(57)【要約】【課題】画像処理を効率良く迅速に行えるようにする。【解決手段】例えば、１０×１０ピクセルの画像中の白ピクセルにラベルを付与するときは、白ピクセルにラベル「ＮＥＷ」を付与してから左側の連結処理を行って、同じライン上の白ピクセルにラベル「１０」を付与すると共に、上下１つずつの画像ピクセルを調べ、白ピクセルであればラベル「ＮＥＷ」を付与する。その後、右側の連結処理を行って、同じライン上でラベル「ＮＥＷ」が付与されている画像ピクセル及び白ピクセルにラベル「１０」を付与すると共に、その上下１つずつの画像ピクセルが白ピクセルである場合にラベル「ＮＥＷ」を付与する。同ライン上で左側及び右側に連続する白ピクセルがなくなったら、ラベル「ＮＥＷ」が付与された画像ピクセルに対して前記と同様の処理を行う。【選択図】図１
2008071051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索ステップと、
前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索ステップと、
前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索ステップと、
前記第一の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルには第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定ステップと、
前記第一の連結探索ステップで同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、前記第一の連結設定ステップを実施した後に実施され、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索ステップと、
前記第二の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものである場合には第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、
を有し、前記第二の連結探索ステップで同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索ステップと、
前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索ステップと、
前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索ステップと、
前記第一の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルには第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定ステップと、
前記第一の連結探索ステップで同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索ステップと、
前記第二の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものである場合には第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、
を有し、前記第二の連結探索ステップで同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理方法を用いて多自由度電動機の球状ロータの回転位置を特定し、その回転位置に応じて前記多自由度電動機の通電制御を行うことを特徴とする多自由度電動機の制御方法。
【請求項４】
全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索手段と、
前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索手段と、
前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索手段と、
前記第一の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上にあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定手段と、
前記第一の連結探索手段で同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、前記第一の連結設定手段を実施した後に実施され、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索手段と、
前記第二の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上のあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、
を有し、前記第二の連結探索手段で同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索手段と、
前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索手段と、
前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索手段と、
前記第一の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上にあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定手段と、
前記第一の連結探索手段で同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索手段と、
前記第二の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上のあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、
を有し、前記第二の連結探索手段で同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の画像処理装置と、球状ロータと、前記球状ロータの一部を収容するステータと、前記球状ロータの外面の画像を撮像して前記画像処理装置に入力する撮像装置と、前記画像処理装置で画像処理した前記球状ロータの画像から特定される回転位置に基づいて前記ステータに通電する電流の切り替え制御を行うドライバ回路とを有することを特徴とする多自由度電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像のラベリングを高速に行う画像処理方法、画像処理方法を利用した多自由度電動機の制御方法、画像のラベリングを高速に行う画像処理装置、画像処理装置を利用した多自由度電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理で対象物を認識する場合には、画像の２値化やラベリングによって対象部分を抽出することが知られている。ここで、ラベリングとは、２値化した画像の特定の画像ピクセルにラベルを付して同じ特徴を有する画像群（連結画像）を形成する処理で、例えば、注目した画像ピクセル（画素）の上下左右、４方向の隣接するピクセルの連結性を考慮する方法（４連結法）と、上下左右に斜め方向を加えた８方向の連結性を考慮する方法（８連結法）がある。
さらに、複雑な形状のラベリングを可能にする従来のラベリング方法としては、注目する画像ピクセル（例えば、白ピクセル）を見つけると，そのアドレス（位置情報）をスタックに格納する。次にスタックに格納されているアドレスを読み出して、そのアドレスが指定するピクセルにラベルを付したら、ラスタ走査の走査方向に隣接する画像ピクセルを順番に調べ、その画像ピクセルが白ピクセルで、かつラベル未付与の場合であれば、同じラベルを付与する。さらに、その画像ピクセルの上下の画像ピクセルを調べ、ラベル未付与の白ピクセルであればそのアドレスをスタックに格納する。そのラインのラスタ走査方向でのピクセルが画像でなければ、最初にラベルを付与したピクセルに戻り走査方向とは逆方向で同様に隣接する画像ピクセルを調べるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。最初にラベルを付与した画像ピクセルと同一のライン上で、かつ連続する白ピクセルのラベリングが終了したら、スタックに格納されているアドレスを取り出して、それで指定される白ピクセルを始点として同様の処理を繰り返す。スタックに格納されているアドレスで指定される全て白ピクセルについて同様の処理が順番に実施される。
