JPS62264380A - 画像処理装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は画像処理装置、特に境界線等の所定の画素位置
の検出を行なう画像処理装置に関する。

（従来の技術） 一般に画像処理装置では、二次元画像を形成する各画素
データをメモリに記憶させ、必要な処理を施す。この場
合、ある特定の色をもった画素の位置を検出する処理が
必要となることが多い。例えば、メモリ内に、ある閉領
域をもった図形が定義されており、この閉領域内を塗り
つぶすような画像処理を施す場合、境界線の座標値を求
めなければならない。

いま、例えば赤、緑、青（以下それぞれＲ，Ｇ。

Ｂと略す）の３つの基準色について３個のメモリＭＲ，
ＭＧ、Ｍ、を設け、このメモリ内に紫色の境界線を有す
る三角形が第４図に示すように定義されているものとす
る。この三角形の内側を塗りつぶすような画像処理を行
なうためには、この境界線の座標値を求めなければなら
ない。

従来装置では、この作業を次のようにして行なっている
。ｌ］ち所定点Ａから第４図の矢印に示す方向に各画素
を検索してゆき、紫色の画素Ｂをみつけ出すのである。

第５図にこの手順の流れ図を示ず。まず各メモリＭＲ０
ＭＧ０ＭＢのそれぞれからＡ点を含んだ所定のｎピット
分のデータＤＩ　　、Ｄｉ　　、ＤｌＢを読出す。通常
は、このＲＧ ビットａｎとしては、１ワードに相当するビット数、が
採られ、結局１ワードデータの読出しを行なったことに
なる（ステップＳ１）。次にこのデータＤＩＲ，Ｄ１Ｇ
、Ｄ１９に基づいて紫色の画素の検索を行なう（ステッ
プ８２）。紫色の画素がなければ、続いて次の１ワ一ド
分のデータＤ２Ｒ。

Ｄ２Ｇ、Ｄ２．を読出して同じ処理を繰返す（ステップ
８３．８４．８１）。紫色の画素があれば（この例では
Ｄｋ　　、Ｄｋ　　、Ｄｋ、を読出したＲ　　　　　　
　Ｇ とき）、そのワードデータの中の何番目のビットが紫色
の画素に対応するのかを、データを１ビツトずつシフト
する操作を行なって検出する（ステップ８５）。

このようにして８点の座標を検出することができる。同
様にしてこの三角形の全境界線の座標が求められる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の画像処理装置では、第５図に示す操作をすべてソ
フトウェアで処理していたため処理時間が長くなるとい
う問題点がある。即ら、ＣＰＵが所定のプログラムに基
づいて１ワードデータごとの読出しを行ない、所定の演
算処理を行なっているため、ＣＰＵの実行すべきステッ
プ数ががなり多くなり、最終的な境界座標が求まるまで
、かなりの時間がかかつてしまうのである。画ＩＩ処理
は対象物が視覚的に把握されるため、処理時間をできる
だけ短縮することが望まれている。

そこで本発明はできるだけ短時間で境界線等の所定の画
素位置の検出を行なうことができる画像処理袋δを提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は画像処理装置において、 ａ）二次元画像を形成する各画素をｍ色（ｍは自然数）
の基準色に分解し、各ｙ！準単色との画素データを記ａ
するｍ個のメモリ手段と、 ｂ）検索すべき指定色に基づいてｍ個のメモリ手段を、
指定色を構成する基準色についてのメモリ手段から成る
第１群と、それ以外のメモリ手段から成る第２群と、に
分類する分類手段と、Ｃ）第１群に属するメモリ手段が
２以上ある場合には、第１群に属する各メモリ手段の検
索対象となるアドレス位置から、それぞれ所定のｎビッ
ト（ｎは自然数）のデータを取出し、対応するビット間
での論理積演算を行なってその結果のデータを出力し、 第１ｕに属するメモリ手段が１つのみの場合には、この
１つのみのメモリ手段の検索対象となるアドレス位置か
らｎビットのデータをそのまま出力し、 第１群に属するメモリ手段が無い場合には、ｎビットの
論理１４１１１のデータを出力する第１の論理手段と、 ｄ）　第２群に属するメモリ手段が２以上ある場合には
、第２群に属する各メモリ手段の検索対象となるアドレ
ス位置から、それぞれｎビットのデータを取出し、対応
するビット間での論理和演算を行なってその結果の否定
論理データを出力し、第２群に属するメモリ手段が１つ
のみの場合には、この１つのみのメモリ手段の検索対象
となるアドレス位置からｎビットのデータの否定論理デ
ータを出力し、 第２群に属するメモリ手段が無い場合には、ｎビットの
論理“１″のデータを出力する第２の論理手段と、 ｅ）第１の論理手段の出力データと、第２の論理手段の
出力データと、の対応するビット間での論理積演口を行
なって、その結果論理゛１”となるビットが存在すれば
検索対象となる領域に指定色を有する画素が存在すると
判定する判定手段と、を設け、境界線等の所定の画素位
置の検出を短時間で行なえるようにしたものである。

