JP2000099733A

JP2000099733A - 曲線編集装置及び方法、曲線ループ検出方法及び装置並びに曲線ループ除去方法及び装置

Info

Publication number: JP2000099733A
Application number: JP26868898A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Ogino; 友隆荻野; Makoto Kawamura; 真河村; Takushi Totsuka; 卓志戸塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】画像内の対象物の輪郭を示す曲線を編集した
結果発生したループを検出するとともに除去する。【解決手段】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示
し複数のセグメントからなる境界曲線の形状を編集する
編集手段１２と、編集手段１２で編集処理がなされるこ
とで形成されたループを各セグメントごとに検出する第
１の検出手段と、複数のセグメントで形成されたループ
を検出する第２の検出手段と、上記第１の検出手段及び
第２の検出手段で検出されたループを除去するループ除
去手段１３Ａ，１３Ｂとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＤ分野や映像
制作分野等でなされる画像処理技術のうち、画像内に含
まれる対象物の輪郭を示す境界曲線を編集する曲線編集
装置及び方法、境界曲線を編集することで形成されるル
ープを検出する曲線ループ検出方法及び装置、境界曲線
で形成されたループを除去する曲線ループ除去方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像中の対象物について輪郭を抽
出してキー信号を生成する技術は、物体認識、追尾、画
像合成等の様々な分野で応用される基本的かつ重要な画
像処理技術である。上記キー信号としては、対象物の輪
郭部分において前景画像の値を１とし、背景画像の値α
を０として２値で表したハードキーと称されるものや、
対象物の輪郭部分を２本の境界曲線により構成し、境界
曲線間で上記前景画像と背景画像の値αを０から１まで
徐々に変化させたソフトキーと称されるものがある。

【０００３】従来のソフトキーの生成方法は、主として
ハードキーの境界部分に、適当な傾斜を付ける処理を行
っていた。例えば特開昭６０−２３２７８７号公報で開
示されている「画像合成装置」では、ハードキーに基づ
き、対象物の輪郭部分のみを抽出して滑らかにする手法
が開示されている。また、ソフトキーを生成する他の手
法としては、ハードキーの信号を用いて対象物の輪郭部
分だけにローパスフィルタで処理を施すことにより、対
象物の輪郭部分をぼかして見た目に滑らかにする方法が
ある。

【０００４】更に、特開平４−３４０６７１号公報の
「画像合成におけるアンチエイリアシング方法」では、
対象物の輪郭部分のうち、ある注目画素を中心とした画
素ブロックを設定して、画素ブロック内の画素の前景画
像と背景画像のパターンに基づいてソフトキーを生成す
る手法が開示されている。しかし、これらの手法により
生成されたソフトキーは、対象物の輪郭部分の付近に一
様な傾斜を付けるため、対象物が動いている場合のモー
ションブラーに対応できないことが多い。

【０００５】動画におけるモーションブラーを考慮して
ソフトキーを生成する従来の方法としては、例えば特開
平５−１５３４９３号公報で開示されている手法が知ら
れている。すなわち、この手法においては、動画像にお
ける現在のフレームと直前のフレームを比較することに
より、対象物の位置ごとに画素の変化量の総和を求め
て、変化量の大きさに基づいてソフトキーの幅を決める
処理をしている。しかし、この手法では、ソフトキーの
曲面を制御していないのでユーザによる曲面の変更が困
難である。

【０００６】また、特開平５−２３６３４７号公報の
「ソフトキー生成装置」で開示されているソフトキー生
成技術では、物体境界線上の各点において、ハードキー
を楕円錐で削り取る処理を行うことでソフトキーを生成
する手法が開示されている。その際に、注目する箇所の
動きベクトルと画像の勾配を算出して、楕円錐の底面と
なる楕円の長軸と短軸を決定する。しかし、このソフト
キー生成技術によるソフトキーを生成するときの制御
は、動きベクトルとエッジ強度でなされ楕円錐の長軸と
短軸を決定するために使われるので、動きベクトルとエ
ッジ強度が生成されたソフトキーにどのように反映され
ているのかを判断するのかが困難である。また、このソ
フトキー生成技術では、直接ソフトキーを生成するので
はなく、ハードキーを削ってソフトキーを生成するとい
う間接的な処理を行っていることから、生成するソフト
キー制御の反映のされ方を判断するのを困難としてい
る。従って、このソフトキー生成技術では、例えばユー
ザがソフトキーの一部を変更しようとする際にユーザが
望む変更を行なうのが困難であった。

【０００７】そこで、従来のソフトキー生成技術として
は、特開平８−３３１４４５号公報で開示された「ソフ
トキー生成装置」がある。このソフトキー生成技術は、
輪郭部分の表現手法として曲面を導入しており、輪郭上
の局所的なソフトキー幅の変化に対応することが可能で
ある。更にまた、特開平９−３７１５３号公報で開示さ
れた「キー信号算出装置および方法」のソフトキー生成
技術では、画素値の変化を用いてキー信号の算出を自動
化しており、ソフトキー幅の算出を可能にしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特開平
８−３３１４４５号公報で開示された「ソフトキー生成
装置」や、特開平９−３７１５３号公報で開示された
「キー信号算出装置および方法」のソフトキー生成技術
においては、画素値の変化から求めた幅を有するソフト
キーをそのまま画像合成に使用すると、合成結果の画像
に背景領域の色が漏れるという問題点があり、輪郭部分
のソフトキーの幅を調節したり、全体的に外側／内側に
寄せるなど、ユーザの手による編集を必要とする。

【０００９】幅を有するソフトキーを編集するときに
は、平面的な画像表示装置に投影する必要があり、前景
画像と背景画像の混合比をαとするとα＝０，α＝１に
おける２本の曲線で表現することで編集が実現できる。
すなわち、これらの２本の曲線は、キー曲面の性質上、
輪郭を囲むような形状になるため、対象物の輪郭形状と
密接な関係がある。また、キー曲面の形状の一貫性を保
つためには、２本の曲線はそれぞれ自身との交差や、互
いの曲線同士での交差があってはならない。

【００１０】例えば図３３（ａ）に示すような２本の境
界曲線Ａ０，Ａ１について編集を行うことで全体として
中心線ｐｃを内側に移動させて図３３（ｂ）に示すよう
に中心線ｐｃ’とするとともに境界曲線Ａ０’，Ａ１’
としたとき、２本の境界曲線Ａ０’，Ａ１’のうち、内
側に位置する境界曲線Ａ１’にループが発生してしまう
ことがある。更に他の一例としては、図３４（ａ）に示
す境界曲線Ａ０，Ａ１を図３４（ｂ）に示す境界曲線Ａ
０’，Ａ１’に変形させるとともに、幅をＷからＷ’に
変換したときにおいてもループが発生してしまうことが
ある。

【００１１】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、画像内の対象物の輪郭を
示す曲線を編集した結果発生したループを検出するとと
もに除去することができる曲線編集装置及び方法、曲線
ループ検出方法及び装置並びに曲線ループ除去方法及び
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明に係る曲線編集装置及び方法は、画像内に含まれる
対象物の輪郭形状を示し複数のセグメントからなる境界
曲線の形状を編集し、編集処理がなされることで形成さ
れたループを各セグメントごとに検出し、複数のセグメ
ントで形成されたループを検出し、検出されたループを
除去することを特徴とする。

【００１３】このような曲線編集装置及び方法によれ
ば、境界曲線が編集された結果発生したループをセグメ
ント単位又は相互のセグメントで形成されていることを
検出してループを除去する。

【００１４】本発明に係る曲線ループ検出方法及び装置
は、画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示す境界曲線
を構成し、端点及び制御点で定義されるベジェ曲線から
なる各セグメントの端点と制御点とを結ぶベクトルを各
セグメントの端点を結ぶ直線上に投影して上記ベクトル
の方向を検出することで単一のセグメントでループが形
成されているか否かを判定し、上記粗判定処理で単一の
セグメントでループが形成されていると判定されたセグ
メントを分割し、分割することで生成した各セグメント
についての端点及び制御点を結んで各セグメントを囲む
矩形領域を設定し、各矩形領域が重複しているか否かを
判定して単一のセグメントでループが形成されているか
否かを判定することを特徴とする。

【００１５】このような曲線ループ検出方法及び装置に
よれば、単一のセグメントでループが形成されているか
否かを判定する粗判定を行い、粗判定をした結果、ルー
プが形成されている可能性を有するセグメントについて
精判定を行う。

