JPS63201880A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPS63201880A
JPS63201880A JP62033344A JP3334487A JPS63201880A JP S63201880 A JPS63201880 A JP S63201880A JP 62033344 A JP62033344 A JP 62033344A JP 3334487 A JP3334487 A JP 3334487A JP S63201880 A JPS63201880 A JP S63201880A
Authority
JP
Japan
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image
address
contour
pixel
contour pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP62033344A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Takenaga
寛 武長
Yoshiki Kobayashi
芳樹 小林
Yoshiyuki Okuyama
奥山 良幸
Kazuyoshi Asada
浅田 和佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to CA000558989A priority patent/CA1323092C/en
Priority to EP88301299A priority patent/EP0281271B1/en
Priority to DE3855690T priority patent/DE3855690T2/de
Publication of JPS63201880A publication Critical patent/JPS63201880A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/12Edge-based segmentation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/28Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving image processing hardware

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

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、画像処理装置に係り、特に、画像の輪郭線追
跡を高速に実行するのに好適な画像処理装置に関する。
〔従来の技術〕
画像認識において、パターンの形状に関する特徴を抽出
する場合の基本的処理の一つに輪郭追跡がある。これは
、入力された画像に対して物体と背景との境界を指定さ
れた連結数(4あるいは8連結)に従ってたどってゆく
処理である。例えば、第8図(a)に示す2値画像を用
いて輪郭追跡処理を説明する。第8図(a)で斜線部が
物体′1′、他は背景′0′を表わしている。まず追跡
開始するスタート画素を検出する必要がある。通常は画
面の左上端(0,0)から水平方向にかつ垂直方向に上
から下へ、物体が検出されるまで捜す。第8図(a)の
場合、まず画面Boが物体として検出されるが、Boの
周囲には11′の画素がないため、ノイズとして除去す
る。次に検出される物体は画素B1であり、B1の周囲
には11″の画素があるので次に輪郭追跡の処理に進む
。そして、画素B1に接続されていてかつ背景との境界
となる′1′の画素を周囲近傍の画素の値をサーチしく
2) ながら、例えば時計方向に8連結でたどっていくと輪郭
として下記が抽出できる。
B1→B2→B3→B4→B5→B6→B7→Bδ→B
9→B1o−+B11そして、その結果として輪郭画素
のアドレスあるいはB1→132.B2→Ba、 B3
→B4などのように輪郭画素のアドレス変化を第4図に
示す方向コードで求める。この結果を第8図(b)に示
す。
従来のこの種の装置としてはマイクロコンピュータと画
像メモリを用いて、ソフトウェアで実現していた。その
ため、現在の輪郭画素から次の輪郭画素を検出するため
に周囲近傍画素をアクセスする際に必要な画素アドレス
計算及び輪郭画素アドレスの変化から方向コートを求め
る計算がソフトウェア処理となるため、輪郭追跡の高速
化の阻害要因となっていた。これを改良したものとして
、特開昭61−36879号公報、特開昭61−406
83号公報に記載のように輪郭画素と次の輪郭画素のア
ドレスの変化分又は輪郭画素アドレスをハードウェアで
求めるものがある。しかし、この方法では、アドレス演
算の高速化は図れるが、線1]1の物体の輪郭追跡につ
いては配慮されていなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、軸郭画素と次の輪郭画素のアドレスの
変化分をハードウェアで求めるための前処理としてノイ
