JPH09147124A

JPH09147124A - 領域分割装置および領域分割方法、画像符号化装置、並びに記録媒体

Info

Publication number: JPH09147124A
Application number: JP30545895A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Murayama; 淳村山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: JP3456617B2

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない演算量で、画像の領域分割を行う。【解決手段】ｆ（ｉ）×ｆ（ｉ）画素のブロックに、
画像を分割し、エッジを含むブロック全体をエッジ領域
とするとともに、それ以外のブロックを非エッジ領域と
した２値画像が、空間的尺度の値がｉのエッジ画像とし
て生成される。具体的には、例えばｆ（ｉ）＝２ⁱとし
た場合、原画像から、図３（Ａ）に黒塗りで示すような
エッジが検出されたとき、空間的尺度（scale）の値が
０，１、または２のエッジ画像として、同図（Ｂ），
（Ｃ）、または（Ｄ）に示すような２値画像が生成され
る。ここで、図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）においては、黒
塗りの部分がエッジ領域を、白の部分が非エッジ領域を
表している。そして、このような空間的尺度の異なる複
数のエッジ画像に基づいて、画像が、複数の領域に分割
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、領域分割装置およ
び領域分割方法、画像符号化装置、並びに記録媒体に関
する。特に、画像の領域分割を、少ない演算量で行い、
また、いずれの領域にも分割されない領域が生じるのを
防止することができるようにした領域分割装置および領
域分割方法、画像符号化装置、並びに記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】画像の高能率符号化方式としては、従来
より、例えば入力画像にＤＣＴ（離散コサイン変換）な
どの直交変換処理を施し、人間の視覚特性にしたがった
適応量子化を行う方式や、入力画像をウェーブレット基
底によりサブバンド分割し、それぞれのバンドごとに重
み付けをして符号化する方式などが知られている。これ
らの方式によれば、ある程度の高圧縮率が得られ、復号
画像にも、視覚上、それほど目立つ歪は生じない。

【０００３】しかしながら、これらの符号化方式では、
さらに圧縮率を高くすると、ブロック歪を始めとする視
覚上好ましくない影響が顕著になる。そこで、そのよう
な高圧縮率下でも、視覚上有害な歪が顕著にならない符
号化方式として、画像を、複数の、画素値の均一な（一
様な）領域（以下、適宜、テクスチャ領域という）に分
割し、そのテクスチャ領域単位で符号化を行う画像の領
域分割による構造抽出符号化方式が知られている。

【０００４】図１４は、そのような符号化方式におい
て、画像を領域分割するのに採用される領域分割回路の
一例の構成を示している。この領域分割回路では、いわ
ゆるスネークアルゴリズムにしたがって領域分割が行わ
れるようになされている。

【０００５】即ち、領域分割すべき画像の画像データ
（ディジタルデータ）は、フレームバッファ４１に供給
されて記憶される。フレームバッファ４１に、１フレー
ム分の画像データが記憶されると、領域中心点検出回路
４２は、フレームバッファ４１を参照することで、テク
スチャ領域の中心点と考えられる点（画素）を検出し、
例えば、いわゆるラインスキャン順に、その検出した点
の座標を、スネーク領域分割回路４３に出力する。スネ
ーク領域分割回路４３は、中心点検出回路４２からの座
標で表される点を中心とする、画素値がほぼ均一な領
域、即ち、テクスチャ領域を検出し、そのテクスチャ領
域に対応する、領域フレームバッファ４４のアドレス
に、各テクスチャ領域を識別するための番号（以下、適
宜、領域番号という）を書き込む。

【０００６】なお、領域フレームバッファ４４は、１フ
レームの画像データの処理が開始される直前に、領域番
号として用いられない値（未セグメント値）（例えば、
−１など）に初期化されるようになされている。

【０００７】スネーク領域分割回路４３において、中心
点検出回路４２からの座標すべてについて上述した処理
が行われると、領域フレームバッファ４４に記憶された
領域番号が読み出される。以下、図示せぬ回路におい
て、その領域番号に基づき、画像のテクスチャ領域が認
識され、各テクスチャ領域単位で、画像データが処理さ
れる。

【０００８】図１５は、図１４の領域分割装置による画
像の領域分割結果を示している。即ち、図１５（Ａ）
は、領域分割すべき画像を示している。なお、図１５
（Ａ）においては、白い部分ほど、画素値が小さい（黒
い部分ほど、画素値が大きい）ことを表している。図１
５（Ａ）に示した画像は、内側の部分と、外側の部分と
で、それぞれ画素値がほぼ均一となっている。その結
果、この画像は、図１５（Ｂ）に、白い部分と、影を付
した部分とで示すように、２つのテクスチャ領域（regi
on0, region1）に分割される。なお、図１５（Ｂ）にお
いては、内側のテクスチャ領域には領域番号０が、外側
のテクスチャ領域には領域番号１が、それぞれ割り当て
られている。

【０００９】次に、図１６は、図１４の領域中心点検出
回路４２の構成例を示している。垂直フィルタリング回
路５１および水平フィルタリング回路５２には、フレー
ムバッファ４１（図１４）に記憶された画像データが入
力される。垂直フィルタリング回路５１または水平フィ
ルタリング回路５２は、それぞれ、例えば図１７（Ａ）
または図１７（Ｂ）に示すようなフィルタ係数を有する
２次元フィルタで構成され、画像データをフィルタリン
グする。

【００１０】垂直フィルタリング回路５１のフィルタリ
ング結果は、演算器５３に供給され、そこで２乗され
る。その結果得られる垂直パワー信号は、比較器５５に
出力される。同時に、水平フィルタリング回路５２のフ
ィルタリング結果は、演算器５４に供給され、そこで２
乗される。そして、その結果得られる水平パワー信号
は、やはり、比較器５５に出力される。

【００１１】比較器５５は、以上のようにして垂直パワ
ー信号および水平パワー信号が求められた注目画素に対
応するアドレスの記憶値を、領域フレームバッファ４４
（図１４）から読み出す。そして、比較器５５は、その
記憶値が未セグメント値（ここでは、上述したように−
１）であり、かつ、垂直パワー信号と水平パワー信号と
の和が、所定の閾値Ｔより小さい場合、その注目画素
を、テクスチャ領域の中心点とする。その後、比較器５
５は、その中心点の座標を、スネーク領域分割回路４３
に出力する。

【００１２】図１８は、図１４のスネーク領域分割回路
４３の構成例を示している。ノード生成回路６１は、領
域中心点検出回路４２から座標を受信すると、その座標
を中心とする、所定の半径の円周上に位置する点（画
素）（以下、適宜、ノードという）を検出し、そのノー
ドの座標を、ノード座標ＲＡＭ６２に記憶させること
で、その記憶値の初期化を行う。これにより、ノード座
標ＲＡＭ６２には、例えば図１９（Ａ）に示すように、
中心点（initial center coordinates）（図中、●印で
示す部分）を中心とする所定の半径の円の円周上に配置
されたＮ個（図１９においては、１６個）の画素、即ち
ノード（initial nodes）（図中、○で示す部分）の座
標が記憶される。

