JPH064666A - 境界抽出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】計測環境に関わらず、入力された画像情報から
画像の境界を、高精度に抽出すること。 【構成】ＴＶカメラ１、Ａ／Ｄ変換器２、平滑処理路
３、微分処理部４、境界画像作成部５、ＣＰＵ６、ＲＡ
Ｍ７、ＲＯＭ８を有して構成される。 【効果】方向別微分オペレータを作用させ、方向別の微
分画像を統合作成した後、分割不寄与境界画素を抽出
し、必要な延長処理を行なうことにより、途切れた境界
を連結し、所望の境界を抽出することが可能な高精度な
境界抽出方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人搬送車や各種製品
の形状検査装置の視覚センサ部等に応用され、対象物標
の画像情報から、画像中の境界線を抽出し、存在する物
標の形状等を認識する、画像処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像情報から境界線の抽出を行う
場合、画像情報を、あるしきい値で２値化して、その輪
郭部を抽出することが行われている。

【０００３】また、一般の各種シーンへの適用法とし
て、画素間の濃度差、すなわち微分を用いて、画像情報
から境界線を抽出することも行われているが、その場合
には、単一の固定しきい値を用いて境界線の抽出を行な
っている。

【０００４】これらの方法を使用する場合、計測対象物
と、背景の濃度の差が、十分に大きなこと、例えば、文
書画像のように、背景が白色で、計測対象画像である文
字・図形部が黒色であること等の、良好な計測環境が必
要になる。

【０００５】また、これらの問題を解決する方法とし
て、例えば入力した画像情報に対して方向別の微分オペ
レータを作用させ、方向別微分画像を作成し、各方向別
微分画像ごとに微分値のピークをなす画素の中から、微
分値の大きさを条件として境界画素を抽出し、方向別に
抽出された境界画素を統合することにより、入力画像情
報から境界を抽出する方法も発明された。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、以
下に記すような課題を有していた。

【０００７】入力画像中の観測対象を切り出すこと、す
なわち、観測対象となる領域を抽出すること、あるい
は、実際に発生する各種のシーンに対応した領域分割処
理は、例えば生産品の外観検査を始めとする、あらゆる
アプリケーション、画像認識において必要な処理である
が、領域の境界を求めて領域を抽出する際、該領域境界
が閉曲線を形成せず、途切れているような場合には、所
望の領域抽出が行なえないという問題が発生する。

【０００８】このような場合には、途切れた境界を連結
することが望まれるが、連結のための有効な方法は存在
していなかった。

【０００９】そこで、本発明は、上記問題を解決すべ
く、途切れた境界を連結して、所望の領域を抽出するこ
とを可能とする境界抽出の方法を提供することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、以下の方法が考えられる。

【００１１】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽出された
境界画素を統合して得られた統合画像において境界画素
に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該統合画像
を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素から少な
くとも２方向において、所定領域内に存在する境界画素
ではない画素である領域画素のうち最も近い領域画素の
ラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、２方向以
上において注目画素から所定範囲内に領域画素が存在
し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注目画素
を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における微分処
理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与境界画
素であって、他のいずれかの方向においても境界画素と
して抽出された画素を注目する画素とし、前記ある一方
向における微分値が、他のいずれかの方向における微分
値より小さな場合、該注目画素を除き、隣接する分割不
寄与境界画素から構成される画素ブロックを一または二
以上抽出するとともに、微分方向と垂直な方向における
端点を求め、各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂
直な軸に分割不寄与境界画素を斜影したときの画素数が
所定値より大きな画素ブロックを線分として抽出し、各
線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存在
する画素を調べ、分割に寄与している境界画素にも、他
の線分にも連結していないときには、該端点から線分方
向の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に加
え、方向別に抽出された境界画素を再度、統合する方法
が考えられる。

【００１２】また、測定対象物の画像情報を入力し、該
画像情報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微
分画像を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方
向における微分値のピークを示す画素を調べ、該画素に
おける微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場
合に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出
し、方向別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽
出された境界画素を統合して得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該
統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素
から少なくとも２方向において、所定領域内に存在する
境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い領
域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、
２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素
が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注
目画素を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における
微分処理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与
境界画素であって、他のいずれかの方向においても境界
画素として抽出された画素を注目する画素とし、前記あ
る一方向における微分値が、他のいずれかの方向におけ
る微分値より小さな場合、該注目画素を除き、隣接する
分割不寄与境界画素から構成される画素ブロックを一ま
たは二以上抽出するとともに、微分方向と垂直な方向に
おける端点を求め、各画素ブロックごとに前記ある一方
向と垂直な軸に分割不寄与境界画素を斜影したときの画
素数が所定値より大きな画素ブロックを線分として抽出
し、各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域
に存在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結して
いないときには、該端点から線分方向の先方の所定延長
範囲に存在する画素を境界画素に加え、方向別に抽出さ
れた境界画素を再度、統合する方法でも良い。

【００１３】また、測定対象物の画像情報を入力し、該
画像情報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微
分画像を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方
向における微分値のピークを示す画素を調べ、該画素に
おける微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場
合に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出
し、方向別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽
出された境界画素を統合して得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該
統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素
から少なくとも２方向において、所定領域内に存在する
境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い領
域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、
２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素
が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注
目画素を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における
微分処理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与
境界画素であって、他のいずれかの方向においても境界
画素として抽出された画素を注目する画素とし、前記あ
る一方向における微分値が、他のいずれかの方向におけ
る微分値より小さな場合、該注目画素を除き、隣接する
分割不寄与境界画素から構成される画素ブロックを一ま
たは二以上抽出するとともに、微分方向と垂直な方向に
おける端点を求め、各画素ブロックごとに前記ある一方
向と垂直な軸に分割不寄与境界画素を斜影したときの画
素数が所定値より大きな画素ブロックを線分として抽出
し、各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域
に存在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結して
いないときであって、該端点から線分方向の先方の所定
延長範囲に境界画素が存在する場合には、存在する最も
近い境界画素までの画素を境界画素に加え、所定延長範
囲に境界画素が存在しない場合には境界画素を加える処
理をせず、方向別に抽出された境界画素を再度、統合す
る方法も考えられる。

【００１４】また、測定対象物の画像情報を入力し、該
画像情報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微
分画像を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方
向における微分値のピークを示す画素を調べ、該画素に
おける微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場
合に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出
し、方向別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽
出された境界画素を統合して得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該
統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素
から少なくとも２方向において、所定領域内に存在する
境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い領
域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、
２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素
が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注
目画素を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における
微分処理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与
境界画素であって、他のいずれかの方向においても境界
画素として抽出された画素を注目する画素とし、前記あ
る一方向における微分値が、他のいずれかの方向におけ
る微分値より小さな場合、該画素が微分方向と垂直な方
向における端点となる注目画素を除き、隣接する分割不
寄与境界画素から構成される画素ブロックを抽出すると
ともに、微分方向と垂直な方向における端点を求め、各
画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不
寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大き
な画素ブロックを線分として抽出し、各線分の端点につ
いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
べ、分割に寄与している境界画素にも、他の線分にも連
結していないときには、該端点から線分方向の先方の所
定延長範囲に存在する画素を境界画素に加え、方向別に
抽出された境界画素を再度、統合する方法も考えられ
る。

