JPH03206573A - 画像のラベリング処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像内の各領域を区別して各々にラベル符
号を付与する画像のラベリング処理装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 画像内の各領域の特徴量、例えば面積，重心などを求め
る場合、各々の領域を区別する必要がある。この時、画
像メモリに記憶された画素毎の画像データに対し、相互
に連結された共通の特徴を有する領域の各画素に同一の
ラベル符号を付与することが行われる。例えば、第６図
（ａ）に示すような２値画像に対して上記のラベリング
処理を行うと、第６図（ｂ）に示すような１，２．３の
領域に区別されたラベル画像が得られる。以下、このラ
ベリング処理について、手順を追って説明する。

ｉ）先ず画像のラスタ走査を行い、処理対象画素Ａが゛
１”　（領域）であれば第７図に示す近傍画素ａ。０〜
ａｌｏを参照する。

この時、近傍画素が全て“０″　（領域外）の場合には
、新規のラベル番号を生成し、その値をラベル画像メモ
リに書込む。また、近傍画素に既にラベル番号が割当て
られている時は、その値をラベル画像メモリに書込む。

また同一領域にも拘らず別のラベル番号か割当てられて
いる時は、小さい方の値をラベル画像メモリに書込み、
別々のラベル番号が同一のラベル番号になるように連結
情報テーブルにその情報を記憶しておく。

そして、以上の処理をラスタ走査１回分（全画素）に対
して行う。

ｉｉ）次に、上記ｉ）の処理で得られた画像を再度ラス
タ走査し、連結情報テーブルを参照しながらラベル番号
を整理してラベル画像メモリに書直す。

そして、この処理をラスタ走査１回分（全画素）に対し
て行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の画像のラベリング処理装置は上記のようなラベリ
ング処理を行うので、あらゆる対象画像に対応させるた
めに作業用メモリとして大容量の連結情報テーブルが必
要となり、また連結情報テーブルの内容を整理するのに
時間がかかると共に、ラスタ走査を２回行う必要があり
、回路規模が大きく、処理時間が長いという問題点があ
った。

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
であり、大容量の作業用メモリを必要とせず、１回のラ
スタ走査で済み、回路規模が小さく、また処理時間の短
い画像のラベリング処理装置を得ることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の画像のラペリング処理装置は、画像メモリに
記憶された画素毎の画像データに対し、相互に連結され
た共通の特徴を有する領域の各画素に同一のラベル符号
を付与するラベリング処理装置において、画像データの
ラスタ走査を制御するラスタ走査コントローラと、ラス
タ走査用のアドレスを生成するラスタ走査用アドレス生
成器と、そのラスタ走査用アドレス生成器の出力アドレ
スを境界追跡の始点アドレスとして一時保持する座標レ
ジスタ及びその処理対象画素を中心とする近傍画素の方
向コードを生成する方向コード生成器を有した境界追跡
アドレス生成回路と、該境界追跡アドレス生成回路から
出力された追跡アドレスに従って前記境界を追跡する境
界追跡コントローラと、前記ラスタ走査用アドレス生成
器の出力と境界追跡アドレス生成回路の出力を選択して
画像データを記憶した対象画像メモリ及びラベル値を書
き込むラベル画像メモリに制御アドレスを出力するセレ
クタと、前記ラスタ走査コントローラの走査結果に基づ
いて前記境界内の領域の画素に付与するラベル値を発生
するラベル値生成回路と、前記境界追跡アドレス生成回
路からの方向コードの出力によりラベル画像メモリの書
込制御を行うラベル付関数器とを備えたものであり、ま
た、前記領域の境界の周囲長を判定する周囲長判定器を
備え、所定周囲長以上の領域または所定周囲長以下の領
域を除去してラベリング処理を行うようにしたものであ
る。

（作用） この発明の画像のラベリング処理装置においては、境界
追跡アドレス生成回路からのアドレス情報に従って領域
の境界が追跡され、ラベル値生成回路からのラベル値が
該領域の各画素に付与され、１回のラスタ走査でラベリ
ング処理が行われる。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る画像のラベリング処理装置の構
成を示すブロック図である。図において、１はラスタ走
査時のアドレスを生成するラスタ走査用アドレス生成器
、２は画像内の相互に連結された共通の特徴を有する領
域の境界を追跡する境界追跡コントローラ、３はこの境
界追跡コントローラ２に追跡アドレスを与える境界追跡
アドレス生成回路、４は各アドレス出力を２者選択する
セレクタで、境界追跡コントローラ２の出力により制御
される。５は領域の境界の周囲長を判定する周囲長判定
器、６は境界の外周を判定する外周判定器、７は処理対
象画像のデータを記憶する対象画像メモリ、８はラベリ
ング処理した画像のデータを記憶する処理画像メモリで
、境界追跡コントローラ２により書込みが制御される。

９はラベル値を付与した画像のデータを記憶するラベル
画像メモリで、上記各画像メモリ７．８と共にセレクタ
４の出力側がアトレス端子と接続されている。１０は境
界追跡アドレス生成回路３からの方向コードに従ってラ
ベル画像メモリ９に書込み制御を行うラベル付関数器、
１１は画像データのラスタ走査を制御するラスタ走査コ
ントローラで、処理画像メモリ８の出力データが人力さ
れる。

１２はこのラスタ走査コントローラ１１の走査結果に基
づいて境界内の領域の画素に付与するラベル値を発生す
るラベル値生成回路で、その値をラベル画像メモリ９の
データ人力端子に出力する。

１３はラインバッファ、１４は対象画像メモリ７の出力
データを一時記憶してラスタ走査コントローラ１１に与
えるラッチ、１５は空隙の画素に対応させるためのホー
ル用カウンタである。

また、境界追跡アドレス生成回路３の中で、１６ａ，１
６ｂはラスタ走査用アドレス生成器１から始点アドレス
のＸ座標値、Ｙ座標値が人力されるＸ座標レジスタ及び
Ｙ座標レジスタ、１７ａ，１７ｂはセレクタ、１８ａ，
１８ｂはレジスタ１６ａ，１６ｂの出力とセレクタ１７
ａ，１７ｂの出力を比較する比較器で、その結果を境界
追跡コントローラ２に出力する。１９ａ，１９ｂはセレ
クタ１７ａ，１７ｂの出力データを一時保持するレジス
タ、２０ａ，２０ｂは人力値を＋１（加）して出力する
インクリメンタ、２１ａ，２ｌｂは人力値を−１（減）
して出力するデクリメンタ、２２ａ，２２ｂはセレクタ
、２３は所定順序で前述の方向コードを発生する方向コ
ード生成器、２４はその方向コードを一時保持する方向
コードレジスタ、２６は該方向コードに従って上記セレ
クタ２２ａ，２２ｂの人力を選択するアドレス生成関数
器、２６は方向コードレジスタ２４の出力とアドレス生
成関数器２５の出力を比較する比較器で、その比較結果
を境界追跡コントローラ２に出力する。２７は方向コー
ド生成器２３の出力コードが入力される出力方向レジス
タ、２８は出力方向レジスタ２７の出力を保持する人力
方向レジスタである。

また、ラベル値生成回路１２の中で、２９はラベル値を
選択してラベル画像メモリ９に出力するセレクタ、３０
はこのセレクタ２３に仮ラベル値を人力する仮ラベル値
生成器、３１はラベル用カウンタ、３２．３３はライン
バッファ及びラッチである。

上記境界追跡アドレス生成回路３は、処理対象画素を中
心とする近傍画素のアトレスを追跡アドレスとして境界
追跡コントローラ２に出力し、境界追跡コントローラ２
は、領域の境界を１周した時にラスタ走査を再開させる
ようになっている。

次に、処理対象画素を中心とする４連結の画素の処理に
ついて、手順を追って説明する。

■）先ず、処理対象画素の近傍画素の“１”（領域），
゛０”　（領域外）の値により、第２図に示すように３
種に分類して処理する。

すなわち、第２図（ａ）のような画素（下線を引いた画
素）はまだラベル番号が割当てられていない領域のラス
タ走査順の最初の画素、つまりその領域の外側の境界の
一部である。この場合、セレクタ２９の八人力を選択し
て境界追跡コントローラ２の制御に処理を移す。また、
第２図（ｂ）のような画素は既にラベル番号Ｎが割当て
られている領域内の空隙のラスタ走査順の最初のライン
の右端の境界の画素である。この場合、ホール用カウン
タ１５の値を＋１加算し、セレクタ２９のＣ人力を選択
して境界追跡コントローラ２の制御に処理を移す。また
、第２図（Ｃ）のような画素は既にラベル番号が割当て
られている領域内の画素である。この場合、ラスタ走査
コントローラ１１によりセレクタ２９のＤ人力を選択し
て、処理対象画素の左隣りの画素のラベル番号Ｎをラベ
ル画像メモリ９に書込む。そして、ラスタ走査コントロ
ーラ１１の制御に処理を移し、ラスタ走査を行う。

■）次に、上記処理対象画素を境界追跡開始画素として
そのＸ．Ｙ座標を各々のＸ座標レジスタ１６ａ及びＹ座
標レジスタ１６ｂに人力する。

■）セレクタ１７ａ，１７ｂ，セレクタ１１ ２２ａ，２２ｂの八入力及びセレクタ４のＢ人力を選択
し、レジスタ１９ａ，１９ｂにそのデータを人力する。

その後、セレクタ１７ａ，１７ｂのＢ人力を選択する。

■）そして、上記処理対象画素を中心とする近傍画素に
ついて、対象画像メモリ７の値を参照しながら以降の境
界追跡処理に入る。

■）境界追跡処理に入ると、先ず方向コード生成器２３
は第３図に示すように「２→３→０→１」の順に方向コ
ードを出力する。そして、方向コードの値がアドレス生
成関数器２５に人力され、表１に示すようにセレクタ２
２ａ，２２ｂの人力が選択され、これにより近傍画素の
アドレス値が生成される。

表　　　１ １ ２ 上記生成されたアトレス値に従って対象画像メモリ７を
参照し、最初に“１”となった方向の方向コードを方向
コードレジスタ２４及び出力方向レジスタ２７へ人力す
る。そして、セレクタ２２ａ，２２ｂの八人力を選択し
、セレクタ２９から出力されているラベル値をラベル画
像メモリ９の処理対象画素に書込むと共に、“１”を処
理画像メモリ８の処理対象画素に書込む。

また、全ての方向の値が“０′゜の時は、処理対象画素
を孤立点とし、ラベル値の書込みのみを行う。

■）再度上記の方向コードに従ってアドレス生成関数器
２５によりセレクタ２２ａ，２２ｂの八入力を選択し、
次の境界画素の座標をレジスタ１６ａ，１６ｂへ人力す
る。

■）出力方向レジスタ２７の出力値を入力方向レジスタ
２８に人力し、その値から方向コード生成器２３は表２
に示すような参照方向順序で方向コードを生成する。

表 ２ のアドレスに従って対象画像メモリ７を参照しながら次
の境界画素の方向を出す。そして、その方向コードを出
力方向レジスタ２７に人力し、ラベル付関数器１０は表
３に示すような条件を満たした時に、セレクタ２９の出
力ラベル値をラベル画像メモリ９に書込むと共に、゛１
”を処理画像メモリ８に書込む。

域の周囲長をカウントして測定する。

そして、 所 定周囲長以上の領域または所定周囲長以下の領域を除去
してラベリング処理を行う。

■）次に、比較器１８ａ，１８ｂ及び２６のそれぞれの
２人力が同時に等しくなった時、つまり領域の境界を１
周した時は、境界追跡コントローラ２からラスタ走査コ
ントローラ１１の制御に処理を移し、ラスタ走査を再開
する。

しかし、第２図（ａ）のような場合には、周囲長判定器
５及び外周判定器６が所定の条件を満足した時にラベル
用カウンタ３１の値を＋１加算してセレクタ２９のＢ人
力を選択し、もう１回領域の境界を上記■）〜■）の手
順で追跡し、セレクタ２９の出力ラベル値をラベル画像
メモリ９に書込む。

以上の工）〜■）の処理を対象画像に施すことにより、
１回のラスタ走査でラベル付を行うことができる。その
際、大容量の作業用メモリを必要としないので、回路規
模を小さくすることができると共に、処理時間も短くな
る。また、ラベリング処理と同時に対象画像の穴の数を
抽出すること１　５ もでき、領域の一部が画像の外周を含んでいる時にも、
それを除去してラベリング処理を行うことができる。更
に、領域の周囲長を判定してラベリング処理を行えるの
で、小領域のノイズ除去を行うことができる。

なお、上記実施例では４連結の処理について述べたが、
第４図に示すような８連結の画素の処理の場合も同様に
して行うことができる。この場合、方向コード生成器２
３は第５図に示すような順序で方向コードを出力し、ア
ドレス生成関数器２５によるセレクタ２２ａ，２２ｂの
人力選択は表４のようになる。

表４ １ ６ また、方向コード生成器２３の方向コードを生成する際
の参照方向手順は表５のようになり、ラベル画像メモリ
９にラベル値を書込む時のラベル付関数器１０の条件は
表６に示すようになる。

表　　　５ 表 ６ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、大容量の作業用メモ
リを必要とせず、１回のラスタ走査で処理が済み、回路
規模も小さく、また処理時間が短いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
（ａ）．（ｂ）．（ｃ）及び第３図は４連結の画素の処
理動作について示す説明図、第４図（ａ）．（ｂ）．（
ｃ）及び第５図は８連結の画素の処理動作について示す
説明図、第６図（ａ）．（ｂ）はラベリング処理を示す
説明図、第７図は従来装置による処理動作について示す
説明図である。 １・・・・・・ラスタ走査用アドレス生成器２・・・・
・・境界追跡コントローラ ３　−−−−−−境界追跡アドレス生成回路４・・・・
・・セレクタ ５　−−−−−・周囲長判定器 ６・・・・・・外周判定器 ７・・・・・・対象画像メモリ ８・・・・・・処理画像メモリ ９・・・・・・ラベル画像メモリ １０−−−−−・ラベル付関数器 １　１−・・・・・ラスタ走査コントローラ１　２　−
−−−−−ラベル値生成回路１６ａ−・・・・・Ｘ座標
レジスタ １６ｂ−−−−−−Ｙ座標レジスタ １　７　ａ，　　１　７　ｂ−−−−−−セレクタ１８
ａ，１８ｂ−−・−比較器 ２２ａ，２２ｂ−−−−−−セレクタ ２３・・・・・・方向コード生成器 ２４・・・・・・方向コードレジスタ ２　５　−−−−−−アドレス生成関数器２　６　−−
−−−・比較器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像メモリに記憶された画素毎の画像データに対
   し、相互に連結された共通の特徴を有する領域の各画素
   に同一のラベル符号を付与するラベリング処理装置にお
   いて、画像データのラスタ走査を制御するラスタ走査コ
   ントローラと、ラスタ走査用のアドレスを生成するラス
   タ走査用アドレス生成器と、そのラスタ走査用アドレス
   生成器の出力アドレスを境界追跡の始点アドレスとして
   一時保持する座標レジスタ及びその処理対象画素を中心
   とする近傍画素の方向コードを生成する方向コード生成
   器を有した境界追跡アドレス生成回路と、該境界追跡ア
   ドレス生成回路から出力された追跡アドレスに従って前
   記境界を追跡する境界追跡コントローラと、前記ラスタ
   走査用アドレス生成器の出力と境界追跡アドレス生成回
   路の出力を選択して画像データを記憶した対象画像メモ
   リ及びラベル値を書き込むラベル画像メモリに制御アド
   レスを出力するセレクタと、前記ラスタ走査コントロー
   ラの走査結果に基づいて前記境界内の領域の画素に付与
   するラベル値を発生するラベル値生成回路と、前記境界
   追跡アドレス生成回路からの方向コードの出力によりラ
   ベル画像メモリの書込制御を行うラベル付関数器とを備
   えたことを特徴とする画像のラベリング処理装置。
2. （２）前記領域の境界の周囲長を判定する周囲長判定器
   を備え、所定周囲長以上の領域または所定周囲長以下の
   領域を除去してラベリング処理を行うことを特徴とする
   請求項１記載の画像ラベリング処理装置。