ズ除去の処理が必要であった。そのため、線巾1の物体
は除去されてしまうため、細線化画像の輪郭追跡は困難
という問題があった。
更に、輪郭追跡を行うマスクの形状が3×3であり、こ
れを自由に変えることは困難という問題もあった。
本発明の目的は、これらの問題点を取り除き、簡単な構
成で、かつ、高速に輪郭線追跡が実現できる装置を提供
することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、画像メモリアドレス演算に関
して下記の3つのモードを設け、また、画像メモリアド
レス演算部を加算器とレジスタで構成することによりマ
スクサイズをレジスタに設定する値に従ってプログラマ
ブルに変化できるようにした。
(1) Traceモード・・・次の輪郭画像アドレス
への遷移。
(2)DIRRD モード・・・方向コードのリード。
(3)IMACCモード・・・輪郭画素を中心に周囲近
傍のアドレスを指定された連結数に従って演算。
(1)〜(3)のモードに従って、方向コードの演算も
実行するようにした。
〔作用〕
画像メモリアドレスを演算する画像アドレス演算部は、
上記3つの演算モードに従って次のように動作する。ま
ず、(1)のTraceモードでは、現在の輪郭画素か
ら(3)のIMACCモードで検索した次の輪郭画素の
アドレスへ遷移させる。(2)のDIRRDモードでは
、輪郭画素の近傍をアクセスするための開始アドレスへ
遷移する。(3)のIMACCモードは、次の輪郭画素
を検索するために、近傍画素を巡回アクセスするための
アドレス演算を行う。
また、方向コード演算部も(1)〜(3)の演算モード
によって演算される画像アドレスの変化に従って方向コ
ードを計算する。
これらによって、システムプロセッサは画像データの読
出しと後述する若干の判定を行うだけでよいため、シス
テムプロセッサの負担は著しく軽減され、輪郭線追跡の
高速化が図れる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。第1
図は、本発明の画像輪郭線追跡装置を、第2図は本発明
の画像輪郭線追跡装置を用いた画像処理システムの構成
を示したものである。
第1図で、画像輪郭線追跡装置1は、入力画像を記憶し
た画像メモリに対してシステムプロセッサ2がアクセス
するアドレスを演算する画像アドレス演算部100と現
輪郭画素と次輪郭画素との間の方向コードを求める方向
コード演算部200及び前記(1)〜(3)のモードに
対する要求信号401〜403を受けて画像アドレス演
算部100、方向コード演算部200を制御する演算制
御部300とで構成される。
また、第2図の画像処理システムは、システムプロセッ
サ22画像輪郭線追跡装置1及び画像メモリ3で構成さ
れる。
まず、本画像輪郭線追跡装置1を用いた輪郭追跡ロジッ
クを第3図で説明する。第3図は、4連結と8連結の場
合の画像アドレスの遷移と出力方向コードを示したもの
である。同図で、左端上側の図の意味は、前注目画素(
前輪郭画素)・に対して破線の矢印で示す近傍サーチ(
(3)のIMACCモードによるアクセス)で注目画素
(現輪郭画素)◎を検索したことを表わしており、その
ときOから◎への方向コードは4であることを示してい
る。
そして、・から◎に中心を移し次の輪郭画素を検−チ開
始点として近傍サーチ((3)のIMACCモードによ
るアクセス)を行う。次輪郭画素が見つかれば、◎から
次輪郭画素へ中心を移し、上述の動作を繰り返す。
同図かられかるように、前述したTraceモード(1
)−’DIRRDモーF(2)、IMACCモート(3
)はそれぞれ→、二仝、→の矢印に沿ったアドレス遷移
を示している。
ここで、方向コードは第4図に示す向きを指す。
また、同図にはIMACCモード(巡回アクセスモード
)のときのアドレス変化を()内に方向コードα、β、
γ、δで記しである。したがって、これから(1)〜(
3)のアドレス演算は全て方向コードで求められること
がわかる。本発明の画像軸郭線追跡装置においてもこの
方法によってアドレスを計算することにした。
これを実現する画像アドレス演算部100の構成例を第
6図に示す。同図は画像メモリに対するXアドレス(X
A)発生部とYアドレス(YA)発部に大きくわけられ
、加算器1,2 101゜102;軸郭追跡開始アドレ
スレジスタXS。
YS、103,108;方向コードの内X方向及びY方
向の中心画素に対する変位成分を表わすα。
β、γ、δレジスタ104,105,109゜110;
現輪郭画素の座標を保持するXT、YTレジスタ106
,111;巡回アクセス(IMACCモード)時の画像
メモリアドレスを保持するXADR。
YADRレジスタ107,112;輪郭追跡開始アドレ
スレジスタXS、YS、103,108と現輪郭画素ア
ドレスを保持するレジスタXT、YT106.111及
び巡回アクセス時のアドレスを保持するレジスタXAD
R,YADR107゜112の内いずれか1つを演算制
御部300からの制御信号410に従って選択して加算
器1、並び2 101.102のA入力に供給する選択
器1゜3  (SELL、3)113,115;αレジ
スタ104、γレジスタ105及び零、βレジスタ10
