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JPH0664607B2 - Straight line extractor - Google Patents
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JPH0664607B2 - Straight line extractor - Google Patents

Straight line extractor

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JPH0664607B2
JPH0664607B2 JP61034393A JP3439386A JPH0664607B2 JP H0664607 B2 JPH0664607 B2 JP H0664607B2 JP 61034393 A JP61034393 A JP 61034393A JP 3439386 A JP3439386 A JP 3439386A JP H0664607 B2 JPH0664607 B2 JP H0664607B2
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line
line element
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angle
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信一郎 岡▲崎▼
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は文書図面を走査して入力された画像を認識する
文書図面認識方式に係わり、特に入力画像中から文字や
線図形を構成する直線成分を抽出する直線抽出方式に係
わる。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a document drawing recognition method for recognizing an image input by scanning a document drawing, and in particular, a straight line forming a character or line figure from an input image. It relates to a straight line extraction method for extracting components.

(従来の技術) 計算機の普及に伴い、より効果的に計算機を利用する技
術の一つとして、我々の身の回りに氾濫する多くの文書
図面を計算機へ自動的に入力する文書図面認識技術の重
要性が高まっている。文書図面画像の認識においては、
文字や線図形を構成する直線あるいは線分を抽出するこ
とが多くの後続する処理の基礎となっており、文書図面
画像中の直線や線分を漏れることなく且つ精度良く抽出
する方式の確立が重要な課題である。
(Prior art) With the spread of computers, as one of the techniques to use computers more effectively, the importance of document drawing recognition technology that automatically inputs many document drawings that flood around us into computers. Is increasing. In recognition of document drawing image,
Extraction of straight lines or line segments that make up characters and line figures is the basis of many subsequent processes, and the establishment of a method for accurately extracting straight lines and line segments in document drawing images without omission This is an important issue.

従来用いられてきた代表的な直線抽出方式としては、画
像を細線化した後、細線化画像を追跡し、交点や分岐点
あるいは傾きが変化する点といった特徴点ごとに分割し
て折れ線近似を行い、ベクトル情報に変換する方式が知
られている(例えば昭和58年度電子通信学会総合全国大
会論文集1150)。また細線化を必要としない方式として
は、線画像の両側の輪郭を同時に追跡し、傾きの変化や
交点、分岐点の存在を考慮しながら両側輪郭の中心をベ
クトル化することによって線分を検出する方式がある
(例えば昭和58年度電子通信学会総合全国大会論文集11
53)。
As a typical straight line extraction method that has been used in the past, after thinning the image, the thinned image is traced, and broken line approximation is performed by dividing each feature point such as an intersection, a branch point, or a point where the inclination changes. , A method of converting into vector information is known (for example, the 1980 National Institute of Electronics and Communication General Conference Collection 1150). As a method that does not require thinning, the contours on both sides of the line image are tracked at the same time, and the line segment is detected by vectorizing the centers of the contours on both sides while taking into consideration the change in inclination, the intersection, and the branch point. There is a method to do so (for example, 1985 IEICE General National Congress Proceedings 11
53).

(発明が解決しようとする問題点) 画像の細線化の後折れ線近似する方式は画像の細線化時
に生ずる「ヒゲ」や「切れ」のために、本来意図しない
直線が発生したり、一つの直線が分断される問題点があ
った。またベクトル化処理では、直線性を有する連結画
素を特徴点において分割して抽出するが、特徴点の存在
を局所的にのみ判断するため、局所的な画像の変動に影
響され易く線分の抽出が不安定となる欠点があった。一
方、直線の両側の輪郭を同時に追跡しながら特徴点ごと
に分割して線分を抽出する方式は、前記方式の細線化に
伴う問題点は解消されるが、特徴点間を折れ線近似する
原理は同じであるため、局所的な線方向や線幅の変動に
影響されやすい欠点は解消されない。更に、両側輪郭の
追跡状況から分岐点や交点の存在を判断する必要がある
ため、処理が複雑になる問題点があった。
(Problems to be solved by the invention) In the method of approximating a polygonal line after thinning an image, an unintended straight line may occur or a single straight line may occur due to "whiskers" or "cuts" that occur when thinning an image. There was a problem that was divided. In addition, in the vectorization process, connected pixels having linearity are divided and extracted at feature points, but since the existence of feature points is judged only locally, line segments are easily affected by local image variations. Had the drawback of becoming unstable. On the other hand, the method of dividing a feature point and extracting a line segment while simultaneously tracing the contours on both sides of a straight line solves the problem associated with the thinning of the method, but the principle of polygonal line approximation between feature points Since they are the same, the drawback that they are easily affected by the local variation of the line direction and line width cannot be eliminated. Furthermore, since it is necessary to determine the existence of a branch point or an intersection point from the tracking situation of the contours on both sides, there is a problem that the processing becomes complicated.

本発明の目的は、上記の問題点を解決すべく、線幅や局
所的な直線方向の揺らぎに影響されにくく、且つ単純な
処理で実現可能な直線抽出方式を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a straight line extraction method which is not easily affected by the line width and local fluctuations in the straight line direction and which can be realized by a simple process in order to solve the above problems.

(問題点を解決するための手段) 本発明の直線抽出装置は、紙面上に記録された文書図面
を走査して入力された画像の微小な局所領域ごとの局所
パターンを所定の方向線素に分類した識別情報および該
局所パターンの角度を抽出する局所パターン識別手段
と、前記局所パターン識別手段によって抽出された識別
情報と角度および角度分類情報並びに線素連結情報から
成る線素情報を記憶する線素記憶手段と、入力される識
別情報又は識別情報と角度分類情報の組み合わせに一致
する線素情報群を前記線素記憶手段から取り出す線素読
み出し手段と、前記線素読み出し手段によって読み出さ
れた線素情報群の角度に基づいて分類を行い角度分類情
報を出力する角度分類手段と、前記線素読み出し手段に
よって読み出された線素情報群の識別情報と角度分類情
報を基に画像上で連結する線素群を抽出し、線素に連結
する線素情報の識別子である線素連結情報を線素記憶手
段へ出力する共に該線素群の代表線素を線分情報記憶手
段へ出力する線素接続手段と、該代表線素と線分の特徴
値から成る線分情報を記憶する線分情報記憶手段と、前
記線分情報記憶手段に格納された代表線素と線素情報の
線素連結情報でたぐられる線素群で定まる線分の特徴値
を求め前記線分情報記憶手段へ出力する特徴量算出手段
とを備え、 文書図面画像の直線成分は線分情報の代表線素と線素情
報の線素連結情報とでたぐられる線素群としてその位置
と特徴量が求められることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) A straight line extracting apparatus of the present invention scans a document drawing recorded on a paper surface and converts a local pattern for each minute local area of an input image into a predetermined direction line element. A local pattern identifying means for extracting the classified identification information and the angle of the local pattern, and a line for storing line element information including the identification information extracted by the local pattern identifying means, the angle and angle classification information, and the line element connection information. An element storage means, a line element reading means for extracting from the line element storage means a line element information group that matches the input identification information or a combination of identification information and angle classification information, and read by the line element reading means. Angle classification means for performing classification based on the angle of the line element information group and outputting the angle classification information, and identification information of the line element information group read by the line element reading means And a line element group that is connected on the image based on the angle classification information, and outputs line element connection information, which is an identifier of the line element information that is connected to the line element, to the line element storage means and is a representative of the line element group. A line element connecting unit that outputs the line element to the line segment information storage unit, a line segment information storage unit that stores line segment information composed of the representative line element and the characteristic value of the line segment, and the line segment information storage unit And a feature amount calculation means for obtaining a characteristic value of a line segment defined by a line element group obtained by the line element connection information of the selected representative line element and the line element information and outputting it to the line segment information storage means. The linear component of is characterized in that its position and feature amount are obtained as a line element group that is divided by the representative line element of line segment information and the line element connection information of line element information.

