JP2940254B2 - エッジ・領域検出方法及び装置 - Google Patents
エッジ・領域検出方法及び装置Info
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- JP2940254B2 JP2940254B2 JP3246366A JP24636691A JP2940254B2 JP 2940254 B2 JP2940254 B2 JP 2940254B2 JP 3246366 A JP3246366 A JP 3246366A JP 24636691 A JP24636691 A JP 24636691A JP 2940254 B2 JP2940254 B2 JP 2940254B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理・認識におけ
るエッジと、エッジ付近の領域を検出する技術に関する
ものである。
るエッジと、エッジ付近の領域を検出する技術に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】これまでの研究で用いられてきた、エッ
ジ検出方法を、文献『画像認識と画像理解』（Ｒ．Ｎｅ
ｖａｔｉａ著，南敏訳，ｐｐ．２９−３０（１９８
６））に基づいて説明する。
ジ検出方法を、文献『画像認識と画像理解』（Ｒ．Ｎｅ
ｖａｔｉａ著，南敏訳，ｐｐ．２９−３０（１９８
６））に基づいて説明する。
【０００３】ある画像Ψが与えられたとき、局所的な処
理でエッジを求める手法の一つにロバーツのエッジオペ
レータがある。画像が与えられたとき、画像中のある画
素ψi,j 地点での濃度変化量φi,j を第１式で定義す
る。
理でエッジを求める手法の一つにロバーツのエッジオペ
レータがある。画像が与えられたとき、画像中のある画
素ψi,j 地点での濃度変化量φi,j を第１式で定義す
る。
【０００４】
【数１】
【０００５】また、φi,j のエッジ勾配方向αi,j を第
２式で定義する。
２式で定義する。
【０００６】
【数２】
【０００７】第３式のようにもしφi,j の大きさが閾値
τi,j よりも大きければ、エッジが画素ψi,j 地点に存
在するとする。
τi,j よりも大きければ、エッジが画素ψi,j 地点に存
在するとする。
【０００８】
【数３】
【０００９】前記ロバーツのエッジオペレータに代表さ
れる１次微分の他に、ラプラシアンや、ラプラシアンガ
ウシアンの２次微分型のエッジオペレータも良く用いら
れる。エッジオペレータにより画像を畳み込み、符号が
変化する箇所（ゼロクロス位置）をエッジが存在してい
る場所であるとしている。
れる１次微分の他に、ラプラシアンや、ラプラシアンガ
ウシアンの２次微分型のエッジオペレータも良く用いら
れる。エッジオペレータにより画像を畳み込み、符号が
変化する箇所（ゼロクロス位置）をエッジが存在してい
る場所であるとしている。
【００１０】また１次微分型と２次微分型を併用する手
法も提案されているが、それぞれのオペレータは、通過
周波数帯域が異なるために同じエッジを扱っているとは
限らない。このことは、画像により結果が異なる原因と
なってしまう。
法も提案されているが、それぞれのオペレータは、通過
周波数帯域が異なるために同じエッジを扱っているとは
限らない。このことは、画像により結果が異なる原因と
なってしまう。
【００１１】次に、これまでの研究で用いられてきた、
領域分割方法を、前記文献（ｐｐ．１４７−１４９）に
基づいて説明する。
領域分割方法を、前記文献（ｐｐ．１４７−１４９）に
基づいて説明する。
【００１２】領域分割の最も簡単な手法の一つに、閾値
処理がある。ある画素属性、例えば輝度において、ある
閾値θより大きな画素はグループＡに属し、残りはグル
ープＢに属するとする。
処理がある。ある画素属性、例えば輝度において、ある
閾値θより大きな画素はグループＡに属し、残りはグル
ープＢに属するとする。
【００１３】
【数４】
【００１４】ある範囲内における同じ画素属性をもつ画
素の集合により、領域が形成される。
素の集合により、領域が形成される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前記エッジ検出手法と
領域分割手法は、両手法共に輝度や色のような画像属性
における境界を見つけることにより、対象物体の境界を
見つけることを目的としている。
領域分割手法は、両手法共に輝度や色のような画像属性
における境界を見つけることにより、対象物体の境界を
見つけることを目的としている。
【００１６】両手法における特徴を、前記文献（ｐｐ．
１５９−１６０）に基づいて、以下に箇条書きをして示
す。 （１）領域分割手法は、必然的に閉じた境界を与える。
エッジ検出手法は概して境界の切片部分のみを与える。 （２）エッジ検出手法は、本来局所的な処理であるた
め、ある局所領域で失敗することは、完全な物体境界の
検出を妨げる。領域分割手法は、処理がより全体的であ
るため感度が余りよくなく、低いコントラストの境界や
小さな対象物体を検出できないことがある。 （３）色の追加による性能の向上は、エッジ検出手法よ
り領域分割手法において非常に効果的である。 （４）エッジ検出手法により検出されたエッジ位置は、
閾値等の処理パラメータに対して、比較的鈍感である。
しかし、領域分割によって得られた領域境界の位置は、
分割属性の値域の選択に非常に敏感であることがわか
る。
１５９−１６０）に基づいて、以下に箇条書きをして示
す。 （１）領域分割手法は、必然的に閉じた境界を与える。
エッジ検出手法は概して境界の切片部分のみを与える。 （２）エッジ検出手法は、本来局所的な処理であるた
め、ある局所領域で失敗することは、完全な物体境界の
検出を妨げる。領域分割手法は、処理がより全体的であ
るため感度が余りよくなく、低いコントラストの境界や
小さな対象物体を検出できないことがある。 （３）色の追加による性能の向上は、エッジ検出手法よ
り領域分割手法において非常に効果的である。 （４）エッジ検出手法により検出されたエッジ位置は、
閾値等の処理パラメータに対して、比較的鈍感である。
しかし、領域分割によって得られた領域境界の位置は、
分割属性の値域の選択に非常に敏感であることがわか
る。
【００１７】これらから、対象となる画像によって適不
適があることがわかる。また、両手法は、互いに異なる
尺度に注目した処理であるため、両手法の結果は一般に
一致せず、ある程度相補的な処理であると考えられる。
このため、両手法の結果を統合することが望ましいが、
どちらの処理結果をどの程度重く用いるか等の評価が困
難である。
適があることがわかる。また、両手法は、互いに異なる
尺度に注目した処理であるため、両手法の結果は一般に
一致せず、ある程度相補的な処理であると考えられる。
このため、両手法の結果を統合することが望ましいが、
どちらの処理結果をどの程度重く用いるか等の評価が困
難である。
【００１８】また、エッジ検出手法において、閾値τ
i,j 選択の問題は、２次微分型のオペレータを採用する
ことにより回避できるが、どちらにしても検出している
エッジの物理的な意味付けが成されていなかった。
i,j 選択の問題は、２次微分型のオペレータを採用する
ことにより回避できるが、どちらにしても検出している
エッジの物理的な意味付けが成されていなかった。
【００１９】領域分割処理における閾値θの選択基準
は、適用する画像の集合を適当に与え、それらに対して
結果が良いと主観的に判断される値を選んでおり、検出
された領域の意味がはっきりしなかった。
は、適用する画像の集合を適当に与え、それらに対して
結果が良いと主観的に判断される値を選んでおり、検出
された領域の意味がはっきりしなかった。
【００２０】本発明の目的は、これらの問題点を除去
し、以下の課題を解決するエッジ・領域検出方法及び装
置を提供することにある。 （ａ）検出されたエッジまたは領域の物理的意味がはっ
きりしていること。 （ｂ）エッジ情報と領域情報双方を簡易に使用すること
ができること。
し、以下の課題を解決するエッジ・領域検出方法及び装
置を提供することにある。 （ａ）検出されたエッジまたは領域の物理的意味がはっ
きりしていること。 （ｂ）エッジ情報と領域情報双方を簡易に使用すること
ができること。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像のエッジ
・領域を検出するエッジ・領域検出方法において、空間
的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可能な
関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画像に
畳み込むことにより１次微分応答画像を算出し、前記空
間的に局所的であり、低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出し、前記
１次微分応答画像と前記２次微分応答画像の符号をそれ
ぞれ閾値０で２値化して１次微分値化画像と２次微分２
値化画像を算出し、前記画像の前記変数方向において、
前記１次微分応答画像と２次微分２値化画像の０／１値
の組み合わせにより４つの領域を、この領域の境界によ
り４種類のエッジを検出することを特徴とする。
・領域を検出するエッジ・領域検出方法において、空間
的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可能な
関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画像に
畳み込むことにより１次微分応答画像を算出し、前記空
間的に局所的であり、低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出し、前記
１次微分応答画像と前記２次微分応答画像の符号をそれ
ぞれ閾値０で２値化して１次微分値化画像と２次微分２
値化画像を算出し、前記画像の前記変数方向において、
前記１次微分応答画像と２次微分２値化画像の０／１値
の組み合わせにより４つの領域を、この領域の境界によ
り４種類のエッジを検出することを特徴とする。
【００２２】また本発明は、画像の変曲エッジを検出す
るエッジ検出装置において、空間的に局所的であり、低
域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの
変数で１次微分した関数を、画像に畳み込むことにより
１次微分応答画像を算出する１次微分関数作用手段と、
前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、前記２次微分応答画像を閾値
０で２値化し、２次微分２値画像を算出する画像２値化
手段と、前記２次微分２値画像の境界線位置において、
前記１次微分画像の対応する画素の符号により、前記変
数方向の変曲エッジ位置を出力する変曲エッジ判別手段
とからなることを特徴とする。
るエッジ検出装置において、空間的に局所的であり、低
域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの
変数で１次微分した関数を、画像に畳み込むことにより
１次微分応答画像を算出する１次微分関数作用手段と、
前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、前記２次微分応答画像を閾値
０で２値化し、２次微分２値画像を算出する画像２値化
手段と、前記２次微分２値画像の境界線位置において、
前記１次微分画像の対応する画素の符号により、前記変
数方向の変曲エッジ位置を出力する変曲エッジ判別手段
とからなることを特徴とする。
【００２３】また本発明は、画像の極値エッジを検出す
るエッジ検出装置において、空間的に局所的であり、低
域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの
変数で１次微分した関数を、画像に畳み込むことにより
１次微分応答画像を算出する１次微分関数作用手段と、
前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、前記１次微分応答画像を閾値
０で２値化し、１次微分２値画像を算出する画像２値化
手段と、前記１次微分２値画像の境界線位置において、
前記２次微分画像の対応する画素の符号により、前記変
数方向の極値エッジ位置を出力する極値エッジ判別手段
とからなることを特徴とする。
るエッジ検出装置において、空間的に局所的であり、低
域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの
変数で１次微分した関数を、画像に畳み込むことにより
１次微分応答画像を算出する１次微分関数作用手段と、
前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、前記１次微分応答画像を閾値
０で２値化し、１次微分２値画像を算出する画像２値化
手段と、前記１次微分２値画像の境界線位置において、
前記２次微分画像の対応する画素の符号により、前記変
数方向の極値エッジ位置を出力する極値エッジ判別手段
とからなることを特徴とする。
【００２４】また本発明は、画像の、変曲エッジと極値
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像と前記２次微分２値画像のＡＮＤを計算し、領域
を出力するＡＮＤ演算手段とからなることを特徴とす
る。
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像と前記２次微分２値画像のＡＮＤを計算し、領域
を出力するＡＮＤ演算手段とからなることを特徴とす
る。
【００２５】また本発明は、画像の、変曲エッジと極値
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像のＮＯＴを計算し、１次微分２値ＮＯＴ画像を算
出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値ＮＯＴ画像
と前記２次微分２値画像のＡＮＤを計算し、領域を出力
するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とする。
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像のＮＯＴを計算し、１次微分２値ＮＯＴ画像を算
出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値ＮＯＴ画像
と前記２次微分２値画像のＡＮＤを計算し、領域を出力
するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とする。
【００２６】また本発明は、画像の、変曲エッジと極値
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記２次微分２
値画像のＮＯＴを計算し、２次微分２値ＮＯＴ画像を算
出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値画像と前記
２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領域を出力
するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とする。
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記２次微分２
値画像のＮＯＴを計算し、２次微分２値ＮＯＴ画像を算
出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値画像と前記
２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領域を出力
するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とする。
【００２７】また本発明は、画像の、変曲エッジと極値
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像と前記２次微分２値画像のＮＯＴを計算し、それ
ぞれ１次微分２値ＮＯＴ画像と２次微分２値ＮＯＴ画像
を算出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値ＮＯＴ
画像と前記２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、
領域を出力するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とす
る。
エッジで挟まれた領域を検出する領域検出装置におい
て、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数
を、画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出
する１次微分関数作用手段と、前記空間的に局所的であ
り低域周波数を濾過する２次微分可能な関数を、前記変
数で２次微分した関数を、前記画像に畳み込むことによ
り２次微分応答画像を算出する２次微分関数作用手段
と、前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分
２値画像を算出する画像２値化手段と、前記１次微分２
値画像と前記２次微分２値画像のＮＯＴを計算し、それ
ぞれ１次微分２値ＮＯＴ画像と２次微分２値ＮＯＴ画像
を算出するＮＯＴ演算手段と、前記１次微分２値ＮＯＴ
画像と前記２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、
領域を出力するＡＮＤ演算手段からなることを特徴とす
る。
【００２８】
【作用】本発明であるエッジ・領域検出方法の原理を以
下で説明する。
下で説明する。
【００２９】図２〜図５に、代表的な４種類のエッジを
実線で示す。横軸はある１つの空間軸、縦軸は画素濃度
である。図２に示した、濃度が階段上に明るくなってい
るエッジをＳｔｅｐ（＋）エッジと呼び、その中点をエ
ッジ位置とする。また濃度が変化している座標方向の幅
をエッジの濃度変化スケール、濃度の変化量をエッジ強
度とする。同様に図３に示した、濃度が階段上に暗くな
っているエッジをＳｔｅｐ（−）エッジと呼ぶ。また、
図４に示した、パルス的に濃度が明るくなっているエッ
ジをＲｏｏｆエッジ、図５に示した、パルス的に濃度が
暗くなっているエッジをＶ−ｄｉｔｃｈエッジと呼ぶ。
実線で示す。横軸はある１つの空間軸、縦軸は画素濃度
である。図２に示した、濃度が階段上に明るくなってい
るエッジをＳｔｅｐ（＋）エッジと呼び、その中点をエ
ッジ位置とする。また濃度が変化している座標方向の幅
をエッジの濃度変化スケール、濃度の変化量をエッジ強
度とする。同様に図３に示した、濃度が階段上に暗くな
っているエッジをＳｔｅｐ（−）エッジと呼ぶ。また、
図４に示した、パルス的に濃度が明るくなっているエッ
ジをＲｏｏｆエッジ、図５に示した、パルス的に濃度が
暗くなっているエッジをＶ−ｄｉｔｃｈエッジと呼ぶ。
【００３０】これら特徴的なエッジで区分された領域内
では、ある種の領域特徴（平均輝度・輝度分散・テクス
チャ情報）はどこでも同じであると仮定する。このと
き、特に強度の強いエッジに注目したとき、エッジ近く
の領域だけに注目してこれら領域特徴を求めても問題は
生じない。よって、まずエッジを求め、エッジ付近での
領域を求めることにすることにより、双方の情報を共に
利用することが可能となる。
では、ある種の領域特徴（平均輝度・輝度分散・テクス
チャ情報）はどこでも同じであると仮定する。このと
き、特に強度の強いエッジに注目したとき、エッジ近く
の領域だけに注目してこれら領域特徴を求めても問題は
生じない。よって、まずエッジを求め、エッジ付近での
領域を求めることにすることにより、双方の情報を共に
利用することが可能となる。
【００３１】まず、以下において本発明であるエッジ検
出方法について説明する。
出方法について説明する。
【００３２】原画像Ψのある地点（ｘ，ｙ）での濃度値
ψ（ｘ，ｙ）を、第５式に示した（μx ，μy ）に分布
中心を持ち広がりが
ψ（ｘ，ｙ）を、第５式に示した（μx ，μy ）に分布
中心を持ち広がりが
【００３３】
【数５】
【００３４】で表されるような正規分布関数Ｎ（ｘ，
ｙ；μx ，μy ，Σ）で、座標について畳み込み、生成
した画像Φをφ（μx ，μy ；Σ）とする。
ｙ；μx ，μy ，Σ）で、座標について畳み込み、生成
した画像Φをφ（μx ，μy ；Σ）とする。
【００３５】
【数６】
【００３６】このとき、原画像Ψに、濃度変化のスケー
ルがσedgeである、ｘ方向を向いたエッジがあったとす
ると、生成した画像Φは同方向に
ルがσedgeである、ｘ方向を向いたエッジがあったとす
ると、生成した画像Φは同方向に
【００３７】
【数７】
【００３８】だけ更にぼかしたことになるので、エッジ
は
は
【００３９】
【数８】
【００４０】だけボケていることになる。故に、画像Φ
から検出したエッジはこのボケだけの位置不定性がある
と言える。急峻なエッジを検出するとき（σedge 2 〓ｓ
x ）、その位置不定性は前記関数の広がり具合で定まる
と考えて良い。
から検出したエッジはこのボケだけの位置不定性がある
と言える。急峻なエッジを検出するとき（σedge 2 〓ｓ
x ）、その位置不定性は前記関数の広がり具合で定まる
と考えて良い。
【００４１】本発明であるエッジ検出方法は、図２〜図
５において実線で示した４種類のエッジ、Ｓｔｅｐ
（＋），Ｓｔｅｐ（−），Ｒｏｏｆ，Ｖ−ｄｉｔｃｈの
各エッジを、前者２つは変曲点、後者２つは極大・極小
点の検出として、それぞれ選択的に検出するものであ
る。つまり、画像φを１次・２次偏微分して得られた画
像を用意し、検出対象のエッジ性質を考慮して、表１の
条件により閾値無しで目的のエッジが検出することが可
能となる。
５において実線で示した４種類のエッジ、Ｓｔｅｐ
（＋），Ｓｔｅｐ（−），Ｒｏｏｆ，Ｖ−ｄｉｔｃｈの
各エッジを、前者２つは変曲点、後者２つは極大・極小
点の検出として、それぞれ選択的に検出するものであ
る。つまり、画像φを１次・２次偏微分して得られた画
像を用意し、検出対象のエッジ性質を考慮して、表１の
条件により閾値無しで目的のエッジが検出することが可
能となる。
【００４２】
【表１】
【００４３】変曲エッジは２次偏微分画像において符号
が変化する画素位置に存在し、１次偏微分の画像の画素
位置における符号により、Ｓｔｅｐ（＋），Ｓｔｅｐ
（−）エッジの区別が可能となる。図２における実線、
Ｓｔｅｐ（＋）エッジに対して、長い点線、１次微分が
正、短い点線、２次微分が０の位置がＳｔｅｐ（＋）エ
ッジ位置となり、１次微分の絶対値がそのエッジ強度と
なる。また図３における実線、Ｓｔｅｐ（−）エッジに
対して、長い点線、１次微分が負、短い点線、２次微分
が０の位置がＳｔｅｐ（−）エッジ位置となり、１次微
分の絶対値がそのエッジ強度となる。
が変化する画素位置に存在し、１次偏微分の画像の画素
位置における符号により、Ｓｔｅｐ（＋），Ｓｔｅｐ
（−）エッジの区別が可能となる。図２における実線、
Ｓｔｅｐ（＋）エッジに対して、長い点線、１次微分が
正、短い点線、２次微分が０の位置がＳｔｅｐ（＋）エ
ッジ位置となり、１次微分の絶対値がそのエッジ強度と
なる。また図３における実線、Ｓｔｅｐ（−）エッジに
対して、長い点線、１次微分が負、短い点線、２次微分
が０の位置がＳｔｅｐ（−）エッジ位置となり、１次微
分の絶対値がそのエッジ強度となる。
【００４４】極値エッジは１次偏微分画像において符号
が変化する画素位置に存在し、２次偏微分画像の画素位
置における符号によりＲｏｏｆ，Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジ
の区別が可能となる。図４における実線、Ｒｏｏｆエッ
ジに対して、長い点線、１次微分が０、短い点線、２次
微分が負の位置がＲｏｏｆエッジ位置となり、２次微分
の絶対値がそのエッジ強度となる。また図５における実
線、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジに対して、長い点線、１次微
分が０、短い点線、２次微分が正の位置がＶ−ｄｉｔｃ
ｈエッジ位置となり、２次微分の絶対値がそのエッジ強
度となる。
が変化する画素位置に存在し、２次偏微分画像の画素位
置における符号によりＲｏｏｆ，Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジ
の区別が可能となる。図４における実線、Ｒｏｏｆエッ
ジに対して、長い点線、１次微分が０、短い点線、２次
微分が負の位置がＲｏｏｆエッジ位置となり、２次微分
の絶対値がそのエッジ強度となる。また図５における実
線、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジに対して、長い点線、１次微
分が０、短い点線、２次微分が正の位置がＶ−ｄｉｔｃ
ｈエッジ位置となり、２次微分の絶対値がそのエッジ強
度となる。
【００４５】次に、本発明の領域検出方法について説明
する。
する。
【００４６】表２より、Ｓｔｅｐ（＋）エッジ位置から
偏微分に用いた変数方向に向けて、１次微分が正で２次
微分が負の領域が始まり、Ｒｏｏｆエッジ位置で終了す
ることがわかる。よってＳｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏ
ｆエッジに挟まれた領域を検出するには、１次微分画像
が正で２次微分画像が負である領域を検出すれば良い
（１次微分画像が正で２次微分画像が負である領域は必
ずしもＳｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏｆエッジに挟まれ
た領域ではないが、このようなエッジに挟まれた領域を
検出することが目的である場合や、エッジ強度が非常に
強い、例えばＳｔｅｐ（＋）エッジの変数方向の正の側
の領域特徴を求めたい場合には特に問題とはならな
い）。同様に、Ｓｔｅｐ（−）エッジとＶ−ｄｉｔｃｈ
エッジで挟まれた領域を検出するには、１次微分画像が
負で２次微分画像が正の領域を検出すれば良い。Ｒｏｏ
ｆエッジとＳｔｅｐ（−）エッジで挟まれた領域を検出
するには、１次微分画像と２次微分画像が共に負である
領域を検出すれば良い。Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジとＳｔｅ
ｐ（＋）エッジで挟まれた領域を検出するには、１次微
分画像と２次微分画像が共に正である領域を検出すれば
良い。
偏微分に用いた変数方向に向けて、１次微分が正で２次
微分が負の領域が始まり、Ｒｏｏｆエッジ位置で終了す
ることがわかる。よってＳｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏ
ｆエッジに挟まれた領域を検出するには、１次微分画像
が正で２次微分画像が負である領域を検出すれば良い
（１次微分画像が正で２次微分画像が負である領域は必
ずしもＳｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏｆエッジに挟まれ
た領域ではないが、このようなエッジに挟まれた領域を
検出することが目的である場合や、エッジ強度が非常に
強い、例えばＳｔｅｐ（＋）エッジの変数方向の正の側
の領域特徴を求めたい場合には特に問題とはならな
い）。同様に、Ｓｔｅｐ（−）エッジとＶ−ｄｉｔｃｈ
エッジで挟まれた領域を検出するには、１次微分画像が
負で２次微分画像が正の領域を検出すれば良い。Ｒｏｏ
ｆエッジとＳｔｅｐ（−）エッジで挟まれた領域を検出
するには、１次微分画像と２次微分画像が共に負である
領域を検出すれば良い。Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジとＳｔｅ
ｐ（＋）エッジで挟まれた領域を検出するには、１次微
分画像と２次微分画像が共に正である領域を検出すれば
良い。
【００４７】
【表２】
【００４８】以上のように、明確な検出目的によりそれ
ぞれの領域を検出できることがわかる。これにより、領
域内について、原画像の情報、例えば、輝度平均，分散
や、テクスチャ情報等が利用できることになり、容易に
認識処理に利用できる。また、得られた領域境界とエッ
ジは一致しているために、従来同時に用いることが難し
かった両情報が簡易に利用できることになる。
ぞれの領域を検出できることがわかる。これにより、領
域内について、原画像の情報、例えば、輝度平均，分散
や、テクスチャ情報等が利用できることになり、容易に
認識処理に利用できる。また、得られた領域境界とエッ
ジは一致しているために、従来同時に用いることが難し
かった両情報が簡易に利用できることになる。
【００４９】以上では、畳み込みの際に正規分布関数を
用いて説明したが、これは座標空間上で局所的であり、
周波数空間上で低域濾過の特性を示し、２次偏微分可能
な関数であれば、発明の効果には何等影響を与えるもの
ではない。
用いて説明したが、これは座標空間上で局所的であり、
周波数空間上で低域濾過の特性を示し、２次偏微分可能
な関数であれば、発明の効果には何等影響を与えるもの
ではない。
【００５０】また、適当な関数により原画像を畳み込ん
だ後、１次，２次偏微分する操作は、現実には原画像の
関数形式がわからないので、数式的に同等な手法をとる
ことになる。つまり畳み込む関数を１次・２次偏微分し
た関数で、原画像を畳み込むことにより１次・２次偏微
分画像を生成することになる。
だ後、１次，２次偏微分する操作は、現実には原画像の
関数形式がわからないので、数式的に同等な手法をとる
ことになる。つまり畳み込む関数を１次・２次偏微分し
た関数で、原画像を畳み込むことにより１次・２次偏微
分画像を生成することになる。
【００５１】
【実施例】以下に、本発明の第１の実施例である、変曲
エッジを検出するエッジ検出装置を、図面を用いて説明
する。
エッジを検出するエッジ検出装置を、図面を用いて説明
する。
【００５２】図１に第１実施例の構成を示す。このエッ
ジ検出装置１００は、空間的に局所的であり低域周波数
を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１
次微分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分
応答画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段２
と、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規
分布２次微分関数作用手段４と、２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、２次微分２値画像を算出する画像２値
化手段６と、２次微分２値画像の境界線位置において、
１次微分画像の対応する画素の符号により、変数方向の
変曲エッジ位置を出力する変曲エッジ判別手段８とから
構成されている。
ジ検出装置１００は、空間的に局所的であり低域周波数
を濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１
次微分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分
応答画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段２
と、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規
分布２次微分関数作用手段４と、２次微分応答画像を閾
値０で２値化し、２次微分２値画像を算出する画像２値
化手段６と、２次微分２値画像の境界線位置において、
１次微分画像の対応する画素の符号により、変数方向の
変曲エッジ位置を出力する変曲エッジ判別手段８とから
構成されている。
【００５３】エッジ検出装置１００に画像１が入力され
たとき、正規分布１次微分関数作用手段２は、正規分布
関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像１に畳
み込み、正規分布１次微分応答画像３を算出する。ま
た、正規分布２次微分関数作用手段４は、正規分布関数
を前記変数で２次微分した関数を画像１に畳み込み、正
規分布２次微分応答画像５を算出する。この正規分布２
次微分応答画像５を、画像２値化手段６により閾値０で
２値化し、正規分布２次微分２値画像７を算出する。
たとき、正規分布１次微分関数作用手段２は、正規分布
関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像１に畳
み込み、正規分布１次微分応答画像３を算出する。ま
た、正規分布２次微分関数作用手段４は、正規分布関数
を前記変数で２次微分した関数を画像１に畳み込み、正
規分布２次微分応答画像５を算出する。この正規分布２
次微分応答画像５を、画像２値化手段６により閾値０で
２値化し、正規分布２次微分２値画像７を算出する。
【００５４】変曲エッジ判別手段８は、正規分布２次微
分２値画像７の境界線位置において、正規分布１次微分
応答画像３の対応する画素の符号によって、正規分布１
次微分応答画像３の絶対値をエッジ強度として、正なら
ばＳｔｅｐ（＋）エッジとなるエッジ画像９、負ならば
Ｓｔｅｐ（−）エッジとなるエッジ画像１０を出力す
る。
分２値画像７の境界線位置において、正規分布１次微分
応答画像３の対応する画素の符号によって、正規分布１
次微分応答画像３の絶対値をエッジ強度として、正なら
ばＳｔｅｐ（＋）エッジとなるエッジ画像９、負ならば
Ｓｔｅｐ（−）エッジとなるエッジ画像１０を出力す
る。
【００５５】変曲エッジ判別手段８が、例えば、Ｓｔｅ
ｐ（＋）エッジのみを検出し、Ｓｔｅｐ（＋）エッジ画
像９のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成するこ
とができる。また、変曲エッジ判別手段８が、単にエッ
ジ位置のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成する
ことができる。
ｐ（＋）エッジのみを検出し、Ｓｔｅｐ（＋）エッジ画
像９のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成するこ
とができる。また、変曲エッジ判別手段８が、単にエッ
ジ位置のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成する
ことができる。
【００５６】次に、本発明の第２の実施例である、極値
エッジを検出するエッジ検出装置を、説明する。
エッジを検出するエッジ検出装置を、説明する。
【００５７】図６に本実施例の構成を示す。このエッジ
検出装置１０１は、空間的に局所的であり低域手段を濾
過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１次微
分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分応答
画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段１２と、
空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像に畳
み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規分布
２次微分関数作用手段１４と、１次微分応答画像を閾値
０で２値化し、１次微分２値画像を算出する画像２値化
手段１６と、１次微分２値画像の境界線位置において、
２次微分画像の対応する画素の符号により、前記変数方
向の極値エッジ位置を出力する極値エッジ判別手段１８
とから構成されている。
検出装置１０１は、空間的に局所的であり低域手段を濾
過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１次微
分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分応答
画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段１２と、
空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像に畳
み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規分布
２次微分関数作用手段１４と、１次微分応答画像を閾値
０で２値化し、１次微分２値画像を算出する画像２値化
手段１６と、１次微分２値画像の境界線位置において、
２次微分画像の対応する画素の符号により、前記変数方
向の極値エッジ位置を出力する極値エッジ判別手段１８
とから構成されている。
【００５８】エッジ検出装置１０１に画像１１が入力さ
れたとき、正規分布１次微分関数作用手段１２は、正規
分布関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像１
１に畳み込み、正規分布１次微分応答画像１３を算出す
る。また、正規分布２次微分関数作用手段１４は、正規
分布関数を前記変数で２次微分した関数を画像１１に畳
み込み、正規分布２次微分応答画像１５を算出する。正
規分布１次微分応答画像１３を、画像２値化手段１６に
より閾値０で２値化し、正規分布１次微分２値画像１７
を算出する。
れたとき、正規分布１次微分関数作用手段１２は、正規
分布関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像１
１に畳み込み、正規分布１次微分応答画像１３を算出す
る。また、正規分布２次微分関数作用手段１４は、正規
分布関数を前記変数で２次微分した関数を画像１１に畳
み込み、正規分布２次微分応答画像１５を算出する。正
規分布１次微分応答画像１３を、画像２値化手段１６に
より閾値０で２値化し、正規分布１次微分２値画像１７
を算出する。
【００５９】極値エッジ判別手段１８は、正規分布１次
微分２値画像１７の境界線位置において、正規分布２次
微分応答画像１３の対応する画素の符号によって、正規
分布２次微分応答画像１５の絶対値をエッジ強度とし
て、正ならばＶ−ｄｉｔｃｈエッジとなるエッジ画像１
９、負ならばＲｏｏｆエッジとなるエッジ画像２０を出
力する。
微分２値画像１７の境界線位置において、正規分布２次
微分応答画像１３の対応する画素の符号によって、正規
分布２次微分応答画像１５の絶対値をエッジ強度とし
て、正ならばＶ−ｄｉｔｃｈエッジとなるエッジ画像１
９、負ならばＲｏｏｆエッジとなるエッジ画像２０を出
力する。
【００６０】極値エッジ判別手段１８が、例えば、Ｖ−
ｄｉｔｃｈエッジのみを検出し、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジ
画像のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成するこ
とができる。また、極値エッジ判別手段１８が、単にエ
ッジ位置のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成す
ることができる。
ｄｉｔｃｈエッジのみを検出し、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジ
画像のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成するこ
とができる。また、極値エッジ判別手段１８が、単にエ
ッジ位置のみを出力するエッジ検出装置も同様に構成す
ることができる。
【００６１】次に、本発明の第３の実施例である、４つ
の組み合わせたエッジに挟まれた領域を検出する領域検
出装置を、説明する。
の組み合わせたエッジに挟まれた領域を検出する領域検
出装置を、説明する。
【００６２】図７に第３実施例の構成を示す。この領域
検出装置１０２は、空間的に局所的であり低域周波数を
濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１次
微分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分応
答画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段２２
と、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規
分布２次微分関数作用手段２４と、１次微分応答画像と
２次微分応答画像を閾値０で２値化し、それぞれ１次微
分２値画像と２次微分２値画像を算出する画像２値化手
段２６，２８と、１次微分２値画像と２次微分２値画像
のＮＯＴを計算し、それぞれ１次微分２値ＮＯＴ画像と
２次微分２値ＮＯＴ画像を算出するＮＯＴ演算手段３
０，３２と、１次微分２値画像と２次微分２値画像のＡ
ＮＤを計算し、領域を出力する領域判別手段３４と、１
次微分２値ＮＯＴ画像と２次微分２値画像のＡＮＤを計
算し、領域を出力する領域判別手段３６と、１次微分２
値画像と２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領
域を出力する領域判別手段３８と、１次微分２値ＮＯＴ
画像と２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領域
を出力する領域判別手段４０とから構成されている。
検出装置１０２は、空間的に局所的であり低域周波数を
濾過する２次微分可能な関数を、ある一つの変数で１次
微分した関数を、画像に畳み込むことにより１次微分応
答画像を算出する正規分布１次微分関数作用手段２２
と、空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、画像
に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する正規
分布２次微分関数作用手段２４と、１次微分応答画像と
２次微分応答画像を閾値０で２値化し、それぞれ１次微
分２値画像と２次微分２値画像を算出する画像２値化手
段２６，２８と、１次微分２値画像と２次微分２値画像
のＮＯＴを計算し、それぞれ１次微分２値ＮＯＴ画像と
２次微分２値ＮＯＴ画像を算出するＮＯＴ演算手段３
０，３２と、１次微分２値画像と２次微分２値画像のＡ
ＮＤを計算し、領域を出力する領域判別手段３４と、１
次微分２値ＮＯＴ画像と２次微分２値画像のＡＮＤを計
算し、領域を出力する領域判別手段３６と、１次微分２
値画像と２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領
域を出力する領域判別手段３８と、１次微分２値ＮＯＴ
画像と２次微分２値ＮＯＴ画像のＡＮＤを計算し、領域
を出力する領域判別手段４０とから構成されている。
【００６３】領域検出装置１０２に画像２１が入力され
たとき、正規分布１次微分関数作用手段２２は、正規分
布関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像２１
に畳み込み、正規分布１次微分応答画像２３を算出す
る。また、正規分布２次微分関数作用手段２４は、正規
分布関数を前記変数で２次微分した関数を画像２１に畳
み込み、正規分布２次微分応答画像２５を算出する。正
規分布１次微分応答画像２３と正規分布２次微分応答画
像２５を、画像２値化手段２６，２８により閾値０で２
値化し、それぞれ正規分布１次微分２値画像２７と正規
分布２次微分２値画像２９を算出する。ＮＯＴ演算手段
３０，３２は、正規分布１次微分２値画像２７と正規分
布２次微分２値画像２９のＮＯＴをとり、正規分布１次
微分２値ＮＯＴ画像３１と正規分布２次微分２値ＮＯＴ
画像３３を算出する。
たとき、正規分布１次微分関数作用手段２２は、正規分
布関数をある一つの変数で１次微分した関数を画像２１
に畳み込み、正規分布１次微分応答画像２３を算出す
る。また、正規分布２次微分関数作用手段２４は、正規
分布関数を前記変数で２次微分した関数を画像２１に畳
み込み、正規分布２次微分応答画像２５を算出する。正
規分布１次微分応答画像２３と正規分布２次微分応答画
像２５を、画像２値化手段２６，２８により閾値０で２
値化し、それぞれ正規分布１次微分２値画像２７と正規
分布２次微分２値画像２９を算出する。ＮＯＴ演算手段
３０，３２は、正規分布１次微分２値画像２７と正規分
布２次微分２値画像２９のＮＯＴをとり、正規分布１次
微分２値ＮＯＴ画像３１と正規分布２次微分２値ＮＯＴ
画像３３を算出する。
【００６４】領域判別手段３４は、正規分布１次微分２
値画像２７と上記正規分布２次微分２値画像２９のＡＮ
Ｄをとり、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジとＳｔｅｐ（＋）エッ
ジに挟まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３５を
出力する。領域判別手段３６は、正規分布１次微分２値
ＮＯＴ画像３１と正規分布２次微分２値画像２９のＡＮ
Ｄをとり、Ｓｔｅｐ（−）エッジとＶ−ｄｉｔｃｈエッ
ジに挟まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３７を
出力する。領域判別手段３８は、正規分布１次微分２値
画像２７と正規分布２次微分２値ＮＯＴ画像３３のＡＮ
Ｄをとり、Ｓｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏｆエッジに挟
まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３９を出力す
る。領域判別手段４０は、正規分布１次微分２値ＮＯＴ
画像３１と正規分布２次微分２値ＮＯＴ画像３３のＡＮ
Ｄをとり、ＲｏｏｆエッジとＳｔｅｐ（−）エッジに挟
まれた領域を含む領域を検出し、領域画像４１を出力す
る。
値画像２７と上記正規分布２次微分２値画像２９のＡＮ
Ｄをとり、Ｖ−ｄｉｔｃｈエッジとＳｔｅｐ（＋）エッ
ジに挟まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３５を
出力する。領域判別手段３６は、正規分布１次微分２値
ＮＯＴ画像３１と正規分布２次微分２値画像２９のＡＮ
Ｄをとり、Ｓｔｅｐ（−）エッジとＶ−ｄｉｔｃｈエッ
ジに挟まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３７を
出力する。領域判別手段３８は、正規分布１次微分２値
画像２７と正規分布２次微分２値ＮＯＴ画像３３のＡＮ
Ｄをとり、Ｓｔｅｐ（＋）エッジとＲｏｏｆエッジに挟
まれた領域を含む領域を検出し、領域画像３９を出力す
る。領域判別手段４０は、正規分布１次微分２値ＮＯＴ
画像３１と正規分布２次微分２値ＮＯＴ画像３３のＡＮ
Ｄをとり、ＲｏｏｆエッジとＳｔｅｐ（−）エッジに挟
まれた領域を含む領域を検出し、領域画像４１を出力す
る。
【００６５】この領域検出装置が、例えば、Ｖ−ｄｉｔ
ｃｈエッジとＳｔｅｐ（＋）エッジで挟まれた領域を含
む領域のみを検出し、該当する領域画像のみを出力する
領域検出装置も同様に構成することができる。
ｃｈエッジとＳｔｅｐ（＋）エッジで挟まれた領域を含
む領域のみを検出し、該当する領域画像のみを出力する
領域検出装置も同様に構成することができる。
【００６６】また、前記エッジ検出装置と前記領域検出
装置の実施例すべてにおいて、畳み込む関数として正規
分布関数を例に上げたが、座標空間上で局所的であり、
周波数空間的に低域濾過の性質を示し、２次偏微分可能
な関数であるエッジ検出装置と領域検出装置も、同様に
構成することができる。
装置の実施例すべてにおいて、畳み込む関数として正規
分布関数を例に上げたが、座標空間上で局所的であり、
周波数空間的に低域濾過の性質を示し、２次偏微分可能
な関数であるエッジ検出装置と領域検出装置も、同様に
構成することができる。
【００６７】
【発明の効果】本発明により、物理的な意味がはっきり
しているエッジ情報と領域情報を、従来より簡易かつ同
時に検出することができる。
しているエッジ情報と領域情報を、従来より簡易かつ同
時に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である変曲エッジ検出装置の一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】検出するＳｔｅｐ（＋）エッジとその１次，２
次微分応答の説明図である。
次微分応答の説明図である。
【図３】検出するＳｔｅｐ（−）エッジとその１次，２
次微分応答の説明図である。
次微分応答の説明図である。
【図４】検出するＲｏｏｆエッジとその１次，２次微分
応答の説明図である。
応答の説明図である。
【図５】検出するＶ−ｄｉｔｃｈエッジとその１次，２
次微分応答の説明図である。
次微分応答の説明図である。
【図６】本発明であるエッジ検出装置の実施例の構成図
である。
である。
【図７】本発明である領域検出装置の実施例の構成図で
ある。
ある。
１，１１，２１ 画像 ２，１２，２２ 正規分布１次微分関数作用手段 ３，１３，２３ 正規分布１次微分応答画像 ４，１４，２４ 正規分布２次微分関数作用手段 ５，１５，２５ 正規分布２次微分応答画像 ６，１６，２６，２８ 画像２値化手段 ７，２９ 正規分布２次微分２値画像 ８ 変曲エッジ判別手段 ９，１０，１９，２０ エッジ画像 １７，２７ 正規分布１次微分２値画像 １８ 極値エッジ判別手段 ３０，３２ ＮＯＴ演算手段 ３１ 正規分布１次微分２値ＮＯＴ画像 ３３ 正規分布２次微分２値ＮＯＴ画像 ３４，３６，３８，４０ 領域演算手段 ３５，３７，３９，４１ 領域画像 １００，１０１ エッジ検出装置 １０２ 領域検出装置
Claims (7)
- 【請求項１】画像のエッジ・領域を検出するエッジ・領
域検出方法において、 空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画
像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出し、前
記空間的に局所的であり、低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出し、
前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像の符号を
それぞれ閾値０で２値化して１次微分値化画像と２次微
分２値化画像を算出し、前記画像の前記変数方向におい
て、前記１次微分応答画像と２次微分２値化画像の０／
１値の組み合わせにより４つの領域を、この領域の境界
により４種類のエッジを検出することを特徴とするエッ
ジ・領域検出方法。 - 【請求項２】画像の変曲エッジを検出するエッジ検出装
置において、 空間的に局所的であり、低域周波数を濾過する２次微分
可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、
画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する
１次微分関数作用手段と、 前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記２次微分応答画像を閾値０で２値化し、２次微分２
値画像を算出する画像２値化手段と、 前記２次微分２値画像の境界線位置において、前記１次
微分画像の対応する画素の符号により、前記変数方向の
変曲エッジ位置を出力する変曲エッジ判別手段とからな
ることを特徴とするエッジ検出装置。 - 【請求項３】画像の極値エッジを検出するエッジ検出装
置において、 空間的に局所的であり、低域周波数を濾過する２次微分
可能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、
画像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する
１次微分関数作用手段と、 前記空間的に居所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記１次微分応答画像を閾値０で２値化し、１次微分２
値画像を算出する画像２値化手段と、 前記１次微分２値画像の境界線位置において、前記２次
微分画像の対応する画素の符号により、前記変数方向の
極値エッジ位置を出力する極値エッジ判別手段とからな
ることを特徴とするエッジ検出装置。 - 【請求項４】画像の、変曲エッジと極値エッジで挟まれ
た領域を検出する領域検出装置において、 空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画
像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する１
次微分関数作用手段と、 前記空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾値０
で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分２値
画像を算出する画像２値化手段と、 前記１次微分２値画像と前記２次微分２値画像のＡＮＤ
を計算し、領域を出力するＡＮＤ演算手段とからなるこ
とを特徴とする領域検出装置。 - 【請求項５】画像の、変曲エッジと極値エッジで挟まれ
た領域を検出する領域検出装置において、 空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画
像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する１
次微分関数作用手段と、 前記空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾値０
で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分２値
画像を算出する画像２値化手段と、 前記１次微分２値画像のＮＯＴを計算し、１次微分２値
ＮＯＴ画像を算出するＮＯＴ演算手段と、 前記１次微分２値ＮＯＴ画像と前記２次微分２値画像の
ＡＮＤを計算し、領域を出力するＡＮＤ演算手段からな
ることを特徴とする領域検出装置。 - 【請求項６】画像の、変曲エッジと極値エッジで挟まれ
た領域を検出する領域検出装置において、 空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画
像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する１
次微分関数作用手段と、 前記空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾値０
で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分２値
画像を算出する画像２値化手段と、 前記２次微分２値画像のＮＯＴを計算し、２次微分２値
ＮＯＴ画像を算出するＮＯＴ演算手段と、 前記１次微分２値画像と前記２次微分２値ＮＯＴ画像の
ＡＮＤを計算し、領域を出力するＡＮＤ演算手段からな
ることを特徴とする領域検出装置。 - 【請求項７】画像の、変曲エッジと極値エッジで挟まれ
た領域を検出する領域検出装置において、 空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微分可
能な関数を、ある一つの変数で１次微分した関数を、画
像に畳み込むことにより１次微分応答画像を算出する１
次微分関数作用手段と、 前記空間的に局所的であり低域周波数を濾過する２次微
分可能な関数を、前記変数で２次微分した関数を、前記
画像に畳み込むことにより２次微分応答画像を算出する
２次微分関数作用手段と、 前記１次微分応答画像と前記２次微分応答画像を閾値０
で２値化し、それぞれ１次微分２値画像と２次微分２値
画像を算出する画像２値化手段と、 前記１次微分２値画像と前記２次微分２値画像のＮＯＴ
を計算し、それぞれ１次微分２値ＮＯＴ画像と２次微分
２値ＮＯＴ画像を算出するＮＯＴ演算手段と、前記１次
微分２値ＮＯＴ画像と前記２次微分２値ＮＯＴ画像のＡ
ＮＤを計算し、領域を出力するＡＮＤ演算手段からなる
ことを特徴とする領域検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246366A JP2940254B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エッジ・領域検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246366A JP2940254B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エッジ・領域検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05189566A JPH05189566A (ja) | 1993-07-30 |
| JP2940254B2 true JP2940254B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=17147483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3246366A Expired - Fee Related JP2940254B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エッジ・領域検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940254B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101434393B1 (ko) * | 2014-06-25 | 2014-08-27 | 세안기술 주식회사 | 카메라 이미지를 이용한 진동변위 측정방법 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3246366A patent/JP2940254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05189566A (ja) | 1993-07-30 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |