JP2002190018A - Device and method for classifying image region - Google Patents

Device and method for classifying image region

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JP2002190018A
JP2002190018A JP2000389901A JP2000389901A JP2002190018A JP 2002190018 A JP2002190018 A JP 2002190018A JP 2000389901 A JP2000389901 A JP 2000389901A JP 2000389901 A JP2000389901 A JP 2000389901A JP 2002190018 A JP2002190018 A JP 2002190018A
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JP
Japan
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histogram
image
color
cluster
classification
Prior art date
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Application number
JP2000389901A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Yoshida
隆義 吉田
Koji Ito
晃治 伊東
Koichi Higuchi
浩一 樋口
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly perform cluster classification conformed to an operator's intention in performing color classification. SOLUTION: This device is provided with a histogram preparing part 2 for preparing the histogram of an image at a lattice point in color space with each color component as an axis on the basis of the image composed of a plurality of color components; a histogram display part 5 for displaying the histogram prepared by the histogram preparing part 2, by an object of size corresponding to a histogram value; and a cluster classification part 3 for classifying all the lattice points of the histogram prepared by the histogram preparing part 2, according to a plurality of representative values.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフルカラー
画像を一定個数の代表色に分類する画像領域分類装置お
よび画像領域分類方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image area classification apparatus and an image area classification method for classifying a full-color image into a certain number of representative colors, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー写真等のフルカラー画像は、スキ
ャナ等の画像入力装置で読み取る場合、1画素あたりR
(赤)、G(緑)、B(青)各8ビット、合計24ビッ
トでデジタル化させることが多い。この場合、各画素は
2の24乗=1677万色の中の任意の1色を表現して
いることになる。
2. Description of the Related Art When a full-color image such as a color photograph is read by an image input device such as a scanner, R / P
Digitalization is often performed using a total of 24 bits, each of 8 bits for (red), G (green), and B (blue). In this case, each pixel represents an arbitrary one of 2 24 = 16.770,000 colors.

【0003】しかし、比較的少数の色を用いた印刷物等
をデジタル化して利用する場合には、類似色を1つの代
表色にまとめて、画像全体を少数の代表色で表現すれ
ば、格納メモリの容量や通信量を大幅に節約できること
になる。
However, in the case where a printed matter using a relatively small number of colors is digitized and used, if similar colors are grouped into one representative color and the entire image is represented by a small number of representative colors, the storage memory is required. Can greatly reduce the capacity and communication volume.

【0004】例えば、フルカラー画像を16種類の代表
色に置き換えた場合は、各画素は4ビットの色番号で表
現され、これによって画像データの量は、当初の6分の
1に削減される。色数を削減したことにより、画像中の
領域が単一色で塗られるので、さらに画像データ量を圧
縮することも可能となる。また、得られた画像は、濃度
のばらつきを除去した画像処理の結果でもあるので、こ
れを用いて領域解析や文字認識に利用することも可能で
ある。
For example, when a full-color image is replaced with 16 types of representative colors, each pixel is represented by a 4-bit color number, whereby the amount of image data is reduced to 1/6 of the original. Since the number of colors is reduced, the area in the image is painted with a single color, so that the amount of image data can be further reduced. Further, since the obtained image is also a result of image processing in which a variation in density has been removed, the image can be used for region analysis and character recognition.

【0005】ここで、画像データを代表色に変換してC
RT等の表示装置に表示するには、代表色の色番号と対
応する色データをルックアップテーブル(LUT)にし
ておき、CRT等に読み出すたびにLUTを参照して表
示するようにしている。
Here, the image data is converted into a representative color and
For display on a display device such as an RT, color data corresponding to the color number of the representative color is stored in a look-up table (LUT), and each time the data is read out to a CRT or the like, the LUT is referred to and displayed.

【0006】このため、フルカラー画像が与えられたと
きには、LUTに格納すべき代表色を選定する処理が必
要となる。この代表色の選定処理は、カラー空間でのク
ラスタ分類、あるいはカラー分類とも呼ばれ、一般的な
クラスタ分類アルゴリズムが適用されている。
For this reason, when a full-color image is given, a process for selecting a representative color to be stored in the LUT is required. This representative color selection process is also called cluster classification or color classification in a color space, and a general cluster classification algorithm is applied.

【0007】図12は、カラー分類を行う従来の画像領
域分類装置を説明する図である。図12(a)に示すよ
うに、この画像領域分類装置は、画像入力部1、ヒスト
グラム作成部2、クラスタ分類部3、画像出力部4を備
えている。
FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional image area classification apparatus for performing color classification. As shown in FIG. 12A, this image area classification device includes an image input unit 1, a histogram creation unit 2, a cluster classification unit 3, and an image output unit 4.

【0008】画像入力部1は、図12(b)に示すよう
なフルカラー画像(図では白黒)を入力画像として取り
込む部分である。また、ヒストグラム作成部2は、入力
画像から同一のRGB値をもつ画素の度数の分布(ヒス
トグラム)を、3次元色空間内で定義された非負整数の
スカラー関数として求める。
[0008] The image input unit 1 is a part that takes in a full-color image (black and white in the figure) as shown in FIG. Further, the histogram creating unit 2 obtains a frequency distribution (histogram) of pixels having the same RGB value from the input image as a non-negative integer scalar function defined in the three-dimensional color space.

【0009】クラスタ分類部3は、ヒストグラム値が大
きく、RGB色空間内で互いに近い点(色)の集団を求
める処理(クラスタ分類アルゴリズム)を行う。これら
の色の集団は類似色のクラスタを表しているので、同一
の色番号と代表色を与える。最終的には、ヒストグラム
値が0でない格子点全体もしくは色空間全体をN個のク
ラスタに分類する。
The cluster classification unit 3 performs a process (cluster classification algorithm) for obtaining a group of points (colors) having a large histogram value and being close to each other in the RGB color space. Since these groups of colors represent clusters of similar colors, they are given the same color number and representative color. Finally, the entire grid point or the entire color space where the histogram value is not 0 is classified into N clusters.

【0010】画像出力部4は、クラスタ分類部3での分
類結果を画像空間で再構成し、入力画像の全ての画素が
いずれかの色番号(例えば、N個のクラスタの場合に
は、0からN−1)に分類されるよう、画像データと代
表色とのルックアップテーブルを出力する。
The image output unit 4 reconstructs the classification result of the cluster classification unit 3 in an image space, and determines that all pixels of the input image have any color number (for example, 0 in the case of N clusters). To N-1), a lookup table of image data and representative colors is output.

【0011】ここで、クラスタ分類部3で適用されるク
ラスタ分類アルゴリズムとしては、「画像認識論」、コ
ロナ社発行、長尾真著の120頁から126頁に記載さ
れる「最大距離アルゴリズム」、「K平均アルゴリズ
ム」、「自己収束アルゴリズム」などが挙げられる。ま
た、代表色の選び方としては、各クラスタのヒストグラ
ムの重心とする場合が多い。
The cluster classification algorithm applied by the cluster classification unit 3 is described in "Image Recognition Theory", "Maximum Distance Algorithm", and "K" described on pages 120 to 126 of Makoto Nagao, published by Corona. Averaging algorithm, self-convergence algorithm, and the like. The representative color is often selected based on the center of gravity of the histogram of each cluster.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなクラスタ分類アルゴリズムを用いた画像領域分類に
は次のような問題がある。すなわち、クラスタの個数が
ヒストグラムの分布にマッチせず、オペレータの意図と
異なる分類結果になることがある。また、同種の色のセ
ットを用いた複数の入力画像がある場合でも、各入力画
像についてクラスタ分類処理を初めからから行うため、
多くの処理時間を必要としている。
However, image region classification using such a cluster classification algorithm has the following problems. That is, the number of clusters does not match the distribution of the histogram, and the classification result may be different from the operator's intention. Even when there are a plurality of input images using the same type of color set, since the cluster classification process is performed from the beginning for each input image,
Requires a lot of processing time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成されたものである。すなわち、本
発明の画像領域分類装置は、複数の色成分から構成され
る画像に基づき、各色成分を軸とした色空間内の格子点
における前記画像のヒストグラムを作成するヒストグラ
ム作成手段と、ヒストグラム作成手段で作成されたヒス
トグラムをヒストグラム値に応じた大きさのオブジェク
トで表示するヒストグラム表示手段と、ヒストグラム作
成手段で作成されたヒストグラムの全格子点を複数個の
代表値で分類するクラスタ分類手段とを備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems. That is, the image region classification device of the present invention includes a histogram creating unit that creates a histogram of the image at a grid point in a color space with each color component as an axis, based on an image composed of a plurality of color components; Histogram display means for displaying the histogram created by the means with an object having a size corresponding to the histogram value, and cluster classification means for classifying all the grid points of the histogram created by the histogram creation means with a plurality of representative values. Have.