【００１６】本発明に係る曲線ループ除去方法及び装置
は、画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示す境界曲線
を分割してなる各セグメントが交差してループが形成さ
れていることを示す交点情報を用いて各交点において接
する複数のループをループ長に応じて抽出し、ループ長
に応じて各交点において接する複数のループを除去する
ことを特徴とする。

【００１７】このような曲線ループ除去方法及び装置に
よれば、交点情報を用いて各交点において接する複数の
ループをループ長の大きさに応じて、大きい順又は小さ
い順に除去する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明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。

【００１９】本発明を適用した曲線編集装置１は、例え
ば図１に示すような構成となされている。この曲線編集
装置１は、演算処理部２、プログラムメモリ３、データ
メモリ４、フレームメモリ５、操作入力部６、外部記憶
部７がバス８に接続されてなる。

【００２０】曲線生成装置１は、例えばキーボードやマ
ウス等からなりユーザにより操作されることで操作入力
信号を生成する操作入力部６を備える。この操作入力部
６は、ユーザの操作に応じて生成した操作入力信号を演
算処理部２に出力する。

【００２１】演算処理部２は、操作入力部６からの操作
入力信号に従って、上述の各部を制御する制御信号を生
成する。演算処理部２は、生成した制御信号を各部に出
力することにより、操作入力信号に応じた処理を行う。
この演算処理部２は、例えば外部記憶部７に格納された
動画像を示す画像データを用いて各フレームに含まれる
対象物の輪郭を示す境界曲線を編集するプログラムをプ
ログラムメモリ３から入力する。なお、この演算処理部
２の処理ブロックについては後述する。

【００２２】ここで境界曲線は、各フレームに含まれる
対象物の輪郭に相当する領域を囲むような２本の曲線か
らなり、例えば画像のエッジ強度等に基づいて生成され
る。そして、２本の境界曲線は、注目する対象物と、当
該対象物の背景となる画像との混合率に応じて決定され
る。例えば静止画像における前景と背景の境界を含んだ
画素に注目すると、画素の内部には、前景と背景が境界
を挟んで存在している。このとき、画素における前景の
混合率を０から１までの値で表現したものを、アルファ
値と呼んでいる。また、動画像における前景と背景の境
界部分の画素に注目すると、前景と背景の明確な境界は
存在しないで、前景と背景が重なり合っている。このと
きの画素における前景の混合率も、同様にアルファ値で
表現する。すなわち、上記２本の境界曲線は、例えば図
２に示すように、中心線Ｃを中心として、例えば幅Ｗを
以て配された、上記アルファ値が「１」である位置を示
す境界曲線Ａ１と、上記アルファ値が「０」である位置
を示す境界曲線Ａ０とからなる。

【００２３】演算処理部２により編集処理がなされる境
界曲線は、その一部を図３に示すように、複数のセグメ
ントｓ０、ｓ１で構成されている。セグメントｓ０は、
複数の制御点ｃｐ０〜ｃｐ３とベジェ曲線の線分から構
成され、セグメントｓ１は、複数の制御点ｃｐ３〜ｃｐ
６とベジェ曲線の線分から構成されている。なお、図３
に示した境界曲線は、２つのセグメントからなり、各セ
グメントが４つの制御点を有するものであるが、セグメ
ント及び制御点の数は任意であっても良い。ここで、図
２に示す２本の境界曲線Ａ０，Ａ１は、同数のセグメン
トを有する閉曲線であり、自身で交差しない曲線であ
る。

【００２４】プログラムメモリ３は、演算処理部２が操
作入力部６からの操作入力信号に応じて処理するための
プログラムが格納されている。このプログラムメモリ３
は、演算処理部２からの制御信号に応じて格納されたプ
ログラムが読み込まれる。このプログラムメモリ３に格
納されているプログラムとしては、例えば境界曲線を編
集しているときに読み込まれる曲線編集プログラム等が
格納されている。

【００２５】曲線編集装置１により編集処理がなされる
境界曲線が示す対象物を示す画像データは、外部記憶部
７に格納されている。外部記憶部７は、例えば光ディス
ク等の記録媒体を備え、演算処理部２からの制御信号に
応じて記録媒体に記録されている動画像を示す画像デー
タを演算処理部２、データメモリ４やフレームメモリ５
に出力するとともに、記録媒体に画像データが記録され
る。

【００２６】データメモリ４には、上述の演算処理部２
により輪郭を示す境界曲線等が格納される。また、この
データメモリ４には、例えば境界曲線について編集処理
しているときの処理途中のデータが入力される。

【００２７】フレームメモリ５には、演算処理部２の制
御信号に従ってデータメモリ４や外部記憶部７からの１
フレーム分の画像データ等が入力される。フレームメモ
リ５には、例えば演算処理部２からの制御信号により読
み出された画像データや、編集処理がなされた境界曲線
等を示すデータ等が入力される。そして、このフレーム
メモリ５は、ユーザに画像や処理内容等を表示する表示
部９と接続しており、制御信号に従って入力された画像
データ等を表示部９に出力することで、表示部９に当該
画像データが示す画像を表示させる。

【００２８】また、上記演算処理部２は、図４に示すよ
うに、曲線抽出部１１Ａ，１１Ｂ、曲線変形部１２、ル
ープ除去部１３Ａ，１３Ｂ、合成部１４を備える。

【００２９】曲線抽出部１１Ａ，１１Ｂは、操作入力部
６からの操作入力信号により指定された例えば上述の図
２に示す境界曲線Ａ０，Ａ１が入力される。そして、曲
線抽出部１１Ａは、境界曲線Ａ０、Ａ１のうち境界曲線
Ａ０を抽出して曲線変形部１２に出力する。一方、曲線
抽出部１１Ａは、境界曲線Ａ０、Ａ１のうち境界曲線Ａ
０を抽出して曲線変形部１２に出力する。

【００３０】曲線変形部１２は、図５に示すように、曲
線抽出部１１Ａ，１１Ｂからの境界曲線Ａ０、Ａ１が入
力されるセグメント抽出部２１Ａ、２１Ｂを備える。各
セグメント抽出部２１Ａ、２１Ｂは、入力された境界曲
線Ａ０、Ａ１からセグメント単位で抽出を行って点列生
成部２２Ａ、２２Ｂに出力する。このとき、セグメント
抽出部２１Ａ，２１Ｂは、各境界曲線Ａ０，Ａ１を構成
する複数のセグメントを抽出するとともに、所定の処理
タイミングで点列生成部２２Ａ，２２Ｂに出力する。

【００３１】点列生成部２２Ａ，２２Ｂは、セグメント
抽出部２１Ａ，２１Ｂからのセグメントを点列に変換し
て、各セグメントに対応する点列を生成する。すなわ
ち、この点列生成部２２Ａ，２２Ｂは、上記ベジェ曲線
の線分についてサンプリング処理を施すことにより点列
に変換して、点列移動部２３に出力する。

【００３２】点列移動部２３は、点列生成部２２Ａ、２
２Ｂからの各セグメントに対応した各点列の座標位置を
示す座標情報を、操作入力部６からの操作入力信号に応
じて指定された幅値及びオフセット値に基づいて変更す
る。このとき、点列移動部２３は、境界曲線Ａ０に対応
する点列と、境界曲線Ａ１に対応する点列とを連係させ
て各点の座標を変更する。すなわち、この点列移動部２
３は、図２に示した境界曲線Ａ０，Ａ１を、例えば境界
曲線Ａ０，Ａ１全体の幅をｋ倍するとともに境界曲線Ａ
０，Ａ１を内側にＬだけ移動させる幅値及びオフセット
値に基づいて、例えば図６に示すように中心線ＣをＣ’
の位置にオフセットするとともに、幅ＷをＷ’＝ｋＷと
するように、各点の座標情報を変更する。このとき、点
列移動部２３は、各セグメントに対応した点列に応じた
移動量を演算し、点列の座標情報を変更してセグメント
再構成部２４Ａ，２４Ｂに出力する。また、点列移動部
２３は、図７に示すように例えば境界曲線Ａ０，Ａ１の
点ｐｃ近傍を外側に移動させるとともに、点ｐａ近傍の
幅を大きくするような幅値及びオフセット値が入力され
たときには、該当するセグメントに対応した点列に応じ
た移動量を演算し、点列の座標情報を変更する。

【００３３】セグメント再構成部２４Ａ，２４Ｂは、点
列移動部２３からの各セグメントに対応した点列を再構
成することにより、セグメントを生成する。ここで、セ
グメント再構成部２４Ａは境界曲線Ａ１を構成するセグ
メントに対応した点列を再構成し、セグメント再構成部
２４ｂは境界曲線Ａ０を構成するセグメントに対応した
点列を再構成して、曲線合成部２５Ａ，２５Ｂに出力す
る。

