JP6044138B2 - 画像領域分割装置、方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
なお、本実施形態による画像領域分割装置101は、携帯情報端末上ではなく、上記サーバコンピュータ上などに実現されてもよい。
本実施形態における画像領域分割装置101は、画像内で、例えばユーザにより矩形枠指定された画像範囲内の花などの主要オブジェクトとその主要オブジェクト以外の背景を領域分割する装置として実現される。
・繰り返し回数が一定以上になった
・前回前景とされた領域面積と今回前景とされた領域の差が一定以下
いま、
図7は、上述した数6式、数7式で定義されるt−linkと数8式で定義されるn−linkを有するグラフと、領域ラベルベクトルXおよびグラフカットとの関係を、模式的に示した図である。図7では、理解の容易化のために、画素vは一次元的に示されている。
(付記1)
画像内で指定された画像範囲内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を領域分割する装置であって、
前記画像範囲内の各画素に付与する前記主要オブジェクトまたは前記背景を示す領域ラベルを更新しながら、該領域ラベルと前記各画素の画素値に基づき、前記主要オブジェクトを示す画像から算出した前記画素値ごとの第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、前記背景を示す画像から算出した前記画素値ごとの第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記画像内で前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する領域分割手段と、
前記画像範囲の枠上の画素値ごと、前記画像範囲の境界外の画素値ごと、および前記画像範囲の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出手段と、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出手段と、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新手段と、
を備えることを特徴とする画像領域分割装置。
(付記2)
前記ヒストグラム更新手段は、前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値における前記第2のヒストグラムの度数値を、1よりも大きい倍数である所定数倍して更新する、
ことを特徴とする付記1に記載の画像領域分割装置。
(付記3)
前記ヒストグラム更新手段は、前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値における前記第2のヒストグラムの度数値に0よりも大きい所定数を加算して更新する、
ことを特徴とする付記1に記載の画像領域分割装置。
(付記4)
前記第1のヒストグラムの初期値は、学習用の複数枚の前記主要オブジェクトを示す画像の前記画素値ごとのヒストグラムとして算出し、
前記第2のヒストグラムの初期値は、学習用の複数枚の前記背景を示す画像の前記画素値ごとのヒストグラムとして算出する、
ことを特徴とする付記1ないし3のいずれかに記載の画像領域分割装置。
(付記5)
前記領域分割手段は、Graph Cuts法により前記エネルギー関数の最小化処理を実行する、
ことを特徴とする付記1ないし4のいずれかに記載の画像領域分割装置。
(付記6)
画像内で指定された画像範囲内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を領域分割する方法であって、
前記画像範囲内の各画素に付与する前記主要オブジェクトまたは前記背景を示す領域ラベルを更新しながら、該領域ラベルと前記各画素の画素値に基づき、前記主要オブジェクトを示す画像から算出した前記画素値ごとの第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、前記背景を示す画像から算出した前記画素値ごとの第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記画像内で前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する領域分割ステップと、
前記画像範囲の枠上の画素値ごと、前記画像範囲の境界外の画素値ごと、および前記画像範囲の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出ステップと、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出ステップと、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新ステップと、
を備えることを特徴とする画像領域分割方法。
(付記7)
画像内で指定された画像範囲内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を領域分割する処理を実行するコンピュータに、
前記画像範囲内の各画素に付与する前記主要オブジェクトまたは前記背景を示す領域ラベルを更新しながら、該領域ラベルと前記各画素の画素値に基づき、前記主要オブジェクトを示す画像から算出した前記画素値ごとの第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、前記背景を示す画像から算出した前記画素値ごとの第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記画像内で前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する領域分割ステップと、
前記画像範囲の枠上の画素値ごと、前記画像範囲の境界外の画素値ごと、および前記画像範囲の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出ステップと、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出ステップと、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新ステップと、
を実行させるためのプログラム。
102 CPU
103 ROM
104 RAM
105 外部記憶装置
106 通信インタフェース
107 入力装置
108 表示装置
109 可搬記録媒体駆動装置
110 可搬記録媒体
111 バス
112 撮像装置
201 領域分割手段
202 ヒストグラム算出手段
203 特定画素値抽出手段
204 ヒストグラム更新手段
205 第1のヒストグラム
206 第2のヒストグラム
207 枠上ヒストグラム
208 枠外ヒストグラム
209 枠内ヒストグラム
Claims (7)
- 画像内で対象が予め枠指定された当該枠内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を、主要オブジェクトらしさを示す第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、背景らしさを示す第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記枠内の前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する画像領域分割装置であって、
前記枠の枠上の画素値ごと、前記枠の枠外の画素値ごと、および前記枠の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出手段と、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出手段と、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新手段と、
を備えることを特徴とする画像領域分割装置。 - 前記ヒストグラム更新手段は、前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値における前記第2のヒストグラムの度数値を、1よりも大きい倍数である所定数倍して更新する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像領域分割装置。 - 前記ヒストグラム更新手段は、前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値における前記第2のヒストグラムの度数値に0よりも大きい所定数を加算して更新する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像領域分割装置。 - 前記第1のヒストグラムの初期値は、学習用の複数枚の前記主要オブジェクトを示す画像の前記画素値ごとのヒストグラムとして算出し、
前記第2のヒストグラムの初期値は、学習用の複数枚の前記背景を示す画像の前記画素値ごとのヒストグラムとして算出する、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像領域分割装置。 - 前記エネルギー関数の最小化処理は、Graph Cuts法により実行する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の画像領域分割装置。 - 画像内で対象が予め枠指定された当該枠内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を、主要オブジェクトらしさを示す第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、背景らしさを示す第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記枠内の前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する画像領域分割方法であって、
前記枠の枠上の画素値ごと、前記枠の枠外の画素値ごと、および前記枠の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出ステップと、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出ステップと、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新ステップと、
を備えることを特徴とする画像領域分割方法。 - 画像内で対象が予め枠指定された当該枠内の主要オブジェクトと該主要オブジェクト以外の背景を、主要オブジェクトらしさを示す第1のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項と、背景らしさを示す第2のヒストグラムの値が大きいほど値が小さくなるコスト項を含むエネルギー関数の最小化処理により、前記枠内の前記主要オブジェクトと前記背景を領域分割する画像領域分割装置のコンピュータを、
前記枠の枠上の画素値ごと、前記枠の枠外の画素値ごと、および前記枠の枠内の画素値ごとの各ヒストグラムをそれぞれ、枠上ヒストグラム、枠外ヒストグラム、および枠内ヒストグラムとして算出するヒストグラム算出ステップと、
前記枠上ヒストグラムで度数値が第1の閾値に対して大きい画素値を特定画素値として抽出する特定画素値抽出ステップと、
前記特定画素値での度数値が前記枠外ヒストグラム上で第2の閾値に対して大きくかつ前記枠内ヒストグラム上で第3の閾値に対して小さい場合に、前記特定画素値において前記第2のヒストグラムの度数値が前記第1のヒストグラムの度数値に対して相対的に増加するように該2つの度数値の少なくともいずれかを更新するヒストグラム更新ステップと、
して実行させるためのプログラム。
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JP2012151913A JP6044138B2 (ja) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 画像領域分割装置、方法、およびプログラム |
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2012
- 2012-07-05 JP JP2012151913A patent/JP6044138B2/ja active Active
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