JPH02307166A

JPH02307166A - パターン処理方法

Info

Publication number: JPH02307166A
Application number: JP1128086A
Authority: JP
Inventors: Toru Kaneko; 透金子
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-20

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】〔産業上の利用分野〕本発明は１画像中に示されている内容を機械が自動的に
識別・判断するパターン処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のパターン認識などの処理に当っては、その前提と
して認識対象が画像中で他の対象を重なりあわずに分離
・独立して存在していることが処理の条件であり９例え
ば設計図面のように線図形と文字とが重なりあって混在
している場合には文字を認識できないというような問題
点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の場合には、認識対象が分離・独立していないと処
理できないものであった。

本発明の目的は、まず画像中から線分の長さに関して異
なる特徴を有する要素を分離し、その後の認識処理を容
易にすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図であり、第１図（Ａ）中の
符号ｌは長い線分から成る線図形の一部、２は短い線分
で構成されている文字、ｐは線図形１上の画素、ｑは文
字２上の画素、ｒは線図形１と文字２との交点にある画
素である。また。

Ｄは線分の長さの長短を分ける基準の長さであり２Ｄよ
りも長い場合を線図形、Ｄ以下の場合を文字とする。さ
らに、αは線図形ｌの傾き方向、βは文字２のうちの画
素ｑを通るストロークの傾き方向を示す、このとき画素
ｐ、ｑ、ｒにおける種々の傾き方向の切断部の長さの分
布は、それぞれ第１図（Ｂ）図示の（イ）、（ロ）、（
ハ）のようになる（図で、横軸は傾き方向、縦軸は切断
部の長さを表す、またＤｏは線幅である）。すなわち、
各画素について切断部の長さの分布を調べて、長さのピ
ーク（ＤＯより大きな値をとる）が全てＤより大きけれ
ば線図形の構成画素、全てＤ以下ならば文字の構成画素
２両者の混成であれば線図形と文字の交点画素と決定す
るようにする。

〔実施例〕

第２図は本発明の特許請求の範囲第（１）項に対応する
一実施例であり、３は画像格納部、４は本発明の特許請
求の範囲第（２）項に関連する切断部長さ計測部、５は
切断部長さ分布格納部、６は画素属性判定部、７は線図
形部分格納部、８は文字部分格納部である。

この動作を説明すると、まず処理対象となる２値画像を
フレームメモリ等で構成される画像格納部３に格納する
。切断部長さ計測部４は画像格納部３に格納されている
処理対象２値画像の図の部分の画素に対して１種々の傾
き方向に対する切断部の長さを計測する。計測して得ら
れた長さは傾き方向に関する分布として切断部長さ分布
格納部５に格納される。格納された該分布を画素属性判
定部６は読みだし、予め設定されている長さの闇値パラ
メータＤとの比較演算を行い、該画素が線図形に属する
ものか１文字に属するものかを判定する。そして線図形
に属すると判定された画素については、その画素位置を
線図形部分格納部７に言き込み２文字に属すると判定さ
れた画素については、その画素位置を文字部分格納部８
に書き込む（線図形と文字の交点と判定された画素につ
いては、その画素位置を格納部７と８との両方に書き込
む）。

