JPH03224070A - 画像細線化装置 - 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】 〔概要〕 図形・文字等の線図形画像の細線化を行う画像細線化装
置、特に゛大型の線図形画像を分割した画像ごとに細線
化を行う画像細線化装置に関し、被処理画像を分割して
画像メモリに格納した後に、分割画像ごとに細線化して
これを統合した画像で分割境界での線の連続性が確保さ
れる画像細線化装置の提供を目的とし、 画像データを格納する記憶装置と、記憶装置に格納され
た被処理画像データのサイズが設定値以上である場合は
、前記被処理画像データを分割境界付近で互いに重複す
る部分を有する少なくとも２つの画像に分割する画像分
割手段と、前記画像分割手段より出力される画像データ
を、一つの画素ごとに当該画素が追跡済であるか否かを
示す情報と削除予定であるか否かを示す情報とを持つ画
像データとして記憶する画像メモリと、前記画像メモリ
上の追跡されていない画像の輪郭の黒画素を発見する未
追跡画素発見手段と、上記未追跡画素発見手段により発
見された画素を開始点として画像の輪郭黒画素を追跡し
、削除予定の画素を示す情報および追跡済であって削除
しない画素を示す情報を前記画像メモリ上に書き込む画
像追跡手段と、前記画像メモリ上の削除予定の情報を有
する画素についてこれを削除する画素削除手段と、前記
画像メモリ上の画像データを前記重複する部分を削除し
て前記記憶装置に格納する分割画像統合手段とによって
構成する。

〔産業上の利用分野〕 本発明は図形・文字等の線図形画像の細線化を行う画像
細線化装置に関し、特に大型の線図形画像を分割して分
割画像ごとに細線化を行う画像細線化装置に関する。

近年、各種の図面等をコンピュータに入力してＣＡＤ、
ＣＡＭシステムのデータとして利用する場合、まずコン
ピュータにとって扱いやすい折れ線データとして入力す
ることが一般的である。この場合に現画像データの黒画
素を細線化して折れ線データ（ベクトル化データ）を得
る。

ところで、大型図面をベクトル化するには大量のメモリ
を必要とする。例えばＡＯ判の図面を４００　ｄ　ｐ　
ｉ　　（ｄｏｔ　ｐｅｒ　１ｎｃｈ）の密度にて、白・
黒の二値で読み取ると約３２ＭＢ　（メガバイト）のメ
モリを要する。したがって複数の図面を格納する必要が
あると非常に多量のメモリが必要となり、装置の大型化
や高価格化をまねいてしまう。このため歩容量のワーク
メモリで大型画像の処理が可能とするため、磁気ディス
ク等の記憶装置に格納された画像を分割して、この分割
した画像ごとにワークメモリに格納して細線化処理を行
なう画像細線化装置が実現されつつあるが、分割された
画像を統合する際に細線化画像の線の連続性が確保され
ない場合があるため、この統合が確実に行える改良され
た細線化装置の実現が望まれている。

〔従来の技術〕

第８図は従来技術による画像細線化装置をしめず概略構
成図であり、この画像細線化装置による細線化処理を第
９図を用いて説明する。

記憶装置６は具体的には磁気ディスク等の大容量の記憶
媒体であって、細線化処理すべき画像が格納されている
被処理画像記憶領域６１と細線化処理後の画像を格納す
る細線化画像記憶領域６２からなる。被処理画像記憶領
域６１には例えば黒画素が値゛１゛、白画素が値°０”
である２値化画像データが格納されている。

２２は被処理画像の細線化処理を実行するワークメモリ
となる画像メモリであり、被処理画像が設定されたサイ
ズより大である場合（少なくとも画像メモリ２２の記憶
容量より大である場合）は、画像分割手段１は被処理画
像を画像メモリ２２に格納できるサイズに分割する。そ
して分割された画像を１画面ごとに画像メモリ２２に送
出する。

この際に、分割境界線に沿った数画素がマージン部分（
重複部分）として付は加えられる。

第９図（ａ）は被処理画像の一例を示す図であり、本例
ではこれを一点鎖線で示す分割境界線により上下に２分
割する。第９図（ａ）中、２本の破線の内部がマージン
部分であって、第９図（ｂ）に示す上側の分割画像は、
分割境界線より下のマージン部分の画素が付は加えられ
て画像メモリ２２に送出される。これは後述のように単
純に分割境界線から分割した場合は、分割境界線付近の
黒画素が細線化により削除されて、その結果分割した画
像を統合する際に分割部分の接続がうまくいかない場合
があるので、これを回避するためである。

未追跡画素発見手段２は、画像メモリ２２に格納された
画像の左上より画素を走査して黒画素を探す。そして黒
画素を検出すると、画像追跡削除手段２１がこの検出さ
れた黒画素（図中■）より画像の輪郭となっている黒画
素を追跡する。追跡中の黒画素は３×３のウィンドウに
より周囲の８画素の値を調べて、前記の８画素の値の組
み合わせ（黒画素である値゛１゛　と、白画素である値
′０”の２値の組み合わせ）である２８＝２５６通りの
表を参照することにより削除されるか（値゛０”　とし
て白画素とされる）否かが決定される。

この輪郭追跡および削除は削除すべき黒画素がなくなる
までこれを繰り返す。そして細線化処理が終了した画像
が分割された画像である場合は分割画像統合手段５によ
り記憶装置６の細線化画像記憶領域６２に格納する。

上記の細線化処理は分割された全ての画像について実行
し、細線化された分割画像は画像メモリ６の細線化画像
記憶領域６２に格納する。格納する際に他の細線化処理
済の分割画像が格納されていれば、分割画像統合手段５
はマージン部分から分割境界線より地雨面分の画素を削
除してこれを統合して格納する。

第９図（Ｃ）は第９図（ト））の分割画像の細線化処理
を終了した状態を示す図であり、第９図（ｄ）は第９図
（Ｃ）の分割画像を統合した画像を示す図である。なお
実際は上の分割画像の細線化処理が終了してから次に下
の分割画像の細線化処理を行うわけだが、本図では説明
のため両方を同時に図示している。

第９図（Ｃ）の上下の分割画像ではマージン部分の画素
が細線化により削除されている。しかし削除されたのは
分割境界線より他側面側となるので、統合の際には上下
の細線化画像の線は連続する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし従来技術による画像細線化装置では、上記のよう
に輪郭追跡時に画素を削除してしまっていた。このため
マージン部分の黒画素において１、分割画像ごとに追跡
して削除する順番が異なると、削除結果が異なってしま
う場合がある。

例えば第１０図に示す画像を上下に分割して細線化処理
する場合、輪郭黒画素を追跡する開始点は第１１図（ａ
）に示す上側の分割画像１では開始点１となり、第１１
図（ｂ）に示す下側の分割画像２では開始点２となる。

このためそれぞれの分割画像ごとに輪郭黒画素を追跡し
て削除した場合は、第１１図（ａ）、　（ｂ）中のマー
ジン部分内の二点鎖線で囲まれた領域の内部において、
矢印および番号（■、■はどちらが先に追跡するかを示
す）で示すように分割画像１では右辺より輪郭黒画素を
追跡し、一方分割画像２では左辺より輪郭黒画素を追跡
することになる。

ここで上記二点鎖線の内部をそれぞれ分割画像１につい
ては第１３図、分割画像２については第１４図に示して
、画像ごとの輪郭黒画素の削除の一例を説明する。ここ
では説明上、−例として３×３ウインドウのうち、第１
２図（ａ）、　（ｂ）の２種類のパターンの場合にのみ
追跡中の画素である中心の黒画素を削除するものと考え
る。（実際の細線化処理においては、さらに削除するパ
ターンの種類が多く、また削除の回数により、パターン
が変わることもあるが、説明のため簡単化する。）まず
第１３図に示すように分割画像１の場合では、右辺追跡
中の第１３図（ａ）および左辺追跡中の第１３図（ｂ）
において、３×３ウインドウが削除パターンに一致して
中央の画素が削除されるため、削除された結果は第１３
図（Ｃ）のようになる。

一方策１４図に示すように分割画像２の場合では、左辺
追跡中の第１４図（ａ）、（ｂ）において、３×３ウイ
ンドウが削除パターンに一致して中央の画素が削除され
るため、削除された結果は第１４図（ｂ）のようになる
。

この例のようにマージン部分において細線化の結果が異
なると、分割画像を統合した際に細線化画面が滑らかに
繋がらず、分割境界において線が連結しないことがある
ため、正しいベクトル化データが得られないという問題
点が生じていた。

本発明は被処理画像を分割して画像メモリに格納した後
、分割画像ごとに細線化してこれを統合した画像で分割
境界での線の連続性が確保される画像細線化装置の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明の画像細線化装置
は、 画像データを格納する記憶装置６と、 記憶装置６に格納された被処理画像データのサイズが設
定値以上である場合は、前記被処理画像データを分割境
界付近で互いに重複する部分を有する少なくとも２つの
画像に分割する画像分割手段１と、 前記画像分割手段１より出力される画像データを、一つ
の画素ごとに当該画素が追跡済であるが否かを示す情報
と削除予定であるか否かを示す情報とを持つ画像データ
として記憶する画像メモリ７と、 前記画像メモリ７上の追跡されていない画像の輪郭の黒
画素を発見する未追跡画素発見手段２と、上記未追跡画
素発見手段２により発見された画素を開始点として画像
の輪郭黒画素を追跡し、削除予定の画素を示す情報およ
び追跡済であって削除しない画素を示す情報を前記画像
メモリ７上に書き込む画像追跡手段３と、 前記画像メモリ７上の削除予定の情報を有する画素につ
いてこれを削除する画素削除手段４と、前記画像メモリ
７上の画像データを前記重複する部分を削除して前記記
憶装置６に格納する分割画像統合手段５とを備えた構成
とする。

〔作用〕

即ち、本発明の画像細線化装置では、画像を処理するワ
ークメモリとなる画像メモリ６で、一つの画素ごとに当
該画素が追跡済であるが否かを示す情報と削除予定で有
るか否かを示す情報とを持つものとする。そしてこの画
像メモリ６上で画像の細線化を行う際に、画像追跡部が
追跡中の輪郭黒画素が削除されるものか否かを判断する
が、追跡中には削除する画素に削除予定のフラグをたて
るだけであって、すぐに削除はしないため、輪郭黒画素
の追跡および削除の判断に用いる３×３等のウィンドウ
内に追跡済の削除予定の黒画素があった場合においても
、ウィンドウ内ではこれを黒画素として判断する。そし
て全ての輪郭黒画素を追跡し終わってから画素削除手段
４によって削除予定の画素を削除するようにしたもので
ある。

このため画素追跡手段４による追跡の順番が異なっても
削除予定となる黒画素は同一となるため、分割画像ごと
のマージン部分の画像の細線化結果は常に一致し、細線
化画像は統合した結果においても滑らかに連続する。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

図中、第１図および第８図と同一の部分は同一の参照符
号を付している。１０は画像の分割細線化処理をおこな
う画像処理装置であり、被処理画像のサイズが画像メモ
リ７の記憶容量より大である場合これを分割して画像メ
モリ７に格納する画像分割部１１、画像メモリ７を走査
して未追跡の輪郭黒画像を発見する未追跡画像発見部１
２、輪郭画像を追跡して追跡した画素について追跡済画
素および削除候補画素として画像メモリ７に格納する画
素追跡部１３、削除候補である画素を削除し、また追跡
済画素の追跡済フラグをリセットする画像削除部１４、
細線化処理の終了した各分割画像を統合する画像統合部
１５および本画像分割細線化装置の一連の分割細線化処
理の制御を行う制御部１６より構成される。

第３図は画像メモリ７の画素表現を示す図であり、本実
施例では１画素あたり３ビツトの情報を持っている。こ
れは第３図（ａ）に示すように黒画素である場合は値゛
０゛　であり白画素である場合は値゛１゛　　となる白
／黒判定ビットと、その画素が追跡済みであるかを判定
する追跡済フラグと、その画素が削除予定であることを
示す削除予定指示フラグよりなる。

画素の各状態毎にこれを表すと、第３図（ｂ）のように
白画素の場合は全てのビットが値゛０゛　であり、第３
図（Ｃ）に示すように未追跡の黒画素の場合は白／黒判
定ビットが値゛１゛　で他のビットは値”０′である。

また追跡済であって削除しない黒画素は第３図（ｄ）に
示すように白／黒判定ビットが値゛１゛　で削除予定指
示フラグは値”０゛　となり、さらに削除予定の黒画素
は削除予定指示フラグも値゛１゛　　となるため第３図
（ｅ）に示すように全てのビットが値′１°　となる。

以下、第４図のフローチャートに基づき本発明の画像分
割細線化装置の一実施例の動作の詳細を説明する。なお
被処理画像は上記従来技術と同じく第１０図に示した画
像である。

（１）画像分割部１１は記憶装置６中の被処理画像記憶
領域６１に格納されている被処理画像の画像データ量が
画像メモリ７の記憶容量より大であるときは、被処理画
像のデータ量により分割境界周辺の画素のマージン部分
をどれくらい取るかを判断して分割を行い、分割した画
像の１画面を画像メモリ７に格納する。分割する必要が
ないときはそのまま画像メモリ６に被処理画像を格納す
る。

画像を二分割した例である第１０図ではまず上側の分割
画像１を格納する。

（２）未追跡画素発見部１２は分割した各部分について
未追跡の輪郭黒画素を発見する。即ち画像の左上の画素
よりＸ方向（左右方向）を主走査方向として各行につい
て走査を行って、追跡済でない黒画素、すなわち追跡済
フラグが値″０°であってかつ白／黒判定ビットが値゛
１゛　である画素を発見するものである。この画素が黒
画素の輪郭追跡の開始点となる。第１１図（ａ）の分割
画像１の例では開始点１が発見される。

黒画素追跡部１３は上記（２）で最初に発見された開始
点１の黒画素を起点として輪郭黒画素を追跡する。本実
施例では輪郭を反時計回りの方向に追跡するため最初は
下向き方向に黒画素の追跡を行う。

追跡する黒画素は３×３のウィンドウを用いて追跡対象
の当該画素の周辺８画素の値（黒画素工゛であるか、白
画素゛０゛　であるが）を参照することにより追跡方向
の決定と、当該黒画素を削除するか否かの決定を行う。

追跡の過程では常に追跡方向を意識して、例えば進行方
向の右手方向が常に黒画素であるように走査を行う。

また、周辺８画素の値が取りうる組み合わせは２”＝２
５６通りであり、この組み合わせにより下記の処理の何
れかを行うか決定する。

今追跡中である黒画素については追跡済として追跡済フ
ラグを値゛１”とする。このうち下記の論理により削除
予定とした黒画素についてはさらに削除予定指示フラグ
を値”１゛　とする。

第５図は第１３図および第１４図での二点鎖線部内の領
域を本実施例の画像分割細線化装置で輪郭追跡を一回行
った例を示す。また３×３ウインドウで中央の黒画素を
削除予定にするのは第１２図（ａ）、（ｂ）で示したパ
ターンと一致した場合とする。

この３×３ウインドウは周辺８画素の白／黒判定ビット
の値のみを参照する。削除予定のフラグはこの３×３ウ
インドウのパターンに係わらないため、削除予定の黒画
素は未追跡である画素および追跡済であって削除されな
い画素と同様に扱われる。このため分割画像１．２の両
方で追跡の順番が違っても常に追跡中に参照する３×３
ウインドウ内の黒画素の配置は同一であるため、追跡結
果は第５図Ｑ））に示すようになり、−回目の追跡終了
後に削除予定画素を削除した状態は共に第５図（Ｃ）に
示す通りになる。

なお分割画像の最も外側の画素であって周辺の８画素が
とれない場合は存在しない画素を白画素（値が０゛）と
して上記の処理を行う。

（４）一つの黒画素輪郭について（３）の処理が終了し
た場合、すなわち黒画素の追跡が起点の黒画素まで一周
した時には未追跡画素発見部１２は未追跡の輪郭黒画素
を上記（２）の方法により探して、発見された未追跡画
素を起点として輪郭黒画素を追跡し、上記（３）の処理
をする。第１１図（ａ）の分割画像１の例では開始点１
を起点とする輪郭黒画素の走査が終わるとこの開始点１
の黒画素より未追跡の輪郭黒画素の走査を行う。

（５）新たな未追跡画素が発見されない場合は画素削除
部１４が上記（３）で削除予定指示をした黒画素を削除
してこれを白画素とし、また追跡済である黒画素につい
ては追跡済フラグをリセットする。

具体的には、画素削除部１４は分割画像を走査して追跡
済フラグが値゛１゛　である画素を探し、発見された画
素について追跡済フラグを値゛０゛　　とするとともに
、当該画素の削除予定指示フラグが値゛１゛　である場
合は、この削除予定指示フラグと白／黒判定ビットとを
それぞれ値゛０“にする。

また上記の走査の終了後、走査中に削除予定指示フラグ
が値”０゛である画素が一つもなかった場合には画像削
除部１４は分割画像統合部１５および制御部１６に細線
化処理終了を通知する。

（６）細線化処理終了をしていない場合は改めて上記（
２）ないしく５）の輪郭黒画素の追跡削除処理を行う。

また追跡削除処理の回数により３×３ウインドウの削除
パターンが変わる場合は、画像削除部はこれを変更する
。

第６図（ａ）は分割画像１で数回の輪郭黒画素の追跡お
よび削除処理が終了して、最終の追跡では削除すべき画
素が存在しないため細線化処理終了となった状態を示し
ている。

（７）上記（６）までの細線化処理を終了した分割画像
は画像格納部１５によって画像メモリ７より読み出され
て細線化画像格納領域６２に格納される。

この場合には各分割画像に設定されたマージン部分の画
素は切り捨てて格納する。

（８）細線化処理を行っていない分割画像がある場合は
上記（２）ないしく７）に示した細線化処理を行う。

すべての分割画像について細線化処理を行って細線化画
像格納領域に格納されたとき処理は終了する。

第１１図（Ｃ）の分割画像２も同様の処理方法により細
線化処理が施されて第６図（ｂ）に示す状態になり、マ
ージン部分の画素は切り捨てられて細線化画像格納領域
６２に格納される。この格納されて統合された画像を第
７図に示す。

この第６図の例では二点鎖線部内の黒画素は周辺部では
削除されているが、この黒画素の縮退に対応して十分に
マージン部分をとっておけば、上記（３）で説明したよ
うに分割画像ごとの分割境界線付近の黒画素が一致する
ため、統合した際に分割境界の線の連続性が確保される
。

なお本実施例では１画素あたり３ビツトのデータを有す
るものとしたが、実際には黒画素が３種類（未追跡の黒
画素、追跡済で削除予定の黒画素、追跡済で削除しない
黒画素）あって、追跡することのない白画素はその１種
類のみであるので、１画素あたりに必要なデータは４種
類の状態を表すことができる２ビツトとしてもよい。ま
た追跡して削除予定画素を決定する論理も３×３ウイン
ドウに用いる方法に限定されることはなく、他のサイズ
のウィンドウを用いるなどの別の論理に基づいてもよい
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、大型の画像デー
タをワークメモリに分割して格納し、この分割した画像
ごとに細線化しても、統合した際に分割境界において線
の連続性が確保できるため、大型画像データを確実に細
線化してヘクトル化データを得ることができる画像細線
化装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は分割画像メモリ上の画素表現の一例を示す図、 第４図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
、 第５図は一実施例により分割画像の一部を輪郭追跡した
状態を示す図、 第６図は第１１図の分割画像の細線化が完了した状態を
示す図、 第７図は第６図の分割画像を統合した状態を示す図、 第８図は従来技術の画像細線化装置を示す概略構成図、 第９図は従来技術による画像細線化処理の例を示す図、 第１０図は被処理画像の一例を示す図、第１１図は被処
理画像を分割した状態を示す図、第１２図は追跡中の画
素を削除する３×３ウインドウのパターンの例を示す図
、 第１３図は従来技術により分割画像１の一部を輪郭追跡
した状態を示す図、 第１４図は従来技術により分割画像２の一部を輪郭追跡
した状態を示す図である。 図において、 １　・・・　画像分割手段、 ２　・・・　未追跡画素発見手段、 ３　・・・　画素追跡手段、 ４　・・・　画素削除手段、 ５　・・・　分割画像統合手段、 ６　・・・　記憶装置、 ７　・・・　画像メモリ。 本発明の 実施例の構成と示１７旧・７７図 図 一〜追訂・渣フラグ 一一削除予定指示フラブ′ （１：ｊ） 画素の表現 ビｌト２ヒ汁１ヒ１．ト○ ピ・、ト２　ヒ℃、トＩ　Ｌ＝７トＯ Ｌ：、ト２して汁１ビットＯ ビ°ｌト２ビ・汁ＩＬ゛汁０ 分割画１象メモリ七〇画奉表現の一例Σ示す開部 図 ○○○○○○○ （α）分割画像ｔ （ｂ）分割内１象２ ｎ副画像の４練１シ４１て］した状態１ンポ＝船図第 図 つ−「戸１すＪ勲す丁象スｔ、Ｒ合Ｌ７＝＝伏ｊり匡と
うｉ、を叉部 図 入力画１象の ｇｌ■示す必 只 ○ 図 黒画傘削除Σ丁１″ｔつ３Ｘ３ウイ〉トウのハ゛フー二
と示１叉部 ２ 図 （Ｕ）　ｎｔｌＭｉｉｉ　１ （ｂ）　テＴどり画像２ 入力画像とが割シｔコ伏煎ｙ示を７ 茗 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像データを格納する記憶装置（６）と、 記憶装置（６）に格納された被処理画像データのサイズ
   が設定値以上である場合は、前記被処理画像データを分
   割境界付近で互いに重複する部分を有する少なくとも２
   つの画像に分割する画像分割手段（１）と、 前記画像分割手段（１）より出力される画像データを、
   一つの画素ごとに当該画素が追跡済であるか否かを示す
   情報と削除予定であるか否かを示す情報とを持つ画像デ
   ータとして記憶する画像メモリ（７）と、 前記画像メモリ（７）上の追跡されていない画像の輪郭
   の黒画素を発見する未追跡画素発見手段（２）と、 上記未追跡画素発見手段（２）により発見された画素を
   開始点として画像の輪郭黒画素を追跡し、削除予定の画
   素を示す情報および追跡済であって削除しない画素を示
   す情報を前記画像メモリ（７）上に書き込む画像追跡手
   段（３）と、 前記画像メモリ（７）上の削除予定の情報を有する画素
   についてこれを削除する画素削除手段（４）と、 前記画像メモリ（７）上の画像データを前記重複する部
   分を削除して前記記憶装置（６）に格納する分割画像統
   合手段（５）とを備えたことを特徴とする画像細線化装
   置。