JP2017102500A - 領域抽出装置、領域抽出プログラム、及び領域抽出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】領域分割部112は、距離画像121内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、次の(1)及び(2)の処理を行うことで、距離画像を複数の領域に分割する。(1)領域分割部112は、隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、第1画素が属する第1画素グループと第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成する。(2)領域分割部112は、第1画素グループが表す第1領域と第2画素グループが表す第2領域とをマージして第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定する。選択部113は、領域分割部112が生成した複数の領域の中から、所定の条件を満たす領域を選択する。
【選択図】図1
Description
(1)領域分割部は、隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、第1画素が属する第1画素グループと第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成する。
(2)領域分割部は、第1画素グループが表す第1領域と第2画素グループが表す第2領域とをマージして第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定する。
図1は、領域抽出装置の機能的構成例を示している。図1の領域抽出装置101は、記憶部111、領域分割部112、及び選択部113を含む。記憶部111は、距離画像121を記憶し、領域分割部112は、距離画像121を複数の領域に分割する。選択部113は、領域分割部112が生成した複数の領域の中から、所定の条件を満たす領域を選択する。
(1)領域分割部112は、隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、第1画素が属する第1画素グループと第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成する。
(2)領域分割部112は、第1画素グループが表す第1領域と第2画素グループが表す第2領域とをマージして第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定する。
T=T0+k/N (1)
N=max(Na,Nb) (2)
(a)領域の平面性を示す指標
領域の平面性は、領域内の画素が表す複数の点を通る曲面が平面に近いか否かを表す。3次元空間内で、手の表面は大まかには同一平面上にあるが、手の表面と物体表面とは同一平面上にないことを利用すれば、手領域と背景の物体の物体領域とを分離することが可能になる。
(b)領域の輪郭形状を示す指標
領域の輪郭形状は、領域の外周上の画素が表す複数の点を通る輪郭線の形状を表す。手領域の輪郭線は、ある程度の丸みを帯びた曲線であることが多いため、輪郭形状の直線性が高過ぎる場合は、手らしくないと判定することができる。
(c)マージ前後の領域における手の特徴の有無を示す指標
領域の手の特徴は、指先のような手固有の輪郭線の形状を表す。マージ前のいずれかの領域の輪郭線が手の特徴を表しており、マージ後の領域の輪郭線が手の特徴を表していない場合、マージ後の領域は手らしくないと判定することができる。
(d)画素グループの画素数Qが、所定範囲内(Qmin<Q<Qmax)である。
(e)画素グループ内の画素間の距離の平均値が、所定範囲内である。
(f)領域が距離画像の下端に接している。
(g)領域がステップ1003で用いたマージ条件を満たす。
(付記1)
距離画像を記憶する記憶部と、
前記距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割する領域分割部と、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする領域抽出装置。
(付記2)
前記領域分割部は、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す曲面の平面性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記1記載の領域抽出装置。
(付記3)
前記領域分割部は、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す前記第3領域の輪郭線の形状に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記1又は2記載の領域抽出装置。
(付記4)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記領域分割部は、前記輪郭線の直線性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記3記載の領域抽出装置。
(付記5)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記領域分割部は、前記第1領域の輪郭線の形状が前記手の特徴を表しており、前記第3領域の前記輪郭線の形状が前記手の特徴を表していない場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージしないと決定することを特徴とする付記3記載の領域抽出装置。
(付記6)
前記選択部は、前記複数の領域のうち前記距離画像の下端に接している領域を、前記所定の条件を満たす前記領域として選択することを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項に記載の領域抽出装置。
(付記7)
距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する、
処理をコンピュータに実行させる領域抽出プログラム。
(付記8)
前記コンピュータは、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す曲面の平面性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記7記載の領域抽出プログラム。
(付記9)
前記コンピュータは、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す前記第3領域の輪郭線の形状に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記7又は8記載の領域抽出プログラム。
(付記10)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記コンピュータは、前記輪郭線の直線性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記9記載の領域抽出プログラム。
(付記11)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記コンピュータは、前記第1領域の輪郭線の形状が前記手の特徴を表しており、前記第3領域の前記輪郭線の形状が前記手の特徴を表していない場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージしないと決定することを特徴とする付記9記載の領域抽出プログラム。
(付記12)
前記コンピュータは、前記複数の領域のうち前記距離画像の下端に接している領域を、前記所定の条件を満たす前記領域として選択することを特徴とする付記7乃至11のいずれか1項に記載の領域抽出プログラム。
(付記13)
距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする領域抽出方法。
(付記14)
前記コンピュータは、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す曲面の平面性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記7記載の領域抽出方法。
(付記15)
前記コンピュータは、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す前記第3領域の輪郭線の形状に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記7又は8記載の領域抽出方法。
(付記16)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記コンピュータは、前記輪郭線の直線性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする付記9記載の領域抽出方法。
(付記17)
前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記コンピュータは、前記第1領域の輪郭線の形状が前記手の特徴を表しており、前記第3領域の前記輪郭線の形状が前記手の特徴を表していない場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージしないと決定することを特徴とする付記9記載の領域抽出方法。
(付記18)
前記コンピュータは、前記複数の領域のうち前記距離画像の下端に接している領域を、前記所定の条件を満たす前記領域として選択することを特徴とする付記7乃至11のいずれか1項に記載の領域抽出方法。
111 記憶部
112 領域分割部
113 選択部
121、701、801、901 距離画像
301 撮像装置
302 距離画像センサ
303 表示装置
311、312 取得部
321 分割部
322 判定部
331 映像情報
332 画素グループ情報
333 指標
702 隣接画素ペア
802〜804、902〜904 マージ結果
811、812 手領域
1101、1102、1201、1202 領域
1301 CPU
1302 メモリ
1303 補助記憶装置
1304 媒体駆動装置
1305 ネットワーク接続装置
1306 バス
1307 可搬型記録媒体
Claims (8)
- 距離画像を記憶する記憶部と、
前記距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割する領域分割部と、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする領域抽出装置。 - 前記領域分割部は、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す曲面の平面性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする請求項1記載の領域抽出装置。
- 前記領域分割部は、前記第3領域の大きさが所定の大きさよりも小さい場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージすると決定し、前記第3領域の大きさが前記所定の大きさよりも大きい場合、前記複数の点が表す前記第3領域の輪郭線の形状に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする請求項1又は2記載の領域抽出装置。
- 前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記領域分割部は、前記輪郭線の直線性に基づいて、前記第1領域と前記第2領域とをマージするか否かを決定することを特徴とする請求項3記載の領域抽出装置。
- 前記所定の条件を満たす前記領域は、手が写っている手領域であり、前記領域分割部は、前記第1領域の輪郭線の形状が前記手の特徴を表しており、前記第3領域の前記輪郭線の形状が前記手の特徴を表していない場合、前記第1領域と前記第2領域とをマージしないと決定することを特徴とする請求項3記載の領域抽出装置。
- 前記選択部は、前記複数の領域のうち前記距離画像の下端に接している領域を、前記所定の条件を満たす前記領域として選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の領域抽出装置。
- 距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する、
処理をコンピュータに実行させる領域抽出プログラム。 - 距離画像内の複数の隣接画素ペアそれぞれについて、前記隣接画素ペアに含まれる第1画素と第2画素との画素値の差分に基づいて、前記第1画素が属する第1画素グループと前記第2画素が属する第2画素グループとを含む第3画素グループを生成し、前記第1画素グループが表す第1領域と前記第2画素グループが表す第2領域とをマージして前記第3画素グループが表す第3領域を生成するか否かを、前記第3画素グループに含まれる複数の画素それぞれが表す複数の点の位置関係に基づいて決定することで、前記距離画像を複数の領域に分割し、
前記複数の領域の中から所定の条件を満たす領域を選択する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする領域抽出方法。
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