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JPH0727566B2 - 局所領域投影算出装置 - Google Patents

局所領域投影算出装置

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Publication number
JPH0727566B2
JPH0727566B2 JP58247395A JP24739583A JPH0727566B2 JP H0727566 B2 JPH0727566 B2 JP H0727566B2 JP 58247395 A JP58247395 A JP 58247395A JP 24739583 A JP24739583 A JP 24739583A JP H0727566 B2 JPH0727566 B2 JP H0727566B2
Authority
JP
Japan
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projection
memory
data
address
area
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58247395A
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English (en)
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JPS60136887A (ja
Inventor
繁 佐々木
猛 桝井
敏行 後藤
隆 鳥生
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、2次元平面データの任意指定した領域のx,y
方向投影を求める局所領域投影算出装置に関する。
従来技術と問題点 文字、図形認識画像処理などではx,y方向投影を求める
という手法がよく使われる。これは第2図で説明する
と、認識対象の文字、図形、一般化して言えば画像を走
査してビデオ信号を得、それをサンプリングして例えば
256×256個、各々は8ビットの各画素に分解し、それを
同容量のメモリつまりx,y方向のアドレスが256×256、
各アドレスの深さ(メモリセル数)が8のメモリMEMに
格納し、y=0,x=0,1,……255として各画素を読出して
その各画素の値の和X0を求め、次にy=1,x=0,1,……2
55として各画素を読出してその各画素の値の和X1を求
め、同様操作をy=255,x=0,1,……255まで行ってx方
向投影結果を求め、またx=0,y=0,1,……255として各
画素を読出してその各画素の値の和Y0を求め、同様処理
をx=255,y=0,1,……255まで行ってy方向投影結果を
求める、というものである。
各画素の値は当該画素が白なら0、黒なら255(8ビッ
トの最大値)、灰色はこれらの中間、として計算すると
図示のように黒っぽい画素の多い所は投影結果が大とな
り、この投影結果から当該画像は何かあるいはどこに存
在するかを推定することができる。例えば画像は数字の
1であったとすると概略的に言えば、y方向投影結果は
該数字がある位置で最大、その他では0であり、x方向
投影結果はX0〜X255がみな同じという結果になるので、
これより認識対象画像は数字の1であると推定できる。
しかし画像が細かな模様のものであると、x,y方向投影
結果は皆似たようなものとなり、投影結果から画像パタ
ーンを推定することは困難である。これには画像を細分
してその個々の領域についての投影結果を求め、それら
を綜合して判断するのが有効である。勿論、個々の小領
域についてのx,y投影結果を求めるとなると、処理は可
成り複雑になり、処理時間が長くなる。即ち従来方式で
は画像データつまり2次元平面状に配列されたデータの
投影を算出するにはソフトウェアによることが多く、こ
れは処理速度が遅い。この処理速度を解決するためのハ
ードウェア化したものもあるが、固定サイズの領域のヒ
ストグラムを算出するように設計されており、任意のサ
イズ及び位置、細分した個々の小領域の投影を算出でき
るものではない。また算出した投影結果はその後の画像
処理、パターン認識で利用するが、従来方式ではこれら
を行うプロセッサまで投影結果を転送する必要があり、
データ転送量が大である、という問題がある。
発明の目的 本発明はかゝる点を改善しようとするものであり、2次
元平面状データの投影を算出するのに、全体データのう
