JPH11353486A - 動画像の動領域抽出方法及び装置 - Google Patents
動画像の動領域抽出方法及び装置Info
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- JPH11353486A JPH11353486A JP10161676A JP16167698A JPH11353486A JP H11353486 A JPH11353486 A JP H11353486A JP 10161676 A JP10161676 A JP 10161676A JP 16167698 A JP16167698 A JP 16167698A JP H11353486 A JPH11353486 A JP H11353486A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 背景画像の用意されていない動画像におい
て、動領域の切れめのない閉輪郭を生成する。この閉輪
郭を用いて動領域と背景領域を分離する。背景画像の用
意されていない動画像において、良好な動領域を抽出す
る。 【解決手段】 動画像の着目フレームとその他の複数フ
レームの差分を累積し、該累積値を所定のしきい値で２
値化して閉領域を形成し、この閉領域の所望の外側の点
から背景領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマスク
にして背景領域を抽出し、この背景領域の輪郭の途切れ
た部分を接続してマスク画像を作成し、このマスク画像
の背景部分の孤立点を除去して新たなマスク画像を作成
し、この作成された新たなマスク画像と原画像から動画
像の動領域を抜き出す動画像の動領域抽出方法である。
て、動領域の切れめのない閉輪郭を生成する。この閉輪
郭を用いて動領域と背景領域を分離する。背景画像の用
意されていない動画像において、良好な動領域を抽出す
る。 【解決手段】 動画像の着目フレームとその他の複数フ
レームの差分を累積し、該累積値を所定のしきい値で２
値化して閉領域を形成し、この閉領域の所望の外側の点
から背景領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマスク
にして背景領域を抽出し、この背景領域の輪郭の途切れ
た部分を接続してマスク画像を作成し、このマスク画像
の背景部分の孤立点を除去して新たなマスク画像を作成
し、この作成された新たなマスク画像と原画像から動画
像の動領域を抜き出す動画像の動領域抽出方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像の各々フレ
ームにおいて、動領域（前景）と背景領域に分離する技
術に関し、特に、背景画像の用意されていない動画像に
おいて、良好な動領域画像の抽出が可能な技術に関する
ものである。
ームにおいて、動領域（前景）と背景領域に分離する技
術に関し、特に、背景画像の用意されていない動画像に
おいて、良好な動領域画像の抽出が可能な技術に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術には、動画像における各々のフ
レームにおいて、動領域に当たる領域が閉曲線で囲まれ
ている場合、閉領域の内側を動領域、外側を背景領域と
するものがある。例えば、動画像における各々のフレー
ムにおいて、人物の抽出処理を行う場合、２フレーム間
の輝度信号を差分処理して、切れ目のない領域輪郭を形
成した後、３×３の画素サイズのウインドウ内において
領域塗りつぶし処理とウインドウ移動位置の探索を行
う。そして、ウインドウは４方向に移動可能な折り畳み
の走査経路に沿って移動させ、効率的な領域抽出を行う
（文献１：酒井、滝田、中村、“動領域抽出に関する一
方法、”テレビジョン学会技術報告Ｖol.16、Ｎo.32、p
p19〜23、Ｊune 1992．参考）。この技術はあらかじめ
動領域のない背景画像が用意されていて、その差分画像
を閉領域として利用する場合には有効であった。
レームにおいて、動領域に当たる領域が閉曲線で囲まれ
ている場合、閉領域の内側を動領域、外側を背景領域と
するものがある。例えば、動画像における各々のフレー
ムにおいて、人物の抽出処理を行う場合、２フレーム間
の輝度信号を差分処理して、切れ目のない領域輪郭を形
成した後、３×３の画素サイズのウインドウ内において
領域塗りつぶし処理とウインドウ移動位置の探索を行
う。そして、ウインドウは４方向に移動可能な折り畳み
の走査経路に沿って移動させ、効率的な領域抽出を行う
（文献１：酒井、滝田、中村、“動領域抽出に関する一
方法、”テレビジョン学会技術報告Ｖol.16、Ｎo.32、p
p19〜23、Ｊune 1992．参考）。この技術はあらかじめ
動領域のない背景画像が用意されていて、その差分画像
を閉領域として利用する場合には有効であった。
【０００３】また、前記人物の抽出処理を行う場合にお
いて、人物輪郭に切れめがないかぎり良好な人物画像の
抽出が可能な技術が提案されている（文献２：酒井、志
和、“背景差分による人物抽出方式の検討”画像電子学
会研会予稿集、pp25〜30、１９９３年１月５日．参
考）。
いて、人物輪郭に切れめがないかぎり良好な人物画像の
抽出が可能な技術が提案されている（文献２：酒井、志
和、“背景差分による人物抽出方式の検討”画像電子学
会研会予稿集、pp25〜30、１９９３年１月５日．参
考）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術では、背景画像の用意されていない動画像にお
いては、例えば、ＴＶ電話等に適用する目的で、動画像
のフレーム間差分を用いて閉曲線を形成し、動画像であ
る人物輪郭に切れめがないようにすることが困難であ
り、あらかじめ動領域の無い背景画像が用意されていな
い場合は適用できないという問題があった。
従来技術では、背景画像の用意されていない動画像にお
いては、例えば、ＴＶ電話等に適用する目的で、動画像
のフレーム間差分を用いて閉曲線を形成し、動画像であ
る人物輪郭に切れめがないようにすることが困難であ
り、あらかじめ動領域の無い背景画像が用意されていな
い場合は適用できないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、背景画像の用意されてい
ない動画像において、動領域の切れめのない閉輪郭を生
成し、この閉輪郭を用いて動領域と背景領域を分離する
ことが可能な技術を提供することにある。
ない動画像において、動領域の切れめのない閉輪郭を生
成し、この閉輪郭を用いて動領域と背景領域を分離する
ことが可能な技術を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、背景画像の用意され
ていない動画像において、良好な動領域画像の抽出が可
能な技術を提供することにある。
ていない動画像において、良好な動領域画像の抽出が可
能な技術を提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
【０００９】（１）動画像の着目フレームとその他の複
数フレームの差分を累積し、該累積値を所定のしきい値
で２値化して閉領域を形成し、この閉領域の所望の外側
の点から背景領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマ
スクにして背景領域を抽出し、この背景領域の輪郭の途
切れた部分を接続してマスク画像を作成し、このマスク
画像の背景部分の孤立点を除去して新たなマスク画像を
作成し、この作成された新たなマスク画像と原画像から
動画像の動領域を抜き出す動画像の動領域抽出方法であ
る。
数フレームの差分を累積し、該累積値を所定のしきい値
で２値化して閉領域を形成し、この閉領域の所望の外側
の点から背景領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマ
スクにして背景領域を抽出し、この背景領域の輪郭の途
切れた部分を接続してマスク画像を作成し、このマスク
画像の背景部分の孤立点を除去して新たなマスク画像を
作成し、この作成された新たなマスク画像と原画像から
動画像の動領域を抜き出す動画像の動領域抽出方法であ
る。
【００１０】（２）動画像の着目フレームとその他の複
数フレームの差分の累積値を求めるフレーム間差分累積
手段と、該累積値を所定しきい値で２値化して閉領域を
形成する手段と、前記閉領域の所望の外側の点から背景
領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマスクにして背
景領域を抽出する背景領域抽出手段と、前記抽出された
背景領域の輪郭の途切れた部分を接続してマスク画像を
作成するマスク画像作成手段と、このマスク画像の背景
部分の孤立点を除去した新たなマスク画像を作成する孤
立点除去手段と、原画像と新たなマスク画像から動領域
を抜き出す動領域切り出し手段を有する動画像の動領域
抽出装置である。
数フレームの差分の累積値を求めるフレーム間差分累積
手段と、該累積値を所定しきい値で２値化して閉領域を
形成する手段と、前記閉領域の所望の外側の点から背景
領域を拡張し、前記閉領域の２値画像をマスクにして背
景領域を抽出する背景領域抽出手段と、前記抽出された
背景領域の輪郭の途切れた部分を接続してマスク画像を
作成するマスク画像作成手段と、このマスク画像の背景
部分の孤立点を除去した新たなマスク画像を作成する孤
立点除去手段と、原画像と新たなマスク画像から動領域
を抜き出す動領域切り出し手段を有する動画像の動領域
抽出装置である。
【００１１】すなわち、本発明は、動画像における着目
フレームとその他の全てのフレームとの差分を累積した
画像を算出するフレーム間差分累積手段と、閉領域の外
側をうめる背景領域抽出手段と、輪郭の切れ目をつなげ
る輪郭接続手段と、背景領域の孤立点を除去する孤立点
除去手段を有するものであり、本発明の最も主要な特徴
は、前記フレーム間差分累積手段を設けた点である。
フレームとその他の全てのフレームとの差分を累積した
画像を算出するフレーム間差分累積手段と、閉領域の外
側をうめる背景領域抽出手段と、輪郭の切れ目をつなげ
る輪郭接続手段と、背景領域の孤立点を除去する孤立点
除去手段を有するものであり、本発明の最も主要な特徴
は、前記フレーム間差分累積手段を設けた点である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態（実施
例）を図面を用いて詳細に説明する。
例）を図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の実施形態の動画像の動領域
抽出装置の概略要成を示すブロック構成図であり、１は
フレーム間差分累積手段、２は背景領域抽出手段、３は
輪郭接続手段、４は孤立点除去手段、５は動領域切り出
し手段である。
抽出装置の概略要成を示すブロック構成図であり、１は
フレーム間差分累積手段、２は背景領域抽出手段、３は
輪郭接続手段、４は孤立点除去手段、５は動領域切り出
し手段である。
【００１４】本実施形態の動画像の動領域抽出装置は、
図１に示すように、動画像の着目フレームとその他の複
数フレームの差分の累積値を求めるフレーム間差分累積
手段１と、このフレーム間差分累積手段１によって得ら
れた累積値を所定しきい値で２値化して閉領域を形成
し、この形成された閉領域の外側の任意の点から背景領
域を拡張していき、前記閉領域の２値画像をマスクにし
て背景領域を抽出する背景領域抽出手段２と、この背景
領域抽出手段２により抽出された背景領域の輪郭の途切
れた部分を接続してマスク画像を作成する輪郭接続手段
（マスク画像作成手段）３と、このマスク画像の背景部
分の孤立点を除去した新たなマスク画像を作成する孤立
点除去手段４と、原画像と前記新たなマスク画像から動
領域を抜き出す動領域切り出し手段５とから成る。
図１に示すように、動画像の着目フレームとその他の複
数フレームの差分の累積値を求めるフレーム間差分累積
手段１と、このフレーム間差分累積手段１によって得ら
れた累積値を所定しきい値で２値化して閉領域を形成
し、この形成された閉領域の外側の任意の点から背景領
域を拡張していき、前記閉領域の２値画像をマスクにし
て背景領域を抽出する背景領域抽出手段２と、この背景
領域抽出手段２により抽出された背景領域の輪郭の途切
れた部分を接続してマスク画像を作成する輪郭接続手段
（マスク画像作成手段）３と、このマスク画像の背景部
分の孤立点を除去した新たなマスク画像を作成する孤立
点除去手段４と、原画像と前記新たなマスク画像から動
領域を抜き出す動領域切り出し手段５とから成る。
【００１５】前記フレーム間差分累積手段１は、図２に
示すように、着目フレームＦ０とその他のフレームＦ
１，Ｆ２，Ｆ３，・・・・Ｆｎの（Ｎ−１）個（Ｎ＝
１，２，３，・・・ｎ）とのそれぞれの差分を全部加算
（累積）する。着目フレームＦ０と各フレームＦ１，Ｆ
２，Ｆ３，・・・Ｆｎの差分の画像ｆ１，ｆ２，ｆ３，
・・・・ｆｎは、図２の下部に示すように、それぞれ途
切れた輪郭Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３・・・・Ｑｎとなる。これ
らの所定枚数のフレーム分を累積すると、途切れのない
輪郭Ｑを生成することができる。各々の画素（座標）に
おける算出させた値は最大値を２５５以下の任意の値と
して正規化され、階調画像の形でフレーム間差分累積画
像ｆとして出力される。
示すように、着目フレームＦ０とその他のフレームＦ
１，Ｆ２，Ｆ３，・・・・Ｆｎの（Ｎ−１）個（Ｎ＝
１，２，３，・・・ｎ）とのそれぞれの差分を全部加算
（累積）する。着目フレームＦ０と各フレームＦ１，Ｆ
２，Ｆ３，・・・Ｆｎの差分の画像ｆ１，ｆ２，ｆ３，
・・・・ｆｎは、図２の下部に示すように、それぞれ途
切れた輪郭Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３・・・・Ｑｎとなる。これ
らの所定枚数のフレーム分を累積すると、途切れのない
輪郭Ｑを生成することができる。各々の画素（座標）に
おける算出させた値は最大値を２５５以下の任意の値と
して正規化され、階調画像の形でフレーム間差分累積画
像ｆとして出力される。
【００１６】前記背景領域抽出手段２において、前記フ
レーム間差分累積画像ｆは、図３に示すように、所定の
しきい値（ＴＨ）で２値化され、閉輪郭Ｑを形成する。
この形成された閉輪郭画像Ｑの外側の任意の点Ｐから領
域を拡張していき、図３に示すように、動領域（前景領
域）１０と背景領域２０に分離する。ここで算出された
背景領域２０を初期背景マスクと呼ぶ。初期背景マスク
の画像は、背景領域２０の部分を“０”、動領域（前景
領域）１０の部分を“１”で表している。以後、マスク
は２値で表された画像を指す。前記背景領域抽出手段２
は公知のものを用いる。
レーム間差分累積画像ｆは、図３に示すように、所定の
しきい値（ＴＨ）で２値化され、閉輪郭Ｑを形成する。
この形成された閉輪郭画像Ｑの外側の任意の点Ｐから領
域を拡張していき、図３に示すように、動領域（前景領
域）１０と背景領域２０に分離する。ここで算出された
背景領域２０を初期背景マスクと呼ぶ。初期背景マスク
の画像は、背景領域２０の部分を“０”、動領域（前景
領域）１０の部分を“１”で表している。以後、マスク
は２値で表された画像を指す。前記背景領域抽出手段２
は公知のものを用いる。
【００１７】前記輪郭接続手段３は、初期背景マスクの
画像で表される動領域（前景領域）１０において、途切
れた輪郭を接続して輪郭接続背景マスク画像を出力す
る。この処理の具体例としては、“morphological clos
ing”処理がある。この“morphological closing”処理
は、閉領域輪郭の不連続点の補正に利用可能な公知の従
来技術の一例であり、当該分野ではよく用いられる方法
である。この方法では、例えば、３×３の矩形窓を構成
要素として処理することがある。
画像で表される動領域（前景領域）１０において、途切
れた輪郭を接続して輪郭接続背景マスク画像を出力す
る。この処理の具体例としては、“morphological clos
ing”処理がある。この“morphological closing”処理
は、閉領域輪郭の不連続点の補正に利用可能な公知の従
来技術の一例であり、当該分野ではよく用いられる方法
である。この方法では、例えば、３×３の矩形窓を構成
要素として処理することがある。
【００１８】前記接続された輪郭に対して背景領域抽出
手段２で再び閉輪郭の外側の任意の点から領域を拡張し
ていき、動領域（前景領域）１０と背景領域２０に分離
する。出力は更新背景マスク画像である。
手段２で再び閉輪郭の外側の任意の点から領域を拡張し
ていき、動領域（前景領域）１０と背景領域２０に分離
する。出力は更新背景マスク画像である。
【００１９】前記孤立点除去手段４は、前記更新背景マ
スク画像から背景中に存在する孤立点を除去して孤立点
除去背景マスク画像（あらたなマスク画像）を出力す
る。具体例としては、動領域（前景領域）に対して“mo
rphological opening”処理を行うことがある。その場
合、構成要素は先に用いた“morphological closing”
処理と同じものを用いる。前記“morphological openin
g”処理は、背景領域内の孤立点の補正において利用可
能な公知の従来技術の一例であり、当該分野ではよく用
いられる方法である。この方法では、例えば、３×３の
矩形窓を構成要素として処理することがある。
スク画像から背景中に存在する孤立点を除去して孤立点
除去背景マスク画像（あらたなマスク画像）を出力す
る。具体例としては、動領域（前景領域）に対して“mo
rphological opening”処理を行うことがある。その場
合、構成要素は先に用いた“morphological closing”
処理と同じものを用いる。前記“morphological openin
g”処理は、背景領域内の孤立点の補正において利用可
能な公知の従来技術の一例であり、当該分野ではよく用
いられる方法である。この方法では、例えば、３×３の
矩形窓を構成要素として処理することがある。
【００２０】最後に、前記孤立点除去背景マスク画像の
動領域の部分に原画像を適用し、背景の部分は適当な値
を埋めて動領域切出し画像を出力する。こうして動領域
が背景から分離される。
動領域の部分に原画像を適用し、背景の部分は適当な値
を埋めて動領域切出し画像を出力する。こうして動領域
が背景から分離される。
【００２１】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動画像における着目フレームとその他の全てのフレーム
との差分を累積した画像を算出するフレーム間差分累積
手段を設けることにより、動領域の切れめのない閉輪郭
を生成することができる。
動画像における着目フレームとその他の全てのフレーム
との差分を累積した画像を算出するフレーム間差分累積
手段を設けることにより、動領域の切れめのない閉輪郭
を生成することができる。
【００２３】また、背景画像の用意されていない動画像
において、動領域の切れめのない閉輪郭を生成し、動領
域と背景領域を分離することができる。これにより、背
景画像の用意されていない動画像において、良好な動領
域の抽出ができる。
において、動領域の切れめのない閉輪郭を生成し、動領
域と背景領域を分離することができる。これにより、背
景画像の用意されていない動画像において、良好な動領
域の抽出ができる。
【図１】本発明の実施形態の動画像の動領域抽出装置の
概略要成を示すブロック構成図である。
概略要成を示すブロック構成図である。
【図２】本実施形態のフレーム間差分累積手段を説明す
るための模式図である。
るための模式図である。
【図３】本実施形態の背景領域抽出手段を説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【符号の説明】 １…フレーム間差分累積手段、２…背景領域抽出手段、
３…輪郭接続手段、４…孤立点除去手段、５…動領域切
り出し手段、１０…動領域（前景領域）、２０…背景領
域。
３…輪郭接続手段、４…孤立点除去手段、５…動領域切
り出し手段、１０…動領域（前景領域）、２０…背景領
域。
Claims (2)
- 【請求項１】 動画像の着目フレームとその他の複数フ
レームの差分を累積し、該累積値を所定のしきい値で２
値化して閉領域を形成し、この閉領域の外側の任意の点
から背景領域を拡張していき、前記閉領域の２値画像を
マスクにして背景領域を抽出し、この背景領域の輪郭の
途切れた部分を接続してマスク画像を作成し、このマス
ク画像の背景部分の孤立点を除去して新たなマスク画像
を作成し、この作成された新たなマスク画像と原画像か
ら動画像の動領域を抜き出すことを特徴とする動画像の
動領域抽出方法。 - 【請求項２】 動画像の着目フレームとその他の複数フ
レームの差分の累積値を求めるフレーム間差分累積手段
と、該累積値を所定しきい値で２値化して閉領域を形成
する手段と、前記閉領域の外側の任意の点から背景領域
を拡張していき、前記閉領域の２値画像をマスクにして
背景領域を抽出する背景領域抽出手段と、前記抽出され
た背景領域の輪郭の途切れた部分を接続してマスク画像
を作成するマスク画像作成手段と、このマスク画像の背
景部分の孤立点を除去した新たなマスク画像を作成する
孤立点除去手段と、原画像と前記新たなマスク画像から
動領域を抜き出す動領域切り出し手段を有することを特
徴とする動画像の動領域抽出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10161676A JPH11353486A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 動画像の動領域抽出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10161676A JPH11353486A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 動画像の動領域抽出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11353486A true JPH11353486A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15739731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10161676A Pending JPH11353486A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 動画像の動領域抽出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11353486A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008173492A (ja) * | 2008-02-14 | 2008-07-31 | Daiman:Kk | パチンコ機 |
| KR100981003B1 (ko) | 2007-08-30 | 2010-09-07 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 동체화상추출장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 |
| JP2015008412A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | グローリー株式会社 | 動体画像抽出方法及び動体画像抽出装置 |
| JP2016516180A (ja) * | 2013-02-21 | 2016-06-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | モバイルデバイスの測位 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP10161676A patent/JPH11353486A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981003B1 (ko) | 2007-08-30 | 2010-09-07 | 가시오게산키 가부시키가이샤 | 동체화상추출장치 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 |
| JP2008173492A (ja) * | 2008-02-14 | 2008-07-31 | Daiman:Kk | パチンコ機 |
| JP2016516180A (ja) * | 2013-02-21 | 2016-06-02 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | モバイルデバイスの測位 |
| JP2015008412A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | グローリー株式会社 | 動体画像抽出方法及び動体画像抽出装置 |
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