【００１５】また、測定対象物の画像情報を入力し、該
画像情報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微
分画像を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方
向における微分値のピークを示す画素を調べ、該画素に
おける微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場
合に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出
し、方向別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽
出された境界画素を統合して得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該
統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素
から少なくとも２方向において、所定領域内に存在する
境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い領
域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、
２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素
が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注
目画素を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における
微分処理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与
境界画素であって、他のいずれかの方向においても境界
画素として抽出された画素を注目する画素とし、前記あ
る一方向における微分値が、他のいずれかの方向におけ
る微分値より小さな場合、該画素が微分方向と垂直な方
向における端点となる注目画素を除き、隣接する分割不
寄与境界画素から構成される画素ブロックを抽出すると
ともに、微分方向と垂直な方向における端点を求め、各
画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不
寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大き
な画素ブロックを線分として抽出し、各線分の端点につ
いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
べ、いかなる境界画素にも連結していないときには、該
端点から線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素
を境界画素に加え、方向別に抽出された境界画素を再
度、統合する方法も考えられる。

【００１６】また、測定対象物の画像情報を入力し、該
画像情報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微
分画像を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方
向における微分値のピークを示す画素を調べ、該画素に
おける微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場
合に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出
し、方向別に抽出された境界画素を作成し、方向別に抽
出された境界画素を統合して得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行ない、該
統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素
から少なくとも２方向において、所定領域内に存在する
境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い領
域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、
２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素
が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注
目画素を分割不寄与境界画素とし、ある一方向における
微分処理により抽出された境界画素のうちの分割不寄与
境界画素であって、他のいずれかの方向においても境界
画素として抽出された画素を注目する画素とし、前記あ
る一方向における微分値が、他のいずれかの方向におけ
る微分値より小さな場合、該画素が微分方向と垂直な方
向における端点となる注目画素を除き、隣接する分割不
寄与境界画素から構成される画素ブロックを抽出すると
ともに、端点を求め、各画素ブロックごとに前記ある一
方向と垂直な軸に分割不寄与境界画素を斜影したときの
画素数が所定値より大きな画素ブロックを線分として抽
出し、各線分の端点について、線分方向の先方の所定領
域に存在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結し
ていないときであって、該端点から線分方向の先方の所
定延長範囲に境界画素が存在する場合には、存在する最
も近い境界画素までの画素を境界画素に加え、所定延長
範囲に境界画素が存在しない場合には境界画素を加える
処理をせず、方向別に抽出された境界画素を再度、統合
する方法も考えられる。さらに、上記方法を実現する装
置として、以下に示す手段が考えられる。測定対象物の
画像情報を入力する手段と、方向別微分オペレータを作
用させ、方向別微分画像を作成する微分処理手段と、各
方向別微分画像に対して、該微分方向における微分値の
ピークを示す画像を調べる手段と、該画素における微分
値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、前記
ピーク値を示す画素を境界画素として抽出して、方向別
に抽出された境界画素を統合する手段とからなる境界抽
出装置であって、得られた統合画像において境界画素に
囲まれた領域ごとにラベル付けを行なう手段と、該統合
画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素から
少なくとも２方向において、所定領域内に存在する境界
画素ではない画素である領域画素のうち、最も近い領域
画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、２
方向以上において注目画素から所定範囲内に領域画素が
存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注目
画素を分割不寄与境界画素と判断する手段と、ある一方
向における微分処理により抽出された境界画素のうちの
分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの方向にお
いても境界画素として抽出された画素を注目する画素と
し、前記ある一方向における微分値が、他のいずれかの
方向における微分値より小さな場合、該注目画素を除
き、注目画素と隣接する分割不寄与境界画素から構成さ
れる画素ブロックを一または二以上抽出するとともに、
微分方向と垂直な方向における端点を求める手段と、各
画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不
寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大き
な画素ブロックを線分として抽出する手段と、少なくと
も、各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域
に存在する画素を調べ、分割に寄与している境界画素に
も、他の線分にも連結していないときには、該端点から
線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画
素に加える手段、あるいは、各線分の端点について、線
分方向の先方の所定領域に存在する画素を調べ、いかな
る境界画素にも連結していないときには、該端点から線
分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素
に加える手段、あるいは、各線分の端点について、線分
方向の先方の所定領域に存在する画素を調べ、いかなる
境界画素にも連結していないときであって、該端点から
線分方向の先方の所定延長範囲に境界画素が存在する場
合には、存在する最も近い境界画素までの画素を境界画
素に加え、所定延長範囲に境界画素が存在しない場合に
は境界画素を加える処理を行なわない手段の三つの手段
のうち一つを備えた手段が考えられる。 また、測定対
象物の画像情報を入力する手段と、方向別微分オペレー
タを作用させ、方向別微分画像を作成する微分処理手段
と、各方向別微分画像に対して、該微分方向における微
分値のピークを示す画素を調べる手段と、該画素におけ
る微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合
に、前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し
て、方向別に抽出された境界画素を統合する手段とから
なる境界抽出装置であって、得られた統合画像において
境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを行なう手段
と、該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注
目画素から少なくとも２方向において、所定領域内に存
在する境界画素ではない画素である領域画素のうち最も
近い領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向の
うち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領
域画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
き、注目画素を分割不寄与境界画素と判断する手段と、
ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
ずれかの方向における微分値より小さな場合、該画素が
微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素を除
き、隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブ
ロックを一または二以上抽出するとともに、微分方向と
垂直な方向における端点を求める手段と、各画素ブロッ
クごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不寄与境界画
素を斜影したときの画素数が所定値より大きな画素ブロ
ックを線分として抽出する手段と、少なくとも、各線分
の端点について、線分方向の先方の所定領域に存在する
画素を調べ、分割に寄与している境界画素にも、他の線
分にも連結していないときには、該端点から線分方向の
先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に加える
手段、あるいは、各線分の端点について、線分方向の先
方の所定領域に存在する画素を調べ、いかなる境界画素
にも連結していないときには、該端点から線分方向の先
方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に加える手
段、あるいは、各線分の端点について、線分方向の先方
の所定領域に存在する画素を調べ、いかなる境界画素に
も連結していないときであって、該端点から線分方向の
先方の所定延長範囲に境界画素が存在する場合には、存
在する最も近い境界画素までの画素を境界画素に加え、
所定延長範囲に境界画素が存在しない場合には境界画素
を加える処理を行なわない手段の三つの手段のうち一つ
を備えた手段も考えられる。 さらに、測定対象物の画
像情報を入力する手段と、方向別微分オペレータを作用
させ、方向別微分画像を作成する微分処理手段と、各方
向別微分画像に対して、該微分方向における微分値のピ
ークを示す画素を調べる手段と、該画素における微分値
が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、前記ピ
ーク値を示す画素を境界画素として抽出して、方向別に
抽出された境界画素を統合する手段とからなる境界抽出
装置であって、得られた統合画像において境界画素に囲
まれた領域ごとにラベル付けを行なう手段と、該統合画
像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画素から少
なくとも２方向において所定領域内に存在する境界画素
ではない画素である領域画素のうち最も近い領域画素の
ラベルを調べ、前記少なくとも２方向のうち、２方向以
上において注目画素から所定範囲内に領域画素が存在
し、該領域画素のラベルがすべて等しいとき、注目画素
を分割不寄与境界画素と判断する手段と、ある一方向に
おける微分処理により抽出された境界画素のうちの分割
不寄与境界画素であって、他のいずれかの方向において
も境界画素として抽出された画素を注目する画素とし、
前記ある一方向における微分値が、他のいずれかの方向
における微分値より小さな場合、該注目画素を除き、隣
接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロック
を一または二以上抽出するとともに、微分方向と垂直な
方向における端点を求める手段、あるいは、ある一方向
における微分処理により抽出された境界画素のうちの分
割不寄与境界画素であって、他のいずれかの方向におい
ても境界画素として抽出された画素を注目する画素と
し、前記ある一方向における微分値が、他のいずれかの
方向における微分値より小さな場合、該画素が微分方向
と垂直な方向における端点となる注目画素を除き、隣接
する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロックを
一または二以上抽出するとともに、微分方向と垂直な方
向における端点を求める手段の二つの手段のうち一つの
手段を選択する第一の選択手段と、各画素ブロックごと
に前記ある一方向と垂直な軸に分割不寄与境界画素を斜
影したときの画素数が所定値より大きな画素ブロックを
線分として抽出する手段と、 各線分の端点について、
線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調べ、分割
に寄与している境界画素にも、他の線分にも連結してい
ないときには、該端点から線分方向の先方の所定延長範
囲に存在する画素を境界画素に加える手段、あるいは、
各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していな
いときには、該端点から線分方向の先方の所定延長範囲
に存在する画素を境界画素に加える手段、あるいは、各
線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存在
する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していない
ときであって、該端点から線分方向の先方の所定延長範
囲に境界画素が存在する場合には、存在する最も近い境
界画素までの画素を境界画素に加え、所定延長範囲に境
界画素が存在しない場合には境界画素を加える処理を行
なわない手段の三つの手段のうち一つを選択する第二の
選択手段を備えた手段も考えられる。

【００１７】

【作用】まず、微分処理による境界画素の抽出および境
界画像の作成について説明する。 始めに、テレビカメ
ラ等の画像情報入力手段にて、測定対象物の画像情報を
入力し、例えばアナログ・デジタル変換を行なう。次
に、得られたデジタル画像において、例えば、縦、横、
斜め右上がり、斜め右上がりの４方向の方向別微分オペ
レータを作用させ、４方向の方向別微分画像を作成する
。方向別微分画像を求める方向は、４方向に限られな
い。ここで、各方向別微分画像を構成する境界画素の検
出方法としては、以下に示すものがある。各方向別微分
画像に対して、該方向における微分値がピークを示す画
素を抽出し、該画素における微分値が、ある設定された
しきい値より大きなものを、境界画素とする方法等が考
えられる。このように求められた方向別の境界画像を統
合した境界画像を作成する。

【００１８】次に、境界画素を二次元的に捉えたとき、
該境界画素が途切れて、閉曲線を形成することなく、領
域の分割に寄与しない境界画素である分割不寄与境界画
素を求める。

【００１９】まず、前記、統合境界画像に、いわゆるラ
ベリング処理を行なう。かかる処理にて閉領域ごとにラ
ベル付けが行なわれる。

【００２０】次に、境界に接する領域のラベルを調べ
て、その部分が領域の分割に寄与しているか否かを判定
して（異なるラベルが付加された領域が存在する場合に
は、領域の分割に寄与している）、領域の分割に寄与し
ない境界画素である分割不寄与境界画素を抽出する。

【００２１】なお、注目画素が、分割不寄与境界画素で
あるか否かは、例えば、注目画素の少なくとも２方向以
上で、所定領域内に領域画素が存在し、該領域画素のラ
ベルが全て等しいか否かによって、判断する。

【００２２】次に、分割不寄与境界画素を２次元的に捉
えたとき、所定の長さと方向性を有する線分（線構
造）、および、その端点を抽出する。

【００２３】かかる抽出は、以下のように行なう。

【００２４】まず、同一の方向性を有して隣接して構成
される分割不寄与境界画素の集合である画素ブロック、
および、該方向における端点を抽出する。この際、複数
の方向にて境界画素として抽出されている分割不寄与境
界画素に対し、次の２つの条件を設定することにより、
同一方向の画素から構成される画素ブロックを正確に検
出することができる。

【００２５】第一の条件は、複数の方向にて境界画素と
して抽出された画素においては、微分値が、一番大きな
微分方向に対応する方向の境界画像（例えば、横微分な
ら縦方向）の構成要素として採用することであり、第二
の条件は、複数の方向にて境界画素として抽出された画
素においては、ある一方向における微分値が、他のいず
れかの方向における微分値より小さな場合、該画素を、
前記ある一方向と垂直な方向における端点としないこと
である。第一の条件の方が、第二の条件より、方向の同
一性に関し、厳しい条件となっている。

【００２６】次に画素ブロックごとに、微分方向と垂直
な軸に画素ブロックを斜影したときの画素数が、予め設
定されている所定値より大きな場合、かかる画素ブロッ
クを線分として抽出する。

【００２７】すなわち、ある方向に所定の長さを有する
分割不寄与境界画素のかたまりを線分とするわけであ
る。

【００２８】ここまでの処理により、分割に寄与してい
ない境界部分における線分、および、その端点が抽出さ
れ、次に、各端点から線分の方向に所定範囲（かかる範
囲は、例えば求められた線分の長さに応じて設定するこ
とも可能である）だけ境界を延長することによって（す
なわち、抽出された境界の構造性に基ずいて）、途切れ
た境界の連結を図る。

【００２９】しかしながら、各線分の端点は、あくまで
も個々の線分に対する端点であり、境界を２次元的に捉
えたときの端点であるか否か、すなわち線分を延長する
際の、延長の基点とすべきか否かを判断する必要があ
る。

【００３０】端点が延長基点になるか否かの判断は、例
えば次に述べる三つの方法により実現できる。

【００３１】まず、第一の方法について述べる。

【００３２】本方法は、線分の端点の先方の所定の領域
内に、分割に寄与している境界画素、あるいは、他の線
分が存在しない場合には、たとえ線分以外の分割不寄与
画素が存在していたとしても、該端点を延長基点とする
方法である。

【００３３】もともと、線分は分割に寄与しない構造性
を有するものであるため、連結すなわち延長処理が行な
われるべきであるが、端点がすでに分割に寄与している
境界に連結していれば延長処理を行なう必要はなく、ま
た、他の線分に連結していれば、該線分を介して延長処
理が行なわれるので、この場合も延長処理を行なう必要
ない。その一方、端点が線分以外の分割不寄与画素に連
結している場合には、該分割不寄与画素を介して延長さ
れることがないため、かかる場合には端点を延長基点と
して延長処理を施すわけである。次に、第二の方法につ
いて述べる。本方法は、第一の方法とは異なり、線分の
端点の先方の所定の領域内に、線分以外の分割不寄与境
界画素が、存在していても延長基点とはしない方法であ
る。すなわち、境界を２次元的に捉えたときに端点とな
っている場合にのみ、該端点を延長基点とする方法であ
る。線分以外の分割不寄与境界画素を介して、分割に寄
与している境界画素、あるいは、他の線分に連結してい
る場合もありえるため、かかる方法を用いるわけであ
る。さらに、第三の方法は、延長基点の判定方法自体
は、第二の方法と同じであるが、延長の際に、条件を付
加し不要な延長を除く方法である。最後に、方向別に抽
出された境界画像を統合して、境界抽出処理を終了す
る。このように、上記一連の処理により、途切れた境界
を連結し、所望の領域を抽出することを可能にする境界
抽出方法を提供することが可能となる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。図１に、本発明の一実施例の構成図を示す。本
実施例は、ＴＶカメラ１、Ａ／Ｄ変換器２、平滑処理部
３、微分処理部４、境界画像作成部５、ＣＰＵ６、ＲＡ
Ｍ７、ＲＯＭ８を有して構成される。