ちのM×Nの大きさの局所領域を切り出し、それをm,n
で細分した局所小領域の投影を唯一回の走査で高速に求
めることができ、更に、投影結果を利用する処理プロセ
ッサとのメモリ共有という手段をとって、処理プロセッ
サのメモリへの転送を省略しようとするものである。
発明の構成 本発明は、画素単位の2次元状データの指定されたM×
Nの大きさの局所領域内の該領域を指定された値m、n
で分割した各局所小領域のx、y方向投影を算出する局
所領域投影算出装置において、 上記各局所小領域のx方向投影の累積データを格納する
x方向投影メモリ(M1)及びy方向投影の累積データを
格納するy方向投影メモリ(M2)と、 該2次元状データを格納するメモリをx方向及びy方向
に走査してデータを読出すx方向アドレス及びy方向ア
ドレスとクロックを受け、指定されたM×Nの大きさの
前記局所領域を走査している間、各局所小領域ごとのx
方向、y方向の各投影の累積データのx方向、y方向各
投影メモリ内での格納領域を示す上位アドレス及び該局
所小領域内での個々の累積データを格納するための上記
x方向、y方向各投影メモリ内の格納領域中のアドレス
を示す下位アドレスを生成するアドレス生成回路と、 上記2次元状データを格納するメモリをx、y方向アド
レスで走査して読出したデータと、上記アドレス生成回
路が生成した上位、下位アドレスで上記x方向投影メモ
リ(M1)をアクセスして読出した直前までのx方向投影
の累積データとを加算して、その加算結果によりx方向
投影メモリ(M1)内の当該アドレスのx方向投影の累積
データを更新する第1の加算器と、 上記2次元状データを格納するメモリをx、y方向各ア
ドレスで走査して読出したデータと、上記アドレス生成
回路が生成した上位,下位アドレスで上記y方向投影メ
モリ(M2)をアクセスして読出した直前までのy方向投
影の累積データとを加算して、その加算結果によりy方
向投影メモリ(M2)内の当該アドレスのy方向投影の累
積データを更新する第2の加算器、 とを備えることを特徴とするが、次に図面を参照しなが
らこれを説明する。
発明の実施例 第1図に示すように、画像を走査して多値画素化した2
次元状データを格納する画像メモリMEMに対して本発明
では、任意に指定した点(x0,y0)を始端とし、x方向
はM、y方向はNの矩形領域A(局部領域という)を切
り出し、該領域をx方向ではmで、y方向ではnで分割
した各小領域Bのx,y方向投影を、画像メモリMEMの1回
の走査(読出し)で算出可能とする。こゝでM,N,m,nは
任意に指定でき、M,Nは例えばアドレスの個数で表わさ
れる。またm,nはM,Nの整数分の1とするのがよい。
第3図は、予め設定することのできる演算開始点(x0
y0)と、入力2次元状データのx方向とy方向のアドレ
ス(x,y)と、局所領域のサイズ(M,N)と、局所小領域
のサイズ(m′,n′)(ここでm′=M/m,n′=N/n)か
ら、投影メモリアドレスを生成する回路を示す。11〜16
はレジスタ、21〜26は比較器、31〜35はカウンタ、41〜
45はオアゲート、46はアンドゲート、51はドライバ、52
はアドレス変換テーブルである。レジスタ11〜16へは初
期設定用データバスDBからそれぞれ図示のようにx0,x0
+M,y0,y0+N,m′,及びn′が転送され、格納され
る。メモリアクセスはテレビスキャン型とし、メモリME
Mは256×256とすると、xアドレス用に8ビットカウン
タ、yアドレス用にも8ビットカウンタを用い、アドレ
ス生成用クロックはxアドレスカウンタに加え、yアド
レスカウンタにはxアドレスカウンタのオーバフローパ
ルスを加えると、これらのカウンタの計数値x,yは上記
メモリMEMをアクセスするx方向とy方向のアドレスと
なるが、これらのカウンタの計数値x,yは投影処理のた
め比較器21,22及び23,24へも加える。これらの比較器の
他方の入力には図示のようにレジスタ11〜14の格納デー
タを加え、比較器21にはxx0で、比較器22にはxx0
+Mで、また比較器23にはyy0で、比較器24にはy
y0+Nで出力を生じさせる。なお詳しくはこれらの出力
は、比較器の一致(=)、それより小(<)、それより
大(>)出力の論理和をとるオアゲート41〜44の出力で
ある。これらのオアゲートの出力の論理積をアンドゲー
ト46でとると、該アンドゲートの出力は(x0,y0)を始
端とするM×Nの領域内で発生し、この出力はデータ同
期クロックCLK(これはx,y生成に用いたクロックと同じ
もので、メモリMEMの読出しデータと同期している)を
計数するカウンタ35のイネーブル信号となる。アンドゲ
ート46の出力はまたカウンタ31〜34のイネーブル信号に
もなる。
カウンタ31はM×N領域内でデータ同期クロックCLKを
計数し、その計数値がm′になると比較器25は一致出力
を生じ、これはカウンタ31,35のクリヤ及びカウンタ33
の入力パルスとなる。同様にカウンタ32はM×N領域内
で比較器22のx>x0+M出力を計数し(これはM×N領
域内で何回x方向走査が行われたかを示す)、比較器26
はこの計数値がn′になると自己およびカウンタ35をク
リヤし、かつカウンタ34の入力パルスとなる。従ってこ
れらのカウンタ33,34の計数値は局所小領域Bの、該小
領域単位で表わしたアドレスを示している。例えば第1
図左上端の局所小領域(これは小領域単位でのアドレス
なら0,0と表現できる)に対してはカウンタ33,34の計数
値は0,0、右下端のそれに対しては(これはm′,n′で
表現できる)m′,n′であり、これらの間のそれはこれ
の中間値をとる。
アドレス変換テーブル52はこれらの計数値(0,0)〜
(m′,n′)を受けてx,y投影メモリ上の当該局所小領
域Bの投影結果の格納アドレスの上位アドレスを発生す
る。アドレス変換テーブル52は実質的にはROM(読出し
専用メモリ)であり、00〜m′n′をROMアクセスアド
レスとして受けて各局所小領域Bのx,y投影結果の格納
上位アドレスADDUを発生する。カウンタ35はデータ同期
クロックCLKをM×Nの領域内で計数し、且つ比較器25
の出力により計数値がm′になる毎にリセットされ、各
局所小領域のy投影の累積データを格納するメモリの下
位アドレスADDLyを発生する。同様に、カウンタ55は比
較器25の出力が1になる回数を計数し、比較器26の出力
により計数値がn′になる毎にリセットされ、各局所小
領域のx投影の累積データを格納するメモリの下位アド
レスADDLxを発生する。これらの上,下位アドレスAD
DU,ADDLx,ADDLyはドライバ51を経て投影メモリアドレ
スADDとして出力される。
第4図はx,y方向投影の各累積データを格納するメモリ
を示し、M1,M2が該メモリである。このメモリは投影結
果を利用するプロセッサの主記憶としても使用され、こ
のため入力データおよびアドレス等に切換回路が設けら
れる。63,64がその切換えを行なうセレクタであり、入
力データD、ライトイネーブル信号▲▼、アドレス
信号ADD、チップセレクト信号CSの切換えを行なう。こ
れらの符号D,▲▼,……の添字1は本回路つまりx,
y方向投影回路で生成されるそれ、添字2は投影結果を
利用するプロセッサ側で生成するそれを示す。
投影は前述のように2次元状データの局所領域をx方向
又はy方向に走査して画素データを読出してその和をと
ることで行われるが、本回路ではその和を加算器61,62
で次の如くして行う。即ち、第5図(a)は前述のM×
Nの領域Aを示し、これはm,nで分割されて各小領域
B11,B12,……Bjiにされ、各小領域のx方向投影
X111,X112,……,X121,X122,……およびy方向投影
Y111,Y112,……,Y121,Y122,……が求められるが、
これらの全てを入力の2次元状データの局所領域に対す
る1回のメモリ走査で得るため、x方向投影については
第5図(b)に示す如く、領域Aのx方向走査において
最初の画素1から画素m′までは、x方向投影メモリM1
のアドレスA111のそれまでの累積データを読出してそれ
を該画素データと加え、その加算結果を同じアドレスA1
11へ書込むことによって累積データを更新するという操
作を繰り返し、次の画素m′+1から画素2m′まではx
方向投影メモリM1のアドレスA121の累積データを読出し
てそれを該画素データと加え、その加算結果を同じアド
レスA121へ書込むという操作を繰り返し、以下同様処理
を行なう。このようにすればメモリM1のアドレスA111,A
121,……には小領域B11,B12,……のX方向投影結果X
111,X121,……が書込まれて行く。次以降のx方向走
査に対しても同様であるが、データ格納アドレスはy方
向に+1しておく。
y方向投影については、y方向投影メモリM2のアドレス
1〜Mに領域Aの最初のx方向走査データRD1を書込
み、次のx方向走査データRD2はメモリM2のアドレス1
〜Mを読出してそれと該データRD2を画素対応で加え合
せて該メモリM2の同じアドレスへ書込み、同様処理を
n′回のx方向走査に対して行なうと、該メモリM2のア
ドレス1〜MにはブロックB1l〜B1iのy方向投影Y111
