JP3342373B2 - マーカー領域獲得方法及び装置、及び領域分割装置 - Google Patents
マーカー領域獲得方法及び装置、及び領域分割装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マーカー領域の獲
得方法と獲得装置、及び獲得したマーカー領域を用いて
対象画像を領域分割する領域分割装置に関する。本発明
は、例えば、画像内から必要な領域のみを抽出する画像
切り取り装置や、画像内からオブジェクト領域を抽出す
るためのマスク生成装置等に利用することができる。
得方法と獲得装置、及び獲得したマーカー領域を用いて
対象画像を領域分割する領域分割装置に関する。本発明
は、例えば、画像内から必要な領域のみを抽出する画像
切り取り装置や、画像内からオブジェクト領域を抽出す
るためのマスク生成装置等に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】対象画像から得られる輝度データの極小
値をマーカーとして獲得し、各マーカーに対してウォー
ターシェッド等の公知のアルゴリズムを適用して領域拡
張することにより対象画像を領域分割し、これにより、
必要な領域を切り出したり、オブジェクト抽出用のマス
クを生成する方法が知られている。
値をマーカーとして獲得し、各マーカーに対してウォー
ターシェッド等の公知のアルゴリズムを適用して領域拡
張することにより対象画像を領域分割し、これにより、
必要な領域を切り出したり、オブジェクト抽出用のマス
クを生成する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４の（１）（２）
（６）を用いて説明する。原画像（１）から、輝度デー
タが均質な領域をマーカー領域として獲得した状態が
（２）である。これらのマーカー領域を、ウォーターシ
ェッドアルゴリズム等を用いて拡張して、さらに、輝度
が類似している（＝輝度距離が所定の閾値以下である）
隣接マーカー領域を統合することにより（６）を得る。
（６）を用いて説明する。原画像（１）から、輝度デー
タが均質な領域をマーカー領域として獲得した状態が
（２）である。これらのマーカー領域を、ウォーターシ
ェッドアルゴリズム等を用いて拡張して、さらに、輝度
が類似している（＝輝度距離が所定の閾値以下である）
隣接マーカー領域を統合することにより（６）を得る。
【０００４】（１）と（６）の比較から明らかなよう
に、輝度データに基づいてマーカー領域を獲得し、該マ
ーカー領域を領域拡張することにより領域分割を行う
と、輝度は類似しているが色は全く相違している領域ま
でもが、均質な領域として統合されてしまうという不具
合がある。本発明は、これらの不具合を無くすことを目
的とする。
に、輝度データに基づいてマーカー領域を獲得し、該マ
ーカー領域を領域拡張することにより領域分割を行う
と、輝度は類似しているが色は全く相違している領域ま
でもが、均質な領域として統合されてしまうという不具
合がある。本発明は、これらの不具合を無くすことを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、色に関して均
質な画素数が所定の閾値以上である色マーカー領域を対
象画面から抽出するとともに、輝度に関して均質な画素
数が所定の閾値以上である輝度マーカー領域を対象画面
から抽出し、色マーカー領域と輝度マーカー領域の重な
りの有無を調べ、色マーカー領域と輝度マーカー領域が
重なる領域の画素数が所定の閾値以上である重なり領域
をマーカー領域として採用するとともに、色マーカー領
域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又は輝度の各マ
ーカー領域を各々マーカー領域として採用する、マーカ
ー領域獲得方法である。
質な画素数が所定の閾値以上である色マーカー領域を対
象画面から抽出するとともに、輝度に関して均質な画素
数が所定の閾値以上である輝度マーカー領域を対象画面
から抽出し、色マーカー領域と輝度マーカー領域の重な
りの有無を調べ、色マーカー領域と輝度マーカー領域が
重なる領域の画素数が所定の閾値以上である重なり領域
をマーカー領域として採用するとともに、色マーカー領
域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又は輝度の各マ
ーカー領域を各々マーカー領域として採用する、マーカ
ー領域獲得方法である。
【０００６】本発明は、量子化した色データが均質な画
素数が所定の閾値以上である色マーカー領域を対象画面
から抽出するとともに、モフォロジカルフィルターを用
いて輝度データの極大値付近及び極小値付近を平坦化
し、該平坦化した輝度データが均質な画素数が所定の閾
値以上である輝度マーカー領域を対象画面から抽出し、
色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりの有無を調
べ、色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の
画素数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領
域として採用するとともに、色マーカー領域と輝度マー
カー領域の重なりが無い色又は輝度の各マーカー領域を
各々マーカー領域として採用する、マーカー領域獲得方
法である。
素数が所定の閾値以上である色マーカー領域を対象画面
から抽出するとともに、モフォロジカルフィルターを用
いて輝度データの極大値付近及び極小値付近を平坦化
し、該平坦化した輝度データが均質な画素数が所定の閾
値以上である輝度マーカー領域を対象画面から抽出し、
色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりの有無を調
べ、色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の
画素数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領
域として採用するとともに、色マーカー領域と輝度マー
カー領域の重なりが無い色又は輝度の各マーカー領域を
各々マーカー領域として採用する、マーカー領域獲得方
法である。
【０００７】本発明は、領域拡張処理に供するためのマ
ーカー領域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、
色に関して均質な画素数が所定の閾値以上である色マー
カー領域を対象画面から抽出する色マーカー抽出手段
と、輝度に関して均質な画素数が所定の閾値以上である
輝度マーカー領域を対象画面から抽出する輝度マーカー
抽出手段と、色マーカー領域と輝度マーカー領域の重な
りの有無を調べる検査手段と、色マーカー領域と輝度マ
ーカー領域が重なる領域の画素数が所定の閾値以上であ
る重なり領域をマーカー領域として採用するとともに色
マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又は
輝度の各マーカー領域を各々マーカー領域として採用す
るマーカー結合手段と、を有するマーカー領域獲得装置
である。
ーカー領域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、
色に関して均質な画素数が所定の閾値以上である色マー
カー領域を対象画面から抽出する色マーカー抽出手段
と、輝度に関して均質な画素数が所定の閾値以上である
輝度マーカー領域を対象画面から抽出する輝度マーカー
抽出手段と、色マーカー領域と輝度マーカー領域の重な
りの有無を調べる検査手段と、色マーカー領域と輝度マ
ーカー領域が重なる領域の画素数が所定の閾値以上であ
る重なり領域をマーカー領域として採用するとともに色
マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又は
輝度の各マーカー領域を各々マーカー領域として採用す
るマーカー結合手段と、を有するマーカー領域獲得装置
である。
【０００８】また、本発明は、上記マーカー領域獲得装
置と、上記マーカー結合器から出力されるマーカー領域
を輝度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェッド
アルゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段と、を有す
る領域分割装置である。
置と、上記マーカー結合器から出力されるマーカー領域
を輝度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェッド
アルゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段と、を有す
る領域分割装置である。
【０００９】本発明は、図７に示すように、領域拡張処
理に供するためのマーカー領域を獲得するマーカー領域
獲得装置であって、対象画面内の各画素の色データを量
子化する量子化器３２と、前記量子化器３２の出力を入
力して色データが均質な画素数が所定の閾値以上である
色マーカー領域を抽出する色マーカー抽出器３３と、対
象画面内の各画素の輝度データを入力して極大値付近及
び極小値付近を平坦化して出力するモフォロジカルフィ
ルター３５と、前記モフォロジカルフィルター３５の出
力を入力して輝度データが均質な画素数が所定の閾値以
上である輝度マーカー領域を抽出する輝度マーカー抽出
器３６と、前記色マーカー抽出器３３と前記輝度マーカ
ー抽出器３６の出力を入力して色マーカー領域と輝度マ
ーカー領域が重なる領域を有する色及び輝度マーカー領
域と重なる領域を有しない色又は輝度マーカー領域に分
類して出力する分類器３４と、前記分類器３４から出力
される色及び輝度マーカー領域が重なる領域の中で画素
数が所定の閾値以上である重なり領域を重なりマーカー
領域として抽出する重なりマーカー抽出器３７と、前記
分類器３４から出力される色マーカー領域又は輝度マー
カー領域と前記重なりマーカー抽出器３７から出力され
る重なりマーカー領域をマーカー領域として出力するマ
ーカー結合器３８と、を有するマーカー領域獲得装置で
ある。
理に供するためのマーカー領域を獲得するマーカー領域
獲得装置であって、対象画面内の各画素の色データを量
子化する量子化器３２と、前記量子化器３２の出力を入
力して色データが均質な画素数が所定の閾値以上である
色マーカー領域を抽出する色マーカー抽出器３３と、対
象画面内の各画素の輝度データを入力して極大値付近及
び極小値付近を平坦化して出力するモフォロジカルフィ
ルター３５と、前記モフォロジカルフィルター３５の出
力を入力して輝度データが均質な画素数が所定の閾値以
上である輝度マーカー領域を抽出する輝度マーカー抽出
器３６と、前記色マーカー抽出器３３と前記輝度マーカ
ー抽出器３６の出力を入力して色マーカー領域と輝度マ
ーカー領域が重なる領域を有する色及び輝度マーカー領
域と重なる領域を有しない色又は輝度マーカー領域に分
類して出力する分類器３４と、前記分類器３４から出力
される色及び輝度マーカー領域が重なる領域の中で画素
数が所定の閾値以上である重なり領域を重なりマーカー
領域として抽出する重なりマーカー抽出器３７と、前記
分類器３４から出力される色マーカー領域又は輝度マー
カー領域と前記重なりマーカー抽出器３７から出力され
