JP4376577B2 - Image processing apparatus, image processing method, computer-readable recording medium storing program, and program - Google Patents
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Description
本発明は、衛星画像から目標物である反射体の領域を抽出する画像処理装置の前処理に係り、衛星画像を正規化し、抽出に用いる閾値を共通化する技術に関する。 The present invention relates to preprocessing of an image processing apparatus that extracts a region of a reflector that is a target from a satellite image, and relates to a technique for normalizing a satellite image and sharing a threshold value used for extraction.
衛星画像から船舶等の反射体の領域を抽出する場合、輝度に対する閾値を設定し、その閾値を用いて目標物である反射体の領域を抽出する。適切な閾値が設定されていない場合には、反射体の領域を正確に抽出することができない。従って、適切な閾値を用いることが重要である。 When extracting a region of a reflector such as a ship from a satellite image, a threshold for luminance is set, and the region of the reflector as a target is extracted using the threshold. If an appropriate threshold is not set, the reflector region cannot be extracted accurately. Therefore, it is important to use an appropriate threshold.
しかし、衛星画像は、撮影の条件(天候や撮影時刻など)により、明暗の差が生じる。そのため、輝度の分布は、衛星写真毎に異なる。図23は、ヒストグラムと閾値の関係を示す図である。 However, the satellite image has a difference in brightness depending on the shooting conditions (weather, shooting time, etc.). For this reason, the luminance distribution differs for each satellite photograph. FIG. 23 is a diagram illustrating a relationship between a histogram and a threshold value.
画像Aと画像Bについてのヒストグラムを示している。ヒストグラムは、輝度を階級とし、画素数を度数としている。画像Aは、全体として暗い画像であるため、輝度の小さい方に分布が集中している。一方、画像Bは、比較的明るい画像であるため、輝度の分布が中心よりに広がっている。 The histogram about the image A and the image B is shown. The histogram uses luminance as a class and number of pixels as a frequency. Since the image A is a dark image as a whole, the distribution is concentrated on the lower luminance side. On the other hand, since the image B is a relatively bright image, the luminance distribution spreads from the center.
各画像において、適切な閾値は異なる。画像Aで適切な閾値は、画像Bで適切な閾値よりも大幅に小さく、仮に、画像Bで用いた閾値を画像Aにおいてそのまま用いると、一切目標物の領域を抽出することができない。 The appropriate threshold is different for each image. An appropriate threshold value for the image A is significantly smaller than an appropriate threshold value for the image B. If the threshold value used for the image B is used as it is in the image A, no target region can be extracted.
従って、各画像毎に閾値を調整しながら、目標物の領域を抽出しなければならず、大変煩わしい作業を要していた。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、衛星画像の情報から目標物である反射体の領域を抽出する画像処理装置において、前処理として各衛星画像について正規化を施すことにより、抽出に用いる閾値を共通化し、抽出の精度を高め、安定させることを課題とする。 The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide an image processing apparatus that extracts a reflector region as a target from satellite image information. It is an object of the present invention to normalize each satellite image as processing so that the threshold value used for extraction is made common, and the accuracy of extraction is improved and stabilized.
本発明に係る画像正規化装置は、
以下の要素を有することを特徴とする
(1)多階調の画素群からなる画像を入力する画像入力部
(2)入力した画像を記憶する画像記憶部
(3)記憶した画像のうち少なくとも一部の領域を正規化し、当該領域を正規化した正規化後の画像を生成する画像正規化処理部。
An image normalization apparatus according to the present invention includes:
(1) An image input unit that inputs an image composed of a multi-tone pixel group (2) An image storage unit that stores an input image (3) At least one of the stored images An image normalization processing unit that normalizes a region of the image and generates a normalized image obtained by normalizing the region.
前記画像正規化処理部は、
記憶している画像について、輝度を階級とし、画素数を度数とするヒストグラムに関する正規化前の平均と、正規化前の標準偏差を算出するヒストグラム算出部と、
正規化前の平均と、正規化前の標準偏差とに基づいて、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とを算出する正規化パラメータ算出部と、
正規化前の平均と、正規化前の標準偏差と、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とにより、正規化前の画像を正規化後の画像に変換する画像変換部とを有することを特徴とする。
The image normalization processing unit
For the stored image, the histogram before calculating the average before the normalization with respect to the histogram with the luminance as the class and the number of pixels as the frequency, and the standard deviation before normalization,
A normalization parameter calculation unit that calculates an average after normalization and a standard deviation after normalization based on the average before normalization and the standard deviation before normalization;
An image conversion unit that converts an image before normalization into an image after normalization based on an average before normalization, a standard deviation before normalization, an average after normalization, and a standard deviation after normalization; It is characterized by having.
正規化パラメータ算出部は、正規化前の平均からの所定の偏差に相当する正規化前の輝度を、正規化後の所定の輝度に変換するように、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とを算出することを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit calculates the average after normalization and the normalization so as to convert the luminance before normalization corresponding to a predetermined deviation from the average before normalization into the predetermined luminance after normalization. The standard deviation is calculated.
正規化パラメータ算出部は、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、前記正規化前の平均からの所定の偏差に相当する正規化前の輝度よりも小さいと想定される値を、前記正規化後の所定の輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit calculates, as the histogram characteristic of the image to be normalized, a value assumed to be smaller than the luminance before normalization corresponding to a predetermined deviation from the average before normalization. It is stored as a predetermined luminance after conversion.
正規化パラメータ算出部は、輝度を示す範囲のうち最小値を、前記正規化後の所定の輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit stores a minimum value in a range indicating luminance as the predetermined luminance after normalization.
正規化パラメータ算出部は、正規化前の前記領域中に含まれる全ての画素の輝度のうち最大値である実在最大輝度を、正規化後の所定の輝度に変換するように、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とを算出することを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit is configured to convert the actual maximum luminance, which is the maximum value among the luminances of all the pixels included in the region before normalization, into a predetermined luminance after normalization. An average and a standard deviation after normalization are calculated.
正規化パラメータ算出部は、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、前記実在最大輝度よりも大きいと想定される値を、前記正規化後の所定の輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit stores, as the histogram characteristics of the image to be normalized, a value assumed to be larger than the actual maximum luminance as the predetermined luminance after the normalization. To do.
正規化パラメータ算出部は、輝度を示す範囲のうち最大値を、前記正規化後の所定の輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit stores a maximum value in a range indicating luminance as the predetermined luminance after normalization.
正規化パラメータ算出部は、正規化前の平均からの所定の偏差に相当する正規化前の輝度を、正規化後の所定の小側輝度に変換するように、且つ正規化前の前記領域中に含まれる全ての画素の輝度のうち最大値である実在最大輝度を、正規化後の所定の大側輝度に変換するように、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とを算出することを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit converts the luminance before normalization corresponding to a predetermined deviation from the average before normalization into a predetermined small side luminance after normalization, and in the region before normalization. Calculates the average after normalization and the standard deviation after normalization so that the actual maximum luminance, which is the maximum value among the luminances of all the pixels included in, is converted to the specified large-side luminance after normalization It is characterized by doing.
正規化パラメータ算出部は、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、前記正規化前の平均からの所定の偏差に相当する正規化前の輝度よりも小さいと想定される値を、前記正規化後の所定の小側輝度として記憶し、更に、前記実在最大輝度よりも大きいと想定される値を、前記正規化後の所定の大側輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit calculates, as the histogram characteristic of the image to be normalized, a value assumed to be smaller than the luminance before normalization corresponding to a predetermined deviation from the average before normalization. It is stored as a predetermined small-side luminance after normalization, and further, a value assumed to be larger than the actual maximum luminance is stored as the predetermined large-side luminance after normalization.
正規化パラメータ算出部は、輝度を示す範囲のうち最小値を、前記正規化後の所定の小側輝度として記憶し、更に、輝度を示す範囲のうち最大値を、前記正規化後の所定の大側輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit stores the minimum value in the range indicating luminance as the predetermined small-side luminance after normalization, and further calculates the maximum value in the range indicating luminance as the predetermined value after normalization. It is memorized as large luminance.
正規化パラメータ算出部は、正規化前の平均からの所定の小側偏差に相当する正規化前の輝度を、正規化後の所定の小側輝度に変換するように、且つ正規化前の平均からの所定の大側偏差に相当する正規化前の輝度を、正規化後の所定の大側輝度に変換するように、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とを算出することを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit converts the luminance before normalization corresponding to a predetermined small side deviation from the average before normalization into a predetermined small side luminance after normalization, and an average before normalization. To calculate the average after normalization and the standard deviation after normalization so that the luminance before normalization corresponding to the predetermined large-side deviation from is converted to the predetermined large-side luminance after normalization It is characterized by.
正規化パラメータ算出部は、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、前記正規化前の平均からの所定の小側偏差に相当する正規化前の輝度よりも小さいと想定される値を、前記正規化後の所定の小側輝度として記憶し、更に、前記正規化前の平均からの所定の大側偏差に相当する正規化前の輝度よりも大きいと想定される値を、前記正規化後の所定の大側輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit, as a histogram characteristic of the image to be normalized, a value assumed to be smaller than the luminance before normalization corresponding to a predetermined small side deviation from the average before the normalization, Stored as the predetermined small-side luminance after normalization, and further, a value assumed to be larger than the luminance before normalization corresponding to a predetermined large-side deviation from the average before the normalization, It is memorized as a predetermined large-side luminance later.
