JPH1011589A - 画像処理方法 - Google Patents
画像処理方法Info
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- JPH1011589A JPH1011589A JP8166162A JP16616296A JPH1011589A JP H1011589 A JPH1011589 A JP H1011589A JP 8166162 A JP8166162 A JP 8166162A JP 16616296 A JP16616296 A JP 16616296A JP H1011589 A JPH1011589 A JP H1011589A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純な処理で正確に図形（物体）の輪郭のみ
を抽出でき、また正確に物体の周囲長を算出できる画像
処理方法を提供する。 【解決手段】 物体の画像よりその輪郭Ｍのみを抽出す
る画像処理方法において、任意の明るさで上記画像の各
画素を二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置
とをＰijとし、その画素Ｐijに隣接する上下左右４画素
の値と位置とをそれぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐ
ij+1とし、上記画素Ｐijと隣接する上記各画素とを 【数１】 で表したブール代数で処理し、この処理を全画素につい
て行うことで物体の輪郭Ｍのみを抽出する。
を抽出でき、また正確に物体の周囲長を算出できる画像
処理方法を提供する。 【解決手段】 物体の画像よりその輪郭Ｍのみを抽出す
る画像処理方法において、任意の明るさで上記画像の各
画素を二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置
とをＰijとし、その画素Ｐijに隣接する上下左右４画素
の値と位置とをそれぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐ
ij+1とし、上記画素Ｐijと隣接する上記各画素とを 【数１】 で表したブール代数で処理し、この処理を全画素につい
て行うことで物体の輪郭Ｍのみを抽出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体の形状をコン
ピュータで認識するための画像処理方法に関するもので
ある。
ピュータで認識するための画像処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の画像よりその物体の外形を
形づくる線としての輪郭を抽出する際には、物体の画像
を明るさの度合ごとに多段階の値で表した多値画像にし
た後、この多値画像を微分して明るさの変化が大きい輪
郭部分のみ（輪郭を形成する部分）を強調し、これを任
意の明るさの閾値で二値化する画像処理をして輪郭のみ
を抽出していた。
形づくる線としての輪郭を抽出する際には、物体の画像
を明るさの度合ごとに多段階の値で表した多値画像にし
た後、この多値画像を微分して明るさの変化が大きい輪
郭部分のみ（輪郭を形成する部分）を強調し、これを任
意の明るさの閾値で二値化する画像処理をして輪郭のみ
を抽出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微分処
理により強調された輪郭部分の値には幅があり、一定で
ないために、閾値の選択が難しく、そのため抽出した輪
郭部分の幅にばらつきが発生して正確な輪郭が抽出でき
ない問題がある。また、二値化した画像の輪郭部分の幅
が１画素分にならないため、物体の周囲長を算出する際
に、輪郭部分上のどの位置の画素から周囲長を算出する
かによって周囲長が変ってしまい、周囲長の算出方法が
難しく精度が悪くなるといった問題が発生していた。
理により強調された輪郭部分の値には幅があり、一定で
ないために、閾値の選択が難しく、そのため抽出した輪
郭部分の幅にばらつきが発生して正確な輪郭が抽出でき
ない問題がある。また、二値化した画像の輪郭部分の幅
が１画素分にならないため、物体の周囲長を算出する際
に、輪郭部分上のどの位置の画素から周囲長を算出する
かによって周囲長が変ってしまい、周囲長の算出方法が
難しく精度が悪くなるといった問題が発生していた。
【０００４】また、上記方法では輪郭の抽出及び物体の
周囲長の算出に複雑なハードウェア、ソフトウェアを必