【００３４】曲線合成部２５Ａ，２５Ｂは、セグメント
再構成部２４Ａ、２４Ｂからのセグメントを合成するこ
とで境界曲線Ａ０、Ａ１を生成する。これにより、曲線
合成部２５Ａ，２５Ｂは、例えば図６又は図７に示すよ
うな変形後の境界曲線Ａ０，Ａ１を生成し、上記ループ
除去部１３Ａ、１３Ｂに出力する。

【００３５】ループ除去部１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ
図８に示すように構成されている。なお、図８に示した
ループ除去部１３Ａ、１３Ｂの説明においては、２本の
境界曲線Ａ０，Ａ１を単に「境界曲線Ａ」と称する。ル
ープ除去部１３Ａ、１３Ｂは、曲線変形部１２に備えら
れる曲線合成部２５Ａ，２５Ｂから変形後の境界曲線Ａ
が入力されるセグメント抽出部３１を備えている。この
セグメント抽出部３１は、曲線合成部２５Ａ，２５Ｂか
らの境界曲線Ａから単一のセグメントを抽出する処理を
行う。このセグメント抽出部３１は、抽出したセグメン
トをセグメント単位ループ除去部３２に出力する。

【００３６】セグメント単位ループ除去部３２は、セグ
メント抽出部３１からの単一のセグメントｓａについ
て、上述の曲線変形部１２により変形された結果、境界
曲線Ａに図９に示すようなループが生じているか否かを
判定する。そして、このセグメント単位ループ除去部３
２は、単一のセグメントｓａで形成されたループを検出
したときには、例えばセグメントを構成する端点におけ
る打ち出し速度を下げる等の処理を施すことにより、単
一のセグメントｓａで形成された生じているループを除
去する処理を行い、ループが生じているか否かの判定及
び除去を行った単一のセグメントｓａを曲線合成部３３
に出力する。なお、このセグメント単位ループ除去部３
２で行うループが生じているか否かの判定、ループを除
去する処理の詳細は後述する。

【００３７】曲線合成部３３は、上述のセグメント抽出
部３１で単一セグメントとして抽出され、セグメント単
位ループ除去部３２でループを除去する処理がなされた
各セグメントを合成する処理を行う。この曲線合成部３
３は、合成した境界曲線Ａを交点算出部３４及び複数セ
グメントループ検出部３５に出力する。

【００３８】交点算出部３４は、曲線合成部３３からの
境界曲線Ａの全体について交点が存在するか否かを求め
ることにより、上述の曲線変形部１２により変形された
結果、境界曲線Ａの全体についてループが生じているか
否かを判定する。これにより、交点算出部３４は、例え
ば図１０に示すように複数セグメントｓｂ〜ｓｅで形成
されたループを検出する。そして、この交点算出部３４
は、境界曲線Ａ全体での交点を算出することで交点リス
トを生成して複数セグメントループ除去部３５に出力す
る。

【００３９】複数セグメントループ除去部３５は、交点
算出部３４からの交点リストを用いて曲線合成部３３か
らの境界曲線Ａの交点を除去することで複数のセグメン
トで形成されたループを除去する。そして、複数セグメ
ントループ除去部３５は、境界曲線Ａを合成部１４に出
力する。なお、複数のセグメントで形成されたループを
除去する処理についての詳細は後述する。

【００４０】図４に戻って、合成部１４は、上述の図８
を用いて説明したループ除去部１３Ａからの境界曲線Ａ
０とループ除去部１３Ｂからの境界曲線Ａ１とを合成す
る。これにより、曲線編集装置１は、曲線変形部１２で
変形された境界曲線Ａ０，Ａ１を得る。

【００４１】このような曲線編集装置１で２本の境界曲
線Ａ０，Ａ１を変形するときには、図１１のフローチャ
ートに示す処理を演算処理部２により行う。すなわち、
演算処理部２は、先ずステップＳＴ１０１において、境
界曲線Ａ０，Ａ１の幅及びオフセットを変更する処理を
主として図５に示した各部により行い、次のステップＳ
Ｔ１０２において境界曲線Ａ０，Ａ１を変形した結果発
生したループを検出して除去する処理を主として図８に
示した各部で行う。

【００４２】上記ステップＳＴ１０１において境界曲線
Ａ０，Ａ１を変形するときには、図１２に示すように、
先ずステップＳＴ２０１において、セグメント抽出部２
１Ａ，２１Ｂにより境界曲線Ａ０，Ａ１からｉ＝１（ｉ
＝１，２，３・・・）のセグメントを抽出することを指
定する。

【００４３】次のステップＳＴ２０２において、セグメ
ント抽出部２１Ａ，２１Ｂは、ステップＳＴ２０１で指
定された境界曲線Ａ０からセグメントＳ₀(i)及び境界曲
線Ａ１からセグメントＳ₁(i)を抽出して、点列生成部２
２Ａ、２２Ｂに出力する。

【００４４】次のステップＳＴ２０３において、点列生
成部２２Ａは、セグメント抽出部２１Ａからのセグメン
トＳ₀(i)をｍ個の点列ｐ₀(1)〜ｐ₀(m)に変換するととも
に、点列生成部２２Ａは、セグメント抽出部２１Ｂから
のセグメントＳ₁(i)をｍ個の点列ｐ₁(1)〜ｐ₁(m)に変換
する処理を行う。そして、点列生成部２２Ａは、生成し
た点列ｐ₀(1)〜ｐ₀(m)を点列移動部２３に出力するとと
もに、点列生成部２２Ｂは、生成した点列ｐ₁(1)〜ｐ
₁(m)を点列移動部２３に出力する。

【００４５】次のステップＳＴ２０４において、点列移
動部２３は、点列生成部２２Ａ、２２Ｂからの点列から
ｊ＝１（ｊ＝１，２，３・・・）の点ｐ₀(j)，ｐ₁(j)に
ついての座標情報を変更することを指定する。

【００４６】次のステップＳＴ２０５において、点列移
動部２３は、指定した点ｐ₀(j)，ｐ₁(j)の座標情報を、
操作入力部６からの操作入力信号に応じて指定された幅
値及びオフセット値に基づいて変更する。

【００４７】ここで、点列移動部２３により幅値及びオ
フセット値を用いて、図１３（ａ）に示すように点ｐ
０，ｐ１を図１３（ｂ）に示す点ｐ０’，ｐ１’の位置
に移動させるときの座標情報の計算方法について説明す
る。ここで、ｐ０，ｐ１，ｐ０’，ｐ１’，ｃは位置ベ
クトルであり、点列移動部２３は、点ｐ０’と点ｐ１’
とを結ぶ直線上に位置する中心点ｃも、中心点ｃ’に移
動させる。この結果、点列移動部２３は、幅をＷから
Ｗ’とし、中心点ｃをＬだけ移動させる。

【００４８】座標情報を計算する場合において、先ず、
点ｃは点ｐ０と点ｐ１との中点であることから、ｃ＝（ｐ０＋ｐ１）／２と表される。そして、Ｗを点ｐ０と点ｐ１との距離、
Ｗ’を点ｐ０’と点ｐ１’との距離とすると、Ｗ及び
Ｗ’は以下の式により表される。Ｗ＝｜ｐ１−ｐ０｜Ｗ’＝｜ｐ１’−ｐ０’｜また、Ｌは、中心点ｃから変形後の移動点ｃ’との距
離、すなわちオフセット値であり、例えば点ｐ０’から
点ｐ１’に向かう方向にオフセットがなされたときには
Ｌは正の値となる。

【００４９】そして、ベクトルｐ０ｐ１に平行な単位ベ
クトルをｕとすると、ｕは以下の式で表される。ｕ＝（ｐ０−ｐ１）／｜ｐ１−ｐ０｜以上を用いて、移動後のｐ０’、ｐ１’の座標は以下の
式で求める。ｐ０’＝ｃ−｛（Ｗ／２）−Ｌ｝・ｕｐ１’＝ｃ＋｛（Ｗ／２）−Ｌ｝・ｕ点列移動部２３は、このような計算を行うことにより、
幅値及びオフセット値に基づいて点ｐ０，ｐ１の座標情
報を変更する。

【００５０】次のステップＳＴ２０６において、点列移
動部２３は、「ｊ」についてインクリメントすること
で、次の点ｐ₀(j)，ｐ₁(j)についての座標情報を変更す
ることを指定する。

【００５１】次のステップＳＴ２０７において、点列移
動部２３は、上記ステップＳＴ２０６で指定した点がｉ
番目のセグメントに対応する点列の個数を超えたか否か
を判断し、越えていると判断したときにはステップＳＴ
２０８に進み、越えていないと判断したときにはステッ
プＳＴ２０５に戻る。すなわち、点列移動部２３は、ス
テップＳＴ２０１で指定したｉ番目のセグメントに対応
する点列を構成する各点について幅値及びオフセット値
に基づいて座標情報を更新するステップＳＴ２０５の処
理を行う。

【００５２】ステップＳＴ２０８において、セグメント
再構成部２４Ａ，２４Ｂは、点列移動部２３で座標情報
が更新された点列からセグメントを再構成する。ここ
で、セグメント再構成部２４Ａ，２４Ｂは、例えば特開
平１０−１３４１９９号公報で示された手法を用いて点
列からセグメントを構成する。具体的には、セグメント
再構成部２４Ａ，２４Ｂは、点列を構成する各点を連結
するための連結条件を各点毎に算出し、各点における連
結条件を満たすようにセグメントを構成する。

【００５３】次のステップＳＴ２０９において、演算処
理部２は、変形処理を行うセグメントについてインクリ
メントすることで、次のｉ＋１番目のセグメントを指定
し、ステップＳＴ２１０においてステップＳＴ２０９で
指定したｉ＋１番目のセグメントが境界曲線Ａ０，Ａ１
を構成するセグメント数を越えているかを判定し、越え
ていると判定したときには、境界曲線Ａ０，Ａ１につい
ての変形処理を終了し、越えていないと判断したときに
は、ｉ＋１番目のセグメントについて上述のステップＳ
Ｔ２０２〜ステップＳＴ２１０で示した処理を行う。す
なわち、曲線変形部１２は、境界曲線Ａ０，Ａ１を構成
する全セグメントについて操作入力信号から生成された
幅値及びオフセット値に基づいて変形処理を行う。

【００５４】したがって、このような曲線編集装置１
は、曲線変形部１２により境界曲線Ａ０，Ａ１の変形を
行うとき、セグメントごとに２本の境界曲線Ａ０，Ａ１
を点列生成部２２Ａ、２２Ｂにより点列に変換し、点列
の座標情報を変更して編集処理をするときに、各境界曲
線Ａ０についての点列と、境界曲線Ａ１についての点列
とを連係させて各点の座標情報を変更し、座標が変更さ
れた各点の座標から２本の境界曲線Ａ０，Ａ１を再構成
することで曲線の編集処理を行うので、画像内の対象物
の輪郭を示す２本の境界曲線Ａ０，Ａ１を簡便に編集す
ることができる。すなわち、この曲線編集装置１によれ
ば、ユーザが指定した操作入力部６からの操作入力信号
から幅値及びオフセット値を生成することで、自動的に
上述の図１２で示した処理を行って境界曲線Ａ０，Ａ１
の形状を編集することができる。

【００５５】つぎに、曲線変形部１２により各境界曲線
Ａ０，Ａ１について変形処理が施されたことにより発生
するループを、図８に示したループ除去部１３Ａ，１３
Ｂにより除去するときには、図１４に示すように、先ず
ステップＳＴ３０１において境界曲線Ａ０，Ａ１を構成
する単一のセグメントで構成されたループを除去し、次
のステップＳＴ３０２において複数のセグメントで構成
されたループを除去する。

【００５６】ループ除去部１３Ａ，１３Ｂにより単一の
セグメントで構成されたループを除去するときには、ル
ープ除去部１３Ａ，１３Ｂは、図１５に示すように、先
ずステップＳＴ４０１において境界曲線Ａ０，Ａ１を構
成するｉ＝１番目のセグメントについてループを除去す
ることを指定して処理を開始する。

【００５７】次のステップＳＴ４０２において、ループ
除去部１３Ａ，１３Ｂは、セグメント抽出部３１により
ステップＳＴ４０１又はステップＳＴ４０６で指定され
た境界曲線Ａ０，Ａ１を構成する単一のセグメントを抽
出して、セグメント単位ループ除去部３２に出力する。

【００５８】次のステップＳＴ４０３において、セグメ
ント単位ループ除去部３２は、上述のステップＳＴ４０
２でセグメント抽出部３１により抽出したセグメントに
ついてループが存在しているか否かの可能性を検出する
粗判定を行う。すなわち、セグメント単位ループ除去部
３２は、例えば図１６に示すようなセグメントについ
て、端点ｐ０〜制御点ｐ１に対応するベクトルｎ０１、
制御点ｐ１〜制御点ｐ２に対応するベクトルｎ１２及び
制御点ｐ２〜端点ｐ３に対応するベクトルｎ２３を端点
ｐ０と端点ｐ３とを結ぶ直線上に投影したときにおける
向きを検出する。ここで、境界曲線Ａ０，Ａ１上の点の
速度は、各ベクトルｎ０１、ｎ１２、ｎ２３を内分した
ものであるため、ループが存在する場合は境界曲線Ａ
０，Ａ１上の点が一時的に端点ｐ０と制御点ｐ３とを結
ぶ直線に対して逆方向を向いていることから、検出した
各ベクトルｎ０１、ｎ１２、ｎ２３のうちいずれかは逆
方向でなければならない。従って、セグメント単位ルー
プ除去部３２は、検出した各ベクトルｎ０１、ｎ１２、
ｎ２３の向きを検出することにより粗判定を行う。

【００５９】すなわち、セグメント単位ループ除去部３
２は、例えば図１７に示すようなセグメントにおいて
は、ベクトルｎ０１とベクトルｎ２３とが同方向であ
り、ベクトルｎ１２が逆方向であることから、単一のセ
グメント内にループが存在すると判定する。更に、セグ
メント単位ループ除去部３２は、例えば図１８に示すよ
うなセグメントにおいては、ベクトルｎ０１とベクトル
ｎ２３とが同方向であり、ベクトルｎ１２が逆方向であ
ることから、単一のセグメント内にループが存在すると
判定する。

【００６０】そして、ステップＳＴ４０３においてセグ
メント単位ループ除去部３２は、単一のセグメントで形
成されたループが発生していると判断したときにはステ
ップＳＴ４０４に進み、ループが発生していないと判断
したときにはステップＳＴ４０６に進む。

【００６１】ステップＳＴ４０５において、セグメント
単位ループ除去部３２は、上述の粗判定によりｉ番目の
セグメントにループが発生している可能性が高いことか
ら、上述の粗判定よりもより精密な判定である精判定を
行う。そして、セグメント単位ループ除去部３２は、精
判定により、ループが存在していると判断したときに
は、ステップＳＴ４０５に進み、ループが存在していな
いと判断したときにはステップＳＴ４０６に進む。な
お、セグメント単位ループ除去部３２で行う精判定を行
う処理の詳細については後述する。

【００６２】ステップＳＴ４０５において、セグメント
単位ループ除去部３２は、単一のセグメント内に存在す
るループを除去するために、セグメントの端点における
打ち出し速度を下げる処理を行う。ここで、打ち出し速
度とは、例えば図１９（ａ）に示すセグメントについて
言えば、ｐ０ｐ１及びｐ３ｐ２である。そして、セグメ
ント単位ループ除去部３２は、打ち出し速度を下げる処
理を行うことにより、図１９（ｂ）に示すようにｐ０ｐ
１及びｐ３ｐ２を短縮し、制御点ｐ２の位置をｐ２’の
位置に変更し、制御点ｐ１の位置をｐ１’に変更してル
ープを除去する。そして、セグメント単位ループ除去部
３２は、打ち出し速度を下げる処理を行ったセグメント
について再びステップＳＴ４０４で精判定を行う。すな
わち、セグメント単位ループ除去部３２は、精判定を行
ってループが形成されていないと判断するまでステップ
ＳＴ４０５で示した打ち出し速度を下げる処理を行うこ
とになる。

【００６３】ステップＳＴ４０６において、セグメント
単位ループ除去部３２は、境界曲線Ａ０，Ａ１を構成す
るセグメントについてインクリメントすることにより、
ｉ＋１番目のセグメントを指定し、ステップＳＴ４０７
においてステップＳＴ４０６で指定したｉ＋１番目のセ
グメントが境界曲線Ａ０，Ａ１を構成するセグメント数
を越えているかを判定し、越えていると判定したときに
は、境界曲線Ａ０，Ａ１についてループを除去する処理
を終了し、越えていないと判断したときには、ｉ＋１番
目のセグメントについて上述のステップＳＴ４０２〜ス
テップＳＴ４０７に示した処理を行う。すなわち、セグ
メント単位ループ除去部３２は、境界曲線Ａ０，Ａ１を
構成する全セグメントについてループを除去する処理を
行う。

