JPH04205680A - 枠内領域検出方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置に係り、特に画像の編集・加工の
対象となる領域を枠線により指定するために、画像の枠
線で囲まれた領域（枠内領域）を検出する枠内領域検出
装置に関する。

（従来の技術） 画像の加工・編集のための領域指定の方法として、枠線
による□方法が知られている（例えば文献１：西村他、
画電誌ｖｏ１．１７．　ＰＰ３２８−３３８　。

１９８８参照）。これは領域の境界を表す枠線を作成し
、この枠線の内部を領域として指定するものである。こ
の方式はタブレットや座標入力による従来の領域指定方
式に比べ、自由な形状の領域が容易に指定できる、領域
を原画像と同一面上で指定できるので、原画像との対応
が分かりやすいという長所かある。

このような領域指定方式では、枠線の内部の領域（枠内
領域）を検出する技術が不可欠である。枠内領域の検出
方法としては、例えば次の様な方法が知られている。ま
ず画像の最も外側部分を枠外部分とし、この枠外部分と
隣接する画素の有無を順次調べる。枠外部分と隣接する
画素を枠外画素とし、枠外画素と判定されなかった画素
を枠内画素として、枠内画素の領域を枠内領域として検
出する。この方法は画像上をラスタ走査して得られた画
像信号から、簡単な処理により枠内領域を検出できる。

しかし、検出できる枠線は位相的にかなり単純な図形に
限られ、いわゆる下問（画面上で下側に四部を有する形
状）や多重枠などの複雑な形状を持つ枠線から枠内領域
を正しく検出することは困難であった。

そこで、ネストレベルを用いて枠内領域を検出する方法
も知られている。これは画像信号の枠線部分とそれ以外
の地部分にレベルの属性を与えて、２値の枠信号を発生
させるとともに、前ラスタとの連結関係より順次現ラス
タの各画素のネストレベルを示すレベル信号を計算して
行き、このレベル信号からその画素について枠内／枠外
の判定を行う方法である。この方法によれば、下問や多
重枠などの形状の枠線からも、簡易なラスタ単位の処理
で正しく枠内領域を検出することができ、また枠線のひ
げに対する検出の安定性も高い。しかし、この方法では
現ラスタのレベル信号の計算と、枠信号の値が等しく連
続する連結領域（ランという）単位のレベル信号への変
換とを同時に行う必要があり、処理が複雑である。枠内
検出は通常、ラスタ走査により得られた画像信号に対し
適用されるため、このような処理の複雑さはそのまま回
路規模の増大につながる。

（発明が解決しようとする課８） 上述したように、従来のネストレベルを用いて枠線領域
を検出する方法では、下問や多重枠などの複雑な形状の
枠線からも枠内領域を比較的容易に検出できる半面、レ
ベル信号の計算と連結領域単位へのレベル信号の変換と
を同時に行うという複雑な処理を必要とするため、回路
規模が増大するという問題があった。

本発明は下問や多重枠などの複雑な形状の枠線からも枠
内領域を容易に検出でき、また処理が単純で回路規模を
小さくできる枠内領域検出装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明では、枠を構成する枠線部分とそれ以外の部分で
ある地部分の両方にレベルの属性を与えて枠信号とし、
前ラスタとの連結関係により順次ネストレベルを示すレ
ベル信号を計算して行き、計算されたレベル信号に従っ
て地または枠のネストの深さを検出することにより、枠
内領域の検出を行う。さらに、レベル信号の計算を前ラ
スタの隣接する画素のみを参照する仮レベル信号の計算
と同一ラスク内でのレベル信号（代表レベル信号）の計
算とに分けて行う。

すなわち、本発明は枠線を含む画像をラスタ走査して得
られた入力画像信号から、前記画像上の枠線で囲まれた
枠内領域を検出する装置において、入力画像信号につい
て画素毎に枠線部分か否かを判定し、判定結果として２
値の枠信号を発生する枠信号発生手段と、入力画像信号
の現ラスタの画素について隣接する前ラスタの画素の枠
信号とレベル信号および該現ラスタの画素の枠信号より
仮レベル信号を計算する仮レベル信号計算手段と、この
手段により仮レベル信号が計算された現ラスタ上の画素
列から枠信号の値が等しく連続する連結領域を検出し、
この連結領域内の各画素の仮レベル信号の値から連結領
域内の全画素のレベル信号（代表レベル信号）を計算す
るレベル信号計算手段と、この手段により計算されたレ
ベル信号の値から枠線の内外を判定する手段とを具備す
ることを特徴とする。

レベル信号計算手段により計算されたレベル信号を互い
に隣接する連結領域のレベル信号と枠信号の関係を用い
て修正するレベル信号修正手段を付加し、この手段によ
り修正されたレベル信号の値から枠線の内外を判定する
ようにしてもよい。

また、各画素の代表レベル信号の計算は、画像走査開始
端からの下方距離を画素毎に計算することと等価である
ので、この下方距離の値からその画素の枠線の内外を判
定してもよい。ここで、「画像走査開始端からの下方距
離」とは画像走査開始端から隣接する画素を順次下方に
辿る経路のうち、枠線部分の画素から枠線部分でない画
素への移動数が最少の経路での前記移動数で定義される
。「下方に辿る」とは枠画素から枠画素、または他画素
から他画素へ移動する場合は副走査方向の逆方向以外の
いずれかの方向へ辿り、枠画素から他画素または他画素
から枠画素へ移動する場合は副走査方向へ辿ることを意
味する。

