KR20000056676A - A parallel thinning method using weighted value - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A parallel thinning method using weight value is provided to cut information content requested for automatic recognition of image pattern to minimum information content, by granting weight value related to the number of neighbor pixel to outer pixel and then deleting the pixel satisfied to specific condition from outer line at the same time. CONSTITUTION: A parallel thinning method using weight value comprises the steps of: first determining a weight value of respective black pixel to image pattern inputted from an image input device; second checking deleting condition corresponding to the weight value and deleting the corresponding pixel if the outer pixel is satisfied to the deleting condition; third determining the weight value of respective black pixel;fourth checking deletion condition corresponding to the weight value and deleting the corresponding pixel if the outer pixel is satisfied to the deleting condition; and fifth granting again the weight value until there is no outer pixel satisfied to the deleting condition fifth and repeating the third and fourth step.

Description

가중치를 이용한 병렬 세선화 방법{A parallel thinning method using weighted value}A parallel thinning method using weighted value}

본 발명은 문자 인식, 회로 기판의 결점 검사, 지문 인식 등 여러 분야에서 광범위하게 사용될 수 있는 디지털 이미지의 세선화 방법에 관한 것으로서, 특히 외곽 화소에 그 인접 화소의 개수에 관계되는 가중치를 부여하여 외곽선으로부터 특정 조건을 만족시키는 화소들을 동시에 제거함으로써, 이미지 패턴의 자동 인식을 위해 필요한 정보의 양을 최소한의 양으로 줄일 수 있도록 한 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for thinning a digital image that can be widely used in various fields such as character recognition, defect inspection of a circuit board, fingerprint recognition, and the like. The present invention relates to a parallel thinning method using weights that simultaneously removes pixels satisfying a specific condition from a target, thereby reducing the amount of information necessary for automatic recognition of an image pattern to a minimum amount.

일반적으로, 외곽 화소를 삭제하면서 이진 이미지를 세선화시키는 방법에 있어서는 다음과 같은 주요한 평가를 고려해야 한다.In general, in the method of thinning a binary image while deleting outer pixels, the following main evaluations should be considered.

첫번째, 본래의 모양과 토폴로지(topology)를 잃지 않아야 한다.First, you must not lose your original shape and topology.

두번째, 외곽 화소가 최소한의 두께(unit pixel width)로 남아야 한다.Second, the outer pixel must remain at the minimum unit width.

세번째, 가장 근접한 중심선을 찾아야 한다.Third, find the nearest centerline.

네번째, 잡음으로부터 영향을 적게 받아야 한다.Fourth, it should be less affected by noise.

다섯번째, 처리 효율이 좋아야 한다.Fifth, the treatment efficiency should be good.

상술한 다섯가지 요건을 최대한 만족해야만 효율성, 정확성 및 수행 속도의 향상을 성취할 수 있게 되는 것이다.The five requirements described above must be met as much as possible to achieve improvements in efficiency, accuracy and performance.

한편, 종래의 디지털 이미지 패턴의 세선화는 화소에 기반을 둔 반복적 외곽화소 제거 세선화 방법과, 화소에 기반을 두지 않는 세선화 방법으로 크게 나눌 수 있다.On the other hand, the thinning of the conventional digital image pattern can be largely divided into a pixel-based iterative outer pixel removal thinning method and a pixel-based thinning method.

화소를 기반으로 하지 않는 방법은 각 화소들을 검사하지 않고 직접 중앙선을 찾는 방법이다.The non-pixel-based method finds the centerline directly without examining each pixel.

그러나, 화소를 기반으로 하지 않는 방법은 계산 복잡도가 낮은 반면 스트로크가 스캔 라인에 평행할 때, 잡음을 생성할 수 있다는 단점이 있다. 특히 매우 다양한 모양이나 두께를 가지는 스트로크에는 부적당하다.However, the non-pixel based method has the disadvantage of low computational complexity while producing noise when the stroke is parallel to the scan line. In particular, it is unsuitable for strokes having a wide variety of shapes and thicknesses.

한편, 화소에 기반을 둔 반복적 외곽 화소 제거 세선화 방법은 골격선이 남을 때까지 불필요한 화소를 반복적으로 제거해 나가는 방법으로서, 이러한 반복적 외곽 화소 제거에 기반을 둔 세선화 방법은 순차 세선화 방법과 병렬 세선화 방법으로 구분할 수 있다.Meanwhile, the pixel-based iterative outer pixel elimination thinning method is a method of repeatedly removing unnecessary pixels until a skeleton line remains, and the thinning method based on such iterative outer pixel elimination is parallel with the sequential thinning method. It can be divided by thinning method.

순차 세선화 방법에 있어서, n차 화소의 제거는 그때까지 행해졌던 모든 화소 제거에 영향을 받지만, 병렬 세선화 방법에 있어서는 n차 화소의 삭제는 단지 (n-1)번째 반복의 결과에만 의존한다.In the sequential thinning method, the removal of the n-th order pixel is affected by all the pixel removals performed up to that time, but in the parallel thinning method, the deletion of the n-th order pixel depends only on the result of the (n-1) th iteration. .