る重なりマーカー領域をマーカー領域として出力するマ
ーカー結合器３８と、を有するマーカー領域獲得装置で
ある。
【００１０】また、本発明は、上記構成に於いて、量子
化器３２が、ＨＳＶ（色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕ
ｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｖａｌｕｅ））変換器３１によ
りＨＳＶ色空間のデータに変換された色データを量子化
する、マーカー領域獲得装置である。
化器３２が、ＨＳＶ（色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕ
ｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｖａｌｕｅ））変換器３１によ
りＨＳＶ色空間のデータに変換された色データを量子化
する、マーカー領域獲得装置である。
【００１１】また、本発明は、上記マーカー領域獲得装
置と、上記マーカー結合器３８から出力されるマーカー
領域を輝度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェ
ッドアルゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段４１
と、を有する領域分割装置である。
置と、上記マーカー結合器３８から出力されるマーカー
領域を輝度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェ
ッドアルゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段４１
と、を有する領域分割装置である。
【００１２】また、本発明は、上記領域拡張手段４１
が、上記マーカー結合器３８から出力されるマーカー領
域を着目マーカー領域からの輝度差及び色差の両者を考
慮した距離が所定の閾値以下である隣接画素を当該着目
マーカー領域に組み入れる第１の領域拡張手段と、該第
１の領域拡張手段によっては何れのマーカー領域にも属
しなかった未決定画素を該未決定画素に隣接するマーカ
ー領域の中で前記距離が最短のマーカー領域に組み入れ
る第２の領域拡張手段と、から成る領域分割装置であ
る。
が、上記マーカー結合器３８から出力されるマーカー領
域を着目マーカー領域からの輝度差及び色差の両者を考
慮した距離が所定の閾値以下である隣接画素を当該着目
マーカー領域に組み入れる第１の領域拡張手段と、該第
１の領域拡張手段によっては何れのマーカー領域にも属
しなかった未決定画素を該未決定画素に隣接するマーカ
ー領域の中で前記距離が最短のマーカー領域に組み入れ
る第２の領域拡張手段と、から成る領域分割装置であ
る。
【００１３】また、本発明は、上記構成に於いて、さら
に、上記第２の領域拡張手段により拡張された隣接する
マーカー領域の平均色を比較してその色距離が所定の閾
値以下である領域を統合する統合手段４２を有する領域
分割装置である。
に、上記第２の領域拡張手段により拡張された隣接する
マーカー領域の平均色を比較してその色距離が所定の閾
値以下である領域を統合する統合手段４２を有する領域
分割装置である。
【００１４】本発明は、領域拡張処理に供するためのマ
ーカー領域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、
対象画面内の各画素の色データを量子化されたＨＳＶ空
間の量子化色データに変換する変換量子化手段と、前記
量子化色データが均質な画素数が所定の閾値以上である
色マーカー領域を抽出する色マーカー抽出手段と、モフ
ォロジカルフィルターを用いて極大値付近及び極小値付
近を平坦化した対象画面内の各画素の輝度データが均質
な画素数が所定の閾値以上である輝度マーカー領域を抽
出する輝度マーカー抽出手段と、前記色マーカー領域と
前記輝度マーカー領域が重なる領域を有する色及び輝度
マーカー領域と、前記色マーカー領域と前記輝度マーカ
ー領域が重なる領域を有しない色又は輝度マーカー領域
に分類する分類手段と、前記色及び輝度マーカー領域の
色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の中で
画素数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領
域として採用するとともに、前記色又は輝度マーカー領
域をマーカー領域として採用するマーカー結合手段と、
を有するマーカー領域獲得装置である。
ーカー領域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、
対象画面内の各画素の色データを量子化されたＨＳＶ空
間の量子化色データに変換する変換量子化手段と、前記
量子化色データが均質な画素数が所定の閾値以上である
色マーカー領域を抽出する色マーカー抽出手段と、モフ
ォロジカルフィルターを用いて極大値付近及び極小値付
近を平坦化した対象画面内の各画素の輝度データが均質
な画素数が所定の閾値以上である輝度マーカー領域を抽
出する輝度マーカー抽出手段と、前記色マーカー領域と
前記輝度マーカー領域が重なる領域を有する色及び輝度
マーカー領域と、前記色マーカー領域と前記輝度マーカ
ー領域が重なる領域を有しない色又は輝度マーカー領域
に分類する分類手段と、前記色及び輝度マーカー領域の
色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の中で
画素数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領
