JPH0293989A - 画像データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は製版工程等において画像から絵柄画像の輪郭線
を抽出する画像データ処理装置に関する。

〈従凍技術〉 従来、例えばレイアウトスキャナまたは切り抜き装置に
おいては画像を絵柄画像と背景画像に分離する場合、第
１の方法として絵柄画像の輪郭を目で判断し、絵柄画像
全域に渡ってその輪郭線を手作業で作成するか、または
多数の点を拾い、スプライン等の補間を行うか、或いは
第２の方法として、画像の背景部分の階調が全体の階調
分布に対して偏りがある場合これを利用し、画像の階調
に対して闇値を設定し、絵柄画像と背景画像の二値で分
離する方法がとられてきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら上述の如く、第１の方法の手作業では、多
大な時間を要し、作業者にも多大の負荷を与え、また作
業に対しても熟練を要するものである。第２の方法では
画像の絵柄部分と背景部分の階調分布が明確に分離して
いない場合は適切な絵柄画像を得ることはできず、適用
可能な画像が限られてしまう欠点を有し、また画像処理
を複数（前処理→本処理→特微量抽出）施すことにより
適切な輪郭情報を抽出することは可能であるが、アルゴ
リズムとパラメータの選択に熱線を要する上、膨大な画
像データを処理するため多大な処理時間を要する欠点を
有する。

そこで、本発明は絵柄画像の輪郭の一部分の入力で以後
自動的に絵柄画像の輪郭線が抽出できる画像データ処理
装置の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は画像データから絵柄画像と背景画像とを分離す
るための輪郭位置データを抽出する画像データ処理装置
であって、写真画像等を原画像データとして取り込む画
像入力手段と、基準輪郭線として前記原画像データの任
意の輪郭を例示する部分的な位置データ或いは図形デー
タを入力する位置データ入力手段と、この位置データ入
力手段より入力した位置データを画像データに変換する
データ変換手段と、前記入力された原画像データ及び基
準輪郭位置データ、前記データ変換手段で変換された基
準輪郭画像データを記憶する記憶手段と、原画像データ
から基準輪郭線として指定された座標画素を強調抽出す
るための画像データ処理手順及び前記画像データ処理手
順に対応する画像データ処理操作方法に関する情報を記
憶する知識記憶手段と、前記画像データ処理操作方法に
基づき画像データを処理する画像データ処理手段と、前
記画像データ処理操作方法の設定処理を行い、設定され
た画像データ処理方法に基づいて前記基準輪郭画像デー
タ及びこれに対応する原画像データを処理し、得られた
二つの画像データ間の類似性を検証することにより前記
画像データ処理手順と前記画像データ処理操作方法を推
論する推論手段と、該推論手段により決定された画像デ
ータ処理手順および画像データ処理操作方法に基づいて
原画像データから輪郭位置データを抽出する位置データ
抽出手段と、この位置データ抽出手段より得られるデー
タを外部出力することにより上記目的を達成するもので
ある。

〈作用〉 取り込まれた原画像データ上に例示された作業者の意図
する絵柄画像の輪郭の一部分に最も適合する輪郭位置デ
ータを、その輪郭線に対応する部分画像データから抽出
する画像データ処理手順と画像データ処理アルゴリズム
およびアルゴリズムに適用するパラメータを画像データ
処理知識処理手段と推論手段に基づき、推論により決定
し、この画像データ処理手順及び画像データ処理操作方
法に従い、原画像データを処理し、画像の輪郭位置デー
タを抽出させる。

〈実施例〉 以下本発明を図面の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の装置における全体の流れ図であり、第
２図は本発明に係わる装置の一例を示すブロック図であ
る。まず、ステップＳ１において写真等の原稿の人力を
画像入力装置により行う、写真（４５）は目的とする絵
柄画像と背景画像からなり、本実施例ではイメージスキ
ャナ（４０）によって単色階！１１８ビットの画像デー
タとして取り込まれ、入力された原画像データはグラフ
ィックデイスプレィ（４１）に表示されるとともに磁気
記録装置（２５）に構築された画像ファイル系に原画像
ファイルとして記録される。

