JP3070541B2

JP3070541B2 - 動的輪郭抽出装置

Info

Publication number: JP3070541B2
Application number: JP9270704A
Authority: JP
Inventors: 伸一宮本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JPH11110570A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動的輪郭抽出装置に
関し、特に動的輪郭抽出用閉曲線を分割、結合して物体
の輪郭を抽出する動的輪郭抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像処理において、画像中の物体の輪郭
を抽出する技術は非常に重要である。この従来の輪郭抽
出技術の一つとして、M.Kassらによって提案された動的
輪郭抽出法(Snakes)がある("Snakes:active contour mo
del",International Journal of Computer Vision, Vo
l.1,No.4,pp.321-331,1988)。

【０００３】この方法では、まず輪郭抽出対象の物体に
対して閉曲線を与える。次に、この閉曲線を構成してい
る画素（制御点）の座標値や画素値、微分画素値を用い
て計算される評価関数を設定する。そして、全制御点で
評価関数値を求めてその和をとり、この閉曲線の評価関
数値とする。つまりこの閉曲線の評価関数値Ｅを以下の
ように定義する。Ｅ＝Ｅ（閉曲線形状）＋Ｅ（画像情報）（１）

【０００４】式（１）において、Ｅ（閉曲線形状）は通
常、閉曲線の全周長や各制御点での曲率の一周和といっ
た閉曲線形状依存の数値の線形和を表し、Ｅ（画像情
報）は通常、各制御点における濃度勾配の絶対値の一周
和が用いられる。これらの評価関数項には重み係数がか
かり、通常その値は０、若しくは正の実数値であるが、
画像情報に関する評価関数値項として濃度勾配の絶対値
を用いた場合、画像情報に関する評価関数項の重み係数
は０、若しくは負の実数値となる。

【０００５】そして、この閉曲線の評価関数値Ｅが小さ
くなるように制御点の位置を修正することによって閉曲
線の形状を変化させていき、対象とした物体の輪郭を抽
出する。つまり、物体の輪郭に近づくにつれて値が小さ
くなる評価関数を用いた最小解探索が、動的輪郭抽出法
である。

【０００６】上述の最小解探索を行う従来の技術とし
て、例えば、特開平６−１３９３５６号公報において開
示された「輪郭抽出方法」がある。

【０００７】この方法は、閉曲線の評価関数値が最小値
をとる形状に閉曲線が素早く落ち着くように、動的輪郭
抽出の１回の抽出ステップでの閉曲線の変形の大きさに
制限を加える方法である。

【０００８】また評価関数を用いた従来の輪郭抽出とし
て、動的輪郭抽出方法以外にも、特開平６−１５０００
２号公報において開示された「画像セグメンテーション
方法及びシェーディング補正方法」がある。

【０００９】一般的に、画像処理では輪郭を抽出する方
法として適当な閾値で画像を２値化するという方法が良
く用いられるが、特開平６−１５０００２号公報におい
て開示された発明では、画像の個々の箇所で評価関数を
設けて、通常の２値化では画像全体に対して１つだけ設
定される閾値を画像の局所で異なるものにし、２値化を
行うというものである。

【００１０】動的輪郭抽出方法において、輪郭抽出が成
功するか否かは、閉曲線の初期位置の設定の仕方に大き
な影響を受ける。そこで、この影響について研究してい
る美濃らは、輪郭抽出の対象物が複数（Ｎ₃個）存在す
る場合にこれらＮ₃個の物体全てを包含する閉曲線を初
期閉曲線とし、輪郭抽出の過程で制御点間の距離がある
閾値以下になるとその制御点どうしをつないで、閉曲線
を分割させて輪郭抽出を続けていくという手法（公知例
１）を提案した（美濃、坂口、池田、「SNAKEパラメー
タの設定についての検討」、PRU90-21,pp43-49) 。

【００１１】この公知例１の動的輪郭抽出装置について
図５６を参照して説明する。図５６に、公知例１の動的
輪郭抽出装置の構成のブロック図を示す。この公知例１
の構成の説明については、後述する本願発明に係る動的
輪郭抽出装置の説明と重複しているので省略する。

【００１２】また、分割閉曲線の他のモデルとして、特
開平８−２６３６６６号公報において開示された「画像
中の輪郭抽出・追跡方法」においては、閉曲線による輪
郭抽出を終えた後、この閉曲線を２つの部分に分けて考
えて、各々の閉曲線に沿った物体の平均輝度値の差があ
る閾値を越えた時に閉曲線を、この２つの部分に分ける
ようにしている（公知例２）。

【００１３】この公知例２の動的輪郭抽出方法につい
て、図５７を参照して説明する。図５７に、公知例２の
動的輪郭抽出装置の構成のブロック図を示す。この公知
例２の構成の説明については、後述する本願発明に係る
動的輪郭抽出装置の説明と重複しているので省略する。

【００１４】上述の公知例２の分割閉曲線モデルは、異
なる物体の輪郭一周における平均輝度値は違う値を取る
という仮定に基づいている。また公知例２では閉曲線の
結合についてもモデルを提案している。公知例２の閉曲
線の結合は、閉曲線を分割して２つの閉曲線になった場
合に、画像のエッジ情報から曲線を生成して閉曲線と連
結し、再び閉曲線にするというモデルである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、本来１つであるはずの滑らかな輪郭をもつ物体
に対して閉曲線を誤分割してしまう場合や、分割させる
べき形状において分割することができない場合があると
いう第１の問題点と、複数の物体を個別に閉曲線で動的
輪郭抽出している場合に、輪郭の重畳度の大きい２つの
物体に対し、２つの閉曲線を１つの閉曲線に結合して動
的輪郭抽出することができないという第２の問題点とを
有する。

【００１６】第１の問題点を、図５８を参照して説明す
る。図５８に、従来の動的輪郭抽出装置における輪郭抽
出過程の概念図を示す。

【００１７】従来技術では、図５８の（ａ）の左端図の
ような輪郭に対しては閉曲線の分割を行い、次に、図５
８の（ｂ）のような輪郭に対しては閉曲線の分割を行わ
ないという、２つの区別した分割ができないということ
である。

【００１８】上述の公知例１の方法では、閉曲線を構成
している制御点の中でおたがいの距離があらかじめ設定
された閾値を下回る２点が存在する場合に、その２点を
結ぶ事により閉曲線の分割を実行しているので、２つの
物体が一部重畳しているか非常に近接しているときは、
例えば図５８の（ａ）に示されるように、閉曲線を分割
させて個別に輪郭を抽出することができる。

【００１９】しかし、図５８の（ｂ）に示されるよう
に、長円形でその中央部分がゆるやかにくびれているよ
うな一つの物体に対しては、制御点間の距離が閾値を下
回る箇所があった場合に、無条件に閉曲線が分割してし
まい、本来は滑らかに結合している１つの物体の形状で
あるのに、複数の輪郭線を生成してしまうという矛盾が
生じる。

【００２０】また、上述の公知例２の方法では、異なる
物体は輪郭一周での平均輝度差の値が異なる、という前
提をおいているので、輪郭一周での平均輝度差の値が同
じ２つの物体（例えば、輪郭線の内側が完全に黒の２つ
の物体）が一部重畳もしくは非常に近接している場合に
は、閉曲線が分割して個別に輪郭を抽出するということ
ができない。

【００２１】上述の第２の問題点を図５８を参照して具
体的に説明する。この第２の問題点は、図５８の（ｃ）
に示されるように、複数の物体の輪郭を個別に閉曲線を
設定し、動的輪郭の抽出を実行している際に、例えば物
体の移動により２つの物体の重畳度が大きくなり、２つ
の閉曲線を１つに結合して出来る閉曲線が滑らかな場合
に閉曲線を結合して動的輪郭抽出を行うということがで
きない点である。

【００２２】この点について、図５９を参照してさらに
詳細に説明する。図５９は、従来の動的輪郭抽出装置に
おける閉曲線の結合過程を示す概念図である。まず、公
知例１の方法では結合閉曲線に対する考慮は行われてい
ない。公知例２で提案されている閉曲線の結合は、図５
９の（ａ）のように動的輪郭抽出を行い、図５９の
（ｂ）のように閉曲線を分割して閉曲線が開曲線になっ
た場合に、図５９の（ｃ）のように物体の輪郭情報から
曲線を生成して図５９の（ｄ）のように閉曲線に戻すと
いうモデルであり、これは閉曲線どうしの結合を行うと
いものではない。

【００２３】本発明は上記事情に鑑みなされもので、従
来技術で発生していた、本来１つであるはずの滑らかな
輪郭をもつ物体に対して閉曲線を誤分割したり分割させ
るべき形状で分割出来ないという問題を除去し、本来１
つであるはずの滑らかな輪郭をもつ物体に対して閉曲線
を分割せず、かつ、分割させるべき形状に対しては分割
することが可能な動的輪郭抽出装置を提供することを目
的とする。

【００２４】また、従来技術で発生していた、複数の物
体を個別に閉曲線で動的輪郭抽出している場合に、輪郭
重畳度の大きい２つの物体に対し、２つの閉曲線を１つ
の閉曲線に結合して動的輪郭抽出することが出来ないと
いう問題を除去し、複数の物体を個別に閉曲線で動的輪
郭抽出している場合に、輪郭の重畳度の大きい２つの物
体に対し、２つの閉曲線を１つの閉曲線に結合して動的
輪郭抽出することが可能な動的輪郭抽出装置を提供する
ことを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
入力画像を電気信号に変換する画像入力手段と、前記入
力画像に平滑化処理を行う画像整形手段と、前記入力画
像中に複数の閉曲線を設定し、該複数の閉曲線の中から
動的輪郭抽出を行う注目閉曲線として１つの閉曲線を選
択する注目閉曲線選択手段と、前記注目閉曲線を構成す
る制御点を設定し、閉曲線形状依存評価関数と画素値ま
たは微分画素値依存評価関数の重み係数のかかった線形
和で定義される閉曲線評価関数の重みの設定を行う閉曲
線初期設定手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の
入力座標値から評価関数値を出力する動的輪郭抽出評価
関数値計算手段とを有する。

【００２６】さらに、前記注目閉曲線の初期位置に対し
て前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によって出力さ
れる評価関数値を記憶する初期評価関数値記憶手段と、
前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索
位置設定手段により設定された制御点の位置に基づい
て、分割閉曲線と結合閉曲線とを設定する分割・結合閉
曲線設定手段と、前記制御点探索位置設定手段により設
定された位置の座標値を入力として前記動的輪郭抽出評
価関数値計算手段によって出力される閉曲線評価関数値
を記憶する閉曲線評価関数値記憶手段とを有する。

【００２７】さらに、前記分割・結合閉曲線設定手段に
より、設定された分割閉曲線の座標値、及び、結合閉曲
線の座標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計
算手段によって出力される分割閉曲線評価関数値、及
び、結合閉曲線評価関数値を記憶する分割・結合閉曲線
評価関数値記憶手段と、前記閉曲線評価関数値記憶手段
に記憶されている閉曲線評価関数値と、前記分割・結合
閉曲線評価関数値記憶手段に記憶されている分割閉曲線
評価関数値と、結合閉曲線評価関数値との大小を比較
し、評価関数値が一番小さい閉曲線を決定する評価関数
値比較手段と、前記評価関数値比較手段の比較結果に基
づき、前記閉曲線評価関数値が最小の場合には、閉曲線
の分割・結合を伴わない通常の動的輪郭抽出を行い、分
割閉曲線評価関数値が最小の場合には閉曲線の分割を行
い、結合閉曲線評価関数値が最小の場合には閉曲線の結
合を行い、これらの分割・結合の制御の結果を基に前記
注目制御点の最適位置と、次に最適位置探索を行う次回
注目制御点の座標を算出する分割・結合実行制御手段と
を有する。

【００２８】さらに、前記分割・結合実行制御手段によ
る閉曲線の分割によって新たに生じた閉曲線を構成する
制御点の座標値を記憶する分割生成閉曲線座標値記憶手
段と、前記分割・結合実行制御手段において算出された
最適位置へ前記注目制御点を更新する制御点最適位置決
定手段と、前記分割・結合実行制御手段により算出され
た、次に最適位置探索を行う次回注目制御点の座標に最
適探索対象制御点の座標を変更する最適位置探索対象制
御点変更手段と、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の終了
を判定する注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段と、前記入
力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動的輪郭
抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する輪郭抽
出結果出力手段とを有することを特徴とする。

【００２９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記評価関数値比較手段による評価関数値
の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段
により出力された注目閉曲線の評価関数値をＥＩとし、
前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、注目閉曲線を２つに分割することにより生成された
２つの分割閉曲線のそれぞれの評価関数値をＥ１、Ｅ２
とし、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力
された、前記注目閉曲線と、該注目閉曲線に最も近接し
その評価関数値がＥＩＩである閉曲線と、を結合してで
きる結合閉曲線の評価関数値をＥ０として、注目閉曲線
の分割を判断する際は、ＥＩ＞Ｅ１＋Ｅ２が満たされて
いるか否かの比較であり、注目閉曲線の結合を判断する
際は、Ｅ０＜ＥＩ＋ＥＩＩが満たされているか否かの比
較であることを特徴とする。

【００３０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
記載の発明において、前記分割・結合閉曲線設定手段に
よる分割閉曲線、及び、結合閉曲線の設定は、前記制御
点探索位置設定手段により、前記注目制御点が前記近傍
画像集合のいずれかの位置に設定される度に行うか、若
しくは、前記注目閉曲線における、前記注目制御点が位
置している点の曲率が、所定の値より大きい場合にのみ
行うことを特徴とする。

【００３１】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれかに記載の発明において、前記分割・結合閉曲線
設定手段による分割閉曲線、及び、結合閉曲線の設定
は、該設定された分割閉曲線、及び、結合閉曲線を構成
する１つの制御点を、前記制御点探索位置設定手段によ
り注目制御点の位置が設定される近傍画像集合の中のい
ずれか１つの画素位置にある制御点に選択することによ
り行われることを特徴とする。

【００３２】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれかに記載の発明において、前記制御点探索位置設
定手段により注目制御点の位置が設定される近傍画像集
合が、前記注目制御点の位置を中心として、上、下、
左、右、左上、右上、左下、及び、右下に位置する８個
の画素により構成されていることを特徴とする。

【００３３】請求項６記載の発明は、請求項１から５の
いずれかに記載の発明において、前記注目閉曲線輪郭抽
出終了判定手段による、注目閉曲線の輪郭抽出が終了し
たか否かの判定は、前記注目閉曲線上の制御点の全てに
対して、前記制御点探索位置設定手段による位置の設定
が行われたか否かにより判定されることを特徴とする。

【００３４】請求項７記載の発明は、入力画像を電気信
号に変換する画像入力手段と、前記入力画像に平滑化処
理を行う画像整形手段と、前記入力画像中に複数の閉曲
線を設定し、該複数の閉曲線の中から動的輪郭抽出を行
う注目閉曲線として１つの閉曲線を選択する注目閉曲線
選択手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点を設定
し、閉曲線形状依存評価関数と画素値または微分画素値
依存評価関数の重み係数のかかった線形和で定義される
閉曲線評価関数の重みの設定を行う閉曲線初期設定手段
と、前記注目閉曲線を構成する制御点の入力座標値から
評価関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計算手段
とを有する。

【００３５】さらに、前記注目閉曲線の初期位置に対し
て前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によって出力さ
れる評価関数値を記憶する初期評価関数値記憶手段と、
前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索
位置設定手段により設定された制御点の位置に基づい
て、結合閉曲線を設定する結合閉曲線設定手段とを有す
る。

【００３６】さらに、前記制御点探索位置設定手段によ
り設定された位置の座標値を入力として前記動的輪郭抽
出評価関数値計算手段によって出力される閉曲線評価関
数値を記憶する閉曲線評価関数値記憶手段と、前記結合
閉曲線設定手段により設定された結合閉曲線の座標値を
入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によっ
て出力される結合閉曲線評価関数値を記憶する結合閉曲
線評価関数値記憶手段と、前記閉曲線評価関数値記憶手
段に記憶されている閉曲線評価関数値と、前記結合閉曲
線評価関数値記憶手段に記憶されている結合閉曲線評価
関数値との大小を比較し、評価関数値が一番小さい閉曲
線を決定する評価関数値比較手段と、前記評価関数値比
較手段の比較結果に基づき、前記閉曲線評価関数値が最
小の場合には、閉曲線の結合を伴わない通常の動的輪郭
抽出を行い、結合閉曲線評価関数値が最小の場合には閉
曲線の結合を行い、該結合の制御の結果を基に前記注目
制御点の最適位置と、次に最適位置探索を行う次回注目
制御点の座標を算出する結合実行制御手段とを有する。

【００３７】さらに、前記結合実行制御手段において算
出された最適位置へ前記注目制御点を更新する制御点最
適位置決定手段と、前記結合実行制御手段により算出さ
れた、次に最適位置探索を行う次回注目制御点の座標に
最適探索対象制御点の座標を変更する最適位置探索対象
制御点変更手段と、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の終
了を判定する注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段と、前記
入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動的輪
郭抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する輪郭
抽出結果出力手段とを有することを特徴とする。

【００３８】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明において、前記評価関数値比較手段による評価関数値
の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段
により出力された注目閉曲線の評価関数値をＥＩとし、
前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、前記注目閉曲線と、該注目閉曲線に最も近接しその
評価関数値がＥＩＩである閉曲線と、を結合してできる
結合閉曲線の評価関数値をＥ０として、Ｅ０＜ＥＩ＋Ｅ
ＩＩが満たされているか否かの比較であることを特徴と
する。

