JPH08265585A - Area division method for color picture - Google Patents

Area division method for color picture

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Publication number
JPH08265585A
JPH08265585A JP7064215A JP6421595A JPH08265585A JP H08265585 A JPH08265585 A JP H08265585A JP 7064215 A JP7064215 A JP 7064215A JP 6421595 A JP6421595 A JP 6421595A JP H08265585 A JPH08265585 A JP H08265585A
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JP
Japan
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clustering
color
cluster representative
cluster
representative colors
Prior art date
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Pending
Application number
JP7064215A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Aizu
昌夫 会津
Osamu Nakagawa
修 中川
Mikio Takagi
幹雄 高木
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP7064215A priority Critical patent/JPH08265585A/en
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  • Color Television Systems (AREA)
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  • Color Image Communication Systems (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To narrow down the range of a small number of cluster representative colors even in the case of a small difference between object colors by clustering the cluster representative colors, which are obtained by clustering, again to divide them into groups. CONSTITUTION: A color space conversion part 10 converts an input picture signal to an L*U*v* signal. A feature space conversion part 20 converts the L*U*v* signal to points L, μ, and (v) on the feature space adapted to area division. An area division part 30 performs clustering on the space and clusters the cluster representative colors obtained as the result again to divide the cluster representative colors into groups. By this method, the range of narrowed down to a sufficiently small number of cluster representative colors corresponding to the number of areas in the picture even if the variance of each object color is large and the difference between object colors is small. It is preferable that cluster representative colors are clustered again after conversion of cluster representative colors to hue hi and saturation si.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像の領域分割
方法に係り、特に、印刷製板の画像データ処理に際し
て、画像中の各物体に対応する特定領域の抽出(いわゆ
る切り抜き)や、領域選択型の色調修正、あるいは、画
像を構造的に記述し、例えばデータ圧縮等に利用する構
造抽出符号化等に用いるのに好適な、カラー画像の領域
分割方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image area dividing method, and more particularly to extracting a specific area (so-called clipping) or area corresponding to each object in an image when processing image data of a printing plate. The present invention relates to a color image area dividing method suitable for selective color tone correction or for structurally describing an image and for use in, for example, structure extraction coding used for data compression or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル・カラー画像の領域分割法の代
表的なものの1つとして、色空間上でのクラスタリング
手法がある。
2. Description of the Related Art A clustering method on a color space is one of typical methods for dividing a region of a digital color image.

【0003】これは、図1に示す如く、画像平面内の画
素を色空間(例えばRGB色空間)に写像し、その空間
上でのクラスタ重心からの距離に応じて設定したクラス
タ境界を用いたクラスタリングにより、各画素の分類及
び1、2、3等のラベル付けを行ない、画像平面に逆写
像することにより領域分割画像を得て、領域分割を行な
う方法である。
As shown in FIG. 1, this is done by mapping pixels in an image plane into a color space (for example, RGB color space) and using a cluster boundary set according to the distance from the cluster centroid in that space. This is a method in which each pixel is classified and labeled as 1, 2, 3, etc. by clustering, and an area-divided image is obtained by inverse mapping on an image plane to perform area division.

【0004】この従来法は、同一領域の画素が、色空間
上で常に特定の場所に局在している場合には旨く領域分
割ができるが、実際の画像ではそうでない場合も多い。
従って、同一領域であるにもかかわらず、複数の領域に
分割されたり、異なる領域が1つの領域と見做された
り、単独で用いるには問題の多い手法であった。
This conventional method can properly divide an area when pixels in the same area are always localized in a specific place on the color space, but in many cases, it is not so in an actual image.
Therefore, even though they are the same area, they are divided into a plurality of areas, different areas are regarded as one area, and there are many problems in using them independently.

【0005】このような問題点を解消するべく、出願人
は、既に、特開平6−111016号を提案している。
In order to solve such a problem, the applicant has already proposed JP-A-6-111016.