【００３５】ＴＶカメラ１は、測定対象物の画像情報で
ある輝度情報を、収集する手段である。本実施例では、
ＴＶカメラのＮＴＳＣ信号を画像情報として利用してい
るが、超音波、電波等の反射強度情報を画像情報として
用いても良い。Ａ／Ｄ変換器２は、アナログ信号をデジ
タル信号へ変換する回路である。平滑処理部３は、画像
からの特徴抽出の容易化を図るため、画像に含まれる各
種の雑音を除去する手段であり、例えば各種ＴＴＬロジ
ック等の電子デバイスで構成される。

【００３６】微分処理部４は、画像からの境界抽出の容
易化を図るため、輝度情報の差分を計算する手段であ
り、例えば、各種ＴＴＬロジック等の電子デバイスで構
成される。

【００３７】境界画像作成部５は、微分処理部４で得ら
れた方向別微分画像から、その微分方向において、微分
値がピークを示す画素を抽出し、該画素における微分値
が、予め設定されたあるしきい値より大きなものを境界
画素として、境界画像を作成する手段であり、例えば各
種ＴＴＬロジック、クロック回路、ディレイ回路等の電
子デバイスで構成される。

【００３８】なお、本実施例においては、縦方向、横方
向、斜め右上がり方向、斜め右下がり方向の４方向の微
分画像から、各々の方向の境界画像を作成するため、そ
れぞれの方向に対応して、４つの境界画像作成部５を有
している。

【００３９】なお、本実施例では微分方向を４方向にし
て方向別微分画像を得ているが、微分方向はこれに限ら
れるものではない。

【００４０】ＣＰＵ６は、以下で説明する境界画素の統
合、ラベリング処理、分割不寄与境界画素の判断、画素
ブロックおよび端点の抽出、線分の抽出、延長処理等の
一連の処理を行なう手段であり、例えば半導体マイクロ
プロセッサ等にて実現される。 ＲＡＭ７は、ＣＰＵ６
にて処理された各種画像処理データ、演算データ等を一
時的に格納しておく手段であり、例えば半導体素子にて
実現される。

【００４１】ＲＯＭ８は、ＣＰＵ６にて処理される一連
のプログラムを格納しておく手段であり、例えば半導体
素子にて実現される。

【００４２】なお、図示はしないが、例えばＣＰＵ６
は、インターフェイス回路等を介して、ＶＲＡＭ、表示
装置等に接続されており、表示装置に画像処理結果が出
力される構成としても良い。この際、表示装置として
は、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレ
イ等が考えられる。

【００４３】全体の処理のフローを示す工程図を図５に
示す。

【００４４】以下、図１から図４を参照して、まず、方
向別の境界画像から統合画像を作成するまでの処理を説
明する（ステップ１０からステップ４０）。始めに、Ｔ
Ｖカメラ１にて、測定対象物の輝度情報の読み込みを行
う。画像情報としては、例えば、ＴＶカメラから出力さ
れるＮＴＳＣ信号を利用する。

【００４５】次に、Ａ／Ｄ変換器２にて、アナログで出
力されるＮＴＳＣ信号を、デジタル信号に変換する。次
に、平滑処理部３では、得られたデジタル信号をもと
に、画像の平滑化処理を行う。ここで、平滑化処理と
は、画像からの特徴抽出の容易化を図るため、画像に含
まれる各種の雑音を、除去する処理である。図２を参照
して、平滑化処理の一例を説明する（ステップ１０）。
今、３×３のマトリクスを考え、注目する画素点の値を
Ｐとし、Ｐの周囲の画素点の値を、図２のように、Ａ
０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７とす
る。ここで、次式１で与えられるＰを、注目する画素点
での平滑化処理値とする。

【００４６】 Ｐ＝（Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５＋Ａ６＋Ａ７）／８ （式１） 平滑処理部３は、この平滑化処理を、全ての画素点を注
目点として行う。

【００４７】次に、微分処理部４では、平滑化処理され
た画素をもとに、画像の微分処理を行う。ここで、微分
処理とは、境界抽出の容易化を図るため、画像に施す演
算処理である。図３を参照して、ステップ２０にて行な
う微分処理の一例を説明する。

【００４８】いま、５×５のマトリクスを考え、注目す
る画素点の値をＰとし、Ｐの周囲の一部の画素点の値
を、図３（ａ）に示すように、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７とする。また、微分処理を
行なうための「重みマトリクス」も５×５のマトリクス
とし、微分処理に必要な画素点における値を、図３
（ａ）に示すように、Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、
Ａ５、Ａ６、Ａ７とする。ここで、次式２で与えられる
Ｐを、注目する画素点での微分値とする。

【００４９】 Ｐ＝Ｐ０×Ａ０＋Ｐ１×Ａ１＋Ｐ２×Ａ２＋Ｐ３×Ａ３＋Ｐ４×Ａ４ ＋Ｐ５×Ａ５＋Ｐ６×Ａ６＋Ｐ７×Ａ７ （式２） Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７の具
体的な値は、縦方向、横方向、斜め右上がり方向、斜め
右下がり方向の各方向ごとに、図３（ｂ）に示すように
決められている。例えば、横方向の微分処理の場合、Ａ
０＝０、Ａ１＝−１、Ａ２＝−２、Ａ３＝−１、Ａ４＝
０、Ａ５＝１、Ａ６＝２、Ａ７＝１であるので、式２よ
り、注目点における微分値Ｐは、次式３で表せる。

【００５０】 Ｐ＝Ｐ０×０＋Ｐ１×（−１）＋Ｐ２×（−２）＋Ｐ３×（−１）＋Ｐ４×０ ＋Ｐ５×１＋Ｐ６×２＋Ｐ７×１ 従って、Ｐ＝−Ｐ１−２×Ｐ２−Ｐ３＋Ｐ５＋２×Ｐ６＋Ｐ７ （式３） 本微分処理は、全ての画素点に対して行なわれる。同様
な処理によって縦方向、斜め右上がり方向、斜め右下が
り方向における微分処理を行なうことができる。次に、
作成された微分画像から、該微分方向における微分値の
ピークを示す画素を抽出し、該方向の境界画像を作成す
る（ステップ３０）。本処理は、境界画像作成部５によ
り実行されるが、これを図４を参照して説明する。横方
向微分画像を例にとり説明するが、他の３方向の微分画
像に対しても、全く同様な処理が行なわれる。前記のよ
うに、微分処理部４にて、横方向に微分処理された画像
においては式３により、各々の画素に対する微分値が求
められる。ところで、微分値がピークを示すということ
は、輝度情報の変化が極大になることを意味するもので
あり、このピーク値を示す点が、境界上の点である可能
性は極めて高い。そこで、微分値の変化を調べて、微分
値がピークを示す画素（以下、単に「ピーク画素」と称
することがある）を検出する。ある注目した画素点Ｐ
が、ピーク画素であるためには、図４に示すように、Ｐ
０、Ｐ、Ｐ１を設定すると、次式４を満たすことが、条
件となる。