【特許文献１】特開２０００−３３９４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記したような従来のラベリング方法では、スタックが必要になるので、構成や処理が複雑であった。このため、動画の処理などを行う場合に時間がかかることがあったので、さらに迅速に画像処理が行えるようになることが望まれていた。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像処理を効率良く迅速に行えるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索ステップと、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索ステップと、前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索ステップと、前記第一の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルには第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定ステップと、前記第一の連結探索ステップで同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、前記第一の連結設定ステップを実施した後に実施され、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索ステップと、前記第二の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものである場合には第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、を有し、前記第二の連結探索ステップで同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理方法とした。
【０００５】
この画像処理方法では、第一のラベルと第二のラベルを使い分けしながらラベリング処理を実施する。最初に第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ラインで、かつラベルを付与すべきものに対して８方向で隣接する画像ピクセルに対して探索を行なう。ここで、８方向とは、例えば、走査方向が水平方向である場合には、水平方向（２方向）と、垂直方向（２方向）と、斜め方向（４方向）である。なお、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定又は更新するとは、そのラインに第一のラベル探索領域が設定されていない場合には新たに設定し、第一のラベル探索領域が設定されている場合には、既に設定されている領域に含まれる場合には更新を行わず、既に設定されている領域に含まれない場合には第一のラベル探索領域を追加・更新することをいう。
【０００６】
請求項２に係る発明は、全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索ステップと、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索ステップと、前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索ステップと、前記第一の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルには第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定ステップと、前記第一の連結探索ステップで同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索ステップと、前記第二の連結探索ステップにおいてラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものである場合には第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルについては、第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、を有し、前記第二の連結探索ステップで同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理方法とした。
【０００７】
この画像処理方法では、第二のラベルを付与すべきものに隣接する画像ピクセルのみに第一のラベルが付与される。したがって、直交する方向の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであった場合でも、同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかった場合には、第一のラベルは付与されない。したがって、最初に第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ラインで、かつラベルを付与すべきものに対して４方向で隣接する画像ピクセルに対して探索が行なわれる。ここで、４方向とは、例えば、走査方向が水平方向である場合には、水平方向（２方向）と、垂直方向（２方向）である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像処理方法を用いて多自由度電動機の球状ロータの回転位置を特定し、その回転位置に応じて前記多自由度電動機の通電制御を行うことを特徴とする多自由度電動機の制御方法。
この多自由度電動機の制御方法では、請求項１にラベリング処理でロータの回転位置を特定することで、ロータが高速に回転した場合でも通電制御を確実に行えるようになる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索手段と、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索手段と、前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索手段と、前記第一の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上にあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定手段と、前記第一の連結探索手段で同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、前記第一の連結設定手段を実施した後に実施され、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索手段と、前記第二の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上のあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、を有し、前記第二の連結探索手段で同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理装置とした。
【００１０】
この画像処理装置は、第一のラベルと第二のラベルを使い分けしながらラベリング処理を実施する。８方向に対して探索を行ない、同一ライン上は、第二のラベルを付与し、これと直交するラインでは第一のラベルを付与する。同一ライン上で第二のラベルを連続して付与できなくなったときは、第一のラベルが付与された画像ピクセルを含んでいる第一のラベル探索領域に移動し、その第一のラベルが付与されている画像ピクセルのあるラインについて同様の処理を行う。
【００１１】
請求項５に係る発明は、全画面領域または所定の画面領域を走査し、ラベルを付与すべき条件を満足する画像ピクセルを探索し、その画像ピクセルに第一のラベルを付与する始点探索手段と、前記第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、水平走査ライン毎に設定された第一のラベル探索領域内を第一のラベルを付与した画像ピクセルを探索する第一のラベル探索手段と、前記第一のラベル探索ステップで見つけた第一のラベルを付与した画像ピクセルを始点として、走査方向と逆方向または同じ方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであるか調べる第一の連結探索手段と、前記第一の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上にあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第一の連結設定手段と、前記第一の連結探索手段で同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかったときに、前記第一の連結設定手段を実施した後に実施され、始点となる画像ピクセルを含んで第一の連結探索ステップと逆の方向に探索を行ない、第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上の画像ピクセルと、走査方向と直交する方向に隣接する１つずつの画像ピクセルについてラベルを付与すべきものであるか調べる第二の連結探索手段と、前記第二の連結探索手段でラベルを付与すべきと判定された画像ピクセルに対して、その画像ピクセルが前記第一のラベルを付与した画像ピクセルと同一ライン上のあれば第二のラベルを付与し、走査方向と直交する方向に隣接する画像ピクセルであれば第二のラベルを付与した画像ピクセルに隣接するものに対してのみ第一のラベルを付与すると共に、必要に応じてそのラインの第一のラベル探索領域を設定または更新する第二の連結設定ステップと、を有し、前記第二の連結探索手段で同一ライン上の第一のラベル探索領域が残っている場合は前記第一のラベル探索ステップを続行し、第一のラベル探索領域が残っていない場合は走査方向で手前側のラインから第一のラベル探索領域が設定されているラインで前記第一のラベル探索ステップを再開し、見つけた第一のラベルを付与された画像ピクセルを始点として前記第一の連結探索ステップから前記第二の連結設定ステップまでを実施し、全ての第一のラベルを第二のラベルに置き換えることを特徴とする画像処理装置とした。
【００１２】
この画像処理装置は、第二のラベルを付与すべきものに隣接する画像ピクセルのみに第一のラベルが付与される。したがって、直交する方向の画像ピクセルがラベルを付与すべきものであった場合でも、同一ライン上の画像ピクセルがラベルを付与すべきものでなかった場合には、第一のラベルは付与されない。つまり、４方向に対して探索を行ない、同一ライン上で連結するラベル未付与の画像ピクセルには、第二のラベルを付与し、これと直交するラインでは第一のラベルを付与する。同一ライン上で第二のラベルを連続して付与できなくなったときは、第一のラベルが付与された画像ピクセルを含んでいる第一のラベル探索領域に移動し、その第一のラベルが付与されている画像ピクセルのあるラインについて同様の処理を行う。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載の画像処理装置と、球状ロータと、前記球状ロータの一部を収容するステータと、前記球状ロータの外面の画像を撮像して前記画像処理装置に入力する撮像装置と、前記画像処理装置で画像処理した前記球状ロータの画像から特定される回転位置に基づいて前記ステータに通電する電流の切り替え制御を行うドライバ回路とを有することを特徴とする多自由度電動機とした。
この多自由度電動機の制御方法では、請求項１にラベリング処理でロータの回転位置を特定することで、ロータが高速に回転した場合でも通電制御を確実に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のラベルを使い分けることでスタックを使用することなくラベリング処理を行うことが可能になる。装置構成を簡略化できると共に、さらに高速な処理が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明を実施するための第１の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１にブロック図を示すように、画像処理装置１は、外部から画像データが入力される入力部２と、入力された画像データに対して２値化処理を行う２値化処理部３と、２値化した画像にラベリングを行うラベリング処理部４と、２値化画像やラベルを付与した画像などを記憶するメモリ５と、ラベル付与した画像の画像処理をする画像処理部６と、画像処理したデータを出力する出力部７とを有する。入力部２や出力部７は、データの読み書きを行なう公知の装置や、データ通信用の装置が用いられる。出力部７は、ディスプレイ等であっても良い。また、ラベリング処理部４は、後述する画像処理で説明するように、始点探索手段と、第一のラベル探索手段と、第一の連結探索手段と、第一の連結設定手段と、第二の連結探索手段と、第二の連結設定手段に機能分割できる。
【００１６】
次に、この実施の形態における画像処理について以下に説明する。
まず、画像処理装置１における処理の概要を図２のフローチャートに示す。
外部の撮像装置で取得した画像データが入力部２に入力されたら（ステップＳ１０１）、その画像データに対して２値化処理部３が公知の２値化処理を行って２値画像を作成する（ステップＳ１０２）。２値画像は、例えば、白ピクセルと黒ピクセルが配列された画像であり、メモリ５に記憶される。さらに、ラベリング処理部４が２値画像に対してラベリング処理を行う（ステップＳ１０３）。さらに、画像処理部６で面積重心の算出や、画像識別処理といった画像処理を行い（ステップ１０４）、出力部７に出力する。ラベリング処理後の画像や、その他の画像処理をした画像は、必要に応じてメモリ５に記憶される。
【００１７】
ここで、ステップＳ１０３のラベリング処理は、ラベルが未付与の画像ピクセルの探索処理と、探索した画像ピクセルに連結する画像ピクセルを抽出して画像群を形成する連結処理とに大別できる。以下、ラベリング処理の具体例として、第一の連結探索ステップを走査方向と逆方向に、第二の連結探索ステップを走査方向に行い、ラベルが付与される過程を図３から図１７を参照して説明する。これらは８連結法でのラベリング処理の例であり、白ピクセルにラベルを付与して連結する。この画像サイズは、水平方向に１０ピクセル、垂直方向に１０ピクセルである。したがって、左上の画像ピクセルをＢ（０，０）としたときに、探索領域は、水平方向にｍ＝０〜９、垂直方向にｎ＝０〜９の範囲内（ＶＴ＝０、ＶＢ＝９）になる。以下は、探索領域内の白ピクセルをラベリングする場合について説明する。
最初に、始点探索手段がＢ（０，０）ピクセルからラスタ走査を開始し、ラベル未付与の画像ピクセルを探索する。上から３つ目のラインで左から４つ目の画像ピクセルＢ（３，２）が白ピクセルなので、その画像ピクセルＢ（３，２）にラベル「ＮＥＷ」（第一のラベル）を付与する（始点探索ステップ）。
【００１８】
以降は、ラベル「ＮＥＷ」を付与された白ピクセルに連結できる画像ピクセルを探索する。ただし、ラベル「ＮＥＷ」を付与した画像ピクセル（以降ＮＥＷピクセル）を探索する第一のラベル探索領域（以降ＮＥＷ探索領域）は水平ライン毎に設定され、「ＮＥＷ」ピクセルの探索はその領域内だけで行われる（第一のラベル探索ステップ、以降ＮＥＷ探索ステップ）。このときＮＥＷ探索領域として、最初のＮＥＷピクセル１個のみを設定する。まず、第一の探索手段がＮＥＷピクセルＢ（３，２）に対して走査方向と逆方向の同一ライン上、つまりＮＥＷピクセルＢ（３，２）の左方向のピクセルをチェックする（第一の連結探索ステップ）。図４に示すように、１つ左側のピクセルＢ（２，２）の上下１つずつのピクセルは白ピクセルでない。そして、Ｂ（２，２）も白ピクセルでないので、第一の連結設定手段はラベルを付与することなく処理を終了する。これによって、左方向の探索が終了する。
