JP2002092610A - 画像処理装置及び画像処理方法並びに記録媒体 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法並びに記録媒体Info
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Abstract
応させるため、様々なパラメータを調節することによっ
て、モデル化方法を操作することができる画像モデル化
装置を提供すること。 【解決手段】 画像データを画像データ入力部1から入
力し、画像データから特徴量を抽出する際のモデル化方
法を調節するためのパラメータをパラメータ入力部2か
ら入力し、各処理部3〜10にて該パラメータにより調
整されたモデル化方法によって画像データから色または
構図に基づく特徴量を抽出し、抽出された特徴量を保存
する。
Description
性的な特徴量を抽出する画像処理装置及び画像処理方法
に関する。
トの普及によって、様々なメディアの膨大な情報に誰で
も簡単にアクセスできる環境が整備されつつある。そう
した中、ユーザごとのものの見方や目的に応じた解釈に
基づき、情報を提供する技術が必要不可欠になってきて
いる。マルチメディア情報の中で代表的な画像というメ
ディアに対しては、類似画像の検索、感性に基づく画像
作成支援など、そのアプリケーションに対する期待は大
きく、研究成果は各産業界から注目を集めている。
上、抽象的な表現に変換するモデル化が必須である。従
来、画像のモデル化の手法として、2値化、細線化、エ
ッジ処理などの画像処理技術を用いたオブジェクトの抽
出(文献1)、数学的形態学を用いた輪郭抽出(文献
2)が主流であった。近年では、これらに加えて、色
(文献3、4)、構図(文献5、6)、テクスチャ(文
献7、文献8)などの特徴量で表現する感性工学的なア
プローチ、画像を特徴づける索引語によってテキスト情
報へ変換する手法が試みられている。
ションズ、1998」 文献2:「J.Serra: Image Analy
sis and Mathematical Morp
hology, Academic Press, L
ondon, 1982」 文献3:「諸原雄大他:テキスタイルデザイン画像にお
けるイメージカラーの選定法、情報処理学会論文誌、V
ol.36、No.2、pp.329−337、199
5」 文献4:「黒田章裕他:画像データベースの感性検索を
応用したデザインのための統合化システム、第9回NI
COGRAPH論文集、pp.113−122、199
3」 文献5:「山本英典他:色情報の空間分布を考慮した類
似画像検索、電子情報通信学会技術報告書、EID98
−171、IE98−162、1999−02」 文献6:「小林秀行他:特徴量を統合し人の感性に近づ
けた画像検索システム、電子情報通信学会技術報告書、
PRMU97−261、1998−03」 文献7:「間瀬茂他:モルフォロジーと画像解析
[1]、電子情報通信学会誌、Vol.74、No.
2、pp.166−174、1991」 文献8:「上田修功他:モルフォロジーと画像解析
[2]、電子情報通信学会誌、Vol.74、No.
3、pp.271−279、1991」
術には、以下のような問題がある。 ・オブジェクトの抽出に関しては、各処理工程やノイズ
除去作業の手間に対して、オブジェクト抽出が困難であ
る。 ・色、構図の抽出は、汎用的であるが、各画像に適した
柔軟なモデル化には至っていない。 ・テクスチャ解析は、処理目的、対象画像によっては有
効であるが、汎用的でない。 ・従来の手法においては、ユーザごとの見方や目的に応
じて画像を解釈できない。
ル化は、各処理工程やノイズ除去などの高精度、精密さ
が要求される作業とそれらにかかわる手間に対して、オ
ブジェクトの抽出が困難である。また、抽出するオブジ
ェクトは、画像から受ける印象を表現する特徴量ではな
く、人間の感性を具体化する要素としては不十分であ
る。
性工学的なアプローチ、画像を特徴づける索引語による
モデル化手法は、画像から受ける印象を表現する要素と
して適当で、モデル化手法がいくつか紹介されている
が、各画像の特徴に適合した柔軟なモデル化は実現され
ていない。つまり、各画像に対応した、または利用目的
に適応した、柔軟なモデル化の枠組みはいまだに確立さ
れていない。さらに、それらの画像に特化したモデル化
を特徴づける切り口、観点を、後の利用のために保存す
る技術も確立されていない。
ので、画像データから感性的な特徴量を抽出する際に、
柔軟に目的、個人、状況などに適応させることが可能な
画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的と
する。
入力とし該画像データが表示されたときに持つ感性的な
表現内容を示す特徴量を出力とする感性モデルを用い
て、画像データから特徴量を抽出する画像処理装置であ
って、画像データを入力する画像データ入力手段と、前
記感性モデルの持つパラメータであって該感性モデルの
入出力特性を決定付けるためのパラメータを入力するパ
ラメータ入力手段と、入力された前記パラメータによっ
て決定付けられた入出力特性を持つ前記感性モデルを用
いて、入力された前記画像データから前記特徴量を抽出
する抽出手段とを備えたことを特徴とする。
に対応するパラメータや、モデル化システム全体を操作
するパラメータである。
タが表示されたときに与えるイメージカラーを示す情報
を含むものであり、前記感性モデルは、イメージカラー