要としていたため、処理速度が遅い、装置価格が高いと
いった問題があった。
周囲長の算出に複雑なハードウェア、ソフトウェアを必
要としていたため、処理速度が遅い、装置価格が高いと
いった問題があった。
【０００５】そこで本発明の目的は、単純な処理で正確
に図形（物体）の輪郭のみを抽出でき、また正確に物体
の周囲長を算出できる画像処理方法を提供することにあ
る。
に図形（物体）の輪郭のみを抽出でき、また正確に物体
の周囲長を算出できる画像処理方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、物体の画像よりその輪郭を抽出す
る画像処理方法において、任意の明るさで上記画像の各
画素を二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置
とをＰijとし、その画素Ｐijに隣接する上下左右４画素
の値と位置とをそれぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐ
ij+1とし、上記画素Ｐijと隣接する上記各画素とを
に請求項１の発明は、物体の画像よりその輪郭を抽出す
る画像処理方法において、任意の明るさで上記画像の各
画素を二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置
とをＰijとし、その画素Ｐijに隣接する上下左右４画素
の値と位置とをそれぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐ
ij+1とし、上記画素Ｐijと隣接する上記各画素とを
【０００７】
【数１】
【０００８】で表したブール代数で処理し、この処理を
全画素について行って物体の輪郭を抽出するものであ
る。
全画素について行って物体の輪郭を抽出するものであ
る。
【０００９】請求項２の発明は、物体の画像よりその輪
郭を抽出する画像処理方法において、任意の明るさで上
記画像の各画素を二値化し、その二値化した任意の画素
の値と位置とをＰijとし、その画素Ｐijの近傍の上下左
右８画素の値と位置とをそれぞれＰi-1j-1、Ｐij-1、Ｐ
i+1j-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐi-1j+1、Ｐij+1、Ｐi+1j +1
とし、上記画素Ｐijとその近傍の上記各画素とを
郭を抽出する画像処理方法において、任意の明るさで上
記画像の各画素を二値化し、その二値化した任意の画素
の値と位置とをＰijとし、その画素Ｐijの近傍の上下左
右８画素の値と位置とをそれぞれＰi-1j-1、Ｐij-1、Ｐ
i+1j-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐi-1j+1、Ｐij+1、Ｐi+1j +1
とし、上記画素Ｐijとその近傍の上記各画素とを
【００１０】
【数３】
【００１１】で表したブール代数で処理し、この処理を
全画素について行って物体の輪郭を抽出するものであ
る。
全画素について行って物体の輪郭を抽出するものであ
る。
【００１２】すなわち本発明の要点は、先ず、物体の明
るさと背景の明るさとの間に閾値を設定して物体の画像
を二値化し、得られた二値画像の輪郭を形成する画素の
値が“１”、それ以外の部分の画素の値が“０”になる
ように数１の論理演算式で上記二値画像を処理するのみ
で正確な物体の輪郭を抽出できるようにした画像処理方
法を発明した点にある。このように処理することで、輪
郭部分の幅が１画素分となる輪郭を抽出でき、また、そ
の輪郭を形成する画素の値の総和を計算することにより
図形（物体）の周囲長を求めることができる。
るさと背景の明るさとの間に閾値を設定して物体の画像
を二値化し、得られた二値画像の輪郭を形成する画素の
値が“１”、それ以外の部分の画素の値が“０”になる
ように数１の論理演算式で上記二値画像を処理するのみ
で正確な物体の輪郭を抽出できるようにした画像処理方
法を発明した点にある。このように処理することで、輪
郭部分の幅が１画素分となる輪郭を抽出でき、また、そ
の輪郭を形成する画素の値の総和を計算することにより
図形（物体）の周囲長を求めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の画像処理方法を添
付図面を用いて説明する。
付図面を用いて説明する。
【００１４】先ず、スキャナーやＣＣＤカメラ等を用い
て物体の形状を認識すべく物体を画像に取り込む。この
画像を、物体と背景部分とを区別できる任意の明るさの