【００６４】つぎに、上述のステップＳＴ４０４におけ
る精判定について説明する。セグメント単位ループ除去
部３２は、精判定を行うときには、図２０に示すよう
に、先ず、ステップＳＴ４０２で示す処理によりセグメ
ント抽出部３１で抽出した座標ｔ＝０〜ｔ＝１で表現さ
れたセグメント上の座標ｔ＝０．５の位置で分離して２
つのセグメントとし、分割することにより生成した２つ
のセグメントが互いに交差しているか否かの判定を行
う。そして、セグメント単位ループ除去部３２は、２つ
のセグメントが座標ｔ＝０．５の位置のみで交差してい
ると判定したときにはセグメント抽出部３１で抽出した
単一のセグメントによりループが形成されてないと判断
し、座標ｔ＝０．５以外の位置で交差していると判定し
たときにはセグメント抽出部３１で抽出した単一のセグ
メントによるループが形成されていると判定する。

【００６５】すなわち、セグメント単位ループ除去部３
２は、図２１のフローチャートに示す処理を行うことに
より、単一のセグメントを分割して生成された２つのセ
グメントが交差しているか否かの判定を行う。セグメン
ト単位ループ除去部３２は、先ずステップＳＴ５０１に
おいて、分割されて生成された２つのセグメントｓａ、
ｓｂについてバウンディングボックス（Bounding Box）
ｂａ及びｂｂを生成する。ここで、バウンディングボッ
クスとは、図２２に示すように各セグメントｓの端点又
は制御点を結ぶことにより形成されたセグメントを囲む
矩形領域を指す。

【００６６】次のステップＳＴ５０２において、セグメ
ント単位ループ除去部３２は、セグメントｓａについて
のバウンディングボックスと、セグメントｓｂについて
のバウンディングボックスとが重なっているかを判定す
る。そして、セグメント単位ループ除去部３２は、重な
っていると判定したときには、ステップＳＴ５０３に進
み、重なっていないと判定したときには座標ｔ＝０以外
に交点はないと判断して処理を終了する。

【００６７】ステップＳＴ５０３において、セグメント
単位ループ除去部３２は、セグメントｓａの曲率ｅａ及
びセグメントｓｂの曲率ｅｂを求める。ここで、セグメ
ント単位ループ除去部３２は、曲率ｅａ、ｅｂを求める
ときには、図２３に示すように、端点ｐ０，ｐ３、制御
点ｐ１，ｐ２及び線分からなるセグメントにおいて、制
御点ｐ１と直線ｐ０ｐ３とを結ぶ垂線の長さＬ１と、制
御点ｐ２と直線ｐ０ｐ３とを結ぶ垂線の長さＬ２の２乗
総和を近似量として用いる。このように求めた近似値
は、「０」に近いほど、セグメントが直線に近いことを
示している。

【００６８】次のステップＳＴ５０４において、セグメ
ント単位ループ除去部３２は、上述のステップＳＴ５０
３で求めた曲率ｅａ、ｅｂと所定の閾値とを比較する。
ここで閾値は、セグメントｓａ及びセグメントｓｂが直
線の線分として近似できるか否かにより決定された値で
ある。すなわち、セグメント単位ループ除去部３２は、
曲率ｅａ、ｅｂが閾値以下であって直線の線分として近
似できると判定したときにはステップＳＴ５０５に進
み、曲率ｅａ、ｅｂが閾値以下でなく直線の線分として
近似できないと判定したときにはステップＳＴ５０７に
進む。

【００６９】ステップＳＴ５０５において、セグメント
単位ループ除去部３２は、図２４に示すように、セグメ
ントｓａを直線ｐ０ｐ１に近似するとともにセグメント
ｓｂを直線ｑ０ｑ１で近似して交点ｃを求め、ステップ
ＳＴ５０６において、セグメント単位ループ除去部３２
は、求めた交点ｃを交点リストに加える。

【００７０】一方、ステップＳＴ５０７において、セグ
メント単位ループ除去部３２は、セグメントｓａを更に
分割することによりセグメントｓａ０、ｓａ１を生成す
るとともに、セグメントｓｂを更に分割することにより
セグメントｓｂ０、ｓｂ１を生成する。

【００７１】次のステップＳＴ５０８、ステップＳＴ５
０９、ステップＳＴ５１０及びステップＳＴ５１１にお
いて、セグメント単位ループ除去部３２は、ステップＳ
Ｔ５０７で生成したセグメントを用いてステップＳＴ５
０１〜ステップＳＴ５０６までの処理を行うことにより
交点を求めて交点リストを生成する。

【００７２】すなわち、セグメント単位ループ除去部３
２は、例えば図２５（ａ）に示すような分割してなる２
つのセグメントｓ０、ｓ１をステップＳＴ５０７におい
て更に分割することにより図２５（ｂ）に示すセグメン
トｓ０１、ｓ００とセグメントｓ１０、ｓ１１とし、再
びステップＳＴ５０１〜ステップＳＴ５０４までの処理
を行うことでセグメントｓ０１及びセグメントｓ１０が
直線で近似できるか否かを判定する。そしてセグメント
単位ループ除去部３２は、セグメントｓ０１及びセグメ
ントｓ１０が直線で近似できないと判定したときには、
更にセグメントを分割することで図２５（ｃ）に示すよ
うにセグメントｓ０１１，ｓ０１０とセグメントｓ１０
０，ｓ１０１としてバウンディングボックスで囲む矩形
領域を縮小していく。そして、セグメント単位ループ除
去部３２は、分割したセグメントが直線で近似できるま
で上述のステップＳＴ５０１〜ステップＳＴ５０４まで
の処理を行い、分割したセグメントが交差する交点を求
める。

【００７３】このようにセグメント単位ループ除去部３
２は、セグメントｓａ０とセグメントｓｂ０について、
上述のステップＳＴ５０１〜ステップＳＴ５０４の処理
を行うことによりセグメントｓａ０とセグメントｓｂ０
との交点を求める。

【００７４】つぎに、ループ除去部１３Ａ，１３Ｂによ
り複数のセグメントで形成されるループを除去するとき
には、図２６のフローチャートに示すように、先ずステ
ップＳＴ６０１において複数のセグメントで形成される
ループの交点を交点算出部３４で計算することにより求
める。次のステップＳＴ６０２において、ステップＳＴ
６０１で求めた交点を用いて、複数のセグメントで形成
されるループを除去する処理を複数セグメントループ除
去部３５で行う。

【００７５】上記ステップＳＴ６０１において、交点算
出部３４は、図２７のフローチャートに示す処理を行
う。すなわち、交点算出部３４は、ステップＳＴ７０１
において、曲線合成部３３で各セグメントを合成するこ
とにより生成された境界曲線Ａ０，Ａ１から交点の計算
を行うセグメントを指定する。ここで、交点算出部３４
は、先ずｉ＝１のセグメントを抽出するように指定す
る。

【００７６】ステップＳＴ７０２において、交点算出部
３４は、上述のステップＳＴ７０１又はステップＳＴ７
０９で指定されたセグメントS(i)を抽出する。

【００７７】次のステップＳＴ７０３において、交点算
出部３４は、上述のステップＳＴ７０２で指定したｉ番
目のセグメントS(i)と隣接するｊ番目のセグメントS(j)
を指定する。

【００７８】次のステップＳＴ７０４において、交点算
出部３４は、上述のステップＳＴ７０３で指定したｊ番
目のセグメントS(j)を境界曲線Ａ０，Ａ１から抽出す
る。

【００７９】次のステップＳＴ７０５において、交点算
出部３４は、セグメントS(i)とセグメントS(j)について
上述した図２１を用いて説明した処理を行うことによ
り、セグメントS(i)とセグメントS(j)とが交差している
かを判定する。そして、交点算出部３４は、セグメント
S(i)とセグメントS(j)とが交差していると判定したとき
にはステップＳＴ７０６に進み、S(i)とセグメントS(j)
とが交差していないと判定したときにはステップＳＴ７
０７に進む。

【００８０】ステップＳＴ７０６において、交点算出部
３４は、ステップＳＴ７０５で求めた交点を交点リスト
に追加する処理を行う。

【００８１】ステップＳＴ７０７において、交点算出部
３４は、ｊについてインクリメントを行うことにより、
セグメントS(i)と交差しているか否かを求めるセグメン
トS(j)の次のセグメントS(j+1)を指定する。

【００８２】次のステップＳＴ７０８において、交点算
出部３４は、上述のステップＳＴ７０７で指定したセグ
メントS(j+1)が境界曲線Ａ０，Ａ１を構成するセグメン
トの数を超えたか否かを判断し、越えたと判断したとき
にはステップＳＴ７０９に進み、越えていないと判断し
たときにはステップＳＴ７０４に戻る。すなわち、交点
算出部３４は、ｉ番目のセグメントS(i)と、当該ｉ番目
のセグメントS(i)とは他のセグメントとについて、ステ
ップＳＴ７０４〜ステップＳＴ７０８に示した処理を行
うことにより、セグメントS(i)と他のセグメントとが交
差する交点を求めて交点リストに追加する処理を行う。

【００８３】ステップＳＴ７０９において、交点算出部
３４は、ｉについてインクリメントを行うことにより、
セグメントS(i+1)を指定する。

【００８４】次のステップＳＴ７１０において、交点算
出部３４は、上述のステップＳＴ７０９で指定したセグ
メントS(i+1)が境界曲線Ａ０，Ａ１を構成するセグメン
トの数を超えたか否かを判断し、越えたと判断したとき
には交点を計算して求める処理を終了し、越えていない
と判断したときにはステップＳＴ７０２に戻る。すなわ
ち、交点算出部３４は、境界曲線Ａ０，Ａ１を構成する
全てのセグメントについてステップＳＴ７０２〜ステッ
プＳＴ７１０に示す処理を行うことにより、ステップＳ
Ｔ７０９で指定した全てのセグメントが、ステップＳＴ
７０９で指定されていない他のセグメントと交差する交
点を算出して交点リストに追加する処理を行うことにな
る。

【００８５】つぎに、上述のステップＳＴ６０１で求め
た交点リストを用いて、複数のセグメントで形成される
ループを除去する処理について図２８のフローチャート
を用いて説明する。先ずステップＳＴ８０１において、
複数セグメントループ除去部３５は、交点算出部３４で
生成した交点リストをソートする処理を行う。すなわ
ち、複数セグメントループ除去部３５は、交点リストを
ソートすることにより、ループを除去するときの優先順
位を決定する。すなわち、このステップＳＴ８０１にお
いて、複数セグメントループ除去部３５は、交点リスト
に記述された交点を用いてループを検出し、ループ長が
最も小さいループを除去するように交点を指定する処理
を行う。なお、複数セグメントループ除去部３５で行う
交点リストのソートは、後述する。

【００８６】次のステップＳＴ８０２において、複数セ
グメントループ除去部３５は、交点リストから、上述の
ステップＳＴ８０１で指定された交点を取り出す。

【００８７】次のステップＳＴ８０３において、複数セ
グメントループ除去部３５は、上述のステップＳＴ８０
２で指定された交点のうち、ループ長の小さい方のルー
プを除去する処理を行う。複数セグメントループ除去部
３５は、例えば図２９（ａ）に示すような境界曲線Ａ
０，Ａ１の交点ｐが指定されたときには、図２９（ｂ）
に示すループＲ１と、図２９（ｃ）に示すループＲ２の
うちループＲ１を除去する処理を行う。このとき、複数
セグメントループ除去部３５は、図３０に示すように、
ループＲ１の各セグメントを構成する端点及び制御点を
交点ｐに集約することで、図３０（ａ）に示す境界曲線
Ａ０，Ａ１を図３０（ｂ）に示す境界曲線Ａ０，Ａ１と
し、ループＲ１を除去する。このとき、複数セグメント
ループ除去部３５は、ループＲ１を除去するとともに、
交点ｐを交点リストから削除する処理を行う。

【００８８】次のステップＳＴ８０４において、複数セ
グメントループ除去部３５は、交点リストを検索して、
境界曲線Ａ０，Ａ１に他の交点が存在するか否かを判定
する。そして、複数セグメントループ除去部３５は、境
界曲線Ａ０，Ａ１に交点が存在すると判定したときには
ステップＳＴ８０１〜ステップＳＴ８０４までの処理を
行うことでループを除去する処理を行い、境界曲線Ａ
０，Ａ１に交点が存在しないと判定したときにはループ
を除去する処理を終了する。

【００８９】つぎに、上述のステップＳＴ８０１で交点
リストをソートする処理について図３１に示すフローチ
ャートを用いて説明する。

【００９０】先ず、ステップＳＴ９０１において、複数
セグメントループ除去部３５は、交点リストの最初に記
述された交点ｉ＝１を指定する処理を行い、ステップＳ
Ｔ９０２において、交点ｊ＝ｉ＋１を指定する。

【００９１】次のステップＳＴ９０３において、複数セ
グメントループ除去部３５は、上述のステップＳＴ９０
１で指定したｉ番目の交点における２つのループのう
ち、ループ長の短いループを抽出し、ループＲｉとす
る。

【００９２】また、ステップＳＴ９０４において、複数
セグメントループ除去部３５は、上述のステップＳＴ９
０２で指定したｊ番目の交点における２つのループのう
ち、ループ長の短いループを抽出し、ループＲｊとす
る。

【００９３】次のステップＳＴ９０５において、複数セ
グメントループ除去部３５は、ループＲｉのループ長
と、ループＲｊのループ長とを比較し、ループＲｉのル
ープ長がループＲｊのループ長よりも長いときにはステ
ップＳＴ９０６に進み、ループＲｉのループ長がループ
Ｒｊのループ長よりも長くないときにはステップＳＴ９
１２に進む。

【００９４】ステップＳＴ９０６において、複数セグメ
ントループ除去部３５は、交点リストのうち、ｋ番目の
交点を指定する。ここで、ステップＳＴ９０６におい
て、複数セグメントループ除去部３５は、ｋ＝１として
指定する処理をする。

【００９５】次のステップＳＴ９０７において、上述の
ステップＳＴ９０６で指定したｋ番目の交点における２
つのループのうち、ループ長の短いループを抽出し、ル
ープＲｋとする。

【００９６】次のステップＳＴ９０８において、複数セ
グメントループ除去部３５は、ループＲｋのループ長
と、ループＲｊのループ長とを比較し、ループＲｋのル
ープ長の方がループＲｊのループ長よりも長いときには
ステップＳＴ９０９に進み、ループＲｋのループ長の方
がループＲｊのループ長よりも長くないときにはステッ
プＳＴ９１１に進む。

【００９７】ステップＳＴ９０９において、複数セグメ
ントループ除去部３５は、ｋ番目の交点とｊ番目の交点
を交換する。すなわち、複数セグメントループ除去部３
５は、ｋ番目の交点におけるループＲｋを最もループ長
の短いループとする。

【００９８】次のステップＳＴ９１０において、複数セ
グメントループ除去部３５は、ｋ＋１番目の交点を指定
する処理をする。

【００９９】次のステップＳＴ９１１において、複数セ
グメントループ除去部３５は、上述のステップＳＴ９１
０において指定した交点ｋが交点ｉよりも大きいか否か
を判断する。そして、複数セグメントループ除去部３５
は、交点ｋが交点ｉよりも小さいと判断したときにはス
テップＳＴ９１２に進み、交点ｋが交点ｉと等しい又は
大きいと判断したときにはステップＳＴ９０７に戻る。
すなわち、複数セグメントループ除去部３５は、交点リ
ストのうち、交点ｉより後に記述されている交点ｋにお
けるループＲｋのループ長と、ループＲｉのループ長よ
りも短いループ長を有するループｊのループ長とを比較
して、最も短いループ長のループＲｊを特定する。

【０１００】ステップＳＴ９１２において、複数セグメ
ントループ除去部３５は、交点ｉの次の交点ｉ＋１を指
定し、ステップＳＴ９１３において、ステップＳＴ９１
２で指定した交点が交点リストに記述されている交点の
数を超えているか否かを判断し、越えていると判断した
ときには処理を終了し、越えていないと判断したときに
はステップＳＴ９０２に戻る。すなわち、複数セグメン
トループ除去部３５は、交点リストに記述されている全
ての交点について上述のステップＳＴ９０２〜ステップ
ＳＴ９１３の処理を行うことにより、境界曲線Ａ０，Ａ
１に発生したループのうち、最もループ長の小さいルー
プを検出するとともに、ループ除去を行うときの優先順
位を決定する。

【０１０１】このような複数セグメントループ除去部３
５は、例えば図３２（ａ）に示すようなループＲ１〜Ｒ
４が発生された境界曲線Ａ０，Ａ１についてループ除去
処理を行うときには、上述の図３１を用いて説明した処
理を行うことで、ループを除去するときの優先順位を決
定し、図２８を用いて説明した処理を行うことで、図３
２（ｂ）に示すように先ずループＲ１を除去し、次に図
３２（ｃ）に示すようにループＲ４を除去し、次に図３
２（ｄ）に示すようにループＲ２を除去することによ
り、境界曲線Ａ０，Ａ１に発生されたループを除去する
ことができる。

【０１０２】以上説明したように、曲線編集装置１は、
セグメント単位ループ除去部３２で単一のセグメントで
発生したループを除去するとともに、複数セグメントル
ープ除去部３５で複数のセグメントで形成されたループ
を除去するので、境界曲線Ａ０，Ａ１の編集を行うこと
で境界曲線Ａ０，Ａ１の形状を変形したことにより生じ
たループを曲線変形部１２により除去することができ
る。

【０１０３】更に、この曲線編集装置１は、単一のセグ
メントで形成されたループを除去するとき、上述の図１
５で示すように粗判定を行うことによりループ発生の有
無の可能性を判定し、粗判定の後に精密な精判定を行う
ので、ループが明らかに発生していないセグメントにつ
いてはループを除去するための処理量を低減させること
ができる。

【０１０４】なお、上述した曲線編集装置１の説明にお
いては、ユーザが操作入力部６を操作することにより幅
値及びオフセット値を生成して境界曲線Ａ０，Ａ１の形
状を変化させることを説明したが、変形前における境界
曲線Ａ０，Ａ１に対応する点列の座標情報をリファレン
スデータとして保持し、境界曲線Ａ０，Ａ１の全周に亘
って当該リファレンスデータに対する相対値として幅値
及びオフセット値を生成しても良い。これにより、曲線
編集装置１は、境界曲線Ａ０，Ａ１を変形させるときに
おける操作入力部６を操作するユーザの処理量を低減さ
せることができる。

【０１０５】また、上述した曲線編集装置１は、境界曲
線Ａ０，Ａ１上にいくつかの特徴点を設定し、当該特徴
点における幅値及びオフセット値を設定することで、境
界曲線Ａ０，Ａ１の形状を変化させても良い。このと
き、曲線編集装置１は、各特徴点間に設定された幅値及
びオフセット値を補間することにより全周に亘って境界
曲線Ａ０，Ａ１の形状を変形させることができるととも
に、一部の特徴点に幅値及びオフセット値を与えること
で、境界曲線Ａ０，Ａ１の一部についてのみ形状を変化
させることができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る曲線編集装置及び方法は、編集処理がなされることで
形成されたループを各セグメントごとに検出し、複数の
セグメントで形成されたループを検出し、検出されたル
ープを除去するので、境界曲線を編集した結果発生した
ループをセグメント単位又は相互のセグメントで形成さ
れていることを検出してループを除去することができ
る。

【０１０７】また、本発明に係る曲線ループ検出方法及
び装置は、画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示す境
界曲線を構成し、端点及び制御点で定義されるベジェ曲
線からなる各セグメントの端点と制御点とを結ぶベクト
ルを各セグメントの端点を結ぶ直線上に投影して上記ベ
クトルの方向を検出することで単一のセグメントでルー
プが形成されているか否かを判定し、単一のセグメント
でループが形成されていると判定されたセグメントを分
割し、分割することで生成した各セグメントについての
端点及び制御点を結んで各セグメントを囲む矩形領域を
設定し、各矩形領域が重複しているか否かを判定して単
一のセグメントでループが形成されているか否かを判定
するので、ループが明らかに発生していないセグメント
についてはループを除去するための処理量を低減させる
ことができる。

【０１０８】更に、本発明に係る曲線ループ除去方法及
び装置は、画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示す境
界曲線を分割してなる各セグメントが交差してループが
形成されていることを示す交点情報を用いて各交点にお
いて接する複数のループをループ長に応じて抽出し、ル
ープ長に応じて各交点において接する複数のループを除
去するので、交点情報を用いて各交点において接する複
数のループをループ長の大きさに応じて、ループ長の大
きい順又は小さい順に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した曲線編集装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】境界曲線Ａ０及び境界曲線Ａ１とを説明するた
めの図である。

【図３】演算処理部により編集処理がなされる境界曲線
を説明するための図である。

【図４】本発明を適用した曲線編集装置に備えられる演
算処理部の構成を示すブロック図である。

【図５】演算処理部に備えられる曲線変形部の構成を示
すブロック図である。

【図６】図２に示した境界曲線Ａ０，Ａ１の幅をｋ倍す
るとともに内側にＬだけ移動させる処理を説明するため
の図である。

【図７】図２に示した境界曲線Ａ０，Ａ１上の点ｐｃ近
傍を外側に移動させるとともに、点ｐａ近傍の幅を大き
くする処理を説明するための図である。

【図８】ループ除去部の構成を示すブロック図である。

【図９】曲線変形部により変形された結果、境界曲線に
発生するループについて説明するための図である。

【図１０】複数セグメントで構成されたループについて
説明するための図である。

【図１１】演算処理部により２本の境界曲線を変形する
ときの処理を示すフローチャートである。

【図１２】曲線変形部により境界曲線を変形するときの
処理を示すフローチャートである。

【図１３】（ａ）に示す境界曲線上の点ｐ０，ｐ１を
（ｂ）に示す境界曲線上の点ｐ０’，ｐ１’の位置に移
動させるときの座標情報の計算方法を説明するための図
である。

【図１４】曲線変形部により各境界曲線について変形処
理が施されたことにより発生するループを、ループ除去
部により除去する処理を示すフローチャートである。

【図１５】ループ除去部により単一のセグメントで構成
されたループを除去する処理を示すフローチャートであ
る。

【図１６】セグメントについてループが存在しているか
否かの可能性を検出する粗判定を行うときの一例につい
て説明するための図である。

【図１７】セグメントについてループが存在しているか
否かの可能性を検出する粗判定を行うときの他の一例に
ついて説明するための図である。

【図１８】セグメントについてループが存在しているか
否かの可能性を検出する粗判定を行うときの他の一例に
ついて説明するための図である。

【図１９】（ａ）は打ち出し速度について説明するため
の図であり、（ｂ）はセグメント単位ループ除去部によ
り打ち出し速度を下げる処理を行うことによりｐ０ｐ１
及びｐ３ｐ２を短縮してループを除去することを説明す
るための図である。

【図２０】座標ｔ＝０〜ｔ＝１で表現されたセグメント
上の座標ｔ＝０．５の位置で分離して２つのセグメント
とすることを説明するための図である。

【図２１】単一のセグメントを分割して生成された２つ
のセグメントが交差しているか否かの判定を行うときの
処理を示すフローチャートである。

【図２２】分割して得た各セグメントを囲むように形成
されるバウンディングボックスを説明するための図であ
る。

【図２３】セグメント単位ループ除去部により分割して
得た各セグメントについての曲率を求める処理を説明す
るための図である。

【図２４】セグメントｓａを直線ｐ０ｐ１に近似すると
ともにセグメントｓｂを直線ｑ０ｑ１０で近似し交点ｃ
を求めることを説明するための図である。

【図２５】（ａ）は、分割して得た２つのセグメント及
びバウンディングボックスを示す図であり、（ｂ）は
（ａ）に示した各セグメントを更に分割することを説明
するための図であり、（ｃ）は（ｂ）に示した各セグメ
ントを更に分割することを説明するための図であり、バ
ウンディングボックスで囲む矩形領域を縮小していくこ
とを説明するための図である。

【図２６】ループ除去部により複数のセグメントで形成
されるループを除去する処理を示すフローチャートであ
る。

【図２７】交点算出部により複数のセグメントで形成さ
れた交点を計算することにより求める処理を示すフロー
チャートである。

【図２８】交点リストを用いて複数のセグメントで形成
されるループを除去する処理を示すフローチャートであ
る。

【図２９】（ａ）は境界曲線の一例を示す図であり、
（ｂ）及び（ｃ）は交点ｐにより定義されるループＲ１
及びループＲ２を説明するための図である。

【図３０】、複数セグメントループ除去部によりループ
Ｒ１の各セグメントを構成する端点及び制御点を交点ｐ
に集約してループを除去することを説明するための図で
ある。

【図３１】交点リストをソートする処理について説明す
るための図である。

【図３２】（ａ）はループＲ１〜Ｒ４が発生された境界
曲線の一例を示す図であり、（ｂ）は最初にループＲ１
を除去することを説明するための図であり、（ｃ）は次
にループＲ４を除去することを説明するための図であ
り、（ｄ）は次にループＲ２を除去することを説明する
ための図である。