9、δレジスタ110及び零のいずれか1つを選択して
加算器1並び2のB入力に供給する選択器2.4 (S
EL2,4)114−.116;XSレジスタ103.
YSレジスタ108の内容とXTレジタス106.YT
レジタス111の内容の一致を検出する比較器1.2 
(COMPI、2)117.118;比較器1,2 1
17.118が両方一致したことを検出するAND回路
119及び演算制御部300からの制御信号409と方
向コード演算部200から信号線408を介して供給さ
れる方向コードに基づいて選択器2,4(SEL2.4
)114,116を制御するデコーダ120から構成さ
れる。第6図中トこは示していないが、xs、ys、α
、β、γ、δの各レジスタにはシステムプロセッサ2か
らプログラマブルにデータ設定ができ、少なくともXT
、YTレジタスの内容並びにAND回路119の出力5
TARTは読も出し可能であるまた、第6図に演算制御
部300の回路例とその動作タイミングチャートを示す
・同図の演算制御部300はシステムプロセッサからの
Traceモード、DIRRDモード及びIMACCモ
ードの要求を受けて制御信号409,410,412〜
4]、5を発生する回路である。信号線410を介して
供給する制御信号So 、Slは第6図の選択器1.2
(SELl、2)113,115を制御する信号であり
、下表の論理を持つ。
したがって、Traceモード要求があると演算制御部
300は信号4!4.10を介して制御信号(Si 、
So )= (0,1)を供給するとともにXT、YT
、XADR,YADRレジスタへのストローブ信号を信
号線412〜415を介して第6図の画像アドレス演算
部100に供給する。
DIRRDモード要求時は9選択1.3(SELL、3
)113.115がXT、YTレジタスを選択するよう
に制御信号(Si、So )を(0,1)とし、今度は
XADR,YADRレジスタのみに演算結果をセットす
るようストローブ信号414,415を発生する。また
、IMACCモード要求時は、選択器1.3 (SEL
L、3)113,115がXADR,YADRレジスタ
を選択するように(Si、So )を与え、XADR,
YADRレジスタへのストローブ信号414,415を
発生する。一方、画像アドレス演算部100は、信号線
410,412〜415を受けると選択器1゜2 (S
ELL、2)113,114で選択されたレジスタ内容
と方向コード演算部200からの方向コード408をデ
コードして得られた制御信号121.122に従って選
択された係数(α、β。
γ、δ)とを加算器1.2 (101,102)で演算
してXT、YT、XADR,YADRL/ジスタにセタ
スする。
また、信号線500を介して与えられる5TARTは輪
郭追跡開始アドレスxs、ys (xs、ysレジタス
に設定)をXT、YT、XADR。
YADRレジスタにセットするモードである。この場合
は、加算器1,2のB入力をI O+ とするようにデ
コーダを制御する。
ここで、係数レジスタα、β、γ、δは第4図中に示す
ように0.2,4..6方向の画像アドレスの変化分を
格納するレジスタである。例えば。
α、β、γ、δのレジスタに第4図に示す値、すなわち
、α=1.β=−1.γ=−1.δ=1を設定すること
により3×3のマスクを用いた輪郭追跡が実現できる。
また、これらの値を変化させることで、任意形状のマス
ク(例えば5X5,3X5,3X7)による粗い輪郭追
跡が実現でき、一様なパターンにおいては輪郭追跡の高
速化を図ることができる。
一方、方向コード演算部200の構成を第7図に示す、
同図は、加算器3 201.システムプロセッサ2から
の信号線405と加算器3201の出力を選択する5E
L202.方向コードレジスタDIR203及び信号線
401,402゜403を介して供給されるアドレス演
算モードより加算32o1 のA入力データを作成する
エンコーダ204から構成される。
本回路の動作は、第3図で述べたように現輪郭画素と周
囲近傍画素との間で方向コードを計算するもので、これ
もTrace、 D I RRD 、 IMACCモー
ドにによって加算係数を変化させる。例えば、第3図で
4連結の場合の左端の状態を考える。
IMACCモードすなわち近傍サーチ(→)の時は画素
■から画素a、画素すのようにたどってゆく。
したがって、方向コードとしては現方向コードに−2を
加算していけばよい。すなわち、画素■に対する方向は
6であるので、画素aアクセス時には6−2=4が方向
コードとなり、画素bアクセス時は4−2=2が方向コ
ードとなる。また、Traceモード(→)時は、現方
向コードにl Ojを加算すればよい。上述で画素aが
次の輪郭画素とすると画素aアクセス時には方向コード
は既に4となっているためである。最後に、D I R
RDモード(皿中)時は、現方向コードに2を加算すれ
ばよい。これは、時計方向に輪郭をたどっていく場合は
進行方向に対して90’左側からサースするのがよいと
いう売却のアルゴリズムによっている。
また、8連結の場合には、IMACCモード時は−1を
、Traceモード時は10 J を、DIRRDモー
ドには1を加算してゆけばよい。
以上は、第3図に示すように時計方向に輪郭を追跡して