（作用） このように枠および地のレベル信号を計算することによ
り、その枠のネストレベル、すなわち最も外側に対して
の何重目の枠であるかが検出され、これにより２重枠や
下回などの枠に対しても、合理的な枠内領域の検出が折
割れるとともに、手書きの枠を形成する際に生ずる「ひ
げ」などの影響も除去される。さらに、レベル信号の計
算に際して前ラスタを参照する仮レベル信号の計算と、
同一ラスタを参照するレベル信号の計算とを分離して行
うことにより、計算処理が単純化され、ひいては回路規
模が小さくなる。

（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例に係る枠内領域検出装置
の概略構成を示すブロック図である。

この枠内領域検出装置は、画像入力部１．２値化回路２
、仮レベル信号計算回路３、代表レベル信号計算回路４
および枠内／枠外判定回路５によって構成される。

画像入力部１は原稿上の画像をラインイメージセンサで
ラスタ走査により読み取り、得られた画像信号をＡ／Ｄ
変換した後、シェーディング補正などの補正処理を経て
出力する装置である。枠信号発生回路２は画像入力部１
からの画像信号を濃度または色度などの適当な基準に基
づいて枠線部分とそれ以外の地部分に分け、枠線の部分
で“１″、地の部分で“０”の値をとる２値信号からな
る枠信号Ｐ　（ｘ、ｙ）を出力する。

但し、枠線部分とは枠線の描かれている部分であり、地
部分とはそれ以外の部分である。また、Ｘ、ｙは座標を
表す。仮レベル信号計算回路３、代表レベル信号計算回
路４および枠内／枠外判定回路５は、以下のアルゴリズ
ムにより枠信号から枠内領域、つまり原稿上に例えば特
定の色で記入された枠線で囲まれた領域を検出する。

第２図および第３図は本実施例における枠内領域検出処
理のアルゴリズムを示している。説明の便宜上、第４図
に示すように、画像の上左隅を原点とし、左右方向をＸ
軸（右を正）上下方向をｙ軸（下を正）とし、画像の範
囲を１≦−１０＝ Ｘ≦ｘｍａｘ、１≦ｙ≦ｙ　ｍａｘとする。また、Ｘ軸
方向の１ラインをラスタと呼び、ｙ座標かｙＯのラスタ
１２を第ｙＯラスタと呼ぶ。また、画像の上端にｙ座標
がＯのラスタ１１を仮想的に考え、これを画像の上端部
と呼ぶ。以下、説明に用いる図は全てこの座標軸を用い
るものとする。

第２図に示すように本アルゴリズムでは、画像の各画素
にネストレベルを表わすレベル信号Ｌ　（ｘ、ｙ）を定
義し、枠信号および既に計算された領域のレベル信号を
用いて、再帰的に第１ラスクから順次レベル信号Ｌ　（
ｘ、ｙ）を計算して行く。すなわち、まずラスタ１１の
レベル信号Ｌ　（ｘ、０）を０としくステップ５１１）
、枠信号Ｐ　（ｘ、１）　、　　Ｐ　（Ｘ、０）および
レベル信号Ｌ　（Ｘ、０）より、レベル信号Ｌ（ｘ、ｌ
）を計算する（ステップ３１２〜８１３）。但し、画像
の上端部の枠信号Ｐ　（ｘ、０）は全て０、すなわち他
画素とし、上端部のレベル信号Ｌ　（ｘ、０）もＯとし
ておく。

次に、計算したレベル信号Ｌ（Ｘ、１）および枠信−１
］　− 号Ｐ（ｘ、Ｉ）より、画素Ｑについて枠内／枠外の判定
を行う（ステップ５１４）。次に、計算したレベル信号
Ｌ（Ｘ、ｌ）および枠信号Ｐ（ｘ、ｌ）。

Ｐ（Ｘ’、２）を参照して、レベル信号Ｌ　（Ｘ、２）
を計算する。以下、同様にレベル信号Ｌ　（ｘ、ｙ−１
）と枠信号Ｐ　（ｘ、ｙ−１）　、　Ｐ　（ｘ、ｙ）を
参照してレベル信号Ｌ　（ｘ、ｙ）を計算し、枠内／枠
外判定するという手順をｙを１ずつ増しながら、Ｙ　＝
　ｙｍａＸまで順次繰り返していく　（ステップ８１３
〜５１６）。

ラスタ内でのレベル信号計算、すなわち第ｙ−１ラスク
の枠信号Ｐ　（ｘ、ｙ−１）およびレベル信号Ｌ　（ｘ
、ｙ−１）と第ｙラスタの枠信号Ｐ　（ｘ、ｙ）からレ
ベル信号Ｌ　（ｘ、ｙ）を計算するアルゴリズム（ステ
ップ８１３）の詳細を第３図に示す。

この計算は大きく分けて２つのメインステップよりなる
。まず第１のメインステップとして、座標（ｘ、ｙ）の
画素Ｑの枠信号と画素Ｑの上に隣接する座標（ｘ、ｙ−
］）の画素ＱＯの枠信号を比較し、その組合わせ（第５
図参照）により下記のく規則１〉に従って座標（ｘ、ｙ
）の仮のネストレベルを表わす仮レベル信号Ｌ　（ｘ、
ｙ）を計算する。