正規化パラメータ算出部は、輝度を示す範囲のうち最小値を、前記正規化後の所定の小側輝度として記憶し、更に、輝度を示す範囲のうち最大値を、前記正規化後の所定の大側輝度として記憶していることを特徴とする。 The normalization parameter calculation unit stores the minimum value in the range indicating luminance as the predetermined small-side luminance after normalization, and further calculates the maximum value in the range indicating luminance as the predetermined value after normalization. It is memorized as large luminance.
画像変換部は、
正規化前の平均と、正規化前の標準偏差と、正規化後の平均と、正規化後の標準偏差とにより、正規化前の輝度を示す範囲の各値に対し、正規化後の輝度の値を算出する正規化LUT算出部と、
正規化LUT算出部で算出した正規化前の輝度を示す範囲の各値に対する正規化後の輝度の値を記憶するLUT配列記憶部と、
正規化前の画像に含まれる各画素の値を読み出し、その値に対する正規化後の輝度の値をLUT配列記憶部から読み出し、正規化後の画像に含まれる同じ位置の画素の値に書き込む正規化画像生成部とを有することを特徴とする。
The image converter
Luminance after normalization for each value in the range indicating luminance before normalization based on average before normalization, standard deviation before normalization, average after normalization, and standard deviation after normalization A normalized LUT calculator for calculating the value of
An LUT array storage unit that stores the normalized luminance value for each value in the range indicating the luminance before normalization calculated by the normalized LUT calculation unit;
A normal value that reads the value of each pixel included in the image before normalization, reads the luminance value after normalization for that value from the LUT array storage unit, and writes it to the value of the pixel at the same position included in the image after normalization And a converted image generation unit.
画像正規化装置は、更に、正規化後の画像のうち、前記領域に相当する領域から反射体である目標物の領域を、輝度についての所定の閾値を用いて抽出する目標領域抽出部を有することを特徴とする。 The image normalization apparatus further includes a target area extraction unit that extracts a target area that is a reflector from an area corresponding to the area of the normalized image using a predetermined threshold value for luminance. It is characterized by that.
本発明に係る画像正規化方法は、
以下の要素を有することを特徴とする
(1)多階調の画素群からなる画像を入力する工程
(2)入力した画像を記憶する工程
(3)記憶した画像のうち少なくとも一部の領域を正規化し、当該領域を正規化した正規化後の画像を生成する工程。
An image normalization method according to the present invention includes:
(1) a step of inputting an image composed of a multi-tone pixel group, (2) a step of storing the input image, and (3) at least a partial region of the stored image. Normalizing and generating a normalized image obtained by normalizing the area.
本発明に係るプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
画像正規化装置となるコンピュータに、以下の処理を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする
(1)多階調の画素群からなる画像を入力する処理
(2)入力した画像を記憶する処理
(3)記憶した画像のうち少なくとも一部の領域を正規化し、当該領域を正規化した正規化後の画像を生成する処理。
A computer-readable recording medium on which a program according to the present invention is recorded,
A computer-readable recording medium that records a program for causing a computer as an image normalization apparatus to execute the following processing. (2) Processing for storing the input image (3) Processing for normalizing at least a part of the stored image and generating a normalized image obtained by normalizing the region.
本発明に係るプログラムは、
画像正規化装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させるためのプログラムであることを特徴とする
(1)多階調の画素群からなる画像を入力する手順
(2)入力した画像を記憶する手順
(3)記憶した画像のうち少なくとも一部の領域を正規化し、当該領域を正規化した正規化後の画像を生成する手順。
The program according to the present invention is:
(1) A procedure for inputting an image composed of a multi-tone pixel group (2) An input image is stored. Procedure (3) A procedure of normalizing at least a part of the stored image and generating a normalized image obtained by normalizing the region.
異なるヒストグラムを構成する画像群に対しても、前述の正規化を行うことにより、背景と目標物領域を同じ閾値で分けることが可能となる。また、目標物領域の分布を拡張することにより目標物領域に残存する背景との輝度差を大きくすることができる。これにより、設定する閾値の精度が向上し、異なるヒストグラムを構成する画像群からの自動目標物抽出の品質が向上し、安定する。 By performing the above-described normalization also for image groups constituting different histograms, the background and the target area can be separated by the same threshold value. Further, by expanding the distribution of the target area, it is possible to increase the luminance difference from the background remaining in the target area. Thereby, the accuracy of the threshold value to be set is improved, and the quality of automatic target extraction from the image groups constituting different histograms is improved and stabilized.
実施の形態1.
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。図1は、実施の形態1に係る画像正規化装置の構成を示す図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image normalization apparatus according to the first embodiment.
画像正規化装置は、原画像入力部1、画像記憶部2、陸域除去部3、ヒストグラム算出部4、ヒストグラム配列記憶部5、平均値記憶部6、標準偏差記憶部7、正規化パラメータ算出部8、正規化後平均値記憶部9、正規化後標準偏差記憶部10、正規化LUT(ルックアップテーブル)算出部11、LUT配列記憶部12、正規化画像生成部13、及び正規化画像記憶部14の各要素を有している。
The image normalization apparatus includes an original
これらの要素のうち、正規化LUT算出部11、LUT配列記憶部12、及び正規化画像生成部13により、正規化前の画像を正規化後の画像に変換する画像変換部が構成されている。
Among these elements, the normalized
また、ヒストグラム算出部4、正規化パラメータ算出部8、及び前述の画像変換部により、画像正規化処理部が構成されている。
The
この例では、更に、正規化された画像を利用して目標領域(例えば船舶のような高輝度を示す反射する物体の領域)を抽出する目標領域抽出部15と、目標領域抽出部15により抽出した目標領域情報を記憶する目標領域情報記憶部16を備えている。
In this example, the target
図2は、実施の形態1に係る画像正規化の全体処理フローを示す図である。順に、処理の概要を説明する。 FIG. 2 is a diagram illustrating an overall processing flow of image normalization according to the first embodiment. The outline of the processing will be described in order.
先ず、原画像入力部1による原画像入力処理(S201)を行い、原画像を入力する。この例では、原画像として、陸地の領域(陸域という。)と海洋の領域(海域という。)を含む衛星画像(衛星で撮影した写真画像)を用いる。東西方向の画素数(ピクセル数)と南北方向の画素数(ライン数)を乗じることにより、総画素数を求めることができる。この例では、1画素が1平方mに相当する分解能と、2の16乗の階調(輝度K:0〜216−1=65535)の画像を用いている。具体的には、CD−ROMあるいはハードディスク等の記憶媒体から原画像を読み込む。読み込んだ原画像は、画像記憶部2に記憶される。
First, an original image input process (S201) by the original
次に、陸域除去部3による陸域除去処理(S202)を行い、陸域を処理の対象外として区別する処理を行う。この実施の形態では、陸域部分の画素の輝度を0に変更し、海域と区別するとともに、海域部分のうち輝度が0の画素の輝度を1に変更し、陸域と区別する。つまり、輝度が0の画素を陸域とし、輝度が1以上の画素を海域とするように画像を変換する。変換された画像(海域画像という。)は、画像記憶部2に記憶される。
Next, a land area removal process (S202) by the land
陸域除去処理(S202)については、図3を用いて後述する。 The land area removal process (S202) will be described later with reference to FIG.
次に、ヒストグラム算出部4によるヒストグラム算出処理(S203)を行い、海域画像に含まれる全画素について、輝度を階級とするヒストグラム配列(度数分布)を算出し、更に、海域に含まれる画素(輝度が0以外の画素)についての平均値mと標準偏差σを算出する。ヒストグラム配列は、ヒストグラム配列記憶部5に記憶され、平均値mは、平均値記憶部6に記憶され、標準偏差σは、標準偏差記憶部7に記憶される。
Next, a histogram calculation process (S203) by the
ヒストグラム算出処理(S203)については、図4と図5を用いて後述する。 The histogram calculation process (S203) will be described later with reference to FIGS.
次に、正規化パラメータ算出部8による正規化パラメータ算出処理(S204)を行い、海域画像を正規化するためのパラメータを算出する。具体的には、正規化後の平均値m´と、正規化後の標準偏差σ´を算出する。正規化は、海域画像に含まれる輝度のうち最大の輝度(実在最大輝度Kmax)が、理論的に取り得る最大の輝度(理論最大輝度:この例では、216−1)に変換され、且つ海域画像に含まれる輝度m+Aσが、輝度0に変換されるように行う。正規化後平均値m´は、正規化後平均値記憶部9に記憶され、正規化後標準偏差σ´は、正規化後標準偏差記憶部10に記憶される。
Next, normalization parameter calculation processing (S204) by the normalization
正規化パラメータ算出処理(S204)については、図8を用いて後述する。 The normalization parameter calculation process (S204) will be described later with reference to FIG.