次に、図５に示すように、第二の連結探索手段がＮＥＷピクセルＢ（３，２）に対して走査方向で同一ライン上、ＮＥＷピクセルＢ（３，２）を含む右側の探索に移行する（第二の連結探索ステップ）。最初に、ＮＥＷピクセルＢ（３，２）の上下１つずつの画像ピクセルが白ピクセルか調べる。下側の画像ピクセルＢ（３，３）が白ピクセルなので、このピクセルＢ（３，３）に第二の連結設定手段がラベル「ＮＥＷ」を付与する。そのとき、このピクセルＢ（３，３）は、そのラインのＮＥＷ探索領域に設定される。続いてＮＥＷピクセルＢ（３，２）を、第二の連結設定手段がラベルを「ＮＥＷ」から特定の第二のラベル、例えば「１０」に付け替える（第二の連結設定ステップ）。
【００１９】
さらに、右側の探索を続行する。図６に示すように、１つ右側の画像ピクセルＢ（４，２）の上下１つのピクセルを調べる。下の画像ピクセルＢ（４，３）が白ピクセルなのでラベル「ＮＥＷ」を付与すると共に、そのラインの探索領域に追加する更新処理を行う。次に画像ピクセルＢ（４，２）を調べ、それが黒ピクセルなのでこれ以上右側の画像ピクセルＢ（５，２）は調べない。喩え、画像ピクセルＢ（５，２）が白ピクセルであっても、画像ピクセルＢ（３，２）と連続性がない可能性があるからである。ここまでの処理で、最初にラベル「ＮＥＷ」を付与した画像ピクセルＢ（３，２）と同一ライン上で連結すべき画像ピクセルの調査が終了する。
【００２０】
次に、先に設定したＮＥＷ探索領域を調べる。この段階でＮＥＷ探索領域に設定されているのは、ＮＥＷピクセルＢ（３，３）、Ｂ（４，３）なので、最も左側の画像ピクセルＢ（３，３）について第一の連結探索手段で探索を行う。
図７に示すように、ＮＥＷピクセルＢ（３，３）の左方向の画像ピクセルＢ（２，３）の１つ下は白ピクセルなので、第一の連結設定手段がラベル「ＮＥＷ」（第一のラベル）を付与する。この画像ピクセルはそのラインのＮＥＷ探索領域に設定される。そして、画像ピクセルＢ（２，３）は白ピクセルでないので、これ以上左側の画像ピクセルは調べない。
続いて、第二の連結探索手段で右側の探索を行なう。第二の連結設定手段が画像ピクセルＢ（３，３）及びＢ（４，３）のラベル「ＮＥＷ」をラベル「１０」（第二のラベル）に変更する。さらに、第二の連結探索手段がそれぞれの上下に隣接する画像ピクセルを調べる。同じライン上の画像ピクセルＢ（５，３）〜Ｂ（６，３）が白ピクセルなので、図８に示すように、これらのそれぞれにラベル「１０」が付与される。また、１つ上側のラインの画像ピクセルＢ（６，２）と、１つ下側のラインの画像ピクセルＢ（７，４）にラベル「ＮＥＷ」が付与され、それぞれのラインのＮＥＷ探索領域が設定、更新される。
【００２１】
ＮＥＷピクセルＢ（３，３）及びＢ（４，３）を含むそのラインの連結処理が終了したので、次にＮＥＷ探索領域が設定されている中で走査方向で手前側、つまり上側かつ左側にＮＥＷピクセルを選択する。この場合は、ＮＥＷピクセルＢ（６，２）なので、ここを連結探索始点として新たに左方向の連結処理及び右方向の連結処理を行う。
【００２２】
しかしながら、ＮＥＷピクセルＢ（６，２）の周囲にはラベル未付与の画像ピクセルがない。したがって、図９に示すように、自己にラベル「１０」を付与するだけで、このラインでの処理を終了し、下方のラインに設定されているＮＥＷ探索領域の左端のＮＥＷピクセルＢ（２，５）へ移動し、そこから順番に探索する。すなわち、図１０に示すように、１つ左側の画像ピクセルＢ（１，４）にラベル「１０」を付与して、左斜め上方の画像ピクセルＢ（０，３）にラベル「ＮＥＷ」を付与すると共に、このラインのＮＥＷ領域を設定する。さらに、図１１に示すように、自己のＮＥＷピクセルＢ（２，４）にラベル「１０」を付与する。その右側はラベル未付与の白ピクセルがないので、そのライン上のＮＥＷ探索領域で別のＮＥＷピクセルの探索を再開し、ＮＥＷピクセル、Ｂ（７，４）に移動する。
【００２３】
ＮＥＷピクセルＢ（７，４）では、最初に左方向の連結処理を行なう。すなわち、図１２に示すように、そのピクセルの左下の白ピクセルにラベル「ＮＥＷ」を付与すると共に、この１つ下のラインのＮＥＷ探索領域を設定する。Ｂ（７，４）は黒ピクセルなので左方向の連結処理を終了し，右方向の連結処理に移行する。図１３に示すように、自己のＮＥＷピクセルとその右の白ピクセルにラベル「１０」を付与する。同一ライン上の更に右のピクセルは白ピクセルでなく、１つ上のラインに白ピクセルがあるのでこの画像ピクセルＢ（９，３）にラベル「ＮＥＷ」を付与すると共に、このラインのＮＥＷ探索領域を更新し、このラインのＮＥＷ探索を終了する。
【００２４】
そして、１つ上のラインに設定されたＮＥＷ探索領域にＮＥＷピクセルＢ（０，３）、Ｂ（９，３）があるので、これらに対して同様の処理を行う。ＮＥＷピクセルＢ（０，３）は、周囲に白ピクセルがないので、自己にラベル「１０」を付与するのみである。図１４に示すように、そのラインのＮＥＷ探索領域の終点にあたる画像ピクセルＢ（９，３）は、左上に白ピクセルがあるので、この画像ピクセルＢ（８，２）にラベル「ＮＥＷ」を付与すると共に、このラインのＮＥＷ探索領域を設定する。これによって、走査方向で手前側に、新しくＮＥＷ探索領域が設定されたので、このＮＥＷピクセルＢ（８，２）について探索を行なう。
【００２５】
ＮＥＷピクセルＢ（８，２）について探索が終了したら、これより上には、ＮＥＷピクセルが存在しなくなったので、下方のＮＥＷ探索領域が設定されているラインに下がって全てのＮＥＷピクセルを探索する。図１５に示すように、見つけたＮＥＷピクセルに対する連結処理で同一ラインの連結する白ピクセルおよびＮＥＷピクセルにラベル「１０」が付与されると共に、その下のラインでＮＥＷピクセルが１つ作られる。このＮＥＷピクセルＢ（６，６）に対しても連結処理を行なう。
【００２６】
図１６に示すように、探索するＮＥＷピクセルがなくなったら、始点探索手段が探索位置をラベル「１０」を最初に付与した画像ピクセルの右隣りのピクセルから、再び画面スキャンを開始し、次のラベルが付与されていない白ピクセルを探索する。新たな白ピクセルの画像ピクセルＢ（２，６）にラベル「ＮＥＷ」を付与し、以降、同様の連結処理を行う。図１７に示すように、今度の第二のラベルの値は、「２０」にしてある。このようにして、全ての範囲内で探索を行なってラベルが付与されていない白ピクセルが発見されなくなったらラベリング処理を終了する。
【００２７】
なお、ここまでのラベリング処理の具体的な処理について、図１８から図２１を参照して説明する。
まず、図１８は、ラベリング処理の全体を示している。このフローチャートは、初期状態の設定と図３や図１６に示すようなラベル付与の対象となる画像ピクセルを探索する処理の詳細を主に示しており、主に始点探索手段の処理である。
ラベルが付けられていない画像ピクセルの探索処理として、最初に未ラベル画像ピクセルの始点探索領域を設定する（Ｓ２０１）。以下、始点探索領域の垂直方向の始点（上端）の座標をＶＴとし、終点（下端）の座標をＶＢとする。また、水平走査ラインごとの始点探索領域の左端と右端のそれぞれの座標をＨＬ（ｙ）とＨＲ（ｙ）とする。ここでｙは垂直座標を表し、ＶＴ≦ｙ≦ＶＢの領域にある水平ラインのＨＬ（ｙ）とＨＲ（ｙ）を初期化する。
ＶＴ≦ｙ≦ＶＢの領域にある水平ラインごとのＮＥＷピクセルの探索領域をクリアし（ステップＳ２０２）、ラベルの初期値を設定する（ステップＳ２０３）。例えば、ＮＥＷピクセルの探索領域の左端ｈＬ（ｙ）＝ＳＩＺＥ、その右端ｈＲ（ｙ）＝０、ラベルの初期値ｌａｂｅｌ＝ＢＡＳＥに設定する。探索開始位置として垂直座標ｊをＶＴに設定し（ステップＳ２０４）、水平座標ｉをＨＬ（ｊ）に設定する（ステップＳ２０５）。なお、図３の例では、ラベルの初期値は、「１０」であり、探索開始位置は左上の画像ピクセルＢ（０，０）で、ＶＴ＝０、ＶＢ＝９、ｉ＝０、ｊ＝０、また、０≦ｙ≦９の範囲のＨＬ（ｙ）＝０、ＨＲ（ｙ）＝９、ｈＬ（ｙ）＝ＳＩＺＥ、ｈＲ（ｙ）＝０になる。ここで、ＳＩＺＥ＞０である。
【００２８】
そして、座標（ｉ、ｊ）で特定される画像ピクセルＢ（ｉ，ｊ）についてラベルが付与されていない白ピクセルかどうかを調べる（ステップＳ２０６）。ラベルが付与されていない白ピクセルのときは（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、ラベル「ＮＥＷ」を付与する（ステップＳ２０７）。ここまでの処理は、始点探索手段によって行なわれ、前記した例では、図３のようにラベル「ＮＥＷ」が付与される。