【００５１】 Ｐ＞Ｐ０ かつ Ｐ＞Ｐ１ （式４） ところで、微分値自体が小さくとも、式４を満たせば、
ピーク画素となるが、微分値が小さいことは、輝度情報
の変化が小さいことを意味し、該ピーク画素が、境界上
の画素点である可能性は小さくなる。そこで、求められ
たピーク画素での微分値を、ある設定されたしきい値と
比較して、前記微分値が、該しきい値よりも大きなと
き、前記ピーク画素を、境界画素とみなして、境界画像
を作成する。また、ピーク画素でない画素は、境界画素
ではないので、入力された画像を構成する全ての画素
は、境界画素と非境界画素に区別され、結局、境界画素
と非境界画素とに２値化された画像が得られる（ステッ
プ４０）。上記の一連の処理により、４方向の境界画像
を作成することができ、図５におけるステップ１０から
ステップ４０までの処理が行なわれたことになる次に、
ステップ５０において４方向の境界画像を統合する処理
を行なう。

【００５２】なお、統合して得られた画像に、他の画像
処理を施し（例えば、境界線抽出には不要な、テクスチ
ャ領域を除去する等の処理）、次のステップから始まる
処理に備えても良い。

【００５３】次に、ステップ６０において、いわゆる領
域ラベリング処理を施す。

【００５４】ここで、一般に「ラベリング処理」とは、
得られた画像中に複数の図形（領域）が存在するとき
に、各領域の連結成分ごとに、異なるラベル値を付加す
る処理である。かかるラベリング処理の結果の１例を、
図６に示す。図６に示す例は、境界線が２ヵ所で閉曲線
となっている場合であり、その各々の領域には、異なる
ラベル「１」、「２」、「３」が、付加されている。ラ
ベリング処理は、通常、仮ラベリング処理、テーブル操
作処理、本ラベリング処理の３段階の処理で行われる。

【００５５】なお、ラベリング処理手段は、例えばラベ
リング処理用ＣＰＵ、仮ラベリング処理用ＲＡＭ、テー
ブル操作処理用ＲＡＭ、本ラベリング処理用ＲＡＭ等を
有して構成されるが、本実施例においては、ＣＰＵ６
は、ラベリング処理用ＣＰＵを含み、ＲＡＭ７は、仮ラ
ベリング処理用ＲＡＭ、テーブル操作処理用ＲＡＭ、お
よび本ラベリング処理用ＲＡＭ等を含んで構成されてい
るものとし、さらにラベリング処理のための処理プログ
ラムは、ＲＯＭ８に記憶されている。

【００５６】以下、ラベリング処理について簡単に説明
する。まず、入力画像をラスタ走査し、ラベルが割り当
てられていない非境界画素に対して順次、未使用のラベ
ルをつけていく処理を、最終走査画素まで行う（仮ラベ
リング処理と称する）。

【００５７】この際、違うラベルを付けた画素が連結し
ていることが、判明すればラベル連結情報を作成してお
く。

【００５８】違うラベルを付けた画素が、連結している
か否かは、例えば注目する画素の８近傍に、他のラベル
が付けられた非境界画素が、存在するか否かによって判
断される。

【００５９】次に、ラベル連結情報をもとにラベル値修
正テーブルを作成する（テーブル操作処理と称する）。

【００６０】最後に、ラベル値修正テーブルを用いて、
仮ラベリング画像から、本ラベリング画像を作成する
（本ラベリング処理と称する）。

【００６１】なお、ラベリング処理方法の詳細について
は、例えば「コンピュータ画像処理入門」（総研出版
（株）：田村秀行監修）に、さらに詳しく記載されてい
る。

【００６２】次に、ステップ７０にて分割不寄与境界画
素の抽出処理、すなわち分割寄与判定を行なう。境界に
接する領域のラベルを調べて、その部分が、領域分割に
寄与しているか否か（すなわち、異なるラベルが付加さ
れた領域が存在するか否か）を判定する具体的な方法と
しては、以下に示すものがある。ある注目する画素の２
方向以上で所定範囲内に領域画素が存在し、該領域画素
のラベルがすべて等しいとき（すなわち、異なるラベル
が付加された領域に接していないとき）、注目画素を、
分割に寄与してない境界画素である分割不寄与境界画素
と判断する。ここで考える方向としては、例えば、上下
左右方向等が考えられる。

【００６３】ここで、領域画素とは、境界画素でない画
素のことをいい、また、ここで所定範囲とは、「境界の
幅を構成する画素の数＋α」と設定しておけば良く、例
えば、境界の幅を構成する画素の数が３、α＝２の時、
５画素とすれば良い。また境界が、ある一方向に延びて
いる場合、その方向においては所定範囲内に存在する画
素は、すべて境界画素となり、この方向では領域に接し
ないこととなる。

【００６４】上記方法にて分割不寄与境界画素と判断さ
れる一例を図７に示す。

【００６５】この場合、分割不寄与境界画素の上下左右
４方向の領域画素のラベルは同一（「２」）となってい
る。

【００６６】なお、注目画素の上下左右のうち１方向以
下で、所定範囲内に領域画素が存在するとき、該注目画
素を分割不寄与境界画素と判断するアルゴリズムを追加
して、分割不寄与境界画素を抽出する処理としても良
い。

【００６７】次に、ステップ８０にて連結画素ブロック
および端点の抽出処理を４方向の方向別境界画像に対し
て行なう。

【００６８】本処理は、連結している分割不寄与境界画
素から構成される画素ブロックおよび端点を抽出する処
理である。

【００６９】本ステップにて行なう処理は、２方法考え
られ、以下これについて説明する。

【００７０】まず、第一の方法について説明する。

【００７１】縦方向の境界画素（微分方向は横方向にな
る）を例にとり説明する。ここで処理対象は、ステップ
７０にて求めた分割不寄与境界画素のうち、他の方向に
おいても境界画素として抽出され、かつ、その方向にお
ける微分値の方が、注目方向（今の場合、横方向）にお
ける微分値より大きい画素を除いたものである。

【００７２】まず、画像を下から順に、左から右へと走
査し、対象画素が存在する場合、すでに走査された、右
下、下、左下、左に存在する４画素中に対象画素が存在
しないときには、その画素を縦方向の下の端点とする
（条件１）。

【００７３】右下、下、左下、左に存在する４画素中に
対象画素が存在するときは、左の画素が縦方向の下の端
点（当然、対象画素である）であるか否かを調べて、左
の画素が端点ならば、さらに右下の画素を調べて、右下
の画素が対象画素でないならば注目画素も端点とする
（条件２）。

【００７４】右下の画素が対象画素ならば、端点でない
画素にぶつかるまで画像を左向きに走査して、すべての
画素を端点でないとする（条件３）。

【００７５】以上の処理を、図８（ａ）（ｂ）を用いて
具体的に説明すると、以下のようになる。

【００７６】まず、図８（ａ）において、Ｐを対象画素
とすると、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が対象画素でないと
きＰは、端点となる。Ｐ１が端点で、Ｐ４が対象画素で
ないときＰは、端点となる。Ｐ１が端点で、Ｐ４が対象
画素ならば、Ｐの左側に接している端点（Ｐ１も含まれ
る）を、すべて端点でないとする。

【００７７】次に、図８（ｂ）において、Ａは、条件１
により端点となる。Ｂは、条件２により端点となる。Ｃ
は、条件１、Ｄは条件２により端点となるが、Ｅを走査
した時点で、条件３によりＣ、Ｄとも端点でなくなるこ
ととなる。なお、図中ハッチングした部分は、対象画素
で構成された領域を示す。

【００７８】次に、画像を上から順に、左から右へと走
査して、対象画素に対してラベリング処理を施す。ラベ
リング処理については、前述した通りであるので、重複
記載を避けるため、ここでは詳細な説明を省略する。な
お、ラベリング処理中、既に走査された右上、上、左
上、左に存在する４画素中にラベル付けされた画素が存
在しないときには、注目画素を縦方向の上の端点である
とする。