【図３３】境界曲線Ａ０，Ａ１を変形することでループ
が生ずることを説明するための図である。

【図３４】境界曲線Ａ０，Ａ１を変形することでループ
が生ずることを説明するための図である。

【符号の説明】

１曲線編集装置、２演算処理部、１２曲線変形
部、２２Ａ，２２Ｂ点列生成部、２３点列移動部、
２４Ａ，２４Ｂ曲線合成部、１３Ａ，１３Ｂループ
除去部、３２セグメント単位ループ除去部、３４交
点算出部、３５複数セグメントループ除去部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戸塚卓志東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5B050 AA08 AA09 BA07 EA06 EA21 5B057 CA12 CA17 CB12 CB17 CF10 DC05 DC08 DC16 DC30 5B080 AA06 BA07 5C023 AA01 AA07 AA34 AA38 AA40 BA01 BA02 CA01 DA04 DA08 5L096 FA06 FA07 FA67 FA68

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示
し複数のセグメントからなる境界曲線の形状を編集する
編集手段と、上記編集手段で編集処理がなされることで形成されたル
ープを各セグメントごとに検出する第１の検出手段と、複数のセグメントで形成されたループを検出する第２の
検出手段と、上記第１の検出手段及び第２の検出手段で検出されたル
ープを除去するループ除去手段とを備えることを特徴と
する曲線編集装置。
【請求項２】上記第１の検出手段は、画像内に含まれ
る対象物の輪郭形状を示す境界曲線を構成し、端点及び
制御点で定義されるベジェ曲線からなる各セグメントの
端点と制御点とを結ぶベクトルを各セグメントの端点を
結ぶ直線上に投影して上記ベクトルの方向を検出するこ
とで単一のセグメントでループが形成されているか否か
を判定する粗判定手段と、上記粗判定手段で単一のセグ
メントでループが形成されていると判定されたセグメン
トを分割し、分割することで生成した各セグメントにつ
いての端点及び制御点を結んで各セグメントを囲む矩形
領域を設定し、各矩形領域が重複しているか否かを判定
して単一のセグメントでループが形成されているか否か
を判定する精判定手段とを備えることを特徴とする請求
項１記載の曲線編集装置。
【請求項３】上記精判定手段は、分割することで生成
した各セグメントの曲率を算出して直線近似できるか否
かを判定し、直線近似できると判断したら分割すること
で生成した各セグメントを直線近似して交点を算出する
ことを特徴とする請求項２記載の曲線編集装置。
【請求項４】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示
す境界曲線を分割してなる各セグメントが交差してルー
プが形成されていることを示す交点情報を用いて各交点
において接する複数のループをループ長に応じて抽出す
るループ抽出手段を備え、上記ループ除去手段は、上記ループ抽出手段で抽出され
たループを除去することを特徴とする請求項１記載の曲
線編集装置。
【請求項５】上記ループ抽出手段は、上記交点情報が
示す各交点において接する複数のループのうち、最もル
ープ長の小さいループを抽出し、上記ループ除去手段は、上記ループ抽出手段で抽出され
たループを除去することで境界曲線に形成されたループ
のうち、ループ長の小さい順にループを除去することを
特徴とする請求項４記載の曲線編集装置。
【請求項６】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を示
し複数のセグメントからなる境界曲線の形状を編集する
編集処理と、上記編集処理がなされることで形成されたループを各セ
グメントごとに検出する第１の検出処理と、複数のセグメントで形成されたループを検出する第２の
検出処理と、上記第１の検出処理及び第２の検出処理で検出されたル
ープを除去するループ除去処理とを有することを特徴と
する曲線編集方法。
【請求項７】上記第１の検出処理は、画像内に含まれ
る対象物の輪郭形状を示す境界曲線を構成し、端点及び
制御点で定義されるベジェ曲線からなる各セグメントの
端点と制御点とを結ぶベクトルを各セグメントの端点を
結ぶ直線上に投影して上記ベクトルの方向を検出するこ
とで単一のセグメントでループが形成されているか否か
を判定する粗判定処理と、上記粗判定処理で単一のセグ
メントでループが形成されていると判定されたセグメン
トを分割し、分割することで生成した各セグメントにつ
いての端点及び制御点を結んで各セグメントを囲む矩形
領域を設定し、各矩形領域が重複しているか否かを判定
して単一のセグメントでループが形成されているか否か
を判定する精判定処理とを有することを特徴とする請求
項６記載の曲線編集方法。
【請求項８】上記精判定処理は、分割することで生成
した各セグメントの曲率を算出して直線近似できるか否
かを判定し、直線近似できると判断したら分割すること
で生成した各セグメントを直線近似して交点を算出する
ことを特徴とする請求項６記載の曲線編集方法。
【請求項９】上記ループ除去処理は、画像内に含まれ
る対象物の輪郭形状を示す境界曲線を分割してなる各セ
グメントが交差してループが形成されていることを示す
交点情報を用いて各交点において接する複数のループを
ループ長に応じて抽出し、ループ長に応じて各交点にお
いて接する複数のループを除去することを特徴とする請
求項６記載の曲線編集方法。
【請求項１０】上記ループ除去処理は、上記交点情報
が示す各交点において接する複数のループのうち、最も
ループ長の小さいループを抽出し、境界曲線に形成され
たループのうち、ループ長の小さい順にループを除去す
ることを特徴とする請求項９記載の曲線編集方法。
【請求項１１】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を
示す境界曲線を構成し、端点及び制御点で定義されるベ
ジェ曲線からなる各セグメントの端点と制御点とを結ぶ
ベクトルを各セグメントの端点を結ぶ直線上に投影して
上記ベクトルの方向を検出することで単一のセグメント
でループが形成されているか否かを判定する粗判定処理
と、上記粗判定処理で単一のセグメントでループが形成され
ていると判定されたセグメントを分割し、分割すること
で生成した各セグメントについての端点及び制御点を結
んで各セグメントを囲む矩形領域を設定し、各矩形領域
が重複しているか否かを判定して単一のセグメントでル
ープが形成されているか否かを判定する精判定処理とを
有することを特徴とする曲線ループ検出方法。
【請求項１２】上記精判定処理は、分割することで生
成した各セグメントの曲率を算出して直線近似できるか
否かを判定し、直線近似できると判断したら分割するこ
とで生成した各セグメントを直線近似して交点を算出す
ることを特徴とする請求項１１記載の曲線ループ検出方
法。
【請求項１３】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を
示す境界曲線を構成し、端点及び制御点で定義されるベ
ジェ曲線からなる各セグメントの端点と制御点とを結ぶ
ベクトルを各セグメントの端点を結ぶ直線上に投影して
上記ベクトルの方向を検出することで単一のセグメント
でループが形成されているか否かを判定する粗判定手段
と、上記粗判定手段で単一のセグメントでループが形成され
ていると判定されたセグメントを分割し、分割すること
で生成した各セグメントについての端点及び制御点を結
んで各セグメントを囲む矩形領域を設定し、各矩形領域
が重複しているか否かを判定して単一のセグメントでル
ープが形成されているか否かを判定する精判定手段とを
備えることを特徴とする曲線ループ検出装置。
【請求項１４】上記精判定手段は、分割することで生
成した各セグメントの曲率を算出して直線近似できるか
否かを判定し、直線近似できると判断したら分割するこ
とで生成した各セグメントを直線近似して交点を算出す
ることを特徴とする請求項１３記載の曲線ループ検出装
置。
【請求項１５】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を
示す境界曲線を分割してなる各セグメントが交差してル
ープが形成されていることを示す交点情報を用いて各交
点において接する複数のループをループ長に応じて抽出
し、ループ長に応じて各交点において接する複数のループを
除去することを特徴とする曲線ループ除去方法。
【請求項１６】上記交点情報が示す各交点において接
する複数のループのうち、最もループ長の小さいループ
を抽出し、境界曲線に形成されたループのうち、ループ長の小さい
順にループを除去することを特徴とする請求項１５記載
の曲線ループ除去方法。
【請求項１７】画像内に含まれる対象物の輪郭形状を
示す境界曲線を分割してなる各セグメントが交差してル
ープが形成されていることを示す交点情報を用いて各交
点において接する複数のループをループ長に応じて抽出
するループ抽出手段と、上記ループ抽出手段で抽出されたループを除去するルー
プ除去手段とを備えることを特徴とする曲線ループ除去
装置。
【請求項１８】上記ループ抽出手段は、上記交点情報
が示す各交点において接する複数のループのうち、最も
ループ長の小さいループを抽出し、上記ループ除去手段は、上記ループ抽出手段で抽出され
たループを除去することで境界曲線に形成されたループ
のうち、ループ長の小さい順にループを除去することを
特徴とする請求項１７記載の曲線ループ除去装置。