(作用) 本発明においては、入力された画像中の線分を構成する
微小な線素を局所パターン識別手段によって求めるた
め、微小領域内での局所的な線幅や線方向の変動が吸収
され、線分を構成する線素およびその方向が安定に抽出
される。更に局所パターン識別手段では分類されなかっ
た微妙に方向の異なる線分を構成する線素を、局所パタ
ーン識別手段が求めた方向値を用いて、角度分類手段が
細かく分類することによって線の方向に対する識別能力
を確保している。更に線素接続手段において、角度分類
手段が分類した線素群ごとに、二つの線素が位置する相
対的な方向が線素の方向と一致し、二つの線素の距離が
近いものほど同一線分上にあると判断することにより、
線の切れや局所的な線方向・線幅の変動に影響されない
線分抽出が行われる。
(Operation) In the present invention, since the minute line elements forming the line segment in the input image are obtained by the local pattern identification means, the local variation of the line width and the line direction in the minute region is absorbed. , The line elements constituting the line segment and their directions are stably extracted. Furthermore, the angle classification means finely classifies line elements that form line segments that are not classified by the local pattern recognition means and that have subtly different directions. The identification ability is secured. Further, in the line element connecting means, for each line element group classified by the angle classifying means, the relative direction in which the two line elements are located matches the direction of the line elements, and the closer the two line elements are, the more the same. By judging that it is on the line segment,
Line segment extraction that is not affected by line breaks and local variations in line direction and line width is performed.

(実施例) 以下本発明における実施例について図面を参照しつつ説
明する。第1図は本発明を用いた直線抽出方式の機能を
示す論理ブロック図であり、1は入力画像を得るための
画像入力手段、2は該入力画像の微小な局所領域ごとに
局所パターンを所定の方向線素に分類した識別情報およ
び該局所パターンの角度を抽出する局所パターン識別手
段、3は該局所パターン識別手段2によって抽出された
識別情報と角度および角度分類情報並びに線素連結情報
から成る線素情報を記憶する線素記憶手段、4は制御部
9によって指定された特性を持つ線素情報群を該線素記
憶手段3から取出す線素読出し手段、5は該線素読出し
手段4によって読出された線素情報群の角度に基づいて
分類を行い角度分類情報を出力する角度分類手段、6は
前記線素読出し手段4によって読出された線素情報群の
識別情報と角度分類情報より画像上で連結する線素群と
して線分を検出し線素連結情報および該線素群の代表線
素を出力する線素接続手段、7は該代表線素と線分の特
徴値から成る線分情報を記憶する線分情報記憶手段、8
は該線分情報記憶手段7に格納された代表線素によって
示される線分の特徴値を求め線分情報記憶手段7へ出力
する特徴量算出手段、9は画像入力手段1ないし特徴量
算出手段8を制御する制御部である。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a logical block diagram showing the function of a straight line extraction method using the present invention, 1 is an image input means for obtaining an input image, and 2 is a predetermined local pattern for each minute local region of the input image. Local pattern identifying means 3 for extracting the identification information classified into the direction line elements and the angle of the local pattern, and the identification information extracted by the local pattern identifying means 2, the angle and angle classification information, and the line element connection information. A line element storage unit for storing line element information, 4 is a line element reading unit for extracting a line element information group having a characteristic designated by the control unit 9 from the line element storage unit 3, and 5 is a line element reading unit 4. An angle classification means 6 which performs classification based on the angle of the read line element information group and outputs angle classification information, and 6 is identification information and angle classification information of the line element information group read by the line element reading means 4. A line element connecting unit that detects a line segment as a line element group to be connected on the image and outputs the line element connection information and a representative line element of the line element group, and 7 is a line composed of the representative line element and the feature value of the line segment. Line segment information storage means for storing segment information, 8
Is a feature amount calculating means for obtaining the feature value of the line segment indicated by the representative line element stored in the line segment information storing means 7 and outputting it to the line segment information storing means 7, and 9 is the image inputting means 1 or the feature amount calculating means. 8 is a control unit for controlling 8.

画像入力手段1によって入力された文字図形を含む入力
画像は、まず局所パターン識別手段2によって所定の方
向線素に分類される。局所パターン識別手段2は相異な
る方向を持つ線素の方向基本パターンを有し、該入力画
像の微小領域ごとにその内部の局所パターンを予め設定
された方向基本パターンのいづれかに分類することによ
って線分を構成する方向線素を抽出し、分類された方向
基本パターンに対応する番号または記号である識別子を
求める。線分上の局所領域についてはいづれかの方向基
本パターンと一致するため方向線素が求まり、交点・分
岐点といった部分の局所領域ではどの方向基本パターン
とも類似しないため方向線素は抽出されない。いずれか
に分類が可能であった方向線素について、更にその局所
パターンの角度を示す方向値を求める。更に求められた
方向線素の画像上の位置および識別子から成る識別情報
と共に局所パターンの方向値を線素記憶手段3へ格納す
る。いずれの方向線素にも分類不可能なときは該当する
局所領域に対して何も出力しない。この処理を予め設定
された画素数ずつ異なる位置の局所領域ごとに画像全体
に対して行い、画像中の全ての方向線素を抽出する。
尚、局所パターンを方向線素に分類する機能はパターン
認識技術で用いられるマッチング手法、例えば2次元相
関法やパターンの固有値展開による類似度法等の公知の
技術で実現できる。またマッチングに要する辞書を記憶
する機能は局所パターン識別手段2内にROM等の固定記
憶手段あるいは通信回線を介して書き換え可能な記憶手
段によって実現される。局所パターンの方向値を求める
方法としては、パターンのモーメントから慣性楕円の長
軸方向を求める手法などが利用できる。
An input image including a character graphic input by the image input means 1 is first classified into a predetermined direction line element by the local pattern identification means 2. The local pattern identifying means 2 has direction basic patterns of line elements having different directions, and a line is obtained by classifying the local pattern inside each of the minute regions of the input image into any of the preset direction basic patterns. The direction line elements constituting the minutes are extracted, and the identifier which is the number or the symbol corresponding to the classified direction basic pattern is obtained. As for the local area on the line segment, the direction line element is found because it matches with any one of the direction basic patterns, and the direction line element is not extracted because it does not resemble any direction basic pattern in the local area of the intersection / branch point. For a direction line element that can be classified into any one, a direction value indicating the angle of the local pattern is obtained. Further, the direction value of the local pattern is stored in the line element storage means 3 together with the identification information including the position and the identifier of the obtained direction line element on the image. If it cannot be classified into any of the direction line elements, nothing is output to the corresponding local area. This process is performed on the entire image for each local region at a position that differs by a preset number of pixels, and all directional line elements in the image are extracted.
The function of classifying the local pattern into direction line elements can be realized by a known technique such as a matching technique used in the pattern recognition technique, for example, a two-dimensional correlation method or a similarity method by eigenvalue expansion of the pattern. The function of storing a dictionary required for matching is realized by a fixed storage means such as a ROM in the local pattern identification means 2 or a rewritable storage means via a communication line. As a method of obtaining the direction value of the local pattern, a method of obtaining the major axis direction of the inertia ellipse from the moment of the pattern can be used.