（作　用） 従来ソフトウェアで処理していた操作を、ハードウェア
で実現できるようになるため、処理時間が極端に短縮す
る。

（実施例） 以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第２
図は本発明に係る画像処理装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では３つのメモリ１が設けられて
おり、それぞれＲ，Ｇ、Ｂの゛基準色に対応する。この
３つのメモリ１は第４図のＭＲ，Ｍ、　、Ｍ８に対応す
る。分類手段２は、検索すべき指定色に基づいてこの３
つのメモリ１を第１群および第２群の２つの群に分類す
る。第１群のメモリ内のデータに対しては第１の論理手
段３で後述する所定の論理演算が施され、第２群のメモ
リ内のデータに対しては第２の論理手段４で後述する所
定の論理演算が施される。判定手段５は、これら２つの
論理演算の結果に更に所定の論理演算を施し、指定色を
右する画素の存在を判定する。

いま、前述の従来装置の例と同様に第４図に示すような
三角形について、Ａ点から矢印のように右方に検索して
ゆき、紫色の境界線上の点Ｂを求める場合の動作につい
て説明する。この動作のアルゴリズム自体は第５図の流
れ図に示すアルゴリズムと同様であるが、本実施例に係
る装置では、ステップＳ２の指定色画素の検索動作がす
べてハードウェアによって行なわれる。

さて、まず第４図に示すメモリＭＲ，ＭＧ。

Ｍ　からそれぞれデータＤ１　　、ＤｉＧ、Ｄ１ＢＲ を読出して分類手段２に取込む。この取込ｌυだｎビッ
トのデータを、それぞれＲＯ−Ｒ（ｎ−１）　。

Ｇｏ−Ｇ　（ｎ−１）　、　ＢＯ〜Ｂ　（ｎ−１）と表
わすことにする。例えばデータＤ１Ｒは１≧Ｏ，Ｒ１゜
Ｒ２，・・・、Ｒ（ｎ−１）のｎビットで構成される。

ｆＲ３図（ａ）はこれら取込んだデータを示す。この三
角形の例では、はじめに取込んだデータＤ１に対応する
画素はすべて黒であるため、ずぺてのビットは０となる
。

ここで分類手段２は、検索すべき指定色に基づいてデー
タＤ１　、Ｄｌ　、ＤｌＢを２つの群にＧ 分ける。この例では検索すべき指定色は境！７１ｉ線の
紫色であるため、紫色を構成する基準色ＲとＢから成る
第１群と、それ以外の基準色Ｇから成る第２群とに分け
られる。従ってデータＤ１Ｒと０１、とは第１の論理手
段３に与えられ、データＤ１ｏは第２の論理手段４に与
えられる。

第１の論理手段３は次のような論理演韓を行なう。

（ｉ）　　与えられたデータが２組以上ある場合与えら
れた各データの対応するビット間での論理積を出力。

（１１）与えられたデータが１組のみの場合与えられた
データをそのまま出力。

（ｉｉｉ）　　与えられたデータがない場合ｎビットの
論理１１１　Ｉ＋を出力。

いま、この第１の論理手段３の論理出力をＸとし、この
ＸをｘＯ〜Ｘ　（ｎ−１）なるｎビットで表ねすとすれ
ば、 Ｘ１＝（Ｒ＋Ｒｉ）−（Ｇ＋Ｇｉ）・ （Ｂ＋Ｂ　ｉ　）　　　　　　　　　・・・・・・（１
）なる式でＸの各ビットを表わすことができる。ここで
ｉはＯ〜（ｎ−１）までの自然数であり、ＲｏＧ、Ｂは
各色が指定色の構成となっている場合は論理“１″、な
っていない場合は論理“０″をとる論理値である。

さて、この例では第１の論理手段３にはデータＤ１　と
０１．とが与えられるため、出力ＸはＤＩＲとＤｌ、と
の論理和となる。即ち、指定色は紫色であるから１１＝
１．Ｇ−０，８−１であり、式（１）は Ｘｉ−（０＋Ｒｉ）　・（１＋Ｇｉ）−（０＋Ｂｉ）−
Ｒｉ−３ｉ　　　　　　　　　・・・・・・（２）とな
る。第３図（ｂ）上段にＸの演算結果を示す。

一方、第２の論理手段４は次のような論理演算を行なう
。

（ｉ）　　与えられたデータが２組以上ある場合与えら
れた各データの対応するビット間での論理和の否定を出
力。

（ｉｉ）　　与えられたデータが１組のみの場合与えら
れたデータの否定を出力。

（ｉｉｉ）　　与えられたデータがない場合ｎビットの
論理“１″を出力。

いま、この第２の論理手段４の論理出力をＹとし、この
ＹをＹＯ〜Ｙ（ｎ−１）なるｎビットで表わすとすれば
、 ・・・・・・（３） なる式でＹの各ビットを表わすことができる。

さて、この例では第２の論理手段３にはデータＤ１ｏの
１組のみが与えられるため、出力ＹはＤｌｏの否定とな
る。即ち式（３）にＲ−１゜Ｇ−０，８＝１を代入すれ
ば Ｙｉ＝　　（０・Ｒｉ＋ｉ・Ｑｉ＋Ｑ・Ｂｉ）＝　　Ｑ
ｉ　　　　　　　　　　　・・・・・・（４）を得る。

第３図（ｂ）中段にＹのＷ４算結果を示す。

最後に判定手段５は第１の論理手段３の出力Ｘと第２の
論理手段４の出力Ｙとの論理和２をとり、このＺが０か
否か、即ち２０〜Ｚ（ｎ−１）のｎビットのうら論理１
４１　Ｉ＋となるビットが１つでも存在するか否かを判
定する。論理“１パとなるビットが１つでも存在すれば
、検索対象となる領域に指定色を有する画素が存在する
と判定される。

（！１１ち、 Ｚ　ｉ　＝Ｘ　ｉ　−Ｙ　ｉ　　　　　”＝（５）なる
演算が行なわれ、Ｚｉが“１″か否か判定されることに
なる。第３図（ｂ）下段に２の演ｎ結果を示す。このよ
うにこの例では１ワード目のデータＤ１についての検索
の結果はＺ−０であり、指定色画素はこの領域内にはな
しと判断される。

続いて２ワード目のデータＤ２についても同様の検索処
理が行なわれるが、この例ではやはりＺ＝０となる。ｚ
４０となるのはにワード目のデータＤｋについての検索
処理が行なわれたときである。第４図を見ればわかるよ
うに、データＤｋの領域内には境界点Ｂが存在するため
である。第３図（Ｃ）に、このＤｋを各基準色について
取込んだデータを示す。図のようにＤｋＲおよびＤｋＢ
の第１０ビツト目が１″となっており、この位置に紫色
の境界点Ｂが存在することが示されている。このデータ
Ｄｋに基づいて前述と同様の論理演算を行なった結果を
第３図（ｄ）に示す。結果的にＺキ０１即ち第１０ビツ
ト目が“１″となり、この領域に指定色画素が存在する
ことが確認される。

