JP2670273B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば縦−横変換のように、第１の方向の
ラン符号で表現された入力画像に対して第２の方向に関
する画像処理を行なう画像処理装置に関する。 （従来の技術） 従来より、ファクシミリを始め、画像データを扱う各
種の機器で、画像データの圧縮を図るために、ラン符号
化方式が広く使用されている。このラン符号化方式は、
原画像をラスタスキャンしてして得た二値画像データの
各行における黒ラン及び白ランの長さ（ランレングス）
や各ランの端点の位置情報等を符号化する方式である。
例えば、ランレングス符化方式を例にとると、符号化デ
ータ１バイト（８ビット）のうち、先頭ビットに白ラン
か黒ランかを示すフラグを設け、残りの７ビットでラン
の長さの情報を表現する。このような符号化によると、
白のドットが100個、黒のドットが200個、更に白のドッ
トが300個と続く画像においては、16進数で64,FF,C8,7
F,7F,2Eのように符号化される。 ところで、入力画像から直線要素を抽出したり、ノイ
ズを取除くためには、横方向及び縦方向のランレングス
の情報を用いることが多い。また、例えば手書き文字認
識装置等では、横方向及び縦方向の射影を求めるたえに
横及び縦方向の黒ランの情報を使用することも考えられ
ている。 しかしながら、一般にラン符号化は、ラスタスキャン
の方向、例えば横方向についてしか行われないため、縦
方向成分の情報を求めるには、横ランを一旦ビットマッ
プ（原画像データ）に復号した後、縦方向についてラン
レングスや射影等を求める必要があった。このため、大
容量の画像メモリを必要とし、縦方向成分に関する処理
も全て画素単位で行われているため、メモリアクセス回
数や計算回数が増え、処理に多くの時間がかかるという
問題があった。 （発明が解決しようとする問題点） このように、従来のラン符号データを取扱う画像処理
装置においては、横−縦変換のように、ランの方向と異
なる方向成分に関する画像処理を行なうのに、多くのメ
モリ容量を必要とするうえ、処理に時間がかかるという
問題があった。 本発明は、少ないメモリ容量で、しかも高速にラン符
号の方向とは異なる方向成分の処理を行なうことができ
る画像処理装置を提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る画像処理装置は、原画像データを第１の
方向についてラン符号化して得た入力画像データを格納
する入力画像メモリと、この入力画像メモリから第１の
方向と直交する第２の方向に隣接する２行分の入力画像
データを順次読み出す手段と、この手段によって読み出
された２行分の入力画像データから、第２の方向に隣接
する２行分の原画像データの第１の方向の端点位置を検
出する第１の端点位置検出手段と、この第１の端点位置
検出手段により検出された２行分の原画像データの第１
の方向の端点位置のうち異なる端点位置のみを抽出し、
それらをソート処理して原画像データの第２の方向の端
点位置を検出する第２の端点位置検出手段と、この第２
の端点位置検出手段により検出された原画像データの第
２の方向の端点位置に基づいて第２の方向に関する所定
の画像処理を行なう第２方向処理手段とを具備したこと
を特徴とする。 （作用） 入力画像データの隣接する２行に着目すると、ラン符
号が全く同一である場合には、第２の方向の端点が存在
しないことを意味し、ラン符号が異なる部分では第２の
方向の端点が存在することを意味している。本発明で
は、入力画像データのうちの第２の方向に隣接する２行
分のデータから、第２の方向に隣接する２行分の原画像
データの第１の方向の端点位置を検出し、これら２行分
の原画像データの第１の方向の端点位置について排地的
論理和処理、すなわち異なる端点位置のみを抽出する処
理を行ない、それらをソート処理することにより、第２
の方向の端点位置を検出している。第２の方向の端点位
置が検出できれば、第２の方向成分に関する画像処理は
容易に行ない得る。 このように、本発明によれば、入力画像データを原画
像データに戻すことなく処理して第２の方向の端点位置
が検出できるので、大容量のメモリを必要とせず、しか
も高速に処理を行なうことができる。 （実施例） 以下、図面に基づいて本発明の一実施例について説明