Y112,……が格納される。次のブロックB2l〜B2iに対し
ても同様処理を行なう。以下同様であり、こうしてM×
N領域の1回のテレビスキャンで全小領域のx,y方向投
影結果が求まる。
第4図の加算器61,62、メモリM1,M2は、メモリMEMの読
出しデータD1及び第3図の回路の出力アドレスADD1を受
けて上述の如き加算を行ない、投影結果をメモリM1,M2
に格納する。第3図のアドレス変換テーブル52が出力す
る上位アドレスは小領域B11,B12,……毎のメモリM1,M2
の投影結果格納アドレスを示すもので、またカウンタ35
が出力するアドレスは小領域毎のx,y方向投影結果を受
けるためのメモリM1,M2のデータ読出し書込みアドレス
を示すものである。なお周知のようにライトイネーブル
▲▼はメモリの書込み/読出しモードを選択する信
号であり、チップセレクト信号CSはメモリM1,M2の選択
信号である。
こうしてx,y方向投影結果がメモリM1,M2に格納された
ら、セレクト信号SLTでセレクタ63,64を各信号の添字1
側から2側へ切換えると、投影結果利用プロセッサがメ
モリM1,M2をアクセスすることができ、読出しデータは
ドライバ53,54を通して該プロセッサのデータバスDB2へ
送られる。こうしてメモリM1,M2は投影結果を求めるプ
ロセッサの主記憶とも、また投影結果を利用するプロセ
ッサの主記憶ともなるので、投影結果を該結果利用プロ
セッサへ転送する必要はなくなり、大容量データ転送を
しなくて済む。
本発明を実現する際には、以下の点に留意して投影メモ
リの容量を決定する。
入力画像のサイズを512(x方向幅)×512(y方向
幅)、1画素あたりのビット幅を8ビットと仮定した
際、分割数がm=n=1の時が、必要メモリのデータ幅
のワーストケースである。x方向に一行分各画素を加算
すると、256(最大画素値)×512(x方向幅)=131072
(17ビット幅)が、必要となるx方向投影メモリのデー
タ幅である。そのx方向投影メモリの内容をアクセスす
るのに必要なアドレス幅は、分割数nを最大何個まで許
容するか、で決定する。例えば、設定時点で、m=n=
512個は無意味なのでm=n=256を最大分割数とする
と、入力画像をy方向に2画素ずつ256×256=65486分
割することに相当し、合計16ビットあればよい。
また、y方向に1行分画素を加算する場合も同様であ
り、y方向投影メモリのデータ幅17ビットで、アドレス
幅は16ビットあればよい。以上を第6図に示す。
次に分割数をm=n=2の場合を考えてみる。この場
合、入力画像は、第7図のように、256×256の画像が4
つあるものと考えることができる。すると、分割領域内
(256×256)においては、x方向に1行分各画素を加算
すると、256(最大画素値)×256(x方向幅)=65536
(16ビット幅)が、必要となるx方向メモリのデータ幅
である。この16ビットは、上述したように設計時に準備
しておいた17ビット幅あることから、充分であると言え
る。x方向投影メモリの必要なアドレス幅は、分割した
領域において、256(y方向幅)が4組存在するので、2
56×4=1024(10ビット幅)が、必要とされる。これ
も、設計時に用意したアドレス幅16ビットに充分収ま
る。y方向投影メモリも同様のことが言える。
ここで、具体的に投影メモリM1,M2のアドレス割付けを
例示する。本発明で用いる投影メモリは、画像を入力し
て演算結果を格納する場合と、その結果をホストCPUか
ら読み出す場合があり、その切り換え制御はCPUが行
い、第4図のセレクタ63と64によって実現される。その
ため、投影メモリを使用して演算する場合のデータ格納
場所は、mとnによって明確に分離/配列されているこ
とが好ましいわけである。
第7図から明らかなように、本発明のx方向投影メモリ
のアドレス割付構成は、第3図の回路によって生成さ
れ、特にカウンタ55,35,51によって出力され、x方向投
影メモリの格納場所を指定する。これはCPUにとって、
mとnは既知であるため、CPUはこのメモリを上から順
にアクセスすることにより、入力画像のどの領域におけ
るx投影結果であるか把握することができる。y方向投
影メモリのアドレス割付構成も同様である。
発明の効果 以上発明したように本発明によれば、1回の走査で小領
域毎のx,y方向投影が全て求まり、大容量データ転送が
不要になる等の利点が得られる。集積回路では製造番号
などをマークするが、それが予定通り正確に刻印されて
いるか、にじみ、ぼけ、途切れなどがないかの判定など
