JP2596613B2 - しきい値決定装置 - Google Patents
しきい値決定装置Info
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- JP2596613B2 JP2596613B2 JP1204115A JP20411589A JP2596613B2 JP 2596613 B2 JP2596613 B2 JP 2596613B2 JP 1204115 A JP1204115 A JP 1204115A JP 20411589 A JP20411589 A JP 20411589A JP 2596613 B2 JP2596613 B2 JP 2596613B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、画像内の対象物を背景から分離するため
の代表的な処理である２値化処理に際して、濃淡画像を
２値化するときの最適しきい値を決定する装置に関する
ものである。
の代表的な処理である２値化処理に際して、濃淡画像を
２値化するときの最適しきい値を決定する装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 従来、この種のしきい値の決定に関しては、濃度ヒス
トグラムに基づく方法が一般的であった。しかし、この
方法によれば、対象が小さい画像や低コントラストな画
像などに対して適切なしきい値が決定できないという問
題がある為、しきい値を変えながら２値化したときの各
２値画像から計測した特徴量をもとに、２値化結果の良
否を表わす評価関数を算出した後、しきい値に対する評
価関数の変化状態から判断して最適なしきい値を決定す
る方法によるものが、本発明者により既に提案されてい
る（特願平１−121719号，平成１年５月16日出願）。
トグラムに基づく方法が一般的であった。しかし、この
方法によれば、対象が小さい画像や低コントラストな画
像などに対して適切なしきい値が決定できないという問
題がある為、しきい値を変えながら２値化したときの各
２値画像から計測した特徴量をもとに、２値化結果の良
否を表わす評価関数を算出した後、しきい値に対する評
価関数の変化状態から判断して最適なしきい値を決定す
る方法によるものが、本発明者により既に提案されてい
る（特願平１−121719号，平成１年５月16日出願）。
本発明はこれの改良に関するものであるので、先ず、
前記の先願発明の構成について説明する。例えば、しき
い値Ｔを変えながら２値化したときの各２値画像から、
特徴量として、隣接数（２値画像のある点が‘1'である
とき、その８近傍でこの点に隣接している‘1'の点の
数）の総和Ａ（Ｔ）と‘1'の点の総数，すなわち面積Ｓ
（Ｔ）を求め、評価関数として、Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S
（Ｔ）で定義される平均隣接数を算出し、これを用いて
最適なしきい値を決定するものは、例えば第５図のよう
な構成で実現できる。
前記の先願発明の構成について説明する。例えば、しき
い値Ｔを変えながら２値化したときの各２値画像から、
特徴量として、隣接数（２値画像のある点が‘1'である
とき、その８近傍でこの点に隣接している‘1'の点の
数）の総和Ａ（Ｔ）と‘1'の点の総数，すなわち面積Ｓ
（Ｔ）を求め、評価関数として、Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S
（Ｔ）で定義される平均隣接数を算出し、これを用いて
最適なしきい値を決定するものは、例えば第５図のよう
な構成で実現できる。
図において、（６）はそれぞれのしきい値Ｔに対して
濃淡画像を２値画像に変換するしきい値処理部、（７）
は上記しきい値処理部（６）の出力である２値画像から
前記隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ（Ｔ）を計測する特
徴抽出部、（５）は上記特徴抽出部（７）から得られた
特徴量Ａ（Ｔ）とＳ（Ｔ）をもとに，評価関数である平
均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出し、しきい値Ｔに対する平均隣
接数Ｒ（Ｔ）の変化状態から判断して、最適なしきい値
を決定するしきい値決定部である。
濃淡画像を２値画像に変換するしきい値処理部、（７）
は上記しきい値処理部（６）の出力である２値画像から
前記隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ（Ｔ）を計測する特