次に、正規化LUT算出部11による正規化LUT算出処理(S205)を行い、LUT(輝度変換テーブル)配列を算出する。LUT配列は、各正規化前輝度Kに対応する正規化後輝度K´を格納する為の正規化前輝度Kをインデックスとする配列型(LUT(K)と記述する。)の情報である。正規化後輝度K´は、正規化前輝度K、正規化前平均値m、正規化前標準偏差σ、正規化後平均値m´、及び正規化後標準偏差σ´を用いて算出される。LUT配列は、LUT配列記憶部12に記憶される。
Next, normalized LUT calculation processing (S205) by the normalized
正規化LUT算出処理(S205)については、図9を用いて後述する。 The normalized LUT calculation process (S205) will be described later with reference to FIG.
次に、正規化画像生成部13による正規化画像生成処理(S206)を行い、LUT配列を用いて海域画像に含まれる全画素の輝度を変換する。これにより、変換した輝度からなる正規化画像が得られる。
Next, normalized image generation processing (S206) is performed by the normalized
正規化画像生成処理(S206)については、図11を用いて後述する。 The normalized image generation process (S206) will be described later with reference to FIG.
最後に、正規化画像書込処理(S207)により、正規化画像が、正規化画像記憶部14に記憶される。正規化画像記憶部14は、例えば、ハードディスク等の記憶媒体あるいはシステムで管理するメモリ上のテンポラリ領域に確保される。
Finally, the normalized image is stored in the normalized
正規化画像は、目標領域抽出部15で目標領域を抽出する処理に用いられる。目標領域抽出処理では、例えば、各画素の輝度を所定の閾値を比較し、高輝度の画素を判定する処理と、判定した高輝度の画素と所定の位置関係にある画素を選択する処理を組み合わせて、目標領域を抽出する。
The normalized image is used for the process of extracting the target area by the target
以下、各処理の詳細について説明する。 Details of each process will be described below.
先ず、陸域除去処理(S202)について説明する。図3は、陸域除去処理(S202)フローを示す図である。 First, the land area removal process (S202) will be described. FIG. 3 is a diagram showing a flow of land removal processing (S202).
原画像中の陸域を除去するため、全画素について、順次位置および輝度を取得し、各画素に対して以下の処理を行う(S301)。順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、画素番号Iを用いる。画素番号Iにより、画素の位置が特定できる。例えば、画素番号をライン数で割り、商をライン番号とし、余りをピクセル番号とすることができる。 In order to remove the land area in the original image, the position and brightness are sequentially acquired for all the pixels, and the following processing is performed on each pixel (S301). The pixel number I is used as a loop counter that sequentially increments (+1). The pixel position can be specified by the pixel number I. For example, the pixel number can be divided by the number of lines, the quotient can be the line number, and the remainder can be the pixel number.
次に、陸域判定処理(S302)を行う。本処理では、従来の方法(例えば、特開2000−353234公報「衛星画像からの海面抽出処理方法」に開示されている方法)により各画素が陸域か水域かを判定した情報を用いる。この例では、陸域に含まれる画素の画素番号群からなる陸域情報を用いる。当該画素の画素番号Iが陸域情報に含まれる場合には、当該画素は陸域であると判定する。他方、当該画素の画素番号Iが陸域情報に含まれない場合には、当該画素は陸域でない(海域である)と判定する。あるいは、陸域情報としてビットマップを用いて、各画素を各ビットに対応付けて管理し、ビットのONとOFFによって、陸域と海域を区別する形態も有効である。 Next, land area determination processing (S302) is performed. In this processing, information that determines whether each pixel is a land area or a water area by a conventional method (for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-353234 “Method for extracting sea surface from satellite image”) is used. In this example, land area information including a pixel number group of pixels included in the land area is used. When the pixel number I of the pixel is included in the land area information, it is determined that the pixel is a land area. On the other hand, when the pixel number I of the pixel is not included in the land area information, it is determined that the pixel is not a land area (a sea area). Alternatively, it is also effective to use a bitmap as land area information, manage each pixel in association with each bit, and distinguish the land area from the sea area by turning the bit on and off.
当該画素が陸域であると判定した場合には、陸域輝度設定処理(S303)を行う。これにより、当該画素の輝度を0に変更する。これ以降、輝度0は、陸域を示すコードとして用いられる。
If it is determined that the pixel is a land area, land area brightness setting processing (S303) is performed. Thereby, the luminance of the pixel is changed to zero. Thereafter, the
当該画素が陸域でないと判定した場合には、海域輝度判定処理(S304)を行う。この処理では、当該画素の輝度が0かどうかを判定し、0である場合には、海域輝度変更処理(S305)を行う。この処理は、海域であるにも関わらず陸域と誤判定されることを避けるために、当該画素の輝度を本来の輝度0に近似する値である1に変更する。すべての画素について処理した時点で、処理を終了する(S306)。
If it is determined that the pixel is not a land area, a sea area luminance determination process (S304) is performed. In this process, it is determined whether or not the brightness of the pixel is 0. If the brightness is 0, the sea area brightness changing process (S305) is performed. This process changes the luminance of the pixel to 1 which is a value approximating the
上述の処理により、陸域を特定のコード(輝度0)で識別できるように加工した海域画像を画像記憶部2上に生成する。尚、この海域画像では、前述のように海域で輝度0を示していた画素について、その輝度を1に変更している。従って、海域の画素が取り得る輝度の範囲は、1〜216−1(理論最大輝度)となり、変更された輝度1は、当該範囲の最小値である。
By the above-described processing, a sea area image processed so that the land area can be identified by a specific code (luminance 0) is generated on the
次に、ヒストグラム算出処理(S203)について説明する。図4と図5は、ヒストグラム算出処理(S203)フローを示す図であり、図6は、ヒストグラム配列の例を示す図である。 Next, the histogram calculation process (S203) will be described. 4 and 5 are diagrams showing the flow of the histogram calculation process (S203), and FIG. 6 is a diagram showing an example of the histogram arrangement.
先ず、図6を用いて、ヒストグラム配列の構成について説明する。図に示すように、ヒストグラム配列は、輝度が階級で、画素数が度数である度数分布を記憶するための情報である。具体的には、輝度をインデックスとして画素数を記憶する配列型の情報である。 First, the configuration of the histogram array will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the histogram array is information for storing a frequency distribution in which the luminance is class and the number of pixels is frequency. Specifically, it is array-type information that stores the number of pixels using luminance as an index.
続いて、処理について説明する。先ず、ヒストグラム初期化処理(S401)により、ヒストグラム配列を初期化する。具体的には、画素数のカウントアップに備えるために、各配列の値を0にする。 Next, processing will be described. First, the histogram array is initialized by histogram initialization processing (S401). Specifically, the value of each array is set to 0 in order to prepare for counting up the number of pixels.
そして、全画素の輝度を順次取得し、各画素毎にヒストグラム算出処理(S403)を繰り返す(S402)。尚、順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、画素番号Iを用いる。ヒストグラム算出処理(S403)では、当該画素の輝度を、画像記憶部2から取得し、その輝度をインデックスとするヒストグラム配列の値をインクリメント(+1)する。これにより、当該輝度の画素数をカウントアップする。プログラムとしては、以下のように記述される。
ヒストグラム配列(I番目画素の輝度)
= ヒストグラム配列(I番目画素の輝度)+1;
そして、すべての画素について処理した時点で、次の処理に移行する(S404)。
Then, the brightness of all the pixels is sequentially acquired, and the histogram calculation process (S403) is repeated for each pixel (S402). The pixel number I is used as a loop counter that sequentially increments (+1). In the histogram calculation process (S403), the luminance of the pixel is acquired from the
Histogram array (I-th pixel brightness)
= Histogram array (I-th pixel brightness) +1;
Then, when all the pixels have been processed, the process proceeds to the next process (S404).
以下、平均値mと標準偏差σを求める処理を行う。 Thereafter, a process for obtaining the average value m and the standard deviation σ is performed.
先ず、内部変数の初期化処理(S405)を行う。内部変数領域に輝度総和Sと偏差二乗総和Tの2つの変数記憶領域を確保し、両変数ともに0に初期化する。 First, internal variable initialization processing (S405) is performed. Two variable storage areas, the luminance sum S and the deviation square sum T, are secured in the internal variable area, and both variables are initialized to zero.
そして、海域における全画素の輝度の総和を求めるために、輝度0を除いたヒストグラム配列の値(それぞれの輝度での度数=画素数)を取得し、輝度毎に輝度総和算出処理(S407)を繰り返す(S406)。順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、輝度Kを用いる。 Then, in order to obtain the total luminance of all the pixels in the sea area, the value of the histogram array excluding the luminance 0 (frequency at each luminance = number of pixels) is acquired, and the luminance total calculation processing (S407) is performed for each luminance. Repeat (S406). Luminance K is used as a loop counter that sequentially increments (+1).
輝度総和算出処理(S407)では、各輝度毎に、輝度Kをインデックスとしてヒストグラム配列の値(画素数)を取得し、ヒストグラム配列の値に輝度Kを乗じ、得られる積を輝度総和Sに順次加算する処理を行う。プログラムとしては、以下のように記述される。
輝度総和S = 輝度総和S+輝度K×ヒストグラム配列(輝度K);
海域の画素が理論的に取り得るすべての輝度(1〜216−1)について処理した時点で、ループ処理を終了する(S408)。これにより、海域における輝度の総和が求められる。
In the brightness summation calculation process (S407), for each brightness, the value (number of pixels) of the histogram array is obtained using the brightness K as an index, the value of the histogram array is multiplied by the brightness K, and the resulting product is sequentially added to the brightness sum S. Perform the addition process. The program is described as follows.
Luminance sum S = luminance sum S + luminance K × histogram array (luminance K);
When all the luminances (1 to 2 16 -1) that can be theoretically taken by the pixels in the sea area have been processed, the loop processing is ended (S408). Thereby, the sum of luminance in the sea area is obtained.
次に、平均値算出処理(S409)を行う。この処理により、海域における輝度の平均値を算出する。全画素数からヒストグラム配列(輝度0)を減ずることにより海域の画素数を求め、更に、前述の輝度総和Sを海域の画素数で割ることにより平均値を求める。プログラムとしては、以下のように記述される。
平均値m = 輝度総和S/(全画素数−ヒストグラム配列(輝度0));
次に、海域における全画素について偏差の二乗の総和(偏差二乗総和、あるいは差分自乗和という。)を求めるために、輝度0を除いたヒストグラム配列の値(それぞれの輝度の画素数)を取得し、輝度毎に偏差二乗総和算出処理(S411)を繰り返す(S410)。順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、輝度Kを用いる。
Next, an average value calculation process (S409) is performed. By this processing, the average value of luminance in the sea area is calculated. The number of pixels in the sea area is obtained by subtracting the histogram array (luminance 0) from the total number of pixels, and the average value is obtained by dividing the above-mentioned total luminance S by the number of pixels in the sea area. The program is described as follows.
Average value m = total luminance S / (total number of pixels−histogram arrangement (luminance 0));
Next, in order to obtain the sum of the squares of the deviations for all the pixels in the sea area (referred to as the sum of squared deviations or the sum of squared differences), the value of the histogram array excluding the luminance 0 (the number of pixels of each luminance) is acquired The deviation square sum calculation process (S411) is repeated for each luminance (S410). Luminance K is used as a loop counter that sequentially increments (+1).
偏差二乗総和算出処理(S411)では、各輝度毎に、輝度Kから平均値を差し引いて、変数として偏差を求め、その偏差を二乗し、変数として偏差二乗を求める。更に、輝度Kをインデックスとしてヒストグラム配列の値(画素数)を取得し、偏差二乗に当該ヒストグラム配列の値(画素数)を乗じ、得られる積を偏差二乗総和Tに順次加算する処理を行う。プログラムとしては、以下のように記述される。
偏差 = 輝度K−平均値m;
偏差二乗 = 二乗関数(偏差);
偏差二乗総和T =
偏差二乗総和T+偏差二乗×ヒストグラム配列(輝度K);
海域の画素が理論的に取り得るすべての輝度(1〜216−1)について処理した時点で、ループ処理を終了する(S412)。これにより、海域における偏差の二乗の総和が求められる。
In the deviation square sum calculation process (S411), the average value is subtracted from the luminance K for each luminance, the deviation is obtained as a variable, the deviation is squared, and the deviation square is obtained as a variable. Further, the histogram array value (number of pixels) is acquired using the luminance K as an index, the deviation square is multiplied by the value of the histogram array (number of pixels), and the obtained product is sequentially added to the deviation square sum T. The program is described as follows.
Deviation = Luminance K-Average value m;
Squared deviation = squared function (deviation);
Deviation sum of squares T =
Deviation square sum T + deviation square x histogram array (luminance K);
When the waters of pixels processed for all of the luminance may take theoretically (1-2 16 -1), and ends the loop processing (S412). As a result, the sum of the squares of the deviations in the sea area is obtained.
次に、標準偏差算出処理(S413)を行う。この処理により、海域における輝度の標準偏差σを算出する。全画素数からヒストグラム配列(輝度0)を減ずることにより海域の画素数を求め、更に、前述の偏差二乗総和Tを海域の画素数で割り、分散を得て一時記憶し、その分散の平方根を算出することにより標準偏差σを求める。プログラムとしては、以下のように記述される。
分散 = 偏差二乗総和T/(全画素数−ヒストグラム配列(輝度0));
標準偏差σ = 平方根関数(分散);
図7は、正規化前ヒストグラムと正規化後ヒストグラムを示す図である。図中の上段は、正規化前ヒストグラムであって、上述の算出処理によりこのヒストグラムの平均値mと標準偏差σを求められる。このヒストグラムで、背景となる海面に相当する画素の輝度の範囲と、目標物の領域に相当する画素を含む輝度の範囲に区別する。これらを区別する基準輝度701は、定数A×標準偏差σの積を平均値mに加えることにより得られる。また、海域画像に含まれる輝度のうち最大の輝度(実在最大輝度Kmax)702は、各画素の輝度を順次比較し、大きい輝度を選択する処理により求められる。
Next, standard deviation calculation processing (S413) is performed. By this processing, the standard deviation σ of luminance in the sea area is calculated. The number of pixels in the sea area is obtained by subtracting the histogram array (luminance 0) from the total number of pixels, and the above-mentioned deviation square sum T is divided by the number of pixels in the sea area to obtain the variance and temporarily store the square root of the variance. The standard deviation σ is obtained by calculation. The program is described as follows.
Variance = total deviation square sum T / (total number of pixels−histogram arrangement (luminance 0));
Standard deviation σ = square root function (variance);
FIG. 7 is a diagram showing a histogram before normalization and a histogram after normalization. The upper part of the figure is a histogram before normalization, and the average value m and standard deviation σ of this histogram can be obtained by the above-described calculation process. The histogram distinguishes between a luminance range of pixels corresponding to the sea surface as a background and a luminance range including pixels corresponding to the target area. The
下段は、正規化により得られる画像についてのヒストグラムを示している。後述する正規化パラメータ算出処理(S204)では、実在最大輝度Kmax702が、理論的に取り得る最大の輝度(理論最大輝度:この例では、216−1)712に変換され、且つ基準輝度(平均値m+定数A×標準偏差σ)701が、711に示した輝度0に変換される正規化のためのパラメータを求める。具体的には、正規化後の平均値m´と正規化後の標準偏差σ´を求める。
The lower part shows a histogram for an image obtained by normalization. In the normalization parameter calculation process (S204), which will be described later, the actual
ここで、正規化後の平均値m´と正規化後の標準偏差σ´を算出する式について説明する。一般に、平均値m0と標準偏差σ0の正規分布で表される元のヒストグラムを、平均値m1と標準偏差σ1の正規分布で表される新しいヒストグラムに変換する場合には、次式に従って、元のヒストグラムの輝度K0を新しいヒストグラムの輝度K1に変換する。
輝度K1 =
(標準偏差σ1/標準偏差σ0)×(輝度K0−平均値m0)+平均値m1
従って、上述の正規化の条件より、以下の連立方程式が導き出せる。
理論最大輝度(216−1) =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
(実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m)+正規化後平均値m´
輝度0 =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
((正規化前平均値m+定数A×正規化前標準偏差σ)−正規化前平均値m)
+正規化後平均値m´
従って、正規化後平均値m´と正規化後標準偏差σ´が次式で得られる。
正規化後標準偏差σ´=理論最大輝度(216−1)×正規化前標準偏差σ/
(実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m−定数A×正規化前標準偏差σ)
正規化後平均値m´ = −定数A×正規化後標準偏差σ´
次に、正規化パラメータ算出処理(S204)について説明する。図8は、正規化パラメータ算出処理(S204)フローを示す図である。
Here, an expression for calculating the average value m ′ after normalization and the standard deviation σ ′ after normalization will be described. In general, when converting an original histogram represented by a normal distribution of mean value m 0 and standard deviation σ 0 to a new histogram represented by a normal distribution of mean value m 1 and standard deviation σ 1 , Accordingly, the luminance K 0 of the original histogram is converted into the luminance K 1 of the new histogram.
Luminance K 1 =
(Standard deviation σ 1 / standard deviation σ 0 ) × (luminance K 0 −average value m 0 ) + average value m 1
Therefore, the following simultaneous equations can be derived from the above normalization conditions.
Maximum theoretical brightness (2 16 -1) =
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
(Real maximum brightness K max -average value m before normalization) + average value m ′ after normalization
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
((Average value before normalization m + constant A × standard deviation before normalization σ) −average value before normalization m)
+ Normalized average value m ′
Accordingly, the normalized average value m ′ and the normalized standard deviation σ ′ are obtained by the following equations.
Standard deviation after normalization σ ′ = maximum theoretical brightness (2 16 −1) × standard deviation before normalization σ /
(Real maximum brightness K max -average value before normalization m-constant A × standard deviation σ before normalization)
Average value after normalization m ′ = − constant A × standard deviation after normalization σ ′
Next, the normalization parameter calculation process (S204) will be described. FIG. 8 is a diagram showing a flow of normalization parameter calculation processing (S204).
先ず、正規化後標準偏差算出処理(S801)により、正規化後標準偏差σ´を算出する。変数として分母を算出するために、正規化前標準偏差σに定数Aを乗じて、変数として積を一時記憶する。そして、実在最大輝度Kmaxから正規化前平均値mを引いて、その差から更に一時記憶している積を引いて、得られる差を分母の値として一時記憶する。変数として分子を算出するために、理論最大輝度(216−1)に正規化前標準偏差σを乗じ、積を分子の値として一時記憶する。最後に、分子と分母の値を読み出し、分子の値を分母の値で割り、得られた商を正規化後標準偏差σ´として正規化後標準偏差記憶部10に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数積 = 定数A×正規化前標準偏差σ;
変数分母 = 実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m−変数積;
変数分子 = 理論最大輝度(216−1)×正規化前標準偏差σ;
正規化後標準偏差σ´ = 変数分子/変数分母;
次に、正規化後平均値算出処理(S802)を行う。S801で求めた正規化後標準偏差σ´に、予め記憶している定数Aを乗じ、得られた積の符合を反転させ、得られた値を正規化後平均値m´として正規化後平均値記憶部9に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
正規化後平均値m´ = −定数A×正規化後標準偏差σ´;
次に、正規化LUT算出処理(S205)について説明する。図9は、正規化LUT算出処理(S205)フローを示す図である。図10は、LUT配列の例を示す図である。LUT配列は、正規化前の輝度に対する正規化後の輝度を記憶する情報である。具体的には、正規化前の輝度をインデックスとして正規化後の輝度を格納する配列型の情報である。
First, a normalized standard deviation σ ′ is calculated by a normalized standard deviation calculation process (S801). In order to calculate the denominator as a variable, the standard deviation σ before normalization is multiplied by a constant A, and the product is temporarily stored as a variable. Then, the average value m before normalization is subtracted from the actual maximum luminance K max , the product temporarily stored is subtracted from the difference, and the obtained difference is temporarily stored as the denominator value. In order to calculate a numerator as a variable, the theoretical maximum luminance (2 16 −1) is multiplied by a standard deviation σ before normalization, and the product is temporarily stored as a numerator value. Finally, the values of the numerator and denominator are read out, the value of the numerator is divided by the value of the denominator, and the obtained quotient is stored in the normalized standard
Product of variables = constant A × standard deviation σ before normalization;
Variable denominator = actual maximum brightness K max -average value before normalization m -variable product;
Variable numerator = theoretical maximum luminance (2 16 -1) x standard deviation σ before normalization;
Standard deviation after normalization σ ′ = variable numerator / variable denominator;
Next, a normalized average value calculation process (S802) is performed. The normalized standard deviation σ ′ obtained in S801 is multiplied by a constant A stored in advance, the sign of the obtained product is inverted, and the obtained value is used as a normalized average value m ′. Store in the
Normalized average value m ′ = − constant A × normalized standard deviation σ ′;
Next, the normalized LUT calculation process (S205) will be described. FIG. 9 is a diagram showing a flow of normalized LUT calculation processing (S205). FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the LUT array. The LUT array is information for storing the luminance after normalization with respect to the luminance before normalization. Specifically, it is array type information that stores the luminance after normalization using the luminance before normalization as an index.
先ず、前処理としてLUT配列を初期化し(S901)、更に、陸域の識別コード(輝度0)に対する正規化後の輝度に、同様に陸域の識別コードである0を設定する(S902)。つまり、LUT配列(0)に0を格納する。これにより、正規化後の画像においても、正規化前と同様に陸域と海域を区別できるようになる。
First, as a pre-processing, the LUT array is initialized (S901), and the land
LUT配列に正規化後輝度を格納するために、順に以下の処理(S904からS907)を繰り返す(S903)。順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、正規化前輝度Kを用いる。 In order to store the normalized luminance in the LUT array, the following processing (S904 to S907) is repeated in order (S903). The luminance K before normalization is used as a loop counter that sequentially increments (+1).
正規化後輝度算出処理(S904)を行い、変数として正規化後輝度K´を算出する。先ず、正規化後標準偏差σ´と正規化前標準偏差σを読み出し、正規化後標準偏差σ´を正規化前標準偏差σで割り、得られた商を変数として一時記憶する。次に、正規化前平均値mを読み出し、ループカウンタである正規化前輝度Kから正規化前平均値mを引いて、差を求める。記憶している商に、求めた差を乗じて、得られた積を変数として一時記憶する。更に、正規化後平均値m´を読み出し、記憶している積に加えて、得られた和を正規化後輝度K´として一時記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数商 = 正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ;
変数積 = 変数商×(正規化前輝度K−正規化前平均値m);
正規化後輝度K´ = 変数積+正規化後平均値m´;
次に、輝度判定処理(S905)により、算出した正規化後輝度K´が正規化後の輝度の範囲(1から理論最大輝度216−1)に含まれるか判定する。この例では、正規化後輝度K´が0以下の場合には、正規化後の輝度の範囲外と判断し、1以上の場合には、正規化後の輝度の範囲内と判断している。
A normalized luminance calculation process (S904) is performed, and a normalized luminance K ′ is calculated as a variable. First, the standard deviation after normalization σ ′ and the standard deviation before normalization σ are read out, the standard deviation after normalization σ ′ is divided by the standard deviation before normalization σ, and the obtained quotient is temporarily stored as a variable. Next, the average value m before normalization is read, and the average value m before normalization is subtracted from the luminance K before normalization, which is a loop counter, to obtain a difference. The stored quotient is multiplied by the obtained difference, and the obtained product is temporarily stored as a variable. Furthermore, the average value m ′ after normalization is read out, and in addition to the stored product, the obtained sum is temporarily stored as the normalized luminance K ′. The program is described as follows.
Variable quotient = standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ;
Variable product = variable quotient × (luminance K before normalization−average value m before normalization);
Normalized luminance K ′ = variable product + normalized average value m ′;
Next, in the luminance determination process (S905), it is determined whether the calculated normalized luminance K ′ is included in the normalized luminance range (1 to theoretical
そして、正規化後の輝度の範囲外と判断した場合には、輝度設定処理(S906)により、正規化後輝度K´に、正規化後の輝度の範囲における最小輝度である1を設定する。正規化後の輝度の範囲内と判断した場合には、算出した正規化後輝度K´の値をそのまま用いる。 If it is determined that the luminance is not within the normalized luminance range, the luminance setting process (S906) sets the normalized luminance K ′ to 1 which is the minimum luminance in the normalized luminance range. When it is determined that the luminance is within the normalized luminance range, the calculated normalized luminance K ′ is used as it is.
このようにして決定した正規化後輝度K´の値を、LUT設定処理(S907)により、LUT配列記憶部12の正規化前輝度Kに対応する正規化後輝度であるLUT配列に記憶させる。プログラムとしては、以下のように記述される。
LUT配列(正規化前輝度K) = 正規化後輝度K´;
正規化前輝度Kが実在最大輝度Kmaxであると判断した時点で、ループ処理を終了する(S908)。
The value of the normalized luminance K ′ thus determined is stored in the LUT array that is the normalized luminance corresponding to the pre-normalized luminance K in the LUT
LUT arrangement (luminance K before normalization) = luminance K ′ after normalization;
When it is determined that the luminance K before normalization is the actual maximum luminance K max , the loop processing is terminated (S908).
次に、正規化画像生成処理(S206)について説明する。図11は、正規化画像生成処理(S206)フローを示す図である。 Next, the normalized image generation process (S206) will be described. FIG. 11 is a diagram showing a flow of normalized image generation processing (S206).
海域画像の輝度を正規化後の画素に変換するため、海域画像の全画素の輝度を順次取得し、各画素毎に輝度変換処理(S1102)を繰り返す(S1101)。尚、順次インクリメント(+1)するループカウンタとして、画素番号Iを用いる。輝度変換処理(S1102)では、LUT配列を用いて輝度を変換する。具体的には、画素番号Iで特定される当該画素の輝度を、画像記憶部2から取得し、その輝度をインデックスとするLUT配列をLUT配列記憶部12から読み出す。そして、その値を正規化後の輝度として、当該画素番号により特定される正規化画像記憶部14上の画素に記憶させる。プログラムとしては、以下のように記述される。
I番目の正規化後輝度K´ = LUT配列(I番目の正規化前輝度K);
上述の処理により、図7の下段に示した正規化後のヒストグラムを形成する正規化後画像が生成され、正規化画像記憶部14に記憶される。但し、正確には図6に示したように輝度0と1への集中がみられる。図21に示したように、分布の異なるヒストグラムを形成する画像群も、正規化された結果、同様の分布のヒストグラムを形成する画像群に変換される。
In order to convert the luminance of the sea area image into normalized pixels, the luminance of all the pixels of the sea area image is sequentially acquired, and the luminance conversion process (S1102) is repeated for each pixel (S1101). The pixel number I is used as a loop counter that sequentially increments (+1). In the luminance conversion process (S1102), the luminance is converted using the LUT array. Specifically, the luminance of the pixel specified by the pixel number I is acquired from the
I-th normalized luminance K ′ = LUT array (I-th pre-normalized luminance K);
Through the above-described processing, a normalized image forming the normalized histogram shown in the lower part of FIG. 7 is generated and stored in the normalized
正規化後画像について、背景となる海面に相当する画素の大半は、輝度1となり、輝度2〜216−1の範囲は、目標物に相当する画素と、海面に相当する画素うちの僅かな部分とを構成する。 In the normalized image, most of the pixels corresponding to the sea surface as the background have a luminance of 1, and the range of luminance from 2 to 2 16 -1 is a small number of pixels corresponding to the target and pixels corresponding to the sea surface. Part.
