JPS61145689A

JPS61145689A - 領域ラベリング回路

Info

Publication number: JPS61145689A
Application number: JP59267174A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hoshino; 弘星野; Minoru Ishikawa; 実石川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1986-07-03
Also published as: JPH0221026B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は２値画像中から所望とする分離画像領域を抽出
し、各分離画像領域に相互に識別可能なラベルを効果的
に付すことのできる領域ラベリング回路に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、画像処理技術が各種の診断・計測装置に応用され
るようになってきた。例えば細胞診や粒子計測等では、
入力画像中から特定形状・大きさの部分画像だけを分離
画像領域として抽出し、これを計測することが行われて
いる。この場合、上記入力画像中から抽出した複数の分
離画像領域を相互に識別するべく、各分離画像領域にラ
ベルを付すことが行われる。

例えば第６図（ａ、　）に示す如き２値画像１中から、
画素データが“１″で示される画素の集りを分離画像領
域としてそれぞれ抽出し、各分離画像領域（分離画像領
域を形成する画素群）毎に同図（ｂ）に示すように順次
ラベル番号を付して、そのラベリングが行われている。

この分離画像領域の抽出は、例えば前記２値画像を走査
してその画素データを順次入力しながら第７図に示され
るようなマスク２を用い、注目画素とその４方向に隣接
する画素の連結性を判断して行われる。具体的には、前
記２値画像の走査によって画素データが順次入力される
ことがら、走査点Ｃの画素データＧＯと、その画素Ｃに
隣接する１走査ライン前の画素Ａの画素データＧＡ、お
よび前走査点Ｂの画素データＧＢとから、上記画素Ｃが
画素データ゛１″で示されるときの該画素Ｃの孤立性を
判定し、隣接画素と繋りを持つ画素を相互にまとめなが
ら前記２値画像中で孤立した画素データ“１”の集合部
分を検出することによって行われる。そして、このよう
にして抽出される分離画像領域に対して、ラベル番号を
次々と付すことによって、第６図（ｂ）に示すようなラ
ベリング画像３を得ることが可能となる。

しかしてこのようなラベリング処理は、従来、第８図に
示す如く構成した回路によって行われている。第８図に
おいて連結モード判定部４は、上述したマスク２を用い
て走査点画素の隣接画素との連結性を判定するブロック
であり、中間ラベル生成部５は、上記連結モード判定部
４にて検出された分離画像Ｉ！域に対してラベル番号カ
ウンタ８によって示されるラベル番号を順に付すブロッ
クである。そして上記ラベル番号カウンタ６は、１つの
分離画像領域にラベル番号が付される都度インクリメン
トされ、順次抽出される分離画像領域に対して次々と新
しいラベル番号を付す如く制御されている。

ところが、上記の如く構成された従来の領域ラベリング
回路にあっては、前記ラベル番号カウンタ６のハードウ
ェア上の制約等から、例えば使用可能なラベル番号を（
０）から（５１１）までとする等して制限を設けている
。然し乍ら、計測対象の中には上記制約数を遥かに越え
る数の分離画像領域が抽出されるものが多々あり、この
ような場合には上述したラベリング処理が妨げられた。

そこで従来、入力画像１を予め複数の処理対象領域に分
割し、各処理対象領域毎に上述したラベリング処理を行
う等の工夫を施しているが、その処理に多大な時間を必
要とする等の不具合があった。

また前記ラベル番号カウンタ６の容量を増やすことも考
えられているが、回路のハードウェア構成が相当複雑化
することが否めなかった。

（発明の目的〕本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、画像中から多数抽出される分離
画像領域に効率良くラベルを付すことのできる簡易な構
成の領域ラベリング回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、２値画像を走査して画素データを順次入力し
、隣接画素との画素データの繋り関係から上記２値画像
中の分離画像領域を検出し、各分離画像領域毎に相互に
識別可能なラベルを付す領域ラベリング回路において、
例えば先にラベルを付した分離画像領域に対する処理が
終了し、その分離画像領域に付したラベルを用いる必要
性がなった等の理由により既に不要となったラベルを、
上記２値画像の走査に応じて、例えば前記２値画像の１
ラインの走査を終了したとき、現ラインおよび前ライン
に出現したラベルを判定する等して検出し、この不要判
定されたラベルを再使用してなることを特徴とするもの
である。

