JPH0571989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、２値画像変換装置に係り、特に線
図形と面図形とが混在する２値画像を変換処理す
る２値画像変換装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

設計図面、地図、天気図等の画像情報をコンピ
ユータ・システムにフアイルしたり、パターン認
識したりする場合、これらの画像情報を２値化
し、得られた２値画像について、データ圧縮した
り、特徴抽出を行つたりする。しかし、これらの
画像情報には、ベタ塗りの面図形と、本来、形状
情報を持たない線図形とが混在しているのが普通
である。第２図に、面図形と線図形とが混在した
例を示す。

線情報を効率的に抽出するために、入力された
２値画像を線巾１の画像に変換する方法が、従来
用いられているが、この方法は像の細線化処理と
呼ばれている。２値画像の細線化処理について
は、田村秀行著「細線化法についての諸考察」
（電子通信学会技術研究報告，PRL研究会資料
PRL75−66，1975年）、特開昭58−163078号公報
等に記載されている。

通常、細線化処理理は、対象とする画像を２値
化し、得られた２値画像の輪郭点を順次削ること
で行われる。この細線化処理を、第２図に示した
ような面図形と線図形とが混在した画像に適用し
た場合には、第３図に示すように、面図形につい
ては、もとの形状情報が失なわれてしまう。

一方、富永他２名著「２値図形の境界線追跡に
よる２次元ブロツク伝送の提案」（昭和49年電子
通信学会全国大会No.1330）等に記載されている輪
郭追跡処理を行つた場合には、面図形の形状情報
は保存されて抽出されるが、余分な線図形部の輪
郭までも追跡することになるので、処時間の点で
問題点があつた。

〔発明の目的〕

この発明は、前記問題点を解決する為になされ
たもので、線図形と面図形とが混在する２値画像
に対して、データ圧縮、特徴抽出を効果的に可能
ならしめることを目的とするものである。

〔発明の概要〕

この発明は、線図形と面図形とが混在する２値
画像を、線巾１の図形に変換する細線化手段と２
値画像から面図形部を検出する面図形部検出手段
の２系統の処理を用いて変換し、両系統の処理結
果を合成することにより、線図形部のみが線巾１
の図形に変換さた画像を得るようにしたものであ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、面図形と線図形とが区別さ
れた２値画像を得ることができるので、データ圧
縮、特徴抽出を効果的に行うことが可能となるば
かりでなく、簡単な回路構成により２値画像の変
換処理が可能となる。

〔発明の実施例〕

第１図は、この発明による２値画像変換装置の
一実施例を説明するための図である。

この２値画像変換装置は、細線化回路１、面図
形部検出回路２と合成回路３からなる。面図形と
線図形とが混在する画像は、CCDセンサ等の光
電変換装置を用いて読み取られ、２値化処理する
ことにより、Ｍ×Ｎ個の画素からなる２値画像デ
ータに変換される。f_ijはＭ×Ｎの２値画像におけ
るｊライン目でかつｉ番目の画素の値を示し、各
画像データは順次、細線化回路１と面図形部検出
回路２に、ライン入力される。

ライン入力された２値画像データは、細線化回
路１により、線巾１の図形に変換され、面図形部
検出回路２により面図形情報が抽出される。これ
らの出力結果に基づき、合成回路３で符号化する
ことにより、線図形情報のみが線巾１の図形に変
換された画像と面図形情報を抽出して得られた画
像とからなる画像データC_ijが出力される。

第４図ａは、第１図の細線化回路１を詳細に説
明するための図である。

細線化回路１は３×３のマスク（フイルタリン
グテーブル）からなる論理フイルタリングを用い
て、ｎ段のパイプライン処理をすることにより実
現される。パイプライン４０の段数ｎは、線図形
の巾により決まるので、線巾の上限を仮定し、こ
の線巾の線図形を細線化処理するに充分な大きさ
に設定すばよい。

第４図ｂは、パイプライン４０の各段を構成す
る回路を詳細に説明するための図である。

パイプライン４０の各段を構成する回路は、ラ
インバツフア４１、シフトレジスタ４２、アドレ
スレジスタ４３とフイルタリングテーブル４４か
らなる。この実施例では、３×３のマスクからな
る輪理フイルタリングを用いているので、入力信
号は３段で構成されるラインバツフ４１に入力さ
れ、シフトレジスタ４２に３×３の２値画像信号
が記憶される。シフトレジスタ４２に記憶された
２値画像信号は、アドレスレジスタ４３によつて
順次、読み出さ、３×３のフイルタリングテーブ
ル４４によつて処理される。

第５図は、第１図の面図形部検出回路２を詳細
に説明するための図である。

この面図形部検出回路２は、2n段のパイプラ
イン５０からなり、ｎ段のパイプライン処理によ
り、ｎ画素収縮したのち、同じくｎ段のパイプラ
イン処理により、ｎ画素拡張を行う。パイプライ
ンの各段を構成する回路には第４図ｂに示したも
のと同様の回路を用いる。このように収縮したの
ちに、拡張を行うことにより、２値画像の凸部を
滑らかにする。即ち、線図形部を消去し、面図形
部を検出することが可能となる。

第６図ａ及び第６図ｂは、第１図の合成回路３
を詳細に説明するための図である。

この合成回路３は、ラインバツフア６１、アド
レスレジスタ６２、変換テーブル６３からなる。
細線化回路１の出力Ａと面図形部検出回路２の出
力Ｂとを、この合成回路３に入力して、両出力デ
ータを合成するが、両出力データのタイミング調
整を行うために、出力Ａ側にラインバツフア６１
を設ける。タイミングを合わせられた出力データ
Ａと出力データＢは、アドレスレジスタ６２によ
り、順次、読み出され、変換テーブル６３を用い
て、符号変換され、背景と線図形部と面図形部と
を区別して符号化された画像データC_ijが出力さ
れる。

第６図ｂに変換テーブル６３の内容を示す。こ
の変換テーブル６３により、線図形情報は“１”
に、面図形情報は“２”に符号化される。

この変換テーブル６３では細線化された結果の
出力Ａと面図形抽出された結果の出力Ｂとの関係
で、出力Ａが“１”で、出力Ｂが“１”の時、つ
まり細線化処理の過程で面図形に対しても細線化
処理されたものは、出力Ｂが優先されるように合
成出力C_ijは“２”となるように設定されている。

第７図に、ｎ＝３とした場合の２値画像の変換
例を示す。同図ａは入力２値画像、ｂは画素収縮
を行つた結果の画画像、ｃは画素拡張を行つた結
果の画像、ｄは合成回路により符号変換した結果
の画像を示す。

第７図ａの入力２値画像と、同図ｄの変換され
た画像を比較すれば明らかなように、この発明に
よる画像変換を行うことにより、図形情報から特
徴を抽出することが、極めて容易となる。例え
ば、Ｃ，Ｆのような線図形の端点、あるいはＤ，
Ｅのような線図形と面図形との接点の検出が容易
に行える。また、面図形の形状情報の抽出はコー
ド“２”の部分の輪郭を求めることにより容易に
行うことができ、さらに面図形相互の接続関係は
コードが“１”となつている画素をたどることに
より容易に行うことができる。

〔発明の他の実施例〕

第８図は、この発明による２値画像変換装置の
他の実施例を説明するための図である。

図面に現わる面図形が、例えば第８図ａに示す
ような大きさが一定の黒丸に限定されている場合
には、第５図に示した面図形部検出回路２は、さ
らに簡単化することができ、第８図ｂにその一例
を示す。

この面図形部検出回路２は、黒画素数カウント
回路８１と、比較回路８２と、ｍ画素拡張回路８
３と、ラインバツフア８４とAND回路８５とか
らなる。２値画像データf_ijは、黒画素数カウント
回路８１に入力され、2m×2mのウインドウ内に
存在する黒画素数がカウントされる。カウントさ
れた結果は比較回路８２により、しきい値Ｔと比
較され、黒丸の中心が検出される。即ち、黒丸の
中心付近に画素が検出された場合に、2m×2mの
ウインドウ内の黒画素数がしきい値Ｔより大きく
なるように、しきい他Ｔが設定されている。次
に、ｍ画素拡張回路８３により、ｍ画素拡張した
のち、AND回路８５により、入力２値画像デー
タf_ijとのANDをとり、余分な拡張部分を削除す
る。また、タイミング調整をとるために、ライン
バツフア８４を介して、入力２値画素データを
AND回路８５に入力する。

なお、この発明による２値画像変換装置は、前
記各実施例に限定されるものではない。即ち、例
えば、パイプライン処理を用いずに、２値画像全
体を、先ず画像メモリに入力したのち、像メモリ
にアクセスすることによつても可能である。この
場合には、画像メモリにアクセスし、細線化手
段、面図形部検出手段を用いた処理を個々に行
い、その結果を別々のメモリに格納したのち、両
メモリにアクセスすることにより、合成処理を行
えばよい。また、合成回路としては、単なるOR
回路で充分な場合も有り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による２値画像変換装置の
一実施例を説明するための図、第２図及び第３図
は従来技術を説明するための図、第４図は第１図
における細線化回路を詳細に説明するための図、
第５図は第１図における面図形部検出回路を詳細
に説明するための図、第６図は第１図における合
成回路を詳細に説明するための図、第７図はこの
発明による２値画像変換処理結果の一例を示す
図、第８図はこの発明による２値画像変換装置の
他の実施例を説明するための図である。 図において、１……細線化回路、２……面図形
部検出回路、３……合成回路、４１，６１……ラ
インバツフア、４２……シフトレジスタ、４３，
６２……アドレスレジスタ、４４……フイルタリ
ングテーブル、６３……変換テーブル、８１……
黒画素数カウント回路、８２……比較回路、８３
……ｍ画素拡張回路、８４……ラインバツフア、
８５……AND回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 面図形と線図形とが混在する２値画像を処理
   する２値画像変換装置において、 前記２値画像を線幅１の図形に細線化する細線
   化手段と、 前記２値画像から面図形部分のみを抽出する面
   図形部検出手段と、 前記細線化手段において細線化された図形のデ
   ータと、前記面図形部検出手段において抽出され
   た面図形部分のデータとに基づいて符号化して合
   成する合成手段とを備え、 前記合成手段における符号化に際し、変換テー
   ブルを用い、この変換テーブルによつて、前記細
   線化手段において細線化された図形のうち前記面
   図形部検出手段によつて抽出された面図形部分に
   該当する部分を除いたデータと、前記面図形部検
   出手段において抽出された面図形部分のデータと
   が区別して符号化されるように設定されてなるこ
   とを特徴とする２値画像変換装置。 ２ 面図形部検出手段は、前記２値画像に対し線
   図形のみが消去し得るｎ画素分の収縮を行い、し
   かる後ｎ画素分の拡張を行うよう設定されてなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の２
   値画像変換装置。