徴抽出部、（５）は上記特徴抽出部（７）から得られた
特徴量Ａ（Ｔ）とＳ（Ｔ）をもとに，評価関数である平
均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出し、しきい値Ｔに対する平均隣
接数Ｒ（Ｔ）の変化状態から判断して、最適なしきい値
を決定するしきい値決定部である。
次に動作について説明する。
先ず、変化させるしきい値の下限値T1，上限値T2を定
める。通常は、濃淡画像の濃度の最小値と最大値をそれ
ぞれT1，T2とすればよい。そして、区間［T1，T2］にお
いて、しきい値Ｔを変えながら以下の（Ｉ），（II）の
処理を行なった後、（III）で最適しきい値を決定す
る。
める。通常は、濃淡画像の濃度の最小値と最大値をそれ
ぞれT1，T2とすればよい。そして、区間［T1，T2］にお
いて、しきい値Ｔを変えながら以下の（Ｉ），（II）の
処理を行なった後、（III）で最適しきい値を決定す
る。
（Ｉ）しきい値処理部（６）では、それぞれのしきい値
Ｔに対して濃淡画像を２値化し、‘0'または‘1'の値を
もつ点から成る２値画像を得る。
Ｔに対して濃淡画像を２値化し、‘0'または‘1'の値を
もつ点から成る２値画像を得る。
（II）特徴抽出部（７）では、しきい値処理部（６）の
出力結果である２値画像から、隣接数の総和Ａ（Ｔ）
と、面積Ｓ（Ｔ）を求める。いま、隣接数がｉである
‘1'の点の個数をai（Ｔ），（ｉ＝0,…,8）とすると、
Ａ（Ｔ）及びＳ （Ｔ）は次のように表わされる。
出力結果である２値画像から、隣接数の総和Ａ（Ｔ）
と、面積Ｓ（Ｔ）を求める。いま、隣接数がｉである
‘1'の点の個数をai（Ｔ），（ｉ＝0,…,8）とすると、
Ａ（Ｔ）及びＳ （Ｔ）は次のように表わされる。
（III）しきい値決定部（５）では、特徴抽出部（７）
で求められた隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ（Ｔ）をも
とに、Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S（Ｔ）で定義される平均隣
接数を算出する。
で求められた隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ（Ｔ）をも
とに、Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S（Ｔ）で定義される平均隣
接数を算出する。
最適なしきい値とは、２値画像上の対象領域（‘1'の
連結成分）が「まとまった（ぎざぎざしていない）」領
域として抽出されるしきい値であると考えられ、平均隣
接数Ｒ（Ｔ）は領域のまとまりの良さを表わす評価関数
になっている。すなわち、領域のまとまりが良いこと
は、内部点の比率が高く、境界点の比率が低いことであ
ると考えられる。第６図に示すように、内部点では隣接
数は８であり、境界点では、その近傍の形状に応じて隣
接数は０〜７の値をとるので、内部点の比率が高い（領
域のまとまりが良い）ほど、平均隣接数は高い値を示す
ことになる。一般に、画像中の対象及び背景が第７図の
ような濃度分布をもつ場合、しきい値Ｔに対する平均隣
接数Ｒ（Ｔ）の変化は第８図のようになるので、平均隣
接数が極大となるしきい値を最適しきい値として決定す
る。
連結成分）が「まとまった（ぎざぎざしていない）」領
域として抽出されるしきい値であると考えられ、平均隣
接数Ｒ（Ｔ）は領域のまとまりの良さを表わす評価関数
になっている。すなわち、領域のまとまりが良いこと
は、内部点の比率が高く、境界点の比率が低いことであ
ると考えられる。第６図に示すように、内部点では隣接
数は８であり、境界点では、その近傍の形状に応じて隣
接数は０〜７の値をとるので、内部点の比率が高い（領
域のまとまりが良い）ほど、平均隣接数は高い値を示す
ことになる。一般に、画像中の対象及び背景が第７図の
ような濃度分布をもつ場合、しきい値Ｔに対する平均隣
接数Ｒ（Ｔ）の変化は第８図のようになるので、平均隣
接数が極大となるしきい値を最適しきい値として決定す
る。
［発明が解決しようとする課題］ 従来装置は以上のように構成されているので、変化さ
せる全てのしきい値に対して、実際に２値化して特徴量
（隣接数の総和と面積）を計測しなければならないた
め、変化させるしきい値の数に比例した処理時間が必要
となる。また、リアルタイム処理等の要求により処置時
間を短縮するためには、変化させるしきい値の数（例え
ば256段階で表現された濃淡画像では最悪256個）の同一
回路を並列に配置する必要があり、回路が大規模になる
などの問題点があった。
せる全てのしきい値に対して、実際に２値化して特徴量
（隣接数の総和と面積）を計測しなければならないた
め、変化させるしきい値の数に比例した処理時間が必要
となる。また、リアルタイム処理等の要求により処置時
間を短縮するためには、変化させるしきい値の数（例え
ば256段階で表現された濃淡画像では最悪256個）の同一
回路を並列に配置する必要があり、回路が大規模になる
などの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、変化させるしきい値の数に依存しない処理
量で、実際に２値化しなくても、しきい値決定のための
特徴量が計測できる装置を得ることを目的とする。
れたもので、変化させるしきい値の数に依存しない処理
量で、実際に２値化しなくても、しきい値決定のための
特徴量が計測できる装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るしきい値決定装置は、濃淡画像中の注
目点の画素濃度、および当該注目点を中心画素としてこ
の中心画素に隣接する８つの近傍画素の濃度を抽出する
局所データ抽出部（１）と、前記中心画素に隣接する８
つの近傍画素の濃度の順位１〜８を大きい順に決定し、
かつ前記中心画素に対しては順位０を付与する順位付け
部（２）と、前記順位付け部において決定された各順位
の画素の濃度と前記中心画素の濃度とを比較して小さい
方の濃度値を出力する最小値選択部（３）と、前記濃淡
画像のすべての注目点について、前記最小値選択部の前
記各順位毎の出力値から画素濃度を変数とするヒストグ
ラムを作成するヒストグラム計数部（４）と、前記順位
０のヒストグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画
素濃度がＴ以上である前記中心画素の数の総和Ｓ（Ｔ）
を求めるとともに、前記順位が１から８までの各ヒスト
グラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度がＴ
以上である中心画素に対応した近傍画素のうち画素濃度
がＴ以上である近傍画素の数の総和Ａ（Ｔ）を求めて、
前記Ａ（Ｔ）を前記Ｓ（Ｔ）で除算することにより、前
記濃淡画像を画素濃度Ｔで２値化した時の２値濃度が
‘1'である中心画素に対応した近傍画素のうち２値濃度
が‘1'である画素の数，すなわち隣接数の平均値Ｒ
（Ｔ）を求め、この平均隣接数Ｒ（Ｔ）の濃度Ｔに対す
る変化状態に基づいて２値画像化のしきい値を決定する
しきい値決定部（５）とを備えたものである。
目点の画素濃度、および当該注目点を中心画素としてこ
の中心画素に隣接する８つの近傍画素の濃度を抽出する
局所データ抽出部（１）と、前記中心画素に隣接する８
つの近傍画素の濃度の順位１〜８を大きい順に決定し、
かつ前記中心画素に対しては順位０を付与する順位付け
部（２）と、前記順位付け部において決定された各順位
の画素の濃度と前記中心画素の濃度とを比較して小さい
方の濃度値を出力する最小値選択部（３）と、前記濃淡
画像のすべての注目点について、前記最小値選択部の前
記各順位毎の出力値から画素濃度を変数とするヒストグ
ラムを作成するヒストグラム計数部（４）と、前記順位
０のヒストグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画
素濃度がＴ以上である前記中心画素の数の総和Ｓ（Ｔ）
を求めるとともに、前記順位が１から８までの各ヒスト
グラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度がＴ
以上である中心画素に対応した近傍画素のうち画素濃度
がＴ以上である近傍画素の数の総和Ａ（Ｔ）を求めて、
前記Ａ（Ｔ）を前記Ｓ（Ｔ）で除算することにより、前
記濃淡画像を画素濃度Ｔで２値化した時の２値濃度が
‘1'である中心画素に対応した近傍画素のうち２値濃度
が‘1'である画素の数，すなわち隣接数の平均値Ｒ
（Ｔ）を求め、この平均隣接数Ｒ（Ｔ）の濃度Ｔに対す
る変化状態に基づいて２値画像化のしきい値を決定する
しきい値決定部（５）とを備えたものである。
［作用］ この発明において、まず、局所データ抽出部（１）で
は、濃淡画像中の注目点の画素濃度、および当該注目点
を中心画素としてこの中心画素に隣接する８つの近傍画
素の濃度が抽出される。そして、順位付け部（２）で
は、前記中心画素に隣接する８つの近傍画素について濃