例えば上記分離画像領域に対するラベルの付与を、複数
のラベルを格納したラベル・テーブルをテーブル・アド
レス・カウンタによりアドレス指定して該ラベルを選択
的に読出し、且つ上記ラベル・テーブルから１つのラベ
ルを読出す都度、前記テーブル・アドレス・カウンタを
インクリメント（＋１）して上記ラベルの読出しを制御
して行うようにする。そして上記不要ラベルの検出時に
は、上記テーブル・アドレス中カウンタをデクリメント
（−１）すると共に、このデクリメントされたカウンタ
によって指定される前記ラベル・テーブルのアドレスに
上記不要判定されたラベルを登録し、この登録されたラ
ベルを前記ラベル・テーブルから再び読出すことによっ
て、その不要ラベルを再使用するようにしたものである
。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、所謂使用済ラベルを再使用す
るのでラベルの絶対数を増やすことなく、多くの分離画
像領域にそれぞれ識別可能なラベルを付すことが可能と
なる。しかもラベル・テーブルを用いた簡易な制御によ
って、且つ比較的小規模な回路構成によってラベリング
を行うことができる。従って、入力画像中から分離画像
領域が多数抽出される場合であっても、従来のように処
理対象領域を予め分割する等の工夫を施す必要がないの
で、その処理時間が長くなることがなく、またその処理
が繁雑化する不具合もない城の実用上多大なる効果が奏
せられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図は実施例回路の概略構成を示すもので、大略的に
は入力された２値画像を走査し、その画像データを順次
入力して、例えば前述したようなマスク２を用いて画素
間の連結性を判定する連結モード判定部１１、テーブル
・アドレス・カウンタ１２のアドレス指定を受けてラベ
ル番号テーブル１３から選択的に読出されるラベルを、
上記判定検出された画素間の連結モードに従って走査点
画素に付す中間ラベル生成部１４、および前記２値画像
の走査に同期して既に不要となったラベルを判定検出す
る不要ラベル判定部１５とにより構成される。

連結モード判定部１１、および中間ラベル生成部１４は
、従来０路と同様に構成されるもので、２値画像の走査
点画素の画素データが“１”であるとき、その隣接画素
の画素データが“１”であるか否かを判定している。そ
してその画素が上記隣接画素と連結していないことが検
出された場合には、その画素が分離画像領域として始め
て出現したものであると判定し、中間ラベル生成部１４
にて前記ラベル番号テーブル１３から読出されたラベル
を付している。また、上記画素がその隣接画素と連結し
ていると判定した場合には、該隣接画素には走査の前時
点で既にラベルが付されていることから、そのラベルを
参照して同じラベルを付している。

尚、この場合、前記マスク２を用いて４方向の連結性を
判定していることから、相互に異なるラベルが付されて
いた画素Ａと画素Ｂとが、画素Ｃの出現によって連結さ
れ、１つの分離画像領域であるとして判定される場合が
ある。このような場合には、中間ラベル生成部１４にて
、例えばラベル番号の若い方にそのラベルを統一する等
のラベル修正が行われる。

具体的には、例えば第２図にその処理アルゴリズムを示
すように、１走査ラインの画素数が（５１２）である場
合、先ず画素制御値Ｎを零（０）に初期設定しくステッ
プ２１）、前記マスク２の処理対象画素（走査点位置の
画素）Ｃの画素データが“１”であるか否かを判定する
（ステップ２２）。そして画素Ｃが“１”でない場合（
“０”の場合）には、ラベリング対象とする画素でない
として、前記画素制御値Ｎをインクリメントしくステッ
プ２３）、その値Ｎが１走査ラインの最終画素であるか
否かを判定しくステップ２４）、最終画素でないことを
確認して次の走査点画素に対する処理を上記ステップ２
２から繰返す。

しかして画素Ｃが゛１″である場合には、次のステップ
２５として１走査ライン前の画素Ａの画素データが″１
”であるか否かを判定し、更にその判定結果に応じてス
テップ２６またはステップ２１にて１走査点前の画素Ｂ
の画素データが“１”であるか否かを判定する。これら
の判定処理によって前記画素Ｃが“１”である場合の、
隣接画素との連結性が次の４つのモードに分類される。

その１つは、画素Ａ、Ｂが共に°゛０”である場合であ
る。この場合には、画素Ｃが新たに出現した分離画像領
域を形成するものであると判定し、ステップ２８に示す
ように前記ラベル番号テーブル１３からその指定アドレ
スＴＡに格納されているラベル番号を読出し、これをラ
ベリングする。その後、ステップ２９にて上記指定アド
レスＴＡをインクリメントして前記ステップ２３に結合
し、次の画素に対する処理に控える。

また画素Ｂのみが“１”の場合には、画素Ｃが上記画素
Ｂに連結して同じ分離画像領域を形成するものであると
判定され、ステップ３０にて画素Ｃに画素Ｂと同じラベ
ル番号を付し後、次の画素に対する処理に控える。同様
にして、画素Ａのみが１１１　ＩＩの場合には、画素Ａ
に付されたラベル番号を画素Ｃに付す。

また前記画素Ａ、Ｂが共に“１′′の場合には、画素Ｃ
はその両者にそれぞれ連結していると判定される。この
場合には、その処理の前段階で上記画素Ａ、Ｂにそれぞ
れ異なるラベル番号が付されていることがあるので、ス
テップ３２にて先ずそのラベル番号を相互に判定し、例
えば若い番号のラベルに統一する。その後、ステップ３
３で、画素Ｃに上記統一したラベル番号を付し、次の画
素に対する処理に控える。このようにして先に付された
ラベルの修正を行いながら、相互に連結した複数の画素
には、順次同じラベルが付されることになる。

中間ラベル生成部１４では、このようにして先に走査さ
れた画素と連結性を持たない画素が出現したときにのみ
、前記ラベル番号テーブル１３から読出される新しいラ
ベルを付し、先に走査された画素と連結性を持つ画素が
出現したときには、その画素に付されたラベルを参照し
て同じラベルを付している。

一方、ラベル番号テーブル１３は、例えば２５６のアド
レスを持ち、そのアドレス領域に（０）〜（２５５）か
らなるラベル番号を予め格納して構成されている。そし
てこのラベル番号テーブル１３は、前記不要ラベル判定
部１５が後述するようにして不要ラベルを検出したとき
、その不要判定されたラベル番号をテーブル・アドレス
・カウンタ１２によって指定されるアドレスに格納する
ものとなっている。

しかして、このラベル番号テーブル１３をアドレス制御
するテーブル・アドレス・カウンタ１２は、例えば前記
連結モード判定部１１の制御を受けて、前記ラベル番号
テーブル１３から１つのラベルが読出される都度、その
カウント値がインクリメント（＋１）され、また前記不
要ラベル判定部１５が不要ラベルを検出する都度、その
カウント値がデクリメント（−１）される。上述した不
要ラベルのラベル番号テーブル１３への書込み（登録）
は、このデクリメント制御に同期して行われ、そのデク
リメントされたアドレスに該不要判定されたラベルの登
録が行われるようになっている。このようなテーブル・
アドレス・カウンタ１２により、上述した如く不要判定
されたラベルの登録が行われるラベル番号テーブル１３
がアドレス指定され、その該当アドレスに格納されたラ
ベル番号が前記中間ラベル生成部１４に読出される。従
って、不要判定されてラベル番号テーブル１３に登録さ
れたラベル番号も、そのアドレス制御によって読出され
、ラベリングに再使用されるものとなっている。

ところで不要ラベル判定部１５によるラベルの不要判定
は、例えば次のようにして行われる。第３図はその処理
アルゴリズムの一例を示すものである。

今、前記２値画像の走査によりラベリング処理を行いな
がら、その抽出された分離画像領域に対する画像処理（
計測等）をそのラベル番号に基づいて同時に行うものと
すると、一般的には１ライン走査を終了する都度、幾つ
かの抽出された分離画像領域に対する処理を終了するこ
とができる。

この場合、処理を終了した分離画像領域に対して付され
たラベル番号が、その後の処理には不要となることから
、該ラベル番号を使用済として不要判定することができ
る。

そこで不要ラベル判定部１５では、例えば前記２値画像
の１ラインの走査が終了する都度、先ずステップ４１に
てラベル判定１１ＪＩｌ（ＩＩＩを、例えばラベル番号
の大きいものから順に不要判定する如く初期設定する。

そして上記制御値Ｉで示されるラベル番号がその前ライ
ンで出現したか否かをステップ４２にて調べ、次にステ
ップ４３では同様にして現ラインの走査で出現したか否
かを調べる。そして該ラベル番号が前ラインで出現し、
且つ現ラインで出現しなかった場合、これを前ラインま
でに抽出された分離画像領域に対して付されたものであ
り、現時点では既に不要になったものであると判定して
いる。そして不要ラベルを判定検出したとき、ステップ
４４にて前述したように前記テーブル・アドレス・カウ
ンタ１２が指すラベル番号テーブル１３のアドレスをデ
クリメント（−１）ｔ、、そのアドレスに上記不要判定
したラベル番号を登録している（ステップ４５）。その
後、前記ラベル判定制御１１１ｉ１■をデクリメントし
くステップ４６）、その制御値Ｉが零に達しないことを
確認して（ステップ４１）、前述したステップ４２から
の処理を繰返す。

従って、この不要ラベル判定時に複数の不要ラベルが検
出される場合には、不要ラベルが検出される都度、上記
アドレスのデクリメントと、そのアドレスへの不要判定
されたラベル番号の磨込みが行われることになる。

以上のようにして本実施例回路では、入力２値画像を走
査し、画素の連結性から分離画像領域を順次抽出してラ
ベル番号を付すに際して、１ライン走査毎に不要ラベル
の判定を行い、不要判定されたラベ・ル番号をラベル番
号テーブル１３に登録しながら、該ラベル番号テーブル
１３のアドレスを制御して新しく抽出される分離画像領
域に次々とラベル番号を付していくので、使用済として
不要判定されたラベル番号を効果的に再使用することが
可能となる。

次に、その具体例を第４図および第５図を参照して説明
する。

第４図（ａ）（ｂ）は入力２値画像１６と、この２１画
像本回路によってラベリングしたラベリング画像１１と
を対比して示すものであり、第３図（ａ）〜（ｆ）はそ
のラベリング処理時におけるラベル番号テーブル１３の
遷移状態と、その指定アドレスの関係とを示す図である
。尚、２値画像１６中における「１」は、画素データが
“１”なる画素を示しており、その他の画素の画素デー
タは“Ｏ”である。またラベリング画像１１中の（１）
、＋２）。

・・・は、画素に付されたラベル番号を示している。

しかして２値画像１６の走査を開始する際、先ずラベル
番号テーブル１３は第５図（ａ）に示すように初期設定
され、その最初のアドレスが矢印（→）で示すように指
定されている。この状態で前記２値画像１６の最初のラ
インＰＯの走査すると、この走査ラインでは画素データ
“１″なる画素が検出されないことから、前述したよう
にラベルの付与は行われない。従ってテーブル１３の状
態変化もない。

その後、２番目のラインＰ１を走査すると、“１”なる
画素が先ず３つ連続して検出される。

しかしてこの場合には、先ずその最初の画素に対して前
記ラベル番号テーブル１３のアドレス指定されているラ
ベル番号（１）が付される。このラベル番号の付与によ
ってラベル番号テーブル１３に対する指定アドレスがイ
ンクリメントされる。そして次の画素に対してラベルを
付与しようとするとき、その画素が１つ前の画素に連結
していることから、前記ラベル番号テーブル１３からの
次のラベル番号の読出しが行われず、１つ前の画素と同
じラベル番＠（１）が付与される。従ってこの時には、
前記ラベル番号テーブル１３の状態はそのまま維持され
る。

そして次の画素に対しても、同様にしてラベリングが行
われる。

その後、数画素をおいて再び１゛なる画素が検出される
。この場合には、前画素および１ライン上の画素との連
結性がないことから、新たに出現した画素であると判定
され、前記ラベル番号テーブル１３から次のラベル番＠
（’２が読出され、該画素に付与される。同様にして、
更に数画素をおいて検出される“１″なる画素に対して
は、ラベル番号テーブル１３からラベル番号（３）が読
出され、これが付与される。そしてこのラインＰ１では
、３つの画素群を抽出してその走査が終了することがら
、ラベル番号テーブル１３は、４番目のアドレスが指定
された状態で、その読出しを一時中止することになる。

このようにして１ラインの走査を終了した時点で、前記
不要ラベル判定部１５による不要ラベルの検出処理が行
われる。しかし、この場合には前ラインＰＯでラベリン
グが行われていないことから、不要ラベルは検出されな
い。従って、次のラインＰ２の走査が開始される。

しかしてこのラインＰ２の走査時には、画素データが“
１″であるとして検出された画素が、それぞれ１ライン
前の画素と連結性を有していることから、新たなラベリ
ングが行われず、１ライン前の画素に関連付けられてそ
れぞれ同じラベル番号が付される。その後、このライン
Ｐ２の走査の終了に伴って前記不要ラベルの判定が行わ
れると、ラベル番号（２が不要ラベルとして検出される
。この不要ラベルの検出によって第５図（ｂ）に示すよ
うにラベル番号テーブル１３の指定アドレスが１つ戻さ
れ（デクリメント）、そのアドレスに上記不要判定され
たラベル番号（ａが登録される。そしてこのラベル番号
（２が次に読出されるように制御される。

しかして次のラインＰ３を走査すると、このラインでは
画素検出が行われない。この結果、当然ラベリングが行
われることがなく、前述した不要ラベルの判定処理に進
む。そしてこの不要ラベルの判定処理では、先ずラベル
番号（ａが不要ラベルとして検出され、前記ラベルデー
プル１３のアドレスのデクリメントと、そのアドレスへ
のラベル番号（３の登録が行われ、続いてラベル番号（
１）が不要ラベルとして検出される。そしてこのラベル
番号（１）に対しても、前記アドレスのデクリメントと
、そのアドレスへの上記ラベル番号（１）の登録が行わ
れる。この状態が第５図（Ｃ）に示される。

しかる後、次のラインＰ４の走査時には、新たに“１”
なる画素が検出されることから、第５図（Ｃ）に示す指
定アドレスのラベル番号から順に読出され、ラベル番号
（１）ｉ３１がそれぞれラベリングされることになる。

つまり、先に使用され、その後不要となったラベル番号
（１）ｉ３がそれぞれ再使用されることになる。そして
ラインＰ４の走査終了時には、ラベル番号テーブル１３
は第５図（ｄ）に示すように３番目のアドレスが指定さ
れた状態で待機することになる。

しかる後、次のラインの走査時には、ラベル番号（２）
、（４）が順に読出され、第５図（ｅ）に示す状態にラ
ベル番号テーブル１３の状態が変化した後、不要ラベル
判定が再び行われる。そしてこの時には、ラベル番号（
１）が再び不要ラベルとして検出され、第５図（ｆ）に
示すように前記ラベル番号テーブル１３に再登録される
。

以降、このようなラベリング制御と不要ラベルの判定、
およびその再登録とが順次繰返して実行され、不要判定
されたラベル番号を再使用した第４図１）に示す如きラ
ベリング画像１７が得られることになる。

以上説明したように本回路によれば、比較的小規模な回
路構成によってラベル番号を効果的に制御しつつ、不要
ラベルを判定検出して、これを再使用することがきる。

従ってラベル番号テーブル１３に準備されたラベルの数
より多い分離画像領域が抽出される場合であっても、こ
れらの分離画像領域に対して効果的にラベルを付すこと
ができる。

そして従来のように、そのハードウェア構成が大災りと
なったり、或いはその処理時間が長くなる等の不具合を
招くことがない等の実用上多大なる効果が奏せられる。

尚、′本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。例えばラベルは番号として与える必要は
なく、相互に識別可能なものであれば良い。またラベル
数等は、処理対象両画の画素数等の仕様に応じて定めれ
ば良いものである。またマスクとして８方向の画素の繋
りを判定するものを用いることも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路の概略構成図、第２図は
分離画像領域の抽出とそのラベリングの処理アルゴリズ
ムの例を示す図、第３図は不要うベルの判定検出の処理
アルゴリズムの例を示す図、ベル番号テーブルの遷移状
態を示す図、第６図は従来のラベリング処理を示す図、
第７図は画素の連結性を検出する為のマスクの例を示す
図、第８図は従来の領域ラベリング回路の構成例を示す
図である。１１・・・連結モード判定部、１２・・・テーブル・ア
ドレス・カウンタ、１３・・・ラベル番号テーブル、１
４・・・中間ラベル生成部、１５・・・不要ラベル判定
部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２値画像を走査して画素データを順次入力し、隣
接画素との画素データの繋り関係から分離画像領域を検
出し、各分離画像領域毎に相互に識別可能なラベルを付
す領域ラベリング回路において、上記２値画像の走査に
応じて既に不要となったラベルを判定検出し、この不要
判定されたラベルを再使用してなることを特徴とする領
域ラベリング回路。
（２）分離画像領域に対するラベルの付与は、複数のラ
ベルを格納したラベル・テーブルをテーブル・アドレス
・カウンタによりアドレス指定して該ラベルを選択的に
読出し、且つ上記ラベル・テーブルから１つのラベルを
読出す都度、前記テーブル・アドレス・カウンタをイン
クリメントして上記ラベルの読出しを制御して行われ、
不要判定されたラベルの再使用は、不要ラベルの検出時
に上記テーブル・アドレス・カウンタをデクリメントす
ると共に、このデクリメントされたカウンタによつて指
定される前記ラベル・テーブルのアドレスに上記不要ラ
ベルを登録して行われるものである特許請求の範囲第１
項記載の領域ラベリング回路。
（３）ラベルの不要判定は、２値画像の１ライン走査を
終了したとき、現ラインおよび前ラインに出現したラベ
ルを判定して行われるものである特許請求の範囲第１項
記載の領域ラベリング回路。