線素記憶手段3は、前記局所パターン識別手段2におい
て抽出された方向線素ごとに第2図に示すデータ項目か
ら成る線素情報10を記憶する機能を有する。第2図にお
いて、線素座標は方向線素の画像上の位置座標、線素識
別子は局所パターン識別手段2によって分類された方向
基本パターンに対応した番号または記号、方向値は局所
パターン識別手段2によって算出された局所パターンの
画像上での角度、角度分類識別子は角度分類手段5によ
って得られる角度分類情報、即ち分類された集合に対応
する番号または記号である。また線素連結子は線素接続
手段6によって求まる線素連結情報であり、抽出された
直線を構成する線素群を線素記憶手段3上で結び付ける
ポインタである。線素記憶手段3中の線素情報10はそれ
が記憶されている番地(以下、線素番地と呼ぶ)によっ
て特定され、参照・書込みが行われる。
The line element storage unit 3 has a function of storing the line element information 10 including the data items shown in FIG. 2 for each direction line element extracted by the local pattern identification unit 2. In FIG. 2, line element coordinates are position coordinates on the image of the direction line element, line element identifiers are numbers or symbols corresponding to the direction basic patterns classified by the local pattern identifying means 2, and direction values are local pattern identifying means 2. The angle and the angle classification identifier on the image of the local pattern calculated by are the angle classification information obtained by the angle classification means 5, that is, the numbers or symbols corresponding to the classified sets. The line element connector is the line element connection information obtained by the line element connection means 6, and is a pointer for connecting the line element groups forming the extracted straight line on the line element storage means 3. The line element information 10 in the line element storage means 3 is specified by the address in which it is stored (hereinafter referred to as the line element address), and the reference / writing is performed.

線素読出し手段4は、線素記憶手段3に記憶された方向
線素のうち、制御部9によって指定された線素識別子を
持つ方向線素の線素情報10を読出し、角度分類手段5へ
出力する機能、および指定された線素識別子と角度分類
識別子の両方を持つ方向線素の線素情報10を読出し、線
素接続手段6へ出力する機能を有する。即ち、制御部9
より指定線素識別子を受け取ると線素読出し手段4は、
線素記憶手段3に記憶されている方向線素のうち、線素
識別子の項が指定線素識別子と一致する全ての方向線素
の線素番地と方向値の組を角度分類手段5へ出力する。
また、制御部9より指定線素識別子と指定角度分類識別
子を受け取ると、線素記憶手段3に記憶された方向線素
のうち、線素識別子の項が指定線素識別子と一致し且つ
角度分類識所子が指定角度分類識別子に一致する全ての
方向線素の線素番地と線素座標の組を線素接続手段6へ
出力する。
The line element reading unit 4 reads the line element information 10 of the direction line element having the line element identifier designated by the control unit 9 among the direction line elements stored in the line element storage unit 3, and then to the angle classification unit 5. It has a function of outputting, and a function of reading out the line element information 10 of the direction line element having both the designated line element identifier and the angle classification identifier and outputting it to the line element connecting means 6. That is, the control unit 9
Upon receiving the designated line element identifier, the line element reading means 4
Of the direction line elements stored in the line element storage means 3, the set of line element addresses and direction values of all the direction line elements whose term of the line element identifier matches the designated line element identifier is output to the angle classification means 5. To do.
When the designated line element identifier and the designated angle classification identifier are received from the control unit 9, among the direction line elements stored in the line element storage unit 3, the term of the line element identifier matches the designated line element identifier and the angle classification is performed. The knowledge element outputs the pair of line element addresses and line element coordinates of all the direction line elements that match the designated angle classification identifier to the line element connecting means 6.

角度分類手段5は入力された方向線素群の方向値を用い
て、類似する方向値を持つ方向線素の集合(以下類似方
向線素群と呼ぶ)に分類し、類似方向線素群に属する全
ての方向線素について、線素記憶手段3中へ同一の角度
分類識別子を書込む機能を有する。方向値に基づく分類
には統計処理で用いられるクラスタリング手法、例えば
最大距離法やアイソデータ(Isodata)法等の公知の手
法が利用できる。即ち、方向線素群[S](以下[]
は集合を表すものとする)の方向値について分類した結
果、N個の集合C=[Skj](k=1〜N)が得られ
たとき、Cに属する方向線素Skjの全てについて、S
kjに対応する線素記憶手段3中の線素情報10の角度分類
識別子の項に、Cに対応する番号または記号ID(例
えば番号k)を書込む。
The angle classifying unit 5 classifies into a set of direction line elements having similar direction values (hereinafter referred to as a similar direction line element group) by using the input direction values of the direction line element group, and forms a similar direction line element group. It has a function of writing the same angle classification identifier into the line element storage means 3 for all the direction line elements to which it belongs. For classification based on the direction value, a clustering method used in statistical processing, for example, a known method such as the maximum distance method or the isodata method can be used. That is, the direction line element group [S i ] (hereinafter []
When the set of N sets C k = [S kj ] (k = 1 to N) is obtained as a result of the classification of the direction values of the direction line element S kj belonging to C k , All about S
The number or symbol ID k (for example, number k) corresponding to C k is written in the term of the angle classification identifier of the line element information 10 in the line element storage unit 3 corresponding to kj .

線素接続手段6は、入力された方向線素群を同一の線分
を構成する方向線素群に分割することによって線分を抽
出する機能を有する。線素接続手段6には2つの方向線
素が同一の線分を構成するか否かを判断する手段とし
て、方向線素の相対的な位置ずれを基に、両者が同一線
分を構成する信頼性を求める位置信頼性変換手段を方向
線素識別子毎に持つ。即ち、位置信頼性変換手段は、2
つの方向線素の位置する相対的な方向と方向線素の線素
識別子に固有の向きが一致し、両者の相対的な距離が近
いほど高い信頼性を、そうでないとき低い信頼性を与え
る手段である。以下に位置信頼性変換手段を用いて同一
線分を構成する方向線素群を求める手順を示す。
The line element connecting unit 6 has a function of extracting a line segment by dividing the input directional line element group into directional line element groups forming the same line segment. The line element connecting unit 6 forms the same line segment based on the relative displacement of the direction line elements as a means for determining whether or not the two direction line elements form the same line segment. Each direction line element identifier has a position reliability conversion means for obtaining reliability. That is, the position reliability conversion means is
A method that gives higher reliability when the relative direction in which one direction line element is located and the unique direction of the line element identifier of the direction line element match, and the relative distance between the two is close, and low reliability otherwise. Is. The procedure for obtaining the direction line element groups that form the same line segment using the position reliability conversion means will be described below.

1.C=0とする。1. Set C = 0.

2.C+1を新たなCとする。方向線素群S=[S]の
任意の一つSを取り出し、集合Aの要素とする。ま
たSをSから除く。
2. Let C + 1 be the new C. An arbitrary one S a of the direction line element group S = [S i ] is taken out and set as an element of the set A c . Also, Sa is excluded from S.

