JPH01245368A - 輪郭検出画像の符号化処理装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、２値画像の輪郭検出装置に係り、特に輪郭検
出画像の符号化処理装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、被写体の２値化画素データを２画素×２画素
単位にラスタスキャンで読み取り、画素間の接続関係か
ら画素データの輪郭要素を得る輪郭検出装置において、 ライン上の白画素と黒画素の切換わり符号を輪郭要素に
含めて抽出し、この切換わり符号とそのＸＹ座標から黒
ランの始点座標と長さを画像データとしてテーブル化す
ることにより、 輪郭画像データの圧縮効果を高めたものである。

Ｃ従来の技術 文字や図形等のパターンを処理する場合、例えば、書類
や図面等の被写体をイメージスキャナ等の人力装置で操
作して得られる黒と白の２値画像データ（人カバターン
）に変換し、この２値画像データから対象物の輪郭画素
を抽出し、情報圧縮処理や対象物の認識処理を行ってい
る。

このうち、２値画像データから対象物の輪郭画素を抽出
するための従来方式は、第５図に示すような動作を示す
。これは以下のような処理の流れで記述できる。

■まず、２値画像データをすべて、専用画像メ蕃りＭに
記憶する。

■次に、このメモリＭから検出対象となるＴの輪郭の始
点となる点、例えば、点Ｐｉを探す。

■この点Ｐｉに隣接する点を順次追跡抽出して対象物Ｔ
の輪郭画素を抽出する。

このように、従来の輪郭画素抽出方式においては、１画
面分の２値画像データを記憶するための専用メモリを必
要とする。これは、人力する書類や図面のサイズが大き
くなればなるほど、また、高解像度にするほどメモリが
大容量になる欠点を有する。

ハードウェア構成の点からいえば、画像メモリは入力画
像の縦横サイズに比例して大きくなるため、場合によっ
てはメモリボードの追加を考慮した構成が必要となる。

例えば、ＡＯサイズを対象とする画像メモリは、Ａ４サ
イズの画像メモリに比べて、１６倍もの容量を必要とし
ており、Ａ４サイズのメモリボードが１枚で構成される
ときでもＡＯサイズは１６枚も必要である。

次に、処理時間にも大きな影響がある。従来の方式では
、画像メモリに１画面分が記憶されるまでの待ち時間が
必要であり、又、輪郭を抽出するためには、逐次追跡を
ソフトウェアで行う必要があり、これらも対象の画像の
サイズや解像度に比例して、処理時間に影響を与えるこ
とになる。

以上をまとめると、従来の輪郭抽出方式では、単に画像
サイズを大きくしたり、解像度を高くするだけで、ハー
ドウェア構成、処理時間等に影響する欠点があり、さら
には、製品外観や価格なとにも影響を及ぼす要因となっ
ていた。

上述の問題点を解消する輪郭検出装置として、被写体の
２値画像データを２画素×２画素単位にラスタスキャン
で取り出し、画素間の接続関係から画素データの輪郭要
素を系列化した圧縮データとして作成するものを本出願
人は既に提案している（例えば特願昭６２−６０７４４
号、特願昭６２−１６１９４５号）。

この輪郭検出装置は、第６図に示す構成にされる。輪郭
抽出部！は被写体をラスタスキャンして得られる黒白の
２値化画素データ列を画素データラッヂ１０１に連続す
る２ビツトとして順次ラッチし、このラッチデータはラ
インメモリ１０５に１ライン分だけ順次記憶され、ライ
ンメモリ１０５によって１ライン分だけ前の連続する２
ビツトデータがラッチ１０１にラッチされる。これらに
より、ラッチ＋０１には１ライン前の２ビツト（２画素
）データとラスタスキャンによる２ビツト（２画素）デ
ータが同じＸ軸走査位置のデータとしてラッチされる。

これらラッチデータｄ、、ｄ、。

ｄ２．ｄ３はコマンド発生回路１０３によってこれらデ
ータと接続フラグラッチ１０２からの接続フラグとの関
係から決まる処理コードと同期信号として取り出される
。接続フラグはラッチデータｄｏ−ｄ３の前後左右の２
値化データ（４連結）又は前後左右と左右斜方向の２値
化データ（８連結）の関係から求められるもので、この
ための接続フラグラッチ１０２と前方フラグメモリ１０
６と後方フラグメモリ１０７と接続フラグ変更回路１０
４による接続フラグ作成がなされる。これら接続フラグ
の作成は、アドレス発生回路１０８によるＸ座標とＹ座
標データ及び周辺判定回路１０９による被写体周辺のチ
エツクの基に行われる。また、アドレス発生回路１０８
の発生するＸ座標データは処理コードのＸ座標データと
しても出力される。

