JPS6353587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイジタル画像処理方式に係り、特
に、デイジタル化した画像中より特定の画像を取
出すに最適なデイジタル画像処理方式に関する。

グラフイツクデイスプレイ画像中より特定画像
を抜き取り、抜き取つた画像を他の画像にはめ込
んで別の組合せ画像を作る場合、従来は紙とハサ
ミによる手作業で行なつていた。この作業結果に
基づいて、キーボードおよびライトペンを用いて
CRT画像中より特定画像を抜き取り交換を行な
つていた。

このような作業を自動的に行なうことが近年考
えられているが、この作業のネツクとなつている
のが画像中より特定の図形を自動的に切り出す処
理である。しかしながら、この処理は技術的に難
かしいものとなつており、従来発表されたものに
は次の方法がある。

(1) 切り出し図形の輪郭の各点を詳細に計算機に
入力する（例えば、ライトペンで図形線上を直
線で結ぶ）。

(2) 切り出し図形の輪郭上の必要最小限の点を計
算機に入力する（例えば、ライトペンで図形の
３点を指定し入力する）。この場合、入力点間
は画像データ解析により決定される。

しかしながら前者の方法はコンピユータ処理が
簡単であるため実現は容易であるが、図形上のポ
イントを大量に入力しなければ正確な図形の切り
取りができないという欠点がある。

また、後者の方法は入力する点数が少なく、従
つて操作性にすぐれており実用性はあるものの、
画像データ解析の手法に工夫を必要とする欠点が
ある。

本発明の目的は、図形切り取りの為の入力点数
を最小限にして図形の輪郭を自動的に作成するこ
とのできるデイジタル画像処理方式を提供するに
ある。

本発明は、取り込んだ図形の輪郭線の既知デー
タに基づいて処理対象の輝度レベル状態図を作成
すると共に変化量を解析して次の中継点をさが
し、順次輪郭を形成してゆくようにしたものであ
る。

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図であ
る。

後述する処理プログラムを実行する中央処理装
置１を中核として、該装置に外部記憶装置２がイ
ンターフエイス３を介して接続され、また、画像
表示装置４およびキーボード５がインターフエイ
ス６を介して接続される。更に、ライトペン７が
インターフエイス８を介してキーボード５に接続
される。

処理対象の画像データ（デイジタル化された画
像データ）は、外部記憶装置２にあらかじめ記憶
させておき、必要な時いつでも中央処理装置１か
ら参照できるものとする。記憶装置２に記録され
た画像データは、中央処理装置１を経由して画像
表示装置４の画面に表示される。画像表示装置４
の画面上の画像の中で特定の図形を切り出すため
に、ライトペン７およびキーボード５上の各種フ
アンクシヨンキーが使用される。このフアンクシ
ヨンキーの配列の一例を示したのが第２図であ
る。

モード切換スイツチ９は自動と手動の切換え用
である。フアンクシヨンキー１０は始点定義用で
画面の任意の位置におけるライトペンの始点を定
義し、フアンクシヨンキー１１は輪郭の中継点定
義用、フアンクシヨン１２は中継点再定義用で処
理後の表示画像が希望の状態で無いときに用いる
ものである。更に、フアンクシヨンキー１３は終
点定義用で輪郭自動処理の最終点を定義するため
に用いられる。

まず、CRTの切り出したい図形の輪郭線上の
始点としたい位置にライトペン７を置きフアンク
シヨンキー１０を押す。つぎに同一輪郭線上の別
の一点にライトペン７を置き、この座標点を中継
点としてフアンクシヨンキー１２を押して定義す
る。この中継点の入力はデータの解析可能な範囲
にとられるようにオペレータによつて調整するも
のとする。また、輪郭処理の末端点を終点と定義
し、この点にライトペン７を置いてフアンクシヨ
ンキー１３を押すものとする。始点と中継点の間
は、画像データの解析により境界線（線で示され
ない場合、色彩の濃淡変化を境界線と認識する）
を自動的に決定し画像表示する。オペレータは、
この表示結果を見て、希望する図形の輪郭線とし
て妥当か否かをオペレータが判断する。妥当であ
ると判断されたら、次の中継点を指定する。な
お、妥当で無いと判断された場合、中継点の再定
義を行ない、該図形の輪郭線を正確に表示するよ
うにする。このように中継点の入力と図形境界の
決定処理をくり返すことにより容易に該図形の全
輪かく線を決定できることが理解できる。しか
も、中継点の入力は、該図形の複雑さにもよる
が、必要最小限ですみマニユアル操作は単純化さ
れている。

第３図は画像処理装置４の内部構成を示すブロ
ツク図である。中央処理装置１からの処理対象デ
ータはインターフエイス６を介して画像表示装置
４に送られる。画像表示装置４のコントローラ１
４およびインターフエイス１５を介してイメージ
メモリ１６に格納される。このイメージメモリ１
６の容量は自黒画面に対しカラー画面で処理する
場合は、３原色でカラーを構成する関係上、３倍
の容量を必要とする。イメージメモリ１６は１画
素当り１ビツトから８ビツトの濃淡レベルを記憶
できるものとし、このイメージメモリ１６の内容
は、そのまま表示画面４１に画像表示する構造と
なつている。グラフイツクメモリ１７は、画面に
直線や曲線を表示するためのもので、データは、
インターフエイス６を通りコントローラ１０を介
して転送される。表示画面４１には、イメージメ
モリ１６とグラフイツクメモリ１７の内容を重ね
て表示するように構成される。このような構成に
より処理対象となる画像データをあらかじめイメ
ージメモリ１６に記憶しておき、作業に必要な直
線や曲線の内容をグラフイツクメモリ１７により
順次表示することができる。画像表示装置４の画
面４１上の画像の中で特定の図形を切り出すため
に、ライトペン７およびキーボード５上の各種フ
アンクシヨンキー１０又は、１１を打鍵すること
により指示された座標値は中央処理装置１にとり
込まれる。また再定義をする時は、フアンクシヨ
ンキー１２が使用される。フアンクシヨンキー１
３を使用した時は、既定義の中継点と始点間の境
界線の処理が行なわれるように仕組んである。ま
た、図形が、複雑で計算処理で定まらない時は、
モード切替スイツチ９を操作して、２点間を直線
で結ぶ処理と切り替えることにより行なう。

中央処理装置１による前述の一連の処理をフロ
ーチヤートで示したのが第４図である。先ず、フ
アンクシヨンキー１０で始点の定義がなされる
が、この詳細は第５図に示すフローチヤートに従
つて実行し、始点座標値を中央処理装置１側にと
り込むことになる。ついで中継点の定義をフアン
クシヨンキー１１の操作により行ない第６図に示
すフローチヤートに従つて実行し、中継点の値を
画面より取り込むことになる。以上の情報の取り
込み結果に基づいて中央処理装置１は、２点間
（始点と中継点、中継点と次の中継点）の曲線を
決定するための処理、即ち、入力された２つの座
標間の境界線の処理に移る。この処理は本発明の
最も特徴とするところであり、図面に基づき詳述
する。

第７図に示すように、始点（または前回の中継
点）と最初の中継点（または引続く中継点）との
間は、ｎ回の処理の繰返しにより境界線が決定さ
れる。始点i₀が定義されてのち、第１の中継点i_o
に至るまでの境界線はi₁、i₂、………i_n+1、i_o-1の
経路をたどるが、まず、i₀を基点としてi₁が決定
され、次にi₁を基点としてi₂が決定され、以後i_o
に至るまで順次ルートが決定される。この処理結
果は画像表示装置４１の画面上に白黒モードで表
示される（原画面に重ねて表示される）。そこで
オペレータは当該表示画面を見て、その良否を判
定することになる。図形データが正常で無かつた
り、中継点の指定が妥当で無いときには、処理が
定着せず中継点に容易に到達できない（中継点間
の取り方がまばらで且つ曲線形状が複雑である場
合等）ことがある。このような場合には、中央処
理装置１はエラーであると判定し、フアンクシヨ
ンキー１１を操作して再定義を行なうものとす
る。最初の中継点をi₀とし次の中継点をi_oとする
と該図形の内部領域をＸ、外部領域は、いくつか
の領域と接するものと考えられる。第８図は、外
部領域としてＹおよびＺの２つの領域からなる場
合（例えば、隣接する領域のカラー色調が異なつ
たり、色彩に濃淡の変化（明度変化）があり、境
界を形成する場合）の１例を示している。第８図
のｂ−ｂ断面におけるデイジタルデータの分布を
考えると第９図の如く、ＸとＹの領域の境界が両
者の濃度差（ｘ、ｙ）に対応したデイジタルデー
タの分布から判別できる。また、第８図のｃ−ｃ
断面の分布は、第１０図の如くＸとＺの領域の境
界が両者の濃度差（ｘ、ｚ）に対応したデイジタ
ルデータの分布から判別できる。このように領域
間のデイジタルデータ分布に明確な差が存在する
図形においては、境界線の決定を容易に行なうこ
とができる。なお、前述の再定義を実行した場合
には、中継点と次中継点との間隔が狭くなるよう
にライトペン７の置く位置を決定する。境界線の
処理について以下図面を示し詳述する。

第１１図は境界線処理を中央処理装置１で行な
う場合のフローチヤートであり、第１２図は境界
線モデル図を示し、第１３図は境界線を模索する
場合の濃淡レベル図である。

第１２図において、i_n-1およびi_n点が既に決定
された点であるとするとき、既知データとして
i_n-1、i_n、ｒがとり込まれる。次に、i_n+1点が求
める点であるとすれば、境界線の進行方向に対し
180度の範囲に及ぶ領域、即ち、i_n点を中心とし
て半径ｒの半円周を考える（中継点の定義に際
し、逆行する図形を含めないので全円方向を考え
る必要はない）。この半円周の領域をサーチ（j₁
→j_o′まで）することにより、第１３図のｙある
いはｚの如く濃淡差が生じる点が見い出され、
j_n′点が境界線であると判断できる。このj_n′点を
中継点i_n+1とし境界線を形成することになる。こ
のようにして所定のｉステツプで順次境界線を成
長させてゆくことにより全境界線を決定する。

次に、具体的に処理の１例を示す。

第１４図はＢ，Ｃ，Ｄの３つの領域によつて囲
まれる図形Ａを示し、各領域および図形Ａのデイ
ジタル化した場合の濃淡レベルを記載している。
また、第１４図に示す濃淡レベルを一画面分につ
いてデイジタル化して示したのが第１５図であ
る。この例では画素が大きいので第１４図の図形
Ａは、やゝくずれているが、実際には、画素が非
常に細かいので自然の形をデイジタル画像は再現
できる。第１５図で、横軸をピクセルと称しその
座標値を１〜22とする。また縦軸をラインと称し
その座標値を１〜18とする。各点は座標（ピクセ
ル、ライン）で表示するものとする。また境界を
２つの座標（（ピクセル１、ライン１）、（ピクセ
ル２、ライン２））で表示する。以下、デイジタ
ル画像中より図形Ａを切り出す手順について述べ
る。

(1) 第１５図に示すデイジタル画像情報（各画素
の濃淡レベルを外部記憶装置２に格納し、ま
た、画像表示装置内イメージメモリ１１に記憶
させる。

(2) イメージメモリ１１の内容は画面４１に表示
する。

(3) ライトペン７により画面上のひとつの境界
を入力し始点定義フアンクシヨンキー１０を打
鍵し始点定義を行なう。

(4) 次に中継点の境界をライトペンで入力しフ
アンクシヨンキー１１を打鍵し中継点定義す
る。

(5) 次に始点、中継点を結ぶ境界をコンピユータ
処理により決定してゆく。境界は次のように順
次求められる。

始点 ａ｛（７、７）、（７、８）｝ t₁｛（８、７）、（８、８）｝ t₂｛（９、７）、（９、８）｝ t₃｛（９、７）、（10、７）｝ t₄｛（９、６）、（10、６）｝ t₅｛（９、５）、（10、５）｝ t₆｛（10、４）、（10、５）｝ t₇｛（11、４）、（11、５）｝ t₈｛（11、５）、（12、５）｝ t₉｛（11、６）、（12、６）｝ t₁₀｛（12、７）、（12、６）｝ 中継点 ｂ｛（13、７）、（12、６）｝ この２つの点の間を結ぶ境界点を求めるに
は、各種のロジツクを準備しておき、そのロジ
ツクを選択しながら使える様に構成しておく。
ここでは、その構成については省略するが、本
例の場合には、次のようなロジツクを選択して
使用した。ａ、t₁、………t₆までの間は、ａ点
と同じ境界条件（レベル１とレベル５の境界）
を選びながら順次りんかく線を延長してゆく操
作を行なう。次に、t₇に来るとレベル１と３及
びレベル３と５の２つの境界に枝分かれすると
ころである。ここでは、レベル１と３の境界よ
りもレベル３と５の境界が、ａ点の境界により
近いと判断する。以下t₇〜t₁₀までは、３と５の
境界をとる。このようにして中継点にたどり
ついたので正解のひとつと判断できる。このよ
うな処理はコンピユータにあらかじめロジツク
を記憶させておくことにより自動的に処理でき
る。始点から中継点までのりんかく線は、グラ
フイツクメモリ１２に順次記憶させる。このた
め、画面４１上には、りんかく線が順次表示さ
れる。以下、同様の操作をくり返し最後の中間
点を入力する時、終点定義をフアンクシヨンキ
ー１３により行ない、全りんかく線を閉じるこ
とになる。このような方法によれば容易に任意
の図形を切り出すことが理解できる。

以上の説明では、境界線が１本の場合を例に説
明したが、分岐点を有する場合の処理について説
明する。例えば第８図に示すＸ点の分岐の場合、
中継点をＸ点に定義し、以後、各分岐線ごとに前
述の境界線処理を実行すればよい。

本発明の対象分野として、カラー製版の自動化
のための画像切出し、あるいは画像評価エリアの
切出し等のデイジタル画像処理に適用するに好適
である。

以上より明らかなように本発明によれば、少な
い入力点数で容易に画像中の特定図形を切り取る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第
２図は第１図に示したキーボード５のキー配置
図、第３図は第１図に示した画像表示装置のメモ
リ構成図、第４図は本発明の処理フローチヤー
ト、第５図は本発明における始点定義の処理フロ
ーチヤート、第６図は本発明における中継点定義
の処理フローチヤート、第７図は境界線処理説明
図、第８図は図形に明度変化がある場合の境界線
処理説明図、第９図及び第１０図は第８図の図形
のｂ−ｂ断面、ｃ−ｃ断面における明度変化図、
第１１図は本発明における中継点間の境界線決定
処理フローチヤート、第１２図は本発明における
中継点間の境界線決定処理説明図、第１３図は第
１２図の図形の方向による明度変化図、第１４図
は本発明の一実施例を示すデイジタルレベルを有
した図形、第１５図は第１４図の図形をデイジタ
ルレベルで示したデータ配置図である。 １……中央処理装置、２……外部記憶装置、
３，６，８，１５，１６……インターフエイス、
４……画像表示装置、５……キーボード、７……
ライトペン、９……モード切替スイツチ、１０，
１１，１２，１３……フアンクシヨンキー、１４
……コントローラ、１６……イメージメモリ、１
７……グラフイツクメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイジタル画像中より特定の図形を切り出し
   表示装置の画面上に表示する画像処理方式におい
   て、図形の輪郭を構成する境界線上の任意の２点
   を画面上で特定して入力し、該２点間を結ぶ境界
   線を前記図形の輝度レベル状態の変化点によつて
   定義し、前記２点間の連続境界線を前記表示装置
   に表示することを特徴とするデイジタル画像処理
   方式。 ２ デイジタル画像中より特定の図形を切り出し
   表示装置の画面上に表示する画像処理方式におい
   て、図形の輪郭を構成する境界線上の任意の２点
   を画面上で特定して入力し、該２点間を結ぶ境界
   線を前記図形の輝度レベル状態の変化点によつて
   定義し、前記２点間の連続境界線を前記表示装置
   に表示すると共に、該表示画面が適正でないと判
   断されるとき前記定義した２点の内の進行側点を
   再定義し表示すべき境界線を再決定することを特
   徴とするデイジタル画像処理方式。