3.S=[S]の各々の要素Sについて以下の3.1ない
し3.3を行う。
3. Do the following 3.1 through 3.3 for each element S i of S = [S i ].

3.1 Sと集合Aの各要素Scjとの信頼性Ricjを位
置信頼性変換手段により求める。
3.1 The reliability R icj between S i and each element S cj of the set A c is obtained by the position reliability conversion means.

3.2 を求める。3.2 Ask for.

3.3 Rmaxが予め設定された閾値Tを越えるならば、S
をAの要素に加え、SをSの要素から除く。
3.3 If Rmax exceeds a preset threshold T, then S
Add i to the elements of A c and remove S i from the elements of S.

4.Sが空でなければ2.から繰返す。空であれば終了。4. If S is not empty, repeat from 2. If empty, end.

これにより一つの線分を構成する方向線素の集合がA
(i=1〜c)として抽出される。次に線素接続手段6
は、各Aについて以下の1.ないし3.の手続きを行い、
線素記憶手段3および線分情報記憶手段7に線分を構成
する線素を連結した情報を生成する。ここでAの各要
素をSik,即ちA=[Sik](k=1〜n)とする。
As a result, the set of directional line elements constituting one line segment is A i
It is extracted as (i = 1 to c). Next, the line element connecting means 6
Performs the following steps 1 to 3 for each A i ,
The line element storage means 3 and the line segment information storage means 7 generate information in which the line elements forming the line segment are connected. Here, each element of A i is S ik , that is, A i = [S ik ] (k = 1 to n).

1.Si1の線素番地を線分情報記憶手段7の線分情報11の
代表線素の項に書込む。
1. Write the line element address of S i1 into the item of the representative line element of the line segment information 11 of the line segment information storage means 7.

2.Sik(k=1〜n−1)の各々について以下を行う。2. Do the following for each of the S ik (k = 1 to n−1):

2.1 Sikの線素連結子の項にSik+1の線素番地を書
込む。
2.1 Write the line element address of S ik + 1 in the line element connector section of S ik .

3.Sinの線素連結子の項に終了を示す記号を書込む。3. Write a symbol to indicate the end in the line element connector of S in .

これにより線分情報11の代表線素の項から最初の線素番
地を検索し、順次線素番地の示す線素情報10の線素連結
子をたどることによって、一つの線分を構成する方向線
素を参照できるデータが得られる。線素接続手段6にお
ける手続きは、マイクロプロセッサ等のプログラム可能
な処理装置により容易に実現できる。また位置信頼性変
換手段は該手続きを行う同一の処理装置上のプログラ
ム、または読出し専用記憶装置や通信回線を介して予め
内容を設定可能にした随時書込み可能型記憶装置に記憶
されたテーブル形式の数表により実現可能である。
With this, the first line element address is searched from the item of the representative line element of the line segment information 11, and by sequentially tracing the line element connector of the line element information 10 indicated by the line element address, the direction forming one line segment. Data that can refer to line elements are obtained. The procedure in the line element connecting means 6 can be easily realized by a programmable processing device such as a microprocessor. Further, the position reliability conversion means is a table format stored in a program on the same processing device that performs the procedure, or a writable storage device whose contents can be set in advance through a read-only storage device or a communication line. It can be realized by a table.

線分情報記憶手段7は、第3図に示すデータ項目から成
る線分情報11を記憶する機能を有する。第3図におい
て、代表線素は線分を構成する方向線素群の線素番地の
一つを表すポインタであり、線素接続手段6によって書
込まれる。また線分方向値は、線分の画像上における角
度、線分長は画像上における長さ、端点座標は線分の二
つの端点の画像上の座標であり、特徴量算出手段8によ
って書込まれる。線分情報記憶手段7は線素記憶手段3
と同一の記憶装置上の特定の位置に実現されてもよい。
The line segment information storage means 7 has a function of storing the line segment information 11 including the data items shown in FIG. In FIG. 3, the representative line element is a pointer that represents one of the line element addresses of the direction line element group that constitutes the line segment, and is written by the line element connecting means 6. The line segment direction value is the angle on the image of the line segment, the line segment length is the length on the image, and the end point coordinates are the coordinates on the image of the two end points of the line segment. Be done. The line segment information storage means 7 is the line element storage means 3
May be implemented in a specific location on the same storage device.

特徴量算出手段8は線素接続手段6によって抽出された
線分の画像上での角度、長さおよび線分の端点の座標を
算出する機能を有し、第4図に示す構成で実現される。
第4図において、最大最小算出手段12は線素座標の最大
値および最小値を求める機能、線分方向算出手段13は方
向値より線分の方向値を求める機能、線分長算出手段14
は線素座標の最大値と最小値より線分の長さを求める機
能、端点座標算出手段15は線分の2つの端点の座標を求
める機能である。特徴量算出手段8は線分情報記憶手段
7に格納された線分の各々についてその代表線素を基に
線分を構成する方向線素群の位置座標XとY,方向
値Dを順次読出し以下の1.ないし4.の処理を行う。
The feature amount calculation means 8 has a function of calculating the angle, length, and coordinates of the end points of the line segment on the image of the line segment extracted by the line element connection means 6, and is realized by the configuration shown in FIG. It
In FIG. 4, the maximum / minimum calculating means 12 is a function for obtaining the maximum value and the minimum value of the line element coordinates, the line segment direction calculating means 13 is a function for obtaining the direction value of the line segment from the direction value, and the line segment length calculating means 14
Is a function of obtaining the length of the line segment from the maximum value and the minimum value of the line element coordinates, and the end point coordinate calculation means 15 is a function of obtaining the coordinates of the two end points of the line segment. The feature amount calculation means 8 positions coordinate X i and Y i of the direction line element group forming the line segment based on the representative line element of each line segment stored in the line segment information storage means 7 and the direction value D i. Are sequentially read, and the processes 1 to 4 below are performed.

1.最大最小算出手段12は下記の式で定まるXmax,Xmin,Ym
ax,Yminを求める。
1. The maximum / minimum calculation means 12 is Xmax, Xmin, Ym determined by the following formula
Find ax, Ymin.

ただしW,Wはそれぞれ微小領域の横幅と縦幅 2.線分長算出手段14は前記1.で求めたXmax,Xmin,Ymax,Y
minを用いて下記の式で定まるLを求める。
However, W x and W y are the horizontal width and vertical width of the minute area, respectively. 2. The line segment length calculation means 14 calculates Xmax, Xmin, Ymax, Y obtained in the above 1.
Use min to find L determined by the following formula.

3.線分方向算出手段13は下記の式で定まるDを求める。 3. The line segment direction calculation means 13 obtains D determined by the following equation.

4.端点座標算出手段15は前記1.および2.で求まるXmax,X
min,Ymax,Ymin,Dを用いて下記の式で定まる(EX1,EY1)
および(EX2,EY2)を求める。
4. The end point coordinate calculation means 15 uses Xmax, X obtained in the above 1 and 2.
Determined by the following formula using min, Ymax, Ymin, D (EX1, EY1)
And (EX2, EY2).