の候補として抽出すべき色の種類数を絞り込むための第
1の処理と、該第1の処理にて抽出された色がイメージ
カラーとなる色かどうかを評価するための第2の処理を
含むものであり、前記第1の処理におけるパラメータ
は、色の種類数を絞り込むための基準を指定するための
パラメータを含むものであり、前記第2の処理における
パラメータは、抽出された色がイメージカラーとなる色
かどうかを評価するための基準を指定するためのパラメ
ータを含むものであるようにしてもよい。
タの部分的な領域の構造を示す情報を含むものであり、
前記感性モデルは、前記画像データを分割する処理を含
むものであり、前記パラメータは、前記画像データを分
割するための基準を指定するためのパラメータを含むも
のであるようにしてもよい。なお、分割は、例えば、直
線による領域分割を基本的な分割方法としたものであ
る。また、この場合のパラメータは、例えば、分割線の
角度や分割方法に関する条件である。
画像データが表示されたときに持つ感性的な表現内容を
示す特徴量を出力とする感性モデルを用いて、画像デー
タから特徴量を抽出する画像処理方法であって、画像デ
ータを入力し、前記感性モデルの持つパラメータであっ
て該感性モデルの入出力特性を決定付けるためのパラメ
ータを入力し、入力された前記パラメータによって決定
付けられた入出力特性を持つ前記感性モデルを用いて、
入力された前記画像データから前記特徴量を抽出するこ
とを特徴とする。
としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明と
しても成立する。また、装置または方法に係る本発明
は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行させ
るための(あるいはコンピュータを当該発明に相当する
手段として機能させるための、あるいはコンピュータに
当該発明に相当する機能を実現させるための)プログラ
ムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として
も成立する。
デル化を行い、例えば画像のイメージカラーおよびまた
は構図情報を特徴量として抽出する。 ・各画像ごとに対応するパラメータおよびまたはモデル
化システム全体を操作するパラメータを設定し、これら
を操作して例えば画像のイメージカラーおよびまたは任
意の形状を持つ構図情報を特徴量として抽出する。 ・パラメータに基づいてモデル化された画像の特徴量を
保存する(パラメータ集合とともに保存してもよい)。
うな手法を用いることができる。画像中に出現する似た
ような色をひとつと考え、対象色数を絞り込み、各対象
色に対する目立つ度合いに基づいて使用色の中からイメ
ージカラーを決定する。色数絞り込みにおいては、2色
を似たような色と判断するための混色の閾値、限定する
色数をパラメータとすることができる。なお、色数絞り
込みの手法は、PA法やMCA法などの他手法でもかま
わない。また、イメージカラー選定においては、色の出
現領域の大きさと、誘目性の高さ、コントラスト感の高
さ、への比率を制約パラメータとして目立つ度合いの計
算をし、その要素となる誘目性の高さを求めるために、
色相、彩度、明度への比率を制約パラメータとすること
ができる。最終的なイメージカラーを決定するための選
択色数もパラメータとすることができる。
ば、次のような手法を用いることができる。直線による
領域分割を基本的な分割方法とし、それぞれの分割にお
いて、あらかじめ指定された制約のもとで自由に分割を
行い、分割条件を満たす間は再帰的にそれらの分割を繰
り返す。なお、直線だけでなく円や放射状の領域分割手
法も考えられるし、分割条件は、分割近傍領域の色平均
を比較するなどの他手法でもかまわない。直線の領域分
割においては、分割方向、位置を制約パラメータとする
ことができる。
対して、各画像データを、色や構図に基づいてモデル化
する際に、様々なパラメータを調節することによって、
個々の画像データに対応した柔軟なモデル化を可能にす
る。また、それらのパラメータ集合を保存し、画像デー
タを特定の目的、個人、状況に適応させることも可能に
なる。
実施の形態を説明する。
る様々なパラメータを調節し、抽象的な表現を持つ特徴
量に変換するものであり、以下では、色に基づく特徴量
に変換する場合、および構図に基づく特徴量に変換する
場合を例にとって説明する。なお、本実施形態で例示す
る処理の具体例やパラメータの具体例や画像データの具
体例や処理結果の具体例などは一例であり、もちろん本
実施形態で例示するものに限定されるものではない。
構成例を示す。
装置は、画像データ入力部1、パラメータ入力部2、カ
ラーリスト作成部3、登録色限定部4、目立つ度合い計
算部5、イメージカラー抽出部6、制約条件読み取り部
7、分割方向・位置決定部8、再帰的分割適用部9、領
域特徴量計算部10、抽出結果表示部11、データ記憶
部(図示せず)を備えている。
生成されたイメージカラー特徴量、入力されたパラメー
タ、入力された制約条件、生成された構図特徴量を記憶
するためのもので、例えばハードディスクや光ディス
ク、半導体メモリなどで構成される。データ記憶部は各
種データごとに別々の記憶装置によって構成されていて
もよいし、各種データの全部または一部が同じ記憶装置
に記憶されるように構成されていてもよい。
介して通信相手と情報をやり取りする機能を備えていて
もよい。
トウェアを実行する形で実現することができる。この場
