JPH02300980A - ２値化処理装置 - Google Patents
２値化処理装置Info
- Publication number
- JPH02300980A JPH02300980A JP1122137A JP12213789A JPH02300980A JP H02300980 A JPH02300980 A JP H02300980A JP 1122137 A JP1122137 A JP 1122137A JP 12213789 A JP12213789 A JP 12213789A JP H02300980 A JPH02300980 A JP H02300980A
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- JP
- Japan
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/403—Discrimination between the two tones in the picture signal of a two-tone original
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/20—Image preprocessing
- G06V10/28—Quantising the image, e.g. histogram thresholding for discrimination between background and foreground patterns
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
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。
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
本発明はテレビカメラから得られた映像信号を２値化す
る２値化処理装置に関するものである。
る２値化処理装置に関するものである。
従来の技術
濃淡の映像信号を２値化する従来の２値化処理装置は、
第７図が示すように映像信号の濃度分布を求め、濃度分
布の谷のところを２値化レベルとしていた。
第７図が示すように映像信号の濃度分布を求め、濃度分
布の谷のところを２値化レベルとしていた。
すなわち、テレビカメラ５４から取り込まれた対象物５
３および背景５３ａの映像信号は、Ａ／Ｄ変換器５５に
よりディジタル化され、濃度分布記憶部５６に記憶され
る。制御部５７は第８図に示すように記憶された濃度分
布より、極大点５８゜５９・極小点６０を求めて、濃度
分布の谷を求め、谷のところを２値化レベルとしていた
。
３および背景５３ａの映像信号は、Ａ／Ｄ変換器５５に
よりディジタル化され、濃度分布記憶部５６に記憶され
る。制御部５７は第８図に示すように記憶された濃度分
布より、極大点５８゜５９・極小点６０を求めて、濃度
分布の谷を求め、谷のところを２値化レベルとしていた
。
発明が解決しようとする課題
ところで、認識対象物の濃度が均一でない場合、第９図
に示すように、谷が２つ以上存在して２値化レベルを一
意に決定出来なかった。
に示すように、谷が２つ以上存在して２値化レベルを一
意に決定出来なかった。
本発明は前記問題点に鑑み、認識対象物の濃度が均一で
ない場合でも、安定して２値化レベルを決定することの
出来る２値化処理装置を提供するものである。
ない場合でも、安定して２値化レベルを決定することの
出来る２値化処理装置を提供するものである。
課題を解決するための手段
第１の発明の２値化処理装置は、前記問題点を解消する
ために、映像信号を２値化する手段と、２値化された信
号より隣り合う画素との連結度を調べて連結度分布を作
成する手段と、各レベル毎の連結度分布より、最大・最
小連結度の頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和
が最小となるレベルを２値化レベルと判定する手段とを
備えたものである。
ために、映像信号を２値化する手段と、２値化された信
号より隣り合う画素との連結度を調べて連結度分布を作
成する手段と、各レベル毎の連結度分布より、最大・最
小連結度の頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和
が最小となるレベルを２値化レベルと判定する手段とを
備えたものである。
また、第２の発明は、２値化した際の対象物の外形形状
を安定化しつつ、前記問題点を解消するために、２値化
された信号を平滑化する手段と、平滑化された信号より
隣り合う画素との連結度を調べて連結度分布を作成する
手段とを備えたものである。
を安定化しつつ、前記問題点を解消するために、２値化
された信号を平滑化する手段と、平滑化された信号より
隣り合う画素との連結度を調べて連結度分布を作成する
手段とを備えたものである。
また、第３の発明は、対象物と背景との間の濃度差が小
さい場合に、前記問題点を解消子るために、映像信号を
フィルタリングする手段と、フィルタリングされた信号
を２値化する手段と、２値化された信号を平滑化する手