コマンド発生回路＋０３による処理コードは、２画素×
２画素のデータと接続フラグデータに対して、第７図（
８連結の場合）又は第８図（４連結）に示す接続関係を
形成する。両図中、縦方向には画素データの組み合わせ
を示し、横方向には接続フラグデータの組み合わせを示
し、４ビツトの画素データｄ。−ｄ３の論理状態に対し
て当該座標位置（Ｘｎ、　Ｙｎ）に前方又は後方接続の
有無を示す接続フラグとの関係から輪郭位置になる画素
データ状態を○印で示し、輪郭に成り得ない画素データ
状態をＸ印で示し、ランレングス処理を行うとさに必要
とするものをΔ印で示し、空白部分は輪郭抽出を不要に
するものを示す。

これら接続関係から、処理コードは第９図に示すように
各町（○、△、×、空白）のうち輪郭要素になる組み合
わせとそうでない組み合わせを読み取リレディデータＡ
１とし、該組み合わせを番号付けしたコマンドデータＡ
２とし、ラスタスキャンの最終ライン位置データＥＯＲ
と最終ページ位置データＥＯＰと共にフォーマット化さ
れる。

上述の輪郭抽出部ｌからの処理コード、同期信号及びＸ
座標データは内部バス２を通して輪郭解析部３に取り込
まれる。このとき、輪郭解析部３は処理コード内の読み
取リレディデータＡ１から輪郭要素に成り得るデータの
みを取り込み、このデータについて輪郭要素テーブルと
輪郭管理テープルと輪郭接続テーブルを順次作成するこ
とで圧縮した画像データとしてメモリ４に格納する。

ここで、輪郭要素とは互いに隣接した２個の黒画素を結
ぶベクトルに相当するものであり、これら輪郭要素を結
合することによって輪郭が形成されるし、その再生画像
も得ることができる。そこで、輪郭要素テーブル４０１
には輪郭要素に番号を順次付加した輪郭要素番号につい
てその方向（前後、左右、斜）とＸＹ座標と他の輪郭要
素に接続されるときの当該輪郭要素番号（前方接続と後
方接続別）と輪郭要素が所属する輪郭番号とを解析登録
しておく。なお、Ｙ座標は信号ＦＯＲの計数で判別され
る。そして、輪郭管理テーブル４０２にはテーブル４０
１の輪郭番号別にそれに所属する輪郭要素のうちの先端
に位置する輪郭要素番号と終端に位置する輪郭要素番号
とを記憶更新しておき、輪郭接続テーブル４０３には未
接続の輪郭要素番号を前方接続と後方接続別にかつＸ座
標別に登録しておく。

これらテーブルに対して、輪郭解析部３に読み取リレデ
ィデータの立つ処理コードとＸ座標から順次輪郭要素の
接続関係を更新したテーブル作成をして行き、最終的に
は被写体にｎ個の独立した輪郭画像が存在するときにｎ
個の輪郭番号とこれに所属するｒｎ　１　、　ｒｎ　ｔ
　＋　ｍ３　＋・・・、ｒｎｎの輪郭要素データ（番号
、方向、座標）を得る。このテーブルデータは輪郭要素
のみになる圧縮データになり、このデータからの再生画
像は輪郭要素の結合表示によってなされる。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 従来の輪郭検出装置においては、輪郭要素のみを抽出し
た高速処理とデータ圧縮が実現され、またその原画像再
生も容易になるが、輪郭要素テーブル４０１や輪郭管理
テーブル４０２さらには輪郭接続テーブル４０３等の多
くのテーブル作成処理を必要とし、また輪郭要素には方
向データや前方後方接続等の要素間の関係を示すデータ
を必要とし、解析処理量とデータ量の大きさの一層の減
縮が望まれる。