次に、連結画像ピクセルの抽出処理を実行する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の処理は、例えば、図３に続く図４から図１５に相当する処理である。その詳細は、後に説明する。この処理が終了したら、第二のラベルの値を「ＳＴＥＰ」で定義されている値（例えば、１０）だけインクリメントさせる（ステップＳ２０９）。なお、ステップＳ２０６でラベルが既に付与されていた場合またはラベル付与の条件を満足しない（例えば、黒ピクセル）の場合は、そのままステップＳ２１０に進む。
【００２９】
そして、ステップＳ２１０で、水平方向の座標ｉを１つインクリメントさせ、ｉがｉ≦ＨＲ（ｊ）を満足する場合はステップＳ２０６からステップＳ２０９の処理を繰り返す。水平座標がｉ＞ＨＲ（ｊ）となったら、ステップＳ２１１に進む。これによって、水平方向で１ライン分の画像ピクセルに対してラベル未付与の画像ピクセルの始点探索処理が終了するので、ステップＳ２１１で垂直方向の座標ｊを１つインクリメントさせ、ｊ≦ＶＢを満足する場合はステップＳ２０５からステップＳ２１０の処理をループさせ、垂直座標ｊがＶＢを超えたところで処理を終了する。これによって、探索領域内の全ての画像ピクセルに対しての探索が終了する。
【００３０】
次に、連結画像ピクセルの抽出処理（ステップＳ２０８）の詳細について図１９を参照して説明する。
ＮＥＷ探索領域の初期設定を行う（ステップＳ３０１）。最初は、図３のようにＮＥＷ探索領域には１つのＮＥＷピクセルＢ（３，２）のみが登録されるので、ＮＥＷ探索領域の左端の水平座標ｈＬ（ｎ）と右端の水平座標ｈＲ（ｎ）が共に探索始点の水平座標ｉになる。また、ＮＥＷ探索領域の上端の垂直座標ｎと下端の垂直座標ｎＢは共に探索始点の垂直座標ｊになる。
この後、定数ｊＮを１に設定し（ステップＳ３０２）、その後にＮＥＷ探索領域のチェック処理が設けられているので、これを実施する（ステップＳ３０３）。具体的には、探索エリアの左端の水平座標ｈＬ（ｎ）が右端の水平座標ｈＲ（ｎ）と同じかそれ以下である場合に（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、探索の始点を設定するようになっている（ステップＳ３０４）。具体的には、ｎＰ＝ｎ＋１によって、探索するラインより１つ下のラインの垂直座標を設定する。また、ｎｍ＝ｎ−１によって、探索するラインより１つ上のラインの垂直座標を設定する。さらに、ｍ＝ｈＬ（ｎ）としてＮＥＷ探索領域の左端の座標をｍとする。
【００３１】
ｍとｎで定義される位置の画像ピクセルＢ（ｍ、ｎ）を調べ、ラベル「ＮＥＷ」が付与されている場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）、左方向の連結処理（ステップＳ３０６、第一の連結探索ステップ、第一の連結設定ステップ）を行なう。この処理は、例えば、図４に相当する。次に、右方向の連結処理（ステップＳ３０７、第二の連結探索ステップ、第二の連結設定ステップ）を行う。この処理は、例えば、図８に相当する。それぞれの連結処理の詳細は、後に説明する。
【００３２】
連結処理を行った後、又はステップＳ３０５で画像ピクセル（ｍ、ｎ）がＮＥＷラベルを付与されていない場合には、水平座標ｍをチェックして、それがまだｈＲ（ｎ）に達していなければ、ｍを１つインクリメントさせ（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０５からステップＳ３０７の処理を繰り返す。水平座標ｍがｈＲ（ｎ）に達していたら、ステップＳ３０９に進む。これによって、水平方向で１ライン分の画像ピクセルに対してラベルを付与すべき画像ピクセルの連結処理が終了する。
【００３３】
水平方向で１ライン分の連結処理が終わった場合（ステップＳ３０８でＮｏ）、又はステップＳ３０３でｈＬ（ｎ）がｈＲ（ｎ）より大きい場合、そのラインのＮＥＷ探索領域をクリアする（ステップＳ３０９）。ここでは、ｈＬ（ｎ）＝ＳＩＺＥ、ｈＲ（ｎ）＝０とする。左側の座標ｈＬ（ｎ）が右側の座標ｈＲ（ｎ）よりも大きい状態は、処理上、垂直座標ｎのラインのＮＥＷ探索処理が終了していることを示す。これによって、繰り返し処理を行うときに、ステップＳ３０３でＮｏに進むことが可能になる。
さらに、ｎにｊＮを加算する（ステップＳ３１０）。ｊＮが１の場合には、１つ下のラインの探索を次に行なうことになる。後述する連結処理（ステップＳ３０６又はＳ３０７）でｊＮが−１に設定されることがあるが、この場合には、１つ上のラインの探索を次に行なうことになる。
そして、ステップＳ３１１で垂直座標ｎがｎ≦ｎＢを満足する場合（ステップＳ３１１でＹｅｓ）はステップＳ３０２からステップＳ３１０の処理を繰り返し、ｎがｎＢより大きくなったら（ステップＳ３１１でＮｏ）、この処理を抜ける。
【００３４】
図２０に左方向の連結処理のフローチャートを示す。
第一の連結探索ステップは水平座標ｋ＝ｍ−１から開始する（ステップＳ４０１）。ここで、ｍはステップＳ３０４またはＳ３０８で設定または更新されている。これによって、ラベル「ＮＥＷ」が付された画像ピクセルの１つ左側（走査方向と逆方向）の画像ピクセルの水平座標が左方向の連結処理の開始点に設定される。
水平座標ｋが左端の座標ＨＬ（ｎ）に等しいかそれ以上、つまりＨＬ（ｎ）を含みそれより右側にあるときは（ステップＳ４０２でＹｅｓ）、ステップＳ４０３以降の第一の連結設定ステップに進む。それ以外の場合、つまり水平座標ｋが左端の座標ＨＬ（ｎ）より左側になったときは（ステップＳ４０２でＮｏ）、ここでの処理を抜ける。
【００３５】
ステップＳ４０３では、１つ上のラインにあるピクセルＢ（ｋ、ｎｍ）がラベル付与の条件を満たす画像ピクセルであるか調べる。ラベル未付与の白ピクセルであれば（ステップＳ４０３でＹｅｓ）、その画像ピクセルＢ（ｋ、ｎｍ）にラベル「ＮＥＷ」を付与し、定数ｊＮを−１にする（ステップＳ４０４）。そして、ｋの大きさに応じて、ＮＥＷ探索領域として１つ上のライン（ｎｍ＝ｎ−１）の探索領域の左端ｈＬ（ｎｍ）と右端ｈＲ（ｎｍ）を設定する。具体的には、水平座標ｋがｈＬ（ｎｍ）より小さければ（ステップＳ４０５でＹｅｓ）、ｈＬ（ｎｍ）の値をｋとする（ステップＳ４０６）。水平座標ｋがｈＲ（ｎｍ）より大きければ（ステップＳ４０７でＹｅｓ）、ｈＲ（ｎｍ）の値をｋとする（ステップＳ４０８）。これらによって、１つ上のラインにＮＥＷ探索領域が設定され、例えば、図８のように後の処理で１つ上のラインのＮＥＷピクセルを探索することが可能になる。
【００３６】
次に、ステップＳ４０９で１つ下のラインにある画像ピクセルＢ（ｋ、ｎｐ）がラベル付与の条件を満たす画像ピクセルであるか調べる。ラベル未付与の白ピクセルであれば（ステップＳ４０９でＹｅｓ）、そのピクセルＢ（ｋ、ｎｐ）にラベル「ＮＥＷ」を付与する（ステップＳ４１０）。そして、ｋの大きさに応じて、ＮＥＷ探索領域として１つ下のライン（ｎｐ＝ｎ＋１）の探索領域の左端ｈＬ（ｎｐ）と右端ｈＲ（ｎｐ）を設定する。具体的には、水平座標ｋがｈＬ（ｎｐ）より小さければ（ステップＳ４１１でＹｅｓ）、ｈＬ（ｎｐ）の値をｋとする（ステップＳ４１２）。水平座標ｋがｈＲ（ｎｐ）より大きければ（ステップＳ４１３でＹｅｓ）、ｈＲ（ｎｐ）の値をｋとする（ステップＳ４１４）。
そして、このときにラベル「ＮＥＷ」を付与した画像ピクセルの垂直座標ｎｐが最初に設定されていた下端の垂直座標ｎｂより大きい場合（ステップＳ４１５でＹｅｓ）、ｎｂの値をｎｐに更新し、より下方のラインに対してもＮＥＷ探索が行なえるようにする（ステップＳ４１６）。それ以外の場合は、ステップＳ４１７に進む。
【００３７】
この後、同一ライン上、つまり水平座標ｋ、垂直座標ｎで定義される画像ピクセルＢ（ｋ，ｎ）を調べる（ステップＳＳ４１７）。ラベル付与の条件を満たさない場合（ステップＳ４１７でＮｏ）、ここでの処理を終了する。その画像ピクセルＢ（ｋ，ｎ）がラベル付与の条件を満たす白ピクセルであれば（ステップＳ４１７でＹｅｓ）、ラベル「ｌａｂｅｌ」を付与する（ステップＳ４１８）。このときのラベルは、第二のラベル、例えば図１０で画像ピクセルＢ（１，４）に付与された「１０」になる。
さらに、ステップＳ４１９で、ｋを１つデクリメントし、水平座標を左に１つシフトさせてから、ステップＳ４０２に戻る。これによって、同一ライン上を１つずつ左に移動しながら同一ライン上と、上下に隣接する画像ピクセルを調べ、左端に達するか、同一ライン上の画像ピクセルが第二のラベルを付与する条件を満足しなくなるまで、左方向の連結処理が継続される。
【００３８】
また、図２１に右方向の連結処理のフローチャートを示す。
