[發(fā)明專利]圖像處理裝置和圖像處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110279713.2
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102446349A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 河野隆志;神田大和;北村誠;松田岳博;弘田昌士
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;朱麗娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從對象圖像檢測輪廓邊緣的圖像處理裝置和圖像處理方法。

背景技術(shù)

通常，圖像內(nèi)的邊緣檢測是通過檢測梯度變化最大的位置(梯度陡峭、該梯度強(qiáng)度的值與周圍相比較大的位置)來進(jìn)行的，基本上，是通過根據(jù)圖像的亮度值的梯度來計算梯度強(qiáng)度，對該梯度強(qiáng)度進(jìn)行閾值處理(thresholding)來進(jìn)行檢測。在使用這樣的邊緣檢測方法來從圖像中檢測輪廓邊緣時，存在這樣的情況：由于邊緣檢測算法的精度、噪聲、圖像的不鮮明(模糊)等要因、或者主觀的輪廓部等而使輪廓邊緣發(fā)生中斷。作為用于連接這樣的中斷而離散的輪廓邊緣的方法，以往使用動態(tài)輪廓法和邊緣跟蹤法等。然而，在使用以往的動態(tài)輪廓法的方法中，存在不能適當(dāng)區(qū)別應(yīng)連接的邊緣與噪聲邊緣的問題。另一方面，邊緣跟蹤法是根據(jù)邊緣的延伸方法或微分的正交方向等信息來跟蹤邊緣的方法，由于依賴于局部信息，因而存在跟蹤不了不耐噪聲的應(yīng)連接的邊緣的情況。

作為用于解決這樣的現(xiàn)有問題的技術(shù)，例如在日本特開2009-15735號公報中示出了一種適當(dāng)?shù)嘏袆e邊緣的切斷位置的對應(yīng)關(guān)系來連接邊緣的方法。在該日本特開2009-15735號公報的技術(shù)中，首先，將計測區(qū)域分割成多個分割小區(qū)域，對各小區(qū)域賦予編號。接著，對各邊緣賦予單獨的邊緣標(biāo)簽。接著，從各小區(qū)域內(nèi)包含的邊緣的分布中提取存在中斷的邊緣的小區(qū)域。接著，在提取出的小區(qū)域中，根據(jù)附近的邊緣標(biāo)簽估計出應(yīng)連接的邊緣。然后，使用貝濟(jì)埃(Bezier)曲線等將估計為應(yīng)連接的邊緣之間平滑連接。

在上述的日本特開2009-15735號公報中，在應(yīng)連接的邊緣的估計中使用邊緣間的距離、各邊緣的方向、邊緣與其連接部分的平滑度等。因此，在應(yīng)連接的邊緣間有距離的情況下，或在應(yīng)連接的邊緣的方向發(fā)生偏差的情況下，以及在應(yīng)連接的邊緣與其連接部分不平滑的情況下，存在誤選擇應(yīng)連接的邊緣的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的是提供一種可適當(dāng)連接中斷的輪廓邊緣的圖像處理裝置和圖像處理方法。

本發(fā)明的一個方面涉及的圖像處理裝置具有：輪廓候選邊緣檢測部，其根據(jù)對象圖像的各像素的梯度強(qiáng)度來檢測邊緣，將該邊緣作為輪廓候選邊緣；輪廓邊緣檢測部，其對所述輪廓候選邊緣的梯度強(qiáng)度進(jìn)行閾值處理，來檢測輪廓邊緣；插值線生成部，其將所述輪廓邊緣的端點作為連接源，將其他的所述輪廓邊緣的端點作為連接目的地，根據(jù)各端點對之間的像素值梯度生成多個插值線，該多個插值線對作為連接源的所述輪廓邊緣的端點相同、且作為連接目的地的所述其他的所述輪廓邊緣的端點不同的多組端點對之間進(jìn)行連接；以及輪廓邊緣插值部，其根據(jù)所述多個插值線上的像素的像素值梯度，從所述多個插值線中選擇任一個插值線，使用選擇的所述插值線對選擇的該插值線所要連接的所述端點對之間的輪廓邊緣進(jìn)行插值。

并且，本發(fā)明的另一方面涉及的圖像處理方法包括：輪廓候選邊緣檢測步驟，其根據(jù)對象圖像的各像素的梯度強(qiáng)度來檢測邊緣，將該邊緣作為輪廓候選邊緣；輪廓邊緣檢測步驟，其對所述輪廓候選邊緣的梯度強(qiáng)度進(jìn)行閾值處理，來檢測輪廓邊緣；插值線生成步驟，其將所述輪廓邊緣的端點作為連接源，將其他的所述輪廓邊緣的端點作為連接目的地，根據(jù)各端點對之間的像素值梯度生成多個插值線，該多個插值線對作為連接源的所述輪廓邊緣的端點相同、且作為連接目的地的所述其他的所述輪廓邊緣的端點不同的多組端點對之間進(jìn)行連接；以及輪廓邊緣插值步驟，其根據(jù)所述多個插值線上的像素的像素值梯度，從所述多個插值線中選擇任一個插值線，使用選擇的所述插值線對選擇的該插值線所要連接的所述端點對之間的輪廓邊緣進(jìn)行插值。

將以下的本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖對照起來閱讀，能夠進(jìn)一步加深對于上述內(nèi)容和本發(fā)明的其他目的、特征、優(yōu)點以及技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上的意義的理解。

附圖說明

圖1是說明實施方式1的圖像處理裝置的功能結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖2是說明實施方式1的輪廓候選邊緣檢測部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖3是說明實施方式1的插值線生成部的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖4是示出實施方式1的圖像處理裝置進(jìn)行的處理過程的流程圖。

圖5是示出實施方式1中的輪廓候選邊緣檢測處理的詳細(xì)處理過程的流程圖。

圖6是說明輪廓邊緣的檢測原理的圖。

圖7是示出實施方式1中的插值線生成處理的詳細(xì)處理過程的流程圖。

圖8是示出關(guān)注像素和關(guān)注像素的8個附近像素的圖。

圖9是說明初始插值線生成原理的圖。

圖10是說明初始插值線生成原理的另一圖。