度の順位１〜８を大きい順に付与され、かつ前記中心画
素に対しては順位０が付与される。最小値選択部（３）
は、各順位の画素の濃度と前記中心画素の濃度とを比較
して小さい方の濃度値を出力する。ヒストグラム計数部
（４）は、前記濃淡画像のすべての注目点について、前
記最小値選択部の前記各順位毎の出力値から画素濃度を
変数とするヒストグラムを作成する。
は、濃淡画像中の注目点の画素濃度、および当該注目点
を中心画素としてこの中心画素に隣接する８つの近傍画
素の濃度が抽出される。そして、順位付け部（２）で
は、前記中心画素に隣接する８つの近傍画素について濃
度の順位１〜８を大きい順に付与され、かつ前記中心画
素に対しては順位０が付与される。最小値選択部（３）
は、各順位の画素の濃度と前記中心画素の濃度とを比較
して小さい方の濃度値を出力する。ヒストグラム計数部
（４）は、前記濃淡画像のすべての注目点について、前
記最小値選択部の前記各順位毎の出力値から画素濃度を
変数とするヒストグラムを作成する。
そして、しきい値決定部（５）は、前記順位０のヒス
トグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度が
Ｔ以上である前記中心画素の数の総和Ｓ（Ｔ）を求める
（この総和から、画素濃度がＴ以上である前記中心画素
の数の総和Ｓ（Ｔ）を求める（この総和Ｓ（Ｔ）は面積
に相当する）。また、前記順位が１から８までの各ヒス
トグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度が
Ｔ以上である中心画素に対応した近傍画素のうち画素濃
度がＴ以上である近傍画素の数の総和Ａ（Ｔ）を求め
る。さらに、前記Ａ（Ｔ）を前記Ｓ（Ｔ）で除算するこ
とにより、前記濃淡画像を画素濃度Ｔで２値化した時の
２値濃度が‘1'である中心画素に対応した近傍画素のう
ち２値濃度が‘1'である画素の数，すなわち隣接数の平
均値Ｒ（Ｔ）を求める。つまり、しきい値決定部（５）
では、特徴量の算出にあたって、中心画素の２値濃度が
‘1'であるもののみに着目する。そして、この平均隣接
数Ｒ（Ｔ）の濃度Ｔに対する変化状態に基づいて２値画
像化のしきい値を決定する。
トグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度が
Ｔ以上である前記中心画素の数の総和Ｓ（Ｔ）を求める
（この総和から、画素濃度がＴ以上である前記中心画素
の数の総和Ｓ（Ｔ）を求める（この総和Ｓ（Ｔ）は面積
に相当する）。また、前記順位が１から８までの各ヒス
トグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素濃度が
Ｔ以上である中心画素に対応した近傍画素のうち画素濃
度がＴ以上である近傍画素の数の総和Ａ（Ｔ）を求め
る。さらに、前記Ａ（Ｔ）を前記Ｓ（Ｔ）で除算するこ
とにより、前記濃淡画像を画素濃度Ｔで２値化した時の
２値濃度が‘1'である中心画素に対応した近傍画素のう
ち２値濃度が‘1'である画素の数，すなわち隣接数の平
均値Ｒ（Ｔ）を求める。つまり、しきい値決定部（５）
では、特徴量の算出にあたって、中心画素の２値濃度が
‘1'であるもののみに着目する。そして、この平均隣接
数Ｒ（Ｔ）の濃度Ｔに対する変化状態に基づいて２値画
像化のしきい値を決定する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は実施例の全体構成を示すブロック図であり、
図において、（１）は濃淡画像から注目点の濃度G0と，
その８近傍の点の濃度G1，…，G8を抽出する局所データ
抽出部、（２）は順位信号ｊが０のとき，注目点の濃度
G0を出力Z0とし、順位信号ｊが１〜８のとき、８近傍の
点の濃度G1，…，G8のうち大きい方からｊ番目の値を出
力Zj（ｊ＝1,…,8）とする順位付け部、（３）は順位付
け部（２）の出力Zj（ｊ＝0,…,8）と注目点の濃度G0と
を比較し、小さい方の値Fj（ｊ＝0,…,8）を出力する最
小値選択部、（４）は最小値選択部（３）の出力である
Fj（ｊ＝0,…,8）に対して、その出現頻度を計数するヒ
ストグラム計数部、（５）はヒストグラム計数部（４）
よりFj（ｊ＝0,…,8）に対して得られる９種類のヒスト
グラムから、しきい値Ｔで２値化したときの２値画像に
おける隣接数の総和Ａ（Ｔ）及び面積Ｓ（Ｔ）を求め、
平均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出した後、しきい値Ｔに対する
