JP2002373338A - 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents

画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム

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JP2002373338A JP2001181397A JP2001181397A JP2002373338A JP 2002373338 A JP2002373338 A JP 2002373338A JP 2001181397 A JP2001181397 A JP 2001181397A JP 2001181397 A JP2001181397 A JP 2001181397A JP 2002373338 A JP2002373338 A JP 2002373338A
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哲二郎 近藤
Junichi Ishibashi
淳一 石橋
Takashi Sawao
貴志 沢尾
Naoki Fujiwara
直樹 藤原
Takahiro Nagano
隆浩 永野
Seiji Wada
成司 和田
Toru Miyake
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 背景の画像と移動する物体の画像との混ざり
合い対応して画像を処理する。 【解決手段】 領域特定部１０３は、入力された画像の
画素のそれぞれを、前景領域、背景領域、または混合領
域のいずれかに特定し、画素毎に前景領域、背景領域、
または混合領域のいずれかに属するかを示す領域情報を
領域処理部１０４に供給する。領域処理部１０４は、領
域特定部１０３から供給された領域情報を基に、前景領
域、背景領域、または混合領域毎に、入力画像を分割
し、分割された入力画像毎に、より高解像度の画像を生
成するクラス分類適応処理で使用される係数を生成す
る、分割された入力画像毎にクラス分類適応処理を適用
して、より高解像度の画像を創造する、または分割され
た入力画像毎に、それぞれ異なる係数を使用した、エッ
ジ強調の度合いの異なるエッジ強調の処理を適用するな
どの画像処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置およ
び方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、セ
ンサにより検出した信号と現実世界との違いを考慮した
画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】入力画像を基に、より高解像度の画像を
生成する処理の１つとして、クラス分類適応処理があ
る。クラス分類適応処理の例として、空間方向に、より
高解像度の画像を生成する処理で使用される係数を予め
生成し、生成した係数を基に、空間方向に、より高解像
度の画像を生成する処理があげられる。
【０００３】図１は、SD（Standard Definition（標準
精細度））画像からHD（High Definition（高精細
度））画像を生成するクラス分類適応処理において使用
される係数を生成する、従来の画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
【０００４】フレームメモリ１１は、HD画像である入力
画像を、フレーム単位で記憶する。フレームメモリ１１
は、記憶しているHD画像を加重平均部１２および対応画
素取得部１６に供給する。
【０００５】加重平均部１２は、フレームメモリ１１に
記憶されているHD画像を４分の１加重平均して、SD画像
を生成し、生成したSD画像をフレームメモリ１３に供給
する。
【０００６】フレームメモリ１３は、加重平均部１２か
ら供給されたSD画像をフレーム単位で記憶し、記憶して
いるSD画像をクラス分類部１４および予測タップ取得部
１５に供給する。
【０００７】クラス分類部１４は、クラスタップ取得部
２１および波形分類部２２で構成され、フレームメモリ
１３に記憶されているSD画像の、注目している画素であ
る注目画素をクラス分類する。クラスタップ取得部２１
は、フレームメモリ１３から、注目画素に対応するSD画
像の画素である、所定の数のクラスタップを取得し、取
得したクラスタップを波形分類部２２に供給する。
【０００８】図２は、クラスタップ取得部２１が取得す
るクラスタップを説明する図である。クラスタップ取得
部２１は、図２に示すように、所定の位置の１１個のク
ラスタップを取得する。
【０００９】波形分類部２２は、クラスタップを基に、
注目画素を複数のクラスのうちの１つのクラスに分類
し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タッ
プ取得部１５に供給する。波形分類部２２は、１１個の
クラスタップを基に、注目画素を、２０４８のクラスの
うちの１つのクラスに分類する。
【００１０】予測タップ取得部１５は、クラス番号を基
に、フレームメモリ１３から分類されたクラスに対応す
る、SD画像の画素である、所定の数の予測タップを取得
し、取得した予測タップおよびクラス番号を対応画素取
得部１６に供給する。
【００１１】図３は、予測タップ取得部１５が取得する
予測タップを説明する図である。予測タップ取得部１５
は、図３に示すように、所定の位置の９個の予測タップ
を取得する。
【００１２】対応画素取得部１６は、予測タップおよび
クラス番号を基に、フレームメモリ１１から、予測すべ
き画素値に対応するHD画像の画素を取得し、予測タッ
プ、クラス番号、および取得した予測すべき画素値に対
応するHD画像の画素を正規方程式生成部１７に供給す
る。
【００１３】正規方程式生成部１７は、予測タップ、ク
ラス番号、および取得した予測すべき画素値を基に、各
クラスに対応し、予測タップおよび予測すべき画素値の
関係に対応する正規方程式を生成し、各クラスに対応す
る、生成した正規方程式を係数計算部１８に供給する。
【００１４】係数計算部１８は、正規方程式生成部１７
から供給された正規方程式を解いて、各クラスに対応す
る係数セットを計算し、クラス番号と共に、計算した係
数セットを係数セットメモリ１９に供給する。
【００１５】係数セットメモリ１９は、クラス番号を基
に、算出された係数セットをクラスに対応させて記憶す
る。
【００１６】図４は、クラス分類適応処理の概略を説明
する図である。クラス分類適応処理において、HD画像で
ある教師画像から、４分の１加重平均の処理により、対
応するSD画像を生成する。生成されたSD画像は、生徒画
像と称する。
【００１７】次に、HD画像である教師画像、および対応
するSD画像である生徒画像を基に、SD画像からHD画像を
生成するための係数セットが生成される。係数セット
は、線形予測などにより、SD画像からHD画像を生成する
ための係数で構成される。
【００１８】このように生成された係数セットおよびSD
画像から、線形予測などにより、４倍密画像が生成され
る。係数セットおよび入力画像から、より高密度な画像
などを生成する処理をマッピングとも称する。
【００１９】生成された４倍密画像、および対応するHD
画像を基に、SNRの比較、または目視による定性評価が
行われる。
【００２０】特定の教師画像、および対応する生徒画像
から生成された係数セットは、特定の教師画像、および
対応する生徒画像のセルフの係数セットと称する。セル
フの係数セットを使用したマッピングは、セルフマッピ
ングと称する。複数の他の教師画像、および対応する生
徒画像から生成された係数セットは、クロスの係数セッ
トと称する。
【００２１】一方、静止している所定の背景の前で移動
する前景である物体をビデオカメラで撮像して得られる
画像には、物体の移動速度が比較的速い場合、動きボケ
が生じ、背景と前景の混ざり合いが生ずる。
【００２２】従来のクラス分類適応処理においては、図
５に示すように、前景、背景、並びに前景および背景の
混ざり合いが生じている部分の全てに対して、以上のよ
うな学習の処理により、１つの係数セットが生成され、
この係数セットを基に、マッピングの処理が実行され
る。
【００２３】図６のフローチャートを参照して、SD画像
からHD画像を生成する処理において使用される係数を生
成する、従来の学習の処理を説明する。ステップＳ１１
において、画像処理装置は、生徒画像に未処理の画素が
あるか否かを判定し、生徒画像に未処理の画素があると
判定された場合、ステップＳ１２に進み、ラスタースキ
ャン順に、生徒画像から注目画素を取得する。
【００２４】ステップＳ１３において、クラス分類部１
４のクラスタップ取得部２１は、フレームメモリ１３に
記憶されている生徒画像から、注目画素に対応するクラ
スタップを取得する。ステップＳ１４において、クラス
分類部１４の波形分類部２２は、クラスタップを基に、
注目画素をクラス分類する。ステップＳ１５において、
予測タップ取得部１５は、分類されたクラスを基に、フ
レームメモリ１３に記憶されている生徒画像から、注目
画素に対応する予測タップを取得する。
【００２５】ステップＳ１６において、対応画素取得部
１６は、分類されたクラスを基に、フレームメモリ１１
に記憶されている教師画像から、予測すべき画素値に対
応する画素を取得する。
【００２６】ステップＳ１７において、正規方程式生成
部１７は、分類されたクラスを基に、クラス毎の行列
に、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素
の画素値を足し込み、ステップＳ１１に戻り、画像処理
装置は、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。
予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画素の画
素値を足し込まれるクラス毎の行列は、クラス毎の係数
を計算するための正規方程式に対応する。
【００２７】ステップＳ１１において、生徒画像に未処
理の画素がないと判定された場合、ステップＳ１８に進
み、正規方程式生成部１７は、予測タップおよび予測す
べき画素値に対応する画素の画素値が設定された、クラ
ス毎の行列を係数計算部１８に供給する。係数計算部１
８は、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画
素の画素値が設定された、クラス毎の行列を解いて、ク
ラス毎の係数セットを計算する。
【００２８】ステップＳ１９において、係数計算部１８
は、計算されたクラス毎の係数を係数セットメモリ１９
に出力する。係数セットメモリ１９は、クラス毎に係数
セットを記憶し、処理は終了する。
【００２９】図７は、クラス分類適応処理により、SD画
像からHD画像を生成する従来の画像処理装置の構成を示
すブロック図である。
【００３０】フレームメモリ３１は、SD画像である入力
画像を、フレーム単位で記憶する。フレームメモリ３１
は、記憶しているSD画像をマッピング部３２に供給す
る。
【００３１】マッピング部３２に入力されたSD画像は、
クラス分類部４１および予測タップ取得部４２に供給さ
れる。
【００３２】クラス分類部４１は、クラスタップ取得部
５１および波形分類部５２で構成され、フレームメモリ
３１に記憶されているSD画像の、注目している画素であ
る、注目画素をクラス分類する。クラスタップ取得部５
１は、フレームメモリ３１から注目画素に対応する、所
定の数のクラスタップを取得し、取得したクラスタップ
を波形分類部５２に供給する。
【００３３】波形分類部５２は、クラスタップを基に、
所定の数のクラスのうちの、１つのクラスに注目画素を
分類し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測
タップ取得部４２に供給する。
【００３４】予測タップ取得部４２は、クラス番号を基
に、フレームメモリ３１に記憶されている入力画像か
ら、分類されたクラスに対応する、所定の数の予測タッ
プを取得し、取得した予測タップおよびクラス番号を予
測演算部４３に供給する。
【００３５】予測演算部４３は、クラス番号を基に、係
数セットメモリ３３に記憶されている係数セットから、
クラスに対応する係数セットを取得する。予測演算部４
３は、クラスに対応する係数セット、および予測タップ
を基に、線形予測により予測画像の画素値を予測する。
予測演算部４３は、予測した画素値をフレームメモリ３
４に供給する。
【００３６】フレームメモリ３４は、予測演算部４３か
ら供給された予測された画素値を記憶し、予測された画
素値が設定されたHD画像を出力する。
【００３７】図８は、入力画像の画素値、およびクラス
分類適応処理により生成された出力画像の画素値を示す
図である。図８に示すように、クラス分類適応処理によ
り生成される画像は、SD画像の帯域制限で失われた波形
を含む。その意味で、クラス分類適応処理による、より
高解像度の画像の生成の処理は、解像度を創造している
と言える。
【００３８】図９のフローチャートを参照して、クラス
分類適応処理を実行する画像処理装置による、SD画像か
らHD画像を生成する、従来の画像の創造の処理を説明す
る。
【００３９】ステップＳ３１において、画像処理装置
は、入力画像に未処理の画素があるか否かを判定し、入
力画像に未処理の画素があると判定された場合、ステッ
プＳ３２に進み、マッピング部３２は、係数セットメモ
リ３３に記憶されている係数セットを取得する。ステッ
プＳ３３において、画像処理装置は、ラスタースキャン
順に、入力画像から注目画素を取得する。
【００４０】ステップＳ３４において、クラス分類部４
１のクラスタップ取得部５１は、フレームメモリ３１に
記憶されている入力画像から、注目画素に対応するクラ
スタップを取得する。ステップＳ３５において、クラス
分類部４１の波形分類部５２は、クラスタップを基に、
注目画素を１つのクラスにクラス分類する。
【００４１】ステップＳ３６において、予測タップ取得
部４２は、分類されたクラスを基に、フレームメモリ３
１に記憶されている入力画像から、注目画素に対応する
予測タップを取得する。
【００４２】ステップＳ３７において、予測演算部４３
は、分類されたクラスに対応する係数セット、および予
測タップを基に、線形予測により、予測画像の画素値を
予測する。
【００４３】ステップＳ３８において、予測演算部４３
は、予測された画素値をフレームメモリ３４に出力す
る。フレームメモリ３４は、予測演算部４３から供給さ
れた画素値を記憶する。手続きは、ステップＳ３１に戻
り、未処理の画素があるか否かの判定を繰り返す。
【００４４】ステップＳ３１において、入力画像に未処
理の画素がないと判定された場合、ステップＳ３９に進
み、フレームメモリ３４は、予測値が設定された、記憶
している予測画像を出力して、処理は終了する。
【００４５】また、入力画像をより解像度感を強調した
画像に変換するため、エッジ強調の処理が利用される。
エッジ強調の処理においても、以上で説明したクラス分
類適応処理と同様に、同一の処理が画面全体に対して実
行される。
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】静止している背景の前
で物体が移動するとき、移動する物体の画像自身の混ざ
り合いによる動きボケのみならず、背景の画像と移動す
る物体の画像との混ざり合いが生じる。従来、背景の画
像と移動する物体の画像との混ざり合いに対応して画像
を処理することは、考えられていなかった。
【００４７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、背景の画像と移動する物体の画像との混ざ
り合いに対応して画像を処理することができるようにす
ることを目的とする。
【００４８】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構
成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクト
を構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合
領域と、前景オブジェクト成分からなる前景領域、およ
び背景オブジェクトを構成する背景オブジェクト成分か
らなる背景領域の一方により構成される非混合領域とを
特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力する領
域特定手段と、領域特定情報によって特定される領域毎
に、入力画像データを処理する処理手段とを含むことを
特徴とする。
【００４９】領域特定手段は、カバードバックグラウン
ド領域およびアンカバードバックグラウンド領域をさら
に特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出力し、
処理手段は、さらに、カバードバックグラウンド領域ま
たはアンカバードバックグラウンド領域毎に、入力画像
データを処理するようにすることができる。
【００５０】処理手段は、領域特定情報によって特定さ
れる領域毎に、クラス分類適応処理において使用される
係数を生成するようにすることができる。
【００５１】処理手段は、領域特定情報によって特定さ
れる領域毎に、クラス分類適応処理により、出力画像デ
ータを生成するようにすることができる。
【００５２】処理手段は、領域特定情報によって特定さ
れる領域毎に、入力画像データのエッジを強調するよう
にすることができる。
【００５３】本発明の画像処理方法は、入力画像データ
に基づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェ
クト成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブ
ジェクト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジ
ェクト成分からなる前景領域、および背景オブジェクト
を構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一
方により構成される非混合領域とを特定し、特定結果に
対応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、
領域特定情報によって特定される領域毎に、入力画像デ
ータを処理する処理ステップとを含むことを特徴とす
る。
【００５４】領域特定ステップの処理は、カバードバッ
クグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド
領域をさらに特定し、特定結果に対応する領域特定情報
を出力し、処理ステップの処理は、さらに、カバードバ
ックグラウンド領域またはアンカバードバックグラウン
ド領域毎に、入力画像データを処理するようにすること
ができる。
【００５５】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理において
使用される係数を生成するようにすることができる。
【００５６】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理により、
出力画像データを生成するようにすることができる。
【００５７】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、入力画像データのエッジを強
調するようにすることができる。
【００５８】本発明の記録媒体のプログラムは、入力画
像データに基づいて、前景オブジェクトを構成する前景
オブジェクト成分、および背景オブジェクトを構成する
背景オブジェクト成分が混合されてなる混合領域と、前
景オブジェクト成分からなる前景領域、および背景オブ
ジェクトを構成する背景オブジェクト成分からなる背景
領域の一方により構成される非混合領域とを特定し、特
定結果に対応する領域特定情報を出力する領域特定ステ
ップと、領域特定情報によって特定される領域毎に、入
力画像データを処理する処理ステップとを含むことを特
徴とする。
【００５９】領域特定ステップの処理は、カバードバッ
クグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド
領域をさらに特定し、特定結果に対応する領域特定情報
を出力し、処理ステップの処理は、さらに、カバードバ
ックグラウンド領域またはアンカバードバックグラウン
ド領域毎に、入力画像データを処理するようにすること
ができる。
【００６０】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理において
使用される係数を生成するようにすることができる。
【００６１】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理により、
出力画像データを生成するようにすることができる。
【００６２】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、入力画像データのエッジを強
調するようにすることができる。
【００６３】本発明のプログラムは、入力画像データに
基づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェク
ト成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブジ
ェクト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジェ
クト成分からなる前景領域、および背景オブジェクトを
構成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一方
により構成される非混合領域とを特定し、特定結果に対
応する領域特定情報を出力する領域特定ステップと、領
域特定情報によって特定される領域毎に、入力画像デー
タを処理する処理ステップとをコンピュータに実行させ
ることを特徴とする。
【００６４】領域特定ステップの処理は、カバードバッ
クグラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド
領域をさらに特定し、特定結果に対応する領域特定情報
を出力し、処理ステップの処理は、さらに、カバードバ
ックグラウンド領域またはアンカバードバックグラウン
ド領域毎に、入力画像データを処理するようにすること
ができる。
【００６５】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理において
使用される係数を生成するようにすることができる。
【００６６】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、クラス分類適応処理により、
出力画像データを生成するようにすることができる。
【００６７】処理ステップの処理は、領域特定情報によ
って特定される領域毎に、入力画像データのエッジを強
調するようにすることができる。
【００６８】本発明の画像処理装置および方法、記録媒
体、並びにプログラムにおいては、入力画像データに基
づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェクト
成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェ
クト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジェク
ト成分からなる前景領域、および背景オブジェクトを構
成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一方に
より構成される非混合領域とが特定され、特定結果に対
応する領域特定情報が出力され、領域特定情報によって
特定される領域毎に、入力画像データが処理される。
【００６９】
【発明の実施の形態】図１０は、本発明に係る画像処理
装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。CP
U（Central Processing Unit）７１は、ROM（Read Only
Memory）７２、または記憶部７８に記憶されているプ
ログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random
Access Memory）７３には、CPU７１が実行するプログラ
ムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU７１、R
OM７２、およびRAM７３は、バス７４により相互に接続
されている。
【００７０】CPU７１にはまた、バス７４を介して入出
力インタフェース７５が接続されている。入出力インタ
フェース７５には、キーボード、マウス、マイクロホン
などよりなる入力部７６、ディスプレイ、スピーカなど
よりなる出力部７７が接続されている。CPU７１は、入
力部７６から入力される指令に対応して各種の処理を実
行する。そして、CPU７１は、処理の結果得られた画像
や音声等を出力部７７に出力する。
【００７１】入出力インタフェース７５に接続されてい
る記憶部７８は、例えばハードディスクなどで構成さ
れ、CPU７１が実行するプログラムや各種のデータを記
憶する。通信部７９は、インターネット、その他のネッ
トワークを介して外部の装置と通信する。この例の場
合、通信部７９はセンサの出力を取り込む取得部として
働く。
【００７２】また、通信部７９を介してプログラムを取
得し、記憶部７８に記憶してもよい。
【００７３】入出力インタフェース７５に接続されてい
るドライブ８０は、磁気ディスク９１、光ディスク９
２、光磁気ディスク９３、または半導体メモリ９４など
が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されて
いるプログラムやデータなどを取得する。取得されたプ
ログラムやデータは、必要に応じて記憶部７８に転送さ
れ、記憶される。
【００７４】図１１は、画像処理装置の機能の構成を示
すブロック図である。
【００７５】なお、画像処理装置の各機能をハードウェ
アで実現するか、ソフトウェアで実現するかは問わな
い。つまり、本明細書の各ブロック図は、ハードウェア
のブロック図と考えても、ソフトウェアによる機能ブロ
ック図と考えても良い。
【００７６】ここで、画像処理装置に入力される入力画
像には、動きボケが含まれている。動きボケとは、撮像
の対象となる、現実世界におけるオブジェクトの動き
と、センサの撮像の特性とにより生じる、動いているオ
ブジェクトに対応する画像に含まれている歪みをいう。
【００７７】この明細書では、撮像の対象となる、現実
世界におけるオブジェクトに対応する画像を、画像オブ
ジェクトと称する。
【００７８】画像処理装置に供給された入力画像は、オ
ブジェクト抽出部１０１、領域特定部１０３、および領
域処理部１０４に供給される。
【００７９】オブジェクト抽出部１０１は、入力画像に
含まれる前景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検
出部１０２に供給する。オブジェクト抽出部１０１は、
例えば、入力画像に含まれる前景のオブジェクトに対応
する画像オブジェクトの輪郭を検出することで、前景の
オブジェクトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出す
る。
【００８０】オブジェクト抽出部１０１は、入力画像に
含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを粗く抽出して、抽出した画像オブジェクトを動き検
出部１０２に供給する。オブジェクト抽出部１０１は、
例えば、入力画像と、抽出された前景のオブジェクトに
対応する画像オブジェクトとの差から、背景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出する。
【００８１】また、例えば、オブジェクト抽出部１０１
は、内部に設けられている背景メモリに記憶されている