上記第２図において、構成要素３，５，６，７゜８の各
部については公知の技術を用いて容易に実現できる。し
かし切断部長さ計測部４については。

例えば画素毎にその周りについてあらゆる方向に放射状
にマスクを発生させて、該マスクと図の部分との重畳画
素数を調べる方法も考えられるが。

これを画像全体について実行すると演算回数が膨大にな
り、処理時間がかかるという問題点がある。

従ってここでは、より効率のよい方法として特許請求の
範囲第（２）項に挙げた方法を採用するのがよい。

第３図は本発明の特許請求の範囲第（２）項に関連する
一実施例の原理図で、ｌは傾きθをなして画像上に存在
している線幅１の線分（長さＫ）。

■（は着目画素、Ｆは探査線分、Ｔは遠隔参照画素。

Ｒは隣接参照画素、τはある与えられた長さである。ま
た図で、線分の左側に記した記号は画素の名称、右側に
記した数字は画素の経路長である。

図の動作を説明すると、いま例えば画像の左上から順に
テレビのマスク走査形式に着目画素Ｈの位置を移動して
いき、線分ｌの端点に達したとする（図の（イ））、そ
して該着目画素Ｈから傾きθの方向に長さτの探査線分
Ｆを発生させ、該探査線分Ｆと線分ｌとが位置的に重な
るかどうかを調べる（図の（ロ））、もし重なれば、そ
の重なり部分の全画素に例えばＬなるラベル値を与え、
また同時に各画素に端点からの距離を記録する（図の（
ハ））。次に着目画素４（の位置を、ＬＡ分ｌの端点か
ら走査の進行方向に、ラベル値の与えられていない画素
が出現するまで順次移動させる。そしてラベル値の与え
られていない画素に達したら、今度は着目画素Ｈの後方
、距離τ、傾き（θ＋１８０度）の方向の位置に遠隔参
照画素Ｔを設ける（図の（ニ））、その位置に１着目画
素Ｈの直前にあり既にラベル値が与えられている隣接参
照画素只のラベル値りと同じラベル値を存する図画素が
存在するか否かを調べる。もし存在すれば、これは着目
画素Ｈが既に検出された傾きθの探査線分の延長上にあ
ることを示していることになり１着目画素Ｈにラベル値
りを付け、また同時に隣接参照画素Ｒに記録されている
端点からの距離に１を加えた値をその画素の端点からの
距離として記録する。

そしてさらに着目画素Ｈの位置を走査の進行方向に進め
、同様の動作を繰り返す。この動作を順次進めて行って
、遠隔参照画素Ｔの位置に上記条件を満たす画素が存在
しなくなるか、または着目画素Ｈが線分ｌのもう一方の
端点からはずれて地の部分に達してしまったら、この動
作を終了させる（図の（ホ））、動作が終了直前の着目
画素Ｈには最初の端点からの距離として線分ｌの長さＫ
が記録されているので、これによりラベル値りの付いて
いる画素は、傾きθ、長さＫの線分の構成画素であると
分類できる。

上記は処理の概念的説明であるが、実際のメソシュ状に
画素が配置されたディジタル画像において、線幅に広が
りを有した図形を種々の方向に切断した切断部の長さを
計測するには１次に示すような処理を行う。

まず表１は、ｖＡ分の切断方向と距離の計測方向の関係
を示したものである０表中、オクタント番号とは、３６
０度を８等分して得られた象限（オクタント）に、第４
図図示のような番号を付けたものである０表より８例え
ば２−６オクタントの方向の切断部を検出する場合は、
垂直方向の画素数を数えてこれをその切断部の長さとす
ることとしている。

表ｔ、ｖＡ分切断方向と距離計測方向の関係次に表２は
１着目画素の隣接画素への移動方向。

および隣接参照画素の位置を、計測する切断方向に応じ
て示したものである。ここにａ　ｗ　ｈは第５図に示す
ような８近傍の画素を表す。

表２０着目画素の隣接画素への移動方向また第６図は１
着目画素Ｈ１探査線分Ｆ、遠隔参照画素Ｔの位置関係を
オクタント２−６の場合を例として示したものであり１
図に示すように探査線分Ｆのもう一方の端点と遠隔参照
画素とには夫々隣合った２画素を割り当てる。このとき
傾き方向の分解能Δθはτで決まり。

Δθ＝ａｒｃｃｏｔ　（（ｎ−１）／Ｔ）　　　ａｒｃ
ｃｏｔ　（ｎ／　Ｔ）（ｎ＝１．２．、、、、τ）である。

第７１１ｉＪは、第２図図示の切断部長さ計測部４の一
実施例の構成例を示す０図中の４−１．４−２゜・・・
、４〜ｎはそれぞれ担当する傾き方向に対する構成要素
即ち切断部長さ計測部である。

第８図は第７図に示した構成要素の一構成例を示したも
ので、９はラベル値画像格納部、１０は着目画素アドレ
ス発生部、１１は着目画素ラベル値続出部、１２は経路
長更新部、１３は隣接参照画素アドレス発生部、１４は
隣接参照画素経路長続出部、１５は経路長画像格納部、
１６は新規線分検出部、１７は隣接参照画素ラベル値続
出部。

１８は遠隔参照画素ラベル値続出部、１９は遠隔参照画
素アドレス発生部、２０は比較器、２１は着目画素ラベ
ル値書込部、２２は加算器、２３は着目画素経路長書込
部、２４は線分長テーブル格柄部、２５は探査線分アド
レス発生部、２６は探査線分ラベル値続出部、２７は連
結性検査部。