ステップＳ２においては、抽出する絵柄画像の輪郭の位
ｌの一部分を基準輪郭線、すなわち基準輪郭位置データ
としてデジタイザ（４２）上を先のグラフィック・デイ
スプレィ（４１）上に表示された画像を参照しながらタ
ブレット（４３）によって入力する。この基準輪郭位置
データは画像データ（８ビツト）変換され、磁気記録装
置（２５）に記録される。

例えば第３図に示すように原画像データに対応する人物
画像（７０）を背景画像（７１）から分離するために部
分的な輪郭線（７２）の座標を入力すればよい。

次にステップＳ３において、原画像データの入力基準輪
郭位置データに最も適合する輪郭線を抽出するための画
像データ処理手順と画像データ処理アルゴリズムと画像
データ処理パラメータを推論する。すなわち推進エンジ
ンプロセンサ（３０）による画像データ処理知識ヘース
（３５）に基づく検索、画像データ処理アルゴリズムの
運用ルールベース（３６）に基づく画像データ処理アル
ゴリズムと画像データ処理パラメータの設定、及び検索
した画像データ処理手順と画像データ処理アルゴリズム
と画像データ処理パラメータに基づきイメージプロセン
サ（２０）によって変換処理した画像データの評価運用
ルールベース（３７）における検証を行い、試行錯誤を
繰り返し決定していく。

最後にステップＳ４において、決定された画像データ処
理手順と画像データ処理アルゴリズムと画像データ処理
パラメータによって原画像データをイメージプロセッサ
（２０）で変換処理し、原画像データの絵柄部と背景部
を分離する輪郭線の位置データを抽出し、この位置デー
タが外部出力としてレイアウト・スキャナ、遮光マスク
作成用プロッタ、外部記録媒体等の外部出力機器へ出力
される。

第４図は上記の５３における推論処理の流れを概略的に
示した流れ図である。

基準輪郭線の確定により、ステップ３１０にて、推論エ
ンジン（３０）は画像データ処理知識ベース（３５）を
検索し、画像データの輪郭を強調抽出する画像データ処
理手順を取り出す０画像データ処理手順は第５図に示す
ように画像データ処理知識ベース（３５）上に画像処理
手順知識フレーム（１００）の形で登録されている。こ
の画像データ処理手順知識フレーム（１００）　は選択
した画像データ処理手順による画像データ処理後の検証
の評価値を格納する評価スロワ）（１０２）　、処理手
順数を格納する手順数スロワ）（１０３）　、各々の画
像データ処理段階名を登録する処理スロワｌ−（１０４
〜１０７）、画像データ処理手順の推論における各段階
で出力する中間画像データについて逆変換画像データフ
ァイル名を格納するスロット（１１０〜１１３）、順変
換画像データファイル名を格納するスロット（１２０〜
１２４）を有する。

画像データ処理手順が取り出されると、次のステップＳ
１１において処理スロット（１０４〜１０７）を逆にた
どり該当する処理スロットに統括的に指定された処理グ
ループを取り出す、この処理グループは第６図に示すよ
うに処理グループフレーム（２００）の形で登録されて
おり、このフレームには、逆変換スロット（２１０）　
　と逆変換パラメータスロット（２１１〜２１３）と画
像データ処理アルゴリズムを指定するメンパスロフト（
２２２〜２２４）がある、これら各々のメンパスロフト
により指定される画像データ処理アルゴリズムは第７図
に示すように画像データ処理アルゴリズム知識フレーム
（３００）の形で登録されており、このフレームにはイ
メージプロセッサ（至）にそのアルゴリズムを実行させ
るコマンドを格納するコマンドスロット（３０１）　と
類似性検証のための画像データ処理結果を格納する評価
スロット（３０２）　とそのアルゴリズムで必要とされ
る画像データ処理パラメータを格納するパラメータスロ
ット（３１０〜３１２）がある。

ステップＳ１２において取り出された処理グループの逆
変換スロット（２１０）　　と逆変換パラメータスロッ
ト（２１１〜２１３）より画像データ処理コマンドと画
像データ処理パラメータおよび基準輪郭位置のデータと
イメージプロセッサＱＯに送り、出力手段としての逆変
換画像データを得、出力画像のためのファイルに記録す
る。この操作を逆変換処理系列に関して繰り返せば、第
８図に示すように次にこの逆変換画像データの系列（８
０，４０１〜４０３）を生成し、磁気記録装置（２５）
の画像ファイル系に各々記録される。第８図において（
５００）に処理手順フレームから得られた画像データ処
理手順の系列を模式的に示したもので、この系列を逆に
たどって生成された画像データが逆変換画像データ系列
（８０、４０１〜４０３）である０次に処理スロット（
１０４〜１０７）順にたどる。すなわち、逆変換画像デ
ータ系列を作成した画像データ処理手順系列を順方向に
たどり、原画像データの部分画像データを第１の入力と
して画像データ処理アルゴリズムと画像データ処理パラ
メータを決定しながら、最終画像データを作成する。ス
テップ５１４において、画像データ処理手順を順にたど
り処理グループをとりだす。

ステップＳ１５において画像データ処理アルゴリズムの
設定は原画像データを入力として、画像データ処理手順
フレームの処理スロワ）　（１０４）に示される処理グ
ループフレームのメンバスロットをたどり各メンパスロ
フトで示される画像データ処理アルゴリズム知識フレー
ム（３００）を参照し、スラップＳ１６において画像デ
ータ処理パラメータはアルゴリズム運用ルールに基づき
設定され、採用パラメータスロット（３１Ｏ〜３１２）
に格納する０画像データ処理アルゴリズム運用ルールベ
ース（３６）は各アルゴリズムの通用条件の可否、及び
画像データ処理パラメータの設定方法に関する知識をプ
ロダクションルールの形で登録している。

ステップＳ１７において画像データ処理アルゴリズム知
識フレーム（３００）上のコマンドと採用パラメータス
ロットに格納された値をイメージ・プロセッサＱＩに送
り、原画像データの変換処理を実行し、順変換画像デー
タ（６０１）を作成する。ステップ３１９において、こ
の順変換画像データの先の逆変換画像系列の対応する逆
変換画像ｎ　−１（４０３）と類似性の検証を行う、類
似性の検証はイメージプロセッサＱＩに処理グループフ
レーム（２００）　の類似性検証スロット格納されてい
るコマンドと逆変換画像データと順変換画像データを送
り、検証のための画像データ処理を行う、類似性検証の
ための画像データ処理としては、濃淡画像であれば対応
する画素の階調の相関係数、畳み込みによる相関の測定
、二値画像であれば二つの画像の階調の一致の度数を計
測するなどの方法を用いる。この検証のための画像デー
タ処理結果は画像データ処理アルゴリズムフレームの評
価スロワ）　（３０２）に格納される。ステップＳ２０
において評価スロットの値をもとに評価運用ルールベー
スの規則に従い、実行されたアルゴリズムとパラメータ
の可否を決定する。適性と評価された場合はステップ２
１で採用パラメータスロットをそのままにして処理グル
ープフレームの採用スロット（２０２）に決定された画
像データ処理アルゴリズムの名を登録する。また不適性
と評価された場合、ステップ３２２においてアルゴリズ
ム運用ルールベースに従い、パラメータを変更し、同様
に画像データの変換処理と評価を繰り返して行う、さら
にパラメータを全て検証し、適性と評価されなかった場
合にはステップＳ２３において処理グループフレームに
戻り次のメンパスロフトに登録された画像データ処理ア
ルゴリズム知識フレームについて同様の操作を続け、ま
た検証した処理グループフレームに登録されたアルゴリ
ズムが全て適性と評価されない場合は、ステップ５２４
において検証したアルゴリズムより次善の適性評価の値
のアルゴリズムを採用し、次の処理グループの実行に移
る。すなわち、第１０図に示すように画像データ処理ア
ルゴリズム、画像データ処理パラメータを探索していく
。

以上、画像データ処理手順に従い前段階の処理による順
変換画像データを入力画像データとして処理スロットを
順にたどり、同様の操作を行い、最終画像（６０５）の
出力を行う、第８図は顕画像データ変換の系列（７０，
６０１〜６０５）を表す、ステップ５１８において最終
画像、すなわち輪郭位置データが得られたら、ステップ
５２５において基準輪郭位置データに対して前述と同様
の！信性の評価を行いう、ステップ３２６において適切
と評価した場合、この画像データ処理手順を決定とし推
論を終了し、適切と評価されなかったとき、ステップＳ
２７、ステップ５２８においてパラメータ及びアルゴリ
ズムの変更を同様に行い、さらに最終的に適切と評価さ
れなかった場合、他の画像データ処理手順を検索し同様
の画像データ処理を継続する。第９図に対応する逆変換
画像データ（ａ）　と順変換画像データ（ｂ）の一部を
示し、図中矢印は変換の方向である。そして輪郭位置デ
ータを抽出するための画像データ処理手順を順にたどり
、得られた画像データ処理アルゴリズム及び画像データ
処理パラメータを用いてイメージプロセッサ（至）によ
り原画像データ全てに渡る画像データ処理を実行する。

このように抽出された、輪郭位置データより外部出力に
適合した座標データに変換し、必要であればさらに輪郭
線が連続するように座標データ処理を加え、レイアウト
スキャナ、遮光マスク作成用ブロνり、磁気記録媒体等
外部出力機器に出力される。よって、画像データ処理手
順の画像データ処理アルゴリズム、画像データ処理パラ
メータを決定するにあたって、画像データ処理対象領域
を第３図のワタ線（７５）に囲んだサンプリング領域の
ように人力した基準輪郭線の周囲に限定して画像データ
処理アルゴリズム、画像データ処理パラメータの決定後
、全画像データ領域に対して変換処理を行うことから処
理効率が上がる。さらに、基準輪郭線の入力数は複数で
もよく、この場合、ワク線も複数箇所存在する。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、画像データから絵柄
部と背景部を分離する輪郭線を得るために、作業者は原
画像の輪郭の一部分を指定するだけで、これに最も適合
する輪郭線を原画像から精度を高く、効率的に抽出する
ことができ、画像データの絵柄部と背景部の階調条件に
制約されることなく、安定して輪郭線を抽出できる優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置における全体の流れ図であり、
第２図は本発明に係わる装置の一例を示すブロック図で
あり、第３図は基準輪郭線の入力方法を示す図であり、
第４図は推論処理の流れを概略的に示した流れ図であり
、第５図の画像データ処理手順知識フレーム表現例の模
式図であり、第６図は画像データ処理アルゴリズムに関
する処理グループフレームの表現例であり、第７図は画
像データ処理アルゴリズム知識フレーム表現例であり、
第８図は画像データ処理手順の系列と逆変換画像データ
系列と順変換画像データ系列の関係を表す図であり、第
９図は対応する逆変換画像データと順変換データの例を
示す図であり、第１０図はアルゴリズム・パラメータ系
列探索経路図である。 １０　　中央処理装置 ２０　　イメージ・プロセッサ ２５　　画像ファイル ３０推論エンジンプロセツサ ３５　　画像処理知識ベース ３６　　アルゴリズム運用ルール・ベース３７　　評価
運用ルール・ベース ４０　　イメージスキャナ ４５　　写真 ５０　　グラフィック・デイスプレィ ５１　　デジイタイザ ５２　　タブレット ６０　　外部出力機 ７０　　人物画像 ７１　　背景画像 ７２　　基準輪郭線 サンプリング領域 原画像 画像データ処理手順知識フレーム 〜１２４スロット 処理グループ・フレーム 〜２３０スロット 画像データ処理アルゴリズム知識フレーム〜３１２スロ
ット 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 第４ 第９図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）画像データから絵柄画像と背景画像とを分離するた
   めの輪郭位置データを抽出する画像データ処理装置であ
   って、写真画像等を原画像データとして取り込む画像入
   力手段と、基準輪郭線として前記原画像データの任意の
   輪郭を例示する部分的な位置データ或いは図形データを
   入力する位置データ入力手段と、この位置データ入力手
   段より入力した位置データを画像データに変換するデー
   タ変換手段と、前記入力された原画像データ及び基準輪
   郭位置データ、前記データ変換手段で変換された基準輪
   郭画像データを記憶する記憶手段と、原画像データから
   基準輪郭線として指定された座標画素を強調抽出するた
   めの画像データ処理手順及び前記画像データ処理手順に
   対応する画像データ処理操作方法に関する情報を記憶す
   る知識記憶手段と、前記画像データ処理操作方法に基づ
   き画像データを処理する画像データ処理手段と、前記画
   像データ処理操作方法の設定処理を行い、設定された画
   像データ処理方法に基づいて前記基準輪郭画像データ及
   びこれに対応する原画像データを処理し、得られた二つ
   の画像データ間の類似性を検証することにより前記画像
   データ処理手順と前記画像データ処理操作方法を推論す
   る推論手段と、該推論手段により決定された画像データ
   処理手順および画像データ処理操作方法に基づいて原画
   像データから輪郭位置データを抽出する位置データ抽出
   手段と、この位置データ抽出手段より得られるデータを
   外部出力する外部出力手段からなることを特徴とする画
   像データ処理装置。 ２）前記推論手段は前記知識記憶手段により画像データ
   処理手順を検索し得られた画像データ処理手順を逆方向
   にたどり、前記知識記憶手段より画像データ処理操作方
   法を検索し、得られた画像データ処理操作方法により画
   像データ処理手段を用いて基準輪郭位置画像データから
   逆変換画像データ系列を作成し、次いで前記画像データ
   処理手順を順方向に一段階毎にたどり前記画像データ処
   理操作方法により前記画像データ処理手段を用いて順変
   換画像データを作成し、対応する逆変換画像データと前
   記基準輪郭位置画像データに該当する位置について類似
   性を検証し、類似性を満たした場合は、次段階に処理を
   進め、順変換画像データ系列を作成し、また、類似性を
   満たさない場合は前記知識記憶手段より別の画像データ
   処理操作方法を得て同様に画像データ処理、類似性検証
   を繰り返し画像データ処理手順及び画像データ処理操作
   方法を決定することを特徴とする請求項１記載の画像デ
   ータ処理装置。 ３）前記推論手段は前記順変換画像データ系列の最終画
   像データが基準輪郭位置画像データに対し類似性が検証
   されなかった場合、再度画像データ処理知識記憶手段よ
   り別の画像データ処理手順を検索することを特徴とする
   請求項１及び２記載の画像データ処理装置。４）前記画
   像データ処理操作方法に関する情報は、画像データ処理
   アルゴリズム及び画像データ処理パラメータからなるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３記載の画像データ処理装
   置。 ５）前記推論手段が、類似性検証方法は濃淡画像につい
   ては対応する画素の相関係数や畳み込みによる相互相関
   の測定、二値画像については二つの画像の画素の一致の
   度合を計測することにより類似性を検証することを特徴
   とする請求項１乃至３記載の画像データ処理装置。