背景の画像と、入力画像との差から、前景のオブジェク
トに対応する画像オブジェクト、および背景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトを粗く抽出するように
してもよい。
【００８２】動き検出部１０２は、例えば、ブロックマ
ッチング法、勾配法、位相相関法、およびペルリカーシ
ブ法などの手法により、粗く抽出された前景のオブジェ
クトに対応する画像オブジェクトの動きベクトルを算出
して、算出した動きベクトルおよび動きベクトルの位置
情報（動きベクトルに対応する画素の位置を特定する情
報）を領域特定部１０３に供給する。
【００８３】動き検出部１０２が出力する動きベクトル
には、動き量vに対応する情報が含まれている。
【００８４】また、例えば、動き検出部１０２は、画像
オブジェクトの画素を特定する画素位置情報と共に、画
像オブジェクト毎の動きベクトルを領域特定部１０３に
出力するようにしてもよい。
【００８５】動き量vは、動いているオブジェクトに対
応する画像の位置の変化を画素間隔を単位として表す値
である。例えば、前景に対応するオブジェクトの画像
が、あるフレームを基準として次のフレームにおいて４
画素分離れた位置に表示されるように移動していると
き、前景に対応するオブジェクトの画像の動き量vは、
４とされる。
【００８６】領域特定部１０３は、入力された画像の画
素のそれぞれを、前景領域、背景領域、または混合領域
のいずれかに特定し、画素毎に前景領域、背景領域、ま
たは混合領域のいずれかに属するかを示す情報（以下、
領域情報と称する）を領域処理部１０４に供給する。
【００８７】領域処理部１０４は、領域特定部１０３か
ら供給された領域情報を基に、前景領域、背景領域、ま
たは混合領域毎に、入力画像を分割し、分割された入力
画像毎に画像処理を実行する。例えば、領域処理部１０
４は、前景領域、背景領域、または混合領域毎に、入力
画像を分割し、分割された入力画像毎に、より高解像度
の画像を生成するクラス分類適応処理で使用される係数
を生成する。
【００８８】例えば、領域処理部１０４は、前景領域、
背景領域、または混合領域毎に、入力画像を分割し、分
割された入力画像毎にクラス分類適応処理を適用して、
より高解像度の画像を創造する。
【００８９】または、例えば、領域処理部１０４は、前
景領域、背景領域、または混合領域毎に、入力画像を分
割し、分割された入力画像毎に、それぞれ異なる係数を
使用した、エッジ強調の度合いの異なるエッジ強調の処
理を適用する。
【００９０】次に、図１２乃至図１８を参照して、画像
処理装置に供給される入力画像について説明する。
【００９１】図１２は、センサによる撮像を説明する図
である。センサは、例えば、固体撮像素子であるCCD（C
harge-Coupled Device）エリアセンサを備えたCCDビデ
オカメラなどで構成される。現実世界における、前景に
対応するオブジェクトは、現実世界における、背景に対
応するオブジェクトと、センサとの間を、例えば、図中
の左側から右側に水平に移動する。
【００９２】センサは、前景に対応するオブジェクト
を、背景に対応するオブジェクトと共に撮像する。セン
サは、撮像した画像を１フレーム単位で出力する。例え
ば、センサは、１秒間に３０フレームから成る画像を出
力する。センサの露光時間は、１／３０秒とすることが
できる。露光時間は、センサが入力された光の電荷への
変換を開始してから、入力された光の電荷への変換を終
了するまでの期間である。以下、露光時間をシャッタ時
間とも称する。
【００９３】図１３は、画素の配置を説明する図であ
る。図１３中において、Ａ乃至Ｉは、個々の画素を示
す。画素は、画像に対応する平面上に配置されている。
１つの画素に対応する１つの検出素子は、センサ上に配
置されている。センサが画像を撮像するとき、１つの検
出素子は、画像を構成する１つの画素に対応する画素値
を出力する。例えば、検出素子のＸ方向の位置は、画像
上の横方向の位置に対応し、検出素子のＹ方向の位置
は、画像上の縦方向の位置に対応する。
【００９４】図１４に示すように、例えば、CCDである
検出素子は、シャッタ時間に対応する期間、入力された
光を電荷に変換して、変換された電荷を蓄積する。電荷
の量は、入力された光の強さと、光が入力されている時
間にほぼ比例する。検出素子は、シャッタ時間に対応す
る期間において、入力された光から変換された電荷を、
既に蓄積されている電荷に加えていく。すなわち、検出
素子は、シャッタ時間に対応する期間、入力される光を
積分して、積分された光に対応する量の電荷を蓄積す
る。検出素子は、時間に対して、積分効果があるとも言
える。
【００９５】検出素子に蓄積された電荷は、図示せぬ回
路により、電圧値に変換され、電圧値は更にデジタルデ
ータなどの画素値に変換されて出力される。従って、セ
ンサから出力される個々の画素値は、前景または背景に
対応するオブジェクトの空間的に広がりを有するある部
分を、シャッタ時間について積分した結果である、１次
元の空間に射影された値を有する。
【００９６】画像処理装置は、このようなセンサの蓄積
の動作により生ずる、異なる性質を有する領域を特定
し、特定された領域毎に、領域の性質に対応する処理を
実行する。
【００９７】図１５は、動いている前景に対応するオブ
ジェクトと、静止している背景に対応するオブジェクト
とを撮像して得られる画像を説明する図である。図１５
（Ａ）は、動きを伴う前景に対応するオブジェクトと、
静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して
得られる画像を示している。図１５（Ａ）に示す例にお
いて、前景に対応するオブジェクトは、画面に対して水
平に左から右に動いている。
【００９８】図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す画像
の１つのラインに対応する画素値を時間方向に展開した
モデル図である。図１５（Ｂ）の横方向は、図１５
（Ａ）の空間方向Ｘに対応している。
【００９９】背景領域の画素は、背景のオブジェクトに
対応する画像の成分（以下、背景の成分とも称する）の
みから、その画素値が構成されている。前景領域の画素
は、前景のオブジェクトに対応する画像の成分（以下、
前景の成分とも称する）のみから、その画素値が構成さ
れている。
【０１００】混合領域の画素は、背景の成分、および前
景の成分から、その画素値が構成されている。混合領域
は、背景の成分、および前景の成分から、その画素値が
構成されているので、歪み領域ともいえる。混合領域
は、更に、カバードバックグラウンド領域およびアンカ
バードバックグラウンド領域に分類される。
【０１０１】カバードバックグラウンド領域は、前景領
域に対して、前景のオブジェクトの進行方向の前端部に
対応する位置の混合領域であり、時間の経過に対応して
背景成分が前景に覆い隠される領域をいう。
【０１０２】これに対して、アンカバードバックグラウ
ンド領域は、前景領域に対して、前景のオブジェクトの
進行方向の後端部に対応する位置の混合領域であり、時
間の経過に対応して背景成分が現れる領域をいう。
【０１０３】このように、前景領域、背景領域、または
カバードバックグラウンド領域若しくはアンカバードバ
ックグラウンド領域を含む画像が、オブジェクト抽出部
１０１、領域特定部１０３、および領域処理部１０４に
入力画像として入力される。
【０１０４】図１６は、以上のような、背景領域、前景
領域、混合領域、カバードバックグラウンド領域、およ
びアンカバードバックグラウンド領域を説明する図であ
る。図１５に示す画像に対応する場合、背景領域は、静
止部分であり、前景領域は、動き部分であり、混合領域
のカバードバックグラウンド領域は、背景から前景に変
化する部分であり、混合領域のアンカバードバックグラ
ウンド領域は、前景から背景に変化する部分である。
【０１０５】図１７は、静止している前景に対応するオ
ブジェクトおよび静止している背景に対応するオブジェ
クトを撮像した画像における、隣接して１列に並んでい
る画素の画素値を時間方向に展開したモデル図である。
例えば、隣接して１列に並んでいる画素として、画面の
１つのライン上に並んでいる画素を選択することができ
る。
【０１０６】図１７に示すF01乃至F04の画素値は、静止
している前景のオブジェクトに対応する画素の画素値で
ある。図１７に示すB01乃至B04の画素値は、静止してい
る背景のオブジェクトに対応する画素の画素値である。
【０１０７】図１７における縦方向は、図中の上から下
に向かって時間が経過する。図１７中の矩形の上辺の位
置は、センサが入力された光の電荷への変換を開始する
時刻に対応し、図１７中の矩形の下辺の位置は、センサ
が入力された光の電荷への変換を終了する時刻に対応す
る。すなわち、図１７中の矩形の上辺から下辺までの距
離は、シャッタ時間に対応する。
【０１０８】以下において、シャッタ時間とフレーム間
隔とが同一である場合を例に説明する。
【０１０９】図１７における横方向は、図１５で説明し
た空間方向Xに対応する。より具体的には、図１７に示
す例において、図１７中の”F01”と記載された矩形の
左辺から”B04”と記載された矩形の右辺までの距離
は、画素のピッチの８倍、すなわち、連続している８つ
の画素の間隔に対応する。
【０１１０】前景のオブジェクトおよび背景のオブジェ
クトが静止している場合、シャッタ時間に対応する期間
において、センサに入力される光は変化しない。
【０１１１】ここで、シャッタ時間に対応する期間を２
つ以上の同じ長さの期間に分割する。例えば、仮想分割
数を４とすると、図１７に示すモデル図は、図２０に示
すモデルとして表すことができる。仮想分割数は、前景
に対応するオブジェクトのシャッタ時間内での動き量v
などに対応して設定される。例えば、４である動き量v
に対応して、仮想分割数は、４とされ、シャッタ時間に
対応する期間は４つに分割される。
【０１１２】図中の最も上の行は、シャッタが開いて最
初の、分割された期間に対応する。図中の上から２番目
の行は、シャッタが開いて２番目の、分割された期間に
対応する。図中の上から３番目の行は、シャッタが開い
て３番目の、分割された期間に対応する。図中の上から
４番目の行は、シャッタが開いて４番目の、分割された
期間に対応する。
【０１１３】以下、動き量vに対応して分割されたシャ
ッタ時間をシャッタ時間/vとも称する。
【０１１４】前景に対応するオブジェクトが静止してい
るとき、センサに入力される光は変化しないので、前景
の成分F01/vは、画素値F01を仮想分割数で除した値に等
しい。同様に、前景に対応するオブジェクトが静止して
いるとき、前景の成分F02/vは、画素値F02を仮想分割数
で除した値に等しく、前景の成分F03/vは、画素値F03を
仮想分割数で除した値に等しく、前景の成分F04/vは、
画素値F04を仮想分割数で除した値に等しい。
【０１１５】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るとき、センサに入力される光は変化しないので、背景
の成分B01/vは、画素値B01を仮想分割数で除した値に等
しい。同様に、背景に対応するオブジェクトが静止して
いるとき、背景の成分B02/vは、画素値B02を仮想分割数
で除した値に等しく、B03/vは、画素値B03を仮想分割数
で除した値に等しく、B04/vは、画素値B04を仮想分割数
で除した値に等しい。
【０１１６】すなわち、前景に対応するオブジェクトが
静止している場合、シャッタ時間に対応する期間におい
て、センサに入力される前景のオブジェクトに対応する
光が変化しないので、シャッタが開いて最初の、シャッ
タ時間/vに対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開
いて２番目の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F0
1/vと、シャッタが開いて３番目の、シャッタ時間/vに
対応する前景の成分F01/vと、シャッタが開いて４番目
の、シャッタ時間/vに対応する前景の成分F01/vとは、
同じ値となる。F02/v乃至F04/vも、F01/vと同様の関係
を有する。
【０１１７】背景に対応するオブジェクトが静止してい
る場合、シャッタ時間に対応する期間において、センサ
に入力される背景のオブジェクトに対応する光は変化し
ないので、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vに
対応する背景の成分B01/vと、シャッタが開いて２番目
の、シャッタ時間/vに対応する背景の成分B01/vと、シ
ャッタが開いて３番目の、シャッタ時間/vに対応する背
景の成分B01/vと、シャッタが開いて４番目の、シャッ
タ時間/vに対応する背景の成分B01/vとは、同じ値とな
る。B02/v乃至B04/vも、同様の関係を有する。
【０１１８】次に、前景に対応するオブジェクトが移動
し、背景に対応するオブジェクトが静止している場合に
ついて説明する。
【０１１９】図１９は、前景に対応するオブジェクトが
図中の右側に向かって移動する場合の、カバードバック
グラウンド領域を含む、１つのライン上の画素の画素値
を時間方向に展開したモデル図である。図１９におい
て、前景の動き量vは、４である。１フレームは短い時
間なので、前景に対応するオブジェクトが剛体であり、
等速で移動していると仮定することができる。図１９に
おいて、前景に対応するオブジェクトの画像は、あるフ
レームを基準として次のフレームにおいて４画素分右側
に表示されるように移動する。
【０１２０】図１９において、最も左側の画素乃至左か
ら４番目の画素は、前景領域に属する。図１９におい
て、左から５番目乃至左から７番目の画素は、カバード
バックグラウンド領域である混合領域に属する。図１９
において、最も右側の画素は、背景領域に属する。
【０１２１】前景に対応するオブジェクトが時間の経過
と共に背景に対応するオブジェクトを覆い隠すように移
動しているので、カバードバックグラウンド領域に属す
る画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対応
する期間のある時点で、背景の成分から、前景の成分に
替わる。
【０１２２】例えば、図１９中に太線枠を付した画素値
Mは、式（１）で表される。
【０１２３】 M=B02/v+B02/v+F07/v+F06/v （１）
【０１２４】例えば、左から５番目の画素は、１つのシ
ャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、３つのシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から５
番目の画素の混合比αは、1/4である。左から６番目の
画素は、２つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を
含み、２つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含
むので、左から６番目の画素の混合比αは、1/2であ
る。左から７番目の画素は、３つのシャッタ時間/vに対
応する背景の成分を含み、１つのシャッタ時間/vに対応
する前景の成分を含むので、左から７番目の画素の混合
比αは、3/4である。
【０１２５】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて４画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図１９中の左から４番目の画素の、シャッタが開い
て最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F07/vは、図１
９中の左から５番目の画素の、シャッタが開いて２番目
のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F07/vは、図１９中の左から６番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図１９中の左から７番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。
【０１２６】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて４画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図１９中の左から３番目の画素の、シャッタが開い
て最初のシャッタ時間/vの前景の成分F06/vは、図１９
中の左から４番目の画素の、シャッタが開いて２番目の
シャッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F06/vは、図１９中の左から５番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図１９中の左から６番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。
【０１２７】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて４画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図１９中の左から２番目の画素の、シャッタが開い
て最初のシャッタ時間/vの前景の成分F05/vは、図１９
中の左から３番目の画素の、シャッタが開いて２番目の
シャッタ時間/vのに対応する前景の成分に等しい。同様
に、前景の成分F05/vは、図１９中の左から４番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図１９中の左から５番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。
【０１２８】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、前景の画像が次のフレームにおいて４画素右側に表
示されるように等速で移動すると仮定できるので、例え
ば、図１９中の最も左側の画素の、シャッタが開いて最
初のシャッタ時間/vの前景の成分F04/vは、図１９中の
左から２番目の画素の、シャッタが開いて２番目のシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分に等しい。同様に、前
景の成分F04/vは、図１９中の左から３番目の画素の、
シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分と、図１９中の左から４番目の画素の、シャッ
タが開いて４番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成
分とに、それぞれ等しい。
【０１２９】動いているオブジェクトに対応する前景の
領域は、このように動きボケを含むので、歪み領域とも
言える。
【０１３０】図２０は、前景が図中の右側に向かって移
動する場合の、アンカバードバックグラウンド領域を含
む、１つのライン上の画素の画素値を時間方向に展開し
たモデル図である。図２０において、前景の動き量v
は、４である。１フレームは短い時間なので、前景に対
応するオブジェクトが剛体であり、等速で移動している
と仮定することができる。図２０において、前景に対応
するオブジェクトの画像は、あるフレームを基準として
次のフレームにおいて４画素分右側に移動する。
【０１３１】図２０において、最も左側の画素乃至左か
ら４番目の画素は、背景領域に属する。図２０におい
て、左から５番目乃至左から７番目の画素は、アンカバ
ードバックグラウンドである混合領域に属する。図２０
において、最も右側の画素は、前景領域に属する。
【０１３２】背景に対応するオブジェクトを覆っていた
前景に対応するオブジェクトが時間の経過と共に背景に
対応するオブジェクトの前から取り除かれるように移動
しているので、アンカバードバックグラウンド領域に属
する画素の画素値に含まれる成分は、シャッタ時間に対
応する期間のある時点で、前景の成分から、背景の成分
に替わる。
【０１３３】例えば、図２０中に太線枠を付した画素値
M'は、式（２）で表される。
【０１３４】 M'=F02/v+F01/v+B26/v+B26/v （２）
【０１３５】例えば、左から５番目の画素は、３つのシ
ャッタ時間/vに対応する背景の成分を含み、１つのシャ
ッタ時間/vに対応する前景の成分を含むので、左から５
番目の画素の混合比αは、3/4である。左から６番目の
画素は、２つのシャッタ時間/vに対応する背景の成分を
含み、２つのシャッタ時間/vに対応する前景の成分を含
むので、左から６番目の画素の混合比αは、1/2であ
る。左から７番目の画素は、１つのシャッタ時間/vに対
応する背景の成分を含み、３つのシャッタ時間/vに対応
する前景の成分を含むので、左から７番目の画素の混合
比αは、1/4である。
【０１３６】式（１）および式（２）をより一般化する
と、画素値Mは、式（３）で表される。
【０１３７】
【数１】 ここで、αは、混合比である。Ｂは、背景の画素値であ
り、Fi/vは、前景の成分である。
【０１３８】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが４である
ので、例えば、図２０中の左から５番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F01/
vは、図２０中の左から６番目の画素の、シャッタが開
いて２番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等
しい。同様に、F01/vは、図２０中の左から７番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vに対応
する前景の成分と、図２０中の左から８番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vに対応する前
景の成分とに、それぞれ等しい。
【０１３９】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、仮想分割数が４であ
るので、例えば、図２０中の左から６番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F0
2/vは、図２０中の左から７番目の画素の、シャッタが
開いて２番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に
等しい。同様に、前景の成分F02/vは、図２０中の左か
ら８番目の画素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ
時間/vに対応する前景の成分に等しい。
【０１４０】前景に対応するオブジェクトが剛体であ
り、等速で動くと仮定でき、かつ、動き量vが４である
ので、例えば、図２０中の左から７番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景の成分F03/
vは、図２０中の左から８番目の画素の、シャッタが開
いて２番目のシャッタ時間/vに対応する前景の成分に等
しい。
【０１４１】図１８乃至図２０の説明において、仮想分
割数は、４であるとして説明したが、仮想分割数は、動
き量vに対応する。動き量vは、一般に、前景に対応する
オブジェクトの移動速度に対応する。例えば、前景に対
応するオブジェクトが、あるフレームを基準として次の
フレームにおいて４画素分右側に表示されるように移動
しているとき、動き量vは、４とされる。動き量vに対応
し、仮想分割数は、４とされる。同様に、例えば、前景
に対応するオブジェクトが、あるフレームを基準として
次のフレームにおいて６画素分左側に表示されるように
移動しているとき、動き量vは、６とされ、仮想分割数
は、６とされる。
【０１４２】図２１および図２２に、以上で説明した、
前景領域、背景領域、カバードバックグラウンド領域若
しくはアンカバードバックグラウンド領域から成る混合
領域と、分割されたシャッタ時間に対応する前景の成分
および背景の成分との関係を示す。
【０１４３】図２１は、静止している背景の前を移動し
ているオブジェクトに対応する前景を含む画像から、前
景領域、背景領域、および混合領域の画素を抽出した例
を示す。図２１に示す例において、前景に対応するオブ
ジェクトは、画面に対して水平に移動している。
【０１４４】フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレー
ムであり、フレーム#n+2は、フレーム#n+1の次のフレー
ムである。
【０１４５】フレーム#n乃至フレーム#n+2のいずれかか
ら抽出した、前景領域、背景領域、および混合領域の画
素を抽出して、動き量vを４として、抽出された画素の
画素値を時間方向に展開したモデルを図２２に示す。
【０１４６】前景領域の画素値は、前景に対応するオブ
ジェクトが移動するので、シャッタ時間/vの期間に対応
する、４つの異なる前景の成分から構成される。例え
ば、図２２に示す前景領域の画素のうち最も左側に位置
する画素は、F01/v,F02/v,F03/v、およびF04/vから構成
される。すなわち、前景領域の画素は、動きボケを含ん
でいる。
【０１４７】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、シャッタ時間に対応する期間において、センサ
に入力される背景に対応する光は変化しない。この場
合、背景領域の画素値は、動きボケを含まない。
【０１４８】カバードバックグラウンド領域またはアン
カバードバックグラウンド領域から成る混合領域に属す
る画素の画素値は、前景の成分と、背景の成分とから構
成される。
【０１４９】次に、オブジェクトに対応する画像が動い
ているとき、複数のフレームにおける、隣接して１列に
並んでいる画素であって、フレーム上で同一の位置の画
素の画素値を時間方向に展開したモデルについて説明す
る。例えば、オブジェクトに対応する画像が画面に対し
て水平に動いているとき、隣接して１列に並んでいる画
素として、画面の１つのライン上に並んでいる画素を選
択することができる。
【０１５０】図２３は、静止している背景に対応するオ
ブジェクトを撮像した画像の３つのフレームの、隣接し
て１列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一の
位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図であ
る。フレーム#nは、フレーム#n-1の次のフレームであ
り、フレーム#n+1は、フレーム#nの次のフレームであ
る。他のフレームも同様に称する。
【０１５１】図２３に示すB01乃至B12の画素値は、静止
している背景のオブジェクトに対応する画素の画素値で
ある。背景に対応するオブジェクトが静止しているの
で、フレーム#n-1乃至フレームn+1において、対応する
画素の画素値は、変化しない。例えば、フレーム#n-1に
おけるB05の画素値を有する画素の位置に対応する、フ
レーム#nにおける画素、およびフレーム#n+1における画
素は、それぞれ、B05の画素値を有する。
【０１５２】図２４は、静止している背景に対応するオ
ブジェクトと共に図中の右側に移動する前景に対応する
オブジェクトを撮像した画像の３つのフレームの、隣接
して１列に並んでいる画素であって、フレーム上で同一
の位置の画素の画素値を時間方向に展開したモデル図で
ある。図２４に示すモデルは、カバードバックグラウン
ド領域を含む。
【０１５３】図２４において、前景に対応するオブジェ
クトが、剛体であり、等速で移動すると仮定でき、前景
の画像が次のフレームにおいて４画素右側に表示される
ように移動するので、前景の動き量vは、４であり、仮
想分割数は、４である。
【０１５４】例えば、図２４中のフレーム#n-1の最も左
側の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの
前景の成分は、F12/vとなり、図２４中の左から２番目
の画素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの
前景の成分も、F12/vとなる。図２４中の左から３番目
の画素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの
前景の成分、および図２４中の左から４番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなる。
【０１５５】図２４中のフレーム#n-1の最も左側の画素
の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F11/vとなり、図２４中の左から２番目の画素
の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F11/vとなる。図２４中の左から３番目の画素
の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F11/vとなる。
【０１５６】図２４中のフレーム#n-1の最も左側の画素
の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F10/vとなり、図２４中の左から２番目の画素
の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F10/vとなる。図２４中のフレーム#n-1の最も
左側の画素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間
/vの前景の成分は、F09/vとなる。
【０１５７】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２４中のフレーム#n-1の左から２番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成
分は、B01/vとなる。図２４中のフレーム#n-1の左から
３番目の画素の、シャッタが開いて最初および２番目の
シャッタ時間/vの背景の成分は、B02/vとなる。図２４
中のフレーム#n-1の左から４番目の画素の、シャッタが
開いて最初乃至３番目のシャッタ時間/vの背景の成分
は、B03/vとなる。
【０１５８】図２４中のフレーム#n-1において、最も左
側の画素は、前景領域に属し、左側から２番目乃至４番
目の画素は、カバードバックグラウンド領域である混合
領域に属する。
【０１５９】図２４中のフレーム#n-1の左から５番目の
画素乃至１２番目の画素は、背景領域に属し、その画素
値は、それぞれ、B04乃至B11となる。
【０１６０】図２４中のフレーム#nの左から１番目の画
素乃至５番目の画素は、前景領域に属する。フレーム#n
の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分は、
F05/v乃至F12/vのいずれかである。
【０１６１】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて４画素右側に表示されるように移動するの
で、図２４中のフレーム#nの左から５番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、
F12/vとなり、図２４中の左から６番目の画素の、シャ
ッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、
F12/vとなる。図２４中の左から７番目の画素の、シャ
ッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景の成分、お
よび図２４中の左から８番目の画素の、シャッタが開い
て４番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F12/vとな
る。
【０１６２】図２４中のフレーム#nの左から５番目の画
素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F11/vとなり、図２４中の左から６番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F11/vとなる。図２４中の左から７番目の画
素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F11/vとなる。
【０１６３】図２４中のフレーム#nの左から５番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F10/vとなり、図２４中の左から６番目の画
素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F10/vとなる。図２４中のフレーム#nの左か
ら５番目の画素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ
時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。
【０１６４】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２４中のフレーム#nの左から６番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の成
分は、B05/vとなる。図２４中のフレーム#nの左から７
番目の画素の、シャッタが開いて最初および２番目のシ
ャッタ時間/vの背景の成分は、B06/vとなる。図２４中
のフレーム#nの左から８番目の画素の、シャッタが開い
て最初乃至３番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、
B07/vとなる。
【０１６５】図２４中のフレーム#nにおいて、左側から
６番目乃至８番目の画素は、カバードバックグラウンド
領域である混合領域に属する。
【０１６６】図２４中のフレーム#nの左から９番目の画
素乃至１２番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、
それぞれ、B08乃至B11となる。
【０１６７】図２４中のフレーム#n+1の左から１番目の
画素乃至９番目の画素は、前景領域に属する。フレーム
#n+1の前景領域における、シャッタ時間/vの前景の成分
は、F01/v乃至F12/vのいずれかである。
【０１６８】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて４画素右側に表示されるように移動するの
で、図２４中のフレーム#n+1の左から９番目の画素の、
シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなり、図２４中の左から１０番目の画素
の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F12/vとなる。図２４中の左から１１番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景
の成分、および図２４中の左から１２番目の画素の、シ
ャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F12/vとなる。
【０１６９】図２４中のフレーム#n+1の左から９番目の
画素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの期
間の前景の成分は、F11/vとなり、図２４中の左から１
０番目の画素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時
間/vの前景の成分も、F11/vとなる。図２４中の左から
１１番目の画素の、シャッタが開いて４番目の、シャッ
タ時間/vの前景の成分は、F11/vとなる。
【０１７０】図２４中のフレーム#n+1の左から９番目の
画素の、シャッタが開いて３番目の、シャッタ時間/vの
前景の成分は、F10/vとなり、図２４中の左から１０番
目の画素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/v
の前景の成分も、F10/vとなる。図２４中のフレーム#n+
1の左から９番目の画素の、シャッタが開いて４番目の
シャッタ時間/vの前景の成分は、F09/vとなる。
【０１７１】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２４中のフレーム#n+1の左から１０番目の画
素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの背景の
成分は、B09/vとなる。図２４中のフレーム#n+1の左か
ら１１番目の画素の、シャッタが開いて最初および２番
目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B10/vとなる。図
２４中のフレーム#n+1の左から１２番目の画素の、シャ
ッタが開いて最初乃至３番目の、シャッタ時間/vの背景
の成分は、B11/vとなる。
【０１７２】図２４中のフレーム#n+1において、左側か
ら１０番目乃至１２番目の画素は、カバードバックグラ
ウンド領域である混合領域に対応する。
【０１７３】図２５は、静止している背景と共に図中の
右側に移動するオブジェクトに対応する前景を撮像した
画像の３つのフレームの、隣接して１列に並んでいる画
素であって、フレーム上で同一の位置の画素の画素値を
時間方向に展開したモデル図である。図２５において、
アンカバードバックグラウンド領域が含まれている。
【０１７４】図２５において、前景に対応するオブジェ
クトは、剛体であり、かつ等速で移動していると仮定で
きる。前景に対応するオブジェクトが、次のフレームに
おいて４画素分右側に表示されるように移動しているの
で、動き量vは、４である。
【０１７５】例えば、図２５中のフレーム#n-1の最も左
側の画素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/v
の前景の成分は、F13/vとなり、図２５中の左から２番
目の画素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/v
の前景の成分も、F13/vとなる。図２５中の左から３番
目の画素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/v
の前景の成分、および図２５中の左から４番目の画素
の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F13/vとなる。
【０１７６】図２５中のフレーム#n-1の左から２番目の
画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景
の成分は、F14/vとなり、図２５中の左から３番目の画
素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景
の成分も、F14/vとなる。図２５中の左から３番目の画
素の、シャッタが開いて最初の、シャッタ時間/vの前景
の成分は、F15/vとなる。
【０１７７】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２５中のフレーム#n-1の最も左側の画素の、
シャッタが開いて２番目乃至４番目の、シャッタ時間/v
の背景の成分は、B25/vとなる。図２５中のフレーム#n-
1の左から２番目の画素の、シャッタが開いて３番目お
よび４番目の、シャッタ時間/vの背景の成分は、B26/v
となる。図２５中のフレーム#n-1の左から３番目の画素
の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの背景の
成分は、B27/vとなる。
【０１７８】図２５中のフレーム#n-1において、最も左
側の画素乃至３番目の画素は、アンカバードバックグラ
ウンド領域である混合領域に属する。
【０１７９】図２５中のフレーム#n-1の左から４番目の
画素乃至１２番目の画素は、前景領域に属する。フレー
ムの前景の成分は、F13/v乃至F24/vのいずれかである。
【０１８０】図２５中のフレーム#nの最も左側の画素乃
至左から４番目の画素は、背景領域に属し、画素値は、
それぞれ、B25乃至B28となる。
【０１８１】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて４画素右側に表示されるように移動するの
で、図２５中のフレーム#nの左から５番目の画素の、シ
ャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分は、
F13/vとなり、図２５中の左から６番目の画素の、シャ
ッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の成分も、
F13/vとなる。図２５中の左から７番目の画素の、シャ
ッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景の成分、お
よび図２５中の左から８番目の画素の、シャッタが開い
て４番目のシャッタ時間/vの前景の成分は、F13/vとな
る。
【０１８２】図２５中のフレーム#nの左から６番目の画
素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の
成分は、F14/vとなり、図２５中の左から７番目の画素
の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F14/vとなる。図２５中の左から８番目の画素
の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成
分は、F15/vとなる。
【０１８３】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２５中のフレーム#nの左から５番目の画素
の、シャッタが開いて２番目乃至４番目のシャッタ時間
/vの背景の成分は、B29/vとなる。図２５中のフレーム#
nの左から６番目の画素の、シャッタが開いて３番目お
よび４番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B30/vと
なる。図２５中のフレーム#nの左から７番目の画素の、
シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの背景の成分
は、B31/vとなる。
【０１８４】図２５中のフレーム#nにおいて、左から５
番目の画素乃至７番目の画素は、アンカバードバックグ
ラウンド領域である混合領域に属する。
【０１８５】図２５中のフレーム#nの左から８番目の画
素乃至１２番目の画素は、前景領域に属する。フレーム
#nの前景領域における、シャッタ時間/vの期間に対応す
る値は、F13/v乃至F20/vのいずれかである。
【０１８６】図２５中のフレーム#n+1の最も左側の画素
乃至左から８番目の画素は、背景領域に属し、画素値
は、それぞれ、B25乃至B32となる。
【０１８７】前景に対応するオブジェクトが、剛体であ
り、等速で移動すると仮定でき、前景の画像が次のフレ
ームにおいて４画素右側に表示されるように移動するの
で、図２５中のフレーム#n+1の左から９番目の画素の、
シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F13/vとなり、図２５中の左から１０番目の画素
の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの前景の
成分も、F13/vとなる。図２５中の左から１１番目の画
素の、シャッタが開いて３番目のシャッタ時間/vの前景
の成分、および図２５中の左から１２番目の画素の、シ
ャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの前景の成分
は、F13/vとなる。
【０１８８】図２５中のフレーム#n+1の左から１０番目
の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの前
景の成分は、F14/vとなり、図２５中の左から１１番目
の画素の、シャッタが開いて２番目のシャッタ時間/vの
前景の成分も、F14/vとなる。図２５中の左から１２番
目の画素の、シャッタが開いて最初のシャッタ時間/vの
前景の成分は、F15/vとなる。
【０１８９】背景に対応するオブジェクトが静止してい
るので、図２５中のフレーム#n+1の左から９番目の画素
の、シャッタが開いて２番目乃至４番目の、シャッタ時
間/vの背景の成分は、B33/vとなる。図２５中のフレー
ム#n+1の左から１０番目の画素の、シャッタが開いて３
番目および４番目のシャッタ時間/vの背景の成分は、B3
4/vとなる。図２５中のフレーム#n+1の左から１１番目
の画素の、シャッタが開いて４番目のシャッタ時間/vの
背景の成分は、B35/vとなる。
【０１９０】図２５中のフレーム#n+1において、左から
９番目の画素乃至１１番目の画素は、アンカバードバッ
クグラウンド領域である混合領域に属する。
【０１９１】図２５中のフレーム#n+1の左から１２番目
の画素は、前景領域に属する。フレーム#n+1の前景領域
における、シャッタ時間/vの前景の成分は、F13/v乃至F
16/vのいずれかである。
【０１９２】図２６は、前景領域、背景領域、カバード
バックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラ
ウンド領域に属する画素毎に分割された画像と、画素の
画素値を時間方向に展開したモデル図との対応を示す図
である。
【０１９３】図２６に示すように、領域特定部１０３
は、入力画像の前景領域、背景領域、カバードバックグ
ラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領
域を特定し、領域処理部１０４は、特定された前景領
域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、および
アンカバードバックグラウンド領域毎に、入力画像を分
割して、分割された、前景領域、背景領域、カバードバ
ックグラウンド領域、またはアンカバードバックグラウ
ンド領域の画像の性質に対応して、入力画像を処理す
る。
【０１９４】図２７は、前景領域、背景領域、および混
合領域に分割された画像の例を示す図である。領域処理
部１０４は、領域特定部１０３から供給された、前景領
域、背景領域、および混合領域を示す領域情報を基に、
前景領域、背景領域、または混合領域毎に入力画像を分
割して、分割された入力画像を処理する。
【０１９５】図２８は、本発明に係る画像処理装置の画
像の処理を説明するフローチャートである。
【０１９６】ステップＳ１０１において、領域特定部１
０３は、動き検出部１０２から供給された動きベクトル
およびその位置情報を基に、入力画像の前景領域、背景
領域、カバードバックグラウンド領域、およびアンカバ
ードバックグラウンド領域を特定する。領域特定の処理
の詳細は、後述する。
【０１９７】ステップＳ１０２において、領域処理部１
０４は、入力画像を、特定された前景領域、背景領域、
カバードバックグラウンド領域、およびアンカバードバ
ックグラウンド領域に分割して、分割された、前景領
域、背景領域、カバードバックグラウンド領域、および
アンカバードバックグラウンド領域毎に、画像の処理を
実行して、処理は終了する。領域処理部１０４が実行す
る画像処理の詳細は、後述する。
【０１９８】このように、本発明に係る画像処理装置
は、入力画像を、前景領域、背景領域、カバードバック
グラウンド領域、およびアンカバードバックグラウンド
領域に分割し、分割された、前景領域、背景領域、カバ
ードバックグラウンド領域、およびアンカバードバック
グラウンド領域毎に画像処理を実行する。
【０１９９】図２９は、領域特定部１０３の構成の一例
を示すブロック図である。図２９に構成を示す領域特定
部１０３は、動きベクトルを利用しない。フレームメモ
リ２０１は、入力された画像をフレーム単位で記憶す
る。フレームメモリ２０１は、処理の対象がフレーム#n
であるとき、フレーム#nの２つ前のフレームであるフレ
ーム#n-2、フレーム#nの１つ前のフレームであるフレー
ム#n-1、フレーム#n、フレーム#nの１つ後のフレームで
あるフレーム#n+1、およびフレーム#nの２つ後のフレー
ムであるフレーム#n+2を記憶する。
【０２００】静動判定部２０２−１は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n+2の画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n+1の画素の画素値をフレームメモリ２
０１から読み出して、読み出した画素値の差の絶対値を
算出する。静動判定部２０２−１は、フレーム#n+2の画
素値とフレーム#n+1の画素値との差の絶対値が、予め設
定している閾値Thより大きいか否かを判定し、差の絶対
値が閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部２０３−１に供給する。フレーム#n
+2の画素の画素値とフレーム#n+1の画素の画素値との差
の絶対値が閾値Th以下であると判定された場合、静動判
定部２０２−１は、静止を示す静動判定を領域判定部２
０３−１に供給する。
【０２０１】静動判定部２０２−２は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n+1の画素の画素値、およびフレーム#nの
対象となる画素の画素値をフレームメモリ２０１から読
み出して、画素値の差の絶対値を算出する。静動判定部
２０２−２は、フレーム#n+1の画素値とフレーム#nの画
素値との差の絶対値が、予め設定している閾値Thより大
きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値が、閾値Thよ
り大きいと判定された場合、動きを示す静動判定を領域
判定部２０３−１および領域判定部２０３−２に供給す
る。フレーム#n+1の画素の画素値とフレーム#nの画素の
画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であると判定され
た場合、静動判定部２０２−２は、静止を示す静動判定
を領域判定部２０３−１および領域判定部２０３−２に
供給する。
【０２０２】静動判定部２０２−３は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n-1の画素の画素値をフレームメモリ２
０１から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。
静動判定部２０２−３は、フレーム#nの画素値とフレー
ム#n-1の画素値との差の絶対値が、予め設定している閾
値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値
が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部２０３−２および領域判定部２０３
−３に供給する。フレーム#nの画素の画素値とフレーム
#n-1の画素の画素値との差の絶対値が、閾値Th以下であ
ると判定された場合、静動判定部２０２−３は、静止を
示す静動判定を領域判定部２０３−２および領域判定部
２０３−３に供給する。
【０２０３】静動判定部２０２−４は、フレーム#nの領
域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置に
あるフレーム#n-1の画素の画素値、およびフレーム#nの
領域特定の対象である画素の画像上の位置と同一の位置
にあるフレーム#n-2の画素の画素値をフレームメモリ２
０１から読み出して、画素値の差の絶対値を算出する。
静動判定部２０２−４は、フレーム#n-1の画素値とフレ
ーム#n-2の画素値との差の絶対値が、予め設定している
閾値Thより大きいか否かを判定し、画素値の差の絶対値
が、閾値Thより大きいと判定された場合、動きを示す静
動判定を領域判定部２０３−３に供給する。フレーム#n
-1の画素の画素値とフレーム#n-2の画素の画素値との差
の絶対値が、閾値Th以下であると判定された場合、静動
判定部２０２−４は、静止を示す静動判定を領域判定部
２０３−３に供給する。
【０２０４】領域判定部２０３−１は、静動判定部２０
２−１から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静
動判定部２０２−２から供給された静動判定が動きを示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素がアンカバードバックグラウンド領域に属すると
判定し、領域の判定される画素に対応するアンカバード
バックグラウンド領域判定フラグに、アンカバードバッ
クグラウンド領域に属することを示す”１”を設定す
る。
【０２０５】領域判定部２０３−１は、静動判定部２０
２−１から供給された静動判定が動きを示すか、また
は、静動判定部２０２−２から供給された静動判定が静
止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素がアンカバードバックグラウンド領域に属
しないと判定し、領域の判定される画素に対応するアン
カバードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバ
ードバックグラウンド領域に属しないことを示す”０”
を設定する。
【０２０６】領域判定部２０３−１は、このように”
１”または”０”が設定されたアンカバードバックグラ
ウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ
２０４に供給する。
【０２０７】領域判定部２０３−２は、静動判定部２０
２−２から供給された静動判定が静止を示し、かつ、静
動判定部２０２−３から供給された静動判定が静止を示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素が静止領域に属すると判定し、領域の判定される
画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領域に属す
ることを示す”１”を設定する。
【０２０８】領域判定部２０３−２は、静動判定部２０
２−２から供給された静動判定が動きを示すか、また
は、静動判定部２０２−３から供給された静動判定が動
きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素が静止領域に属しないと判定し、領域の判
定される画素に対応する静止領域判定フラグに、静止領
域に属しないことを示す”０”を設定する。
【０２０９】領域判定部２０３−２は、このように”
１”または”０”が設定された静止領域判定フラグを判
定フラグ格納フレームメモリ２０４に供給する。
【０２１０】領域判定部２０３−２は、静動判定部２０
２−２から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静
動判定部２０２−３から供給された静動判定が動きを示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素が動き領域に属すると判定し、領域の判定される
画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領域に属す
ることを示す”１”を設定する。
【０２１１】領域判定部２０３−２は、静動判定部２０
２−２から供給された静動判定が静止を示すか、また
は、静動判定部２０２−３から供給された静動判定が静
止を示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素が動き領域に属しないと判定し、領域の判