그렇기 때문에, 모든 화소들은 각각의 반복에서 병렬적이며 독립적으로 검사된다. 일반적인 병렬 세선화 방법의 단점은 연결성 유지를 위해서 이웃한 8 화소 뿐만아니라 다음 이웃(24화소)까지 검색해야 한다는 점이다.As such, all pixels are examined in parallel and independently at each iteration. The disadvantage of the general parallel thinning method is that not only neighboring 8 pixels but also the next neighbor (24 pixels) must be searched to maintain connectivity.

한편, 이러한 문제를 해결하기 위해서 대부분의 병렬 세선화 방법들은 두 단계 또는 네 단계의 부 반복 단계를 거친다. 최근의 단일 반복 세선화 방법으로 장(Jang)이 개발한 방법이 있다. 이 세선화 방법은 연결성 유지, 단위 두께(unit pixel width)로의 세선화, 잡음 처리 능력 등 좋은 세선화 능력을 갖는 세선화 방법이다.In order to solve this problem, most of the parallel thinning methods go through two or four sub- iterations. The recent single iterative thinning method has been developed by Zhang. This thinning method is a thinning method having good thinning ability, such as maintaining connectivity, thinning to unit pixel width, and noise processing capability.

그러나, 이 방법은 24-이웃 화소까지 검사해야만 하며, 또한 연결성 유지를 위해 삭제된 화소를 복원하는 과정을 거쳐야만 하는 문제점을 갖고 있다.However, this method has a problem of having to check up to 24-neighbor pixels and also having to recover deleted pixels to maintain connectivity.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이진 이미지의 외곽선 세선화시 입력되는 이미지의 흑/백 화소중에서 각 흑화소에 인접 흑화소의 개수와 관계되는 가중치를 부여하고, 화소들의 삭제시 모든 삭제 조건을 다 검색하는 것이 아니라 각 가중치에 대응하여 정의된 검사 플레이트 발견시 해당 삭제 조건만을 검사하여 삭제 조건을 만족하는 경우에만 해당 화소를 삭제함으로써, 화소 복원 과정을 거치지 않으면서도 필요한 이미지 패턴 정보의 양을 최소의 양으로 줄일 수 있도록 한 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to give weights related to the number of adjacent black pixels among the black / white pixels of the input image when thinning the outline of the binary image, and to delete all the pixels Instead of retrieving the deletion conditions, only when the detection condition is defined corresponding to each weight, only the corresponding deletion condition is checked, and the corresponding pixel is deleted only when the deletion condition is satisfied. It is to provide a parallel thinning method using a weight to reduce the amount to the minimum amount.

도 1은 본 발명에 따른 가중치를 이용한 병렬 세선화 과정을 도시한 흐름도.1 is a flowchart illustrating a parallel thinning process using weights according to the present invention.

도 2a는 입력된 이진 이미지에 대한 화소 블록.2A is a pixel block for an input binary image.

도 2b는 3×3 템플리트에서 화소 p의 8-이웃 화소를 표시한 화소 블록.2B is a pixel block representing 8-neighboring pixels of pixel p in a 3x3 template.

도 2c는 5×5 템플리트에서 화소 p의 24-이웃 화소를 표시한 화소 블록.2C is a pixel block representing 24-neighbor pixels of pixel p in a 5x5 template.

도 2d는 도 2a에 가중치를 부여한 화소 블록.FIG. 2D is a pixel block weighted to FIG. 2A; FIG.

도 2e는 본 발명에 따른 3×3 템플리트 설명을 위한 템플리트 블록.2E is a template block for describing a 3 × 3 template in accordance with the present invention.

도 3a는 두 화소 두께의 수직 이미지를 갖는 이진 이미지에 대한 화소 블록.3A is a block of pixels for a binary image with a vertical image two pixels thick;

도 3b는 세 화소 두께의 수직 이미지를 갖는 이진 이미지에 대한 화소 블록.3B is a pixel block for a binary image with a vertical image three pixels thick;

도 3c는 도 3a에 가중치를 부여한 화소 블록.3C is a pixel block weighted to FIG. 3A;

도 3d는 도 3b에 가중치를 부여한 화소 블록.3D is a pixel block weighted to FIG. 3B.

도 4는 본 발명에 따른 가중치와 그에 따른 템플리트 및 삭제 조건들을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating weights according to the present invention and templates and deletion conditions according thereto;