これにより求まったD,L,EX1,EY1,EX2,EY2をそれぞれ線
分情報記憶手段7の線分方向値、線分長、端点座標の項
へ格納する。
The D, L, EX1, EY1, EX2, EY2 thus obtained are stored in the line segment direction value, line segment length, and end point coordinates of the line segment information storage means 7, respectively.

制御部9は画像入力手段1ないし特徴量算出手段8を制
御し、以下に説明する直線抽出処理の手順を司どる機能
である。
The control unit 9 has a function of controlling the image input unit 1 or the feature amount calculation unit 8 and controlling the procedure of the straight line extraction processing described below.

以下に、第5図ないし第10図を用いて本直線抽出方式に
おける処理の一具体例を詳述する。
A specific example of the process in the straight line extraction method will be described in detail below with reference to FIGS. 5 to 10.

第6図(a)は線幅の変動のある線分を含む画像例で、
左上を原点、右方向をX軸、下方向をY軸とした座標を
設けている。一方、第5図(a),(b),(c),
(d)は局所パターン識別手段2において分類に用いる
方向基本パターンの辞書と対応する線素識別子の例で、
微小領域として矩形領域をとり、4方向の線素に分類す
る場合を示している。第5図(a)ないし(d)の左上
に付与した番号が各方向基本パターンに対応した線素識
別子である。局所パターン識別手段2は画像のX軸およ
びY軸方向に例えば2画素ずつ位置をずらしながら、5
×5画素の矩形領域ごとにこの4つの方向基本パターン
とマッチングにより比較し、最も類似するパターンを求
める。第6図(a)の画像が入力されると局所パターン
識別手段2は、該入力画像に対して微小矩形領域ごとに
マッチングを行い、4つの方向線素のうちで最も類似す
る方向線素の識別子と、矩形領域内のパターンの方向値
(第6図(a)においては時計回りが正の方向で、度単
位の角度)を求め、線素記憶手段3内に線素情報を生成
する。これによって生成されたデータが第2図の具体例
である第7図(a)の線素情報の線素座標と線素識別子
の項であり、他の項はこの時点では求められていない。
尚、第7図(a)の各線素情報の左端に記した記号A1
いしA17は線素番地を表しており、線素番地Xを持つ方
向線素を以下では方向線素Xと呼ぶ。また第6図(b)
は求めた方向線素をその線素識別子を用いて画像と対応
する位置に図示したものである。
FIG. 6 (a) is an example of an image including a line segment whose line width varies,
Coordinates are provided with the origin in the upper left, the X axis in the right direction, and the Y axis in the downward direction. On the other hand, FIG. 5 (a), (b), (c),
(D) is an example of a line element identifier corresponding to a dictionary of direction basic patterns used for classification in the local pattern identifying means 2.
A case where a rectangular area is taken as a minute area and the line elements are classified into four directions is shown. The numbers assigned to the upper left of FIGS. 5A to 5D are line element identifiers corresponding to the respective direction basic patterns. The local pattern identification means 2 shifts the position by, for example, 2 pixels in the X-axis and Y-axis directions of the image, and
For each rectangular area of × 5 pixels, the four directional basic patterns are compared and compared to find the most similar pattern. When the image of FIG. 6 (a) is input, the local pattern identifying means 2 performs matching on the input image for each minute rectangular area, and selects the most similar directional line element among the four directional line elements. The identifier and the direction value of the pattern in the rectangular area (in FIG. 6A, the clockwise direction is the positive direction and the angle in degrees) are obtained, and the line element information is generated in the line element storage unit 3. The data thus generated are the terms of the line element coordinates and the line element identifier of the line element information of FIG. 7 (a), which is a specific example of FIG. 2, and other terms have not been obtained at this time.
Symbols A 1 to A 17 at the left end of each line element information in FIG. 7A represent line element addresses, and a direction line element having a line element address X will be referred to as a direction line element X below. . Further, FIG. 6 (b)
Shows the obtained direction line element at a position corresponding to the image using the line element identifier.

次に制御部9は抽出された方向線素の線素識別子1ない
し4のそれぞれについて、同じ線素識別子を持つ方向線
素を方向値を用いて細分類し、類似方向線素群を求める
処理を起動する。即ち第7図(a)の線素情報につい
て、まず方向識別子に3を持つ方向線素を読出すよう線
素読出し手段4に指示し、線素読出し手段4は線素番地
と方向値の組、(A1,90),(A3,92),(A4,94),(A
5,90),(A7,92),(A8,92),(A9,88),(A11,9
0),(A12,92),(A14,92),(A15,88),(A17,9
0)を角度分類手段5へ出力する。角度分類手段5は入
力された12個の方向線素の方向値に基づいて分類を行う
が、本例では細分類の結果12個全体が一つの類似方向線
素群となる。従って線素番地A1,A3,A4,A5,A7,A8,A9,
A11,A12,A14,A15,A17の全ての線素情報の角度分類識別
子の項へ同一の番号1を書込む。これは方向識別子3を
持つ方向線素は詳細に方向値を調べても差異のないこと
を示す。更に方向識別子に4を持つ方向線素に対しても
同様の処理を行い、線素番地A2,A6,A10,A13,A16で示さ
れた線素情報の角度分類識別子の項に同一の番号1を書
込み、方向識別子4を持つ方向線素の方向値に差異のな
いことが求まる。
Next, the control unit 9 finely classifies the direction line elements having the same line element identifier for each of the line element identifiers 1 to 4 of the extracted direction line elements by using the direction value, and obtains a similar direction line element group. To start. That is, regarding the line element information of FIG. 7A, first, the line element reading means 4 is instructed to read the direction line element having the direction identifier 3 and the line element reading means 4 sets the line element address and the direction value. , (A 1 , 90), (A 3 , 92), (A 4 , 94), (A
5 , 90), (A 7 , 92), (A 8 , 92), (A 9 , 88), (A 11 , 9,
0), (A 12, 92 ), (A 14, 92), (A 15, 88), (A 17, 9
0) is output to the angle classification means 5. The angle classification means 5 performs classification based on the direction values of the 12 directional line elements that have been input, but in the present example, the result of the fine classification is that all 12 directional line elements are a group of similar directional line elements. Therefore, the line element addresses A 1 , A 3 ,, A 4 ,, A 5 ,, A 7 ,, A 8 ,, A 9 ,
The same number 1 is written in the angle classification identifier section of all the line element information of A 11 , A 12 , A 14 , A 15 , and A 17 . This indicates that the direction line element having the direction identifier 3 has no difference even if the direction value is examined in detail. Further, the same processing is performed for the direction line element having the direction identifier 4, and the term of the angle classification identifier of the line element information indicated by the line element addresses A 2 , A 6 , A 10 , A 13 and A 16. The same number 1 is written in, and it is found that there is no difference in the direction value of the direction line element having the direction identifier 4.

角度分類手段5によって複数の方向線素群に分類される
実施例については後記する。
An example in which the angle classifying means 5 classifies the directional line elements into groups will be described later.