域として採用するとともに、前記色又は輝度マーカー領
域をマーカー領域として採用するマーカー結合手段と、
を有するマーカー領域獲得装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
かかるマスク作成装置を示す。図１（ａ）に於いて、画
像入力部１１は、スキャナ、カメラ、画像ファイル等で
ある。ユーザー入力部１２は、マウス、ペン等である。
演算処理部１３は、パソコン、ワークステーション等で
ある。記憶部１４は、メモリ、ハードディスク等であ
る。表示部１５は、ディスプレイ等である。出力部１６
は、プリンタ、ネットワークへのインターフェース等で
ある。
かかるマスク作成装置を示す。図１（ａ）に於いて、画
像入力部１１は、スキャナ、カメラ、画像ファイル等で
ある。ユーザー入力部１２は、マウス、ペン等である。
演算処理部１３は、パソコン、ワークステーション等で
ある。記憶部１４は、メモリ、ハードディスク等であ
る。表示部１５は、ディスプレイ等である。出力部１６
は、プリンタ、ネットワークへのインターフェース等で
ある。
【００１６】図１（ｂ）に示すように、画像入力手段２
１から入力された画像データは、メモリ２４に取り込ま
れる（図２のステップＳ１参照）。この画像データは、
色量子化手段２５と色空間変換手段２６を用いて、量子
化されたＨＳＶ色空間の色データに変換される（図２の
ステップＳ４参照）。
１から入力された画像データは、メモリ２４に取り込ま
れる（図２のステップＳ１参照）。この画像データは、
色量子化手段２５と色空間変換手段２６を用いて、量子
化されたＨＳＶ色空間の色データに変換される（図２の
ステップＳ４参照）。
【００１７】ＨＳＶ色空間の２色の距離（色距離）ＣＤ
（ｉ，ｊ）は、ここでは、この項目内の最後に示す〔数
１〕で定義される。即ち、本例では、ＨＳＶ空間を、２
色間の色距離を測定するのに適した円錐形の空間で近似
している。このＨＳＶ空間では、Ｖ値が小さくなるにつ
れて、Ｈ値やＳ値に関係なく、色は視覚的に黒に近づ
く。なお、（Ｈi ，Ｓi ，Ｖi ）は、ＨＳＶ空間の画素
ｉの値を示す。また、量子化は、ここでは、Ｈについて
は２０度単位で１８レベルにし、ＳとＶは各々４レベル
にして、合計２８８レベルとした。
（ｉ，ｊ）は、ここでは、この項目内の最後に示す〔数
１〕で定義される。即ち、本例では、ＨＳＶ空間を、２
色間の色距離を測定するのに適した円錐形の空間で近似
している。このＨＳＶ空間では、Ｖ値が小さくなるにつ
れて、Ｈ値やＳ値に関係なく、色は視覚的に黒に近づ
く。なお、（Ｈi ，Ｓi ，Ｖi ）は、ＨＳＶ空間の画素
ｉの値を示す。また、量子化は、ここでは、Ｈについて
は２０度単位で１８レベルにし、ＳとＶは各々４レベル
にして、合計２８８レベルとした。
【００１８】また、上記メモリ２４に取り込まれた画像
データは、モフォロジカルフィルター２７を用いて、極
大値付近と極小値付近を平坦化される（図２のステップ
Ｓ２参照）。モフォロジカルフィルターは、エッジを保
存しつつ、画像内に平坦な領域（＝輝度値が一定の領
域）を形成する特性を有する。
データは、モフォロジカルフィルター２７を用いて、極
大値付近と極小値付近を平坦化される（図２のステップ
Ｓ２参照）。モフォロジカルフィルターは、エッジを保
存しつつ、画像内に平坦な領域（＝輝度値が一定の領
域）を形成する特性を有する。
【００１９】ＨＳＶ空間で量子化された色データから、
量子化値が同じで隣接する画素が結合され、その結合さ
れた領域内の画素数が所定の閾値を越えた領域が、色マ
ーカー領域として獲得される（図２のステップＳ５，図
４（３）参照）。また、モフォロジカルフィルター２７
により平坦領域を形成された輝度データから、輝度値が
同じで隣接する画素が結合され、その結合された領域内
の画素数が所定の閾値を越えた領域が、輝度マーカー領
域として獲得される（図２のステップＳ３，図４（２）
参照）。
量子化値が同じで隣接する画素が結合され、その結合さ
れた領域内の画素数が所定の閾値を越えた領域が、色マ
ーカー領域として獲得される（図２のステップＳ５，図
４（３）参照）。また、モフォロジカルフィルター２７
により平坦領域を形成された輝度データから、輝度値が
同じで隣接する画素が結合され、その結合された領域内
の画素数が所定の閾値を越えた領域が、輝度マーカー領
域として獲得される（図２のステップＳ３，図４（２）
参照）。
【００２０】次に、上記のように獲得された色マーカー
領域と輝度マーカー領域から、マーカー領域が獲得され
る（図２のステップＳ６）。
領域と輝度マーカー領域から、マーカー領域が獲得され
る（図２のステップＳ６）。
【００２１】まず、輝度マーカー領域が、色マーカー領
域と交わり（重なり）が有る領域ＭＹo （ｘ）と、交わ
り（重なり）が無い領域ＭＹn （ｘ）に分類される（図
３のステップＳ６０，図５参照）。また、色マーカー領
域が、輝度マーカー領域との交わり（重なり）が有る領
域ＭＣo （ｘ）と、交わり（重なり）が無い領域ＭＣn
（ｘ）に分類される（図３のステップＳ６１，図５参
照）。
域と交わり（重なり）が有る領域ＭＹo （ｘ）と、交わ
り（重なり）が無い領域ＭＹn （ｘ）に分類される（図
３のステップＳ６０，図５参照）。また、色マーカー領
域が、輝度マーカー領域との交わり（重なり）が有る領
域ＭＣo （ｘ）と、交わり（重なり）が無い領域ＭＣn
（ｘ）に分類される（図３のステップＳ６１，図５参
照）。
【００２２】次に、上記の交わりが無い各輝度マーカー
領域ＭＹn （ｘ）と、上記の交わりが無い各色マーカー
領域ＭＣn （ｘ）が、マーカー領域（ジョイントマーカ
ー領域）として採用される（図３のステップＳ６２，図
５参照）。
領域ＭＹn （ｘ）と、上記の交わりが無い各色マーカー
領域ＭＣn （ｘ）が、マーカー領域（ジョイントマーカ
ー領域）として採用される（図３のステップＳ６２，図
５参照）。
【００２３】次に、上記の交わりが有る各輝度マーカー
領域ＭＹo （ｘ）と、上記の交わりが有る各色マーカー
領域ＭＣo （ｘ）の各交わり部分の領域（論理積に相当
する領域）が各々取り出され、該取り出された各領域中
の画素数が所定の閾値を越えているか否か各々判定さ
れ、その結果、越えている場合は、その領域がマーカー
領域（ジョイントマーカー領域）として採用される（図
３のステップＳ６３〜Ｓ６９，図５参照）。
領域ＭＹo （ｘ）と、上記の交わりが有る各色マーカー
領域ＭＣo （ｘ）の各交わり部分の領域（論理積に相当
する領域）が各々取り出され、該取り出された各領域中
の画素数が所定の閾値を越えているか否か各々判定さ
れ、その結果、越えている場合は、その領域がマーカー
領域（ジョイントマーカー領域）として採用される（図
３のステップＳ６３〜Ｓ６９，図５参照）。
【００２４】こうして、マーカー領域（ジョイントマー
カー領域）が獲得されると、領域拡張処理（図２のステ
ップＳ７）が行われる。
カー領域）が獲得されると、領域拡張処理（図２のステ
ップＳ７）が行われる。
【００２５】まず、全てのマーカー領域（ジョイントマ
ーカー領域）が取り出されて、サイズの大きな順にソー
トされてキューに並べられる（図６のステップＳ７
１）。
ーカー領域）が取り出されて、サイズの大きな順にソー
トされてキューに並べられる（図６のステップＳ７
１）。
【００２６】次に、先頭のマーカー領域が取り出され
て、簡略化した領域拡張処理が施される（図６のステッ
プＳ７２）。ここでは、当該マーカー領域に隣接する画
素の中で、この項目内の最後に示す〔数３〕の条件を満
たす画素が当該マーカー領域に組み入れられる。なお、
Ｒy ，Ｒc ，ｐy ，ｐc は、各々、領域Ｒの輝度の平均
値、色の平均値、処理中の画素の輝度、色を示し、Ｔt
とＴc は、各々、輝度と色の閾値を示す。ステップＳ６
の処理は、組み入れられる隣接画素が無くなるまで繰り
返して行われる。
て、簡略化した領域拡張処理が施される（図６のステッ
プＳ７２）。ここでは、当該マーカー領域に隣接する画
素の中で、この項目内の最後に示す〔数３〕の条件を満
たす画素が当該マーカー領域に組み入れられる。なお、
Ｒy ，Ｒc ，ｐy ，ｐc は、各々、領域Ｒの輝度の平均
値、色の平均値、処理中の画素の輝度、色を示し、Ｔt
とＴc は、各々、輝度と色の閾値を示す。ステップＳ６
の処理は、組み入れられる隣接画素が無くなるまで繰り
返して行われる。
【００２７】上記の処理の結果、他のマーカー領域に交
わるようになったキュー内のマーカー領域が削除される
（図６のステップＳ７３）。
わるようになったキュー内のマーカー領域が削除される
（図６のステップＳ７３）。
【００２８】以上の処理が、キュー内の全てのマーカー
領域について完了すると（図６のステップＳ７４：ＹＥ
Ｓ）、全てのマーカー領域について、ウォーターシェッ
ドアルゴリズムを用いて、全ての画素が何れかのマーカ
ー領域に属するようになるまで、領域拡張が行われる
（図６のステップＳ７５）。ここで、画素の該画素に隣
接するマーカー領域との距離の計算には、この項目内の
最後に示す〔数２〕が用いられる。即ち、輝度差と色差
の両者を用いて、画素と該画素に隣接するマーカー領域
との類似度が判定される。
領域について完了すると（図６のステップＳ７４：ＹＥ
Ｓ）、全てのマーカー領域について、ウォーターシェッ
ドアルゴリズムを用いて、全ての画素が何れかのマーカ
ー領域に属するようになるまで、領域拡張が行われる
（図６のステップＳ７５）。ここで、画素の該画素に隣
接するマーカー領域との距離の計算には、この項目内の
最後に示す〔数２〕が用いられる。即ち、輝度差と色差
の両者を用いて、画素と該画素に隣接するマーカー領域
との類似度が判定される。
【００２９】こうして、領域拡張処理（図２のステップ
Ｓ７）が終了すると、次に、領域統合処理（図２のステ
ップＳ８）が行われる。なお、領域統合処理は、上述の
領域拡張処理に於いて、その一部が実現されている。つ
まり、上述の領域拡張処理中に、或るマーカー領域が別
のマーカー領域と接すると、両者の距離（〔数２〕に基
づく距離）が所定の閾値より小さいか否か判定され、小
さい場合には、両者が単一のマーカー領域に統合され
る。これは、大きな領域の方が周辺のノイズに強く、適
切な境界が得られる傾向があるためである。
Ｓ７）が終了すると、次に、領域統合処理（図２のステ
ップＳ８）が行われる。なお、領域統合処理は、上述の
領域拡張処理に於いて、その一部が実現されている。つ
まり、上述の領域拡張処理中に、或るマーカー領域が別
のマーカー領域と接すると、両者の距離（〔数２〕に基
づく距離）が所定の閾値より小さいか否か判定され、小
さい場合には、両者が単一のマーカー領域に統合され
る。これは、大きな領域の方が周辺のノイズに強く、適
切な境界が得られる傾向があるためである。
【００３０】一方、図２のステップＳ８の領域統合処理
では、隣接する各領域の平均色が各々計算され、その結
果を用いて、前述の〔数１〕により両領域の色距離が計
算され、その色距離が小さい場合に両領域が統合され
る。このように、色情報を用いた統合を行うことで、意
味の有る境界情報を保持しつつ、隣接した同質の領域を
統合することができる。
では、隣接する各領域の平均色が各々計算され、その結
果を用いて、前述の〔数１〕により両領域の色距離が計
算され、その色距離が小さい場合に両領域が統合され
る。このように、色情報を用いた統合を行うことで、意
味の有る境界情報を保持しつつ、隣接した同質の領域を
統合することができる。
【００３１】最後に、画素数が或る所定値より少ない領
域が、周囲の領域の中で最も近い領域に統合される。こ
れにより、領域数が減少される。
域が、周囲の領域の中で最も近い領域に統合される。こ
れにより、領域数が減少される。
【００３２】こうして、領域分割が行われると、その結
果を用いて、オブジェクトのマスクがマスク作成手段２
１２（図１（ｂ）参照）によって生成される。その際、
必要に応じてユーザ入力手段２１３を介してユーザによ
る修正が適宜に行われる。また、その結果は、必要に応
じて、出力手段２３を介して、画像圧縮装置や画像編集
装置等へ出力される。
果を用いて、オブジェクトのマスクがマスク作成手段２
１２（図１（ｂ）参照）によって生成される。その際、
必要に応じてユーザ入力手段２１３を介してユーザによ
る修正が適宜に行われる。また、その結果は、必要に応
じて、出力手段２３を介して、画像圧縮装置や画像編集
装置等へ出力される。
【００３３】
【数１】
【数２】
【数３】
【００３４】
【発明の効果】本発明では、領域拡張処理に供するマー
カー領域として、色マーカー領域と輝度マーカー領域を
用い、両者が重なる場合には重なる領域であって画素数
が所定の閾値以上の領域をマーカー領域として採用し、
両者が重ならない場合には輝度マーカー領域と色マーカ
ー領域の各々をマーカー領域として採用するため、輝度
は類似するが色が相違する領域や色は類似するが輝度が
相違する領域が均質な領域として統合されてしまうとい
う不具合を無くすことができる。
カー領域として、色マーカー領域と輝度マーカー領域を
用い、両者が重なる場合には重なる領域であって画素数
が所定の閾値以上の領域をマーカー領域として採用し、
両者が重ならない場合には輝度マーカー領域と色マーカ
ー領域の各々をマーカー領域として採用するため、輝度
は類似するが色が相違する領域や色は類似するが輝度が
相違する領域が均質な領域として統合されてしまうとい
う不具合を無くすことができる。
【００３５】また、輝度データをモフォロジカルフィル
ターで処理した後に輝度マーカー領域を獲得する発明で
は、領域エッジの切り出し精度を向上できる効果があ
る。また、色データをＨＳＶ空間に変換して量子化した
後に色マーカー領域を獲得する発明では、２色間の色距
離の測定が容易となり、色マーカー領域を比較的短時間
で獲得できる効果がある。
ターで処理した後に輝度マーカー領域を獲得する発明で
は、領域エッジの切り出し精度を向上できる効果があ
る。また、色データをＨＳＶ空間に変換して量子化した
後に色マーカー領域を獲得する発明では、２色間の色距
離の測定が容易となり、色マーカー領域を比較的短時間
で獲得できる効果がある。
【００３６】また、輝度差及び色差を考慮したウォータ
ーシェッドアルゴリズムを用いてマーカー領域を拡張す
る発明や、拡張したマーカー領域を輝度差及び色差を考
慮して統合する発明では、より良い領域分割結果を得ら
れる効果がある。
ーシェッドアルゴリズムを用いてマーカー領域を拡張す
る発明や、拡張したマーカー領域を輝度差及び色差を考
慮して統合する発明では、より良い領域分割結果を得ら
れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の装置の構成を示すブロック図
（ａ）と、（ａ）の機能を示す機能ブロック図（ｂ）。
（ａ）と、（ａ）の機能を示す機能ブロック図（ｂ）。
【図２】図１の装置での処理手順を示す流れ図。
【図３】図２のジョイントマーカー獲得処理の手順を示
す流れ図。
す流れ図。
【図４】本発明の概念を従来例と比較して示す説明図。
【図５】図２のジョイントマーカー獲得処理の説明図。
【図６】領域拡張・統合処理の手順を示す流れ図。
【図７】本発明の構成を示すブロック図。
１１ 画像入力部（スキャナ，カメラ，画像ファイル
等） １２ ユーザー入力部（マウス，ペン等） １３ 演算処理部（パソコン，ワークステーション等） １４ 記憶部（メモリ，ハードディスク等） １５ 表示部（ディスプレイ等） １６ 出力部（プリンタ，ネットワークへのインターフ
ェース等）
等） １２ ユーザー入力部（マウス，ペン等） １３ 演算処理部（パソコン，ワークステーション等） １４ 記憶部（メモリ，ハードディスク等） １５ 表示部（ディスプレイ等） １６ 出力部（プリンタ，ネットワークへのインターフ
ェース等）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−354071（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−14077（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−22634（ＪＰ，Ａ) 金井雄一，輝度情報と色情報を用いた 領域分割法，電子情報通信学会技術研究 報告，日本，社団法人電子情報通信学 会，1997年10月９日，Ｖｏｌ．97 Ｎ ｏ．303（ＭＲ97−36），Ｐ．９〜16 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 3/00 400 G06T 1/00 510 G06T 11/60 120 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (10)
- 【請求項１】 色に関して均質な画素数が所定の閾値以
上である色マーカー領域を対象画面から抽出するととも
に、 輝度に関して均質な画素数が所定の閾値以上である輝度
マーカー領域を対象画面から抽出し、 色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりの有無を調
べ、 色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の画素
数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領域と
して採用するとともに、 色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又
は輝度の各マーカー領域を各々マーカー領域として採用
する、 マーカー領域獲得方法。 - 【請求項２】 量子化した色データが均質な画素数が所
定の閾値以上である色マーカー領域を対象画面から抽出
するとともに、 モフォロジカルフィルターを用いて輝度データの極大値
付近又は極小値付近又はその両方を平坦化し、該平坦化
した輝度データが均質な画素数が所定の閾値以上である
輝度マーカー領域を対象画面から抽出し、 色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりの有無を調
べ、 色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の画素
数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領域と
して採用するとともに、 色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりが無い色又
は輝度の各マーカー領域を各々マーカー領域として採用
する、 マーカー領域獲得方法。 - 【請求項３】 領域拡張処理に供するためのマーカー領
域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、 色に関して均質な画素数が所定の閾値以上である色マー
カー領域を対象画面から抽出する色マーカー抽出手段
と、 輝度に関して均質な画素数が所定の閾値以上である輝度
マーカー領域を対象画面から抽出する輝度マーカー抽出
手段と、 色マーカー領域と輝度マーカー領域の重なりの有無を調
べる検査手段と、 色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる領域の画素
数が所定の閾値以上である重なり領域をマーカー領域と
して採用するとともに、色マーカー領域と輝度マーカー
領域の重なりが無い色又は輝度の各マーカー領域を各々
マーカー領域として採用する、マーカー結合手段と、 を有するマーカー領域獲得装置。 - 【請求項４】 請求項３のマーカー領域獲得装置と、 前記マーカー結合器から出力されるマーカー領域を、輝
度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェッドアル
ゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段と、 を有する領域分割装置。 - 【請求項５】 領域拡張処理に供するためのマーカー領
域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、 対象画面内の各画素の色データを量子化する量子化器
と、 前記量子化器の出力を入力して色データが均質な画素数
が所定の閾値以上である色マーカー領域を抽出する色マ
ーカー抽出器と、 対象画面内の各画素の輝度データを入力して極大値付近
又は極小値付近又はその両方を平坦化して出力するモフ
ォロジカルフィルターと、 前記モフォロジカルフィルターの出力を入力して輝度デ
ータが均質な画素数が所定の閾値以上である輝度マーカ
ー領域を抽出する輝度マーカー抽出器と、 前記色マーカー抽出器と前記輝度マーカー抽出器の出力
を入力して色マーカー領域と輝度マーカー領域が重なる
領域を有する色及び輝度マーカー領域と、重なる領域を
有しない色又は輝度マーカー領域に分類して出力する分
類器と、 前記分類器から出力される色及び輝度マーカー領域が重
なる領域の中で画素数が所定の閾値以上である重なり領
域を重なりマーカー領域として抽出する重なりマーカー
抽出器と、 前記分類器から出力される色マーカー領域又は輝度マー
カー領域と前記重なりマーカー抽出器から出力される重
なりマーカー領域をマーカー領域として出力するマーカ
ー結合器と、 を有するマーカー領域獲得装置。 - 【請求項６】 請求項５に於いて、 前記量子化器は、ＨＳＶ空間に変換された色データを量
子化する、 マーカー領域獲得装置。 - 【請求項７】 請求項５、又は請求項６のマーカー領域
獲得装置と、 前記マーカー結合器から出力されるマーカー領域を、輝
度差及び色差の両者を考慮したウォーターシェッドアル
ゴリズムを用いて拡張する領域拡張手段と、 を有する領域分割装置。 - 【請求項８】 請求項４、又は請求項７に於いて、 前記領域拡張手段は、 前記マーカー結合器から出力されるマーカー領域を、着
目マーカー領域からの輝度差及び色差の両者を考慮した
距離が所定の閾値以下である隣接画素を当該着目マーカ
ー領域に組み入れる第１の領域拡張手段と、 前記第１の領域拡張手段によっては何れのマーカー領域
にも属しなかった未決定画素を該未決定画素に隣接する
マーカー領域の中で前記距離が最短のマーカー領域に組
み入れる第２の領域拡張手段と、 から成る領域分割装置。 - 【請求項９】 請求項８に於いて、さらに、 前記第２の領域拡張手段により拡張された隣接するマー
カー領域の平均色を比較して、その色距離が所定の閾値
以下である領域を統合する統合手段、 を有する領域分割装置。 - 【請求項１０】 領域拡張処理に供するためのマーカー
領域を獲得するマーカー領域獲得装置であって、 対象画面内の各画素の色データを量子化されたＨＳＶ空
間の量子化色データに変換する変換量子化手段と、 前記量子化色データが均質な画素数が所定の閾値以上で
ある色マーカー領域を抽出する色マーカー抽出手段と、 モフォロジカルフィルターを用いて極大値付近及び極小
値付近を平坦化した対象画面内の各画素の輝度データが
均質な画素数が所定の閾値以上である輝度マーカー領域
を抽出する輝度マーカー抽出手段と、 前記色マーカー領域と前記輝度マーカー領域が重なる領
域を有する色及び輝度マーカー領域と、前記色マーカー
領域と前記輝度マーカー領域が重なる領域を有しない色
又は輝度マーカー領域に分類する分類手段と、 前記色及び輝度マーカー領域の色マーカー領域と輝度マ
ーカー領域が重なる領域の中で画素数が所定の閾値以上
である重なり領域をマーカー領域として採用するととも
に、前記色又は輝度マーカー領域をマーカー領域として
採用するマーカー結合手段と、 を有するマーカー領域獲得装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29166097A JP3342373B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | マーカー領域獲得方法及び装置、及び領域分割装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29166097A JP3342373B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | マーカー領域獲得方法及び装置、及び領域分割装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11120331A JPH11120331A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3342373B2 true JP3342373B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=17771814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29166097A Expired - Fee Related JP3342373B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | マーカー領域獲得方法及び装置、及び領域分割装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342373B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7672022B1 (en) | 2000-04-07 | 2010-03-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Methods and apparatus for analyzing an image |
| JP2006285310A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kanazawa Univ | 森林の樹冠の評価方法及びその樹冠評価プログラム |
| KR100891934B1 (ko) * | 2007-09-03 | 2009-04-08 | 한국도로공사 | 영상처리 기법을 이용한 강교의 도막검사 시스템의 처리방법 |
| JP4577420B2 (ja) | 2008-07-10 | 2010-11-10 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
| JP4577419B2 (ja) | 2008-07-10 | 2010-11-10 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及び画像処理プログラム |
| JP5198420B2 (ja) | 2009-12-18 | 2013-05-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 画像処理装置、及び、測定／検査システム、並びに、プログラム |
| JP5927829B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2016-06-01 | 株式会社リコー | 印刷用データ作成装置、印刷用データ作成方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP2013048405A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-03-07 | Nikon Corp | 領域抽出装置、撮像装置、及び領域抽出プログラム |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP29166097A patent/JP3342373B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 金井雄一，輝度情報と色情報を用いた領域分割法，電子情報通信学会技術研究報告，日本，社団法人電子情報通信学会，１９９７年１０月９日，Ｖｏｌ．９７ Ｎｏ．３０３（ＭＲ９７−３６），Ｐ．９〜１６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11120331A (ja) | 1999-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |