JP2001297329A

JP2001297329A - 領域分割方法及び装置並びに記憶媒体

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Publication number: JP2001297329A
Application number: JP2000110746A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kotani; 拓矢小谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-12
Also published as: JP4553332B2

Abstract

(57)【要約】【課題】領域分割を高速に収束する。【解決手段】似た色を持つ隣接する画素をまとめてセ
ルを構成し（Ｓ１）、セルの状態値を決定する（Ｓ
２）。確率計算を行うべきセルと領域ラベルの組み合わ
せを選択し（Ｓ３）、選択されたセルと領域ラベルの組
み合わせについて確率を計算し（Ｓ４）、セルと領域ラ
ベルの組み合わせを選択するための計算実行状態を設定
する（Ｓ５）。Ｓ４による確率計算の結果からセルの領
域ラベルを決定し、確率計算に必要なパラメータ値を更
新する（Ｓ６）。セルの状態が収束したかどうかを判定
し（Ｓ７）、収束していない場合にはＳ３に戻り、収束
した場合には、領域分割結果を出力し、処理を終了する
（Ｓ８）。計算実行判定ステップＳ３では、領域ラベル
計算フラグを参照して、確率を計算すべきセルと状態値
の組み合わせを選択する。但し、Ｓ４では、領域ラベル
設定フラグがオフに設定されているセルと状態値の組み
合わせに対して、確率計算を行わずに、確率値を０とす
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、マルコフ確率場モ
デルを利用した領域分割方法及び装置並びに記憶媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】領域分割は、ある一定の法則に従ってタ
ーゲットを複数の領域に切り分ける処理であり、静止画
像の領域分割は様々な画像処理の前処理として有用であ
る。例えば、オブジェクト抽出及び画像圧縮の前処理と
して用いることができる。動画像の領域分割には、動画
フレームの領域分割、及び動画フレームのストリームを
シーンに分割する処理が考えられる。

【０００３】領域分割法は２つに大別できる。１つは、
領域の不連続性に注目する方法であり、もう１つは、領
域の連続性に注目する方法である。前者の例として、エ
ッジ検出法が知られている。エッジ検出法には、検出さ
れたエッジが閉領域を構成する保証が無いという欠点が
ある。後者の例として、リージョン・グローイング法が
知られている。

【０００４】領域分割で問題となるのは、データに乗っ
ているノイズの影響である。例えば、エッジ検出法の場
合、ノイズにより正常にエッジを検出できないことがあ
る。リージョン・グローインク法では、ノイズの影響に
よって、成長すべき領域が極値にトラップされてしま
う。

【０００５】領域分割の前処理としてディジタル・フィ
ルタ処理を行なうことにより、ノイズの影響を低減でき
る。しかし、単純な平滑化フィルタを適用すると、ノイ
ズでない重要な情報をも無くしてしまう可能性がある。

【０００６】入力データに影響を及ぼさずにノイズを処
理する方法としては、マルコフ確率場ＭＲＦ（Ｍａｒｋ
ｏｖＲａｎｄｏｍＦｉｅｌｄ）を用いる方法があ
る。ＭＲＦを用いた領域分割法として、ベイズ決定則を
利用した手法などが知られている。ベイズ決定則を利用
した手法による領域分割は、例えば、次のような手段に
より実現出来る。確率計算の処理単位をセルと呼ぶ。画
素単位で確率を計算する場合、１画素を１つのセルとし
て扱う。第１ステップとして、セルｉが各領域ラベルに
なる確率を計算し、求めた確率からセルｉの領域ラベル
を決定する。第２ステップとして、領域ラベルが変化し
たセル数を調べ、収束率を計算する。第３ステップとし
て、収束率の値からセルの状態が収束していないと判定
された場合、第１ステップに戻り、収束した場合には、
処理を終了する。同じ領域を構成するセルは、同じ領域
ラベルを持つ。このような収束演算を用いた処理を行う
ことで、各セルに対して最も確からしい領域ラベルを決
定できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＭＲＦを用いた領域分
割処理は、計算コストが非常に高いという問題点があ
る。ＭＲＦを用いた領域分割法は、領域分割における処
理単位であるセルの領域ラベルを確率的に決定し、セル
の領域ラベルが安定するまで、状態を繰り返し更新する
方法であるので、処理に膨大な時間がかかる。従って、
１回の更新処理を高速化し、セルの領域ラベルの収束を
早めることが重要である。

【０００８】本発明は、より高速に領域分割結果を得ら
れる領域分割方法及び装置並びに記憶媒体を提示するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る領域分割方
法は、確率関数を用いた収束演算により領域を分割する
方法であって、入力情報から領域分割における処理単位
となるセルを生成するセル生成ステップと、各セルを初
期設定する初期分割ステップと、セルと領域ラベルの組
み合わせに対して確率計算が必要かどうかを判定する計
算実行判定ステップと、当該計算実行判定ステップによ
って確率計算が必要と判定されたセルと領域ラベルの組
み合わせについて、セルがその領域ラベルに属する確率
を算出する確率計算ステップと、当該計算実行判定ステ
ップが参照する計算実行状態を更新する計算状態更新ス
テップと、当該確率計算ステップの計算結果からセルの
領域ラベルを決定する状態値決定ステップと、セルと領
域ラベルから分割結果を出力する分割結果出力ステップ
とを具備することを特徴とする。

【００１０】本発明に係る領域分割装置は、確率関数を
用いた収束演算により領域を分割する装置であって、入
力情報から領域分割における処理単位となるセルを生成
するセル生成手段と、各セルを初期設定する初期分割手
段と、セルと領域ラベルの組み合わせに対して確率計算
が必要かどうかを判定する計算実行判定手段と、当該計
算実行判定手段によって確率計算が必要と判定されたセ
ルと領域ラベルの組み合わせについて、セルがその領域
ラベルに属する確率を算出する確率計算手段と、当該計
算実行判定手段が参照する計算実行状態を更新する計算
状態更新手段と、当該確率計算手段の計算結果からセル
の領域ラベルを決定する状態値決定手段と、セルと領域
ラベルから分割結果を出力する分割結果出力手段とを具
備することを特徴とする。

【００１１】本発明に係る記憶媒体には、上述の領域分
割方法を実行するプログラム・ソフトウエアが格納され
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。１０は全体を制御し、領域分割の演算を
実行するＣＰＵ、１２はＣＰＵ１０の実行するプログラ
ム及び固定データを記憶するＲＯＭ、１４はＣＰＵ１０
の主記憶となり、演算途中のデータを記憶するＲＡＭ、
１６はイメージスキャナ、電子カメラの接続手段及びビ
デオキャプチャ装置等の画像入力装置、１８は、キーボ
ード及びマウスなどからなる操作装置、２０はバイナリ
データ及び領域情報等を記憶する記憶装置であり、ハー
ドディスク装置などからなる。２２はＣＲＴ又は液晶表
示パネルなどからなる画像表示装置である。

【００１４】本実施例では、予め設定した確率密度関数
が最大になるような画素の集合、即ち領域を構成するこ
とを目的とする。その処理を高速化するために、似た色
を持ち隣接する画素を予めまとめておく。このような画
素のまとまりを、確率計算の処理単位、即ちセルとす
る。これらの処理の詳細については後述する。

【００１５】図２は、本実施例の動作フローチャートを
示す。先ず、似た色を持つ隣接する画素をまとめてセル
を構成し（Ｓ１）、セルの状態値を決定する（Ｓ２）。
確率計算を行うべきセルと領域ラベルの組み合わせを選
択し（Ｓ３）、選択されたセルと領域ラベルの組み合わ
せについて確率計算を行い（Ｓ４）、セルと領域ラベル
の組み合わせを選択するための計算実行状態を設定する
（Ｓ５）。Ｓ４による確率計算の結果からセルの領域ラ
ベルを決定し、確率計算に必要なパラメータ値を更新す
る（Ｓ６）。セルの状態が収束したかどうかを判定し
（Ｓ７）、収束していない場合にはＳ３に戻り、収束し
た場合には、領域分割結果を出力し、処理を終了する
（Ｓ８）。

【００１６】図３は、セル生成ステップＳ１のフローチ
ャートを示す。本実施例では、図４に示すように、１回
の処理で４分割することとする。入力画像を４分割し
（Ｓ１１）、分割条件を満たす部分画像を更に４分割す
る（Ｓ１２）。分割条件は、例えば、本実施例では部分
画像内の色の輝度差がある閾値を超えた場合に真、そう
でない場合に偽とする。全ての部分画像が分割条件を満
たさなくなるまで（Ｓ１３）、部分画像の分割（Ｓ１
２）を繰り返す。このようにして得られた画素の集合を
セルと１対１に対応させる。セルは、確率計算を行う処
理単位である。図５は、セル生成ステップＳ１の処理結
果の一例を示す。

【００１７】図２の初期分割ステップＳ２では、セルの
状態値の初期値を設定する。セルの状態値とは、セルが
属する領域ラベルに対応する値である。初期値は、どの
ように設定しても良いが、例えば、本実施例では乱数で
状態値の初期値を設定する。全てのセルの状態値が設定
された後、同じ状態値を持つセルの特徴量の平均と分散
共分散行列を計算する。また、各セルについて、各状態
値をとる確率を計算する状態、すなわち、計算実行状態
にあるかどうかを示す領域ラベル計算フラグを設定す
る。領域ラベル計算フラグは、状態値の上限値とセル数
の積の長さを持つ配列であり、初期状態では、配列の各
要素は全てオンに設定されている。

【００１８】計算実行判定ステップＳ３では、領域ラベ
ル計算フラグを参照して、確率を計算すべきセルと状態
値の組み合わせを選択する。

【００１９】確率計算ステップＳ４では、ステップＳ３
で選択されたセルと状態値の組み合わせに関して、各セ
ルが各状態値をとる確率を計算する。色ベクトルｙ_ｉを
特徴量とするセルｉの集合の状態値ｘ_ｉがｍになる確率
密度関数Ｐ（ｘ_ｉ＝ｍ｜ｙ_ｉ）は、次式で表される。す
なわち、

【００２０】

【数１】ただし、ｃはクリーク、μ_ｍはクラスｍに属するセルの
平均特徴ベクトル、Ａはクラスｍに属するセルの特徴ベ
クトルの分散共分散行列である。ｘ_ｃは、ｃに含まれる
セルの集合を示す。クリークｃは、注目しているセルの
状態を決定するための領域を示す。例えば、本実施例で
は、クリークｃは、注目するセルに隣接するセルの集合
である。

【００２１】この確率計算は、必ずしも全てのセルに対
して行われる訳ではなく、ある条件に合致するセルにつ
いては、確率計算を行わずに確率値を決定する。例え
ば、本実施例では、領域ラベル設定フラグがオフに設定
されているセルと状態値の組み合わせに対して、確率計
算を行わない。確率計算を行わない場合、本実施例で
は、確率値を０とする。この処理は、実際に確率を計算
するよりも十分に速いので、全ての確率計算を行うより
高速に処理できる。

【００２２】計算状態更新ステップＳ５では、ステップ
Ｓ４で算出した確率値と計算実行状態を示す領域ラベル
設定フラグの状態に応じて、領域ラベル設定フラグを更
新する。条件により以下の２つの処理に分かれる。即
ち、ステップＳ４において確率計算を行うことなく確率
値を定めたセルと状態値の組み合わせに対しては、セル
と状態値の組み合わせごとに設けたスキップカウンタの
値を１増やす。スキップカウンタの値が予め定めた値ｎ
を越えた場合、スキップカウンタをリセットして領域ラ
ベル設定フラグを更新する。例えば本実施例では、ｎ＝
３であるとする。この場合、スキップカウンタが３を越
えると、スキップカウンタの値を０に戻し、そのセルと
状態値の組み合わせに対応する領域ラベル設定フラグを
オンに設定する。他方、ステップＳ４の時点で領域ラベ
ル設定フラグがオンに設定されており、且つ、ステップ
Ｓ４で算出された確率値が予め設定した閾値Ｔ_ｐに満た
ないセルと状態値の組み合わせに対しては、そのセルと
状態値の組み合わせに対応する領域ラベル設定フラグを
オフに設定する。

【００２３】なお、スキップカウンタを使用する処理で
は、ｎ＝１、即ち、確率計算を省略したセルと状態値の
組み合わせについて次回には省略を行なわない場合、ス
キップカウンタは０か１の２値しかとらない。この場
合、スキップカウンタは、領域ラベル設定フラグと意味
的に同値になるので、スキップカウンタの機能を領域ラ
ベル設定フラグに兼ねさせることによって、スキップカ
ウンタを省略できる。

【００２４】状態値決定ステップＳ６では、ステップＳ
４で算出した確率値から各セルの状態値を決定する。本
実施例では、ＩＣＭ法により状態値を決定する。ＩＣＭ
法は、各セルについて確率が最大となる状態値をセルの
状態値として設定するので、各セルの状態値は、確率が
最大となる値となる。状態値を決定した後、状態値が変
化したセル数の、全セル数に対する割合で示される収束
率と、確率計算に必要な分散共分散行列と、平均特徴ベ
クトルを再計算する。

【００２５】図６は、セルｉに注目したときの確率計算
から状態値決定までの一連の処理の値変化を示す。図６
では、状態値は１乃至５の５つであり、領域ラベル計算
フラグは単にフラグ、スキップカウンタは単にカウンタ
と略して図示されている。

【００２６】計算実行判定ステップＳ３と確率計算ステ
ップＳ４で、領域ラベル計算フラグがオンである状態値
に対して、それぞれに属する確率値を算出する。

【００２７】次に、計算状態更新ステップＳ５で、次の
２つの処理を実行する。この例では、領域ラベル計算フ
ラグをリセットする値ｎ＝３とする。先ず、状態値５の
スキップカウンタが３であるので、スキップカウンタを
０に戻し、領域ラベル計算フラグがオフである状態値５
に対応する領域ラベル計算フラグをオンにする。ここ
で、領域ラベル計算フラグをオフにする閾値が０．０１
０であるとすると、セルｉが状態値３になる確率は０．
００９であるので、セルｉと状態値３の組み合わせに対
応する領域ラベル計算フラグをオフに設定する。

【００２８】最後に、状態値決定ステップＳ６でセルの
状態値を決定する。本実施例では、ＩＣＭ法を用いて状
態値を決定するので、確率値が最大になる状態値２が、
セルｉの状態値となる。

【００２９】図６に示す例では、セルｉの状態値を決定
するために必要な確率計算の回数が５回から４回に削減
されている。状態値の数が多い場合、確率計算の回数を
大幅に削減することが出来るので、この方法は、状態値
の数が多いほど効果的になる。

【００３０】分割結果出力ステップＳ８では、分割結果
を出力する。本実施例では、同じ状態値を持つ画素の平
均色で分割画像を構成し、ファイルに出力する。

【００３１】上述の実施例では、セルの状態値を決定す
るのにＩＣＭ法を用いた。しかし、セルの状態値を決定
するのにＩＣＭ法を採用しない場合でも、同様に高速化
できる。例えば、状態値をＩＣＭ法のように決定論的に
決めるのではなく、確率計算で得られた確率値の大きさ
に応じて確率論的に決める場合でも、同様の方法で高速
化が達成される。以下、セルの状態値を確率計算ステッ
プで算出した確率値に応じて遷移させる方式を説明す
る。なお、この第２実施例における領域分割処理の流れ
自体は、図２と同じである。

【００３２】図７は、セルｉに注目したときの確率計算
から状態値決定までの、第２実施例における一連の処理
による値変化例を示す。図７では、状態値は１乃至５の
５つであるとし、領域ラベル計算フラグは単にフラグ、
スキップカウンタは単にカウンタと略して図示されてい
る。

【００３３】まず、計算実行判定ステップと確率計算ス
テップで、領域ラベル計算フラグがオンである状態値に
関して、それぞれに属する確率を算出する。

【００３４】次に、計算状態更新ステップで次の２つの
処理を実行する。この例では領域ラベル計算フラグをリ
セットする値ｎ＝３とする。状態値５のスキップカウン
タが３であるので、スキップカウンタを０に戻し、領域
ラベル計算フラグがオフである状態値５に対応する領域
ラベル計算フラグをオンにする。ここで領域ラベル計算
フラグをオフにする閾値が０．０１０であるとすると、
セルｉが状態値３になる確率は０．００９であるので、
セルｉと状態値３の組み合わせに対応する領域ラベル計
算フラグをオフに設定する。

【００３５】最後に、状態値決定ステップにおいて、各
状態値をとる確率の合計が１になるように正規化し、セ
ルｉが各状態値に遷移する確率を求める。セルｉの状態
値は、遷移確率に従って決定される。この例において
も、セルｉの状態値を決定するのに必要な確率計算の回
数が５回から４回に削減されている。状態値の数が多い
場合、確率計算の回数を大幅に削減出来るので、この方
法は、状態値の数が多いほど、効果的である。

【００３６】静止画像を例に説明したが、本発明は勿
論、動画像にも適用できる。例えば、セル生成ステップ
Ｓ１に入力される情報は、動画像のフレーム間差分から
算出される動きベクトルを特徴量として持つブロックを
表す。そして、セル生成ステップにおいて生成されるセ
ルを、所定の分割条件に従い、当該動画像のフレームを
構成するブロックの集合のうち当該分割条件を満たすブ
ロックの集合を再帰的に分割することによって得られる
ブロックの集合と対応させる。

【００３７】上述した実施例の機能を実現するように各
種のデバイスを動作させるべく当該各種デバイスと接続
された装置又はシステム内のコンピュータに、上記実施
例の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコ
ードを供給し、その装置又はシステムのコンピュータ
（ＣＰＵ又はＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って
動作させ、前記各種デバイスを動作させることによって
実施したものも、本願発明の範囲に含まれる。

【００３８】この場合、前記ソフトウエアのプログラム
コード自体が、前述した実施例の機能を実現することに
なり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、例えば、
かかるプログラムコードを格納した記憶媒体は、本発明
を構成する。かかるプログラムコードを格納する記憶媒
体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード及び
ＲＯＭ等を用いることが出来る。

【００３９】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、前述の実施例の機能が
実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）又は他のアプリケーションソフトウエア等と
共同して上述の実施例の機能が実現される場合にも、か
かるプログラムコードが本出願に係る発明の実施例に含
まれることは言うまでもない。

【００４０】更には、供給されたプログラムコードが、
コンピュータの機能拡張ボード又はコンピュータに接続
された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された
後、そのプログラムコードの指示に基づいて、その機能
拡張ボード又は機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実
際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上
述した実施例の機能が実現される場合も、本出願に係る
発明に含まれることは言うまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、マルコフ確率場モデルを利用した
領域分割処理において、各セルの状態値決定に必要な確
率計算の回数を低減でき、その結果、領域分割処理を高
速化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図２】第１実施例における領域分割処理のフローチ
ャートである。

【図３】セル生成ステップＳ１の詳細なフローチャー
トである。

【図４】セル生成ステップの処理例の模式図である。

【図５】セル生成ステップの処理結果の模式図であ
る。

【図６】第１実施例における確率計算ステップと状態
値決定ステップの処理例である。

【図７】第２実施例における確率計算ステップと状態
値決定ステップの処理例である。

【符号の説明】

１０：ＣＰＵ１２：ＲＯＭ１４：ＲＡＭ１６：画像入力装置１８：操作装置２０：記憶装置２２：画像表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】確率関数を用いた収束演算により領域を
分割する方法であって、入力情報から領域分割における処理単位となるセルを生
成するセル生成ステップと、各セルを初期設定する初期分割ステップと、セルと領域ラベルの組み合わせに対して確率計算が必要
かどうかを判定する計算実行判定ステップと、当該計算実行判定ステップによって確率計算が必要と判
定されたセルと領域ラベルの組み合わせについて、セル
がその領域ラベルに属する確率を算出する確率計算ステ
ップと、当該計算実行判定ステップが参照する計算実行状態を更
新する計算状態更新ステップと、当該確率計算ステップの計算結果からセルの領域ラベル
を決定する状態値決定ステップと、セルと領域ラベルから分割結果を出力する分割結果出力
ステップとを具備することを特徴とする領域分割方法。
【請求項２】当該計算実行判定ステップは、当該計算
実行状態を表す領域ラベル計算フラグがオンになってい
る場合に、そのセルと領域ラベルの組み合わせに関する
確率計算が必要であると判定する請求項１に記載の領域
分割方法。
【請求項３】当該確率計算ステップは、マルコフ確率
場モデルを用いて表現される確率密度関数を用いて確率
を計算する請求項１に記載の領域分割方法。
【請求項４】当該確率計算ステップは、当該計算実行
判定ステップの判定により確率計算が不要と判定された
場合、確率計算を行うことなくそのセルと領域ラベルの
組み合わせに関する確率値を決定する請求項３に記載の
領域分割方法。
【請求項５】確率計算を行うことなく定められるセル
と領域ラベルの組み合わせに関する当該確率値が０であ
る請求項４に記載の領域分割方法。
【請求項６】確率計算を行うことなく定められたセル
と領域ラベルの組み合わせに関する当該確率値が、同じ
セルに対して最後に確率計算して得られた確率値である
請求項４に記載の領域分割方法。
【請求項７】当該計算状態更新ステップは、全てのセ
ルと全ての領域ラベルの組み合わせに関して確率計算が
必要かどうかを示す領域ラベル計算フラグを更新する請
求項１に記載の領域分割方法。
【請求項８】当該計算状態更新ステップは、確率計算
において求められた確率が予め定めた閾値を超えない場
合に当該領域ラベル計算フラグをオフにする請求項７に
記載の領域分割方法。
【請求項９】当該計算状態更新ステップは、当該領域
ラベル計算フラグがオフであるために確率計算が行われ
なかった回数がｎを超えた場合に、当該領域ラベル計算
フラグをオンとする請求項７に記載の領域分割方法。
【請求項１０】当該計算状態更新ステップは、当該領
域ラベル計算フラグがオフであるために確率計算が行わ
れなかった場合、予め定めた確率で当該領域ラベル計算
フラグをオンとする請求項７に記載の領域分割方法。
【請求項１１】当該入力情報が、ディジタル情報であ
る請求項１に記載の領域分割方法。
【請求項１２】当該セル生成ステップにおいて生成さ
れるセルを、所定の分割条件に従い当該入力情報の部分
集合のうち当該分割条件を満たす部分集合を再帰的に分
割することによって得られる当該入力情報の部分集合と
対応させる請求項１１に記載の領域分割方法。
【請求項１３】当該ディジタル情報が静止画像である
請求項１１に記載の領域分割方法。
【請求項１４】当該セル生成ステップにおいて生成さ
れるセルを、所定の分割条件に従い、当該静止画像の部
分画像のうち当該分割条件を満たす部分画像を再帰的に
分割することによって得られる部分画像と対応させる請
求項１３に記載の領域分割方法。
【請求項１５】当該ディジタル情報は、動画像のフレ
ーム間差分から算出される動きベクトルを特徴量として
持つブロックを表す請求項１１に記載の領域分割方法。
【請求項１６】当該セル生成ステップにおいて生成さ