に本装置は有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は局所領域及び局所小領域の説明図、第2図はx,
y方向投影の説明図、第3図および第4図は本発明の実
施例の説明図、第5図は動作説明図、第6図は投影メモ
リのデータ幅とアドレス幅の説明図、第7図は投影メモ
リの構成の具体例の説明図である。 図面で、MEMは2次元状データを格納するメモリ、D1は
その読出しデータ、CLKは読出しクロック、Aは局所領
域、Bは局所小領域、M1,M2はx,y方向投影メモリ、AD
DU,ADDLは上,下位アドレス信号、61,62は加算器、6
3、64はセレクタである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 敏行 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 鳥生 隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−117944(JP,A) 特開 昭57−196375(JP,A) 特開 昭58−56429(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素単位の2次元状データの指定されたM
    ×Nの大きさの局所領域内の該領域を指定された値m、
    nで分割した各局所小領域のx、y方向投影を算出する
    局所領域投影算出装置において、 上記各局所小領域のx方向投影の累積データを格納する
    x方向投影メモリ(M1)及びy方向投影の累積データを
    格納するy方向投影メモリ(M2)と、 該2次元状データを格納するメモリをx方向及びy方向
    に走査してデータを読出すx方向アドレス及びy方向ア
    ドレスとクロックを受け、指定されたM×Nの大きさの
    前記局所領域を走査している間、各局所小領域ごとのx
    方向、y方向の各投影の累積データのx方向、y方向各
    投影メモリ内での格納領域を示す上位アドレス及び該局
    所小領域内での個々の累積データを格納するための上記
    x方向、y方向各投影メモリ内の格納領域中のアドレス
    を示す下位アドレスを生成するアドレス生成回路と、 上記2次元状データを格納するメモリをx、y方向アド
    レスで走査して読出したデータと、上記アドレス生成回
    路が生成した上位、下位アドレスで上記x方向投影メモ
    リ(M1)をアクセスして読出した直前までのx方向投影
    の累積データとを加算して、その加算結果によりx方向
    投影メモリ(M1)内の当該アドレスのx方向投影の累積
    データを更新する第1の加算器と、 上記2次元状データを格納するメモリをx、y方向各ア
    ドレスで走査して読出したデータと、上記アドレス生成
    回路が生成した上位,下位アドレスで上記y方向投影メ
    モリ(M2)をアクセスして読出した直前までのy方向投
    影の累積データとを加算して、その加算結果によりy方
    向投影メモリ(M2)内の当該アドレスのy方向投影の累
    積データを更新する第2の加算器、 とを備えることを特徴とする局所領域投影算出装置。
  2. 【請求項2】x、y方向投影メモリは、データ及びアド
    レスの切換回路を備えて、x、y方向投影結果を利用す
    るプロセッサによってもアクセス可能とされてなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の局所領域投影
    算出装置。
JP58247395A 1983-12-26 1983-12-26 局所領域投影算出装置 Expired - Lifetime JPH0727566B2 (ja)

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JPS62196771A (ja) * 1986-02-24 1987-08-31 Hitachi Ltd 分割画像の画像処理装置
US4792856A (en) * 1987-04-14 1988-12-20 Rca Licensing Corporation Sampled data memory system as for a television picture magnification system

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