閾値で、例えば物体表面の明るさと背景部分の明るさと
の間の明るさの閾値を設定して二値化して二値画像を得
る。この二値画像を図４に示す。
て物体の形状を認識すべく物体を画像に取り込む。この
画像を、物体と背景部分とを区別できる任意の明るさの
閾値で、例えば物体表面の明るさと背景部分の明るさと
の間の明るさの閾値を設定して二値化して二値画像を得
る。この二値画像を図４に示す。
【００１５】図４に示すように、二値画像３０はｍ×ｎ
個の画素から構成されており、任意の位置（ｉ，ｊ）
（１≦ｉ≦ｎ，１≦ｊ≦ｍ）の画素Ｐij１０は濃度値Ｐ
（“１”または“０”）をもっている。
個の画素から構成されており、任意の位置（ｉ，ｊ）
（１≦ｉ≦ｎ，１≦ｊ≦ｍ）の画素Ｐij１０は濃度値Ｐ
（“１”または“０”）をもっている。
【００１６】次にこの二値画像３０を構成する画素を、
それぞれの画素がもつ値で示した図を図３に示す。
それぞれの画素がもつ値で示した図を図３に示す。
【００１７】図中、白抜き部分の画素は“０”で、斜線
部分の画素は“１”である。
部分の画素は“１”である。
【００１８】図３の二値画像３０に示すように、物体の
輪郭は“０”と“１”の境界にあり、“０”と接する
“１”を抽出すれば、その輪郭が求められる。
輪郭は“０”と“１”の境界にあり、“０”と接する
“１”を抽出すれば、その輪郭が求められる。
【００１９】次に、この二値画像３０の輪郭を抽出する
処理を行う。
処理を行う。
【００２０】任意の位置（ｉ，ｊ）（１≦ｉ≦ｎ，１≦
ｊ≦ｍ）の画素Ｐij１０を処理するに際しては、その画
素Ｐij１０に隣接する上下左右４画素の値と位置とをそ
れぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐij+1とし、
ｊ≦ｍ）の画素Ｐij１０を処理するに際しては、その画
素Ｐij１０に隣接する上下左右４画素の値と位置とをそ
れぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐij+1とし、
【００２１】
【数１】
【００２２】で表したブール代数で処理する。このよう
に処理した二値画像を図２に示す。
に処理した二値画像を図２に示す。
【００２３】図２に示すように、画素Ｐij１０はＰ´ij
２０、画素Ｐi-1j１２はＰ´i-1j２２、画素Ｐi-1j-1１
４はＰ´i-1j-1２４に変換されている。
２０、画素Ｐi-1j１２はＰ´i-1j２２、画素Ｐi-1j-1１
４はＰ´i-1j-1２４に変換されている。
【００２４】すなわち、上述した画素Ｐij１０は
“１”、画素Ｐi-1j１２も“１”、また背景を構成する
画素Ｐi-1j-1１４は“０”の値をもっているので、これ
らの値とその上下左右４画素の値とを上記数１のブール
代数に代入することにより、画素Ｐij１０は“０”に、
画素Ｐi-1j１２は“１“に、画素Ｐi-1j-1１４は“０”
にそれぞれ変換される。このように処理された二値画像
３０を構成する画素を、それぞれの画素がもつ値で示し
た図を図１に示す。
“１”、画素Ｐi-1j１２も“１”、また背景を構成する
画素Ｐi-1j-1１４は“０”の値をもっているので、これ
らの値とその上下左右４画素の値とを上記数１のブール
代数に代入することにより、画素Ｐij１０は“０”に、
画素Ｐi-1j１２は“１“に、画素Ｐi-1j-1１４は“０”
にそれぞれ変換される。このように処理された二値画像
３０を構成する画素を、それぞれの画素がもつ値で示し
た図を図１に示す。
【００２５】図中、白抜き部分の画素は“０”で、斜線
部分の画素は“１”である。
部分の画素は“１”である。
【００２６】図１に示すように、画素Ｐ´ij２０は
“０”、画素Ｐ´i-1j２２は“１”、また画素Ｐ´
i-1j-1２４は“０”の値に変換され、すなわち処理され
た二値画像４０を構成する画素のうち物体の輪郭Ｍを形
成する画素のみが“１”に変換されるので、物体の輪郭
Ｍのみを抽出することができる。
“０”、画素Ｐ´i-1j２２は“１”、また画素Ｐ´
i-1j-1２４は“０”の値に変換され、すなわち処理され
た二値画像４０を構成する画素のうち物体の輪郭Ｍを形
成する画素のみが“１”に変換されるので、物体の輪郭
Ｍのみを抽出することができる。
【００２７】換言すれば、図形の輪郭Ｍを形成する画素
は、“１”の値をもち、かつその画素に隣接する画素の
いずれか一つ以上が“０”の値であることが条件であ
る。そこで、ブール代数
は、“１”の値をもち、かつその画素に隣接する画素の
いずれか一つ以上が“０”の値であることが条件であ