２８は探査線分ラベル値書込部、２９は探査線分経路長
書込部、３０はラベル値発生部、３１は経路長発生部で
ある。

以下９図の動作を説明する。

第８図においては、まず原画像を入力データＤ　ｉｎと
して、フレームメモリ等で構成されラベル値を画素の値
とするラベル値画像格納部９に、原画像の図の部分を“
１”、地の部分を“Ｏ”、とするラベル値で表現したラ
ベル値画像を格納する。

そして画像の左上の位置から順にテレビのラスク走査と
同じ形式で着目画素の位置を発生する着目画素アドレス
発生部１０により発生された着目画素位置を受は取った
着目画素ラベル値続出部１１は、ラベル値画像格納部９
から着目画素のラベル値を読み出す、読み出されたラベ
ル値が“Ｏ”の場合には着目画素は地の画素であるので
ラベル値をそのままにし、またラベル値が“１′よりも
大きい値である場合には既に探査線分の一部としてラベ
ル値が与えられているのでやはりラベル値をそのままに
し１着目画素アドレス発生部１０に次の画素位置に着目
画素アドレスを設定するように指示する。もしラベル値
が“１”である場合には。

次に示すように経路長更新部１２を動作させる。

経路長更新部１２では、はじめに隣接参照画素アドレス
発生部１３が着目画素アドレス発生部１０の信号を受け
て、隣接参照画素位置を発生する。該画素位置を隣接参
照画素経路長続出部１４は受けて、フレームメモリ等で
構成され検出した線分の端点からの経路の長さを画素の
値とする経路長画像格納部１５から、隣接参照画素の経
路長を読み出す、そして該経路長が０であったら、後で
示すような新規線分検出部１６に動作を移す。

もし該経路長が１以上（Ｘと表す）であれば、隣接参照
画素ラベル値続出部１７および遠隔参照画素ラベル値続
出部１８に動作を促す。動作指示を受けた隣接参照画素
ラベル値続出部１７は、ラベル値画像格納部９から隣接
参照画素のラベル値を続み出す、また動作指示を受けた
遠隔参照画素ラベル値続出部１８は１着目画素アドレス
発生部１０の信号を受けて遠隔参照画素の位置を発生し
た遠隔参照画素アドレス発生部１９の情報をもとに、ラ
ベル値画像格納部９から遠隔参照画素のラベル値を読み
出す。このようにして得られた隣接参照画素ラベル値と
遠隔参照画素ラベル値に対して、比較器２０は両者の比
較を行い１両者が等しくないとき（図では“Ｏ″なる出
力で示す）は後に示す新規線分検出部１６を動作させる
。また両者が等しいときは、比較器２０はそのラベル値
（図では“Ｌ９なる出力で示す）を着目画素ラベル値書
込部２１に渡す、該ラベル値を受けた着目画素ラベル値
書込部２１は２着目画素アドレス発生部　１０から受け
たアドレスをもとに、ラベル値画像格納部９の着目画素
位置に該ラベル値を書き込む、前記両者が等しいときさ
らに、比較器２０は加算器２２を動作させる。すると加
算器２２は、隣接参照画素経路長続出部１４から出力さ
れた隣接参照画素の経路長に１を加算する。この結果を
着目画素経路長書込部２３は受けて９着目画素アドレス
発生部ｌＯから受けたアドレスをもとに、経路長画像格
納部１５の着目画素位置に該経路長を古き込む、また同
時に、該経路長と上記該ラベル値は９両者の対応関係を
テーブルとして格納している線分長テーブル格納部２４
に送られ。

その該ラベル値に対する最長経路長の値を更新する。そ
して最後に線分長テーブル格納部２４は。

着目画素に対する経路長更新部１２の処理が終了したこ
とを着目画素アドレス発生部１０に伝える。

着目画素アドレス発生部１０はこの信号を受けると１着
目画素の位置を１画素移動させて上記処理を新たに開始
する。

上記処理の途中で新規線分検出部１６が動作上帝を受け
た場合は、まず探査線分アドレス発生部２５が着目画素
アドレス発生部１０からの着目画素アドレスを受取り２
着目画素位置を端点とし第７図に示す構成要素として本
部分が担当する傾き（θとする）と長さくτとする）を
存する探査線分を発生する。そして該探査線分を構成す
る一連の画素位置をもとに、探査線分ラベル値続出部２
６はラベル値画像格納部９から該探査線分を構成する全
画素のラベル値を読み出す。連結性検査部２７は該ラベ
ル値に対し、“ｌ”なるラベル値で探査線分が図形的に
連結されているか否かを調べる。もしその結果が否であ
れば（図ではＯ”なる出力で示す）、連結性検査部２７
はラベル値をそのままにし１着目画素アドレス発生部１
０に次の画素位置に着目画素アドレスを設定するように
指示する。もし該結果がラベル値の連結を示していれば
（図では“１”なる出力で示す）、連結性検査部２７は
、探査線分ラベル値書込部２８および探査線分経路長書
込部２９を動作させる。探査線分ラベル値書込部２８は
該動作指令を受けると、連結性検査部２７でラベル値“
ｌ”で連結していると判定された探査線分上の各画素位
置に対応するラベル値画像格納部９の画素位置に、ラベ
ル値発生部３０が発生させる新たなラベル値を書き込む
。また探査線分経路長書込部２９は動作指令を受けると
、連結性検査部２７でラベル値“ｌ”で連結していると
判定された探査線分上の各画素位置に対応する経路長画
像格納部１５の画素位置に、経路長発生部３１が発生さ
せる新たなラベル値を書き込む、ここに経路長発生部３
１は。

探査線分の始点にはＯ２始点から距離がｎの点にはｎな
る値を割り当てる機能を有しているものとする。さらに
、探査線分ラベル値書込部２８と探査線分経路長書込部
２９は線分長テーブル格納部２４にも信号を送り、ラベ
ル値発生部３０で新たに発生されたラベル値の経路長と
して探査線分の長さを割り当てたテーブル要素を追加書
き込みする。最後には線分長テーブル格納部２４は９着
目画素に対する新規線分検出部１６の処理が終了したこ
とを着目画素アドレス発生部ＩＯに伝える。

以上の動作を画像上の全画素に着目画素を移動させて繰
り返し行う、そして、最後に得られるラベル値画像格納
部９および線分長テーブル格納部２４の内容を出力デー
タＤ０□として出力する。

このときラベル値画像格納部９の画素値の０，１゜およ
び２以上の整数のラベル値と、線分長テーブル格納部２
４の内容を次のように対応させれば。

各画素の属性が求められる。

画素値が０のとき・・・地画素値が１のとき・・・傾きθに対しては長さがτより
短い線分の構成要素画素値がＬのとき・・・傾きθに対しては長さがＤなる
線分の構成要素（但しＤはラベル値りに対するテーブル
の参照値）〔発明の効果〕以上説明したように２本発明によれば、効率よ（パター
ン要素をその線要素の特徴に従って分類できるので、そ
の後の認識処理が精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２、特許請求の範囲第
（１）項に対応する一実施例、第３図は特許請求の範囲
第（２）項に関連する一実施例原理図、第４図はオクタ
ント番号の説明図、第５図は近傍画素の説明図、第６図
は着目画素旧探査線分Ｆ、遠隔参照画素Ｔの位置関係説
明図、第７図は第２図図示の切断部長さ計測部の一実施
例の構成例、第８図は第７図に示した構成要素の一構成
例を示す。図中、３は画像格納部、４は切断部長さ計測部。５は切断部長さ分布格納部、６は画素属性判定部。７は線図形部分格納部、８は文字部分格納部を表わす。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）地と図の部分との区別を２値の画素値で表した２
値画像において、該画像上の図の部分の各画素に対し、該画素を通って複
数の傾き方向に図形を切断して得られる切断部の長さの
分布を調べる処理を実行することにより、該画素が長い線分に属する画素か短い線分に属する画素
かを決定するようにしたことを特徴とするパターン処理方法。
（２）地と図の部分との区別を２値の画素値で表した２
値画像において、着目する画素から測って所定の距離だけ離れておりかつ
所定の方向に位置する図画素の有無を検出し、該図画素
の有無に応じて該着目画素や該図画素のラベル値の書き
込みおよび読みだしを行い、同一のラベル値を有する図
画素の連結成分を求めていく処理を実行することにより
、画像上の各図画素毎に、与えられた方向で図形を切断し
て得られる切断部の長さを決定するようにしたことを特徴とするパターン処理方法。