JPH0812696B2

JPH0812696B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0812696B2
Application number: JP61066819A
Authority: JP
Inventors: 正樹高倉; 英夫竹村; 正夫泉; 圭介岩崎; 要治野口; 康邦山根; 宣捷賀好
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2011-02-07
Also published as: JPS62222370A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、所望の領域の切出し機能を備えた画像処理
装置に関する。

＜従来の技術＞領域切出しとは、コンピュータを利用した画像処理に
おいて、画像中の特定部分（領域）に対し色替え、コピ
ー、移動変換、回転等の種々の処理を行う目的で画像か
ら上記特定部分を抽出することをいい、従来様々な領域
抽出法が提案され、一部は実用化されるに至っている。

このような領域切出しを行う画像処理装置として、本
発明者は第７図に示すものを提案した。この画像処理装
置は、処理すべき原画像の各画素の特性レベルを記憶す
る画像メモリ５と、該画像メモリ５の記憶データに基づ
いて画像の表示を行う表示器９と、特性レベルに関する
所望のしきい値を入力するためのしきい値入力手段１を
備えると共に、上記しきい値入力手段１からのしきい値
信号に基づいて各特性レベルに対する表示又は非表示の
関係を表わす対照表を定め、該対照表にしたがって特性
レベル信号を表示又は非表示信号に変換するルックアッ
プテーブルメモリ６を備え、上記画像メモリ５から原画
像の各画素の特性レベル信号を順次上記ルックアップテ
ーブルメモリ６に供給して表示又は非表示信号に変換処
理し、該ルックアップテーブルメモリ６からの変換処理
信号を順次表示器９に入力して変換済の画素から順次抽
出画像の表示を行うようにしている。

この画像処理装置は、あるしきい値を定め２値化処理
を利用し領域切出しを行なうため、複雑な領域でも簡単
に抽出できる。しかも、原画像データを変更することな
く、ルックアップテーブルメモリ６の内容を変更するだ
けで、抽出領域の表示を行なうことができ、抽出処理を
効率よく行なうことができる。

＜発明が解決しようとする問題点＞ところが、上記従来の画像処理装置では、濃度がしき
い値より高いか低いかにより、２値化を行なうため、白
黒画像のような画像は切出すことができるが、中間色が
多く含まれる写真のようなフルカラー画像の中から、目
的の領域を切出すことは難しかった。また、画像メモリ
５の特性レベルと２値化のしきい値を比較するため、画
像内に抽出したい領域と、同じ特性レベルをもつ領域が
複数箇所あった場合、それらの内から特に１つだけ切出
したい場合でも、他の領域と区別して表示することがで
きないという欠点があった。

そこで、この発明の目的は、中間色が多く含まれる写
真のようなフルカラー画像中からでも目的の領域を確実
に切出すことができ、かつ、画像内の切出したい領域と
同じ特性レベルを持つ領域が複数箇所あっても、切出し
たい領域を他の領域と区別して表示できるようにするこ
とである。

＜問題点を解決するための手段＞上述の目的を達成するため、本発明の画像処理装置
は、画像を構成する各画素の濃度情報及び未切出と既切
出とを区別するためのラベル情報を記憶する兼用メモリ
と、画像を切り出すために濃度情報に関する所望の値を
入力するためのしきい値入力手段と、切り出すべき領域
を選択するために座標を入力するための座標入力手段
と、前記兼用メモリのラベル情報が未切出でかつ濃度情
報がしきい値の範囲内である領域を切出候補領域として
特殊表示するとともに、ラベル情報が既切出の場合には
前記兼用メモリの濃度情報をそのまま通常表示するため
の、前記兼用メモリに記憶された濃度情報を変換するル
ックアップテーブルと、前記しきい値入力手段によって
ルックアップテーブルの切出候補領域を書き換えるとと
もに、前記座標入力手段によって切出候補領域中から選
択された切り出すべき領域の前記兼用メモリのラベル情
報を未切出から既切出に書き換える演算処理手段とを備
えたことを特徴とする。

＜作用＞いま、フルカラー画像の切出しを行なうために、カラ
ー画像を蓄えるたとえばR.G.B3つの兼用メモリに対応し
た３つのルックアップテーブルにそれぞれ２つづつ計６
つのしきい値を、しきい値設定手段により指定し、演算
処理手段で設定する。そうすると、すべてのしきい値に
はさまれた色濃度の領域が特定の色で一担表示される。
同一画像内に同じ色濃度の領域が複数箇所あった場合、
それらの内から切出したい領域を座標入力手段で指定し
て、演算処理装置で兼用メモリのラベル情報を書き換え
て切出し処理を行なう。