【0014】また、本発明の画像領域分類方法は、複数
の色成分から構成される画像に基づき、各色成分を軸と
した色空間内の格子点における前記画像のヒストグラム
を作成し、このヒストグラムの全格子点を複数個の代表
値で分類して複数のクラスタ領域を生成する方法におい
て、ヒストグラムをヒストグラム値に応じた大きさのオ
ブジェクトで表示する方法である。
Further, according to the image area classification method of the present invention, based on an image composed of a plurality of color components, a histogram of the image at a grid point in a color space with each color component as an axis is created, and In a method of generating a plurality of cluster regions by classifying all grid points by a plurality of representative values, this is a method of displaying a histogram with an object having a size corresponding to the histogram value.

【0015】このような本発明では、分類対象の画像に
基づき、各色成分を軸とした色空間内の格子点における
画像のヒストグラムを作成し、このヒストグラムを、ヒ
ストグラム値に応じた大きさのオブジェクトで表示する
ことから、色空間内でのヒストグラム値を視覚的に認識
できるようになる。また、この表示されたオブジェクト
を参照してオペレータが自分の意図に合ったクラスタ分
類を容易に設定できるようになる。
According to the present invention, a histogram of an image at a grid point in a color space with each color component as an axis is created based on the image to be classified, and the histogram is converted into an object having a size corresponding to the histogram value. , The histogram value in the color space can be visually recognized. Further, referring to the displayed object, the operator can easily set a cluster classification that suits his or her intention.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は、第1実施形態に係る画像領
域分類装置を説明する図で、(a)は構成図、(b)は
ヒストグラム表示例を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating an image area classification device according to the first embodiment. FIG. 1A illustrates a configuration diagram, and FIG. 1B illustrates a histogram display example.

【0017】すなわち、本実施形態の画像領域分類装置
は、画像入力部1、ヒストグラム作成部2、クラスタ分
類部3、画像出力部4を備えるとともに、ヒストグラム
表示部5および操作入力部6を備えている。
That is, the image area classification device of the present embodiment includes an image input unit 1, a histogram creation unit 2, a cluster classification unit 3, and an image output unit 4, and also includes a histogram display unit 5 and an operation input unit 6. I have.

【0018】画像入力部1は、フルカラー画像を入力画
像として取り込む部分である。また、ヒストグラム作成
部2は、入力画像から同一のRGB値をもつ画素の度数
の分布(ヒストグラム)を、3次元色空間内で定義され
た非負整数のスカラー関数として求める。
The image input unit 1 is a unit that takes in a full-color image as an input image. Further, the histogram creating unit 2 obtains a frequency distribution (histogram) of pixels having the same RGB value from the input image as a non-negative integer scalar function defined in the three-dimensional color space.

【0019】クラスタ分類部3は、ヒストグラム値が大
きく、RGB色空間内で互いに近い点(色)の集団を求
める処理(クラスタ分類アルゴリズム)を行う。これら
の色の集団は類似色のクラスタを表しているので、同一
の色番号と代表色を与える。最終的には、ヒストグラム
値が0でない格子点全体もしくは色空間全体をN個のク
ラスタに分類する。
The cluster classification unit 3 performs processing (cluster classification algorithm) for obtaining a group of points (colors) having a large histogram value and being close to each other in the RGB color space. Since these groups of colors represent clusters of similar colors, they are given the same color number and representative color. Finally, the entire grid point or the entire color space where the histogram value is not 0 is classified into N clusters.

【0020】画像出力部4は、クラスタ分類部3での分
類結果を画像空間で再構成し、入力画像の全ての画素が
いずれかの色番号(例えば、N個のクラスタの場合に
は、0からN−1)に分類されるよう、画像データと代
表色とのルックアップテーブルを出力する。
The image output unit 4 reconstructs the classification result of the cluster classification unit 3 in an image space, and determines that all the pixels of the input image have any color number (for example, 0 in the case of N clusters). To N-1), a lookup table of image data and representative colors is output.

【0021】ヒストグラム表示部5は、ヒストグラム作
成部2で作成したヒストグラムを、ヒストグラム値に応
じた大きさのオブジェクトで表示する処理を行う。例え
ば、図1(b)に示すように、R(赤)、G(緑)、B
(青)の各色成分を軸とした3次元の色空間を表示し、
その色空間内の各格子点における画像のヒストグラム
を、ヒストグラム値に応じた大きさのオブジェクト(図
の例では円)で表示する。
The histogram display unit 5 performs a process of displaying the histogram created by the histogram creating unit 2 with an object having a size corresponding to the histogram value. For example, as shown in FIG. 1B, R (red), G (green), B
Displays a three-dimensional color space with each color component of (blue) as an axis,
The histogram of the image at each grid point in the color space is displayed as an object (a circle in the example in the figure) having a size corresponding to the histogram value.

【0022】また、操作入力部6は、クラスタ分類部3
に対して所定のクラスタ分類条件を指示するとともに、
ヒストグラム表示部5に対して3次元色空間で示される
ヒストグラムの視点位置を指示する部分である。視点位
置を指示することで、オペレータは3次元色空間を所望
の視点位置から参照できるようになる。
The operation input unit 6 includes a cluster classification unit 3
Instruct a predetermined cluster classification condition to
This is a part for instructing the histogram display unit 5 on the viewpoint position of the histogram represented in the three-dimensional color space. By designating the viewpoint position, the operator can refer to the three-dimensional color space from a desired viewpoint position.

【0023】次に、図2のフローチャートに基づき第1
実施形態の画像領域分類方法を説明する。なお、以下の
説明で図2に示されない符号は図1を参照するものとす
る。
Next, based on the flowchart of FIG.
An image area classification method according to the embodiment will be described. In the following description, reference numerals not shown in FIG. 2 refer to FIG.

【0024】先ず、ステップS10で示すように、画像
入力部1によりフルカラー画像を入力する。入力画像の
サイズは、水平(x軸)方向にW画素、垂直(y軸)方
向にH画素の、計W×H画素とする。
First, as shown in step S10, a full-color image is input by the image input unit 1. The size of the input image is W pixels in the horizontal (x-axis) direction and H pixels in the vertical (y-axis) direction, that is, a total of W × H pixels.

【0025】次に、ステップS11で示すように、ヒス
トグラム作成部2にてRGB色空間における入力画像の
ヒストグラムを求める。すなわち、RGB色空間を、例
えば16×16×16=4096の格子点で離散化し、
入力画像の各画素のRGB値各8ビットの例えば上位各
4ビットを取って、これら格子点に写像し、格子点ごと
に写像された回数(画素個数)を求めた結果が色ヒスト
グラムである。
Next, as shown in step S11, the histogram of the input image in the RGB color space is obtained by the histogram creating section 2. That is, the RGB color space is discretized at, for example, 16 × 16 × 16 = 4096 grid points,
For example, the upper 4 bits of each of the 8 bits of the RGB value of each pixel of the input image are taken and mapped to these grid points, and the result of calculating the number of times (number of pixels) mapped for each grid point is a color histogram.

