KR100243194B1 - 비트맵영상에서연결요소를구하는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비트맵 영상에서 연결요소를 구하는 방법에 관한 것으로서, 특히 한 화소당 한 비트로 된 비트맵 영상으로부터 별도의 변환 작업없이 직접적으로 연결요소를 구하기 위한 방법으로 영상의 스캔 라인에 대한 모든 런을 구하는 단계; 스캔 라인의 런을 차례로 검사하면서 검은 화소의 런인 경우, 현재 스캔 라인의 런이 직전 스캔 라인의 최소 사각형 좌표와 연결되어 있는지를 검사하여 연결되어 있으면 서로 연결된 전체를 포함하는 최소 사각형 좌표를 구하여 현재의 스캔 라인에 두고, 연결되어 있지 않으면 현재의 런을 최소 사각형 좌표으로 하여 현재의 스캔 라인에 두는 단계; 직전 스캔 라인이 갖는 최소 사각형 좌표 중 현재의 스캔 라인의 검은 화소의 런과 결합되지 않은 것을 찾아 이를 연결요소로 하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 종래의 기술이 한 화소당 한 비트로 표현된 영상을 한 화소당 한 바이트 또는 두 바이트로 표현된 영상으로 바꾸어 처리함으로써 요구되었던 많은 메모리는 필요하지 않으며, 영상에 대한 단 한번의 스캔으로 연결요소를 구할 수 있어 수행 속도를 향상시킬 수 있다.

Description

비트맵 영상에서 연결요소를 구하는 방법{Method of obtaining the connected component in bit-map image}

본 발명은 비트맵 영상(Bit Map Image)에서 연결요소(Connected Component)를 구하는 방법에 관한 것으로서, 특히 한 화소당 한 비트로 된 비트맵 영상으로부터 별도의 변환 작업없이 직접적으로 연결요소를 구하기 위한 방법이다.

연결요소라 함은 흑백 비트맵 영상에 있어서 서로 연결된 검은 화소들의 집합을 말하는 것으로 그 하나 하나는 독립된 상태로 존재하여야 한다. 연결요소에 대한 정보는 통상 그 연결요소를 포함하는 최소 사각형의 좌표점, 즉 좌상 좌표점과 우하 좌표점으로 대표된다. 연결요소는 이미지 프로세싱, 비젼(vision) 등에 사용되는 기초 요소로서, 흑백 영상에서 검은 부분들에 대한 정보를 모아 그것이 나타내는 내용이 글자인지 그림인지 또는 표인지 등을 판별하는 기준으로 삼는 것이다.

비트맵 영상에서 연결요소를 구하는 방법들을 레이블링(Labelling)이라고 하는데, 이는 주로 영상 처리에 사용되는 기본적인 기능으로서 문서 인식 시스템에서의 문서구조분석, 비젼 시스템에서 영상의 전처리 및 전표 인식 등 카메라나 스캐너로부터 읽어들인 영상을 처리하는 모든 산업 분야에서 이용이 가능하다.

일반적으로 비트맵 영상은 한 화소당 하나의 비트로 표현한다. 비트맵 영상에서 연결요소를 구하는 종래의 방법은 먼저 한 화소당 하나의 비트로 표현된 영상을 한 화소당 한 바이트 또는 두 바이트를 가지는 영상으로 변환한다. 즉, 한 화소에 대하여 한 비트의 이진수로 표현된 영상을 한 화소에 한 바이트 또는 두 바이트로 표현된 0 또는 1의 이진 정수로 표현함으로서 향후 각 검은 화소에 일정한 번호를 넣을 수 있는 공간을 확보한다. 그런 다음 서로 연결된 검은 화소에 대해서는 같은 번호(통상 2 이상의 이진 정수)를 부여함으로써 연결되지 않은 검은 화소와 서로 구별되게 한다. 이때 같은 번호를 가진 화소들을 찾으면 각각이 하나의 연결요소가 되며 하나의 검은 화소를 시작으로 연결된 검은 화소들의 경계를 추적하여 연결요소에 대한 정보를 구할 수 있다.

이와같은 종래의 기술은 한 화소당 한 비트로 표현된 영상을 한 화소당 한 바이트 또는 두 바이트로 표현된 영상으로 바꾸어 처리를 하여야 하므로 매우 많은 메모리가 새로 필요하고, 영상의 변환과정과 연결요소에 대한 정보를 구하는 과정이 분리되어 그 처리 속도도 느린 단점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 연결요소에 대한 정보로서 많이 사용되는 것은 연결된 검은 화소를 둘러싸는 최소 사각형 좌표라는 점에서 착안하여 한 화소당 한 비트로 된 실제의 비트맵에서 직접 연결요소를 구하고 최소 사각형 좌표를 얻음으로써 별도의 많은 메모리를 요구하지 않고 수행 속도를 빠르게 할 수 있는 비트맵 영상에서의 연결요소를 구하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 방법을 시간에 따른 동작으로 나타낸 순서도.

상기의 목적을 달성하기 위하여 한 화소당 한 비트로 된 비트맵 영상으로부터 이미지 프로세싱 또는 비젼 등에 사용하는 기초 자료로써 이용되는 연결요소를 구하는 방법은 상기 영상의 스캔 라인에 대한 모든 런을 구하는 제1단계; 스캔 라인의 런을 차례로 검사하면서 검은 화소의 런인 경우, 현재 스캔 라인의 런이 직전 스캔 라인의 최소 사각형 좌표와 연결되어 있는지를 검사하여 연결되어 있으면 서로 연결된 전체를 포함하는 최소 사각형 좌표를 구하여 현재의 스캔 라인에 두고, 연결되어 있지 않으면 현재의 런을 최소 사각형 좌표으로 하여 현재의 스캔 라인에 두는 제2단계; 직전 스캔 라인이 갖는 최소 사각형 좌표 중 현재의 스캔 라인의 검은 화소의 런과 결합되지 않은 것을 찾아 이를 연결요소로 하는 제3단계; 및 영상의 모든 스캔 라인에 대하여 상기 제1단계, 제2단계, 제3단계를 반복하는 제4단계를 포함함을 특징으로 한다.

여기에서 런이라 함은 하나의 스캔 라인 내에서 서로 연속하는 흰 화소의 집합 또는 검은 화소의 집합을 의미한다. 따라서, 검은 화소의 런이라 함은 하나의 스캔 라인 내에서 흰 화소와 분리되어 연결된 검은 화소의 집합을 의미한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명을 순서도로 작성한 것으로서, 영상에서 연속하는 두 스캔 라인에 대한 검은 화소의 런을 결합함에 의하여 연결요소를 구하는 과정을 나타낸다. 먼저 첫번째 스캔 라인의 모든 런을 구한 후 이를 직전 라인의 최소 사각형 좌표로 두고(100단계), 다음 라인의 런을 차례로 구하면서(110단계,170단계) 그 런이 검은 화소의 런인지 여부를 검사한다(120단계). 검은 화소의 런인 경우에는 현재의 런이 직전 라인의 최소 사각형 좌표와 연결되어 있는지 여부를 검사하여(130단계), 연결되어 있는 경우에는 현재의 런을 포함하는 최소 사각형의 좌표를 다시 구하여 이를 현재의 스캔 라인에 두고(140단계) 연결되어 있지 않은 경우에는 현재의 런을 최소 사각형 좌표으로 하여 현재의 스캔 라인에 둔다(150단계). 현재의 스캔 라인에 더 이상의 런이 없으면(160단계) 직전 스캔 라인이 갖는 최소 사각형 좌표 중 현재의 스캔 라인의 검은 화소의 런과 결합되지 않은 것을 찾아 이를 연결요소로 둔다(180단계). 이러한 과정을 영상의 모든 스캔 라인에 대하여 반복한 다음(190단계,200단계) 마지막 스캔 라인까지 마친 후에는 마지막 스캔 라인의 검은 화소의 런과 연결된 최소 사각형 좌표를 찾아 이를 연결요소로 둔다(210단계).

따라서, 본 발명에 의하면 직전 스캔 라인에 대한 정보와 현재의 스캔 라인의 런에 대한 정보만 관리하면서 연결요소를 구할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 기술이 한 화소당 한 비트로 표현된 영상을 한 화소당 한 바이트 또는 두 바이트로 표현된 영상으로 바꾸어 처리함으로써 요구되었던 많은 메모리는 필요하지 않으며, 단지 연속하는 두 스캔 라인 내의 런에 대한 정보를 저장하기 위하여 필요한 메모리만으로 연결요소에 대한 정보를 구할 수 있다. 뿐만 아니라 영상의 변환 과정이 필요없고 영상에 대한 단 한번의 스캔으로 연결요소를 구할 수 있어 수행 속도를 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 한 화소당 한 비트로 된 비트맵 영상으로부터 연결요소를 구하는 방법에 있어서,

   상기 영상의 현재의 스캔 라인에 대한 모든 런을 구하는 제1단계;

   현재의 스캔 라인의 런을 차례로 검사하면서 검은 화소의 런인 경우, 현재 스캔 라인의 런이 직전 스캔 라인의 최소 사각형 좌표와 연결되어 있는지를 검사하여 연결되어 있으면 서로 연결된 전체를 포함하는 최소 사각형 좌표를 구하여 현재의 스캔 라인에 두고, 연결되어 있지 않으면 현재의 런을 최소 사각형 좌표으로 하여 현재의 스캔 라인에 두는 제2단계;

   직전 스캔 라인이 갖는 최소 사각형 좌표 중 현재의 스캔 라인의 검은 화소의 런과 결합되지 않은 것을 찾아 이를 연결요소로 결정하는 제3단계;

   영상의 모든 스캔 라인에 대하여 상기 제1단계 내지 제3단계를 반복하는 제4단계; 및

   마지막 스캔 라인의 검은 화소의 런과 결합된 최소 사각형 좌표를 찾아 연결요소로 결정하는 제5단계를 포함함을 특징으로 하는 연결요소를 구하는 방법.