次に制御部9は、同じ線素識別子と角度分類識別子を持
つ方向線素群を、線分を構成する単位に分割する処理を
起動する。まず、線素識別子が3で角度分類識別子が1
である方向線素を読出すよう線素読出し手段4に指示
し、線素読出し手段4は線素番地と位置座標の組(A1,2
0,20),(A3,32,20),(A4,34,20),(A5,20,22),
(A7,32,22),(A8,34,22),(A9,20,24),(A11,3
2,24),(A12,20,26),(A14,32,26),(A15,20,2
8),(A17,32,28)を線素接続手段6へ出力する。第8
図は線素接続手段6が持つ位置信頼性変換手段の変換例
である。同図(a)は線素識別子が1の、(b)は線素
識別子が2の、(c)は線素識別子が3の、(d)は線
素識別子が4の方向線素に対する変換値を示す。第8図
(a)ないし(d)において、横方向はX座標の差dx
を、縦方向はY座標の差dyであり、dxとdyの交わる位置
に記された数字が2つの方向線素が同一線分上にある信
頼性の百分率を意味する。尚、第8図(a)と(c)は
dx=0およびdy=0の二つについて対称であり全体の四
分の一を表している。また(b)と(d)はそれぞれ図
中に示した直線S1S2と直線S3S4について対称であり、全
体の半分を表している。線素接続手段6は入力された線
素番地と位置座標の組および第8図(c)の位置信頼性
変換手段により、前述した手続きに従って線分を構成す
る方向線素群を抽出する。第7図(b)は第3図の具体
例であり、抽出の結果線分情報記憶手段7に格納された
線分情報を示している。即ち、線分情報B1の代表線素の
項に線素番地A1が書込まれ、更に第7図(a)の線素番
地A1の線素連結子の項にA5が、線素番地A5の線素連結子
の項にA9が、線素番地A9の線素連結子の項にA12が、線
素番地A12の線素連結子の項にA15が、線素番地A15の線
素連結子の項に終了を示すEND記号が書込まれる。また
同時に、線分情報B2の代表線素の項に線素番地A3が書込
まれ、第7図(a)の線素番地A3の線素連結子の項にA4
が、線素番地A4の線素連結子の項にA7が、線素番地A7
線素連結子の項にA8が、線素番地A8の線素連結子の項に
A11が、線素番地A11の線素連結子の項にA14が、線素番
地A14の線素連結子の項にA17が、線素番地A17の線素連
結子の項に終了を示すEND記号が書込まれる。これによ
り線素番地A1,A5,A9,A12,A15で示される方向線素群およ
び線素番地A3,A4,A7,A8,A11,A14,A17で示される方向線
素群により構成される二つの線分が抽出される。同様に
して制御部9は方向識別子に4を、角度分類識別子に1
を持つ方向線素群についても同じ処理を起動する。線素
接続手段6は方向識別子4に対応する第8図(d)の位
置信頼性変換手段を用いて連結する線素群を抽出する。
その結果第7図(b)の線分情報B3に代表線素A2を、第
7図(a)の線素番地A2,A6,A10,A13の線素連結子の項
にそれぞれA6,A10,A13,A16を、線素番地A16の線素連結
子の項にEND記号を書込む。これにより線素番地A2,A6,A
10,A13,A16の方向線素群により構成される線分が抽出さ
れる。制御部9はこれ以外の方向識別子と角度分類識別
子の組合せについても同様の処理を起動するが、この例
では該当する線素群はない。
Next, the control unit 9 activates a process of dividing a direction line element group having the same line element identifier and angle classification identifier into units forming a line segment. First, the line element identifier is 3 and the angle classification identifier is 1.
The line element reading means 4 is instructed to read a direction line element which is a line direction element, and the line element reading means 4 sets the line element address and position coordinate set (A 1 , 2).
0,20), (A 3 , 32,20), (A 4 , 34,20), (A 5 , 20,22),
(A 7 , 32,22), (A 8 , 34,22), (A 9 , 20,24), (A 11 , 3
2,24), (A 12 , 20,26), (A 14 , 32,26), (A 15 , 20,2)
8) and (A 17 , 32, 28) are output to the line element connecting means 6. 8th
The figure is an example of conversion of the position reliability conversion means of the line element connection means 6. In the figure, (a) is a line element identifier of 1, (b) is a line element identifier of 2, (c) is a line element identifier of 3, and (d) is a line element identifier of 4. Indicates a value. In FIGS. 8 (a) to 8 (d), the horizontal direction is the difference in the X coordinate dx.
The vertical direction is the difference dy of the Y coordinate, and the number written at the intersection of dx and dy means the percentage of reliability that the two directional line elements are on the same line segment. 8 (a) and 8 (c)
It is symmetric about dx = 0 and dy = 0, and represents the whole quarter. Further, (b) and (d) are symmetrical with respect to the straight line S 1 S 2 and the straight line S 3 S 4 shown in the figure, respectively, and show half of the whole. The line element connecting means 6 extracts a direction line element group forming a line segment according to the procedure described above by the input line element address and position coordinate set and the position reliability converting means of FIG. 8 (c). FIG. 7 (b) is a specific example of FIG. 3 and shows the line segment information stored in the extraction result line segment information storage means 7. That is, the line element address A 1 is written in the item of the representative line element of the line segment information B 1 , and A 5 is added in the item of the line element connector of the line element address A 1 of FIG. A 9 in the term of the line element connector of the prime address A 5 , A 12 in the term of the line element connector of the line element address A 9 , A 15 in the term of the line element connector of the line element address A 12 . The END symbol indicating the end is written in the line element connector section of the line element address A 15 . At the same time, is written terms in the line element address A 3 are written in the representative line element of the line segment information B 2, A 4 the section line element dropout line element address A 3 of FIG. 7 (a)
Is A 7 in the term of line element connector of line element address A 4 , A 8 in the term of line element connector of line element address A 7 , and in the term of line element connector of line element address A 8.
A 11 is A 14 in the section line element dropout line element address A 11 is A 17 in the section line element dropout line element address A 14 is, term line element dropout line element address A 17 The END symbol indicating the end is written in. As a result, the line element groups A 1 , A 5 , A 9 , A 12 , A 15 and the line element addresses A 3 , A 4 , A 7 , A 8 , A 11 , A 14 , A 17 Two line segments composed of the direction line element group indicated by are extracted. Similarly, the control unit 9 sets the direction identifier to 4 and the angle classification identifier to 1
The same process is started for the direction line element group having. The line element connecting means 6 extracts the line element group to be connected by using the position reliability converting means of FIG. 8 (d) corresponding to the direction identifier 4.
As a result, the representative line element A 2 is added to the line segment information B 3 of FIG. 7 (b), and the line element addresses A 2 , A 6 , A 10 , and A 13 of the line element connector of FIG. Write A 6 , A 10 , A 13 , and A 16 , respectively, and the END symbol in the line element connector section of the line element address A 16 . As a result, the line address A 2 , A 6 , A
A line segment composed of the direction line element groups of 10 , A 13 , and A 16 is extracted. The control unit 9 activates similar processing for other combinations of the direction identifier and the angle classification identifier, but there is no corresponding line element group in this example.