第二の連結探索ステップは、水平座標ｍから開始する。ここで、ｍはステップＳ３０４またはＳ３０８で設定または更新されている。これによって、ラベル「ＮＥＷ」が付与された画像ピクセルの水平座標が右方向の連結処理の開始点に設定される。
水平座標ｍが右端の座標ＨＲ（ｎ）に等しいかそれ以下、つまりＨＲ（ｎ）を含みそれより左側にあるときは（ステップＳ５０２でＹｅｓ）、ステップＳ５０３以降の第二の連結設定ステップに進む。それ以外の場合、つまり水平座標ｍが右端のＨＲ（ｎ）より右側にあることになったときは（ステップＳ５０２でＮｏ）、ここでの処理を抜ける。
【００３９】
ステップＳ５０３では、１つ上のラインにある画像ピクセルＢ（ｍ、ｎｍ）がラベル付与の条件を満たす画像ピクセルであるか調べる。ラベル未付与の白ピクセルであれば（ステップＳ５０３でＹｅｓ）、その画像ピクセルＢ（ｍ、ｎｍ）にラベル「ＮＥＷ」を付与し、定数ｊＮを−１にする（ステップＳ５０４）。そして、ｍの大きさに応じてＮＥＷ探索領域として１つ上のライン（ｎｍ＝ｎ−１）の探索領域の左端ｈＬ（ｎｍ）と右端ｈＲ（ｎｍ）を設定する。具体的には、水平座標ｍがｈＬ（ｎｍ）より小さければ（ステップＳ５０５でＹｅｓ）、ｈＬ（ｎｍ）の値をｍとする（ステップＳ５０６）。水平座標ｍがｈＲ（ｎｍ）より大きければ（ステップＳ５０７でＹｅｓ）、ｈＲ（ｎｍ）の値をｍとする（ステップＳ５０８）。これらによって、１つ上のラインにＮＥＷ探索領域が設定され、後の処理で１つ上のラインのＮＥＷピクセルを探索することが可能になる。
【００４０】
さらに、ステップＳ５０９で１つ下のラインにある画像ピクセルＢ（ｍ、ｎｐ）がラベル付与の条件を満たす画像ピクセルであるか調べる。ラベル未付与の白ピクセルであれば（ステップＳ５０９でＹｅｓ）、その画像ピクセルＢ（ｍ、ｎｐ）にラベル「ＮＥＷ」を付与する（ステップＳ５１０）そして、ｍの大きさに応じてＮＥＷ探索領域として１つ下のライン（ｎｐ＝ｎ＋１）の探索領域の左端ｈＬ（ｎｐ）と右端ｈＲ（ｎｐ）を定める。具体的には、水平座標ｍがｈＬ（ｎｐ）より小さければ（ステップＳ５１１でＹｅｓ）、ｈＬ（ｎｐ）の値をｍとする（ステップＳ５１２）。水平座標ｍがｈＲ（ｎｐ）より大きければ（ステップＳ５１３でＹｅｓ）、ｈＲ（ｎｐ）の値をｍとする（ステップＳ５１４）。
そして、このときにラベル「ＮＥＷ」を付与した画像ピクセルの垂直座標ｎｐが最初に設定されていた下端の垂直座標ｎｂより大きい場合（ステップＳ５１５でＹｅｓ）、ｎｂの値をｎｐに更新し、より下方のラインに対してもＮＥＷ探索が行なえるようにする（ステップＳ５１６）。
【００４１】
この後、同一ライン上、つまり水平座標ｍ、垂直座標ｎで定義される画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）を調べる（ステップＳ５１７とステップＳ５１８）。その画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）がラベル付与の条件を満たす白ピクセルである（ステップＳ５１７のＹｅｓ）とき、またはラベル「ＮＥＷ」が付与されているときは、ステップＳ５１７のＮｏからステップＳ５１８のＹｅｓを通って、ステップＳ５１９に進む。なお、その画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）がラベル付与の条件を満足しなければ、ステップＳ５１８のＮｏに進んで、ここでの処理を抜ける。
ステップＳ５１９では、画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）にラベル「ｌａｂｅｌ」を付与する。このときのラベルは、第二のラベル、例えば図５で画像ピクセルＢ（３，２）に付された「１０」になる。
【００４２】
さらに、ステップＳ５２０では、ｍを１つインクリメントし、水平座標を右に１つシフトさせてから、ステップＳ５０２に戻る。これによって、同一ライン上を１つずつ右に移動しながら同一ライン上と、上下に隣接する画像ピクセルを調べ、右端に達するか、同一ライン上の画像ピクセルが第二のラベルを付与する条件を満足しなくなるまで、右方向の連結処理が継続される。
【００４３】
次に、このような画像処理装置の使用例について、図２２に示すような多自由度電動機の球状ロータの回転位置の判定処理を例にして説明する。
なお、多自由度電動機２１は、球状のロータ２２と、ロータ２２の表面の半球部分に所定の間隔を有して対向配設される部分内球面形状をしたステータ２３とを有する。ロータ２２の表面には、複数の永久磁石２４が配設されている。ステータ２３は、ロータ２２に対向する内球面にコイル２５が巻装された電磁石２６が複数配設されている。これら電磁石２６は、制御装置２７が接続されている。また、多自由度電動機２１は、ロータ２２の回転位置を画像で検出する際に使用される撮像装置２８が設けられている。撮像装置２８には、白黒の動画を例えば１秒間に２０００フレーム撮像できるような高速度カメラが用いられる。なお、ロータ２２は、ステータ２３に対して三次元方向に回動自在に支持されるが、その軸受としては例えばガス軸受のような軸受けを介して支持されている。
【００４４】
図２３及び図２４に示すように、ロータ２２は、８０面体構造となっている。８０面体は、正２０面体の頂点Ａ（図では○で表示）と、隣接する頂点Ａ同士を結ぶ球Ｓの円弧Ｅの中点Ｂ（図では□で表示）とがそれぞれ頂点Ａ、Ｂとなるようにして形成される面からなる。このようにして構成される８０面体は、球Ｓの半径をＲとしたとき、全頂点数が４２個で、一つの頂点Ａと二つの頂点Ｂとからなり、一辺が０．６１８Ｒ、残りの二辺が０．５４７Ｒの二等辺三角形からなる面Ｆが６０面と、０．６１８Ｒの正三角形で、三つの頂点Ｂからなる面Ｇが２０面とからなる８０面体となる。そして４２個の各頂点Ａ、Ｂのそれぞれに永久磁石２４が設けられる。
【００４５】
図２５及び図２６に示すように、ステータ２３は、１８０面体となる。図２６には、８０面体と同じ手法により形成した８０面体が一点鎖線で示されているが、ここに記載される８０面体は半径Ｒａ（Ｒａ＞Ｒ）で、正２０面体の頂点Ａａ、隣接する頂点Ａａ同士を結ぶ円弧の中点Ｂａについてはその説明を省略する。
ｉ．頂点（正２０面体の頂点）Ａａ、
ｉｉ．頂点Ａａから頂点（隣接する頂点Ａ同志を結ぶ円弧の中点）Ｂａに至る円弧の２／３の距離となる点Ｃ（図では△で表示）、
ｉｉｉ．前記点Ｃにより描かれる正六角形の中心点を通る半径端Ｄ（図では☆で表示、三つの頂点Ｂで形成される正三角形の中心点を通る半径端）、
をそれぞれ頂点Ａａ、Ｃ、Ｄとして形成される頂点数が９２個の１８０面体であり、この各頂点Ａａ、Ｃ、Ｄに電磁石２６を配設することになる。つまり、頂点Ａａが中心になる状態で、該頂点Ａａに隣接する五個の頂点Ｃを結んで形成される正五角形の各頂点Ａａ、Ｃ間を結んで形成される都合５個の二等辺三角形の面Ｐ群（Ａａを頂点とし、五つの頂点Ｃを結んだ正五角形を底辺をする五角錐形状となる）と、頂点Ｄが中心になる状態で、該頂点Ｄに隣接する六個の頂点Ｃを結んで形成される正六角形の各頂点Ｃ、Ｄ間を結んで形成される都合六個の二等辺三角形の面Ｑ群（Ｄを頂点とし、六つの頂点Ｃを結んだ正六角形を底辺をする六角錐形状となる）とを組み合わせたものとなり、このように設定することで、ステータ２３の内球面は、内接する一辺が０．４２４Ｒａ（Ｒａはステータ２３の半径）、残りの二辺が０．４２０Ｒａの二等辺三角形が６０面と、一辺が０．４２４Ｒａ、残りの二辺が０．４２０Ｒａの二等辺三角形が６０面と、一辺が０．３６７Ｒａ、残りの二辺が０．４２０Ｒａの二等辺三角形が６０面とで形成された１８０面体となっている。なお、この多自由度電動機２１は、ステータ２３は半球形状となっているので、全頂点数の半分の頂点を有するものとなり、この半分の頂点部分に電磁石２６が配設される。
【００４６】
ステータ２３の通電制御を行う場合には、撮像装置２８でロータ２２の画像を取得する。この画像を画像処理することでロータ２２の永久磁石２４の位置を識別し、ロータ２２の回転位置を判定する。制御装置２７に搭載されている画像処理装置１の入力部２が撮像装置２８から画像データを受け取り、２値化処理部３が２値画像を作成し、ラベリング処理部４がラベルを付与する。永久磁石２４に相当する白ピクセルを注目画素としてラベリングして白ピクセルの画素群を形成する。さらに、画像処理部６で画素群の面積を調べて予め定められた面積範囲外のものはノイズとして除去する。これによって、例えば、図２７に示すようにロータ２２全体が黒く、永久磁石２４が白く写った動画が得られる。永久磁石２４とみなせるだけの面積を有する画素群については重心位置を求め、その位置を永久磁石２４の位置とする。そして、永久磁石２４の位置の情報を出力部７から出力し、これに基づいて通電相と通電タイミングを決定する。