【0026】次いで、ステップS12からステップS2
0まではN回反復されるクラスタ選定処理を行う。この
処理は後述する。その後、ステップS21でN分類した
出力画像とカラールックアップテーブル(LUT)を出
力する。Nの値は、2、8、16、256等に予め決め
ておいても、また入力画像の内容によってオペレータが
選定してもよい。
Next, from step S12 to step S2
Until 0, cluster selection processing is repeated N times. This processing will be described later. Then, in step S21, the output image and the color look-up table (LUT) classified into N are output. The value of N may be predetermined at 2, 8, 16, 256, or the like, or may be selected by the operator according to the contents of the input image.

【0027】ここで、ステップS12からステップS2
0までの処理を説明する。1回のクラスタ選定処理は、
ステップS12でクラスタ分類の対象領域として、最初
はRGB色空間の全体が設定され、以降はクラスタ領域
が決定する度に、そのクラスタ領域を除去した残りの部
分空間で更新される。
Here, from step S12 to step S2
The processing up to 0 will be described. One cluster selection process is
In step S12, the entire RGB color space is initially set as a target region for cluster classification, and thereafter, each time a cluster region is determined, the region is updated with the remaining partial space from which the cluster region has been removed.

【0028】ステップS13からステップS18まで
は、ステップS19でクラスタ額域を決定する前に、オ
ペレータがヒストグラムの分布状況を反復して表示・確
認し、クラスタ領域を試験的に設定するプロセスであ
る。
Steps S13 to S18 are processes in which the operator repeatedly displays and confirms the distribution state of the histogram and determines the cluster area on a trial basis before determining the cluster area in step S19.

【0029】ヒストグラムは、3次元のRGB色空間に
分布する非負整数のスカラー量であるから、このスカラ
ー量を円や正方形(立方体)のオブジェクト(小物体、
図形)の大きさで表現し、その全オブジェクトの分布状
態を示す3次元画像によってヒストグラムを把握する。
この場合、オペレータが任意に指定する閾値以上のヒス
トグラム値を持つ格子点上のオブジェクトのみを選択的
かつ動的に表示できるようになっている。
Since the histogram is a non-negative integer scalar amount distributed in a three-dimensional RGB color space, this scalar amount is converted into a circle or square (cube) object (small object,
The histogram is represented by a three-dimensional image that is represented by the size of a (figure) and that shows the distribution state of all the objects.
In this case, only an object on a grid point having a histogram value equal to or larger than a threshold value arbitrarily designated by the operator can be selectively and dynamically displayed.

【0030】図3は、この3次元ヒストグラムの閾値を
4通りに変えた表示例を示す図である。図3(a)は、
ステップS13(図2参照)で第1のヒストグラム閾値
としてTHL=1000を設定した場合である。この場
合、ステップS14(図2参照)でヒストグラム値が1
000以上となる全ての格子点位置に、そのヒストグラ
ム値の対数に比例した大きさの円を配置し、ステップS
15(図2参照)で指定した視点位置から眺めた画像を
ステップS16(図2参照)で3次元画像として生成
し、ヒストグラム表示部5の画面に表示したものであ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a display example in which the threshold value of the three-dimensional histogram is changed in four ways. FIG. 3 (a)
This is a case where THL = 1000 is set as the first histogram threshold value in step S13 (see FIG. 2). In this case, the histogram value is 1 in step S14 (see FIG. 2).
A circle having a size proportional to the logarithm of the histogram value is arranged at all grid point positions of 000 or more, and step S
An image viewed from the viewpoint position designated at 15 (see FIG. 2) is generated as a three-dimensional image at step S16 (see FIG. 2) and displayed on the screen of the histogram display unit 5.

【0031】また図3(b)は、第2の閾値としてTH
L=250を設定した場合、図3(c)は、第3の閾値
としてTHL=50を設定した場合、図3(d)は、第
4の閾値としてTHL=10を設定した場合の3次元画
像を同様に生成したものである。このヒストグラム閾値
は、オペレータが操作入力部6を通じて入力する。
FIG. 3B shows that the second threshold value is TH.
FIG. 3C shows a case where THL = 50 is set as the third threshold value, and FIG. 3D shows a three-dimensional case where THL = 10 is set as the fourth threshold value. An image was similarly generated. The operator inputs the histogram threshold value through the operation input unit 6.

【0032】図3(a)のように閾値を大きくとると、
クラスタの代表点として選択されるヒストグラムの極大
点の位置と極大値とが分かり、また図3(d)のように
閾値を小さくとると、クラスタの裾野の広がりとその値
を確認できる。この広がりは画素濃度のノイズ成分やそ
の画素数を示すと考えられる。
When the threshold value is increased as shown in FIG.
When the position and the maximum value of the maximum point of the histogram selected as the representative point of the cluster are known, and the threshold value is reduced as shown in FIG. 3D, the spread of the base of the cluster and its value can be confirmed. This spread is considered to indicate the noise component of the pixel density and the number of pixels.

【0033】こうして複数の閾値について生成した複数
の3次元画像は、閾値を任意に変化させて時系列的に表
示することもできる。ステップS17でクラスタ領域を
試験的に設定すると、そのクラスタ領域に含まれるオブ
ジェクトの集合を強調表示することができる。以上の操
作の結果、ステップS18でループを抜け、ステップS
19でクラスタ領域と代表色を正式に決定する。
A plurality of three-dimensional images generated for a plurality of threshold values in this way can be displayed in time series with the threshold values arbitrarily changed. When the cluster area is experimentally set in step S17, a set of objects included in the cluster area can be highlighted. As a result of the above operation, the process exits the loop in step S18 and proceeds to step S18.
At 19, the cluster region and the representative color are formally determined.

【0034】代表色は、クラスタ領域のヒストグラムの
重心として、演算処理により求める。この計算は、クラ
スタ分類処理部3で実行する。
The representative color is obtained by arithmetic processing as the center of gravity of the histogram of the cluster area. This calculation is executed by the cluster classification processing unit 3.

【0035】ヒストグラム表示部5の動作を説明する。
本実施形態では、オペレータがヒストグラムの分布形状
を十分に理解できるように、操作に追随して絶えず更新
される3次元画像を生成する。
The operation of the histogram display unit 5 will be described.
In the present embodiment, a three-dimensional image that is constantly updated following the operation is generated so that the operator can fully understand the distribution shape of the histogram.

【0036】ステップS16の3次元画像の生成では、
以下の点を考慮した。 (1)閾値を任意に変更した画像を生成することによ
り、クラスタ分布の位置、大きさをオペレータに把握さ
せる。 (2)視点を任意に変更した画像を表示することによ
り、クラスタ間の遮蔽関係に妨害されない画像が得られ
る。 (3)色空間の分布を理解し易いように、B軸を画面の
上方にするなど、視野変換の自由度を決めておく。
In the generation of the three-dimensional image in step S16,
The following points were considered. (1) An operator can grasp the position and size of the cluster distribution by generating an image in which the threshold is arbitrarily changed. (2) By displaying an image whose viewpoint is arbitrarily changed, an image which is not disturbed by the occlusion relation between clusters can be obtained. (3) To facilitate understanding of the distribution of the color space, the degree of freedom of the visual field conversion is determined, for example, by setting the B axis above the screen.

【0037】図4は、色空間座標系O−RGBと、視点
座標系O−xyzとの関係(視野変換)を示す図であ
る。ヒストグラム表示部5は、操作入力部6からの指示
により、以下に示す座標変換式を用いて視野変換を行
う。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship (view conversion) between the color space coordinate system O-RGB and the viewpoint coordinate system O-xyz. In response to an instruction from the operation input unit 6, the histogram display unit 5 performs a view conversion using the following coordinate conversion formula.

【0038】視点位置:OE=(Re,Ge,Be) 投影面:OEをz軸とし、これに垂直なx−y平面に投
影する。B軸をy軸に投影する。
View point position: OE = (Re, Ge, Be) Projection plane: OE is set on the z-axis and projected on an xy plane perpendicular to the z-axis. Project the B axis onto the y axis.

【0039】x軸方向:B軸とOEの外積方向、x軸単
位ベクトルi=(−Ge/Te,Re/Te,0) y軸方向:OEとx軸の外積方向、y軸単位ベクトルj
=(−BeRe/SeTe、−BeGe/SeTe、T
e/Se) z軸方向:OE方向、z軸単位ベクトルk=(Re/S
e,Ge/Se、Be/Se)
X-axis direction: outer product direction of B-axis and OE, x-axis unit vector i = (− Ge / Te, Re / Te, 0) y-axis direction: outer product direction of OE and x-axis, y-axis unit vector j
= (-BeRe / SeTe, -BeGe / SeTe, T
e / Se) z-axis direction: OE direction, z-axis unit vector k = (Re / S
e, Ge / Se, Be / Se)

【0040】点P(R,G,B)のx,y,z座標を
(xp,yp,zp)とすると、 xp=OP・i=(−GeR+ReG)/Te yp=OP・j=(−BeReR−BeGeG+TeT
eB)/SeTe zp=OP・k=(ReR+GeG+BeB)/Se
Assuming that the x, y, and z coordinates of the point P (R, G, B) are (xp, yp, zp), xp = OP · i = (− GeR + ReG) / Te yp = OP · j = (− BeReR-BeGeG + TeT
eB) / SeTe zp = OP · k = (ReR + GeG + BeB) / Se

【0041】点pの投影点をQ(xd,yd,0)とす
るとEQ=(xd,yd,−Se)とEP=(xp,y
p,zp−Se)は同一方向であるから、xd/xp=
yd/yp=−Se/(zp−Se)=kpよリ、xd
=xpkp、yd=ypkpが求められる。
Assuming that the projection point of the point p is Q (xd, yd, 0), EQ = (xd, yd, -Se) and EP = (xp, y
p, zp-Se) are in the same direction, so xd / xp =
yd / yp = -Se / (zp-Se) = kp, xd
= Xpkp, yd = ypkp.

【0042】ただし、Se=sqrt(ReRe+Ge
Ge+BeBe)、Te=sqrt(ReRe+GeG
e)は視点決定時に求める。xp,yp,zpおよびk
p=−SeSe/(ReR+GeG+BeB−SeS
e)は座標変換時に求める。
However, Se = sqrt (ReRe + Ge
Ge + BeBe), Te = sqrt (ReRe + GeG)
e) is obtained when the viewpoint is determined. xp, yp, zp and k
p = -SeSe / (ReR + GeG + BeB-SeS
e) is obtained at the time of coordinate transformation.

【0043】次に、ステップS17でクラスタ領域を試
験的に設定する方法を説明する。例えば、図3(b)に
示す例では、7個程度のクラスタの存在が確認できるか
ら、図5に示すように、その1つのオブジェクト集合2
6を囲む直方体を指定する場合を例とする。
Next, a method for experimentally setting a cluster area in step S17 will be described. For example, in the example shown in FIG. 3B, since the existence of about seven clusters can be confirmed, as shown in FIG.
The case where a rectangular parallelepiped surrounding 6 is specified is taken as an example.

【0044】先ず、図5(a)に示す立体画像表示で、
マウス装置等によりRGB立方体の1つの面上、例えば
R=255の面上で左上点22から右下点23までドラ
ッグして矩形を指定する。その結果、表示画面には、こ
の矩形だけでなく、この矩形をR軸方向にR=0の面ま
で平行移動した直方体が表示され、この直方体に含まれ
る全てのオブジェクトが強調して表示されることにな
る。
First, in the stereoscopic image display shown in FIG.
A rectangle is designated by dragging from an upper left point 22 to a lower right point 23 on one surface of an RGB cube, for example, a surface of R = 255, using a mouse device or the like. As a result, not only this rectangle but also a rectangular parallelepiped obtained by translating this rectangle in the R-axis direction to the plane of R = 0 is displayed on the display screen, and all objects included in the rectangular parallelepiped are displayed in an emphasized manner. Will be.

【0045】この強調方法としては、例えばオブジェク
トの輝度や色相を変更したり、オブジェクトを点滅させ
るようにしてもよい。これにより、オブジェクト集合2
6の全部とオブジェクト集合27の一部が強調されるこ
とになる。
As the emphasizing method, for example, the brightness or hue of the object may be changed, or the object may be blinked. Thereby, the object set 2
6 and a part of the object set 27 are emphasized.

【0046】こうして目的のオブジェクト集合をB−G
座標で囲んだなら、次に図5(b)に示すR座標の区間
を指定して、目的のクラスタ領域を示す直方体とする。
これには、最初の直方体のR軸に平行な辺上の2点間を
マウスでドラッグして指定する。例えば点24と点25
を指定すると、今度は、目的の直方体とそれに含まれる
オブジェクト集合26のみが強調表示された画像とな
る。
Thus, the target object set is represented by BG
After being surrounded by the coordinates, the section of the R coordinate shown in FIG. 5B is next specified to obtain a rectangular parallelepiped indicating the target cluster area.
To do this, the user drags and specifies between two points on the side parallel to the R axis of the first rectangular parallelepiped with the mouse. For example, points 24 and 25
Is designated, this time, an image is displayed in which only the target cuboid and the object set 26 included therein are highlighted.

【0047】次に、この目的の直方体をクラスタ領域と
して決定するかどうかをオペレータに判断させるため
に、ヒストグラム閾値および視点位置の変更を可能にす
る。ヒストグラム閾値を変更すれば直方体に含まれるオ
ブジェクト、すなわち強調表示されるオブジェクトの個
数が増減し,視点位置を変更すれば直方体とオブジェク
トの位置関係が様々な角度から把握できる。この直方体
の位置・大きさを変更して、クラスタ領域として最適に
なるようにする。以上の動作は、図2に示すステップS
13からステップS17までを反復実行するループで実
現している。
Next, in order to allow the operator to determine whether or not to determine the target rectangular parallelepiped as a cluster area, the histogram threshold and the viewpoint position can be changed. If the histogram threshold is changed, the number of objects included in the rectangular parallelepiped, that is, the number of objects to be highlighted is increased or decreased, and if the viewpoint position is changed, the positional relationship between the rectangular parallelepiped and the object can be grasped from various angles. The position and size of this rectangular parallelepiped are changed so as to be optimal as a cluster area. The above operation is performed in step S shown in FIG.
This is realized by a loop that repeatedly executes steps 13 to S17.

【0048】こうして、この直方体をクラスタ領域とし
て使用すべく確認入力を行う。すると、ステップS18
からステップS19に進んでクラスタ領域と代表色とが
決定される。
Thus, a confirmation input is made to use this rectangular parallelepiped as a cluster area. Then, step S18
Then, the process proceeds to step S19, where the cluster region and the representative color are determined.

【0049】なお、クラスタ領域はこの直方体に含まれ
る全ての格子点の集合であって、表示されたオブジェク
トのみではないことに注意する。代表色は、これらの格
子点にヒストグラム度数で重み付けした重心としたり、
あるいはオペレータが指定する色として求める。求めら
れた代表色の位置にクラスタを代表する位置と大きさを
もつ新規のオブジェクトを表示してもよい。
It should be noted that the cluster area is a set of all grid points included in the rectangular parallelepiped, and is not limited to the displayed object. The representative color is the center of gravity obtained by weighting these grid points with the histogram frequency,
Alternatively, it is obtained as a color specified by the operator. A new object having a position and a size representing the cluster may be displayed at the position of the obtained representative color.