これをＸ軸方向の各画素について行う（ステップ８２１
〜５２４）。

く規則１〉 （ａ）画素Ｑが枠でかつ、隣接する画素ＱＯも枠の場合
、画素ＱＯのネストレベルを画素Ｑのネストレベルとす
る。

Ｉｆ　　　Ｐ　（Ｘ、ｙ）　＝　１　、　　Ｐ　Ｏ（ｘ
、ｙｌ）＝　１ｔｈｅｎ　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　＝　Ｌ　
（ｘ、ｙ−１）（ｂ）画素Ｑが枠でかつ、隣接する画素
ＱＯが地の場合、画素ＱＯのネストレベルを画素Ｑのネ
ストレベルとする。

Ｂ　　　Ｐ　（ｘ、ｙ）　＝　１　、　　Ｐ　Ｏ（ｘ、
ｙ−１）＝　０ｔｈｅｎ　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　＝　Ｌ　
（ｘ、ｙ−１＞（Ｃ）画素Ｑが地でかっ、隣接する画素
ＱＯが枠の場合、画素ＱＯのネストレベル＋１を画素Ｑ
のネストレベルとする。

ＨＰ　（ｘ、ｙ）　＝　０　、　　Ｐ　Ｏ（ｘ、ｙ−１
）−１ｔｈｅｎ　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　＝　Ｌ　（ｘ、ｙ
−１）　＋　１（ｄ）画素Ｑが地でかつ、隣接する画素
ＱＯも地の場合、画素ＱＯのネストレベルを画素Ｑのネ
ストレベルとする。

ｉ［Ｐ　（Ｘ、！／）　＝　Ｏ、Ｐ　Ｏ（ｘ、ｙ−１）
＝　０ｉｈｅｎ　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　＝　Ｌ　（ｘ、ｙ
−１）上記の処理により、第ｙラスタの各画素の仮レベ
ル信号Ｌ（ｘ、ｙ）が決定したら、第２のメインステッ
プとして、以下のく規則２〉によりラスタｙの中で、横
方向に隣接する画素の枠信号と仮レベル信号の関係（第
６図参照）により、代表レベル信号の計算を行う（ステ
ップ８２５〜５２６）。

〈規則２〉 第ｙラスタの中で条件１を満たす隣接画素の組（ｘ、ｙ
）　、　（ｘ＋１．ｙ）かあれば、それらの画素に対し
処理１を行う。これを条件１を満たす画素の組がなくな
るまで、繰り返す。

条件１：画素Ｑ１と横に隣接する画素Ｑ２が共に枠画素
または他画素で、かつそのレベルが異なる。

処理２：画素Ｑｌ、Ｑ２のうちレベル信号の大きい方の
画素のレベル信号を小さい方のレベル信号に変更する。

ｉｆＰ　（ｘ、ｙ）　＝　［Ｐ　（ｘ＋ｌ、ｙ）］ａｎ
ｄ［Ｌ　（ｘ、ｙ）≠Ｌ　（ｘ＋１．ｙ）］この処理は
１ラスタを枠信号の値が等しい連結領域（ラン）に分割
し、各連結領域内の各画素のレベル信号の最小値を、そ
の連結領域の各画素のネストレベルを表わす代表レベル
信号とすることに相当する。

最後に、計算された代表レベル信号Ｌ（ｘ、ｙ）の値か
ら、次のく規則３〉によりその画素が枠の内か外かを判
定する（第３図のステップ５１４）。

く規則３〉 ■画素Ｑか他画素でかつ、そのレベルが偶数ならば画素
Ｑは枠外領域 ■画素Ｑが他画素でかつ、そのレベルが奇数ならば画素
Ｑは枠内領域 ■画素Ｑが枠画素ならば、画素Ｑは枠内領域但し、■の
場合、枠線上を枠内と見なすかどうかにより、枠外領域
と判定してもよい。ここでは、枠線上を枠内と見なすと
している。

く本アルゴリズムによる枠内検出の説明および処理例〉 （距離および下方距離の定義） まず、他画素Ｐと他画素Ｑの間の「距離」を次のように
定義する。他画素Ｐから隣接画素を順次辿って画素Ｑに
至る経路のうち、枠線を越える回数が最少の経路を最少
枠越え経路と呼び、この場合の枠を越える回数を２点Ｐ
、Ｑ間の距離と定義する。ここで、「枠を越える回数」
とは枠画素から他画素へ移る回数を意味する。例えば、
第１８図で画素Ｐ１から画素Ｑ１への最少枠越え経路は
Ｌｌとなり、この経路は枠線部分を越えないから、画素
ＰＯ，ＱＯの間の距離は０となる。また、画素Ｐ２から
画素Ｑ２への最少枠越え経路はＬ２となり、その距離は
Ｌ２が枠を１回越えるから１となる。同様に、画素Ｐ３
から画素Ｑ３への最少枠越え経路および距離はＬ３およ
び２となる。