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법은, 영상 입력 장치를 통해서 영상 처리 장치로 입력된 이진 이미지 패턴에 대해서 각 흑화소에 인접한 흑화소의 개수를 나타내는 가중치를 부여하는 제 1 단계와, 가중치에 대응하여 기저장된 3×3 블록의 검사 템플리트에 해당되며, 동시에 기저장된 삭제 조건을 만족하면 해당 흑화소를 삭제하는 제 2 단계와, 상기 삭제 조건을 만족하는 흑화소가 없을 때까지 다시 가중치를 부여하고, 흑화소 삭제 단계를 계속적으로 반복하여 수행하되, 흑화소에 인접하는 흑화소가 하나도 없는 가중치를 갖는 흑화소가 상기 삭제 조건을 만족하더라도 삭제하지 않으면서 수행하여 상기 삭제 조건을 만족하는 흑화소가 없으면 세선화 과정을 종료하고 최종적으로 세선화된 이미지 패턴을 출력하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In the parallel thinning method using weights according to the present invention for achieving the above object, a weight indicating the number of black pixels adjacent to each black pixel is given to a binary image pattern input to an image processing apparatus through an image input device. And a second step of deleting the corresponding black pixel if the pre-stored deletion condition is satisfied, and a black pixel satisfying the deletion condition. The weighting is again performed until there is no, and the black pixel deleting step is repeatedly performed, but the black pixel having a weight without any black pixels adjacent to the black pixels is performed without deleting even if the black pixel with the weighting condition is satisfied. If there is no black pixel that satisfies the deletion condition, the thinning process is terminated, and finally the thinned image That made in a third step for outputting a turn-characterized.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가중치를 이용한 병렬 세선화 과정에 대한 흐름도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 스캐너 또는 카메라 등의 영상 입력 장치(002)를 통해서 영상 처리 장치(001)로 입력된 이진 이미지 패턴(003)에 대해서 본 발명에 따라 정의된 가중치를 결정 부여하고(004), 가중치에 따라 메모리(007)에 기저장된 검사 템플리트와 삭제 조건에 의해 각 화소의 삭제 여부가 결정하여 해당 외곽 화소를 삭제하고(005), 세선화 종료 조건(006)을 만족할 때까지 상술한 가중치 결정 단계(004)와 화소 삭제 단계(005)를 계속적으로 반복하여 수행하고, 수행을 종료하면 세선화된 이미지 패턴(008)이 출력 결과로서 얻어진다.1 is a flowchart illustrating a parallel thinning process using weights according to the present invention. As shown in the drawing, a binary image input to an image processing apparatus 001 through an image input apparatus 002 such as a scanner or a camera is illustrated. A weight defined in accordance with the present invention is determined and assigned to the pattern 003 (004), and according to the weight, whether or not to delete each pixel is determined by an inspection template pre-stored in the memory 007 and an erase condition. And the weight determining step 004 and the pixel deleting step 005 are repeatedly performed until the thinning end condition 006 is satisfied (005). 008) is obtained as an output result.

이러한 과정은 다음의 단계로 요약된다.This process is summarized in the following steps.

단계 1. 입력된 이미지 패턴에 대해 각 흑화소의 가중치를 결정.Step 1. Determine the weight of each black pixel for the input image pattern.

단계 2. 외곽 화소들은 각각의 가중치 K를 가지고 있으므로 가중치 K에 해당하는 삭제 조건을 검색하여 만일 그 삭제 조건을 만족하면 삭제.(도 1의 가중치 9를 위한 삭제 조건을 포함하여 삭제하며, 첫 번째 독립 화소는 노이즈 픽셀로 간주하기 위함)Step 2. Since the outer pixels have respective weights K, an erase condition corresponding to the weight K is searched for and deleted if the erase condition is satisfied. Independent pixels are considered noise pixels)

단계 3. 각 흑화소의 가중치를 결정.Step 3. Determine the weight of each black pixel.

단계 4. 외곽 화소들은 각각의 가중치 K를 가지고 있으므로 가중치 K에 해당하는 삭제 조건을 검색하여 만일 그 삭제 조건을 만족하면 삭제.(도 1의 가중치 9를 위한 삭제 조건은 제외하며, 첫 번째 또는 여러 차례를 거쳐서 세선화된 독립 화소는 세선화의 반복 수행 결과로 간주하기 위함으로, 예를 들면 꽉찬 구가 세선화될 경우 하나의 화소로 세선화가 되는데 이 경우에 이 화소의 삭제를 방지하기 위함)Step 4. Since the outer pixels have respective weights K, an erase condition corresponding to the weights K is searched for and deleted if the erase condition is satisfied. Independent pixels thinned in turn are considered to be the result of repetition of thinning. For example, when a full sphere is thinned, it is thinned to one pixel. )

단계 5. 삭제 조건을 만족하는 흑화소가 없을 때까지 단계 3과 단계 4를 계속하여 반복.Step 5. Repeat steps 3 and 4 until there are no black pixels that meet the deletion criteria.

다음에, 본 발명에 따른 가중치를 이용한 병렬 세선화 동작 과정을 상세히 설명한다.Next, a process of parallel thinning using weights according to the present invention will be described in detail.

도 2a는 영상 입력 장치를 통해서 입력된 이진 이미지 패턴이다. 입력된 이진 이미지 패턴은 1로 표시되는 흑화소와 0으로 표시되는 백화소로 구분된다. 즉, 1의 값을 갖는 화소가 외곽선 부분에 해당된다.2A is a binary image pattern input through an image input device. The input binary image pattern is divided into a black pixel represented by 1 and a white pixel represented by 0. FIG. That is, the pixel having a value of 1 corresponds to the outline portion.