【００７９】右上、上、左上、左に存在する４画素中に
ラベル付けされた画素が存在するときには、左の画素
が、縦方向の上の端点であるか否かを調べて、左が端点
ならば、さらに、右上を調べ、右上がラベル付けされた
画素でないのなら、注目画素も端点とする。

【００８０】右上が、ラベル付けされた画素ならば、端
点でない画素に至るまで画像を左向きに走査し、すべて
の画素を端点でないとする。

【００８１】以上の処理により、連結する画素ブロック
と同時に、その上下の端点が求められる。

【００８２】もちろん上記処理を、上からの走査により
行なっても、各走査は右から左でも良い。また、上記処
理は、横方向微分による境界画像について説明したが、
縦方向、斜め右上がり方向、斜め右下がり方向について
も、全く同様な処理を行なえば良い。

【００８３】もっとも、ある１方向における微分処理に
より抽出された境界画素であって、他のいずれかの方向
においても境界画素として抽出され、かつ、他のいずれ
かの方向における微分値が、前記ある１方向における微
分値より大きな画素であっても、前記ある一方向におけ
る微分値が所定値以上の画素は、除かずに連結の判定対
象とする方法も考えられえる。

【００８４】次に、第二の方法について説明する。

【００８５】本方法は、端点に対して制約条件を設け
て、連結している画素ブロック、および、その端点を同
時に求めるものである。

【００８６】本方法は、ある１方向における微分処理に
より抽出された境界画素であって、分割不寄与境界画素
でもある画素が、他のいずれかの方向においても境界画
素として抽出されたとき、該画素を注目する画素とし、
前記ある１方向における微分値が、他のいずれかの方向
における微分値より小さな場合、該画素が微分方向と垂
直な方向における端点となる注目画素を除くことを条件
とする判断をしながら、ラベリング処理を行ない、画素
ブロックおよび端点を抽出する方法であり、端点に対す
る制約条件付きで、連結している画素ブロックおよび端
点を求める方法である。

【００８７】具体的には、以下の処理が行なわれる。な
おラベリング処理自体については、重複記載をさけるた
め詳細な説明は省略する。縦方向の境界画素（微分方向
は横方向になる）を例にとり説明する。まず、与えられ
た境界画像を例えば、下から順に左から右方向に走査し
ていき、分割不寄与境界画素が存在している場合、既に
走査された右下、下、左下、左の４画素中に黒画素（デ
ジタル２値化画像において「１」を示す画素である）が
存在しないときには、分割不寄与境界画素のうちで、他
の微分方向においても境界画素として抽出され、かつそ
の方向における微分値が、注目している微分方向（横方
向）における微分値より大きい画素以外を黒画素とする
と同時に、その画素を縦方向の下の端点とする。

【００８８】右下、下、左下、左の４画素中に黒画素が
存在するときは、その分割不寄与画素を黒画素とし、左
の画素が縦方向の下の端点（該端点は黒画素である）で
あるか否かを調べて、左の画素が端点ならば、さらに右
下の画素を調べ、右下の画素が黒画素でないならば注目
画素も端点とする。右下の画素が黒画素ならば、端点で
ない画素に至るまで、画像を左向きに走査し、全ての画
素を端点でないとする。 次に、前記与えられた境界画
像を例えば、上から順に左から右に走査し、黒画素のう
ち、他の方向でも境界画素として抽出され、かつその方
向における微分値の方が、注目している微分方向（横方
向）における微分値より大きい画素ではない画素およ
び、他の方向においても境界画素として抽出され、かつ
その方向における微分値が、注目している微分方向にお
ける微分値より大きな画素で、既に走査された右上、
上、左上、左の４画素中にラベル付けされた画素が存在
するものを対象に、ラベリング処理を行なう。ラベリン
グ処理自体は、前述したものと同じ処理で良い。このと
き、既に走査された右上、上、左上、左に存在する４画
素中にラベル付けされた画素が存在しないときは、注目
画素を縦方向の上の端点であるとする。

【００８９】右上、上、左上、左に存在する４画素中に
ラベル付けされた画素が存在するときには、左の画素が
縦方向の上の端点であるか否かを調べて、左の画素が端
点ならば、さらに右上の画素を調べ、右上の画素がラベ
ル付けされた画素でないならば注目画素も端点とする。

【００９０】右上の画素がラベル付けされた画素なら
ば、端点でない画素に至るまで画像を左向きに走査し
て、すべての画素を端点でないとする。

【００９１】以上の処理により、縦方向における上、下
の端点が、他の方向においても境界画素として抽出さ
れ、かつその方向における微分値の方が、注目方向にお
ける微分値より大きい画素とならない画素ブロックを抽
出することができる。

【００９２】同時に、その端点も求められる。もちろ
ん、先の処理を上からの走査とし、後の処理を下からの
走査としてもよく、走査自体も右から左への走査として
もよい。 上記処理は、横方向微分について説明した
が、縦方向、斜め右上がり方向、斜め右下がり方向につ
いても、全く同様な処理にて画素ブロックが抽出され
る。

【００９３】また、第二の方法において、ある１方向に
おける微分処理により抽出された境界画素であって、分
割不寄与境界画素でもある画素が、他のいずれかの方向
においても境界画素として抽出され、かつ、前記ある１
方向における微分値が、他のいずれかの方向における微
分値より小さな画素が、微分方向と垂直な方向における
端点とならないことを条件とする判断をしながらも、前
記ある一方向における微分値が所定値以上の画素は端点
となることを許して、画素ブロックおよび端点を抽出す
る方法も考えられえる。本方法によれば、より安定した
抽出が可能になる。

【００９４】さらに、上記第一および第二の方法におい
て、微分値のピーク画素における、微分値の大きさから
抽出された境界画素は、概ね細線化されて（すなわち、
線幅が１画素）いるため、端点の抽出方法を簡略化し、
例えば、縦方向の下の端点は「左下、下、右下の３画素
が対象画素でないとき端点とする」という条件にて、端
点抽出を行なう方法も考えられる。

【００９５】次に、各画素ブロックに微分方向と垂直な
軸に斜影したときの画素数が所定値より大きなブロック
を「線分」として抽出する処理を行なう（ステップ９
０）。本処理の一例を図９に示す。本処理例は、横方向
微分画像に対して、線分を抽出した結果例である。斜線
でハッチされた画素は、画素ブロックを構成する。微分
方向と垂直な方向（縦方向）に斜影したときの画素数
は、４画素となっている。例えば線分か否かを、判断す
る画素数のしきい値が、予め３画素と設定されている場
合、図９に示す画素ブロックから縦方向の線分が抽出さ
れることになる。

【００９６】次に、ステップ１００、１１０にて行なわ
れる延長基点抽出および延長処理について、まとめて説
明する。

【００９７】ところで、各線分の端点は、あくまでも個
々の線分に対する端点であり、境界を２次元的に捉えた
ときの端点であるか否か、すなわち線分を延長する際
の、延長の基点とすべきか否かを判断する必要がある。

【００９８】端点が延長基点になるか否かの判断は、例
えば次に述べる三つの方法により実現できる。

【００９９】まず、第一の方法について述べる。本方法
は、線分の端点の先方の所定の領域内に、分割に寄与し
ている境界画素、あるいは、他の線分が存在しない場合
には、たとえ線分以外の分割不寄与画素が存在していた
としても、該端点を延長基点とする方法である。