る。そこで、ブール代数
【００２８】
【数１】
【００２９】において、
【００３０】
【数２】
【００３１】の部分の演算結果が“０”となる条件は、
要素Ｐij-1，Ｐi-1j，Ｐi+1j，Ｐij +1のいずれも“１”
の場合であり、演算結果が“１”となる条件は、要素Ｐ
ij -1，Ｐi-1j，Ｐi+1j，Ｐij+1のいずれか一つ以上が
“０”の場合である。よって、画素Ｐ´ij２０が“１”
となる条件は、数２の部分の値が“１”で、かつ画素Ｐ
ij１０の値が“１”となる場合である。これは上述した
輪郭Ｍを形成する画素となるための条件に合致し、この
条件を満たさない場合は値“０”となるので、物体の輪
郭Ｍのみを抽出することができるのである。
要素Ｐij-1，Ｐi-1j，Ｐi+1j，Ｐij +1のいずれも“１”
の場合であり、演算結果が“１”となる条件は、要素Ｐ
ij -1，Ｐi-1j，Ｐi+1j，Ｐij+1のいずれか一つ以上が
“０”の場合である。よって、画素Ｐ´ij２０が“１”
となる条件は、数２の部分の値が“１”で、かつ画素Ｐ
ij１０の値が“１”となる場合である。これは上述した
輪郭Ｍを形成する画素となるための条件に合致し、この
条件を満たさない場合は値“０”となるので、物体の輪
郭Ｍのみを抽出することができるのである。
【００３２】このようにして抽出した物体の輪郭Ｍは、
その幅が１画素分で形成されているので二値化後の輪郭
Ｍ部分の幅にばらつきが無く、正確である。また、その
輪郭Ｍ部分の幅が１画素分で形成されていることから、
輪郭Ｍを形成する画素の値の総和を求めることにより、
物体の周囲長を算出することができる。
その幅が１画素分で形成されているので二値化後の輪郭
Ｍ部分の幅にばらつきが無く、正確である。また、その
輪郭Ｍ部分の幅が１画素分で形成されていることから、
輪郭Ｍを形成する画素の値の総和を求めることにより、
物体の周囲長を算出することができる。
【００３３】以上説明したように、物体表面の明るさと
背景部分の明るさとの間の明るさの閾値を設定して物体
の画像を二値化し、得られた二値画像の輪郭Ｍを形成す
る画素の値が“１”、それ以外の部分の画素の値が
“０”になるように数１の論理演算式でその二値画像を
処理するだけで図形（物体）の輪郭Ｍのみを抽出でき、
また、その輪郭Ｍを形成する画素の値の総和を計算する
ことにより図形（物体）の正確な周囲長も求めることが
できる。
背景部分の明るさとの間の明るさの閾値を設定して物体
の画像を二値化し、得られた二値画像の輪郭Ｍを形成す
る画素の値が“１”、それ以外の部分の画素の値が
“０”になるように数１の論理演算式でその二値画像を
処理するだけで図形（物体）の輪郭Ｍのみを抽出でき、
また、その輪郭Ｍを形成する画素の値の総和を計算する
ことにより図形（物体）の正確な周囲長も求めることが
できる。
【００３４】また、取り込んだ画像を二値化した後、任
意の画素の値と位置とをＰij、その画素の近傍の上下左
右８画素の値と位置とをそれぞれＰi-1j-1、Ｐij-1、Ｐ
i+ 1j-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐi-1j+1、Ｐij+1、Ｐi+1j+1
として、その任意の画素Ｐijとその近傍の上下左右８画
素を
意の画素の値と位置とをＰij、その画素の近傍の上下左
右８画素の値と位置とをそれぞれＰi-1j-1、Ｐij-1、Ｐ
i+ 1j-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐi-1j+1、Ｐij+1、Ｐi+1j+1
として、その任意の画素Ｐijとその近傍の上下左右８画
素を
【００３５】
【数３】
【００３６】と表したブール代数で処理し、この処理を
全画素について行うことにより、より正確に図形の輪郭
のみを抽出することができると共に、図形の周囲長を求
めることができる。
全画素について行うことにより、より正確に図形の輪郭
のみを抽出することができると共に、図形の周囲長を求
めることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、物体の輪
郭のみを抽出する画像処理が単純な論理演算だけで行え
るため、複雑なソフトウェアによるコンピュータ処理が
不要となり、処理速度が速くなる。また、取り込んだ画
像を直接二値化したのち輪郭を抽出するため、抽出した
輪郭部分の幅は１画素分で形成されるので、輪郭を形成
する画素の値の総和から容易かつ正確に物体の周囲長を
求めることができる。
郭のみを抽出する画像処理が単純な論理演算だけで行え
るため、複雑なソフトウェアによるコンピュータ処理が
不要となり、処理速度が速くなる。また、取り込んだ画
像を直接二値化したのち輪郭を抽出するため、抽出した
輪郭部分の幅は１画素分で形成されるので、輪郭を形成
する画素の値の総和から容易かつ正確に物体の周囲長を
求めることができる。
【００３８】また、本発明は論理回路によるハードウェ
ア処理でも簡単に行えるため、高速処理が可能で、安価
な画像処理装置を作ることができる。
ア処理でも簡単に行えるため、高速処理が可能で、安価
な画像処理装置を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法により処理された二値画像を示す図
である。
である。
【図２】本発明方法により処理された二値画像を示す図
である。
である。
【図３】一般的な二値画像を示す図である。
【図４】一般的な二値画像を示す図である。
Ｍ 輪郭 １０ 画素Ｐij １２ 画素Ｐi-1j １４ 画素Ｐi-1j-1 ２０ 画素Ｐ´ij ２２ 画素Ｐ´i-1j ２４ 画素Ｐ´i-1j-1 ３０ 二値画像 ４０ 二値画像
Claims (2)
- 【請求項１】 物体の画像よりその輪郭を抽出する画像
処理方法において、任意の明るさで上記画像の各画素を
二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置とをＰ
ijとし、その画素Ｐijに隣接する上下左右４画素の値と
位置とをそれぞれＰij-1、Ｐi-1j、Ｐi+1j、Ｐij+1と
し、上記画素Ｐijと隣接する上記各画素とを 【数１】 で表したブール代数で処理し、この処理を全画素につい
て行って物体の輪郭を抽出することを特徴とする画像処
理方法。 - 【請求項２】 物体の画像よりその輪郭を抽出する画像
処理方法において、任意の明るさで上記画像の各画素を
二値化し、その二値化した任意の画素の値と位置とをＰ
ijとし、その画素Ｐijの近傍の上下左右８画素の値と位
置とをそれぞれＰi-1j-1、Ｐij-1、Ｐi+1j-1、Ｐi-1j、
Ｐi+1j、Ｐi-1j+1、Ｐij+1、Ｐi+1j +1とし、上記画素Ｐ
ijとその近傍の上記各画素とを 【数３】 で表したブール代数で処理し、この処理を全画素につい
て行って物体の輪郭を抽出することを特徴とする画像処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8166162A JPH1011589A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 画像処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8166162A JPH1011589A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 画像処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1011589A true JPH1011589A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15826231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8166162A Pending JPH1011589A (ja) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | 画像処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1011589A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6035375B1 (ja) * | 2015-06-02 | 2016-11-30 | 株式会社メック | 欠陥検査装置、及び欠陥検査方法 |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8166162A patent/JPH1011589A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6035375B1 (ja) * | 2015-06-02 | 2016-11-30 | 株式会社メック | 欠陥検査装置、及び欠陥検査方法 |
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