JPH06342465A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH06342465A
JPH06342465A JP13081593A JP13081593A JPH06342465A JP H06342465 A JPH06342465 A JP H06342465A JP 13081593 A JP13081593 A JP 13081593A JP 13081593 A JP13081593 A JP 13081593A JP H06342465 A JPH06342465 A JP H06342465A
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JP
Japan
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reflected light
image
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special
dimensional shape
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Application number
JP13081593A
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English (en)
Inventor
Kei Arakawa
圭 荒川
Kazuo Nobori
一生 登
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像中の特殊な反射光の情報を分離する装置
を提供すること。 【構成】 領域分割された2次元画像1から、3次元形
状情報演算部2で画像領域各点の3次元形状情報を演算
し、特殊反射光検出部3で画像1と3次元形状情報演算
部2により求められた3次元情報に対する特殊反射光を
検出し、反射光分布近似関数演算部4で、3次元形状情
報演算部2により求められた3次元情報に対する特殊反
射光の関数近似された近似値を計算し、特殊反射光分離
演算部5で、反射光分布近似関数演算部により計算され
た特殊反射光の近似値を減算して特殊反射光を原画像か
ら分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の中から画像の情
報を抽出し、処理する画像処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、陰影など特殊反射光情報の検出技
術は、画像の正確な立体構造認識技術に、また、特殊反
射光情報の分離技術は、正確な画像認識技術に、さらに
特殊反射光情報を付加した画像合成技術は、自然な画像
合成の技術に用いられるようになりつつある。
【0003】対象物に対する特殊反射光情報の検出に関
する画像処理としては、(ア)手作業による検出、
(イ)画素の色情報のみを用いた計算による領域分割の
みによる検出、(ウ)予め定められた光源に対して位置
を変えることにより同一の対象物に対する複数の画像を
照合し計算する事による対象物及びに対象物の特殊反射
光情報の抽出、等がある。
【0004】対象物に対する特殊反射光情報の分離され
た部品画像を生成する画像処理としては、(エ)標準的
画素値を扱うことにより特殊反射光情報を無視すること
による分離、(オ)光源位置情報、光源スペクトル情
報、対象物反射率情報及びに対象物立体構造情報を与
え、計算による分離、上記(ア)手作業による分離、等
がある。
【0005】対象物に関する特殊反射光情報の付加合成
としては、(カ)光源位置情報、光源スペクトル情報及
びに対象物立体構造情報を与え、計算による付加を行な
う手法、上記(ア)手作業による手法、等がある。
【0006】このうち(ア)の手法はコンピュータ・グ
ラフィックス等で一般に用いられている手法である。
【0007】(イ)の手法としては、陳暁静、小谷信
司、森英雄「道路上の影の検出」電子情報通信学会技術
報告PRU88ー102(1988年)等がある。対象
画像は屋外道路の画像に限られており、環境光と光源光
の電磁波スペクトルの違いから生じる影の部分と日向の
部分のスペクトル成分のずれに着目し影の除去を行なっ
ている。
【0008】(ウ)の手法としてはIBM Corp"Digital m
ethod to eliminate shadow effects in images"IBM Te
ch. Disclosure Bull. vol.29 No.4 p1853(1986
年)がある。既知の2光源による2画像の比較により陰
影、鏡面反射などの特殊反射光情報を除去する方法であ
る。
【0009】(エ)の手法としては、石橋聡、岸野文郎
「領域分割を用いた人物像の色彩テクスチャ分析・合
成」電子情報通信学会誌D−II VOL.J74−DII
NO.11(1991年11月)がある。この手法で
は画像の色成分としてHVS知覚表色系を用いており、
陰影情報の集まる明度成分における低周波成分を取り除
くことにより、陰影を除去している。
【0010】(カ)の手法としては、例えば特開昭61-2
20072号公報記載のものがある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(ア)の手作業による技術では作業者に多くの時間と労
力が必要とされるという問題点がある。また、コンピュ
ータ・グラフィックス等における手作業による部品化に
関しては単純なモデルが用意されることが多く、合成さ
れた画像は画像の「自然さ」をつくる表面の特徴情報が
無視された画像になるという問題点もある。
【0012】そこで、本発明は、自動で画像の特殊反射
光情報を画像から分離し、表面の微細構造を残した画像
の合成装置を提供することを目的とする。
【0013】また、上記(イ)の技術では、画像が3次
元構造データを持っておらず、また、検出すべき特殊反
射光情報を「影」に限定しており、特殊反射光情報の正
確な検出を行えないという問題点がある。
【0014】そこで、本発明では2次元形状情報から三
次元形状を概算し、種々の特殊反射光情報を検出する装
置を提供することを目的とする。
【0015】また、上記(ウ)の技術では画像入力に関
して、特定の光源を準備し、環境を整えて入力する作業
が必要とされており、すでに入力されている画像に対し
て処理を行なうことができないという問題点がある。
【0016】そこで、本発明では2次元形状のあたえら
れている任意の画像に対して特殊反射光情報を除去する
技術を提供することを目的とする。
【0017】また、上記(エ)の技術では原画像におけ
る特殊反射光情報を明確に区別しておらず、大胆な仮定
を導入しているために、合成すべき画像の表面特徴が極
めて平板なものとなり、抽出画像から自然な画像が合成
できないという問題点がある。
【0018】そこで、本発明では種々の特殊反射光情報
を区別して検出することが可能であり、それを用いて画
像の表面特徴情報の保存された画像を合成する技術を提
供することを目的とする。
【0019】また、上記(オ)、(カ)の技術では、処
理を行なう上で光源位置情報など多くの情報、仮定を必
要とするという問題点がある。
【0020】そこで、本発明では正確な光源情報等を用
いず、画像における特殊反射光情報を検出し、合成に用
いることのできる技術を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、領
域分割された画像における各領域の2次元形状情報から
3次元形状情報を計算する3次元形状情報演算部と、3
次元形状演算部において求められた3次元形状情報と領
域分割画像を用いて3次元形状に起因する画像の特殊な
反射光情報を検出する特殊反射光検出部と、検出された
領域特有の特殊反射光情報から特殊反射光情報の分布近
似関数を計算する反射光分布近似関数演算部と、分布近
似関数と領域分割画像から特殊反射光情報を分離する特
殊反射光分離演算部とを備えた画像処理装置である。
【0022】また、請求項2の本発明は、領域分割され
た画像における各領域の2次元形状情報から3次元形状
情報を計算する3次元形状情報演算部と、3次元形状情
報と領域分割画像を用いて3次元形状に起因する画像の
特殊な反射光情報を編集する特殊反射光変更部と、その
編集された特殊反射光を、領域分割画像へ付加する特殊
反射光付加部とを備えた画像処理装置である。
【0023】
【作用】本発明は上記した構成によって、画像の2次元
領域形状情報のみから、自動的に特殊反射光情報を検出
し、自動的に表面特徴情報を損なうことなく特殊反射光
を分離する。
【0024】また、編集された特殊反射光を2次元形状
情報から3次元的に表面特徴情報の保存された画像に付
加し、画像合成する。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0026】図1は本発明の一実施例の画像処理装置の
構成図である。図において、1は領域分割された2次元
画像データであり、それぞれの二次元座標点においてカ
ラーの濃度値をもつデータである。2は3次元形状情報
演算部であり、画像1の各画像領域の形状データから画
像領域各点の3次元形状情報を演算する。
【0027】3は特殊反射光検出部であり、画像1と3
次元形状情報演算部2により求められた3次元情報に基
づき、特殊反射光を検出する。
【0028】4は反射光分布近似関数演算部であり、3
次元形状情報演算部2により求められた3次元情報に対
する特殊反射光の関数近似された近似値を計算する。
【0029】5は特殊反射光分離演算部であり、反射光
分布近似関数演算部により計算された特殊反射光の近似
値を減算することにより特殊反射光を原画像から分離す
る。
【0030】6は特殊反射光を分離された画像である。
【0031】他方、7は領域分割された2次元画像デー
タであり、それぞれの二次元座標点においてカラーの濃
度値をもつ。特殊反射光分離画像であるか、特殊反射光
成分の強くない画像である。
【0032】8は3次元形状情報演算部であり、画像7
の各画像領域の形状から画像領域各点の3次元形状情報
を演算する。
【0033】9は特殊反射光変更部であり、画像7と3
次元形状情報演算部8により求められた3次元情報に対
する特殊反射光を計算し、変更する。
【0034】10は特殊反射光付加部であり、3次元形
状情報変更部9により変更された特殊反射光を3次元情
報に対応して付加し、画像合成する。
【0035】11は特殊反射光を変更され付加されて合
成された編集画像である。
【0036】次に、上述した本実施例より具体的な装置
を示す図2に従い、本実施例の動作を説明する。
【0037】12はスキャナ等の入力装置により入力さ
れた人間の顔や体、背景などの色々な部分要素に領域分
割可能な二次元画像である。領域画像13は、画像12
から顔領域部分や服領域部分等の領域分割を行った領域
画像である。
【0038】3次元形状情報演算部14は、その領域画
像13の2次元領域形状から領域各点に対応する領域の
楕円球近似により、各点を含む3次元平面の角度値の形
で三次元形状情報15を得る。この2次元形状の近似は
楕円球近似のかわりに円筒近似等他の方法でもよい。
【0039】領域特殊反射光検出部16において、領域
12の二次元座標点におけるカラーの濃度値はHLC知
覚表色系の値(色相、輝度、彩度)に変換される。領域
13の二次元座標点の各点においてその二次元座標点に
対応する角度値がそれぞれの輝度値、彩度値に対応づけ
られる。そしてある3次元面角度に対応する特殊反射光
の形で検出される。
【0040】反射光分布近似関数演算部17は、領域特
殊反射光検出部16において検出された3次元面角度に
対応する特殊反射光の分布を、例えば多次元線形近似
し、反射光分布近似関数として求める。
【0041】特殊反射光分離演算部18は、反射光分布
近似関数演算部17において求められた特殊反射光分布
近似関数により、領域画像13から特殊反射光を分離
し、分離された領域画像により、特殊反射光除去画像1
9を得る。
【0042】他方、20はスキャナ等の入力装置により
入力された人間の顔や体、背景などの色々な部分要素に
領域分割可能な二次元画像である。領域画像21は、画
像20から顔領域部分や服領域部分等の領域分割を行っ
た領域画像である。画像20は、例えば上述した方法に
よって、特殊反射光があらかじめ除去された画像である
か、あるいは特殊反射光成分が強くない画像である。
【0043】3次元形状情報演算部22においては、領
域画像21の2次元領域形状から領域各点に対応する領
域の楕円球近似により、各点を含む3次元平面の角度値
の形で三次元形状情報22が得られる。この2次元形状
の近似は楕円球近似のかわりに円筒近似でもよい。
【0044】領域特殊反射光変更部24においては、領
域21の二次元座標点におけるカラーの濃度値がHLC
知覚表色系の値(色相、輝度、彩度)に変換される。領
域21の二次元座標点の各点においてその二次元座標点
に対応する角度値がそれぞれの輝度値、彩度値に対応づ
けられており、ある3次元面角度に対応する特殊反射光
の形で付加されるべき特殊反射光が計算、変更される。
【0045】特殊反射光付加部25は領域特殊反射光変
更部24において求められた特殊反射光を画像領域21
に付加することより、特殊反射光の付加された領域画像
を生成し、特殊反射光の付加された編集画像26が得ら
れる。
【0046】以上のように領域分割された画像における
各領域の2次元形状情報から3次元形状情報を概算する
3次元形状情報演算部と、前記演算部において求められ
た3次元形状情報と領域分割画像を用いて3次元形状に
起因する画像の特殊な反射光情報を検出する特殊反射光
検出部と、検出された領域特有の特殊反射光情報から特
殊反射光情報の分布近似関数を計算する反射光分布近似
関数演算部と、前記分布近似関数と原画像から前記特殊
反射光情報を分離する特殊反射光分離演算部を備えるこ
とにより、画像から特殊反射光を除去することが可能で
ある。
【0047】また、領域分割された画像における各領域
の2次元形状情報から3次元形状情報を概算する3次元
形状情報演算部と、3次元形状情報と領域分割画像を用
いて3次元形状に起因する画像の特殊な反射光情報を編
集する特殊反射光変更部と、編集された特殊反射光を付
加する特殊反射光付加部を備えることにより、画像に編
集された特殊反射光情報を付加された画像合成すること
が可能である。
【0048】なお、本発明の各手段は、コンピュータを
用いてソフトウェア的に実現し、あるいはそれら各機能
を有する専用のハード回路を用いて実現する事が出来
る。
【0049】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、領域分割された画像における各領域の2次元
形状情報から3次元形状情報を計算する3次元形状情報
演算部と、前記演算部において求められた3次元形状情
報と領域分割画像を用いて3次元形状に起因する画像の
特殊な反射光情報を検出する特殊反射光検出部と、検出
された領域特有の特殊反射光情報から特殊反射光情報の
分布近似関数を計算する反射光分布近似関数演算部と、
分布近似関数と原画像から特殊反射光情報を分離する特
殊反射光分離演算部とを設けることにより、画像の3次
元情報を別途用意することなく、また複雑な画像対象物
情報を設定することなく、自動で画像から特殊反射光を
除去出来る。
【0050】また、本発明は、領域分割された画像にお
ける各領域の2次元形状情報から3次元形状情報を概算
する3次元形状情報演算部と、3次元形状情報と領域分
割画像を用いて3次元形状に起因する画像の特殊な反射
光情報を編集する特殊反射光変更部と、編集された特殊
反射光を付加する特殊反射光付加部とを設けることによ
り、画像の3次元情報を別途用意することなく、また複
雑な画像対象物情報を設定することなく、画像に編集さ
れた特殊反射光情報を付加された画像合成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像処理装置の一実施例を示す構成図
である。
【図2】本発明の画像処理装置のさらに具体的な一実施
例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 画像 2 3次元形状情報演算部 3 特殊反射光検出部 4 反射光分布近似関数演算部 5 特殊反射光分離演算部 6 特殊反射光除去画像 7 画像 8 3次元形状情報演算部 9 特殊反射光変更部 10 特殊反射光付加部 11 編集画像 12 画像 13 画像領域 14 3次元形状情報演算部 15 3次元形状情報 16 特殊反射光検出部 17 反射光分布近似関数演算部 18 特殊反射光分離演算部 19 特殊反射光除去画像 20 画像 21 画像領域 22 3次元形状情報演算部 23 3次元形状情報 24 特殊反射光変更部 25 特殊反射光付加部 26 編集画像

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 領域分割された画像における各領域の2
    次元形状情報から3次元形状情報を計算する3次元形状
    情報演算部と、前記3次元形状演算部において求められ
    た3次元形状情報と前記領域分割画像を用いて3次元形
    状に起因する画像の特殊な反射光情報を検出する特殊反
    射光検出部と、検出された領域特有の特殊反射光情報か
    ら特殊反射光情報の分布近似関数を計算する反射光分布
    近似関数演算部と、前記分布近似関数と前記領域分割画
    像から前記特殊反射光情報を分離する特殊反射光分離演
    算部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 領域分割された画像における各領域の2
    次元形状情報から3次元形状情報を計算する3次元形状
    情報演算部と、前記3次元形状情報と前記領域分割画像
    を用いて3次元形状に起因する画像の特殊な反射光情報
    を編集する特殊反射光変更部と、その編集された特殊反
    射光を、前記領域分割画像へ付加する特殊反射光付加部
    とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
JP13081593A 1993-06-01 1993-06-01 画像処理装置 Pending JPH06342465A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6975763B2 (en) 2000-07-12 2005-12-13 Minolta Co., Ltd. Shade component removing apparatus and shade component removing method for removing shade in image
WO2014076744A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント 画像処理装置および画像処理方法

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