する。 第１図〜第７図は、横方向（第１の方向）のランを縦
方向（第２の方向）のランに変換する横−縦変換処理装
置に本発明を適用した実施例を説明する為の図である。 第１図にこの装置の概略構成を示す。スキャナ１は、
原画像をラスタスキャンして原画像データとしての二値
画像データを出力する。ラン符号化回路２は、スキャナ
１から出力される二値画像データを順次ランレングス符
号化して横方向のランレングスデータを生成し、これを
入力画像データとして入力画像メモリ３に出力する。入
力画像メモリ３は、ラン符号化回路２から出力されるラ
ン符号化された入力画像データを格納する。先頭行フラ
グメモリ４は、入力画像メモリ３に格納された入力画像
データのうち、１行目のデータのフラグ部分のみを格納
しておくレジスタである。制御回路５は、入力画像メモ
リ３の読出しアドレスを指定して、入力画像メモリ３か
ら隣接する２行、即ちｊ−１行とｊ行の入力画像データ
を読み出すための制御を行なう。また、この制御回路４
は、上記読出しアドレスをｊ＝２行からｊ＝j max行ま
で順次変更していく制御を行なう。 この制御回路５の制御によって入力画像メモリ３から
順次読み出されたｊ−１行及びｊ行のデータは、排地的
論理和処理回路（以下「Ex−or処理回路」と呼ぶ）６に
与えられる。Ex−or回路６は、ｊ−１行のデータとｊ行
のデータから、縦方向に隣接する２行分の原画像データ
の横方向の端点位置を検出し、これら２行分の原画像デ
ータの横方向の端点位置について排地的論理和処理を行
なって、それらをソート処理することにより、縦方向の
端点座標値を検出する。端点座標値メモリ７は、上記Ex
−or処理回路６で検出された端点座標値を格納する。ま
た、先頭ランフラグメモリ８は、Ex−or処理回路６にお
ける各行毎の検出結果の先頭ランを格納するレジスタで
ある。 制御回路９は、端点座標値メモリ７及び先頭ランフラ
グメモリ８の出を適宜読み出し、第２方向処理手段であ
る縦ラン変換処理回路10に与えるとともに、制御回路５
に対し入力画像メモリ３の読出しタイミングを与えるも
のである。 縦ラン変換処理回路10は、端点個数メモリ11と、端点
座標値メモリ12と、ラン符号化回路13と、ラン符号メモ
リ14とで構成されている。端点個数メモリ１は、各列の
縦方向の端点の数を格納する。端点座標値メモリ12は、
各列毎に縦方向の端点の座標値を格納するメモリであ
る。ラン符号化回路13は、端点個数メモリ11に格納され
た各列の端点の個数と、端点座標値メモリ12に格納され
た各列毎の端点座標値データと、先頭行フラグメモリ４
に格納されている１行目の各ランのフラグとに基づい
て、縦方向のラン符号化を行なう。ラン符号メモリ14
は、ラン符号化回路13で符号化された縦方向のランレン
グス符号を格納するメモリである。 次に、以上のように構成された横−縦変換処理装置の
動作について説明する。 まず、スキャナ１で読込まれた原画像データは、ラン
符号化回路２において横ランのランレングス符号に変換
される。ランレングス符号は、例えば第２図に示すよう
に１バイトの長さを持つ。先頭ビットは、白ランと黒ラ
ンをとを識別するフラグで、白ランのとき０、黒ランの
とき１となる。後続する７ビットは、ラン長を示すコー
ドである。このラン符号化回路２により、第３図に示す
ようなｊ−１行,j行,j＋１行の原画像データをラン符号
化すると、同図右に16進数で示すようなランレングス符
号が得られ、これらが各行毎に入力画像メモリ３に格納
される。 入力画像メモリ３からは隣接する２行分の入力画像デ
ータが順次読出され、Ex−or処理回路６において、端点
検出が行われる。第４図は、Ex−or処理回路６の一構成
例を示す図である。即ち、ｊ−１行目及びｊ行目のラン
レングス符号は、それぞれ端点座標値検出回路21,22に
与えられ、ここで横方向の端点座標値に変換される。求
められた各行の端点座標値は端点座標値メモリ23,24に
格納される。そして、各端点座標値メモリ23,24に格納
された端点座標値は、ソート回路25においてソート処理
される。このとき、ソート回路25は、両メモリ23,24か
ら与えられる端点座標値が同一である場合には、これら
を棄却し、異なる端点座標値のみをソート処理する。こ
の処理は、ｊ−２からｊ＝j maxまで続けられる。第５
図はこの処理過程におけるデータのようすを示す図であ
る。原画像データ31から求められた入力画像データ32
は、ラン長を示しているので、これを横（ｉ）方向の座
標値に変換してデータ33を得、このデータ33を隣接する
行の異なる値のみを小さい順に並べ、かつ、先頭に先頭
列番号“1"を最後尾に最後尾番号＋１＝“11"を付加し
て出力データ34とし、端点座標値メモリ７に格納する。
なお、この出力データ34を原画像に対応させること、画
像データ35で示すように、原画像データ31の縦方向の白
→黒又は黒→白反転部にビットの立ったデータとなり、
縦方向の端点位置を示していることが分る。 一方、第４図において、ｊ−１行目及びｊ行目の先頭
ランのフラグが先頭ランフラグEx−or回路26において抽
出され、更にこれらを排地的論理和処理して先頭ランフ
ラグメモリ８へ出力される。 次に第６図及び第７図を用いて縦方向のラン符号化処
理について説明する。端点個数メモリ11は、原画像デー
タの一行分に対応した１次元のメモリで、その内容をＮ
（ｉ）で表すものとする。端点座標値メモリ12は、原画
像データの一行分を縦方向の端点の数だけ収容出来る容
量を備えた２次元のメモリで、その内容をＪ（i,k）で
表すものとする。また、第１図に示す端点座標値メモリ
７は、１次元のメモリであるが、処理の時点をｋで示す
ためにその内容を、Ｋ（l,k）で表すことにする。ま
ず、端点個数メモリ11の初期値としＮ（ｉ）（ｉ＝１〜
i max）には１が格納される。また、端点座標値メモリ1
2の初期値としてＪ（i,1）（ｉ＝１〜i max）にも１が
格納される。ｋ＝２にセットされると制御回路９は、ま
ず、ｋ行目の先頭ランフラグメモリ８のフラグを読出し
て、“1"であれば、端点座標値メモリ７から ｛Ｋ（1,k）,K（2,k）｝，｛Ｋ（3,k）,K（4,k）｝，…
の順に端点座標値を読み出し、フラグが０であれば、 ｛Ｋ（2,k）,K（3,k）｝，｛Ｋ（4,k）,K（5,k）｝，…
の順に端点座標値を読出す。いま、例えば、第５図のＫ
（2,2）,K（3,2）（＝2,6）が読み出されたとすると、
Ｋ（2,2）≦ｉ＜Ｋ（3,2）の関係にある全てのｉ（＝2,
3,4,5）について端点個数メモリ11からＮ（ｉ）が読み
出され、これらがインクリメントされて再度格納され
る。これと同時にＪ（i,k）（＝Ｊ（2,2,）〜Ｊ（5,
2））に行番号ｋ（＝２）が登録される。第６図は、第
５図のデータについて以上の操作をｋ＝４まで行なった
例である。この操作をｋ＝k max（＝10）まで続ける
と、最後に１≦ｉ≦i maxなる全てのｉに対してＮ
（ｉ）のインクリメントが行われ、Ｊ（i,N（ｉ））に
は、k max＋１の値が登録される。これにより端点個数
メモリ11には縦方向の端点座標値の数が登録され、端点
座標値メモリ12には縦ランの端点座標値が全て登録され
る。 次に、ラン符号化回路13は、先頭行フラグメモリ４に
格納された１行目のフラグ出と、端点座標値メモリ12に
求められた端点座標値データとに基づいて、縦方向のラ
ン符号化を行なう。これにより、第７図に示すような縦
方向のランレングス符号が得られ、これがラン符号メモ
リ14に格納される。 なお、ここでは端点座標値Ｊ（i,k）の登録は、端点
座標値メモリ７に１行分のデータが格納されるごとに行
ない、この登録が済むと制御回路９が制御回路５に対し
て次のデータの読出しを促すようにしているが、端点座
標値メモリ７に全ての行の座標値が格納された後に縦ラ
ン変換処理を開始するようにしても良い。また、縦方向
のラン符号化も、端点座標値メモリ12への登録がなされ
るごとに行なうことは可能である。 第８図〜第10図は、本発明を縦射影検出装置に適用し
た例を示す図である。第８図に示すように、ここでは、
第２方向処理手段として縦射影検出回路42を用いてい
る。この縦射影検出回路42は、前変化位置メモリ43と縦
射影メモリ44とで構成されている。前変化位置メモリ4
3、縦射影メモリ44は、ともに原画像データ１行分の容
量を持つ１次元のメモリで、その内容をそれぞれPrev
（ｉ）、Proj（ｉ）で表すものとする。 まず、先頭行フラグメモリ４から１行目のフラグが調
べられ、黒ランであるｉについては前変化位置メモリ43
の初期値としてPrev（ｉ）に１（１行目を意味する）が