이러한 각 화소는 행번호와 열번호를 이용하여 (행번호, 열번호)쌍의 좌표 형태로 나타낼 수 있다.Each pixel may be represented by a coordinate form of a (row number, column number) pair by using a row number and a column number.

도 2b, 2c는 각 화소 p에 인접하는 8-이웃 화소와 각 화소 p에 근접하는 24-이웃 화소에 대한 블록으로서, 특히 도 2b의 8-이웃 화소를 포함하는 3×3 블록은 본 발명에서 가중치를 결정하기 위한 경계 영역을 나타낸다.2b and 2c are blocks for 8-neighbor pixels adjacent to each pixel p and 24-neighbor pixels adjacent to each pixel p, in particular a 3x3 block comprising 8-neighbor pixels in FIG. The boundary area for determining the weight is shown.

즉, 본 발명에 따라 채용된 가중치는 어느 흑화소에 있어서 그 흑화소의 8-이웃에 위치한 흑화소의 개수를 나타낸다. 따라서, 가중치는 0∼8중 하나의 값을 갖게 된다. 그러나, 인접한 화소중 흑화소가 하나도 없는 독립된 흑화소인 경우의 그 화소의 가중치는 0이 되어야 하나, 0은 이미 백화소를 나타내기 위해 사용하기 때문에 독립된 흑화소의 표현을 위해서는 9를 가중치로 사용한다.In other words, the weight employed in accordance with the present invention represents the number of black pixels located in the eight-neighbors of a black pixel. Therefore, the weight has one of 0-8. However, in the case of an independent black pixel having no black pixels among adjacent pixels, the weight of the pixel should be 0. However, since 0 is already used to represent the white pixel, 9 is used as the weight for representing the independent black pixel.

한편, 도 2d는 도 2a에 도시되어 있는 입력 이미지 패턴을 본 발명에 따라 가중치를 부여한 이미지 패턴을 나타낸다.2D illustrates an image pattern in which the input image pattern illustrated in FIG. 2A is weighted according to the present invention.

동 도면에 있어서, 화소 (2,2)의 경우는 도 2a에 도시된 바와 같이 화소 (2,2)를 중심으로 8-이웃 화소중 흑화소의 개수는 3개이므로 그 가중치는 3으로 부여되었으며, 화소 (2,6)의 경우는 도 2a에 도시된 바와 같이 인접한 8-이웃 화소중 흑화소를 하나도 포함하고 있지 않기 때문에 그 가중치가 9로 부여되어 있음을 알 수 있다.In the same figure, in the case of the pixels 2 and 2, as shown in FIG. 2A, the number of black pixels among the 8-neighbor pixels is three because of the weight of the pixel 2, 2, and 3, In the case of the pixels 2 and 6, as shown in FIG. 2A, since the pixel 8 does not include any of the adjacent 8-neighbor pixels, the weight is assigned to 9.

한편, 그 가중치가 1∼7의 값을 가지는 흑화소들 즉, 화소 (5,3)을 제외한 나머지 흑화소들은 외곽 화소라 한다.Meanwhile, the black pixels having a weight of 1 to 7, that is, the remaining black pixels except for the pixels 5 and 3 are referred to as outer pixels.

그리고, 도 2e는 본 발명에 따른 3×3 템플리트 설명을 위한 템플리트 블록으로서, W(p)는 외곽 화소의 가중치를 나타내며 X는 이웃 화소의 가중치를 나타낸다. 따라서 W(p)가 외곽 화소의 가중치이므로 W(p) 만큼의 X가 이웃에 존재해야함을 알 수 있다.2E is a template block for describing a 3 × 3 template according to the present invention, where W (p) represents a weight of an outer pixel and X represents a weight of a neighboring pixel. Therefore, since W (p) is the weight of the outer pixel, it can be seen that X equal to W (p) should exist in the neighborhood.

먼저, 각각의 프로세서가 하나의 화소를 담당하여 세선화를 병렬적으로 처리하게 되는데, 여기서 병렬의 의미는 한번의 반복(iteration), 즉 영상에 대해 여러 번의 세선화 단계를 거치면 하나의 화소를 갖는 결과 영상을 얻을 수 있는데, 각 화소에 대해서 각각의 프로세서들이 동시에 처리할 수 있다는 의미이다.First, each processor takes care of one pixel and processes the thinning in parallel, where the parallel means having one pixel after one iteration, that is, several thinning steps for an image. The resulting image can be obtained, meaning that each processor can process each pixel simultaneously.

그리고, 이러한 화소에 기반을 두고 반복적으로 외곽 화소를 게거하는 병렬 세선화 방법에는 삭제 조건이 필요하다. 어떤 흑화소(외곽 화소)의 삭제 여부는 검사 템플리트와 검사 템플리트와 연관된 삭제 조건에 의해 결정된다. 병렬 세선화 방법은 반복적으로 외곽 화소를 제거하기 때문에 그 수행 성능은 검사 템플리트의 수와 크기에 의존한다.In addition, an erase condition is required for the parallel thinning method of repeatedly removing the outer pixel based on the pixel. The deletion of any black pixel (outer pixel) is determined by the inspection template and the deletion condition associated with the inspection template. Since the parallel thinning method repeatedly removes the outer pixels, its performance depends on the number and size of test templates.

본 발명에 따라 형성된 검사 템플리트는 가중치를 이용하기 때문에, 그 크기와 그 수 또한 줄일 수 있으며, 도 4는 본 발명에 따라 이용되는 가중치에 대응하는 검사 템플리트의 유형 및 삭제 조건에 대한 세부 사항을 보여 주며, 이러한 데이터는 상술한 메모리(007)에 저장되어 있다.Since the test template formed in accordance with the present invention uses weights, its size and number can also be reduced, and FIG. 4 shows details of the type and deletion conditions of the test template corresponding to the weight used in accordance with the present invention. This data is stored in the memory 007 described above.

즉, 본 발명에 따른 검사 템플리트는 3×3 블록 크기를 가지며, 어떤 외곽 화소 p가 가중치 w(p)를 가지면서 외곽 화소 제거를 위한 검사 템플리트중에서 그 형태가 일치하는 검사 템플리트가 있으면 해당 삭제 조건을 만족하는 경우에, 즉 가중치에 대한 검사 템플리트와 삭제 조건을 동시에 만족한다면 그 화소 p는 삭제 가능하게 된다.That is, the inspection template according to the present invention has a 3 × 3 block size, and if there is an inspection template whose shape matches among the inspection templates for removing the outer pixel while the outer pixel p has a weight w (p), the corresponding delete condition is applied. In this case, that is, if the test template for the weight and the deletion condition are satisfied at the same time, the pixel p can be deleted.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 각 가중치에 대한 검사 템플리트 형태와 삭제 조건을 정리하면 다음과 같다.As shown in FIG. 4, the inspection template form and the deletion condition for each weight according to the present invention are summarized as follows.

가중치가 1인 경우에는, 하나의 인접 흑화소 동, 서, 남, 북, 북동, 북서, 남동, 또는 남서 방향에 위치한 8개의 검사 템플리트를 가지고, 삭제 조건은 인접 흑화소의 가중치가 3보다 큰 경우에 삭제한다.If the weight is 1, there are eight test templates located in one adjacent black pixel east, west, south, north, northeast, northwest, southeast, or southwest direction, and the delete condition is that the weight of the adjacent black pixel is greater than three. Delete it.

가중치가 2인 경우에는, 두개의 인접 흑화소가 북동과 동, 북과 북동, 북서와 북, 북서와 서, 서와 남서, 남서와 남, 남과 남동, 남동과 동, 동과 북, 동과 남, 서와 남, 또는 서와 북 방향에 각각 위치하는 12개의 검사 템플리트를 가지고, 상기 12개의 검사 템프리트에 해당하면 삭제한다.If the weight is 2, two adjacent black pixels are northeast and east, north and northeast, northwest and north, northwest and west, west and southwest, southwest and south, south and southeast, southeast and east, east and north, east and east It has 12 test templates located in the south, west and south, or west and north directions, respectively, and deletes if it corresponds to the 12 test templates.

가중치가 3인 경우에는, 세개의 인접 흑화소가 북서와 북과 북동, 북서와 서와 남서, 남서와 남과 남동, 남동과 동과 북동, 남서와 남과 동, 북서와 서와 남, 북동과 동과 남, 서와 남과 남동, 또는 서와 남서와 남 방향에 각각 위치하는 9개의 검사 템플리트에 해당되면 삭제하고, 북과 북동과 동, 남과 남동과 동, 또는 북과 북서와 서 방향에 각각 위치하는 3개의 검사 템플리트에 해당되면 삭제 조건은 세개의 인접 흑화소의 가중치가 7보다 큰 인접 흑화소가 1개 이상 있는 경우에 삭제한다.If the weight is 3, the three adjacent black pixels are northwest and north and northeast, northwest and west and southwest, southwest and south and southeast, southeast and east and northeast, southwest and south and east, northwest and west and south, northeast and east. If applicable to nine test templates located in and south, west and south and southeast, or west and southwest and south, respectively, delete them, and delete them in north and northeast and east, south and southeast and east, or north and northwest and west, respectively. If three test templates are included, the deletion condition is deleted when there are one or more adjacent black pixels having a weight of three adjacent black pixels greater than seven.

가중치가 4인 경우에는, 네개의 인접 흑화소가 북서와 북과 북동과 동, 남서와 서와 북서와 북, 서와 북서와 북과 북동, 남과 남서와 서와 북서, 남동과 남과 남서와 서, 동과 남동과 남과 남서, 북동과 동과 남동과 남, 북과 북동과 동과 남동, 북동과 동과 남과 남서, 또는 남동과 남과 서와 북서 방향에 각각 위치하는 10개의 검사 플레이트에 해당하는 경우에 삭제한다.If the weight is 4, four adjacent black pixels are northwest, north, northeast, east, southwest, west, northwest, north, west, northwest, north, northeast, south, southwest, west, northwest, southeast, south, southwest, and west. 10 test plates corresponding to east and south east and south and south west, north east and east and south east and south, north and north east and east and south east, north east and east and south and south west, or south east and south and west and north west respectively. Delete the case.

가중치가 5인 경우에는, 다섯개의 인접 흑화소가 동과 남동과 남, 북과 북동과 동, 서와 북서와 북, 남과 남서와 서, 북서와 북과 북동, 또는 북동과 동과 남동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 6개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 남서와 남과 남동, 또는 북서와 서와 남서 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당되면 가중치가 8인 인접 흑화소가 1이상인 경우에만 삭제한다.If the weight is 5, five adjacent black pixels are located in the east, southeast, south, north, northeast, east, west, northwest, north, south, southwest, west, northwest, north, northeast, or northeast, east, southeast. If it corresponds to six test templates each located in the excluded direction, delete it, and if it corresponds to two test templates located in the southwest and south and southeast, or in the direction except northwest and west and southwest, each of the adjacent black pixels with a weight of 8 Delete only if 1 or more.

가중치가 6인 경우에는, 여섯개의 인접 흑화소가 북서와 북, 동과 남동, 북동과 동, 또는 북과 북동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 4개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 남서와 남, 서와 남서, 서와 북서, 또는 남과 남동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 4개의 검사 템프리트에 해당하면 가중치가 8인 인접 흑화소가 1이상인 경우에만 삭제한다.If the weight is 6, six adjacent black pixels are deleted if they correspond to four test templates, each located in a direction other than northwest and north, east and southeast, northeast and east, or north and northeast. For each of the four test templates located in the west, southwest, west and northwest, or south and southeast directions, only the adjacent black pixels with a weight of 8 or more are deleted.

가중치가 7인 경우에는, 일곱개의 인접 흑화소가 동, 또는 북 방향을 제외한 방향에 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 서, 또는 남 방향을 제외한 방향에 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당하면 가중치가 8인 인접 흑화소가 2이상인 경우에만 삭제한다.If the weight is 7, the seven adjacent black pixels correspond to the two test templates located in the direction except east or north, and the two test templates located in the direction except west or south are deleted. If applicable, it is deleted only when the adjacent black pixel having a weight of 8 is 2 or more.

가중치가 8인 경우에는, 무조건 삭제한다.If the weight is 8, it is deleted unconditionally.

마지막으로, 가중치가 9인 경우에는 첫번째 세선화 단계에서만 삭제한다.Finally, if the weight is 9, it is deleted only in the first thinning step.

한편, 본 발명은 두줄 화소 이미지의 처리에도 아무런 문제없이 세선화가 가능하다. 도 3a와 3b는 2화소 넓이와 3화소 넓이의 수직선 패턴을 보여준다.On the other hand, the present invention can be thinned without any problem in processing a two-line pixel image. 3A and 3B show a vertical pattern of two pixels and three pixels wide.

동 도면들에 있어서, 각 화소 (2,2)는 모두 외곽 화소이지만 3×3 블록의 이웃 화소만으로는 그 수직선 패턴이 3줄 넓이인지, 2줄 넓이인지를 알 수가 없으며, 또한 도 3a의 화소 (6,3)과 도 3b의 화소 (6,4)도 마찬가지로 3×3 이웃 화소만 보아서 그 수직선 패턴의 넓이를 구별할 방법이 없다.In the figures, each pixel (2,2) is an outer pixel, but it is not possible to know whether the vertical line pattern is three lines wide or two lines wide only by neighboring pixels of the 3x3 block. 6,3 and the pixels 6 and 4 of FIG. 3B likewise have no way of distinguishing the width of the vertical line pattern by only looking at 3x3 neighboring pixels.

그러나, 가중치를 사용할 경우 이러한 어려움은 단지 3×3 블럭내의 이웃 화소만을 검사하여도 쉽게 해결할 수 있다.However, when weighting is used, this difficulty can be easily solved by checking only neighboring pixels in a 3x3 block.

도 3c와 도 3d는 각각 도 3a와 도 3b의 입력 이미지에 가중치를 부여한 이미지로서 두 이미지를 구분하는 것을 보여준다.3C and 3D show weights of the input images of FIGS. 3A and 3B, respectively, to distinguish the two images.

동 도면에 있어서, 각 화소 (2,2)의 경우 둘 다 가중치로서 3을 가지고 있다. 하지만 그 화소의 주위 화소가 가지는 가중치의 값은 서로 다름을 알 수 있으며, 도 3c의 화소 (6,3)과 도 3d의 화소(6,4)도 마찬가지로 주위 화소가 가지는 가중치의 값이 상호 다름을 알 수 있다.In the figure, each pixel (2, 2) both has 3 as the weight. However, it can be seen that the weights of the pixels around the pixels are different from each other, and the weights of the pixels around 6 and 3 of FIG. 3C and the pixels 6 and 4 of FIG. 3D are different from each other. It can be seen.

이들이 서로 다른 가중치를 가진 8-이웃 화소를 가졌다고 해서 이들 8-이웃 화소의 가중치를 모두 비교 검사해야만 하는 것은 아니다. 단지, 어떤 흑화소가 8-이웃 화소 중 가중치 8을 가진 이웃 화소가 있다면 그 흑화소는 삭제가 가능한 주변 화소라는 것을 의미한다.Just because they have 8-neighbor pixels with different weights does not mean that all of the weights of these 8-neighbor pixels must be compared. However, if a black pixel has a neighboring pixel having a weight of 8 among the 8-neighbor pixels, it means that the black pixel is a neighboring pixel that can be deleted.

한편, 반복적으로 외곽 화소를 제거하는 과정에서 어떤 입력 이미지는 단위 두께(one pixel width)로 남거나 두 줄 두께로 남는다. 일반적인 이미지 데이터의 경우 정확히 짝수 넓이의 이미지만이 존재하는 것은 아니므로 이러한 경우 수직선인 경우 오른쪽 부분을, 수평선인 경우 위쪽 부분을 삭제한다는 원칙에 따라 검사 템플리트와 삭제 조건을 형성하였다.Meanwhile, in the process of repeatedly removing the outer pixel, an input image remains one pixel width or two lines thick. In the case of general image data, only even-width images exist. In this case, the test template and the deletion condition are formed according to the principle of deleting the right part in the vertical line and the top part in the horizontal line.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 문자 인식, 회로 기판의 결점 검사, 지문 인식 등 여러 분야에서 광범위하게 사용될 수 있는 입력 이미지의 외곽선 세선화 방법으로서, 외곽선으로부터 특정 조건을 만족시키는 화소들을 동시에 제거해 가는 병렬 세선화 방법을 취하며 가중치 개념을 도입하여 효율성, 정확성 및 수행 속도의 향상을 성취하면서 이미지 패턴의 자동 인식을 위해 필요한 정보의 양을 최소한의 양으로 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a method of thinning an outline of an input image, which can be widely used in various fields such as character recognition, defect inspection of a circuit board, fingerprint recognition, etc., simultaneously removing pixels satisfying a specific condition from an outline. By adopting the parallel thinning method, the weighting concept is introduced to achieve the improvement of efficiency, accuracy, and execution speed, while reducing the amount of information required for automatic recognition of image patterns to a minimum amount.

Claims (3)