【００１３】その後、ポテンシャル計算回路６３におい
て、図１９（Ｂ）に示すように、各ノードが、半径方向
に、中心点から遠ざかるように、例えば１画素単位で移
動され、その移動後の位置におけるノードのポテンシャ
ルが、フレームバッファ４１（図１４）に記憶された画
像データを参照しながら計算される。

【００１４】ポテンシャル計算回路６３は、ノードを移
動して、ポテンシャルを計算した後、そのノードについ
て、移動後と移動前とのポテンシャルの差を計算する。
そして、その差（以下、適宜、ポテンシャル差分とい
う）を、所定の閾値Ｔ０と比較し、ポテンシャル差分が
所定の閾値Ｔ０以上である場合、さらに、ノードを移動
し、以下、上述した処理を繰り返す。また、ポテンシャ
ル計算回路６３は、ポテンシャル差分が所定の閾値Ｔ０
より小さい場合、そのノードについての移動を終了す
る。

【００１５】ポテンシャル計算回路６３は、最初に、ノ
ード座標ＲＡＭ６２に記憶されたノードすべてについ
て、上述したノードの移動処理を行う。そして、すべて
のノードについての処理が終了すると、領域内部座標計
算回路６４は、そのときノード座標ＲＡＭ６２に記憶さ
れているノードが位置する点どうしを直線で結び、その
直線で囲まれる範囲にある画素すべてを検出する。即
ち、例えば、ノードの移動処理を終了した時点で、ノー
ドが、図２０（Ａ）に示すような位置にあった場合、図
２０（Ｂ）に示すような範囲にある画素が検出される。

【００１６】そして、領域内部座標計算回路６４は、そ
の画素で構成される領域が１つのテクスチャ領域を構成
するとして、所定の領域番号を割り当て、そのテクスチ
ャ領域を構成する画素に対応する、領域フレームバッフ
ァ４４（図１４）のアドレスに、割り当てた領域番号を
書き込む。

【００１７】ここで、領域内部座標計算回路６４におい
ては、領域番号は、例えば、１フレームごとに、テクス
チャ領域が検出されるたびに、０から昇順に割り当てら
れるようになされている。

【００１８】なお、画像の領域分割の候補点の検出方法
としては、例えば左右の特徴量の差が最大になる点を検
出するものが、特開平６−６０１８２号公報などに、ヒ
ストグラムの差分による多重閾値を用いるものが、特開
平６−８３９５９号公報などに、それぞれ掲載されてい
る。また、領域の形状の決定方法については、例えば特
開平２−２７９０８０号公報などに、その詳細が掲載さ
れている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なスネークアルゴリズムに代表されるようなテクスチャ
領域の境界（周囲）を拡張して行くような領域分割方式
では、１つの中心点について、その周囲にあるＮ個のノ
ードそれぞれに対して、ノードを移動し、そのポテンシ
ャルを計算することを、ポテンシャル差分が所定の閾値
Ｔ０より小さくなるまで、繰り返し行わなければならな
いため、処理に多くの演算を必要とする課題があった。

【００２０】また、この領域分割方式では、ノードを、
中心点から遠ざけ、最終的にノードが位置する点を結ぶ
直線で囲まれる範囲をテキスチャ領域とするため、図２
１に示すように、いずれのテクスチャ領域にも分割され
ない（いずれのテクスチャ領域の範疇にも属さない）領
域（以下、適宜、未分割領域（non-segmented region）
という）（図中、斜線を付してある部分）が生じる場合
があった。

【００２１】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、画像の領域分割を、少ない演算量で行う
ことができるようにし、さらには、いずれのテクスチャ
領域にも分割されない未分割領域が生じるのを防止する
ことができるようにするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の領域分
割装置は、画像からエッジを検出するエッジ検出手段
と、エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度の異なる複数のものを生成するエッジ画像生
成手段と、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づ
いて、画像を、複数の領域に分割する領域分割手段とを
備えることを特徴とする。

【００２３】請求項１７に記載の領域分割方法は、画像
からエッジを検出し、エッジを含む領域であるエッジ領
域と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッ
ジ画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成
し、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
画像を、複数の領域に分割することを特徴とする。

【００２４】請求項１８に記載の画像符号化装置は、画
像からエッジを検出するエッジ検出手段と、エッジを含
む領域であるエッジ領域と、それ以外の領域である非エ
ッジ領域とでなるエッジ画像であって、空間的尺度の異
なる複数のものを生成するエッジ画像生成手段と、空間
的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、画像を、
複数の領域に分割する領域分割手段と、領域分割手段に
より分割された領域ごとの画像を符号化する符号化手段
とを備えることを特徴とする。

【００２５】請求項１９に記載の記録媒体は、画像から
エッジを検出し、エッジを含む領域であるエッジ領域
と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ
画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成
し、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
画像を、複数の領域に分割し、各領域ごとに符号化を行
うことにより得られたデータが少なくとも記録されてい
ることを特徴とする。

【００２６】請求項１に記載の領域分割装置において
は、エッジ検出手段は、画像からエッジを検出し、エッ
ジ画像生成手段は、エッジを含む領域であるエッジ領域
と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ
画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成す
るようになされている。領域分割手段は、空間的尺度の
異なる複数のエッジ画像に基づいて、画像を、複数の領
域に分割するようになされている。

【００２７】請求項１７に記載の領域分割方法において
は、画像からエッジを検出し、エッジを含む領域である
エッジ領域と、それ以外の領域である非エッジ領域とで
なるエッジ画像であって、空間的尺度の異なる複数のも
のを生成し、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基
づいて、画像を、複数の領域に分割するようになされて
いる。

【００２８】請求項１８に記載の画像符号化装置におい
ては、エッジ検出手段は、画像からエッジを検出し、エ
ッジ画像生成手段は、エッジを含む領域であるエッジ領
域と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッ
ジ画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成
するようになされている。領域分割手段は、空間的尺度
の異なる複数のエッジ画像に基づいて、画像を、複数の
領域に分割し、符号化手段は、領域分割手段により分割
された領域ごとの画像を符号化するようになされてい
る。

【００２９】請求項１９に記載の記録媒体には、画像か
らエッジを検出し、エッジを含む領域であるエッジ領域
と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ
画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成
し、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
画像を、複数の領域に分割し、各領域ごとに符号化を行
うことにより得られたデータが少なくとも記録されてい
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
るが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段
と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各
手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を
付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようにな
る。

【００３１】即ち、請求項１に記載の領域分割装置は、
画像を、複数の領域に分割する領域分割装置であって、
画像からエッジを検出するエッジ検出手段（例えば、図
２に示すエッジ検出回路２１など）と、エッジを含む領
域であるエッジ領域と、それ以外の領域である非エッジ
領域とでなるエッジ画像であって、空間的尺度の異なる
複数のものを生成するエッジ画像生成手段（例えば、図
２に示すマルチスケール輪郭画像生成回路２２など）
と、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
画像を、複数の領域に分割する領域分割手段（例えば、
図２に示すマルチスケール領域分割回路２４など）とを
備えることを特徴とする。

