JPS6319086A - 粒子数計数方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物体断面または投影面の２値画像の情報に基づ
き、その立体的構造を解析または検査する場合等に用い
られる粒子（連結図形）数の計数方法に関する。

〔従来技術〕

２値画像に含まれる粒子の数を計数する方法としては、
連結する図形画素を１点へ縮退する方法（トポロジ保存
の縮退操作）が知られている。第９図は２値画像の一部
を示す模式図であり、図中大枠で囲まれる３個の粒子（
連結図形）（Ｘ）。

（ｙ）、　　（ｚ）が存在する。ここで、粒子（連結図
形）とは図形を表す画素の連結にて構成されるものをい
う。そして粒子（ｘ）、　　（ｙ）、　　（ｚ）を構成
する図形画素を、図中矢符で示す方向に順次縮退させ、
最終的には各粒子の略中夫の１個の画素である力、キ、
りの画素まで縮退させる（第１０図参照）。次に図形画
素を縮退させた結果、残存した画素数を計数しく第１０
図では力、キ、りの３個）、その計数値を粒子数とする
。

また上述した方法とは別に、２本の隣接する走査線の画
像から回路処理して粒子数を求める方法もある。第１１
図は２値画像の一部を示す模式図であり、図中大枠で囲
まれる３個の粒子（連結図形）（ｓ）、　　（ｔ）、　
　（ｕ）が存在する。また第１２図はこの方法を実施す
るための回路を示す回路図である。まず最上ラインから
順に２値画像を走査してライン走査による画像信号Ａを
得、それを計数器１０ａに入力する。ライン走査の画像
信号Ａはまた遅延器１１に入力され、この遅延器１１か
ら、入力信号より１ライン分遅延した画像信号が得られ
る。

この遅延信号と画像信号Ａと力＜ＡＮＤゲート１２に入
力される。ＡＮＤゲート１２にて両画像信号の論理積が
求められ、その論理積の画像信号Ｂは計数器１０ｂに入
力される。次に計数器１０ａ、　１０ｂは、各ラインに
おける画像信号Ａ、Ｂ夫々の“１”　（ハイレベル）の
部分の個数を計数してその計数値をａｎ＋ｂｌ　　（ｎ
は走査ライン番号）とする。適当なライン数だけ走査し
た後、ａｎの総計からｂｎの総計を減算器１３にて減算
して、その減算値を粒子数とする。

第１１図において最上ラインから第８ライン（つまりｎ
−８）まで走査すれば、画像信号Ａ、Ｂは第１３図の如
くなり、また各ラインの計数値ａ。。

ｂｎは同じく第１３図に示した如くなる。計数値ａｎ、
ｂｎの総計は夫々８，５となるので、粒子数は８−５＝
３となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第１４図は第９図と同じく２値画像の模式図であり、そ
の内部に孔（背景の画素）〔ｈ〕が存在する粒子（Ｗ）
が示されている。ところでこのような孔あき粒子におい
て、上述の如（図形画素を縮退させる方法を施すと、第
１５図に示すように、孔の周縁がループ状に残存してし
まい、１点（１画素）に縮退できず、粒子数を測定出来
ないという不都合があった。

そこで孔を有する粒子については、孔を埋めながら図形
画素を縮退させたり、一部を切断分離してその形状を環
状でない形にさせて図形画素を縮退させる方法がある。

しかし何れにしても縮退処理であって、反復処理なので
実時間処理は不可能であるという問題点があった。また
縮退画像を記憶するために大量のメモリが必要であると
いう問題点があった。

