JPS5955583A - 輪郭線図形認識方式 - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は複数物体の２値化画像から抽出した輪郭線図形
を構成する多数の閉ループに対して物体の外周を表わす
閉ループ（外部ループという）と、物体の穴を表わす閉
ループ（内部ループという）とを区別し、前記内部ルー
プがどの外部ループによまれているかを判断する内外部
識別手段を有する輪郭線図形認識方式に関するものであ
る。

（２）従来技術と問題点 第１図（α）、　（ｂ）は輪郭線図形の説明図である。

同図（ｃＬ）に示す複数物体Ａ、　Ｂ、　Ｃの２値画像
を、同図（ｂ）の輪郭線図形として表わす場合、図に示
す×印を始点として矢印のように閉ループを追跡してル
ープ１〜６を抽出する。この場付、穴情報も外周情報も
同様に１つの閉ループとして抽出されてしまうため、各
閉ループ間の関係を明らかにすることが重要な問題とな
る。

従来、この問題を解決する代表的な２方式として、（イ
）２皿化画慮に戻って判断する方式。

（ロ）閉ループの内部点から水平一方向に定食して、他
の閉ループとの交差回ｌｃ１．を調べて、その１１１に
よって判断する方式。

とがある。

第２図（α）〜＜Ｃ）は上記（イ）の方式の説明図であ
る。

その原理は２１直化画像で輪郭点の周囲を調べ、追跡が
反時計回シであることから、進行方向に向って右側が背
景、左側が物体となっていれば外部ループであると判断
し、逆の関係であれば内部ループであると判断する。す
なわち、同図（α）の穴のある前記物体Ｂの場合、同図
＜ｂ）は外部ループ部分の拡大図であり、追跡の進行方
向に向って右側の白地が庁景、左側の斜線部が物体を示
す。同図（ｃ）は内部ループ部の拡大図であシ、同図（
ｂ）と反対の関係を示す。しかし、この方式では内外部
の判別はできても、各ループ間の包含関係が判らないし
、さらにこのために輪郭点抽出後も２値化画像を保存し
ておかなければならないという欠点があった。

第６図（α）　、　（ｂ）は前記（ロ）の方式の説明図
である。

その原理は識別対象閉ループの内部点Ｐから水平一方向
（図では左側）を走査して他の閉ループとの交点の数を
調べ、６テ数個（■〜■）であれば外部ループ（図６（
ａ）の閉ループ２の内部点Ｐ２参照）、偶数個（■〜■
）でめれば内部ループ（図６（α）の閉ループ６の内部
点Ｐ３参照）であると判断する。しかし、この方式では
各閉ルーズの内部点ｐ＝確実に設定することが７区しい
し、また第６図（ｂ）に示すようにＰの設定位置によっ
ては、走査線上に他の閉ループの辺や頂点が存在してし
まい、交点の数では判断することができないという欠点
があった。

（３）発明の目的 本発明の目的は複数物体の２値化画像から抽出した複数
の閉ループが外部ループか内部ループかを区別し、その
包含関係を判別できる輪郭線図形認識方式を提供するこ
とである。

（４）発明の構成 前記目的を達成するため、本発明の輪郭線図形４鈍方式
は複数物体の２値化画１象から抽出した輪郭線図形を構
成する複数の閉ループに対して、物体の外周を表わす閉
ループ（外部ループという）と、物体の穴を表わす閉ル
ープ（内部ループという）とを区別し、前記内部ループ
がどの外部ループによまれるかを判断する内外部踵別手
段をゼする図形認識装置において、前記内外部識別手段
が谷閉ループを２１１ｆ化画像から反時計回ｐに追跡し
ながら各輪郭点に対し前後の輪郭点との１４ｍ関係を示
す連結フラグと、該閉ループが追跡された順番？示すル
ープ番号フラグを付与し、前記２糊類のフラグを用いて
閉ループの内外部を識別することを特徴とするものであ
る。

（５）発明の実施例 第１図（α）の２値化画慮から同図（６）の輪郭線図形
を作成することは従来と同様であるが、本発明ではその
処理において２つのフラグを用いることによシ、内外部
ループの関係を判別するものである。

すなわち、同図（ｂ）の各閉ループはそれぞれ画面左上
端から水平方間に走査を始めて、最初に出会う点を始点
（８）として反時計回りに追跡したもので、始点全検出
した順番を示すループ番号で区別されている。