いく場合であるが、反時計方向の追跡の場合でも上述と
同様に考えて係数を容易に求めることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、画像メモリのアドレス演算及び方向コ
ード演算を高速に実行することができるためシステムプ
ロセッサの負荷を軽くでき、輪郭追跡の高速化を実現で
きる。また、画像アドレス演算部を汎用性のある加算器
とレジスタとで構成したので、輪郭追跡用のマスクサイ
ズを任意にとることができ、粗い輪郭追跡を実現できる
効果もある。当然のことながら、入力画像に対して線巾
などの制限も加える必要はない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例、第2図は本発明を用いた画
像処理システム、第3図は本発明の輪郭追跡装置の動作
ロジック例を示した図、第4図は画像アドレス遷移方向
と方向コードとの関係を示す図、第5図は画像アドレス
演算部の一構成例を示す図、第6図は演算制御部の一構
成例を示す図、第7図は方向コード演算部の一構成例、
第8図は入力画像例と輪郭座標及び方向コードを求めた
図である。 1・・画像軸郭追跡装置、100・・・画像アドレス演
算部、200・・方向コード演算部、101゜102・
・・加算器、103,108・・・輪郭追跡開始アドレ
スを設定するレジスタ、104,105゜109.11
0・・・輪郭追跡マスク中心からX、 Yアドレスの変
位を設定するレジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、画像メモリに記憶した入力画像に対してシステムプ
    ロセッサがアクセスすべき画像データのアドレスを演算
    する画像アドレス演算部と、前記画像アドレス演算部か
    らの画像メモリアドレスの遷移を画面上で方向としてコ
    ード化する方向コード演算部と、システムプロセッサか
    らの次輪郭画素検出のための現輪郭画素の近傍アクセス
    要求、現輪郭画素アドレスから次の輪郭画素アドレスへ
    の遷移要求、並びに前記近傍アクセを行う際の開始点へ
    の遷移要求に従って前記画像アドレス演算部の制御を行
    う演算制御部とを備えたことを特徴とする画像処理装置
JP62033344A 1987-02-18 1987-02-18 画像処理装置 Pending JPS63201880A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62033344A JPS63201880A (ja) 1987-02-18 1987-02-18 画像処理装置
CA000558989A CA1323092C (en) 1987-02-18 1988-02-16 Image processing method and apparatus
EP88301299A EP0281271B1 (en) 1987-02-18 1988-02-17 Image processing method and apparatus
DE3855690T DE3855690T2 (de) 1987-02-18 1988-02-17 Bildverarbeitungsverfahren und -gerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62033344A JPS63201880A (ja) 1987-02-18 1987-02-18 画像処理装置

Publications (1)

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JPS63201880A true JPS63201880A (ja) 1988-08-19

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ID=12383948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62033344A Pending JPS63201880A (ja) 1987-02-18 1987-02-18 画像処理装置

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EP (1) EP0281271B1 (ja)
JP (1) JPS63201880A (ja)
CA (1) CA1323092C (ja)
DE (1) DE3855690T2 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0281271A3 (en) 1990-06-20
EP0281271B1 (en) 1996-12-04
DE3855690D1 (de) 1997-01-16
EP0281271A2 (en) 1988-09-07
CA1323092C (en) 1993-10-12
DE3855690T2 (de) 1997-06-12

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