【００３９】請求項９記載の発明は、請求項７又は８に
記載の発明において、前記結合閉曲線設定手段による結
合閉曲線の設定は、前記制御点探索位置設定手段によ
り、前記注目制御点が前記近傍画像集合のいずれかの位
置に設定される度に行うか、若しくは、前記注目閉曲線
における、前記注目制御点が位置している点の曲率が、
所定の値より大きい場合にのみ行うことを特徴とする。

【００４０】請求項１０記載の発明は、請求項７から９
のいずれかに記載の発明において、前記結合閉曲線設定
手段による結合閉曲線の設定は、該設定された結合閉曲
線を構成する１つの制御点を、前記制御点探索位置設定
手段により注目制御点の位置が設定される近傍画像集合
の中のいずれか１つの画素位置にある制御点に選択する
ことにより行われることを特徴とする。

【００４１】請求項１１記載の発明は、請求項７から１
０のいずれかに記載の発明において、前記制御点探索位
置設定手段により注目制御点の位置が設定される近傍画
像集合が、前記注目制御点の位置を中心として、上、
下、左、右、左上、右上、左下、及び、右下に位置する
８個の画素により構成されていることを特徴とする。

【００４２】請求項１２記載の発明は、請求項７から１
１のいずれかに記載の発明において、前記注目閉曲線輪
郭抽出終了判定手段による、注目閉曲線の輪郭抽出が終
了したか否かの判定は、前記注目閉曲線上の制御点の全
てに対して、前記制御点探索位置設定手段による位置の
設定が行われたか否かにより判定されることを特徴とす
る。

【００４３】請求項１３記載の発明は、入力画像を電気
信号に変換する画像入力手段と、前記入力画像に平滑化
処理を行う画像整形手段と、前記入力画像中に複数の閉
曲線を設定し、該複数の閉曲線の中から動的輪郭抽出を
行う注目閉曲線として１つの閉曲線を選択する注目閉曲
線選択手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点を設定
し、閉曲線形状依存評価関数と画素値または微分画素値
依存評価関数の重み係数のかかった線形和で定義される
閉曲線評価関数の重みの設定を行う閉曲線初期設定手段
と、前記注目閉曲線を構成する制御点の入力座標値から
評価関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計算手段
とを有する。

【００４４】さらに、前記注目閉曲線の初期位置に対し
て前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によって出力さ
れる評価関数値を記憶する初期評価関数値記憶手段と、
前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索
位置設定手段により設定された制御点の位置に基づい
て、分割閉曲線を設定する分割閉曲線設定手段と、前記
制御点探索位置設定手段により設定された位置の座標値
を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によ
って出力される閉曲線評価関数値を記憶する閉曲線評価
関数値記憶手段とを有する。

【００４５】さらに、前記分割閉曲線設定手段により設
定された分割閉曲線の座標値を入力として前記動的輪郭
抽出評価関数値計算手段によって出力される分割閉曲線
評価関数値を記憶する分割閉曲線評価関数値記憶手段
と、前記閉曲線評価関数値記憶手段に記憶されている閉
曲線評価関数値と、前記分割閉曲線評価関数値記憶手段
に記憶されている分割閉曲線評価関数値との大小を比較
し、評価関数値が一番小さい閉曲線を決定する評価関数
値比較手段と、前記評価関数値比較手段の比較結果に基
づき、前記閉曲線評価関数値が最小の場合には、閉曲線
の分割を伴わない通常の動的輪郭抽出を行い、分割閉曲
線評価関数値が最小の場合には閉曲線の分割を行い、該
分割の制御の結果を基に前記注目制御点の最適位置と、
次に最適位置探索を行う次回注目制御点の座標を算出す
る分割実行制御手段とを有する。

【００４６】さらに、前記分割実行制御手段による閉曲
線の分割によって新たに生じた閉曲線を構成する制御点
の座標値を記憶する分割生成閉曲線座標値記憶手段と、
前記分割実行制御手段において算出された最適位置へ前
記注目制御点を更新する制御点最適位置決定手段と、前
記分割実行制御手段により算出された、次に最適位置探
索を行う次回注目制御点の座標に最適探索対象制御点の
座標を変更する最適位置探索対象制御点変更手段とを有
する。

【００４７】さらに、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の
終了を判定する注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段と、前
記入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動的
輪郭抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する輪
郭抽出結果出力手段とを有することを特徴とする。

【００４８】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、前記評価関数値比較手段による評価関
数値の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算
手段により出力された注目閉曲線の評価関数値をＥＩと
し、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力さ
れた、注目閉曲線を２つに分割することにより生成され
た２つの分割閉曲線のそれぞれの評価関数値をＥ１、Ｅ
２として、ＥＩ＞Ｅ１＋Ｅ２が満たされているか否かの
比較であることを特徴とする。

【００４９】請求項１５記載の発明は、請求項１３又は
１４に記載の発明において、前記分割閉曲線設定手段に
よる分割閉曲線の設定は、前記制御点探索位置設定手段
により前記近傍画像集合のいずれかの位置に注目制御点
が設定される度に行うか、若しくは、前記注目閉曲線に
おける、前記注目制御点が位置している点の曲率が、所
定の値より大きい場合にのみ行うことを特徴とする。

【００５０】請求項１６記載の発明は、請求項１３から
１５のいずれかに記載の発明において、前記分割閉曲線
設定手段による分割閉曲線の設定は、該設定された分割
閉曲線を構成する１つの制御点を、前記制御点探索位置
設定手段により注目制御点の位置が設定される近傍画像
集合の中のいずれか１つの画素位置にある制御点に選択
することにより行われることを特徴とする。

【００５１】請求項１７記載の発明は、請求項１３から
１６のいずれかに記載の発明において、前記制御点探索
位置設定手段により注目制御点の位置が設定される近傍
画像集合が、前記注目制御点の位置を中心として、上、
下、左、右、左上、右上、左下、及び、右下に位置する
８個の画素により構成されていることを特徴とする。

【００５２】請求項１８記載の発明は、請求項１３から
１７のいずれかに記載の発明において、前記注目閉曲線
輪郭抽出終了判定手段による、注目閉曲線の輪郭抽出が
終了したか否かの判定は、前記注目閉曲線上の制御点の
全てに対して、前記制御点探索位置設定手段による位置
の設定が行われたか否かにより判定されることを特徴と
する。

【００５３】以下に、課題を解決するための手段につい
て、さらに詳細に説明する。本発明の動的輪郭抽出装置
では、閉曲線の分割や結合の判断を、例えば、制御点の
最適位置探索毎に行う（最適位置を探索している制御点
を注目制御点と呼ぶ）。

【００５４】より詳細に説明すると、通常の動的輪郭抽
出法では画像中に複数の閉曲線を設定しその中から動的
輪郭抽出をおこなう閉曲線を選び（選ばれた閉曲線を注
目閉曲線と呼ぶ）、選ばれた注目閉曲線上の注目制御点
の最適位置を閉曲線評価関数値が小さくなるように更新
した後で、注目制御点のすぐ隣の制御点（これを隣接制
御点と呼ぶ）を次に最適位置を探索する制御点（次回注
目制御点と呼ぶ）としてその最適位置探索に移るという
処理を順次繰り返していく（この処理方法をGreedyアル
ゴリズムと呼ぶ）。

【００５５】本発明の動的輪郭抽出装置においては発明
の課題を解決するために、本発明に係る動的輪郭抽出装
置の第１の実施形態の構成を示す図１に示されるよう
に、閉曲線の制御点座標に対して評価関数値を計算する
動的輪郭抽出評価関数値計算手段１０と、注目制御点の
最適位置を探索するための注目制御点を自身の近傍画素
に順次あてはめていく制御点探索位置設定手段６と、制
御点があてはめられている位置を基に分割や結合してで
きる閉曲線の制御点座標を計算する分割・結合閉曲線設
定手段７と、制御点探索位置設定手段６であてはめられ
ている注目制御点の位置での閉曲線の評価関数値を算出
し記憶する閉曲線評価関数値記憶手段８とを有する。

【００５６】さらに、分割・結合閉曲線設定手段７で計
算した分割・結合閉曲線の評価関数値を算出して記憶す
る分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９と、算出され
た閉曲線評価関数値および分割・結合閉曲線評価関数値
を比較する評価関数値比較手段１１と、その比較の結
果、分割や結合の実行の可否を判定し、注目制御点の最
適位置および次回注目制御点を決定する分割・結合実行
制御手段１２と、分割の結果生成された閉曲線の座標を
記憶する分割生成閉曲線座標値記憶手段１３と、注目制
御点を分割・結合実行手段で算出した最適位置へ更新す
る制御点最適位置決定手段１４と、注目制御点を次回注
目制御点に変更する最適位置探索対象制御点変更手段１
５と、注目閉曲線の輪郭中止油津の終了を判定する注目
閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６と、輪郭抽出の終了を
判定する輪郭抽出終了判定手段１７とを有し、これらの
手段からなる動的輪郭抽出手段２０によって輪郭抽出を
行う。

【００５７】本発明の動的輪郭抽出装置では、注目制御
点は自身の近傍画素に順次あてはめられる。そして、近
傍画素の一つにあてはめられた注目制御点とその他の全
制御点の座標値に対して、動的輪郭抽出評価関数値計算
手段１０を用いて分割や結合を行う前の閉曲線の評価関
数値ＥＩを計算し、このＥＩを閉曲線評価関数値記憶手
段８に記憶しておく。

【００５８】閉曲線の分割に関しては、注目制御点を分
割線の端点として閉曲線を二分した際にできる二つの閉
曲線の座標値を分割・結合閉曲線設定手段９で計算し、
その座標値を基に動的輪郭抽出評価関数値計算手段１０
を用いて評価関数値Ｅ１、Ｅ２を算出し、ＥＩ＞Ｅ１＋Ｅ２（２）が満たされるかどうかを評価関数値比較手段１１で比較
する。式（２）が満たされるなら分割・結合実行制御手
段１２において、Ｅ１＋Ｅ２が最小となる分割線によっ
て閉曲線を分割し、その際に注目制御点があてはめられ
ている近傍画素の座標を注目制御点の最適位置、分割線
の端点のうち注目制御点でない方の点を次回注目制御点
とする。式（２）が成り立たない時は、次回注目制御点
は隣接制御点とし、注目制御点の最適位置もＥＩが小さ
くなる点をもって最適位置とする。

【００５９】閉曲線の結合に関しては、注目制御点を含
む閉曲線Ｉ（評価関数値はＥＩ）に最も近接している閉
曲線ＩＩ（評価関数値はＥＩＩ）に対して、注目制御点
を結合点候補Ｃ１とした上で、分割・結合閉曲線設定手
段１２において閉曲線Ｉから結合点候補Ｃ２、閉曲線Ｉ
Ｉから結合点候補Ｃ１’、Ｃ２’を選び、Ｃ１とＣ
１’、Ｃ２とＣ２’とを結んでできる結合閉曲線０に対
して動的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価
関数値Ｅ０を計算する。そして、その値Ｅ０を用いて、Ｅ０＜ＥＩ＋ＥＩＩ（３）が満たされるか否かを評価関数値比較手段１１で比較す
る。式（３）が満たされるなら分割・結合実行手段１２
において、Ｅ０が最小となる結合線によって二つの閉曲
線Ｉ、ＩＩは一つの閉曲線０に結合され、その時に注目
制御点があてはめられている近傍画素の座標を注目制御
点の最適位置、結合点Ｃ１’を次回注目制御点とする。
式（３）が成り立たない場合は、次回注目制御点は隣接
制御点とし、注目制御点の最適位置もＥＩが小さくなる
点をもって最適位置とする。

【００６０】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明に
係る動的輪郭抽出装置の実施形態について、詳細に説明
する。

【００６１】図１に、本発明に係る動的輪郭抽出装置の
第１の実施形態の構成のブロック図を示す。

【００６２】図１に示されるように、この第１の実施形
態に係る動的輪郭抽出装置は、画像を取り込み、それを
電気的な信号にする画像入力手段１と、電気的信号に変
換された入力画像に対して２値化や平滑化などを行う画
像整形手段２と、画像中に複数の閉曲線を設定し、その
中から動的輪郭抽出を行う注目閉曲線を選択する注目閉
曲線選択手段３と、注目閉曲線上への制御点の設定など
を行う閉曲線初期設定手段４と、閉曲線の形状を輪郭抽
出対象物体の輪郭に近づけていく動的輪郭抽出手段２０
と、入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動
的輪郭抽出終了判定手段１７と、輪郭抽出の結果を出力
する輪郭抽出結果出力手段１８とから構成される。

【００６３】また、動的輪郭抽出手段２０は、入力座標
値から評価関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計
算手段１０と、注目閉曲線の初期位置に対して前記動的
輪郭抽出評価関数値計算手段１０によって出力される評
価関数値を記憶する初期評価関数値記憶手段５と、注目
制御点の最適位置を探索するために注目制御点を自身の
近傍画素に順次設定する制御点探索位置設定手段６と、
この制御点探索位置設定手段６で設定された制御点から
分割閉曲線と結合閉曲線とを設定する分割・結合閉曲線
設定手段７と、上述の制御点探索位置設定手段６におい
て設定された座標値を入力として動的輪郭抽出評価関数
値計算手段１０によって出力される評価関数値を記憶す
る閉曲線評価関数値記憶手段８とを有する。

【００６４】さらに、分割・結合閉曲線設定手段７で設
定された分割・結合閉曲線座標値を入力として動的輪郭
抽出評価関数値計算手段１０によって出力される評価関
数値を記憶する分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９
と、閉曲線評価関数値記憶手段８に記憶されている閉曲
線評価関数値と分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９
に記憶されている分割閉曲線評価関数値と結合閉曲線評
価関数値との大小を比較して一番小さい閉曲線を決定す
る評価関数値比較手段１１と、この評価関数値比較手段
１１の比較結果を基に閉曲線評価関数値が最小の場合に
は、閉曲線の分割・結合を伴わない通常の動的輪郭抽出
を行い、分割閉曲線評価関数値が最小の場合には、閉曲
線の分割を行い、結合閉曲線評価関数値が最小の場合に
は閉曲線の結合を行い、これらの分割・結合の制御の結
果を基に注目制御点の最適位置と、次に最適位置探索を
行う制御点の座標を算出する分割・結合実行制御手段１
２とを有する。

【００６５】さらに、閉曲線の分割によって新たに生じ
た閉曲線の構成制御点座標値を記憶する分割生成閉曲線
座標値記憶手段１３と、分割・結合実行制御手段１２に
おいて算出された最適位置へ注目制御点を更新する制御
点最適位置決定手段１４と、分割・結合実行制御手段１
２において算出された次に最適位置探索を行う制御点の
座標に最適位置探索対象制御点を変更する最適位置探索
対象制御点変更手段１５と、注目閉曲線の動的輪郭抽出
の終了を判定する注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６
とから構成される。

【００６６】公知例１を示す、図５６、及び、公知例２
を示す図５７を参照すると分かるように、本発明に係る
動的輪郭抽出装置において、図１の粗い破線で囲まれて
いる動的輪郭抽出手段２０中の細かい破線で囲まれた部
分４０が新規発明部分となっている。

【００６７】次に、図１に示される動的輪郭抽出装置の
第１の実施形態の動作について、以下に説明する。

【００６８】図１に示すように、本発明に係る動的輪郭
抽出装置は、画像入力手段１、画像整形手段２、注目閉
曲線選択手段３、閉曲線初期設定手段４、動的輪郭抽出
手段２０、動的輪郭抽出終了判定手段１７、輪郭抽出結
果出力手段１８とから構成されている。

【００６９】画像入力手段１では画像を電気的信号に変
換し、各画素の画素値として記憶する。

【００７０】画像整形手段２では画像入力手段１で電気
的信号化された画像に対してノイズ除去のための平滑化
を行う。

【００７１】注目閉曲線選択手段３では画像中に複数の
閉曲線を設定し、設定された閉曲線の中から動的輪郭抽
出を行う閉曲線（注目閉曲線）を１つ選択して、この選
択した閉曲線を第１の閉曲線とする。

【００７２】閉曲線初期設定手段４では、前述の閉曲線
選択手段３において選択された第１の閉曲線上にＮ個の
制御点を設定して、その座標値を記憶する。

【００７３】動的輪郭抽出手段２０では制御点最適位置
探索と最適位置への制御点への移動を、注目閉曲線上の
全ての制御点について行う。

【００７４】初期評価関数値記憶手段５では、閉曲線構
成制御点座標値を基に閉曲線の評価関数値を計算する動
的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて、閉曲線初
期設定手段４で与えられた閉曲線の初期位置に対する評
価関数値を計算し、その出力値を記憶する。

【００７５】制御点探索位置設定手段６では、注目制御
点の最適位置を探索するために注目制御点を自身の近傍
画素に順次設定し、全制御点の座標値を記憶する。

【００７６】閉曲線評価関数値記憶手段８では、制御点
探索位置設定手段６で記憶された制御点の座標値と動的
輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて第１の閉曲線
の評価関数値（閉曲線の分割の場合は（２）式のＥＩ、
閉曲線の結合の場合は（３）式のＥＩになる）を計算
し、その値を記憶する。

【００７７】分割・結合閉曲線設定手段７では、制御点
探索位置設定手段６で設定された注目制御点の探索位置
から閉曲線を分割、若しくは結合すると仮定した場合の
閉曲線の構成制御点を設定する。分割を仮定する場合
は、第１の閉曲線を注目制御点から２つに分割して出来
る第２の閉曲線および第３の閉曲線を設定する。結合を
仮定する場合は、第１の閉曲線に最も近い第４の閉曲線
を用い、注目制御点を結合線の端点として結合閉曲線
（第５の閉曲線とする）を設定する。そして第２、第
３、第４、第５の閉曲線の構成制御点の座標値を記憶す
る。

【００７８】分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９で
は、分割・結合閉曲線設定手段７で記憶された分割・結
合閉曲線の座標値と動的輪郭抽出評価関数値計算手段１
０を用いて、閉曲線の分割の場合は第２の閉曲線の評価
関数値（（２）式のＥ１）と、第３の閉曲線の評価関数
値（（２）式のＥ２）を計算し、結合の場合は第４の閉
曲線の評価関数値（（３）式のＥＩＩ）と第５の閉曲線
の評価関数値（（３）式のＥ０）を計算し、それらの結
果を記憶する。

【００７９】評価関数値比較手段１１では、閉曲線評価
関数値記憶手段８、及び、分割・結合閉曲線評価関数値
記憶手段９に記憶されている評価関数値を用いて、
（２）式、（３）式が満たされているか否かが判定され
る。

【００８０】分割・結合実行制御手段１２では、評価関
数値比較手段１１の結果を基に閉曲線の分割、結合を制
御し、注目制御点の最適位置および次回注目制御点を算
出する。

【００８１】分割生成閉曲線座標値記憶手段１３では、
閉曲線の分割が実行された場合に生じる第３の閉曲線の
座標値を記憶する。

【００８２】制御点最適位置決定手段１４では、分割・
結合実行制御手段１２で算出された最適位置へ注目制御
点を移動させる。

【００８３】最適位置探索対象制御点変更手段１５で
は、最適位置探索が閉曲線を一巡していない場合、分割
・結合実行制御手段１２で算出された次回注目制御点の
座標へ注目制御点を変更する。最適位置探索が閉曲線を
一巡した場合は、注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６
に処理を進める。

【００８４】注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６で
は、注目閉曲線の動的輪郭抽出が終了したか否かが判定
される。終了していないと判定された場合は、制御点探
索位置設定手段６から最適位置探索対象終了判定手段１
５までの処理が繰り返される。終了したと判定された場
合は、動的輪郭抽出終了判定手段１７に処理を進める。

【００８５】動的輪郭抽出終了判定手段１７では、入力
画像に対する動的輪郭抽出の終了の可否が判定される。
終了条件が満たされない場合は、注目閉曲線を変更して
注目閉曲線選択手段３から注目閉曲線輪郭抽出終了判定
手段１６までの処理が繰り返される。終了条件が満たさ
れた場合は、動的輪郭抽出の結果を出力する。

【００８６】輪郭抽出結果出力手段１８では、動的輪郭
抽出終了判定手段１７の出力結果を表示する。

【００８７】次に、図１に示される本発明に係る動的輪
郭抽出装置の第１の実施形態の第１の動作例について、
図２〜図１０を参照して説明する。

【００８８】この第１の動作例は閉曲線の分割と結合と
を同時に行い、閉曲線の分割の結果生成された閉曲線に
対しても、分割と結合を伴う動的輪郭抽出を行う動作例
である。

【００８９】図２は図１に示されるブロック図のうち、
注目閉曲線選択手段３と動的輪郭抽出用の閉曲線初期設
定手段４と動的輪郭抽出手段２０と動的輪郭抽出終了判
定手段１７の動作を示すフローチャートである。

【００９０】また、図３は、図２のステップＡ１２の動
作を示したフローチャートであり、図４、及び図５は、
図２のステップＡ８の動作を示したフローチャートであ
り、図６、及び図７は、図５のステップＡ５０の動作を
示したフローチャートであり、図８は、図６のステップ
Ａ７７の動作を示したフローチャートであり、図９、及
び図１０は、図６のステップＡ７８の動作を示したフロ
ーチャートである。

【００９１】まず、図２に示されるフローチャートにつ
いて説明する。まずステップＡ１では、入力画像に対し
て動的輪郭抽出を行う閉曲線の延べ総数の上限値Limit
_-tot _-loopが指定される。

【００９２】ステップＡ２では、動的輪郭抽出を実行し
た閉曲線の延べ総数をカウントする変数tot _-loopの値
が１に初期化される。ステップＡ３では、画像中に複数
の閉曲線（Ｌ個）が設定され、これら設定された閉曲線
が初期閉曲線群となる。

【００９３】ステップＡ４では、閉曲線の分割の結果生
成される分割生成閉曲線の構成制御点座標を保存するた
めに、大きさがＩＤ×ＰＤの２次元配列Ｆが用意され、
その要素値がすべて−１に初期化される。

【００９４】ステップＡ５では個々の分割生成閉曲線を
ラベルづけするための変数ｋｋが１に初期化される。ス
テップＡ６では、ステップＡ３で設定された初期閉曲線
群の中で、動的輪郭抽出の注目閉曲線として選択されて
いないものの存在が判定され、存在する場合（Ｙｅｓ）
にはステップＡ７に、存在しない場合（Ｎｏ）はステッ
プＡ１２に処理が移る。

【００９５】ステップＡ７では、初期閉曲線群の中で注
目閉曲線として未選択のものが１つ、注目閉曲線と選択
され、この閉曲線が閉曲線Ｉとされる。ステップＡ１２
では、分割生成閉曲線に対して動的輪郭抽出を行う際に
配列Ｆを使用するために、配列Ｆのうち初期化されたま
まで未変更のものを除き、全て配列tempに複写される。
ステップＡ１３では、配列temp表される閉曲線群が初期
閉曲線群となり、その個数elm がステップＡ１４で初期
閉曲線群の個数Ｌとされる（ステップＡ１〜Ａ７、Ａ１
２〜Ａ１４は図１の注目閉曲線選択手段３の動作であ
る。以下、各ステップの動作を行う手段については、単
に名称を記載するのみとする。）。

【００９６】ステップＡ８では、注目閉曲線に対して動
的輪郭抽出が行われ、輪郭抽出終了後の構成制御点の座
標値配列Ｃ’と分割生成閉曲線の構成制御点の座標配列
Ｆが出力される（ステップＡ８は図１の閉曲線初期設定
手段４、及び動的輪郭抽出手段２０）。

【００９７】ステップＡ９では、配列Ｃ’を次に選択さ
れる注目閉曲線の動的輪郭抽出に使用するために、その
値が閉曲線座標配列Ｒに複写される。ステップＡ１０で
は、変数tot _-loopに１が加算され、ステップＡ１１で
tot _-loopとLimit _-tot _-loopの大小関係が判定され
る。tot _-loopの方が小さい場合（Ｎｏ）は処理がステ
ップＡ６に移り、tot _-loopの方が大きい場合（Ｙｅ
ｓ）は、動的輪郭抽出を終了して、ステップＡ１５で配
列Ｒを出力する（ステップＡ９〜Ａ１７は動的輪郭抽出
終了判定手段１７）。

【００９８】次に、図２のステップＡ１２の動作を図３
に示されるフローチャートを参照して説明する。

【００９９】図３に示されるように、まず、ステップＡ
２５では配列Ｆの添字kk、kk' および配列tempの添字kk
k 、kkk'が全て１に初期化される。ステップＡ２６では
kkが配列Ｆの第１添字の上限値ＩＤと同じか否かが判定
される。同じ場合（Ｙｅｓ）はステップＡ３３で、配列
tempの第１添字の最大値を変数elm の値として動作を終
了する。同じでない場合（Ｎｏ）は、ステップＡ２７に
処理が進む。

【０１００】ステップＡ２７では配列Ｆの要素値が初期
値の−１と同じか否かが判定される。同じ場合（Ｙｅ
ｓ）はステップＡ３０に、違う場合（Ｎｏ）はステップ
Ａ２８に処理が進む。ステップＡ２８では、配列tempの
要素に配列Ｆの要素値を代入し、ステップＡ２９で添字
kk' 、kkk'にそれぞれ１が加算されてステップＡ２７に
処理を戻す。

【０１０１】ステップＡ３０ではkk' が１と同じか否か
が判定されて、同じ場合（Ｙｅｓ）はステップＡ３１
に、違う場合（Ｎｏ）はステップＡ３２に処理を進め
る。ステップＡ３１では、配列Ｆの第１添字kkにのみ１
を加算してステップＡ２６に処理を戻す。ステップＡ３
２ではkk、kkk にそれぞれ１を加算し、kk' 、kkk'の値
を１にしてステップＡ２６以下の処理を繰り返す。

【０１０２】次に、図２のステップＡ８の動作を図４、
及び図５に示されるフローチャートを用いて説明する。
ただし、図４、及び、図５に示されるように、フローチ
ャート中の同じ英数字番号は、そのフローチャートにお
いて連結していることを示す。以下のフローチャートに
おいて同じである。

【０１０３】図４に示されるように、ステップＡ４０で
は、注目閉曲線（閉曲線Ｉ）上にＮ個の制御点が設定さ
れその初期位置が計算される。その際、初期位置の座標
値は入力画像をラスター走査した時の走査順番号のよう
な非負値で与えられる（図１の閉曲線初期設定手段
４）。

【０１０４】ステップＡ４１では、Ｎ個の制御点の座標
情報と図１に示される動的輪郭抽出抽出評価関数値計算
手段１０を用いて閉曲線Ｉの評価関数の初期値が計算さ
れ、その値がＥ’に保存される。ステップＡ４２では制
御点の最適位置への更新が一巡した場合を、動的輪郭の
計算回数の１回分としたときの計算回数の上限値Ｎlimi
t が決められる。ステップＡ４３では、動的輪郭抽出の
計算回数をカウントする変数cnt の値が初期化される
（ステップＡ４１〜Ａ４３は図１に示される初期評価関
数値記憶手段５）。

【０１０５】ステップＡ４４ではＮ個の制御点の番号づ
けが行われ、その座標が配列Ｃに保存される（図１の制
御点探索位置設定手段６）。ステップＡ４５では閉曲線
ＩのＮ番目の制御点の座標を変数ＬＡＳＴに保存する
（図１の制御点探索位置設定手段６）。ステップＡ４６
では閉曲線Ｉに最も近接している閉曲線が探索されて、
該当する閉曲線を閉曲線ＩＩとする（図１の制御点探索
位置設定手段６）。

【０１０６】ステップＡ４７では閉曲線ＩＩの構成制御
点数をＮ”個とし、このＮ”個の制御点の番号づけが行
われた後でその座標情報を配列Ｄに保存する（図１の制
御点探索位置設定手段６）。ステップＡ４８では配列Ｄ
の座標情報と図１に示される動的輪郭抽出評価関数値計
算手段１０とを用いて閉曲線ＩＩの評価関数値が計算さ
れ、その値がＥＩＩに保存される（図１の制御点探索位
置設定手段６）。

【０１０７】次に、図５に示されるように、ステップＡ
４９（図１の制御点探索位置設定手段６）で、注目制御
点として選択されている制御点の番号を表す変数ｉの値
が、１に初期化される。ステップＡ５０では指定された
注目制御点の最適位置Ｐと次回注目制御点の位置Ｑおよ
び分割・結合実行制御後の配列Ｃが算出される（図１に
示される制御点探索位置設定手段６から分割生成閉曲線
座標値記憶手段１３）。ステップＡ５１ではステップＡ
５０で算出された注目制御点の最適位置Ｐに注目制御点
の座標を更新する（図１の制御点最適位置決定手段１
４）。

【０１０８】ステップＡ５２（図１の最適位置探索対象
制御点変更手段１５）では制御点の最適位置探索が一巡
したか否かを判定し、一巡していない場合（Ｎｏ）はス
テップＡ５３（図１の最適位置探索対象制御点変更手段
１５）で注目制御点を次回注目制御点に変更し、一巡し
た場合（Ｙｅｓ）はステップＡ５４（図１の注目閉曲線
輪郭抽出終了判定手段１６）で最適位置更新済みのＮ’
個の制御点の座標を配列Ｃ’に保存した上で、ステップ
Ａ５５（図１の注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６）
において配列Ｃ’と、図１の動的輪郭抽出評価関数値計
算手段１０を用いて配列Ｃ’で表されている閉曲線の形
状に対する評価関数値Ｅを計算し、このＥとすでに計算
しているＥ’とで輪郭抽出終了判定を行う。

【０１０９】輪郭抽出終了判定はステップＡ５６（図１
の注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６）において各制
御点の最適位置への更新を行う前後の閉曲線の評価関数
値の違いがε（あらかじめ決めておく正の十分小さい
数）より小さく、かつ更新後の評価関数値が更新前のそ
れより小さいかで判定され、違いが十分小さく更新後の
評価関数値が更新前の評価関数値より小さい場合（Ｙｅ
ｓ）は、ステップＡ６１（図１の注目閉曲線輪郭抽出終
了判定手段１６）で配列Ｃ’が出力される。

【０１１０】終了条件を満たしていない場合（Ｎｏ）
は、動的輪郭抽出の計算回数がステップＡ５７（図１の
注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６）でチェックさ
れ、ステップＡ４２により指定された上限を越えていな
い場合は、ステップＡ５８で変数cnt に１を加算して計
算回数を増加させ、ステップＡ５９では抽出終了条件に
用いるＥ’にステップＡ５５で計算したＥの値を代入
し、ステップＡ６０で配列Ｃ’を次の動的輪郭抽出の一
巡のための制御点の初期位置として処理をステップＡ４
４に戻す（ステップＡ５８〜Ａ６０はともに図１の注目
閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６の動作）。

【０１１１】次にステップＡ５０の動作内容を、図６、
及び図７に示されるフローチャートを参照して説明す
る。

【０１１２】図６に示されるように、まず、ステップＡ
７０では注目制御点である第ｉ制御点とこの制御点の８
近傍画素の合計９個の点の座標が、最適位置探索のため
に算出される。

【０１１３】ここで、この注目制御点と８近傍画素の関
係について、図５４に示す。図５４の（ｂ）に示される
ように、注目制御点Ｃ〔ｉ〕を中心として、マトリック
ス状に、８個の近傍画素が配列されている。

【０１１４】ステップＡ７１のカウンタｋは、ステップ
Ａ７０で算出された９個の点のうち、ｋ番目の点を第ｉ
制御点の最適位置と仮定して評価関数値計算を行うこと
を表している。

【０１１５】このステップ７１ではｋの値が１に初期化
される。そして、ステップＡ７２で第ｉ制御点の位置が
第ｋ画素であるとして、ステップＡ７３で閉曲線Ｉを分
割して生成される２つの閉曲線のうちの一方の閉曲線２
の全てと、閉曲線Ｉと閉曲線ＩＩとを結合してできる全
ての閉曲線０にラベルをつけるためのカウンタk'、k"を
１に初期化し、ステップＡ７４で第ｉ制御点以外の座標
とステップＡ７２で選んだ第ｉ制御点の座標を記憶する
（以上ステップＡ７０〜Ａ７４は図１の制御点探索位置
設定手段６）。

【０１１６】ステップＡ７５（図１の閉曲線評価関数値
記憶手段８）で、これらの座標を記憶した上で図１の動
的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価関数値
を計算し、その値をステップＡ７６（図１の閉曲線評価
関数値記憶手段８）で配列ＥＩ[k] に保存する。

【０１１７】次にステップＡ７７で閉曲線Ｉを分割させ
てできる閉曲線１、閉曲線２の可能な組み合わせに対す
る評価関数値Ｅ１[k][k'] 、Ｅ２[k][k'](k'＝1 、2 、
・・・) および各ｋ’に対応する端点１、２の座標配列
ＥＮＤ１[k][k'] 、ＥＮＤ２[k][k'] を算出し、ステッ
プＡ７８では閉曲線Ｉと閉曲線ＩＩとを結合させてでき
る可能な全ての閉曲線０の座標値配列Ｕ[k][k"][k"']
(k"'＝1 、2 、・・・)と、配列Ｕに対応する評価関数
値Ｅ０[k][k"] 、及び結合線の４つの端点の座標配列Ｅ
ＮＤ[k][k"][k""](k""＝1,2,3,4)を算出する（ステップ
Ａ７７、Ａ７８は共に図１の分割・結合閉曲線設定手段
７、及び、分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９の動
作を含む）。

【０１１８】ステップＡ７９では、ステップＡ７２〜Ａ
７８の処理をステップＡ７０で設定した９個の点全てに
対して行ったか否かを判定し、行われていないなら（Ｎ
ｏ）ステップＡ８０で変換ｋに１を加算してステップＡ
７２に処理を戻す（ステップＡ７９は図１の手段６）。
ステップＡ７９で９点全てを探索したと判定された場合
（Ｙｅｓ）は、ステップＡ８１（図１の評価関数値比較
手段１１）において、配列Ｅ０[k][k"] 、ＥＩ[k] 、Ｅ
ＩＩ(k＝1 、2 、・・・、9 ，k"＝1 、2 ・・・) を用
いて結合条件式Ｅ０[k][k"] ＜ＥＩ[k] ＋ＥＩＩ（４）を満たすk 、k"の組みの存在の有無が判定される。

【０１１９】図７にも示されるように、統合条件を満た
すk 、k"の組が存在する場合（Ｙｅｓ）は、ステップＡ
８２に処理を移し、存在しない場合（Ｎｏ）は、ステッ
プＡ８７に処理を移す。ステップＡ８２（図１の分割・
結合実行制御手段１２）でＥ０[k][k"] が最小になるk
、k"の組をk0、k0" として、座標値配列Ｕ[k0][k0"]
[1]、Ｕ[k0][k0"][2]、・・・、Ｕ[k0][k0"][N'] と結
合線の端点Ｃ1 ＝ＥＮＤ[k0][k0"][1]、Ｃ1'＝ＥＮＤ[k
0][k0"][3]が選択される。

【０１２０】その後で、ステップＡ８３（図１の評価関
数値比較手段１１）で配列ＥＩ[k]、Ｅ１[k][k'] 、Ｅ
２[k][k'](ｋ＝１、２、・・・、９,K’＝１、２、・・
・）を用いて分割条件式ＥＩ[k] ＞Ｅ１[k][k'] ＋Ｅ２[k][k'] （５）を満たすk 、k'の組の存在の有無が判定される。

【０１２１】分割条件を満たすk 、k'の組が存在する場
合（Ｙｅｓ）は処理をステップＡ８４に移し、存在しな
い場合（Ｎｏ）はステップＡ８６に処理を移す。

【０１２２】ステップＡ８４（図１の分割・結合実行制
御手段１２）でＥ１[k][k'] ＋Ｅ２[k][k'] が最小にな
るk 、k'の組をk1、k1' として、ＥＮＤ１[k1][k1'] 、
ＥＮＤ２[K1][K1'] が分割線の端点として選択される。
さらにステップＡ８５（図１の分割・結合実行制御手段
１２）で、結合閉曲線の最小評価関数値Ｅ０[k0][k0"]
と分割閉曲線の最小評価関数値Ｅ１[k1][k1'] ＋Ｅ２[k
1][k1'] との大小が比較され、結合閉曲線の最小評価関
数値の方が小さい場合（Ｙｅｓ）は、閉曲線の結合実行
のためステップＡ８６に処理を移し、結合閉曲線の最小
評価関数値の方が大きい場合（Ｎｏ）は閉曲線の分割実
行のためにステップＡ９０に処理を移す。

【０１２３】ステップＡ８６（図１の分割・結合実行制
御手段１２、及び、分割生成閉曲線座標値記憶手段１
３）では、ステップＡ８２で選択した配列Ｕと結合線端
点Ｃ１、Ｃ１’を用いて端点Ｃ1 を注目制御点の最適位
置Ｐ、端点Ｃ１’を次回注目制御点Ｑ、配列Ｕを新しい
配列Ｃとし、分割生成閉曲線座標配列Ｆの要素値を−１
とする。

【０１２４】ステップＡ９０（図１の分割・結合実行制
御手段１２）では、ステップＡ８４で選択したk1、k1'
を用いてＥＮＤ１[k1][k1'] を位置Ｐ、ＥＮＤ２[k1][k
1']を次回注目制御点Ｑ、更新済み制御点であるＣ[1]
、Ｃ[2] 、・・・、Ｃ[i-1]と未更新制御点Ｃ[i] 、Ｃ
[i＋1]、・・・、Ｃ[N] を配列Ｃ、Ｇ[k1][k1'][1]、
Ｇ[k1][k1'][2]、・・・を分割生成閉曲線配列Ｆ[kk][k
k'][1]、Ｆ[kk][kk'][2]、・・・とする。

【０１２５】ステップＡ８７はステップＡ８３と全く同
じ処理を行って、閉曲線の分割条件を判定する。ステッ
プＡ８７において分割条件を満たすk 、k'の組が存在し
ない場合（Ｎｏ）は、処理をステップＡ８８に移し、存
在する場合（Ｙｅｓ）は処理をステップＡ８９に移す。

【０１２６】ステップＡ８８（図１の分割・結合実行制
御手段１２、及び、分割生成閉曲線座標値記憶手段１
３）でＥＩ[k] が最小になる近傍画素配列Ａの値が位置
Ｐ、隣接制御点Ｃ[i＋1]が次回注目制御点Ｑ、更新済み
制御点であるＣ[1] 、Ｃ[2] 、・・・、Ｃ[i-1] と未更
新制御点Ｃ[i] 、Ｃ[i＋1]、・・・、Ｃ[N] を分割結合
実行制御後の配列Ｃとし、分割生成閉曲線座標配列Ｆの
要素値を−１とする。

【０１２７】ステップＡ８９はステップＡ８４と全く同
じ処理をして、分割線の端点１、２を選択し、ステップ
Ａ９０に処理を移す。ステップＡ９１（図１の分割生成
閉曲線座標値記憶手段１３）では分割生成閉曲線に対す
るラベルkkに１を加算し、ステップＡ９２（図１の分割
生成閉曲線座標値記憶手段１３）では、ステップＡ７０
〜Ａ９１の処理の結果として算出された注目制御点の最
適位置Ｐ、次回注目制御点Ｑ、分割結合実行制御後の配
列Ｃ、分割生成閉曲線座標配列Ｆを出力する。

【０１２８】次に、図６のステップＡ７７の動作につい
て、図８のフローチャートを用いて説明する。

【０１２９】図８に示されるように、図６のフローチャ
ートにおけるステップＡ７７では、閉曲線Ｉの分割線の
２つの端点のうち一方の端点１は注目制御点とし、もう
一方の端点２として第ｉ＋１、ｉ＋２、・・・、Ｎまで
の制御点の全てを調べる。

【０１３０】ここで、端点１と端点２との関係を図５４
の（ａ）に示す。この図５４の（ａ）に示されているよ
うに、閉曲線１と閉曲線２とで形づくられる閉曲線上に
は、１からＮまでのＮ個の点が設定されている。

【０１３１】図８に示されるフローチャートにおいて、
ステップＡ１００では、端点２として調べている制御点
の番号を表す変数ｊをｉ＋１に初期化する。ステップＡ
１０１では、第ｉ制御点を分割線の端点１とし、この端
点１の座標を配列要素ＥＮＤ１[k][k'] に保存する。

【０１３２】次に、ステップＡ１０２で端点２を第ｊ制
御点とし、端点２の座標を配列要素ＥＮＤ２[k][k'] に
保存する。ステップＡ１０３で、第１、２、・・・、
ｉ、ｊ、ｊ＋１、・・・、Ｎ制御点で構成される閉曲線
を閉曲線１とし、第ｉ、ｉ＋１、・・・、ｊ−１、ｊ制
御点で構成される閉曲線を閉曲線２として、閉曲線１の
制御点座標を配列Ｃ１に、閉曲線２の制御点座標を配列
Ｃ２に保存し、さらに配列Ｃ２を分割生成閉曲線座標配
列Ｇに複写する。（ステップＡ１００〜Ａ１０３は図１
の分割・結合閉曲線設定手段７）。

【０１３３】ステップＡ１０４、Ａ１０６（ともに図１
の分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９）では、それ
ぞれ配列Ｃ１、Ｃ２より、図１の動的輪郭抽出評価関数
値計算手段１０を用いてそれぞれの評価関数値を計算
し、ステップＡ１０５、Ａ１０７（ともに図１の分割・
結合閉曲線評価関数値記憶手段９）でその結果をそれぞ
れ配列Ｅ１[k][k'] 、Ｅ２[k][k'] に記憶される。

【０１３４】ステップＡ１０８では、端点２として全て
の可能な制御点を選択したか否かが判定され、選択が完
了した場合（Ｙｅｓ）はステップＡ１１１に処理が移
り、完了していない場合（Ｎｏ）はステップＡ１０９に
処理が移る。

【０１３５】ステップＡ１０９で変数ｊに１が加算され
ることにより端点２が移動し、ステップＡ１１０でそれ
に対応してカウンタｋ’が１だけ進められる（ステップ
Ａ１０８〜Ａ１１０は図１の分割・結合閉曲線設定手段
７）。ステップＡ１１１（図１の分割・結合閉曲線評価
関数値記憶手段９）では、評価関数値配列Ｅ１[k][k']
、Ｅ２[k][k'] および端点座標値配列ＥＮＤ１[k][k']
、ＥＮＤ２[k][k'] 、分割生成閉曲線座標配列Ｇが出
力される。

【０１３６】次に、図６のステップＡ７８の動作につい
て、図９、及び図１０に示されるフローチャートを参照
して説明する。

【０１３７】図９に示されるように、ステップＡ１２０
では、注目制御点を２本の結合線Ｌ１、Ｌ２のうちのＬ
１の端点Ｃ１とする。

【０１３８】ステップＡ１２１では、Ｌ２の２つの端点
Ｃ２、Ｃ２’のうち閉曲線Ｉ側から選ぶ端点Ｃ２とし
て、第ｉ＋１、ｉ＋２、・・・、Ｎまでの制御点の全て
を調べるために、端点Ｃ２として選択している制御点の
番号をｊとし、ｊをｉ＋１に初期化する。

【０１３９】ステップＡ１２２では端点Ｃ２を第ｊ制御
点とする。ステップＡ１２３では結合線Ｌ１の端点のう
ち閉曲線ＩＩから選ぶ端点Ｃ１’として配列Ｄに保存さ
れている閉曲線ＩＩの構成制御点の全てを調べるため
に、端点Ｃ１’として選択されている制御点番号をｍと
して、ｍが１に初期化される。

【０１４０】ステップＡ１２４では端点Ｃ１’が、ステ
ップＡ１２３のｍを用いてＤ〔ｍ〕とされる。ステップ
Ａ１２５では結合線Ｌ２の端点のうち閉曲線ＩＩから選
ぶ端点Ｃ２’として配列Ｄに保存されている閉曲線ＩＩ
の構成制御点の全てを調べるために、端点Ｃ２’として
選択されいる制御番号をｎとして、ｎが１に初期化され
る。ステップＡ１２６では端点Ｃ２’が、ステップＡ１
２５のｎを用いてＤ〔ｎ〕とされる。

【０１４１】ここで、端点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１’、Ｃ２’
の関係について、図５５の（ａ）に示す。

【０１４２】ステップＡ１２７ではＣ [１] 、Ｃ [２]
、・・・、Ｃ [ｉ] 、Ｄ [ｍ] 、Ｄ[ｍ＋１] 、・・
・、Ｄ [ｎ] 、Ｃ [ｊ] 、Ｃ [ｊ＋１] 、・・・、Ｃ
[Ｎ] で構成される閉曲線０が自身の中に捻じれによる
交点を持たないかが判定される。

【０１４３】ここで、閉曲線０が自身の中に捻じれによ
る交点をもつ場合を、図５５の（ｂ）に示す。

【０１４４】交点を持つ場合（Ｎｏ）はステップＡ１２
８に処理が移り、交点を持たない場合（Ｙｅｓ）はステ
ップＡ１３２に処理が移る。ステップＡ１２８では、端
点Ｃ２’として閉曲線ＩＩの全ての構成制御点を探索し
たか否かが判定される。ステップＡ１２８で探索が終わ
っていないと判定された場合（Ｎｏ）は、ステップＡ１
２９で変換ｎに１が加算されてステップＡ１２６以降の
処理に戻る。ステップＡ１２８で探索が終了した（Ｙｅ
ｓ）と判定された場合には、ステップＡ１３０で端点Ｃ
１’として閉曲線ＩＩの全ての構成制御点を探索したか
否かが判定される。

【０１４５】ステップＡ１３０で探索が終わっていない
（Ｎｏ）と判定された場合は、ステップＡ１３１で変数
ｍに１が加算されてステップＡ１２４以降の処理に移
る。ステップＡ１３０で探索が終了した（Ｙｅｓ）と判
定された場合には、Ａ１４２に処理が移る（ステップＡ
１２０〜Ａ１３１、Ａ１４２は図１の分割・結合閉曲線
設定手段７）。

【０１４６】図１０に示されるように、ステップＡ１３
２（図１の分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９）で
は、Ｃ [１] 、Ｃ [２] 、・・・、Ｃ [ｉ] 、Ｄ [ｍ]
、Ｄ[ｍ＋１] 、・・・、Ｄ [ｎ] 、Ｃ [ｊ] 、Ｃ [ｊ
＋１] 、・・・、Ｃ [Ｎ] が結合閉曲線０の構成制御点
であるとして配列Ｕ [k][k"][1] 、Ｕ [k][k"][2] 、・
・・Ｕ [k][k"][N']に保存される。

【０１４７】ステップＡ１３３では、配列Ｕ [k][k"]
[1] 、Ｕ [k][k"][2] 、・・・、Ｕ [k][k"][N']と図１
の動的輪郭抽出評価関数値計算手段１０により評価関数
値が計算され、ステップＡ１３４ではステップＡ７１で
計算された評価関数値が配列Ｅ０ [k][k"]に保存される
（ステップＡ１３３、Ａ１３４は図１の分割・結合閉曲
線評価関数値記憶手段９）。

【０１４８】ステップＡ１３５では端点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ
１’、Ｃ２’の座標値が配列ＥＮＤ[k][k"][1] 、ＥＮ
Ｄ [k][k"][2] 、ＥＮＤ [k][k"][3] 、ＥＮＤ [k][k"]
[4]、にそれぞれ保存される（図１の分割・結合閉曲線
評価関数値記憶手段９）。ステップＡ１３６において端
点Ｃ２’として閉曲線ＩＩの全ての構成制御点を選択し
たか否かが判定され、選択が終了した場合（Ｙｅｓ）は
ステップＡ１３９に処理が移り、完了していない場合
（Ｎｏ）はステップＡ１３７に処理が移る。

【０１４９】ステップＡ１３７では変数ｎに１が加算さ
れ、ステップＡ１３８で変数ｋ”に１が加算され、ステ
ップＡ１２６以降の処理に戻る。ステップＡ１３９で
は、端点Ｃ１’として閉曲線ＩＩの全ての構成制御点を
選択したか否かが判定され、選択が完了した場合（Ｙｅ
ｓ）はステップＡ１４２に処理が移り、完了していない
場合（Ｎｏ）はステップＡ１４０に処理が移る。

【０１５０】ステップＡ１４０では変数ｍに１が加算さ
れ、ステップＡ１４１で変数ｋ”に１が加算されてステ
ップＡ１２４以降の処理に戻る（ステップＡ１３６〜Ａ
１４１は図１の分割・結合閉曲線設定手段７）。ステッ
プＡ１４２では、端点Ｃ２として可能な全ての制御点を
調べて選択したか否かが判定され、選択が完了した場合
（Ｙｅｓ）はステップＡ１４５に処理が移り、完了して
いない場合（Ｎｏ）はステップＡ１４３に処理が移る。

【０１５１】ステップＡ１４３で変数ｊに１が加算され
て、ステップＡ１４４で変数ｋ’に１が加算された上で
処理がＡ１２２に戻る（ステップＡ１４２〜Ａ１４４は
図１の分割・結合閉曲線設定手段７）。ステップＡ１４
５では、結合閉曲線０の座標値配列Ｕ、評価関数値配列
Ｅ０、端点座標値配列ＥＮＤが出力される。

【０１５２】この第１の動作例において、ステップＡ４
１〜Ａ４４、Ａ４９、Ａ５１〜Ａ６１、およびステップ
Ａ５０中のステップＡ７０〜Ａ７２、Ａ７４〜Ａ７６、
Ａ７９、Ａ８０、Ａ８８、Ａ９２がGreedyアルゴリズム
であるが、この部分は、注目制御点を閉曲線評価関数値
が小さくなる位置へ更新する計算方法であれば、Greedy
アルゴリズム以外の方法を用いることができる。

【０１５３】また、この第１の動作例においては、閉曲
線の分割と結合の制御とが同時に行われ、閉曲線の分割
の結果生成された分割生成閉曲線に対しても動的輪郭抽
出が行われる。分割結合実行制御は注目制御点の最適位
置探索のたびに行われるので、閉曲線の動的輪郭抽出計
算が収束してから分割結合制御を行う従来の方法より
も、より細かい抽出ステップで閉曲線の分割と結合を伴
った動的輪郭抽出を行うことが可能である。

【０１５４】次に、図１に示される本発明に係る動的輪
郭抽出装置の第１の実施形態の第２の動作例について、
図１１〜図１６を参照して説明する。

【０１５５】第２の動作例は、上述した第１の動作例か
ら閉曲線の結合機能のみを持たせた動作例で、注目閉曲
線とその最近接閉曲線の結合を次々に行っていく動作例
である。

【０１５６】図１１は、図１の注目閉曲線選択手段３、
閉曲線初期設定手段４、動的輪郭抽出手段２０、動的輪
郭抽出終了判定手段１７内で行われる処理を表すフロー
チャートである。図１２、及び図１３は、図１１のステ
ップＢ４の動作を説明するフローチャート、図１４、図
１５、及び、図１６は、図１３のステップＢ３０の動作
を説明するフローチャートである。

【０１５７】図１１のステップＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ
５、Ｂ６、Ｂ８の動作は、それぞれ図２のステップＡ
２、Ａ３、Ａ７、Ａ９、Ａ１０、Ａ１５の動作と全く同
じである。

【０１５８】また、図２のステップＡ８では閉曲線の分
割と結合を伴う動的輪郭抽出の結果として配列Ｃ’と分
割生成閉曲線座標配列Ｆが算出されて出力となるが、ス
テップＢ４（図１の動的輪郭抽出手段２０）では、閉曲
線の結合のみを伴う動的輪郭抽出の結果として配列Ｃ’
が出力となる。

【０１５９】ステップＢ７（図１の動的輪郭抽出終了判
定手段１７）では、初期閉曲線群の中で注目閉曲線とし
て未選択の閉曲線の存在が判定され、存在する場合（Ｙ
ｅｓ）はステップＢ３に処理が移り、存在しない場合
（Ｎｏ）はステップＢ８に処理が移る。

【０１６０】ステップＢ４の動作を、図１２、及び図１
３に示されるフローチャートを用いて説明する。

【０１６１】図１２、及び、図１３に示されるフローチ
ャートのステップＢ３０とＢ４１を除く各ステップは、
図４、及び図５に示されるステップＡ５０とＡ６１を除
いた対応する各ステップと全く同じ動作をする。

【０１６２】図１３のステップＢ３０（図１の制御点探
索位置設定手段６から分割生成閉曲線座標記憶手段１
３）ではステップＡ５０とは異なり分割生成閉曲線座標
配列を出力せず、注目制御点の最適位置Ｐ、次回注目制
御点Ｑ、結合実行制御後の閉曲線座標配列Ｃを出力す
る。ステップＢ４１（図１の動的輪郭抽出終了判定手段
１７）では、ステップＡ６１と異なり配列Ｆを出力せ
ず、配列Ｃ’のみを出力する。

【０１６３】次に、図１３に示されるステップＢ３０の
動作を、図１４、図１５、及び、図１６に示されるフロ
ーチャートを用いて説明する。

【０１６４】図１４に示されるように、ステップＢ５０
では、注目制御点である第ｉ制御点とこの制御点の８近
傍画素の計９個の点の座標が、最適位置探索のために算
出される。ステップＢ５１の変数ｋは、前ステップＢ５
０で設定された９個の点のうちｋ番目の点を第ｉ制御点
の最適位置と仮定して評価関数値を計算する事を表し、
このステップＢ５１ではｋの値が１に初期化される。

【０１６５】ステップＢ５２では、第ｉ制御点の位置が
ステップＢ５０で設定された９点のｋ番目の点と設定さ
れる。ステップＢ５３のカウンタｋ’は、閉曲線Ｉと閉
曲線ＩＩとを結合して出来る全ての閉曲線０にラベルを
つけるためのものであり、このステップではｋ’の値が
１に初期化される。

【０１６６】ステップＢ５４で第ｉ制御点以外の座標と
ステップＢ５２で選んだ第ｉ制御点の座標を記憶する
（以上ステップＢ５０〜５４は図１の制御点探索位置設
定手段６）。

【０１６７】図１５のステップＢ５５でこれらの座標を
記憶（図１の閉曲線評価関数値記憶手段８）した上で図
１の分割・結合閉曲線評価関数値計算手段１０を用いて
評価関数値を計算し、その値をステップＢ５６（図１の
閉曲線評価関数値記憶手段８）で配列ＥＩ [ｋ] に保存
する。

【０１６８】ここで、前出の図９、及び図１０に示され
るカウンタ変数ｋ”と、図１４、図１５、及び図１６に
示されるカウンタ変数ｋ’とは同じ働きをするので、図
１４、図１５、及び図１６に示されるフローチャートの
ステップＢ５７〜Ｂ８１はそれぞれに対応する、図９、
及び図１０に示されるフローチャートのステップＡ１２
０〜Ａ１４４と同じ動作をする。

【０１６９】図１５のステップＢ８２では、ステップＢ
５２〜Ｂ８１までの処理をステップＢ５０での設定点全
てに対して行ったか否かを判定し、行われた場合（Ｙｅ
ｓ）にはステップＢ８４に処理を移し、行われていない
場合（Ｎｏ）はステップＢ８３に処理を移す。

【０１７０】ステップＢ８３では、変数ｋに１を加算し
て図１４のステップＢ５２に処理を戻す（ステップＢ８
２、Ｂ８３は図１の制御点探索位置設定手段６）。ステ
ップＢ８４（図１の評価関数値比較手段１１）では計算
した配列ＥＩ [k]、ＥＩＩ、Ｅ０ [k][k']（ｋ’＝１、
２、・・・）を用いて式（４）を満たすｋ、ｋ’の組の
存在の有無が判定され、存在する場合（Ｙｅｓ）はステ
ップＢ８６に処理が移り、存在しない場合（Ｎｏ）はス
テップＢ８５に処理が移る。

【０１７１】ステップＢ８５（図１の分割・結合実行制
御手段１２）では、ＥＩ [ｋ] が最小になる第ｋ近傍画
素を第ｉ制御点の最適位置Ｐ、隣接している第ｉ＋１制
御点を次回注目制御点Ｑ、各号実行制御後の配列Ｃを最
適位置への更新済みのＣ [１] 、Ｃ [２] 、・・・、Ｃ
[ｉ−１] と未更新のＣ [ｉ] 、Ｃ [ｉ＋１] 、・・
・、Ｃ [Ｎ] としてステップＢ８８（図１の分割・結合
実行制御手段１２）で出力する。

【０１７２】ステップＢ８６（図１の分割・結合実行制
御手段１２）では、Ｅ０ [k][k']を最小値にするｋ、
ｋ’の組をｋ０、ｋ０’とし、配列Ｕ [k0][k0'][1] 、
Ｕ [k0][k0'][2] 、・・・、Ｕ [k0][k0'][N']、および
結合線の端点としてＥＮＤ [k0][k0'][1] が端点Ｃ１に
ＥＮＤ [k0][k0'][3] 端点Ｃ１’に選ばれる。ステップ
Ｂ８７（図１の分割・結合実行制御手段１２）ではステ
ップＢ８６で選ばれた配列Ｕを構成する際に用いられた
端点Ｃ１を位置Ｐ、端点Ｃ１’を次回注目制御点Ｑ、ス
テップＢ８６で選ばれた配列Ｕを結合実行後の配列Ｃと
し、配列Ｕの要素数Ｎ’を配列Ｃの要素数Ｎとしてステ
ップＢ８８で出力する。

【０１７３】この第２の動作例において、ステップＢ２
０〜Ｂ２４、Ｂ２９、Ｂ３１〜Ｂ４１、およびステップ
Ｂ３０中のステップＢ５４〜Ｂ５６、Ｂ８２、Ｂ８３、
Ｂ８５、Ｂ８６がGreedyアルゴリズムであるが、この部
分は、注目制御点を閉曲線評価関数値が小さくなる位置
へ更新する計算方法であれば、Greedyアルゴリズム以外
の方法を用いることができる。

【０１７４】上述の、本発明に係る第１の実施形態の第
２の動作例では、閉曲線の結合実行制御のみを行うこと
ができる。結合実行制御は注目制御点の最適位置探索の
たびに行われ、結合後の閉曲線に対しても動的輪郭抽出
が一巡した後で結合対象閉曲線が計算される。したがっ
て自身に近い閉曲線を次々に結合していくことが可能と
なり、かつ閉曲線の動的輪郭抽出計算が収束してから結
合を制御する従来の方法よりも、細かい抽出ステップで
結合を伴う動的輪郭抽出を行う事が可能である。

【０１７５】次に、図１に示される本発明に係る動的輪
郭抽出装置の第１の実施形態の第３の動作例について、
図１７〜図２２を参照して説明する。

【０１７６】次に、図１７は、図１の注目閉曲線選択手
段３、閉曲線初期設定手段４、初期評価関数値記憶手段
５、動的輪郭抽出手段２０、動的輪郭抽出終了判定手段
１７の動作を示したフローチャートである。図１８、及
び図１９は、図１７のステップＣ４の動作を説明するフ
ローチャートであり、図２０、図２１、及び、図２２は
図１９のステップＣ３１の動作を説明するフローチャー
トである。

【０１７７】図１７のステップＣ１〜Ｃ８はそれぞれに
対応する図１１のステップＢ１〜Ｂ８と同じ動作をす
る。

【０１７８】図１７のステップＣ４の動作を図１８、及
び、図１９に示されるフローチャートを用いて説明す
る。

【０１７９】図１８、及び、図１９の各ステップの動作
は、ステップＣ２０（図１の閉曲線初期設定手段４）で
閉曲線結合実行をチェックするフラッグが定義され、フ
ラッグがＯＮに初期化される以外は、図１２、及び、図
１３の対応する各ステップと同じ動作をする。

【０１８０】次に、図１９のステップＣ３１の動作を図
２０、図２１、及び、図２２に示されるフローチャート
を用いて説明する。

【０１８１】図２０、図２１、及び、図２２の各ステッ
プはステップＣ５５、Ｃ８９〜Ｃ９４を除き図１４、図
１５、及び、図１６の対応する各ステップと同じ動作を
する。図２０のステップＣ５５（図１の制御点探索位置
設定手段６）においてステップＣ４で定義された結合フ
ラッグがＯＮかＯＦＦかが判定され、ＯＮと判定された
場合（Ｙｅｓ）はステップＣ５６からステップＣ８９ま
での処理が行われ、ステップＣ８９（図１の分割・結合
実行制御手段１２）では結合フラッグがＯＦＦとされ
る。

【０１８２】ステップＣ５５において結合フラッグがＯ
ＦＦであると判定された場合（Ｎｏ）は、図２１に示さ
れるように、ステップＣ９０において配列Ｃと図１の動
的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価関数値
を計算し、ステップＣ９１においてその出力値を配列Ｅ
Ｉ[ ｋ] に保存する（ステップＣ９０、Ｃ９１は共に図
１の閉曲線評価関数値記憶手段８）。

【０１８３】ステップＣ９２では、ステップＣ５０で設
定された９個の点全てを最適位置として選択したか否か
が判定され、選択が完了している場合（Ｙｅｓ）はステ
ップＣ９４に処理が移り、完了していない場合（Ｎｏ）
はステップＣ９３に処理が移る。図２１のステップＣ９
３では変数ｋに１を加算し処理をステップＣ５２に戻す
（ステップＣ９２、Ｃ９３は図１の制御点探索位置設定
手段６）。図２２のステップＣ９４（図１の分割・結合
実行制御手段１２）においてＥＩ [ｋ] が最小になる近
傍画素配列Ａの座標値が注目制御点の最適位置Ｐ、隣接
制御点の座標値を次回注目制御点Ｑ、更新済みの制御点
Ｃ [１] 、Ｃ [２] 、・・・、Ｃ [ｉ−１] と未更新の
制御点Ｃ [ｉ] 、Ｃ [ｉ＋１] 、・・・、Ｃ [Ｎ] を結
合制御後の配列Ｃとする。ステップＣ９５（図１の分割
・結合実行制御手段１２）では、ステップＣ８６、Ｃ８
８、Ｃ９３の算出結果を出力する。

【０１８４】この第３の動作例において、ステップＣ２
１〜Ｃ２３、Ｃ２７、Ｃ２８、Ｃ３０、Ｃ３２〜Ｃ４
２、およびステップＣ３１中のステップＣ５０〜Ｃ５
２、Ｃ５４、Ｃ５６、Ｃ５７、Ｃ８３、Ｃ８４、Ｃ８
６、Ｃ９０〜Ｃ９５がGreedyアルゴリズムであるが、こ
の部分は、注目制御点を閉曲線評価関数値が小さくなる
位置へ更新する計算方法であれば、Greedyアルゴリズム
以外の方法を用いることができる。

【０１８５】上述のように、図１に示される第１の実施
形態に係る動的輪郭抽出装置の第３の動作例によれば、
注目閉曲線Ｉの最近傍閉曲線ＩＩを結合対象閉曲線と
し、一度この閉曲線ＩＩが閉曲線Ｉに結合されると、結
合を伴った動的輪郭抽出から通常の動的輪郭抽出に切り
替わる動作例である。

【０１８６】また、この第１の実施形態における第３の
動作例において示した結合フラッグによる動的輪郭抽出
方法の切替えを、第１の実施の形態の第１の動作例に適
応させることで、動的輪郭抽出の過程での閉曲線の分割
・結合を制御しつつ、一度閉曲線の結合が行われると抽
出の過程で制御するのは閉曲線の分割のみになるという
動作例も実行することができる。

【０１８７】次に、図１に示される本発明に係る動的輪
郭抽出装置の第１の実施形態の第４の動作例について、
図２３〜図３０を参照して説明する。

【０１８８】第１の実施の形態の第４の動作例は、第１
の動作例の閉曲線の分割と結合の機能のうち、分割の機
能のみを持つ場合の動作例である。図２３は図１の閉曲
線初期設定手段４、初期評価関数値記憶手段５、動的輪
郭抽出手段２０、動的輪郭抽出終了判定手段１７の動作
を示すフローチャートである。図２４は図２３のステッ
プＤ１２の動作を説明するフローチャートであり、図２
５、及び、図２６は、図２３のステップＤ８の動作を説
明するフローチャートであり、図２７、及び、図２８
は、図２６のステップＤ４６の動作を説明するフローチ
ャートであり、図２９、及び、図３０は、図２７のステ
ップＤ７１の動作を説明するフローチャートである。

【０１８９】図２３の各ステップは、ステップＤ８を除
き図２の対応する各ステップと同じ動作をする。ステッ
プＤ８（図１の閉曲線初期設定手段４、動的輪郭抽出手
段２０）は図２に示されるステップＡ８と異なり、閉曲
線の分割のみを伴う動的輪郭抽出の結果の閉曲線座標配
列Ｃ’と分割生成閉曲線座標配列Ｆとを出力する。

【０１９０】次に、図２３のステップＤ１２の動作を、
図２４を用いて説明する。図２４の各ステップは、図３
の対応するステップと同じ動作をする。

【０１９１】次に、図２３のステップＤ８の動作を、図
２５、及び図２６に示されるフローチャートを用いて説
明する。図２５、及び、図２６と、図４、及び、図５を
比べて、図２５、及び、図２６のステップＤ４０〜Ｄ４
５、Ｄ４７〜Ｄ５７の動作は、それぞれ図４、及び、図
５のステップＡ４０〜Ａ４４、Ａ４９、Ａ５１〜Ａ６１
と同じである。図４、及び、図５に示されるフローチャ
ートのステップＡ４５〜Ａ４８は閉曲線の結合を行うた
めに必要なステップなので、第４の動作例ではこれらの
ステップは含まれない。

【０１９２】また、図５に示されるフローチャートのス
テップＡ５０では閉曲線の分割結合実行制御後の配列
Ｃ、分割生成閉曲線座標配列Ｆ、注目制御点の最適位
置、次回注目制御点を算出するが、第４の動作例では閉
曲線の分割のみを行うので、それに対応する図２６のス
テップＤ４６では分割のみを伴う動的輪郭抽出後の閉曲
線座標配列Ｃ、分割生成閉曲線座標配列Ｆ、注目制御点
の最適位置Ｐ、次回注目制御点が算出される。

【０１９３】次に、図２６に示されるフローチャートの
ステップＤ４６の動作を図２７、及び、図２８に示され
るフローチャートを用いて説明する。

【０１９４】図２７に示されるように、ステップＤ６５
では注目制御点である第ｉ制御点とこの制御点の８近傍
画素の計９個の点の座標が、最適位置探索のために算出
される。ステップＤ６６のカウンタｋは、第ｉ制御点の
位置を前ステップＤ６５で設定した９個の点のｋ番目の
点と仮定して評価関数値の計算を行う事を表し、該ステ
ップでｋの値を１に初期化する。

【０１９５】ステップＤ６７では、第ｉ制御点の位置を
ステップＤ６５で設定した９個の点のｋ番目の点とす
る。ステップＤ６８では、第ｉ制御点以外の制御点の座
標とステップＤ６７で選んだ第ｉ制御点の座標を記憶す
る（以上ステップＤ６５〜Ｄ６８は図１の制御点探索位
置設定手段６）。ステップＤ６９でこれらの座標を記憶
（図１の閉曲線評価関数値記憶手段８）した上で、図１
の動的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価関
数値を計算し、その値をステップＤ７０（図１の閉曲線
評価関数値記憶手段８）で配列ＥＩ [ｋ] に記憶する。

【０１９６】ステップＤ７１（図１の分割・結合閉曲線
設定手段７、及び、分割・結合閉曲線評価関数値記憶手
段９）では、２つの分割閉曲線の評価関数値配列Ｅ１、
Ｅ２と分割線の２端点の座標配列ＥＮＤ１、ＥＮＤ２、
および分割生成閉曲線座標配列Ｇが計算される。

【０１９７】ステップＤ７２では、ステップＤ６５で設
定された９個の点すべてがステップＤ６７で選択された
か否かが判定され、選択が完了した場合（Ｙｅｓ）は図
２８のステップＤ７４に処理が移り、完了していない場
合（Ｎｏ）はステップＤ７３に処理が移る。ステップＤ
７３で変数ｋに１を加算して、ステップＤ６７に処理を
戻す（ステップＤ７２、Ｄ７３は共に図１の制御点探索
位置設定手段６）。

【０１９８】図２８に示されるように、ステップＤ７４
（図１の評価関数値比較手段１１）では、配列ＥＩ
[k]、Ｅ１ [k][k']、Ｅ２ [k][k']を用いて式（５）を
満たすｋ、ｋ’の組の存在の有無が判定され、存在しな
い場合（Ｎｏ）はステップＤ７８に処理が移り、存在す
る場合（Ｙｅｓ）はステップＤ７５に処理が移る。ステ
ップＤ７８（図１の分割・結合実行制御手段手段１２、
及び、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）でＥＩ [k]
が最小になる第ｋ近傍画素を第ｉ制御点の最適位置Ｐ、
隣接している第ｉ＋１制御点を次回注目制御点Ｑ、分割
生成閉曲線座標配列Ｆの要素値を全て−１とする。

【０１９９】ステップＤ７５（図１の分割・結合実行制
御手段１２）では、Ｅ１ [k][k']＋Ｅ２[k][k'] が最小
になるｋ、ｋ’の組をｋ１、ｋ１’とし端点１としてＥ
ＮＤ１[k1][k1'] 、端点２としてＥＮＤ２[k1][k1'] が
選ばれる。ステップＤ７６（図１の分割・結合実行制御
手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）では、
端点１が第ｉ制御点の最適位置Ｐ、端点２が次回注目制
御点Ｑ、前ステップＤ７５で選択されたｋ１、ｋ１’を
用いてＧ[k1][k1'][1]、Ｇ [k1][k1'][2] 、・・・が分
割生成閉曲線座標配列Ｆ [kk][k k'][1]、Ｆ [kk][kk']
[2] 、・・・に代入される。

【０２００】ステップＤ７７では分割生成閉曲線に対す
るラベルｋｋに１が加算される。ステップＤ７８では、
配列Ｃ、配列Ｆ、および点Ｐ、Ｑの座標を出力する（ス
テップＤ７７、７８は図１の分割生成閉曲線座標値記憶
手段１３）。

【０２０１】次に、図２７のステップＤ７１の動作につ
いて、図２９、及び、図３０に示されるフローチャート
を用いて説明する。

【０２０２】図２９、及び、図３０に示されるフローチ
ャートの各ステップはそれぞれ、ステップＤ９１を除き
図８の対応するステップと同じ動作をする。ステップＤ
９１では、閉曲線Ｉを分割してできる閉曲線にラベルを
つける変数ｋ’が定義され、該ステップでｋ’の値が１
に初期化される。

【０２０３】この第４の動作例において、ステップＤ４
０〜Ｄ４５、Ｄ４７〜Ｄ５７、およびステップＤ４６中
のステップＤ６５〜Ｄ７０、Ｄ７２、Ｄ７３、Ｄ７８、
Ｄ７９がGreedyアルゴリズムであるが、この部分は、注
目制御点を閉曲線評価関数値が小さくなる位置へ更新す
る計算方法であれば、Greedyアルゴリズム以外の方法を
用いる事が出来る。

【０２０４】上記、図１に示される本発明に係る動的輪
郭抽出装置の第１の実施形態の第４の動作例において
は、閉曲線の分割のみが動的輪郭抽出の過程で行われ、
分割制御は注目制御点の最適位置探索のたびに実行され
るので、閉曲線の動的輪郭抽出計算が収束してから分割
制御を行う従来の方法よりも、より細かい抽出ステップ
で分割を伴った動的輪郭抽出を行うことができる。

【０２０５】ここで、前述した本発明の第１の実施の形
態の各動作例に関して、最適位置探索のために設定する
近傍画素の数を９個としたが、この数は９に限定される
ものではなく、任意に変更することができる。

【０２０６】また、本発明の第１の実施の形態の各動作
例に関して、分割・結合閉曲線の設定を各制御点の最適
位置探索のたびに行う場合について説明したが、曲率の
大きい点に対してのみ行うなどの制限があってもよい。

【０２０７】また、本発明の第１の実施の形態の各動作
例に関して、分割線の端点２および結合線の端点Ｃ２を
最適位置へ未更新の制御点の中で設定して説明したが、
更新済みの制御点を含めてもよい。

【０２０８】また、本発明の第１の実施の形態の各動作
例に関して、入力画像に対する動的輪郭抽出の終了条件
を、動的輪郭抽出が行われた閉曲線の延べ総数の上限値
で設定して説明したが、終了条件に制限はない。

【０２０９】さらに、本発明の第１の実施の形態の各動
作例に関して、注目閉曲線に対する結合線の設定の仕方
に制限はない。

【０２１０】次に、本発明に係る動的輪郭抽出装置の第
２の実施形態について、図面を参照して説明する。図３
１に、本発明に係る動的輪郭抽出装置の第２の実施形態
の構成を示すブロック図を示す。

【０２１１】この図３１に示される第２の実施形態は、
閉曲線の分割および結合を制御点の最適位置探索が閉曲
線を一巡してから実行するものである。図３１と図１と
を比較すると、図３１では評価関数値比較手段１１、分
割・結合実行制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶
手段１３が最適位置探索対象制御点変更手段１５と注目
閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６の間にある点が、前述
した第１の実施形態との相違点であることが分かる。

【０２１２】本発明の第２の実施形態では、注目閉曲線
を分割すると仮定した時の２つの閉曲線を分割候補閉曲
線、注目閉曲線をその最近接閉曲線と結合すると仮定し
た時の結合閉曲線を結合候補閉曲線とする。図３１にお
ける各手段は、図１における各手段と同じ動作をするの
で説明を省略する。

【０２１３】また、最適位置探索対象制御点変更手段１
５は制御点の最適位置探索が閉曲線を一巡した時に評価
関数値比較手段１１に処理を移すので、閉曲線の分割お
よび結合を制御点の最適位置探索が一巡するたびに実行
制御することができる。

【０２１４】次に、図３１に示される本発明に係る動的
輪郭抽出装置の第２の実施形態の第１の動作例につい
て、図３２〜図４０を参照して説明する。

【０２１５】図３２は、図３１の注目閉曲線選択手段
３、閉曲線初期設定手段４、動的輪郭抽出手段２０、動
的輪郭抽出終了判定手段１７の動作を示すフローチャー
トであり、図３３は図３２のステップＥ１２の動作を示
すフローチャートであり、図３４、図３５、及び、図３
６は図３２のステップＥ８の動作を示すフローチャート
であり、図３７は図３５のステップＥ５６の動作を示す
フローチャートであり、図３８は図３７のステップＥ９
６の動作を示すフローチャートであり、図３９、図４０
は、図３７のステップＥ９７の動作を示すフローチャー
トである。

【０２１６】図３２のステップＥ８を除く各ステップ
は、それぞれ図２の対応するステップと同じ動作をす
る。また、図３２のステップＥ１２の動作を、図３３に
示されるフローチャートを用いて説明する。

【０２１７】図３３に示されるフローチャートの各ステ
ップは、それぞれ図３の対応するステップと同じ動作を
する。

【０２１８】次に、図３２のステップＥ８の動作を、図
３４、図３５、及び、図３６に示されるフローチャート
を用いて説明する。

【０２１９】図３４、図３５、及び、図３６において、
ステップＥ４５〜Ｅ５４は、図４、及び、図５のステッ
プＡ４０〜Ａ４９と同じ動作をする。ステップＥ５５で
は、分割候補閉曲線にラベルをつけるための変数ｋ’、
結合候補閉曲線にラベルをつけるための変数ｋ”のそれ
ぞれの値が１に初期化される。

【０２２０】図３５のステップＥ５６（図３１の閉曲線
初期設定手段４、動的輪郭抽出手段２０）において注目
制御点Ｃ [ｉ] の最適位置Ｐ、分割候補閉曲線の座標配
列Ｃ１、Ｃ２、分割候補閉曲線の評価関数値配列Ｅ１、
Ｅ２、結合候補閉曲線の座標配列Ｕ、結合候補閉曲線の
評価関数値配列Ｅ０が計算される。ステップＥ５７（図
３１の制御点最適位置決定手段１４）では注目制御点Ｃ
[ｉ] の座標が、最適位置Ｐの座標に更新される。

【０２２１】ステップＥ５８では、注目制御点として閉
曲線Ｉ上の全ての制御点が選択されたか否かが判定さ
れ、選択が完了した場合（Ｙｅｓ）はステップＥ６０に
処理が移り、完了していない場合（Ｎｏ）はステップＥ
５９に処理が移る。ステップＥ５９では変数ｉに１が加
算されてステップＥ５５以降の処理に戻る（ステップＥ
５８、Ｅ５９は図３１の最適位置探索対象制御点変更手
段１５）。

【０２２２】ステップＥ６０では配列Ｃと図３１の動的
輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価関数値Ｅ
Ｉが計算される（図３１の閉曲線評価関数値記憶手段
８）。図３６のステップＥ６１（図３１の評価関数値比
較手段１１）で配列Ｅ０ [i"][k"] 、ＥＩ、ＥＩＩ
（ｉ”＝１、２、・・・、Ｎｋ”＝１、２、・・・）を
用いて結合条件式Ｅ０[i"][k"]＜ＥＩ＋ＥＩＩ（６）を満たすｉ”、ｋ”の組の存在の有無が判定される。

【０２２３】統合条件を満たすｉ”、ｋ”の組が存在す
る場合（Ｙｅｓ）は、ステップＥ６２に処理を移し、存
在しない場合（Ｎｏ）はステップＥ６８に処理を移す。
ステップＥ６２（図３１の分割・結合実行制御手段１
２）でＥ０[i"][k"]が最小になるｉ”、ｋ”の組が選択
され、その値がｉ０、ｋ０”となる。その後で、ステッ
プＥ６３（図３１の評価関数値比較手段１１）で配列Ｅ
Ｉ、Ｅ１[i'][k']、Ｅ２[i'][k']（ｉ’＝１、２、・・
・、Ｎ，ｋ’＝１、２、・・・）を用いて分割条件式ＥＩ＞Ｅ１[i'][k']＋Ｅ２[i'][k'] （７）を満たすｋ、ｋ’の組の存在の有無が判定される。

【０２２４】分割条件を満たすｉ’、ｋ’の組が存在す
る場合（Ｙｅｓ）は処理をステップＥ６４に移し、存在
しない場合（Ｎｏ）はステップＥ６６に処理を移す。ス
テップＥ６４（図３１の分割・結合実行制御手段１２）
でＥ１[i'][k']＋Ｅ２[i'][k']が最小になるｉ’、ｋ’
の組が選択され、その値がｉ１’、ｋ１’とされる。

【０２２５】ステップＥ６５（図３１の分割・結合実行
制御手段１２）で結合閉曲線の最小評価関数値E0[i0][k
0"] と分割閉曲線の最小評価関数値Ｅ１[i1'][k1']＋Ｅ
２[i1'][k1']の大小が比較され、結合閉曲線の最小評価
関数値の方が小さい場合（Ｙｅｓ）は、閉曲線の結合実
行のためステップＥ６６に処理を移し、結合閉曲線の最
小評価関数値の方が大きい場合（Ｎｏ）は閉曲線の分割
実行のためにステップＥ６７に処理を移す。

【０２２６】ステップＥ６６（図３１の分割・結合実行
制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶１手段３）で
は、ステップＥ６２で選択したｉ０、ｋ０”を用いて配
列Ｕ[i0][k0"][1]、Ｕ[i0][k0"][2]、・・・が配列Ｃ’
とされ、分割生成閉曲線座標配列Ｆの全ての要素値が−
１とされる。

【０２２７】ステップＥ６７（図３１の分割・結合実行
制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）で
は、ステップＡ６４で選択したi1、k1' を用いてＣ１[i
1][k1'][1]、Ｃ１[i1][k1'][2]、・・・が配置Ｃ’とさ
れ、Ｃ２[i1][k1'][1]、Ｃ２[i1][k1'][2]、・・・を分
割生成閉曲線配列Ｆ[kk][kk'][1]、Ｆ[kk][kk'][2]、・
・・とされる。ステップＥ６８はステップＥ６３と全く
同じ処理を行って、閉曲線の分割条件を判定する。ステ
ップＡ６８で分割条件を満たすi'、k'の組が存在しない
場合（Ｎｏ）は、処理をステップＥ７１に移し、存在す
る場合（Ｙｅｓ）は処理をステップＥ６９に移す。

【０２２８】ステップＥ７１（図３１の分割・結合実行
制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）で
は、配列Ｃが配列Ｃ’とされ、分割生成閉曲線座標配列
Ｆの要素値を−１とする。ステップＥ６９はステップＡ
６４と全く同じ処理をして、ステップＥ６７に処理を移
す。ステップＥ７０（図３１の分割生成閉曲線座費用値
記憶手段１３）では分割生成閉曲線に対するラベルｋｋ
に１を加算し、ステップＥ７２（図３１の注目閉曲線輪
郭抽出終了判定手段１６）ではステップＥ６６、Ｅ６
７、Ｅ７１の結果の配列Ｃ’と図３１の動的輪郭抽出評
価関数値計算手段１０を用いて評価関数値Ｅを計算す
る。次のステップＥ７３〜Ｅ７８は、図４、及び、図５
のステップＡ５６〜Ａ６１と同じ動作をする。

【０２２９】次に、図３５に示されるフローチャートの
ステップＥ５６の動作を図３７を用いて説明する。

【０２３０】ステップＥ９０〜Ｅ９２は図６、及び、図
７のステップＡ７０〜Ａ７２と同じ動作をし、ステップ
Ｅ９６、Ｅ９７、Ｅ１００を除くステップＥ９２以降の
各ステップは、それぞれ図６、及び、図７のステップＡ
７４〜Ａ８０の対応するステップと同じ動作をする。

【０２３１】ステップＥ９６（図３１の分割・結合閉曲
線設定手段７、分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段
９）では注目制御点と配列Ｃを用いて、２つの分割候補
閉曲線１、２の評価関数値配列Ｅ１、Ｅ２と座標配列Ｃ
１、Ｃ２が計算される。ステップＥ９７（図３１の分割
・結合閉曲線設定手段７、分割・結合閉曲線評価関数値
記憶手段９）では注目制御点と配列Ｃを用いて、結合候
補閉曲線の評価関数値配列Ｅ０と座標配列Ｕが計算され
る。

【０２３２】ステップＥ１００（図３１の制御点最適位
置決定手段１４）では計算された配列ＥＩ[k] のうち最
小値となるｋを求めて、ステップＥ９０で設定した９個
の点のうち求めたｋ番目の点を位置Ｐとする。

【０２３３】次に、図３７のステップＥ９６の動作を図
３８に示されるフローチャートを用いて説明する。

【０２３４】ステップＥ１１１、Ｅ１１２で端点１およ
び端点２の座標を配列に保存せず、ステップＥ１１３で
配列Ｃ１、Ｃ２の第１添字に制御点の番号が用いられ、
ステップＥ１１５、Ｅ１１７で配列Ｅ１、Ｅ２の第１添
字に制御点の番号が用いられることを除けば、ステップ
Ｅ１１０〜Ｅ１２０の各ステップは、それぞれ図８の対
応するステップＡ１００〜Ａ１１０と同じ動作をする。

【０２３５】ステップＥ１２１（図３１の分割・結合閉
曲線評価関数値記憶手段９）では計算された配列Ｅ１、
Ｅ２、Ｃ１、Ｃ２が出力される。

【０２３６】次に、図３７のステップＥ９７の動作につ
いて、図３９、及び、図４０に示されるフローチャート
を用いて説明する。

【０２３７】配列Ｅ０、および配列Ｕの第１添字に制御
点の番号が用いられ、２本の結合線の端点の座標が保存
されないことを除けば、ステップＥ１３０〜Ｅ１５３の
各ステップの動作は、それぞれ図９、及び、図１０でス
テップＡ１３５を除いた対応するステップと同じ動作を
する。ステップＥ１３５（図３１の分割・結合閉曲線評
価関数値記憶手段９）では、計算された配列Ｅ０、Ｕが
出力される。

【０２３８】この動作例において、ステップＥ４５〜Ｅ
４９、Ｅ５４、Ｅ５７〜Ｅ５９、Ｅ７１〜Ｅ７８、およ
びステップＥ５６中のステップＥ９０〜Ｅ９５、Ｅ９８
〜Ｅ１００がGreedyアルゴリズムであるが、この部分
は、注目制御点を閉曲線評価関数値が小さくなる位置へ
更新する計算方法であれば、Greedyアルゴリズム以外の
方法を用いることができる。

【０２３９】上述のように、本発明に係る動的輪郭抽出
装置の第２の実施形態の第１の動作例では、制御点の最
適位置探索が閉曲線を一巡した後で閉曲線の分割および
結合が行われる。第１の実施形態では制御点の最適位置
探索ごとに閉曲線の分割と結合を行っていたので、分
割、若しくは結合の端点となるべき制御点の最適位置探
索が行われる前に、別の制御点で閉曲線の分割、若しく
は結合が行われる可能性がある。

【０２４０】上述した第２の実施形態では、全制御点に
関して分割候補閉曲線と結合候補閉曲線を計算してから
分割と結合を実行していることにより、本当に閉曲線の
分割、若しくは結合をするべき制御点で、閉曲線の分
割、若しくは結合を実行することができる。

【０２４１】従って、本発明の第２の実施形態の第１の
動作例は、閉曲線の分割と結合を同時に制御する例であ
るが、第１の実施形態の第２、第３、第４の動作例と同
じく閉曲線の結合のみ、若しくは分割のみを伴う動的輪
郭抽出装置にも用いることができる。

【０２４２】また、本発明の第２の実施形態の動作例に
関して、最適位置探索のために設定する近傍画素の数を
９個としたが、この数には制限はない。

【０２４３】また、本発明の第２の実施形態の動作例に
関して、分割・結合閉曲線の設定を各制御点の最適位置
探索のたびに行う場合について説明したが、曲率の大き
い点に対してのみ行うなどの制限があってもよい。

【０２４４】また、本発明の第２の実施形態の動作例に
関して、分割線の端点２および結合線の端点Ｃ２を最適
位置へ未更新の制御点の中で設定して説明したが、更新
済みの制御点を含めてもよい。

【０２４５】また、本発明の第２の実施形態の動作例に
関して、入力画像に対する動的輪郭抽出の終了条件を、
動的輪郭抽出が行われた閉曲線の延べ総数の上限値で設
定して説明したが、終了条件に制限はない。

【０２４６】さらに、本発明の第２の実施形態の動作例
に関して、注目閉曲線に対する結合線の設定の仕方に制
限はない。

【０２４７】次に、本発明に係る動的輪郭抽出装置の第
３の実施形態について、図面を参照して説明する。

【０２４８】図４１に、本発明に係る動的輪郭抽出装置
の第３の実施形態の構成のブロック図を示す。図４１に
示されるように、この第３の実施形態では、分割閉曲
線、若しくは結合閉曲線の設定の実行を制御する分割・
結合閉曲線設定実行制御手段１９によって、制御点探索
位置設定手段６、閉曲線評価関数値記憶手段８、制御点
最適位置決定手段１４、最適位置探索対象制御点変更手
段１５から成る通常の動的輪郭抽出部分と分割・結合閉
曲線設定手段７、分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段
９、評価関数値比較手段１１、分割・結合実行制御手段
１２、分割生成閉曲線評価関数値記憶手段１３から成る
閉曲線の分割と結合を制御する部分とが分かれているこ
とが、図１に示される第１の実施形態との相違である。

【０２４９】次に、図４１に示される、本発明に係る動
的輪郭抽出装置の第３の実施形態の動作について、以下
に説明する。

【０２５０】本発明の第３の実施形態では、注目閉曲線
を分割すると仮定した時の２つの閉曲線を分割候補閉曲
線、注目閉曲線をその最近接閉曲線と結合すると仮定し
た時の結合閉曲線を結合候補閉曲線とする。図４１の分
割・結合閉曲線設定実行制御手段１９は制御点の最適位
置探索が閉曲線を一巡するたびに動作をする。

【０２５１】この分割・結合閉曲線設定実行制御手段１
９では次の輪郭抽出の一巡で、閉曲線の分割と結合を伴
わない通常の動的輪郭抽出を行うか、閉曲線の分割と結
合の制御のみを行うかを判定する。通常の動的輪郭抽出
を行う場合は、制御点探索位置設定手段６で注目制御点
の最適位置探索のための探索点を設定し、閉曲線評価関
数値記憶手段８で制御点探索位置設定手段６をもとに動
的輪郭抽出評価関数値計算手段１０を用いて評価関数値
を計算してその値を記憶し、制御点最適位置決定手段１
４で閉曲線評価関数値記憶手段８の結果より注目制御点
の最適位置を決定し、最適位置探索対象制御点変更手段
１５で次に最適位置探索を行う制御点に注目制御点を変
更する。

【０２５２】閉曲線の分割と結合の制御のみを行う場合
は、分割・結合閉曲線設定手段７で分割候補閉曲線と結
合候補閉曲線を設定し、分割・結合閉曲線評価関数値記
憶手段９において分割・結合閉曲線設定手段７で設定さ
れた閉曲線に対する評価関数値を動的輪郭抽出評価関数
値計算手段１０を用いて計算してその値を記憶し、評価
関数値比較手段１１において分割・結合閉曲線評価関数
値記憶手段９の値を比較し、分割・結合実行制御手段１
２で評価関数値比較手段１１の比較の結果をもとにして
閉曲線の分割と結合を制御し、分割生成閉曲線座標記憶
手段１３において閉曲線の分割の結果生成した閉曲線の
構成制御点座標を記憶する。

【０２５３】次に、図４１に示される本発明に係る動的
輪郭抽出装置の第３の実施形態の動作例について、図面
を参照して説明する。

【０２５４】本発明の第３の実施形態の第１の動作例
を、図４２〜図５２に示す。図４２は、図４１の注目閉
曲線選択手段３、閉曲線初期設定手段４、動的輪郭抽出
手段２０、動的輪郭抽出終了判定手段１７、分割・結合
閉曲線設定実行制御手段１９の動作を示すフローチャー
トであり、図４３は、図４２のステップＦ１２の動作を
示すフローチャートであり、図４４、図４５、図４６、
及び、図４７は、図４２のステップＦ８の動作を示すフ
ローチャートであり、図４８、及び、図４９は、図４６
に示されるフローチャートのステップＦ７５の動作を示
すフローチャートであり、図５０、図５１、及び、図５
２は、図４５のステップＦ７０の動作を示すフローチャ
ートであり、図５３は図４５のステップＦ５３の動作を
示すフローチャートである。

【０２５５】図４２に示されるフローチャートの各ステ
ップは、それぞれ図２の対応するステップと同じ動作を
する。

【０２５６】次に、図４２のステップＦ１２の動作を、
図４３に示されるフローチャートを用いて説明する。図
４３の各ステップは、それぞれ図３の対応する各ステッ
プと同じ動作をする。

【０２５７】次に、図４２のステップＦ８の動作を、図
４４、図４５、図４６、及び、図４７に示されるフロー
チャートを用いて説明する。

【０２５８】ステップＦ４５〜Ｆ４７、Ｆ５０、Ｆ５８
〜Ｆ６２は図４、及び、図５のＡ４０〜Ａ４２、Ａ４
４、Ａ５６〜Ａ６０と同じ動作をする。ステップＦ４８
では制御点の最適位置探索が一巡するたびに１が加算さ
れる変数ｃｎｔおよび次のステップＦ４９で設定される
配列ｓｅｐ、ｕｎｉの添字ｒ’、ｒ”の値が１に初期化
される。

【０２５９】また、閉曲線の分割の制御のみを行うｃｎ
ｔの値が配列ｓｅｐ[1] 、ｓｅｐ[2] 、・・・に保存さ
れ、閉曲線の結合の制御のみを行うｃｎｔの値が配列ｕ
ｎｉ[1] 、ｕｎｉ[2] 、・・・に保存される（ステップ
Ｆ４８、Ｆ４９はともに図４１の閉曲線初期設定手段
４）。

【０２６０】また、図４５に示されるように、ステップ
Ｆ５１（図４１の分割・結合閉曲線設定実行制御手段１
９）ではｃｎｔの値が配列ｓｅｐの要素値のいずれか、
若しくは配列ｕｎｉの要素値のいずれかと等しいか否か
が判定され、等しい要素値がある場合（Ｙｅｓ）はステ
ップＦ６３に処理が移り、等しくない場合（Ｎｏ）には
ステップＦ５２に処理が移る。

【０２６１】ステップＦ５２では注目制御点の番号を表
す変数ｉが１に初期化される。ステップＦ５３（図４１
の閉曲線評価評価関数値記憶手段８）では、第ｉ制御点
が注目制御点として選択され、注目制御点の最適位置Ｐ
が計算される。ステップＦ５４（図４１の制御点最適位
置決定手段１４）では注目制御点の座標が前ステップＦ
５３で求めた点Ｐに変更される。

【０２６２】また、図４６に示されるように、ステップ
Ｆ５５（図４１の制御点探索位置設定手段６）では、注
目制御点として注目閉曲線上の全ての構成制御点が選択
されたか否かが判定され、選択が完了した場合（Ｙｅ
ｓ）は図４７のステップＦ８１に処理を移し、完了して
いない場合（Ｎｏ）は図４５のステップＦ５６に処理を
移す。

【０２６３】ステップＦ５６（図４１の最適位置探索対
象制御点変更手段１５）では、ｉに１が加算されてステ
ップＦ５３以降に処理を戻す。ステップＦ６３では計算
されているＥ’の値が変数ＥＩに代入される。ステップ
Ｆ６４では、ｃｎｔがｕｎｉ[r"]と等しいか否かが判定
され、等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＦ６５に処理を
移し、等しくない場合（Ｎｏ）はステップＦ８４に処理
を移す。

【０２６４】ステップＦ６５〜Ｆ６８は図４、及び、図
５に示されるフローチャートのＡ４５〜Ａ４８と同じ動
作をする。ステップＦ６９ではｒ”に１が加算され、個
々の結合候補閉曲線にラベルをつける変数ｋ”の値が１
に初期化される（ステップＦ６３〜Ｆ６９は図４１の分
割・結合閉曲線設定手段７）。ステップＦ７０（図４１
の分割・結合閉曲線設定手段７、分割・結合実行制御１
２）では、配列Ｃより結合候補閉曲線座標配列Ｕと結合
候補閉曲線評価関数値配列Ｅ０が計算される。図４６の
ステップＦ７１（図４１の評価関数値比較手段１１）で
は、前ステップＦ７０で計算された配列Ｅ０[k"]（ｋ”
＝１、２、・・・）を用いてＥ０[k"]＜ＥＩ＋ＥＩＩ（８）を満たすｋ”が存在するか否かが判定され、存在する場
合（Ｙｅｓ）はステップＦ７２に処理が移り、存在しな
い場合（Ｎｏ）はステップＦ８３に処理が移る。

【０２６５】ステップＦ７２（図４１の分割・結合実行
制御手段１２）ではＥ０[k"]が最小の時のｋ”の値がｋ
０”とされる。ステップＦ７３（図４１の評価関数値比
較手段１１）ではｃｎｔの値がｓｅｐ[r']と等しいか否
かが判定され、等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＦ７４
に処理が移り、等しくない場合（Ｎｏ）はステップＦ８
２に処理が移る。

【０２６６】ステップＦ７４（図４１の分割・結合閉曲
線設定手段７）では、ｒ’に１が加算され、個々の分割
候補閉曲線にラベルをつける変数ｋ’の値が１に初期化
される。ステップＦ７５（図４１の分割・結合閉曲線設
定手段７、分割・結合実行制御手段１２）では、配列Ｃ
より分割候補閉曲線座標配列Ｃ１、Ｃ２と分割候補閉曲
線評価関数値配列Ｅ１、Ｅ２が計算される。ステップＦ
７６（図４１の評価関数値比較手段１１）では、前ステ
ップＦ７５で計算された配列Ｅ１[k']、Ｅ２[k']（ｋ’
＝１、２、・・・）を用いてＥＩ＞Ｅ１[k']＋Ｅ２[k'] （９）を満たすｋ’が存在するか否かが判定され、存在する場
合（Ｙｅｓ）はステップＦ７７に処理が移り、存在しな
い場合（Ｎｏ）はステップＦ７９に処理が移る。

【０２６７】ステップＦ７７（図４１の分割・結合実行
制御手段１２）ではＥ１[k']＋Ｅ２[k']が最小の時の
ｋ’の値がｋ１’とされる。ステップＦ７８（図４１の
分割・結合実行制御手段１２）ではＥ０[k0"] とＥ１
[k']＋Ｅ２[k']の大小が判定され、Ｅ０[k0"] の方が小
さい場合（Ｙｅｓ）は、ステップＦ７９に処理が移り、
大きい場合（Ｎｏ）は、ステップＦ８０に処理が移る。

【０２６８】ステップＦ７９（図４１の分割・結合実行
制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）で
は配列Ｕ[k0"][1]、Ｕ[k0"][2]、・・・が配列Ｃ’とさ
れ、分割生成閉曲線座標配列Ｆの要素値が全て−１とさ
れる。

【０２６９】ステップＦ８０（図４１の分割・結合実行
制御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）で
は配列Ｃ１[k1'][1]、Ｃ２[k1'][2]、・・・が配列Ｃ’
とされ、Ｃ２[k1'][1]、Ｃ２[k1'][2]、・・・が分割生
成閉曲線座標配列Ｆ[kk][1]、Ｆ[kk][2] 、・・・とさ
れる。

【０２７０】ステップＦ８２はステップＦ７９と同じ動
作をする。ステップＦ８３（図４１の分割・結合実行制
御手段１２、分割生成閉曲線座標値記憶手段１３）で
は、配列Ｃが配列Ｃ’とされ、分割生成閉曲線座標配列
Ｆの要素値が−１とされる。ステップＦ８４、ステップ
Ｆ８５は、それぞれステップＦ７４、Ｆ７５と同じ動作
をし、ステップＦ８６はステップＦ７６と同じ動作をす
る。

【０２７１】図４５のステップＦ８６で条件を満たす
ｋ’が存在する場合（Ｙｅｓ）はステップＦ８７に処理
が移り、存在しない場合（Ｎｏ）はステップＦ８９に処
理が移る。ステップＦ８７、Ｆ８８、Ｆ８９はそれぞれ
Ｆ７７、Ｆ８０、Ｆ８３と同じ動作をする。ステップＦ
９０（図４１の注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１６）
では配列Ｃ’と配列Ｆが出力される。

【０２７２】次に、図４６に示されるフローチャートの
ステップＦ７５の動作を図４８、及び、図４９を用いて
説明する。

【０２７３】ステップＦ１００（図４１の分割・結合閉
曲線設定手段７）では、注目閉曲線上の制御点で分割線
の端点１として用いる制御点の番号を表す変数ｉの値
が、１に初期化される。ステップＦ１０１〜Ｆ１１１
は、ステップＦ１０２、Ｆ１０３で端点１と端点２の座
標を保存せず、ステップＦ１０４で前ステップＦ１０
２、Ｆ１０３で選択した端点を結んで出来る２つの閉曲
線１、２のうち、閉曲線１の座標を配列Ｃ１[ ｋ’]
[１] 、Ｃ１[ ｋ’][２] 、・・・、閉曲線２の座標を
配列Ｃ２[ ｋ’][１] 、Ｃ２[ ｋ’][２] 、・・・に保
存し、ステップＦ１０６、Ｆ１０８で評価関数値を配列
Ｅ１[ ｋ’] 、Ｅ２[ ｋ’] に保存し、ステップＦ１０
９でｊと比較する値が注目閉曲線の構成制御点数Ｎであ
る以外は、図８のステップＡ１００〜Ａ１１０の対応す
るステップと同じ動作をする。

【０２７４】図４９のステップＦ１１２（図４１の分割
・結合閉曲線設定手段７）ではｉの値がＮ−１と等しい
か否かが判定され、等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＦ
１１５に処理が移り、等しくない場合（Ｎｏ）はステッ
プＦ１１３に処理が移る。

【０２７５】ステップＦ１１３ではｉに１が加算され、
ステップＦ１１４でｋ’に１が加算されて処理がＦ１０
１以降に戻される（ステップＦ１１３、Ｆ１１４は図４
１の分割・結合閉曲線設定手段７）。ステップＦ１１５
（図４１の分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段９）で
は配列Ｅ１、Ｅ２、Ｃ１、Ｃ２が出力される。

【０２７６】次に、図４５のステップＦ７０の動作を図
５０、図５１、及び、図５２に示されるフローチャート
を用いて説明する。

【０２７７】図５０のステップＦ１２５（図４１の分割
・結合閉曲線設定手段７）では、注目閉曲線上の制御点
で結合線の端点Ｃ１として用いる制御点の番号を表す変
数ｉの値が、１に初期化される。ステップＦ１２６〜Ｆ
１４９は、結合候補閉曲線座標を配列Ｕ[ ｋ”][１] 、
Ｕ[ ｋ”][２] 、・・・に保存し、結合候補閉曲線評価
関数値を配列Ｅ０[ ｋ”] 、Ｅ０[ ｋ”] 、・・・に保
存し、ステップＦ１４７でｊと比較する数が注目閉曲線
の構成制御点数Ｎであり、４端点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１’、
Ｃ２’の座標を保存しない以外は、図９、及び、図１０
に示されるフローチャートのステップＡ１２０〜Ａ１４
４の対応するステップと同じ動作をする。図５２のステ
ップＦ１５０（図４１の分割・結合閉曲線評価関数値記
憶手段７）ではｉの値がＮ−１と等しいか否かが判定さ
れ、等しい場合（Ｙｅｓ）はステップＦ１５３に処理が
移り、等しくない場合（Ｎｏ）はステップＦ１５１に処
理が移る。

【０２７８】ステップＦ１５１ではｉに１が加算され、
図５１のステップＦ１５２でｋ”に１が加算されて処理
が図５０のステップＦ１２６に戻される（ステップＦ１
５１、Ｆ１５２は図４１の分割・結合閉曲線設定手段
７）。図５２のステップＦ１５３（図４１の分割・結合
閉曲線評価関数値記憶手段９）では配列Ｅ０、Ｕが出力
される。

【０２７９】次に、図４５のステップＦ５３の動作につ
いて、図５３に示されるフローチャートを用いて説明す
る。

【０２８０】図５３のステップＦ１６０〜Ｆ１６７は、
配列Ｃに対する評価関数値が配列ＥＲに保存される以外
は、それぞれ図６、及び、図７に示されるフローチャー
トのステップＡ７０〜Ａ７２、Ａ７４〜Ａ７６、Ａ７
９、Ａ８０の対応するステップと同じ動作をする。

【０２８１】ステップＦ１６８（図４１の分割・結合実
行制御手段１２）では、計算されたＥＲ[k] の最小値に
対応するｋを選択し、ステップＦ１６０で設定した９個
の点のうち、選択したｋ番目の点を注目制御点の最適位
置Ｐとして算出する。

【０２８２】この動作例において、ステップＦ４５〜Ｆ
４８、Ｆ５０、Ｆ５２、Ｆ５４〜Ｆ６２、およびステッ
プＦ５３中のステップＦ１６０〜Ｆ１６８がGreedyアル
ゴリズムであるが、この部分は、注目制御点を閉曲線評
価関数値が小さくなる位置へ更新する計算方法であれ
ば、Greedyアルゴリズム以外の方法を用いることができ
る。

【０２８３】上述したように、本発明に係る動的輪郭抽
出装置の第３の実施形態の第１の動作例では、制御点の
最適位置探索が閉曲線を一巡するたびに、閉曲線の分割
と結合を伴わない通常の動的輪郭抽出を行うか、閉曲線
の分割と結合のみを制御するかが判定される。したがっ
て、制御点の最適位置探索と閉曲線の分割と結合の実行
制御を並列に行う本発明の第１の実施形態、若しくは、
第２の実施形態と比較して、少ない計算量で輪郭抽出を
行うことができる。

【０２８４】また、本発明に係る動的輪郭抽出装置の第
３の実施形態の第１の動作例は、閉曲線の分割と結合を
同時に制御する例であるが、第１の実施形態の第２、第
３、第４の動作例と同じく閉曲線の結合のみ、若しくは
分割のみを伴う動的輪郭抽出装置にも用いることができ
る。

【０２８５】また、本発明の第３の実施形態の動作例に
関して、最適位置探索のために設定する近傍画素の数を
９個としたが、この数に制限はない。

【０２８６】また、本発明の第３の実施形態の動作例に
関して、分割・結合閉曲線の設定を各制御点の最適位置
探索のたびに行う場合について説明したが、曲率の大き
い点に対してのみ行うなどの制限があってもよい。

【０２８７】また、本発明の第３の実施形態の動作例に
関して、分割線の端点２および結合線の端点Ｃ２を最適
位置へ未更新の制御点の中で設定して説明したが、更新
済みの制御点を含めてもよい。

【０２８８】また、本発明の第３の実施形態の動作例に
関して、入力画像に対する動的輪郭抽出の終了条件を、
動的輪郭抽出が行われた閉曲線の延べ総数の上限値で設
定して説明したが、終了条件に制限はない。

【０２８９】さらに、本発明の第３の実施形態の動作例
に関して、注目閉曲線に対する結合線の設定の仕方に制
限はない。

【０２９０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る動的輪郭抽出装置を用いれば、物体の曲率の一周
積分を評価関数として用いる事により、図５８の（ａ）
に示される様な中央部分で大きなへこみ（曲率が大き
い）がある物体は、中央で閉曲線が分割されている事で
曲率和が小さい２つの円形形状になるので式（２）より
閉曲線が分割されて個別に輪郭が抽出される。さらに図
５８の（ｂ）に示される様な中央部分でへこみがあって
もそのへこみが小さい（曲率が小さい）場合に中央部分
で閉曲線を分割してしまうと、逆にこの分割部分での曲
率が大きくなり式（２）が満たされず、閉曲線は分割さ
れない。したがって従来の技術の持っていた第１の問題
点を解決することが可能な動的輪郭抽出装置を提供する
ことができる。

【０２９１】さらに、本発明の動的輪郭抽出を用いれ
ば、閉曲線の結合は閉曲線評価関数値を用いてその実行
の制御をしているので、図５８の（ｃ）の最下段に示さ
れるような重畳部分が大きい２つの物体があった場合、
その曲率は２物体を１つに結合させた方が小さくなり、
式（３）が満たされ２つの閉曲線は一つに結合される。
従って、従来技術の持っていた第２の問題点を解決する
ことが可能な動的輪郭抽出装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動的輪郭抽出装置の第１の実施形
態の構成のブロック図である。

【図２】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図３】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図４】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図５】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図６】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図７】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図８】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図９】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動作
例を示すフローチャートである。

【図１０】図１に示される動的輪郭抽出装置の第１の動
作例を示すフローチャートである。

【図１１】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１２】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１３】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１４】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１５】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１６】図１に示される動的輪郭抽出装置の第２の動
作例を示すフローチャートである。

【図１７】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図１８】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図１９】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図２０】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図２１】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図２２】図１に示される動的輪郭抽出装置の第３の動
作例を示すフローチャートである。

【図２３】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２４】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２５】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２６】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２７】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２８】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図２９】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図３０】図１に示される動的輪郭抽出装置の第４の動
作例を示すフローチャートである。

【図３１】本発明に係る動的輪郭抽出装置の第２の実施
形態の構成を示すブロック図である。

【図３２】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３３】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３４】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３５】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３６】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３７】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３８】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図３９】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４０】図３１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４１】本発明に係る動的輪郭抽出装置の第３の実施
形態の構成を示すブロック図である。

【図４２】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４３】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４４】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４５】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４６】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４７】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４８】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図４９】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図５０】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図５１】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図５２】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図５３】図４１に示される動的輪郭抽出装置の第１の
動作例を示すフローチャートである。

【図５４】本発明に係る分割閉曲線の設定方法を示す概
念図である。

【図５５】本発明に係る結合閉曲線の設定方法を示す概
念図である。

【図５６】従来の動的輪郭抽出装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５７】従来の動的輪郭抽出装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５８】従来の閉曲線の分割、及び結合を実行する際
の概念図である。

【図５９】従来の閉曲線の結合を実行する際の概念図で
ある。

【符号の説明】

１画像入力手段２画像整形手段３注目閉曲線選択手段４閉曲線初期設定手段５初期評価関数値記憶手段６制御点探索位置設定手段７分割・結合閉曲線設定手段８閉曲線評価関数値記憶手段９分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段１０動的輪郭抽出評価関数値計算手段１１評価関数値比較手段１２分割・結合実行制御手段１３分割生成閉曲線座標値記憶手段１４制御点最適位置決定手段１５最適位置探索対象制御点変更手段１６注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段１７動的輪郭抽出終了判定手段１８輪郭抽出結果出力手段１９分割・結合閉曲線設定実行制御手段２０動的輪郭抽出手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像を電気信号に変換する画像入力
手段と、前記入力画像に平滑化処理を行う画像整形手段と、前記入力画像中に複数の閉曲線を設定し、該複数の閉曲
線の中から動的輪郭抽出を行う注目閉曲線として１つの
閉曲線を選択する注目閉曲線選択手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点を設定し、閉曲線形状
依存評価関数と画素値または微分画素値依存評価関数の
重み係数のかかった線形和で定義される閉曲線評価関数
の重みの設定を行う閉曲線初期設定手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の入力座標値から評価
関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計算手段と、前記注目閉曲線の初期位置に対して前記動的輪郭抽出評
価関数値計算手段によって出力される評価関数値を記憶
する初期評価関数値記憶手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された制御点の
位置に基づいて、分割閉曲線と結合閉曲線とを設定する
分割・結合閉曲線設定手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された位置の座
標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段
によって出力される閉曲線評価関数値を記憶する閉曲線
評価関数値記憶手段と、前記分割・結合閉曲線設定手段により、設定された分割
閉曲線の座標値、及び、結合閉曲線の座標値を入力とし
て前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段によって出力さ
れる分割閉曲線評価関数値、及び、結合閉曲線評価関数
値を記憶する分割・結合閉曲線評価関数値記憶手段と、前記閉曲線評価関数値記憶手段に記憶されている閉曲線
評価関数値と、前記分割・結合閉曲線評価関数値記憶手
段に記憶されている分割閉曲線評価関数値と、結合閉曲
線評価関数値との大小を比較し、評価関数値が一番小さ
い閉曲線を決定する評価関数値比較手段と、前記評価関数値比較手段の比較結果に基づき、前記閉曲
線評価関数値が最小の場合には、閉曲線の分割・結合を
伴わない通常の動的輪郭抽出を行い、分割閉曲線評価関
数値が最小の場合には閉曲線の分割を行い、結合閉曲線
評価関数値が最小の場合には閉曲線の結合を行い、これ
らの分割・結合の制御の結果を基に前記注目制御点の最
適位置と、次に最適位置探索を行う次回注目制御点の座
標を算出する分割・結合実行制御手段と、前記分割・結合実行制御手段による閉曲線の分割によっ
て新たに生じた閉曲線を構成する制御点の座標値を記憶
する分割生成閉曲線座標値記憶手段と、前記分割・結合実行制御手段において算出された最適位
置へ前記注目制御点を更新する制御点最適位置決定手段
と、前記分割・結合実行制御手段により算出された、次に最
適位置探索を行う次回注目制御点の座標に最適探索対象
制御点の座標を変更する最適位置探索対象制御点変更手
段と、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の終了を判定する注目閉
曲線輪郭抽出終了判定手段と、前記入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動
的輪郭抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する輪郭抽出結果出力手段とを有
することを特徴とする動的輪郭抽出装置。
【請求項２】前記評価関数値比較手段による評価関数
値の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力された
注目閉曲線の評価関数値をＥＩとし、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、注目閉曲線を２つに分割することにより生成された
２つの分割閉曲線のそれぞれの評価関数値をＥ１、Ｅ２
とし、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、前記注目閉曲線と、該注目閉曲線に最も近接しその
評価関数値がＥＩＩである閉曲線と、を結合してできる
結合閉曲線の評価関数値をＥ０として、注目閉曲線の分割を判断する際は、ＥＩ＞Ｅ１＋Ｅ２が満たされているか否かの比較であり、注目閉曲線の結合を判断する際は、Ｅ０＜ＥＩ＋ＥＩＩが満たされているか否かの比較であることを特徴とする
請求項１記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項３】前記分割・結合閉曲線設定手段による分
割閉曲線、及び、結合閉曲線の設定は、前記制御点探索位置設定手段により、前記注目制御点が
前記近傍画像集合のいずれかの位置に設定される度に行
うか、若しくは、前記注目閉曲線における、前記注目制御点が位置してい
る点の曲率が、所定の値より大きい場合にのみ行うこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の動的輪郭抽出装
置。
【請求項４】前記分割・結合閉曲線設定手段による分
割閉曲線、及び、結合閉曲線の設定は、該設定された分割閉曲線、及び、結合閉曲線を構成する
１つの制御点を、前記制御点探索位置設定手段により注目制御点の位置が
設定される近傍画像集合の中のいずれか１つの画素位置
にある制御点に選択することにより行われることを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載の動的輪郭抽出
装置。
【請求項５】前記制御点探索位置設定手段により注目
制御点の位置が設定される近傍画像集合が、前記注目制御点の位置を中心として、上、下、左、右、
左上、右上、左下、及び、右下に位置する８個の画素に
より構成されていることを特徴とする請求項１から４の
いずれかに記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項６】前記注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段に
よる、注目閉曲線の輪郭抽出が終了したか否かの判定
は、前記注目閉曲線上の制御点の全てに対して、前記制御点
探索位置設定手段による位置の設定が行われたか否かに
より判定されることを特徴とする請求項１から５のいず
れかに記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項７】入力画像を電気信号に変換する画像入力
手段と、前記入力画像に平滑化処理を行う画像整形手段と、前記入力画像中に複数の閉曲線を設定し、該複数の閉曲
線の中から動的輪郭抽出を行う注目閉曲線として１つの
閉曲線を選択する注目閉曲線選択手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点を設定し、閉曲線形状
依存評価関数と画素値または微分画素値依存評価関数の
重み係数のかかった線形和で定義される閉曲線評価関数
の重みの設定を行う閉曲線初期設定手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の入力座標値から評価
関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計算手段と、前記注目閉曲線の初期位置に対して前記動的輪郭抽出評
価関数値計算手段によって出力される評価関数値を記憶
する初期評価関数値記憶手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された制御点の
位置に基づいて、結合閉曲線を設定する結合閉曲線設定
手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された位置の座
標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段
によって出力される閉曲線評価関数値を記憶する閉曲線
評価関数値記憶手段と、前記結合閉曲線設定手段により設定された結合閉曲線の
座標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手
段によって出力される結合閉曲線評価関数値を記憶する
結合閉曲線評価関数値記憶手段と、前記閉曲線評価関数値記憶手段に記憶されている閉曲線
評価関数値と、前記結合閉曲線評価関数値記憶手段に記
憶されている結合閉曲線評価関数値との大小を比較し、
評価関数値が一番小さい閉曲線を決定する評価関数値比
較手段と、前記評価関数値比較手段の比較結果に基づき、前記閉曲
線評価関数値が最小の場合には、閉曲線の結合を伴わな
い通常の動的輪郭抽出を行い、結合閉曲線評価関数値が
最小の場合には閉曲線の結合を行い、該結合の制御の結
果を基に前記注目制御点の最適位置と、次に最適位置探
索を行う次回注目制御点の座標を算出する結合実行制御
手段と、前記結合実行制御手段において算出された最適位置へ前
記注目制御点を更新する制御点最適位置決定手段と、前記結合実行制御手段により算出された、次に最適位置
探索を行う次回注目制御点の座標に最適探索対象制御点
の座標を変更する最適位置探索対象制御点変更手段と、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の終了を判定する注目閉
曲線輪郭抽出終了判定手段と、前記入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動
的輪郭抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する
輪郭抽出結果出力手段とを有することを特徴とする動的
輪郭抽出装置。
【請求項８】前記評価関数値比較手段による評価関数
値の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力された
注目閉曲線の評価関数値をＥＩとし、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、前記注目閉曲線と、該注目閉曲線に最も近接しその
評価関数値がＥＩＩである閉曲線と、を結合してできる
結合閉曲線の評価関数値をＥ０として、Ｅ０＜ＥＩ＋ＥＩＩが満たされているか否かの比較であることを特徴とする
請求項７記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項９】前記結合閉曲線設定手段による結合閉曲
線の設定は、前記制御点探索位置設定手段により、前記注目制御点が
前記近傍画像集合のいずれかの位置に設定される度に行
うか、若しくは、前記注目閉曲線における、前記注目制御点が位置してい
る点の曲率が、所定の値より大きい場合にのみ行うこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の動的輪郭抽出装
置。
【請求項１０】前記結合閉曲線設定手段による結合閉
曲線の設定は、該設定された結合閉曲線を構成する１つの制御点を、前記制御点探索位置設定手段により注目制御点の位置が
設定される近傍画像集合の中のいずれか１つの画素位置
にある制御点に選択することにより行われることを特徴
とする請求項７から９のいずれかに記載の動的輪郭抽出
装置。
【請求項１１】前記制御点探索位置設定手段により注
目制御点の位置が設定される近傍画像集合が、前記注目
制御点の位置を中心として、上、下、左、右、左上、右
上、左下、及び、右下に位置する８個の画素により構成
されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれ
かに記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項１２】前記注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段
による、注目閉曲線の輪郭抽出が終了したか否かの判定
は、前記注目閉曲線上の制御点の全てに対して、前記制御点
探索位置設定手段による位置の設定が行われたか否かに
より判定されることを特徴とする請求項７から１１のい
ずれかに記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項１３】入力画像を電気信号に変換する画像入
力手段と、前記入力画像に平滑化処理を行う画像整形手段と、前記入力画像中に複数の閉曲線を設定し、該複数の閉曲
線の中から動的輪郭抽出を行う注目閉曲線として１つの
閉曲線を選択する注目閉曲線選択手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点を設定し、閉曲線形状
依存評価関数と画素値または微分画素値依存評価関数の
重み係数のかかった線形和で定義される閉曲線評価関数
の重みの設定を行う閉曲線初期設定手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の入力座標値から評価
関数値を出力する動的輪郭抽出評価関数値計算手段と、前記注目閉曲線の初期位置に対して前記動的輪郭抽出評
価関数値計算手段によって出力される評価関数値を記憶
する初期評価関数値記憶手段と、前記注目閉曲線を構成する制御点の中から注目する制御
点を注目制御点として選択し、該選択された注目制御点
の位置を該注目制御点の近傍画像集合のいずれかの位置
に設定する制御点探索位置設定手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された制御点の
位置に基づいて、分割閉曲線を設定する分割閉曲線設定
手段と、前記制御点探索位置設定手段により設定された位置の座
標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段
によって出力される閉曲線評価関数値を記憶する閉曲線
評価関数値記憶手段と、前記分割閉曲線設定手段により設定された分割閉曲線の
座標値を入力として前記動的輪郭抽出評価関数値計算手
段によって出力される分割閉曲線評価関数値を記憶する
分割閉曲線評価関数値記憶手段と、前記閉曲線評価関数値記憶手段に記憶されている閉曲線
評価関数値と、前記分割閉曲線評価関数値記憶手段に記
憶されている分割閉曲線評価関数値との大小を比較し、
評価関数値が一番小さい閉曲線を決定する評価関数値比
較手段と、前記評価関数値比較手段の比較結果に基づき、前記閉曲
線評価関数値が最小の場合には、閉曲線の分割を伴わな
い通常の動的輪郭抽出を行い、分割閉曲線評価関数値が
最小の場合には閉曲線の分割を行い、該分割の制御の結
果を基に前記注目制御点の最適位置と、次に最適位置探
索を行う次回注目制御点の座標を算出する分割実行制御
手段と、前記分割実行制御手段による閉曲線の分割によって新た
に生じた閉曲線を構成する制御点の座標値を記憶する分
割生成閉曲線座標値記憶手段と、前記分割実行制御手段において算出された最適位置へ前
記注目制御点を更新する制御点最適位置決定手段と、前記分割実行制御手段により算出された、次に最適位置
探索を行う次回注目制御点の座標に最適探索対象制御点
の座標を変更する最適位置探索対象制御点変更手段と、前記注目閉曲線の動的輪郭抽出の終了を判定する注目閉
曲線輪郭抽出終了判定手段と、前記入力画像に対する動的輪郭抽出の終了を判定する動
的輪郭抽出終了判定手段と、輪郭抽出の結果を出力する輪郭抽出結果出力手段とを有
することを特徴とする動的輪郭抽出装置。
【請求項１４】前記評価関数値比較手段による評価関
数値の大小の比較は、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力された
注目閉曲線の評価関数値をＥＩとし、前記動的輪郭抽出評価関数値計算手段により出力され
た、注目閉曲線を２つに分割することにより生成された
２つの分割閉曲線のそれぞれの評価関数値をＥ１、Ｅ２
として、ＥＩ＞Ｅ１＋Ｅ２が満たされているか否かの比較であることを特徴とする
請求項１３記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項１５】前記分割閉曲線設定手段による分割閉
曲線の設定は、前記制御点探索位置設定手段により前記近傍画像集合の
いずれかの位置に注目制御点が設定される度に行うか、
若しくは、前記注目閉曲線における、前記注目制御点が位置してい
る点の曲率が、所定の値より大きい場合にのみ行うこと
を特徴とする請求項１３又は１４に記載の動的輪郭抽出
装置。
【請求項１６】前記分割閉曲線設定手段による分割閉
曲線の設定は、該設定された分割閉曲線を構成する１つの制御点を、前記制御点探索位置設定手段により注目制御点の位置が
設定される近傍画像集合の中のいずれか１つの画素位置
にある制御点に選択することにより行われることを特徴
とする請求項１３から１５のいずれかに記載の動的輪郭
抽出装置。
【請求項１７】前記制御点探索位置設定手段により注
目制御点の位置が設定される近傍画像集合が、前記注目
制御点の位置を中心として、上、下、左、右、左上、右
上、左下、及び、右下に位置する８個の画素により構成
されていることを特徴とする請求項１３から１６のいず
れかに記載の動的輪郭抽出装置。
【請求項１８】前記注目閉曲線輪郭抽出終了判定手段
による、注目閉曲線の輪郭抽出が終了したか否かの判定
は、前記注目閉曲線上の制御点の全てに対して、前記制御点
探索位置設定手段による位置の設定が行われたか否かに
より判定されることを特徴とする請求項１３から１７の
いずれかに記載の動的輪郭抽出装置。