一方、第２の方法では実時間処理は可能であるが、複雑
形状の粒子（例えば孔あき粒子）では、粒子判定におい
て新しく現れた成分か、既存の同一成分かの識別が困難
であるという問題点があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものでありその目
的とするところは、２値画像の各画素を走査しながら各
画素にラベル付けするが、このラベル付けは２値画像を
走査しながら、走査、ラベル付は済の隣接図形のラベル
に基づいて行い、このラベル付けの際に、付けられたラ
ベル毎にそのラベルに隣接する図形画素のラベルを保存
し、次に使用したラベル種類数から２種のラベルの隣接
組数を減じ、その差を粒子数とすることにより、孔を有
する粒子においても複雑な処理を必要とせず、メモリが
小容量で済み、実時間処理が可能である粒子数計数方法
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る粒子数計数方法は図形を表す画素及び背景
を表す画素からなる２値画像のうちの図形を表す画素の
連結にて構成される粒子の数を、図形を表す画素にラベ
ル付けして計数する方法において、前記ラベル付けは、
前記２値画像の各画素を順次走査しながら走査法の隣接
画素のラベルを調べ、隣接画素がラベル付けされている
場合は隣接画素と同一のラベルを付け、ラベル付けされ
ていない場合は未使用ラベルを付けることとし、付けら
れた各ラベル間の隣接関係をラベル単位で保存し、ラベ
ル付けに使用したラベルの種類数と相異なるラベル同士
が隣接する組数との差を計算し、その計算値を粒子数と
することを特徴とする。

〔作用〕

本発明にあっては２値画像を逐次走査して隣接画素のラ
ベルに応して各画素にラベル付けし、付けられたラベル
毎に隣接するラベルを保存し、その保存状態に基づき使
用したラベルの種類数から２種のラベルの隣接組数を減
じる。そうするとその減算値が粒子数となる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき説明する。

第１図は２値画像の一部の模式図であって、図中具い画
素が図形画素、白い画素が背景の画素であり、第１図に
おいては（ａ）、　　（ｂ）。

（ｃ）、　　（ｄ）、　　（ｅ）、（ｆ）の６個の粒子
（連結図形）が存在する。

まず図中各ラインずつ最上ラインから水平方向（左から
右）に逐次走査して図形の画素にラベル付けを行う。最
上ラインは図形がないのでどの画素もラベル付けされな
い。そして各画素はラベル付けが済むと同時に、付けら
れたラベルがラベルバッファに記憶される。第２図は最
上ライン走査終了後の最上ラインのラベルバッファの内
容を示したものである。尚ＦＦはラベル付けされないｉ
！ｉ素のラベルバッファの内容を表しており、最上ライ
ンの画素は何れもラベル付けされないので、第２図に示
すラベルバッファに内容はすべての画素がＦＦとなる。

第３図は画素をラベル付けする際に調べる隣接画素の位
置関係を表した模式図であり、図中オの画素をラベル付
は処理対象の画素とする。走査方向を考慮すれば画素ア
、イ、つ、工は走査が終了してラベル付けが済んでおり
、その付けられたラベルがラベルバッファに記憶される
。

そして画素オが図形であり、近傍の４画素（ア。

イ、つ、工）の何れかについて、図形であってＦＦ以外
のラベルがラベルバッファに記憶されていれば、そのラ
ベルを画素オのラベルとして画素オにラベル付けする。

ここで画素オのラベル付けの際に参照するラベルバッフ
ァの優先画素順位は工。

ア、イ、つの順であり、画素工、ア、イ、つの順に図形
であるかを調べ、図形であればそのラベルバッファの内
容を画素オのラベルとする。一方画素オが図形であって
４画素がすべて背景の画素であれば、未使用の新しいラ
ベルを画素オのラベルとして画素オにラベル付けする。

そして画素オに付けられたラベルをラベルバッファに記
憶する。

画素オが背景の画素であれば画素オにラベル付けは行わ
ない。しかし画素オが背景であって、画素イが図形であ
れば、画素イのラベルバッファの内容を画素オのラベル
バッファの内容として保存する。また画素オが背景であ
って、画素イも背景であれば画素オのラベルバッファの
内容はＦＦとなる。

つまり各画素のラベルはラベル付は処理後の隣接画素の
ラベルとし、無い場合は未使用ラベルとする。そしてラ
ベル付けされた画素について、そのラベルがラベルバッ
ファに記憶され、このラベルバッファに記憶されたラベ
ルを、前述のラベル付けの際の隣接画素のラベルとする
。

尚、ここで画素アが図形、画素上が背景であった場合、
画素アのラベルバッファの内容を画素上のラベルバッフ
ァの内容として保存するので、参照するラベルバッファ
内容が３画素（画素優先順位工、イ、つ）であっても画
素オには画素アと同一のラベルがラベル付けされる。従
って参照するラベルバッファの内容は、実質３画素（画
素イ。

つ、工）で良いことになる。

一方このラベル付は処理に並行してラベルの隣接状態（
既出のどのラベルと隣接しているか）が調べられ、隣接
するラベルがあればその隣接光ラベルが隣接ラベルメモ
リ　（図示セず）に記憶されて保存される。

第４．５図は第１図第７ラインまで走査、ラベル付けを
終了した際のラベルの模式図及び第７ラインのラベルバ
ッファの内容の模式図である。また第６図は第７ライン
まで走査、ラベル付けを終了した際の保存された隣接ラ
ベルメモリの内容を表す模式図である。例えば第４図の
画素すにラベルＣを付ける処理に並行して、既にラベル
付けされた画素シ（ラベルＡ）と隣接していることが調
べられ、第６図に示す如（、ラベルＣの隣接ラベルとし
てラベルＡが隣接ラベルメモリに記憶されて保存される
。

そして第８ライン以降も上述したラベル付は処理及び隣
接ラベル保存処理が各画素を走査する度に併せて行われ
る。第７図は第１図の各画素をすべてラベル付けした状
態を表す模式図であり、第８図は第１図のすべての画素
について走査、うへル付けを終了した際の隣接ラベルメ
モリの内容を表す模式図である。

次に隣接ラベルメモリに保存された内容に基づき粒子数
を計数する。第８図に示される隣接状態によると、まず
使用ラベルの種類数はＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ，１，Ｊ、に、Ｌ、Ｍの１２個であり、
また２種のラベルの隣接組数は（Ａ、Ｃ）。

（Ｃ，Ｄ）、　　（Ｇ、Ｈ）、　　（Ｈ，Ｉ）、　　（
Ｊ、Ｋ）。

（Ｌ、Ｍ）の６組である。よって第１図における粒子数
は１２−６＝６（個）となり、その粒子数を計数できる
。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明では、各画素を走査しながら隣
接画素のラベルを参照して各画素をラベル付けすると共
に各ラベル毎の隣接状態を保存し、その隣接状態に基づ
き（使用ラベルの種類数−隣接ラベル組数）を演算して
粒子数を計数するので、複雑な形状の粒子（例えば孔を
有する粒子）が存在しても、従来方法のような複雑な処
理が不要である。

また大量の画像内容を記憶する必要がなくメモリが小容
量で済む。

更に全画素を一巡だけ走査する時間で粒子数の計数が行
え、その実時間処理が可能である等本発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１．　９．１１．１４図は２値画像の模式図、第２図
は第１図最上ラインのラベルバッファの内容の模式図、
第３図は本発明方法におけるラベル付けを説明するため
の画像の模式図、第４図は第１図第７ラインまでのラベ
ルの模式図、第５図は第１図第７ラインのラベルバッフ
ァの内容の模式図、第６図は第１図第７ライン走査終了
時の隣接ラベルメモリの内容を表す模式図、第７図は第
１図の全画素を走査終了した際のラベルの模式図、第８
図は第１図の全画素を走査終了した際の隣接ラベルメモ
リの内容を表す模式図、第１０．１５図は従来方法にて
粒子を縮退させた画像の模式図、第１２゜１３図は従来
方法の回路図、画像信号図である。 代理人　弁理士　　　河　野　　登　夫扉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、図形を表す画素及び背景を表す画素からなる２値画
   像のうちの図形を表す画素の連結にて構成される粒子の
   数を、図形を表す画素にラベル付けして計数する方法に
   おいて、 前記ラベル付けは、前記２値画像の各画素 を順次走査しながら走査済の隣接画素のラベルを調べ、
   隣接画素がラベル付けされている場合は隣接画素と同一
   のラベルを付け、ラベル付けされていない場合は未使用
   ラベルを付けることとし、付けられた各ラベル間の隣接
   関係をラベル単位で保存し、ラベル付けに使用したラベ
   ルの種類数と相異なるラベル同士が隣接する組数との差
   を計算し、その計算値を粒子数とすることを特徴とする
   粒子数計数方法。