合に、必要に応じて、所望の機能を有するOSや、ドラ
イバソフト、パケット通信用ソフト、暗号ソフト等とい
ったソフトウェアが搭載される。また、この場合に、ユ
ーザからの情報の入力やユーザへの情報の呈示等のため
に、グラフィカル・ユーザ・インタフェース(GUI)
を用いると好ましい。
一例を示す。なお、図1の画像モデル化装置は、画像デ
ータを色に基づく特徴量に変換する機能と、画像データ
を構図に基づく特徴量に変換する機能とを有するもので
あるが、図2の手順例は、色に基づく特徴量への変換
(ステップS2〜S4)と、構図に基づく特徴量への変
換(ステップS5〜S7)を両方とも行うようにした場
合の例である。なお、色に基づく特徴量への変換と、構
図に基づく特徴量への変換とは、一方を先に他方を後に
行ってもよいし、所定の処理単位ずつ交互的に行っても
よいし、同時的あるいは並列的に処理してもよい。図3
に、図2のステップS2の処理すなわち色に基づくモデ
ル化におけるイメージカラーの抽出についての詳細な処
理手順の一例を示す。図4に、図2のステップS5の処
理すなわち構図に基づくモデル化における構図の切り出
しについての詳細な処理手順の一例を示す。
タ入力部1により、画像データ(12)が、入力される
(ステップS1)。なお、キーボード入力、ネットワー
クによるオンライン入力、情報伝達の媒体である磁気テ
ープあるいは磁気ディスクあるいは光ディスクなどから
の読み込み等、種々の入力形態が可能である(入力形態
を1種類に固定して構成してもよいし、入力形態を複数
のものから選択可能にするように構成してもよい)。
をデジタル化したもの、デジタル写真、アナログVTR
の1フレームをデジタル化したもの、デジタルVTRの
1フレーム、CGデータ、手書きされた絵や図面をデジ
タル化したものなど、どのようなものであってもよい。
また、本実施形態では、画像データがカラー画像である
ことを想定しているが、もちろん白黒の画像データも色
に関する特徴量を持っており、白黒の画像データを処理
対象から排除するものではない。なお、本実施形態で
は、画像データ入力部1から既にデジタル化された画像
データを入力する場合を例にとって説明しているが、本
画像モデル化装置に、画像データのソースであって未だ
デジタル化されていないものを、デジタル化して取り込
む機能を設けてもよい。
は、主に「海岸」と「(海岸沿いの)道路」と「(海岸
沿いの道路を走る)自動車」のカラー画像を含む画像デ
ータである。
メージカラーの決定(ステップS2)と、構図の切り出
し(ステップS5)が行われる。
ラーの決定(ステップS2)について説明する。
ータ情報(14)が、キーボード入力あるいはネットワ
ークによるオンライン入力あるいは情報伝達の媒体であ
る磁気テープからの読み込みなどの所定の入力形態で、
入力される(ステップS11)。
ラメータrは、混色の閾値であり、パラメータcは、限
定色数であり、パラメータv(s,t,u)は、誘目性
の高さの計算のための影響比率(色相、彩度、明度それ
ぞれへの影響比率)であり、パラメータm(e,f,
g)は、目立つ度合い計算のための影響比率(色の領域
の大きさ、誘目性の高さ、コントラスト感の高さそれぞ
れへの影響比率)であり、パラメータiは、指定色数で
ある。
入力画像データに対するカラーリストを作成する。
示したような画像データを、画素に分割し、各画素に対
応する色情報を読み込む処理を行う(ステップS1
2)。各色は、3原色R(赤)、G(緑)、B(青)、
各8ビット階調により表現される。これらの値を、既知
の座標変換式に基づきL*a*b*空間に変換する。
b*空間座標値で表現される登録色と、それらの各々に
ついて画素数を合計した出現数とで構成される、カラー
リストを作成する(ステップS13)。
作成する際に、L*a*b*空間に変換された後のベク
トルについて、単に同じものの個数の集計を取るのでは
なく、混色という処理を行うようにする。
a*b*空間ベクトル値を1つ読み込んで、その3次元
ベクトル値と、その出現数=1を、カラーリストに登録
する。
*a*b*空間ベクトル値について、未処理のものから
1つを読み込んで、新しく読み込んだ色のベクトル値
と、カラーリストにそれまでの処理で既に登録されてい
る登録色のベクトル値との、L*a*b*空間上のユー
クリッド距離(登録色が複数あるときは、その最小値)
を計算し、求めたユークリッド距離が、混色の閾値(パ
ラメータr)より大きければ、カラーリストに近い色が
ないと判断し、新しく読み込んだ色の3次元ベクトル値
と、その出現数=1を、カラーリストに登録する。一
方、求めたユークリッド距離が、混色の閾値(パラメー
タr)以下ならば、互いに近い色と判断し、後述するよ
うにして当該新しく読み込んだ色と当該ユークリッド距
離を与えた登録色について混色を行う。混色が行われた
場合、混色前の登録色の3次元ベクトル値とその出現数
は無効にし、その代わりに、混色後の色を登録色とし
て、その3次元ベクトル値と、その出現数=混色前の出
現数+1を、カラーリストに登録する。
*a*b*空間ベクトル値の全てを読み込んで処理する
まで、繰り返し行う。
a*b*空間ベクトル値を1つずつ読み込む順番は、適
宜決めて構わない。また、上記では、登録色が複数ある
ときは、ユークリッド距離の最小値を計算するようにし
たが、各登録色とのユークリッド距離を計算している途
中で始めてユークリッド距離が混色の閾値以下になった
ときに、計算を打ち切って、そのときの登録色を採用す
るようにすることも可能である。また、上記では、入力
画像データの各画素の色のL*a*b*空間ベクトル値
の全てを読み込んでカラーリストを作成するものとした
が、入力画像データの所定の一部の画素の色のL*a*
b*空間ベクトル値の読み込んでカラーリストを作成す
るようにすることも可能である。
の空間上の3次元座標ベクトルをそれぞれa、bとし、
色Aと色Bが混色された結果生成された色(混色後の新
たな登録色)Xの座標ベクトルをxとすると、xは、次
の色で定義される。 x→=wA ・a→+wB ・b→ ここで、 wA =NA ÷(NA +NB ) wB =NB ÷(NA +NB ) NA :色Aの出現数 NB :色Bの出現数 である。また、混色された結果生成された色Xの出現数
Nx は、 Nx =NA +NB である。ただし、本実施形態では、1つずつ色を読み込
んで処理するようにしているので、NA =1となる。
1つずつ色を読み込んで1つのカラーリストを作成する
ようにしたが、例えば、入力画像データの半分の画素を
使って上記と同様の方法で作成したカラーリストと、入
力画像データの残りの半分の画素を使って上記と同様の
方法で作成したカラーリストとを、(さらに混色処理す
るなどして)1つのカラーリストに統合するような方法
など、他の方法も可能である。
出現数が基準以下(例えば、全画素数の0.5%に相当
する個数以下)の登録色をノイズとみなし、カラーリス
トから該当する登録色に関する情報を削除する(ステッ
プS14)。
ている登録色の色数を調べ、それが限定色数(パラメー
タc)より大きい値ならば(ステップS15)、登録色
を限定する処理を行う(ステップS16)。登録色数が
限定色数(パラメータc)以下ならば、登録色を限定す
る処理はスキップする。
4が、カラーリストの登録色数が限定色数(パラメータ
c)以下になるまで、混色処理を行う(1回の混色処理
で、登録色を1色減らすことができる)。すなわち、各
時点で、全登録色のうち最も近い2色すなわちL*a*
b*空間上のユークリッド距離が最小になる2色を探索
し、それらを上記した混色方法に従って混色し、カラー
リストを更新する。これを、カラーリストの登録色数が
限定色数(パラメータc)以下になるまで繰り返し行
う。
トに登録された登録色の中から、当該入力画像データに
ついての使用色を決定する。
り返し処理となる。
各軸をそれぞれ領域分割し、L*a*b*の各軸ごと
に、領域内の出現数によるヒストグラムを作成する(ス
テップS17)。なお、領域分割の仕方は、適宜決めて
構わない。
て各領域の出現数を結んだグラフの作る凸の数(図7に
凸の数が3である例を示す)と、a軸に対応するヒスト
グラムにおいて各領域の出現数を結んだグラフの作る凸
の数と、b軸に対応するヒストグラムにおいて各領域の
出現数を結んだグラフの作る凸の数とを調べ、それらの
うちで最も多い凸の数を当該入力画像データの使用色数
とし、この使用色数を保存しておく(ステップS1
8)。
を比較し、それらに変化があれば(ステップS19)、
ステップS17に戻る。なお、初回は、前回の使用色数
がないので、使用色数に変化があるものとみなす(ある
いは、例えば使用色数の初期値を0としておくなどして
もよい)。
プS18で求められた使用色数になるまで、ステップS
16と同様にして、カラーリスト中の最も近い色を混色
していき、そして、再びヒストグラムを作成し、さら
に、ステップS18で、再び当該入力画像データの使用
色数を求め、保存する。
に変化がないと判断されるまで、繰り返し行う。
数が前回の使用色数に比べて変化していないと判断され
れば、このループ処理は終了となり、この時点における
カラーリストの登録色が、当該入力画像データの使用色
として決定されたことになる。
画像データの使用色(すなわち、カラーリストの登録
色)に対して、目立つ度合いを計算する。
ストに登録されている色を対象に、L*a*b*座標系
から、より人間の感覚に近いと考えられているHSV
(Hue:色相、Satulation:彩度、Val
ue:明度)座標系への変換を行う(ステップS2
0)。
高さC2 を、色相、彩度、明度それぞれへの影響比率
(パラメータv(s,t,u))をもとに、次のように
算出する(ステップS21)。 C2 =(s×色相による影響値+t×彩度+u×明度)÷(s+t+u) …(1) ここで用いる影響値は、色相Hの値の範囲に対応してい
る。
メージカラーの選択を行う。
リストの登録色に対して、目立つ度合いLを、色の領域
の大きさ、誘目性の高さ、コントラスト感の高さそれぞ
れへの影響比率(パラメータm(e,f,g))をもと
に、次のように算出する(ステップS22)。 L=((e・C1 )2 +(f・C2 )2 +(g・C3 )2 )1/2 …(2) ここで、カラーリストの各々の登録色に対する注目色の
領域の大きさC1 、コントラスト感C3 を、それぞれ、
出現数の全画素数に対する割合、その他の色との明度差
と定義する。C2 は上記の誘目性の高さである。
色に対する目立つ度合いLが得られる。
画像データに対するカラーリストの登録色を、目立つ度
合いLが高いものから、指定色数(パラメータi)で指
定された個数だけ、イメージカラーとして選択する(ス
テップS23)。
色方法の代わりに、PA法(文献9「P.Heckbe
rt:Color Image Quantizati
onfor Frame Buffer Displa
y, ComputerGraphics, Vol.
16, No.3, 1982」)やMCA法(文献1
0「鈴木寿和他:色選択に柔軟性を持たせた限定色表示
手法、テレビジョン学会誌、Vol.43、No.3、
pp.268−275、1989」)などの他手法を用
いることも可能である。
て目立つ度合いを用いたが、その他の方法も可能であ
る。
出し(ステップS5)について説明する。
(図5参照)の分割の処理が行われる。
条件(15)が、キーボード入力あるいはネットワーク
によるオンライン入力あるいは情報伝達の媒体である磁
気テープからの読み込みなどの所定の入力形態で、入力
される(ステップS31)。
(上と下への分割)、[horiz,…]で横分割(左
と右への分割)、[daig,…]で斜め分割を指定す
るものとし、[vert,*,[horiz,*,ni
l,nil,*],[daig,*,nil,nil,
*],*]のように入れ子構造で指示できるものとして
いる。[vert,*,[horiz,*,nil,n
il,*],[daig,*,nil,nil,*],
*]は、最初に、最も外側に記述されているvertに
従う分割すなわち上下の分割を行い、次に、入力画像デ
ータのより上側に該当する方の分割領域に対して、その
1つ内側で先行して記述されているhorizに従う分
割すなわち左右の分割を行い、および入力画像データの
より下側に該当する方の分割領域に対して、後続して記
述されているdaigに従う分割すなわち斜めの分割を
行うことを指示する例である。なお、最も外側にhor
izまたはdaigが記述されている場合には、hor
izまたはdaigに従う分割を行い、次に、入力画像
データのより左側に該当する方の分割領域に対して、そ
の次の内側で先行する記述に従う分割を行い、および入
力画像データのより右側に該当する方の分割領域に対し
て、後続する記述に従う分割を行うようにすればよい。
また、このような入れ子構造は、何階層にも記述可能で
ある。なお、nilは、それ以上分割を行わないことを
意味し、*は、省いても構わない。
(0≦angle≦30、150≦angle≦18
0)、“horiz”:横分割(60≦angle≦1
20)、“daig”:斜め分割(30≦angle≦
60、120≦angle≦150)は、それぞれの分
割における分割線に付けられる角度についての制約であ
る。
じめ指定されたこれらの情報をもとに(指定されたリス
トの構造と制約角度の範囲内で)、分割方向、位置(パ
ラメータ)を決定する(ステップS32)。
は、角度には、縦、横、斜めの3種類の制約が設けら
れ、それぞれ以下のように定義される。 縦分割:0≦angle≦30、150≦angle≦
180 横分割:60≦angle≦120 斜め分割:30≦angle≦60、120≦angl
e≦150 最初の分割では、図8のリスト構造に従い、縦分割が行
われる。ここでは、上記の角度制約の範囲内で縦分割し
たときに、分割された一方の領域の色合いと他方の領域
の色合いとの差が最大になるような分割線の位置を求
め、分割パラメータを決定する。
度と、入力画像データの基準点(例えば、左上の点)か
らの相対座標による分割線上の所定の1点(例えば、x
切片またはy切片)とする。もちろん、入力画像データ
の基準点(例えば、左上の点)からの相対座標による分
割線上の所定の2点(例えば、x切片およびy切片)な
ど、他の形式でもよい。
縦分割により得られた上側の分割領域に対して、上記の
角度制約の範囲内での横分割が行われるとともに、下側
の分割領域に対して、上記の角度制約の範囲内での斜め
分割が行われる。ここでも、それぞれの分割において、
分割された一方の領域の色合いと他方の領域の色合いと
の差が最大になるような分割線の位置を求め、分割パラ
メータを決定する。
在する場合には、同様の処理を繰り返し行う。
を決定し、リスト構造内にさらなる入れ子が存在しない
(つまり、制約条件内での分割が終了した)ならば(ス
テップS33)、繰り返し処理を終了する。
の形式で保存しておく。
リスト構造の該当する部分に記述していくような形態も
可能である。図8のリスト構造に、得られた分割線の角
度と位置を記述していった例を、図9に示す。図9で
は、縦分割線については、角度=10.0、y切片=5
0、その下位層での横分割線については、角度=80.
0、x切片=50、斜め分割線については、角度=4
5.0、y切片=200であることが記述されている。
を、図10に示す。
とらわれない分割の処理が行われる。
メータ入力部2により、各分割領域に対して、パラメー
タ情報(14)が、キーボード入力あるいはネットワー
クによるオンライン入力あるいは情報伝達の媒体である
磁気テープからの読み込みなどの所定の入力形態で、入
力されるものとしている。なお、この入力を、ステップ
S33の終了後に行うようにしても構わない。
パラメータp1は、角度制約内の変更角度幅であり、パ
ラメータp2は、分割線の移動幅であり、パラメータp
3は、分割不可能最小領域面積であり、パラメータp4
は、分割の強さのしきい値である。なお、この例では、
パラメータp1とパラメータp2は、縦、横、斜めの各
分割で共通にしているが、パラメータp1やパラメータ
p2は、縦、横、斜めの各々の分割ごとに指定するよう
にしてもよい。
れた制約範囲(パラメータp1)内で角度を変えなが
ら、かつまた、与えられた移動幅(パラメータp2)ご
とに分割線を入れながら、分割された一方の領域と他方
の領域との間の分割の強さ(後述する)が最大になるよ
うな分割線の位置を求める(ステップS34)。再帰的
分割適用部9は、縦方向にも同様の処理を行う(ステッ
プS35)。また、斜め方向にも同様の処理を行う(ス
テップS36)。なお、3つの処理は、順番に行っても
よいし、所定の処理単位ずつ交互的に行ってもよいし、
同時的あるいは並列的に行ってもよい。
められた分割線に対応する分割の強さのうち、最大の分
割の強さを持つ分割についての分割線の位置を選択する
(ステップS37)。
与えられた一定面積(パラメータp3)以下であるか、
あるいは、選択された分割線に対応する分割の強さが、
与えられた閾値(パラメータp4)以下であるならば
(ステップS38)、分割を終了する。一方、それ以外
の場合には(ステップS38)、各分割領域に対して、
上記と同様にして分割を続ける。
域ごとに行い、分割を続ける条件を満たした領域につい
て(条件を満たす領域の個数が、0の場合と、1の場合
と、2の場合があり得る)、上記と同様にして分割を続
けるようにしてもよい。
した制約条件内での分割の処理のときと同様にして、所
定の形式で保存しておく。
ータを、図8のリスト構造の該当する部分に記述してい
くような形態をとる場合には、リスト構造の該当する部
分に、該当する入れ子構造を挿入すればよい。例えば、
図9の該当するnilの部分に、[角度,位置,ni
l,nil,*]を挿入すればよい。
とらわれない分割の処理を行った結果の例を、図12に
示す。
例についてより詳しく説明する。
うに定義する。ある面積領域Iに対して位置tで領域C
1 と領域C2 に分割した際、面積領域I全体の色の分散
に対して、領域C1 と領域C2 との間の色の分散を最大
にする分割を、よい分割とする。すなわち、領域C1 と
領域C2 と面積領域Iに対して、領域中に存在する全画
素のRGB空間座標の平均値を、それぞれ、μ
1 (t)、μ2 (t)、μT とし、領域C1 と領域C2
との間の分散をσB とし、全体の分散をσT とすれば、
分割の強さは、次のように求められる。 S(t)=σB 2 /σT 2 σB 2 =w1 (t)|μ1 (t)−μT |2 +w
2 (t)|μ2 (t)−μT |2 ここで、w1 (t)、w2 (t)は、それぞれ、面積領
域I全体に対する領域C1 、領域C2 の大きさである。
行う。 (1:縦分割)大きさM×Nの入力画像データの面積領
域Iに対し、横方向について幅mごとに分割線を入れ領
域分割する。各分割線の分割の強さSm (t)を求め
る。角度制約(例えば、0≦angle≦30、150
≦angle≦180)の範囲内で角度を変えて、これ
を繰り返す。縦分割の強さ最大値SM と、その際の分割
位置tを求める。
幅nごとに分割線を入れ、各分割線の分割の強さS
n (t)を求める。角度制約(60≦angle≦12
0)の範囲内で角度を変えて、これを繰り返す。横分割
の強さ最大値SN と、その際の分割位置tを求める。
て、幅kごとに分割線を入れ、各分割線の分割の強さS
k (t)を求める。角度制約(30≦angle≦6
0、120≦angle≦150)の範囲内で角度を変
えて、これを繰り返す。斜め分割の強さ最大値SL と、
その際の分割位置tを求める。
L (t)のうち、SM (t)が最大ならば横方向にSM
(t)を与える位置tで分割し、SN (t)が最大なら
ば縦方向にSN (t)を与える位置tで分割し、S
L (t)が最大ならば斜め方向にSL (t)を与える位
置tで分割する。
積以下もしくは分割する位置がない)になるまで繰り返
す。
得られた分割パラメータ(14)に従い分割された、入
力画像データの部分領域の全部または一部に対し、当該
部分領域に関する属性情報を、特徴量として計算する
(ステップS39)。部分領域は、例えば、いずれかの
分割段階で2分された片側の分割領域である。また、属
性情報は、例えば、所定の分割領域内に存在する全画素
のRGB空間座標の平均である。
リスト構造の該当する部分に記述していくような形態も
可能である。この場合の例を、図13に示す。図13に
おいては、最初の縦分割による上半分にあたる部分領域
の全画素のRGBベクトル値の平均が(128:60:
80)であり、下半分にあたる部分領域の全画素のRG
Bベクトル値の平均が(255:128:25)である
ことを示している。
する場合を例にとって説明したが、円や放射状の領域分
割手法も可能であり、また、分割条件は、分割近傍領域
の色平均を比較するなどの他手法を用いることも可能で
ある。
力画像データの分割を行い、これに続いて、条件にとら
われない分割を行うようにしたが、例えば、ユーザが、
前者を行い後者は行わないか、前者を行わずに後者を行
うか、両方を行うかを、指定できるようにしてもよい。
また、本画像モデル化装置が、制約条件内での入力画像
データの分割と、条件にとらわれない分割のいずれか一
方のみを行う機能を備えるようにすることも可能であ
る。
ジカラーが決定されると(ステップS2)、得られたイ
メージカラー特徴量(13)は、例えば当該入力画像デ
ータまたはその識別情報に対応付けるなどして、所定の
データベース等に保存される(ステップS3)。イメー
ジカラー特徴量は、例えば、選択した登録色のベクトル
値と、目立つ度合いなどの評価値と、出現数の情報と、
順位などの情報の全部または一部である。登録色のベク
トル値は、例えば、HSV空間座標値を用いる方法と、
RGB空間座標値を用いる方法と、Lab空間座標値を
用いる方法と、それらのうちのいずれか2つまたは3つ
を併記する方法などがある。
S5)、得られた構図特徴量(16)は、例えば当該入
力画像データまたはその識別情報に対応付けるなどし
て、所定のデータベース等に保存される(ステップS
6)。構図特徴量は、例えば、分割線パラメータと、部
分領域に関する属性情報である。なお、目的に応じて、
分割線パラメータと、部分領域に関する属性情報の一方
のみ保存してもよい(前者のみ保存する場合には、領域
特徴量計算部10は省いても構わない)。
を保存する際に、その特徴量を得るもととなったパラメ
ータ情報またはこれを特定する情報を併せて保存するよ
うにしてもよい。
れ保存されたイメージカラー特徴量や構図特徴量は、作
成されたとき、あるいはユーザが指定したき、あるいは
特定のアプリケーションプログラムが動作したときに、
抽出結果表示部11により、所定の表示形態で表示され
る(ステップS4,S7)。ある画像データに対してイ
メージカラー特徴量と構図特徴量の両方が保存されてい
るときに、両方を順次または同時に表示するようにして
もよいし、例えばユーザが指定したもののみを表示する
ようにしてもよい。
14や図15に例示するように表示してもよい。図14
は、実際に色表示する例であり(なお、図14のハッチ
ングの相違は、表示色の相違を説明するためのものであ
る)、図15は数値表示する例である。また、色表示と
数値表示を併用してもよい。
て表示する色数を指定できるようにしてもよい。また、
例えばユーザが複数の表示モードから所望のものを選択
できるようにしてもよい。その他、表示方法について
は、様々なバリエーションが考えられる。
12のように表示してもよい。この場合は、実際に、画
像データ上に、分割線が表示される。また、該当する部
分領域を、該当するRGB空間座標の平均値で塗りつぶ
すなどの方法もある。その他、表示方法については、様
々なバリエーションが考えられる。
の変換と、構図に基づく特徴量への変換の両方を行うよ
うにしたが、例えばユーザが、色に基づく特徴量への変
換のみ、構図に基づく特徴量への変換のみ、色に基づく
特徴量への変換と構図に基づく特徴量への変換の両方の
うちから、いずれかを選択できるようにする構成も可能
である。
特徴量への変換と、構図に基づく特徴量への変換のいず
れかのみできるようにする構成も可能である。色に基づ
く特徴量に変換する機能を備え、構図に基づく特徴量に
変換する機能を備えない場合には、これまで説明した構
成において、制約条件読み取り部7、分割方向・位置決
定部8、再帰的分割適用部9、領域特徴量計算部10、
抽出結果表示部11を省いて構わない。構図に基づく特
徴量に変換する機能を備え、色に基づく特徴量に変換す
る機能を備えない場合には、これまで説明した構成にお
いて、カラーリスト作成部3、登録色限定部4、目立つ
度合い計算部5、イメージカラー抽出部6を省いて構わ
ない。
に基づく特徴量を求める例について示したが、オブジェ
クトに基づく特徴量やテスクチャに基づく特徴量など、
他の特徴量を求めることも可能である。
量は、例えば、検索や、分類など、種々の情報処理に利
用することができる。
ても実現可能である。また、本実施形態は、コンピュー
タに所定の手段を実行させるための(あるいはコンピュ
ータを所定の手段として機能させるための、あるいはコ
ンピュータに所定の機能を実現させるための)プログラ
ムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として
も実施することもできる。
あって、それ以外の構成を排除する趣旨のものではな
く、例示した構成の一部を他のもので置き換えたり、例
示した構成の一部を省いたり、例示した構成に別の機能
を付加したり、それらを組み合わせたりすることなどに
よって得られる別の構成も可能である。また、例示した
構成と論理的に等価な別の構成、例示した構成と論理的
に等価な部分を含む別の構成、例示した構成の要部と論
理的に等価な別の構成なども可能である。また、例示し
た構成と同一もしくは類似の目的を達成する別の構成、
例示した構成と同一もしくは類似の効果を奏する別の構
成なども可能である。また、本実施形態において、各種
構成部分についての各種バリエーションは、適宜組み合
わせて実施することが可能である。また、各実施形態
は、個別装置としての発明、個別装置内部の構成部分に
ついての発明、またはそれらに対応する方法の発明等、
種々の観点、段階、概念またはカテゴリに係る発明を包
含・内在するものである。従って、この発明の実施の形
態に開示した内容からは、例示した構成に限定されるこ
となく発明を抽出することができるものである。
るものではなく、その技術的範囲において種々変形して
実施することができる。
目的、個人、状況に適応させるため、様々なパラメータ
を調節することによって、モデル化方法を操作すること
ができる。
構成例を示す図
チャート
るイメージカラーの抽出のための処理手順の一例を示す
フローチャート
ける構図の切り出しのための処理手順の一例を示すフロ
ーチャート
となる画像の一例を示す図
力となるパラメータ情報の一例を示す図
の例について説明するための図
入力となる制約条件の一例を示す図
述する例を示す図
の入力となるパラメータ情報の一例を示す図
を示す図
記述する例を示す図
表示例を示す図
表示例を示す図
Claims (15)
- 【請求項1】画像データを入力とし該画像データが表示
されたときに持つ感性的な表現内容を示す特徴量を出力
とする感性モデルを用いて、画像データから特徴量を抽
出する画像処理装置であって、 画像データを入力する画像データ入力手段と、 前記感性モデルの持つパラメータであって該感性モデル
の入出力特性を決定付けるためのパラメータを入力する
パラメータ入力手段と、 入力された前記パラメータによって決定付けられた入出
力特性を持つ前記感性モデルを用いて、入力された前記
画像データから前記特徴量を抽出する抽出手段とを備え
たことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】前記特徴量は、前記画像データが表示され
たときに与えるイメージカラーを示す情報を含むもので
あり、 前記感性モデルは、イメージカラーの候補として抽出す
べき色の種類数を絞り込むための第1の処理と、該第1
の処理にて抽出された色がイメージカラーとなる色かど
うかを評価するための第2の処理を含むものであり、 前記第1の処理におけるパラメータは、色の種類数を絞
り込むための基準を指定するためのパラメータを含むも
のであり、 前記第2の処理におけるパラメータは、抽出された色が
イメージカラーとなる色かどうかを評価するための基準
を指定するためのパラメータを含むものであることを特
徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】前記抽出手段は、前記第1の処理におい
て、前記画像データに含まれる色のうち所定の類似度に
基づいて近似すると評価される色同士を混色することに
よって、抽出すべき色の種類数を絞り込んでいくことを
特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】前記抽出手段は、前記パラメータとして指
定された、二つの色同士が近似すると評価されるための
類似度のしきい値および色の種類数を絞り込むべき上限
数に基づいて、前記混色する処理を繰り返し行うことを
特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 【請求項5】前記抽出手段は、前記第1の処理におい
て、 色空間を形成する3つの各軸ごとに、当該軸を複数の領
域に分割し、その時点で抽出されている各色の当該軸に
おける成分値が当該軸のどの領域に属するかに従って当
該軸の各領域に属する色の出現数の総数のヒストグラム
を作成し、 それら3つのヒストグラムからそれぞれ得られるグラフ
が形成する凸の数に基づいて、抽出すべき色の種類数を
絞り込んでいくことを特徴とする請求項2に記載の画像
処理装置。 - 【請求項6】前記抽出手段は、前記第2の処理におい
て、前記イメージカラーの候補として抽出された色につ
いて、前記画像データにおける当該色の出現領域の大き
さ、誘目性の高さ、およびコントラスト感の高さ、なら
びに前記パラメータとして指定された、色の出現領域の
大きさと誘目性の高さとコントラスト感の高さに対する
比率に基づいて、抽出された色がイメージカラーとなる
色かどうかを評価するための目立つ度合いを示す評価値
を求めることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装
置。 - 【請求項7】前記抽出手段は、前記イメージカラーの候
補として抽出された色について、当該色の色相、彩度、
および明度、ならびに前記パラメータとして指定され
た、色相と彩度と明度に対する比率に基づいて、前記誘
目性の高さを求めることを特徴とする請求項6に記載の
画像処理装置。 - 【請求項8】前記抽出手段は、前記第2の処理におい
て、前記パラメータとして指定された、出力すべきイメ
ージカラーの種類数の上限数に基づいて、前記画像デー
タのイメージカラーとして出力すべき色を選択すること
を特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 【請求項9】前記特徴量は、前記画像データの部分的な
領域の構造を示す情報を含むものであり、 前記感性モデルは、前記画像データを分割する処理を含
むものであり、 前記パラメータは、前記画像データを分割するための基
準を指定するためのパラメータを含むものであることを
特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項10】前記特徴量は、前記画像データを感性に
関係する基準で分割する分割線の角度および位置を特定
可能とする情報を含むものであり、 前記パラメータは、分割方向についての分割順序に関す
る制約および各分割方向に対する分割角度の制約を含む
リスト構造として与えられる情報を含むものであり、 前記抽出手段は、前記リスト構造として与えられた制約
の範囲内で、前記分割線の角度および位置を特定可能と
する情報を決定することを特徴とする請求項9に記載の
画像処理装置。 - 【請求項11】前記抽出手段は、所定の分割条件を満た
す間、再帰的に分割を繰り返すことを特徴とする請求項
9に記載の画像処理装置。 - 【請求項12】前記分割条件を、分割された領域の面積
がしきい値以上であること、または分割される前の領域
内の色合いの分散と分割された後の2つの領域間の色合
いの分散とで定義される分割の強さを示す評価値がしき
い値以上であることとすることを特徴とする請求項11
に記載の画像処理装置。 - 【請求項13】前記抽出手段は、前記画像データを分割
して得られた部分的な領域についての色に関する属性情
報を抽出することを特徴とする請求項9に記載の画像処
理装置。 - 【請求項14】画像データを入力とし該画像データが表
示されたときに持つ感性的な表現内容を示す特徴量を出
力とする感性モデルを用いて、画像データから特徴量を
抽出する画像処理方法であって、 画像データを入力し、 前記感性モデルの持つパラメータであって該感性モデル
の入出力特性を決定付けるためのパラメータを入力し、 入力された前記パラメータによって決定付けられた入出
力特性を持つ前記感性モデルを用いて、入力された前記
画像データから前記特徴量を抽出することを特徴とする
画像処理方法。 - 【請求項15】画像データを入力とし該画像データが表
示されたときに持つ感性的な表現内容を示す特徴量を出
力とする感性モデルを用いて、画像データから特徴量を
抽出する画像処理装置としてコンピュータを機能させる
ためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な
記録媒体であって、 画像データを入力させ、 前記感性モデルの持つパラメータであって該感性モデル
の入出力特性を決定付けるためのパラメータを入力さ
せ、 入力された前記パラメータによって決定付けられた入出
力特性を持つ前記感性モデルを用いて、入力された前記
画像データから前記特徴量を抽出させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000277124A JP3492990B2 (ja) | 2000-09-12 | 2000-09-12 | 画像処理装置及び画像処理方法並びに記録媒体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004030377A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像印象評価装置、画像印象評価方法及び画像印象評価プログラム |
JP2007323437A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Fuji Xerox Co Ltd | ドキュメント印象評価装置及びドキュメント印象評価プログラム |
JP2007323435A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Fuji Xerox Co Ltd | ドキュメント印象評価装置及びドキュメント印象評価プログラム |
JP2008092471A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 対話型動画像監視方法、対話型動画像監視装置および対話型動画像監視プログラム |
-
2000
- 2000-09-12 JP JP2000277124A patent/JP3492990B2/ja not_active Expired - Fee Related
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