正規化画像は、目標領域抽出部15で目標領域を抽出する処理に用いられる。目標領域抽出処理では、所定の輝度を共通の閾値として用い、その閾値以上の(あるいはその閾値より大きい)輝度の画素を目標領域の画素と判断することにより、目標領域を抽出する。これにより、コントラストの異なる画像群を用いる場合でも、個別に閾値を調整する必要がなくなる。
The normalized image is used for the process of extracting the target area by the target
実施の形態2.
実施の形態1では、先に陸域を識別するコードを含む画像データを生成して、その画像データに基づいて処理したが、本実施の形態では、処理の都度、海域の画素を選択する形態について説明する。
In the first embodiment, image data including a code for identifying a land area is first generated and processed based on the image data. In the present embodiment, a pixel in the sea area is selected each time processing is performed. Will be described.
図12は、実施の形態2に係る画像正規化装置の構成を示す図である。実施の形態1における陸域除去部3が省かれ、ヒストグラム算出部4、正規化パラメータ算出部8、正規化LUT算出部11、及び正規化画像生成部13は陸域情報を入力する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of an image normalization apparatus according to the second embodiment. The land
図13は、実施の形態2に係る画像正規化の全体処理フローを示す図である。本実施の形態では、陸域除去処理(S202)が省かれている。 FIG. 13 is a diagram showing an overall processing flow of image normalization according to the second embodiment. In the present embodiment, the land area removal process (S202) is omitted.
図14と図15は、実施の形態2に係るヒストグラム算出処理フローを示す図である。S402のループ処理において、海域情報に基づいて当該画素が海域であるか判断する(S1401)。そして、海域である場合にのみヒストグラム算出処理(S403)を行い、陸域である場合には、処理を行わない。従って、生成されるヒストグラムは、海域の画素のみを対象とする。図16は、実施の形態2に係るヒストグラム配列の例を示す図である。本実施の形態では、輝度0の度数は、海域における輝度0の画素の数を示している。 14 and 15 are diagrams illustrating a histogram calculation processing flow according to the second embodiment. In the loop processing of S402, it is determined whether the pixel is a sea area based on the sea area information (S1401). Then, the histogram calculation process (S403) is performed only when the area is a sea area, and the process is not performed when the area is a land area. Therefore, the generated histogram targets only pixels in the sea area. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a histogram array according to the second embodiment. In the present embodiment, the frequency with 0 brightness indicates the number of pixels with 0 brightness in the sea area.
輝度総和算出処理(S407)は、輝度0を含めて、0から216−1までの輝度の総和Sを算出する(S1402)。平均値算出処理(S1403)では、ヒストグラム配列の総和を算出し、変数として海域の画素数を求める。そして、前述の輝度総和Sを海域の画素数で割ることにより平均値を求める。プログラムとしては、以下のように記述される。
海域画素数 = 総和関数(ヒストグラム配列);
平均値m = 輝度総和S/海域画素数;
偏差二乗総和算出処理(S411)は、輝度0を含めて、0から216−1までの輝度の偏差二乗総和Tを算出する(S1404)。標準偏差算出処理(S1405)では、ヒストグラム配列の総計を算出し、変数として海域の画素数を求める。プログラムとしては、以下のように記述される。
海域画素数 = 総和関数(ヒストグラム配列);
分散 = 偏差二乗総和T/海域画素数;
標準偏差σ = 平方根関数(分散);
図8に示した正規化パラメータ算出処理(S204)中の正規化後標準偏差算出処理(S801)では、実在最大輝度として、元画像の海域の画素のうち最大の輝度を用いる。この値は、陸域情報に基づいて、海域と判断された画素の輝度を順次比較し、大きい輝度を選択することにより求められる。
In the luminance sum calculation processing (S407), the luminance sum S from 0 to 2 16 -1 including the
Number of sea area pixels = summation function (histogram array);
Average value m = total luminance S / number of sea area pixels;
The deviation square sum calculation process (S411) calculates the luminance deviation square sum T from 0 to 2 16 -1 including the luminance 0 (S1404). In the standard deviation calculation process (S1405), the total of the histogram array is calculated, and the number of pixels in the sea area is obtained as a variable. The program is described as follows.
Number of sea area pixels = summation function (histogram array);
Variance = Deviation square sum T / Number of sea area pixels;
Standard deviation σ = square root function (variance);
In the normalized standard deviation calculation process (S801) in the normalization parameter calculation process (S204) shown in FIG. 8, the maximum luminance among the pixels in the sea area of the original image is used as the actual maximum luminance. This value is obtained by sequentially comparing the brightness of pixels determined to be sea areas based on the land area information and selecting a larger brightness.
図17は、実施の形態2に係る正規化LUT算出処理フローである。S901の初期化では、すべてのLUT配列に0を設定する。そして、正規化後輝度算出処理(S904)は、輝度0を含めて、0から216−1までの正規化後輝度K′を算出する(S1701)。 FIG. 17 is a normalized LUT calculation process flow according to the second embodiment. In the initialization of S901, 0 is set in all LUT arrays. Then, the normalized luminance calculation process (S904) calculates the normalized luminance K ′ from 0 to 2 16 −1 including the luminance 0 (S1701).
輝度判定処理(S905)では、算出した正規化後輝度K′か正規化後の輝度の範囲(0から理論最大輝度216−1)に含まれるか判定する。この例では、正規化後輝度K′が0未満の場合に、正規化後の輝度の範囲外と判断し、0以上の場合は、輝度の範囲内と判断している。
In the luminance determination process (S905), it is determined whether the calculated normalized luminance K ′ is included in the normalized luminance range (0 to the theoretical
輝度設定処理(S1704)では正規化後の輝度の範囲外と判断した場合に、正規化後輝度K′に正規化後の輝度の範囲における最小輝度である0を設定する。図18は、実施の形態2に係るLUT配列の例を示す図である。 In the luminance setting process (S1704), when it is determined that the luminance is out of the normalized luminance range, the normalized luminance K ′ is set to 0 which is the minimum luminance in the normalized luminance range. FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the LUT array according to the second embodiment.
図19は、実施の形態2に係る正規化画像生成処理フローを示す図である。S1101のループ処理において、陸域情報に基づいて当該画素が海域であるか判断する(S1901)。そして、海域である場合にのみ輝度変換処理(S1102)を行い、陸域である場合には、処理を行わない。従って、海域の画素のみ正規化され、陸域の画素は元のままである。 FIG. 19 is a diagram illustrating a normalized image generation processing flow according to the second embodiment. In the loop processing of S1101, it is determined whether the pixel is a sea area based on the land area information (S1901). Then, the luminance conversion process (S1102) is performed only when the area is a sea area, and the process is not performed when the area is a land area. Therefore, only the sea area pixels are normalized, and the land area pixels remain unchanged.
目標領域抽出部15では、陸域情報を用いて、海域と判断される範囲で、目標領域の抽出を行う。
The target
実施の形態3.
本実施の形態では、陸域を含まない画像、つまり海域のみからなる画像を用いる形態について説明する。図20は、実施の形態3に係る画像正規化装置の構成を示す図である。本実施の形態では、陸域情報は用いない。
In this embodiment, a mode in which an image not including a land area, that is, an image including only a sea area is used will be described. FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of an image normalization apparatus according to the third embodiment. In this embodiment, land area information is not used.
全体の処理は、図13に示したフローに従い、原則として実施の形態2と同様に処理する。但し、海域の判断が不要となる。 The entire process is performed in the same manner as in the second embodiment in principle according to the flow shown in FIG. However, it is not necessary to judge the sea area.
図14と図15に示した実施の形態2に係るヒストグラム算出処理のうちS1401における海域の判断が不要となる。 Of the histogram calculation processing according to the second embodiment shown in FIGS. 14 and 15, the determination of the sea area in S1401 is not necessary.
平均値算出処理(S1403)では、輝度総和Sを全画素数で割ることにより平均値を求める。プログラムとしては、以下のように記述される。
平均値m=輝度総和S/全画素数;
標準偏差算出処理(S1405)では、海域の画素数に代えて全画素数を用いて算出する。プログラムとしては、以下のように記述される。
分散=偏差二乗総和T/全画素数;
標準偏差σ=平方根関数(分散);
図8に示した正規化パラメータ算出処理(S204)中の正規化後標準偏差算出処理(S801)では、実在最大輝度として、元画像の画素のうち最大の輝度を用いる。この値は、全画素の輝度を順次比較し、大きい輝度を選択することにより求められる。
In the average value calculation process (S1403), the average value is obtained by dividing the luminance sum S by the total number of pixels. The program is described as follows.
Average value m = total luminance S / total number of pixels;
In the standard deviation calculation process (S1405), the total number of pixels is used instead of the number of pixels in the sea area. The program is described as follows.
Variance = deviation square sum T / total number of pixels;
Standard deviation σ = square root function (variance);
In the normalized standard deviation calculation process (S801) in the normalization parameter calculation process (S204) shown in FIG. 8, the maximum luminance among the pixels of the original image is used as the actual maximum luminance. This value is obtained by sequentially comparing the luminance of all the pixels and selecting a larger luminance.
図19に示した実施の形態2に係る正規化画像生成処理のうちS1901の判断が不要となる。
In the normalized image generation processing according to
実施の形態4.
上述の実施の形態では、図7に示すように、正規化前の平均からの所定の偏差に相当する正規化前の輝度701を、輝度を示す範囲のうち最小値711に変換し、正規化前の実在最大輝度702を、理論最大輝度値712に変換するように、正規化し、目標物領域を最も拡大する例を示したが、本実施の形態では、目標物領域の分布を拡張する一般例について説明する。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, the
図21は、実施の形態4に係る正規化前ヒストグラムと正規化後ヒストグラムを示す図である。この形態では、正規化前の平均からの所定の偏差に相当する輝度2101を、正規化後の所定の小側輝度2111に変換し、正規化前の実在最大輝度2102を、正規化後の所定の大側輝度2112に変換するように正規化する。
FIG. 21 is a diagram showing a histogram before normalization and a histogram after normalization according to the fourth embodiment. In this form, the
この例では、正規化パラメータ算出部8は、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、所定の偏差に相当する輝度2101よりも小さいと想定される値を小側輝度2111として記憶して用いている。また、同様に、正規化の対象となる画像のヒストグラム特性として、実在最大輝度2102よりも大きいと想定される値を、大側輝度2112として記憶して用いている。小側輝度2111と大側輝度2112は、各画像の正規化において共通して用いられる。
In this example, the normalization
このように、大側輝度2112と小側輝度2111の差が、実在最大輝度2102と所定の偏差に相当する輝度2101の差よりも大きい場合には、目標物領域が拡大することになる。
As described above, when the difference between the large-
正規化後の平均値m´と正規化後の標準偏差σ´を算出する式について説明する。上述の正規化の条件より、以下の連立方程式が導き出せる。
大側輝度K+ =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
(実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m)+正規化後平均値m´
小側輝度K- =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
((正規化前平均値m+定数A×正規化前標準偏差σ)−正規化前平均値m)
+正規化後平均値m´
従って、正規化後平均値m´と正規化後標準偏差σ´が次式で得られる。
正規化後標準偏差σ´=
(大側輝度K+−小側輝度K-)×正規化前標準偏差σ/
(実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m−定数A×正規化前標準偏差σ)
正規化後平均値m´ = 小側輝度K-−定数A×正規化後標準偏差σ´
正規化パラメータ算出処理(S204)の正規化後標準偏差算出処理(S801)では以下のように、正規化後標準偏差σ´を算出する。
An expression for calculating the average value m ′ after normalization and the standard deviation σ ′ after normalization will be described. From the normalization conditions described above, the following simultaneous equations can be derived.
Large side brightness K + =
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
(Real maximum brightness K max -average value m before normalization) + average value m ′ after normalization
Small side luminance K - =
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
((Average value before normalization m + constant A × standard deviation before normalization σ) −average value before normalization m)
+ Normalized average value m ′
Accordingly, the normalized average value m ′ and the normalized standard deviation σ ′ are obtained by the following equations.
Standard deviation after normalization σ ′ =
(Large luminance K + −small luminance K − ) × standard deviation before normalization σ /
(Real maximum brightness K max -average value before normalization m-constant A × standard deviation σ before normalization)
Average value after normalization m ′ = small luminance K − −constant A × standard deviation after normalization σ ′
In the normalized standard deviation calculating process (S801) of the normalized parameter calculating process (S204), the normalized standard deviation σ ′ is calculated as follows.
変数として分母を算出するために、正規化前標準偏差σに定数Aを乗じて、変数として積を一時記憶する。そして、実在最大輝度Kmaxから正規化前平均値mを引いて、その差から更に一時記憶している積を引いて、得られる差を分母の値として一時記憶する。変数として分子を算出するために、大側輝度K+から小側輝度K-を減じて、変数として輝度差を一時記憶する。輝度差に正規化前標準偏差σを乗じ、積を分子の値として一時記憶する。最後に、分子と分母の値を読み出し、分子の値を分母の値で割り、得られた商を正規化後標準偏差σ´として正規化後標準偏差記憶部10に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数積 = 定数A×正規化前標準偏差σ;
変数分母 = 実在最大輝度Kmax−正規化前平均値m−変数積;
変数輝度差= 大側輝度K+−小側輝度K-;
変数分子 = 変数輝度差×正規化前標準偏差σ;
正規化後標準偏差σ´ = 変数分子/変数分母;
尚、輝度差を予め記憶して、変数輝度差の算出に代えて、記憶している輝度差を用いても構わない。
In order to calculate the denominator as a variable, the standard deviation σ before normalization is multiplied by a constant A, and the product is temporarily stored as a variable. Then, the average value m before normalization is subtracted from the actual maximum luminance K max , the product temporarily stored is subtracted from the difference, and the obtained difference is temporarily stored as the denominator value. In order to calculate the numerator as a variable, the small luminance K − is subtracted from the large luminance K + and the luminance difference is temporarily stored as a variable. The luminance difference is multiplied by the standard deviation σ before normalization, and the product is temporarily stored as a numerator value. Finally, the values of the numerator and denominator are read out, the value of the numerator is divided by the value of the denominator, and the obtained quotient is stored in the normalized standard
Product of variables = constant A × standard deviation σ before normalization;
Variable denominator = actual maximum brightness K max -average value before normalization m -variable product;
Variable luminance difference = larger luminance K + −smaller luminance K − ;
Variable numerator = Variable brightness difference x Standard deviation σ before normalization;
Standard deviation after normalization σ ′ = variable numerator / variable denominator;
The brightness difference may be stored in advance, and the stored brightness difference may be used instead of the calculation of the variable brightness difference.
正規化後平均値算出処理(S802)では、S801で求めた正規化後標準偏差σ´に、予め記憶している定数Aを乗じ、得られた積を変数として一時記憶する。そして、小側輝度K-から記憶している積を差し引いて、差を正規化後平均値m´として正規化後平均値記憶部9に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数積 = 定数A×正規化後標準偏差σ´;
正規化後平均値m´ = 小側輝度K-−変数積;
他の処理は、上述の実施の形態と同様である。
In the normalized average value calculation process (S802), the normalized standard deviation σ ′ obtained in S801 is multiplied by a constant A stored in advance, and the obtained product is temporarily stored as a variable. Then, the stored product is subtracted from the small-side luminance K − , and the difference is stored as the normalized average value m ′ in the normalized average
Product of variables = constant A × standard deviation after normalization σ ′;
Normalized average value m ′ = small luminance K − −variable product;
Other processes are the same as those in the above-described embodiment.
実施の形態5.
本実施の形態では、目標物領域の分布を拡張する他の例について説明する。
In the present embodiment, another example of expanding the distribution of the target area will be described.
図22は、実施の形態5に係る正規化前ヒストグラムと正規化後ヒストグラムを示す図である。この形態では、正規化前の平均からの所定の小側偏差に相当する輝度2201を、輝度を示す範囲のうち最小値2211に変換し、正規化前の平均からの所定の大側偏差に相当する輝度2202を、輝度を示す範囲のうち最大値である理論最大輝度2212に変換するように正規化する。
FIG. 22 is a diagram showing a histogram before normalization and a histogram after normalization according to the fifth embodiment. In this form, the
尚、最小値2211は、正規化後の所定の小側輝度の例、特に、正規化前の平均からの所定の小側偏差に相当する輝度2201よりも小さいと想定される値の例である。また、理論最大輝度2212は、正規化後の所定の大側輝度の例、特に、正規化前の平均からの所定の大側偏差に相当するの輝度2202よりも大きいと想定される値の例である。
Note that the
この例では、正規化パラメータ算出部8は、正規化前の平均からの所定の小側偏差に相当する輝度2201を算出するための小側定数Aと、正規化前の平均からの所定の大側偏差に相当する輝度2202を算出するための大側定数Bとを予め記憶している。これらの小側定数Aと大側定数Bは、各画像の正規化において共通して用いられる。
In this example, the normalization
正規化後の平均値m´と正規化後の標準偏差σ´を算出する式について説明する。上述の正規化の条件より、以下の連立方程式が導き出せる。
理論最大輝度K(216−1) =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
((正規化前平均値m+大側定数B×正規化前標準偏差σ)−正規化前平均値m)
+正規化後平均値m´
輝度0 =
(正規化後標準偏差σ´/正規化前標準偏差σ)×
((正規化前平均値m+小側定数A×正規化前標準偏差σ)−正規化前平均値m)
+正規化後平均値m´
従って、正規化後平均値m´と正規化後標準偏差σ´が次式で得られる。
正規化後標準偏差σ´ =
理論最大輝度K(216−1)/(大側定数B−小側定数A)
正規化後平均値m´ = −正規化後標準偏差σ´×小側定数A
正規化パラメータ算出処理(S204)の正規化後標準偏差算出処理(S801)では以下のように、正規化後標準偏差σ´を算出する。
An expression for calculating the average value m ′ after normalization and the standard deviation σ ′ after normalization will be described. From the normalization conditions described above, the following simultaneous equations can be derived.
Theoretical maximum brightness K (2 16 -1) =
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
((Average value before normalization m + large constant B × standard deviation before normalization σ) −average value before normalization m)
+ Normalized average value m ′
(Standard deviation after normalization σ ′ / standard deviation before normalization σ) ×
((Average value before normalization m + small constant A × standard deviation before normalization σ) −average value before normalization m)
+ Normalized average value m ′
Accordingly, the normalized average value m ′ and the normalized standard deviation σ ′ are obtained by the following equations.
Standard deviation after normalization σ ′ =
Theoretical maximum brightness K (2 16 -1) / (large constant B-small constant A)
Average value after normalization m ′ = − standard deviation after normalization σ ′ × small constant A
In the normalized standard deviation calculating process (S801) of the normalized parameter calculating process (S204), the normalized standard deviation σ ′ is calculated as follows.
変数として分母を求めるために、大側定数Bから小側定数Aを減じて、差を分母の値として一時記憶する。そして、理論最大輝度K(216−1)を分母の値で割り、得られた商を正規化後標準偏差σ´として正規化後標準偏差記憶部10に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数分母 = 大側定数B−小側定数A;
正規化後標準偏差σ´ = 理論最大輝度K(216−1)/変数分母;
正規化後平均値算出処理(S802)では、S801で求めた正規化後標準偏差σ´に、予め記憶している小側定数Aを乗じ、得られた積を変数として一時記憶する。そして、積の正負を逆転させ、その結果を正規化後平均値m´として正規化後平均値記憶部9に記憶する。プログラムとしては、以下のように記述される。
変数積 = 小側定数A×正規化後標準偏差σ´;
正規化後平均値m´ = −変数積;
他の処理は、上述の実施の形態と同様である。
In order to obtain the denominator as a variable, the small constant A is subtracted from the large constant B, and the difference is temporarily stored as the denominator value. Then, the theoretical maximum luminance K (2 16 −1) is divided by the denominator value, and the obtained quotient is stored in the normalized standard
Variable denominator = large constant B-small constant A;
Standard deviation after normalization σ ′ = theoretical maximum brightness K (2 16 −1) / variable denominator;
In the normalized average value calculation process (S802), the normalized standard deviation σ ′ obtained in S801 is multiplied by a prestored small-side constant A, and the obtained product is temporarily stored as a variable. Then, the sign of the product is reversed, and the result is stored in the normalized average
Variable product = small constant A × normalized standard deviation σ ′;
Normalized mean value m ′ = − variable product;
Other processes are the same as those in the above-described embodiment.
画像正規化装置は、コンピュータであり、各要素はプログラムにより処理を実行することができる。また、プログラムを記憶媒体に記憶させ、記憶媒体からコンピュータに読み取られるようにすることができる。 The image normalization apparatus is a computer, and each element can execute processing by a program. Further, the program can be stored in a storage medium so that the computer can read the program from the storage medium.
上述の実施の形態では、予めLUT配列を算出し、その配列から正規化後の輝度を読み出す例を示したが、輝度の変換の都度、各画素の輝度を正規化前の輝度として正規化後の輝度を計算するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example is shown in which a LUT array is calculated in advance and the normalized luminance is read from the array. However, each time the luminance is converted, the luminance of each pixel is set as the luminance before normalization. May be calculated.
1 原画像入力部、2 画像記憶部、3 陸域除去部、4 ヒストグラム算出部、5ヒストグラム配列記憶部、6 平均値記憶部、7 標準偏差記憶部、8 正規化パラメータ算出部、9 正規化後平均値記憶部、10 正規化後標準偏差記憶部、11 正規化LUT算出部、12 LUT配列記憶部、13 正規化画像生成部、14 正規化画像記憶部、15 目標領域抽出部、16 目標領域情報記憶部。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
上記画像入力部が入力した原画像を記憶する画像記憶部と、
上記画像記憶部が記憶した原画像に基づいて、上記原画像のうち海洋の領域に含まれる画素について、輝度の平均値を算出して正規化前平均値mとし、輝度の標準偏差を算出して正規化前標準偏差σとするヒストグラム算出部と、
上記ヒストグラム算出部が算出した正規化前平均値mと正規化前標準偏差σと、所定の定数Aとに基づいて、基準輝度m+Aσを所定の小側輝度K − に変換する輝度変換に用いる正規化パラメータを算出する正規化パラメータ算出部と、
上記画像記憶部が記憶した原画像と、上記正規化パラメータ算出部が算出した正規化パラメータとに基づいて、上記原画像のうち少なくとも海洋の領域に含まれる画素の輝度を変換して正規化画像を生成する画像変換部と、
上記画像変換部が生成した正規化画像に基づいて、上記正規化画像のうち少なくとも海洋の領域に含まれる画素の輝度を所定の閾値と比較して、上記閾値より輝度が大きい画素からなる領域を目標領域として抽出する目標領域抽出部とを有することを特徴とする画像処理装置。 Ri Do from pixel group multi-tone, an image input unit for inputting an original image obtained by photographing a region including at least the ocean area from the satellite of the land area and the marine area,
An image storage unit for storing the original image input by the image input unit ;
Based on the original image stored by the image storage unit , the average value of luminance is calculated as the average value m before normalization for pixels included in the marine area of the original image, and the standard deviation of luminance is calculated. a histogram calculation unit to before normalization standard deviation σ in,
Based on the average value m before normalization calculated by the histogram calculation unit, the standard deviation before normalization σ, and a predetermined constant A, normality used for luminance conversion for converting the reference luminance m + Aσ into a predetermined small-side luminance K − A normalization parameter calculation unit for calculating a normalization parameter;
Based on the original image stored in the image storage unit and the normalization parameter calculated by the normalization parameter calculation unit, the luminance of pixels included in at least the marine region of the original image is converted to a normalized image. an image converting unit that generates,
Based on the normalized image generated by the image conversion unit, the luminance of pixels included in at least a marine region of the normalized image is compared with a predetermined threshold value, and an area composed of pixels having a luminance higher than the threshold value is obtained. An image processing apparatus comprising: a target area extraction unit that extracts a target area .
上記正規化パラメータ算出部は、上記所定の大側輝度K + として上記所定の理論最大輝度を用いて上記正規化パラメータを算出することを特徴とする請求項3または請求項4記載の画像処理装置。 The image conversion unit generates a normalized image in which the luminance of the pixel can take a value equal to or less than a predetermined theoretical maximum luminance,
The normalization parameter calculating unit, the image processing according to claim 3 or claim 4, wherein that you calculate the normalized parameters by using the predetermined theoretical maximum luminance as the predetermined larger side luminance K + apparatus.
上記正規化パラメータ算出部は、上記所定の小側輝度K − として0を用いて上記正規化パラメータを算出することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか記載の画像処理装置。 The image conversion unit generates a normalized image in which the luminance of the pixel can take a value of 0 or more,
The normalization parameter calculating unit, the predetermined small side luminance K - image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized that you calculate the normalized parameters by using 0 as.
入力した原画像を記憶し、
記憶した原画像に基づいて、上記原画像のうち海洋の領域に含まれる画素について、輝度の平均値を算出して正規化前平均値mとし、輝度の標準偏差σを算出して正規化前標準偏差とし、
算出した正規化前平均値mと正規化前標準偏差σと、所定の定数Aとに基づいて、基準輝度m+Aσを所定の小側輝度K − に変換する輝度変換に用いる正規化パラメータを算出し、
記憶した原画像と、算出した正規化パラメータとに基づいて、上記原画像のうち少なくとも海洋の領域に含まれる画素の輝度を変換して正規化画像を生成し、
生成した正規化画像に基づいて、上記正規化画像のうち少なくとも海洋の領域に含まれる画素の輝度を所定の閾値と比較して、上記閾値より輝度が大きい画素からなる領域を目標領域として抽出することを特徴とする画像処理方法。 Ri Do from pixel group multi-tone inputs an original image obtained by photographing a region including at least the ocean area from the satellite of the land area and the marine area,
Storing the input original image,
Based on remembers the original image, the pixels included in the marine area of the original image, and before normalization the mean value m by calculating the average value of the luminance, normalized by calculating the standard deviation σ of the intensity The previous standard deviation,
Based on the calculated average value m before normalization, standard deviation σ before normalization, and a predetermined constant A, a normalization parameter used for luminance conversion for converting the reference luminance m + Aσ into a predetermined small-side luminance K − is calculated. ,
Based on the stored original image and the calculated normalization parameter , generate a normalized image by converting the luminance of pixels included in at least the ocean region of the original image ,
Based on the generated normalized image, the brightness of pixels included in at least the ocean area of the normalized image is compared with a predetermined threshold value, and an area composed of pixels having a brightness higher than the threshold value is extracted as a target area. An image processing method .
上記所定の大側輝度KThe predetermined large side brightness K ++ として上記所定の理論最大輝度を用いて上記正規化パラメータを算出することを特徴とする請求項11または請求項12記載の画像処理方法。13. The image processing method according to claim 11, wherein the normalization parameter is calculated using the predetermined theoretical maximum brightness.
上記所定の小側輝度KThe predetermined small side brightness K −− として0を用いて上記正規化パラメータを算出することを特徴とする請求項9乃至請求項13のいずれか記載の画像処理方法。The image processing method according to claim 9, wherein the normalization parameter is calculated using 0 as a value.
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