枠線図形の内外の定義として、ここでは画像の最も外側
のある基準点から見て距離が偶数の画素を枠外領域、距
離が奇数の画素を枠内領域と考える。これによると、単
純な閉曲線の内側は枠内領域となり、複数の枠で多重に
囲まれている領域は外側の枠から交互に枠内領域、枠外
領域となる。この定義は枠の内外の定義として妥当であ
ると考えられる。

しかし、上記のような定義を一般の枠線画像について計
算するのは、計算量が膨大になる上、ラスク走査信号に
適用することが困難である。

そこで、本処理では上記の最少枠越え経路および距離に
準じた概念として、下方最少枠越え経路および下方距離
を次のように定義する。すなわち、画素Ｐから画素Ｐよ
り下にある（ｙ座標の大きい）画素Ｑへ「下方に」辿る
経路のうち、枠線を越える回数が最少の経路を下方最少
枠越え経路とし、その経路が枠線を越える回数を下方距
離とする。ここで、「下方に」辿る経路とは下記の定義
１に従う経路とする。

定義１：下方への経路とは同種の画素（他画素同士また
は枠画素同士）では隣接する左右方向または下方向へ、
異種の画素（他画素と枠画素）では隣接する下方向の画
素に辿る経路とする。

そして、画像の上端からの下方距離が偶数の画素を枠外
、奇数の画素を枠内と定義する。この定義による下方距
離は距離と似た概念となる。

特に、枠線が閉曲線ならば下方距離による枠内、枠外は
前記の距離による枠内、枠外の判定と同じになる。実際
の枠線図形について下方最少枠越え経路および下方距離
の例を第１９図に示す。

同図で画素Ｐ１から画素Ｑ１への下方最少枠越え経路が
Ｌｌとなり、その下方距離は「０」となる。同様に画素
Ｐ２から画素Ｑ２へについてはそれぞれ、Ｌ２および「
１」となる。

（レベルと下方距離の同値性の説明） 本処理で計算された各画素のレベル信号は、画像の上端
部からの下方距離と等価となる。その理由について説明
する。まず、画像の上端部からの下方距離がｎの画素Ｐ
を考える。第７図にｎ＝１の場合の例を示す。同図で、
各升目が１画素に相当し、斜線で囲まれた部分が枠画素
、その他の部分が他画素を表す。定義より、画像の上端
の画素２２から画素２１（Ｐ）へ枠線をｎ回越えて到達
する経路が存在する（図上、矢印列で示す）。経路上の
各画素のレベルを考える。前提により、経路の始点２２
のレベルは“０”である。この経路を辿って行く上で同
種類の画素を左右方向に辿る場合２３は、く規則２〉に
より前の画素のレベルと同じまたは小さくなる。また、
おなし種類の画素を下方向にたどる場合２４はく規則１
〉の（ａ）　（ｄ）によりレベルは前の画素と同じにな
る。また、経路が他画素から枠画素にうつる場合２５は
定義１より必ず下方向へであるから、く規則１〉の（ｂ
）により、レベルは前の画素と変わらない。また、経路
が枠画素から他画素へ移る場合２６は、く規則１〉の（
Ｃ）により画素のレベルは前の画素より１大きくなる。

従って、経路上の各画素のレベルは枠画素から他画素に
移る場合だけ１増え、それ以外の場合は変わらないか、
または小さくなるので、枠線部分をｎ回越えた後のレベ
ルは高々ｎとなる。従って、上端からの下方距離がｎの
他画素Ｐのレベルはｎ以下となる。

同図上で画素の中の数字が計算されたレベルを示す。

逆に、他画素Ｐのレベルがｎならば、上端部から他画素
Ｐへの下方距離がｎ以下であることを第８図を用いて示
す。そのため、上端部から他画素Ｑへの枠画素をｎ回越
えて到達する経路が存在することを示す。まず、ある他
画素３１（Ｑ）を含んで同一ラスク内に連結した他画素
の連結領域３２を考える。この領域３２内に先のステッ
プＳ２５．Ｓ２６による修正処理前のレベルがｎである
画素Ｒが存在する。この画素Ｑの上に隣接する画素Ｑ２
を画素Ｑの上位画素と定義する。画素Ｑ２が他画素の場
合、く規則１〉の（ｄ）により画素Ｑ２のレベルはｎと
なる。

また、画素Ｑ２が枠画素の場合、く規則１〉の（Ｃ）に
より画素Ｑ２のレベルはｎ−１となる。

但し、レベルｎが０の場合は画素Ｑ２は必ずレベル０の
他画素となる。また、同様に枠画素Ｓを含んで同一ラス
ク内に連結した枠画素の連結領域を考える。前記と同様
に、この連結領域内にはステップＳ２５．Ｓ２６による
修正処理前のレベルがｎの画素Ｔが存在する。画素Ｔの
上に隣接する画素Ｓ２を画素Ｓの上位画素と定義する。

く規則１〉の（ａ）　、　（ｂ）によりＳ２が枠画素か
他画素かによらず、Ｓ２のレベルはｎとなる。

画素Ｐの上位画素をＰ２とし、さらにＰ２の上位画素を
Ｐ３として順次繰り返すことにより、画像の上端に到達
する。これらの画素を辿った経路は、地から枠に移る度
にレベルが１ずつ低くなる。上端のレベルは“０”であ
るから、こ−２１＝ の経路は枠線部分をｎ回越える。従って、上端から画素
Ｐへの下方距離はｎとなる。