このループ番号ｉの閉ループを閉ループｉと呼ぶことと
する。そしてこの番号をループ番号フラグとして各閉ル
ープを構成する輪郭点に付与している。

さらにもう一つのフラグとして、連結フラグを用いる。

第４図は、ある輪郭点に対する８棟類の隣接関係とそれ
ぞれの位置に設定した連結フラグの値を示したものであ
る。連結フラグは前方連結フラグと後方連結フラグの２
つに分かれており１各・−郭点には両方の値を付与して
いる。

第５図（α）、（ｂ）は２つの連結フラグの付与方法を
具体的に示したものである。同図（α）に示すように、
閉ループを反時計回シに追跡しながら輪郭ホ、丙に連結
する一つ前の輪郭点Ｐｉ−１の位置を後方連結フラグと
し、輪郭点Ｐｉから連結する１つ先の輪郭点Ｐｔ＋ｓの
位置を前方連結フラグとして付与している。

同図（ｂ）はＰｉ−１〜Ｐｉ＋ｚまでの各輪郭点に対し
てそれぞれ人出する矢印に従い第４図に示した連結フラ
グをそれぞれ後方、前方連結フラグとして与えたもので
ある。

第６図（α）〜（ｅ）は前記ループ１＃号フラグと連結
フラグを用いて内外部識別を行なう原理説明図である。

まず、識別対象となる一般的な閉ル−プｉの始点（８）
から水平左方向へ走査をして最初に交差する閉ループｊ
の輪郭点に注目する。そして該注目輪郭点の前方連結フ
ラグと後方連結フラグの値を比較し、前者の値が大きい
場合は閉ル−グｉは閉ル−プｊに含まれる内部ループで
あると判断し、逆の場合は独立であると判断する。

第６図（α）において、３つのループ１．ｍ、ｎが存在
し、ループルはループｍに含まれ、ループｔはルー！ｍ
とは独立であるとする。

閉ループｍと閉ループｌが独立に存在する場合は、閉ル
ープｍの始点（８）から走査して交差した閉ループｌの
輪郭点Ｐｊの２つの連結フラグは、同図（ｂ）に示す輪
郭点ｐｊの１４接関係と同図ＣＣ）の２つの連結フラグ
αｊ、　ｂｊ、ループ番号フラグｌによシ、必ず後方連
結フラグ（αｊ）〉前方連結フラグＣｂｊ）の関係とな
っている。また閉ループｎが閉ループｍ内に含まれてい
る場合は、同様にして求めた輪Ｊ１ｓ点Ｐｉの２つの連
結フラグは、同図（Ｃ）に示す輪郭点ｐｊの隣接関係と
同図（ｄ）の２つの連結フラグａ、ｉ、　ｂｉ　、ルー
プ番号フラグｍにより、必ず前方連結フラグＣｂｉ）　
＞後方連結フラグ（αｉ）の関係釦なっている。従って
、ある閉ループの始点から水平左方向へ走査して交差す
るすべての輪郭点に対し、上記原理に基づく’ＩＩＪ　
Ｗｒを行なえば、輪郭森図形全体における該閉ループの
内外部識別が可能となる。

同−閉ループと２回以上交差する場合は最初の交点だけ
を検査対象とし、他の点は無視する。また、走査の途中
で該閉ループを含む閉ループが検出できたならば、直ち
に内部ループと判断し、走査を終了する。そして、同様
の識別処理を画面上に存在するすべての閉ループに対し
て行なうことにょシ、全閉ループの位置関係を明らかに
することが可能となる。

第７図（（Ｌ）〜φは閉ループｉが閉ループｊに倉まれ
る場合に起シうる交差輪郭点の連結関係をすべて具体的
に示したものである。すなわち、交差輪郭点における各
後方連結フラグにつき可能な前方連結フラグを破線で示
したものである。この結果は第４図と第６図（ｇ）よシ
得られることは明らかである。

第８図は本発明の図形認識方式による処理例を示したも
のである。

同図において、閉ループ１１．閉ループ１２はそれぞれ
の始点Ｓｌ、Ｓ２から水平左方向へ走査しても他の閉ル
ープと交差しないので、外部ループと識別する。閉ルー
プ１３は始点Ｓ３から走査すると、交点Ｐ１を検出でき
、その連結フラグを調べると、前方連結フラグ）後方連
結フラグとなっているので、交点Ｐｉを輪郭点要素とし
ている閉ループ１１に含まれる内部ループであると識別
する。閉ループ１４の内外部識別は、まず始点Ｓ４から
走査して交点Ｐ２を検出する。次にＰ２の連結フラグを
調べると、閉ループ１４とは独立であることが判るので
、さらに走査を進める。次の交点Ｐ３はすでに調べた閉
ループ１６を構成している輪郭点なので、判断の対象点
から外し、さらに走査を進めて、交点Ｐ４を検出する。

そして、交点Ｐ４の連結フラグを調べると、前方連結フ
ラグ＞後方連結フラグとなっているので、この時点で、
閉ループ１１に含まれる内部ループであると識別する。

次に閉ループ１５は始点ｓ５がら走査して交点Ｐｓｔ検
出し、識別判断を行なうと閉ループ１２とは独立なこと
が判シ、以後走査を進めても別の閉ループとは交差しな
いので、外部ループと識別する。最後に閉ループ１６は
交点Ｐ６に対する識別判断の結果、閉ループ１５に倉ま
れる内部ループであると識別する。

第９図は本発明の実施例の構成説明図である。

同図において、２１は２値化画ｒ象の情報が格納されて
いる画像メモリ、２２は閉ループ輪郭点抽出部である。

この閉ループ輪郭点抽出部２２では幽隊メモリ２１の２
値化画像に対して反時計回りに輪１１Ｓ線を追跡し、同
時に各輪郭点に２つの連結フラグとループ番号フラグを
付与して、閉ループ輪郭点テーブル２６へ格納する。こ
の閉ループ輪郭点テーブル２６とそれぞれデータを授受
する閉ループ始点抽出部２４．交点抽出部２５．交点連
結フラグ及びループ番号フラグ抽出部２６を設ける。閉
ループ始点抽出部２４は識別すべき閉ループの始点を抽
出し、交点抽出部２５で水平左方向へ走査を行ない他の
閉ループとの交点を抽出する。

次に交点連結フラグ及びループ番号フラグ抽出部２６で
は抽出された交点の連結フラグとループ番号を抽出して
、内外部判断部２７で前方連結フラグと後方連結フラグ
の比較を行ない、前述の第６図（α）〜＜ｅ＞の原理に
従い内外部の識別判断を下す。ある閉ループに対して前
記交点抽出部２５．父点連結ノラグ及びループ番号フラ
グ抽出部２６．内外部判断部２７における処理を、内部
ループの判断が下るか、または走査が画面左端まで進み
、外部ループの判断が下るまで繰返し行ない１つの閉ル
ープに対する内外部識別を終了する。そして閉ループ始
点抽出部２４により次の閉ループの職別に移シ、同様の
誠別処哩金ループ番号の小さい閉ループから順次行ない
、画商のすべての閉ループの位置関係を明らかにする。

（６）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば複数物体の２値化画
像から抽出した複数の閉ループの内外部識別を連結フラ
グとループ番号フラグを用すて行なうことにより、内外
部の閉ループを区分するとともに１その包含関係を判別
できるものである。

これによりどんな形状の図形に対しても、また複数物体
のどんな位置関係に対しても、簡単かつ例外なく画面上
のすべての閉ループの位置関係全開らかにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）、、（ｂ）〜第６図（α）　、　（ｂ）は
従来例の説明図、第４図〜第７図（α）〜ωは本発明の
原理説明図、第８図は本発明による処理例の説明図、第
９図は本発明の実施例の構成説明図であり、図中、１，
２゜５、１１．１２．１５は外部ループ、６．４．６．
１３．１４．１６は内部ループ、２１は画像メモリ、２
２は閉ループ輪郭点抽出部、２６は閉ループ輪郭点テー
ブル、２４は閉ループ始点抽出部、２５は交点抽出部、
２６は交点連結フラグ及びループ番号フラグ抽出部、２
７は内外部判断部を示す。 特許出願人　富士通株式会社 復代理人　弁理士　　１）坂　善　重 第叫 （ａ）゛ 第２ （ａ） 図 図 第３図 （ａ） 第４図 第　５　図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数物体の２値化画像から抽出した輪郭線図形を構成す
   る複数の閉ループに対して、物体の外周を表わす閉ルー
   プ（外部ループという）と、物体の穴を表わす閉ループ
   （内部ループという）とを区別し、前記内部ループがど
   の外部ループに含まれるかを判断する内外部識別手段を
   有する図形認識装置において、前記内外部識別手段が各
   閉ループを２１直化画像から反時計回りに追跡しながら
   各輪郭点に対し前後の輪郭点との隣接関係を示す連結フ
   ラグと、該閉ループが追跡された順番を示すループ前号
   フラグを付与し、前記２珈頑のフラグを用いて閉ループ
   の内外部を識別することを特徴とする輪郭線図形認識方
   式。