【0050】以上で1個のクラスタ領域が決まったの
で、ステップS12に戻り、ヒストグラムデータからこ
のクラスタ領域のデータを0に消去してヒストグラムを
更新し、新たなヒストグラムを3次元表示して第2、第
3のクラスタ領域を繰り返し指定する。
Since one cluster area has been determined as described above, the process returns to step S12, the data of this cluster area is deleted from the histogram data to 0, the histogram is updated, a new histogram is displayed three-dimensionally, and the second histogram is displayed. , The third cluster area is repeatedly designated.

【0051】N回のクラスタ領域指定で、どれにも属さ
ない色空間部分が生じた場合は、それを適当に分割して
既定クラスタ領域に追加するか、その空間部分の格子点
を最も距離の近い代表色のクラスタに所属させてもよ
い。
When a color space portion that does not belong to any of the cluster regions is generated by specifying the cluster region N times, the color space portion is appropriately divided and added to the default cluster region, or the grid point of the space portion is set to the closest distance. You may make it belong to the cluster of a near representative color.

【0052】このように、本実施形態では、色ヒストグ
ラムをオブジェクトの集合として3次元RGB色空間内
に表示し、その表示結果をオペレータに提示して、クラ
スタ分布を正確に把握させ、オペレータが直接クラスタ
領域を指定するので、オペレータの望む最適なカラー分
類結果を得ることができるようになる。
As described above, in the present embodiment, the color histogram is displayed as a set of objects in the three-dimensional RGB color space, and the display result is presented to the operator so that the cluster distribution can be accurately grasped. Since the cluster area is specified, it is possible to obtain the optimum color classification result desired by the operator.

【0053】また、ヒストグラム閾値と立体表示の視点
とを任意に変更した画像を生成することにより、クラス
タ分布の位置、大きさを的確に把握でき、小さなクラス
タや分散するクラスタも見逃すことなく確認できるよう
になる。
Further, by generating an image in which the histogram threshold value and the stereoscopic display viewpoint are arbitrarily changed, the position and size of the cluster distribution can be accurately grasped, and small clusters and dispersed clusters can be confirmed without being overlooked. Become like

【0054】次に、第2実施形態の説明を行う。第2実
施形態では、オペレータがN個の仮の代表色である初期
クラスタ中心を指定した後、クラスタリングの自動計算
を実行する点に特徴がある。クラスタリングの自動計算
としては、例えばK平均アルゴリズムを適用しており、
クラスタ中心位置が収束するまで計算を繰り返す。
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment is characterized in that automatic calculation of clustering is executed after the operator designates the initial cluster centers which are N temporary representative colors. As the automatic calculation of clustering, for example, a K-means algorithm is applied.
The calculation is repeated until the cluster center position converges.

【0055】図6は、第2実施形態に係る画像領域分類
方法を説明するフローチャートである。先ず、ステップ
S30に示すように、画像入力部1でフルカラー画像を
入力し、ステップS31に示すように、ヒストグラム作
成部2でRGB色空間における入力画像のヒストグラム
を求める。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an image area classification method according to the second embodiment. First, as shown in step S30, a full-color image is input by the image input unit 1, and as shown in step S31, the histogram of the input image in the RGB color space is obtained by the histogram creating unit 2.

【0056】次に、ステップS32からステップS36
まではN回反復される仮のクラスタ中心指定処理であ
り、ステップS32、ステップS33でヒストグラム閾
値の設定または変更と、オブジェクトの表示属性変更、
ステップS34で視点位置の設定または変更と3次元画
像生成表示を行う。
Next, from step S32 to step S36
Is a temporary cluster center designation process that is repeated N times. In steps S32 and S33, setting or changing of a histogram threshold, change of display attributes of objects,
In step S34, setting or changing of a viewpoint position and generation and display of a three-dimensional image are performed.

【0057】ステップS35では、クラスタ中心を指定
するが、これは第1実施形態と同様に、クラスタ中心の
試験的な設定と、ヒストグラム閾値および視点位置の変
更による再確認のプロセスを含んでいるものとする。
In step S35, the center of the cluster is specified. As in the first embodiment, this includes a trial setting of the center of the cluster and a process of reconfirmation by changing the histogram threshold and the viewpoint position. And

【0058】こうしてN個のクラスタ中心を指定すると
ステップS36でループを抜け、その後、ステップS3
7のクラスタ分類とステップS38のクラスタ中心更新
処理を繰り返す。クラスタ中心が収束したらステップS
39でループを抜け、ステップS40に進む。ステップ
S40では、カラー空間における格子点の分類結果から
色番号に変換された画像とカラーLUTを出力する。
When the N cluster centers are designated in this manner, the process exits the loop in step S36, and then proceeds to step S3
7 and the cluster center updating process in step S38 are repeated. Step S when the cluster center converges
The process exits the loop at 39 and proceeds to step S40. In step S40, an image and a color LUT, which have been converted into color numbers from the grid point classification results in the color space, are output.

【0059】次に、第2実施形態における具体的な動作
を説明する。先ず、ステップS31で求めたヒストグラ
ム分布HGM[16][16][16]がステップS3
4の処理で画像表示され、仮に7個の主要クラスタをも
つことが確認されたとする。
Next, a specific operation in the second embodiment will be described. First, the histogram distribution HGM [16] [16] [16] obtained in step S31 is obtained in step S3.
It is assumed that an image is displayed in the process of No. 4 and that it is confirmed that the image has seven main clusters.

【0060】オペレータはステップS35でN=7個の
クラスタ中心を指定して、配列PB[7]、PG
[7]、PR[7]に入力する。ここで、PB[m]、
PG[m]PR[m]は、色番号がmの代表色を示して
いる。(m=0〜N−1とする)
In step S35, the operator designates N = 7 cluster centers, and sets arrays PB [7], PG
[7] and PR [7]. Here, PB [m],
PG [m] PR [m] indicates a representative color having a color number m. (M = 0 to N-1)

【0061】上記のように、オペレータによって仮のク
ラスタ中心が指定された後は、クラスタ分類部3によっ
て次のような処理を実行する。
After the provisional cluster center is designated by the operator as described above, the following processing is executed by the cluster classification unit 3.

【0062】(a)先ず、ヒストグラムの各点(全格子
点)を最も距離の近いクラスタ中心のクラスタに所属さ
せる。分類結果をIDX[16][16][16]に格
納する。IDXは0,1,2,3,4,5,6(クラス
タ番号)である。
(A) First, each point (all grid points) of the histogram is made to belong to the cluster at the center of the cluster closest to the distance. The classification result is stored in IDX [16] [16] [16]. IDX is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 (cluster number).

【0063】すなわち、各々のmについて、クラスタ中
心までの距離である、(b−PB[m])(b−PB
[m])+(g−PG[m])(g−PG[m])+
(r−PR[m])(r−PR[m])を最小にするm
を、IDX[b][g][r]の値とする。
That is, for each m, the distance to the cluster center is (b-PB [m]) (b-PB
[M]) + (g-PG [m]) (g-PG [m]) +
(R-PR [m]) m that minimizes (r-PR [m])
Is the value of IDX [b] [g] [r].

【0064】(b)次に、各クラスタ中心を、当該クラ
スタに所属するヒストグラム点の重心に変更する。すな
わち、各々のmについて、IDX[b][g][r]=
mとなる全てのb,g,rについて、(CB[m],C
G[m],CR[m])=Σ{HGM[b][g]
[r]×(b,g,r)}/Σ{HGM[b][g]
[r]}を計算する。
(B) Next, the center of each cluster is changed to the center of gravity of the histogram points belonging to the cluster. That is, for each m, IDX [b] [g] [r] =
m for all b, g, and r, (CB [m], C
G [m], CR [m]) = {HGM [b] [g]
[R] × (b, g, r)} / {HGM [b] [g]
[R]} is calculated.

【0065】(c)そして、収束検査を行う。すなわ
ち、全てのmについて、(CB[m],CG[m],C
R[m])=(PB[m],PG[m],PR[m])
なら収束とする。
(C) Then, a convergence check is performed. That is, for all m, (CB [m], CG [m], C
R [m]) = (PB [m], PG [m], PR [m])
Then converge.

【0066】収束した場合、カラー分類結果IDX[1
6][16][16]をイメージ空間に逆写像する。
When the convergence has occurred, the color classification result IDX [1
6] Inversely map [16] [16] to the image space.

【0067】つまり、入力画像をB[H][W]、G
[H][W]、R[H][W]とすると、出力画像=I
DX[B[y][x],G[y][x],R[y]
[x]、y=0,…,H−1、x=0,…,W−1
That is, the input image is represented by B [H] [W], G
[H] [W], R [H] [W], output image = I
DX [B [y] [x], G [y] [x], R [y]
[X], y = 0,..., H-1, x = 0,.

【0068】また、カラーLUTとして、PB[m],
PG[m],PR[m]、m=0,…,6を出力する。
As the color LUT, PB [m],
PG [m], PR [m], m = 0,...

【0069】一方、収束しない場合は、全てのmについ
て、(CB[m],CG[m],CR[m])を(PB
[m],PG[m],PR[m])に代入して、再び上
記(a)、(b)、(c)を実行する。
On the other hand, when convergence does not occur, (CB [m], CG [m], CR [m]) is changed to (PB
[M], PG [m], PR [m]), and the above (a), (b), and (c) are executed again.

【0070】図7は、クラスタ分類部の処理における処
理の数値例の一例を示す図である。図7(a)は、ヒス
トグラムの断面HGM[2][g][r]を示す。この
中の2点が初期クラスタ中心に指定されている。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a numerical example of the processing in the processing of the cluster classification section. FIG. 7A shows a cross section HGM [2] [g] [r] of the histogram. Two of these points are designated as the center of the initial cluster.

【0071】図7(b)は、空間をクラスタ分類した結
果を示し、図7(c)は、再計算されたクラスタ中心を
示す。この2点(m=0およびm=3)の位置は変化し
ていない。
FIG. 7B shows the result of cluster classification of the space, and FIG. 7C shows the recalculated cluster center. The positions of these two points (m = 0 and m = 3) have not changed.

【0072】このような第2実施形態では、色ヒストグ
ラムをオブジェクトの集合として3次元RGB色空間内
に表示し、その表示結果をオペレータに提示して、クラ
スタ分布を正確に把握させ、オペレータが直接代表色な
いしはクラスタ中心を仮指定するので、それを用いてク
ラスタ分類を自動計算すれば、短時間で収束し、オペレ
ータの望む最適なカラー分類結果を迅速に得ることが可
能となる。また、仮のクラスタ中心が移動して収束して
行く仮定や、クラスタ分類の途中経過がオブジェクトの
色分けされた画像により、視覚的に把握できるようにな
る。
In the second embodiment, the color histogram is displayed as a set of objects in the three-dimensional RGB color space, and the display result is presented to the operator so that the cluster distribution can be accurately grasped. Since the representative color or the center of the cluster is temporarily specified, if the cluster classification is automatically calculated using the temporary color, the convergence can be achieved in a short time, and the optimum color classification result desired by the operator can be obtained quickly. Further, the assumption that the temporary cluster center moves and converges, and the progress of the cluster classification can be visually grasped by the color-coded image of the object.

【0073】次に、第3実施形態の説明を行う。第3実
施形態では、同一の色のセットを用いて作成された複数
の画像データを対象とし、最初の画像に対するカラー分
類において指定されたクラスタ領域の境界データを、引
き続くどの入力画像の分類にも適用できるようにする点
に特徴がある。
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, a plurality of image data created using the same set of colors is targeted, and the boundary data of the cluster region specified in the color classification for the first image is classified into any subsequent input image classification. The feature is that it can be applied.

【0074】図8は、第3実施形態に係る画像領域分類
方法を説明するフローチャートである。先ず、ステップ
S50で最初のフルカラー画像を入力し、ステップS5
1でそのヒストグラムを求める。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an image area classification method according to the third embodiment. First, in step S50, the first full-color image is input, and in step S5
In step 1, the histogram is obtained.

【0075】ステップS52からステップS55まで
は、第1実施形態のステップS12からステップS21
までの処理を簡単に示したものである。ステップS56
では、クラスタ領域の形状と代表色のLUTを、以後の
同種の入力画像に対して反復して使用できるように、そ
のデータを保存する。
Steps S52 to S55 correspond to steps S12 to S21 of the first embodiment.
This is a simple illustration of the processing up to this point. Step S56
Then, the LUT of the shape and the representative color of the cluster area is stored so that it can be repeatedly used for the same type of input image thereafter.

【0076】ステップS57からステップS60まで
は、2番目以降の画像データに対するカラー分類処理を
示し、ステップS59で、オペレータがクラスタ領域を
指定する代わりに、保存された形状データをロードして
用いている。
Steps S57 to S60 show the color classification processing for the second and subsequent image data. In step S59, the saved shape data is loaded and used instead of the operator designating the cluster area. .

【0077】次に、形状データの保存および再利用につ
いて説明する。形状データを保存して再利用するため
に、この形状が、1個以上の平面で仕切られた空間、R
GB座標軸に平行に置かれた直方体、球内部等の数式で
表現できる空間であるとする。
Next, storage and reuse of shape data will be described. In order to store and reuse the shape data, the shape is defined by a space R
It is assumed that the space can be expressed by a mathematical expression such as a rectangular parallelepiped placed inside the sphere of the GB coordinate axis, the inside of a sphere, or the like.

【0078】例えば、傾斜する細長い立体を指定する場
合は、6枚の平面で仕切られた6個の半空間の共通部分
として表現できる平行6面体が適している。RGB座標
軸に平行に置かれた直方体はその特殊なケースである。
球は、簡単に指定できることと、解析的に処理できるの
で、唯一使用可能な曲面である。共通部分のほか、和集
合演算も許すものとする。
For example, when an inclined slender solid is designated, a parallelepiped that can be expressed as a common part of six half spaces partitioned by six planes is suitable. A cuboid placed parallel to the RGB coordinate axes is a special case.
The sphere is the only usable surface because it can be easily specified and can be processed analytically. In addition to common parts, union operations are allowed.

【0079】以上のように、解析的、論理的に表現すれ
ば、指定したクラスタ領域をデータとして再利用するこ
とができる。クラスタ空間を残さず簡単に分類するに
は、座標軸に平行な平面で階層的に2分割して行くのが
よい。図9のデータは、RGB色立方体を3個の座標軸
に関する閾値から、最も単純に8分割した場合の境界面
データを示す図である。
As described above, if expressed in an analytical and logical manner, the designated cluster area can be reused as data. In order to easily perform classification without leaving the cluster space, it is better to hierarchically divide into two on a plane parallel to the coordinate axis. The data in FIG. 9 is a diagram showing boundary surface data in the case where the RGB color cube is divided into eight simplest based on threshold values for three coordinate axes.

【0080】なお、形状データによるクラスタ領域の代
表色は、ヒストグラム重心でなく、その空間の幾何学的
中心、彩度の最大点、ないしはオペレータが指定した色
でもよい。
The representative color of the cluster area based on the shape data is not limited to the center of gravity of the histogram but may be the geometric center of the space, the maximum point of saturation, or a color specified by the operator.

【0081】このような第3実施形態では、複数の入力
画像のうち、最初の画像だけ、オペレータが介入してク
ラスタ分類を指示するが、その他の入力画像については
保存した形状データに基づき初期のクラスタ分類を設定
することができ、自動的にカラー分類を実行できるよう
になる。また、クラスタ分類のための形状データとし
て、境界面を数式で与えるので、距離計算を多用するこ
となく、迅速にクラスタ分類を行うことが可能となる。
In the third embodiment, an operator intervenes and instructs cluster classification for only the first image among a plurality of input images. However, other input images are initialized based on the stored shape data. Cluster classification can be set, and color classification can be automatically performed. In addition, since the boundary surface is given by a mathematical expression as shape data for cluster classification, it is possible to quickly perform cluster classification without extensive use of distance calculation.

【0082】次に、第4実施形態の説明を行う。第4実
施形態では、ヒストグラム表示部における表示方法に特
徴がある。
Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is characterized by a display method in the histogram display unit.

【0083】図10は、第4実施形態における表示方法
を説明する図である。ヒストグラム表示では、これまで
説明した表示方法を含めて、以下のように表示方法を変
化させることができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining a display method in the fourth embodiment. In the histogram display, the display method can be changed as follows, including the display method described above.

【0084】(a)オブジェクトの形状を円または正方
形または点表示にする。 (b)オブジェクトをRGB色空間の格子点位置の色で
表示する。 (c)ヒストグラム値がRGB色空間内で極大となるオ
ブジェクトを他と区別する色で表示する。 (d)配置されたオブジェクトを両眼立体視する2個の
画像で表示する。 (e)視点位置を連続的に移動した動画像で表示する。 これらは、それぞれ既知の画像生成手法で実現できる。
(A) The shape of the object is displayed as a circle, a square, or a point. (B) The object is displayed in the color of the grid point position in the RGB color space. (C) The object whose histogram value is maximum in the RGB color space is displayed in a color that distinguishes it from the others. (D) The placed object is displayed as two images for binocular stereopsis. (E) The viewpoint position is displayed as a moving image that is continuously moved. These can be realized by known image generation techniques.

【0085】図10(a)に示すように、オブジェクト
をRGB色空間の格子点固有の色、すなわち原画像の画
素と同じ色で表示することにより、以下のような認識効
果を得ることができる。
As shown in FIG. 10A, the following recognition effect can be obtained by displaying the object in the color unique to the lattice points in the RGB color space, that is, the same color as the pixels of the original image. .

【0086】(1)原画像の各画像領域と色空間のクラ
スタとが同じ色で対応しているので、ヒストグラムの意
味・構造が予備知識無しに理解できる。 (2)クラスタの確認、およびクラスタの境界をどこに
すべきかの判断を容易にすることができる。 (3)画像中で使用されている色の、色空間内での位
置、色間の距離などが認識しやすい。 (4)形状を正方形にすることにより、元の画像を切り
刻んで色空間に散乱したような視覚効果がある。
(1) Since each image area of the original image corresponds to the cluster of the color space with the same color, the meaning and structure of the histogram can be understood without prior knowledge. (2) It is possible to easily confirm clusters and determine where to place cluster boundaries. (3) It is easy to recognize the position of the color used in the image in the color space, the distance between the colors, and the like. (4) By making the shape square, there is a visual effect as if the original image was chopped and scattered in the color space.

【0087】また、図10(b)に示すように、オブジ
ェクトを点表示することにより、以下のような認識効果
を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 10B, the following recognition effects can be obtained by displaying the objects in dots.

【0088】(1)ヒストグラム閾値、視点、クラスタ
領域の変更操作に追随して、画像を素早く更新すること
ができる。 (2)指定したクラスタ領域に属する、強調表示された
格子点の個数が容易に分かる。
(1) The image can be quickly updated following the operation of changing the histogram threshold, viewpoint, and cluster area. (2) The number of highlighted grid points belonging to the designated cluster area can be easily understood.

【0089】また、図1(b)に示したように、配置さ
れたオブジェクトを両眼立体視するための2個の画像で
表示することにより、全オブジェクトまでの距離が同時
に認識できる。
Further, as shown in FIG. 1 (b), by displaying the placed object in two images for binocular stereopsis, the distance to all objects can be recognized simultaneously.

【0090】また、上記説明したどの表示方法において
も、視点位置を連続的に移動して動画像を表示すること
により、全オブジェクトの相対的な動きから、前後関係
や分布形状を容易に認識できるようになる。
Also, in any of the display methods described above, by sequentially moving the viewpoint position and displaying a moving image, it is possible to easily recognize the context and the distribution shape from the relative movement of all objects. Become like

【0091】このように、オブジェクトの形状、大き
さ、色の表現方法を変更することで、クラスタの分布を
多面的に把握し、適切なクラスタ領域の設定を行うこと
が可能となる。また、両眼立体視、または視点の連続的
変更により、複数のクラスタが視覚的に明瞭に判別で
き、クラスタの形状を詳細に観測することを可能とな
る。
As described above, by changing the shape, size, and color representation method of the object, it is possible to grasp the distribution of clusters from many sides and set an appropriate cluster area. In addition, a plurality of clusters can be visually and clearly distinguished by binocular stereovision or continuous change of the viewpoint, and it becomes possible to observe the shape of the cluster in detail.

【0092】次に、第5実施形態の説明を行う。図11
は、第5実施形態を説明する図である。先に説明した実
施形態では、ヒストグラムをオブジェクトとして表示す
る空間がRGBを座標軸とする色空間であったが、第5
実施形態では、RGB色空間から、色相(H)・彩度
(S)・輝度(I)を座標軸とするHSI色空間内にオ
ブジェクトを座標変換した画像を表示する点に特徴があ
る。なお、図11では、色立方体の外面が双6角錐に変
形しているが、その12個の辺のみを表示した図となっ
ている。
Next, a fifth embodiment will be described. FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating a fifth embodiment. In the above-described embodiment, the space in which the histogram is displayed as an object is a color space in which RGB is used as a coordinate axis.
The embodiment is characterized in that an image in which an object is subjected to coordinate transformation from an RGB color space to an HSI color space having hue (H), saturation (S), and luminance (I) as coordinate axes is displayed. In addition, in FIG. 11, the outer surface of the color cube is deformed into a hexagonal pyramid, but only the 12 sides are displayed.

【0093】ヒストグラム表示部5は、RGB色空間か
らHSI色空間へ以下の変換式を用いて座標変換を行
う。
The histogram display unit 5 performs coordinate conversion from the RGB color space to the HSI color space using the following conversion formula.

【0094】RGB座標系…(R,G,B)値は0〜2
55 輝度Iの最大値と最小値…Imax=Max(R,G,
B)、Imin=Min(R,G,B) 輝度Iの中央値…I=(Imax+Imin)/2 彩度S…I≦128の時、S=256×(Imax−I
min)/(Imax+Imin)、I>128の時、
S=256×(Imax−Imin)/(512−Im
ax+Imin) 色相H…R=Imaxの時、H=(G−B)/(Ima
x−Imin)×(π/3)、G=Imaxの時、H=
(B−R)/(Imax−Imin)×(π/3)+2
π/3、B=Imaxの時、H=(R−G)/(Ima
x−Imin)×(π/3)+4π/3 HSI座標系…(S×cosH,S×sinH,I)
RGB coordinate system (R, G, B) values are from 0 to 2
55 Maximum and minimum values of luminance I ... Imax = Max (R, G,
B), Imin = Min (R, G, B) Median value of luminance I... I = (Imax + Imin) / 2 Saturation S ... When I ≦ 128, S = 256 × (Imax−I
min) / (Imax + Imin), when I> 128,
S = 256 × (Imax−Imin) / (512−Im)
ax + Imin) Hue H ... When R = Imax, H = (GB) / (Ima
x−Imin) × (π / 3), when G = Imax, H =
(BR) / (Imax-Imin) × (π / 3) +2
When π / 3 and B = Imax, H = (R−G) / (Imax
x-Imin) × (π / 3) + 4π / 3 HSI coordinate system (S × cosH, S × sinH, I)

【0095】このようなHSI色空間では、黒と白とを
結ぶI軸の上方から見ると、色相がI軸の回りの回転角
として理解できる。また、彩度の大小は、I軸に密着し
ているか、離れているかにより判断できる。
In such an HSI color space, the hue can be understood as a rotation angle around the I axis when viewed from above the I axis connecting black and white. The magnitude of the saturation can be determined based on whether the color is in close contact with the I-axis or apart from the I-axis.

【0096】第5実施形態では、輝度・色相・彩度を座
標軸とするHSI色空間内にオブジェクトを座標変換し
て表示することにより、色相を基準とする構造が明瞭に
なり、クラスタ分類の方策が立てやすくなる。
In the fifth embodiment, the object is coordinate-transformed and displayed in the HSI color space having luminance, hue, and saturation as coordinate axes, whereby the structure based on hue becomes clear, and a method of cluster classification is adopted. Is easy to stand.

【0097】なお、第5実施形態では、RGB色空間か
らHSI色空間への変換を例としたが、本発明はこれに
限定されず、例えば、RGB色空間からY(黄)M(マ
ゼンタ)C(シアン)から成るYMC色空間、L**
*色空間、XYZ色空間など、他の色空間へ変換する場
合であっても同様である。
In the fifth embodiment, the conversion from the RGB color space to the HSI color space has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the conversion from the RGB color space to Y (yellow) M (magenta) Y * color space composed of C (cyan), L * a * b
* The same applies to the case of conversion to another color space such as a color space or an XYZ color space.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。すなわち、分類対象の画像に基づ
き、各色成分を軸とした色空間内の格子点における画像
のヒストグラムを作成し、このヒストグラムを、ヒスト
グラム値に応じた大きさのオブジェクトで表示すること
から、色空間内でのヒストグラム値を視覚的に認識でき
るようになる。これにより、表示されたオブジェクトを
参照してオペレータが自分の意図に合ったクラスタ分類
を設定でき、的確かつ迅速なカラー分類を行うことが可
能となる。
As described above, the present invention has the following effects. That is, based on the image to be classified, a histogram of an image at a grid point in a color space with each color component as an axis is created, and this histogram is displayed as an object having a size corresponding to the histogram value. The histogram value in the image can be visually recognized. As a result, the operator can set the cluster classification according to his or her intention by referring to the displayed object, and perform accurate and quick color classification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態に係る画像領域分類装置を説明す
る図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an image area classification device according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態に係る画像領域分類方法を説明す
るフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an image area classification method according to the first embodiment.

【図3】3次元ヒストグラムの閾値を4通りに変えた表
示例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a display example in which threshold values of a three-dimensional histogram are changed in four ways.

【図4】視野変換を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a view conversion.

【図5】立体画像表示を用いたオブジェクト集合の指定
を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating designation of an object set using stereoscopic image display.

【図6】第2実施形態に係る画像領域分類方法を説明す
るフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an image area classification method according to a second embodiment.

【図7】クラスタ分類部の処理における処理の数値例の
一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a numerical example of a process in a process of a cluster classification unit.

【図8】第3実施形態に係る画像領域分類方法を説明す
るフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an image area classification method according to a third embodiment.

【図9】RGB色立方体を8分割する場合の境界面デー
タを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing boundary surface data when an RGB color cube is divided into eight.

【図10】第4実施形態における表示方法を説明する図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a display method according to a fourth embodiment.

【図11】第5実施形態を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a fifth embodiment.

【図12】カラー分類を行う従来の画像領域分類装置を
説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional image area classification device that performs color classification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像入力部 2 ヒストグラム作成部 3 クラスタ分類部 4 画像出力部 5 ヒストグラム表示部 6 操作入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image input part 2 Histogram preparation part 3 Cluster classification part 4 Image output part 5 Histogram display part 6 Operation input part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 浩一 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 Fターム(参考) 5B057 AA11 BA02 CA01 CA12 CA16 CB01 CB12 CB16 CC01 CE17 DA16 DC19 DC25 5L096 AA02 CA14 DA04 FA37 GA40 GA41 JA22  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Koichi Higuchi 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. F-term (reference) 5B057 AA11 BA02 CA01 CA12 CA16 CB01 CB12 CB16 CC01 CE17 DA16 DC19 DC25 5L096 AA02 CA14 DA04 FA37 GA40 GA41 JA22

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の色成分から構成される画像に基づ
き、各色成分を軸とした色空間内の格子点における前記
画像のヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段
と、 前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラムを
ヒストグラム値に応じた大きさのオブジェクトで表示す
るヒストグラム表示手段と、 前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒストグラムの
全格子点を複数個の代表値で分類するクラスタ分類手段
とを備えることを特徴とする画像領域分類装置。
1. A histogram creating means for creating a histogram of the image at a grid point in a color space with each color component as an axis, based on an image composed of a plurality of color components, and a histogram created by the histogram creating means. A histogram display unit that displays the histogram with an object having a size corresponding to the histogram value; and a cluster classification unit that classifies all the grid points of the histogram created by the histogram creation unit with a plurality of representative values. Image area classification device.
【請求項2】 前記オブジェクトを表示するヒストグラ
ム値の閾値を前記ヒストグラム表示手段に指示する操作
入力手段を備えることを特徴とする請求項1記載の画像
領域分類装置。
2. The image area classification device according to claim 1, further comprising an operation input unit for instructing the histogram display unit of a threshold of a histogram value for displaying the object.
【請求項3】 前記操作入力手段は、前記オブジェクト
の配置状態を表示する基点となる視点位置を前記ヒスト
グラム表示手段に指示することを特徴とする請求項2記
載の画像領域分類装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the operation input unit instructs the histogram display unit to determine a viewpoint position serving as a base point for displaying an arrangement state of the object.
【請求項4】 前記ヒストグラム表示手段は、前記オブ
ジェクトとして円または正方形または点を用いることを
特徴とする請求項1記載の画像領域分類装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the histogram display unit uses a circle, a square, or a point as the object.
【請求項5】 前記ヒストグラム表示手段は、前記オブ
ジェクトを前記色空間内の格子点における色で表示する
ことを特徴とする請求項1記載の画像領域分類装置。
5. The image area classification device according to claim 1, wherein said histogram display means displays said object in a color at a grid point in said color space.
【請求項6】 前記ヒストグラム表示手段は、前記ヒス
トグラム値が最大となるオブジェクトを他のオブジェク
トと区別して表示することを特徴とする請求項1記載の
画像領域分類装置。
6. The image area classification device according to claim 1, wherein the histogram display unit displays the object having the maximum histogram value separately from other objects.
【請求項7】 前記ヒストグラム表示手段は、前記オブ
ジェクトを両眼立体視するための2個の画像で表示する
ことを特徴とする請求項1記載の画像領域分類装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the histogram display unit displays the object as two images for binocular stereoscopic viewing.
【請求項8】 前記ヒストグラム表示手段は、視点位置
を連続的に移動した動画像で前記オブジェクトを表示す
ることを特徴とする請求項1記載の画像領域分類装置。
8. The image area classification apparatus according to claim 1, wherein said histogram display means displays said object as a moving image in which a viewpoint position is continuously moved.
【請求項9】 複数の色成分から構成される画像に基づ
き、各色成分を軸とした色空間内の格子点における前記
画像のヒストグラムを作成し、このヒストグラムの全格
子点を複数個の代表値で分類して複数のクラスタ領域を
生成する画像領域分類方法において、 前記ヒストグラムをヒストグラム値に応じた大きさのオ
ブジェクトで表示することを特徴とする画像領域分類方
法。
9. A histogram of the image at grid points in a color space centered on each color component is created based on an image composed of a plurality of color components, and all grid points of the histogram are represented by a plurality of representative values. An image area classification method for generating a plurality of cluster areas by classifying the histograms as follows: displaying the histogram with an object having a size corresponding to a histogram value.
【請求項10】 前記複数個の代表値で分類した各クラ
スタ領域の形状データを記憶しておき、他の画像でクラ
スタ領域の分類を行う際に前記形状データを読み出して
再利用することを特徴とする請求項9記載の画像領域分
類方法。
10. The method according to claim 1, wherein shape data of each cluster area classified by the plurality of representative values is stored, and the shape data is read and reused when classifying the cluster area in another image. The image area classification method according to claim 9, wherein
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