JP2000207405A - 複数画像の分類方法、分類装置および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディジタルカメラ撮影や画像処理により、同一
またはほぼ同一内容であるが色や明るさ等の撮影・処理
条件の異なる沢山の画像を制作する場合がある。かかる
場合これら多数の画像から用途に最適な一つの画像を選
択する際に、例えば画像の相対的明度順に画像を分類・
並べ替えたいことがある。本発明はその客観的かつ効率
的な手段および方法を提供する。 【解決手段】複数画像を明度順に分類する際、分類対象
となる画像群について、各画像の特定領域について濃度
ヒストグラムを作成し、例えば最高濃度画素Ｄｍａｘか
らの特定画素数だけ低濃度側にある画素を代表画素Ｐｉ
として選択し、その画素濃度値をソートキー値Kｉとす
る。このソートキー値を分類対象の各画像に対して求
め、このソートキー値を相互に比較することにより画像
を明度差順に分類する。この様な方法を採ることによ
り、より客観的なかつ視覚に忠実な画像分類が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】画像処理、特に同一または類似の
画像で、撮影条件の異なる複数の画像の自動分類処理に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年高分解能で安価なデジタルカメラの
出現とメモリやディスク装置等の記録媒体の高密度・低
価格化により、カメラマンは一つの被写体に対して条件
の少しずつ異なる非常に多くの画像を撮影することが一
般的となっている。また画像処理装置の普及により、一
つの画像の色や濃淡およびこれらの階調に関する変換処
理を行った結果、同一またはほぼ同一の画像内容である
が色や明るさ等の条件の異なる複数の画像群が得られる
場合がある。かかる場合、カメラマンや画像処理オペレ
ータは、これら沢山の画像から最も条件の良い画像を効
率良く選別することが、カメラマンや画像処理オペレー
タの生産性を高める上で必要になる。その為の画像分類
方法として、これら一つの被写体に対して撮影された複
数の画像を、一定の指標（明度，彩度，色相等）を分類
基準としてソートすることが、その後の最適画像の選定
に際して非常に高い効果を有することが多い。

【０００３】しかし従来は、同一対象物を異なる条件で
撮影した複数の画像を例えば画像の明るい順に分類する
場合、以下の方法により行っていた。 （１）モニタに表示された画像をオペレータが目視によ
り比較する方法 （２）画像毎に演算された画素濃度に関するヒストグラ
ムの形状をオペレータが目視により比較する方法 （３）各画像の指定領域における濃度平均値等の数値を
比較する方法

【０００４】また画像の特定部分の色相値や彩度値に基
づいてこれら複数画像を分類する場合も、上記とほぼ同
様の方法により行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれら従来の方
法では、例えば画像の明るい順に分類する場合、次のよ
うな問題点が生じている。 （１）モニタ表示画像のオペレータによる目視比較で
は、モニタの表示特性やオペレータの感覚に左右され、
客観的基準が得られない。 （２）オペレータの目視による画像毎の濃度ヒストグラ
ムの形状比較の場合は、どちらが明るいのか判断できな
い場合が生じたり、オペレータの主観により判断されて
しまう場合が生じる。 （３）各画像の指定領域の濃度平均値により比較する場
合は、視覚的により明るい画像が暗い画像として分類さ
れてしまう等、明らかに誤って分類されてしまう場合が
生じる。

【０００６】また画像の特定部分の色相値や彩度値に基
づいてこれら複数画像を分類する場合は、彩度や色相を
目視により比較することが明度の場合に比較して一層困
難であることから、これらの場合は上記の問題点は一層
顕著になる。

【０００７】本発明は、このような従来の複数画像の分
類処理が持つ課題を解決する為に行われた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決する為
に、請求項１に係る発明は、複数画像を画素濃度値に基
づいて分類する方法であって、複数の対象画像を準備す
る工程と、前記準備された各画像の濃度ヒストグラムを
作成する工程と、前記各画像の前記濃度ヒストグラムか
ら前記各画像のソートキーを決定する工程と、前記各画
像について決定された前記ソートキーを用いて前記各画
像を分類する工程、とを有する。

【０００９】また請求項２に係る発明は、複数画像を画
素濃度値に基づいて分類する方法であって、複数の対象
画像を準備する工程と、各画像の比較領域を決定する工
程と、前記決定された比較領域に対応する前記各画像の
濃度ヒストグラムを作成する工程と、前記各画像の前記
濃度ヒストグラムから前記各画像のソートキーを決定す
る工程と、前記各画像について決定された前記ソートキ
ーを用いて前記各画像を分類する工程、とを有する。

【００１０】また請求項３に係る発明は、請求項１また
は請求項２に記載の複数画像を分類する方法であって、
請求項１または請求項２に記載の画素濃度値に代えて、
画素彩度値または画素色相値に基づいて複数画像を分類
することを要旨とする。

【００１１】更に請求項４に係る発明は、複数画像を画
素濃度値に基づいて分類する装置であって、複数の対象
画像を記憶する手段と、前記記憶された各画像の濃度ヒ
ストグラムを作成する手段と、前記各画像の前記濃度ヒ
ストグラムから前記各画像のソートキーを決定する手段
と、前記各画像について決定された前記ソートキーを用
いて前記各画像を分類する手段とを有する。

【００１２】また請求項５に係る発明は、コンピュータ
に複数画像の分類処理を行わせるプログラムを記憶した
コンピュータ読取り可能な記録媒体であって、前記プロ
グラムがコンピュータに、複数の対象画像を準備する工
程と、前記準備された各画像の濃度ヒストグラムを作成
する工程と、前記各画像の前記濃度ヒストグラムから前
記各画像のソートキーを決定する工程と、前記各画像に
ついて決定された前記ソートキーを用いて前記各画像を
分類する工程、とを少なくとも実行させる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図1はこの発明の一の実施の形態
である画像処理装置１の構成を示す図である。この画像
処理装置１は、同一対象物を異なる条件で撮影または色
・階調等に関する画像処理を行った結果生じた複数の画
像を、その画像の特定領域内の画素濃度のヒストグラム
値を用いて、濃度順に分類処理することができるように
なっている。

【００１４】図1に示すように、画像処理装置１は通常
のコンピュータシステムを利用した構成となっている。
画像処理装置１は、各種演算命令を実行するＣＰＵ１
１、プログラム等を記憶するメモリ１２、画像分類処理
の対象画像を記憶する専用の画像メモリ１３、不揮発性
の記憶領域となる固定ディスク１４、ディスプレイ等の
表示部１５、マウス、キーボード、ディジタイザ等のオ
ペレータが操作指示を行う操作指示部16、および記録媒
体９からプログラムや各種情報を読み取る読取部１７
を、適宜インターフェースを介する等してバスライン８
に接続するようにしている。

【００１５】メモリ１２はＣＰＵ１１の作業領域となる
とともに、画像分類処理の動作に必要となる各種指定情
報や画像処理の中間データ等を記憶する領域ともなって
いる。ＣＰＵ１１は指定された条件での対象画像のヒス
トグラム演算やソートキー演算を行い、最終的に全対象
画像の分類処理を行う。

【００１６】プログラム２１は、記録媒体９から読取部
１７を介して固定ディスク１４に記憶され、プログラム
２１の実行時に適宜メモリ１２に読み込まれるようにな
っている。記録媒体９は、磁気ディスク、光ディスク、
光磁気ディスク等のいわゆるリムーバル記録媒体であ
り、主にプログラム２１を他のコンピュータから本画像
処理装置に移送するために使用される。

【００１７】固定ディスク１４は、画像分類処理の対象
となる画像データや前記プログラムを記録媒体９から画
像処理装置１に読み込むための記録媒体として使用され
る。

【００１８】表示部１５は、処理対象画像のどの部分を
比較領域とするかをオペレータが指定するために当該画
像を表示し、また最終的に分類の完了した画像をオペレ
ータに確認させるために画像表示する。

【００１９】操作指示部１６は、画像分類処理を行うた
めに必要となるオペレータの操作指示を受け付ける部分
であって、マウス、キーボード、ディジタイザまたはス
タイラスペン等の操作入力装置により構成される。

【００２０】図２は画像処理装置１の構成を機能の面か
ら示すブロック図である。すなわち、ＣＰＵ１１がプロ
グラム２１に従って動作することにより図２に示す各構
成の役割を果たすようになっている。

【００２１】管理部３０は、本発明に係る画像分類処理
全体の実行管理を行い、以下に述べる各機能部との相互
の情報交換や実行指令等を行う。

【００２２】操作指定部３１は、画像分類処理の対象の
選択や処理条件を設定する機能部であり、具体的にはオ
ペレータが操作入力部１６により対象画像群の選定、画
像内の比較領域の決定、ヒストグラム対象範囲等の決定
のために使用される。

【００２３】ヒストグラム演算部３２は、分類処理の対
象となる各画像の比較領域内の画素値のヒストグラムを
演算する機能部である。

【００２４】ソートキー演算部３３は、前記各画像に対
して求められたヒストグラム値を用いて、後述する指定
された条件に基づいてソートキー値を演算する機能部で
ある。

【００２５】画像分類部３４は、各画像に対応して演算
された前記ソートキー値に基づいて、対象画像群を指定
された順次（例えば濃度の昇べき順等）に分類する処理
を行う機能部である。通常この処理は、対象画像群の画
像データそのものを記憶装置内で入れ替えるのではな
く、これら画像データの記憶位置を指し示すポインタを
変更することで実現される。

【００２６】表示部１５は、処理対象画像４０を表示
し、オペレータが対象画像内の比較領域を特定し、また
分類処理後の画像を確認するため等に使用される。

【００２７】以上、画像分類処理を行う画像処理装置の
構成について説明してきたが、次に、この画像処理装置
を用いた画像分類処理全体の流れについて説明する。図
３は画像処理装置１の動作およびオペレータの作業の流
れの概要を示す図である。

【００２８】管理部３０はまずＳ−１０において、分類
処理の対象となる画像群を決定する。ここでは直接的に
オペレータが分類対象画像群が存在するフォルダを指定
しても良いし、またオペレータの指定した情報（例えば
ファイル名や画像生成日時等）に基づいて管理部３０が
対象画像を検索することにより決定しても良い。更に
は、予め固定ディスク１４に蓄積された複数の画像群
を、予め定められた順序および条件に基づいて、管理部
３０が自動的に順次選定することにより決定しても良
い。

【００２９】次にＳ−２０において、Ｓ−１０で決定さ
れた画像群の各画像内における比較領域が決定される。
その具体的方法の一例としては、オペレータが操作入力
部１６のマウス等を用いて、表示部１５に表示された対
象画像４０の内部領域を矩形等の閉領域として指定する
ことにより行われる。或いは管理部３０が、比較領域を
示すパラメータが予め書込まれたファイル等を参照し
て、自動決定しても良い。なお当初より全画像領域に対
して比較対照する場合には、このステップはスキップさ
れることになる。

【００３０】Ｓ−３０では、後のステップＳ−６０で各
画像毎に得られるヒストグラム図（その一例を図５に示
す）の内から、画像分類のために使用する対象濃度範囲
Ｒを決定するために必要となるパラメータ値ｓ，ｄ，Ｔ
が決定される。即ちｓおよびｄは、図５で示された範囲
外領域Ｓが全画素の何％であるかを示すカット率ｓとそ
の高濃度領域および低濃度領域への分配率ｄである。こ
れらと後述する判定キーＴにより、後述するＳ−６０に
て各画像に対して対象濃度範囲Ｒを定める最低濃度値Ｄ
ｍｉｎと最高濃度値Ｄｍａｘとがまず決定される。上記
カット率ｓと分配率ｄは、Ｄｍｉｎ以下の低濃度範囲、
およびＤｍａｘ以上の高濃度範囲を除く範囲を対象濃度
範囲外とするために用いられる。このように画像分類の
ために使用する対象濃度範囲Ｒを前記範囲に限定するの
は、前記低濃度範囲および高濃度範囲では一般的に画像
ノイズ成分が多く含まれ、これらを含めて画像の分類処
理を行うと、分類処理後の2画像を目視比較した場合に
は明るい画像と認識される画像が、本発明に係る分類処
理の結果、暗い画像に分類される等の不都合を生じるこ
とがあるためである。分配率ｄは、例えば高濃度側６０
％、低濃度側４０％として決定された場合は、与えられ
たカット率ｓ（例えばｓが全画素数の２０％の時）に対
して、各画像に対応するヒストグラムの内高濃度側が
０．６ｓ（例えば全画素数の１２％）、低濃度側が０．
４ｓ（例えば全画素数の８％）がカットされることにな
る。なお画像のノイズ成分が著しく少ない等の関係で、
前記範囲外領域Ｓを指定せずに全画像濃度範囲で画像分
類処理を行っても上記の様な不都合が生じない場合に
は、このステップを省略することができる。

【００３１】Ｓ−３０における対象濃度範囲Ｒの決定
は、カット率ｓおよび分配率ｄを、例えばオペレータが
これらの濃度値を指定することにより行われる。

【００３２】Ｓ−３０では前記カット率ｓおよび分配率
ｄの決定に加えて、更に判定キーＴを決定する。判定キ
ーＴは、後述する偏差画素数Ｔｎｕｍを求めるために用
いる１以下の小数値であり、対象濃度範囲Rの何割の位
置にある画素を後述する代表画素として選定するかを指
定する数値である。即ち、対象濃度範囲に含まれる全画
素数をＭとすると、Ｔｎｕｍは次式で求められる。 Ｔｎｕｍ ＝ Ｔ × Ｍ （１） 本発明に係る画像分類処理（濃度値に基づく分類処理）
は、以下で説明する如く、各画像の代表画素Ｐｉ（ｉ＝
１〜ｎ；ｎは対象画像群の画像数）の濃度値Ｋｉをソー
トキーとして比較することにより行われる。このＴｎｕ
ｍは、前記各画像の代表画素Ｐｉが、前記対象濃度範囲
Ｒに含まれる特定濃度値（本実施の形態ではＤｍａｘを
用いている）から数えて何番目（本実施の形態では高濃
度画素から低濃度の方向に数える）の画素に対応するか
を示す数値として用いられる。

【００３３】理解を容易にするためにＳ−７０にて前記
各画像の代表画素Ｐｉを決定する過程を先に説明する。
図５は、本実施の形態における前記代表画素の濃度値Ｋ
を決定する過程を図示している。Ｓ−３０でカット率ｓ
と分配率ｄおよび判定キーＴが決定されると、後述する
Ｓ−６０にて各画像毎に図５に対応するヒストグラム図
および対象濃度範囲の両端濃度値であるＤｍａｘ、Ｄｍ
ｉｎが求められる。そしてＳ−７０で、まず対象濃度範
囲Ｒ内の総画素数Ｍを求め、前記Ｓ−３０で決定された
判定キーＴにより式（１）に基づいて偏差画素数Ｔｎｕ
ｍを求める。次に前記ヒストグラム図に基づいて本実施
の形態では特定濃度値Ｄｍａｘからの低濃度方向の画素
数偏差Ｔｎｕｍだけ数えた画素を検索し、これを当該画
像（分類処理対象画像群のｉ番目の画像とする）の代表
画素Ｐｉとし、その濃度値Ｋｉをソートキー値として求
める。以上がＳ−７０での処理である。

【００３４】図3のフロー説明に戻り、Ｓ−４０ではＳ
−１０で決定された対象画像群の各画像を容易に順次検
索するするために、各画像データの記憶場所を示すポイ
ンタとその連結構造からなる画像リストを作成する。そ
の構造関係図を図６に示す。

【００３５】次にＳ−５０からＳ−８０において各画像
のヒストグラム図を求め、これを用いて画像分類に使用
する各画像の代表画素を求める。

【００３６】Ｓ−５０では、前記Ｓ−４０で作成された
リストを用いて、対象画像群の第一番目の画像を選択す
る。次にＳ−６０において対象画像の比較領域（Ｓ−２
０で決定された領域）内の画素に対する対象濃度範囲の
両端濃度値Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎが決定され、この範囲で
のヒストグラム演算が行なわれる。

【００３７】ここでＳ−６０におけるヒストグラム演算
の詳細について、その詳細フロー図である図４を用いて
説明する。まず演算準備のための初期設定として、Ｓ−
６１にてヒストグラムカウンタを設け、その内部値をゼ
ロに初期設定する。ここでヒストグラムカウンタとは、
通常画像の全ての濃度値の個数（１画素１色の濃度値を
８ビットで表わす場合、通常は０から２５５の２５６）
に対応するカウンタをいう。本実施の形態では、ヒスト
グラム演算はＳ−６０で決定されたＤｍｉｎとＤｍａｘ
との範囲内の画素に対してのみ行われるので、ヒストグ
ラムカウンタはＤｍｉｎからＤｍａｘまでの（Ｄｍａｘ
−Ｄｍｉｎ＋１）個のカウンタを準備すれば十分であ
る。

【００３８】次にＳ−６２にて対象画像の（前記Ｓ−２
０で決定された）比較領域内の最初の画素を読み出す。
以降Ｓ−６３からＳ−６６のループ処理にて、前記比較
領域の画像を順次読み出して処理することになる。

【００３９】Ｓ−６３では読み出された画素の画素値
（本実施形態では濃度値）を得て、その画素値に対応す
るヒストグラムカウンタを決定する。例えば濃度値が１
１２である場合は、１１２番目のヒストグラムカウンタ
を選び出すことになる。次のＳ−６４でその濃度値に対
応するヒストグラムカウンタ値をひとつ進める。そして
Ｓ−６５にて、前記比較領域内の全ての画素を読み出し
たか否かをチェックし、ＮｏであればＳ−６６にて次の
画素の画素値を読み出す。以上の処理を繰り返すことに
より、最終的にヒストグラムカウンタには、比較領域内
画素のヒストグラムが得られる。

【００４０】図３の説明に戻る。前記の如くＳ−６０に
て対象画像のヒストグラム演算を行うと、次にＳ−７０
にて前述した様に各画像の代表画素Ｐｉを決定し、その
画素値（本実施の形態ではその濃度値）を読み出してソ
ートキー値Ｋｉとする。次にＳ−８０にて分類対象の全
画像を処理したか否かについてチェックし、Ｎｏであれ
ばＳ−５０に戻り、次の画像の処理を続行する。

【００４１】他方全画像の処理を終了した場合はＳ−９
０にて、各画像で求められたソートキー値Ｋｉを比較
し、例えば昇べき順に並べる。そしてこの順序に対応し
た分類後リストを、図６のリストポインタを繋ぎかえる
ことにより行う。そして必要に応じてこれらの分類処理
された画像を、例えばより明るい画像から順に表示部１
５に表示すること等により、分類結果をオペレータに知
らせる。

【００４２】＜その他の実施形態＞以上説明した実施の
形態では、画像分類の基準を画素濃度値として説明した
が、これを画素の色相値Ｈや彩度値Ｓにより求めても良
い。対象画素ｐのＲＧＢ値をＲ，Ｇ，Ｂとすると、色相
値Ｈｕｅ（ｐ）および彩度値Ｓａｔ（ｐ）を画素ｐのＲ
ＧＢ値から求める場合には、以下の式を用いる。

【００４３】色相値を基準に対象画像群を分類する場合
は、図３および図４の対象画像の画素値を式（５）によ
り求めてヒストグラムを作成し、代表画素を決定し、そ
の色相値をソートキー値とすることにより画像分類処理
を行えば良い。この場合色相値は０から３６０度の値を
有するため、これに対応したヒストグラムカウンタ（例
えば０から３５９度の３６０の整数値に量子化し、３６
０個のカウンタを対応づける）を準備する必要がある。

【００４４】同様に彩度値を基準に対象画像群を分類す
る場合は、図３および図４の対象画像の画素値を式
（８）により求めてヒストグラムを作成し、代表画素を
決定し、その彩度値をソートキー値とすることにより画
像分類処理を行えば良い。この場合色相値は０から１の
値を有するため、例えば得られた彩度値を０．００３９
（１／２５６）毎に量子化し、０から２５５までの数値
に変換し、これに対応した２５６個のヒストグラムカウ
ンタを準備する等の処理が可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきた如く、請求項１，４お
よび５に記載した発明では、分類対象画像の各画像に対
する濃度等のヒストグラムに基づいて代表画素を選択
し、その濃度値等をソートキー値として画像分類を行う
ため、各画像の画素値に対応した客観的基準に基づいた
画像分類が可能となり、正確かつオペレータの主観に左
右されない客観的な画像分類が可能となるという効果を
有する。またこの分類結果を用いて、オペレータは最も
最適な明るさの画像等を容易に選択することができる。

【００４６】また請求項２に記載した発明では、分類対
象画像の各画素内の一部の領域を比較領域として指定で
きるため、例えば対象画像の人物部分等のみについて明
度，色相、彩度等を基準とする画像分類が可能であり、
より木目の細かい画像分類が可能であるという効果を有
する。

【００４７】また請求項３に記載した発明では、分類対
象画像の各画素の色相値あるいは彩度値で画像分類する
ことができるため、オペレータは対象画像群の中で適度
の色合いの画像や適度の鮮やかさの画像を容易に選択す
ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態である画像処理装置の構成を示す図
である。

【図２】実施の形態における画像処理装置の構成を機能
の面から示すブロック図である。

【図３】実施の形態に対応した画像分類処理の流れを示
す図である。

【図４】ヒストグラムの演算手順を示した流れ図であ
る。

【図５】画像のヒストグラム図である。

【図６】画像のリストの構造を例示した図である。

【符号の説明】

１ 画像処理装置 ９ ＦＤ等のリムーバル記録媒体 １１ ＣＰＵ １２ メモリ １３ 画像メモリ １４ 固定ディスク １５ 表示部 １６ 操作指示部 １７ 読取部 ２１ プログラム ３０ 管理部 ３１ 操作指定部 ３２ ヒストグラム演算部 ３３ ソートキー演算部 ３４ 画像分類部 ４０ 処理対象画像

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】複数画像を画素濃度値に基づいて分類する
   方法であって、複数の対象画像を準備する工程と、前記
   準備された各画像の濃度ヒストグラムを作成する工程
   と、前記各画像の前記濃度ヒストグラムから前記各画像
   のソートキーを決定する工程と、前記各画像について決
   定された前記ソートキーを用いて前記各画像を分類する
   工程、とを有することを特徴とする複数画像の画像分類
   方法。
2. 【請求項２】複数画像を画素濃度値に基づいて分類する
   方法であって、複数の対象画像を準備する工程と、各画
   像の比較領域を決定する工程と、前記決定された比較領
   域に対応する前記各画像の濃度ヒストグラムを作成する
   工程と、前記各画像の前記濃度ヒストグラムから前記各
   画像のソートキーを決定する工程と、前記各画像につい
   て決定された前記ソートキーを用いて前記各画像を分類
   する工程、とを有することを特徴とする複数画像の画像
   分類方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項2に記載の複数画像
   を分類する方法であって、請求項１または請求項2に記
   載の画素濃度値に代わり、画素彩度値または画素色相値
   に基づいて複数画像を分類することを特徴とする画像分
   類方法。
4. 【請求項４】複数画像を画素濃度値に基づいて分類する
   装置であって、複数の対象画像を記憶する手段と、前記
   各画像の濃度ヒストグラムを作成する手段と、前記記憶
   された各画像の前記濃度ヒストグラムから前記各画像の
   ソートキーを決定する手段と、前記各画像について決定
   された前記ソートキーを用いて前記各画像を分類する手
   段、とを有することを特徴とする画像分類装置。
5. 【請求項５】コンピュータに複数画像の分類処理を行わ
   せるプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記
   録媒体であって、前記プログラムがコンピュータに、複
   数の対象画像を準備する工程と、前記準備された各画像
   の濃度ヒストグラムを作成する工程と、前記各画像の前
   記濃度ヒストグラムから前記各画像のソートキーを決定
   する工程と、前記各画像について決定された前記ソート
   キーを用いて前記各画像を分類する工程、とを少なくと
   も実行させるコンピュータ読取り可能な記録媒体。