平均隣接数Ｒ（Ｔ）の変化状態から判断して、最適なし
きい値を決定するしきい値決定部である。
図において、（１）は濃淡画像から注目点の濃度G0と，
その８近傍の点の濃度G1，…，G8を抽出する局所データ
抽出部、（２）は順位信号ｊが０のとき，注目点の濃度
G0を出力Z0とし、順位信号ｊが１〜８のとき、８近傍の
点の濃度G1，…，G8のうち大きい方からｊ番目の値を出
力Zj（ｊ＝1,…,8）とする順位付け部、（３）は順位付
け部（２）の出力Zj（ｊ＝0,…,8）と注目点の濃度G0と
を比較し、小さい方の値Fj（ｊ＝0,…,8）を出力する最
小値選択部、（４）は最小値選択部（３）の出力である
Fj（ｊ＝0,…,8）に対して、その出現頻度を計数するヒ
ストグラム計数部、（５）はヒストグラム計数部（４）
よりFj（ｊ＝0,…,8）に対して得られる９種類のヒスト
グラムから、しきい値Ｔで２値化したときの２値画像に
おける隣接数の総和Ａ（Ｔ）及び面積Ｓ（Ｔ）を求め、
平均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出した後、しきい値Ｔに対する
平均隣接数Ｒ（Ｔ）の変化状態から判断して、最適なし
きい値を決定するしきい値決定部である。
次に動作について説明する。
先ず、局所データ抽出部（１）は、例えば第２図のよ
うに、９個のラッチ（110）と２個のシフトレジスタ（1
20）とから構成され、信号として入力される濃淡画像
（130）から注目点の濃度G0（140）と，その８近傍の点
の濃度G1（151）〜G8（158）を順次抽出していく。
うに、９個のラッチ（110）と２個のシフトレジスタ（1
20）とから構成され、信号として入力される濃淡画像
（130）から注目点の濃度G0（140）と，その８近傍の点
の濃度G1（151）〜G8（158）を順次抽出していく。
次に、順位付け部（２）は、例えば第３図に示すよう
に、順位信号ｊ（240）が１〜８のときに８近傍の点の
濃度G1（151）〜G8（158）の中の大きい方からｊ番目の
値を出力する順位付け回路（210）と、順位信号ｊ（24
0）が０かどうかを判定するゼロ判定回路（220）と、順
位信号ｊ（240）が０のときは注目的の濃度G0（140）
を，順位信号ｊ（240）が１〜８のときは順位付け回路
（210）の出力を選択するセレクタ（230）から構成さ
れ、このセレクタ（230）の出力が順位付け部（２）の
出力Zj（250）となる。
に、順位信号ｊ（240）が１〜８のときに８近傍の点の
濃度G1（151）〜G8（158）の中の大きい方からｊ番目の
値を出力する順位付け回路（210）と、順位信号ｊ（24
0）が０かどうかを判定するゼロ判定回路（220）と、順
位信号ｊ（240）が０のときは注目的の濃度G0（140）
を，順位信号ｊ（240）が１〜８のときは順位付け回路
（210）の出力を選択するセレクタ（230）から構成さ
れ、このセレクタ（230）の出力が順位付け部（２）の
出力Zj（250）となる。
次に、最小値選択部（３）は、順位付け部（２）の出
力Zj（ｊ＝0,…,8）と、局所データ抽出部（１）から送
られてくる注目点の濃度G0とを比較し、小さい方の値Fj
（ｊ＝0,…,8）を出力する。従って、順位信号ｊを０か
ら８まで変えることによって、最小値選択部（３）から
はFj（ｊ＝0,…,8）が出力され、その出現頻度をヒスト
グラム計数部（４）で計数することにより、９種類のヒ
ストグラムが得られることになる。なお、Z0はG0そのも
のであり、F0はZ0とG0の小さい方の値であるから、F0も
G0そのものとなる。すなわち、F0に対するヒストグラム
は通常の濃度ヒストグラムである。
力Zj（ｊ＝0,…,8）と、局所データ抽出部（１）から送
られてくる注目点の濃度G0とを比較し、小さい方の値Fj
（ｊ＝0,…,8）を出力する。従って、順位信号ｊを０か
ら８まで変えることによって、最小値選択部（３）から
はFj（ｊ＝0,…,8）が出力され、その出現頻度をヒスト
グラム計数部（４）で計数することにより、９種類のヒ
ストグラムが得られることになる。なお、Z0はG0そのも
のであり、F0はZ0とG0の小さい方の値であるから、F0も
G0そのものとなる。すなわち、F0に対するヒストグラム
は通常の濃度ヒストグラムである。
いま、Fj（ｊ＝0,…,8）に対するヒストグラム，すな
わちFjが濃度値ｉをとる頻度を、Hj（ｉ），（ｉ＝0,
…,N−1;j＝0,…,8）で表わすことにする。ここに、Ｎ
は濃淡画像を表わす濃度レベルの数（例えば256）であ
る。すると、FjのヒストグラムHj（ｉ）において、濃度