このように、他画素Ｐのレベルがｎであることと、画像
上端から他画素Ｐへの下方距離がｎであることは等価と
なる。すなわち、本処理により決定されたレベルは、画
像上端からの下方距離を表す。

次に、第９図〜第１４図を参照していくつかの形状の枠
線について、本処理によるネストレベル計算および枠内
／枠外判定の具体例を挙げ、本処理の効果と、直観的な
枠内領域との整合性があることを示す。

（円形の枠線の場合） まず、単純な円形枠（第９図）の例を説明する。図中、
実線またはハツチングした部分が枠線部分を表し、○て
囲んだ数字が他画素のレベル、口で囲んだ数字が枠画素
のレベルを表す。

以下の例も同様に表す。枠線４１の外側の画素は全て画
像の上端から枠を越えずに到達する経路を持つので、レ
ベルは“０”となり、枠外領域となる。また、枠線の内
側は画像の上端から少なくとも１回枠線を越える必要が
あるので、レベルは“１″となり、枠内領域と判定され
る。

（下回形状の場合） 次に、下側に四部を有する形状の枠線（第１０図）の例
を説明する。枠線５１の外側の画素のうちラス５２と枠
線５１に挟まれた領域以外のレベルは”０“となる。枠
線５１の内部の領域に到達するには、上端より枠線を最
低１回越える必要があるので、この領域のレベルは“１
″となる。また、枠線５１とラスタ５２に挟まれた領域
に到達するには、枠線を２回越える必要があるので、こ
の領域のレベルは“２″となる。従って、レベルが奇数
である枠線の内側のみ、枠内領域と判定される。

（多重枠の場合） 複数の枠線が多重に重なっている場合は、以下のように
判定される。第１１図に示す３重枠の場合を例にとって
説明する。１本の枠の場合と同様に、最も外側の枠６１
の外側のレベルは“０”となる。最も外側の枠６１と２
番目の枠６２の間の領域６４は上端から枠を少なくとも
１個は越える必要かあるので、この領域の画素のレベル
は“１″となる。同様に、２番目の枠線６２と３番目の
枠線６３の間の領域６５のレベルは、“２”、３番目の
枠線の内側の領域６６のレベルはそれぞれ“３“となる
。従って、レベルが奇数である領域６４．６６が枠内領
域と判定される。この例は３重枠の例であるが、さらに
枠の重なりが多い場合は１つ内側の枠に入る毎にレベル
は１ずつ増加し、交互にそれぞれ枠内領域、枠外領域と
判定される。これにより斜線部に示すドーナツ状の領域
や、さらにドーナツの穴の中にさらに孤立した島を持つ
領域などについても、枠線により簡単に領域指定をする
ことができる。

（理想的な枠線でない場合） 上記の例ではいずれも枠線の形状が理想的な閉曲線の場
合であったが、実際に手で描いた枠線には「ひげ」、「
かすれ」なとのノイズが加わる場合が多い。本処理では
、これらのノイズのうちのあるものに対して安定に検出
できる。

次に、ノイズの例として枠線に「ひげ」、「巣」などの
生じた場合の例を示す。

第１２図は枠線の外部に「ひげ」７２の生じた場合であ
る。前記の例と同様に枠線の外側の領域のレベル、枠線
の内側の領域のレベルはそれぞれ“０″、“１″となる
。また、枠線の「ひげ」の部分と枠線および枠線の「ひ
げ」の最下点のラスタ（図中破線で示す）で囲まれた領
域７３は画像の上端から少なくとも枠線を１本越える必
要があるので、レベルは“１”となる。従って、本来は
枠外領域と見なすのが妥当な領域７３も枠内領域と判定
される。しかし、このような領域７３は「ひげ」と枠線
の間で、かつ「ひげ」の最下点より上の微小な領域に限
られるため、この判定エラーについては実用上問題はな
い。

また、第１３図に示すように枠線の内部に地と判断され
た小さな穴（以下、巣と称する）８１．８２が生ずる場
合もあり得る。これは例えば枠線を書く上でのむらなど
により生じる。

なお、第１３図では斜線部分が枠線の部分を表す。小さ
い巣８１では巣の内部のレベルが“１、”となって枠内
領域と判定されるだけて、他の部分には影響を与えない
。また、巣が極端に大きく、例えば巣８２のように巣の
最下部が枠線の内部領域の最上部より下の場合は、枠線
の内側でかつ巣の最下部のラスタ８３より上の領域８５
のレベルは“２”となり、枠外と判定される。しかし、
ラスタ８３より下の領域は上端より枠線を１回しか越え
ない経路８４が存在するので、レベルは“１”となり、
この部分は枠内領域と判定される。このような巣は通常
大きくなく、誤判定の領域は巣の大きさ以上にはならな
いため、実用上は問題ない。

このように本実施例の枠内検出処理によれば、次の利点
がある。

（１）基本的に通常の枠線であれば、下回でも多重枠で
も枠内領域を検出できる。

（２）枠線を書き込む上で生じる各種ノイズのうち、ひ
げ、巣などにはほとんど影響を受けない。

（３）枠線の切れについても、枠線の下部にある場合は
正しく枠内領域が検出される。

すなわち、下問、多重枠などの複雑な枠線に対しても対
応できるとともに、枠線を書込む上でのノイズにも強い
。人間が枠線を書く上で、始点と終点を正確に合わせて
理想的な閉曲線（切れもひげもない）を作成するのは困
難である。本実施例の枠内検出処理は、枠線の切れが生
じないようにさえ注意すれば少々のひげ、巣などのノイ
ズには強いので、枠線を書込む上での制約が少なくなり
、使い勝手が向上する。

次に、本実施例に基づく枠内領域検出装置の具体的な構
成を説明する。第１５図は第２図および第３図に示した
アルゴリズムを実現する枠内領域検出装置の回路構成例
であり、第１６図はその動作を説明するための各部のタ
イムチャートである。

−２７＝ 第１５図において、端子１００には第１図の枠信号発生
回路２からの枠信号（Ｐ）１０１が入力される。この枠
信号１０１は第１図の画像入力部１において画像の左上
から右方向に１ラスクずつ下方向にラスク走査して得ら
れた入力画像信号から、画像の枠線部分か否かを判定し
て得られた信号であり、枠線部分を“１”、それ以外の
部分を０”とする２値信号である。

この枠信号１０１はクロック信号（ＣＬＫ）１０２に同
期して入力される。

この枠信号１０１の否定と１ラスク前の枠信号（ＰＯ）
１０Ｂとの論理積がゲート回路１０４でとられ、その結
果が加算器１０５により１ラスタ前のレベル信号（ＬＯ
）１０６に加算される。この加算器１０５の出力信号１
０７は、第１図および第２図で説明した枠内検出アルゴ
リズムの第１のメインステップにより計算される仮レベ
ル信号に対応している。

次に、枠信号１０１とこれをラッチ１０８により１画素
分遅延させた信号との排他的論理和がゲート回路１０９
でとられる。このゲート回路１０９の出力信号１１０は
連結領域の終端を表わすので、以後領域終端信号という
。そして、クロック信号１０２に同期してカウントアツ
プするカウンタ］］０の出力である座標信号１１２がラ
ッチ回路１１３で領域終端信号１１０が“１”の時にラ
ッチされ、領域位置信号１１４として出力される。領域
終端信号１１０は枠から地、または地から枠への境界を
表し、領域位置信号１１４はその境界の位置（Ｘ座標）
を表す。

一方、領域最小値計算回路１１５によりレベル信号１０
７の連結領域内での最小値、すなわち代表レベル信号が
計算される。この領域最小値計算回路１１５は、具体的
には最小値回路１１６とラッチ回路１１７により構成さ
れ、ラッチ回路１１７は領域終端信号１１０が“１″と
なる毎に、レベル最大値（本実施例では“１５”）にセ
ットされる。このラッチ回路１１７の出力とレベル信号
１０７のうち小さい方が最小値回路１１６により検出さ
れ、ラッチ回路１１７にラッチされて更新されることに
より、連結領域内のレベル信号の最小値が計算される。

領域最小値計算回路１１５の出力信号１１８は、第１図
および第２図で説明した枠内検出アルゴリズムの第２の
メインステップにより計算される代表レベル信号に対応
している。

この代表レベル信号１１８は領域終端信号１１０に同期
しており、連結領域単位の信号となっている。この連結
領域単位の信号を画素単位の信号に変換するために、レ
ベル信号１１８は１ラスク分、メモリ部１１９に書き込
まれる。

すなわち、メモリ部１１９には領域終端信号１１０が“
１”になる毎に枠信号１０１、代表レベル信号１１８お
よび領域位置信号１１４が書き込まれる。従って、メモ
リ部１１９への書込み語数は１ラスタの領域の数となる
。メモリ部１１９に記憶された情報は、次ラスタ処理時
に領域位置信号１１４を参照しながら、画素単位の信号
として読み出される。具体的にはメモリ部１１９から読
み出された領域位置信号１２４と、カウンタ１１１から
の座標信号１１２を比較器１２５で比較し、両者が等し
くなる毎にメモリ部１１９内のＲＡＭ１２０のアドレス
を１つずつインクリメントする。これによりメモリ部１
１９から読出される枠信号１０３およびレベル信号１０
６は画素単位の信号となる。これらの枠信号１０３とレ
ベル信号１０６は１ラスタ前の情報を表し、次ラスタの
計算に用いられる。ここで、メモリ部１１９には２ラス
ク分必要であるが、本実施例では読出し用と書込み用の
２つのアドレスカウンタ１２１．１２２を用い、切替器
１２３によりアドレスを時分割で切り替えることにより
、１ラスク分のＲＡＭ１２０で済ませている。

最後にゲート回路１２６により、メモリ部１１９から読
出されたレベル信号１０６の最下位ビットと枠信号１０
３との論理和かとられ、この論理和出力が枠内／枠外判
定信号１２７として出力される。枠内／枠外判定信号１
２７は“１″が枠内を表わし、“０”が枠外を表す。

本実施例では枠線上を領域外と見なしているが、このゲ
ート回路１２６を変更することにより、枠線部分を領域
内と見なすように構成することも可能である。

このように本発明に基づく枠内領域検出装置は簡易な構
成で実現できる。特に、１ラスクの代表レベル信号を連
結領域単位、つまりラン形式でメモリ部１１９に記憶す
ることにより、ランのデコードと次のラスタでの参照の
ための１ラスク遅延を共通化できる、メモリ部１１９の
容量が小さくて済むなどの利点がある。