【０１００】なお、ここで図１０を参照して「先方の所
定の領域内」について説明する。

【０１０１】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
に、それぞれ縦方向（横方向微分）、横方向（縦方向微
分）、右斜め上がり方向（右斜め下がり方向微分）、右
斜め下がり方向（右斜め上がり方向微分）における端点
の、先方の所定の領域内の一例を示す。 ハッチングさ
れた画素が、それぞれの方向における、線分の端点の先
方の所定の領域内（本実施例においては、１端点あたり
３画素としているが、これに限られない）の一例であ
る。なお、かかる線分の端点の先方の所定の領域内は、
第二、第三の方法においても、一例として同一のものが
用いられる。

【０１０２】さて、もともと、線分は分割に寄与しない
構造性を有するものであるため、連結すなわち延長処理
が行なわれるべきであるが、端点がすでに分割に寄与し
ている境界に連結していれば延長処理を行なう必要はな
く、また、他の線分に連結していれば、該線分を介して
延長処理が行なわれるので、この場合も延長処理を行な
う必要ない。

【０１０３】その一方、端点が線分以外の分割不寄与画
素に連結している場合には、該分割不寄与画素を介して
延長されることがないため、かかる場合には端点を延長
基点として延長処理を施すわけである。延長基点から延
長される延長範囲は、例えばステップ９０にて求めた、
線分の長さ（微分方向に垂直な軸に斜影したときの画素
数）に応じて設定すれば良い。例えば、線分の長さの４
分の１を延長範囲とする等が、考えられる。

【０１０４】もっとも処理の簡素化のため、延長範囲を
線分の長さによらず、一定値としてもよい。かかる延長
範囲の考え方は、以下に述べる第二、第三の方法におい
ても同様に用いられる。

【０１０５】次に、第二の方法について述べる。本方法
は、第一の方法とは異なり、線分の端点の先方の所定の
領域内に、線分以外の分割不寄与境界画素が存在してい
ても、端点を延長基点とはしない方法である。

【０１０６】すなわち、境界を２次元的に捉えたときに
端点となっている場合にのみ、該端点を延長基点とする
方法である。線分以外の分割不寄与境界画素を介して、
分割に寄与している境界画素、あるいは、他の線分に連
結している場合もありえるため、かかる方法を用いるわ
けである。さらに、第三の方法は、延長基点の判定方法
自体は、第二の方法と同じであるが、延長の際に、条件
を付加し不要な延長を除く方法である。

【０１０７】すなわち延長基点から延長処理を行なうと
き、所定延長範囲内に境界画素が存在しないとき何も処
理を行なわないことを条件とし、所定延長範囲内に存在
する最も近い境界画素までの画素を境界画素に追加する
処理である。最後に、ステップ１２０では、ステップ１
１０までの処理により得られた方向別に求められた境界
画像を統合し、全体の境界画像を作成する処理を行な
う。なお統合処理は、例えば論理和演算にて行なわれ
る。

【０１０８】なお、ステップ６０から１２０までの処理
も、ＣＰＵ６、ＲＯＭ８、ＲＡＭ７にて行なわれる。

【０１０９】以上に述べてきた一連の処理により、途切
れた境界を連結して、所定の領域を抽出し、有効な境界
抽出処理方法を提供することができる。

【０１１０】本境界抽出方法を利用した装置を例えば、
無人搬送車の障害物回避センサ等に設置することによ
り、精度の良い障害物回避を行なう無人搬送車を提供す
ることができることになる。もっとも、応用例は、無人
搬送車に限られず各種のシステムへの応用が可能であ
る。

【０１１１】

【発明の効果】本発明によれば、方向別微分オペレータ
を作用させ、方向別の微分画像を統合作成した後、分割
不寄与境界画素を抽出し、必要な延長処理を行なうこと
により、途切れた境界を連結し、所望の境界を抽出する
ことが可能な境界抽出方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成の説明図である。