【００４７】
ここで、図２８にラベリング処理に要した時間の計算結果例を示す。ラベリング処理結果は、図２７に示すような画像であって、ロータ２２の回転位置が異なる６つの画像ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆについてラベリング処理を実行し、それぞれに要した時間をプロットしてある（画面サイズは１２８×１２８ピクセル）。画像処理装置１によるラベリング処理時間は図中に丸印で示すように、６つの画像の平均で４６μ秒程度である。これに対して同じＣＰＵ（中央演算装置）とメモリを搭載した処理装置で、特許文献１に開示されているような従来のラベリング方法で同じ画像に対してラベリング処理をした結果が三角で示されている。従来の方法では、６つの画像でのラベリング処理時間の平均は７９μ秒であった。このように、この画像処理装置１を用いれば、従来に比べて４０％以上の高速処理が可能になる。
このように高速処理が可能になることで、高速に変化するような画像にも十分に対応することが可能になる。特に、多自由度電動機２１の回転制御を行う場合のように、ロータ２２が回転したときに、これに追従して画像処理を行って通電制御を確実に行うことが可能になる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、第１の実施の形態と同じ装置構成を有し、４連結法でのラベリング処理を行うものである。したがって、同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は省略する。
【００４９】
図２のステップＳ１０３に示すラベリング処理において４連結法でラベルを付与する過程を図３、図２９から図３６を参照して説明する。なお、この実施に形態においても、探索領域内の白ピクセルをラベリングする場合について説明する。つまり、ラベル未付与の白ピクセルであればラベル付与の条件を満足するものとする。
最初に、図３と同様にして始点探索手段が画像ピクセルＢ（０，０）からラスタ走査を開始し、ラベル未付与の画像ピクセルを探索する。上から３つ目のラインで左から４つ目の画像ピクセルＢ（３，２）が白ピクセルなので、その画像ピクセルＢ（３，２）にラベル「ＮＥＷ」（第一のラベル）を付与する（始点探索ステップ）。
【００５０】
以降は、ラベル「ＮＥＷ」を付与された白ピクセル（以降ＮＥＷピクセル）に連結できる画像ピクセルを探索する。ただし、ＮＥＷピクセルを探索する第一のラベル探索領域（以降ＮＥＷ探索領域）は水平ライン毎に設定され、「ＮＥＷ」ピクセルの探索はその領域内だけで行われる（第一のラベル探索ステップ、以降ＮＥＷ探索ステップ）。このときＮＥＷ探索領域として、最初のＮＥＷピクセル１個のみを設定する。まず、図２９に示すように、第一の探索手段がＮＥＷピクセルＢ（３，２）に対して走査方向と逆方向の同一ライン上、つまりＮＥＷピクセルＢ（３，２）の左側のピクセルをチェックする（第一の連結探索ステップ）。ピクセルＢ（２，２）は白ピクセルでないので、第一の連結設定手段はラベルを付与することなく処理を終了する。これによって、左方向の探索が終了する。
次に、図３０に示すように、第二の連結探索手段がＮＥＷピクセルＢ（３，２）に対して走査方向で同一ライン上で、Ｂ（３，２）を含む右側の探索に移行する（第二の連結探索ステップ）。最初に、ＮＥＷピクセルＢ（３，２）を、第二の連結設定手段がラベルを「ＮＥＷ」から特定の第二のラベル、例えば「１０」に付け替える（第二の連結設定ステップ）。続いてＮＥＷピクセルＢ（３，２）の上下１つずつの画像ピクセルが白ピクセルか調べる。下側のピクセルＢ（３，３）が白ピクセルなので、このピクセルＢ（３，３）に第二の連結設定手段がラベル「ＮＥＷ」を付与する。そのとき、このピクセルＢ（３，３）は、そのラインのＮＥＷ探索領域に設定される。
【００５１】
さらに、右側の探索を続行する。１つ右側のピクセルＢ（４，２）が黒ピクセルなのでこれ以上右側は調べない。ここまでの処理で、最初にラベル「ＮＥＷ」を付与した画像ピクセルＢ（３，２）と同一ライン上で連結すべき画像ピクセルの探索が終了する。
【００５２】
次に、新たに下のラインに設定したＮＥＷ探索領域であるＮＥＷピクセルＢ（３，３）について、第一の連結探索手段で探索を行う。
ＮＥＷピクセルＢ（３，３）の左方向の画像ピクセルＢ（２，３）は白ピクセルでないので、これ以上左側の画像ピクセルは調べない。続いて、第二の連結探索手段で右側の探索を行なう。図３１に示すように、第二の連結設定手段がＮＥＷピクセルＢ（３，３）をラベル「１０」（第二のラベル）に変更するとともに、その上下のピクセルを調べる。上下に白ピクセルはないのでラベル「ＮＥＷ」の付与はない。さらに、ＮＥＷピクセルＢ（３，３）の同一ライン上で右側のピクセルを調べる。図３２に示すように、画像ピクセルＢ（６，３）まで白ピクセルなので、これら各々のピクセルにラベル「１０」（第二のラベル）を付与すると共に、上下のピクセルに白ピクセルがあった場合にはラベル「ＮＥＷ」を付与する。この結果、ピクセルＢ（６，２）にラベル「ＮＥＷ」が付与され、このラインのＮＥＷ探索領域が設定される。これでＢ（３，３）のラインでの連結処理が終了する。
【００５３】
そして、新たに上のラインに設定したＮＥＷ探索領域のピクセルＢ（６，２）についての連結画像チェックを行う。このピクセルＢ（６，２）の左右及び上下にはラベルを付与すべきピクセルがないので、図３３に示すように、自身のピクセルＢ（６，２）がラベル「１０」に置き換えられるのみで、そのラインでの連結処理を終了する。
【００５４】
ＮＥＷ探索領域に設定されているピクセルがなくなったので、始点探索手段が探索位置をラベル「１０」を最初に付与した画像ピクセルＢ（３，２）の右隣りの画像ピクセルＢ（４，２）から、再び画面スキャンしながら次のラベルが付与されていない白ピクセルを探索する。図３４に示すように、新たな白ピクセルの画像ピクセルＢ（８，２）にラベル「ＮＥＷ」を付与し、同様の連結処理を行う。図３５に示すように、今度の第二のラベルの値は、「２０」にしてある。このピクセルＢ（８，２）の左右上下にも白ピクセルがないので、ラベル「２０」のピクセルは１個のみで終了する。
始点探索手段でピクセルＢ（８，３）から画面スキャンを再開して前記の処理を繰り返す。その結果、図３６に示すように、連結する白ピクセル群ごとに異なるラベルが付与される。なお、第１の実施の形態ではラベル「１０」が付与されて１つに連結された画像が、この実施の形態ではラベル「１０」〜「６０」の６個の画像群になっている。
【００５５】
ラベリング処理のフローは、左方向の連結処理（図１９のステップＳ３０６）と右方向の連結処理（ステップＳ３０７）の処理内容のみが第１の実施の形態と異なる。
図３７に示すように、左方向の連結処理は、ステップＳ４０２の後に同一ライン上、つまり水平座標ｋ、垂直座標ｎで定義される画像ピクセルＢ（ｋ，ｎ）を最初に調べる（ステップＳＳ４０３Ａ）。ラベル付与の条件を満たさない場合（ステップＳ４０３ＡでＮｏ）、ここでの処理を終了する。その画像ピクセルＢ（ｋ，ｎ）がラベル未付与で、かつラベルを付与すべき白ピクセルである場合には（ステップＳ４０３ＡでＹｅｓ）、ラベル「ｌａｂｅｌ」を付与する（ステップＳ４０３Ｂ）。そして、ステップＳ４０３Ｃで１つ上のラインにあるＢ（ｋ、ｎｍ）がラベル未付与の画像ピクセルであるか調べる。以降の処理は、第１の実施の形態のステップＳ４０４からステップＳ４１６と同様であり、これらの処理の後にｋをデクリメントする処理が実施される（ステップＳ４１９）。
【００５６】
図３８に示すように、右方向の連結処理は、ステップＳ５０２の後に同一ライン上、つまり水平座標ｍ、垂直座標ｎで定義される画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）を最初に調べる（ステップＳ５０３ＡとステップＳ５０３Ｂ）。その画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）がラベル付与の条件を満たす白ピクセルである（ステップＳ５０３ＡのＹｅｓ）とき、またはラベル「ＮＥＷ」が付与されているときは、ステップＳ５０３ＡのＮｏからステップＳ５０３ＢのＹｅｓを通ってステップＳ５０３Ｃに進む。なお、その画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）がラベル付与の条件を満足しなければ、ステップＳ５０３ＢのＮｏに進んで、ここでの処理を抜ける。