【0006】この手法は、カラー画像の領域分割に際し
て、物体の反射モデルから推定される色空間上での分布
の特徴を、「黒」から「物体色」を通り「白」へと至る
曲線としてモデル化し、該曲線を区別するパラメータ空
間上へ各画素を写像することにより、同一領域の画素同
士が特定の場所に局在するような分布を得、その空間上
でクラスタリングを行なうことによってクラスタ代表色
を得るものであり、各物体色のばらつきが比較的小さい
場合には、少数のクラスタ代表色で、画像中の同一領域
を表わすことができる。
In this method, when the color image is divided into regions, the characteristic of the distribution in the color space estimated from the reflection model of the object is expressed as a curve from “black” to “white” through “object color”. By modeling each pixel and mapping each pixel on the parameter space that distinguishes the curve, a distribution in which pixels in the same region are localized at a specific location is obtained, and clustering is performed by performing clustering on that space. The color is obtained, and when the variation of each object color is relatively small, the same region in the image can be represented by a small number of cluster representative colors.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
各物体色のばらつきが大きく、物体色間の差が小さい場
合には、クラスタ代表点が多数出てきてしまい、画像中
の領域数に対応する、十分少数のクラスタ代表色に絞り
込むことができない場合があるという問題点があった。
However, for example, when the variation in each object color is large and the difference between the object colors is small, a large number of cluster representative points appear, which corresponds to the number of regions in the image. There is a problem that it may not be possible to narrow down to a sufficiently small number of cluster representative colors.

【0008】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、例えば各物体色のばらつきが大き
く、物体色間の差が小さい場合であっても、画像中の領
域数に対応する、十分少数のクラスタ代表色に絞り込む
ことが可能なクラスタリング手法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and corresponds to the number of regions in an image even if, for example, each object color has a large variation and the difference between the object colors is small. An object of the present invention is to provide a clustering method capable of narrowing down to a sufficiently small number of cluster representative colors.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、物体の反射モ
デルから推定される色空間上での分布の特徴を、「黒」
から「物体色」を通り「白」へと至る曲線としてモデル
化し、該曲線を区別するパラメータ空間上へ各画素を写
像することにより、同一領域の画素同士が特定の場所に
局在するような分布を得、その空間上でクラスタリング
を行ない、その結果得られたクラスタ代表色を再びクラ
スタリングして、該クラスタ代表色をグループ分けする
ことにより、前記目的を達成したものである。
According to the present invention, a characteristic of a distribution in a color space estimated from a reflection model of an object is defined as "black".
From the “object color” to the “white”, and by mapping each pixel on the parameter space that distinguishes the curve, pixels in the same region are localized at a specific place. The object is achieved by obtaining a distribution, performing clustering on the space, clustering the cluster representative colors obtained as a result again, and grouping the cluster representative colors into groups.

【0010】又、前記クラスタ代表色に対する再クラス
タリングを、クラスタ代表色を色相と彩度に変換してか
ら行なうようにしたものである。
The cluster representative color is re-clustered after the cluster representative color is converted into hue and saturation.

【0011】又、前記再クラスタリングを、ISODA
TA法を用い、色相と彩度による2次元クラスタリング
により行なうようにしたものである。
Further, the re-clustering is performed according to ISODA.
The TA method is used for two-dimensional clustering based on hue and saturation.

【0012】あるいは、前記再クラスタリングを、IS
ODATA法を用い、色相による1次元クラスタリング
により行なうようにしたものである。
Alternatively, the re-clustering is performed by IS
The ODATA method is used to perform one-dimensional clustering by hue.

【0013】[0013]

【作用】通常、画像は三次元的な拡がりを持った物体に
照明光を当て、反射光を適切なレンズ系に通し、二次元
平面にマッピングすることによって撮影が行なわれる。
In general, an image is photographed by illuminating an object having a three-dimensional spread with illumination light, passing the reflected light through an appropriate lens system, and mapping the reflected light on a two-dimensional plane.

【0014】ある1つの物体は同一の分光反射率を持
ち、つまり、同一の色を持っていて、照明光と物体表面
の角度と視点の位置の関係により、様々なグラデーショ
ンが生じる。しかし、このグラデーションは、色空間上
である種の曲線に沿って変化する。何故ならば、影にな
り照明光が届かない部分は黒くなり、物体の表面に対し
て、照明光が入射したときの入射角で決まる出射角と物
体への視線が近い物体表面の領域では、多くの場合鏡面
反射状態となり、いわゆるキャッチライトの場所とな
る。この部分は、照明光がある反射率で全ての波長の光
が反射するので、照明光と同じ“白”となり、その中間
の部分は物体表面が拡散反射をし、視線角度に対し反射
率が分布を持つので、同一領域(同一物体)の画素は、
色空間(例えばL*u *v *空間)上では、図2のよう
に、黒→物体色→白という曲線上に集中して分布する傾
向があると考えられ、実際にもそのように分布している
ことが確認できる。ここで、L*は明度、u *v *平面
内でL*軸からの距離は彩度、回転角は色相を表わす。
One object has the same spectral reflectance, that is, the same color, and various gradations occur depending on the relationship between the angle of the illumination light and the surface of the object and the position of the viewpoint. However, this gradation changes along a certain curve in the color space. This is because the shadowed area where the illumination light does not reach becomes black, and the exit angle determined by the incident angle when the illumination light is incident on the surface of the object and the area of the object surface where the line of sight to the object is close, In many cases, it is a specular reflection state, which is a so-called catch light place. In this part, the illumination light reflects light of all wavelengths with a certain reflectance, so it becomes the same "white" as the illumination light. Since it has a distribution, pixels in the same area (same object) are
In the color space (for example, L * u * v * space), it is considered that there is a tendency to concentrate on the curve of black → object color → white as shown in FIG. You can confirm that you are doing. Here, L * represents lightness, the distance from the L * axis in the u * v * plane represents saturation, and the rotation angle represents hue.

【0015】従って、画像全体で見ると、図2のような
楕円体を屈曲させたようなバナナ状の分布が、図3に示
す如く、領域の数(物体の数)だけ複数存在することに
なる。
Therefore, when viewed in the entire image, there are a plurality of banana-shaped distributions, such as a bent ellipsoid as shown in FIG. 2, corresponding to the number of regions (the number of objects), as shown in FIG. Become.

【0016】ところが従来法では、これらのことが全く
考慮されていないため、図4に破線で示す如く、同一領
域(物体)であるにもかかわらず、複数の領域に分割さ
れたり、図5に破線で示す如く、異なる領域(物体)が
1つの領域と見做されたりすることがあり、従来のクラ
スタリング手法は、領域分割法としては不完全なもので
あった。
However, in the conventional method, since these matters are not taken into consideration at all, as shown by the broken line in FIG. 4, even though they are the same area (object), they are divided into a plurality of areas, or in FIG. As shown by the broken line, different regions (objects) may be regarded as one region, and the conventional clustering method is incomplete as a region division method.

【0017】本発明では、前述した分布のモデルに基づ
き、各領域に対応した複数の屈曲楕円体状分布を分離す
るようにクラスタリングを行なってクラスタ代表色を
得、その結果算出されるクラスタ代表色を、再びクラス
タリングしてグループ分けすることにより、従来法の問
題点を解決している。
In the present invention, based on the above-described distribution model, cluster representative colors are obtained by performing clustering so as to separate a plurality of curved ellipsoidal distributions corresponding to respective regions, and the cluster representative colors calculated as a result are obtained. The problem of the conventional method is solved by re-clustering and grouping.

【0018】以下、本発明のクラスタリング手法につい
て詳細に説明する。
The clustering method of the present invention will be described in detail below.

【0019】今、図6のように、色空間(例えばL*u
*v *空間)上の「黒」を表わす点Aと、「白」を表わ
す点Bを通る曲線群を考える。すると、任意の画素は、
色空間上で1点として表わされるが、それは必ず曲線群
の中の1つの曲線に属する。即ち、1つの画素に対して
1つの曲線が対応する。
Now, as shown in FIG. 6, a color space (for example, L * u
Consider a group of curves passing through a point A representing "black" and a point B representing "white" on the * v * space). Then any pixel becomes
Although represented as one point in the color space, it always belongs to one curve in the curve group. That is, one curve corresponds to one pixel.

【0020】各々の曲線を区別するパラメータは2つで
十分であるので、各画素を二次元のパラメータ空間上の
1点にマッピングして表現できる。例えば、この曲線群
として、図7のように、点Aと点Bを通る半楕円の集合
を考え、明度軸上の原点の位置を L=L*−Lc ………(1) に従い移動して、L*のとり得る範囲を−Lc ≦L*≦
100−Lc に正規化する。ここで、Lc は、そのメデ
ィアにおける明度範囲の中央値であり、例えば、明度範
囲が0〜100であれば、Lc =50とする。
Since two parameters for distinguishing each curve are sufficient, each pixel can be represented by mapping to one point on the two-dimensional parameter space. As an example of this curve group, consider a set of semi-ellipses passing through points A and B as shown in FIG. 7, and move the position of the origin on the lightness axis according to L = L * -Lc ... (1) The range of L * is -Lc≤L * ≤
Normalize to 100-Lc. Here, Lc is a median value of the lightness range in the medium, and for example, if the lightness range is 0 to 100, Lc = 50.

【0021】ここで、1つの半楕円がL=0平面と交わ
る面は一意的に決まるので、半楕円曲線群は、この交点
の(u *、v *)座標値(μ、ν)によってパラメータ
化することができる。
Here, since the plane where one semi-ellipse intersects the L = 0 plane is uniquely determined, the semi-elliptic curve group has a parameter depending on the (u *, v *) coordinate value (μ, ν) of this intersection. Can be converted.

【0022】従って、各画素は、半楕円に沿った一種の
写影操作によって、L=0平面上にマッピングすること
ができる。
Therefore, each pixel can be mapped on the L = 0 plane by a kind of mapping operation along the semi-ellipse.

【0023】実際の画像の色空間上での分布が、例えば
図8のようになっているとき、このようなマッピングに
よって、(μ、ν)平面上では、図9のような分布にな
り、領域毎に局在した分布を得ることができる。このよ
うにして、特徴空間にマッピングしておいてから、通常
のクラスタリング手法を用いることによって、効率良く
クラスタ代表色を得ることができる。
When the distribution of the actual image in the color space is as shown in FIG. 8, for example, such mapping results in the distribution shown in FIG. 9 on the (μ, ν) plane. It is possible to obtain a localized distribution for each region. In this way, the cluster representative color can be efficiently obtained by using the normal clustering method after mapping in the feature space.

【0024】本発明では、更に、このクラスタ代表色を
再びクラスタリングすることにより、グループ分けして
絞り込むことができるの、単一のグループが画像中の領
域を代表することができる。
Further, according to the present invention, the cluster representative colors can be clustered again to narrow down the groups, so that a single group can represent the region in the image.

【0025】[0025]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0026】本実施例を実施するための装置は、図10
に示す如く、色空間変換部10と、特徴空間への変換部
20と、領域分割部30とを含んでいる。
An apparatus for carrying out this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the color space conversion unit 10, the feature space conversion unit 20, and the region division unit 30 are included.

【0027】前記色空間変換部10は、入力画像信号、
例えばRGB信号をL*u *v *信号に変換する。RG
BからXYZ座標系の3刺激値XYZ、同XYZからL
*u*v *への変換は確立されており、RGBからXY
Zへの変換は、次式によって定義される(宮原誠「系統
的画像符号化」(株)アイピーシーの134頁参照)。
The color space conversion unit 10 receives the input image signal,
For example, an RGB signal is converted into an L * u * v * signal. RG
B to XYZ coordinate system tristimulus values XYZ, XYZ to L
Conversion to * u * v * has been established and RGB to XY
The conversion to Z is defined by the following equation (see Makoto Miyahara “Systematic Image Coding” IPC Co., Ltd., page 134).

【0028】[0028]

【数1】 [Equation 1]

【0029】又、XYZからL*u *v *への変換は、
次式で定義される(高木幹雄、下田陽久監修「画像解析
ハンドブック」東京大学出版会の107頁−108頁参
照)。
The conversion from XYZ to L * u * v * is
It is defined by the following formula (see "Image Analysis Handbook" edited by Mikio Takagi and Yoshihisa Shimoda, pages 107-108 of the University of Tokyo Press).

【0030】[0030]

【数2】 [Equation 2]

【0031】ここで、(X0 、Y0 、Z0 )は、標準光
源下における完全拡散白色面についての(X、Y、Z)
の値であり、標準光源C(色温度6774K)の場合、 (X0 、Y0 、Z0 )=(98.072、100.0
0、118.225) である。
Here, (X0, Y0, Z0) is (X, Y, Z) for a perfect diffused white surface under a standard light source.
Of the standard light source C (color temperature 6774K), (X0, Y0, Z0) = (98.072, 100.0)
0, 118.225).

【0032】本実施例では、色空間としてL*u *v *
表色系を用いているが、L*a *b*表色系等、他の色
空間でも「黒→物体色→白」を通るような適当な曲線群
を考えることにより、同等の効果が期待できる。
In this embodiment, L * u * v * is used as the color space.
Although the color system is used, the equivalent effect can be obtained by considering an appropriate curve group that passes through “black → object color → white” in other color spaces such as the L * a * b * color system. Can be expected.

【0033】前記特徴空間への変換部20は、(L*、
u *、v *)を領域分割に適した特徴空間上の点(L、
μ、ν)に変換する。図11から、変換式は代数幾何学
的に求まり、以下のようになる。
The conversion unit 20 into the feature space is (L *,
u *, v *) is a point (L,
μ, ν). From FIG. 11, the conversion formula is obtained by algebraic geometry, and is as follows.

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】前記領域分割部30は、全画像に対してサ
ンプリングを行なって、各画素に対する(μ、ν)の値
からトレーニングデータを作り、ISODATA(Ite
rative Self Organizing Data Analysis Techniq
ues )法により2次元のクラスタリングを行なう(高木
幹雄、下田陽久監修「画像解析ハンドブック」東京大学
出版会の648頁−651頁参照)。
The area dividing unit 30 samples all images, creates training data from the values of (μ, ν) for each pixel, and ISODATA (Ite
rative Self Organizing Data Analysis Techniq
ues) method is used for two-dimensional clustering (see “Image Analysis Handbook” edited by Mikio Takagi and Yohisa Shimoda, pages 648-651 of the University of Tokyo Press).

【0036】前記ISODATA法は、初期状態として
適当なクラスタを与え、そのメンバを組替えて少しずつ
「より良いクラスタ」を求めていくもので、非階層的ク
ラスタリング(再配置法)を代表する手法として、古く
から知られた手法である。
In the ISODATA method, an appropriate cluster is given as an initial state, and its members are recombined to gradually obtain a "better cluster", which is a representative method of non-hierarchical clustering (relocation method). , Is a method that has been known since ancient times.

【0037】このISODATA法の手順を図12に示
す。
The procedure of this ISODATA method is shown in FIG.

【0038】このISODATA法では、まずステップ
100で、再配置の収束条件、微小クラスタ、孤立デー
タの判定条件、分裂・融合の分岐条件等のパラメータを
設定する。
In this ISODATA method, first in step 100, parameters such as relocation convergence conditions, minute clusters, isolated data determination conditions, and split / fusion branch conditions are set.

【0039】次いで、ステップ102で、初期クラスタ
の重心を決定する。例えば、初期クラスタの数を1とし
て全平均を用いることができる。
Then, in step 102, the center of gravity of the initial cluster is determined. For example, the total average can be used with the number of initial clusters being 1.

【0040】次いで、ステップ104乃至108で、再
配置法を実施する。具体的には、まずステップ104
で、各データとクラスタ重心との距離を計算し、それぞ
れのデータを、距離が最小となるクラスタに配置する。
次いでステップ106に進み、再配置されたクラスタ内
で、各クラスタの重心を再計算して修正する。次いで、
ステップ108に進み、各データとクラスタ重心の距離
の平均が、再配置・重心の修正の結果、変化しなけれ
ば、収束したと見做し、それ以外はステップ104に戻
って繰返す。
Next, in steps 104 to 108, the rearrangement method is performed. Specifically, first, step 104
Then, the distance between each piece of data and the center of gravity of the cluster is calculated, and each piece of data is arranged in the cluster having the smallest distance.
Then, in step 106, the center of gravity of each cluster is recalculated and corrected in the rearranged clusters. Then
In step 108, if the average of the distance between each data and the center of gravity of the cluster does not change as a result of the rearrangement / correction of the center of gravity, it is considered to have converged, and otherwise returns to step 104 to repeat.

【0041】再配置法終了後、ステップ110に進み、
データの数が著しく少ない微小クラスタと、他のクラス
タから著しく離れた孤立データを、以後のクラスタリン
グから除外する。
After the rearrangement method is completed, the process proceeds to step 110,
Small clusters with a significantly small amount of data and isolated data that are significantly separated from other clusters are excluded from subsequent clustering.

【0042】次いでステップ112に進み、クラスタ重
心間の距離の最小値が、ある閾値以上あり、且つ、クラ
スタの分散の最大値が、ある閾値以下であるとき、クラ
スタリングは収束したとして、終了する。それ以外はス
テップ114及び/又は116に進む。
Next, in step 112, when the minimum value of the distance between the cluster centroids is greater than or equal to a certain threshold value and the maximum value of the variance of the clusters is less than or equal to a certain threshold value, it is determined that the clustering has converged, and the clustering ends. Otherwise, go to steps 114 and / or 116.

【0043】クラスタ重心間の距離の最小値が、ある閾
値以下である場合には、ステップ114に進んで、その
クラスタ対を統合し、新しいクラスタ重心を計算する。
If the minimum distance between the cluster centroids is less than or equal to a threshold, the process proceeds to step 114, the cluster pairs are integrated, and a new cluster centroid is calculated.

【0044】一方、クラスタの分散の最大値が、ある閾
値以上である場合には、ステップ116に進んで、クラ
スタ分散の最大値が閾値以下になるまでクラスタを分裂
させ、新しいクラスタ重心を計算する。
On the other hand, when the maximum value of the variance of the cluster is equal to or more than a certain threshold value, the process proceeds to step 116, the cluster is divided until the maximum value of the cluster variance is equal to or less than the threshold value, and a new cluster centroid is calculated. .

【0045】ステップ114による統合又はステップ1
16による分裂が終了した後、再びステップ104に戻
って、処理を繰返す。
Integration by step 114 or step 1
After the division by 16 is completed, the process returns to step 104 again to repeat the processing.

【0046】このようにして、図13に示すような、ク
ラスタ分割(クラスタ境界を破線で示す)と、クラスタ
代表点1〜8(○印で示す)が得られる。
In this way, cluster division (cluster boundaries are indicated by broken lines) and cluster representative points 1 to 8 (indicated by circles) as shown in FIG. 13 are obtained.

【0047】発明の作用の項で説明したように、この各
々の代表点1〜8が、画像中単一又は同色相の複数の領
域を代表するので、このように分割を行なった後、各画
素がどのグループに属するかを判断し、ラベル付けを行
なって、領域分割を終了する。
As described in the section of the operation of the invention, since each of the representative points 1 to 8 represents a single region or a plurality of regions having the same hue in the image, each of the representative points after the division is performed. It is determined which group the pixel belongs to, labeling is performed, and the region division is completed.

【0048】即ち、図13で閉曲線と斜線で表わした個
々の分布が、画像中の一領域に対応しているが、少数で
はあるが、複数のクラスタ代表点(代表色)が含まれる
場合があるので、このクラスタ代表点全てを新たにサン
プルと見做して、サンプルを色相と彩度に変換して再び
クラスタリングを行なう。
That is, although the individual distributions represented by the closed curve and the slanted line in FIG. 13 correspond to one area in the image, a small number of cluster representative points (representative colors) may be included. Therefore, all the cluster representative points are newly regarded as samples, the samples are converted into hue and saturation, and clustering is performed again.

【0049】この計算によって算出された「クラスタ代
表色」に属するクラスタ代表色サンプルの組を、グルー
プと呼ぶことにすると、1つのグループが、画像中単一
又は同色相の複数の領域を表わす。
When the set of cluster representative color samples belonging to the "cluster representative color" calculated by this calculation is called a group, one group represents a single region or a plurality of regions of the same hue in the image.

【0050】ここで、サンプルの色相・彩度変換は、次
のように行なわれる。
Here, the hue / saturation conversion of the sample is performed as follows.

【0051】クラスタ代表色サンプルを(μi ,νi )
とすると、色相hi 及び彩度si は、次式により得られ
る。
The cluster representative color sample is (μi, νi)
Then, the hue hi and the saturation si are obtained by the following equations.

【0052】 hi = tan-1(νi /μi ) 0≦hi ≦2π …(9) si =√(μi 2 +νi 2 ) …(10)Hi = tan -1 (νi / μi) 0 ≦ hi ≦ 2π (9) si = √ (μi 2 + νi 2 ) (10)

【0053】グループ分けのための再クラスタリング
は、ISODATA法を用い、(hi,si )による2
次元クラスタリングでもよいし、hi による1次元クラ
スタリングでも、十分な結果が得られる。
The re-clustering for grouping uses the ISODATA method and 2 by (hi, si).
Dimensional clustering may be used, or one-dimensional clustering with hi may provide sufficient results.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、例
えば各物体色のばらつきが大きく、物体色間の差が小さ
い場合であっても、画像中の領域数に対応する、十分少
数のクラスタ代表色に絞り込むことが可能となる。
As described above, according to the present invention, even when the variation in each object color is large and the difference between the object colors is small, a sufficiently small number corresponding to the number of regions in the image can be obtained. It is possible to narrow down to the cluster representative color.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来のRGB色空間上でのクラスタリング手法
を説明する線図
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional clustering method on an RGB color space.

【図2】本発明の原理を説明するための、L*u *v *
空間上における一物体の物体色の分布の一例を示す線図
FIG. 2 shows L * u * v * for explaining the principle of the present invention.
Diagram showing an example of distribution of object color of one object in space

【図3】同じく、画像全体における複数の物体の物体色
の分布の例を示す線図
FIG. 3 is a diagram similarly showing an example of distribution of object colors of a plurality of objects in the entire image.

【図4】従来のクラスタリング手法による分割結果の一
例をL*u *v *空間上に示した線図
FIG. 4 is a diagram showing an example of a division result by a conventional clustering method in an L * u * v * space.

【図5】同じく他の例をL*u *v *空間上に示した線
FIG. 5 is a diagram showing another example in the L * u * v * space.

【図6】本発明のクラスタリング手法を説明するため
の、L*u *v *空間上の「黒」を表わす点と、「白」
を表わす点を通る曲線群を示す線図
FIG. 6 is a diagram showing points representing “black” and “white” on the L * u * v * space for explaining the clustering method of the present invention.
Diagram showing a group of curves passing through points

【図7】同じく、L*のとり得る範囲を正規化した状態
を示す線図
FIG. 7 is a diagram showing a state in which the range of L * can be normalized.

【図8】実際の画像の色空間上での分布の例を示す線図FIG. 8 is a diagram showing an example of distribution of an actual image in a color space.

【図9】同じく、マッピングによって得られる(μ、
ν)平面上での分布を示す線図
FIG. 9 is also obtained by mapping (μ,
ν) Diagram showing the distribution on the plane

【図10】本発明の実施例を実施するための装置の全体
構成を示すブロック線図
FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of an apparatus for carrying out an embodiment of the present invention.

【図11】前記実施例の特徴空間への変換部で用いられ
ている変換式を説明するための線図
FIG. 11 is a diagram for explaining a conversion formula used in a conversion unit for converting into a feature space in the embodiment.

【図12】前記実施例の領域分割部で用いられている2
次元クラスタリング手法の一例を説明するための流れ図
FIG. 12 is a block diagram of 2 used in the area dividing unit of the embodiment.
Flow chart for explaining an example of the dimension clustering method

【図13】前記実施例により得られる、再クラスタリン
グ前のクラスタ分割とクラスタ代表点を示す線図
FIG. 13 is a diagram showing cluster division before re-clustering and cluster representative points, which are obtained by the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…色空間変換部 20…特徴空間への変換部 30…領域分割部 10 ... Color space conversion unit 20 ... Feature space conversion unit 30 ... Region division unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体の反射モデルから推定される色空間上
での分布の特徴を、「黒」から「物体色」を通り「白」
へと至る曲線としてモデル化し、 該曲線を区別するパラメータ空間上へ各画素を写像する
ことにより、同一領域の画素同士が特定の場所に局在す
るような分布を得、 その空間上でクラスタリングを行ない、 その結果得られたクラスタ代表色を再びクラスタリング
して、 該クラスタ代表色をグループ分けすることを特徴とする
カラー画像の領域分割方法。
1. A distribution characteristic in a color space estimated from a reflection model of an object has a characteristic of "white" passing from "black" to "object color".
By modeling each curve as a curve leading to, and mapping each pixel on the parameter space that distinguishes the curve, a distribution in which pixels in the same region are localized at a specific place is obtained, and clustering is performed on that space. A method for dividing an area of a color image, which comprises performing clustering on the cluster representative colors obtained as a result, and grouping the cluster representative colors.
【請求項2】請求項1において、前記クラスタ代表色に
対する再クラスタリングを、クラスタ代表色を色相と彩
度に変換してから行なうようにしたことを特徴とするカ
ラー画像の領域分割方法。
2. The area dividing method of a color image according to claim 1, wherein the cluster representative color is re-clustered after converting the cluster representative color into hue and saturation.
【請求項3】請求項2において、前記再クラスタリング
を、ISODATA法を用い、色相と彩度による2次元
クラスタリングにより行なうようにしたことを特徴とす
るカラー画像の領域分割方法。
3. The color image area dividing method according to claim 2, wherein the re-clustering is performed by two-dimensional clustering based on hue and saturation using the ISODATA method.
【請求項4】請求項2において、前記再クラスタリング
を、ISODATA法を用い、色相による1次元クラス
タリングにより行なうようにしたことを特徴とするカラ
ー画像の領域分割方法。
4. The color image area dividing method according to claim 2, wherein the re-clustering is performed by one-dimensional clustering according to hue using the ISODATA method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633407B1 (en) 1998-04-29 2003-10-14 Lg Electronics, Inc. HMMD color space and method for quantizing color using HMMD space and color spreading

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