이진 이미지 패턴에서 외곽선을 세선화 하는 방법으로서,A method of thinning outlines in binary image patterns, 영상 입력 장치를 통해서 영상 처리 장치로 입력된 이진 이미지 패턴에 대해서 각 흑화소에 인접한 흑화소의 개수를 나타내는 가중치를 부여하는 제 1 단계와;A first step of assigning a weight indicating a number of black pixels adjacent to each black pixel to a binary image pattern input to the image processing apparatus through an image input device; 가중치에 대응하여 기저장된 3×3 블록의 검사 템플리트에 해당되며, 동시에 기저장된 삭제 조건을 만족하면 해당 흑화소를 삭제하는 제 2 단계와;A second step corresponding to a test template of 3 × 3 blocks previously stored corresponding to a weight, and at the same time deleting the corresponding black pixel if the previously deleted condition is satisfied; 상기 삭제 조건을 만족하는 흑화소가 없을 때까지 다시 가중치를 부여하고, 흑화소 삭제 단계를 계속적으로 반복하여 수행하여 상기 삭제 조건을 만족하는 흑화소가 없으면 세선화 과정을 종료하고 최종적으로 세선화된 이미지 패턴을 출력하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법.Weight again until there is no black pixel that satisfies the deleting condition, and the black pixel deleting step is repeatedly performed to terminate the thinning process if there is no black pixel that satisfies the deleting condition. And a third step of outputting an image pattern. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서 흑화소에 인접하는 흑화소가 하나도 없는 독립 화소를 나타내는 가중치를 갖는 흑화소는 삭제하지 않는 것을 특징으로 하는 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법.2. The parallel thinning method according to claim 1, wherein in the third step, black pixels having weights indicating independent pixels without any black pixels adjacent to the black pixels are not deleted. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가중치는 인접 흑화소의 개수에 대응하여 1부터 8까지 부여하고 인접 흑화소가 없는 경우에는 9로 부여하고,The method according to claim 1 or 2, wherein the weight is assigned to 1 to 8 corresponding to the number of adjacent black pixels, and 9 if no adjacent black pixels are provided. 가중치가 1인 경우에는, 하나의 인접 흑화소 동, 서, 남, 북, 북동, 북서, 남동, 또는 남서 방향에 위치한 8개의 검사 템플리트를 가지고, 삭제 조건은 인접 흑화소의 가중치가 3보다 큰 경우에 삭제하며,If the weight is 1, there are eight test templates located in one adjacent black pixel east, west, south, north, northeast, northwest, southeast, or southwest direction, and the delete condition is that the weight of the adjacent black pixel is greater than three. Delete on, 가중치가 2인 경우에는, 두개의 인접 흑화소가 북동과 동, 북과 북동, 북서와 북, 북서와 서, 서와 남서, 남서와 남, 남과 남동, 남동과 동, 동과 북, 동과 남, 서와 남, 또는 서와 북 방향에 각각 위치하는 12개의 검사 템플리트를 가지고, 상기 12개의 검사 템프리트에 해당하면 삭제하며,If the weight is 2, two adjacent black pixels are northeast and east, north and northeast, northwest and north, northwest and west, west and southwest, southwest and south, south and southeast, southeast and east, east and north, east and east It has 12 test templates located in the south, west and south, or west and north directions, and deletes if it corresponds to the 12 test templates. 가중치가 3인 경우에는, 세개의 인접 흑화소가 북서와 북과 북동, 북서와 서와 남서, 남서와 남과 남동, 남동과 동과 북동, 남서와 남과 동, 북서와 서와 남, 북동과 동과 남, 서와 남과 남동, 또는 서와 남서와 남 방향에 각각 위치하는 9개의 검사 템플리트에 해당되면 삭제하고, 북과 북동과 동, 남과 남동과 동, 또는 북과 북서와 서 방향에 각각 위치하는 3개의 검사 템플리트에 해당되면 삭제 조건은 세개의 인접 흑화소의 가중치가 7보다 큰 인접 흑화소가 1개 이상 있는 경우에 삭제하며,If the weight is 3, the three adjacent black pixels are northwest and north and northeast, northwest and west and southwest, southwest and south and southeast, southeast and east and northeast, southwest and south and east, northwest and west and south, northeast and east. If applicable to nine test templates located in and south, west and south and southeast, or west and southwest and south, respectively, delete them, and delete them in north and northeast and east, south and southeast and east, or north and northwest and west, respectively. If three test templates are included, the delete condition is deleted when there are one or more adjacent black pixels with weights of three adjacent black pixels greater than seven. 가중치가 4인 경우에는, 네개의 인접 흑화소가 북서와 북과 북동과 동, 남서와 서와 북서와 북, 서와 북서와 북과 북동, 남과 남서와 서와 북서, 남동과 남과 남서와 서, 동과 남동과 남과 남서, 북동과 동과 남동과 남, 북과 북동과 동과 남동, 북동과 동과 남과 남서, 또는 남동과 남과 서와 북서 방향에 각각 위치하는 10개의 검사 플레이트에 해당하는 경우에 삭제하며,If the weight is 4, four adjacent black pixels are northwest, north, northeast, east, southwest, west, northwest, north, west, northwest, north, northeast, south, southwest, west, northwest, southeast, south, southwest, and west. 10 test plates corresponding to east and south east and south and south west, north east and east and south east and south, north and north east and east and south east, north east and east and south and south west, or south east and south and west and north west respectively. Delete the case, 가중치가 5인 경우에는, 다섯개의 인접 흑화소가 동과 남동과 남, 북과 북동과 동, 서와 북서와 북, 남과 남서와 서, 북서와 북과 북동, 또는 북동과 동과 남동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 6개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 남서와 남과 남동, 또는 북서와 서와 남서 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당되면 가중치가 8인 인접 흑화소가 1이상인 경우에만 삭제하며,If the weight is 5, five adjacent black pixels are located in the east, southeast, south, north, northeast, east, west, northwest, north, south, southwest, west, northwest, north, northeast, or northeast, east, southeast. If it corresponds to six test templates each located in the excluded direction, delete it, and if it corresponds to two test templates located in the southwest and south and southeast, or in the direction except northwest and west and southwest, each of the adjacent black pixels with a weight of 8 Only delete if more than 1, 가중치가 6인 경우에는, 여섯개의 인접 흑화소가 북서와 북, 동과 남동, 북동과 동, 또는 북과 북동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 4개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 남서와 남, 서와 남서, 서와 북서, 또는 남과 남동 방향을 제외한 방향에 각각 위치하는 4개의 검사 템프리트에 해당하면 가중치가 8인 인접 흑화소가 1이상인 경우에만 삭제하며,If the weight is 6, six adjacent black pixels are deleted if they correspond to four test templates, each located in a direction other than northwest and north, east and southeast, northeast and east, or north and northeast. , If the four test templates are located in each of the west and southwest, west and northwest, or south and southeast directions, only the adjacent black pixels with a weight of 8 or more are deleted. 가중치가 7인 경우에는, 일곱개의 인접 흑화소가 동, 또는 북 방향을 제외한 방향에 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당하면 삭제하고, 서, 또는 남 방향을 제외한 방향에 위치하는 2개의 검사 템플리트에 해당하면 가중치가 8인 인접 흑화소가 2이상인 경우에만 삭제하며,If the weight is 7, the seven adjacent black pixels correspond to the two test templates located in the direction except east or north, and the two test templates located in the direction except west or south are deleted. If applicable, delete it only if adjacent black pixels with a weight of 8 are 2 or more, 가중치가 8인 경우에는, 무조건 삭제하며,If the weight is 8, it is deleted unconditionally. 가중치가 9인 경우에는 첫번째 세선화 단계에서만 삭제하는 것을 특징으로 하는 가중치를 이용한 병렬 세선화 방법.If the weight is 9, the parallel thinning method using weights, which is deleted only in the first thinning step.
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