本発明の目的は、輪郭画像データの圧縮率を高め、輪郭
解析処理とデータ量低減ができるようにした符号化処理
装置を提供することにある。

２１課題を解決するための手段と作用 本発明は上記目的を達成するため、被写体の２値化画素
データを２画素×２画素単位にラスタスキャンで読み取
り、画素間の接続関係から画素データの輪郭要素を得る
輪郭検出装置において、市１記輪郭要素の抽出に白画素
と黒画素の切換わり符号（ｅ０、ｅ１）を発生する輪郭
抽出部と、前記切換わり符号とそのライン上の座標から
黒ランの始点及び終点座標を求めて黒ランの始点座標と
長さを画像データとしてテーブル化する輪郭解析部とを
備え、輪郭要素の抽出時に白画素から黒画素への切換わ
り及びその逆の切換わりを符号付けしておき、この符号
とＸＹ座標から黒ランの始点座標と長さを画像データと
してテーブル化し、白ランは黒ランのデータの存在しな
い部分としてそのデータ保存及び画像再生には処理を行
わないようにする。

Ｆ、実施例 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本実施例の処理コードフォーマットを示し、従
来のものに輪郭画素状態符号（切換わり符号）ｅｏとｅ
ｌを付加している。この符号ｅ。とｅｌは夫々１ビツト
にされ、白画素を論理“０”、黒画素を論理“１”に割
り当てる。例えば、第３図に示すラスタスキャンとの関
係を示すように、Ｙ座標Ｙｋ−１のラインではＸ座ｅ　
ｘ　ｎ−２とＸｎ□の境界及びＸ、とＸ９．１の境界で
輪郭が存在し、Ｙ座標ＹｋのラインではＸｎ−１とＸｎ
の境界及びｘ、、とＸ　ＩＩ　４１の境界で輪郭が存在
し、夫々の境界の前後■ビットの黒白によってｅ。とｅ
ｌの“１”、“０”が決められる。

このような符号ｅ＋、ｅｏはコマンド発生回路１０３に
よる処理コード生成時にデータｄ。、ｄｌの“０．１′
又は“１．０”の識別によって同時生成されるし、Ｘ座
標に同期がなされて出力される。

また、符号ｅ＋＋ｅＯは輪郭位置に相当することから、
該符号ｅ＋＋ｅＯを含む処理コードは輪郭解析部３に取
り込まれる。

輪郭解析部３は、処理コードの符号ｅ　Ｉ　＊　ｅ　Ｑ
とＸ座標データから第１図に示す手順によって符号化処
理を行い、画像データとしてテーブル保存する。この符
号化処理を以下に詳細に説明する。

まず、輪郭解析部３は、処理コードとＸ座標データにな
る輪郭コマンド人力の読み取りに際してＹアドレス（Ｙ
座標）をＹ＝０に設定しくＳｌ）、被写体の当該ページ
の第１ラインを設定しておく。

次に、輪郭コマンド入力を読み取リレディの立つタイミ
ングで取り込み（Ｓ２）、信号ＥＯＰビットが“■”か
“０”かの判定を行う（Ｓ３）。この判定は被写体画像
の１ページの終わりか否かをチエツクし、ＥＯＰ−“１
”のときには当該ページの符号化終了を行う。

ステップＳ３において、ＥＯＰ二″０″になるとき、信
号ＦＯＲビットが“ｌ″か０”かの判定を行う（Ｓ４）
。この判定は画像の１ライン（ＲＯＷ）の終わりか否か
をチエツクし、ＥＯＲ−“ｌ”のときには当該ラインの
符号化終了としてＹアドレスの＋１加算を行い（Ｓ５）
、ステップＳ２に戻って次のラインからの輪郭コマンド
取り出しに入る。ステップＳ４において、ＥＯｒ（＝“
０“のとき、符号ｅｌ、ｅＱについて判定を行う（Ｓ６
）。

この判定は、ｅｏ−“０”かつｅ、−“ｌ“をチエツク
し、この条件成立では黒ランの始まりになり、このとき
のＸ座標データから１ラインのに番目の黒ラン始点座標
ＸＢｓ（Ｋ）を求め（Ｓ７）、ステップＳ４に戻る。

ステップＳ６で条件不成立のとき、このときは黒ラン又
は白ランの途中らしくは黒ランの終点にあり、符号ｅ。

−”■”かっｅｌ”“０”をチエツクしくＳ８）、この
チエツクで条件不成立のときには黒ラン又は白ランの途
中にあってステップＳ４に戻る。

ステップＳ８で条件が成立するとき、このときは黒ラン
の終点（白ランの始点）にあり、このときのＸ座標デー
タからに番目の黒ラン終点座標ｘＢ、（ｒ＜）を求める
（Ｓ９）。この黒ラン終点塵（票ＸＢ、（Ｋ）とその前
にステップＳ７で求めておいた黒ラン始点座標ＸＢＳ（
Ｋ）から黒ランの長さＬ　（＝Ｘ、、（Ｋ）−Ｘ、５（
Ｋ））を求め、この長さデータＬを黒ラン始点座標ＸＢ
Ｓ（Ｋ）と対応づけてメモリ４に記憶しく５ｌＯ）、再
びステップＳ４に戻って黒ランの始点座標と長さの検出
記憶を行うという処理を繰り返し、この処理をページ終
了まで行う。

このような処理により、各ラインについて黒ランの始点
座標とその長さを黒ランの存在する個数分だけ順次記憶
し、これをメモリ４のテーブルデータとしておく。第４
図はメモリ４に格納する画像データテーブルを示し、ラ
イン番号（Ｙ座標）と黒ラン始点Ｘ座標とその長さしを
夫々対応づけて記憶する。

このデータからの被写体再生はラスタスキャン方式によ
るＸＹ座標位置で夫々黒ラン始点で長さＬの連続黒画素
表示又は印刷によって実現される。

Ｇ３発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、被写体の２値画像に対
して、輪郭要素の抽出に２値化画像データのライン上の
黒画素と白画素の切換わり符号を抽出し、輪郭解析部が
取り出す輪郭要素に対して切換わり符号とＸＹ座標から
黒ランの始点とその長さとして画像データを作成するよ
うにしたため、従来の画像データからの輪郭抽出による
データ解析処理量を減らしながらデータ量としては黒ラ
ンの始点座標と長さというデータ圧縮率を高めた符号化
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す符号化処理フローチャ
ート、第２図は実施例における処理コードフォーマット
、第３図はラスタスキャンと符号ｅｌ＋ｅＯの関係を示
す図、第４図は実施例の符号要素テーブル、第５図は従
来の輪郭画素抽出態様図、第６図は従来の輪郭検出装置
構成図、第７図及び第８図は画素データと接続フラグと
の対応図、第９図は従来の処理コードフォーマットであ
る。 １・・・輪郭抽出部、３・・・輪郭解析部、４・・・メ
モリ。 第２図 実施例の処理コードフォーマット 第３図 ラスタスキャンと符号ｅ、　　、　ｅ（、の関係を示す
図Ｘ０Ｘｎ−２Ｘｎ−＋ＸｎＸＰＸＰ４１Ｘｍａｘ第４
図 映像データテーブル 第５図 従来の輪郭画素抽出態様図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体の２値化画素データを２画素×２画素単位
   にラスタスキャンで読み取り、画素間の接続関係から画
   素データの輪郭要素を得る輪郭検出装置において、前記
   輪郭要素の抽出に白画素と黒画素の切換わり符号（ｅ＿
   ０、ｅ＿１）を発生する輪郭抽出部と、前記切換わり符
   号とそのライン上の座標から黒ランの始点及び終点座標
   を求めて黒ランの始点座標と長さを画像データとしてテ
   ーブル化する輪郭解析部とを備えたことを特徴とする輪
   郭検出画像の符号化処理装置。
2. （２）被写体の２値化画素データを２画素×２画素単位
   にラスタスキャンで読み取り、画素間の接続関係から画
   素データの輪郭要素を得る輪郭検出装置において、前記
   輪郭要素の抽出に画素間の接続関係から輪郭要素になる
   組み合わせとそうでない組み合わせを示す読み取リレデ
   ィ符号（Ａ＿１）と該組み合わせを番号付したコマンド
   データＡ＿２とラスタスキャンの最終ライン位置データ
   （ＥＯＲ）と最終ページ位置データ（ＥＯＰ）及び白画
   素と黒画素の切換わり符号（ｅ＿０、ｅ＿１）を発生す
   る輪郭抽出部と、 前記読み取りレディ符号（Ａ＿１）から輪郭要素に成り
   得るデータのみを取り込み該データについて輪郭要素テ
   ーブルと輪郭管理テーブルと輪郭接続テーブルを順次作
   成して圧縮画像データを得ると共に前記切換わり符号と
   そのライン上の座標から黒ランの始点及び終点座標を求
   めて黒ランの始点座標と長さを画像データとしてテーブ
   ル化する輪郭解析部とを備えたことを特徴とする輪郭検
   出画像の符号化処理装置。