JPS6033679A - モ−メント算出回路 - 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】 本発明は文字や図形等の認識回路に関し、特に図面等を
走査し一〇得たビットパターン中の閉ループ領域のモー
メントを算出する回路に関する。

画像処理において、文字や図形を認識することが、しば
しば行われる。その際、文字や図形の重心位置、形状を
判別するために一次又は高次のモ−メントをめることが
行われる。例えば１次のモーメントＭ１１．　Ｍ１２及
び２次のモーメントＭ２１゜Ｍ２２　、　Ｍ２Ｓは次の
式で与えられる。

式（１）でＲは閉ループ内の図形領域であり、（ｘ、ｙ
）はその内部のビットの座標である。面′！ｊｔＳは式
（２）％式％ （２） 以−ヒのようにし、てめられた値から、図形の重心位置
ｘ、ｙ、分散Ｖは式（３）によりめら４する。

また、図形の形状が楕円であり、扁平率がｈである場合
、 と書けるため、これらの値から扁平度を知ることができ
る。

従来、このような閉ループ内の図形領域のモーメントを
めるには、ビットパターンをラスク走査して閉ループに
含まわる画素について、その画素の座標値及びその自乗
値又は積などを累積して累計をめていた。しかし従来の
方法では画素１つずつにつき計算を行うので時間がかか
ること、およびモーメントをめようとする閉ループ領域
と他の閉ループ領域が入り組んでいるとき切り分は処理
の手間がかかるという欠点があった。

本発明の目的は高速かつ簡単に閉ループ領域のモーメン
トをめることができるモーメント算出回路を提供するこ
とにある。

本発明によれば、ビットパターンを記憶するたメツパタ
ーンメモリと、該パターンメモリへの書き込みおよび読
み出しを司る書き込み読み出しく　Ｉｔ／Ｗ　）　回路
と、該パターンメモリに記憶されたビットパターン中の
閉ループ領域のエツジをトレースするエツジトレース部
と、該エツジトレース部から与えらＩ７るトレース点の
現在位置の座標からモーメント累積値を演算し、トレー
ス方向により定まる符号により積算する１個又は複数の
モーメント累算器と、前記各回路を制ｊＩｒＩＩするた
めの割り部とから檜成されるモーメント算出回路が得ら
れる。

本発明にはさらに面イノ（累詩６詣なイ・」加すること
もてきる。本発明で得られたモーメント１直及び面積を
外部の′Ｆ１′！、子計算機などでとり込み、式（３）
１式（４）などの簡単な演算を行うことによって、図形
の重心位置、形状パラメータなどを得ることが可能であ
る。

本発明のモーメント算出回路は、閉ループ領域のエツジ
を１よりりトレースし、トレースの向きを＊ｘ　／ｎの
符号とし、て用いて、各トレース点のＸ。

ｙ座標から演算されるモーメント累′ｈＡ恒を積算する
。すなわち、トレース点を所定直線、例えばＸ軸へ投影
した時のトレースの向きが、例えば正方向の時はモーメ
ント累積値を積算値に加え、トレースの向きが逆方向の
時は、上記の積を積算値から差引き、トレースが一周し
た時の積算値を閉ループ領域のモーメントとするもので
ある。

次に本発明の原理について図面を参照して説明する。

第１図は本発明のモーメント算出回路の動作を説明する
ためのビットパターン中の閉ループ領域す図である。閉
ループ領域は任意形状でよいが、図示の形状の場合を例
にして説明する。図において、点Ｐ、は領域Ｒの一番右
の点、点Ｐ２は領域Ｒ中の凸領域の一番左の点、点Ｐ３
は凹領域の一番右の点、点Ｐ４は領域Ｒの一番左の点、
点ＰＩ、ＰＪ　、ＰＫ。

ＰＬは同じＸ座標値ｘ■をもつエツジ上の点、点ＰＴは
ラスク走査等により一番最初に見つかる領域ＩＬの一番
上の点とする。モーメント算出は下記により行われる。

説明はトレース開始点を領域Ｒ（２）一番上の点トレー
スの方向を時計廻り、トレースの向きと積算の符号との
対応をＸ軸の正方向のときプラス、負方向のときマイナ
スとする。点Ｐ４から点Ｐ１の区間はＸ軸の正の向きに
トレースするので、この区間は後述するモーメント累積
値を積算値に加え、点Ｐ、から点Ｐ、の区間はＸ軸の負
の向きにトレースするので、この区間はモーメント累積
値を積算値から差引き、点Ｐ２から点Ｐ３の区間は正の
向きにトレースするので加え、点Ｐ３から点Ｐ４の区間
は負の向きにトレースするので差引き、この動作をトレ
ースが領域Ｒを一周するまで続ける。

モーメント累積値はめられるモーメントの次数などによ
り異なるが、弐（１）に示した５種類のモーメントにつ
いては各点（ｘ、ｙ）からＸ軸におろした長さｙの線分
についての寄与を累積すればよいので、式（５）のよう
になる。

このようにすると例えばＸ座標値がｘｌの時を見てみる
と、これまでの積算値に点Ｐｌのモーメント累積値ΔＭ
４ｊ（ｘＩ　、　ｙＩ）　（ここでｉ及びＪは式（５）
でのΔＭの添字１，２．・・・を代表している）を加え
点ＰＬのモーメント累積値ΔＭＩＪ（ＸＩ　、　ｙＬ　
）を差引き、点ＰＫノモーメント累積値ΔＭ１」（ｘｘ
　＋　ｙｘ　）を加え、点ＰＪのモーメント累積値４開
杓（ＸＩ　、　ｙｓ　）’Ｆ差引くので、結局点Ｐ■と
点ＰＪの間のモーメント累積値及び点ＰＫと点ＰＬの間
のモーメント累積値という領域几内のｘｉにおける微小
面積のモーメントに対する寄与分を積算値に加えている
。このようなことを領域全体にわたって行っているので
、結局、モーメントの積算値は領域のモーメントになる
ことがわかる。尚、面積Ｓは上と同様の積算をモーメン
ト！＋′、積値ΔＭｉｊに対して行う代わりにｙ座標そ
のものζごついて行うことにより得られ、特開昭５８−
７５１２　自■積算出回路」に既に公知である。

本発明には、該面積算出回路を組み込むことによって、
式（３）（４１に示すような図形の特徴量を簡単に得る
装置を構成することができる。

第２図は、面積算出回路を含んだ本発明の１実施例を示
すブロック図であり、制御部１と、パターンメモリ２と
、Ｒ／Ｗ　回路３と、エツジトレース部４と、面積累算
器５と、モーメント累算器群６とから構成される。エツ
ジトレース部４は、スタートポイントレジスタ４１と、
カレントポイントレジスタ４２と、方向検出回路４３と
、比較回路４４とから描成さイ９る。動作は次の通りで
ある。電子ｔｌ算機などの情報処理装置（図示せず）は
ビットパターンを信号線１０１を介してパターンメモリ
２に送り、これを記憶させる。情報処理装置はさらにト
レース開始点ＰＴの座標値を信号線１０２を介Ｌ７てエ
ツジトレース部４内のスタートポイントレジスタ４１お
よびカレントポイントレジスタ４２に送り、これを記憶
させる。情報処理装置は次にモーメント算出指令信号を
信号線１０３を介して制御Ｂ１］部１に送る。制御部１
は、モーメントｌ出指令信号を受けると、クリア信号を
信号＠１０４を介して面積累算に５及びモーメント累算
器群６（第２図では３個）に送って各積算値を０１こク
リアすると共に、トレース信号を、信号線１０５を介し
てＲ，／Ｗ回路３に送る。Ｒ／Ｗ回路３はトレース信号
を受けると、現在のトレース点の座標値を信号線１０６
を介してカレントポイントレジスタ４２から受けとり、
これをメモリアドレスとして信号ｆｆＭＩＯ７を介して
パターンメモリ２に与え、トレース点の近傍のパターン
データ、例えばその点を中心とする３×３画素のパター
ンデータを信号線１０７を介してパターンメモリ２から
読み出し、これを信号線１０８を介してエツジトレース
部４内の方向検出回路４３に与える。方向検出回路４３
はパターンデータからトレースの方向を決定し、トレー
スの方向がＸ軸の正方向の時はプラス符号を、トレース
の方向が負方向の時はマイナス符号を、Ｘ軸と垂直の方
向の時はＯを信号ＩＪＩＩＯを介して面積累算器５及び
モーメント累算器群６に送る。ｉｔｕ積累算器５はトレ
ース点のＸ座標値を信号線１１−１を介してカレントポ
イントレジスタ４２から受け、符号を信号１１１０を介
して方向検出回路４３から受けると、これを積算する１
、またモーメント累詐器群６は、トレース点のｘ、ｙ座
標値を信号線１１１を介してカレントポイントレジスタ
４２から受け、符号を信号線１１０を介して方向検出回
路４３から受けると、モーメント累積値を式（５）のよ
うに計算してこれを積算する。

すなわぢ、符号がプラスの時はｙ座標値又はモーメント
累積値を現在貯えている各積算値に加え、符号がマイナ
スの時は該積算値から差引く動作を行う。符号がＯのと
きは積Ｈｐの作は行わない。その後エツジトレース部４
内のカレントポイントレジスタ４２はトレース方向を信
号線１０９を介して方向検出回路４３から受け、その方
向値を用いて現在の内容を、その方向に対応した新たな
トレース点の座標値に更新する。

エツジトレース部４内の比較回路４４はトレース開始点
の座標値を信号線１１２を介してスタートポイントレジ
スタ４１から得、現在のトレース点の座標値を信号線１
１１を介してカレントポイントレジスタ４２から得て、
両者の値を比較し、一致していれば一致信号を、不一致
ならば不一致信号を信号線１１３を弁して制御部１に与
える。

制御部１は信号線１１３を調べ、不一致信号ならば再び
トレース信号をｉｖＷ回路３に送り、以上の動作を再び
実行させる。トレース点がトレース開始点に閉ループ（
ｉＧ域を一周して戻ってくると、比較回路４４は信号線
１１３を介して一致信号を制御部１に与える。１チ制御
部１はこれを検出し閉ループ領域の面積及び各モーメン
トの算出カリく了し請求めた面積が信号線Ｌ１４を介し
て、まためた七−メントが信号線群１１５を介して与え
られていることを情報処理装置に信号線１０３を介して
知らせ、これを入力させる。

以上の説明により、本発明のモーメント算出回路によ才
］ば、ラスク走査して閉ループ領域に含まイする画素毎
に座標値から計算されるその画素のモーメントに対する
寄与を累積する必要はなく、また、他の閉ループ領域が
入り組んでいても切り分ける処理をする必要がなく、１
；１１ループ領域のエツジを１周トレースするたけて高
速かつｈｊＪ単に閉ループ領域のモーメントを算出でさ
る。

なお、以上の説明において、トレース開始点は領域凡の
一番上の点、トレースの方向は時計廻り、トレースの同
きと積算の符号との対応はＸ軸の正方向のききプラス、
負方向のときマイナスとして説明したが、上記に限定さ
れるものではなく、一般にトレース開始点はエツジ上の
任意の点、トレースの方向は反時計廻りでもよく、トレ
ースの向きと積算の符号とのヌｉＪ応は、任意の直線へ
投影した時のある方向（正または負）の時プラス、その
逆方向の時マイナスと定めればよい。そして、積算結果
がマイナスで得らイアる１１をは、その絶ヌＪ値を出力
すればよい。

図面の１１？ｊ単な費、明 第１区１はビットパターン中の閉ループ領域を示す図、
第２図は木兄ｌｌｌ−１の１実施例を示すフロック図で
ある。

なお、図において、１・・・制御部、２・・・パターン
メモリ、３・・・ＩＬＡＶ回路、４・・・エツジトレー
ス部、５・・・面積累算器、６・・・モーメン１−累算
器群、４１・・・スタートポイントレジスタ、４２・・
・カレントポイントレジスタ、４３・・・方向検出回路
、４４・・・比較回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　図面等を走査して得たビットパターンを記憶するた
   めのパターンメモリと、該パターンメモリへの書き込み
   および読み出しを司る１、き込み読み出し回路と、該パ
   ターンメモリに記憶されたビットパターン中の閉ループ
   領域のエツジをトレースするエツジトレース部と、該エ
   ツジトレース部から与えられるトレース点の現在位置の
   座標からモーメント累積値を演算し、トレース方向によ
   り定まる符号により積算する１個又は複数のモーメント
   累算器と、前記各回路を制御するための制御部とから構
   成さ１１、閉ループ領域のモーメントを算出することを
   特徴とするモーメント算出回路。 ２、図面等を走査して得たビットパターンを記憶するた
   めのパターンメモリと該パターンメモリへの書き込みお
   よび読み出しを司る書き込み読み出し回路と、該パター
   ンメモリに記憶されたビットパターン中の閉ループ領域
   のエツジをトレースするエツジトレース部と、該エツジ
   トレース部から与えられるトレース点の現在位１μの座
   標から基準線からの距離を得、これをトレース方向によ
   り定まる符号により積算する面積累算器と、上記トレー
   ス点の現在位置の座標からモーメント累積値を演算し、
   トレース方向により定まる符号により積算する１個又は
   複数のモーメント累算８にと、前記各回路を制御するた
   めの制御部とから構成され、閉ループ領域の面積及びモ
   ーメントを算出することを特徴とするモーメント算出回
   路。