れるセルを、所定の分割条件に従い、当該動画像のフレ
ームを構成するブロックの集合のうち当該分割条件を満
たすブロックの集合を再帰的に分割することによって得
られるブロックの集合と対応させる請求項１５に記載の
領域分割方法。
【請求項１７】確率関数を用いた収束演算により領域
を分割する装置であって、入力情報から領域分割における処理単位となるセルを生
成するセル生成手段と、各セルを初期設定する初期分割手段と、セルと領域ラベルの組み合わせに対して確率計算が必要
かどうかを判定する計算実行判定手段と、当該計算実行判定手段によって確率計算が必要と判定さ
れたセルと領域ラベルの組み合わせについて、セルがそ
の領域ラベルに属する確率を算出する確率計算手段と、当該計算実行判定手段が参照する計算実行状態を更新す
る計算状態更新手段と、当該確率計算手段の計算結果からセルの領域ラベルを決
定する状態値決定手段と、セルと領域ラベルから分割結果を出力する分割結果出力
手段とを具備することを特徴とする領域分割装置。
【請求項１８】当該計算実行判定手段は、当該計算実
行状態を表す領域ラベル計算フラグがオンになっている
場合に、そのセルと領域ラベルの組み合わせに関する確
率計算が必要であると判定する請求項１７に記載の領域
分割装置。
【請求項１９】当該確率計算手段は、マルコフ確率場
モデルを用いて表現される確率密度関数を用いて確率を
計算する請求項１７に記載の領域分割装置。
【請求項２０】当該確率計算手段は、当該計算実行判
定手段により確率計算が不要と判定された場合、確率計
算を行うことなくそのセルと領域ラベルの組み合わせに
関する確率値を決定する請求項１９に記載の領域分割装
置。
【請求項２１】確率計算を行うことなく定められるセ
ルと領域ラベルの組み合わせに関する当該確率値が０で
ある請求項２０に記載の領域分割装置。
【請求項２２】確率計算を行うことなく定められたセ
ルと領域ラベルの組み合わせに関する当該確率値が、同
じセルに対して最後に確率計算して得られた確率値であ
る請求項２０に記載の領域分割装置。
【請求項２３】当該計算状態更新手段は、全てのセル
と全ての領域ラベルの組み合わせに関して確率計算が必
要かどうかを示す領域ラベル計算フラグを更新する請求
項１７に記載の領域分割装置。
【請求項２４】当該計算状態更新手段は、確率計算に
おいて求められた確率が予め定めた閾値を超えない場合
に当該領域ラベル計算フラグをオフにする請求項２３に
記載の領域分割装置。
【請求項２５】当該計算状態更新手段は、当該領域ラ
ベル計算フラグがオフであるために確率計算が行われな
かった回数がｎを超えた場合に、当該領域ラベル計算フ
ラグをオンとする請求項２３に記載の領域分割装置。
【請求項２６】当該計算状態更新手段は、当該領域ラ
ベル計算フラグがオフであるために確率計算が行われな
かった場合、予め定めた確率で当該領域ラベル計算フラ
グをオンとする請求項２３に記載の領域分割装置。
【請求項２７】当該入力情報が、ディジタル情報であ
る請求項１７に記載の領域分割装置。
【請求項２８】当該セル生成手段において生成される
セルを、所定の分割条件に従い当該入力情報の部分集合
のうち当該分割条件を満たす部分集合を再帰的に分割す
ることによって得られる当該入力情報の部分集合と対応
させる請求項２７に記載の領域分割装置。
【請求項２９】当該ディジタル情報が静止画像である
請求項２７に記載の領域分割装置。
【請求項３０】当該セル生成ステップにおいて生成さ
れるセルを、所定の分割条件に従い、当該静止画像の部
分画像のうち当該分割条件を満たす部分画像を再帰的に
分割することによって得られる部分画像と対応させる請
求項２９に記載の領域分割装置。
【請求項３１】当該ディジタル情報は、動画像のフレ
ーム間差分から算出される動きベクトルを特徴量として
持つブロックを表す請求項２７に記載の領域分割装置。
【請求項３２】当該セル生成ステップにおいて生成さ
れるセルを、所定の分割条件に従い、当該動画像のフレ
ームを構成するブロックの集合のうち当該分割条件を満
たすブロックの集合を再帰的に分割することによって得
られるブロックの集合と対応させる請求項３１に記載の
領域分割装置。
【請求項３３】請求項１乃至１６に記載の領域分割方
法を実行するプログラム・ソフトウエアを記憶すること
を特徴とする記憶媒体。