第１図は、第２図に示す装置のうち、分類手段２、第１
および第２の論理手段３および４、判定手段５の部分を
具体的な論理回路で構成した一例の回路図である。ここ
でＲＯ−Ｒ（ｎ−１）はメモリＭＲから取出したｎビッ
トのデータ、ＧＯ〜Ｇ（ｎ−１）はメモリＭＧから取出
したｎビットのデータ、ＢＯ〜Ｂ（ｎ−１）はメモリＭ
Ｂから取出したｎビットのデータである。また、Ｒ，Ｇ
。

Ｂは前述したように各色が指定色の構成となっているか
否かを示す論理値である。この回路はＢ　ＩＴＯ〜Ｂ　
ＩＴ　（ｎ−１）のｎ個の部分から成るが、各部分の構
成は全く同一であるため、以下ＢＩＴＯの部分について
のみ説明する。

ＢＩＴＯにおいて、データビットＲＯ，Ｇｏ。

８０はそれぞれＡＮＤゲート６　（６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ）
およびＯＲゲート７　（７Ｒ，７Ｇ、７Ｂ）の一方の入
力に与えられる。これらのゲートのもう一方の入力には
、インバータ８　（８Ｒ，８Ｇ、８Ｂ）を介して論理反
転されたＲ、Ｇ、Ｂが与えられる。またＡＮＤゲート６
の出力はＮＯＲゲート９に、ＯＲゲート７の出力はＡＮ
Ｄゲート１０に、それぞれ与えられ、更にＮＯＲゲート
９の出力とＡＮＤゲート１０の出力とが、ＡＮＤゲート
１１に与えられる。最後にＢ　ＩＴＯ−Ｂ　ＩＴ　（ｎ
−１）のすべてについてのＡＮＤゲート１１の出力がＯ
Ｒゲート１２に与えられる。

以下各ゲートの機能について説明する。ＡＮＤゲート６
、ＯＲゲート７、インバータ８は分類手段２として機能
する。即ら、ＡＮＤゲート６はＲｌＧ、Ｂが０゛′のと
きのみＲＯ，Ｇｏ、ＢＯを出力し、ＯＲゲート７はＲ，
Ｇ、Ｂが１″のとぎのみＲＯ，Ｇｏ、ＢＯを出力する。

従ってＯＲゲート７の出力は第１群のメモリデータに相
当し、ＡＮＤゲート６の出力は第２群のメモリデータに
相当する。また、ＡＮＤゲート１０は第１の論理手段３
、ＮＯＲゲート９は第２の論理手段４として機能し、そ
れぞれＸおよびＹを出力する。出力Ｘが式（１）に従い
、出力Ｙが式（３）に従つ−Ｃいることが容易に理解で
きよう。一方、ＡＮＤゲート１１およびＯＲゲート１２
は、判定手段５として機能する。即ち、ＡＮＤゲート１
１は式（５）に従ってＸとＹとのＡＮＤをとり、Ｚを出
力する。

このようにしてＢ　１．ＴＯ〜Ｂ　Ｉ　Ｔ　（ｎ−１）
からｚＯ〜Ｚ（ｎ−１）が得られ、ＯＲゲート１２でそ
の論理和がとられる。従ってＯＲゲート１２の出力Ｊ　
Ｕ　Ｄ　Ｇ　Ｅ　ハ、２Ｏ−Ｚ（ｎ−１）（７）うち１
つでも１”があれば“１”となり、指定色画素の存在を
示すことになる。

第１図に示す回路を用いれば、以上のようにして第５図
のステップ８１〜Ｓ３までの手順をハードウェアによっ
て行なうことができる。なお、指定色画素が存在した場
合、ステップＳ５においてビットシフトによる画素位置
検出を行なうが、このステップ＄５の手順もハードウェ
アによって行なうようにしてもよい。これは第１図の回
路でＺＯ〜Ｚ　（ｎ−１）なる出力をシフトレジスタに
入れ、このシフトレジスタによりシフト動作を行なうよ
うにすれば容易に実現できる。

従来のソフトウェア処理を行なう装置では、第５図のス
テップ８１〜Ｓ３までを行なうのに、ＣＰＵのクロック
サイクルで数１０クロック分だけ必要となり、演算時間
としては数１０μｓｅｃ程度かかっていた。ところが第
１図に示す回路を用いれば、同じ処理を４段の論理ゲー
トを１回通すだけで行なうことかでき、演昨時間として
は１０ｎ　ｓｅｃ以下とすることができ、演暮時間の大
幅な短縮化を図ることができる。

なお、上述の実施例では基準色としてＲ，Ｇ。

Ｂの３色を用いた例について示したが、本発明はこの３
色を用いる場合に限定されるものでないことは勿論であ
る。基準色が４色以上の場合にも全く同様に本発明を適
用することができる。また、第１図に示す具体的回路構
成は、一実施例として掲げたものであって、同様の論理
構成をハードウェアで実現できるものであればどのよう
な論理回路を用いてもかまわない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、画像処理装置において、二次元画像を
基準色ごとに分解して記憶するメモリ手段と、この記憶
データを検索すべき指定色に！ｉｔづいて２群に分ける
分類手段と、分類したそれぞれに対し所定の論理演鋒を
／ＩＩ！ｉず第１および第２の論理学段と、これら論理
手段の出力に基づいて指定色の有無を判定する判定手段
と、を設けるようにしたため、境界線等の所定の画素位
置の検出を短時間で行なうことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像処理装置の一実施例の回路図
、第２図は本発明に係る画像処理装置の一実施例の基本
構成を示すブロック図、第３図は第２図に示す装置の動
作説明図、第４図は境界線位置を求める一般的な方法の
概念図、第５図は境界線位置を求める一般的な方法の手
順を示す流れ図である。 １・・・メモリ手段、２・・・分類手段、３・・・第１
の論理手段、４・・・第２の論理手段、５・・・判定手
段、６・・・ＡＮＤゲート、７・・・ＯＲゲート、８・
・・インバータ、９・・・ＮＯＲゲート、１０・・・Ａ
ＮＤゲート、１１・・・ＡＮＤゲート、１２・・−ＯＲ
ゲート、８１〜Ｓ５・・・流れ図の各ステップ。 躬２閏 佑３図 躬４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）二次元画像を形成する各画素をｍ色（ｍは自然数）
   の基準色に分解し、前記基準色ごとの画素データを記憶
   するｍ個のメモリ手段と、 ｂ）検索すべき指定色に基づいて前記ｍ個のメモリ手段
   を、前記指定色を構成する基準色についてのメモリ手段
   から成る第１群と、それ以外のメモリ手段から成る第２
   群と、に分類する分類手段と、 ｃ）前記第１群に属するメモリ手段が２以上ある場合に
   は、前記第１群に属する各メモリ手段の検索対象となる
   アドレス位置から、それぞれ所定のｎビット（ｎは自然
   数）のデータを取出し、対応するビット間での論理積演
   算を行なってその結果のデータを出力し、 前記第１群に属するメモリ手段が１つのみの場合には、
   この１つのみのメモリ手段の前記検索対象となるアドレ
   ス位置からｎビットのデータをそのまま出力し、 前記第１群に属するメモリ手段か無い場合には、ｎビッ
   トの論理“１”のデータを出力する第１の論理手段と、 ｄ）前記第２群に属するメモリ手段が２以上ある場合に
   は、前記第２群に属する各メモリ手段の前記検索対象と
   なるアドレス位置から、それぞれｎビットのデータを取
   出し、対応するビット間での論理和演算を行なってその
   結果の否定論理データを出力し、 前記第２群に属するメモリ手段が１つのみの場合には、
   この１つのみのメモリ手段の前記検索対象となるアドレ
   ス位置からｎビットのデータの否定論理データを出力し
   、 前記第２群に属するメモリ手段が無い場合には、ｎビッ
   トの論理“１”のデータを出力する第２の論理手段と、 ｅ）前記第１の論理手段の出力データと、前記第２の論
   理手段の出力データと、の対応するビット間での論理積
   演算を行なって、その結果論理“１”となるビットが存
   在すれば前記検索対象となる領域に前記指定色を有する
   画素が存在すると判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする画像処理装置。