このように、兼用メモリは、画像の濃度情報と領域が
抽出されたかされていないかを表すラベル情報とのどち
らも記憶しているから、この兼用メモリの出力信号をル
ックアップテーブルメモリで変換して、同じ特性レベル
を持つ領域の切出された領域と切出されていない領域と
が高速で区別して表示される。

＜実施例＞以下、本発明を具体例を用いて詳細に説明する。第１
図にR.G.B各８ビットの兼用メモリ15を備えた装置を示
す。この兼用メモリ15は画像を構成する濃度情報と領域
が切出されたか切出されていないかを表わすラベル情報
を記憶する。上記兼用メモリ15はバス14を通じて演算処
理装置としてのマイクロプロセッサ13からアクセスされ
る。兼用メモリ15の出力はルックアップテーブルメモリ
16のアドレスに接続され、ルックアップテーブルメモリ
16の出力はゲート回路17を介してD/Aコンバータ18に接
続される。この例では、ルックアップテーブルメモリ16
の出力はR.G.B各々８ビット（０〜255）である。

また、D/Aコンバータ18の出力（ビデオアナログ信
号）は表示器19に送られ、画像表示が行なわれる。

次に、本画像処理装置の動作について説明する。

まず、スキャナー、TVカメラ等の手段を用い、画像を
兼用メモリ15に入力する。この段階では兼用メモリ15は
１ドットあたりR.G.B各８ビットの情報を蓄えることと
する。次に一例として兼用メモリ15の上位７ビットを画
像情報用とし、下位１ビットを領域抽出に関するラベル
情報用とする。通常画像の濃度情報は上位６ビット程度
あればよいため、下位１ビットをラベル情報用に設定し
ても実用上差し支えない。第２図に上位７ビットを濃度
情報用に、下位１ビットをラベル情報用に兼用メモリ15
を使用した例を示す。

この場合、R.G.B各色あたりの濃度情報をi,ラベル情
報をｌとして、上位７ビットを濃度情報用に、下位１ビ
ットをラベル情報用に用いているので、兼用メモリ15の
各色の８ビット出力（０〜255）は、２×ｉ＋ｌと表現
される。ここで、濃度情報ｉは０≦ｉ≦2⁷、ラベル情報
ｌはｌ＝0,1の範囲をとる。

ラベル情報ｌはR.G.Bとも同じデータを入れ、ｌ＝０
が切出し前、ｌ＝１が切出し済を表すことと定める。こ
のｌの値を用いて、同じ色を持つ複数領域を区別するこ
とができる。

次に、フルカラー画像の領域切出し方法について説明
する。通常、カラー画像から切出したい領域は、領域内
が同系統の色である場合が多い。すなわち、「この赤い
部分を切出して青い色に変更してみたい。」という様な
場合である。この場合、その切出したい領域は複雑な形
状をしていても、R.G.B色空間内で考えれば同系統の色
の点に集中していることが多い。第３図は原画の赤い車
と青い空が、R.G.B色空間では赤い点Ｐと青い点Ｑに集
中していることを説明している。そこで、R.G.B色空間
内でR.G.B各軸に垂直な平面を２枚づつ設定し、それら
６枚の平面で囲まれた領域を切出すようにすれば、実際
には複雑に広がった形状でも簡単に切出すことができ
る。ここで説明のため、６枚の平面がR.G.B各軸と交差
する点を、それぞれr₁,r₂;g₁,g₂;b₁,b₂とし、この値を
しきい値と呼ぶことにする。

さて、領域切出しを行なう場合、６つのしきい値に挾
まれた色データを持つ画素を切出せばよいわけである
が、同じ色を持つ領域が複数箇所ある場合や、しきい値
の設定が不適当である可能性があるため、切出し作業を
行なう前に、今のしきい値設定では、どの部分が切出さ
れるのか、表示で確認できることが望ましい。その作業
をルックアップテーブルメモリ６を利用して次のように
行なう。

