JP2805352B2 - 絵柄切抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は絵柄切抜き装置、特にコンピュータに入力し
た画像から特定の絵柄を切抜く作業を行う絵柄切抜き装
置に関する。

〔従来の技術〕

コンピュータを利用した画像処理の中で、入力した画
像の一部分の絵柄を切抜く処理は、極めて汎用性の高い
処理であり様々な分野で利用されている。たとえば、あ
る物品の写真に基づいて画像入力をした場合、その物品
だけでなく背景部分も画像の一部として取り込まれる。
したがって、その物品の絵柄だけを抽出したい場合に
は、背景から物品の絵柄だけを切抜く処理が必要にな
る。

このような切抜き処理は、画像をディスプレイ上に表
示させ、オペレータがこの画像表示を見ながら絵柄の輪
郭線を入力する作業を行い、最終的に絵柄を取り囲む閉
曲線としての輪郭線を定義し、この輪郭線の内側部分の
データだけを抽出するという処理が一般的である。ま
た、オペレータの入力作業によらずに、画像データを構
成する各画素の濃度値の変化から、コンピュータに自動
的に輪郭線を認識させる方法も提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、絵柄の輪郭線を入力して絵柄の切抜き
を行う方法は、オペレータのコンピュータに対する入力
作業が繁雑になり、多大な労力と時間が必要になるとい
う問題がある。また、コンピュータに自動的に輪郭線を
認識させる方法は、現在のところ、どのような画像に対
しても輪郭線の確実な認識を行わせることは不可能であ
る。

そこで本発明は、オペレータの労力を削減でき、しか
も確実な切抜きを行うことのできる絵柄切抜き装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

（１） 本願第１の発明は、絵柄切抜き装置において、 切抜き対象となる絵柄を含んだ画像を、複数の点の座
標値を有するベクターデータの形で線分の集合として保
持する第１のメモリ部と、 切抜くべき領域の輪郭線のデータを登録するための第
２のメモリ部と、 輪郭線を定義する作業中には、定義済みの輪郭線の終
点の位置を記憶するための第３のメモリ部と、 画像上の１点の位置を入力する座標入力装置と、 ベクターデータが示された点のうち、座標入力装置に
よる入力点から最も近い点を近傍点として認識する近傍
点認識手段と、 オペレータから輪郭線の登録指示が与えられたとき
に、近傍点認識手段によって認識された近傍点と輪郭線
の終点とを結ぶ線分、およびベクターデータによってこ
の近傍点に連続している線分、をそれまでの輪郭線に追
加するように第２のメモリ部に輪郭線の新たな一部分を
登録する機能と、新たに追加した輪郭線の端点を新たな
終点として第３のメモリ部に記憶させる機能と、を有す
る輪郭線登録手段と、 ベクターデータで示される線分の集合と、登録済みの
輪郭線と、を互いに識別可能な態様でディスプレイに表
示する表示手段と、 を設けたものである。

（２） 本願第２の発明は、上述の絵柄切抜き装置にお
いて、 近傍点認識手段が入力点から所定の距離内にある点の
みを近傍点として認識するようにし、 オペレータから輪郭線の登録指示が与えられたとき
に、近傍点認識手段によって近傍点が認識されない場合
には、座標入力装置による入力点と輪郭線の終点とを結
ぶ線分をそれまでの輪郭線に追加するように第２のメモ
リ部に輪郭線の新たな一部分を登録する機能、を輪郭線
登録手段に更に設けたものである。

〔作用〕

本発明の絵柄切抜き装置では、ベクターデータの形で
第１のメモリ部に保持された画像に基づいて切抜き処理
が行われる。このベクターデータの形式の画像は、切抜
くべき絵柄の輪郭線を不完全な形で含んでいれば足り
る。すなわち、線分の集合として断片的な輪郭線の一部
が形成されていればよい。したがって、コンピュータに
よる輪郭線の自動認識を行わせた後の不完全な輪郭線を
そのまま用いることができる。

本発明の特徴は、この不完全な輪郭線を利用して、オ
ペレータに輪郭線を定義する作業を行わせる点にある。
本願第１の発明によれば、オペレータが座標入力装置に
よって点を入力すると、不完全な輪郭線を構成する線分
のうち、この入力点の近傍にある線分が正式な輪郭線と
して定義される。オペレータは、不完全な輪郭線を構成
する線分を順次正式な輪郭線として定義してゆくことが
できる。このように、不完全な輪郭線を利用できるた
め、輪郭線のすべてを入力する方法に比べて作業は非常
に楽である。また、本願第２の発明によれば、入力点の
近傍に線分がない場合には、この入力点を基準として輪
郭線が定義される。したがって、輪郭線が欠落している
ような部分についても、輪郭線の定義を容易に行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明に係る絵柄切抜き装置の基本構成を示すブ
ロック図である。ディスプレイ10は、コンピュータに接
続される一般的なディスプレイ装置であり、オペレータ
はこのディスプレイ10を見ながら切抜き作業を行う。表
示制御手段20は、メモリ30内のデータに基づいてディス
プレイ10に表示を行う機能を有する。メモリ30内には、
イメージデータ31、特徴線データ32、輪郭線データ33、
終点34、始点35、という少なくとも５種類のデータが記
憶される。画像処理手段41は、画像入力装置51から与え
られた画像データに対して必要な処理を行い、イメージ
データ31としてメモリ30に記憶させる機能を有する。特
徴線抽出手段42は、イメージデータ31から特徴線を抽出
して特徴線データ32を生成する。輪郭線登録手段43は、
指示入力装置52および座標入力装置53から与えられる指
示および座標値に基づいて、輪郭線データ33を生成す
る。また、近傍点認識手段44は、座標入力装置53から与
えられた入力点の座標値に基づいて、特徴線データ32内
の近傍点を認識し、これを輪郭線登録手段43に与える機
能を有する。なお、座標入力装置53による入力点の情報
は表示制御手段20にも与えられ、ディスプレイ10上に入
力点の位置が表示される。

以上、本装置の概略を簡単に説明したが、以下、これ
ら各構成要素の機能について、具体的な作業を例にとっ
て詳述する。なお、第１図に示す構成要素のうち、ディ
スプレイ10としては、前述のように一般的なコンピュー
タ用のディスプレイ装置、画像入力装置51としては、こ
の実施例ではビデオカメラ、指示入力装置52および座標
入力装置53としては、この実施例ではマウスを用いてお
り、その他の構成要素はコンピュータ本体およびこれに
用いるソフトウエアによって実現される。

本装置による切抜き処理を行うためには、メモリ30内
にイメージデータ31および特徴線データ32を用意する必
要がある。第２図は、これらのデータを用意する手順を
示す工程図である。各ブロックS1〜S6内には工程を、そ
の右隣りにはその工程の結果得られる画像のイメージI1
〜I6を示している。はじめに、ステップS1において、ビ
デオカメラ入力が行われる。これは、画像入力装置51と
してのビデオカメラを用いて、写真などの画像原稿を入
力する作業である。この結果、ビデオ画像としてのイメ
ージI1が得られる。続く、ステップS2において、縦横比
画素数補正処理が行われる。これは、ビデオ信号として
得られている画像データを、デジタル化し、複数の画素
からなるラスターデータの形にする処理である。このと
き、縦横比の画素数の補正が行われることになり、結
局、イメージI2が得られる。この実施例では１つの画素
について256段階の階調が定義される。更に、ステップS
3において、この画像に対してトリミング、階調変換、
エッジ強調処理が行われる。この結果、イメージI3が得
られる。このステップS2,S3の処理は、画像処理手段41
によって行われ、得られたイメージデータ31はメモリ30
に記憶される。このように、イメージデータ31は、トリ
ミングなどが施されたラスターデータの形式の画像デー
タである。

特徴線抽出手段42は、イメージデータ31に対してステ
ップS4〜S6の処理を行い、特徴線データ32を生成してメ
モリ30に記憶させる機能を有する。まず、ステップS4に
おいて、イメージデータ31に対する二値化処理が行われ
る。すなわち、256階調のどこかに設定値を設け、この
設定値より淡い画素は白、濃い画素は黒、とすることに
よりイメージI4に示すような二値画像が得られる。続い
て、ステップS5において、幅が１画素単位の線の集合で
画像を表す細線化処理が行われ、イメージI5に示すよう
な細線化画像が得られる。続く、ステップS6において、
ラスターデータをベクターデータに変換する処理が行わ
れ、イメージI6に示すように、特徴線データ32で表現さ
れる画像が得られる。

以上のステップS1〜S6の各処理は、いずれも公知の技
術であるので具体的な処理方法についての詳しい説明は
省略する。結局、メモリ30内にイメージデータ31（ラス
ターデータ）と特徴線データ32（ベクターデータ）とが
用意できたことになる。特徴線データ32は、画像の特徴
を示す線分の集合であり、この線分の一部は不完全な輪
郭線を形成していることになる。本装置の特徴は、この
不完全な輪郭線を利用して、オペレータに完全な輪郭線
（完全な閉曲線）を定義させる点にある。以下、この輪
郭線を定義する作業を、第３図を参照しながら説明す
る。第３図の各図は、この作業経過を示す図であり、デ
ィスプレイ10の表示画面に対応する。この実施例の装置
では、表示制御手段20は、イメージデータ31に基づく画
像と、特徴線データ32に基づく画像と、を重ねて表示す
る機能を有する。したがって、ディスプレイ10の画面上
には、ラスターデータで表現された階調をもった画像
と、ベクターデータで表現された特徴線からなる画像
と、が重ねて表示されることになる。前述のように、特
徴線からなる画像には不完全な輪郭線しか含まれていな
いため、輪郭線が欠如した部分も存在する。この実施例
のように、ラスターデータで表現された階調をもった画
像を重ねて表示するようにすれば、オペレータは特徴線
における輪郭線の欠如を、タスターデータの画像により
補って認識することができる。表示制御手段20は、この
他に、登録済みの輪郭線データ33に基づいて、定義の終
了した輪郭線をディスプレイ10に表示する機能と、座標
入力装置53による入力点をディスプレイ10に表示する機
能と、を合わせもつ。そして、ディスプレイ10上では、
イメージデータ31に基づく階調画像、特徴線データ32に
基づく特徴線、輪郭線データ33に基づく輪郭線、はいず
れも重ねて表示されるが、互いに識別可能なように、色
を変えるとか、輝度を変えるなどの方法により態様を変
えて表示されるように配慮されている。なお、第３図に
おいては、説明の便宜上、特徴線を細線で、輪郭線を太
線で、それぞれ示すことにし、階調画像については表示
を省略する。

さて、第２図に示す工程が終了した時点では、特徴線
データ32は生成されているが、輪郭線データ33は全く生
成されていない状態である。したがって、ディスプレイ
10上の表示は、第３図（ａ）のような状態にある。ここ
で、点Ａ〜Ｑはベクターデータの構成要素となる点であ
り、これらの点を両端点として線分が定義されているこ
とになる。ベクターデータは、たとえば、線分AB、線分
CD,DE,EF、線分GH、…といった線分情報と、これら各点
の座標値情報と、から構成される。なお、点Ａ〜Ｑは、
輪郭線の一部を構成する線分を規定する端点であるが、
この輪郭線の内側に示されている特徴線についても同様
に線分を規定する端点（たとえば点R,S）が定義されて
いる。実際には、輪郭線の一部を構成する線分もそれ以
外の線分も、データとしては何ら区別はされていない。

オペレータは、まず輪郭線の始点を定義する。オペレ
ータのコンピュータに対する指示は、この実施例ではマ
ウスによって行われる。すなわち、この実施例では、マ
ウスの座標入力部が座標入力装置53に相当し、マウスの
押しボタンが指示入力装置52に相当する。ディスプレイ
10の画面内では、マウスによって指定される座標位置に
対応する位置にカーソルが表示されるので、オペレータ
は、現在、画面内のどの位置をマウスで指定しているか
を認識することができる。ここで、オペレータが第３図
（ａ）の点X1をマウスで指定し、マウスの押しボタンに
より始点入力指示を与えたものとする。すると、近傍点
認識手段44は、特徴線データ32で示された点のうち、こ
の入力点X1に最も近い点を近傍点として認識する。この
例の場合、点Ａが近傍点となる。輪郭線登録手段43は、
この近傍点Ａの座標値をメモリ30内に始点35として登録
するとともに、この近傍点Ａに連続している線分、すな
わち線分ABを輪郭線データ33として登録する。また、輪
郭線の終点である点Ｂを、終点34として書き込む。表示
制御手段20は、このようにして生成された輪郭線データ
33に基づいて、ディスプレイ10に輪郭線の表示を行う。
その結果、第３図（ｂ）に示すように、輪郭線ABが表示
される。

ここでオペレータは、この輪郭線ABに点Ｃを連結し、
点Ｃ〜点Ｆまで輪郭線を伸ばす作業を行えばよいことを
認識するであろう。そこで、点Ｃを指定するために、そ
の近傍にある点X2をマウスで指定し（第３図（ｂ））、
マウスのボタンを押す。すると、再び近傍点認識手段44
によって、近傍点Ｃが確認される。輪郭線登録手段43
は、メモリ30内の終点34を参照し、現時点での輪郭線の
終点Ｂと、近傍点Ｃとを結ぶ線分BCを新たに輪郭線とす
るとともに、この近傍点Ｃに連続している線分、すなわ
ち線分CD,DE,EFを新たに輪郭線とする。そして、これら
の新たな輪郭線を輪郭線データ33に追加する。また、輪
郭線の終点を点Ｂから点Ｆに更新し、新たな終点Ｆをメ
モリ30に終点34として書き込む。この結果、ディスプレ
イ10の表示画面には、第３図（ｃ）に示すように、輪郭
線AFが表示されることになる。

続いてオペレータは、輪郭線AFに点Ｇを連結するため
に、点Ｇの近傍をマウスで指定することができる。この
場合、輪郭線は点Ｈまで伸びることになる。ただ、この
実施例では、オペレータは点Ｉの近傍である点X3をマウ
スで指定している。これは、オペレータが点Ｆ〜Ｉまで
がほぼ一直線上にのっていることを認識したためであ
る。点X3が指定されると、近傍点認識手段44はその近傍
点Ｉを認識し、輪郭線登録手段43は、現時点での終点Ｆ
と近傍点Ｉとを結ぶ線分FIを新たに輪郭線とするととも
に、近傍点Ｉに連続している線分、すなわち線分IJ,IK
を新たに輪郭線とする。そして、これらの新たな輪郭線
を輪郭線データ33に追加する。また、輪郭線の終点を点
Ｆから点Ｋに更新し、新たな終点Ｋをメモリ30に終点34
として書き込む。同様にして、オペレータが点X4をマウ
スで指定すれば、その近傍点Ｌと現時点での終点Ｋとを
結ぶ線分KLとこれに連結した線分LMが新たに輪郭線とし
て登録されるとともに、終点がＭに更新される。この結
果、ディスプレイ10の表示画面には、第３図（ｄ）に示
すように、輪郭線AMが表示されるに至る。

以上の作業において、オペレータの操作だけを考えて
みると、マウスによって点X1〜X4の４点を指定しただけ
である。このように、たった４点を指定しただけで、第
３図（ｄ）に示すように、輪郭線AMを生成することがで
きるのである。しかも、この輪郭線AMは、画像入力装置
51によって入力した画像からコンピュータが自動的に抽
出した輪郭線をもとにしているため、非常に正確な輪郭
線である。このように、簡単な操作で正確な輪郭線を定
義することができる点が本発明の最大の特徴である。一
方、以上の作業における輪郭線登録手段43の行う仕事を
まとめると、次の３つになる。

（ｉ） オペレータがマウスのボタンを押したときに、
近傍点認識手段44から報告された近傍点と、メモリ30内
の現時点における終点34とを結ぶ線分を新たな輪郭線と
して輪郭線データ33に追加登録する。

（ii） 近傍点に連続している線分すべてを新たな輪郭
線として輪郭線データ33に追加登録する。

（iii）輪郭線の終点を更新する。

オペレータがマウスにより点を入力するたびに、輪郭
線登録手段43が上述の３つの仕事を行ってゆけば、輪郭
線データ33は自然に生成されてゆくことが理解できよ
う。しかしながら、常にこの３つの仕事だけを行ってい
たのでは十分でない場合がある。たとえば、第３図
（ｄ）において、輪郭線AMを更に伸ばす場合に問題が生
じる。本来であれば、点X5を指定して、点Ｍと点X5とを
結ぶ線分MX5を輪郭線として登録すべきであるが、上述
の機能だけではこれを行うことができない。なぜなら、
点X5の近傍には、輪郭線の一部となる線分が存在しない
ためである。このように、特徴線データ32に基づく輪郭
線はもともと不完全なものであるため、部分的に輪郭線
が欠落した箇所が存在することがある。このような場
合、上述の機能だけであれば、オペレータが点X5を指定
すると、近傍点としては点Ｔ（輪郭線を構成しない点）
が認識されてしまう。その結果、点Ｍと点Ｔとを結ぶ線
分MTが輪郭線として登録されてしまうことになる。この
ような不都合を避けるために、近傍点認識手段44が近傍
点を認識する場合に、距離の条件を付加するようにする
とよい。すなわち、近傍点認識手段44は、入力点から所
定の距離内にある最も近い点という条件を満たす点を近
傍点として認識することにし、所定距離内に点がなけれ
ば近傍点は認識しないようにする。そして、近傍点が認
識されなかった場合には、輪郭線登録手段43に別な仕事
をさせるのである。すなわち、輪郭線登録手段43は次の
２つの仕事を行う。

（ｉ′）オペレータがマウスのボタンを押したときに、
マウスの位置に相当する入力点と、メモリ30内の現時点
における終点34とを結ぶ線分を新たな輪郭線として輪郭
線データ33に追加登録する。

（iii）輪郭線の終点を更新する。

ここで、仕事（iii）は近傍点が認識された場合と同じ
である。このように、近傍点認識手段44が近傍点を認識
するか否かで、輪郭線登録手段43の行う仕事を変えてや
るのである。こうすると、第３図（ｄ）に示す状態でも
何ら問題は生じない。すなわち、この状態において、オ
ペレータは点Ｍと結ぶべき点として点X5を指定する。前
述のように、実際にはディスプレイ10の画面上では階調
画像も重ねて表示されているので、オペレータは階調画
像からこの絵柄の左下隅に相当する点X5の位置を正確に
指定することが可能である。オペレータが点X5を入力す
ると、点X5と点Ｔとの距離は所定距離以上離れているた
めに、近傍点は認識されない。そこで、輪郭線登録手段
43は上述の仕事（ｉ′）と（iii）とを行う。すなわ
ち、入力点X5とその時点での終点Ｍとを結ぶ線分MX5を
新たな輪郭線として追加登録し、輪郭線の終点をX5に更
新する。その結果、第３図（ｅ）に示すように、輪郭線
AX5が表示されることになる。続いて、点Ｎの近傍の点
を指定すれば、今度は点Ｎが近傍点として認識される。

こうして、輪郭線（完全な輪郭線）を継ぎに伸ばすべ
きところに、利用すべき輪郭線（不完全な輪郭戦）が存
在しない場合でも、上述の点X5のような指定を行うこと
により、正しい輪郭線の生成が可能になる。このように
して、たとえば第３図（ｆ）に示すように、輪郭線AQが
得られ、後は始点Ａと終点Ｑとを結ぶだけで閉じた完全
な輪郭線が得られる状態になったら、オペレータは輪郭
線登録手段43に対して作業終了の指示を与える。輪郭線
登録手段43は、この指示を受けると、最後に始点Ａと終
点Ｑとを結ぶ線分AQを新たな輪郭線として追加登録す
る。かくして、輪郭線データ33として、切抜くべき領域
を囲む閉曲線からなる完全な輪郭線が得られるのであ
る。

以上、本発明を図示する一実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、種
々の態様で実施可能である。本発明思想の特徴は要する
に、不完全な輪郭線を利用してオペレータの輪郭線指定
作業を軽減させようとする点にあり、この技術思想を実
現できるものであれば、どのような装置構成を採っても
かまわない。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば絵柄切抜き装置におい
て、不完全な輪郭線を利用して完全な輪郭線の定義を行
うようにしたため、オペレータの労力を削減でき、しか
も確実な切抜きを行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る絵柄切抜き装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１図に示す装置における
画像処理手段および特徴線抽出手段の動作を説明する工
程図、第３図は第１図に示す装置における輪郭線登録手
段の動作を説明する図である。 Ａ〜Ｔ…ベクターデータを構成する点、X1〜X5…入力
点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福室 淳宏 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 関口 隆 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 荒井 盛孝 東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−46756（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03F 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切抜き対象となる絵柄を含んだ画像を、複
   数の点の座標値を有するベクターデータの形で線分の集
   合として保持する第１のメモリ部と、 切抜くべき領域の輪郭線のデータを登録するための第２
   のメモリ部と、 輪郭線を定義する作業中に、定義済みの輪郭線の終点の
   位置を記憶するための第３のメモリ部と、 前記画像上の１点の位置を入力する座標入力装置と、 前記ベクターデータで示された点のうち、前記座標入力
   装置による入力点に最も近い点を近傍点として認識する
   近傍点認識手段と、 オペレータから輪郭線の登録指示が与えられたときに、
   前記近傍点認識手段によって認識された近傍点と輪郭線
   の終点とを結ぶ線分、および前記ベクターデータによっ
   てこの近傍点に連続している線分、をそれまでの輪郭線
   に追加するように前記第２のメモリ部に輪郭線の新たな
   一部分を登録する機能と、新たに追加した輪郭線の端点
   を新たな終点として前記第３のメモリ部に記憶させる機
   能と、を有する輪郭線登録手段と、 前記ベクターデータで示される線分の集合と、登録済み
   の輪郭線と、を互いに識別可能な態様でディスプレイに
   表示する表示手段と、 を備えることを特徴とする絵柄切抜き装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の絵柄切抜き装置におい
   て、 近傍点認識手段が入力点から所定の距離内にある点のみ
   を近傍点として認識するようにし、 オペレータから輪郭線の登録指示が与えられたときに、
   近傍点認識手段によって近傍点が認識されない場合に
   は、座標入力装置による入力点と輪郭線の終点とを結ぶ
   線分をそれまでの輪郭線に追加するように第２のメモリ
   部に輪郭線の新たな一部分を登録する機能、を輪郭線登
   録手段が更に備えることを特徴とする絵柄切抜き装置。