JP2642368B2 - 画像編集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はテレビカメラ等から取込まれた複数の自然画
像間での任意形状での切貼り編集を効率良く行なうこと
のできる画像編集装置に関する。

（従来の技術） テレビカメラ等から取込まれた複数の自然画像間で任
意形状の切貼り編集を行なう場合、従来一般には編集対
象とする自然画像上における任意形状の領域の輪郭をタ
ブレット等の座標入力装置を用いて正確に指示入力し、
その指示された輪郭によって示される領域内の画像を切
抜き抽出して行われている。然し乍ら、その輪郭を正確
にトレースして輪郭情報を指示入力することは、オペレ
ータにとってかなりの負担を強いることになる。しかも
その形状が複雑になる程その負担が増大し、処理効率が
益々低下する等の不具合がある。

このような不具合に鑑み、例えば『グラフィクスとCA
D,25−５』に開示される論文「色情報を用いた領域抽出
法；中須英輔」には、 自然画像を予め色量子化し、或る程度まとまった領
域にそれぞれ分割してその微分画像を作成しておき、 上記自然画像に対して切出し対象とする任意形状の
領域の輪郭を含むような太線が指示入力されたとき、 その指定された太線内の微分画像を２値化，細線化
し、更にこの細線化によって生じる枝の除去や切れ目に
対するつなぎ処理を施して上記任意形状の領域を特定す
る輪郭線を生成し、 この輪郭線の内側の領域の画像を前記自然画像から
切抜き抽出して画像編集に供することが提唱されてい
る。

このような手法によれば、切抜き対象とする領域の輪
郭を含むように太線を設定指示入力するだけで良いの
で、その輪郭線を正確にトレースすることに比較してそ
の労力・負担を相当軽減することができる。しかしそれ
でも、その輪郭線が必ず含まれるように太線を指示入力
することが必要な為、オペレータにとって大きな労力と
負担が強いられることが否めない。

また人間にとっては、僅かな色の違いであってもその
色領域を識別可能であるが、上述した手法における微分
画像では僅かな色の違いは大きな値となって現われな
い。この為、上述した手法にあっては、微分画像に対す
る２値化の閾値によってはその輪郭線生成を高精度に行
なうことが困難となる等の不具合が懸念される。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来にあっては、自然画像から任意形状の
領域の画像を切抜き抽出して画像編集しようとする場合
には、その領域の指定に多大な労力と負担が掛かり、ま
た任意形状の領域を特定する輪郭線を高精度に設定する
ことも困難である等の問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、自然画像中の任意形状の領域
を簡易に設定してその領域の画像の切抜き編集を効率的
に進めることのできる実用性の高い画像編集装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る画像編集装置は、原画像メモリに蓄えら
れた複数枚の自然画像中の指定された画像を原画像と
し、この原画像を任意の色数に量子化し、一方、前記原
画像に対して該画像中から切抜き抽出したい画像領域を
指定する包含線情報が入力されたとき、この包含線情報
で示される領域の上記色量子化画像において同じ色でつ
ながる画素領域の面積が所定の割合い以上含まれる画像
部分をマスク画像として検出し、必要に応じて色連結領
域を指定する等して適宜上記マスク画像を修正し、この
マスク画像に対応する領域の現画像を前記原画像メモリ
から切抜き画像として抽出して画像編集に供するように
したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、自然画像中の任意形状の画像領域を
切抜き抽出する場合、その領域を囲むように包含線を指
定すれば、その包含線で囲まれる領域の色量子化画像に
おける各色の連結領域がそれぞれ占める割合いが求めら
れ、一定の割合い以上の色連結領域がマスク画像として
切出される。そしてこのマスク画像に従って前記自然画
像中から該当領域の画像が切抜き抽出されるので、ここ
に前記切抜き対象とする任意形状の画像を前述した包含
線の入力だけによって簡易に求めて画像編集することが
可能となる。

また検出されたマスク画像に対して、例えば色量子化
画像に対する任意の色連結領域の指定により適宜修正を
加えることができるので、切抜き抽出する任意形状の画
像に対する修正も非常に容易に、且つ精度良く行なうこ
とが可能となり、画像編集効率を高めることが可能とな
る。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る画像編集装置の概略
構成図である。テレビカメラ１は画像編集に供する複数
の自然画像をそれぞれ撮像入力するもので、その自然画
像は、例えば色の３原色である赤・緑・青（Ｒ・Ｇ・
Ｂ）の成分にそれぞれ色分解され、各々４ビットのディ
ジタル信号として取込まれる。このテレビカメラ１から
入力される複数枚の自然画像は、例えば例えば第４図に
示すように切抜き対象とする人物画像を含む第１の自然
画像と、この第１の自然画像から切抜き抽出された人物
画像が嵌込み合成される風景画像からなる第２の自然画
像として与えられる。そしてこれらの第１および第２の
自然画像は第１および第２の画像蓄積部（画像メモリ）
2,3にそれぞれ格納される。

尚、これらの画像蓄積部2,3は、後述する合成編集さ
れた画像を格納する為の合成画像蓄積部10と共に１つの
大きな画像メモリを領域分割して設定されるものであっ
ても良い。

色量子化装置４は、上記画像蓄積部2,3に格納された
自然画像中の切抜き対象とする画像を含む自然画像が、
例えば人物像を含む第１の自然画像として指定されたと
き、この第１の自然画像を、例えば16色に色量子化す
る。この色量子化処理は、前記自然画像がＲ・Ｇ・Ｂ各
４ビットの組合せにより4096色を取り得ることから、後
述するマスク画像作成処理を容易化するべく、或る程度
の色のまとまり毎に分割することからなる。

具体的にはこの色量子化処理は、上記自然画像に対し
て、先ず第２図に示すＲ・Ｇ・Ｂ空間における前述した
4096色の出現頻度分布を求め、頻度の高い順に上位の16
色を代表色として求める。そして似かよった色だけが代
表色として選ばれないように、その代表色の上記Ｒ・Ｇ
・Ｂ空間における距離Ｌを求め、所定の色空間距離内に
ある色についてはその頻度の高い側の色に統合する。こ
のような代表色の選定処理により量子化すべき16色が決
定された後、残りの色を前記Ｒ・Ｇ・Ｂ空間における距
離Ｌに応じて上記各代表色にそれぞれ統合して色量子化
を行なう。

尚、上記色空間における距離Ｌは、２つの色のＲ・Ｇ
・Ｂ空間における位置を（R1,G1,B1），（R2,G2,B2）と
したとき、 として与えられる。

このようにして16色の量子化されて求められた色量子
化画像が色量子化画像蓄積部（色量子化画像メモリ）５
に格納される。

一方、上述した色量子化処理に供される第１の自然画
像は表示装置11にて表示されてその自然画像中の切抜き
対象とする画像領域の指定処理に供される。この画像領
域の指定は上記表示装置11に表示さた自然画像に対し
て、例えば第３図に示すようなタブレット7aとタブレッ
トペン7bとからなる座標入力装置７を用い、第５図に示
すように切抜き対象とする人物像αの領域を囲む包含線
βの情報を指示入力することによって行われる。具体的
には、前記座標入力装置７を用いて人物像αの周囲の複
数点を順次指定入力し、これらの各点を順に結んで多角
形を形成し、これを上記包含線βとする。尚、表示画面
上にクロスカーソルを表示し、このクロスカーソル位置
をマウス等により移動させながら包含線βの情報を入力
するようにしても良い。

しかしてこのようにして切抜き対象とする画像領域を
包含する包含線βの情報が入力されるとマスク画像作成
装置６が起動される。このマスク画像作成装置６は前記
色量子画像蓄積部５に格納された色量子化画像を参照し
て上記包含線（包含多角形）βに所定の割合い以上含ま
れる色連結領域を各色について求め、これらの色連結領
域によって示される画像部分をマスク画像として求める
ものである。

即ち、マスク画像作成装置６は先ず前記色量子化画像
の或る色について着目し、その色連結領域をラベリング
して求める。例えば第７図（ａ）に示す色量子化画像の
赤色に着目した場合、赤色連結領域をそれぞれ検出して
同図（ｂ）に示すようなラベル画像を求める。このよう
なラベル画像について各色連結領域毎に、その連結領域
の全体面積と前記包含線βで囲まれる領域内に含まれる
部分面積とをそれぞれ求め、当該連結領域の上記包含線
βで囲まれる領域内に含まれる面積割合いを求める。そ
してその面積割合いが一定の割合い以上である場合、そ
の色連結領域を抽出する。例えば第７図（ｂ）に示され
るラベル画像においてラベル［１］が付された赤色連結
領域については、第８図（ａ）に白量子化画像と包含線
βとの関係を示すように、その全体面積を『５画素』、
包含線βで囲まれる領域に含まれる部分面積を『４画
素』として求め、面積比で80％が包含線βで囲まれる領
域内に含まれるとして検出する。そしてこの割合い（面
積比）が予め設定された割合い（例えば面積比で90％）
を越えているか否かを判定し、越えている場合にはその
色連結領域をマスク画像を構成する画像部分として抽出
する。

このような処理を上述した各ラベル領域（色連結領
域）毎に行い、更には着目する色を変えながら色量子化
画像の全ての色について同様な処理を繰返し実行する。
この結果、第８図（ｂ）に示すように切出し部分を
“1"、それ以外の領域を“0"としたマスク画像が求めら
れる。

尚、このようなマスク画像の作成処理においては、例
えば第８図（ａ）に示すように面積の小さい孤立図形領
域からなる雑画が生じることがある。このような雑画に
ついては、例えばマスク画像についてその連結領域毎に
ラベリング処理を施し、各連結領域の面積を求める。そ
して面積の小さいラベル値の連結領域に対応したマスク
画像部分を“0"にすることで、その雑画成分を除去す
る。

このような雑画処理により、第９図（ｂ）に示すよう
なマスク画像が求められる。

さて上述した処理によって求められるマスク画像は、
前述した切抜き対象とする人物画像αの形状についてか
なり近いものとなる。しかし包含線βと行路連結領域と
の位置関係によっては、その色連結領域が背景部分と判
定されてマスク画像に欠けが生じたり、逆に背景部分の
一部の色連結領域がマスク画像を構成する部分であると
判定されて余分な画像部分までがマスク画像とし切出さ
れる虞れがある。このような若干のマスク画像の不正確
さに対して本装置では次のようにしてその修正処理を行
い得るようになっている。

即ち、先ず前記表示装置11に色量子化画像を表示し、
必要に応じて所定の色量子化画像部分を拡大表示する。
例えばマスク画像として検出された画像部分とその近傍
の領域の色量子化画像を拡大表示する。このようにして
表示された色量子化画像に対して前述した座標入力装置
７を用いて修正対象とする色連結領域を指定する。この
色連結領域の指定は、マスク画像中から削除したい色連
結領域である場合には、マスク画像内の該当色連結領域
の１つの画素を指定することにより行われる。また色連
結領域をマスク画像に加えたい場合には、背景画像部分
の該当色連結領域の１つの画素を指定することにより行
われる。

このようにして色連結領域の１つが指定されたとき、
前述したマスク画像作成装置６にてその指定された色を
対象として、再度その色連結領域についてのラベリング
を行い、指定された画素が含まれるラベリング領域の色
連結領域を前述した如くカスク画像に加え、或いはマス
ク画像部分から削除してその修正を行なう。

具体的には、第10図（ａ）に示すように色量子化画像
中の斜線部分がマスク画像として検出抽出され、指定点
で示される赤色連結領域を上記マスク画像に加えてその
修正を行なう場合には、先ず第10図（ｂ）に示すように
赤色に着目して色連結領域のラベリングを行なう。そし
て上記指定点が含まれるラベル領域（ラベル番号［３］
の領域）を前記ラベル画像に加えて同図（ｃ）に示すよ
うな修正ラベル画像を得る。

このような修正機能を適宜活用することによって前述
したマスク画像の検出処理において欠落した画像部分や
冗長な画像部分が簡易に修正される。

しかして切出し画像作成装置８は上述した如く求めら
れたマスク画像に従い、前述した第１の画像蓄積装置２
から上記マスク画像が示す領域の自然画像部分人物画像
部分α）を切抜き抽出する。そしてこの切抜き抽出した
自然画像を画像合成装置９に与えて画像編集に供してい
る。

この画像合成装置９では、例えば前記第２の画像蓄積
部３に格納された第２の自然画像に対して上述した如く
第１の自然画像から切抜き抽出された画像を、その指定
された位置に、指定された大きさで重ね書する等して嵌
込み合成するものであり、この嵌込み合成された画像が
合成画像蓄積部10に格納される。この結果、合成画像蓄
積部10には、例えば第６図に示すような合成画像が求め
られる。

以上説明したように本発明によれば、切抜き対象とす
る画像部分を囲むように包含線の情報を入力するだけ
で、その切抜き対象の画像の形状にほぼ近いマスク画像
を生成し、このマスク画像に従って上記切抜き対象の画
像部分を切抜き抽出して画像編集に供することができ
る。しかも上述した如く検出されたマスク画像に対して
非常に簡易に修正を加えることができるので、多大な労
力を伴うことなしに所望とする種々形状の画像部分を効
果的に切出すことができる。従って自然画像の切抜き編
集処理を効率良く行なうことが可能となる等の実用上多
大なる効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。ここでは自然画像の入力にテレビカメラ１を用いた
が、VTRやスキャナ等であっても良いことは勿論のこと
である。また画像処理をＲ・Ｇ・Ｂ画像として取扱うこ
とに代えて、色相・明度・彩度の色空間にて行なうこと
も可能である。更には各色成分の量子化精度も４ビット
に制限されるものではなく、その色量子化の精度の16色
に制限されるものではない。また色量子化の手法も従来
より提唱されている種々の手法を適宜採用可能である。
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種変形し
て実施することができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、切抜き対象とする画像
部分を囲む包含線の指示入力だけによって非常に簡易
に、しかも精度良く上記画像部分を切抜き抽出した画像
処理に供することができるので、オペレータに対する負
担を大幅に軽減し、その処理効率の向上を図ることがで
きる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は実施例に
係る画像編集装置の概略構成図、第２図はＲ・Ｇ・Ｂ色
空間を示す図、第３図は座標入力装置としてのタブレッ
トを示す図、第４図は入力自然画像の例を示す図、第５
図は切抜き対象画像部分とこれを囲む包含線の関係を示
す図、第６図は画像編集された合成画像の例を示す図、
第７図は色量子化画像とそのラベル画像の例を示す図、
第８図はマスク画像の生成を説明する為の図、第９図は
マスク画像からの雑画の除去処理を説明する為の図、第
10図はマスク画像の修正処理を説明する為の図である。 １……テレビカメラ、2,3……画像蓄積部、４……色量
子化装置、５……色量子化画像蓄積部、６……マスク画
像作成装置、７……座標入力装置、８……切出し画像作
成装置、９……画像合成装置、10……合成画像蓄積部、
11……表示装置。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の自然画像の情報をそれぞれ格納す
   る原画像メモリと、この原画像メモリに蓄えられた自然
   画像中の指定された画像を原画像とし、この原画像を任
   意の色数に量子化する色量子化装置と、この色量子化装
   置にて求められた色量子化画像を格納する色量子化画像
   メモリと、前記原画像に対して該画像中から切抜き抽出
   したい画像領域を指定する包含線情報を入力する為の手
   段と、前記色量子化画像において同じ色でつながる連結
   領域の面積が上記手段を用いて入力された包含線情報で
   示される領域内に所定の割合い以上含まれる画像部分を
   マスク画像として検出する手段と、このマスク画像に対
   応する領域の原画像を前記原画像メモリから切抜き画像
   として抽出する手段と、この切抜き抽出された画像を前
   記原画像メモリに格納されている任意の画像に嵌込み合
   成する手段とを具備したことを特徴とする画像編集装
   置。
2. 【請求項２】マスク画像は、色量子化画像に対して任意
   の色が指定されたとき、この指定された色の連結領域を
   用いて修正されるものである特許請求の範囲第１項記載
   の画像編集装置。