段と、平滑化された信号より隣り合う画素との連結度を
調べて連結度分布を作成する手段とを備えたものである
。
さい場合に、前記問題点を解消子るために、映像信号を
フィルタリングする手段と、フィルタリングされた信号
を２値化する手段と、２値化された信号を平滑化する手
段と、平滑化された信号より隣り合う画素との連結度を
調べて連結度分布を作成する手段とを備えたものである
。
作 用
第１の発明は前記した構成によって、認識対象物の濃度
が均一でない場合に、連結度という２値画像の特徴情報
を用いて２値化レベルを判定する。
が均一でない場合に、連結度という２値画像の特徴情報
を用いて２値化レベルを判定する。
すなわち、安定した２値画像では、最大・最小連結度の
頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度が低くなるという
特徴を用いて２値化レベルを判定することにより、対象
物の濃度や形状に関係なく安定して２値化レベルを決定
することが可能となる。
頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度が低くなるという
特徴を用いて２値化レベルを判定することにより、対象
物の濃度や形状に関係なく安定して２値化レベルを決定
することが可能となる。
第２の発明は前記した構成によって、２値化した時の形
状のバラツキが大きく平滑化が必要な場合に、平滑化さ
れた信号の連結度を用いて２値化レベルを判定する。す
なわち、平滑化された２値画像の安定度を判定して２値
化レベルを決定することにより、平滑化された画像に対
しても安定して２値化レベルを決定することが可能とな
る。
状のバラツキが大きく平滑化が必要な場合に、平滑化さ
れた信号の連結度を用いて２値化レベルを判定する。す
なわち、平滑化された２値画像の安定度を判定して２値
化レベルを決定することにより、平滑化された画像に対
しても安定して２値化レベルを決定することが可能とな
る。
第３の発明は前記した構成によって、対象物と背景との
間に濃度差が小さい場合に、映像信号のフィルタリング
を行って、エツジの強調を行う。
間に濃度差が小さい場合に、映像信号のフィルタリング
を行って、エツジの強調を行う。
このエツジが強調された画像を２値化し、さらに平滑化
することにより輪郭形状を抽出することが可能となる。
することにより輪郭形状を抽出することが可能となる。
本発明では、前記平滑化された画像の連結度より２値化
レベルを決定することにより、輪郭形状の安定した２値
画像を得ることが可能となる。
レベルを決定することにより、輪郭形状の安定した２値
画像を得ることが可能となる。
実施例
以下０、本発明の第１の実施例における２値化処理装置
について、図面を参照しながら説明する。
について、図面を参照しながら説明する。
第１図は本実施例における２値化処理装置のブロック図
である。第１図において、テレビカメラ２から入力され
た対象物１および背景１ａの映像信号は２値化手段３，
４．５によって２値化され、それぞれの２値信号記憶部
６，７．８に記憶される。記憶された２値信号は、制御
部１５の指令に基づいて取り出され、それぞれの連結度
分布作成手段９，１０．１１によって連結度分布が作成
され、それぞれの連結度分布記憶部１２，１３゜１４に
記憶される。
である。第１図において、テレビカメラ２から入力され
た対象物１および背景１ａの映像信号は２値化手段３，
４．５によって２値化され、それぞれの２値信号記憶部
６，７．８に記憶される。記憶された２値信号は、制御
部１５の指令に基づいて取り出され、それぞれの連結度
分布作成手段９，１０．１１によって連結度分布が作成
され、それぞれの連結度分布記憶部１２，１３゜１４に
記憶される。
連結度分布作成手段９．１０．１１が制御部１５によっ
て“４”近傍の連結度を調べるように指定された場合、
連結度分布関数をｈ （ｎ）、（ｘ。
て“４”近傍の連結度を調べるように指定された場合、
連結度分布関数をｈ （ｎ）、（ｘ。
ｙ）座標の２値信号をＳ （ｘ、ｙ）とすると、連結紐
ｎの分布は を、認識対象範囲全領域について算出することにより得
られる。（１）式の関係を図示したものが第２図である
。また、具体的に２値画像から連結度を算出した例を第
３図（ａ） 、 （ｂ）に示す。
ｎの分布は を、認識対象範囲全領域について算出することにより得
られる。（１）式の関係を図示したものが第２図である
。また、具体的に２値画像から連結度を算出した例を第
３図（ａ） 、 （ｂ）に示す。
制御部１５は、連結度分布記憶部１２，１３゜１４より
、各レベル毎の連結度分布を取り出し、最大・最小連結
度の頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和が最小
となるレベルを２値化レベルと判定する。例えば“４”
近傍の連結度を調べる場合は、最小連結度“０”及び最
大連結度“５”の頻度が高く、且つ中間の連結度“１”
〜“４”の頻度の総和が最小となる連結度分布があられ
れるレベルを、最適な２値化レベルと判定する。
、各レベル毎の連結度分布を取り出し、最大・最小連結
度の頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和が最小
となるレベルを２値化レベルと判定する。例えば“４”
近傍の連結度を調べる場合は、最小連結度“０”及び最
大連結度“５”の頻度が高く、且つ中間の連結度“１”
〜“４”の頻度の総和が最小となる連結度分布があられ
れるレベルを、最適な２値化レベルと判定する。
“４”近傍の連結度分布を、各２値化レベルで見た場合
、第４図に示すように、２値化レベルが低すぎる場合は
連結度“５”に頻度が集中し、２値化レベルが高すぎる
場合は連結度“０″に頻度が集中する。逆に、最適な２
値化レベルでは、対象物１と背景１ａが明確に分離され
、２値化ノイズがな（なる為、連結度の頻度は、背景部
が連結度“０”に集中し、対象物部が連結度“５”に集
中し、中間の連結度“１”〜“４”の頻度は小さくなる
。
、第４図に示すように、２値化レベルが低すぎる場合は
連結度“５”に頻度が集中し、２値化レベルが高すぎる
場合は連結度“０″に頻度が集中する。逆に、最適な２
値化レベルでは、対象物１と背景１ａが明確に分離され
、２値化ノイズがな（なる為、連結度の頻度は、背景部
が連結度“０”に集中し、対象物部が連結度“５”に集
中し、中間の連結度“１”〜“４”の頻度は小さくなる
。
以上のように本実施例によれば、各レベル毎の連結度分
布より、最大・最小連結度の頻度が高く、且つ中間の連
結度の頻度の総和が最小となる連結度分布が得られるレ
ベルを、最適な２値化レベルと判定することにより、対
象物１の濃度が均一でない場合でも安定して２値化レベ
ルを決定することができる。
布より、最大・最小連結度の頻度が高く、且つ中間の連
結度の頻度の総和が最小となる連結度分布が得られるレ
ベルを、最適な２値化レベルと判定することにより、対
象物１の濃度が均一でない場合でも安定して２値化レベ
ルを決定することができる。
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第５図は実施例における２値化処理装置のブロック図で
ある。第５図において、テレビカメラ１７から入力され
た対象物１６および背景１６ａの映像信号は、２値化手
段１８，１９．２０によって２値化された後、平滑化手
段２１，２２゜２３によって平滑化され２値信号記憶部
２４，２５゜２６に記憶される。平滑化手段２１，２２
．２３は、制御部３３の指示に基づき拡大・縮小処理を
行い２値画像の平滑化を行う。２値信号記憶部２４゜２
５．２６に記憶された２値信号は、制御部３３の指示に
基づいて取り出され、連結度分布作成手段２７，２８．
２９によって連結度分布が作成され、連結度分布記憶部
３０．３１．３２に記憶される。制御部３３は、連結度
分布記憶部３０．３１゜３２より、各レベル毎の連結度
分布を取り出し、最大・最小連結度の頻度が高く、且つ
中間の連結度の総和が最小となる連結度分布が得られる
レベルを、最適な２値化レベルと判定する。
ある。第５図において、テレビカメラ１７から入力され
た対象物１６および背景１６ａの映像信号は、２値化手
段１８，１９．２０によって２値化された後、平滑化手
段２１，２２゜２３によって平滑化され２値信号記憶部
２４，２５゜２６に記憶される。平滑化手段２１，２２
．２３は、制御部３３の指示に基づき拡大・縮小処理を
行い２値画像の平滑化を行う。２値信号記憶部２４゜２
５．２６に記憶された２値信号は、制御部３３の指示に
基づいて取り出され、連結度分布作成手段２７，２８．
２９によって連結度分布が作成され、連結度分布記憶部
３０．３１．３２に記憶される。制御部３３は、連結度
分布記憶部３０．３１゜３２より、各レベル毎の連結度
分布を取り出し、最大・最小連結度の頻度が高く、且つ
中間の連結度の総和が最小となる連結度分布が得られる
レベルを、最適な２値化レベルと判定する。
以上の構成によれば、２値化された信号を平滑化し、各
レベル毎に平滑化された信号の連結度分布より２値化レ
ベルを判定することにより、２値化した時の対象物１の
外形形状を安定化させる２値化レベルを決定することが
できる。
レベル毎に平滑化された信号の連結度分布より２値化レ
ベルを判定することにより、２値化した時の対象物１の
外形形状を安定化させる２値化レベルを決定することが
できる。
次に、本発明の第３の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第６図は実施例における２値化処理装置のブロック図で
ある。第６図において、テレビカメラ３５から入力され
た対象物３４および背景３４ａの映像信号は、フィルタ
リング手段３６によってフィルタリングされる。このフ
ィルタリング手段３６は、制御部５２の指示に基づいて
、対象物３４および背景３４ａの特性に合わせてフィル
タを切り換える。フィルタリングされた信号は、２値化
手段３７．３８．３９によって２値化された後、平滑化
手段４０．４１．４２によって平滑化され２値信号記憶
部４３，４°４，４５に記憶される。
ある。第６図において、テレビカメラ３５から入力され
た対象物３４および背景３４ａの映像信号は、フィルタ
リング手段３６によってフィルタリングされる。このフ
ィルタリング手段３６は、制御部５２の指示に基づいて