【００３２】請求項２に記載の領域分割装置は、領域分
割手段が、画像の領域分割結果を記憶する記憶手段（例
えば、図４に示す領域バッファ３２など）と、記憶手段
に記憶された領域分割結果に対応して、エッジ画像を補
正する補正手段（例えば、図４に示す輪郭画像補正回路
３３_M-1，３３_M-2，・・・，３３₀など）と、補正手段
により補正されたエッジ画像に基づいて、記憶手段に記
憶された領域分割結果を更新する更新手段（例えば、図
４に示す領域登録／併合回路３４_M-1，３４_M-2，・・
・，３４₀など）とを有することを特徴とする。

【００３３】請求項１８に記載の画像符号化装置は、画
像を、複数の領域に分割し、その領域ごとに符号化を行
う画像符号化装置であって、画像からエッジを検出する
エッジ検出手段（例えば、図２に示すエッジ検出回路２
１など）と、エッジを含む領域であるエッジ領域と、そ
れ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像で
あって、空間的尺度の異なる複数のものを生成するエッ
ジ画像生成手段（例えば、図２に示すマルチスケール輪
郭画像生成回路２２など）と、空間的尺度の異なる複数
のエッジ画像間に基づいて、画像を、複数の領域に分割
する領域分割手段（例えば、図２に示すマルチスケール
領域分割回路２４など）と、領域分割手段により分割さ
れた領域ごとの画像を符号化する符号化手段（例えば、
図１に示すＶＬＣ（可変長符号化）回路１４など）とを
備えることを特徴とする。

【００３４】なお、勿論この記載は、各手段を上記した
ものに限定することを意味するものではない。

【００３５】図１は、本発明を適用した、画像の領域分
割による構造抽出符号化方式により、画像の符号化を行
う画像符号化装置の一実施例の構成を示している。符号
化すべき画像データ（ディジタルデータ）は、領域分割
回路１１および特徴量計算回路１２に入力される。領域
分割回路１１では、画像が、複数の、画素値がほぼ均一
な領域、即ち、テクスチャ領域に分割され、特徴量計算
回路１２および領域位置情報計算回路１３に供給され
る。

【００３６】特徴量計算回路１２は、領域分割回路１１
の出力を参照することで、画像のテクスチャ領域を認識
し、各テクスチャ領域ごとに、その特徴量を計算する。
即ち、特徴量計算回路１２では、各テクスチャ領域の、
例えば画素値の平均値や分散などが特徴量として計算さ
れる。この特徴量は、ＶＬＣ回路１４に供給される。

【００３７】一方、領域位置情報計算回路１３も、やは
り、領域分割回路１１の出力を参照することで、画像の
テクスチャ領域を認識する。そして、領域位置情報計算
回路１３は、各テクスチャ領域の境界をチェーン符号化
する。即ち、領域位置情報計算回路１３では、テクスチ
ャ領域の境界線上に位置する一続きの画素（チェーン）
が検出され、それらの画素の座標をリストにしたもの
（以下、適宜、チェーン座標リストという）が作成され
る。領域位置情報計算回路１３は、チェーン座標リスト
の作成後、それを、ＶＬＣ回路１４に出力する。

【００３８】ＶＬＣ回路１４は、同一のテクスチャ領域
についての特徴量と、チェーン座標リストとを対応付
け、これに対し、例えばハフマン符号化などのエントロ
ピー符号化を施す。その結果得られた符号化データは、
バッファ１５に供給されて、一旦記憶され、これによ
り、データ量が平滑された後、例えば光ディスクや光磁
気ディスク、磁気テープ、光カードその他の記録媒体１
６に記録される。あるいは、また、伝送路を介して伝送
される。

【００３９】次に、図２は、図１の領域分割回路１１の
構成例を示している。画像データは、エッジ検出回路２
１に供給されるようになされている。エッジ検出回路２
１は、入力された画像からエッジを検出し、マルチスケ
ール輪郭画像生成回路２２に出力するようになされてい
る。即ち、エッジ検出回路２１は、画素値の変化の割合
が大きい画素（例えば、物体の輪郭部分を構成する画素
など）を、エッジを構成する特徴点として検出する。そ
して、エッジ検出回路２１は、画像を構成する画素を、
例えばいわゆるラインスキャン順に、順次注目画素と
し、その注目画素が特徴点である場合、例えば値が１の
エッジデータを、そうでない場合は、例えば値が０のエ
ッジデータを、マルチスケール輪郭画像生成回路２２に
出力する。

【００４０】マルチスケール輪郭画像生成回路２２は、
エッジ検出回路２１からのエッジデータに基づいて、エ
ッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の領域で
ある非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、空間的
尺度が、０乃至Ｍのものを生成するようになされてい
る。なお、このエッジ画像は、画像中の物体の輪郭部分
などを表示するものであるから、その意味で、輪郭画像
ということもできる。

【００４１】輪郭画像フレームバッファ２３₀乃至２３_M
は、マルチスケール輪郭画像生成回路２２で生成され
た、空間的尺度が０乃至Ｍのエッジ画像をそれぞれ記憶
するようになされている。

【００４２】マルチスケール領域分割回路２４は、輪郭
画像フレームバッファ２３₀乃至２３_Mそれぞれに記憶さ
れた空間的尺度が０乃至Ｍのエッジ画像に基づいて、画
像を、複数のテクスチャ領域に分割するようになされて
いる。さらに、マルチスケール領域分割回路２４は、例
えば、従来における場合と同様に、各テクスチャ領域に
対し、０から昇順に、領域番号を割り当て、画像を構成
する各画素について、その領域番号を、画像の領域分割
結果として出力するようになされている。

【００４３】以上のように構成される領域分割回路１１
では、エッジ検出回路２１において、エッジを構成する
画素が、特徴点として検出される。そして、特徴点であ
る画素については、値が１のエッジデータが、特徴点で
ない画素については、値が０のエッジデータが、マルチ
スケール輪郭画像生成回路２２に出力される。

【００４４】マルチスケール輪郭画像生成回路２２で
は、エッジ検出回路２１からのエッジデータに基づい
て、エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度が、０乃至Ｍ（Ｍは、所定の正の整数）のも
のが生成される。

【００４５】即ち、マルチスケール輪郭画像生成回路２
２は、空間的尺度（空間尺度）の値がｉのエッジ画像と
して、このｉを引数とする所定の関数ｆ（ｉ）×ｆ
（ｉ）画素の正方形状のブロックに、画像を分割し、エ
ッジを含むブロック全体をエッジ領域とするとともに、
それ以外のブロックを非エッジ領域とした２値画像を生
成する。

【００４６】具体的には、例えばｆ（ｉ）＝２ⁱとした
場合、エッジ検出回路２１において、図３（Ａ）に黒塗
りで示すようなエッジが検出されたとき、空間的尺度
（空間尺度）（scale）の値が０，１、または２のエッ
ジ画像としては、同図（Ｂ），（Ｃ）、または（Ｄ）に
示すような２値画像が生成される。ここで、図３（Ｂ）
乃至図３（Ｄ）においては、黒塗りの部分がエッジ領域
を、白の部分が非エッジ領域を表している。

【００４７】マルチスケール輪郭画像生成回路２２は、
以上のようなエッジ画像を生成した後、エッジ領域を構
成する画素については、例えば１を、非エッジ領域を構
成する画素については、例えば０を出力する。

【００４８】なお、空間的尺度ｉを引数とする所定の関
数ｆ（ｉ）は上述したものに限定されるものではない。
また、空間的尺度ｉに対応するブロックも、ｆ（ｉ）×
ｆ（ｉ）画素の正方形状のブロックに限定されるもので
はない。即ち、例えば、ｆ（ｉ）＝２ⁱなどとし、空間
的尺度ｉに対応するブロックとして、２ⁱを半径とする
円形状のブロックなどを用いるようにすることが可能で
ある。

【００４９】マルチスケール輪郭画像生成回路２２で生
成された空間的尺度が０乃至Ｍのエッジ画像は、輪郭画
像フレームバッファ２３₀乃至２３_Mにそれぞれ供給され
て記憶される。

【００５０】その後、マルチスケール領域分割回路２４
では、輪郭画像フレームバッファ２３₀乃至２３_Mそれぞ
れに記憶された空間的尺度が０乃至Ｍのエッジ画像に基
づいて、画像が、複数のテクスチャ領域に分割され、上
述したように領域番号が割り当てられる。そして、画像
を構成する各画素についての領域番号が出力される。

【００５１】次に、図４は、図２のマルチスケール領域
分割回路２４の構成例を示している。２値画像領域分割
回路３１₀乃至３１_Mは、空間的尺度が０乃至Ｍのエッジ
画像（輪郭画像）（以下、適宜、空間的尺度がｉのエッ
ジ画像を、エッジ画像Ｌ_iという）を、エッジ（エッジ
領域）で囲まれた領域にそれぞれ分割するようになされ
ている。なお、２値画像領域分割回路３１_Mは、輪郭画
像フレームバッファ２３_M（図２）に記憶されたエッジ
画像Ｌ_Mそのものの領域分割を行うようになされている
が、２値画像領域分割回路３１₀乃至３１_M-1は、後述す
る輪郭画像補正回路３３₀乃至３３_M-1で補正されたエッ
ジ画像Ｌ₀乃至Ｌ_M-1の領域分割をそれぞれ行うようにな
されている。

【００５２】領域バッファ３２は、画像（元の画像）の
領域分割結果を記憶するようになされている。輪郭画像
補正回路３３₀乃至３３_M-1は、輪郭画像フレームバッフ
ァ２３₀乃至２３_M-1に記憶されたエッジ画像Ｌ₀乃至Ｌ
_M-1を、領域バッファ３２に記憶された領域分割結果に
対応して補正し、その補正の結果得られるエッジ画像
（以下、適宜、補正エッジ画像という）Ｌ₀乃至Ｌ
_M-1を、領域登録／併合回路３４₀乃至３４_M-1に、それ
ぞれ出力するようになされている。領域登録／併合回路
３４₀乃至３４_M-1は、輪郭画像補正回路３３₀乃至３３
_M-1それぞれから供給される補正エッジ画像Ｌ₀乃至Ｌ
_M-1に基づいて、領域バッファ３２に記憶された領域分
割結果を更新するようになされている。残存領域併合回
路１４は、領域バッファ３２に記憶された領域分割結果
に、いずれのテクスチャ領域にも含まれない画素（領
域）が存在する場合、その画素を、いずれかのテクスチ
ャ領域に併合させる（含ませる）ようになされている。

【００５３】次に、図５のフローチャートを参照して、
その動作について説明する。まず最初に、ステップＳ１
において、空間的尺度が最大のエッジ画像（輪郭画像）
Ｌ_Mの領域分割が行われる。即ち、ステップＳ１では、
２値画像領域分割回路３１_Mにおいて、エッジ画像Ｌ
_Mが、輪郭画像フレームバッファ２３_Mより読み出され
る。さらに、２値画像領域分割回路３１_Mでは、エッジ
画像Ｌ_Mが、例えばラインスキャン順にスキャンされる
ことにより、エッジ領域（ここでは、画素値が１になっ
ている領域）が検出され、そのエッジ領域で囲まれた領
域、即ち、非エッジ領域（ここでは、画素値が０になっ
ている領域）が検出される（但し、この場合、画枠はエ
ッジ領域として扱われる）。

【００５４】そして、２値画像領域分割回路３１_Mは、
エッジ領域に、その旨を示すコード（以下、適宜、エッ
ジコードという）（ここでは、領域番号に用いられてい
ない、例えば−１などとする）を割り当てるとともに、
非エッジ領域をテクスチャ領域として、領域番号を割り
当てる。なお、領域番号は、検出された非エッジ領域の
順に、０，１，２，・・・というように割り当てられ
る。従って、例えば、図６（Ａ）に示すようなエッジ画
像が入力された場合（図６（Ａ）では、黒塗りの部分が
エッジ領域を、白い部分が非エッジ領域を示してい
る）、同図（Ｂ）に示すように、エッジコード（−１）
と領域番号（０，１，２，３，４）とが割り当てられ
る。

【００５５】以上のようなエッジコードと領域番号の割
り当て結果であるエッジ画像Ｌ_Mの領域分割結果は、ス
テップＳ２において、２値画像領域分割回路３１_Mから
領域バッファ３２に供給されて記憶される。

【００５６】その後、ステップＳ３において、空間的尺
度をカウントするための変数ｉに、初期値としてのＭ−
１がセットされ、ステップＳ４に進み、エッジ画像Ｌ_i
が、領域バッファ３２の領域分割結果に基づいて補正さ
れる。即ち、エッジ画像Ｌ_Mの領域分割結果が、領域バ
ッファ３２に記憶された直後においては、輪郭画像補正
回路３３_M-1において、空間的尺度が、その次に大きい
エッジ画像Ｌ_M-1が、輪郭画像フレームバッファ２３_M-1
から読み出され、そのエッジ画像Ｌ_M-1を構成する画素
の画素値が、その画素に対応する、領域バッファ３２に
記憶された領域分割結果の画素の画素値との関係に基づ
いて補正される。

【００５７】具体的には、補正の対象であるエッジ画像
Ｌ_M-1を構成する画素（このように補正の対象となって
いる画像の画素を、以下、適宜、補正対象画素という）
の画素値が１の場合、それに対応する領域分割結果の画
素（以下、適宜、対応画素という）の画素値に関係な
く、補正対象画素の画素値は、そのままとされる。即
ち、補正対象画素が、エッジ画像Ｌ_M-1におけるエッジ
領域の画素である場合、その補正は行われない。

【００５８】さらに、補正対象画素の画素値が０で、対
応画素の画素値が−１の場合も、補正対象画素の画素値
は、そのままとされる。即ち、補正対象画素が、エッジ
画像Ｌ_M-1における非エッジ領域の画素であるが、その
対応画素が、領域分割結果におけるエッジ領域の画素で
ある場合も、補正対象画素の補正は行われない。

【００５９】また、補正対象画素の画素値が０で、対応
画素の画素値が−１以外の場合、補正対象画素の画素値
は、０から１に補正される。即ち、補正対象画素が、エ
ッジ画像Ｌ_M-1における非エッジ領域の画素であり、さ
らに、その対応画素も、領域分割結果における非エッジ
領域の画素である場合は、補正対象画素は、０から１に
補正され、これにより、その補正対象画素は、エッジ領
域を構成する画素とされる。

【００６０】ここで、図７および図８を参照して、ステ
ップＳ４の処理について、さらに説明する。例えば、い
ま、上述した図３（Ｂ）乃至図３（Ｄ）に示すようなエ
ッジ画像Ｌ₀乃至Ｌ₂が得られたとして、このうちの空間
的尺度が最大のエッジ画像Ｌ₂の領域分割結果が領域バ
ッファ３２に記憶されたとする。この場合、エッジ画像
Ｌ₂（図３（Ｄ））における非エッジ領域は、右下の４
×４画素でなる領域だけであるから、ここには、領域番
号０が割り当てられる。そして、それ以外の領域は、エ
ッジ領域であるから、領域バッファ３２の記憶値は、図
７に示すように、右下の４×４画素の部分（以下、適
宜、領域Ｒ１という）については０（領域番号）とな
り、残りについては−１となる。

【００６１】一方、空間的尺度がエッジ画像Ｌ₂の次に
大きいエッジ画像Ｌ₁（図３（Ｃ））は、図８（Ａ）に
示すものであり、この場合、図８（Ａ）および図７を比
較して分かるように、非エッジ領域の画素であって、対
応画素が、領域分割結果における非エッジ領域の画素と
なっているのは、即ち、図８（Ａ）および図７のいずれ
においても画素値が０となっているのは、領域Ｒ１の４
×４画素である。

【００６２】従って、エッジ画像Ｌ₁における領域Ｒ１
の画素の画素値は０から１に補正され、その結果、図８
（Ｂ）に示すような補正エッジ画像Ｌ₁が得られる。

【００６３】ステップＳ４において、以上のような処理
が行われることにより、エッジ画像Ｌ_M-1についての補
正エッジ画像Ｌ_M-1が得られると、その補正エッジ画像
Ｌ_M-1は、２値画像領域分割回路３１_M-1に供給される。
２値画像領域分割回路３１_M-1では、ステップＳ５にお
いて、補正エッジ画像Ｌ_M-1の領域分割が行われる。

【００６４】即ち、２値画像領域分割回路３１_M-1で
は、補正エッジ画像Ｌ_M-1が、ラインスキャン順にスキ
ャンされることにより、エッジ領域（ここでは、画素値
が１になっている領域）が検出され、そのエッジ領域で
囲まれた領域、即ち、非エッジ領域（ここでは、画素値
が０になっている領域）が検出される（この場合も、画
枠はエッジ領域として扱われる）。

【００６５】従って、補正エッジ画像Ｌ_M-1が、例え
ば、上述の図８（Ｂ）に示したようなものである場合、
この補正エッジ画像Ｌ_M-1からは、同図に太線で囲んで
示す領域Ｒ２乃至Ｒ４が検出される。

【００６６】以上のような補正エッジ画像Ｌ_M-1の領域
分割結果（図８（Ｂ））は、領域登録／併合回路３４
_M-1に出力される。領域登録／併合回路３４_M-1では、ス
テップＳ６において、補正エッジ画像Ｌ_M-1の領域分割
結果に対応して、領域バッファ３２に記憶された領域分
割結果が更新される。

【００６７】即ち、領域登録／併合回路３４_M-1では、
まず、ステップＳ５で検出された補正エッジ画像Ｌ_M-1
の非エッジ領域に対応する、領域バッファ３２に記憶さ
れた領域が、非エッジ領域とされる。これにより、領域
バッファ３２に記憶された領域分割結果が再分割され
る。そして、その結果、領域バッファ３２に記憶され
た、新たな領域分割結果において、上述の再分割により
非エッジ領域とされた新非エッジ領域が、既に非エッジ
領域とされている既非エッジ領域と隣接するかどうか
が、領域登録／併合回路３４_M-1によって調べられる。

【００６８】新非エッジ領域が、いずれの既非エッジ領
域とも隣接しない場合、即ち、新非エッジ領域が、エッ
ジ領域にのみ隣接する場合、領域登録／併合回路３４
_M-1は、その新非エッジ領域に、新たな領域番号を割り
当て、それを、領域バッファ３２に記憶させる。また、
新非エッジ領域が、いずれかの既非エッジ領域と隣接す
る場合、その新非エッジ領域が、幾つの既非エッジ領域
と隣接するかが、領域登録／併合回路３４_M-1によって
調べられる。

【００６９】そして、新非エッジ領域が、１の既非エッ
ジ領域にのみ隣接する場合、領域登録／併合回路３４
_M-1は、それらを併合して１つのエッジ領域とする。即
ち、領域登録併合回路３４_M-1は、新非エッジ領域に、
それに隣接する既非エッジ領域に割り当てられた領域番
号と同一の領域番号を割り当て、それを、領域バッファ
３２に記憶させる。

【００７０】また、新非エッジ領域が、複数の既非エッ
ジ領域に隣接する場合、領域登録／併合回路３４
_M-1は、新非エッジ領域を、複数の既非エッジ領域のう
ち、その新非エッジ領域に隣接する画素数が最も多いも
のに併合する。

【００７１】従って、例えば、領域バッファ３２に記憶
された領域分割結果が、図７に示したものであり、ステ
ップＳ５において、補正エッジ画像Ｌ_M-1から、図８
（Ｂ）に示したように、非エッジ領域Ｒ２乃至Ｒ４が検
出された場合、新非エッジ領域である非エッジ領域Ｒ２
は、既非エッジ領域である非エッジ領域Ｒ１とは隣接し
ないので（エッジ領域にのみ隣接するので）、この非エ
ッジ領域Ｒ２には、図９に示すように、新たな領域番号
１（この場合、領域番号０が、既に、領域Ｒ１に割り当
てられているので、新たな領域番号は１となる）が割り
当てられる。また、新非エッジ領域である非エッジ領域
Ｒ３およびＲ４は、いずれも既非エッジ領域である非エ
ッジ領域Ｒ１にのみ隣接するので、非エッジ領域Ｒ３お
よびＲ４は、同じく図９に示すように、非エッジ領域Ｒ
１と併合され、これにより、非エッジ領域Ｒ１の領域番
号と同一の領域番号０が割り当てられる。

【００７２】なお、例えば、図１０（Ａ）に示すよう
に、領域バッファ３２に記憶された領域分割結果が、領
域番号０と１の２つの非エッジ領域（既非エッジ領域）
を有し、その２つの非エッジ領域に隣接する新非エッジ
領域Ｒ５が検出された場合、新非エッジ領域Ｒ５は、上
述したように、領域番号０と１の２つの既非エッジ領域
のうち、新非エッジ領域Ｒ５に隣接する画素数が最も多
いものと併合される。図１０（Ａ）に示す場合において
は、新非エッジ領域Ｒ５に隣接する画素数は、領域番号
０の既非エッジ領域よりも、領域番号１の既非エッジ領
域の方が多いので、新非エッジ領域Ｒ５は、領域番号１
の既非エッジ領域と併合され、その結果、領域バッファ
３２の記憶内容は、図１０（Ｂ）に示すようになる。

【００７３】ステップＳ６において、上述のような、領
域バッファ３２に記憶された領域分割結果の更新が終了
すると、ステップＳ７に進み、変数ｉが０に等しいか否
かが判定される。ステップＳ７において、変数ｉが０に
等しくないと判定された場合、即ち、ステップＳ４乃至
Ｓ６の処理が、空間的尺度０乃至Ｍ−１のすべてのエッ
ジ画像を対象として行われていない場合、ステップＳ８
に進み、変数ｉが１だけデクリメントされ、ステップＳ
４に戻る。従って、この場合、前回より、空間的尺度が
１だけ小さいエッジ画像について、ステップＳ４乃至Ｓ
６の処理が行われる。なお、空間的尺度がｉのエッジ画
像についてのステップＳ４乃至Ｓ６の処理は、輪郭画像
補正回路３３_i、２値画像領域分割回路３１_i、または領
域登録／併合回路３４_iでそれぞれ行われるようになさ
れている。

【００７４】一方、ステップＳ７において、変数ｉが０
に等しいと判定された場合、即ち、ステップＳ４乃至Ｓ
６の処理が、空間的尺度が０のエッジ画像についてまで
行われた場合、ステップＳ９に進み、その時点で、領域
バッファ３２に記憶されている領域分割結果におけるエ
ッジ領域（輪郭領域）が、残存領域併合回路３５によっ
て、非エッジ領域に変換される。

【００７５】即ち、残存領域併合回路３５は、領域バッ
ファ３２に記憶されている領域分割結果のエッジ領域を
構成する画素のうち、非エッジ領域に隣接するものを検
出する。そして、検出した画素を、それに隣接する非エ
ッジ領域に併合させる。具体的には、検出した画素の画
素値を、それに隣接する非エッジ領域に割り当てられた
領域番号と同一の値に変換する。

【００７６】そして、残存領域併合回路３５は、上述の
処理を、領域バッファ３２に記憶されている領域分割結
果において、エッジ領域を構成する画素（本実施例で
は、画素値が−１の画素）がなくなるまで繰り返し行
う。

【００７７】即ち、ステップＳ９の処理が開始される直
前の領域バッファ３２に記憶された領域分割結果（の一
部）が、例えば図１１（Ａ）に示すものである場合、画
素値が−１の画素であって、領域番号が０または５の非
エッジ領域と隣接するものの画素値は、その隣接する非
エッジ領域の領域番号と同一の値０または５に変換さ
れ、これにより、領域分割結果は、図１１（Ｂ）に示す
ようになる。

【００７８】この場合、画素値が−１の画素が、まだ存
在するので、再び同様の変換処理が行われ、これによ
り、領域分割結果は、図１１（Ｂ）に示すようになる。

【００７９】以上のようにして、エッジ領域を構成する
画素は、いずれかの非エッジ領域に含まれることとな
り、その結果、画像は、それを構成する画素が、いずれ
かの非エッジ領域に含まれるように、即ち、未分割領域
が生じないように分割される。

【００８０】なお、上述の変換処理は、画素値が−１の
画素がなくなるまでではなく、所定の回数だけ繰り返し
行うようにしても良い。

【００８１】また、エッジ領域を構成する画素は、１つ
の非エッジ領域ではなく、上下左右の２または３方向に
隣接する２以上の非エッジ領域に隣接する場合がある。
このような場合は、例えば、隣接する方向に対し、優先
順位を設定しておき、その優先順位が最も高い方向に隣
接する非エッジ領域に併合させるようにすることができ
る。あるいはまた、エッジ領域を構成する画素は、それ
に隣接する画素が最も多い非エッジ領域に併合させるよ
うにすることなども可能である。

【００８２】ステップＳ９の処理が終了すると、ステッ
プＳ１０に進み、領域バッファ３２に記憶された領域分
割結果としての各画素に割り当てられた領域番号が読み
出され、処理を終了する。

【００８３】ところで、図５に示す場合においては、ス
テップＳ６において、新非エッジ領域が、複数の既非エ
ッジ領域に隣接するとき、新非エッジ領域を、複数の既
非エッジ領域のうち、その新非エッジ領域に隣接する画
素数が最も多いものと併合するようにしたが、このよう
に、新非エッジ領域が、複数の既非エッジ領域に隣接す
るときに、その複数の既非エッジ領域のうちの１つに、
新非エッジ領域全体を併合すると、即ち、領域単位で併
合を行うと、領域の分割が、精度良く行われない場合が
ある。

【００８４】そこで、新非エッジ領域が、複数の既非エ
ッジ領域に隣接するときには、その新非エッジ領域を、
図５のステップ９における場合と同様に、画素単位で、
隣接する既非エッジ領域に併合させるようにすることが
できる。

【００８５】図１２のフローチャートは、新非エッジ領
域が、複数の既非エッジ領域に隣接するときには、その
新非エッジ領域を保留領域として、その処理を保留して
おき、エッジ画像Ｌ₀を用いての領域分割結果の更新が
終了した後に、保留領域を処理する場合の図４のマルチ
スケール領域分割回路２４の処理を示している。なお、
図１２に示すステップＳ２１乃至Ｓ３０の処理は、基本
的に、図５に示したステップＳ１乃至Ｓ１０の処理とそ
れぞれ同様であり、図１２において、図５における場合
と異なるのは、ステップＳ６に対応するステップＳ２６
と、ステップＳ９に対応するステップＳ２９だけである
ので、以下では、このステップＳ２６およびＳ２９を除
く処理についての説明は、適宜省略する。

【００８６】ステップＳ２６では、ステップＳ６で説明
したように、領域バッファ３２に記憶された領域分割結
果が再分割され、その結果得られる新たな領域分割結果
において、新非エッジ領域が、エッジ領域にのみ隣接す
る場合、および１の既非エッジ領域にのみ隣接する場合
は、同じくステップＳ６で説明した処理が行われる。

【００８７】また、ステップ２６では、新非エッジ領域
が、複数の既非エッジ領域に隣接する場合、その新非エ
ッジ領域を保留領域とし、領域バッファ３２には、保留
領域であることを示すコード（以下、適宜、保留コード
という）（ここでは、領域番号およびエッジコードに用
いられない、例えば−２などとする）を記憶させる。

【００８８】従って、上述した図１０（Ａ）と同様の図
１３（Ａ）に示すように、領域バッファ３２に記憶され
た領域分割結果が、領域番号０と１の２つの非エッジ領
域（既非エッジ領域）を有し、新非エッジ領域Ｒ５が、
その２つの非エッジ領域に隣接する場合、新非エッジ領
域Ｒ５を構成する画素の画素値は、同図（Ｂ）に示すよ
うに、保留コード（−２）とされる。

【００８９】そして、ステップＳ２９では、ステップＳ
９で説明した非エッジ領域への変換が、領域バッファ３
２に記憶されている領域分割結果のエッジ領域（輪郭領
域）だけでなく、保留領域をも対象として行われる。

【００９０】なお、図１２においては、エッジ画像Ｌ₀
を用いての領域分割結果の更新が終了した後に、保留領
域を処理するようにしたが、この他、例えば、保留領域
が生じた場合には、その時点で、その保留領域を処理す
るようにすることも可能である。即ち、エッジ画像Ｌ_i
についての処理を行っている場合に、保留領域が生じた
ときには、そのエッジ画像Ｌ_iを用いての、領域バッフ
ァ３２に記憶された領域分割結果の更新が終了した直後
に、保留領域に対し、図５のステップＳ９で説明した非
エッジ領域への変換処理を施すようにすることができ
る。この場合、より正確な領域分割を行うことができ
る。

【００９１】以上のように、テクスチャ領域の境界とな
るのが、画素値の変化の大きい部分、即ち、物体の輪郭
部分などであることに注目し、原画像から、そのような
点（画素）を検出して、複数の空間的尺度のエッジ画像
（輪郭画像）を生成するようにした。そして、空間的尺
度の最も大きいエッジ画像の領域分割を行い、その領域
分割結果を、順次、空間的尺度の小さいエッジ画像との
相互関係に対応して、各空間的尺度に対応した領域分割
結果を得るようにした。

【００９２】即ち、従来のように、多値をとる原画像を
そのまま用いて領域分割を行うのではなく、エッジ（輪
郭）の有無を示す２値のエッジ画像を用いて領域分割を
行うようにしたので、前述したようなノードのポテンシ
ャルの計算などを行う必要がなく、従って、計算量を大
幅に削減することができる。

【００９３】さらに、未分割領域については、それに隣
接する非エッジ領域（テクスチャ領域）に併合し、最終
的な領域分割結果を得るようにしたので、未分割領域が
生じるのを防止することができる。

【００９４】以上、本発明を適用した画像符号化装置に
ついて説明したが、本発明は、画像符号化装置の他、例
えば画像から物体を認識する装置や、ビデオ監視装置な
ど、画像の領域分割を必要とするあらゆる装置に適用可
能である。

【００９５】なお、以上のような画像符号化装置は、限
られた伝送容量を持つ伝送媒体を用いて画像伝送を行う
画像伝送装置や、画像を記録媒体に記録する、例えばＶ
ＴＲ（ビデオテープレコーダ）などの装置その他に適用
可能である。

【００９６】また、本実施例においては特に言及しなか
ったが、本発明は、動画および静止画のいずれにも適用
可能である。

【００９７】さらに、本実施例では、空間的尺度の最大
値Ｍの決定方法についても特に言及しなかったが、この
値Ｍは、例えば領域分割する画像の大きさと無関係な固
定値とすることもできるし、また、領域分割する画像の
大きさに対応した値に変化させるようにすることもでき
る。空間的尺度の最大値Ｍを、領域分割する画像の大き
さに対応した値に変化させる場合は、Ｍは、例えば次式
にしたがって決定するようにすることができる。

【００９８】Ｍ＝ｆｌｏｏｒ（ｌｏｇ₂Ｚ）但し、ｆｌｏｏｒ（）は、括弧内の値の小数点以下を切
り捨てる関数であり、Ｚは、領域分割する画像の横また
は縦の長さのうち、短い方の長さを意味する。

【００９９】

【発明の効果】請求項１に記載の領域分割装置および請
求項１７に記載の領域分割方法によれば、画像からエッ
ジが検出され、エッジを含む領域であるエッジ領域と、
それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像
であって、空間的尺度の異なる複数のものが生成され
る。そして、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基
づいて、画像が、複数の領域に分割される。従って、少
ない演算量（計算量）で、画像の分割を行うことが可能
となる。

【０１００】請求項１８に記載の画像符号化装置によれ
ば、上述したようにして画像の領域分割が行われ、その
結果得られる各領域ごとの画像が符号化される。従っ
て、少ない演算量で符号化を行うことが可能となる。

【０１０１】請求項１９に記載の記録媒体には、画像か
らエッジを検出し、エッジを含む領域であるエッジ領域
と、それ以外の領域である非エッジ領域とでなるエッジ
画像であって、空間的尺度の異なる複数のものを生成
し、空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
画像を、複数の領域に分割し、各領域ごとに符号化を行
うことにより得られたデータが少なくとも記録されてい
る。従って、少ない演算量で符号化を行ったデータを記
録しておくことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像符号化装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の領域分割回路１１の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図３】図２のマルチスケール輪郭画像生成回路２２の
処理を説明するための図である。

【図４】図２のマルチスケール領域分割回路２４の構成
例を示すブロック図である。

【図５】図４のマルチスケール領域分割回路２４の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図６】図４の２値画像領域分割回路３１₀乃至３１_Mの
処理を説明するための図である。

【図７】図４の領域バッファ３２の記憶内容を示す図で
ある。

【図８】図４の輪郭画像補正回路３３₀乃至３３_M-1の処
理を説明するための図である。

【図９】図４の領域登録／併合回路３４₀乃至３４_M-1の
処理を説明するための図である。

【図１０】図５のステップＳ６の処理を説明するための
図である。

【図１１】図５のステップＳ９の処理を説明するための
図である。

【図１２】図４のマルチスケール領域分割回路２４の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１３】図１２のステップＳ２６の処理を説明するた
めの図である。

【図１４】従来の領域分割回路の一例の構成を示すブロ
ック図である。

【図１５】図１４の領域分割回路の処理を説明するため
の図である。

【図１６】図１４の領域中心点検出回路４２の構成例を
示すブロック図である。

【図１７】図１６の垂直フィルタリング回路５１および
水平フィルタリング回路５２で用いられるフィルタ係数
を示す図である。

【図１８】図１４のスネーク領域分割回路４３の構成例
を示すブロック図である。

【図１９】ノードの移動方向を説明するための図であ
る。

【図２０】図１８の領域内部座標計算回路６４の処理を
説明するための図である。

【図２１】未分割領域が生じている様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１領域分割回路１２特徴量計算回路１３領域位置情報計算回路１４ＶＬＣ回路１６記録媒体２１エッジ検出回路２２マルチスケール輪郭画像生成回路２３₀乃至２３_M 輪郭画像フレームバッファ２４マルチスケール領域分割回路３１₀乃至３１_M ２値画像領域分割回路３２領域バッファ３３₀乃至３３_M-1 輪郭画像補正回路３４₀乃至３４_M-1 領域登録／併合回路３５残存領域併合回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を、複数の領域に分割する領域分割
装置であって、前記画像からエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度の異なる複数のものを生成するエッジ画像生
成手段と、前記空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
前記画像を、複数の領域に分割する領域分割手段とを備
えることを特徴とする領域分割装置。
【請求項２】前記領域分割手段は、前記画像の領域分割結果を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された領域分割結果に対応して、前
記エッジ画像を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された前記エッジ画像に基づい
て、前記記憶手段に記憶された前記領域分割結果を更新
する更新手段とを有することを特徴とする請求項１に記
載の領域分割装置。
【請求項３】前記領域分割手段は、前記空間的尺度が最大のエッジ画像を、前記画像の領域
分割結果とし、その後、前記空間的尺度が次に大きいエッジ画像における前記非
エッジ領域のうち、前記領域分割結果における前記非エ
ッジ領域に対応する部分を、前記エッジ領域に補正し、その補正の結果得られる前記エッジ画像における前記非
エッジ領域に対応する前記領域分割結果における領域
を、前記非エッジ領域とすることにより、前記領域分割
結果を再分割して新たな領域分割結果とし、その新たな領域分割結果において、前記再分割により前
記非エッジ領域とされた新非エッジ領域が、既に前記非
エッジ領域とされている既非エッジ領域と隣接すると
き、その既非エッジ領域に、前記新非エッジ領域を併合
して１つの非エッジ領域とする前記領域分割結果の更新
処理を、前記空間的尺度が最小のエッジ画像についてま
で繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の領域分割
装置。
【請求項４】前記領域分割手段は、前記新非エッジ領
域が、複数の前記既非エッジ領域と隣接するとき、その
複数の前記既非エッジ領域のうち、隣接する画素数が最
も多いものに、前記新非エッジ領域を併合することを特
徴とする請求項３に記載の領域分割装置。
【請求項５】領域分割手段は、前記更新処理を、前記
空間的尺度が最小のエッジ画像についてまで繰り返した
後、前記領域分割結果における前記エッジ領域を構成す
る画素のうち、前記非エッジ領域に隣接するものを、そ
の非エッジ領域に併合させる前記エッジ領域の変換処理
を、さらに行うことを特徴とする請求項３に記載の領域
分割装置。
【請求項６】前記領域分割手段は、前記変換処理を、
所定の回数だけ繰り返し行うことを特徴とする請求項５
に記載の領域分割装置。
【請求項７】前記領域分割手段は、前記変換処理を、
前記領域分割結果における前記エッジ領域を構成する画
素がなくなるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項
５に記載の領域分割装置。
【請求項８】前記領域分割手段は、前記空間的尺度が最大のエッジ画像を、前記画像の領域
分割結果とし、その後、前記空間的尺度が次に大きいエッジ画像における前記非
エッジ領域のうち、前記領域分割結果における前記非エ
ッジ領域に対応する部分を、前記エッジ領域に補正し、その補正の結果得られる前記エッジ画像における前記非
エッジ領域に対応する前記領域分割結果における領域
を、前記非エッジ領域とすることにより、前記領域分割
結果を再分割して新たな領域分割結果とし、その新たな領域分割結果において、前記再分割により前
記非エッジ領域とされた新非エッジ領域が、既に前記非
エッジ領域とされている１つの既非エッジ領域のみと隣
接するとき、その既非エッジ領域に、前記新非エッジ領
域を併合して１つの非エッジ領域とする前記領域分割結
果の更新処理を、前記空間的尺度が最小のエッジ画像に
ついてまで繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の
領域分割装置。
【請求項９】前記領域分割手段は、前記新非エッジ領域が、複数の前記既非エッジ領域と隣
接するとき、その新非エッジ領域を保留領域とし、前記更新処理を、前記空間的尺度が最小のエッジ画像に
ついてまで繰り返した後、前記領域分割結果における前
記エッジ領域および保留領域を構成する画素のうち、前
記非エッジ領域に隣接するものを、その非エッジ領域に
併合させる前記エッジ領域および保留領域の変換処理
を、さらに行うことを特徴とする請求項８に記載の領域
分割装置。
【請求項１０】前記領域分割手段は、前記変換処理
を、所定の回数だけ繰り返し行うことを特徴とする請求
項９に記載の領域分割装置。
【請求項１１】前記領域分割手段は、前記変換処理
を、前記領域分割結果における前記エッジ領域および保
留領域を構成する画素がなくなるまで繰り返し行うこと
を特徴とする請求項９に記載の領域分割装置。
【請求項１２】前記領域分割手段は、前記新たな領域分割結果を得た後、前記新非エッジ領域
が、複数の前記既非エッジ領域と隣接するとき、その新
非エッジ領域を保留領域とし、前記領域分割結果における前記エッジ領域および保留領
域を構成する画素のうち、前記非エッジ領域に隣接する
ものを、その非エッジ領域に併合させることを特徴とす
る請求項８に記載の領域分割装置。
【請求項１３】前記空間的尺度の値をｉとするととも
に（但し、ｉ＝０，１，・・・，Ｍ（Ｍは、所定の正の
整数））、前記空間的尺度ｉを引数とする所定の関数を
ｆ（ｉ）とする場合、前記エッジ画像生成手段は、前記画像を、ｆ（ｉ）×ｆ
（ｉ）画素の正方形状のブロックに分割し、前記エッジ
が含まれる前記ブロックを、前記エッジ領域とすること
を特徴とする請求項１に記載の領域分割装置。
【請求項１４】前記空間的尺度の値をｉとするととも
に（但し、ｉ＝０，１，・・・，Ｍ（Ｍは、所定の正の
整数））、前記空間的尺度ｉを引数とする所定の関数を
ｆ（ｉ）とする場合、前記エッジ画像生成手段は、前記画像を、ｆ（ｉ）を半
径とする円形状のブロックに分割し、前記エッジが含ま
れる前記ブロックを、前記エッジ領域とすることを特徴
とする請求項１に記載の領域分割装置。
【請求項１５】前記空間的尺度の最大値は、所定の固
定値とされていることを特徴とする請求項１に記載の領
域分割装置。
【請求項１６】前記空間的尺度の最大値は、前記画像
の大きさに対応した値とされていることを特徴とする請
求項１に記載の領域分割装置。
【請求項１７】画像を、複数の領域に分割する領域分
割方法であって、前記画像からエッジを検出し、前記エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度の異なる複数のものを生成し、前記空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
前記画像を、複数の領域に分割することを特徴とする領
域分割方法。
【請求項１８】画像を、複数の領域に分割し、その領
域ごとに符号化を行う画像符号化装置であって、前記画像からエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度の異なる複数のものを生成するエッジ画像生
成手段と、前記空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
前記画像を、複数の領域に分割する領域分割手段と、前記領域分割手段により分割された領域ごとの画像を符
号化する符号化手段とを備えることを特徴とする画像符
号化装置。
【請求項１９】画像を符号化した符号化データが記録
されている記録媒体であって、前記画像からエッジを検出し、前記エッジを含む領域であるエッジ領域と、それ以外の
領域である非エッジ領域とでなるエッジ画像であって、
空間的尺度の異なる複数のものを生成し、前記空間的尺度の異なる複数のエッジ画像に基づいて、
前記画像を、複数の領域に分割し、各領域ごとに符号化を行うことにより得られたデータが
少なくとも記録されていることを特徴とする記録媒体。