最後に制御部9は特徴量算出手段8を起動し、得られた
3本の線分の特徴量を算出する処理を行う。特徴量算出
手段8はまず線分情報B1についてその代表線素の項より
線素番地A1を得て、順に線素連結子をたぐることによっ
て線分情報B1に対応する方向線素群の方向値と位置座標
を読出す。前記した手順に従って線分長、線分方向値お
よび二つの端点の位置座標を求め、線分情報記憶手段7
の線分情報B1に格納する。同様に線分情報B2とB3につい
ても特徴量を算出し、最終的に3つの線分に関する情報
が第7図(b)に示すように求められる。
Finally, the control unit 9 activates the feature amount calculation means 8 and performs a process of calculating the feature amounts of the three obtained line segments. The feature amount calculation means 8 first obtains the line element address A 1 from the term of the representative line element for the line segment information B 1 and sequentially searches the line element connector to obtain the direction line element group corresponding to the line segment information B 1. Read the direction value and position coordinate of. According to the procedure described above, the line segment length, the line segment direction value, and the position coordinates of the two end points are obtained, and the line segment information storage means 7
It is stored in the line segment information B 1 of. Similarly, the feature amount is calculated for the line segment information B 2 and B 3 , and finally the information regarding the three line segments is obtained as shown in FIG. 7 (b).

以下では第9図(a)の画像に対する処理を詳述する。
第9図(a)はわずかに傾きが異なる線分を含む画像の
例である。該画像が入力されると上述した第6図(a)
の場合と同様に、局所パターン識別手段2は第10図
(a)に示すような方向線素を抽出し、線素記憶手段3
内にA18ないしA32の線素番地を持つ線素情報の位置座標
と線素識別子および方向値を格納する。第9図(b)は
方向線素をその線素識別子を用いて画像と対応する位置
に図示したものである。
The processing for the image in FIG. 9A will be described in detail below.
FIG. 9A is an example of an image including line segments having slightly different inclinations. When the image is input, FIG. 6 (a) described above
In the same manner as in the above case, the local pattern identifying means 2 extracts the direction line elements as shown in FIG.
The position coordinates of the line element information having the line element addresses of A 18 to A 32 , the line element identifier, and the direction value are stored therein. FIG. 9B shows the direction line element at a position corresponding to the image by using the line element identifier.

次に線素読出し手段4は線素識別子に1を持つ方向線素
の線素番地と方向値の組を読出し、角度分類手段5へ出
力する。この場合はA18ないしA32全ての方向線素が該当
する。角度分類手段5は読出されてた方向線素の方向値
の集合[−10,8,−8,−10,−8,10,9,10,−8,−10,−10,
−12,10,8,8]に基づいて二つの類似方向線素群[A18,A
20,A21,A22,A26,A27,A28,A29]と[A19,A23,A24,A25,A
30,A31,A32]を求め、前者の類似方向線素群の角度分類
識別子として1を、後者の類似方向線素群の角度分類識
別子として2を、それぞれの線素情報の角度分類識別子
の項に書込む(第10図(a)参照)。これにより同一の
線素識別子1を持つ方向線素でも方向値の異なる2つの
成分があることが求まる。制御部9は線素識別子に1以
外の値を持つ方向線素群についても同様の処理を起動す
るが、この例では該当する線素群は存在しない。
Next, the line element reading means 4 reads the set of line element address and direction value of the direction line element having the line element identifier 1 and outputs it to the angle classification means 5. In this case, all A 18 to A 32 directional line elements are applicable. The angle classifying means 5 sets a set of direction values of the read direction line elements [-10,8, -8, -10, -8,10,9,10, -8, -10, -10,
−12,10,8,8] based on two similar direction line element groups [A 18 ,, A
20 , A 21 , A 22 , A 26 , A 27 , A 28 , A 29 ] and [A 19 , A 23 , A 24 , A 25 , A
30 , A 31 , A 32 ], and 1 is set as the angle classification identifier of the former group of similar direction line elements, 2 is set as the angle classification identifier of the latter group of similar direction line elements, and the angle classification identifier of each line element information. Write in the section (See Figure 10 (a)). As a result, it is found that even a directional line element having the same line element identifier 1 has two components having different directional values. The control unit 9 activates the same processing for the direction line element group having a value other than 1 in the line element identifier, but there is no corresponding line element group in this example.

次に線素読出し手段4は線素識別子が1、角度分類識別
子が1である方向線素の線素番地と位置座標を読出し、
線素接続手段6へ出力する。線素接続手段6は第8図
(a)に示された変換を行う位置信頼性変換手段を用い
て、線分を構成する方向線素群[A18,A20,A21,A22,A26,
A27,A28,A29]を抽出する。更に線素識別子が1、角度
分類識別子が2である方向線素について、線素接続手段
6は第8図(a)の位置信頼性変換手段を用いて同様の
処理を行い、方向線素群[A19,A23,A24,A25,A30,A31,A
32]が抽出される。この結果第10図(b)に示される線
分情報B4とB5の代表線素および第10図(a)の線素情報
A18ないしA32の線素連結子が求まる。
Next, the line element reading means 4 reads the line element address and the position coordinates of the direction line element whose line element identifier is 1 and whose angle classification identifier is 1,
Output to the line element connecting means 6. The line element connecting means 6 uses the position reliability converting means for performing the conversion shown in FIG. 8 (a) and uses the direction line element groups [A 18 , A 20 , A 21 , A 22 , A 26 ,
A 27 , A 28 , A 29 ]. Further, with respect to the direction line element having the line element identifier of 1 and the angle classification identifier of 2, the line element connecting unit 6 performs the same process using the position reliability converting unit of FIG. [A 19 ,, A 23 , A 24 , A 25 , A 30 , A 31 , A
32 ] is extracted. As a result, representative line elements of line segment information B 4 and B 5 shown in FIG. 10 (b) and line element information of FIG. 10 (a)
The line element connector of A 18 to A 32 is obtained.

続いて線分B4およびB5の特徴量を特徴量算出手段8が算
出し、第10図(b)の線分情報に書込み、最終的に2本
の線分に関する情報が得られる。
Subsequently, the feature amount calculation means 8 calculates the feature amounts of the line segments B 4 and B 5 , and writes them in the line segment information of FIG. 10 (b), and finally the information about the two line segments is obtained.

以上の実施例では、局所パターン識別手段2において分
類する方向線素を4方向のパターンとしたが、8方向等
の多種にすることも可能である。この場合には線素接続
手段6中の位置信頼性変換手段の変換機能も方向線素の
種類ごとに設けておく。また局所パターン識別手段2に
おいてマッチングを行う矩形領域の大きさ(5×5画
素)やマッチングを行う位置の移動量(2画素ごと)は
ここに示した以外の値でもよく、矩形領域の大きさを粗
く又は移動量を大きくすれば大まかな線分が抽出され、
必要な精度に応じて設定が可能である。
In the above embodiments, the direction line elements classified by the local pattern identifying means 2 are patterns in four directions, but it is also possible to have various directions such as eight directions. In this case, the conversion function of the position reliability conversion means in the line element connection means 6 is also provided for each type of direction line element. Further, the size of the rectangular area to be matched in the local pattern identification means 2 (5 × 5 pixels) and the movement amount of the position to be matched (every 2 pixels) may be values other than those shown here, and the size of the rectangular area. If you roughen or increase the movement amount, a rough line segment will be extracted,
It can be set according to the required accuracy.

(発明の効果) 以上説明したように、本直線抽出方式は局所領域のマッ
チングにより方向線素を求めるため、線の局所的な切れ
や線幅の変動に影響されない特徴を持つ。また、従来技
術のように交点や分岐点あるいは傾きの変化する点とい
った特徴点間を折れ線近似する方式とは異なり、方向線
素の方向値と方向線素同士の位置関係により同一線分を
構成する方向線素であるか否かを判断するため、局所的
な線の方向の変動や線の切れに対しても安定して線分を
抽出することが可能である。また、多数の方向線素群の
方向値に基づいて方向線素を分類し大局的な判断を行う
ので、方向の差異の小さな連結する2つの線分を分離で
きる。更に本直線抽出方式は、細線化画像や画像の輪郭
の追跡処理における交点や分岐点の判定を必要としない
ので、処理が単純である特徴を持つ。
(Advantages of the Invention) As described above, the present straight line extraction method has a characteristic that it is not affected by local line breaks and line width variations because the direction line elements are obtained by matching local regions. In addition, unlike the conventional method that approximates a polygonal line between characteristic points such as intersections, bifurcations, or points where the inclination changes, the same line segment is formed by the direction value of the direction line elements and the positional relationship between the direction line elements. It is possible to stably extract the line segment even if the line direction is locally changed or the line is broken because it is determined whether or not the line segment is a directional line element. Further, since the directional line elements are classified based on the directional values of a large number of directional line element groups and a global judgment is made, two connected line segments having a small difference in direction can be separated. Further, the present straight line extraction method has a characteristic that the processing is simple because it does not require the determination of the intersection or the branch point in the tracking processing of the thinned image or the contour of the image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を用いた直線抽出方式の機能を示す論理
ブロック図、第2図は線素記憶手段内の線素情報のデー
タ形式を示す図、第3図は線分情報記憶手段内の線分情
報のデータ形式を示す図、第4図は特徴量算出手段の機
能構成例を示すブロック図、第5図は局所パターン識別
手段が画像より抽出する方向線素の方向基本パターンの
例を示す図、第6図は第一の入力画像例を示す図、第7
図は第6図の画像から線分を抽出した結果を示す図、第
8図は線素接続手段が有する位置信頼性変換手段の変換
例を示す図、第9図は第2の入力画像例を示す図、第10
図は第9図の画像から線分を抽出した結果を示す図であ
る。 図において、1は入力画像を得るための画像入力手段、
2は該入力画像の微小な局所領域ごとに局所パターンを
所定方向の線素に分類・記号化すると共に、該局所パタ
ーンの方向値を抽出する局所パターン識別手段、3は局
所パターン識別手段2によって抽出された結果および後
記する角度分類手段5並びに線素接続手段6の結果を記
憶する線素記憶手段、4は該線素記憶手段3から指定さ
れた特性を持つ線素を取出す線素読出し手段、5は前記
局所パターン識別手段2によって抽出された線素の方向
値に基づいて分類を行う角度分類手段、6は前記局所パ
ターン識別手段2および角度分類手段5の結果より線分
を画像上で連続する線素として検出する線素接続手段、
7は該線素接続手段6によって抽出された線分を検索す
るための情報を記憶する線分情報記憶手段、8は前記線
素接続手段6によって抽出された線分の特徴値を求める
特徴量算出手段、9は画像入力手段1ないし特徴量算出
手段8を制御する制御部である。
FIG. 1 is a logical block diagram showing the function of a straight line extraction method using the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a data format of line element information in a line element storage means, and FIG. 3 is a line segment information storage means. Showing the data format of the line segment information, FIG. 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the feature amount calculating means, and FIG. 5 is an example of the direction basic pattern of the direction line elements extracted from the image by the local pattern identifying means. FIG. 6 is a diagram showing a first input image example, FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the result of extracting line segments from the image of FIG. 6, FIG. 8 is a diagram showing a conversion example of the position reliability converting means of the line element connecting means, and FIG. 9 is a second input image example. Showing the tenth
The figure is a diagram showing a result of extracting line segments from the image of FIG. In the figure, 1 is an image input means for obtaining an input image,
2 is a local pattern identifying means for classifying / symbolizing a local pattern into line elements in a predetermined direction for each minute local area of the input image, and 3 is a local pattern identifying means 2 for extracting a direction value of the local pattern. The line element storage means 4 for storing the extracted results and the results of the angle classification means 5 and the line element connection means 6 to be described later is a line element reading means for extracting a line element having a specified characteristic from the line element storage means 3. Reference numeral 5 is an angle classification means for performing classification based on the direction values of the line elements extracted by the local pattern identification means 2, and 6 is a line segment on the image from the results of the local pattern identification means 2 and the angle classification means 5. Line element connecting means for detecting as a continuous line element,
Reference numeral 7 is a line segment information storage means for storing information for searching the line segment extracted by the line element connection means 6, and 8 is a feature amount for obtaining the feature value of the line segment extracted by the line element connection means 6. A calculation unit 9 is a control unit that controls the image input unit 1 or the feature amount calculation unit 8.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】紙面上に記録された文書図面を走査して入
力された画像の微小な局所領域ごとの局所パターンを所
定の方向線素に分類した識別情報および該局所パターン
の角度を抽出する局所パターン識別手段と、前記局所パ
ターン識別手段によって抽出された識別情報と角度およ
び角度分類情報並びに線素連結情報から成る線素情報を
記憶する線素記憶手段と、入力される識別情報又は識別
情報と角度分類情報の組み合わせに一致する線素情報群
を前記線素記憶手段から取り出す線素読み出し手段と、
前記線素読み出し手段によって読み出された線素情報群
の角度に基づいて分類を行い角度分類情報を出力する角
度分類手段と、前記線素読み出し手段によって読み出さ
れた線素情報群の識別情報と角度分類情報を基に画像上
で連結する線素群を抽出し、線素に連結する線素情報の
識別子である線素連結情報を線素記憶手段へ出力すると
共に該線素群の代表線素を線分情報記憶手段へ出力する
線素接続手段と、該代表線素と線分の特徴値から成る線
分情報を記憶する線分情報記憶手段と、前記線分情報記
憶手段に格納された代表線素と線素情報の線素連結情報
でたぐられる線素群で定まる線分の特徴値を求め前記線
分情報記憶手段へ出力する特徴量算出手段とを備え、 文書図面画像の直線成分は線分情報の代表線素と線素情
報の線素連結情報とでたぐられる線素群としてその位置
と特徴量が求められることを特徴とする直線抽出装置。
1. Identification information in which a local pattern for each minute local area of an image input by scanning a document drawing recorded on paper is classified into predetermined direction line elements and an angle of the local pattern is extracted. Local pattern identification means, line element storage means for storing line element information composed of identification information extracted by the local pattern identification means, angles and angle classification information, and line element connection information, and identification information or identification information to be input. And a line element reading unit that extracts a line element information group that matches a combination of angle classification information from the line element storage unit,
Angle classification means for performing classification based on the angle of the line element information group read by the line element reading means and outputting angle classification information, and identification information of the line element information group read by the line element reading means And a line element group that is connected on the image based on the angle classification information, and outputs line element connection information, which is an identifier of the line element information that is connected to the line element, to the line element storage means and also represents the line element group. A line element connecting unit that outputs the line element to the line segment information storage unit, a line segment information storage unit that stores line segment information composed of the representative line element and the characteristic value of the line segment, and the line segment information storage unit And a feature amount calculation means for obtaining a characteristic value of a line segment defined by a line element group obtained by the line element connection information of the selected representative line element and the line element information and outputting it to the line segment information storage means. The straight line component of is the representative line element of the line segment information and the line element connection information of the line element information. A straight line extraction device characterized in that its position and feature amount are obtained as a line element group that can be traversed by.
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