【図２】平滑化処理の説明図である。

【図３】微分オペレータの説明図である。

【図４】ピーク画像抽出の説明図である。

【図５】本発明の処理例のフローチャートによる説明図
である。

【図６】ラベリング処理例の説明図である。

【図７】分割不寄与境界画素の抽出処理の説明図であ
る。

【図８】本発明の一処理例の説明図である。

【図９】線分抽出処理の説明図である。

【図１０】延長基点抽出処理の説明図である。

【符号の説明】

１…ＴＶカメラ、２…Ａ／Ｄ変換器、３…平滑処理路、
４…微分処理部、５…境界画像作成部、６…ＣＰＵ、７
…ＲＡＭ、８…ＲＯＭ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該注目画
   素を除き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを一または二以上抽出するとともに、微分方向と垂直
   な方向における端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、分割に寄与している境界画素にも、
   他の線分にも連結していないときには、該端点から線分
   方向の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に
   加え、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
2. 【請求項２】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該注目画
   素を除き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを一または二以上抽出するとともに、微分方向と垂直
   な方向における端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していな
   いときには、該端点から線分方向の先方の所定延長範囲
   に存在する画素を境界画素に加え、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
3. 【請求項３】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該注目画
   素を除き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを一または二以上抽出するとともに、微分方向と垂直
   な方向における端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していな
   いときであって、該端点から線分方向の先方の所定延長
   範囲に境界画素が存在する場合には、存在する最も近い
   境界画素までの画素を境界画素に加え、所定延長範囲に
   境界画素が存在しない場合には境界画素を加える処理を
   せず、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
4. 【請求項４】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該画素が
   微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素を除
   き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを抽出するとともに、微分方向と垂直な方向における
   端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、分割に寄与している境界画素にも、
   他の線分にも連結していないときには、該端点から線分
   方向の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に
   加え、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
5. 【請求項５】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該画素が
   微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素を除
   き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを抽出するとともに、微分方向と垂直な方向における
   端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していな
   いときには、該端点から線分方向の先方の所定延長範囲
   に存在する画素を境界画素に加え、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
6. 【請求項６】測定対象物の画像情報を入力し、該画像情
   報に方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像
   を作成し、各方向別微分画像に対して、該微分方向にお
   ける微分値のピークを示す画素を調べ、該画素における
   微分値が、ある設定されたしきい値より大きな場合に、
   前記ピーク値を示す画素を境界画素として抽出し、方向
   別に抽出された境界画素を作成し、 方向別に抽出された境界画素を統合して得られた統合画
   像において境界画素に囲まれた領域ごとにラベル付けを
   行ない、 該統合画像を走査し、ある境界画素に注目し、該注目画
   素から少なくとも２方向において、所定領域内に存在す
   る境界画素ではない画素である領域画素のうち最も近い
   領域画素のラベルを調べ、前記少なくとも２方向のう
   ち、２方向以上において注目画素から所定範囲内に領域
   画素が存在し、該領域画素のラベルがすべて等しいと
   き、注目画素を分割不寄与境界画素とし、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該画素が
   微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素を除
   き、 隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブロッ
   クを抽出するとともに、微分方向と垂直な方向における
   端点を求め、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出し、 各線分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存
   在する画素を調べ、いかなる境界画素にも連結していな
   いときであって、該端点から線分方向の先方の所定延長
   範囲に境界画素が存在する場合には、存在する最も近い
   境界画素までの画素を境界画素に加え、所定延長範囲に
   境界画素が存在しない場合には境界画素を加える処理を
   せず、 方向別に抽出された境界画素を再度、統合して入力画像
   情報から境界を抽出する境界抽出方法。
7. 【請求項７】測定対象物の画像情報を入力する手段と、
   方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像を作
   成する微分処理手段と、各方向別微分画像に対して、該
   微分方向における微分値のピークを示す画素を調べる手
   段と、該画素における微分値が、ある設定されたしきい
   値より大きな場合に、前記ピーク値を示す画素を境界画
   素として抽出して、方向別に抽出された境界画素を統合
   する手段とからなる境界抽出装置であって、 得られた統合画像において境界画素に囲まれた領域ごと
   にラベル付けを行なう手段と、該統合画像を走査し、あ
   る境界画素に注目し、該注目画素から少なくとも２方向
   において、所定領域内に存在する境界画素ではない画素
   である領域画素のうち最も近い領域画素のラベルを調
   べ、前記少なくとも２方向のうち、２方向以上において
   注目画素から所定範囲内に領域画素が存在し、該領域画
   素のラベルがすべて等しいとき、注目画素を分割不寄与
   境界画素と判断する手段と、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該注目画
   素を除き、隣接する分割不寄与境界画素から構成される
   画素ブロックを一または二以上抽出するとともに、微分
   方向と垂直な方向における端点を求める手段と、各画素
   ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不寄与
   境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大きな画
   素ブロックを線分として抽出する手段と、 少なくとも、各線分の端点について、線分方向の先方の
   所定領域に存在する画素を調べ、分割に寄与している境
   界画素にも、他の線分にも連結していないときには、該
   端点から線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素
   を境界画素に加える手段、あるいは、各線分の端点につ
   いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
   べ、いかなる境界画素にも連結していないときには、該
   端点から線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素
   を境界画素に加える手段、あるいは、各線分の端点につ
   いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
   べ、いかなる境界画素にも連結していないときであっ
   て、該端点から線分方向の先方の所定延長範囲に境界画
   素が存在する場合には、存在する最も近い境界画素まで
   の画素を境界画素に加え、所定延長範囲に境界画素が存
   在しない場合には境界画素を加える処理を行なわない手
   段の三つの手段のうち一つを備えたことを特徴とする境
   界抽出装置。
8. 【請求項８】測定対象物の画像情報を入力する手段と、
   方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像を作
   成する微分処理手段と、各方向別微分画像に対して、該
   微分方向における微分値のピークを示す画素を調べる手
   段と、該画素における微分値が、ある設定されたしきい
   値より大きな場合に、前記ピーク値を示す画素を境界画
   素として抽出して、方向別に抽出された境界画素を統合
   する手段とからなる境界抽出装置であって、 得られた統合画像において境界画素に囲まれた領域ごと
   にラベル付けを行なう手段と、該統合画像を走査し、あ
   る境界画素に注目し、該注目画素から少なくとも２方向
   において、所定領域内に存在する境界画素ではない画素
   である領域画素のうち最も近い領域画素のラベルを調
   べ、前記少なくとも２方向のうち、２方向以上において
   注目画素から所定範囲内に領域画素が存在し、該領域画
   素のラベルがすべて等しいとき、注目画素を分割不寄与
   境界画素と判断する手段と、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該画素が
   微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素を除
   き、隣接する分割不寄与境界画素から構成される画素ブ
   ロックを一または二以上抽出するとともに、微分方向と
   垂直な方向における端点を求める手段と、各画素ブロッ
   クごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割不寄与境界画
   素を斜影したときの画素数が所定値より大きな画素ブロ
   ックを線分として抽出する手段と、 少なくとも、各線分の端点について、線分方向の先方の
   所定領域に存在する画素を調べ、分割に寄与している境
   界画素にも、他の線分にも連結していないときには、該
   端点から線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素
   を境界画素に加える手段、あるいは、各線分の端点につ
   いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
   べ、いかなる境界画素にも連結していないときには、該
   端点から線分方向の先方の所定延長範囲に存在する画素
   を境界画素に加える手段、あるいは、各線分の端点につ
   いて、線分方向の先方の所定領域に存在する画素を調
   べ、いかなる境界画素にも連結していないときであっ
   て、該端点から線分方向の先方の所定延長範囲に境界画
   素が存在する場合には、存在する最も近い境界画素まで
   の画素を境界画素に加え、所定延長範囲に境界画素が存
   在しない場合には境界画素を加える処理を行なわない手
   段の三つの手段のうち一つを備えたことを特徴とする境
   界抽出装置。
9. 【請求項９】測定対象物の画像情報を入力する手段と、
   方向別微分オペレータを作用させ、方向別微分画像を作
   成する微分処理手段と、各方向別微分画像に対して、該
   微分方向における微分値のピークを示す画素を調べる手
   段と、該画素における微分値が、ある設定されたしきい
   値より大きな場合に、前記ピーク値を示す画素を境界画
   素として抽出して、方向別に抽出された境界画素を統合
   する手段とからなる境界抽出装置であって、 得られた統合画像において境界画素に囲まれた領域ごと
   にラベル付けを行なう手段と、該統合画像を走査し、あ
   る境界画素に注目し、該注目画素から少なくとも２方向
   において、所定領域内に存在する境界画素ではない画素
   である領域画素のうち最も近い領域画素のラベルを調
   べ、前記少なくとも２方向のうち、２方向以上において
   注目画素から所定範囲内に領域画素が存在し、該領域画
   素のラベルがすべて等しいとき、注目画素を分割不寄与
   境界画素と判断する手段と、 ある一方向における微分処理により抽出された境界画素
   のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれかの
   方向においても境界画素として抽出された画素を注目す
   る画素とし、前記ある一方向における微分値が、他のい
   ずれかの方向における微分値より小さな場合、該注目画
   素を除き、隣接する分割不寄与境界画素から構成される
   画素ブロックを一または二以上抽出するとともに、微分
   方向と垂直な方向における端点を求める手段、あるい
   は、ある一方向における微分処理により抽出された境界
   画素のうちの分割不寄与境界画素であって、他のいずれ
   かの方向においても境界画素として抽出された画素を注
   目する画素とし、前記ある一方向における微分値が、他
   のいずれかの方向における微分値より小さな場合、該画
   素が微分方向と垂直な方向における端点となる注目画素
   を除き、隣接する分割不寄与境界画素から構成される画
   素ブロックを一または二以上抽出するとともに、微分方
   向と垂直な方向における端点を求める手段の二つの手段
   のうち一つの手段を選択する第一の選択手段と、 各画素ブロックごとに前記ある一方向と垂直な軸に分割
   不寄与境界画素を斜影したときの画素数が所定値より大
   きな画素ブロックを線分として抽出する手段と、 各線
   分の端点について、線分方向の先方の所定領域に存在す
   る画素を調べ、分割に寄与している境界画素にも、他の
   線分にも連結していないときには、該端点から線分方向
   の先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に加え
   る手段、あるいは、各線分の端点について、線分方向の
   先方の所定領域に存在する画素を調べ、いかなる境界画
   素にも連結していないときには、該端点から線分方向の
   先方の所定延長範囲に存在する画素を境界画素に加える
   手段、あるいは、各線分の端点について、線分方向の先
   方の所定領域に存在する画素を調べ、いかなる境界画素
   にも連結していないときであって、該端点から線分方向
   の先方の所定延長範囲に境界画素が存在する場合には、
   存在する最も近い境界画素までの画素を境界画素に加
   え、所定延長範囲に境界画素が存在しない場合には境界
   画素を加える処理を行なわない手段の三つの手段のうち
   一つを選択する第二の選択手段を備えたことを特徴とす
   る境界抽出装置。