格納され、白ランであるｉについては“0"が設定され
る。縦射影メモリ44の初期値としてProj（ｉ）（ｉ＝１
〜i max）には、０が与えられる。制御回路42による端
点座標値メモリ７からの読出しは、前述と同様、先頭ラ
ンのフラグの値に応じた態様で行われる。いま、端点座
標値Ｋ（l1,k1）,K（l2,k2）が読み出されたとすると、
Ｋ（l1,k1）≦ｉ＜Ｋ（l2,k2）を満たす全てのｉつい
て、前変化位置メモリ43よりPrev（ｉ）が読み出され
る。そして、読出されたデータのうちPrev（ｉ）＞０を
満たすｉについて、縦射影メモリ44のProj（ｉ）に縦方
向ラン長k1−Prev（ｉ）が加算され、上記ｉについてPr
ev（ｉ）が０にリセットされる。又、Prev＝０であるｉ
については、Prev（ｉ）の値をｋに変更する。即ち、Pr
ev（ｉ）は、その値が正のときには、着目行において縦
ランが黒ランから白ランに変わったことを示し、またそ
の値は、以前に白ランから黒ランに変わった位置を示し
ている。また、Proj（ｉ）は、ｉ列目における射影値を
示す。第９図は第５図のデータについてｋ＝４までの処
理の様子を示している。ｋ＝１では、Prev（ｉ）,Proj
（ｉ）に初期値が設定され、ｋ＝２では、ｉ＝２〜5,7,
8のPrev（ｉ）が全て０であるので、これらPrev（ｉ）
にｋ＝２を格納する。ｋ＝３では、ｉ＝４〜７のPrev
（ｉ）が０よりも大きいため、これらｉに対応したProj
（ｉ）にｋ（＝３）−Prev（ｉ）の値を加算する。以上
の操作がｋ＝k maxまで続けられると、最後にPrev
（ｉ）が読出され、Prev（ｉ）＞０である全てのｉに対
してProj（ｉ）にk max＋１−Prev（ｉ）が加えられ、
ここでの動作が終了する。これにより、縦射影メモリ44
の内部には、第10図に示すような、原画像の縦方向の射
影データが求められる。 なお、ここでは、前変化位置メモリ43に縦方向の黒ラ
ンの始点座標値を記憶していたが、縦ランが白ランから
黒ランに変化するときには、縦射影メモリProj（ｉ）か
らその位置座標値を引き、黒ランから白ランに変化する
時には、Proj（ｉ）にその位置座標値を加えるようにし
ても、縦方向の射影を求めることはできる。 第11図〜第13図は、本発明を縦方向成分抽出装置に適
用した例を示す図である。 第11図に示すように、ここでは、第２方向処理手段と
して縦方向成分抽出回路52を用いている。この縦方向成
分抽出回路52は、前変化位置メモリ53と抽出ラン位置メ
モリ54と、ラン個数メモリ55とで構成されている。前変
化位置メモリ53は前記前変化位置メモリ43と同じ機能の
メモリである。抽出ラン位置メモリ54は、３列分のデー
タを抽出ランの個数分だけ格納できる容量を持つ２次元
のメモリで、その内容をRun（m,n）で表すものとする。
また、ラン個数メモリ55は、抽出されるランの個数ｎを
格納するメモリであり、初期値は０である。 まず、前述と同様の方法で前変化位置メモリ53の内容
Prev（ｉ）が初期化される。制御回路41による端点座標
値メモリ７から読出しは、前述と同様、先頭ランのフラ
グの値に応じた態様で行われる。いま、端点座標値Ｋ
（（l1,k1）,K（l2,k2）が読み出されたとすると、Ｋ
（l1,k1）≦ｉ＜Ｋ（l2,k2）を満たす全てのｉについ
て、前変化位置メモリ53よりPrev（ｉ）が読み出され
る。そして、読出されたたデータのうち、k1−Prev
（ｉ）＞th（thは予め定められたラン長のしきい値）を
満たす全てのｉについてのランを抽出ランとして登録す
る。この登録は、まずラン個数メモリ55からｎを読出
し、その値をインクリメントするとともに、抽出ラン位
置メモリ54のRun（1,n）に列番号ｉを、Run（2,n）にPr
ev（ｉ）を、またRun（3,n）にｋ−１を登録する。これ
により、Run（1,n）には抽出ランと列番号ｉが、Run
（2,n）に抽出ランの始点行位置が、またRun（3,n）に
は抽出ランの終端行位置が登録されることになる。登録
が終了したら、前記条件を満たした全てのｉについてPr
ev（ｉ）値は０にリセットされる。また、Prev（ｉ）＝
０なるｉに対しては、Prev（ｉ）の値をｋに変更する。 以上の処理を端点座標メモリ７に格納された全ての端
点座標値に対して施すと、制御回路51は、それを制御回
