JP2002005743A - 色抽出装置及び色抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレーターの負担を軽減するとともに、精
度の高い色抽出を可能とする色抽出装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 抽出対象の色を含むように基準抽出色集
合１を生成する。入力画像から基準抽出色集合１に属す
る色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を生成する。画像
平面上の抽出対象に外接する矩形を基準外接矩形とし、
これを拡大、縮小した最大、最小矩形を入力する。最小
矩形と最大矩形との間にある抽出領域５の色を含むよう
に核抽出色集合１１を生成し、間にない抽出領域７の色
を含むようにノイズ色集合９を生成し、核抽出色集合１
１の周辺の色集合を周辺抽出色集合１３とする。（周辺
抽出色集合１３−ノイズ色集合９）＋（核抽出色集合１
１）を求め、これを、抽出色集合とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像に対し
て色抽出を行うに際して、抽出色の抽出漏れを防ぎ、不
要な色の誤抽出を防止して、抽出色集合を設定する色抽
出装置及び色抽出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の色抽出方法としては、以下に示す
第一から第四の従来技術がある。

【０００３】第一の従来技術は、モニタ等に表示したカ
ラー画像中の、抽出すべき色が表示されている範囲を、
オペレータがマウスやペンなどのポインティングデバイ
スを用いて囲むことにより指定する。

【０００４】第二の従来技術は、ＲＧＢ値で示される色
を直接指定する。第三の従来技術は、色相、彩度、明度
のパラメータを用いて色を指定する。

【０００５】上述した第一から第三の従来技術では、以
下のような問題点がある。第一の従来技術では、オペレ
ータの作業が煩雑であり負荷が大きい。第二の従来技術
では、人間の直感と合わない。第三の従来技術では、パ
ラメータが多いため指定が難しい。

【０００６】また、第一から第三の従来技術のいずれに
おいても、ノイズによるバラツキにより、必要な範囲の
色を抽出色として指定することは難しく、また、不要な
色を抽出したり、抽出し残しがある際、抽出色の再設定
の際のフィードバックを直感的に行えないという問題点
があった。

【０００７】このような問題点を解決するための技術
が、第四の従来技術であり、特開平５−１２８２２４号
公報に記載されている。第四の従来技術は、抽出色及び
ノイズ色の指定や再設定のフィードバックを直感的に行
えるようにしている。

【０００８】以下、図面を用いて第四の従来技術を説明
する。図１３は、第四の従来技術における色抽出装置の
機能ブロック図である。図１３に示すように、この色抽
出装置は、画像記憶手段５００、抽出色集合設定手段５
１０、ノイズ色集合設定手段５２０、色抽出手段５３０
及び抽出色集合記憶手段５４０を具備する。

【０００９】画像記憶手段５００は、色抽出を行うカラ
ー画像を記憶する。抽出色集合設定手段５１０は、抽出
色集合を設定する。ノイズ色集合設定手段５２０は、ノ
イズ色集合（削除したい色が属する色集合）を設定す
る。抽出色集合設定手段５１０及びノイズ色集合設定手
段５２０によって、それぞれ設定された抽出色集合及び
ノイズ色集合は、抽出色集合記憶手段５４０により記憶
される。

【００１０】色抽出手段５３０は、カラー画像から、抽
出色集合に属する色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を
生成する。生成された抽出色画像は、画像記憶手段５０
０に記憶される。この抽出色画像を確認し、不満足なら
ば、さらに抽出色集合あるいはノイズ色集合の設定を行
い、抽出色集合あるいはノイズ色集合の更新が行われ
る。

【００１１】次に、図１４に示すフローチャートを使っ
て、第四の従来技術における色抽出装置の動作を説明す
る。まず、ステップＳ１において、オペレータが、モニ
タとポインティングデバイスを用いて、画素（一点）を
指定する。

【００１２】ステップＳ２では、色空間において、ステ
ップＳ１で指定した画素の持つ色の周辺の色（周辺色）
を指定する。具体的には、色空間において、三次元の立
体の大きさを指定する。例えば、立体を球とすると、ス
テップＳ１で指定された画素の色を球の中心としたとき
の球の半径をパラメータとして入力する。

【００１３】ステップＳ３において、抽出色集合設定手
段５１０は、ステップＳ１で指定された画素の持つ色を
中心とし、ステップＳ２で指定された半径を持つ球によ
って定められる範囲を抽出色集合として設定する。

【００１４】ステップＳ４において、色抽出手段５３０
は、カラー画像から、ステップＳ３で設定した抽出色集
合に属する色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を生成す
る。

【００１５】ステップＳ５において、オペレータは、生
成された抽出色画像を視認し、抽出漏れをした色が無い
か否かを確認する。そして、抽出漏れがあれば、ステッ
プＳ１へ戻り、ステップＳ１からＳ５の処理を行う。抽
出漏れがなくなるまで、この処理を繰り返す。一方、抽
出漏れがなければ、次のステップＳ６へ進む。

【００１６】ステップＳ６において、オペレータは、抽
出しすぎた色が無いか否かを確認し、無ければ処理を終
了する。一方、抽出しすぎた色があればステップＳ７へ
進み、以降、抽出しすぎた色を持つ画素に対して、ステ
ップＳ７からステップＳ１０までの処理を順次行う。

【００１７】なお、ステップＳ７の画素の指定は、ステ
ップＳ１と同様であり、ステップＳ８の周辺色の指定
は、ステップＳ２と同様であり、ステップＳ９のノイズ
色集合の設定は、ステップＳ３と同様である。そして、
ステップＳ１０は、抽出色画像から、ノイズ色集合に属
する色を削除することにより、新たな抽出色画像の生成
を行う。

【００１８】ステップＳ１１において、オペレーター
は、色の削除漏れがないか否かを確認し、なければ処理
を終了する。一方、色の削除漏れがあれば、ステップＳ
７へ戻り、ステップＳ７からＳ１１の処理を行う。抽出
しすぎた色がなくなるまで、この処理を繰り返す。

【００１９】以上のように、第四の従来技術において
は、オペレータが、カラー画像中の画素の指定（一点の
指定）及び、当該画素の持つ色の周辺色の指定（一つの
パラメータの指定）を行うことにより、抽出色集合の設
定を行う。また、ノイズ色集合の設定についても同様の
操作で行うことができる。

【００２０】このため、第四の従来技術は、直感的に、
抽出色集合及びノイズ色集合の指定が行える。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、抽出色
集合とノイズ色集合を詳細に設定するためには、オペレ
ータが、抽出色集合の指定、色抽出を実行した結果の確
認、抽出色集合の追加、ノイズ色集合の指定という操作
を繰り返す必要があり、オペレータの負荷は、依然とし
て大きいという問題点があった。

【００２２】また、動画においては、抽出したい対象の
色は、各フレームで微妙に変わっていくが、抽出色集合
を狭く設定すると、抽出漏れが生じる。一方、抽出色集
合を広く設定すると、ノイズが出る。

【００２３】そこで、本発明は、オペレーターの負担を
軽減するとともに、精度の高い色抽出を可能とする色抽
出装置及び色抽出方法を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、カラー画像を
記憶する画像記憶手段と、抽出対象の色に基づいて、基
準抽出色集合を生成する基準抽出色集合生成手段と、カ
ラー画像から、基準抽出色集合に属する色を持つ画素を
抽出して、抽出色画像を生成する色抽出手段と、抽出色
画像に表れる各領域が、抽出対象領域かノイズ領域か
を、判定する領域判定手段と、抽出対象領域と判定され
た領域の色に基づいて、核抽出色集合を生成し、ノイズ
領域と判定された領域の色に基づいて、ノイズ色集合を
生成し、かつ、核抽出色集合の周辺の色集合を周辺抽出
色集合として生成し、周辺抽出色集合からノイズ色集合
を除いた色集合と、核抽出色集合との、和集合を抽出色
集合とする抽出色集合設定手段とを具備する。

【００２５】この構成において、抽出対象領域と判定さ
れた領域の色に基づいて生成した核抽出色集合を必ず抽
出色集合に含めながら、核抽出色集合の周辺の色集合
（周辺抽出色集合）から、ノイズ領域と判定された領域
の色に基づいて生成されたノイズ色集合を削除した色集
合をも抽出色集合としている。このため、オペレーター
による繰り返し操作を行うことなく、抽出漏れを防ぎな
がら、抽出しすぎを防止できる。同様の理由から、ロバ
スト性の高い色抽出を行うことができる。また、同様の
理由から、動画に対して色抽出を行う場合に、上記効果
は特に顕著に現れる。

【００２６】すなわち、本発明においては、オペレータ
ーの負担を極力軽減できるとともに、精度の高い色抽出
が可能である。

【発明の実施の形態】請求項１記載の色抽出装置は、カ
ラー画像を記憶する画像記憶手段と、抽出対象の色に基
づいて、基準抽出色集合を生成する基準抽出色集合生成
手段と、カラー画像から、基準抽出色集合に属する色を
持つ画素を抽出して、抽出色画像を生成する色抽出手段
と、抽出色画像に表れる各領域が、抽出対象領域かノイ
ズ領域かを、判定する領域判定手段と、抽出対象領域と
判定された領域の色に基づいて、核抽出色集合を生成
し、ノイズ領域と判定された領域の色に基づいて、ノイ
ズ色集合を生成し、かつ、核抽出色集合の周辺の色集合
を周辺抽出色集合として生成し、周辺抽出色集合からノ
イズ色集合を除いた色集合と、核抽出色集合との、和集
合を抽出色集合とする抽出色集合設定手段とを具備す
る。

【００２７】この構成において、抽出対象領域と判定さ
れた領域の色に基づいて生成した核抽出色集合を必ず抽
出色集合に含めながら、核抽出色集合の周辺の色集合
（周辺抽出色集合）から、ノイズ領域と判定された領域
の色に基づいて生成されたノイズ色集合を削除した色集
合をも抽出色集合としている。このため、オペレーター
による繰り返し操作を行うことなく、抽出漏れを防ぎな
がら、抽出しすぎを防止できる。同様の理由から、ロバ
スト性の高い色抽出を行うことができる。また、同様の
理由から、動画に対して色抽出を行う場合に、上記効果
は特に顕著に現れる。

【００２８】すなわち、本発明においては、オペレータ
ーの負担を極力軽減できるとともに、精度の高い色抽出
が可能である。

【００２９】請求項２記載の色抽出装置では、領域判定
手段は、抽出色画像にあらわれる各領域のサイズを参照
して、当該各領域が抽出対象領域かノイズ領域かを、判
定することを特徴とする。

【００３０】この構成において、「基準抽出色集合に属
する色」を持つ画素を抽出して、抽出色画像を生成する
だけでなく、抽出色画像にあらわれる各領域の「サイ
ズ」を参照して、各領域が抽出対象領域か、ノイズ領域
かを判定する。このため、オペレーターによる繰り返し
操作を行うことなく、より高い精度で抽出しすぎを防止
できる。

【００３１】請求項３記載の色抽出装置では、基準抽出
色集合生成手段は、背景画像との差分画像に基づいて、
基準抽出色集合を生成することを特徴とする。

【００３２】この構成により、基準抽出色集合を生成す
るために、オペレーターによる抽出対象の色の入力が不
要となって、全体として、よりオペレーターの負担を軽
減できる。

【００３３】請求項４記載の色抽出装置では、領域判定
手段は、背景画像との差分画像に基づいて、抽出色画像
にあらわれる各領域が、抽出対象領域かノイズ領域か
を、判定することを特徴とする。

【００３４】この構成により、オペレーターは、領域判
定手段による判定のための情報を入力する必要がなく、
全体として、よりオペレーターの負担を軽減できる。

【００３５】以下、本発明の実施の形態における色抽出
装置について図面を用いて説明する。

【００３６】（実施の形態１）実施の形態１における色
抽出装置の概念について簡単に説明する。なお、本明細
書において、「領域」、「何々領域」という文言を用い
るが、これらは、画像平面上の領域を意味しているもの
とする。図１は、本発明の実施の形態１における色抽出
装置による処理の概要を説明するための図である。

【００３７】まず、図１（ａ）に示すような入力画像を
記憶する。なお、入力画像は、カラー画像である。次
に、抽出対象の色（以下、「基準抽出色」と呼ぶ。）を
入力する。そして、ＲＧＢ空間において、基準抽出色を
含むように、基準抽出色に基づいて、基準抽出色集合を
生成する。図１（ｂ）は、ＲＧＢ空間における基準抽出
色集合１を示し、図１（ｃ）は、Ｒ＝ｒの場合のＧＢ平
面における基準抽出色集合１を示している。

【００３８】ここで、抽出対象とは、例えば、人間の動
作を計測するために、人間の関節付近の所定位置に取り
付けたマーカー等である。そして、カメラで撮像した際
には、この抽出対象は、撮像の結果得られる、画像平面
上に２次元の像としてあらわれる。なお、後で詳しく説
明するが、抽出対象の色（基準抽出色）は、本装置によ
る処理を行う前には既知となっている。

【００３９】次に、入力画像（図１（ａ））から、基準
抽出色集合１に属する色を持つ画素を抽出し、図１
（ｄ）に示すような抽出色画像を生成する。この段階で
は、抽出色画像には、抽出領域５、７が表れている。

【００４０】次に、図１（ｅ）に示すような、基準外接
矩形のサイズ、最小矩形のサイズ及び最大矩形のサイズ
を入力する。後で詳しく説明するが、基準外接矩形は、
画像平面上に表された抽出対象に外接する矩形のことで
あり、最小矩形は、基準外接矩形のサイズを一定量縮小
した矩形であり、最大矩形は、基準外接矩形のサイズを
一定量拡大した矩形であり、本装置による処理の前に予
め定めておいたものである。

【００４１】次に、抽出色画像（図１（ｄ））に表れた
抽出領域５、７に外接する矩形のサイズが、それぞれ、
最小矩形のサイズと最大矩形のサイズとの間にあるか否
かを判断する。そして、間にあると判断した抽出領域５
を抽出対象領域とし、それ以外の抽出領域７をノイズ領
域とする。

【００４２】次に、抽出対象領域の色を核抽出色とし、
ＲＧＢ空間において、核抽出色を含むように、核抽出色
に基づいて、核抽出色集合１１を生成する（図１
（ｆ））。また、ＲＧＢ空間において、核抽出色集合１
１の周辺の色集合を周辺抽出色集合１３として生成する
（図１（ｆ））。さらに、ＲＧＢ空間において、ノイズ
領域の色及びその周辺の色をノイズ色とし、ノイズ色を
含むように、ノイズ色に基づいて、ノイズ色集合９を生
成する（図１（ｆ））。

【００４３】そして、図１（ｆ）に示すように、（周辺
抽出色集合１３−ノイズ色集合９）＋（核抽出色集合１
１）を求め、このような論理和を、抽出色集合として設
定する。

【００４４】なお、図１（ｆ）においては、Ｒ＝ｒの場
合のＧＢ平面を示しており、斜線部が抽出色集合であ
り、抽出色集合に属する色が抽出する色である。このよ
うにして設定した抽出色集合は、以降の色抽出に利用さ
れる。

【００４５】また、上述した処理の順番は、本実施の形
態の理解を容易にするという観点から決めたものであ
り、この順番に限定されるものではなく、実際の処理に
おいては、後述するような順番が望ましい。

【００４６】次に、実施の形態１における色抽出装置の
詳細について説明する。まず、実施の形態１における色
抽出装置による抽出処理を行う前に取得すべき事項につ
いて説明する。

【００４７】第一に、本装置による抽出処理の前に、予
め、基準抽出色（前で定義）を知得しておく必要があ
り、ＲＧＢ値により定める。第二に、本装置による抽出
処理の前に、予め、カメラと抽出対象との幾何学的関係
により、画像平面上での抽出対象の形状を求めておく必
要がある。

【００４８】画像平面上での抽出対象の形状について
は、具体的には、画像平面上にある抽出対象に外接する
矩形のサイズを求める。この矩形を基準外接矩形と呼
ぶ。そして、基準外接矩形のサイズを一定量縮小した矩
形を最小矩形とする。基準外接矩形のサイズを一定量拡
大した矩形を最大矩形とする。このような三種類の矩形
のサイズの情報を、基準サイズ情報と呼ぶ。

【００４９】次に、実施の形態１における色抽出装置に
よる抽出処理の詳細を説明する。図２は、本発明の実施
の形態１における色抽出装置の機能ブロック図である。
図２に示すように、この色抽出装置は、画像記憶手段１
００、基準抽出色集合生成手段１１０、基準抽出色集合
記憶手段１２０、基準サイズ情報入力手段１３０、基準
サイズ情報記憶手段１４０、色抽出手段１４５、領域判
定手段１５０、抽出色集合設定手段１６０及び抽出色集
合記憶手段１７０を具備する。

【００５０】画像記憶手段１００は、入力画像を記憶す
る（図１（ａ））。入力画像の取り込み方法としては、
カメラからの撮像画像を画像変換ボードにより取り込む
方法のほか、ビデオやハードディスクなどの外部記憶装
置から読み込む方法がある。

【００５１】オペレーターは、基準抽出色集合生成手段
１１０に基準抽出色を入力する。そして、基準抽出色集
合生成手段１１０は、ＲＧＢ空間において、基準抽出色
を含むように、基準抽出色に基づいて、基準抽出色集合
１を生成する（図１（ｂ）（ｃ））。

【００５２】基準抽出色集合記憶手段１２０は、基準抽
出色集合生成手段１１０により生成された基準抽出色集
合１を記憶する。色抽出手段１４５は、画像記憶手段１
００から入力画像を読み込むとともに、基準抽出色集合
記憶手段１２０から基準抽出色集合１を読み込む。そし
て、色抽出手段１４５は、入力画像の全画素に対して、
その画素の持つ色が基準抽出色集合１に属する色か否か
を判断する。

【００５３】ここで、入力画像における画像平面上にお
いて、基準抽出色集合１に属する色を持つと判断された
画素が位置する座標を、「抽出座標」と呼ぶことにす
る。そして、色抽出手段１４５は、新たに生成した画像
平面上において、抽出座標に対応する座標に位置する画
素に基準抽出色集合１に属する色の設定を行い、抽出色
画像を生成する（図１（ｄ））。

【００５４】オペレーターは、基準サイズ情報入力手段
１３０によって、基準サイズ情報を入力する（図１
（ｅ））。この場合、ハードディスクなどの外部記憶装
置に保存した基準サイズ情報を読み込むという方法もあ
る。

【００５５】基準サイズ情報記憶手段１４０は、基準サ
イズ情報入力手段１３０によって入力された基準サイズ
情報を記憶する。

【００５６】領域判定手段１５０は、色抽出手段１４５
から抽出色画像を読み込むとともに、基準サイズ情報記
憶手段１４０から基準サイズ情報を読み込む。そして、
領域判定手段１５０は、抽出色画像に対し、基準抽出色
集合１に属する色を持つ隣接する画素を統合することに
より領域（図１（ｄ）では、抽出領域５、７）を検出
し、検出した領域毎に外接する矩形（外接矩形）を設定
する（図１（ｄ））。

【００５７】さらに、領域判定手段１５０は、その外接
矩形のサイズが、最大矩形のサイズと最小矩形のサイズ
との間に入るか否かを判断し、間にはいると判断した外
接矩形を持つ領域を抽出対象領域とする。図１（ｄ）の
例では、抽出領域５が、抽出対象領域となる。

【００５８】一方、領域判定手段１５０は、間に入らな
いと判断した外接矩形を持つ領域をノイズ領域とする。
図１（ｄ）の例では、抽出領域７がノイズ領域となる。
そして、領域判定手段１５０は、画像、抽出対象領域、
ノイズ領域を抽出色集合設定手段１６０へ出力する。

【００５９】なお、領域判定手段１５０は、最大矩形の
サイズと最小矩形のサイズとの間にはいると判断した外
接矩形が２以上あったときは、基準外接矩形のサイズに
最も近い外接矩形を持つ領域を抽出対象領域とし、それ
以外の領域は全てノイズ領域とする。

【００６０】抽出色集合設定手段１６０は、領域判定手
段１５０から、画像、抽出対象領域及びノイズ領域を受
け取る。そして、抽出色集合設定手段１６０は、抽出対
象領域内にある全画素の持つ色を核抽出色とし、ＲＧＢ
空間において、核抽出色を含むように、核抽出色に基づ
いて、核抽出色集合１１を生成する（図１（ｆ））。

【００６１】また、抽出色集合設定手段１６０は、ＲＧ
Ｂ空間において、核抽出色集合１１の周辺の色集合を周
辺抽出色集合１３として生成する（図１（ｆ））。さら
に、抽出色集合設定手段１６０は、ＲＧＢ空間におい
て、全ノイズ領域内の全画素の持つ色及びその周辺の色
をノイズ色とする。そして、抽出色集合設定手段１６０
は、ＲＧＢ空間において、ノイズ色を含むように、ノイ
ズ色に基づいて、ノイズ色集合９を生成する。（図１
（ｆ））。

【００６２】さらに、抽出色集合設定手段１６０は、周
辺抽出色集合１３とノイズ色集合９との差をとり、この
差と核抽出色集合１１との和集合を抽出色集合とする
（図１（ｆ）の斜線部）。抽出色集合記憶手段１７０
は、抽出色集合設定手段１６０から出力された抽出色集
合を記憶する。このようにして設定した抽出色集合は、
以降の色抽出に利用される。

【００６３】次に、実施の形態１における色抽出装置の
動作手順をフローチャートを用いて説明する。図３は、
本発明の実施の形態１における色抽出装置の動作手順を
説明するためのフローチャートである。

【００６４】ステップＳ１において、基準抽出色を入力
し、これに基づいて基準抽出色集合１を生成して、基準
抽出色集合記憶手段１２０に記憶させる。ステップＳ２
において、基準サイズ情報を入力し、基準サイズ情報記
憶手段１４０に記憶させる。

【００６５】ステップＳ３において、入力画像を画像記
憶手段１００に読み込み、記憶する。ステップＳ４にお
いて、色抽出手段１４５は、基準抽出色集合記憶手段１
２０から、基準抽出色集合１を読み込む。そして、色抽
出手段１４５は、入力画像から、基準抽出色集合１に属
する色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を生成する。

【００６６】図４に示すフローチャートを用いて、ステ
ップＳ４における処理を詳細に説明する。ステップＳ４
１において、入力画像の全画素に対して、ステップＳ４
２、Ｓ４３の処理を繰り返す。

【００６７】ステップＳ４２において、入力画像中の画
素の持つ色が基準抽出色集合１に属する色か否かを判断
する。画素の持つ色が基準抽出色集合１に属する色であ
ると判断した場合は、ステップＳ４３へ進む。一方、画
素の持つ色が基準抽出色集合１に属する色でないと判断
した場合は、次の画素についてステップＳ４２の処理を
行う。

【００６８】ステップＳ４３においては、新たに生成し
た画像平面上において、抽出座標（前で定義）に対応す
る座標に位置する画素に基準抽出色集合１に属する色を
設定する。そして、次の画素についてステップＳ４２の
処理を行う。

【００６９】入力画像中のすべての画素について、ステ
ップＳ４２、Ｓ４３の処理が終了すると、入力画像か
ら、基準抽出色集合１に属する色を持つすべての画素が
抽出され、抽出色画像が生成される。

【００７０】図３に戻って説明する。ステップＳ５にお
いて、領域判定手段１５０は、基準サイズ情報記憶手段
１４０から、基準外接矩形、最大矩形及び最小矩形とい
う基準サイズ情報を読み込む。

【００７１】そして、領域判定手段１５０は、基準サイ
ズ情報を用いて、抽出色画像に表れた抽出領域が、抽出
対象領域かノイズ領域かの判定を行い、画像、抽出対象
領域及びノイズ領域を抽出色集合設定手段１６０へ出力
する（ステップＳ５）。

【００７２】図５に示すフローチャートを用いて、ステ
ップＳ５における処理を詳細に説明する。ステップＳ５
１において、抽出色画像における抽出領域のすべてに対
して（図１（ｄ）では、抽出領域５、７）、ステップＳ
５２からＳ５５の処理を繰り返す。

【００７３】ステップＳ５２において、抽出色画像中の
抽出領域に外接する矩形（外接矩形）を設定する。

【００７４】ステップＳ５３において、ステップＳ５２
で設定した外接矩形のサイズが、最大矩形のサイズと最
小矩形のサイズとの間に入るか否かを判断する。間に入
ると判断した場合は、ステップＳ５４へ進む。一方、間
に入らないと判断した場合は,ステップＳ５５へ進む。

【００７５】ステップＳ５４において、外接矩形（ステ
ップＳ５３で、間にはいると判断された外接矩形）を持
つ抽出領域を抽出対象領域とする。一方、ステップＳ５
５において、外接矩形（ステップＳ５３で、間にはいら
ないと判断された外接矩形）を持つ抽出領域をノイズ領
域とする。

【００７６】抽出色画像中の抽出領域のすべてについ
て、ステップＳ５２からＳ５５の処理をしたら、ステッ
プＳ５における処理は終了する。

【００７７】図３に戻って説明する。ステップＳ６にお
いて、抽出色集合設定手段１６０は、画像、抽出対象領
域及びノイズ領域の情報を受け取り、これらを元に、核
抽出色集合１１、周辺抽出色集合１３、ノイズ色集合９
を生成し、（周辺抽出色集合１３−ノイズ色集合９）＋
核抽出色集合１１という論理和をとり、この和集合を抽
出色集合とする。そして、抽出色集合記憶手段１７０
は、抽出色集合設定手段１６０が生成した抽出色集合を
読み込み、これを記憶する。

【００７８】図６に示すフローチャートを用いて、ステ
ップＳ６における処理を詳細に説明する。ステップＳ６
１において、抽出対象領域内の全画素に対して、ステッ
プＳ６２の処理を繰り返す。

【００７９】ステップＳ６２において、抽出対象領域内
の画素の持つ色を核抽出色とする。抽出対象領域内の全
画素に対して、ステップＳ６２の処理を終了したら、ス
テップＳ６３に進む。ステップＳ６３において、核抽出
色に基づいて、核抽出色集合１１を生成する。

【００８０】ステップＳ６４において、ＲＧＢ空間にお
いて、核抽出色集合１１の周辺の色集合を周辺抽出色集
合１３とする。ステップＳ６５において、ノイズ領域内
の全画素に対して、ステップＳ６６の処理を繰り返す。

【００８１】ステップＳ６６において、ノイズ領域内の
画素の持つ色をノイズ色とする。ノイズ領域内の全画素
に対して、ステップＳ６６の処理が終了したら、ＲＧＢ
空間において、ノイズ色の周辺の色をもノイズ色とし、
このノイズ色に基づいて、ノイズ色集合１３を生成し、
ステップＳ６７へ進む。

【００８２】ステップＳ６７において、（周辺抽出色集
合１３−ノイズ色集合９）＋（核抽出色集合１１）とい
う論理和を求め、この和集合を抽出色集合として設定す
る。

【００８３】以上のように、実施の形態１においては、
抽出対象の色の情報（基準抽出色集合１）だけでなく、
画像平面上に表れた抽出対象の形状の情報（基準サイズ
情報）に基づいて、抽出色集合を設定する。このため、
オペレーターによる繰り返し操作を行うことなく、色の
抽出しすぎを防止できる。

【００８４】また、実施の形態１においては、抽出対象
と判定された領域（図１（ｄ）の抽出領域５）の色を含
む核抽出色集合１１を、必ず抽出色集合に含めながら、
核抽出色集合１１の周辺の色集合（周辺抽出色集合１
３）から、ノイズと判定された領域（図１（ｄ）の抽出
領域７）の色及びその周辺の色を含むノイズ色集合９を
削除して得られた色集合をも抽出色集合としている。こ
のため、オペレーターによる繰り返し操作を行うことな
く、色の抽出漏れを防ぎながら、色の抽出しすぎを防止
できる。

【００８５】同様の理由から、ロバスト性の高い色抽出
を行うことができる。たとえば、撮像条件によっては、
同じ抽出対象であっても、画像平面上において、色が微
妙に異なることもある。このような場合においても、的
確に色の抽出を行うことができる。

【００８６】また、同様の理由から、動画に対して色抽
出を行う場合に、上記効果は特に顕著に現れる。すなわ
ち、動画においては、画像平面上の抽出対象の色は、各
フレームで微妙に変わっていくが、このような場合で
も、精度よく色抽出ができる。

【００８７】以上の効果をまとめると、実施の形態１に
おいては、オペレーターの負担を極力軽減できるととも
に、精度の高い色抽出が可能である、といえる。

【００８８】また、実施の形態１においては、基準抽出
色や基準サイズ情報は、外部から入力する。このため、
内部処理の負担を軽減できる。

【００８９】なお、上記においては、ＲＧＢ空間におい
て色を定めているが、パラメータとして色相、彩度、明
度を用いて、色を定めることもできる。

【００９０】（実施の形態２）図７は、本発明の実施の
形態２における色抽出装置の機能ブロック図である。な
お、図７において、図２と同一の部分については、同一
の符号を付している。

【００９１】図８は、この色抽出装置の特徴を説明する
ための図である。図８（ａ）は、背景画像を示し、図８
（ｂ）は、入力画像（カラー画像）を示し、図８（ｃ）
は、差分画像を示し、図８（ｄ）は、Ｒ＝ｒの場合のＧ
Ｂ平面における基準抽出色集合（斜線部）を示し、図８
（ｅ）は、抽出色画像を示し、図８（ｆ）は、Ｒ＝ｒの
場合のＧＢ平面における抽出色集合（斜線部）を示す。

【００９２】図７に示すように、実施の形態２における
色抽出装置は、図２に示す実施の形態１における色抽出
装置と比較して、基準抽出色集合生成手段２００だけが
相違している。したがって、基準抽出色集合生成手段２
００についてのみ説明し、他の構成については説明を省
略する。

【００９３】基準抽出色集合生成手段２００は、背景画
像記憶手段２１０、差分画像取得手段２２０及び基準抽
出色集合設定手段２３０を含む。

【００９４】図８（ｂ）に示すように、入力画像には、
抽出対象８が表れている。図８（ａ）に示すように、背
景画像記憶手段２１０は、抽出対象８が表れていない背
景画像を記憶する。

【００９５】差分画像取得手段２２０は、入力画像（図
８（ｂ））から、背景画像（図８（ａ））を抜き出し
て、差分画像を生成する（図８（ｃ））。

【００９６】基準抽出色集合設定手段２３０は、図８
（ｃ）に示す差分画像に表れた差分領域１０内にある全
ての画素の持つ色を基準抽出色とする。そして、基準抽
出色集合設定手段２３０は、ＲＧＢ空間において、基準
抽出色を含むように、基準抽出色に基づいて、核抽出色
集合２４０を生成する（図８（ｄ））。さらに、基準抽
出色集合設定手段２３０は、ＲＧＢ空間において、核抽
出色集合２４０の周辺の色集合を、周辺抽出色集合２５
０として生成する（図８（ｄ））。

【００９７】そして、基準抽出色集合設定手段２３０
は、図８（ｄ）の斜線部に示すように、ＲＧＢ空間にお
いて、核抽出色集合２４０と周辺抽出色集合２５０との
和集合を、基準抽出色集合１とする。

【００９８】基準抽出色集合記憶手段１２０は、基準抽
出色集合設定手段２３０により生成された基準抽出色集
合１を記憶する。なお、この基準抽出色集合１は、実施
の形態１における基準抽出色集合１と同じように用いら
れる。

【００９９】次に、本発明の実施の形態２における色抽
出装置の動作手順をフローチャートを用いて説明する。
図９は、本発明の実施の形態２における色抽出装置の動
作手順を説明するためのフローチャートである。

【０１００】ステップＳ１において、背景画像（図８
（ａ））を背景画像記憶手段２１０に読み込む。ステッ
プＳ２において、入力画像（図８（ｂ））を画像記憶手
段１００に読み込む。

【０１０１】ステップＳ３において、差分画像取得手段
２２０は、背景画像と入力画像との差分から差分画像を
生成する（図８（ｃ））。

【０１０２】ステップＳ４において、基準抽出色集合設
定手段２３０は、ステップＳ３で得られた差分画像を元
に、核抽出色集合２４０及び周辺抽出色集合２５０を生
成し、周辺抽出色集合２５０と核抽出色集合２４０との
和集合を基準抽出色集合１とする。

【０１０３】ステップＳ５は、図３に示したステップＳ
２と同じであり、基準サイズ情報を入力する。ステップ
Ｓ６は、図３に示したステップＳ４と同様であり、図８
（ｅ）に示すように、入力画像から、基準抽出色集合１
に属する色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を生成す
る。ただし、差分画像から得た基準抽出色集合１に基づ
いて、抽出色画像を生成する点で、図３のステップＳ４
と異なる。

【０１０４】ステップＳ７は、図３に示したステップＳ
５と同じであり、基準サイズ情報を用いて、抽出色画像
に表れた抽出領域５、７（図８（ｅ））が、抽出対象領
域かノイズ領域かを、判定する。ステップＳ８は、図３
に示したステップＳ６と同じであり、図８（ｆ）に示す
ように、（周辺抽出色集合１３−ノイズ色集合９）＋核
抽出色集合１１という論理和を、抽出色集合とする。

【０１０５】以上のように、実施の形態２が、実施の形
態１と比較して異なるのは、基準抽出色集合生成手段２
００だけである。すなわち、実施の形態２は、背景画像
との差分画像を生成して、この差分画像から基準抽出色
集合１を生成するのに対して、実施の形態１は、オペレ
ータが入力した基準抽出色に基づいて基準抽出色集合１
を生成する点で、両者は相違するだけである。したがっ
て、実施の形態２においては、実施の形態１と同様の理
由により、オペレーターの負担を極力軽減できるととも
に、精度の高い色抽出が可能である。

【０１０６】また、実施の形態２においては、基準抽出
色集合生成手段２００は、差分画像を生成し、これをも
とに、自動的に基準抽出色集合１を作成する。このた
め、オペレーターによる基準抽出色の入力が不要となっ
て、全体として、よりオペレーターの負担を軽減でき
る。

【０１０７】（実施の形態３）図１０は、本発明の実施
の形態３における色抽出装置の機能ブロック図である。
なお、図１０において、図２と同一の部分については、
同一の符号を付している。

【０１０８】図１１は、この色抽出装置の特徴を説明す
るための図である。図１１（ａ）は、背景画像を示し、
図１１（ｂ）は、入力画像（カラー画像）を示し、図１
１（ｃ）は、差分画像を示し、図１１（ｄ）は、基準サ
イズ情報を示し、図８（ｅ）は、抽出色画像を示し、図
８（ｆ）は、Ｒ＝ｒの場合のＧＢ平面における抽出色集
合（斜線部）を示す。

【０１０９】図１０に示すように、実施の形態３におけ
る色抽出装置は、図２に示す実施の形態１における色抽
出装置と比較して、基準サイズ情報入力手段３００だけ
が相違している。したがって、基準サイズ情報入力手段
３００についてのみ説明し、他の構成については説明を
省略する。

【０１１０】基準サイズ情報入力手段３００は、背景画
像記憶手段３１０、差分画像取得手段３２０及び基準サ
イズ情報取得手段３３０を含む。

【０１１１】背景画像記憶手段３１０は、図７の背景画
像記憶手段２１０と同様のものであり、画像平面上に抽
出対象８（図１１（ｂ））が表れていない背景画像（図
１１（ａ））を記憶する。

【０１１２】差分画像取得手段３２０は、図７の差分画
像取得手段２２０と同様のものであり、入力画像（図１
１（ｂ））から、背景画像（１１（ａ））を抜き出し
て、差分画像を生成する（図１１（ｃ））。

【０１１３】基準サイズ情報取得手段３３０は、差分画
像にあらわれる差分領域１０に外接する矩形を基準外接
矩形とし、基準外接矩形のサイズを一定量拡大した矩形
を最大矩形とし、基準外接矩形のサイズを一定量縮小し
た矩形を最小矩形として設定し、これらを基準サイズ情
報として取得する（図１１（ｄ））。

【０１１４】基準サイズ情報記憶手段１４０は、基準サ
イズ情報取得手段３３０から入力された基準サイズ情報
を記憶する。なお、この基準サイズ情報は、実施の形態
１の基準サイズ情報と同じように用いられる。

【０１１５】次に、本発明の実施の形態３における色抽
出装置の動作手順についてフローチャートを用いて説明
する。図１２は、本発明の実施の形態３における色抽出
装置の動作手順を説明するためのフローチャートであ
る。

【０１１６】ステップＳ１において、背景画像（図１１
（ａ））を背景画像記憶手段３１０に読み込む。ステッ
プＳ２において、入力画像（図１１（ｂ））を画像記憶
手段１００に読み込む。

【０１１７】ステップＳ３において、差分画像取得手段
３２０は、背景画像と入力画像との差分から差分画像を
生成する（図１１（ｃ））。

【０１１８】ステップＳ４において、基準サイズ情報取
得手段３３０は、差分画像を元に、基準外接矩形、最大
矩形及び最小矩形を求め、これらを基準サイズ情報（図
１１（ｄ））として、基準サイズ情報記憶手段１４０へ
入力する。

【０１１９】ステップＳ５は、図３のステップＳ１と同
じであり、基準抽出色を入力する。ステップＳ６は、図
３に示したステップＳ４と同じであり、図１１（ｅ）に
示すように、入力画像から、基準抽出色集合１に属する
色を持つ画素を抽出し、抽出色画像を生成する。

【０１２０】ステップＳ７は、図３に示したステップＳ
５と同様であり、基準サイズ情報を用いて、抽出色画像
に表れた抽出領域５、７（図１１（ｅ））が、抽出対象
領域かノイズ領域かを、判定する。ただし、差分画像か
ら求めた基準サイズ情報を用いる点で、図３のステップ
Ｓ５と異なる。このため、領域判定手段１５０は、背景
画像との差分画像に基づいて、抽出色画像にあらわれる
抽出領域が、抽出対象領域かノイズ領域かを、判定して
いるといえる。

【０１２１】ステップＳ８は、図３に示したステップＳ
６と同じであり、図８（ｆ）に示すように、（周辺抽出
色集合１３−ノイズ色集合９）＋核抽出色集合１１とい
う論理和を、抽出色集合とする。

【０１２２】実施の形態３が、実施の形態１と比較して
異なるのは、基準サイズ情報入力手段３００だけであ
る。すなわち、実施の形態３は、背景画像との差分画像
を生成して、この差分画像から基準サイズ情報を得るの
に対して、実施の形態１は、オペレータの入力により、
予め取得しておいた基準サイズ情報を得る点で、両者は
相違するだけである。したがって、実施の形態３におい
ては、実施の形態１と同様の理由により、オペレーター
の負担を極力軽減できるとともに、精度の高い色抽出が
可能である。

【０１２３】また、実施の形態３においては、基準サイ
ズ情報入力手段３００が、差分画像を生成して、これを
もとに自動的に、基準サイズ情報を得る。このため、オ
ペレーターによる基準サイズ情報の入力が不要となっ
て、全体として、よりオペレーターの負担を軽減でき
る。

【０１２４】

【発明の効果】本発明においては、抽出対象と判定され
た領域の色に基づいて生成された核抽出色集合を必ず抽
出色集合に含めながら、核抽出色集合の周辺の色集合
（周辺抽出色集合）から、ノイズと判定された領域の色
に基づいて生成されたノイズ色集合を削除した色集合を
も抽出色集合としている。このため、オペレーターによ
る繰り返し操作を行うことなく、抽出漏れを防ぎなが
ら、抽出しすぎを防止できる。同様の理由から、ロバス
ト性の高い色抽出を行うことができる。また、同様の理
由から、動画に対して色抽出を行う場合に、上記効果は
特に顕著に現れる。

【０１２５】すなわち、本発明においては、オペレータ
ーの負担を極力軽減できるとともに、精度の高い色抽出
が可能である。

【０１２６】また、「基準抽出色集合に属する色」を持
つ画素を抽出して、抽出色画像を生成し、抽出色画像に
あらわれる各領域の「サイズ」を参照して、各領域が抽
出対象領域か、ノイズ領域かを判定する場合は、オペレ
ーターによる繰り返し操作を行うことなく、より高い精
度で抽出しすぎを防止できる。

【０１２７】また、背景画像との差分画像に基づいて、
基準抽出色集合を生成する場合は、オペレーターによる
抽出対象の色の入力が不要となって、全体として、より
オペレーターの負担を軽減できる。

【０１２８】また、背景画像との差分画像に基づいて、
抽出色画像にあらわれる各領域が、抽出対象領域か、ノ
イズ領域かを判定する場合は、オペレーターは、領域判
定手段による判定のための情報を入力する必要がなく、
全体として、よりオペレーターの負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における色抽出装
置の概要を説明するための図 （ｂ）同色抽出装置の概要を説明するための図 （ｃ）同色抽出装置の概要を説明するための図 （ｄ）同色抽出装置の概要を説明するための図 （ｅ）同色抽出装置の概要を説明するための図 （ｆ）同色抽出装置の概要を説明するための図

【図２】同色抽出装置の機能ブロック図

【図３】同色抽出装置の動作手順を示すフローチャート

【図４】図３のステップＳ４の詳細を示すフローチャー
ト

【図５】図３のステップＳ５の詳細を示すフローチャー
ト

【図６】図３のステップＳ６の詳細を示すフローチャー
ト

【図７】本発明の実施の形態２における色抽出装置の機
能ブロック図

【図８】（ａ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｂ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｃ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｄ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｅ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｆ）同色抽出装置の特徴を説明するための図

【図９】同色抽出装置の動作手順を示すフローチャート

【図１０】本発明の実施の形態３における色抽出装置の
機能ブロック図

【図１１】（ａ）同色抽出装置の特徴を説明するための
図 （ｂ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｃ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｄ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｅ）同色抽出装置の特徴を説明するための図 （ｆ）同色抽出装置の特徴を説明するための図

【図１２】同色抽出装置の動作手順を示すフローチャー
ト

【図１３】従来の色抽出装置の機能ブロック図

【図１４】同色抽出装置の動作手順を示すフローチャー
ト

【符号の説明】 １ 基準抽出色集合 ９ ノイズ色集合 １１、２４０ 核抽出色集合 １３、２５０ 周辺抽出色集合 １００ 画像記憶手段 １１０、２００ 基準抽出色集合生成手段 １３０、３００ 基準サイズ情報入力手段 １４５ 色抽出手段 １５０ 領域判定手段 １６０ 抽出色集合設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 正文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福宮 英二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 濱崎 省吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉田 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA02 DA16 DA42 5B050 AA09 BA11 DA04 EA09 EA15 FA05 FA09 5L096 AA02 CA23 EA05 FA15 FA53 FA59 GA06 GA38

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラー画像を記憶する画像記憶手段と、 抽出対象の色に基づいて、基準抽出色集合を生成する基
   準抽出色集合生成手段と、 前記カラー画像から、基準抽出色集合に属する色を持つ
   画素を抽出して、抽出色画像を生成する色抽出手段と、 前記抽出色画像に表れる各領域が、抽出対象領域かノイ
   ズ領域かを、判定する領域判定手段と、 抽出対象領域と判定された領域の色に基づいて、核抽出
   色集合を生成し、ノイズ領域と判定された領域の色に基
   づいて、ノイズ色集合を生成し、かつ、核抽出色集合の
   周辺の色集合を周辺抽出色集合として生成し、周辺抽出
   色集合からノイズ色集合を除いた色集合と、核抽出色集
   合との、和集合を抽出色集合とする抽出色集合設定手段
   とを具備することを特徴とする色抽出装置。
2. 【請求項２】前記領域判定手段は、前記抽出色画像にあ
   らわれる各領域のサイズを参照して、当該各領域が抽出
   対象領域かノイズ領域かを、判定することを特徴とする
   請求項１記載の色抽出装置。
3. 【請求項３】前記基準抽出色集合生成手段は、背景画像
   との差分画像に基づいて、基準抽出色集合を生成するこ
   とを特徴とする請求項１記載の色抽出装置。
4. 【請求項４】前記領域判定手段は、背景画像との差分画
   像に基づいて、前記抽出色画像にあらわれる各領域が、
   抽出対象領域かノイズ領域かを、判定することを特徴と
   する請求項１記載の色抽出装置。
5. 【請求項５】カラー画像を記憶するステップと、 抽出対象の色に基づいて、基準抽出色集合を生成するス
   テップと、 前記カラー画像から、基準抽出色集合に属する色を持つ
   画素を抽出して、抽出色画像を生成するステップと、 前記抽出色画像にあらわれる各領域が、抽出対象領域か
   ノイズ領域かを、判定するステップと、 抽出対象領域と判定とされた領域の色に基づいて、核抽
   出色集合を生成し、ノイズ領域と判定された領域の色に
   基づいて、ノイズ色集合を生成し、かつ、核抽出色集合
   の周辺の色集合を周辺抽出色集合として生成し、周辺抽
   出色集合からノイズ色集合を除いた色集合と、核抽出色
   集合との、和集合を抽出色集合とするステップとを含む
   ことを特徴とする色抽出方法。
6. 【請求項６】前記判定するステップは、前記抽出色画像
   にあらわれる各領域のサイズを参照して、当該各領域が
   抽出対象領域かノイズ領域かを、判定することを特徴と
   する請求項１記載の色抽出方法。
7. 【請求項７】基準抽出色集合を生成する前記ステップ
   は、背景画像との差分画像に基づいて、基準抽出色集合
   を生成することを特徴とする請求項１記載の色抽出方
   法。
8. 【請求項８】前記判定するステップは、背景画像との差
   分画像に基づいて、前記抽出色画像にあらわれる各領域
   が、抽出対象領域かノイズ領域かを、判定することを特
   徴とする請求項１記載の色抽出方法。