まず、マイクロプロセッサ13を用い、兼用メモリ15内
のラベル情報はR.G.Bとも全てｌ＝０（切出し前）とい
う値を書き込んでおく。次に、マイクロプロセッサ13を
用い、ゲート回路20を介して、R.G.Bの各ルックアップ
テーブルメモリ16を設定する。つまり、兼用メモリ15の
出力はルックアップテーブルメモリ16のアドレスに接続
されており、ここで兼用メモリ15の出力Ｘ＝２×ｉ＋ｌ
の濃度情報ｉとラベル情報ｌにそれぞれ対応させて、ル
ックアップテーブルメモリ16のアドレスを入力Ｘ＝２×
ｉ′＋ｌ′とした時、出力f_r（ｘ）,f_g（ｘ）,f_b（ｘ）
が次のようになるように各ルックアップテーブルメモリ
16を設定しておく。

ｉ′＜k₁かつｌ′＝０の場合 f_k（ｘ）＝０ ……（１） k₁≦ｉ′≦k₂かつｌ′＝０の場合 f_k（ｘ）＝255 ……（２） k₂＜ｉ′かつｌ′＝０の場合 f_k（ｘ）＝０ ……（３）ｌ′＝０の場合 f_k（ｘ）＝ｘ ……（４）ここで、ｋはr,g,bのかわりである。k₁,k₂はしきい値
である。（０≦k₁,k₂≦127）第４図にk₁＝3,k₂＝５の時のルックアップテーブルの
例を示す。このルックアップテーブルは、ラベル情報が
０でかつ兼用メモリ15の濃度情報ｉがしきい値の範囲内
であれば、最も明るいデータ255を出力（白表示）す
る。一方、ラベル情報が１の時には、ラベル情報に対応
する兼用メモリ15の濃度情報を出力（通常表示）する。
さて、最初ラベル情報は全て０に設定されているため、
結局、濃度情報（ir,ig,ib）の値に従って表示器19には
８色に塗り分けられた画像が表示される。すなわち、１）黒…ir,ig,ibとも全て、しきい値の範囲外２）青…ibはしきい値の範囲内、ir,igはしきい値の範
囲外３）赤…irはしきい値の範囲内、ig,ibはしきい値の範
囲外４）緑…igはしきい値の範囲内、ir,ibはしきい値の範
囲外５）紫…ir,ibはしきい値の範囲内、igはしきい値の範
囲外６）空色…ig,ibはしきい値の範囲内、irはしきい値の
範囲外７）黄色…ir,igはしきい値の範囲内、ibはしきい値の
範囲外８）白…ir,ig,ibとも全てしきい値の範囲内である。

結局、R.G.B色空間の中で６つのしきい値平面に囲ま
れた色情報を持つ領域は白色で表示される。ここで、し
きい値入力手段11を用い、しきい値r₁,r₂;g₁,g₂;b₁,b₂
の値を変化させ、それに応じてルックアップテーブルメ
モリ16の内容を変更すれば、表示器19に表示される白領
域の範囲が瞬時に変更される。この表示を確認しなが
ら、しきい値を対話的に適当な値に設定することが可能
である。

次に、この表示を見ながら、切出しを行なう手順と切
出しの終わった領域を切出し前の領域と区別して表示す
る方法を説明する。まず、例として、第５図（ａ）のよ
うに３つの赤いリンゴのうちのひとつを切出す場合を考
える。先に説明したように、しきい値を適当に設定すれ
ば、リンゴの赤い領域を白く浮き上がらせて表示するこ
とが可能である。ここで、座標入力手段21により、３つ
の白い領域のうち、実際に切出したい領域内に含まれる
一点を入力する。この方法は、例えば座標入力手段21に
従って移動するカーソルを画面上に表示し、このカーソ
ルを切出したい領域上に移動させ、切出し実行ボタンを
押す、というような方法をとればわかりやすい。ここで
入力された座標を（Xo,Yo）とする（第５図（ｂ）参
照）。

次に、マイクロプロセッサ13を用い、点（Xo,Yo）を
始点とし色情報が、しきい値r₁,r₂;g₁,g₂;b₁,b₂内に含
まれる点を捜し、ラベル情報ｌをR.G.Bとも全て１に変
更していく。このラベル情報を０から１に変更しながら
塗りつぶしていく方法は、閉領域の塗りつぶしの手法が
各種考案されており、いずれの方法をつかってもよい。

このようにして、同じ色を持つ領域の中から、特定の
領域のみを切出し、その領域のラベル情報ｌを１に変更
することができる。次に、ラベル情報ｌが１になると、
前出の式（４）で示されるように参照されるルックアッ
プテーブルが原画をそのまま表示するような設定になっ
ているため、白く浮き出ている同色の切出されていない
領域と区別することができる（第５図（ｃ））。

以上の切出しの手順をフローチャートにまとめ、第６
図に示す。

ステップ31では兼用メモリ15に画像入力を行なう。

ステップ32では兼用メモリ15の下位数ビットをラベル
情報保存用に設定し、その部分をゼロに書き換える。

ステップ33は、しきい値を変更するか、切出しを実行
するか、終了するかの分岐である。

ステップ34は、しきい値入力手段11によるしきい値入
力である。

ステップ35では入力されたしきい値に従い、ルックア
ップテーブルを変更する。そして、ステップ34,35をく
りかえし、目的の領域を白色で浮かびあがらせるように
しきい値を設定する。

ステップ36は、座標入力手段21による座標値入力であ
る。

ステップ37では入力された座標を始点とし、切出しを
行なう。

なお、上記実施例では、しきい値入力手段と、座標入
力手段を別に設けけたが、表示器にしきい値入力用グラ
フを表示し、座標入力手段（しきい値入力手段を兼ね
る。）を用いてしきい値を入力するようにしてもよい。
また、式（４）では切出し済の領域を原画で表示するよ
うに設定したが、切出し前の領域と区別できるならば、
他の色で表示するようにしてもよい。また、実施例では
ラベル情報を１ビットに設定する場合を示したが、この
ビット数を増やし、切出し領域に複数ラベルを付加する
ことも可能である。

＜発明の効果＞以上の説明から明らかなように、本発明の画像処理装
置は、例えば、R.G.Bに色分解され、濃度情報とラベル
情報を記憶する兼用メモリに対し、r₁,r₂;g₁,g₂;b₁,b₂
の各色２つづつのしきい値を定め、ルックアップテーブ
ルを各しきい値に挾まれた範囲だけ明るく表示するよう
に設定することにより、R.G.Bの色情報が全てしきい値
内に含まれる画像領域を表示器にたとえば白色で一担表
示し、その表示された白色領域内の目的の領域を座標入
力手段を用いて指定して、ラベル情報を演算処理装置で
書き換えて、切出し処理を行なうため、切出し処理を行
なう前に、どの領域が切出されるか白色で確認でき、し
きい値を対話的に最適値へ設定でき、また、同じ特性レ
ベルをもつ領域（同じ色を有する領域）が画面上に複数
箇所あっても、座標入力手段で指定された領域のラベル
情報を演算処理装置で書き換えて、同じ特性レベルを持
つ複数の領域の内から目的の領域を個別に確実，容易に
切出すことができる。また、色のしきい値を用いて切出
すため、複雑な形状も簡単に切出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像処理装置のブロック
図、第２図は兼用メモリとルックアップテーブルメモリ
の内容を説明する図、第３図は原画の色空間における表
示を示す図、第４図はルックアップテーブルの一例を示
す図、第５図は上記実施例の領域の切出しを説明する
図、第６図は上記実施例の切出し手順を説明するフロー
チャート、第７図は従来の画像処理装置のブロック図で
ある。 11……しきい値入力手段、12……主記憶装置、13……プ
ロセッサ、14……データバス、15……兼用メモリ、16…
…ルックアップテーブルメモリ、17……ゲート回路、18
……D/Aコンバータ、19……表示器、20……ルックアッ
プテーブル読み書き用ゲート回路、21……座標入力手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者泉正夫大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者岩崎圭介大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者野口要治大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者山根康邦大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者賀好宣捷大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (56)参考文献特開平３−48553（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を構成する各画素の濃度情報及び未切
出と既切出とを区別するためのラベル情報を記憶する兼
用メモリと、画像を切り出すために濃度情報に関する所望の値を入力
するためのしきい値入力手段と、切り出すべき領域を選択するために座標を入力するため
の座標入力手段と、前記兼用メモリのラベル情報が未切出でかつ濃度情報が
しきい値の範囲内である領域を切出候補領域として特殊
表示するとともに、ラベル情報が既切出の場合には前記
兼用メモリの濃度情報をそのまま通常表示するための、
前記兼用メモリに記憶された濃度情報を変換するルック
アップテーブルと、前記しきい値入力手段によってルックアップテーブルの
切出候補領域を書き換えるとともに、前記座標入力手段
によって切出候補領域中から選択された切り出すべき領
域の前記兼用メモリのラベル情報を未切出から既切出に
書き換える演算処理手段とを備えたことを特徴とする画
像処理装置。