路５に知らせ、次の行のランレングス符号の読出しを促
す。以上の処理がｋ＝k maxまで順次行われると、最後
にPrev（ｉ）が読み出され、Prev（ｉ）＞０なるｉのう
ち、k max＋１−Prev（ｉ）＞thを満たす全てのｉに対
してライン個数メモリ55を読出しインクリメントしつつ
Run（1,n）に列番号ｉが、Run（2,n）にPrev（ｉ）が、
さらにRun（3,n）にk maxがそれぞれ登録されて処理が
終了する。これにより、第12図に示すように、縦方向の
所定の長さ以上のランが抽出される。この時の抽出ラン
位置メモリの内容は第13図に示すようになる。 この実施例によれば、しきい値thの大きさを適当に設
定することにより、ノイズ除去等の効果を得ることがで
きる。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ラン符号（入力画像
データ）を原画像データに戻すことなくそのまま処理す
ることにより、ラン方向とは異なる第２の方向の端点座
標値を求め、この端点座標値に基づいて上記第２の方向
に関する任意の画像処理を行なているので、小容量のメ
モリを用いた高速の画像処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第７図は本発明の第１の実施例に係る横−縦変
換処理装置を説明するための図で、第１図は同装置の構
成を示すブロック図、第２図はランレングス符号の構造
を示す図、第３図はラン符号化を説明するためのす、第
４図は同装置における排地的論理和処理回路の詳細ブロ
ック図、第５図は同回路における処理を説明するための
図、第６図は同装置における縦−横変換処理を説明する
ための図、第７図は得られた縦方向ランを示す図、第８
図〜第10図は本発明の第２の実施例に係る縦射影検出装
置を説明するための図で、第８図は同装置の全体構成を
示すブロック図、第９図は射影検出処理を説明するため
の図、第10図は得られた縦方向射影を模式的に示す図、
第11図〜第13図は本発明の第３の実施例に係る縦方向成
分抽出装置の説明をするための図で、第11図は同装置の
全体構成を示すブロック図、第12図は抽出された縦ラン
を示す図、第13図は抽出ラン位置メモリの内容を示す図
である。 １……スキャナ、2,13……ラン符号化回路、３……入力
画像メモリ、４……先頭行フラグメモリ、5,9,41,51…
…制御回路、６……排他的論理和処理回路、7,12……端
点座標値メモリ、８……先頭ランフラグメモリ、10……
縦ラン変換処理回路、11……端点個数メモリ、14……ラ
ン符号化メモリ、42……縦射影検出回路、43,53……前
変化位置メモリ、44……縦射影メモリ、52……縦方向成
分抽出回路、54……抽出ラン位置メモリ、55……ラン個
数メモリ。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．原画像データを第１の方向についてラン符号化して
   得た入力画像データを格納する入力画像メモリと、 この入力画像メモリから第１の方向と直交する第２の方
   向に隣接する２行分の入力画像データを順次読み出す手
   段と、 この手段によって読み出された２行分の入力画像データ
   から、第２の方向に隣接する２行分の原画像データの第
   １の方向の端点位置を検出する第１の端点位置検出手段
   と、 この第１の端点位置検出手段により検出された２行分の
   原画像データの第１の方向の端点位置のうち異なる端点
   位置のみを抽出し、それらをソート処理して原画像デー
   タの第２の方向の端点位置を検出する第２の端点位置検
   出手段と、 この第２の端点位置検出手段により検出された原画像デ
   ータの第２の方向の端点位置に基づいて第２の方向に関
   する所定の画像処理を行なう第２方向処理手段とを具備
   したことを特徴とする画像処理装置。 ２．前記第２方向処理手段は、前記原画像データの第２
   の方向についてのラン符号化の処理を行なうものである
   特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。 ３．前記第２方向処理手段は、前記原画像データの第２
   の方向の射影を求める処理を行なうものである特許請求
   の範囲第１項記載の画像処理装置。