JPH064667A - 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
分画像を作成した後、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】上記の課題を解決するた
め、以下の手段が考えられる。

【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、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、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
された境界画素を統合する方法である。

【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、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、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統
合する方法も考えられる。

【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、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、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統合する方法も考えられる。

【００１４】さらに、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、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、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統合す
る処理も考えられる。

【００１５】上記４方法を実施する装置として、以下に
示す手段が考えられる。

【００１６】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
素として抽出する手段とからなる境界抽出装置であっ
て、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、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、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二つの手段と、方向別に抽出され
た境界画素を統合する手段を備えた手段である。

【００１７】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する手段とからなる境界抽出装置で
あって、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、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、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と、方向別に抽出された境界画素を
統合する手段を備えた手段も考えられる。

【００１８】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する手段とからなる境界抽出装置
であって、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、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
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、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、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二つの手段のうち一つを選択する
第二の選択手段と、方向別に抽出された境界画素を統合
する手段を備えた手段でもよい。

【００１９】

【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
。

【００２０】なお、微分方向は、４方向に限られるもの
ではない。

【００２１】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。次に、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。かかる抽出は、以下のよう
に行なう。

【００２２】まず、同一の方向性を有して隣接して構成
される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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】すなわち、ある方向に所定の長さを有する
境界画素のかたまりを、線分とするわけである。

【００２６】ここまでの処理により、境界画素から構成
される線分、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。

【００２７】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。

【００２８】端点が延長基点になるか否かの判断および
境界の延長は、例えば、次に述べる二つの方法により実
現できる。

【００２９】まず、第一の方法は、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。次に、第二の方法は、延長基点
の判定方法自体は、第一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、延長処理された画
像に統合して、境界抽出処理を終了する。

【００３０】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。

【００３１】

【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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】なお、本実施例においては、例えば縦方
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。

【００３６】なお、微分方向は、４方向に限られたもの
ではない。

【００３７】ＣＰＵ６は、以下で説明する、画素ブロッ
クおよび端点の抽出、線分の抽出、延長処理、境界画素
の統合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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】全体の処理のフローを示す工程図を図５に
示す。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】 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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】 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。

【００４８】 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。

【００４９】 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。

【００５０】なお、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。

【００５１】次に、ステップ５０において連結画素ブロ
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。

【００５２】ところで、本処理中用いられる、いわゆる
ラベリング処理について、若干説明しておく。

【００５３】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が存在するときに、各図形
ごとに、異なるラベル値を付加する処理である。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。

【００５４】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。

【００５５】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）。

【００５６】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。

【００５７】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
が付けられた画素が、存在するか否かによって判断され
る。

【００５８】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）。

【００５９】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）。

【００６０】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。

【００６１】次に、ステップ５０の画素ブロックおよび
端点の抽出処理について説明する。

【００６２】本処理は、連結している境界画素から構成
される画素ブロックおよび端点を抽出する処理である。

【００６３】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。

【００６４】まず、第一の方法について説明する。

【００６５】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、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。

【００６６】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、既に走査された、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）。

【００６７】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）。

【００６８】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）。

【００６９】以上の処理を、図６（ａ）（ｂ）を用いて
具体的に説明すると、以下のようになる。

【００７０】まず、図６（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。

【００７１】次に、図６（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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】次に、第二の方法について説明する。

【００７９】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。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。

【００８０】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、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、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。

【００８１】右下、下、左下、左の４画素中に黒画素が
存在するときは、その境界画素を黒画素とし、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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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６
０）。本処理の一例を図７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７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。

【００９１】次に、ステップ７０、８０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。

【００９２】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。

【００９３】端点が延長基点になるか否かの判断および
延長処理は、例えば次に述べる二つの方法により実現で
きる。

【００９４】まず、第一の方法について述べる。本方法
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方法である。

【００９５】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。

【００９６】なお、ここで図８を参照して「先方の所定
の領域内」について説明する。

【００９７】図８（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、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端点の、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、の方法においても、一例として同一のものが用いら
れる。

【００９８】なお、延長基点から延長される延長範囲
は、例えばステップ６０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。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、以下に述べる第二の方
法においても同様に用いられる。

【００９９】さらに、第二の方法は、延長基点の判定方
法自体は、第一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。

【０１００】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９０では、ステップ８０
までの処理によって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。

【０１０１】なお、ステップ５０から９０までの処理
も、ＣＰＵ６、ＲＯＭ８、ＲＡＭ７にて行なわれる。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】

【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作成した後、線分を抽
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ことになる。

【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】本発明の一処理例の説明図である。

【図７】線分抽出の処理の説明図である。

【図８】延長基点抽出の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 (7)

【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、 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、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、 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、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、 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、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、 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、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
   素として抽出する手段とからなる境界抽出装置であっ
   て、 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、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、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二つの手段と、方向別に抽
   出された境界画素を統合する手段を備えた境界抽出装
   置。
6. 【請求項６】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
   素として抽出する手段とからなる境界抽出装置であっ
   て、 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、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、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と、方向別に抽出された境界
   画素を統合する手段を備えた境界抽出装置。
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
   素として抽出する手段とからなる境界抽出装置であっ
   て、 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、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、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、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
   なわない手段の二つの手段のうち一つを選択する第二の
   選択手段と、 方向別に抽出された境界画素を統合する手段を備えた境
   界抽出装置。