定される画素に対応する動き領域判定フラグに、動き領
域に属しないことを示す”０”を設定する。
【０２１２】領域判定部２０３−２は、このように”
１”または”０”が設定された動き領域判定フラグを判
定フラグ格納フレームメモリ２０４に供給する。
【０２１３】領域判定部２０３−３は、静動判定部２０
２−３から供給された静動判定が動きを示し、かつ、静
動判定部２０２−４から供給された静動判定が静止を示
しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対象であ
る画素がカバードバックグラウンド領域に属すると判定
し、領域の判定される画素に対応するカバードバックグ
ラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラウンド
領域に属することを示す”１”を設定する。
【０２１４】領域判定部２０３−３は、静動判定部２０
２−３から供給された静動判定が静止を示すか、また
は、静動判定部２０２−４から供給された静動判定が動
きを示しているとき、フレーム#nにおける領域特定の対
象である画素がカバードバックグラウンド領域に属しな
いと判定し、領域の判定される画素に対応するカバード
バックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグ
ラウンド領域に属しないことを示す”０”を設定する。
【０２１５】領域判定部２０３−３は、このように”
１”または”０”が設定されたカバードバックグラウン
ド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ２０
４に供給する。
【０２１６】判定フラグ格納フレームメモリ２０４は、
領域判定部２０３−１から供給されたアンカバードバッ
クグラウンド領域判定フラグ、領域判定部２０３−２か
ら供給された静止領域判定フラグ、領域判定部２０３−
２から供給された動き領域判定フラグ、および領域判定
部２０３−３から供給されたカバードバックグラウンド
領域判定フラグをそれぞれ記憶する。
【０２１７】判定フラグ格納フレームメモリ２０４は、
記憶しているアンカバードバックグラウンド領域判定フ
ラグ、静止領域判定フラグ、動き領域判定フラグ、およ
びカバードバックグラウンド領域判定フラグを合成部２
０５に供給する。合成部２０５は、判定フラグ格納フレ
ームメモリ２０４から供給された、アンカバードバック
グラウンド領域判定フラグ、静止領域判定フラグ、動き
領域判定フラグ、およびカバードバックグラウンド領域
判定フラグを基に、各画素が、アンカバードバックグラ
ウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバードバッ
クグラウンド領域のいずれかに属することを示す領域情
報を生成し、判定フラグ格納フレームメモリ２０６に供
給する。
【０２１８】判定フラグ格納フレームメモリ２０６は、
合成部２０５から供給された領域情報を記憶すると共
に、記憶している領域情報を出力する。
【０２１９】次に、領域特定部１０３の処理の例を図３
０乃至図３４を参照して説明する。
【０２２０】前景に対応するオブジェクトが移動してい
るとき、オブジェクトに対応する画像の画面上の位置
は、フレーム毎に変化する。図３０に示すように、フレ
ーム#nにおいて、Yn(x,y)で示される位置に位置するオ
ブジェクトに対応する画像は、次のフレームであるフレ
ーム#n+1において、Yn+1(x,y)に位置する。
【０２２１】前景のオブジェクトに対応する画像の動き
方向に隣接して１列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展
開したモデル図を図３１に示す。例えば、前景のオブジ
ェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水平で
あるとき、図３１におけるモデル図は、１つのライン上
の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデルを
示す。
【０２２２】図３１において、フレーム#nにおけるライ
ンは、フレーム#n+1におけるラインと同一である。
【０２２３】フレーム#nにおいて、左から２番目の画素
乃至１３番目の画素に含まれているオブジェクトに対応
する前景の成分は、フレーム#n+1において、左から６番
目乃至１７番目の画素に含まれる。
【０２２４】フレーム#nにおいて、カバードバックグラ
ウンド領域に属する画素は、左から１１番目乃至１３番
目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域に
属する画素は、左から２番目乃至４番目の画素である。
フレーム#n+1において、カバードバックグラウンド領域
に属する画素は、左から１５番目乃至１７番目の画素で
あり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画素
は、左から６番目乃至８番目の画素である。
【０２２５】図３１に示す例において、フレーム#nに含
まれる前景の成分が、フレーム#n+1において４画素移動
しているので、動き量vは、４である。仮想分割数は、
動き量vに対応し、４である。
【０２２６】次に、注目しているフレームの前後におけ
る混合領域に属する画素の画素値の変化について説明す
る。
【０２２７】図３２に示す、背景が静止し、前景の動き
量vが４であるフレーム#nにおいて、カバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、左から１５番目乃至１７
番目の画素である。動き量vが４であるので、１つ前の
フレーム#n-1において、左から１５番目乃至１７番目の
画素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。ま
た、更に１つ前のフレーム#n-2において、左から１５番
目乃至１７番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景
領域に属する。
【０２２８】ここで、背景に対応するオブジェクトが静
止しているので、フレーム#n-1の左から１５番目の画素
の画素値は、フレーム#n-2の左から１５番目の画素の画
素値から変化しない。同様に、フレーム#n-1の左から１
６番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から１６番
目の画素の画素値から変化せず、フレーム#n-1の左から
１７番目の画素の画素値は、フレーム#n-2の左から１７
番目の画素の画素値から変化しない。
【０２２９】すなわち、フレーム#nにおけるカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレーム
#n-1およびフレーム#n-2の画素は、背景の成分のみから
成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値は、ほ
ぼ０の値となる。従って、フレーム#nにおける混合領域
に属する画素に対応する、フレーム#n-1およびフレーム
#n-2の画素に対する静動判定は、静動判定部２０２−４
により、静止と判定される。
【０２３０】フレーム#nにおけるカバードバックグラウ
ンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、フレ
ーム#n-1における背景の成分のみから成る場合と、画素
値が異なる。従って、フレーム#nにおける混合領域に属
する画素、および対応するフレーム#n-1の画素に対する
静動判定は、静動判定部２０２−３により、動きと判定
される。
【０２３１】このように、領域判定部２０３−３は、静
動判定部２０２−３から動きを示す静動判定の結果が供
給され、静動判定部２０２−４から静止を示す静動判定
の結果が供給されたとき、対応する画素がカバードバッ
クグラウンド領域に属すると判定する。
【０２３２】図３３に示す、背景が静止し、前景の動き
量vが４であるフレーム#nにおいて、アンカバードバッ
クグラウンド領域に含まれる画素は、左から２番目乃至
４番目の画素である。動き量vが４であるので、１つ後
のフレーム#n+1において、左から２番目乃至４番目の画
素は、背景の成分のみを含み、背景領域に属する。ま
た、更に１つ後のフレーム#n+2において、左から２番目
乃至４番目の画素は、背景の成分のみを含み、背景領域
に属する。
【０２３３】ここで、背景に対応するオブジェクトが静
止しているので、フレーム#n+2の左から２番目の画素の
画素値は、フレーム#n+1の左から２番目の画素の画素値
から変化しない。同様に、フレーム#n+2の左から３番目
の画素の画素値は、フレーム#n+1の左から３番目の画素
の画素値から変化せず、フレーム#n+2の左から４番目の
画素の画素値は、フレーム#n+1の左から４番目の画素の
画素値から変化しない。
【０２３４】すなわち、フレーム#nにおけるアンカバー
ドバックグラウンド領域に属する画素に対応する、フレ
ーム#n+1およびフレーム#n+2の画素は、背景の成分のみ
から成り、画素値が変化しないので、その差の絶対値
は、ほぼ０の値となる。従って、フレーム#nにおける混
合領域に属する画素に対応する、フレーム#n+1およびフ
レーム#n+2の画素に対する静動判定は、静動判定部２０
２−１により、静止と判定される。
【０２３５】フレーム#nにおけるアンカバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、前景の成分を含むので、
フレーム#n+1における背景の成分のみから成る場合と、
画素値が異なる。従って、フレーム#nにおける混合領域
に属する画素、および対応するフレーム#n+1の画素に対
する静動判定は、静動判定部２０２−２により、動きと
判定される。
【０２３６】このように、領域判定部２０３−１は、静
動判定部２０２−２から動きを示す静動判定の結果が供
給され、静動判定部２０２−１から静止を示す静動判定
の結果が供給されたとき、対応する画素がアンカバード
バックグラウンド領域に属すると判定する。
【０２３７】図３４は、フレーム#nにおける領域特定部
１０３の判定条件を示す図である。フレーム#nの判定の
対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレ
ーム#n-2の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画素
の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素
とが静止と判定され、フレーム#nの判定の対象となる画
素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画
素と、フレーム#nの画素とが動きと判定されたとき、領
域特定部１０３は、フレーム#nの判定の対象となる画素
がカバードバックグラウンド領域に属すると判定する。
【０２３８】フレーム#nの判定の対象となる画素の画像
上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フ
レーム#nの画素とが静止と判定され、フレーム#nの画素
と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置
と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが静止と判定
されたとき、領域特定部１０３は、フレーム#nの判定の
対象となる画素が静止領域に属すると判定する。
【０２３９】フレーム#nの判定の対象となる画素の画像
上の位置と同一の位置にあるフレーム#n-1の画素と、フ
レーム#nの画素とが動きと判定され、フレーム#nの画素
と、フレーム#nの判定の対象となる画素の画像上の位置
と同一の位置にあるフレーム#n+1の画素とが動きと判定
されたとき、領域特定部１０３は、フレーム#nの判定の
対象となる画素が動き領域に属すると判定する。
【０２４０】フレーム#nの画素と、フレーム#nの判定の
対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフレ
ーム#n+1の画素とが動きと判定され、フレーム#nの判定
の対象となる画素の画像上の位置と同一の位置にあるフ
レーム#n+1の画素と、フレーム#nの判定の対象となる画
素の画像上の位置と同一の位置にあるフレーム#n+2の画
素とが静止と判定されたとき、領域特定部１０３は、フ
レーム#nの判定の対象となる画素がアンカバードバック
グラウンド領域に属すると判定する。
【０２４１】図３５は、領域特定部１０３の領域の特定
の結果の例を示す図である。図３５（Ａ）において、カ
バードバックグラウンド領域に属すると判定された画素
は、白で表示されている。図３５（Ｂ）において、アン
カバードバックグラウンド領域に属すると判定された画
素は、白で表示されている。
【０２４２】図３５（Ｃ）において、動き領域に属する
と判定された画素は、白で表示されている。図３５
（Ｄ）において、静止領域に属すると判定された画素
は、白で表示されている。
【０２４３】図３６は、判定フラグ格納フレームメモリ
２０６が出力する領域情報の内、混合領域を示す領域情
報を画像として示す図である。図３６において、カバー
ドバックグラウンド領域またはアンカバードバックグラ
ウンド領域に属すると判定された画素、すなわち混合領
域に属すると判定された画素は、白で表示されている。
判定フラグ格納フレームメモリ２０６が出力する混合領
域を示す領域情報は、混合領域、および前景領域内のテ
クスチャの無い部分に囲まれたテクスチャの有る部分を
示す。
【０２４４】次に、図３７のフローチャートを参照し
て、領域特定部１０３の領域特定の処理を説明する。ス
テップＳ２０１において、フレームメモリ２０１は、判
定の対象となるフレーム#nを含むフレーム#n-2乃至フレ
ーム#n+2の画像を取得する。
【０２４５】ステップＳ２０２において、静動判定部２
０２−３は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位
置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定された
場合、ステップＳ２０３に進み、静動判定部２０２−２
は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素
とで、静止か否かを判定する。
【０２４６】ステップＳ２０３において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、ステップＳ２０４に進み、領域判定部２０
３−２は、領域の判定される画素に対応する静止領域判
定フラグに、静止領域に属することを示す”１”を設定
する。領域判定部２０３−２は、静止領域判定フラグを
判定フラグ格納フレームメモリ２０４に供給し、手続き
は、ステップＳ２０５に進む。
【０２４７】ステップＳ２０２において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、または、ステップＳ２０３において、フレ
ーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動
きと判定された場合、フレーム#nの画素が静止領域には
属さないので、ステップＳ２０４の処理はスキップさ
れ、手続きは、ステップＳ２０５に進む。
【０２４８】ステップＳ２０５において、静動判定部２
０２−３は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位
置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された
場合、ステップＳ２０６に進み、静動判定部２０２−２
は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素
とで、動きか否かを判定する。
【０２４９】ステップＳ２０６において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、ステップＳ２０７に進み、領域判定部２０
３−２は、領域の判定される画素に対応する動き領域判
定フラグに、動き領域に属することを示す”１”を設定
する。領域判定部２０３−２は、動き領域判定フラグを
判定フラグ格納フレームメモリ２０４に供給し、手続き
は、ステップＳ２０８に進む。
【０２５０】ステップＳ２０５において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、または、ステップＳ２０６において、フレ
ーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静
止と判定された場合、フレーム#nの画素が動き領域には
属さないので、ステップＳ２０７の処理はスキップさ
れ、手続きは、ステップＳ２０８に進む。
【０２５１】ステップＳ２０８において、静動判定部２
０２−４は、フレーム#n-2の画素とフレーム#n-1の同一
位置の画素とで、静止か否かを判定し、静止と判定され
た場合、ステップＳ２０９に進み、静動判定部２０２−
３は、フレーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画
素とで、動きか否かを判定する。
【０２５２】ステップＳ２０９において、フレーム#n-1
の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、動きと判定
された場合、ステップＳ２１０に進み、領域判定部２０
３−３は、領域の判定される画素に対応するカバードバ
ックグラウンド領域判定フラグに、カバードバックグラ
ウンド領域に属することを示す”１”を設定する。領域
判定部２０３−３は、カバードバックグラウンド領域判
定フラグを判定フラグ格納フレームメモリ２０４に供給
し、手続きは、ステップＳ２１１に進む。
【０２５３】ステップＳ２０８において、フレーム#n-2
の画素とフレーム#n-1の同一位置の画素とで、動きと判
定された場合、または、ステップＳ２０９において、フ
レーム#n-1の画素とフレーム#nの同一位置の画素とで、
静止と判定された場合、フレーム#nの画素がカバードバ
ックグラウンド領域には属さないので、ステップＳ２１
０の処理はスキップされ、手続きは、ステップＳ２１１
に進む。
【０２５４】ステップＳ２１１において、静動判定部２
０２−２は、フレーム#nの画素とフレーム#n+1の同一位
置の画素とで、動きか否かを判定し、動きと判定された
場合、ステップＳ２１２に進み、静動判定部２０２−１
は、フレーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画
素とで、静止か否かを判定する。
【０２５５】ステップＳ２１２において、フレーム#n+1
の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、静止と判
定された場合、ステップＳ２１３に進み、領域判定部２
０３−１は、領域の判定される画素に対応するアンカバ
ードバックグラウンド領域判定フラグに、アンカバード
バックグラウンド領域に属することを示す”１”を設定
する。領域判定部２０３−１は、アンカバードバックグ
ラウンド領域判定フラグを判定フラグ格納フレームメモ
リ２０４に供給し、手続きは、ステップＳ２１４に進
む。
【０２５６】ステップＳ２１１において、フレーム#nの
画素とフレーム#n+1の同一位置の画素とで、静止と判定
された場合、または、ステップＳ２１２において、フレ
ーム#n+1の画素とフレーム#n+2の同一位置の画素とで、
動きと判定された場合、フレーム#nの画素がアンカバー
ドバックグラウンド領域には属さないので、ステップＳ
２１３の処理はスキップされ、手続きは、ステップＳ２
１４に進む。
【０２５７】ステップＳ２１４において、領域特定部１
０３は、フレーム#nの全ての画素について領域を特定し
たか否かを判定し、フレーム#nの全ての画素について領
域を特定していないと判定された場合、手続きは、ステ
ップＳ２０２に戻り、他の画素について、領域特定の処
理を繰り返す。
【０２５８】ステップＳ２１４において、フレーム#nの
全ての画素について領域を特定したと判定された場合、
ステップＳ２１５に進み、合成部２０５は、判定フラグ
格納フレームメモリ２０４に記憶されているアンカバー
ドバックグラウンド領域判定フラグ、およびカバードバ
ックグラウンド領域判定フラグを基に、混合領域を示す
領域情報を生成し、更に、各画素が、アンカバードバッ
クグラウンド領域、静止領域、動き領域、およびカバー
ドバックグラウンド領域のいずれかに属することを示す
領域情報を生成し、生成した領域情報を判定フラグ格納
フレームメモリ２０６に設定し、処理は終了する。
【０２５９】このように、領域特定部１０３は、フレー
ムに含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、
静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、または
カバードバックグラウンド領域に属することを示す領域
情報を生成することができる。
【０２６０】なお、領域特定部１０３は、アンカバード
バックグラウンド領域およびカバードバックグラウンド
領域に対応する領域情報に論理和を適用することによ
り、混合領域に対応する領域情報を生成して、フレーム
に含まれている画素のそれぞれについて、動き領域、静
止領域、または混合領域に属することを示すフラグから
成る領域情報を生成するようにしてもよい。
【０２６１】前景に対応するオブジェクトがテクスチャ
を有す場合、領域特定部１０３は、より正確に動き領域
を特定することができる。
【０２６２】領域特定部１０３は、動き領域を示す領域
情報を前景領域を示す領域情報として、また、静止領域
を示す領域情報を背景領域を示す領域情報として出力す
ることができる。
【０２６３】なお、背景に対応するオブジェクトが静止
しているとして説明したが、背景領域に対応する画像が
動きを含んでいても上述した領域を特定する処理を適用
することができる。例えば、背景領域に対応する画像が
一様に動いているとき、領域特定部１０３は、この動き
に対応して画像全体をシフトさせ、背景に対応するオブ
ジェクトが静止している場合と同様に処理する。また、
背景領域に対応する画像が局所毎に異なる動きを含んで
いるとき、領域特定部１０３は、動きに対応した画素を
選択して、上述の処理を実行する。
【０２６４】図３８は、領域特定部１０３の構成の他の
例を示すブロック図である。図３８に示す領域特定部１
０３は、動きベクトルを使用しない。背景画像生成部３
０１は、入力画像に対応する背景画像を生成し、生成し
た背景画像を２値オブジェクト画像抽出部３０２に供給
する。背景画像生成部３０１は、例えば、入力画像に含
まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェクト
を抽出して、背景画像を生成する。
【０２６５】前景のオブジェクトに対応する画像の動き
方向に隣接して１列に並ぶ画素の画素値を時間方向に展
開したモデル図の例を図３９に示す。例えば、前景のオ
ブジェクトに対応する画像の動き方向が画面に対して水
平であるとき、図３９におけるモデル図は、１つのライ
ン上の隣接する画素の画素値を時間方向に展開したモデ
ルを示す。
【０２６６】図３９において、フレーム#nにおけるライ
ンは、フレーム#n-1およびフレーム#n+1におけるライン
と同一である。
【０２６７】フレーム#nにおいて、左から６番目の画素
乃至１７番目の画素に含まれているオブジェクトに対応
する前景の成分は、フレーム#n-1において、左から２番
目乃至１３番目の画素に含まれ、フレーム#n+1におい
て、左から１０番目乃至２１番目の画素に含まれる。
【０２６８】フレーム#n-1において、カバードバックグ
ラウンド領域に属する画素は、左から１１番目乃至１３
番目の画素であり、アンカバードバックグラウンド領域
に属する画素は、左から２番目乃至４番目の画素であ
る。フレーム#nにおいて、カバードバックグラウンド領
域に属する画素は、左から１５番目乃至１７番目の画素
であり、アンカバードバックグラウンド領域に属する画
素は、左から６番目乃至８番目の画素である。フレーム
#n+1において、カバードバックグラウンド領域に属する
画素は、左から１９番目乃至２１番目の画素であり、ア
ンカバードバックグラウンド領域に属する画素は、左か
ら１０番目乃至１２番目の画素である。
【０２６９】フレーム#n-1において、背景領域に属する
画素は、左から１番目の画素、および左から１４番目乃
至２１番目の画素である。フレーム#nにおいて、背景領
域に属する画素は、左から１番目乃至５番目の画素、お
よび左から１８番目乃至２１番目の画素である。フレー
ム#n+1において、背景領域に属する画素は、左から１番
目乃至９番目の画素である。
【０２７０】背景画像生成部３０１が生成する、図３９
の例に対応する背景画像の例を図４０に示す。背景画像
は、背景のオブジェクトに対応する画素から構成され、
前景のオブジェクトに対応する画像の成分を含まない。
【０２７１】２値オブジェクト画像抽出部３０２は、背
景画像および入力画像の相関を基に、２値オブジェクト
画像を生成し、生成した２値オブジェクト画像を時間変
化検出部３０３に供給する。
【０２７２】図４１は、２値オブジェクト画像抽出部３
０２の構成を示すブロック図である。相関値演算部３２
１は、背景画像生成部３０１から供給された背景画像お
よび入力画像の相関を演算し、相関値を生成して、生成
した相関値をしきい値処理部３２２に供給する。
【０２７３】相関値演算部３２１は、例えば、図４２
（Ａ）に示すように、Ｘ4を中心とした３×３の背景画
像の中のブロックと、図４２（Ｂ）に示すように、背景
画像の中のブロックに対応するＹ4を中心とした３×３
の入力画像の中のブロックに、式（４）を適用して、Ｙ
4に対応する相関値を算出する。
【０２７４】
【数２】
【数３】
【数４】
【０２７５】相関値演算部３２１は、このように各画素
に対応して算出された相関値をしきい値処理部３２２に
供給する。
【０２７６】また、相関値演算部３２１は、例えば、図
４３（Ａ）に示すように、Ｘ4を中心とした３×３の背
景画像の中のブロックと、図４３（Ｂ）に示すように、
背景画像の中のブロックに対応するＹ4を中心とした３
×３の入力画像の中のブロックに、式（７）を適用し
て、Ｙ4に対応する差分絶対値を算出するようにしても
よい。
【０２７７】
【数５】
【０２７８】相関値演算部３２１は、このように算出さ
れた差分絶対値を相関値として、しきい値処理部３２２
に供給する。
【０２７９】しきい値処理部３２２は、相関画像の画素
値としきい値th0とを比較して、相関値がしきい値th0以
下である場合、２値オブジェクト画像の画素値に1を設
定し、相関値がしきい値th0より大きい場合、２値オブ
ジェクト画像の画素値に0を設定して、0または1が画素
値に設定された２値オブジェクト画像を出力する。しき
い値処理部３２２は、しきい値th0を予め記憶するよう
にしてもよく、または、外部から入力されたしきい値th
0を使用するようにしてもよい。
【０２８０】図４４は、図３９に示す入力画像のモデル
に対応する２値オブジェクト画像の例を示す図である。
２値オブジェクト画像において、背景画像と相関の高い
画素には、画素値に0が設定される。
【０２８１】図４５は、時間変化検出部３０３の構成を
示すブロック図である。フレームメモリ３４１は、フレ
ーム#nの画素について領域を判定するとき、２値オブジ
ェクト画像抽出部３０２から供給された、フレーム#n-
1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の２値オブジェク
ト画像を記憶する。
【０２８２】領域判定部３４２は、フレームメモリ３４
１に記憶されているフレーム#n-1、フレーム#n、および
フレーム#n+1の２値オブジェクト画像を基に、フレーム
#nの各画素について領域を判定して、領域情報を生成
し、生成した領域情報を出力する。
【０２８３】図４６は、領域判定部３４２の判定を説明
する図である。フレーム#nの２値オブジェクト画像の注
目している画素が0であるとき、領域判定部３４２は、
フレーム#nの注目している画素が背景領域に属すると判
定する。
【０２８４】フレーム#nの２値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n-1の２値オブジェ
クト画像の対応する画素が1であり、フレーム#n+1の２
値オブジェクト画像の対応する画素が1であるとき、領
域判定部３４２は、フレーム#nの注目している画素が前
景領域に属すると判定する。
【０２８５】フレーム#nの２値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n-1の２値オブジェ
クト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部３
４２は、フレーム#nの注目している画素がカバードバッ
クグラウンド領域に属すると判定する。
【０２８６】フレーム#nの２値オブジェクト画像の注目
している画素が1であり、フレーム#n+1の２値オブジェ
クト画像の対応する画素が0であるとき、領域判定部３
４２は、フレーム#nの注目している画素がアンカバード
バックグラウンド領域に属すると判定する。
【０２８７】図４７は、図３９に示す入力画像のモデル
に対応する２値オブジェクト画像について、時間変化検
出部３０３の判定した例を示す図である。時間変化検出
部３０３は、２値オブジェクト画像のフレーム#nの対応
する画素が0なので、フレーム#nの左から１番目乃至５
番目の画素を背景領域に属すると判定する。
【０２８８】時間変化検出部３０３は、２値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n+1の
対応する画素が0なので、左から６番目乃至９番目の画
素をアンカバードバックグラウンド領域に属すると判定
する。
【０２８９】時間変化検出部３０３は、２値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の
対応する画素が1であり、フレーム#n+1の対応する画素
が1なので、左から１０番目乃至１３番目の画素を前景
領域に属すると判定する。
【０２９０】時間変化検出部３０３は、２値オブジェク
ト画像のフレーム#nの画素が1であり、フレーム#n-1の
対応する画素が0なので、左から１４番目乃至１７番目
の画素をカバードバックグラウンド領域に属すると判定
する。
【０２９１】時間変化検出部３０３は、２値オブジェク
ト画像のフレーム#nの対応する画素が0なので、左から
１８番目乃至２１番目の画素を背景領域に属すると判定
する。
【０２９２】次に、図４８のフローチャートを参照し
て、領域判定部１０３の領域特定の処理を説明する。ス
テップＳ３０１において、領域判定部１０３の背景画像
生成部３０１は、入力画像を基に、例えば、入力画像に
含まれる背景のオブジェクトに対応する画像オブジェク
トを抽出して背景画像を生成し、生成した背景画像を２
値オブジェクト画像抽出部３０２に供給する。
【０２９３】ステップＳ３０２において、２値オブジェ
クト画像抽出部３０２は、例えば、図４２を参照して説
明した演算により、入力画像と背景画像生成部３０１か
ら供給された背景画像との相関値を演算する。ステップ
Ｓ３０３において、２値オブジェクト画像抽出部３０２
は、例えば、相関値としきい値th0とを比較することに
より、相関値およびしきい値th0から２値オブジェクト
画像を演算する。
【０２９４】ステップＳ３０４において、時間変化検出
部３０３は、領域判定の処理を実行して、処理は終了す
る。
【０２９５】図４９のフローチャートを参照して、ステ
ップＳ３０４に対応する領域判定の処理の詳細を説明す
る。ステップＳ３２１において、時間変化検出部３０３
の領域判定部３４２は、フレームメモリ３４１に記憶さ
れているフレーム#nにおいて、注目する画素が0である
か否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が
0であると判定された場合、ステップＳ３２２に進み、
フレーム#nの注目する画素が背景領域に属すると設定し
て、処理は終了する。
【０２９６】ステップＳ３２１において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が1であると判定された場合、ス
テップＳ３２３に進み、時間変化検出部３０３の領域判
定部３４２は、フレームメモリ３４１に記憶されている
フレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、かつ、
フレーム#n-1において、対応する画素が0であるか否か
を判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が1であ
り、かつ、フレーム#n-1において、対応する画素が0で
あると判定された場合、ステップＳ３２４に進み、フレ
ーム#nの注目する画素がカバードバックグラウンド領域
に属すると設定して、処理は終了する。
【０２９７】ステップＳ３２３において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#
n-1において、対応する画素が1であると判定された場
合、ステップＳ３２５に進み、時間変化検出部３０３の
領域判定部３４２は、フレームメモリ３４１に記憶され
ているフレーム#nにおいて、注目する画素が1であり、
かつ、フレーム#n+1において、対応する画素が0である
か否かを判定し、フレーム#nにおいて、注目する画素が
1であり、かつ、フレーム#n+1において、対応する画素
が0であると判定された場合、ステップＳ３２６に進
み、フレーム#nの注目する画素がアンカバードバックグ
ラウンド領域に属すると設定して、処理は終了する。
【０２９８】ステップＳ３２５において、フレーム#nに
おいて、注目する画素が0であるか、または、フレーム#
n+1において、対応する画素が１であると判定された場
合、ステップＳ３２７に進み、時間変化検出部３０３の
領域判定部３４２は、フレーム#nの注目する画素を前景
領域と設定して、処理は終了する。
【０２９９】このように、領域特定部１０３は、入力さ
れた画像と対応する背景画像との相関値を基に、入力画
像の画素が前景領域、背景領域、カバードバックグラウ
ンド領域、およびアンカバードバックグラウンド領域の
いずれかに属するかを特定して、特定した結果に対応す
る領域情報を生成することができる。
【０３００】図５０は、領域特定部１０３の他の構成を
示すブロック図である。図５０に示す領域特定部１０３
は、動き検出部１０２から供給される動きベクトルとそ
の位置情報を使用する。図３８に示す場合と同様の部分
には、同一の番号を付してあり、その説明は省略する。
【０３０１】ロバスト化部３６１は、２値オブジェクト
画像抽出部３０２から供給された、Ｎ個のフレームの２
値オブジェクト画像を基に、ロバスト化された２値オブ
ジェクト画像を生成して、時間変化検出部３０３に出力
する。
【０３０２】図５１は、ロバスト化部３６１の構成を説
明するブロック図である。動き補償部３８１は、動き検
出部１０２から供給された動きベクトルとその位置情報
を基に、Ｎ個のフレームの２値オブジェクト画像の動き
を補償して、動きが補償された２値オブジェクト画像を
スイッチ３８２に出力する。
【０３０３】図５２および図５３の例を参照して、動き
補償部３８１の動き補償について説明する。例えば、フ
レーム#nの領域を判定するとき、図５２に例を示すフレ
ーム#n-1、フレーム#n、およびフレーム#n+1の２値オブ
ジェクト画像が入力された場合、動き補償部３８１は、
動き検出部１０２から供給された動きベクトルを基に、
図５３に例を示すように、フレーム#n-1の２値オブジェ
クト画像、およびフレーム#n+1の２値オブジェクト画像
を動き補償して、動き補償された２値オブジェクト画像
をスイッチ３８２に供給する。
【０３０４】スイッチ３８２は、１番目のフレームの動
き補償された２値オブジェクト画像をフレームメモリ３
８３−１に出力し、２番目のフレームの動き補償された
２値オブジェクト画像をフレームメモリ３８３−２に出
力する。同様に、スイッチ３８２は、３番目乃至Ｎ−１
番目のフレームの動き補償された２値オブジェクト画像
のそれぞれをフレームメモリ３８３−３乃至フレームメ
モリ３８３−（Ｎ−１）のいずれかに出力し、Ｎ番目の
フレームの動き補償された２値オブジェクト画像をフレ
ームメモリ３８３−Ｎに出力する。
【０３０５】フレームメモリ３８３−１は、１番目のフ
レームの動き補償された２値オブジェクト画像を記憶
し、記憶されている２値オブジェクト画像を重み付け部
３８４−１に出力する。フレームメモリ３８３−２は、
２番目のフレームの動き補償された２値オブジェクト画
像を記憶し、記憶されている２値オブジェクト画像を重
み付け部３８４−２に出力する。
【０３０６】同様に、フレームメモリ３８３−３乃至フ
レームメモリ３８３−（Ｎ−１）のそれぞれは、３番目
のフレーム乃至Ｎ−１番目のフレームの動き補償された
２値オブジェクト画像のいずれかを記憶し、記憶されて
いる２値オブジェクト画像を重み付け部３８４−３乃至
重み付け部３８４−（Ｎ−１）のいずれかに出力する。
フレームメモリ３８３−Ｎは、Ｎ番目のフレームの動き
補償された２値オブジェクト画像を記憶し、記憶されて
いる２値オブジェクト画像を重み付け部３８４−Ｎに出
力する。
【０３０７】重み付け部３８４−１は、フレームメモリ
３８３−１から供給された１番目のフレームの動き補償
された２値オブジェクト画像の画素値に予め定めた重み
w1を乗じて、積算部３８５に供給する。重み付け部３８
４−２は、フレームメモリ３８３−２から供給された２
番目のフレームの動き補償された２値オブジェクト画像
の画素値に予め定めた重みw2を乗じて、積算部３８５に
供給する。
【０３０８】同様に、重み付け部３８４−３乃至重み付
け部３８４−（Ｎ−１）のそれぞれは、フレームメモリ
３８３−３乃至フレームメモリ３８３−（Ｎ−１）のい
ずれかから供給された３番目乃至Ｎ−１番目のいずれか
のフレームの動き補償された２値オブジェクト画像の画
素値に予め定めた重みw3乃至重みw(N-1)のいずれかを乗
じて、積算部３８５に供給する。重み付け部３８４−Ｎ
は、フレームメモリ３８３−Ｎから供給されたＮ番目の
フレームの動き補償された２値オブジェクト画像の画素
値に予め定めた重みwNを乗じて、積算部３８５に供給す
る。
【０３０９】積算部３８５は、１乃至Ｎ番目のフレーム
の動き補償され、それぞれ重みw1乃至wNのいずれかが乗
じられた、２値オブジェクト画像の対応する画素値を積
算して、積算された画素値を予め定めたしきい値th0と
比較することにより２値オブジェクト画像を生成する。
【０３１０】このように、ロバスト化部３６１は、Ｎ個
の２値オブジェクト画像からロバスト化された２値オブ
ジェト画像を生成して、時間変化検出部３０３に供給す
るので、図５０に構成を示す領域特定部１０３は、入力
画像にノイズが含まれていても、図３８に示す場合に比
較して、より正確に領域を特定することができる。
【０３１１】次に、図５０に構成を示す領域特定部１０
３の領域特定の処理について、図５４のフローチャート
を参照して説明する。ステップＳ３４１乃至ステップＳ
３４３の処理は、図４８のフローチャートで説明したス
テップＳ３０１乃至ステップＳ３０３とそれぞれ同様な
のでその説明は省略する。
【０３１２】ステップＳ３４４において、ロバスト化部
３６１は、ロバスト化の処理を実行する。
【０３１３】ステップＳ３４５において、時間変化検出
部３０３は、領域判定の処理を実行して、処理は終了す
る。ステップＳ３４５の処理の詳細は、図４９のフロー
チャートを参照して説明した処理と同様なのでその説明
は省略する。
【０３１４】次に、図５５のフローチャートを参照し
て、図５４のステップＳ３４４の処理に対応する、ロバ
スト化の処理の詳細について説明する。ステップＳ３６
１において、動き補償部３８１は、動き検出部１０２か
ら供給される動きベクトルとその位置情報を基に、入力
された２値オブジェクト画像の動き補償の処理を実行す
る。ステップＳ３６２において、フレームメモリ３８３
−１乃至３８３−Ｎのいずれかは、スイッチ３８２を介
して供給された動き補償された２値オブジェクト画像を
記憶する。
【０３１５】ステップＳ３６３において、ロバスト化部
３６１は、Ｎ個の２値オブジェクト画像が記憶されたか
否かを判定し、Ｎ個の２値オブジェクト画像が記憶され
ていないと判定された場合、ステップＳ３６１に戻り、
２値オブジェクト画像の動き補償の処理および２値オブ
ジェクト画像の記憶の処理を繰り返す。
【０３１６】ステップＳ３６３において、Ｎ個の２値オ
ブジェクト画像が記憶されたと判定された場合、ステッ
プＳ３６４に進み、重み付け部３８４−１乃至３８４−
Ｎのそれぞれは、Ｎ個の２値オブジェクト画像のそれぞ
れにw1乃至wNのいずれかの重みを乗じて、重み付けす
る。
【０３１７】ステップＳ３６５において、積算部３８５
は、重み付けされたＮ個の２値オブジェクト画像を積算
する。
【０３１８】ステップＳ３６６において、積算部３８５
は、例えば、予め定められたしきい値th1との比較など
により、積算された画像から２値オブジェクト画像を生
成して、処理は終了する。
【０３１９】このように、図５０に構成を示す領域特定
部１０３は、ロバスト化された２値オブジェクト画像を
基に、領域情報を生成することができる。
【０３２０】以上のように、領域特定部１０３は、フレ
ームに含まれている画素のそれぞれについて、動き領
域、静止領域、アンカバードバックグラウンド領域、ま
たはカバードバックグラウンド領域に属することを示す
領域情報を生成することができる。
【０３２１】図５６は、空間方向に、より高解像度な画
像を生成するクラス分類適応処理において使用される係
数セットを生成する領域処理部１０４の構成を示すブロ
ック図である。教師画像フレームメモリ５０１は、例え
ば、HD画像である入力画像を、フレーム単位で記憶す
る。教師画像フレームメモリ５０１は、記憶している入
力画像を領域分割部５０２に供給する。
【０３２２】領域分割部５０２は、領域特定部１０３か
ら供給された領域情報を基に、背景領域、前景領域、カ
バードバックグラウンド領域、またはアンカバードバッ
クグラウンド領域に教師画像を分割する。
【０３２３】領域分割部５０２は、分割された教師画像
である、教師画像の背景画像を背景領域教師画像フレー
ムメモリ５０３に供給し、教師画像のアンカバードバッ
クグラウンド領域に属する画素からなる画像をアンカバ
ードバックグラウンド領域教師画像フレームメモリ５０
４に供給し、教師画像のカバードバックグラウンド領域
に属する画素からなる画像をカバードバックグラウンド
領域教師画像フレームメモリ５０５に供給し、教師画像
の前景画像を前景領域教師画像フレームメモリ５０６に
供給する。
【０３２４】背景領域教師画像フレームメモリ５０３
は、領域分割部５０２から供給された、教師画像の背景
画像を記憶する。背景領域教師画像フレームメモリ５０
３は、記憶している教師画像の背景画像を加重平均部５
０７−１および学習部５１２−１に供給する。
【０３２５】アンカバードバックグラウンド領域教師画
像フレームメモリ５０４は、領域分割部５０２から供給
された、教師画像のアンカバードバックグラウンド領域
に属する画素からなる画像を記憶する。アンカバードバ
ックグラウンド領域教師画像フレームメモリ５０４は、
記憶している教師画像のアンカバードバックグラウンド
領域に属する画素からなる画像を加重平均部５０７−２
および学習部５１２−２に供給する。
【０３２６】カバードバックグラウンド領域教師画像フ
レームメモリ５０５は、領域分割部５０２から供給され
た、教師画像のカバードバックグラウンド領域に属する
画素からなる画像を記憶する。カバードバックグラウン
ド領域教師画像フレームメモリ５０５は、記憶している
教師画像のカバードバックグラウンド領域に属する画素
からなる画像を加重平均部５０７−３および学習部５１
２−３に供給する。
【０３２７】前景領域教師画像フレームメモリ５０６
は、領域分割部５０２から供給された、教師画像の前景
画像を記憶する。前景領域教師画像フレームメモリ５０
６は、記憶している教師画像の前景画像を加重平均部５
０７−４および学習部５１２−４に供給する。
【０３２８】加重平均部５０７−１は、背景領域教師画
像フレームメモリ５０３から供給された、例えば、HD画
像である教師画像の背景画像を４分の１加重平均して、
生徒画像であるSD画像を生成し、生成したSD画像を背景
領域生徒画像フレームメモリ５０８に供給する。
【０３２９】例えば、加重平均部５０７−１は、図５７
に示すように、教師画像の２×２（横×縦）の４つの画
素（同図において、白丸で示す部分）を１単位とし、各
単位の４つの画素の画素値を加算して、加算された結果
を４で除算する。加重平均部５０７−１は、このよう
に、４分の１加重平均された結果を、各単位の中心に位
置する生徒画像の画素（同図において、黒丸で示す部
分）に設定する。
【０３３０】背景領域生徒画像フレームメモリ５０８
は、加重平均部５０７−１から供給された、教師画像の
背景画像に対応する、生徒画像を記憶する。背景領域生
徒画像フレームメモリ５０８は、記憶している、教師画
像の背景画像に対応する生徒画像を学習部５１２−１に
供給する。
【０３３１】加重平均部５０７−２は、アンカバードバ
ックグラウンド領域教師画像フレームメモリ５０４から
供給された、HD画像である教師画像のアンカバードバッ
クグラウンド領域に属する画素からなる画像を、例え
ば、４分の１加重平均して、生徒画像であるSD画像を生
成し、生成したSD画像をアンカバードバックグラウンド
領域生徒画像フレームメモリ５０９に供給する。
【０３３２】アンカバードバックグラウンド領域生徒画
像フレームメモリ５０９は、加重平均部５０７−２から
供給された、教師画像のアンカバードバックグラウンド
領域に属する画素からなる画像に対応する、SD画像であ
る生徒画像を記憶する。アンカバードバックグラウンド
領域生徒画像フレームメモリ５０９は、記憶している、
教師画像のアンカバードバックグラウンド領域に属する
画素からなる画像に対応する生徒画像を学習部５１２−
２に供給する。
【０３３３】加重平均部５０７−３は、カバードバック
グラウンド領域教師画像フレームメモリ５０５から供給
された、教師画像のカバードバックグラウンド領域に属
する画素からなる画像を、例えば、４分の１加重平均し
て、生徒画像であるSD画像を生成し、生成したSD画像を
カバードバックグラウンド領域生徒画像フレームメモリ
５１０に供給する。
【０３３４】カバードバックグラウンド領域生徒画像フ
レームメモリ５１０は、加重平均部５０７−３から供給
された、教師画像のカバードバックグラウンド領域に属
する画素からなる画像に対応する、SD画像である生徒画
像を記憶する。カバードバックグラウンド領域生徒画像
フレームメモリ５１０は、記憶している、教師画像のカ
バードバックグラウンド領域に属する画素からなる画像
に対応する生徒画像を学習部５１２−３に供給する。
【０３３５】加重平均部５０７−４は、前景領域教師画
像フレームメモリ５０６から供給された、例えば、HD画
像である教師画像の前景画像を４分の１加重平均して、
生徒画像であるSD画像を生成し、生成したSD画像を前景
領域生徒画像フレームメモリ５１１に供給する。
【０３３６】前景領域生徒画像フレームメモリ５１１
は、加重平均部５０７−４から供給された、教師画像の
前景画像に対応する、SD画像である生徒画像を記憶す
る。前景領域生徒画像フレームメモリ５１１は、記憶し
ている、教師画像の前景画像に対応する生徒画像を学習
部５１２−４に供給する。
【０３３７】学習部５１２−１は、背景領域教師画像フ
レームメモリ５０３から供給された教師画像の背景画
像、および背景領域生徒画像フレームメモリ５０８から
供給された、教師画像の背景画像に対応する生徒画像を
基に、背景領域に対応する係数セットを生成し、生成し
た係数セットを係数セットメモリ５１３に供給する。
【０３３８】学習部５１２−２は、アンカバードバック
グラウンド領域教師画像フレームメモリ５０４から供給
された教師画像のアンカバードバックグラウンド領域に
属する画素からなる画像、およびアンカバードバックグ
ラウンド領域生徒画像フレームメモリ５０９から供給さ
れた、教師画像のアンカバードバックグラウンド領域に
属する画素からなる画像に対応する生徒画像を基に、ア
ンカバードバックグラウンド領域に対応する係数セット
を生成し、生成した係数セットを係数セットメモリ５１
３に供給する。
【０３３９】学習部５１２−３は、カバードバックグラ
ウンド領域教師画像フレームメモリ５０５から供給され
た教師画像のカバードバックグラウンド領域に属する画
素からなる画像、およびカバードバックグラウンド領域
生徒画像フレームメモリ５１０から供給された、教師画
像のカバードバックグラウンド領域に属する画素からな
る画像に対応する生徒画像を基に、カバードバックグラ
ウンド領域に対応する係数セットを生成し、生成した係
数セットを係数セットメモリ５１３に供給する。
【０３４０】学習部５１２−４は、前景領域教師画像フ
レームメモリ５０６から供給された教師画像の前景画
像、および前景領域生徒画像フレームメモリ５１０から
供給された、教師画像の前景画像に対応する生徒画像を
基に、前景領域に対応する係数セットを生成し、生成し
た係数セットを係数セットメモリ５１３に供給する。
【０３４１】係数セットメモリ５１３は、学習部５１２
−１から供給された背景領域に対応する係数セット、学
習部５１２−２から供給されたアンカバードバックグラ
ウンド領域に対応する係数セット、学習部５１２−３か
ら供給されたカバードバックグラウンド領域に対応する
係数セット、および学習部５１２−４から供給された前
景領域に対応する係数セットを記憶する。
【０３４２】以下、学習部５１２−１乃至学習部５１２
−４を個々に区別する必要がないとき、単に学習部５１
２と称する。
【０３４３】図５８は、学習部５１２の構成を示すブロ
ック図である。
【０３４４】クラス分類部５３１は、クラスタップ取得
部５５１および波形分類部５５２で構成され、入力され
た生徒画像の、注目している画素である、注目画素をク
ラス分類する。クラスタップ取得部５５１は、注目画素
に対応する、生徒画像の画素である、所定の数のクラス
タップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部５
５２に供給する。
【０３４５】例えば、図５７において、上からｉ番目
で、左からｊ番目の生徒画像の画素（図中、黒丸で示す
部分）をＸijと表すとすると、クラスタップ取得部５５
１は、注目画素Ｘijの左上、上、右上、左、右、左下、
下、右下に隣接する８つの画素Ｘ(i-1)(j-1)，
Ｘ(i-1)j，Ｘ(i-1)(j+1)，Ｘi(j-1)，Ｘi(j+1)，Ｘ
(i-1)(j-1)，Ｘ(i-1)j，Ｘ(i+1)(j+1)に、自身を含め、
合計９画素で構成されるクラスタップを取得する。この
クラスタップは、波形分類部５５２に供給される。
【０３４６】なお、この場合、クラスタップは、３×３
画素でなる正方形状のブロックで構成されることとなる
が、クラス分類用ブロックの形状は、正方形である必要
はなく、その他、例えば、長方形や、十文字形、その他
の任意な形とすることが可能である。また、クラスタッ
プを構成する画素数も、３×３の９画素に限定されるも
のではない。
【０３４７】波形分類部５５２は、入力信号を、その特
徴に基づいていくつかのクラスに分類する、クラス分類
処理を実行して、クラスタップを基に、注目画素を１つ
のクラスに分類する。波形分類部５５２は、例えば、注
目画素を５１２のクラスのうちの１つのクラスに分類
し、分類されたクラスに対応するクラス番号を予測タッ
プ取得部５３２に供給する。
【０３４８】ここで、クラス分類処理について簡単に説
明する。
【０３４９】いま、例えば、図５９（Ａ）に示すよう
に、ある注目画素と、それに隣接する３つの画素によ
り、２×２画素でなるクラスタップを構成し、また、各
画素は、１ビットで表現される（０または１のうちのい
ずれかのレベルをとる）ものとする。この場合、注目画
素を含む２×２の４画素のブロックは、各画素のレベル
分布により、図５９（Ｂ）に示すように、１６（＝（２
1）4）パターンに分類することができる。従って、いま
の場合、注目画素は、１６のパターンに分類することが
でき、このようなパターン分けが、クラス分類処理であ
り、クラス分類部５３１において行われる。
【０３５０】なお、クラス分類処理は、画像（クラスタ
ップ）のアクティビティ（画像の複雑さ）（変化の激し
さ）などをも考慮して行うようにすることが可能であ
る。
【０３５１】ここで、通常、各画素には、例えば８ビッ
ト程度が割り当てられる。また、本実施の形態において
は、上述したように、クラスタップは、３×３の９画素
で構成される。従って、このようなクラスタップを対象
にクラス分類処理を行ったのでは、（２8）9という膨大
な数のクラスに分類されることになる。
【０３５２】そこで、本実施の形態においては、波形分
類部５５２において、クラスタップに対して、ＡＤＲＣ
処理が施され、これにより、クラスタップを構成する画
素のビット数を小さくすることで、クラス数を削減す
る。
【０３５３】説明を簡単にするため、図６０（Ａ）に示
すように、直線上に並んだ４画素で構成されるクラスタ
ップを考えると、ＡＤＲＣ処理においては、その画素値
の最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮが検出される。そして、
ＤＲ＝ＭＡＸ−ＭＩＮを、クラスタップで構成されるブ
ロックの局所的なダイナミックレンジとし、このダイナ
ミックレンジＤＲに基づいて、クラスタップのブロック
を構成する画素の画素値がＫビットに再量子化される。
【０３５４】即ち、ブロック内の各画素値から、最小値
ＭＩＮを減算し、その減算値をＤＲ／２Kで除算する。
そして、その結果得られる除算値に対応するコード（Ａ
ＤＲＣコード）に変換される。具体的には、例えば、Ｋ
＝２とした場合、図６０（Ｂ）に示すように、除算値
が、ダイナミックレンジＤＲを４（＝２2）等分して得
られるいずれの範囲に属するかが判定され、除算値が、
最も下のレベルの範囲、下から２番目のレベルの範囲、
下から３番目のレベルの範囲、または最も上のレベルの
範囲に属する場合には、それぞれ、例えば、００Ｂ，０
１Ｂ，１０Ｂ、または１１Ｂなどの２ビットにコード化
される（Ｂは２進数であることを表す）。そして、復号
側においては、ＡＤＲＣコード００Ｂ，０１Ｂ，１０
Ｂ、または１１Ｂは、ダイナミックレンジＤＲを４等分
して得られる最も下のレベルの範囲の中心値Ｌ00、下か
ら２番目のレベルの範囲の中心値Ｌ01、下から３番目の
レベルの範囲の中心値Ｌ10、または最も上のレベルの範
囲の中心値Ｌ11に変換され、その値に、最小値ＭＩＮが
加算されることで復号が行われる。
【０３５５】ここで、このようなＡＤＲＣ処理はノンエ
ッジマッチングと呼ばれる。
【０３５６】なお、ＡＤＲＣ処理については、本件出願
人が先に出願した、例えば、特開平３−５３７７８号公
報などに、その詳細が開示されている。
【０３５７】クラスタップを構成する画素に割り当てら
れているビット数より少ないビット数で再量子化を行う
ＡＤＲＣ処理を施すことにより、上述したように、クラ
ス数を削減することができ、このようなＡＤＲＣ処理
が、波形分類部５５２において行われる。
【０３５８】なお、本実施の形態では、波形分類部５５
２において、ＡＤＲＣコードに基づいて、クラス分類処
理が行われるが、クラス分類処理は、その他、例えば、
ＤＰＣＭ（予測符号化）や、ＢＴＣ（Block Truncation
Coding）、ＶＱ（ベクトル量子化）、ＤＣＴ（離散コ
サイン変換）、アダマール変換などを施したデータを対
象に行うようにすることも可能である。
【０３５９】予測タップ取得部５３２は、クラス番号を
基に、生徒画像の画素から、クラスに対応し、元の画像
（教師画像）の予測値を計算するための単位である、予
測タップを取得し、取得した予測タップおよびクラス番
号を対応画素取得部５３３に供給する。
【０３６０】例えば、図５７において、生徒画像の画素
Ｘij（図中、黒丸で示す部分）を中心とする、元の画像
（教師画像）における２×２の９画素の画素値を、その
最も左から右方向、かつ上から下方向に、Ｙij（１），
Ｙij（２），Ｙij（３），Ｙ ij（４）と表すとすると、
画素Ｙij（１）乃至Ｙij（４）の予測値の計算に必要な
係数を算出するために、予測タップ取得部５３２は、例
えば、生徒画像の画素Ｘijを中心とする３×３の９画素
Ｘ(i-1)(j-1)，Ｘ(i-1)j，Ｘ(i-1)(j+1)，Ｘi( j-1)，Ｘ
ij，Ｘi(j+1)，Ｘ(i+1)(j-1)，Ｘ(i+1)j，Ｘ(i+1)(j+1)
で構成される正方形状の予測タップを取得する。
【０３６１】具体的には、例えば、図５７において四角
形で囲む、教師画像における画素Ｙ 33（１）乃至Ｙ
33（４）の４画素の予測値の計算に必要な係数を算出す
るには、画素Ｘ22，Ｘ23，Ｘ24，Ｘ32，Ｘ33，Ｘ34，Ｘ
42，Ｘ43，Ｘ44により、予測タップが構成される（この
場合の注目画素は、Ｘ33となる）。
【０３６２】対応画素取得部５３３は、予測タップおよ
びクラス番号を基に、予測すべき画素値に対応する教師
画像の画素の画素値を取得し、予測タップ、クラス番
号、および取得した予測すべき画素値に対応する教師画
像の画素の画素値を正規方程式生成部５３４に供給す
る。
【０３６３】例えば、対応画素取得部５３３は、教師画
像における画素Ｙ33（１）乃至Ｙ33（４）の４画素の予
測値の計算に必要な係数を算出するとき、予測すべき画
素値に対応する教師画像の画素として、画素Ｙ33（１）
乃至Ｙ33（４）の画素値を取得する。
【０３６４】正規方程式生成部５３４は、予測タップ、
クラス番号、および取得した予測すべき画素値を基に、
予測タップおよび予測すべき画素値の関係に対応する、
適応処理において使用される係数セットを算出するため
の正規方程式を生成し、クラス番号と共に、生成した正
規方程式を係数計算部５３５に供給する。
【０３６５】係数計算部５３５は、正規方程式生成部５
３４から供給された正規方程式を解いて、分類されたク
ラスに対応する、適応処理において使用される係数セッ
トを計算する。係数計算部５３５は、クラス番号と共
に、計算した係数セットを係数セットメモリ５１３に供
給する。
【０３６６】正規方程式生成部５３４は、このような正
規方程式に対応する行列を生成し、係数計算部５３５
は、生成された行列を基に、係数セットを計算するよう
にしてもよい。
【０３６７】ここで、適応処理について説明する。
【０３６８】例えば、いま、教師画像の画素値ｙの予測
値Ｅ［ｙ］を、その周辺の幾つかの画素の画素値（以
下、適宜、生徒データという）ｘ1，ｘ2，・・・と、所
定の予測係数ｗ1，ｗ2，・・・の線形結合により規定さ
れる線形１次結合モデルにより求めることを考える。こ
の場合、予測値Ｅ［ｙ］は、次式で表すことができる。
【０３６９】 Ｅ［ｙ］＝ｗ1ｘ1＋ｗ2ｘ2＋・・・ （８）
【０３７０】そこで、一般化するために、予測係数ｗの
集合でなる行列Ｗ、生徒データの集合でなる行列Ｘ、お
よび予測値Ｅ［ｙ］の集合でなる行列Ｙ’を、
【数６】 で定義すると、次のような観測方程式が成立する。
【０３７１】 ＸＷ＝Ｙ’ （９）
【０３７２】そして、この観測方程式に最小自乗法を適
用して、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］を求
めることを考える。この場合、元の画像の画素値（以
下、適宜、教師データという）ｙの集合でなる行列Ｙ、
および元の画像の画素値ｙに対する予測値Ｅ［ｙ］の残
差ｅの集合でなる行列Ｅを、
【数７】 で定義すると、式（９）から、次のような残差方程式が
成立する。
【０３７３】 ＸＷ＝Ｙ＋Ｅ （１０）
【０３７４】この場合、元の画像の画素値ｙに近い予測
値Ｅ［ｙ］を求めるための予測係数ｗiは、自乗誤差
【数８】 を最小にすることで求めることができる。
【０３７５】従って、上述の自乗誤差を予測係数ｗiで
微分したものが０になる場合、即ち、次式を満たす予測
係数ｗiが、元の画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ［ｙ］
を求めるため最適値ということになる。
【０３７６】
【数９】
【０３７７】そこで、まず、式（１０）を、予測係数ｗ
iで微分することにより、次式が成立する。
【０３７８】
【数１０】
【０３７９】式（１１）および（１２）より、式（１
３）が得られる。
【０３８０】
【数１１】
【０３８１】さらに、式（１０）の残差方程式における
生徒データｘ、予測係数ｗ、教師データｙ、および残差
ｅの関係を考慮すると、式（１３）から、次のような正
規方程式を得ることができる。
【０３８２】
【数１２】
【０３８３】式（１４）の正規方程式は、求めるべき予
測係数ｗの数と同じ数だけたてることができ、従って、
式（１４）を解くことで、最適な予測係数ｗを求めるこ
とができる。なお、式（１４）を解くにあたっては、例
えば、掃き出し法（Gauss-Jordanの消去法）などを適用
することが可能である。
【０３８４】以上のようにして、クラスごとに最適な予
測係数ｗを求め、さらに、その予測係数ｗを用い、式
（８）により、教師画像の画素値ｙに近い予測値Ｅ
［ｙ］を求めるのが適応処理である。
【０３８５】正規方程式生成部５３４は、クラスごとに
最適な予測係数ｗを算出するための正規方程式を生成
し、係数計算部５３５は、生成された正規方程式を基
に、予測係数ｗを算出する。
【０３８６】なお、適応処理は、間引かれた画像には含
まれていない、元の画像に含まれる成分が再現される点
で、補間処理とは異なる。即ち、適応処理は、式（８）
だけを見る限りは、いわゆる補間フィルタを用いての補
間処理と同一であるが、その補間フィルタのタップ係数
に相当する予測係数ｗが、教師データｙを用いての、い
わば学習により求められるため、元の画像に含まれる成
分を再現することができる。このことから、適応処理
は、いわば画像の創造作用がある処理ということができ
る。
【０３８７】図６１は、図５６に構成を示す領域処理部
１０４が生成する係数セットを説明する図である。領域
処理部１０４は、背景領域に対応する係数セット、アン
カバードバックグラウンド領域に対応する係数セット、
前景領域に対応する係数セット、およびカバードバック
グラウンド領域に対応する係数セットを個々に算出す
る。
【０３８８】すなわち、領域分割部５０２は、入力画像
を、背景画像、アンカバードバックグラウンド領域に属
する画素からなる画像、カバードバックグラウンド領域
に属する画素からなる画像、および前景画像に分割す
る。
【０３８９】学習部５１２−１は、分割された背景画像
を基に、背景領域に対応する係数セットを算出し、学習
部５１２−２は、分割されたアンカバードバックグラウ
ンド領域に属する画素からなる画像を基に、アンカバー
ドバックグラウンド領域に対応する係数セットを算出
し、学習部５１２−３は、分割されたカバードバックグ
ラウンド領域に属する画素からなる画像を基に、カバー
ドバックグラウンド領域に対応する係数セットを算出
し、学習部５１２−４は、分割された前景画像を基に、
前景領域に対応する係数セットを算出する。
【０３９０】背景領域に対応する係数セットは、画素値
を予測するクラス分類適応処理において、背景領域の画
素値の予測に使用される。アンカバードバックグラウン
ド領域に対応する係数セットは、画素値を予測するクラ
ス分類適応処理において、アンカバードバックグラウン
ド領域の画素値の予測に使用される。
【０３９１】カバードバックグラウンド領域に対応する
係数セットは、画素値を予測するクラス分類適応処理に
おいて、カバードバックグラウンド領域の画素値の予測
に使用される。前景領域に対応する係数セットは、画素
値を予測するクラス分類適応処理において、前景領域の
画素値の予測に使用される。
【０３９２】背景画像に対応する予測画像、アンカバー
ドバックグラウンド領域に対応する予測画像、カバード
バックグラウンド領域に対応する予測画像、および前景
画像に対応する予測画像は、合成され、１つの予測画像
とされる。
【０３９３】図６２のフローチャートを参照して、図５
６に構成を示す領域処理部１０４による、クラス分類適
応処理による画素値の予測に使用される係数セットを生
成する学習の処理を説明する。
【０３９４】ステップＳ５０１において、領域分割部５
０２は、領域特定部１０３から供給された領域情報を基
に、教師画像フレームメモリ５０１に記憶されている教
師画像を領域分割する。すなわち、領域分割部５０２
は、領域分割された教師画像である、教師画像の背景画
像を背景領域教師画像フレームメモリ５０３に供給す
る。領域分割部５０２は、領域分割された教師画像であ
る、教師画像のアンカバードバックグラウンド領域に属
する画素からなる画像をアンカバードバックグラウンド
領域教師画像フレームメモリ５０４に供給する。
【０３９５】領域分割部５０２は、領域分割された教師
画像である、教師画像のカバードバックグラウンド領域
に属する画素からなる画像をカバードバックグラウンド
領域教師画像フレームメモリ５０５に供給する。領域分
割部５０２は、領域分割された教師画像である、教師画
像の前景画像を前景領域教師画像フレームメモリ５０６
に供給する。
【０３９６】ステップＳ５０２において、加重平均部５
０７−１乃至５０７−４は、背景領域、前景領域、アン
カバードバックグラウンド領域、およびカバードバック
グラウンド領域の生徒画像を生成する。すなわち、加重
平均部５０７−１は、背景領域教師画像フレームメモリ
５０３に記憶されている、教師画像の背景画像を、例え
ば、４分の１加重平均して、教師画像の背景画像に対応
する生徒画像を生成する。加重平均部５０７−２は、ア
ンカバードバックグラウンド領域教師画像フレームメモ
リ５０４に記憶されている、教師画像のアンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素からなる画像を、例え
ば、４分の１加重平均して、教師画像のアンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素からなる画像に対応す
る生徒画像を生成する。
【０３９７】加重平均部５０７−３は、カバードバック
グラウンド領域教師画像フレームメモリ５０５に記憶さ
れている、教師画像のカバードバックグラウンド領域に
属する画素からなる画像を、例えば、４分の１加重平均
して、教師画像のカバードバックグラウンド領域に属す
る画素からなる画像を生成する。加重平均部５０７−４
は、前景領域教師画像フレームメモリ５０６に記憶され
ている、教師画像の前景画像を、例えば、４分の１加重
平均して、教師画像の前景画像に対応する生徒画像を生
成する。
【０３９８】ステップＳ５０３において、学習部５１２
−１は、背景領域教師画像フレームメモリ５０３に記憶
されている教師画像の背景画像、および背景領域生徒画
像フレームメモリ５０８に記憶されている、教師画像の
背景画像に対応する生徒画像を基に、背景領域に対応す
る係数セットを生成する。ステップＳ５０３における係
数セットの生成の処理の詳細は、図６３のフローチャー
トを参照して後述する。
【０３９９】ステップＳ５０４において、学習部５１２
−２は、アンカバードバックグラウンド領域教師画像フ
レームメモリ５０４に記憶されている、教師画像のアン
カバードバックグラウンド領域に属する画素からなる画
像、およびアンカバードバックグラウンド領域生徒画像
フレームメモリ５０９に記憶されている、教師画像のア
ンカバードバックグラウンド領域に属する画素からなる
画像に対応する生徒画像を基に、アンカバードバックグ
ラウンド領域に対応する係数セットを生成する。
【０４００】ステップＳ５０５において、学習部５１２
−３は、カバードバックグラウンド領域教師画像フレー
ムメモリ５０５に記憶されている、教師画像のカバード
バックグラウンド領域に属する画素からなる画像、およ
びカバードバックグラウンド領域生徒画像フレームメモ
リ５１０に記憶されている、教師画像のカバードバック
グラウンド領域に属する画素からなる画像に対応する生
徒画像を基に、カバードバックグラウンド領域に対応す
る係数セットを生成する。
【０４０１】ステップＳ５０６において、学習部５１２
−４は、前景領域教師画像フレームメモリ５０６に記憶
されている教師画像の前景画像、および前景領域生徒画
像フレームメモリ５１１に記憶されている、教師画像の
前景画像に対応する生徒画像を基に、前景領域に対応す
る係数セットを生成する。
【０４０２】ステップＳ５０７において、学習部５１２
−１乃至５１２−４は、それぞれ、背景領域に対応する
係数セット、アンカバードバックグラウンド領域に対応
する係数セット、カバードバックグラウンド領域に対応
する係数セット、または前景領域に対応する係数セット
を係数セットメモリ５１３に供給する。係数セットメモ
リ５１３は、背景領域、前景領域、アンカバードバック
グラウンド領域、またはカバードバックグラウンド領域
のそれぞれに対応する係数セットを記憶して、処理は終
了する。
【０４０３】このように、図５６に構成を示す領域処理
部１０４は、背景領域に対応する係数セット、アンカバ
ードバックグラウンド領域に対応する係数セット、カバ
ードバックグラウンド領域に対応する係数セット、およ
び前景領域に対応する係数セットを生成することができ
る。
【０４０４】なお、ステップＳ５０３乃至ステップＳ５
０６の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行
しても良いことは勿論である。
【０４０５】次に、図６３のフローチャートを参照し
て、ステップＳ５０３の処理に対応する、学習部５１２
−１が実行する背景領域に対応する係数セットの生成の
処理を説明する。
【０４０６】ステップＳ５２１において、学習部５１２
−１は、背景領域に対応する生徒画像に未処理の画素が
あるか否かを判定し、背景領域に対応する生徒画像に未
処理の画素があると判定された場合、ステップＳ５２２
に進み、ラスタースキャン順に、背景領域に対応する生
徒画像から注目画素を取得する。
【０４０７】ステップＳ５２３において、クラス分類部
５３１のクラスタップ取得部５５１は、背景領域生徒画
像フレームメモリ５０８に記憶されている生徒画像か
ら、注目画素に対応するクラスタップを取得する。ステ
ップＳ５２４において、クラス分類部５３１の波形分類
部５５２は、クラスタップに対して、ＡＤＲＣ処理を適
用し、これにより、クラスタップを構成する画素のビッ
ト数を小さくして、注目画素をクラス分類する。ステッ
プＳ５２５において、予測タップ取得部５３２は、分類
されたクラスを基に、背景領域生徒画像フレームメモリ
５０８に記憶されている生徒画像から、注目画素に対応
する予測タップを取得する。
【０４０８】ステップＳ５２６において、対応画素取得
部５３３は、分類されたクラスを基に、背景領域教師画
像フレームメモリ５０３に記憶されている教師画像の背
景画像から、予測すべき画素値に対応する画素を取得す
る。
【０４０９】ステップＳ５２７において、正規方程式生
成部５３４は、分類されたクラスを基に、クラス毎の行
列に、予測タップおよび予測すべき画素値に対応する画
素の画素値を足し込み、ステップＳ５２１に戻り、領域
処理部１０４は、未処理の画素があるか否かの判定を繰
り返す。予測タップおよび予測すべき画素値に対応する
画素の画素値を足し込まれるクラス毎の行列は、クラス
毎の係数セットを計算するための正規方程式に対応して
いる。
【０４１０】ステップＳ５２１において、生徒画像に未
処理の画素がないと判定された場合、ステップＳ５２８
に進み、正規方程式生成部５３４は、予測タップおよび
予測すべき画素値に対応する画素の画素値が設定され
た、クラス毎の行列を係数計算部５３５に供給する。係
数計算部５３５は、予測タップおよび予測すべき画素値
に対応する画素の画素値が設定された、クラス毎の行列
を解いて、背景領域に対応する、クラス毎の係数セット
を計算する。
【０４１１】なお、係数計算部５３５は、線形予測によ
り画素値を予測するための係数セットに限らず、非線形
予測により画素値を予測するための係数セットを計算す
るようにしてもよい。
【０４１２】ステップＳ５２９において、係数計算部５
３５は、背景領域に対応する、クラス毎の係数セットを
係数セットメモリ５１３に出力し、処理は終了する。
【０４１３】このように、学習部５１２−１は、背景領
域に対応する係数セットを生成することができる。
【０４１４】ステップＳ５０４に対応する、学習部５１
２−２による、アンカバードバックグラウンド領域に対
応する係数セットの生成の処理は、アンカバードバック
グラウンド領域教師画像フレームメモリ５０４に記憶さ
れているアンカバードバックグラウンド領域の画像、お
よびアンカバードバックグラウンド領域生徒画像フレー
ムメモリ５０９に記憶されているアンカバードバックグ
ラウンド領域に対応する生徒画像を使用することを除い
て、図６３のフローチャートを参照して説明した処理と
同様なので、その説明は省略する。
【０４１５】ステップＳ５０５に対応する、学習部５１
２−３による、カバードバックグラウンド領域に対応す
る係数セットの生成の処理は、カバードバックグラウン
ド領域教師画像フレームメモリ５０５に記憶されている
カバードバックグラウンド領域の画像、およびアカバー
ドバックグラウンド領域生徒画像フレームメモリ５１０
に記憶されているカバードバックグラウンド領域に対応
する生徒画像を使用することを除いて、図６３のフロー
チャートを参照して説明した処理と同様なので、その説
明は省略する。
【０４１６】ステップＳ５０６に対応する、学習部５１
２−４による、前景領域に対応する係数セットの生成の
処理は、前景領域教師画像フレームメモリ５０６に記憶
されている前景画像、および前景領域生徒画像フレーム
メモリ５１１に記憶されている前景画像に対応する生徒
画像を使用することを除いて、図６３のフローチャート
を参照して説明した処理と同様なので、その説明は省略
する。
【０４１７】このように、図５６に構成を示す領域処理
部１０４は、背景領域に対応する係数セット、アンカバ
ードバックグラウンド領域に対応する係数セット、カバ
ードバックグラウンド領域に対応する係数セット、およ
び前景領域に対応する係数セットを個々に生成すること
ができる。
【０４１８】図６４は、クラス分類適応処理を実行し
て、空間方向に、より高解像度な画像を生成する領域処
理部１０４の構成を示すブロック図である。フレームメ
モリ６０１は、例えば、SD画像である入力画像を、フレ
ーム単位で記憶する。フレームメモリ６０１は、記憶し
ている入力画像を領域分割部６０２に供給する。
【０４１９】領域分割部６０２は、領域特定部１０３か
ら供給された領域情報を基に、背景領域、前景領域、カ
バードバックグラウンド領域、またはアンカバードバッ
クグラウンド領域毎に入力画像を分割する。すなわち、
領域分割部６０２は、分割された入力画像である、背景
画像を背景領域フレームメモリ６０３に供給し、アンカ
バードバックグラウンド領域に属する画素からなる画像
をアンカバードバックグラウンド領域フレームメモリ６
０４に供給し、カバードバックグラウンド領域に属する
画素からなる画像をカバードバックグラウンド領域フレ
ームメモリ６０５に供給し、前景画像を前景領域フレー
ムメモリ６０６に供給する。
【０４２０】背景領域フレームメモリ６０３は、領域分
割部６０２から供給された、背景領域に属する画素から
なる背景画像を記憶する。背景領域フレームメモリ６０
３は、記憶している背景画像をマッピング部６０７−１
に供給する。
【０４２１】アンカバードバックグラウンド領域フレー
ムメモリ６０４は、領域分割部６０２から供給された、
アンカバードバックグラウンド領域に属する画素からな
る画像を記憶する。アンカバードバックグラウンド領域
フレームメモリ６０４は、記憶しているアンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素からなる画像をマッピ
ング部６０７−２に供給する。
【０４２２】カバードバックグラウンド領域フレームメ
モリ６０５は、領域分割部６０２から供給された、カバ
ードバックグラウンド領域に属する画素からなる画像を
記憶する。カバードバックグラウンド領域フレームメモ
リ６０５は、記憶しているカバードバックグラウンド領
域に属する画素からなる画像をマッピング部６０７−３
に供給する。
【０４２３】前景領域フレームメモリ６０６は、領域分
割部６０２から供給された、前景領域に属する画素から
なる前景画像を記憶する。前景領域入力画像フレームメ
モリ５０６は、記憶している前景画像をマッピング部６
０７−４に供給する。
【０４２４】マッピング部６０７−１は、係数セットメ
モリ６０８に記憶されている、背景領域に対応する係数
セットを基に、クラス分類適応処理により、背景領域フ
レームメモリ６０３に記憶されている背景画像に対応す
る予測画像を生成する。マッピング部６０７−１は、生
成した予測画像を合成部６０９に供給する。
【０４２５】マッピング部６０７−２は、係数セットメ
モリ６０８に記憶されている、アンカバードバックグラ
ウンド領域に対応する係数セットを基に、クラス分類適
応処理により、アンカバードバックグラウンド領域フレ
ームメモリ６０４に記憶されている、アンカバードバッ
クグラウンド領域の画像に対応する予測画像を生成す
る。マッピング部６０７−２は、生成した予測画像を合
成部６０９に供給する。
【０４２６】マッピング部６０７−３は、係数セットメ
モリ６０８に記憶されている、カバードバックグラウン
ド領域に対応する係数セットを基に、クラス分類適応処
理により、カバードバックグラウンド領域フレームメモ
リ６０５に記憶されている、カバードバックグラウンド
領域の画像に対応する予測画像を生成する。マッピング
部６０７−３は、生成した予測画像を合成部６０９に供
給する。
【０４２７】マッピング部６０７−４は、係数セットメ
モリ６０８に記憶されている、前景領域に対応する係数
セットを基に、クラス分類適応処理により、前景領域フ
レームメモリ６０６に記憶されている前景画像に対応す
る予測画像を生成する。マッピング部６０７−４は、生
成した予測画像を合成部６０９に供給する。
【０４２８】合成部６０９は、マッピング部６０７−１
から供給された背景画像に対応する予測画像、マッピン
グ部６０７−２から供給されたアンカバードバックグラ
ウンド領域の画像に対応する予測画像、マッピング部６
０７−３から供給されたカバードバックグラウンド領域
の画像に対応する予測画像、およびマッピング部６０７
−４から供給された前景画像に対応する予測画像を合成
し、合成された予測画像をフレームメモリ６１０に供給
する。
【０４２９】フレームメモリ６１０は、合成部６０９か
ら供給された予測画像を記憶すると共に、記憶している
画像を出力画像として出力する。
【０４３０】以下、マッピング部６０７−１乃至６０７
−４を個々に区別する必要がないとき、単にマッピング
部６０７と称する。
【０４３１】図６５は、マッピング部６０７の構成を示
すブロック図である。
【０４３２】マッピング処理部６３１は、クラス分類処
理を実行するクラス分類部６４１、並びに適応処理を実
行する予測タップ取得部６４２および予測演算部６４３
で構成されている。
【０４３３】クラス分類部６４１は、クラスタップ取得
部６５１および波形分類部６５２で構成され、背景領
域、アンカバードバックグラウンド領域、カバードバッ
クグラウンド領域、または前景領域のいずれかの領域に
対応する、分割された入力画像の、注目している画素で
ある、注目画素をクラス分類する。
【０４３４】クラスタップ取得部６５１は、分割された
入力画素に対応する、所定の数のクラスタップを取得
し、取得したクラスタップを波形分類部６５２に供給す
る。例えば、クラスタップ取得部６５１は、９個のクラ
スタップを取得し、取得したクラスタップを波形分類部
６５２に供給する。
【０４３５】波形分類部６５２は、クラスタップに対し
て、ＡＤＲＣ処理を適用し、これにより、クラスタップ
を構成する画素のビット数を小さくして、注目画素を所
定の数のクラスのうちの１つのクラスに分類し、分類さ
れたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得部６
４２に供給する。例えば、波形分類部６５２は、注目画
素を５１２のクラスのうちの１つのクラスに分類し、分
類されたクラスに対応するクラス番号を予測タップ取得
部６４２に供給する。
【０４３６】予測タップ取得部６４２は、クラス番号を
基に、背景領域、アンカバードバックグラウンド領域、
カバードバックグラウンド領域、または前景領域のいず
れかの領域に対応する、分割された入力画像から、クラ
スに対応する、所定の数の予測タップを取得し、取得し
た予測タップおよびクラス番号を予測演算部６４３に供
給する。
【０４３７】予測タップ取得部６４２が予測タップを取
得する、背景領域、アンカバードバックグラウンド領
域、カバードバックグラウンド領域、または前景領域の
いずれかに分割された入力画像は、クラス分類部６４１
がクラスタップを取得する、背景領域、アンカバードバ
ックグラウンド領域、カバードバックグラウンド領域、
または前景領域のいずれかに分割された入力画像と同一
である。
【０４３８】予測演算部６４３は、クラス番号を基に、
係数セットメモリ６０８に記憶されている背景領域、ア
ンカバードバックグラウンド領域、カバードバックグラ
ウンド領域、および前景領域に対応する係数セットか
ら、予測しようとする画素値の領域に対応し、クラスに
対応する係数セットを取得する。予測演算部６４３は、
予測しようとする画素値の領域に対応し、クラスに対応
する係数セット、および予測タップを基に、線形予測に
より予測画像の画素値を予測する。予測演算部４３は、
予測した画素値をフレームメモリ６３２に供給する。
【０４３９】なお、予測演算部６４３は、非線形予測に
より予測画像の画素値を予測するようしてもよい。
【０４４０】フレームメモリ６３２は、マッピング処理
部６３１から供給された、予測された画素値からなる画
像を出力する。
【０４４１】図６６乃至図７１に示す画像を参照して、
図６４に構成を示す領域処理部１０４を有する本発明の
画像処理装置の処理の結果の例を説明する。
【０４４２】例に示す結果を生成する処理において、本
発明の画像処理装置のクラス分類適応処理におけるクラ
スの数の総和は、従来のクラス分類適応処理におけるク
ラスの数と同一である。すなわち、従来のクラス分類適
応処理におけるクラスの数は、２０４８とし、本発明の
画像処理装置の各領域のクラス分類適応処理におけるク
ラスの数は、５１２とした。
【０４４３】また、従来のクラス分類適応処理における
予測タップの数、および本発明の画像処理装置の各領域
のクラス分類適応処理における予測タップの数は、９個
とし、同一とした。
【０４４４】図６６乃至図６８を参照して、カバードバ
ックグラウンド領域における予測の結果を説明する。
【０４４５】図６６（Ａ）は、教師画像の混合領域にお
ける画像の例を示す図である。図６６（Ｂ）は、教師画
像の混合領域における画像の、空間方向の位置に対応す
る画素値の変化を示す図である。
【０４４６】図６７（Ａ）は、図６６に示す教師画像に
対応する、従来のクラス分類適応処理により生成され
た、混合領域の画像の例を示す図である。図６７（Ｂ）
は、図６６に示す教師画像に対応する、従来のクラス分
類適応処理により生成された、混合領域における画像
の、空間方向の位置に対応する画素値の変化を示す図で
ある。
【０４４７】図６８（Ａ）は、図６６に示す教師画像に
対応する、図６４に構成を示す領域処理部１０４により
生成された、混合領域の画像の例を示す図である。図６
７（Ｂ）は、図６６に示す教師画像に対応する、図６４
に構成を示す領域処理部１０４により生成された、混合
領域における画像の、空間方向の位置に対応する画素値
の変化を示す図である。
【０４４８】従来のクラス分類適応処理により生成され
た、混合領域における画像の画素値は、教師画像に比較
して、階段状に変化し、生成された実際の画像において
も、段階的に変化していることが、目視により確認でき
る。
【０４４９】これに対して、図６４に構成を示す領域処
理部１０４により生成された、混合領域における画像の
画素値は、従来に比較して、より滑らかに変化し、教師
画像により近い変化を示す。領域処理部１０４により生
成された画像を目視により確認しても、従来に比較し
て、滑らかな画像であることが確認できる。
【０４５０】図６９乃至図７１を参照して、画素の位置
に対して画素値がほぼ直線的に変化している前景領域に
おける予測の結果を説明する。
【０４５１】図６９（Ａ）は、画素値がほぼ直線的に変
化している、教師画像の前景領域における画像の例を示
す図である。図６９（Ｂ）は、画素値がほぼ直線的に変
化している、教師画像の前景領域における画像の、空間
方向の位置に対応する画素値の変化を示す図である。
【０４５２】図７０（Ａ）は、従来のクラス分類適応処
理により生成された、図６９の画像に対応する、前景領
域の画像の例を示す図である。図７０（Ｂ）は、従来の
クラス分類適応処理により生成された、図６９の画像に
対応する、前景領域における画像の、空間方向の位置に
対応する画素値の変化を示す図である。
【０４５３】図７１（Ａ）は、図６４に構成を示す領域
処理部１０４により生成された、図６９の画像に対応す
る、前景領域の画像の例を示す図である。図６７（Ｂ）
は、図６４に構成を示す領域処理部１０４により生成さ
れた、図６９の画像に対応する、前景領域における画像
の、空間方向の位置に対応する画素値の変化を示す図で
ある。
【０４５４】従来のクラス分類適応処理により生成され
た、前景領域における画像の画素値は、混合領域と同様
に、教師画像に比較して、階段状に変化し、実際の画像
においても、段階的に変化していることが、目視により
確認できる。
【０４５５】これに対して、図６４に構成を示す領域処
理部１０４により生成された、前景領域における画像の
画素値は、従来に比較して、より滑らかに変化し、教師
画像に極めて近い値となる。領域処理部１０４により生
成された画像の目視による確認においては、教師画像と
の違いが認められなかった。
【０４５６】また、所定の画像について、従来のクラス
分類適応処理により生成された画像の各領域におけるSN
比と、本発明に係る画像処理装置のクラス分類適応処理
により生成された画像の各領域におけるSN比とを求めて
比較した。
【０４５７】従来のクラス分類適応処理により生成され
た画像のカバードバックグラウンド領域におけるSN比
は、32.1716dBであり、アンカバードバックグラウンド
領域におけるSN比は、31.8744dBであり、前景領域にお
けるSN比は、31.8835dBであり、背景領域におけるSN比
は、31.9985dBであった。
【０４５８】これに対して、本発明に係る画像処理装置
により生成された画像のカバードバックグラウンド領域
におけるSN比は、32.1799dBであり、アンカバードバッ
クグラウンド領域におけるSN比は、31.8922dBであり、
前景領域におけるSN比は、32.0925dBであり、背景領域
におけるSN比は、32.0177dBであった。
【０４５９】このように、本発明に係る画像処理装置に
より生成された画像のSN比は、いずれの領域において
も、従来のクラス分類適応処理により生成された画像の
SN比に比較して高い。
【０４６０】次に、図７２のフローチャートを参照し
て、図６４に構成を示す領域処理部１０４の画像の創造
の処理を説明する。
【０４６１】ステップＳ６０１において、領域分割部６
０２は、領域特定部１０３から供給された領域情報を基
に、背景領域、前景領域、カバードバックグラウンド領
域、またはアンカバードバックグラウンド領域に入力画
像を分割する。すなわち、領域分割部６０２は、分割さ
れた入力画像である、背景領域に属する画素からなる背
景画像を背景領域フレームメモリ６０３に供給し、アン
カバードバックグラウンド領域に属する画素からなる画
像をアンカバードバックグラウンド領域フレームメモリ
６０４に供給し、カバードバックグラウンド領域に属す
る画素からなる画像をカバードバックグラウンド領域フ
レームメモリ６０５に供給し、前景領域に属する画素か
らなる前景画像を前景領域フレームメモリ６０６に供給
する。
【０４６２】ステップＳ６０２において、マッピング部
６０７−１は、係数セットメモリ６０８に記憶されてい
る、背景領域に対応する係数セットを基に、クラス分類
適応処理により、背景領域フレームメモリ６０３に記憶
されている背景画像に対応する画像を予測する。背景画
像に対応する画像の予測の処理の詳細は、図７３のフロ
ーチャートを参照して後述する。
【０４６３】ステップＳ６０３において、マッピング部
６０７−２は、係数セットメモリ６０８に記憶されてい
る、アンカバードバックグラウンド領域に対応する係数
セットを基に、クラス分類適応処理により、アンカバー
ドバックグラウンド領域フレームメモリ６０４に記憶さ
れている、アンカバードバックグラウンド領域の画像に
対応する画像を予測する。
【０４６４】ステップＳ６０４において、マッピング部
６０７−３は、係数セットメモリ６０８に記憶されてい
る、カバードバックグラウンド領域に対応する係数セッ
トを基に、クラス分類適応処理により、カバードバック
グラウンド領域フレームメモリ６０５に記憶されてい
る、カバードバックグラウンド領域の画像に対応する画
像を予測する。
【０４６５】ステップＳ６０５において、マッピング部
６０７−４は、係数セットメモリ６０８に記憶されてい
る、前景領域に対応する係数セットを基に、クラス分類
適応処理により、前景領域フレームメモリ６０６に記憶
されている前景画像に対応する画像を予測する。
【０４６６】ステップＳ６０６において、合成部６０９
は、背景画像に対応する予測画像、アンカバードバック
グラウンド領域の画像に対応する予測画像、カバードバ
ックグラウンド領域の画像に対応する予測画像、および
前景領域に対応する予測画像を合成する。合成部６０９
は、合成された画像をフレームメモリ６１０に供給す
る。フレームメモリ６１０は、合成部６０９から供給さ
れた画像を記憶する。
【０４６７】ステップＳ６０７において、フレームメモ
リ６１０は、記憶している、合成された画像を出力し、
処理は終了する。
【０４６８】このように、図６４に構成を示す領域処理
部１０４を有する画像処理装置は、背景領域、アンカバ
ードバックグラウンド領域、カバードバックグラウンド
領域、および前景領域毎に、入力画像を分割し、分割さ
れた画像毎に予測画像を生成することができる。
【０４６９】なお、ステップＳ６０２乃至ステップＳ６
０５の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行
しても良いことは勿論である。
【０４７０】図７３のフローチャートを参照して、ステ
ップＳ６０２に対応する、マッピング部６０７−１によ
る背景領域に対応する画像の予測の処理を説明する。
【０４７１】ステップＳ６２１において、マッピング部
６０７−１は、背景画像に未処理の画素があるか否かを
判定し、背景画像に未処理の画素があると判定された場
合、ステップＳ６２２に進み、マッピング処理部６３１
は、係数セットメモリ６０８に記憶されている、背景領
域に対応する係数セットを取得する。ステップＳ６２３
において、マッピング処理部６３１は、ラスタースキャ
ン順に、背景領域フレームメモリ６０３に記憶されてい
る背景画像から注目画素を取得する。
【０４７２】ステップＳ６２４において、クラス分類部
６４１のクラスタップ取得部６５１は、背景領域フレー
ムメモリ６０３に記憶されている背景画像から、注目画
素に対応するクラスタップを取得する。ステップＳ６２
５において、クラス分類部６４１の波形分類部６５２
は、クラスタップに対して、ＡＤＲＣ処理を適用し、こ
れにより、クラスタップを構成する画素のビット数を小
さくして、注目画素をクラス分類する。ステップＳ６２
６において、予測タップ取得部６４２は、分類されたク
ラスを基に、背景領域フレームメモリ６０３に記憶され
ている背景画像から、注目画素に対応する予測タップを
取得する。
【０４７３】ステップＳ６２７において、予測演算部６
４３は、背景領域および分類されたクラスに対応する係
数セット、および予測タップを基に、線形予測により、
予測画像の画素値を予測する。
【０４７４】なお、予測演算部６４３は、線形予測に限
らず、非線形予測により予測画像の画素値を予測するよ
うにしてもよい。
【０４７５】ステップＳ６２８において、予測演算部６
４３は、予測された画素値をフレームメモリ６３２に出
力する。フレームメモリ６３２は、予測演算部６４３か
ら供給された画素値を記憶する。手続きは、ステップＳ
６２１に戻り、未処理の画素があるか否かの判定を繰り
返す。
【０４７６】ステップＳ６２１において、背景画像に未
処理の画素がないと判定された場合、ステップＳ６２９
に進み、フレームメモリ６３２は、記憶されている背景
領域に対応する予測画像を出力して、処理は終了する。
【０４７７】このように、マッピング部６０７−１は、
分割された入力画像の背景画像を基に、背景画像に対応
する画像を予測することができる。
【０４７８】ステップＳ６０３に対応する、マッピング
部６０７−２による、アンカバードバックグラウンド領
域に属する画素による構成される画像に対応する予測画
像の生成の処理は、アンカバードバックグラウンド領域
フレームメモリ６０４に記憶されているアンカバードバ
ックグラウンド領域の画像、およびアンカバードバック
グラウンド領域に対応する係数セットを使用することを
除いて、図７３のフローチャートを参照して説明した処
理と同様なので、その説明は省略する。
【０４７９】ステップＳ６０４に対応する、マッピング
部６０７−３による、カバードバックグラウンド領域に
属する画素による構成される画像に対応する予測画像の
生成の処理は、アカバードバックグラウンド領域フレー
ムメモリ６０５に記憶されているカバードバックグラウ
ンド領域の画像、およびカバードバックグラウンド領域
に対応する係数セットを使用することを除いて、図７３
のフローチャートを参照して説明した処理と同様なの
で、その説明は省略する。
【０４８０】ステップＳ６０５に対応する、マッピング
部６０７−４による、前景画像に対応する予測画像の生
成の処理は、前景領域フレームメモリ６０６に記憶され
ている前景画像、および前景領域に対応する係数セット
を使用することを除いて、図７３のフローチャートを参
照して説明した処理と同様なので、その説明は省略す
る。
【０４８１】このように、図６４に構成を示す領域処理
部１０４は、背景領域、アンカバードバックグラウンド
領域、カバードバックグラウンド領域、および前景領域
毎に予測画像を生成することができる。
【０４８２】図７４は、背景領域、アンカバードバック
グラウンド領域、カバードバックグラウンド領域、また
は前景領域毎に、異なる効果のエッジ強調処理を適用す
る領域処理部１０４の構成を示すブロック図である。
【０４８３】フレームメモリ７０１は、入力画像を、フ
レーム単位で記憶する。フレームメモリ７０１は、記憶
している入力画像を領域分割部７０２に供給する。
【０４８４】領域分割部７０２は、領域特定部１０３か
ら供給された領域情報を基に、背景領域、前景領域、カ
バードバックグラウンド領域、またはアンカバードバッ
クグラウンド領域に入力画像を分割する。すなわち、領
域分割部７０２は、分割された入力画像である、背景領
域に属する画素からなる背景画像を背景領域フレームメ
モリ７０３に供給し、アンカバードバックグラウンド領
域に属する画素からなる画像をアンカバードバックグラ
ウンド領域フレームメモリ７０４に供給し、カバードバ
ックグラウンド領域に属する画素からなる画像をカバー
ドバックグラウンド領域フレームメモリ７０５に供給
し、前景領域に属する画素からなる前景画像を前景領域
フレームメモリ７０６に供給する。
【０４８５】背景領域フレームメモリ７０３は、領域分
割部７０２から供給された、背景領域に属する画素から
なる背景画像を記憶する。背景領域フレームメモリ７０
３は、記憶している背景画像をエッジ強調部７０７−１
に供給する。
【０４８６】アンカバードバックグラウンド領域フレー
ムメモリ７０４は、領域分割部７０２から供給された、
アンカバードバックグラウンド領域に属する画素からな
る画像を記憶する。アンカバードバックグラウンド領域
フレームメモリ７０４は、記憶しているアンカバードバ
ックグラウンド領域に属する画素からなる画像をエッジ
強調部７０７−２に供給する。
【０４８７】カバードバックグラウンド領域フレームメ
モリ７０５は、領域分割部７０２から供給された、カバ
ードバックグラウンド領域に属する画素からなる画像を
記憶する。カバードバックグラウンド領域フレームメモ
リ７０５は、記憶しているカバードバックグラウンド領
域に属する画素からなる画像をエッジ強調部７０７−３
に供給する。
【０４８８】前景領域フレームメモリ７０６は、領域分
割部７０２から供給された、前景領域に属する画素から
なる前景画像を記憶する。前景領域入力画像フレームメ
モリ５０６は、記憶している前景画像をエッジ強調部７
０７−４に供給する。
【０４８９】エッジ強調部７０７−１は、背景領域フレ
ームメモリ７０３に記憶されている背景画像に、背景画
像に適したエッジ強調の処理を適用して、エッジ強調し
た背景画像を合成部７０８に供給する。
【０４９０】例えば、エッジ強調部７０７−１は、静止
している画像である背景画像に、アンカバードバックグ
ラウンド領域、カバードバックグラウンド領域、または
前景領域に比較して、エッジをより強調するエッジ強調
の処理を実行する。このようにすることで、動いている
画像にエッジ強調の処理を適用したときの不自然な画像
の劣化を発生させることなく、背景画像の解像度感をよ
り増加させることができる。
【０４９１】エッジ強調部７０７−２は、アンカバード
バックグラウンド領域フレームメモリ７０４に記憶され
ている画像に、アンカバードバックグラウンド領域の画
像に適したエッジ強調の処理を適用して、エッジ強調し
た画像を合成部７０８に供給する。
【０４９２】例えば、エッジ強調部７０７−２は、動い
ている前景成分を含む画像であるアンカバードバックグ
ラウンド領域の画像に、背景領域に比較して、エッジ強
調の度合いの少ないエッジ強調の処理を実行する。この
ようにすることで、アンカバードバックグラウンド領域
の画像において、解像度感を向上させつつ、動いている
画像にエッジ強調の処理を適用したときの不自然な画像
の劣化を減少させることができる。
【０４９３】エッジ強調部７０７−３は、カバードバッ
クグラウンド領域フレームメモリ７０５に記憶されてい
る画像に、カバードバックグラウンド領域の画像に適し
たエッジ強調の処理を適用して、エッジ強調した画像を
合成部７０８に供給する。
【０４９４】例えば、エッジ強調部７０７−３は、動い
ている前景成分を含む画像であるカバードバックグラウ
ンド領域の画像に、背景領域に比較して、エッジ強調の
度合いの少ないエッジ強調の処理を実行する。このよう
にすることで、カバードバックグラウンド領域の画像に
おいて、解像度感を向上させつつ、動いている画像にエ
ッジ強調の処理を適用したときの不自然な画像の劣化を
減少させることができる。
【０４９５】エッジ強調部７０７−４は、前景領域フレ
ームメモリ７０６に記憶されている前景画像に、前景画
像に適したエッジ強調の処理を適用して、エッジ強調し
た前景画像を合成部７０８に供給する。
【０４９６】例えば、エッジ強調部７０７−４は、動い
ている前景画像に、背景領域に比較して、エッジ強調の
度合いの少ないエッジ強調の処理を実行する。このよう
にすることで、前景画像において、解像度感を向上させ
つつ、動いている画像にエッジ強調の処理を適用したと
きの不自然な画像の劣化を減少させることができる。
【０４９７】合成部７０８は、エッジ強調部７０７−１
から供給された、エッジ強調された背景画像、エッジ強
調部７０７−２から供給された、エッジ強調されたアン
カバードバックグラウンド領域に属する画素からなる画
像、エッジ強調部７０７−３から供給された、エッジ強
調されたカバードバックグラウンド領域に属する画素か
らなる画像、およびエッジ強調部７０７−４から供給さ
れた、エッジ強調された前景画像を合成し、合成された
予測画像をフレームメモリ７０９に供給する。
【０４９８】フレームメモリ７０９は、合成部７０８か
ら供給された、合成された予測画像を記憶すると共に、
記憶している画像を出力画像として出力する。
【０４９９】このように、図７４に構成を示す領域処理
部１０４は、背景領域、アンカバードバックグラウンド
領域、カバードバックグラウンド領域、または前景領域
毎に、それぞれの画像の性質に対応したエッジ強調処理
を適用するので、画像を不自然に劣化させることなく、
画像の解像度感を増すことができる。
【０５００】以下、エッジ強調部７０７−１乃至７０７
−４を個々に区別する必要がないとき、単にエッジ強調
部７０７と称する。
【０５０１】図７５は、エッジ強調部７０７の構成を示
すブロック図である。領域毎に分割された入力画像は、
ハイパスフィルタ７２１および加算部７２３に入力され
る。
【０５０２】ハイパスフィルタ７２１は、入力されたフ
ィルタ係数を基に、入力画像から、画素位置に対して画
素値が急激に変化している、いわゆる画像の周波数の高
い成分を抽出し、画素位置に対して画素値の変化が少な
い、いわゆる画像の周波数の低い成分を除去して、エッ
ジ画像を生成する。
【０５０３】例えば、ハイパスフィルタ７２１は、図７
６（Ａ）に示す画像が入力されたとき、図７６（Ｂ）に
示すエッジ画像を生成する。
【０５０４】入力されるフィルタ係数が変化したとき、
ハイパスフィルタ７２１は、抽出する画像の周波数、除
去する画像の周波数、および抽出する画像のゲインを変
化させる。
【０５０５】図７７乃至図８０を参照して、フィルタ係
数とエッジ画像との関係を説明する。
【０５０６】図７７は、フィルタ係数の第１の例を示す
図である。図７７において、Eは、１０の階乗を示す。
例えば、E-04は、10-4を示し、E-02は、10-2を示す。
【０５０７】例えば、ハイパスフィルタ７２１は、入力
画像の、注目している画素である注目画素の画素値、注
目画素を基準として、空間方向Ｙの所定の方向に１画素
乃至１５画素の距離だけ離れている画素の画素値、およ
び注目画素を基準として、空間方向Ｙの他の方向に１画
素乃至１５画素の距離だけ離れている画素の画素値のそ
れぞれに、図７７に示すフィルタ係数のうち、対応する
係数を乗算する。ハイパスフィルタ７２１は、それぞれ
の画素の画素値に対応する係数を乗算して得られた結果
の総和を算出して、算出された総和を注目画素の画素値
に設定する。
【０５０８】例えば、図７７に示すフィルタ係数を使用
するとき、ハイパスフィルタ７２１は、注目画素の画素
値に1.2169396を乗算し、注目画素から画面の上方向に
１画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.5253035
6を乗算し、注目画素から画面の上方向に２画素の距離
だけ離れている画素の画素値に-0.22739914を乗算す
る。
【０５０９】図７７に示すフィルタ係数を使用すると
き、ハイパスフィルタ７２１は、同様に、注目画素から
画面の上方向に３画素乃至１３画素の距離だけ離れてい
る画素に対応する係数を乗算し、注目画素から画面の上
方向に１４画素の距離だけ離れている画素の画素値に-
0.00022540586を乗算し、注目画素から画面の上方向に
１５画素の距離だけ離れている画素の画素値に-0.00039
273163を乗算する。
【０５１０】図７７に示すフィルタ係数を使用すると
き、ハイパスフィルタ７２１は、注目画素から画面の下
方向に１画素乃至１５画素の距離だけ離れている画素に
同様に対応する係数を乗算する。
【０５１１】ハイパスフィルタ７２１は、注目画素の画
素値、注目画素から画面の上方向に１画素乃至１５画素
の距離だけ離れている画素の画素値、および注目画素か
ら画面の下方向に１画素乃至１５画素の距離だけ離れて
いる画素の画素値のそれぞれに、対応する係数を乗算し
て得られた結果の総和を算出する。ハイパスフィルタ７
２１は、算出された総和を注目画素の画素値に設定す
る。
【０５１２】ハイパスフィルタ７２１は、注目画素の位
置を空間方向Ｘに順次移動させて、上述した処理を繰り
返し、画面全体の画素について、画素値を算出する。
【０５１３】次に、ハイパスフィルタ７２１は、上述の
ように係数を基に画素値が算出された画像の、注目して
いる画素である注目画素の画素値、注目画素を基準とし
て、空間方向Ｘの所定の方向に１画素乃至１５画素の距
離だけ離れている画素の画素値、および注目画素を基準
として、空間方向Ｘの他の方向に１画素乃至１５画素の
距離だけ離れている画素の画素値のそれぞれに、図７７
に示すフィルタ係数のうち、対応する係数を乗算する。
ハイパスフィルタ７２１は、それぞれの画素の画素値に
対応する係数を乗算して得られた結果の総和を算出し
て、算出された総和を注目画素の画素値に設定する。
【０５１４】ハイパスフィルタ７２１は、注目画素の位
置を空間方向Ｙに順次移動させて、上述した処理を繰り
返し、画面全体の画素について、画素値を算出する。
【０５１５】すなわち、この例において、ハイパスフィ
ルタ７２１は、図７７に示す係数を使用する、いわゆる
１次元フィルタである。
【０５１６】図７８は、図７７の係数を使用するときの
ハイパスフィルタ７２１の動作を示す図である。図７８
に示すように、図７７の係数を使用するとき、ハイパス
フィルタ７２１における、抽出される画像成分の最大の
ゲインは、１である。
【０５１７】図７９は、フィルタ係数の第２の例を示す
図である。
【０５１８】図８０は、図７７に示すフィルタ係数を使
用した処理と同様の処理を、図７９の係数を使用して実
行したときのハイパスフィルタ７２１の動作を示す図で
ある。図８０に示すように、図７９の係数を使用すると
き、ハイパスフィルタ７２１における、抽出される画像
成分の最大のゲインは、１．５である。
【０５１９】このように、ハイパスフィルタ７２１は、
供給されるフィルタ係数により、抽出する画像成分のゲ
インを変化させる。
【０５２０】例えば、図７５に構成を示すエッジ強調部
７０７−１は、図７９に示す係数を使用して、エッジ強
調の度合いのより強いエッジ強調処理を、背景領域の画
像に適用する。図７５に構成を示すエッジ強調部７０７
−４は、図７７に示す係数を使用して、エッジ強調の度
合いの比較的弱いエッジ強調処理を、前景領域の画像に
適用する。
【０５２１】ここでは例示しないが、同様に、異なるフ
ィルタ係数が供給されたとき、ハイパスフィルタ７２１
は、抽出する画像の周波数、および除去する画像の周波
数を変化させることができる。
【０５２２】図７５に戻り、ハイパスフィルタ７２１
は、生成したエッジ画像をゲイン調整部７２２に供給す
る。
【０５２３】ゲイン調整部７２２は、入力されたゲイン
調整係数を基に、ハイパスフィルタ７２１から供給され
たエッジ画像を増幅するか、または減衰する。入力され
るゲイン調整係数が変化したとき、ゲイン調整部７２２
は、エッジ画像の増幅率（減衰率）を変化させる。例え
ば、ゲイン調整部７２２は、１以上の増幅率を指定する
ゲイン調整係数が入力されたとき、エッジ画像を増幅
し、１未満の増幅率を指定するゲイン調整係数が入力さ
れたとき、エッジ画像を減衰する。
【０５２４】ゲイン調整部７２２は、ゲインが調整され
たエッジ画像を加算部７２３に供給する。
【０５２５】加算部７２３は、分割された入力画像と、
ゲイン調整部７２２から供給された、ゲインが調整され
たエッジ画像とを加算して、加算された画像を出力す
る。
【０５２６】例えば、加算部７２３は、図７６（Ａ）に
示す入力画像が入力され、図７６（Ｂ）に示すエッジ画
像がハイパスフィルタ７２１から供給されたとき、図７
６（Ａ）の入力画像と図７６（Ｂ）のエッジ画像とを加
算して、図７６（Ｃ）に示す画像を出力する。
【０５２７】このように、エッジ強調部７０７は、分割
された画像にエッジ強調の処理を適用する。
【０５２８】図８１は、エッジ強調部７０７の他の構成
を示すブロック図である。図８１に示す例において、エ
ッジ強調部７０７は、フィルタ７４１から構成されてい
る。
【０５２９】フィルタ７４１は、入力されたフィルタ係
数を基に、入力画像の、画素位置に対して画素値が急激
に変化している、いわゆる画像の周波数の高い成分を増
幅して、エッジ強調画像を生成する。
【０５３０】例えば、フィルタ７４１は、図８２に例を
示す係数が供給されたとき、図８２に例を示す係数を基
に、ハイパスフィルタ７２１で説明した処理と同様の処
理を実行する。
【０５３１】図８３は、図８２の係数を使用するときの
フィルタ７４１の動作を示す図である。図８３に示すよ
うに、図８２の係数を使用するとき、フィルタ７４１
は、画像の周波数の高い成分を２倍に増幅し、画像の周
波数の低い成分をそのまま通過させて、エッジ強調画像
を生成する。
【０５３２】図８２の係数を使用するときのフィルタ７
４１は、図７７の係数を利用し、ゲイン調整部７２２の
ゲインが１であるときの、図７５に構成を示すエッジ強
調部７０７の出力画像と同一の出力画像を出力する。
【０５３３】図８４は、フィルタ７４１に供給されるフ
ィルタ係数の第２の例を示す図である。
【０５３４】図８５は、図８４の係数を使用するときの
フィルタ７４１の動作を示す図である。図８５に示すよ
うに、図８４の係数を使用するとき、フィルタ７４１
は、画像の周波数の高い成分を２．５倍に増幅し、画像
の周波数の低い成分をそのまま通過させて、エッジ強調
画像を生成する。
【０５３５】図８４の係数を使用するときのフィルタ７
４１は、図７９の係数を利用し、ゲイン調整部７２２の
ゲインが１であるときの、図７５に構成を示すエッジ強
調部７０７の出力画像と同一の出力画像を出力する。
【０５３６】このように、図８１に構成を示すエッジ強
調部７０７は、入力されるフィルタ係数により、画像の
高周波成分のゲインを変化させて、画像のエッジの強調
の度合いを変更することができる。
【０５３７】以上のように、エッジ強調部７０７−１乃
至７０７−４は、例えば、異なるフィルタ係数またはゲ
イン調整係数を基に、分割された画像の性質に対応した
エッジ強調の処理を実行する。
【０５３８】例えば、図８１に構成を示すエッジ強調部
７０７−１は、図８４に示す係数を使用して、エッジ強
調の度合いのより強いエッジ強調処理を、背景領域の画
像に適用する。図８１に構成を示すエッジ強調部７０７
−４は、図８２に示す係数を使用して、エッジ強調の度
合いの比較的弱いエッジ強調処理を、前景領域の画像に
適用する。
【０５３９】図８６は、図７４に構成を示す領域処理部
１０４の処理を説明する図である。
【０５４０】入力画像の前景領域、アンカバードバック
グラウンド領域、カバードバックグラウンド領域、およ
び背景領域は、領域特定部１０３に特定される。
【０５４１】領域が特定された入力画像は、領域処理部
１０４により、領域毎に分割される。分割された、背景
領域の画像、アンカバードバックグラウンド領域の画
像、カバードバックグラウンド領域の画像、および前景
領域の画像は、図７４に構成を示す領域処理部１０４に
より、それぞれの画像の性質に対応して、それぞれの画
像毎にエッジ強調される。
【０５４２】それぞれにエッジ強調された、背景領域の
画像、アンカバードバックグラウンド領域の画像、カバ
ードバックグラウンド領域の画像、および前景領域の画
像は、合成される。
【０５４３】次に、図８７のフローチャートを参照し
て、図７４に構成を示す領域処理部１０４のエッジ強調
の処理を説明する。
【０５４４】ステップＳ７０１において、領域分割部７
０２は、領域特定部１０３から供給された領域情報を基
に、背景領域、前景領域、カバードバックグラウンド領
域、またはアンカバードバックグラウンド領域に入力画
像を分割する。すなわち、領域分割部７０２は、分割さ
れた入力画像である、背景領域に属する画素からなる背
景画像を背景領域フレームメモリ７０３に供給し、アン
カバードバックグラウンド領域に属する画素からなる画
像をアンカバードバックグラウンド領域フレームメモリ
７０４に供給し、カバードバックグラウンド領域に属す
る画素からなる画像をカバードバックグラウンド領域フ
レームメモリ７０５に供給し、前景領域に属する画素か
らなる前景画像を前景領域フレームメモリ７０６に供給
する。
【０５４５】ステップＳ７０２において、エッジ強調部
７０７−１は、背景画像の性質に対応したエッジ強調に
処理により、背景領域フレームメモリ７０３に記憶され
ている背景画像をエッジ強調する。
【０５４６】ステップＳ７０３において、エッジ強調部
７０７−２は、アンカバードバックグラウンド領域の画
像の性質に対応したエッジ強調に処理により、アンカバ
ードバックグラウンド領域フレームメモリ７０４に記憶
されている、アンカバードバックグラウンド領域の画像
をエッジ強調する。
【０５４７】ステップＳ７０４において、エッジ強調部
７０７−３は、カバードバックグラウンド領域の画像の
性質に対応したエッジ強調に処理により、カバードバッ
クグラウンド領域フレームメモリ７０５に記憶されてい
る、カバードバックグラウンド領域の画像をエッジ強調
する。
【０５４８】ステップＳ７０５において、エッジ強調部
７０７−４は、前景画像の性質に対応したエッジ強調に
処理により、前景領域フレームメモリ７０６に記憶され
ている前景画像をエッジ強調する。
【０５４９】ステップＳ７０６において、合成部７０８
は、それぞれにエッジ強調された、背景画像、アンカバ
ードバックグラウンド領域の画像、カバードバックグラ
ウンド領域の画像、および前景画像を合成する。合成部
７０８は、合成された画像をフレームメモリ７０９に供
給する。フレームメモリ７０９は、合成部７０８から供
給された画像を記憶する。
【０５５０】ステップＳ７０７において、フレームメモ
リ７０９は、記憶している、合成された画像を出力し、
処理は終了する。
【０５５１】このように、図７４に構成を示す領域処理
部１０４は、背景画像、アンカバードバックグラウンド
領域の画像、カバードバックグラウンド領域の画像、お
よび前景画像毎に、それぞれの性質に対応してエッジ強
調の処理を実行することができるので、動いている画像
に不自然な歪みを生じさせることなく、解像度感を向上
させることができる。
【０５５２】なお、ステップＳ７０２乃至ステップＳ７
０５の処理を、シリアルに実行しても、パラレルに実行
しても良いことは勿論である。
【０５５３】また、領域処理部１０４が実行する処理
は、SD画像とHD画像とに対応する係数の生成、またはSD
画像からHD画像を生成する処理に限らず、例えば、空間
方向により解像度の高いの画像を生成するための係数を
生成し、空間方向により解像度の高い画像を生成するよ
うにしてもよい。さらに、領域処理部１０４は、時間方
向に、より解像度の高い画像を生成する処理を実行する
ようにしてもよい。
【０５５４】なお、領域処理部１０４は、所定の情報か
ら係数を生成して、生成された係数を基に、クラス分類
適応処理を実行するようにしてもよい。
【０５５５】また、領域処理部１０４は、クラス分類適
応処理またはエッジ強調処理に限らず、例えば、所望の
大きさへの画像のサイズの変換、RGBなどの色信号の抽
出、ノイズの除去、ノイズの除去、画像の圧縮、または
符号化など他の処理を特定された領域毎に実行するよう
にしてもよい。例えば、領域処理部１０４に、それぞれ
の領域に対応する動きベクトルを基に、動きベクトルに
沿った方向の圧縮率を低く、動きベクトルに直交する方
向の圧縮率を高くして、各領域毎の画像を圧縮させるよ
うにすれば、従来に比較して、画像の劣化が少ないま
ま、圧縮比を高くすることができる。
【０５５６】以上のように、本発明の画像処理装置にお
いては、背景領域、アンカバードバックグラウンド領
域、カバードバックグラウンド領域、および前景領域に
画像を分割し、分割された画像に適した処理が実行され
るので、例えば、解像度のより高い画像が生成される。
【０５５７】なお、前景となるオブジェクトの動きの方
向は左から右として説明したが、その方向に限定されな
いことは勿論である。
【０５５８】以上においては、３次元空間と時間軸情報
を有する現実空間の画像をビデオカメラを用いて２次元
空間と時間軸情報を有する時空間への射影を行った場合
を例としたが、本発明は、この例に限らず、より多くの
第１の次元の第１の情報を、より少ない第２の次元の第
２の情報に射影した場合に適応することが可能である。
【０５５９】なお、センサは、CCDに限らす、固体撮像
素子である、例えば、BBD（Bucket Brigade Device）、
CID（Charge Injection Device）、またはCPD（Charge
Priming Device）などのセンサでもよく、また、検出素
子がマトリックス状に配置されているセンサに限らず、
検出素子が１列に並んでいるセンサでもよい。
【０５６０】本発明の信号処理を行うプログラムを記録
した記録媒体は、図１０に示すように、コンピュータと
は別に、ユーザにプログラムを提供するために配布され
る、プログラムが記録されている磁気ディスク９１（フ
ロッピ（登録商標）ディスクを含む）、光ディスク９２
（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digita
l Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク９３（Ｍ
Ｄ（Mini-Disc）（商標）を含む）、もしくは半導体メ
モリ９４などよりなるパッケージメディアにより構成さ
れるだけでなく、コンピュータに予め組み込まれた状態
でユーザに提供される、プログラムが記録されているRO
M７２や、記憶部７８に含まれるハードディスクなどで
構成される。
【０５６１】なお、本明細書において、記録媒体に記録
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずし
も時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に
実行される処理をも含むものである。
【０５６２】
【発明の効果】本発明の画像処理装置および方法、記録
媒体、並びにプログラムによれば、入力画像データに基
づいて、前景オブジェクトを構成する前景オブジェクト
成分、および背景オブジェクトを構成する背景オブジェ
クト成分が混合されてなる混合領域と、前景オブジェク
ト成分からなる前景領域、および背景オブジェクトを構
成する背景オブジェクト成分からなる背景領域の一方に
より構成される非混合領域とが特定され、特定結果に対
応する領域特定情報が出力され、領域特定情報によって
特定される領域毎に、入力画像データが処理されるよう
にしたので、背景の画像と移動する物体の画像との混ざ
り合い対応して画像を処理することができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図２】クラスタップを説明する図である。
【図３】予測タップを説明する図である。
【図４】クラス分類適応処理の概略を説明する図であ
る。
【図５】従来の係数セットを説明する図である。
【図６】従来の学習の処理を説明するフローチャートで
ある。
【図７】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図８】入力画像の画素値、およびクラス分類適応処理
により生成された出力画像の画素値を示す図である。
【図９】従来の画像の創造の処理を説明するフローチャ
ートである。
【図１０】本発明に係る画像処理装置の一実施の形態の
構成を示すブロック図である。
【図１１】画像処理装置の機能の構成を示すブロック図
である。
【図１２】センサによる撮像を説明する図である。
【図１３】画素の配置を説明する図である。
【図１４】検出素子の動作を説明する図である。
【図１５】動いている前景に対応するオブジェクトと、
静止している背景に対応するオブジェクトとを撮像して
得られる画像を説明する図である。
【図１６】背景領域、前景領域、混合領域、カバードバ
ックグラウンド領域、およびアンカバードバックグラウ
ンド領域を説明する図である。
【図１７】静止している前景に対応するオブジェクトお
よび静止している背景に対応するオブジェクトを撮像し
た画像における、隣接して１列に並んでいる画素の画素
値を時間方向に展開したモデル図である。
【図１８】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図１９】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図２０】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図２１】前景領域、背景領域、および混合領域の画素
を抽出した例を示す図である。
【図２２】画素と画素値を時間方向に展開したモデルと
の対応を示す図である。
【図２３】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図２４】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図２５】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図２６】分割された画像と、画素の画素値を時間方向
に展開したモデル図との対応を示す図である。
【図２７】分割された画像の例を示す図である。
【図２８】本発明に係る画像処理装置の画像の処理を説
明するフローチャートである。
【図２９】領域特定部１０３の構成の一例を示すブロッ
ク図である。
【図３０】前景に対応するオブジェクトが移動している
ときの画像を説明する図である。
【図３１】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図３２】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図３３】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図３４】領域判定の条件を説明する図である。
【図３５】領域特定部１０３の領域の特定の結果の例を
示す図である。
【図３６】領域特定部１０３の領域の特定の結果の例を
示す図である。
【図３７】領域特定の処理を説明するフローチャートで
ある。
【図３８】領域特定部１０３の構成の他の一例を示すブ
ロック図である。
【図３９】画素値を時間方向に展開し、シャッタ時間に
対応する期間を分割したモデル図である。
【図４０】背景画像の例を示す図である。
【図４１】２値オブジェクト画像抽出部３０２の構成を
示すブロック図である。
【図４２】相関値の算出を説明する図である。
【図４３】相関値の算出を説明する図である。
【図４４】２値オブジェクト画像の例を示す図である。
【図４５】時間変化検出部３０３の構成を示すブロック
図である。
【図４６】領域判定部３４２の判定を説明する図であ
る。
【図４７】時間変化検出部３０３の判定の例を示す図で
ある。
【図４８】領域判定部１０３の領域特定の処理を説明す
るフローチャートである。
【図４９】領域判定の処理の詳細を説明するフローチャ
ートである。
【図５０】領域特定部１０３のさらに他の構成を示すブ
ロック図である。
【図５１】ロバスト化部３６１の構成を説明するブロッ
ク図である。
【図５２】動き補償部３８１の動き補償を説明する図で
ある。
【図５３】動き補償部３８１の動き補償を説明する図で
ある。
【図５４】領域特定の処理を説明するフローチャートで
ある。
【図５５】ロバスト化の処理の詳細を説明するフローチ
ャートである。
【図５６】係数セットを生成する領域処理部１０４の構
成を示すブロック図である。
【図５７】教師画像と生徒画像との関係を説明する図で
ある。
【図５８】学習部５１２の構成を示すブロック図であ
る。
【図５９】クラス分類処理を説明する図である。
【図６０】ＡＤＲＣ処理を説明する図である。
【図６１】図５６に構成を示す領域処理部１０４が生成
する係数セットを説明する図である。
【図６２】図５６に構成を示す領域処理部１０４によ
る、係数セットを生成する学習の処理を説明するフロー
チャートである。
【図６３】背景領域に対応する係数セットの生成の処理
を説明するフローチャートである。
【図６４】クラス分類適応処理を実行して、空間方向
に、より高解像度な画像を生成する領域処理部１０４の
構成を示すブロック図である。
【図６５】マッピング部６０７の構成を示すブロック図
である。
【図６６】教師画像の混合領域における画像の例を示す
図である。
【図６７】従来のクラス分類適応処理により生成され
た、混合領域の画像の例を示す図である。
【図６８】本発明に係る画像処理装置により生成され
た、混合領域の画像の例を示す図である。
【図６９】教師画像の前景領域における画像の例を示す
図である。
【図７０】従来のクラス分類適応処理により生成され
た、前景領域の画像の例を示す図である。
【図７１】本発明に係る画像処理装置により生成され
た、前景領域の画像の例を示す図である。
【図７２】図６４に構成を示す領域処理部１０４の画像
の創造の処理を説明するフローチャートである。
【図７３】背景領域に対応する画像の予測の処理を説明
するフローチャートである。
【図７４】領域毎に、異なる効果のエッジ強調処理を適
用する領域処理部１０４の構成を示すブロック図であ
る。
【図７５】エッジ強調部７０７の構成を示すブロック図
である。
【図７６】エッジ強調の処理を説明する図である。
【図７７】フィルタ係数を示す図である。
【図７８】ハイパスフィルタ７２１の動作を説明する図
である。
【図７９】フィルタ係数を示す図である。
【図８０】ハイパスフィルタ７２１の動作を説明する図
である。
【図８１】エッジ強調部７０７の他の構成を示すブロッ
ク図である。
【図８２】フィルタ係数を示す図である。
【図８３】フィルタ７４１の動作を説明する図である。
【図８４】フィルタ係数を示す図である。
【図８５】フィルタ７４１の動作を説明する図である。
【図８６】領域処理部１０４の処理を説明する図であ
る。
【図８７】図７４に構成を示す領域処理部１０４のエッ
ジ強調の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
７１ CPU， ７２ ROM， ７３ RAM， ７６ 入力
部， ７７ 出力部，７８ 記憶部， ７９ 通信部，
９１ 磁気ディスク， ９２ 光ディスク， ９３
光磁気ディスク， ９４ 半導体メモリ， １０１ オ
ブジェクト抽出部， １０２ 動き検出部， １０３
領域特定部， １０４ 領域処理部，２０１ フレーム
メモリ， ２０２−１乃至２０２−４ 静動判定部，
２０３−１乃至２０３−３ 領域判定部， ２０４ 判
定フラグ格納フレームメモリ， ２０５ 合成部， ２
０６ 判定フラグ格納フレームメモリ， ３０１ 背景
画像生成部， ３０２ ２値オブジェクト画像抽出部，
３０３ 時間変化検出部， ３２１ 相関値演算部，
３２２ しきい値処理部， ３４１ フレームメモ
リ， ３４２ 領域判定部， ３６１ ロバスト化部，
３８１ 動き補償部， ３８２ スイッチ， ３８３
−１乃至３８３−Ｎ フレームメモリ、３８４−１乃至
３８４−Ｎ 重み付け部， ３８５ 積算部， ５０２
領域分割部， ５０３ 背景領域教師画像フレームメ
モリ， ５０４ アンカバードバックグラウンド領域教
師画像フレームメモリ， ５０５ カバードバックグラ
ウンド領域教師画像フレームメモリ， ５０６ 前景領
域教師画像フレームメモリ， ５０７−１乃至５０７−
４ 加重平均部， ５０８ 背景領域生徒画像フレーム
メモリ， ５０９ アンカバードバックグラウンド領域
生徒画像フレームメモリ， ５１０ カバードバックグ
ラウンド領域生徒画像フレームメモリ， ５１１ 前景
領域生徒画像フレームメモリ， ５１２−１乃至５１２
−４ 学習部， ５１３ 係数セットメモリ， ５３１
クラス分類部， ５３２ 予測タップ取得部， ５３
３ 対応画素取得部， ５３４ 正規方程式生成部，
５３５係数計算部， ５５１ クラスタップ取得部，
５５２ 波形分類部， ６０２ 領域分割部， ６０３
背景領域フレームメモリ， ６０４ アンカバードバ
ックグラウンド領域フレームメモリ， ６０５ カバー
ドバックグラウンド領域フレームメモリ， ６０６ 前
景領域フレームメモリ， ６０７−１乃至６０７−４
マッピング部， ６０８ 係数セットメモリ， ６０９
合成部， ６３１ マッピング処理部， ６４１ ク
ラス分類部， ６４２ 予測タップ取得部， ６４３
予測演算部， ６５１ クラスタップ取得部， ６５２
波形分類部， ７０２ 領域分割部， ７０３ 背景
領域フレームメモリ， ７０４アンカバードバックグラ
ウンド領域フレームメモリ， ７０５ カバードバック
グラウンド領域フレームメモリ， ７０６ 前景領域フ
レームメモリ， ７０７−１乃至７０７−４ エッジ強
調部， ７０８ 合成部， ７２１ ハイパスフィル
タ， ７２２ ゲイン調整部， ７２３ 加算部， ７
４１ フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢尾 貴志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 藤原 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 永野 隆浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 和田 成司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 三宅 徹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 BA02 CA12 CA16 CE09 DA06 DB02 DC32 5C021 PA58 PA79 RA01 RB03 RB06 XA03 XA07 XA08 YC13 5C023 AA06 AA07 AA16 AA37 BA04 BA13 CA01 DA02 DA03 DA08 5C054 AA04 CC02 EA01 ED12 EJ07 FC13 FC14 GA01 GA04 GB14 GB15 5L096 CA02 GA08 HA01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時間積分効果を有する所定数の画素を有
    する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
    らなる入力画像データを処理する画像処理装置におい
    て、 前記入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構
    成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクト
    を構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合
    領域と、前記前景オブジェクト成分からなる前景領域、
    および前記背景オブジェクトを構成する背景オブジェク
    ト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合
    領域とを特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出
    力する領域特定手段と、 前記領域特定情報によって特定される領域毎に、前記入
    力画像データを処理する処理手段とを含むことを特徴と
    する画像処理装置。
  2. 【請求項２】 前記領域特定手段は、カバードバックグ
    ラウンド領域およびアンカバードバックグラウンド領域
    をさらに特定し、特定結果に対応する前記領域特定情報
    を出力し、 前記処理手段は、さらに、カバードバックグラウンド領
    域またはアンカバードバックグラウンド領域毎に、前記
    入力画像データを処理することを特徴とする請求項１に
    記載の画像処理装置。
  3. 【請求項３】 前記処理手段は、前記領域特定情報によ
    って特定される領域毎に、クラス分類適応処理において
    使用される係数を生成することを特徴とする請求項１に
    記載の画像処理装置。
  4. 【請求項４】 前記処理手段は、前記領域特定情報によ
    って特定される領域毎に、クラス分類適応処理により、
    出力画像データを生成することを特徴とする請求項１に
    記載の画像処理装置。
  5. 【請求項５】 前記処理手段は、前記領域特定情報によ
    って特定される領域毎に、前記入力画像データのエッジ
    を強調することを特徴とする請求項１に記載の画像処理
    装置。
  6. 【請求項６】 時間積分効果を有する所定数の画素を有
    する撮像素子によって取得された所定数の画素データか
    らなる入力画像データを処理する画像処理方法におい
    て、 前記入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構
    成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクト
    を構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合
    領域と、前記前景オブジェクト成分からなる前景領域、
    および前記背景オブジェクトを構成する背景オブジェク
    ト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合
    領域とを特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出
    力する領域特定ステップと、 前記領域特定情報によって特定される領域毎に、前記入
    力画像データを処理する処理ステップとを含むことを特
    徴とする画像処理方法。
  7. 【請求項７】 前記領域特定ステップにおいては、カバ
    ードバックグラウンド領域およびアンカバードバックグ
    ラウンド領域がさらに特定され、特定結果に対応する前
    記領域特定情報が出力され、 前記処理ステップにおいては、さらに、カバードバック
    グラウンド領域またはアンカバードバックグラウンド領
    域毎に、前記入力画像データが処理されることを特徴と
    する請求項６に記載の画像処理方法。
  8. 【請求項８】 前記処理ステップにおいては、前記領域
    特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適応
    処理において使用される係数が生成されることを特徴と
    する請求項６に記載の画像処理方法。
  9. 【請求項９】 前記処理ステップにおいては、前記領域
    特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適応
    処理により、出力画像データが生成されることを特徴と
    する請求項６に記載の画像処理方法。
  10. 【請求項１０】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、前記入力画像
    データのエッジが強調されることを特徴とする請求項６
    に記載の画像処理方法。
  11. 【請求項１１】 時間積分効果を有する所定数の画素を
    有する撮像素子によって取得された所定数の画素データ
    からなる入力画像データを処理する画像処理用のプログ
    ラムであって、 前記入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構
    成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクト
    を構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合
    領域と、前記前景オブジェクト成分からなる前景領域、
    および前記背景オブジェクトを構成する背景オブジェク
    ト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合
    領域とを特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出
    力する領域特定ステップと、 前記領域特定情報によって特定される領域毎に、前記入
    力画像データを処理する処理ステップとを含むことを特
    徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記
    録されている記録媒体。
  12. 【請求項１２】 前記領域特定ステップにおいては、カ
    バードバックグラウンド領域およびアンカバードバック
    グラウンド領域がさらに特定され、特定結果に対応する
    前記領域特定情報が出力され、 前記処理ステップにおいては、さらに、カバードバック
    グラウンド領域またはアンカバードバックグラウンド領
    域毎に、前記入力画像データが処理されることを特徴と
    する請求項１１に記載の記録媒体。
  13. 【請求項１３】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適
    応処理において使用される係数が生成されることを特徴
    とする請求項１１に記載の記録媒体。
  14. 【請求項１４】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適
    応処理により、出力画像データが生成されることを特徴
    とする請求項１１に記載の記録媒体。
  15. 【請求項１５】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、前記入力画像
    データのエッジが強調されることを特徴とする請求項１
    １に記載の記録媒体。
  16. 【請求項１６】 時間積分効果を有する所定数の画素を
    有する撮像素子によって取得された所定数の画素データ
    からなる入力画像データを処理するコンピュータに、 前記入力画像データに基づいて、前景オブジェクトを構
    成する前景オブジェクト成分、および背景オブジェクト
    を構成する背景オブジェクト成分が混合されてなる混合
    領域と、前記前景オブジェクト成分からなる前景領域、
    および前記背景オブジェクトを構成する背景オブジェク
    ト成分からなる背景領域の一方により構成される非混合
    領域とを特定し、特定結果に対応する領域特定情報を出
    力する領域特定ステップと、 前記領域特定情報によって特定される領域毎に、前記入
    力画像データを処理する処理ステップとを実行させるプ
    ログラム。
  17. 【請求項１７】 前記領域特定ステップにおいては、カ
    バードバックグラウンド領域およびアンカバードバック
    グラウンド領域がさらに特定され、特定結果に対応する
    前記領域特定情報が出力され、 前記処理ステップにおいては、さらに、カバードバック
    グラウンド領域またはアンカバードバックグラウンド領
    域毎に、前記入力画像データが処理されることを特徴と
    する請求項１６に記載のプログラム。
  18. 【請求項１８】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適
    応処理において使用される係数が生成されることを特徴
    とする請求項１６に記載のプログラム。
  19. 【請求項１９】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、クラス分類適
    応処理により、出力画像データが生成されることを特徴
    とする請求項１６に記載のプログラム。
  20. 【請求項２０】 前記処理ステップにおいては、前記領
    域特定情報によって特定される領域毎に、前記入力画像
    データのエッジが強調されることを特徴とする請求項１
    ６に記載のプログラム。
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