JP3969593B2 - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
XoB=(X−B)+B (1)
X・B=(X+B)−B (2)
(第1の実施の形態)
図1は本発明に係る画像処理装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。この画像処理装置1は、図1(a)に示すように、カメラ2により撮影された物体の画像、及びセンサ3により検出された、指紋,虹彩を含む物体の画像を入力して画像処理を行う処理部10と、入力画像または処理部10により処理された画像を記憶するメモリ30とからなる。
例えばカメラ2により撮影され画像入力部11に取り込まれた入力画像は、図2(a)に示すように、撮像物体B及び、撮像物体B以外に撮像物体Bの内部やその周囲の背景部分にノイズbがランダムにのった画像として取り込まれる。図2(a)の例は複数の物体が撮影された例であり、1つの撮像物体Bは画素の集合体であって、図3に示すように、幅Tと長さLを有する。
次に、局所領域毎画素カウント部18は判定用画像処理部16の処理後の画像について、輝度値が所定の範囲内に存在する画素の数を局所領域毎に計数する。
ここでは、撮像物体Bを構成している画素の輝度値を所定の範囲内とし、輝度値が所定の範囲内にある画素の数が計数され、その計数結果は図5(d)のように、局所領域E1,E2ではともに2LTとなり、局所領域E3,E4ではともにLTとなる。ここで、Tは1つの撮像物体Bの幅方向の画素数を表し、Lはその撮像物体Bの長さ方向の画素数を表している。
N1/N2>T (3)
N1/N2≦T (4)
そして、式(3)が成り立つ局所領域については、前処理後の画像から合成画像を作成すると判定するとともに、式(4)が成り立つ局所領域については、入力画像から合成画像を作成すると判定し、図5(g)に示すその判定結果を合成部13に出力する。
なお、第1の実施の形態ではカメラ2により撮影された画像を処理する例について説明したが、センサ3により検出された例えば指紋画像を処理する場合も同様にノイズが高精度に除去された画像を得ることができる。
図6は、第2の実施の形態を示すブロック図であり、処理部10の構成を示すものである。処理部10は、図6に示すように、カメラ2により撮影された物体の画像、またはセンサ3により検出された物体の画像を取り込む画像入力部21と、画像入力部21により取り込まれた画像を入力して前処理を行う前処理部22と、画像入力部21が入力した入力画像と前処理部22により処理された画像を選択的に入力して合成し合成画像として出力する合成部23と、合成部23の合成画像を処理して処理後画像Aとして出力する画像処理部24と、画像入力部21からの入力画像を処理して処理結果に基づき、合成部23が選択する画像を判定する画素毎判定部25とから構成される。
例えばカメラ2により撮影され画像入力部21に取り込まれた入力画像は、図7(a)に示すように、撮像物体B及び、撮像物体B以外に撮像物体Bの内部や周囲の背景部分にノイズbがランダムにのった画像として取り込まれる。図7(a)の例は複数の物体が撮影された例であり、1つの撮像物体Bは画素の集合体であって、図3に示すように、幅Tと長さLを有する。
w≦T (5)
w>T (6)
ここで、式(5)が成り立つ場合は骨格が抽出され、式(6)が成り立つ場合は骨格が抽出されない。その結果、図7(d)に示すように、図7(a)における癒着した領域Eの2つの物体Bを除く、4つの物体にそれぞれ対応した4つの線分が撮像物体の骨格として抽出される。なお、式(5)と式(6)の右辺の値、つまり閾値Tは目的に応じて、Tの倍数など様々な値にしてもよい。
輝度値としてもよい。
なお、第2の実施の形態では、カメラ2により撮影された入力画像を処理する例について説明したが、センサ3により検出された例えば指紋画像を処理する場合も同様に、ノイズが高精度に除去された画像を得ることができる。
図8は、画像処理装置1の第3の実施の形態を示すブロック図である。第3の実施の形態では、判定画像作成手段50と、判定画像作成手段50の判定画像を用いて入力画像(画像入力部11,21により入力された画像)と、判定画像作成手段50により作成された判定画像(判定画像作成手段50の出力画像)とを合成する合成手段60とから構成される。
第3の実施の形態は、第1及び第2の実施の形態の構成と異なって前処理手段(前処理部12,22)が無く、合成手段60の入力は入力画像と判定画像(判定画像作成手段50の出力画像)である。
図10は、画像処理装置1の第4の実施の形態を示すブロック図である。第4の実施の形態では、判定画像作成手段50と、前処理手段70と、判定画像作成手段50の判定画像を用いて入力画像と判定画像作成手段50の出力画像と前処理手段70の出力画像とを合成する合成手段60とから構成される。
この場合、合成手段60は同様に、図11(b)において、輝度値が第1の範囲内の画素については(即ち図11(b)の白い領域においては)前処理後画像の画素値を、輝度値が第2の範囲内の画素については(即ち図11(b)の黒い領域においては)合成画像#1の画素値をそれぞれ選択し、合成画像#2を作成する。作成した合成画像#2は図11(e)のような画像となる。
図12は、画像処理装置1の第5の実施の形態を示すブロック図である。第5の実施の形態では、判定画像作成手段50と、第1の前処理手段71と、第2の前処理手段72と、判定画像作成手段50の判定画像を用いて第1の前処理手段71の出力画像と第2の前処理手段72の出力画像を合成する合成手段60とから構成される。
図13は、図12の画像処理装置1により処理された処理画像のイメージ図である。ここで、図13(a)は入力画像である。図13(a)には物体の内部及び背景部分に、ノイズbが存在する。この入力画像から、判定画像作成手段50により判定画像を作成する。判定画像作成手段50としては、図6の第2の実施の形態と同様の判定画像作成手段(画素毎判定部25)を用いることが可能であり、これによって作成された判定画像は図13(b)のような画像となる。
図14は、画像処理装置1の第6の実施の形態を示すブロック図である。第6の実施の形態では、第3〜第5の実施の形態において合成手段60による合成画像の後に画像処理手段80(第1及び第2の実施の形態の画像処理部14,24に相当)による処理を行う。この画像処理手段80の画像処理には、モルフォロジを用いたOpen(opening処理)−Close(closing処理)の他に、第1の従来手法で示したような様々な画像処理を単独で、あるいは幾つか組み合わせて用いることが可能である。画像処理手段80を加えることによって、合成手段60まででは除けない細かいノイズ等を除去することが可能となる。
図15は、画像処理装置1の第7の実施の形態を示すブロック図である。第7の実施の形態は判定画像作成手段50の例であり、図1の第1の実施の形態の判定画像作成手段(局所領域毎判定部15)において、入力画像を処理して第1の計数手段503(局所領域毎画素カウント部18)側へ出力する第1の画像処理手段(判定用画像処理部16)を省いたものである。なお、図15の画像処理手段500は、モルフォロジを用いたOpen−Close処理により入力画像を処理する手段であり、また、細線化処理手段502,第2の計数手段504は、それぞれ図1の細線化部17,局所領域毎画素カウント部19に相当する。さらに図15の算出手段505,比較手段506は図1の局所領域毎比較部20に相当する。
図17は、画像処理装置1の第8の実施の形態を示すブロック図である。第8の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図1の第1の実施の形態の判定画像作成手段(局所領域毎判定部15)において、モルフォロジを用いたOpen−Close処理により入力画像を処理する第1の画像処理手段511(判定用画像処理部16)の後に第1の細線化処理手段513を加えたものである。なお、図17の第2の細線化処理手段514は図1の細線化部17に相当する。また、第2の細線化処理手段514により処理される画像は、入力画像を収縮処理する第2の画像処理手段512により処理された画像である。
ここで、図18(a)は入力画像であり、物体の内部及び背景部分に、ノイズbが存在する。画像処理手段としては、第1の実施の形態と同様の処理、或いは第1の従来手法で示したような、様々な画像処理を用いることが可能である。本例では、第1の画像処理手段511の画像処理としてモルフォロジのOpen−Close処理を用い、第2の画像処理手段512の画像処理としてモルフォロジの収縮処理を用いてそれぞれ処理を行う。この処理を行った結果が、それぞれ図18(b)と図18(c)に示される画像である。
図19は、画像処理装置1の第9の実施の形態を示すブロック図である。第9の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、第8の実施の形態の第1の画像処理手段511を省略し、モルフォロジの収縮処理を用いて画像処理を行う第2の画像処理手段512を画像処理手段501としたものである。入力画像に細かいノイズが少なく、したがって第1の画像処理手段511(モルフォロジを用いたOpen−Close処理により入力画像を処理する手段)を必要としない場合に適用可能であり、処理量が削減される、
図20は、画像処理装置1の第10の実施の形態を示すブロック図である。第10の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図1の第1の実施の形態の判定画像作成手段(局所領域毎判定部15)において、第1及び第2の画像処理手段(判定用画像処理部16)と、細線化処理手段(細線化部17)と、第2の計数手段(局所領域毎画素カウント部19)とを省いたものである。ここで、計数手段520としては、図1の第1の実施の形態と同様の計数手段(局所領域毎画素カウント部18)を用いることが可能であり、例えば入力画像において物体を構成している画素の輝度値を所定の範囲内とし、計数手段520は所定の範囲内に輝度値が存在する画素の数を局所領域毎に数えるものとする。
図21は、画像処理装置1の第11の実施の形態を示すブロック図である。第11の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図6の第2の実施の形態の判定画像作成手段(画素毎判定部25)において、膨張処理手段(膨張処理部28)を省いたものである。ここで、図21の画像処理手段500,細線化処理手段502は、それぞれ図6の判定用画像処理部26,制限付き細線化部27に相当する。第11の実施の形態は、入力画像の物体幅が細い場合に適用可能であり、処理量を削減できる。
図22は、画像処理装置1の第12の実施の形態を示すブロック図である。第12の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図6の第2の実施の形態の判定画像作成手段(画素毎判定部25)において、第1の膨張処理手段531(膨張処理部28)の後に第2の膨張処理手段532を加えたもので、第1の膨張処理手段531による判定画像と第2の膨張処理手段532による判定画像の2種類の判定画像が作成可能なものである。
図24は、画像処理装置1の第13の実施の形態を示すブロック図である。第13の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図22に示す第12の実施の形態の第1の膨張処理手段531と第2の膨張処理手段532の各膨張処理を並列に行うものである。これにより、処理の高速化が可能となる。また、第13の実施の形態では、図22の第12の実施の形態と同様、第1の膨張処理手段531による判定画像と第2の膨張処理手段532による判定画像の2種類の判定画像が作成可能であるとともに、細線化処理手段502による細線化処理後の画像を判定画像の一つとして用いることもできる。
図25は、画像処理装置1の第14の実施の形態を示すブロック図である。第14の実施の形態は判定画像作成手段の例であり、図6の第2の実施の形態の判定画像作成手段(画素毎判定部25)を並列に組み合わせた場合の処理部10のブロック図である。ただし、判定画像作成手段50(#2)における画像処理手段としては、モルフォロジの収縮処理を行う第2の画像処理手段512が用いられる。抽出手段90はこれら判定画像作成手段50(#1),50(#2)により作成された画像を用いて判定画像を作成する。
このように、様々な判定画像を組み合わせることによって、より認識や認証精度が向上される画像を作成することが可能である。
図27は、画像処理装置1の第15の実施の形態を示すブロック図である。第15の実施の形態は、第1〜第14の実施の形態の細線化処理手段を制限付き細線化処理手段550に置き換えたものである。ここで、制限付き細線化とは、物体の幅の大きさによって、その細線を抽出するか否か決定できるものである。制限付き細線化処理手段550の詳細な構成を図27に示す。
図29は、第16の実施の形態を示すブロック図である。第16の実施の形態は、入力画像に対して、第1〜第15の実施の形態で示した処理を一つ、あるいは複数組み合わせて行い、指紋や虹彩などのバイオメトリクス認証に用いる登録画像及び照合画像を作成する。すなわち、カメラ2やセンサ3から入力した画像を、処理部10により、第1〜第15の実施の形態で示した処理を一つあるいは複数組み合わせて行い、作成した画像を登録画像としてメモリ30に保存する。
第16の実施の形態は、第2の従来手法が有するような、比較的大きな領域の画素情報を用いたフィルタ処理が不要であるので、小型で安価なバイオメトリクス認証装置100単体での登録画像及び照合画像の作成を可能とする。また、データがバイオメトリクス装置100から外部に転送されないため、データの改ざ
んやなりすましを防ぐことができる。
Claims (42)
- 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正手段を備え、
前記画像修正手段は、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成手段と、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う第1及び第2の前処理手段と、
前記第1及び第2の前処理手段の出力画像を前記判定画像作成手段の判定画像に基づいて合成する合成手段と
を備え、
前記判定画像作成手段は、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理手段と、
前記画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理手段と を備え、
前記判定画像作成手段は、前記細線化処理手段の出力画像を判定画像として出力し、前記合成手段は前記判定画像作成手段の出力する前記判定画像のうち、輝度値が第1の範囲内の画素に対しては前記第1の前処理手段による処理後の画像の画素を選択し、輝度値が前記第1の範囲と異なる第2の範囲内の画素に対しては前記第2の前処理手段による処理後の画像の画素を選択し、選択した画素を合成して合成画像として出力することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記合成手段は、前記入力画像と前記第1及び第2の前処理手段のいずれかの処理画像とを前記判定画像作成手段の出力する前記判定画像に基づいて合成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記合成手段は、前記判定画像作成手段の出力する前記判定画像と前記第1及び第2の前処理手段のいずれかの処理画像とを前記判定画像作成手段の出力する前記判定画像に基づいて合成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記判定画像作成手段は、
前記細線化処理手段の前記判定画像に対して前記膨張処理を行う第1の膨張処理手段と、
前記第1の膨張処理手段の処理画像に対して前記膨張処理を行う第2の膨張処理手段と を備え、第1及び第2の膨張処理手段の処理画像からなる多値画像を判定画像として前記合成手段に出力することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
前記判定画像作成手段は、
前記細線化処理手段の前記判定画像に対してそれぞれ前記膨張処理を並列に行う第1の膨張処理手段及び第2の膨張処理手段を備え、第1及び第2の膨張処理手段の処理画像からなる多値画像を判定画像として前記合成手段に出力することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記画像処理手段を第1の画像処理手段とし、かつ前記細線化処理手段を第1の細線化処理手段とし、
前記判定画像作成手段は、
前記第1の細線化処理手段の処理画像に対して前記膨張処理を行う第1の膨張処理手段と、
入力画像に対して前記収縮処理を行う第2の画像処理手段と、
第2の画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理手段と、
第2の細線化処理手段の処理画像に対して前記膨張処理を行う第2の膨張処理手段と、
第1及び第2の膨張処理手段の処理画像の論理積を抽出し判定画像として前記合成手段に出力する抽出手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし6のいずれかにおいて、
前記細線化処理手段として、予め設定された前記物体像の幅の大小に応じて前記物体像の中心線の抽出の有無を決定する制限付き細線化処理手段を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7において、
前記物体像の幅の上限値を設定する設定手段を備え、
前記制限付き細線化処理手段は、前記設定手段に設定された前記上限値以下の前記物体像からのみ中心線を抽出することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
前記合成手段の出力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正手段を備え、
前記画像修正手段は、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成手段と、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う前処理手段と、
前記前処理手段の処理画像と入力画像とを前記判定画像作成手段の判定画像に基づいて合成する合成手段と
を備え、
前記判定画像作成手段は、
入力画像に対して所定の分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する計数手段と、
前記計数手段により計数された画素数としきい値とを比較する比較手段と
を備え、
前記合成手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて前記前処理手段の処理画像と入力画像とを合成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10において、
前記計数手段を、予め細分化された局所領域毎に画素数を計数する第1の局所領域毎画素計数手段とし、かつ、前記比較手段を、前記局所領域毎に計数された画素数を比較する局所領域毎比較手段とし、
前記判定画像作成手段は、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する判定用画像処理手段と、
前記判定用画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段により細線化処理された画像の画素数を前記局所領域毎に計数する第2の局所領域毎計数手段と
を備え、
前記第1の局所領域毎計数手段は、前記判定用画像処理手段による処理画像の画素数を前記局所領域毎に計数し、
前記局所領域毎比較手段は、前記第1及び第2の局所領域毎計数手段によりそれぞれ計数された画素の計数値を前記局所領域毎に比較し、比較結果を出力することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項11において、
前記局所領域毎比較手段は、前記第1及び第2の局所領域毎計数手段によりそれぞれ計数された画素数の比が所定のしきい値より大きいか否かを局所領域毎に判定して、判定結果を出力し、
前記合成手段は、前記画素数の比が所定のしきい値より大きい場合は該当する局所領域では前記前処理手段の処理画像を選択し、前記画素数の比が所定のしきい値以下の場合は該当する局所領域では前記入力画像を選択して合成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10において、
前記計数手段を第1の計数手段とし、
前記判定画像作成手段は、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理手段と、
前記画像処理手段の出力画像に対して物体像の中心線を抽出する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段の処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第2の計数手段と、
前記第1及び第2の計数手段によりそれぞれ計数された画素数の比率を前記分割領域毎に算出する算出手段と
を備え、
前記比較手段は、前記算出手段により算出された画素数の比率としきい値とを比較することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項13において、
前記第1の計数手段は、前記画像処理手段の出力画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項13において、
前記画像処理手段を第1の画像処理手段とし、かつ前記細線化処理手段を第1の細線化処理手段とし、
前記判定画像作成手段は、
前記入力画像に対して前記収縮処理を行う第2の画像処理手段と、
前記第2の画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理手段と
を備え、
前記第1の計数手段は、前記第2の細線化処理手段の処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数し、かつ前記第2の計数手段は、前記第1の細線化処理手段の処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10において、
前記判定画像作成手段は、
入力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第1の細線化処理手段を備え、
前記計数手段を、前記第1の細線化処理手段の処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第1の計数手段とし、
さらに、前記判定画像作成手段は、
入力画像に対して前記収縮処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理手段と、
前記第2の細線化処理手段の処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第2の計数手段と、
前記第1及び第2の計数手段によりそれぞれ計数された画素数の比率を前記分割領域毎に算出する算出手段とを備え、
前記比較手段は、前記算出手段により算出された画素数の比率としきい値とを比較することを特徴とする画像処理装置。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正手段を備え、
前記画像修正手段は、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成手段と、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う前処理手段と、
前記前処理手段の処理画像と入力画像とを前記判定画像作成手段の判定画像に基づいて合成する合成手段と
を備え、
前記判定画像作成手段は、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理手段と、
前記画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段の出力画像に対して前記膨張処理を行う膨張処理手段と
を備え、
前記合成手段は、前記膨張処理手段の出力画像に基づいて前記前処理手段の処理画像と入力画像とを合成することを特徴とする画像処理装置。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正手段を備え、
前記画像修正手段は、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成手段と、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う第1及び第2の前処理手段と、
前記第1及び第2の前処理手段の処理画像を前記判定画像作成手段の判定画像に基づいて合成する合成手段と
を備え、
前記判定画像作成手段は、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理手段と、
前記画像処理手段の出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理手段と、
前記細線化処理手段の出力画像に対して前記膨張処理を行う膨張処理手段と
を備え、
前記合成手段は、前記膨張処理手段の出力画像に基づいて前記第1及び第2の前処理手段の処理画像を合成することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項11〜18の何れかにおいて、
前記細線化処理手段として、予め設定された前記物体像の幅の大小に応じて前記物体像の中心線の抽出の有無を決定する制限付き細線化処理手段を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項19において、
前記物体像の幅の上限値を設定する設定手段を備え、
前記制限付き細線化処理手段は、前記設定手段に設定された前記上限値以下の前記物体像からのみ中心線を抽出することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項10又は17において、
前記合成手段の出力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正ステップを有し、
前記画像修正ステップは、
前記入力画像を判定しその結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成ステップと、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う第1及び第2の前処理ステップと、
前記第1及び第2の前処理ステップの出力画像を前記判定画像作成ステップの判定画像に基づいて合成する合成ステップと
を有し、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理ステップと
を有し、
前記判定画像作成ステップは、前記細線化処理ステップの出力画像を判定画像として出力し、前記合成ステップは前記判定画像作成ステップの出力する前記判定画像のうち、輝度値が第1の範囲内の画素に対しては前記第1の前処理ステップによる処理後の画像の画素を選択し、輝度値が前記第1の範囲と異なる第2の範囲内の画素に対しては前記第2の前処理ステップによる処理後の画像の画素を選択し、選択した画素を合成して合成画像として出力することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22において、
前記合成ステップは、前記入力画像と前記第1及び第2の前処理ステップのいずれかの処理画像とを前記判定画像作成ステップの出力する前記判定画像に基づいて合成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22において、
前記合成ステップは、前記判定画像作成ステップの出力する前記判定画像と前記第1及び第2の前処理ステップのいずれかの処理画像とを前記判定画像作成ステップの出力する前記判定画像に基づいて合成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22ないし24のいずれかにおいて、
前記判定画像作成ステップは、
前記細線化処理ステップの前記判定画像に対して前記膨張処理を行う第1の膨張処理ステップと、
前記第1の膨張処理ステップの処理画像に対して前記膨張処理を行う第2の膨張処理ステップと
を有し、第1及び第2の膨張処理ステップの処理画像からなる多値画像を判定画像として出力することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22ないし24のいずれかにおいて、
前記判定画像作成ステップは、
前記細線化処理ステップの前記判定画像に対してそれぞれ前記膨張処理を並列に行う第1の膨張処理ステップ及び第2の膨張処理ステップを有し、第1及び第2の膨張処理ステップの処理画像からなる多値画像を判定画像として出力することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22において、
前記画像処理ステップを第1の画像処理ステップとし、かつ前記細線化処理ステップを第1の細線化処理ステップとし、
前記判定画像作成ステップは、
前記第1の細線化処理ステップの処理画像に対して前記膨張処理を行う第1の膨張処理ステップと、
入力画像に対して前記収縮処理を行う第2の画像処理ステップと、
第2の画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理ステップと、
第2の細線化処理ステップの処理画像に対して前記膨張処理を行う第2の膨張処理ステップと、
第1及び第2の膨張処理ステップの処理画像の論理積を抽出し判定画像として出力する抽出ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22ないし27のいずれかにおいて、
前記細線化処理ステップとして、予め設定された前記物体像の幅の大小に応じて前記物体像の中心線の抽出の有無を決定する制限付き細線化処理ステップを有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項28において、
前記物体像の幅の上限値を設定する設定ステップを有し、
前記制限付き細線化処理ステップは、前記設定ステップにより設定された前記上限値以下の前記物体像からのみ中心線を抽出することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項22ないし29のいずれかにおいて、
前記合成ステップの出力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行するステップを有することを特徴とする画像処理方法。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正ステップを有し、
前記画像修正ステップは、
前記入力画像を判定しその結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成ステップと、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う前処理ステップと、
前記前処理ステップの処理画像と入力画像とを前記判定画像作成ステップの判定画像に基づいて合成する合成ステップと
を有し、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像に対して所定の分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する計数ステップと、
前記計数ステップにより計数された画素数としきい値とを比較する比較ステップと
を有し、
前記合成ステップは、前記比較ステップの比較結果に基づいて前記前処理ステップの処理画像と入力画像とを合成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項31において、
前記計数ステップを、予め細分化された局所領域毎に画素数を計数する第1の局所領域毎画素計数ステップとし、かつ、前記比較ステップを、前記局所領域毎に計数された画素数を比較する局所領域毎比較ステップとし、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する判定用画像処理ステップと、
前記判定用画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップにより細線化処理された画像の画素数を前記局所領域毎に計数する第2の局所領域毎計数ステップと
を有し、
前記第1の局所領域毎計数ステップは、前記判定用画像処理ステップによる処理画像の画素数を前記局所領域毎に計数し、
前記局所領域毎比較ステップは、前記第1及び第2の局所領域毎計数ステップによりそれぞれ計数された画素の計数値を前記局所領域毎に比較し、比較結果を出力することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項32において、
前記局所領域毎比較ステップは、前記第1及び第2の局所領域毎計数ステップによりそれぞれ計数された画素数の比が所定のしきい値より大きいか否かを局所領域毎に判定して、判定結果を出力し、
前記合成ステップは、前記画素数の比が所定のしきい値より大きい場合は該当する局所領域では前記前処理ステップの処理画像を選択し、前記画素数の比が所定のしきい値以下の場合は該当する局所領域では前記入力画像を選択して合成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項31において、
前記計数ステップを第1の計数ステップとし、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップの出力画像に対して物体像の中心線を抽出する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップの処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第2の計数ステップと、
前記第1及び第2の計数ステップによりそれぞれ計数された画素数の比率を前記分割領域毎に算出する算出ステップと
を有し、
前記比較ステップは、前記算出ステップにより算出された画素数の比率としきい値とを比較することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項34において、
前記第1の計数ステップは、前記画像処理ステップの出力画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項34において、
前記画像処理ステップを第1の画像処理ステップとし、かつ前記細線化処理ステップを第1の細線化処理ステップとし、
前記判定画像作成ステップは、
前記入力画像に対して前記収縮処理を行う第2の画像処理ステップと、
前記第2の画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理ステップと
を有し、
前記第1の計数ステップは、前記第1の細線化処理ステップの処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数し、かつ前記第2の計数ステップは、前記第2の細線化処理ステップの処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項31において、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第1の細線化処理ステップを有し、
前記計数ステップを、前記第1の細線化処理ステップの処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第1の計数ステップとし、
さらに、前記判定画像作成ステップは、
入力画像に対して前記収縮処理を行う画像処理ステップと、
前記画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する第2の細線化処理ステップと、
前記第2の細線化処理ステップの処理画像に対して前記分割領域毎に所定範囲の輝度値を有する画素の数を計数する第2の計数ステップと、
前記第1及び第2の計数ステップによりそれぞれ計数された画素数の比率を前記分割領域毎に算出する算出ステップとを有し、
前記比較ステップは、前記算出ステップにより算出された画素数の比率としきい値とを比較することを特徴とする画像処理方法。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正ステップを有し、
前記画像修正ステップは、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成ステップと、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う前処理ステップと、
前記前処理ステップの処理画像と入力画像とを前記判定画像作成ステップの判定画像に基づいて合成する合成ステップと
を有し、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップの出力画像に対して前記膨張処理を行う膨張処理ステップと
を有し、
前記合成ステップは、前記膨張処理ステップの出力画像に基づいて前記前処理ステップの処理画像と入力画像とを合成することを特徴とする画像処理方法。 - 物体の画像を入力すると、この物体像を含む入力画像の修正処理を行い、修正処理した画像を出力する画像修正ステップを有し、
前記画像修正ステップは、
前記入力画像を判定し、その結果を示す判定画像の作成を行う判定画像作成ステップと、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理、及び前記入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理の何れか一方を行う第1及び第2の前処理ステップと、
前記第1及び第2の前処理ステップの処理画像を前記判定画像作成ステップの判定画像に基づいて合成する合成ステップと
を有し、
前記判定画像作成ステップは、
入力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップの出力画像に対して前記物体像の中心線を抽出する細線化処理ステップと、
前記細線化処理ステップの出力画像に対して前記膨張処理を行う膨張処理ステップと
を有し、
前記合成ステップは、前記膨張処理ステップの出力画像に基づいて前記第1及び第2の前処理ステップの処理画像を合成することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項32ないし39のいずれかにおいて、
前記細線化処理ステップとして、予め設定された前記物体像の幅の大小に応じて前記物体像の中心線の抽出の有無を決定する制限付き細線化処理ステップを有することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項40において、
前記物体像の幅の上限値を設定する設定ステップを有し、
前記制限付き細線化処理ステップは、前記設定ステップにより設定された前記上限値以下の前記物体像からのみ中心線を抽出することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項31又は38において、
前記合成ステップの出力画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最小値を演算する収縮処理を行うとともに、この収縮処理後の画像を第1の画像として、第1の画像と、この第1の画像を所定の方向に所定の画素単位でずらした第2の画像とを重ね合わせてこれら第1及び第2の画像の同一位置における画素間の輝度値の最大値を演算する膨張処理を行う第1の画像処理と、この第1の画像処理を行った後の画像を第1の画像として前記膨張処理を行うとともにこの膨張処理後の画像を第1の画像として前記収縮処理を行う第2の画像処理とを実行するステップを有することを特徴とする画像処理方法。
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