第２０図は本発明の第２の実施例に係る枠内領域検出装
置のブロック図であり、代表レベル信号計算回路４の後
段に代表レベル信号修正回路６が挿入されている。この
実施例は換言すれば、第１の実施例におけるラスク内の
レベル決定、すなわち代表レベル信号の計算のための第
２のメインステップを下記のく規則４〉のように変形し
たものである。

く規則４〉 同一ラスタの中で枠画素同士、または他画素同士が隣接
していて、それらの画素のレベル信号が異なる場合は、
そのレベル信号の小さい方をそれらの画素の代表レベル
信号とする。これまでは第１の実施例における代表レベ
ル信号の計算と同じである。そして、本実施例では代表
レベル信号の修正処理として、枠画素と他画素が隣接し
ていて枠画素のレベル信号が他画素のレベル信号より大
きければ、他画素のレベル信号を枠画素のレベル信号と
する。また、枠画素と他画素が隣接していて、他画素の
レベル信号か枠画素のレベル信号＋１より大きければ、
枠画素のレベル信号＋１を他画素のレベル信号とする（
第２１図参照）。

以上の規則を式で表すと下式のようになる。

ｊｆ［（Ｐ　（ｘ、ｙ）　””　Ｐ　（ｘ＋ｌ、ｙ）］
ａｎｄ［Ｌ　　（ｘ、ｙ）　　≠　Ｌ　　（Ｘ＋ｔ、ｙ
）コｔｈｅｎ　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　＝　Ｌ　（ｘ＋ｌ、
ｙ）−旧ｎ［Ｌ　（ｘ、ｙ）　、　Ｌ　（ｘ＋ｌ、ｙ）
］５ｆ　　　［Ｐ　（ｘ、ｙ）　　＝　１　］　　ａｎ
ｄ［Ｐ　（ｘ＋ｌ、ｙ）　　−〇　］ａｎｄ［Ｌ　　（
ｘ、ｙ）　　＞　　Ｌ　　（ｘ＋ｌ、ｙ）コｔｈｅｎ　
　　Ｌ　（Ｘ、ｙ）　　＝　Ｌ　（ｘ＋Ｌ、ｙ）ｉｆ　
　　　　［Ｐ　　（ｘ、ｙ）　　＝　　１　　コ　ａｎ
ｄ［Ｐ　　（ｘ＋１．、ｙ）　　　＝　　０　１ａｎｄ
［Ｌ　　（Ｘ、ｙ）　　＋　　１．＜　　Ｌ　　（ｘ＋
１．、ｙ）コ１ｈｅｎ　　　Ｌ　（ｘ＋ｌ、ｙ）　　＝
　Ｌ　（Ｘ、ｙ）　　＋　１ｉｆ　　　［Ｐ　（ｘ、ｙ
）　　＝　Ｏ］　　ａｎｄ［Ｐ　（ｘ＋ｌ、ｙ）　　−
１］ａｎｄ［Ｌ　　（ｘ、ｙ）　　＜　　Ｌ　　（ｘ＋
ｌ、ｙ）コｔｈｅｎ　　　Ｌ　（ｘ＋Ｉ　、ｙ）　　−
Ｌ　（ｘ、ｙ）ｉｆ　　　［Ｐ　（Ｘ、ｙ）　　＝　０
　］　　ａｎｄ［Ｐ　（ｘ＋１．ｙ）　　＝　１　　］
ａｎｄ［Ｌ　（ｘ、ｙ）　＞　Ｌ　（ｘ＋１．、ｙ）　
＋１　］ｔｈｅｎ　　　Ｌ　（ｘ、ｙ）　　−Ｌ　（ｘ
＋Ｉ、ｙ）　　＋　　１以上の条件を満たす画素の組が
当該ラスク内になくなるまで以上の処理を繰り返す。本
実施例においては、第２０図の枠内／枠外判定回路７に
おける判定動作は、第１の実施例である第１図の枠内／
枠外判定回路５におけるそれとは少し異なったものとな
る。本実施例により決定された画素Ｐのレベル信号は画
像の上端部から画素Ｐへの下方距離を表すが、下方へ辿
る経路の定義が下記の定義２によるものとなっている。

定義２：下方へ経路とは隣接する左右方向または下方向
の画素へと辿る経路とする。

すなわち、第１の実施例では異種の画素間では左右方向
への経路が許されなかったのに対し、本実施例ではこの
制約がなくなっている。従って、第１の実施例では適確
に判定しにくい枠線図形の場合でも、正しい判定が可能
である。第１４図の例で説明する。この例は枠線の「ひ
げ」が極端に大きい場合で、「ひげ」の部分の分かれ目
９２および「ひげ」の先端９３の両方が枠線の下に窄ま
っている点まで延びている。この場合、第１の実施例に
よると上端から枠線の内部の領域への経路は必ず２回以
上枠線を越える必要があるため、この枠線の内部のネス
トレベルは全て“２”となり、枠外と判定される。但し
、通常このような枠線が生ずることは希と考えられ、実
用上は大きな問題はない。これに対し、第２の実施例に
よれば例えば枠線の中でラスタ９４より下の領域は枠内
と判定される。このため、第１の実施例よりさらにノイ
ズなどに強い枠内領域検出が可能となる。

なお、第１および第２の実施例では上方向の隣接関係と
して第１７図（ａ）に示す現ラスタの当該画素の真上の
全テスクの１画素だけを定義しているが、他の隣接関係
の例として同図（ｂ）に示すように真上と右斜め上（ま
たは左斜め上）の２画素、同図（Ｃ）に示すように真上
と右斜め上と左斜め上の３画素という考え方をしてもよ
い。この場合の第１のメインステップにおけるレベル信
号の計算アルゴリズムは、まず複数の上隣接画素からく
規則１〉に従って当該画素の仮レベル信号を計算し、こ
れらの最小値を当該画素の代表レベル信号とすればよい
。特に、第１７図（ｂ）は枠領域と他領域が交差してい
る場合、必ずいずれか一方の領域が互いに隣接するとい
う特徴を持つ。

その他、本発明は種々変形して実施することが可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、二重以上の多重枠線や下回形状の枠線
に囲まれた領域においても、下問の部分や二重枠の内部
を枠の外と判定でき、また手書きにより生じる「ひげ」
などのノイズに対しても安定に判定することが可能であ
る。さらに、本発明では主走査方向でのネストレベルの
最小値、すなわち代表レベル信号の計算に際して、連結
領域単位への変換を利用でき、簡易な回路で実現が可能
となる。従って、枠線を記入する上でユーザに対する制
約が少なく、しかも回路規模の小さい枠内検出装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る枠内領域検出装置
の概略構成を示すブロック図、第２図は同実施例におけ
る枠内検出のアルゴリズムの概略を示す図、第３図は第
２図のアルゴリズムの一部を詳細に示す図、第４図は画
像上の座標軸の設定を説明する図、第５図は同アルゴリ
ズムの第１のメインステップの内容を説明するための図
、第６図は同じく第２のメインステップの内容を説明す
るための図、第７図および第８図はレベル信号と下方距
離とが等価であることを説明するための図、第９図〜第
１４図は同実施例による枠内領域検出の具体例を説明す
るための図、第１５図は第１図の枠内領域検出装置の要
部を詳細に示す回路図、第１６図は第１５図の動作を説
明するためのタイムチャート、第１７図は画素の上下の
隣接関係の定義を説明するための図、第１８図は最小枠
越え経路と距離について説明するための図、第１９図は
下方最小枠越え経路と下方距離について説明するため図
、第２０図は本発明の第２の実施例に係る枠内領域検出
装置の概略構成を示すブロック図、第２１図は同実施例
における第２のメインステップを説明するための図であ
る。 １・・・画像入力部 ２・・・枠信号発生回路 ３・・・仮レベル信号計算回路 ４・・・代表レベル信号計算回路 ５，７・・・枠内／枠外領域判定回路 ６・・・代表レベル信号修正回路 １０１・・・現ラスタの枠信号 １０３・・・１ラスタ前の枠信号 １０６・・・１ラスタ前の代表レベル信号１０７・・・
仮レベル信号 １１８・・・現ラスタの代表レベル信号１２７・・・枠
内／枠外判定信号 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＞ｅｕ ε 〉ｈ 表　詠 第９図 第１０図 第１３図 第１４図 第１８図 第１９図 第 Ｑ 第二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）枠線を含む画像をラスタ走査して得られた入力画
   像信号から、前記画像上の枠線で囲まれた枠内領域を検
   出する装置において、 前記入力画像信号について画素毎に枠線部分か否かを判
   定し、判定結果として２値の枠信号を発生する枠信号発
   生手段と、 前記入力画像信号の現ラスタの画素について隣接する前
   ラスタの画素の枠信号とレベル信号および該現ラスタの
   画素の枠信号より仮レベル信号を計算する仮レベル信号
   計算手段と、 この手段により仮レベル信号が計算された前記現ラスタ
   上の画素列から前記枠信号の値が等しく連続する連結領
   域を検出し、この連結領域内の各画素の仮レベル信号の
   値から連結領域内の全画素のレベル信号を計算するレベ
   ル信号計算手段と、 この手段により計算されたレベル信号の値から枠線の内
   外を判定する手段と を具備することを特徴とする枠内領域検出装置。
2. （２）枠線を含む画像をラスタ走査して得られた入力画
   像信号から、前記画像上の枠線で囲まれた枠内領域を検
   出する装置において、 前記入力画像信号について画素毎に枠線部分か否かを判
   定し、判定結果として２値の枠信号を発生する枠信号発
   生手段と、 前記入力画像信号の現ラスタの画素について隣接する前
   ラスタの画素の枠信号とレベル信号および該現ラスタの
   画素の枠信号より仮レベル信号を計算する仮レベル信号
   計算手段と、 この手段により仮レベルが計算された現ラスタ上の画素
   列から前記枠信号の値が等しく連続する連結領域を検出
   し、この連結領域内の各画素の仮レベル信号の値から連
   結領域内の全画素のレベル信号を計算するレベル信号計
   算手段と、この手段により計算されたレベル信号を互い
   に隣接する連結領域のレベル信号と枠信号の関係を用い
   て修正するレベル信号修正手段と、この手段により修正
   されたレベル信号の値から枠線の内外を判定する手段と を具備することを特徴とする枠内領域検出装置。