がしきい値Ｔ以上の総数SHj（Ｔ）は で表わされる。このSHj（Ｔ）は、濃淡画像をしきい値
Ｔで２値化したときの２値画像において、隣接数がｊ以
上の注目点の総数を表わしている。なぜなら、Fjは注目
点の８近傍において大きい方からｊ番目の濃度Zjと注目
点の濃度G0との小さい方の値であるから、注目点はFj以
上の濃度値をもち、８近傍においてもFj以上の濃度値を
もつものがｊ個以上存在することは保証される。従っ
て、Fjをしきい値として２値化すれば、注目点は‘1'
に,8近傍のうちｊ個以上は‘1'に２値化されるので、こ
の注目点は隣接数がｊ以上になるわけである。
わちFjが濃度値ｉをとる頻度を、Hj（ｉ），（ｉ＝0,
…,N−1;j＝0,…,8）で表わすことにする。ここに、Ｎ
は濃淡画像を表わす濃度レベルの数（例えば256）であ
る。すると、FjのヒストグラムHj（ｉ）において、濃度
がしきい値Ｔ以上の総数SHj（Ｔ）は で表わされる。このSHj（Ｔ）は、濃淡画像をしきい値
Ｔで２値化したときの２値画像において、隣接数がｊ以
上の注目点の総数を表わしている。なぜなら、Fjは注目
点の８近傍において大きい方からｊ番目の濃度Zjと注目
点の濃度G0との小さい方の値であるから、注目点はFj以
上の濃度値をもち、８近傍においてもFj以上の濃度値を
もつものがｊ個以上存在することは保証される。従っ
て、Fjをしきい値として２値化すれば、注目点は‘1'
に,8近傍のうちｊ個以上は‘1'に２値化されるので、こ
の注目点は隣接数がｊ以上になるわけである。
このように、SHj（Ｔ）が、濃淡画像をしきい値Ｔで
２値化したときの２値画像において、隣接数がｊ以上の
注目点の総数を表わしているという性質を用いると、隣
接数がｉである注目点の個数をaiとして SH0（Ｔ）＝a0＋a1＋a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8
（４） SH1（Ｔ）＝a1＋a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （５） SH2（Ｔ）＝a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （６） SH3（Ｔ）＝a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （７） SH4（Ｔ）＝a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （８） SH5（Ｔ）＝a5＋a6＋a7＋a8 （９） SH6（Ｔ）＝a6＋a7＋a8 （10） SH7（Ｔ）＝a7＋a8 （11） SH8（Ｔ）＝a8 （12） が成立する。上記（５）〜（12）式の両辺をそれぞれ全
部加えると、 となり、（１）式と（13）式の右辺は同じであるので、 が成立する。
２値化したときの２値画像において、隣接数がｊ以上の
注目点の総数を表わしているという性質を用いると、隣
接数がｉである注目点の個数をaiとして SH0（Ｔ）＝a0＋a1＋a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8
（４） SH1（Ｔ）＝a1＋a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （５） SH2（Ｔ）＝a2＋a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （６） SH3（Ｔ）＝a3＋a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （７） SH4（Ｔ）＝a4＋a5＋a6＋a7＋a8 （８） SH5（Ｔ）＝a5＋a6＋a7＋a8 （９） SH6（Ｔ）＝a6＋a7＋a8 （10） SH7（Ｔ）＝a7＋a8 （11） SH8（Ｔ）＝a8 （12） が成立する。上記（５）〜（12）式の両辺をそれぞれ全
部加えると、 となり、（１）式と（13）式の右辺は同じであるので、 が成立する。
また、（２）式と（４）式の右辺も同じであるので、 Ｓ（Ｔ）＝SH0（Ｔ） （15） が成立する。つまり、隣接数の総和Ａ（Ｔ）及び面積Ｓ
（Ｔ）は、FjのヒストグラムHj（ｉ）から得られること
がわかる。
（Ｔ）は、FjのヒストグラムHj（ｉ）から得られること
がわかる。
しきい値決定部（５）では、ヒストグラム計数部
（４）から得られる９種類のヒストグラムHj（ｉ），
（ｉ＝0,…,N−1;J＝O,…,8）をもとに、しきい値Ｔを
変えながら（14），（15）式によりＡ（Ｔ）,S（Ｔ）を
求め、平均隣接数Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S（Ｔ）を算出す
る。その後、しきい値Ｔに対する平均隣接数Ｒ（Ｔ）の
変化状態から判断して、最適なしきい値を決定する。
（４）から得られる９種類のヒストグラムHj（ｉ），
（ｉ＝0,…,N−1;J＝O,…,8）をもとに、しきい値Ｔを
変えながら（14），（15）式によりＡ（Ｔ）,S（Ｔ）を
求め、平均隣接数Ｒ（Ｔ）＝Ａ（Ｔ）/S（Ｔ）を算出す
る。その後、しきい値Ｔに対する平均隣接数Ｒ（Ｔ）の
変化状態から判断して、最適なしきい値を決定する。
なお、上記実施例では、Fj（ｊ＝0,…,8）のヒストグ
ラムを順位信号ｊを０から８まで変えながら計数する場
合について説明したが、第４図に示すように、順位付け
部（２），最小値選択部（３）及びヒストグラム計数部
（４）から成る点線で囲まれた部分を９個並列に配置
し、各順位付け部（２）に０〜８の順位信号をそれぞれ
与えることによって、Fj（ｊ＝0,…,8）に対する９種類
のヒストグラムが同時に得られるようにすることもでき
る。このように、変化させるしきい値の数Ｎだけの並列
回路を必要とせず、Ｎ》９のとき，小規模な回路で、リ
アルタイム処理が容易に実現できる。
ラムを順位信号ｊを０から８まで変えながら計数する場
合について説明したが、第４図に示すように、順位付け
部（２），最小値選択部（３）及びヒストグラム計数部
（４）から成る点線で囲まれた部分を９個並列に配置
し、各順位付け部（２）に０〜８の順位信号をそれぞれ
与えることによって、Fj（ｊ＝0,…,8）に対する９種類
のヒストグラムが同時に得られるようにすることもでき
る。このように、変化させるしきい値の数Ｎだけの並列
回路を必要とせず、Ｎ》９のとき，小規模な回路で、リ
アルタイム処理が容易に実現できる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、抽出部により濃淡
画面から抽出された３×３領域の濃度値に対して、順位
付け部と選択部において０〜８までの順位付けされた値
を出力し、その出現頻度を計数部により計数して得られ
る９種類のヒストグラムから隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面
積Ｓ（Ｔ）を求めて平均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出するよう
にしたので、従来例で、変化させる全てのしきい値に対
して実際に２値化して，隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ
（Ｔ）を求める場合のように、変化させるしきい値の数
（例えば256段階）に比例した処理時間を必要とせず、
順位信号を０から８まで変えたときの９種類のヒストグ
ラムを得るための９回分の演算で済み、処理時間が大幅
に短縮できる効果がある。
画面から抽出された３×３領域の濃度値に対して、順位
付け部と選択部において０〜８までの順位付けされた値
を出力し、その出現頻度を計数部により計数して得られ
る９種類のヒストグラムから隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面
積Ｓ（Ｔ）を求めて平均隣接数Ｒ（Ｔ）を算出するよう
にしたので、従来例で、変化させる全てのしきい値に対
して実際に２値化して，隣接数の総和Ａ（Ｔ）と面積Ｓ
（Ｔ）を求める場合のように、変化させるしきい値の数
（例えば256段階）に比例した処理時間を必要とせず、
順位信号を０から８まで変えたときの９種類のヒストグ
ラムを得るための９回分の演算で済み、処理時間が大幅
に短縮できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第２図は実施例における局所データ抽出部を示す詳
細構成図、第３図は実施例における順位付け部を示す詳
細構成図、第４図はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク構成図、第５図は従来例を示すブロック構成図、第６
図は隣接数の説明図、第７図，第８図はしきい値に対す
る平均隣接数の変化の様子を示す説明図である。 （１）は局所データ抽出部、（２）は順位付け部、
（３）は最小値選択部、（４）はヒストグラム計数部、
（５）はしきい値決定部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第２図は実施例における局所データ抽出部を示す詳
細構成図、第３図は実施例における順位付け部を示す詳
細構成図、第４図はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク構成図、第５図は従来例を示すブロック構成図、第６
図は隣接数の説明図、第７図，第８図はしきい値に対す
る平均隣接数の変化の様子を示す説明図である。 （１）は局所データ抽出部、（２）は順位付け部、
（３）は最小値選択部、（４）はヒストグラム計数部、
（５）はしきい値決定部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】濃淡画像を２値画像化するためのしきい値
を決定するしきい値決定装置において、 濃淡画像中の注目点の画素濃度、および当該注目点を中
心画素としてこの中心画素に隣接する８つの近傍画素の
濃度を抽出する局所データ抽出部と、 前記中心画素に隣接する８つの近傍画素の濃度の順位１
〜８を大きい順に決定し、かつ前記中心画素に対しては
順位０を付与する順位付け部と、 前記順位付け部において決定された各順位の画素の濃度
と前記中心画素の濃度とを比較して小さい方の濃度値を
出力する最小値選択部と、 前記濃淡画像のすべての注目点について、前記最小値選
択部の前記各順位毎の出力値から画素濃度を変数とする
ヒストグラムを作成するヒストグラム計数部と、 前記順位０のヒストグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和
から、画素濃度がＴ以上である前記中心画素の数の総和
Ｓ（Ｔ）を求めるとともに、前記順位が１から８までの
各ヒストグラムの特定画素濃度Ｔ以上の総和から、画素
濃度がＴ以上である中心画素に対応した近傍画素のうち
画素濃度がＴ以上である近傍画素の数の総和Ａ（Ｔ）を
求めて、前記Ａ（Ｔ）を前記Ｓ（Ｔ）で除算することに
より、前記濃淡画像を画素濃度Ｔで２値化した時の２値
濃度が‘1'である中心画素に対応した近傍画素のうち２
値濃度が‘1'である画素の数，すなわち隣接数の平均値
Ｒ（Ｔ）を求め、この平均隣接数Ｒ（Ｔ）の濃度Ｔに対
する変化状態に基づいて２値画像化のしきい値を決定す
るしきい値決定部とを備えたことを特徴とするしきい値
決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204115A JP2596613B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | しきい値決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204115A JP2596613B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | しきい値決定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368084A JPH0368084A (ja) | 1991-03-25 |
| JP2596613B2 true JP2596613B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=16485063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1204115A Expired - Fee Related JP2596613B2 (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | しきい値決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596613B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH087785B2 (ja) * | 1989-05-16 | 1996-01-29 | 松下電器産業株式会社 | ２値化処理装置 |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP1204115A patent/JP2596613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368084A (ja) | 1991-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |