JPH07302336A

JPH07302336A - 画像の特徴を曖昧化する方法および装置

Info

Publication number: JPH07302336A
Application number: JP7093279A
Authority: JP
Inventors: Ronald S Cok; エスコックロナルド
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1995-11-14
Also published as: FR2719141A1; US5933543A; FR2719141B3; US5710839A

Abstract

(57)【要約】【目的】利用者が指定した、着目する画像領域の画像
の特徴を曖昧化する。【構成】操作者１８は、入力装置２０を用いて、着目
する画像１２に対し曖昧化したい領域２２の形状を指定
する。特別に設計された空間オペレータを用いて、コン
ピュータ１４により、領域内の画像データに対して畳込
み演算を行う。空間オペレータは、領域内の情報を外部
から取り込まれた情報と混合し、領域外の特徴を領域内
へ取り込むよう設計される。計算を効率よく行うため、
領域の形状に応じた空間オペレータを設計しうる。着目
する領域について曖昧化処理が終了すると、不要な特徴
が除去された画像を、出力装置２８により印刷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動的に、画像領域内
の所望しない特徴を曖昧化する、すなわちぼかすための
システムを企図する。当該システムにより、所望しない
特徴および局所的な情報を曖昧化するとともに、処理の
痕跡が形成されないよう特別に設計された空間オペレー
タの形状と、着目する領域の形状を定め、画像の畳込み
および領域内部への浸食処理を行って領域外の特徴を領
域内に取り込むことを企図する。

【０００２】

【従来の技術】画像の見かけを向上させる画像処理はよ
く知られる技術であるが、画像中の情報の全体的な劣化
処理を行う方法も、よく知られている。例えば、特定の
要求に適した要素を有した空間オペレータにより畳込み
を行って画像全体をぼかし、それによって画像の鮮鋭さ
を低下させる方法がある。また、画像の種々の特徴を計
算するアルゴリズムを用いて、画像記述情報を生成する
こともできる。例えば、画像内においてその内部へ向か
う処理と中心部から画像の外部境界へ向かう処理を順次
施し、画像内の特徴構造に関する情報を抽出する方法が
用いられる。

【０００３】画像情報を局所的に改善する技術も、よく
知られている。これは、画像内の限られた領域に関する
外観的な質の向上、あるいは、画像内のある対象に関す
る情報の抽出を意図したものである。

【０００４】さらに、操作者との会話による画像情報の
除去についても、多くの標準的な手法がある。画像編集
用のソフトウェアツールは、エアブラシ機能、複製（ク
ローニング）処理などが可能であり、これらを用いて、
操作者の芸術感覚の管理下で直接的に画像の特徴を変更
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手法は自動化されておらず、すべて操作者による監視を
必要としている。

【０００６】また、残りの部分は原状通りとしたまま、
画像の一部分（操作者の指定による）を効果的に曖昧化
するという処理を自動化するのは、さらに困難である
（そして結果の画質も低下する）。このような処理で
は、画像全体の見かけや画像品質を損ねたりしないこと
が肝要である。また、処理したことが視覚上はっきりわ
かるものであってはならないし、曖昧化した画像部分を
仔細に観察しても不要な特徴がなく、通常の画像と同じ
ように見えなければいけない。

【０００７】以上より、領域外の情報と領域内の情報を
併合して画像の不要な特徴を曖昧化する処理を自動的に
行い、しかも領域内の情報のいくらかの元の特性は保持
し、かつ見て好ましい画像とする方法が求められてい
る。

【０００８】本発明は、全体の画像品質を低下させず、
また、画像内に目障りな処理の痕跡あるいは知覚しうる
不連続が生成されることなく、画像の不要な特徴を局所
的に曖昧化する方法を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、利用者が所望しない情報
を含む画像の領域を指定し、その領域を処理して不要な
特徴を曖昧化し、目に好ましい画像としうることを目的
とする。

【００１０】さらにまた、本発明は、曖昧化すべき領域
の形状として、処理の痕跡をなくす処理が不要な形状を
用い、それにより最終の画像品質を向上させるシステム
を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、曖昧化処理の効果を向上
させる空間オペレータを提供することを目的とする。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は、領域外の情
報を領域内の情報と併合することによって、領域内の情
報のもつ不要な特徴を曖昧化することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的は、
利用者が指定した着目する領域の画像の特徴を曖昧化す
る方法およびシステムによって達成される。この処理
は、コンピュータを用いて、操作者が特別の形状をした
着目領域を指定すること、および、特別に設計された空
間オペレータを用いて、画像データに対し自動的に畳込
み処理を施すことを行う。空間オペレータは、領域の境
界外の特徴を抽出して領域内に持ち込み、領域内の画像
の詳細を完全に除去するのではなく、周辺と自然に混合
するように設計する。また、空間オペレータは、加算お
よびシフト演算のみを必要とする効率的な計算を行うよ
う設計される。空間オペレータは、領域の境界から中心
に向かって反復して適用する。着目する領域を曖昧化す
ることにより、不要な特徴のない、ディスプレイなどで
の観察、あるいは印刷に使用しうる画像が得られる。

【００１４】上記およびその他の目的および利益は、請
求項および以下に記す構成および動作の詳細な説明によ
り順次明らかとなろう。

【００１５】

【実施例】本発明を以下に、添付図面の参照により説明
する。なお、図において、同一の参照番号は類似の部分
を示す。

【００１６】本発明は、図１に示すように、カメラ１０
（例えばイーストマン・コダック社製のＤＣＳ２００）
を含み、このカメラ１０によって、所望しない特徴を含
む約４メガバイトの画像１２を取り込む。図に示した画
像源であるカメラの代わりに、他の画像源、例えばコン
パクト・ディスクなどの画像記憶装置であってもよい。
受像された画像１２は、例えばサン・マイクロシステム
ズ社製のSUNSPARK（商品名）ワークステーション、ある
いは、行列処理アクセラレータを有するコダック社のEk
tronBOSS（商品名）などのコンピュータ１４に記憶し、
表示装置１６に表示させる。操作者１８は、従来の入力
方法と入力装置２０、例えばマウスなどにより、画像１
２中の細部を曖昧化したい領域の位置と大きさを指定す
る。領域の指定は、コンピュータ１４の領域指定２２に
記憶する。曖昧化の必要のある領域をすべて指定し終わ
ると、領域指定２２と空間オペレータ２６により、空間
オペレータを外側から中心に向かって反復適用する従来
の畳込み処理を用いて、曖昧化を自動的に行い、着目領
域中の画像１２の詳細を曖昧化する。画像処理が完了す
ると、画像１２は、表示装置１６による観察、あるい
は、例えばコダックＸＬ（商品名）サーマルプリンタな
るプリンタなどの出力装置２８への出力が可能となる。

【００１７】上述の反復法は、画像の特徴を曖昧化する
効果的な方法であって、２次元の空間オペレータの関連
群を、まず画像の特徴領域の境界に適用し、以降順次、
画像領域の中心に移動させる。空間オペレータは、曖昧
化する領域の境界からの情報を、曖昧化する領域中の情
報と混合する。空間オペレータは、画像に適用して極め
て効率のよい計算が可能な構成とする。効率と画質を改
善する空間オペレータは、以下の特徴を有する。まず、
すべての要素値は２のべき乗とし、それによって必要な
演算がシフト演算（乗算ではなく）および加算のみで行
えるようにする。また、空間オペレータ要素の合計値
は、２のべき乗とする。さらに、目標画素に隣接し目標
画素と同一のレベルにある画素は、曖昧化する画素の要
素値に寄与させない。シフト演算の必要回数を最小限と
する。空間オペレータの形状は曖昧化する領域の形状に
合致させる。データの面から空間オペレータ要素の位置
の追跡が簡単である。原画データを上塗りすることによ
って中間コピーのデータ数を最小にする。さらに、大規
模な並列処理を可能にする、などである。

【００１８】実施例１．本発明の、画像の特徴を自動的
に曖昧化する方法は、全体の画像品質を劣化させず、ま
た、処理の痕跡や知覚しうる不連続が画像内に作成され
たりすることがない。以下に第１の実施例について、図
２により説明する。まず、１つないし複数の不要な特徴
を有する画像の取込み（４０）を行う。次に、操作者１
８が必要な入力は、曖昧化を行う必要のある着目領域の
指定または指示（４２）のみである。図３に、簡単化し
た人工画像８０を示す。この画像において曖昧化する特
徴は、人工画像８０の右側にある人体８６の左腕８４の
先の手８３にある球８２である。

【００１９】曖昧化される領域は矩形８８内であり、操
作者１８が選択する。このような矩形は図３の実線で示
すように、曖昧化の領域の周辺を完全に取り囲む。着目
領域が選択されると、操作者の仕事は完了し、画像に対
するカーネルの適用処理（４４）が自動的に進められ
る。

【００２０】図４に、曖昧化する領域が、画でなく、デ
ィジタル表現されている。この図において、背景は、画
素値がゼロから１０の範囲、手８３は、４０から７０の
範囲、また、球あるいは円８２は、１３０から１６０の
範囲の値をそれぞれ有する。太線の箱９０内の領域が、
曖昧化される対象である。

【００２１】着目する領域の曖昧化に、独立した４つの
カーネルを使用する。各カーネルは領域の矩形と符合さ
せるように矩形とする。着目する矩形領域の４辺のいず
れかに応じて、それぞれのカーネルを用いる。別の方法
として、カーネルは１つとし、そのカーネルを回転して
４辺に適用してもよい。即ち、各カーネルは、カーネル
内部で、表面に垂直な軸に対称、即ち、回転対称であ
る。即ち、カーネルを回転して同一のデータに適用する
と、同一の結果が得られる。４つのカーネルを、図５−
図８に示す。各カーネルは、着目する画素に対する要素
と、着目画素の外側および現在のレベルの外側にあって
完成したと考えられる画素（即ち、その処理がすでに終
了したはずの画素）に対する要素を含む。曖昧化の処理
は、着目する領域の外側の層即ちレベルから、内側に向
かって反復実行される。第１のレベルは、図９に示すよ
うに、太線の境界の内側に接する行および列からなり、
最初に処理される。第２のレベルは、第１のレベルのす
ぐ内側の行および列であり、以下同様である。各レベル
は、次レベルの実行前に処理される。ただし、演算上依
存関係がない場合には、ある計算は並行して実行させる
ことができ、マルチプロセッサを利用できるときには、
画像をいくつかの区画に分割し異なる処理装置に割り当
てて、並列処理できる。空間オペレータをデータに適用
する処理（４４）は、従来の畳込み演算、または、以下
に記すような空間オペレータの特性を考慮した特別の演
算としうる。結果を元のマトリックスに記憶し（４
６）、ポインタを歩進させ、空間オペレータを移動す
る。並列演算装置を使用していない場合のように複数の
辺で並列にプロセスが進んでいないときは、角に到達し
たか否かを判定し（５０）、さらに、最終の角に到達し
たか否かを判定する（５２）。もし、最終の角に達して
いなければ（５０）、空間オペレータを回転して（５
４）、再度空間オペレータの適用を行う（４４）。最終
の角に達した場合には、角の処理を行う必要がある（５
６）。もし、レベルが最終レベルでなければ（５８）、
空間オペレータを下のレベルに移動し（６０）、そのレ
ベルの処理を再開する。最終レベルに達した場合には、
特別な最終中心処理の実行が必要な場合がある（６
２）。以上で画像は完成し（６４）、観察もしくは印刷
が行われる。各辺の長さは次第に短くなり、角は内側に
移動するため、レベルだけでなく、位置の追跡（track
、トラック）を行う処理が必要である。このために使
用する適当なポインタやその更新方法は、当業者が可能
な方法でよい。

【００２２】上述のように、まず、第１のレベルが処理
される。上述の処理ステップは、各辺を順次実行する
が、レベル内の各画素は互いに独立に処理することがで
き、それによってある程度並列処理を容易に行うことが
できる。

【００２３】最上行（角を除く）の処理の間に、第１の
レベルの各画素は、図１０に示す上部空間オペレータが
当たる画素を加重平均した畳込みによって置換される。
この操作を、図１０により、行３および列４（最上行お
よび最左列から計数して）にある値５の画素について示
す。わかりやすくするため、内側のレベルおよび角につ
いては、図示していない。太枠の箱は、畳込み係数がゼ
ロでない画素を囲って示す。こうして、結果の画素値
は、（（２×１）＋（５×１）＋（１×４）＋（２×４）＋
（３×４）＋（４×１）＋（５×１））／１６＝２．５となる。より簡単には、空間オペレータの設計に基づ
き、（（２＋５＋５＋４）＋（１＋２＋３）×４）／１６＝
２．５である。この結果を丸めると（画素値は整数であるの
で）、２となる。この値を、図１１の第３行、第４列に
示す。この行および列に続く他の結果もあわせて示す。
新しく求められた画素値を太字で示す。

【００２４】角の画素については、関連する２つの空間
オペレータを用いた畳込み結果の平均を計算し求めるこ
とができる。こうして、第１のレベルの最上行、最左列
の角の画素の値は、その画素位置に対する上部空間オペ
レータの結果（即ち、値３）と、その位置に対する左部
空間オペレータの結果（即ち、値５）の平均により求め
る。即ち、平均値４となる。あるいは、計算をより高速
に行うため、いずれか１つの空間オペレータの画素を選
択してもよい。例えば、角の値として、常に上部空間オ
ペレータ結果あるいは下部空間オペレータ結果を用い
る。空間オペレータは異なる画像領域の情報を使用して
いるため、最終的に得られる値は異なるが、通常、みて
わかるほどの差は生じない。図１２は、レベル１につい
ての全計算結果を示している。レベル１の画素（太枠の
間）は置換を完了しており、他はすべて原状のままであ
る。

【００２５】レベル１の計算が終わると、レベル２の画
素の計算を行う。レベル２の画素は、図１３の太枠の間
に示している。これらの画素は、レベル１と全く同様の
方法で置換される。この手順を１つのレベルが残るまで
反復する。もし、図１４に示すように、着目した領域の
中心に偶数の画素があるときは、最終のレベルとして２
×２の画素が残る。これら４つの画素は、前述の方法と
全く同様に、角として扱う。着目領域についてすべての
処理を終えた結果を、図１４に示す。

【００２６】図１４において、最終のレベルは、着目領
域が正方形であって、辺の長さが偶数の場合に生ずる。
もし、領域は正方形であって辺の長さが奇数の場合に
は、最終レベルは、図１５に示すように、ただ１つの画
素が残る。（図１５から図１７には、大きな着目領域の
最終の数レベルのみを示す。）この場合、中心の画素
（もとの値は１９）は、４つ（上、左、右、下）の空間
オペレータ演算の平均により置換する。この例の場合、
上部空間オペレータの値は１９、左部空間オペレータは
２２、右部空間オペレータは２１、下部空間オペレータ
は２３であり、平均値は２１となる。従って、中心の元
の値１９を、画素値２１に置換する。あるいは前述のよ
うに、計算の高速化のため、任意のいずれか１つの空間
オペレータの画素値を選択することでもよい。

【００２７】もし、着目する領域が正方形でなく矩形の
場合、着目するその領域の行数および列数が偶数である
か奇数であるかによって、最終レベルは２行もしくは１
行となる。２行の場合を図１６に示す。この場合は、通
常の演算によって最終レベルが消滅するため、特別な手
順を起こす必要はない。しかし、後者、即ち１行の場合
には、図１７に示すように、図１５と同様の特別の手順
を用いる必要がある。

【００２８】最終レベルの残りの行において、端の画素
は、上、左または右、および下部の各空間オペレータの
平均によって置換しうる。図１７の例において、上、左
および下部の各空間オペレータの結果はそれぞれ、２
１、１７、１９であり、置換値はこれらの平均、即ち１
９となる。右辺については、上、右、下部の各空間オペ
レータを適用し、それら３つの平均を用いる。端以外の
画素については、上および下部空間オペレータを適用
し、それらの結果を平均する。例えば、図１７における
最終レベルの左から２番目の画素値２９については、上
部空間オペレータの値は２３、下部空間オペレータの値
は２４である。従って平均の結果は２３となる。

【００２９】図１７は、着目している領域の水平方向の
長さが垂直方向よりも長く、従って最終レベルが水平の
行となる場合を示している。もし、垂直方向の長さが水
平方向よりも長い場合には、最終レベルは垂直の列とな
る。この場合も、上述の方法と同様に扱う。端の画素
は、左、右、および上または下部の空間オペレータの平
均結果とする。残りの画素については、左および右部空
間オペレータを適用して得られる値を平均した結果とす
る。

【００３０】上述の手順は、２進のディジタルコンピュ
ータにより非常に効率的に計算することができる。乗算
や除算は必要なく、シフト演算および加算のみでよい。
空間オペレータに対する画素変数の位置を追跡する計算
はより複雑であるが、全体の計算量は、例えば従来の畳
込みに要する計算に比し、著しく少なくてすむ。さら
に、図１５と図１７の特別な場合は、着目領域の長さが
奇数の場合に限る。もし、着目領域の行または列の長さ
が偶数に限られるならば、特別な場合は生じないので、
さらに簡単になる。

【００３１】画像中に高周波の詳細部分が多数存在する
場合には、上に説明した手順を実行すると、曖昧化した
領域の周辺に目につく境界ができる。これは、図１８−
図２１に示す、やや小型の空間オペレータを用いて取り
除くことができる。これらの空間オペレータは実際上、
先に説明した空間オペレータの、べき乗数を減らしたバ
ージョンである。これらの空間オペレータを、同様の方
法により着目領域の最初の数レベルに適用することによ
って、縁はより緩やかに変化し、知覚されにくくなる。
小型の空間オペレータを適用するレベルの数について
は、画像やアプリケーションにより異なる。小型の空間
オペレータの場合は、加算およびシフト演算の回数が少
ないため、大型の空間オペレータの場合よりさらに計算
効率がよいことに留意されたい。

【００３２】これらの空間オペレータを上述の方法によ
り反復使用して、目障りな処理の痕跡を形成することな
く、画像情報を効果的に曖昧化できる。これは、上述の
方法は、曖昧化領域内の情報を、横すなわち同一レベル
内の画素情報から引き込むのではなく、領域の縁のぼか
しの行われた情報と結合することによる。反復が進むに
つれ、縁の情報が着目領域内に引き込まれる。反復によ
り、さほど影響を受けない境界領域から曖昧化領域の内
側へ曖昧化が円滑に遷移するとともに、その効果が増し
ていく。このとき、３つの機能が同時に働いている。第
１に、同一レベルの隣接画素を結合する一般的な畳込み
演算により、画素の局所的な「ぼかし」が行われる。こ
れにより実際上、画像の詳細は劣化する。第２に、着目
領域内の情報が、曖昧化する画素に取り込まれる。これ
により、曖昧化領域内の処理の痕跡が目立たなくなる。
第３に、画像構成の連続性を保ちつつ、目障りな画像情
報を覆い、着目領域の縁の情報が曖昧化領域に移行す
る。また、領域の外側にある情報が、中心ないし中央部
に引き込まれる。

【００３３】図１４により検証してみると、いくらかの
構造は残っているが構成は維持されたまま、処理した領
域内に明確な縁が形成されることなく、細部は効果的に
除去されている。なお、画像領域のディジタル表現によ
って、実際の画像処理の可視的に正確な表現をすること
はできない。

【００３４】実施例２．本発明は、異なる形状をもつ画
像の着目領域に対し、空間オペレータを、当該着目領域
の形状の変化に合わせて形成することによって、さらに
改良することができる。改良した着目領域を説明するた
めの単純化した第２の人工画像１００を図２２に示す。
この実施例２．においても、この画像で曖昧化されるべ
き特徴部分は、人工画像８０の右側にある左腕８４の先
端にある球８２とする。曖昧化される領域は、操作者に
より選択された楕円１０２内である。楕円１０２は、曖
昧化される領域を完全に囲んでいる。

【００３５】曖昧化する楕円領域は、画でなくディジタ
ルに表現でき、これを図２３に示す。図において、背景
の画素値はゼロから１０、手は４０から７０、円即ち球
は１３０から１６０の範囲の値をそれぞれ有する。太線
で囲った楕円１０２内の領域が曖昧化の対象である。わ
かりやすくするため、図２４において、手に対応する各
画素領域に対し薄く、また、円即ち球の各画素に対し濃
く、それぞれ網掛けを施してある。

【００３６】着目する領域を曖昧化するため、８個の独
立した空間オペレータを用い、各空間オペレータの形状
はそれを使用する領域の形に対応させ、それぞれに固有
な方向から領域内への情報の引き込みを行う。空間オペ
レータは、楕円１０２の湾曲した表面の外側の領域から
引き込むことを考慮して、「Ｖ字形」とする。それぞれ
の空間オペレータを、着目領域でとりうる８種の画素構
成のうちの１つに対して用いる。これらの空間オペレー
タは、任意の形状の領域に対し適用可能であることに注
意されたい。即ち、対応する領域が深く湾曲していると
きは、「Ｖ」を鋭角にし、また、湾曲が小さいときは、
最終的には実施例１．における平坦な空間オペレータと
なるまで「Ｖ」を広角にすればよい。当然ながら、湾曲
の形状に応じて必要となる空間オペレータの数は増減
し、このため場合によっては処理のオーバーヘッドが増
加する。図の特定の例において、楕円１０２に対する８
個の空間オペレータは、２つの群に大別される。第１の
群は、図２５−図２８に示す、互いに回転対称な縁空間
オペレータであり、第２の群は、図２９−図３２に示
す、互いに回転対称な角空間オペレータである。実施例
１．の場合と同様、これらの空間オペレータはすべて１
６で除し、正規化する。

【００３７】曖昧化する領域内の各画素は、新しい画素
値により置換する必要がある。実施例１．と同様、曖昧
化の処理は、着目する領域の外側の層即ちレベルから、
内側に向けて反復実行する。第１のレベルは、太線の境
界の内側に接する画素からなり、最初に実行する。第２
のレベルは、第１のレベルの直近の内側の画素からな
る。以下同様である。各レベルの処理を終了させたの
ち、次レベルの処理実行に移る。（ただし、実施例１．
と同様、演算上の依存関係がない場合には、並行して計
算させることができる。）上の線上にある３個の既知の画素、即ち、未知の画素の
真上に１個の画素と、その両側に２個の画素とがある場
合は図２５の空間オペレータを用いて未知の各画素を計
算する。同様に、線の右の未知の各画素は、図２７の空
間オペレータを用いて、右の線上にある３個の既知の画
素、即ち真右にある１個の画素と、その上および下にあ
る２個の画素により計算する。また、図３０の空間オペ
レータを用いて、上、右および斜め右上の既知の画素に
より、未知の各画素を計算する。左上、右下、左下の各
象限についても、適切に回転された空間オペレータを用
いて、同様にして計算される。１つ以上の空間オペレー
タが使用可能な場合があり、そのときは任意のいずれか
の空間オペレータを使用する。（ここでは、角の空間オ
ペレータを選択している。）あるいは、実施例１．と同
様、両方の畳込み演算を計算し、その平均を用いてもよ
い。

【００３８】処理のある与えられたレベルで、既知の画
素に接するすべての画素が計算できるとは限らないこと
に留意されたい。まず、既知の隣接画素が適切に存在し
ている必要がある。しかし侵食処理を反復実行していく
と、最終的に全画素が書き込まれる。

【００３９】どのレベルにおいても、空間オペレータの
中心に対応する画素を除く画素は、その計算に使用する
空間オペレータ要素に新しい画素が入る場合のみ計算さ
れ更新される。対応する空間オペレータ要素がゼロであ
る画素は無視する。ここで、「新しい画素」とは、新し
い値がすでに決定した画素の意であって、着目する楕円
領域１０２内にない画素、あるいは先行レベルの計算に
よってすでに置換された画素をいう。

【００４０】空間オペレータ適用におけるいろいろな画
素配置が着目する楕円領域の右上の象限について、図３
３に示されている。画素およびその位置が、既出の図と
同様、四角い箱（升目）で示されている。０が記入され
た箱は、既知の画素またはすでに修正された画素を示
す。Ｘが記入された箱は、まだ修正されていない画素を
示す。ｒが記入された箱は、まだ修正されていないが、
すでにある既知の画素または修正された画素を用いて修
正できる画素を示す。

【００４１】空白の箱は、領域の縁にあり、無視する。
畳込みの場合と同様にして、この計算を行うには、隣接
する画素が必要である。隣接画素の値が決定していない
画素は、別に扱う必要がある。これらの画素は別のやり
方で埋めるか、または単に、現在の画素値のままとし、
ここでは考慮しない。なお、一般に、曖昧化する領域が
画像データのちょうど縁にあることはなく、上記の問題
は通常は生じない。即ち、領域内で曖昧化すべき画素
は、隣接画素を有すると考えてよい。

【００４２】図３４は、図２３の画素値を用いて、図３
３の例を完成させたものである。ｒの箱は、適切な空間
オペレータからの畳込みの値を用いて、すでに記入され
ている。左上の位置１０４のｒの箱の元の値は２である
（図２３より）。図３３の左上のｒの値は、上の空間オ
ペレータを用いて計算し、結果の画素値は、（（６×１）＋（２×１）＋（３×１）＋（４×４）＋
（５×４）＋（１×４）＋（２×１））／１６＝３．３
１２５あるいは、空間オペレータの設計に基づくと、
より簡単に、（（６＋２＋３＋２）＋（４＋５＋１）×４）／１６＝
３．３１２５これを丸めると（画素値は整数）、３と
なる。角あるいは横の空間オペレータを使用しうる場合
には、任意の選択として、角の空間オペレータを適用す
るのが好ましい。

【００４３】ディジタル化した楕円は各象限上で対象で
あるため、各象限の相対的に同一の点に対して同一の空
間オペレータが適用される。これによって、適切な空間
オペレータの選択に必要な計算を減らすことができる。
（１つの空間オペレータを計算で選択することによっ
て、４つの新しい画素値の計算が可能になる。）現在の
レベルの画素に適切な空間オペレータを適用するには、
１つの象限に対し、図３５に示す手順を用いる。図３３
はこの手順を適用した象限を表している。処理は、ま
ず、空間オペレータを上部中央、即ち図３３の画素１０
４に対し位置決めをすることから始める（１１０）。上
部空間オペレータを適用し（１１２）、右の画素値が決
定したか否か、即ち、右の画素がすでに処理済か否かを
チェックする（１１４）。未決定であるなら、空間オペ
レータを右に移動し（１１６）、右の画素を再度チェッ
クする（１１８）。もし、右の画素が未決定であるな
ら、水平の縁であるので、再度上部空間オペレータを適
用する（１１２）。一方、右の画素が決定済なら、内側
の角がすでに検出されているので、右上の空間オペレー
タを適用する（１２０）。次に、右下の画素をチェック
し（１２２）、それが未決定であるなら、画素を右下に
移動する（１２４）。次に、システムは右の画素をチェ
ックし、別の角あるいは水平の縁の識別を試みる（１２
６）。右下の画素が決定済であれば（１２２）、システ
ムは下の画素をチェックし（１２８）、それが決定済で
あれば、当該レベルの処理を終了する（１３０）。もし
下の画素が未決定であるなら、空間オペレータを下に移
動する（１３２）。次に、右下の画素をチェックし（１
３４）、垂直の縁を探す。もし、右下の画素が決定済で
あれば、垂直の縁がすでに検出されており、右の空間オ
ペレータを適用する（１３６）。結果は図３４の通りで
ある。次のレベルを開始するには、空間オペレータを上
部中央に戻す。この手順は、単にチェックする画素を回
転することによって、残りの象限に適用することができ
る。例えば、左下の象限を処理するには、ステップ１１
２は右空間オペレータを適用し、ステップ１１４は下の
画素をチェックする。ここで、実際の畳込みは各画素に
ついて個々に実行する必要があることに注意されたい。
これは、４つの画素の各々について、たとえ空間オペレ
ータが同一（回転されてはいるが）であっても、画素値
は同一ではないためである。図３６に、図２３の選択領
域の１つのレベルに対し、適切な空間オペレータの適用
を終了した結果を示す。

【００４４】各レベルの計算を終了すると、次のレベル
に進む。レベル内の各画素は、実施例１．の場合と同様
に、計算を同時に即ち並行して行うことができる。画素
処理即ち計算を並行する場合には、各画素について、ゼ
ロ以外の空間オペレータ要素に対応するすべての画素が
計算済かをチェックする。完了していれば、着目画素は
現在のレベル上にあり、計算可能であるが、未完了なら
ば、画素を後で置換する必要がある。実施例１．におけ
る図２および図３５に示したように、計算を順番に行う
場合には、必要な完了画素が存在しているかまたは計算
済であるなら、次レベルの画素を計算しうる。図３７お
よび図３８に、図２３の選択領域に適用した方法の第２
レベルおよび第３レベルの結果を示す。ここで、楕円の
形状が矩形に変化していき、空間オペレータの数が減少
し、最終的には、上、下、および横の各部の空間オペレ
ータになることに留意されたい。

【００４５】ある段階、特に最終の段階では、畳込みに
有効な空間オペレータが１つ以上存在しうる。その場合
は、複数空間オペレータから任意のものを選択をする
か、あるいは、実施例１．の場合のように、すべての有
効な空間オペレータの結果の平均を用いる。これには、
単一の画素、画素の列、または画素の行が残存する場合
があり、例えば、未知の画素が水平行で残った場合、上
部空間オペレータおよび下部空間オペレータを用い、空
間オペレータの畳込み演算結果を平均すればよい。図３
９に、図２３の選択領域に適用した場合の最終結果を示
す。例をわかりやすくするため、平均化は行わず、角の
空間オペレータは横の空間オペレータより優先して選択
している。最初に右上の空間オペレータが優先して適用
される。

【００４６】実施例２．における以上の畳込み演算も、
すべて２進のディジタルコンピュータによる効率のよい
計算が可能である。実施例１．と同じく、乗算や除算の
演算は必要なく、シフト演算および加算のみでよい。適
用する空間オペレータを抽出することは、計算の必要な
画素の追跡と同様、値の計算に比し複雑である。これ
は、各画素の状態を示す値を記憶した、着目領域につい
てのテンプレート（template）をもつことによって容易
となる。また、平均化についても付加的な作業が必要と
なるが、これらはすべて、当分野で知られる技術の範囲
内である。楕円による方法は、矩形による方法に比較し
てオーバーヘッドは増すが、目視される結果は非常に優
れたものとなる。

【００４７】以上説明した、図２５−図２８および図２
９−図３２の空間オペレータを反復して使用する方法に
より、目障りな処理の痕跡を作ることなく、画像情報を
効果的に曖昧化する。着目する楕円領域およびそれに関
連する適切な形状の空間オペレータを用いると、着目領
域が矩形の場合よりも計算量は若干多くなるが、その結
果は非常に優れたものとなる。楕円による方法は、着目
領域を矩形とする方法がもつ他の利点をすべて備える。

【００４８】処理に用いられる領域の形状は、閉じた曲
線であれば任意であり、図２５−図２８および図２９−
図３２の空間オペレータは、曲線の尖り具合に応じて変
更して領域の処理に用いる。従って、利用者は、曖昧化
する領域について従来の作画手法を用いて輪郭を定め、
その領域を指定すればよい。

【００４９】以上、本発明について、適切な空間オペレ
ータを用いて着目領域の周囲を巡回して順次処理し、あ
るレベルの全画素の処理完了をチェックし、レベル内の
全画素の処理が完了するまで画素位置を移動する特定の
処理手順について説明した。勿論、他の方法、例えばゼ
ロ以外の空間オペレータ要素の画素の完了をチェック
し、全画素を同時並列に処理する方法も可能である。

【００５０】本発明の多くの特徴と利益は、本明細書の
詳細な記述から明らかであり、請求項は、本発明の真の
精神および範囲に属するすべての特徴および利益を網羅
することを目的としている。さらに、当業者による多く
の修正および変更が可能であり、本発明を以上の構成と
動作に限定することを望むものではない。即ち、すべて
の適切な修正およびそれに類するものは、本発明の範囲
内である。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、画像情報の効果的な曖昧化
を、観察者の視覚に容易に認知される処理の痕跡を形成
することなく、自動的に行うための方法を備える。一
旦、曖昧化の対象領域を決定した後は、処理を進行に際
し利用者との会話は不要である。結果の画像情報は、画
像の目障りな詳細部分がなくなり、かつ、曖昧化領域の
内側および外側の画像構成はそのまま維持される。領域
の縁の部分の曖昧化は非常に小さく、内側の曖昧化のレ
ベルは大きい。従って、領域は効果的に曖昧化される
が、目障りとなる不連続が画像内に生じることはない。
本方法の演算は、加算および代数的なシフト演算のみで
実行でき、計算効率が非常によい。着目する領域に楕円
を用いる方法は、着目する領域に矩形を用いる方法に比
べ、計算コストは若干上昇するが、矩形を用いる方法の
もつすべての利点を有し、かつ非常に優れた結果が得ら
れる。実施例２．で説明した着目領域に楕円を用いる方
法は、境界線が直線でない（水平方向、垂直方向とも）
ため、人間の視覚系に認知されにくく、より自然で人工
的な感じの少ない領域画像が得られる。さらに、楕円を
用いる方法は、曖昧化領域内で対角線の処理の痕跡が形
成されにくく、この点からも優れた方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の典型的なハードウェア構成部分を示
す図である。

【図２】本発明の処理ステップを示す図である。

【図３】本発明が適用される画像を示す図である。

【図４】処理される領域を示す図である。

【図５】図４に適用する空間オペレータを示す図であ
る。

【図６】図４に適用する空間オペレータを示す図であ
る。

【図７】図４に適用する空間オペレータを示す図であ
る。

【図８】図４に適用する空間オペレータを示す図であ
る。

【図９】第１の処理レベルを示す図である。

【図１０】画像に適用する空間オペレータを示す図で
ある。

【図１１】処理結果を示す図である。

【図１２】処理結果の第１のレベルを示す図である。

【図１３】第２の処理レベルを示す図である。

【図１４】最終レベルを示す図である。

【図１５】異なる最終レベルを示す図である。

【図１６】異なる最終レベルを示す図である。

【図１７】異なる最終レベルを示す図である。

【図１８】小型化した空間オペレータを示す図であ
る。

【図１９】小型化した空間オペレータを示す図であ
る。

【図２０】小型化した空間オペレータを示す図であ
る。

【図２１】小型化した空間オペレータを示す図であ
る。

【図２２】着目する楕円の領域を示す図である。

【図２３】画像領域をディジタルに示す図である。

【図２４】画像領域をディジタルに示す図である。

【図２５】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図２６】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図２７】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図２８】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図２９】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図３０】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図３１】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図３２】楕円の領域に適用する空間オペレータを示
す図である。

【図３３】処理される画素を示す図である。

【図３４】図３３の画素の処理結果を示す図である。

【図３５】空間オペレータを選択する手順を示す図で
ある。

【図３６】第１レベルの全処理結果を示す図である。

【図３７】第２レベルの全処理結果を示す図である。

【図３８】第３レベルの全処理結果を示す図である。

【図３９】すべての処理結果の画素を示す図である。

【符号の説明】

１０カメラ、１２画像、１４コンピュータ、１６
表示装置、１８操作者、２０入力装置、２２領
域指定、２４曖昧化処理、２６空間オペレータ、２
８出力装置、４０−６４処理ステップ、８０画
像、８２球、８３手、８４腕、８６人、８８
領域、９０画素、１００画像、１０２領域、１０４
画素、１１０−１３６処理ステップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像内にある情報を曖昧化する方法であ
って、（ａ）曖昧化を行う画像領域を指定し、（ｂ）領域外の第１の画像情報を、領域内の第２の画像
情報と併合することを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１に記載された方法であって、ステップ（ｂ）は、同一レベルの第１の情報を併合する
ことを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１に記載された方法であって、ステップ（ｂ）は、領域の外側の縁から中心に向かっ
て、畳込み空間オペレータを適用することを特徴とする
方法。
【請求項４】請求項３に記載された方法であって、空間オペレータは、領域の形状に対応した形状とするこ
とを特徴とする方法。
【請求項５】請求項３に記載された方法であって、畳込み空間オペレータは、画像の着目する画素に対する
要素と、当該画素よりも領域の外側の縁に近い要素を含
むことを特徴とする方法。
【請求項６】請求項５に記載された方法であって、空間オペレータの非零要素が２のべき乗であり、かつ、
要素の和が２のべき乗であることを特徴とする方法。
【請求項７】請求項３に記載された方法であって、空間オペレータは、平坦な領域部分に用いる第１の空間
オペレータと、湾曲した領域部分に用いる第２の空間オ
ペレータとからなることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項３に記載された方法であって、空間オペレータは対称であることを特徴とする方法。
【請求項９】請求項８に記載された方法であって、空間オペレータは、着目する画素および外側の近傍画素
の畳込み処理を行うことを特徴とする方法。
【請求項１０】請求項９に記載された方法であって、空間オペレータは、隣接の異なるレベルにある外側の近
傍画素を用いて畳込み処理を行うことを特徴とする方
法。
【請求項１１】請求項８に記載された方法であって、空間オペレータは、領域表面に垂直方向に回転対称であ
ることを特徴とする方法。
【請求項１２】請求項１１に記載された方法であっ
て、空間オペレータは、対称的に回転され、かつ、同一のデ
ータが与えられたとき、同一の応答を行うことを特徴と
する方法。
【請求項１３】請求項１１に記載された方法であっ
て、空間オペレータは、回転対称な少なくとも８個の空間オ
ペレータから構成されることを特徴とする方法。
【請求項１４】請求項１０に記載された方法であっ
て、着目する画素の重みづけは、１／１６であることを特徴
とする方法。
【請求項１５】請求項１０に記載された方法であっ
て、直接隣接する画素の重みづけは４／１６であり、また、
外側の近傍画素の重みづけは１／１６であることを特徴
とする方法。
【請求項１６】請求項３に記載された方法であって、空間オペレータはＶ字形をなすことを特徴とする方法。
【請求項１７】請求項１６に記載された方法であっ
て、空間オペレータの形状は、領域の湾曲が尖鋭であるに応
じて、より狭隘な形状であることを特徴とする方法。
【請求項１８】請求項３に記載された方法であって、空間オペレータは、２のべき乗個の要素を含むことを特
徴とする方法。
【請求項１９】請求項１に記載された方法であって、ステップ（ｂ）は、加算およびシフト演算のみを含むこ
とを特徴とする方法。
【請求項２０】請求項１に記載された方法であって、ステップ（ｂ）は、領域の外側の情報を領域の中心点に
向かって畳込み処理することを特徴とする方法。
【請求項２１】請求項１に記載された方法であって、領域は、所望しない特徴をもつ領域の想定される形状に
近似する形状をもつ、閉域の曲線であることを特徴とす
る方法。
【請求項２２】請求項１に記載された方法であって、
さらに、（ｃ）画像を印刷するステップ、を有することを特徴とする方法。
【請求項２３】画像を供給する画像源装置と、曖昧化する画像領域の利用者による指定を可能とする入
出力装置と、前記画像源装置および前記入出力装置と接続され、領域
外の情報と領域内の情報とを併合することによって画像
領域の情報を曖昧化する処理を行うためのコンピュータ
とによって構成されることを特徴とする、画像曖昧化シ
ステム。
【請求項２４】請求項２３に記載されたシステムであ
って、さらに、曖昧化された領域を含む画像を印刷するための出力装置
を有することを特徴とするシステム。