ステップＳ５０３Ｃで画像ピクセルＢ（ｍ，ｎ）にラベル「ｌａｂｅｌ」を付与したら、１つ上のラインにあるＢ（ｍ、ｎｍ）がラベル未付与の画像ピクセルであるか調べる（ステップＳ５０３Ｄ）。以降の処理は、第１の実施の形態のステップＳ５０４からステップＳ５１６と同様であり、これらの処理の後にｍをインクリメントする処理が実施される（ステップＳ５２０）。
【００５７】
この実施の形態によれば、４方向の連結処理を行うことで第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、画像処理装置１は、多自由度電動機２１の通電制御以外の用途に使用することも可能である。第一のラベルを付与した後に、第一のラベルを付与したピクセルを始点として走査方向と逆方向に対して第一の連結探索ステップ及び第一の連結設定ステップを実施し、次に走査方向に対して第二の連結探索ステップ及び第二の連結設定ステップを実施することで、第一のラベルを順次第二のラベルに置き換えることで画像群を形成することで、高速なラベリング処理が可能になる。
走査方向は、実施の形態に示す方向に限定されない。垂直方向や斜め方向などでも良い。また、第一の連結探索ステップ及び第一の連結設定ステップを走査方向と同じ方向で行うようにしても良い。その場合は、第一のラベルを付与したピクセルＢ（ｍ，ｎ）の右のピクセルＢ（ｍ＋１，ｎ）から始める。そして、第二の連結探索ステップ及び第二の連結設定ステップはピクセルＢ（ｍ，ｎ）を含んで走査方向と逆の方向で行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置のブロック図である。
【図２】画像処理方法のフローチャートである。
【図３】ラベリング処理の具体例であって、始点探索を説明する図である。
【図４】左方向の連結処理を説明する図である（８連結法）。
【図５】右方向の連結処理で自身にラベリングが行われた図である。
【図６】右方向の連結処理を説明する図である（８連結法）。
【図７】１つ下のラインのＮＥＷ探索領域の左端のＮＥＷピクセルを始点とする左方向の連結処理の図である（８連結法）。
【図８】図７の次に右方向の連結処理を、同一ラインで白ピクセルがなくなるまで実施した図である（８連結法）。
【図９】図８の連結処理を行ったラインの１つ上のラインの探索処理を行った後に、下のラインのＮＥＷ探索した領域の左端のＮＥＷピクセルまで移動する図である。
【図１０】図９の移動後のピクセルの左方向の連結処理を実施した図である（８連結法）。
【図１１】図１０の左方向の連結処理後、右方向の連結処理を実施した図である（８連結法）。
【図１２】図１０、図１１と同一ラインのＮＥＷ探索領域の右端のＮＥＷピクセルの左方向の連結処理を実施した図である（８連結法）。
【図１３】図１２の左方向の連結処理後、右方向の連結処理を実施した図である（８連結法）。
【図１４】図１３の連結処理でラベル「ＮＥＷ」が付与された画像ピクセルに対して連結処理を行った図である（８連結法）。
【図１５】さらに、下のラインの連結処理を示す図である（８連結法）。
【図１６】ラベル「１０」の連結処理が終了した後に、新たなラベル未付与の白ピクセルを探索する始点探索ステップの図である。
【図１７】図１６で設定したＮＥＷピクセルの連結処理を行う図である（８連結法）。
【図１８】ラベリング処理のフローチャートである。
【図１９】連結画像ピクセルの抽出処理のフローチャートである。
【図２０】８連結法の左方向の連結処理のフローチャートである。
【図２１】８連結法の右方向の連結処理のフローチャートである。
【図２２】多自由度電動機の構造を示す断面図である。
【図２３】ロータの配置を説明する図であって、正２０面体の斜視図である。
【図２４】ロータの配置を説明する図であって、８０面体の斜視図である。
【図２５】ステータの配置を説明する図であって、１８０面体の斜視図である。
【図２６】ステータの配置を説明する図であって、１８０面体に８０面体を重ねた斜視図である。
【図２７】ロータを撮像装置で撮影した画像の一例を示す図である。
【図２８】図２７に示すような６つの画像ａ〜ｆについて８連結法のラベリング処理をするのに要した時間を示すグラフであって、丸印が本実施の形態の計算時間を示し、三角印が従来の計算時間を示す。
【図２９】左方向の連結処理を説明する図である（４連結法）。
【図３０】右方向の連結処理で自身に第二のラベル「１０」に変更し、その下のラインの白ピクセルにラベル「ＮＥＷ」を付与した図である。
【図３１】１つ下のラインのＮＥＷピクセルを始点とする左方向の連結処理の終了後、右方向の連結処理に移行し、自身のラベルを「１０」に変更した図である（４連結法）。
【図３２】右方向の連結処理を、同一ラインで白ピクセルがなくなるまで実施した図である（４連結法）。
【図３３】図３２の連結処理を行ったラインの１つ上のラインのＮＥＷピクセルの連結処理を行う図である。
【図３４】ラベル「１０」の連結処理が終了した後に、新たなラベル未付与の白ピクセルを探索する図である（４連結法）。
【図３５】新たな白ピクセルにラベル「２０」を付与した図である（４連結法）。
【図３６】全ての白ピクセルにラベリングした図である（４連結法）。
【図３７】４連結法の左方向の連結処理のフローチャートである。
【図３８】４連結法の右方向の連結処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１      画像処理装置
４      ラベリング処理部（始点探索手段、第一のラベル探索手段、第一の探索手段、第一の連結設定手段、第二の探索手段、第二の連結設定手段）
５      メモリ
【図１】
2008071051.tif 000003
【図２】
2008071051.tif 000004
【図３】
2008071051.tif 000005
【図４】
2008071051.tif 000006
【図５】
2008071051.tif 000007
【図６】
2008071051.tif 000008
【図７】
2008071051.tif 000009
【図８】
2008071051.tif 000010
【図９】
2008071051.tif 000011
【図１０】
2008071051.tif 000012
【図１１】
2008071051.tif 000013
【図１２】
2008071051.tif 000014
【図１３】
2008071051.tif 000015
【図１４】
2008071051.tif 000016
【図１５】
2008071051.tif 000017
【図１６】
2008071051.tif 000018
【図１７】
2008071051.tif 000019
【図１８】
2008071051.tif 000020
【図１９】
2008071051.tif 000021
【図２０】
2008071051.tif 000022
【図２１】
2008071051.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2008071051.tif 000026
【図２５】
2008071051.tif 000027
【図２６】
2008071051.tif 000028
【図２７】
2008071051.tif 000029
【図２８】
2008071051.tif 000030
【図２９】
2008071051.tif 000031
【図３０】
2008071051.tif 000032
【図３１】
2008071051.tif 000033
【図３２】
2008071051.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2008071051.tif 000036
【図３５】
2008071051.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
2008071051.tif 000039
【図３８】
2008071051.tif 000040