、対象物３４および背景３４ａの特性に合わせてフィル
タを切り換える。フィルタリングされた信号は、２値化
手段３７．３８．３９によって２値化された後、平滑化
手段４０．４１．４２によって平滑化され２値信号記憶
部４３，４°４，４５に記憶される。
平滑化手段４０．４１．４２は、制御部５２の指示に基
づいて拡大・縮小処理を行い２値画像の平滑化を行う。
づいて拡大・縮小処理を行い２値画像の平滑化を行う。
２値信号記憶部４３，４４．４５に記憶された２値信号
は、制御部５２の指示に基づいて取り出され、連結度分
布作成手段４６．４７゜４８によって連結度分布が作成
され、連結度分布記憶部４９．５０．５１に記憶される
。制御部５２は、連結度分布記憶部４９，５０．５１よ
り、各レベル毎の連結度分布を取り出し、最大・最小連
結反の頻度が高く、且つ中間の連結度の総和が最小とな
る連結度分布が得られるレベルを、最適な２値化レベル
と判定する。
は、制御部５２の指示に基づいて取り出され、連結度分
布作成手段４６．４７゜４８によって連結度分布が作成
され、連結度分布記憶部４９．５０．５１に記憶される
。制御部５２は、連結度分布記憶部４９，５０．５１よ
り、各レベル毎の連結度分布を取り出し、最大・最小連
結反の頻度が高く、且つ中間の連結度の総和が最小とな
る連結度分布が得られるレベルを、最適な２値化レベル
と判定する。
以上の構成によれば、フィルタリングされた信号を２値
化し、２値化された信号を平滑化し、各レベル毎に平滑
化された信号の連結度分布より２値化レベルを判定する
ことにより、対象物３４と背景３４ａとの濃度差が小さ
い場合でも、安定した輪郭形状が得られる２値化レベル
を決定することができる。
化し、２値化された信号を平滑化し、各レベル毎に平滑
化された信号の連結度分布より２値化レベルを判定する
ことにより、対象物３４と背景３４ａとの濃度差が小さ
い場合でも、安定した輪郭形状が得られる２値化レベル
を決定することができる。
なお、第１の実施例において連結度分布作成手段９，１
０．１１は“４″近傍の連結度を求めるとしたが、連結
度分布作成手段は、“８”近傍の連結度を求めることと
してもよい。また、必ずしも連続している画素で連結度
をみる必要はな（、間引いた画素間の連結度を求めても
よい。
０．１１は“４″近傍の連結度を求めるとしたが、連結
度分布作成手段は、“８”近傍の連結度を求めることと
してもよい。また、必ずしも連続している画素で連結度
をみる必要はな（、間引いた画素間の連結度を求めても
よい。
発明の効果
以上述べたように、第１の発明は、対象物の濃度が均一
でない場合でも安定して２値化レベルを決定することが
できる。
でない場合でも安定して２値化レベルを決定することが
できる。
また、第２の発明によれば、単純な２値化では外形の形
状にバラツキが生じて平滑化が必要な場合に、外形形状
を安定化させる２値化レベルを決定することができる。
状にバラツキが生じて平滑化が必要な場合に、外形形状
を安定化させる２値化レベルを決定することができる。
また、第３の発明によれば、対象物と背景との間の濃度
差が小さく、フィルタリングによるエツジの強調が必要
な場合に、輪郭形状の安定した２値画像が得られる２値
化レベルを決定することができる。
差が小さく、フィルタリングによるエツジの強調が必要
な場合に、輪郭形状の安定した２値画像が得られる２値
化レベルを決定することができる。
第１図は本発明の第１の実施例における２値化処理装置
のブロック図、第２図は“４”近傍の連結度を表わす図
、第３図（ａ） 、 （ｂ）は“４”近傍の連結度を算
出した一例を示す図、第４図は連結度分布が２値化レベ
ルを変えることにより変化する一例を示す図、第５図は
本発明の第２の実施例における２値化処理装置のブロッ
ク図、第６図は本発明の第３の実施例における２値化処
理装置のブロック図、第７図は従来の２値化処理装置の
ブロック図、第８図は従来の２値化処理装置の原理を示
す濃度分布図、第９図は従来の２値化処理装置の問題点
を示す濃度分布図である。 ３．４，５，１８，１９，２０，３７，３８゜３９・・
・・・・２値化手段、９．１０．１１．２７，２８゜２
９．４６．４７．４８・・・・・・連結度分布作成手段
、１５，３３．５２・・・・・・制御部、２１，２２゜
２３．４０，４１，４２．・・・・・・平滑化手段、３
６・・・・・・フィルタリング手段。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第２図 じ三コ ・−一゛１′の々髪で４゜ 第３図 （α２ ＜ｂ＞ 第４図 ” ｚ Ｏｊ ４ｆ 濫ＩｔＡ 第５図 第６図 第 ７ 図 第 ８ 図 第９図 うＡノ〈ミ！
のブロック図、第２図は“４”近傍の連結度を表わす図
、第３図（ａ） 、 （ｂ）は“４”近傍の連結度を算
出した一例を示す図、第４図は連結度分布が２値化レベ
ルを変えることにより変化する一例を示す図、第５図は
本発明の第２の実施例における２値化処理装置のブロッ
ク図、第６図は本発明の第３の実施例における２値化処
理装置のブロック図、第７図は従来の２値化処理装置の
ブロック図、第８図は従来の２値化処理装置の原理を示
す濃度分布図、第９図は従来の２値化処理装置の問題点
