WO1993007580A1

WO1993007580A1 - Procede pour determiner la direction dans une region locale d'un segment de profil et procede pour determiner les lignes et les angles

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Publication number: WO1993007580A1
Application number: PCT/JP1992/001277
Authority: WO
Inventors: Shinji Kanda; Jun Wakitani; Tsugito Maruyama; Toshihiko Morita
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1993-04-15
Also published as: CA2097492A1; US5668893A; JP3387499B2; DE69228741T2; EP0559919A1; US5870494A; US5586199A; DE69228741D1; CA2097492C; EP0559919B1; EP0559919A4

Description

明細書輪郭線分の局所領域における方位決定方法および線分と角の決定方法技術分野

本発明は、二値輪郭画像の局所領域における輪郭の線分の方位の決定方法に関する。

画像計測、画像認識の分野において、画像メモリ内に取り込まれた画像から、対象となる物体等の特徴となる部分の情報を取り出そうとする場合、画像の輪郭を抽出し、その後、特徴となる線分、角 (coraer)、および、多角形等の情報を取り出すことが要求される。背景技術

図 1および図 2は、従来、画像情報から直線の情報を取り出すために用いられていたハフ変換を示すものである。ハフ変換においては、元の画像上の黒（または白）である画素の座標を (xi , yりで表すときに、式 ρ =x i s i n 0 +y i c o s 0

で表される曲線を έ， 0平面（図 2 ) 上に、全ての黒（または白）である画素の関数を描く。このとき、元の画像（x y平面）上で同一の直線上にあるものは、図 1に示されているように、同一の，に対応するので、， 0平面上で上記の曲線は 1つの点（， Θ ) で交わる（図 2) 。したがって、 Q , 0平面上での上記の曲線の交点から元の画像 ( x y平面）上の直線が求められる。

しかしながら、上記の方法で直線を求めるためには、各直線上の全ての点について上記の曲線を描く処理が必要であり、そして、各直線毎に交点を求める処理が必要となるため、データ処理量が膨大となり、ソフトウエア処理では処理時間が長くなり、ハードウエア処理を行うためにもハードウエア規模が大きくなるという問題がある。

更に、上記のハフ変換では直線しか検出できず、局所的には線分で表されても大局的には曲率を有する曲線は検出できないという問題がある。また、従来は、二値輪郭画像から、線分、角 (comer)、および、多角形等の位置や方位に関する情報を取り出すことは困難であった。

発明の開示

本究明の第 iの目的は、画像の局所的な線分を簡素な処理によつて検出することができる二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法を提供することである。

本発明の第 2の目的は、ノイズによる影響を抑制して、画像の局所的な線分を簡素な処理によつて検出することができる二値輪郭画像の局所領域における輪郭の線分の局所的な方位の決定方法および装置を提供することである。

本発明の第 3の目的は、画像の輪郭点の各々を通る局所的な線分から巨視的な線分を決定する方法および装置を提供することである。

本発明の第 4の目的は、画像の輪郭点の巨視的な線分同士の間を接続する接続部を決定する方法および装置を提供することである。

本発明の第 5の目的は、画像の輪郭点の各々から見た線分の方位に基づいて画像の輪郭の角の位置および方位を決定する方法および装置を提供することである。

本発明の第 6の目的は、画像の輪郭から求めた巨視的な線分および輪郭の角の位置および方位に基づいて、画像の輪郭の多角形を決定する方法および装置を提供することである。

本発明の第 1の形態によれば、二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法において、前記局所領域内の所定の値の画素の 1つを中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステツプとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の第 2の形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線が含む局所的な線分の方位の決定方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップとを有することを特徴とする方法が提供される。本発明の第 3の形態によれば、二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法において、前記局所領域内の所定の値の画素の 1つを中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、前記差が所定の値より大きい方位を、局所的な線分が存在する方位として求める第 3のステツプとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の第 4の形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線が合む局所的な線^^の方位の決定方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、前記差が所定の値より大きい方位を、局所的な線分が存在する方位として求める第 3のステップとを有することを特徵とする方法が提供される。本発明の第 5の形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の厨状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、前記計数が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 2のステツプと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステツプと、前記第 3のステップにおいて、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する侯補と判定する第 4のステップとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の第 6の形態によれば、上記の本発明の第 5の形態において、前記第 2のステップにて判定された局所的な線分の方位のうちで第 1の局所的な線分の方位が第 2の局所的な線分の方位に対して 1 8 0 ° の方位とは異なるが、該 1 8 0 ° の方位から所定の方位角の範囲内にあるとき、該第 1および第 2の局所的な線分が該局所領域の中心画素を通過する準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出するステップと、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 1の候補を構成し、各々が第 1の方位を有する複数の前記第 3の局所的な線分がそれぞれ通過する互いに隣接する画素から構成される第 1の画素列と、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 2の候補を構成し、各々が前記第 1の方位と異なる第 2の方位を有する複数の前記第 2の局所的な線分がそれぞれ通過する互いに隣接する画素から構成される第 2の画素列とが、互いに隣接する第 3の画素列によって接続され、該第 3の画素列の各画素を中心として前記準直線方位の線分が検出され、該第 3の画素列において前記第 1の画素列に隣接する第 1の画素を中心とする前記準直線方位の線分を構成する前記第 1および第 2の局所的な線分の何れかの方位が前記第 1の方位に等しぐ該第 3の画素列において前記第 2の画素列に隣接する第 2 画素を中心とする該準直線方位の線分を構成する前記第 1および第 2の局所的な線分の何かの方位が前記第 2の方位に等しく、且つ、該第 3の画素列が 1つの線分を構成する候補を舍まないときは、該第 3の画素列を、前記第 1および第 2の画素列が構成する線分間を接続する接続部として検出するステップとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の第つの形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を.計数する第 1のステップと、前記計数が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 ²のステツプと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステツプと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位のうちで第 1の局所的な線分の方位が前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分における前記 2つの局所的な線分の方位の —方から所定の方位角の範囲内にあり、前記 2つの局所的な線分の方位のうちで第 2の局所的な線分の方位が前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分における前記 2つの局所的な線分の方位の他方から所定の方位角の範囲内にあり、且つ、該第 1および第 2の局所的な線分の方位が互いに 1 8 0 ° 異なるものでないときには、該第 1および第 2の局所的な線分が、前記第 2のステツプにて判定された直線方位の局所的な線分に対して準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出する第 4のステップと、互いに瞬接する画素であって、該画素列は、前記第 3のステップにおいて直線方位の局所的な線分が通過すると判定された画素を少なくとも 1つ合み、該画素列内の該少なくとも 1つの画素は全て同一の局所的な線分の方位を有し、該画素列内の該少なくとも 1つの画素外の画素は、該少なくとも 1つの画素について前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分に対して準直線方位の局所的な線分を構成すると前記第 3のステップにて判定された画素であるとき、該画素列が 1つの線分を構成する候補と判定する第 5のステツプとを有することを特徵とする方法が提供される。

本発明の第 8の形態によれば、上記の本発明の第 7の形態において、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 1の候補を構成する第 1の画素列であって、該第 1の画素列のうち前記直線方位の画素が判定される前記少なくとも 1つの画素が第 1の方位を有する第 1の画素列と、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 2の候補を構成する第 2の画素列であって、該第 2の画素列のうち前記直線方位の画素が判定される前記少なぐとも 1 つの画素が前記第 1の方位と異なる第 2の方位を有する第 2の画素列とが、少なくとも 1つの画素を共有するときには、前記第 1の線分の候補は、前記第 1の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であって前記共有される画素に最も近い側にある第 1の画素まで延びる第 1の線分であり、前記第 2の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であって前記共有される画素に最も近い側にある第 2の画素まで延びる第 2の線分であり、前記第 1および第 2の線分は前記第 1の画素から前記第 2の画素に到る互いに隣接する画素列によつて構成される接続部によつて接続されると判定するステップを有することを特徴とする方法が提供される。本発明の第 9の形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位のうちで該 2つの局所的な線分の方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 3のステップと、互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループを求める第 4のステップと、前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座標の代表値を求める第 5のステップと、前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第 6のステツプと、前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める第 7のステップとを有してなることを特徴とする方法が提供される。

本発明の第 1 0の形態によれば、二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステツプと、前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2 のステップと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、該局所領域内では該画素を通過する第 3の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、前記第 3のステップにおいて、互いに隣接する画素であつて、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する第 4のステップと、前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 5のステップと、互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループを求める第 6のステップと、前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座標の代表値を求める第 6 のステップと、前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第 7のステップと、前記グループの各々において、該グループ内の全画素における角方位の代表値を求める第 8のステップと、前記第 8のステップにて求めた角方位の代表値の中から、互いに 1 8 0度異なるものの対のグループを求める第 9のステツプと、前記第 9のステップにて求めた対のグループ同士において、互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分を求める第 1 0のステップと、前記互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分同士が互いに交わる 2つの対の組を求める第 1 1のステップと、前記第 4のステップにおいて求めた線分の候補の中で、前記 2つの対の組における、互いに瞵接する画素からなる 4つのグループの間を結ぶものを検索して 4辺形として求める第 1 2のステップとを有することを特徴とする方法が提供される。図面の簡単な説明

図 1および図 2は、ハフ変換の説明図、

図 3は、本発明の第 1の形態の基本構成を示す図、

図 4は、本発明の第 2の形態の実施例における局所領域の線分検出のアルゴリズムを示す図、

図 5は、輪郭画像の全領域内の局所領域を示す図、

図 6は、局所領域において対象画素を中心画素から見た方位を示す図、図 7は、線分方位を求めるための画素数の列を示す図、

図 8は、本発明の第 2の形態の実施例における局所領域の線分検出のァルゴリズムの第 2の例を示す図、図 9は、局所領域内の輪郭点の分布の 1例、および、対応する画素数の列を示す図、

図 1 0は、線分判定基準アルゴリズムの 1例を示す図、

図 1 1は、中心画素および周囲の画素の配置を示す図、

図 1 2は、線分方位検出用パターンを示す図、

図 1 3は、線分方位検出用の第 2のパターンを示す図、

図 1 4は、本発明の第 1の形態による線分の方位決定方法の 1例を示す図、

図 1 5は、本発明の第 3の形態の基本構成を示す図、

図 1 6は、本発明の第 4の形態の基本構成を示す図、

図 1 7は、本発明による方位判定の説明図、

図 1 8は、本発明による方位判定の説明図、

図 1 9は、本発明の第 3の形態の第 1の実施例における局所領域の線分検出のァルゴリズムを示す図、

図 2 0は、本発明の第 3の形態の第 2の実施树における局所領域の線分検出のァルゴリズムを示す図、

図 2 1は、本発明の第 4の形態の実施例における局所領域の線分検出のアルゴリズムを示す図、

図 2 2は、図 1 4の画素数分布に対して、本努明の第 3の形態による処理を施した結果の画素数分布を示す図、

図 2 3は、他の画素数分布の例を示す図、

図 2 4は、図 2 3の分布に対して本発明の第 3の形態による処理を施した例を示す図、

図 2 5は、図 1 2および 1 3のパターンによって検出可能な、線分の局所的な 1 6方位を示す図、図 2 6 Aおよび図 2 6 Bは、 1つの線分が通過する輪郭点において、図 1 2および 1 3のパターンを適用した例を示す図、

図 2 6 Cは、図 2 6 Aおよび図 2 6Bに示されるようにして 2つのパターンによって検出された線分の局所的な方位が 1 6方位の 1つとして検出されることを示す図、

図 2 7は本発明の第 5の形態の実施例における線分検出のァルゴリズムを示す図、

図 2 8は、本発明の第 6の形態の実施例における準直線方位の定義を示す図、

図 2 9は、 2つの線分が曲線によって滑らかに接続している例を示す図、

図 3 0は、 2つの線分の交点と、該交点に対応して検出される角の代表値（位置）と角方位の代表値（方位）を示す図、

図 3 1は、 2つの線分の交点の近傍における角近傍点列の角点において検出される角方位を示す図、

図 3 2は、本発明の第 9の形態の実施例における角検出のァルゴリズムを示す図、

図 3 3は、本発明の第 9の形態の実施例における角方位の定義を示す図、

図 3 4は、本発明の第 1 0の形態の実施例における 4角形検出のアルゴリズムを示す図、

図 3 5は、本発明の第 1 0の形態によって検出される四角形の 1例を示す図、そして

図 3 6は、以上述べた本発明の種々の方法を実施するハードウェア構成を示すものである。発明を実施するための最良の形態

本究明の第 1および第 2の形態の基本構成（図 3 )

図 3は、本発明の第 1の形態の基本構成を示すものである。図 3に示されているように、ステップ 1においては、線分の方位を求める対象となる 2値輪郭画像において、該線分の方位を求める局所領域、および、該局所領域の中心画素を決定する。

ステップ 2においては、該局所領域内の上記の中心画素以外の画素の該中心画素から見たときの方位を求める。

ステップ 3においては、上記の局所領域内で各方位にある上記の所定の値の画素の数を計数する。

そして、ステップ 4においては、上記の局所領域内で各方位にある上記の所定の値の画素の数の多い方向に線分が伸びていることが認識される。

図示しないが、本究明の第 2の形態においては、図 3の処理を、対象となる画像内の全ての上記の所定の値の画素を中心画素とする局所領域について行う。これにより、対象となる画像内の全ての領域における線分の分布が認識され、この後、これらの線分を統合的に判断することにより、上記の対象となる画像内の全ての領域における輪郭線（曲線および直線）が認識される。

上記の第 2の形態における、中心とする複数の画素は、該ニ値輪郭画像内に存在する全ての所定の値の画素とすることができる。

上記の第 1および第 2の形態における複数の方位は、前記局所領域の各々に存在する前記所定の値の画素の各々と、該局所領域における前記中心とする 1つの画素とを結ぶ直線が該中心を通る所定の方位の直線に対してなす角度を決定することにより求めることができる。上記の第 1および第 2の形態における複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、前記局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数め扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することにより行うことができる。

上記の第 1および第 2の形態における複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、更に、前記パターンの各扇状領域の中心からの方位に関する範囲を、方位に関して該範囲の l Z 2 つずらしてなる複数の扇状領域からなる第 2のパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することによつても行うことができる。

上記の第 1および第 2の形態において、該方位の前記所定の値の画素の数が最も大きい方位、および、 2番目に大きい方位に上記の方位に線分が存在すると判定することができる。

尚、上記の第 1および第 2の形態において、上記の局所領域内における線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに隣接して前記所定の値を有する画素が少なくとも 1つないときには、その画素は孤立していると考えられるので、上記の方位検出は行わないようにすることがでさる。

尚、上記の第 1および第 2の形態において、上記の局所領域内における線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに隣接する全ての画素が前記所定の値と同じ値を有するときには、このときの中心画素は線分の一部ではないと判断して上記の方位検出は行わないようにすることができる。本発明の第 1および第 2の形態の実施例（図 4〜； L 2)

図 4は本発明の第 1および第 2の形態の実施例における局所領域の線分検出のアルゴリズムを示すものである。

図 4において、ステップ 11にては、原画像を取得する。そして、ステツプ 12にては、上記の原画像から輪郭線を抽出する。ステップ 13 では、図 5に示されているように、輪郭画像の画像メモリの 1隅の座標を（0， 0) とするとき、局所領域の中心画素の座標 X0， Y0の初期値を、上記の輪郭画像の画像メモリの 1隅の画素の座標を（0， 0) 力ら X方向および Y方向にそれぞれ n番目の画素とする。この実施例では、図 5に示されているように、局所領域のサイズを（2 n+ l) (2 π +1) とする。

ステップ 1 4にては、座標 X0, Y0の中心画素が黒（上記の輪郭画像が輪郭点を黒で表示しているとき）か否かを判定する。黒でなければステップ 26に進み、黒でならばステップ 15に進む。

ステップ 15では、当該局所領域内の、中心画素に対する方位を求める対象の画素の座標（X, y) の初期値を当該局所領域のうち X座標および y座標の最も小さい値とする。そして、ステップ 16では、座標 x， yの対象画素が黒（上記の輪郭画像が輪郭点を黒で表示しているとき）力否かを判定する。黒でなければステップ 19に進み、黒でならばステツプ 17に進む。

ステップ 1 7では、図 6に示されているように、対象画素の座檫 x， yが当該局所領域の中心画素 X 0， Y 0に対してどの方位に位置するかを、 X軸に対する角度 0として求める。そして、ステップ 18では、 1 。毎に区切った 360方位に対応するレジスタ列（或るいは、メモリ領域の列）のうち、求めた角度 0に封応するレジスタ line [Θ 内のデータを 1インクリメントする。ここで、この実施例では、上記の角度 0の分布を求めるために、本発明の方法を実行する画像データ処理装置は、図 7に示されているように、毎に区切った 3 6 0方位に対するレジスタ列を有するものとする。

次に、ステップ 1 9においては、上記の対象画素の X座標が当該局所領域の X座標の最大値に到達したか否かを判定する。到達したならば、ステップ 2 0に進み、到達しないならば、ステップ 2 1に進んで X座標を 1インクリメントして、ステップ 1 6に戻る。

ステップ 2 0においても、上記の対象画素の y座標が当該局所領域の y座標の最大値に到達したか否かを判定する。到達したならば、ステツプ 2 3に進み、到達しないならば、ステップ 2 1に進んで y座標を 1ィンクリメン卜して、ステップ 1 6に戻る。

ステップ 2 3においては、局所領域の中心画素の X座標 X 0が対象となる輪郭画像メモリの X座標の最大値（一 n ) に到達したか否かを判定する。到達したならば、ステップ 2 7に進み、到達しないならば、ステツプ 2 4に進んで X座標 X 0を 1インクリメン卜して、ステップ 1 4に戻る。

ステップ 2 7においては、局所領域の中心画素の Y座標 Y'Oが対象となる輪郭画像メモリの Υ座標の最大値（一 η ) に到達したか否かを判定する。到達したならば、図 4の処理は終了し、到達しないならば、ステツプ 2 5に進んで Υ座標 Υ 0を 1インクリメントして、ステップ 1 4に戻る。

ところで、従来の画像データ処理装置においては、輪郭画像データのうち、輪郭点（黒の画素）の座標のみを輪郭点バッファに格納する機能を有するものがある。この場合は、図 4の手 MIにおける、ステップ 1 4およびステップ 1 6 等処理、すなわち、輪郭点の座標か否かを判定する手順は不要であり、輪郭点バッファに格納された座標値を座標値の大小順に読み出して方位 Θを検出する処理を行えばよい。図 8はこのような場合の局所領域の線分検出のァルゴリズムを示すものである。

図 9 Aおよび 9 Bは、局所領域内の輪郭点の分布の 1例、および、この局所領域から求めた線分方位に対する画素数の列を示すものである。

図 1 0は、上記の図 4または図 8に示されているような手順で、輪郭画像の全領域内の各局所領域について求めた、線分方位に対する画素数の列（図 7 ) カゝらその局所領域における線分の方位を決定する処理を示すものである。図 1 0に示されているように、各角度 0に対応するデ一タ line [Θ が、予め設定した所定のしきレ ¾Ν未満ならば、驗方位バッファに格納せず（ステップ 5 2 ) 、予め設定した所定のしきい値 N以上ならば、線分方位バッファに格納する（ステップ 5 3 ) 。

更に、先に述べたように、中心画素 A (図 1 1 ) の周囲の画素 a〜h (図 1 1 ) が、中心画素 Aの回りに隣接して黒の画素が少なくとも 1つないときには、その画素は孤立していると考えられるので、上記の方位検出は行わないようにすることができる。

また、中心画素 Aの回りに瞬接する全ての画素が黒のときには、このときの中心画素は線分の一部ではないと判断して上記の方位検出は行わないようにすることができる。

以上述べた実施例においては、各局所領域内における対象画素の中心画素から見た方位は、中心画素および対象画素の座標から演算によって求めている（図 4のステップ 1 7および図 8のステップ 3 5 ) が、図 1 2に示されているような、複数の厦状領域を有するパターンを用いて、パタ一ン内の領域 0〜 7それぞれの中に存在する輪郭点（黒の画素）の数を計数し、これによつて、前記の線分方位に対する画素数の列（図 7) を求めることができる。

更に、図 1 2のパターンと共に、図 1 3に示されているような第 2のパターンをも用いて前記の線分方位に対する画素数の列（図 7 ) を補間することができる。この第 2のパターンは、図 1 2のパターンにおいて各扇状領域をハーフピッチずらしたものである。

この場合、第 1および第 2のパターンそれぞれを用いたときの計数が最も大きい領域および 2番目に大きい領域をそれぞれ求め、第 1のパターンにおける計数が最も大きい領域および 2番目に大きい領域と、前記第 2のパターンにおける計数が最も大きい領域および 2番目に大きい領域とが重なる 2つの領域を求め、これら 2つの領域の方位にそれぞれ第 1 および第 2の局所的な線分が存在すると判定する。

以上説明したように、本発明の第 1および第 2の形態の二値輪郭画像の二値輪郭画像の局所領域における輪郭の線分の方位の決定方法によれば、画像の局所的な線分を簡素な処理によつて検出することができるという効果がある。本発明の第 1および第 2の形態における課題（図 1 4 )

図 1 4は、上記の本発明の第 1の形態の方法を、 1例として、画素 P の近傍の 6方向に存在する画素 Pと同じ値の画素の数を、画素 Pを中心とする 8枚の扇状領域 (0)〜(7)に存在する画素 Pと同じ値の画素の数として求めた結果を示すものである。各扇状領域 (0)〜(7)に存在する画素 P と同じ値の画素の数は、該扇状領域内にアンダライン付きで示されている。図 1 4に示されているように、画素 Pを通る輪郭線分が通る扇状領域内の計数が大きくなっている。

しかしながら、図 1 4に示されているように、実際に求めたい輪郭線分の他にノイズ等が入った場合には、上記の方法だけからは、輪郭線分か否かの判定が難しくなる。例えば、図 1 4の領域 (6)では、該領域内の計数は 9であるが、そのうち、実際の輪郭線分からの寄与は 5であり、その他の 4はノィズによるものである。本発明の第 3および第の形態の基本構成

本発明の第 3の形態は、図 1 5に示されているように、二値輪郭画像の局所領域における輪郭の線分の方位の決定方法において、

前記局所領域内の所定の値の画素の 1つを中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求め（ステップ 1 0 1 ) 、

該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数が該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和を求め（ステップ 1 0 2 ) 、

上記の複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と上記の和との差を求めて、該差が所定の値より多いか否かを判定し（ステップ 1 0 3 ) 、多いと判定されたときには、該各々の方位に線分が存在すると判定する（ステップ 1 0 4 ) ことを特徵とするものである。

本発明の第 4の形態は、図 1 6に示されているように、二値輪郭画像の局所領域における輪郭の線分の方位の決定方法において、

該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数が該各々の方位の雨隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和を求め（ステップ 1 0 2 ) 、

上記の複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と上記の和との差を求め（ステップ 1 0 7 ) 、該差が所定の値より最も多い方位、および、 2番目に多い方位を検出し、該各々の方位に線分が存在すると判定する（ステップ 1 0 8 ) ことを特徴とするものである。

そして、上記の本発明の第 3および第 4の形態による処理は、二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において行うことができる。

上記の本発明の第 3および第 4の形態において、上記の中心とする複数の画素は、該ニ値輪郭画像内に存在する全ての所定の値の画素とすることができる。

上記の本発明の第 3および第 4の形態において、上記の複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、前記局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することにより行うことができる。

本発明により、対象となる画像内の全ての領域における線分の分布が ¾1識され、この後、これらの線分を統合的に判断することにより、上記の対象となる画像内の全ての領域における輪郭線（曲線および直線）が認識される。

上記の第 3および第 4の形態における複数の方位は、前記局所領域の各々に存在する前記所定の値の画素の各々と、該局所領域における前記中心とする 1つの画素とを結ぶ直線が該中心を通る所定の方位の直線に対してなす角度を決定することにより求めることができる。

上記の第 3および第 4の形態における複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、前記局所領域の各々において、前記中心カ^の方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の厨状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することにより行うことができる。

上記の第 3および第 4の形態における複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、更に、前記パターンの各扇状領域の中心からの方位に関する範囲を、方位に関して該範囲の 1 2づっずらしてなる複数の扇状領域からなる第 2のパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することによつても行うことができる。

尚、上記の第 3および第 4の形態において、上記の局所領域内における線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに隣接して前記所定の値を有する画素が少なくとも 1つないときには、その画素は孤立していると考えられるので、上記の方位検出は行わないようにすることがでぎる。

尚、上記の第 3および第 4の形態において、上記の局所領域内におけ ' る線分の方位の科定は、前記中心とする画素の回りに隣接する全ての画素が前記所定の値と同じ値を有するときには、このときの中心画素は線分の一部ではないと判断して上記の方位検出は行わないようにすることができる。

図 1 7は、本発明の第 3の形態に特有の方位判定の手順の 1例を示すものである。画素 Pを中心とする局所領域の複数の方位の部分領域の各々について、その部分領域を注目領域として、その注目領域の両隣の部分領域 Iおよび I Iにおける前記計数（画素 Pと同じ値の画素の数）の和を求める。図 1 7の場合、注目領域における計数（画素 Pと同じ値の画素の数）は、 1 5であり、隣接領域 Iおよび I Iにおける計数は、それぞれ、 0および 5である。したがって、隣接領域 Iおよび I Iにおける前記計数の和は 5となる。この和 5と、注目領域における計数 1 5との大小を比較すると、注目領域における計数 1 5が上記の和 5より大きい。よって、この注目領域の方位が線分の方位と判定される。

図 1 8は、上記の比較を、複数の方位の各々（注目領域）に存在する、画素 Pと同じ値の画素の数から該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和（隣接領域 Iおよび I Iにおける前記計数の和）を差し引くステップと、該差し引いた数と零とを比較するステップとによって実現する場合を示すものである。

注目領域における計数 1 5と上記の和 5との差は 1 0であり、 1 0と 0とを比較すれば、 0より大であるので、この注目領域の方位が線分の方位と判定される。本発明の第 3および第 4の形態の実施例（図 1 9〜 2 4 )

図 1 9は本発明の第 3の形態の第 1の実施例における局所領域の線分検出のアルゴリズムを示すものである。

図 1 9において、ステップ 1 1 1にては、原画像を取得して輪郭線を抽出する。そして、ステップ 1 1 2から 1 1 9の間においては、上記の輪郭線を構成する画素の 1つ 1つを順次注目する画素として、各注目する画素の周囲の線分の方位を求める。ステップ 1 1 2においては、座標 (Xi，Yi)の画素を上記の注目する画素として取り出し、ステップ 1 1 3においては、該注目する画素の周囲の複数の部分領域の各々を指定するィンデックス Xを 0とおく。そして、ステップ 1 1 4において、上記の部分領域 Xの画素数 Iを計数する。次に、ステップ 1 1 5においては、上記の部分領域 Xの両隣の部分領域の画素数の和 Oを計数する。そして、ステップ 1 1 6においては、上記の部分領域 Xの計数 Iと両隣の部分領域における計数の和 Oとを比較し、 I〉0のときには、この部分領域 X の方位を、線分が存在する方位として抽出し、ステップ 1 1 7において、上記のインデックス Xをインクリメントして次の部分領域を指定する。以上、ステップ 1 1 4から 1 1 7の動作を、ステップ 1 1 8において X が 7に到達する（この例では、前述の図 1 4におけるように、注目する画素の周囲が 8つの方位に対応する 8つの部分領域に分割されているものとしているので部分領域を指定するインデックスは 0〜 7である）まで繰り返し、更に、ステップ 1 1 2からステップ 1 1 8までの動作を、上記の抽出した輪郭線の全ての画素について行われたとステップ 1 1 9 にて判断されるまで行って処理を完了する。

図 2 0は本発明の第 3の形態の第 2の実施例における局所領域の線分検出のァルゴリズムを示すものである。

図 2 0の手 !111は、ステップ 1 2 6においてのみ、図 1 9のステップ 1 1 6と異なり、他の竽順は、図 1 9の手順と同じである。図 2 0のステツプ 1 2 6においては、部分領域 Xの計数 Iと両隣の部分領域における計数の和 Oとを直接比較せず、先ず、部分領域 Xの計数 Iと両隣の部分領域における計数の和 Oとの差を演算し、そして、この差を 0と比較して、この差が 0より大きければ、この部分領域 Xの方位を、線分が存在する方位として抽出するものである。

図 2 1は本発明の第 4の形態の実施例における局所領域の線分検出のァルゴリズムを示すものである。

図 2 1のステップ 1 4 1〜1 4 5の動作、および、ステップ 5 0の動作は、上記の図 1 9のステップ 1 1 1〜1 1 5の動作、および、ステツプ 1 1 9の動作、および、図 2 0のステップ 1 2 1〜1 2 5の動作、および、ステップ 1 2 9の動作に、それぞれ対応するものであるが、図 2 1の手順においては、ステップ 1 4 6においては、部分領域 Xの計数 I と両隣の部分領域における計数の和 Oとの差を演算して、これをー且メモリに格納する。以下、全ての部分領域について、上記のように、部分領域 Xの計数 Iと両隣の部分領域における計数の和 0との差を演算して、これを一旦メモリに格納する。そして、ステップ 1 4 9にて、上記の格納した差の値が最も大きい部分領域の方位、および、 2番目に大きい部分領域の方位を、線分が存在する方位として抽出するものである。

図 2 2は、前述の図 1 4の画素数分布に対して、図 1 7および 1 8を参照して説明したような処理を施した結果を示すものである。上記の図 2 1の手順に従うならば、（2)および (7)の方位が、この画素 Pを通る線分の方位として抽出される。この結果においては、図 1 4に示されているノィズの影響は全く抑制されている。

図 2 3は、図 1 4とは異なる画素数分布の他の例を示すものであり、図 2 4は、図 2 3の分布に対して、本発明による上記の処理を施した結果を示すものである。図 2 4に示されているように、本発明による処理によって、線分の方位が非常に明確になつている。

上説明したように、本発明の第 3および第 4の二値輪郭画像の局所領 ¾^における輪郭の線分の方位の決定方法によれば、ノィズによる影響を抑制して、画像の局所的な線分を簡素な処理によって検出することができるという効果がある。本発明の第 5の形態の基本構成

本発明の第 5の形態においては、二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、第 1のステップでは、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める。

第 2のステップでは、前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する。

第 3のステップでは、前記第 2のステップにて W定された 2つの局所的な線分の方位が互いに 1 8 0 ° 異なるときに、該局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する。

第 4のステップでは、前記第 3のステップにおいて、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する。

なお、上記の局所的な線分の方位は、前述（本発明の第 1〜4の形態）のような種々の方法の何れによって求めてもよい。本発明の第 5および第 7の形態の実施例（表、図 2 5〜 2 7 )

本発明の第 5の形態の実施例においては、各輪郭点を中心とする局所的な線分の方位の決定のために、前述の図 1 2および 1 3のパターンを使用する。図 1 2および 1 3のパターンは、各々 4 5 ° の方位角の範囲を有する 8方位の領域からなるものである。これら 2つのパターンを用いることにより、表および図 2 5に示されるように、 0〜 1 5の 1 6方位が検出される。

例えば、図 2 6Aおよび 2 6Bでは、線分方位を検出するときの中心画素 Gを輪郭線の直線 0 0が通過するとすると、図 2 6 Aでは、方位 1および 5の方位に画素数のピークが検出され、図 2 6 Bでも、方位 1および

5の方位に画素数のピークが検出される。こうして、表および図 2 6 Cに示されるように、 1 6方位のうち、 3— 1 1の方位に画素数のピーク 1

2 1が存在することが検出される。

図 2 7は本発明の第 5の形態の実施例における線分検出のァルゴリズムを示すものである。図 2 7のステップ 2 0 1においては、前述の本発明の第 1〜4の形態によって、各輪郭点を中心とする局所的な線分の方位が決定される。ここでは、各輪郭点を中心とする局所領域内では他の輪郭点の画素の数が所定の値より多い方位が検出される。次に、ステツプ 2 0 2において、上記のステップ 2 0 1にて求めた 2つの線分方位が

1 8 0 ° 異なる方位であるとき、この輪郭点を通過する局的な線分が存在すると判定する。例えば、図 2 5の 1 6方位のうち、方位 3と方位 1 1は 1 8 0 ° 異なる方位である。そして、ステップ 2 0 31こおいて、互いに瞵接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する直線方位の局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する。本実施例では更に、ステップ 2 0 4にて、 1つの線分を構成する候補と判定された画素のグループが通過する互いに隣接する画素の座標から、例えば、以下の式によって相関計数を求める。

R： (∑XiYi/N - XmYm) /oxOy

ここで、 Rは相関計数、 Nは 1つの線分を構成する候補と判定された画素のグループ内の画素数、 Xiおよび Yiは、上記のグループ内の各画素の Xおよび Y座標、 Xmおよび Ymは、上記のグループ内の各画素の Xおよび Y座標の平均値、そして、 σχおよび CJyは、上記のグループ内の各画素の Xおよび Y座標の標準偏差である。ステップ 2 0 6では、上記のようにして求めた相関係数が所定の値以 _ ^否かを判定する。所定の値以上であるならば、ステップ 2 0 7にて、上記の画素のダル一プは線分を構成するものと判定し、その傾きおよび切片（端点）の座標を求める。また、所定の値以上でないならば、ステツプ 2 0 8にて、上記の画素のグループは線分を構成するものと判定する。なお、上記のステップ 2 0 6において、線分を検出する際には、前述の本発明の第 7の形態によって、同一方位の直線方位の局所的な線分だけでなく、該同一方位から所定の角度の範囲にある準直線方位の局所的な線分をも舍む連綜する画素列を 1つの線分の候補としてもよレ、。本発明の第 6および第 8の形態の実施例（図 2 8〜3 1 )

線分が前述の本発明の第 5の形態に従って求められるときには、各輪郭点を中心とする局所領域において、他の輪郭点の画素の数が最も多い方位が、 2番目に多レ、方位に対して 1 8 0 ° の方位とは異なるが、該 1 8 0 ° の方位から所定の方位角の範囲内にあるとき、該第 1および第 2 の局所的な線分が該局所領域の中心画素を通過する準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出する。ここでは、例えば、局所的な線分の構成要素として図 1 7のステップ 2 0 2で検出される 3— 1 1の方位のまわりでは、図 2 8に示されるように、図 2 8の 3— 1 0、 3— 1 2、 2 - 1 1 , および、 4 - 1 1の方位が、準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出される。そして、前述の図 2 7のステップ 2 0 3にて線分を構成する侯捕と判定された第 1および第 2の画素列（または、図 2 7のステップ 2 0 7にて線分を構成すると判定された画素列）が、互いに瞵接する第 3の画素列によつて接続され、該第 3の画素列の各画素を中心として上記の準直線方位の線分が検出され、上記の第 1の画素列に隣接する第 3の画素列の画素を中心として検出された前述の 2 つの方位のうちの 1つが、上記の第 1の画素列の各画素を中心として検出された 2つの方位の 1つに一致し、上記の第 2の画素列に隣接する第 3の画素列の画素を中心として検出された前述の 2つの方位のうちの 1 つが、上記の第 2の画素列の各画素を中心として検出された 2つの方位の 1つに一致し、且つ、該第 3の画素列が線分を構成する候補を舍まないときは、該第 3の画素列を、前記第 1および第 2の画素列が構成する線分間を接続する接続部として検出する。

この接続部は、図 2 9に示されるように、 2つの線分を滑らかに接続する曲線部であることもあれば、上記のように検出された 2つの線分が実際には更に上記の接続部まで延びており、ここで、互いに交わっている場合もあり得る。 2つの線分が直接交わるときには、上記の延びている線分を構成する画素のうち、これらの線分の交点から上記の局所領域のサイズ以内の距離にある画素から上記の交点の方位の画素数を計数するときには、他方の線分上の画素をも計数することになり、上記の 2つの線分の方位の差がさほど大きくないときには、上記の局所領域のサイズ以内の距離にある画素では「準直線方位の局所的な線分」が検出される。

線分が前述の本発明の第 5の形態に従って求められるときには、上記の接続部は、本発明の第 8の形態に従って以下のように求められる。すなわち、同一の方位を有する少なくとも 1つの直線方位の局所的な線分が通過する画素を舍み、更に、この直線方位に対する準直線方位の線分が通過する画素をも合んでよいものとして求められた第 1の線分候補と、方位が異なる第 2の線分候補とが該素を共有する（すなわち、輪郭点で接続されている）ときには、該第 1の線分候補の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であって前記共有される画素に最も近い側にある第 1の画素まで延びる第 1の線分であり、前記第 2の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であって前記共有される画素に最も近い側にある第 2の画素まで延びる第 2の線分であり、前記第 1および第 2の線分は前記第 1の画素から前記第 2の画素に到る互いに瞵接する画素列によつて構成される接続部によつて接続されると判定する。本発明の第 9の形態の実施例（図 3 2， 3 3 )

図 3 2は、本明の第 9の形態の実施例における角検出のァルゴリズムを示すものである。図 3 2のステップ 2 1 1においても、前述の本発明の第 1〜4の形態によって、各輪郭点を中 2心とする局所的な線分の方位が決定される。ここでも、各輪郭点を中心とする局所領域内では他の輪郭点の画素の数が所定の値より多い方位が検出される。次に、本実施例においては、ステップ 2 1 2において、上記のように検出された 2 つの局所的な線分の方位であって該 2つの方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する。そして、ステップ 2 1 3にては、互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループ（角近傍点列）を求める。次に、ステップ 2 1 4においては、前記グループ（角近傍点列）の各々において、該グループ内の各画素の Xおよび Y座標の平均値を、このグループ（角近傍点列）の代表値として求める。更に、ステツプ 2 1 5において、前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における上記の 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める。。例えば、図 3 0および図 3 1に示されるような 2つの線分 3 0 0および 3 0 1が交わることによって形成される角では、図 3 1に符号 3 1 1〜3 I nにて示されるように、接続部の各画素の角方位が検出される。そして、上記のグループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の平均値を全画素の角方位の代表値として求める（図 3 3参照）図 3 0の例では、符号 4 0 0で示される位置に上記のグループの代表値（角近傍点列の平均が求められ、 4 0 1で示されるような角方位の代表値（平均値）が求められる。本発明の第 1 0の形態の実施例（図 3 4， 3 5 )

以上述べたようにして得られた線分の傾きおよび切片の情報、そして、角の位（座標の代表値）および方位の代表値の情報はデータベースに記憶される。本発明の第 1 0の形態は、これらの情報を用いて、輪郭線が形成する 4角形を検出するものである。図 3 4は、本発明の第 1 0の形態の実施例における 4角形検出のアルゴリズムを示すものである。図 3 4のステップ 2 2 1においては、上記のような手順に従って 1つの角 (例えば、図 3 5の角 1 ) の位置（座標の代表値）および方位の代表値の情報を取得する。そして、ステップ 2 2 2においては、取得した各角の角方位と反対方位（1 8 0 ° 異なる方位）の角方位を有する角（例えば、図 3 5の角 3 ) を求めて、これらの角を反対方位の対（例えば、図 3 5の角 1および角 3 ) とする。ステップ 2 2 3においては、上記のような対の角を形成するグループ（角近傍点列）同士において、互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分を求める。次に、前記互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分同士が互いに交わる 2つの対の組（例えば、図 3 5の角 1および角 3、そして、角 2および角 4 ) を求める。そして、ステツプ 2 2 4において、前述のようにして求めた線分の中で、前記 2つの対の組における、互いに隙接する画素からなる 4つのグループの間を結ぶもの（例えば、図 3 5の線分 1、線分 2、線分 3、そして、線分 4) を検索して 4辺形として求める。本発明のハードウェア構成（図 3 6 )

図 3 6は、以上述べた本発明の種々の方法を実施するハードウェア構成を示すものである。図 3 6において、 4 0 0はテレビカメラ、 4 0 1 は画像入力ボード、 0 2は画像メモリ、 4 0 3は輪郭抽出回路、 4 0 4は中央制御部インターフェイス、そして、 4 0 5は中央制御部である。更に、中央制御部 4 0 5は、 CPU 4 0 6、 RAM 4 0 7、 ROM 4 0 8、キーボードインターフヱイス 4 0 9、キーボード 4 1 0、ディスプレイインタ一フェイス 4 1 1、ディスプレイ 4 1 2、そして、磁気ディスク装置 4 1 3を接続する。

テレビカメラ 4 0 0は、認識対象を撮影して画像情報を、例えば、 TSC映像信号として画像入力ボード 4 0 1に供給する。画像入力ボード 4 0 1は、 NTSC映像信号を A D変換回路（図示せず）によってディジタル化し、ディジタル化した画像データを画像メモリ 4 0 2に格納する。輪郭抽出回路 4 0 3は、画像メモリ 4 0 2に格納された画像データを読み出して、画像の輪郭点を抽出する。ここで、輪郭点抽出は、公知の何れの方法によってもよく、例えば、ゼロクロス処理を行う。抽出された輪郭点のデータは、中央制御部インターフェイス 4 0 4を介して中央制御部 4 0 5に供給され、中央制御部 4 0 5は CPU 4 0 6の制御の下に輪郭点のデータを RAM 4 0 7または磁気ディスク装置 4 1 3に格納する。中央制御部 4 0 5の磁気ディスク装置 4 1 3には、前述の本発明による種々の方法を実行するためのプログラムが記億されており、中央制御部 4 0 5は、起動されると、このプログラムを RAM4 0 7上に展開し、キーボード 4 1 0からのオペレータによる操作に従って、前述の本発明による種々の方法を実行する。ディスプレイ 4 1 2は、上記の処理によって得られた結果を表示する。前述の図 7に示したレジスタは、上記の RAM 4 0 7内に設けた領域としてもよい。

表. 線分方位パターン図 25の図 12のパターン図 13のパターン線分方位の領域の領域

Claims

請求の範囲

1 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法において、

前記局所領域内の所定の値の画素の 1つを中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップとを有することを特徴とする方法。

2. 二値輪郭画像内の輪郭線が舍む局所的な線分の方位の決定方法において、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップとを有することを特徴とする方法。

3 . 前記中心とする複数の画素は、該ニ値輪郭画像内に存在する全ての所定の値の画素とする請求項 2記載の方法。

4. 前記第 2のステップにおいて、前記画素の数が最も多い方位および 2番目に多い方位に局所的な線分が存在すると判定する請求項 1〜 3の何れかに記載の方法。

5 . 前記複数の方位は、前記局所領域の各々に存在する前記所定の値の画素の各々と、該局所領域における前記中心とする 1つの画素とを結ぶ直線が該中心を通る所定の方位の直線に対してなす角度を決定することにより求める請求項 1〜 4の何れかに記載の方法。

6. 前記第 1のステップにおいて、前記複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、前記局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の厦状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することにより行う請求項 1〜 5の何れかに記載の方法。

7. 前記局所領域の各々において、前記第 1のステップにおいては、. 前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の夏状の領域を有する第 1のパターンの各領域と、該第 1のパターンの各扇状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位角に関して該範囲の 1 / 2づつ、それぞれ異なる複数の扇状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、

前記第 1および第 2のパターンそれぞれを用いたときの計数が所定の値より大きくなる領域が重なる領域の方位に前記局所的な線分が存在すると判定する請求項 1〜5の何れかに記載の方法。

8 . 前記局所領域の各々において、前記第 1のステップにおいては、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の扇状の領域を有する第 1のパターンの各領域と、該第 1のパタ一ンの各夏状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位に関して該範囲の 1 Z 2づつ、それぞれ異なる複数の屠状領域からなる第 2のパタ ^ンの各領域とを設定し、

前記第 1および第 2のパターンそれぞれを用いたときの計数が所定の値より大きい領域をそれぞれ求め、

前記第 1のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパタ一ンにおける計数が所定の値より大きい領域とが重なる領域を求め、これらの領域の方位に局所的な線分が存在すると判定する請求項 4に記載の方法。

9 . 前記局所領域内における局所的な線分の方位の判定ほ、前記中心とする画素の回りに隣接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値を有するときに行う請求項 1〜 8の何れかに記載の方法。

1 0 . 前記局所領域内における局所的な線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに隣接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値とは異なる値を有するときに行う請求項 1〜 9の何れかに記載の方法。

1 1 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法において、

該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数が該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和より多いか否かを判定する第 2のステップと、

多いと判定されたときには、該各々の方位に局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップとを有することを特徴とする方法。

1 2 . 二値輪郭画像内の輪郭線が舍む局所的な線分の方位の決定方法において、

1 3 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定方法において、

数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第

2のステップと、

前記差が所定の値より大きい方位を、局所的な線分が存在する方位として求める第 3のステップとを有することを特徴とする方法。

1 4 . 二値輪郭画像内の輪郭線が含む局所的な線分の方位の決定方法において、

前記二値输郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

該複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の方位の両隣の方位に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、

1 5 . 前記所定の値は、零である請求項 1 3または 1 4の何れかに記載の方法。

1 6 . 前記中心とする複数の画素は、該ニ値輪郭画像内に存在する全ての所定の値の画素とする請求項 1 1〜1 5の何れかに記載の方法。

1 7 . 前記第 1のステップにおいて、前記複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数の計数は、前記局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数することにより行う請求項 1 1〜1 6の何れかに記載の方法。

1 8 . 二値輪郭画像内の輪郭線が舍む局所的な線分の方位の決定方法において、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の扇状の領域を有する第 1のパターンの各領域と、該第 1のパターンの各扇状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位に関して該範囲の 1 2づっ、それぞれ異なる複数の扇状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、該第 1および第 2 のパターンの各々について、該複数の領域の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

前記第 1および第 2のパターン各々について、該複数の領域の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の領域の両隣の方位の領域に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、前記第 1および第 2のパターン各々について、前記差が所定の値より大きい領域の方位を、それぞれ求める第 3のステップと、

前記第 1のパターンにおける前記差が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける前記差が所定の値より大きい領域とが重なる領域を求め、これらの領域の方位にそれぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 4のステップとを有することを特徵とする方法。

1 9. 二値輪郭画像内の論郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

前記局所領域内で該画素の数が所定の値より多い方位にそれぞれ 1つの局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 2のステツプにて判定された局所的な線分の方位であって互いに 1 8 0。異なるものがあるときに、該局所領域内では該画素を通過する第 3の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、

前記第 3のステップにおいて、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する第 4のステップとを有することを特徵とする方法。

2 0. 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、前記計数が所定の値より大きい領域を求め、該領域の方位にそれぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 2のステップにて判定された線分の方位で互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する第 3の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、前記第 3のステップにおいて、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する第 4のステップとを有することを特徴とする方法。

2 1 . 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の扇状の領域を有する第 1のパターンの各領域と、該第 1のパターンの各扇状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位に関して該範囲の l Z 2 つ、それぞれ異なる複数の扇状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、該第 1および第 2 のバターンの各々について、該複数の領域の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

前記計数が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 1のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域とが重なる領域を求め、これらの領域の方位にそれぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、

前記第 3のステップにて判定された線分の方位であって互いに 1 8 0 。異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する第 4のステップと、

前記第 4のステップにおいて、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する第 5のステップとを有することを特徴とする方法。

2 2. 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する該所定の値の画素の数を求める第 1のステップと、

前記差が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、

前記第 3のステップにて判定された線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する第 4のステップと、

前記第 4のステップにおいて、互いに瞵接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する侯補と判定する第 5のステップとを有することを特徵とする方法。

2 3 . 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の厦状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、該複数の領域の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の領域の雨瞵の方位の領域に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、

前記差が所定の値より大きい領域の方位を、それぞれ局所的な線分が存在する方位として求める第 3のステップと、

2 4 . 前記局所領域内における局所的な線分の検出は、前記中心とする画素の回りに瞵接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値を有するときに行う請求項 1 9〜 2 3の何れかに記載の方法。

2 5 . 前記局所領域内における局所的な線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに瞵接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値とは異なる値を有するときに行う請求項 1 9〜2 3の何れかに記載の方法。

2 6 . 前記 1つの線分を構成するものと判定された第 3の局所的な線分が通過する前記互いに隣接する画素の座標から相関計数を求めるステツプと、

前記相関計数が所定の値より大きいとき前記候補を 1つの線分として検出するステップとを有する請求項 1 9〜2 5の何れかに記載の方法。

2 7 . 前記局所的な線分の方位の第 1の局所的な線分の方位が、前記局所的な線分の第 2の局所的な線分の方位に対して 1 8 0 ° の方位とは異なるが、該 1 8 0 ° の方位から所定の方位角の範囲内にあるとき、該第 1および第 2の局所的な線分が該局所領域の中心画素を通過する準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出するステッブと、前記第 5のステツプにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 1の候補を構成し、各々が第 1の方位を有する複数の前記第 3の局所的な線分がそれぞれ通過する互いに隣接する画素から搆成される第 1の画素列と、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 2の候補を構成し、各々が前記第 1の方位と異なる第 2の方位を有する複数の前記第 2 局所的な線分がそれぞれ通過する互いに瞵接する画素から構成される第 2の画素列とが、互いに隣接する第 3の画素列によって接続され、該第 3の画素列の各画素を中心として前記準直線方位の線分が検出され、該第 3の画素列において前記第 1の画素列に隣接する第 1の画素を中心とする前記準直線方位の線分を構成する前記第 1および第 2の局所的な線分の何れかの方位が前記第 1の方位に等しく、該第 3の画素列において前記第 2の画素列に瞵接する第 2の画素を中心とする該準直線方位の線分を構成する前記第 1および第 2の局所的な線分の何れかの方位が前記第 2の方位に等しく、且つ、該第 3の画素列が 1つの線分を構成する候補を舍まないときは、該第 3の画素列を、前記第 1および第 2の画素列が構成する線分間を接続する接続部として検出するステップとを有する請求項 1 9〜2 6の何れかに記載の方法。

2 8 . 前記第 1の画素列、および、前記第 1の画素から前記第 3 の画素列の任意の 1点までの互いに隣接する画素が第 1の線分を構成し、前記第 2の画素列、および、前記第 2の画素から前記第 3の画素列の前記任意の 1点までの互いに隣接する画素が第 2の線分を構成するものとして、該第 1および第 2の線分を検出するステップを有する請求項 2 7 に記載の方法。

2 9 . 前記第 3の画素列の任意の 1点は、該第 3の画素列の中点である請求項 2 8に記載の方法。

3 0 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する方法において、

前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位であつて、それらの差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 4のステップと、

互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループを求める第 5のステツプと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座檫の代表値を求める第 6のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第つのステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める第 8のステップとを有してなることを特徴とする方法。

3 1 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、前記第 2のステップにて判定された線分の方位で互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する第 3の局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 2のステツプにて判定された局所的な線分のうちの 2つの方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 3のステップと、

互いに瞵接する角近傍点の画素からなるグループを求める第 4のステツプと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座標の代表値を求める第 5のステップと、

前記グループの各において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第 6のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める第 7のステップとを有してなることを特徴とする方法。

3 2 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する方法において、

前記第 1のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域とが重なる 2つの領域があるならば、これら 2つの領域の方位にそれぞれ第 1および第 2の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、

前記第 2および第 3のステップにて判定された第 1および第 2の局所的な線分の方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 4のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座標の代表値を求める第 6のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記第 1および第 2の局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第 7のステップと、

3 3 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する方法において、

2のステップと、

前記差が所定の値より大きレ、領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 3のステップと、

前記第 3のステツプにて判定された第 1および第 2の局所的な線分の方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 4のステップと、

3 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、該複数の領域の各々に存在する該所定の値の画素の数と、該各々の領域の両隣の方位の領域に存在する該所定の値の画素の数の和との差を求める第 2のステップと、

前記差が所定の値より大きい領域の方位を、それぞれ局所的な線分の方位として求める第 3のステップと、

前記第 2のステップにて求められた局所的な線分のうち、それぞれの方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超える 2つの局所的な線分があるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 4のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の全画素における角方位の代表値を求める第 8のステップとを有してなることを特徴とする方

3 5 . 前記方位に線分が存在するとする判定は、該方位の前記所定の値の画素の数が所定の数以上あるときになされる請求項 3 0〜3 4の何れかに記載の方法。

3 6 . 前記局所領域内における線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに瞵接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値を有するときに行う請求項 3 0〜3 4の何れかに記載の方法。

3 7 . 前記局所領域内における線分の方位の判定は、前記中心とする画素の回りに隣接する少なくとも 1つの画素が前記所定の値とは異なる値を有するときに行う請求項 3 0 - 3 4の何れかに記載の方法。

3 8 . 前記座標の代表値は、当該グループ内の各画素の座標の平均値である請求項 3 0〜3 4の何れかに記載の方法。

3 9 . 前記グループ内の全画素における角方位の代表値は、当該グループ内の各画素における角方位の平均値である請求項 3 0〜3 4の何れかに記載の方法。

4 0 . 前記局所的な線分の方位であって、該方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超える 2つの局所的な線分の方位があるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する第 6のステップと、

互いに騰接する角近傍点の画素からなるグループを求める第 7のステツプと、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める第 8のステップと、

前記グループの各々において、該グループ内の全画素における角方位の代表値を求める第 9のステップとを有する請求項 1 9〜2 3の何れかに記載の方法。

4 1 . 前記第 9のステップにて求めた角方位の代表値の中から、互いに 1 8 0度異なるものの対のグループを求める第 1 0のステップと、前記第 1 0のステップにて求めた対のグループ同士におい、互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分を求める第 1 1のステップと、

前記互いの座標の代表値の点の間を結ぶ線分同士が互いに交わる 2つの対の組を求める第 1 2のステップと、

前記第 5のステツプにおいて求めた線分の候補の中で、前記 2つの対の組における、互いに隣接する画素からなる 4つのグループの間を結ぶものを検索して 4辺形として求める第 1 3のステップとを有する請求項 4 0に記載の方法。

4 2. 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する方法において、前記二値輪郭画像内に存在する複数の所定の値の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記所定の値の画素の数を計数する第 1のステップと、前記計数が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する第 2のステップと、

前記第 2のステツプにて判定された 2つの局所的な線分の方位であつて互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する第 3のステツプと、

前記第 2のステップにて判定された 2つの局所的な線分の方位のうちで第 1の局所的な線分の方位が前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分における前記 2つの局所的な線分の方位の一方から所定の方位角の範囲内にあり、前記 2つの局所的な線分の方位のうちで第 2の局所的な線分の方位が前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分における前記 2つの局所的な線分の方位 β他方から所定の方位角の範囲内にあり、且つ、該第 1および第 2の局所的な線分の方位が互いに 1 8 0 ° 異なるものでないときには、該第 1および第 2の局所的な線分が、前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分に対して準直線方位の局所的な線分を構成するものとして検出する第 4のステップと、

互いに隣接する画素であって、該画素列は、前記第 3のステップにおいて直線方位の局所的な線分が通過すると判定された画素を少なくとも 1っ舍み、該画素列内の該少なくとも 1つの画素は全て同一の局所的な ^^の方位を有し、該画素列内の該少なくとも 1つの画素以外の画素は、該少なくとも 1つの画素について前記第 2のステップにて判定された直線方位の局所的な線分に対して準直線方位の局所的な線分を構成すると前記第 3のステツプにて判定された画素であるとき、該画素列が 1つの線分を構成する候補と判定する第 5のステップとを有することを特徵とする方法が提供される。

3 . 前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 1の候補を構成する第 1の画素列であって、該第 1の画素列のうち前記直線方位の画素が判定される前記少なくとも iつの画素が第 1の方位を有する第 1の画素列と、前記第 5のステップにて前記 1つの線分を構成する候補と判定される第 2の候補を構成する第 2の画素列であって、該第 2の画素列のうち前記直線方位の画素が判定される前記少なくとも 1つの画素が前記第 1の方位と異なる第 2の方位を有する第 2 の画素列とが、少なくとも 1つの画素を共有するときには、前記第 1の線分の候補は、前記第 1の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であって前記共有される画素に最も近い側にある第 1の画素まで延びる第 1の線分であり、前記第 2の画素列のうちの前記少なくとも 1つの画素であつて前記共有される画素に最も近い側にある第 2の画素まで延びる第 2の線分であり、前記第 1および第 2の線分は前記第 1の画素から前記第 2の画素に到る互いに隣接する画素列によって構成される接続部によって接続されると判定するステップを有する請求項 4 2に記載の方法。

4 4 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定装置において、

前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、

前記局所領域内の輪郭点の画素の 1つを中心として複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

該画素の数が最も多い方位に局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段とを有することを特徴とする装置。

4 5 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定装置において、

前記局所領域において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

該複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数と、該各々の方位の両隣の方位に存在する輪郭点の画素の数の和との差を求めるフィルタ手段と、

前記差が所定の値より大きい方位を、局所的な線分が存在する方位として求める局所線分方位検出手段とを有することを特徴とする装置。

4 6 . 二値輪郭画像の局所領域における輪郭の局所的な線分の方位の決定装置において、

前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像保持手段と、

前記局所領域において、前記中心からの方位に関して各々が一定の方位角の範囲を有する複数の屠状の領域を有する第 1のパタ一ンの各領域と、該第 1のパターンの各厨状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位に関して該範囲の 1 / 2づっ、それぞれ異なる複数の厦状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、該第 1および第 2のパターンの各々について、該複数の領域の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

前記第 1および第 2のパターン各々について、該複数の領域の各々に存在する輪郭点の画素の数と、該各々の領域の両隣の方位の領域に存在する輪郭点の画素の数の和との差を求めるフィルタ手段と、

前記第 1および第 2のパターン各々について、前記差が所定の値より大きい領域の方位を、それぞれ求めるパターン内方位決定手段と、前記第 1のパターンにおける前記差が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける前記差が所定の値より大きい領域とが重なる 2つの領域を求め、これら 2つの領域の方位にそれぞれ第 1および第 2 の局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段とを有することを特徴とする装置。

4 7. 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する装置において、前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座檫を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、

前記局所線分方位検出手段にて判定された局所的な線分の方位であつて互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、該局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する局所線分検出手段と、

前記局所線分検出手段において、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する線分候補検出手段とを有することを特徴とする装置。

4 8 . 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する装置において、前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記輪郭点の画素の数を計数する画素数計数手段と、

前記計数が所定の値より大きい領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、

前記局所線分方位検出手段にて判定された線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する局所線分検出手段と、前記局所線分検出手段において、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する線分侯補検出手段とを有することを特徴とする装置。

4 9 . 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する装置において、前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々がー定の方位角の範囲を有する複数の厨状の領域を有する第 1のパタ—ンの各領域と、該第 1のパタ一ンの各蕭状領域の中心からの方位に関する範囲力ゝら、方位に関して該範囲の 1 / 2づつ、それぞれ異なる複数の厦状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、該第 1および第 2のパタ一ンの各々について、該複数の領域の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

前記第 1のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域とが重なる 2つの領域を求め、これら 2つの領域の方位にそれぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、

前記局所線分方位検出手段にて判定された線分の方位であって互いに 1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する局所線分検出手段と、前記局所線分検出手段において、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する線分候補検出手段とを有することを特徴とする装置。

5 0. 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する装置におい、前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

前記差が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、前記局所線分検出手段にて判定された第 1および第 2の線分の方位が互いに 1 8 0 ° 異なるときに、前記局所領域内では該画素を通過する第 3の局所的な線分が存在すると判定する局所線分検出手段と、

5 1 . 二値輪郭画像内の輪郭線から線分を検出する装置において、前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持手段と、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の厨状の領域を有するパターンの各領域に存在する前記輪郭点の画素の数を計 wる画素数計数手段と、

該複数の領域の各々に存在する輪郭点の画素の数と、該各々の領域の両隣の方位の領域に存在する輪郭点の画素の数の和との差を求めるフィルタ手段と、

前記差が所定の値より大きい領域の方位を、それぞれ局所的な線分が存在する方位として求める局所線分方位検出手段と、

前記局所線分方位検出手段にて判定された線分の方位であって互いに

1 8 0 ° 異なるものがあるときに、前記局所領域内では該画素を通過する直線方位の局所的な線分が存在すると判定する局所線分検出手段と、前記局所線分検出手段において、互いに隣接する画素であって、これらの画素を同一の方位を有する局所的な線分が通過すると各局所領域内で判定されるとき、これらの画素のグループが 1つの線分を構成する候補と判定する線分候補検出手段とを有することを特徵とする装置。

5 2 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する装置において、

前記局所領域内では該画素の数が所定の値より多い方位に局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、前記局所線分方位検出手段にて判定された 2つの局所的な線分の方位であって、これら方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する角近傍点検出手段と、

互いに瞵接する角近傍点の画素からなるグループを求める角近傍点列検出手段手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素の座標の代表値を求める角座標代表値決定手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記 2つの局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める角近傍点角方位決定手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める角方位代表値決定手段とを有してなることを特徴とする装

5 3 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する装置において、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々一定の方位角の範囲に存在する複数の扇状の領域を有するバタ一ンの各領域に存在する前記輪郭点の画素の数を計数する画素数計数手段と、

前記計数が所定の値より大きい領域の領域を求め、該領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、前記局所線分方位検出手段にて判定された 2つの局所的な線分であつて、これらの方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する角近傍点検出手段と、

互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループを求める角近傍点列検出手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記第 1および第 2の局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める角近傍点角方位決定手段と、前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める角方位代表値決定手段とを有してなることを特徵とする装

5 4 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する装置において、

前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、前記中心からの方位に関して各々がー定の方位角の範囲を有する複数の扇状の領域を有する第 1のパタ一ンの各領域と、該第 1のパターンの各蕭状領域の中心からの方位に関する範囲から、方位に関して該範囲の 1 Z2 つ、それぞれ異なる複数の羸状領域からなる第 2のパターンの各領域とを設定し、該第 1および第 2のパターンの各々について、該複数の領域の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

前記第 1のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域と、前記第 2のパターンにおける計数が所定の値より大きい領域とが重なる領域を求め、これらの領域の方位にそれぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出手段と、

前記局所線分方位検出手段にて判定された局所的な線分であって、これらの方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるものがあるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する角近傍点検出手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内において前記局所線分方位検出手段前記によって検出された局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める角近傍点角方位決定手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の全 ®素の角方位の代表値を求める角方位代表値決定手段とを有してなることを特徴とする装 ¾

5 5 . 二値輪郭画像内の輪郭線から角の位置および方位を検出する装置において、

前記二値輪郭画像の少なくとも輪郭点の座標を示す情報を保持する輪郭画像情報保持丰段と、 - 前記二値輪郭画像内に存在する複数の輪郭点の画素各々を中心とする複数の局所領域の各々において、該局所領域内の前記中心とした画素を中心として複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数を求める画素数計数手段と、

該複数の方位の各々に存在する輪郭点の画素の数と、該各々の方位の両瞵の方位に存在する輪郭点の画素の数の和との差を求めるフィルタ手段と、

前記差が所定の値より大きい領域を求め、これらの領域の方位に、それぞれ局所的な線分が存在すると判定する局所線分方位検出丰段と、前記第 1および第 2の局所的な線分の方位の差と 1 8 0 ° との差の絶対値が所定の角度を超えるときに、該局所領域の前記中心の画素は、角の位置の近傍にある角近傍点であると判定する角近傍点検出手段と、互いに隣接する角近傍点の画素からなるグループを求める角近傍点列検出手段と、

前記グループの各々において、該グループ内の各画素を中心とする局所領域内における前記第 1および第 2の局所的な線分の方位の中間の方位を、該角近傍点の角方位として求める角近傍点角方位決定手段と、前記グループの各々において、該グループ内の全画素の角方位の代表値を求める角方位代表値決定手段とを有してなることを特徴とする装