｘ座標、Ｘ座標を処理点テーブル３に書き込
む、このようにして、簡単なハードウェアによって、２
値画像メモリー１から実時間で第３図に示すような処理
点テーブル３が生成される。

次に、この処理点テーブル３を利用して、実際のラベル
付は処理を行うためのラベルテーブルの構成を第５図に
示す、ラベルテーブルには、１つのラン（同じラベル値
が連続した状Ｒ）に対し、ランの始まるＸ座標とＸ座標
及びそのランの長さ、そのランに対するラベルの値が格
納される。

第６図は、第３図に示す処理点テーブル３から第５図に
示すラベルテーブルを作成するためのソフトウェア処理
の流れ図である。まず、処理点テーブル３から処理点を
１個ずつ読み出し、その処理点のＸ座標を変数Ｘへ、Ｘ
座標を変数Ｙへ、分類コードを変数Ｃへ代入する。

分類コードが１の場合には、第２図からも分かるように
、ランの開始点であるので、ラベルカウンタＮをカウン
トアツプし、ランの開始点のＸ座標を変数Ｆに代入し、
このランに対するラベルＬとして、ラベルカウンタＮの
値を代入する。

分類コードが２の場合は、分類コードが１の場合と同様
に、ランの開始点であるが、分類コードが１の場合と異
なるのは、現在の着目点の上の点も１”であるために、
このランに与えるべきラベルは上の点と同じラベルにし
なければならないことである。このため、変数ＦにＸ座
標を代入し、ラベルＬには、上の点と同じラベルの値を
代入する。このラベルの値は、ラベルテーブルにおける
ｘｉ凛をＸＴ、Ｘ座標をＹ、、ランの長さをＷＴ、ラベ
ルの値をＬ工として、ＸＴ≦Ｘ≦ＸＴ＋ＷＴ−１ＹＴ＝Ｙ　　　１となるような点（ＸＴＩＹＴ）のラベル値り、であるの
で、これをラベルテーブルから読み出して代入すれば良
い。

分類コードが３の場合には、現在の着目点において、左
側の点のラベルと上側の点のラベルが統合される場合で
ある。このとき、上側の点のラベルの値Ｌｕは分類コー
ド２の場合に述べたのと同じ方法で求めることができ、
このラベルの値Ｌｕと左側の点のラベルの値しに対し、
小さい方をこの着目点の値とすると同時に、ラベルテー
ブルの中で大きい方のラベルの値を、この小さい方のラ
ベルの値に付は変える。この処理によって、異なった２
つのラベルの統合ができる。

分類コードが４である場合には、現在の着目点の左側の
点でランが終了してしまっている場合である。この時点
でラベルテーブルへ、ランの開始点のＸ座標とＸ座標、
ランの長さ、このランに与えるべきラベルの値を書き込
む。

以上の処理を、処理点テーブル３に記録された全ての処
理点について実行すれば、全てのランについて、その開
始点の座標と、ランの長さ、そのランのラベルの値が求
められ、これらがラベルテーブルに格納される。このと
き、ラベルテーブル上のラベルの値は、ラベルの統合が
あった場合には、統合された側のラベルが欠番となって
おり、全体として連続番号とはなっていないので、この
時点でラベルが連続番号となるように、ラベルの付は変
えを行っても良い。

このようにして、ラベル・テーブルを構成すれば、各ラ
ベルを付された物体の特徴量は容易に求めることができ
る。たとえば、各ラベルを付された物体の面積（画素数
〉は、そのラベルを付されたランの長さの和を取れば、
即座に求めることができる。また、各ラベルを付された
物体の重心位置は、そのラベルを付されたランの重心位
置として求めることができる。

なお、第２図の処理点を若干変更することによって、４
連結のラベル付けだけではなく、８連結のラベル付けの
場合でも同様な構成でラベル付は処理を行えることは明
らかである。

（発明の効果）本発明は上述のように、２値画像について少なくとも縦
横２画素分の大きさを有するウィンドウを走査させて２
値画像中の物体の特徴量計算に必要な処理点に分類コー
ドを与えて、得られた分類コードを各処理点の座標と共
に記憶した処理点テーブルを生成し、この処理点テーブ
ルの記憶内容から物体の特徴量を計算するようにしたか
ら、簡単なハードウェアにより処理点テーブルを作成し
、この処理点テーブルの記憶内容から簡単なソフトウェ
ア処理によって２値画像に対するラベル付けを行うこと
が可能となり、ラベル付けされた部分の面積や重心位置
等の特＠、ｔを容易に計算することができるという効果
がある。また、ラベル付けされた結果を、ラベル画像と
して記憶する必要がないので、必要なメモリー容量が少
なくて済み、画像メモリーをアクセスしなくても良い分
だけ、高速に処理できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の基本構成を示すブ
ロック図、第２図は同上に用いる処理点の分類を示す説
明図、第３図は同上に用いる処理点テーブルの内容を示
す説明図、第４図は本発明の一実施例のブロック図、第
５図は同上の画像処理装置にて生成されるラベルテーブ
ルの内容を示す説明図、第６図は同上のラベルテーブル
生成の処理を説明するための流れ図である。１は２値画像メモリー、２は処理点分類手段、３は処理
点テーブル、４はテーブル処理手段である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２値画像を記憶する２値画像メモリーと、２値画
像メモリーに記憶された２値画像について少なくとも縦
横２画素分の大きさを有するウィンドウを走査させて２
値画像中の物体の特徴量計算に必要な処理点に分類コー
ドを与える処理点分類手段と、処理点分類手段にて得ら
れた分類コードを各処理点の座標と共に記憶する処理点
テーブルと、処理点テーブルの記憶内容から物体の特徴
量を計算するテーブル処理手段とを有して成ることを特
徴とする画像処理装置。