を示す濃度分布図である。 ３．４，５，１８，１９，２０，３７，３８゜３９・・
・・・・２値化手段、９．１０．１１．２７，２８゜２
９．４６．４７．４８・・・・・・連結度分布作成手段
、１５，３３．５２・・・・・・制御部、２１，２２゜
２３．４０，４１，４２．・・・・・・平滑化手段、３
６・・・・・・フィルタリング手段。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 第２図 じ三コ ・−一゛１′の々髪で４゜ 第３図 （α２ ＜ｂ＞ 第４図 ” ｚ Ｏｊ ４ｆ 濫ＩｔＡ 第５図 第６図 第 ７ 図 第 ８ 図 第９図 うＡノ〈ミ！
Claims (3)
- （１）映像信号を２値化する手段と、２値化された信号
より隣り合う画素との連結度を調べて連結度分布を作成
する手段と、各レベル毎の連結度分布より、最大・最小
連結度の頻度が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和が
最小となるレベルを２値化レベルと判定する手段とを備
えたことを特徴とする２値化処理装置。 - （２）映像信号を２値化する手段と、２値化された信号
を平滑化する手段と、平滑化された信号より隣り合う画
素との連結度を調べて連結度分布を作成する手段と、角
レベル毎の連結度分布より、最大・最小連結度の頻度が
高く、且つ中間の連結度の頻度の総和が最小となるレベ
ルを２値化レベルと判定する手段とを備えたことを特徴
とする２値化処理装置。 - （３）映像信号をフィルタリングする手段と、フィルタ
リングされた信号を２値化する手段と、２値化された信
号を平滑化する手段と、平滑化された信号より隣り合う
画素との連結度を調べて連結度分布を作成する手段と、
各レベル毎の連結度分布より、最大・最小連結度の頻度
が高く、且つ中間の連結度の頻度の総和が最小となるレ
ベルを２値化レベルと判定する手段とを備えたことを特
徴とする２値化処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122137A JPH087785B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ２値化処理装置 |
| US07/523,108 US5166986A (en) | 1989-05-16 | 1990-05-14 | Apparatus for binarizing image signals |
| KR1019900007003A KR940002236B1 (ko) | 1989-05-16 | 1990-05-16 | 영상신호의 2치화 처리장치 |
| EP90109287A EP0398314B1 (en) | 1989-05-16 | 1990-05-16 | An apparatus for binarizing image signals |
| DE69015252T DE69015252T2 (de) | 1989-05-16 | 1990-05-16 | Vorrichtung zur Umwandlung von Bildsignalen in binäre Form. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122137A JPH087785B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ２値化処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300980A true JPH02300980A (ja) | 1990-12-13 |
| JPH087785B2 JPH087785B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=14828530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1122137A Expired - Lifetime JPH087785B2 (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ２値化処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5166986A (ja) |
| EP (1) | EP0398314B1 (ja) |
| JP (1) | JPH087785B2 (ja) |
| KR (1) | KR940002236B1 (ja) |
| DE (1) | DE69015252T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0368084A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | しきい値決定装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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