JPH03176780A

JPH03176780A - 領域抽出装置

Info

Publication number: JPH03176780A
Application number: JP31438489A
Authority: JP
Inventors: Seiki Inoue; 誠喜井上; Masahiro Shibata; 正啓柴田; Shigeru Shimoda; 茂下田; Masaki Hayashi; 正樹林
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1991-07-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、画像合成のための素材となる画像（領域）を
抽出する領域抽出装置に関するものである。

一般に画像合成においては、通常の画像から、人物や花
など、特定の意味のある領域を切り出し、それらを適当
な位置に配置して合成画像を作成する。そこで本発明は
、このような画像合成のための素材となる画像（領域）
を抽出する装置に関するものである。

〔発明の概要）一般に画像合成においては、通常の画像から、人物や花
など、特定の意味のある領域を切り出し、それらを適当
な位置に配置して合成画像を作成する。

本発明は、このような画像合成のための素材となる画像
（領域）を抽出する装置に関するもので、人が領域の境界部の概略図を指定し、その概略図形を、
図形領域内のエツジ情報を使って細らせて正確な境界線
を求め、境界線の内部を希望の領域として抽出すること
により、不必要な領域における処理を予め除去することによる高
速化と同時に、概略図形の接続性を利用でき、必ず、閉
じた境界線を抽出できるもので、簡単かつ高速に必要な
領域を抽出することができる技術を開示するものである
。

（従来の技術〕従来の領域抽出技術を第２図を参照して簡単に説明する
。また、第３図には画像のデータ構造を示すが、２次元
上に配列された画素のデータ（画素データ）により画像
内容を保持する。

■　まず、領域の境界部を抽出する。これは、注目して
いる画素と近傍の画素との差の情報（エツジ情報）であ
る。つまり、領域の境界においては画素の値が急激に変
化するため、その差の絶対値は大きな値となる。

■　上記■の結果の差の絶対値がある一定値（閾値）以
上の画素を取り出す。この結果の画像は画素の値が白か
黒を２通りの値をとるため２値画像と呼ばれる。

■　先の■および■で得られた境界部はある程度の幅を
持っているので、それを細らせる処理を行う。この時、
幅のある線を削っていくわけであるが、削ることにより
線がとぎれることがないようチエツクしながら、線を細
くする。

■　境界線により囲まれた領域を求めそれぞれの領域の
大きさや形（特徴パラメータ）を調べて、必要な領域を
抽出する。

（発明が解決しようとする課題〕しかしながら従来の方法では、人や花など意味のある領
域を抽出する場合、いくつかの大きな問題がある。具体
的に述べると、以下のとおりである。

■　従来の領域抽出法は、明るさや色など性質の類似し
た画素同士を集めて、一つの領域としているが、合成用
に切り出したい素材においては、人物の領域の中に、髪
の毛、顔９服など、異なる性質を持った画素を含む。こ
のような、異なる性質を持った画素を含む領域を抽出す
るのは困難である。

■　人、花など意味のある領域を領域の大きさや形によ
り、機械が自動的に判定することは非常に困難である。

■　２値化の閾値を決める必要があるが、この値の大小
により、境界部が途切れたり、複雑な形状となり、領域
同士が融合したり、必要以上に細分化される可能性があ
る。最適な閾値は入力画像によっても異なるため、閾値
の決定は大きな問題である。

■　細線化は２値図形に対してなされるためエツジ情報
が無視され領域の境界が正確に抽出されない。

よって本発明の目的は、上記従来の欠点を除去して適確
な領域抽出を可能とした領域抽出装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段）本発明に係る領域抽出装置は、複数の画像を組み合わせ
て、新たな画像を合成するための素材となる画像を切り
出す装置において、特定領域の概略を指示する概略指示
手段と、前記概略指示手段により発生する概略図形内の
エツジ情報を用いて当該図形を細線化する細線化手段と
を備えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明では、先ず、意味のある領域の境界部を人手によ
り概略図形として与え、この図形を細線化する。この図
形の細線化の際に図形内のエツジ情報を利用し、エツジ
情報の値（エツジ成分）の小さい部分から優先的に細線
化する。

このように本発明によれば、領域指定時の領域の曖昧性
を除去できると同時に、閉じた概略図形を与えることに
より、境界線が途切れることなく、−木の線となること
が保証される。閾値の決定も不要である。さらに、細線
化を行う画素の順番を決めるのにエツジ情報を用いるこ
とにより、最終的に得られる境界線がエツジ成分の大き
な所に集中し、領域の境界線の精度が飛躍的に向上する
。

（実施例〕以下に、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、である
。本実施例では、人手による概略図人力部Ｉ、特定の領
域のみで境界部抽出を行うマスク付きエツジ抽出部２．
エツジ情報を用いた細線化を行うエツジ情報利用細線化
部３．細線化により得られた閑線線内部を塗りつぶす塗
りつぶし部４を設ける。ここで、入力・出力および各装
置間の信号は、第３図に示したような画素の集合で示さ
れる画像データである。

以下、データの疏れに沿って処理の内容を詳述する。

■　第４図（ａ）のような人力画像信号５が与えられた
とする。

■　概略図人力部１ではタブレット等を使って第４図（
ｂ）のように、粗い境界線（粗境界線）を与える。相境
界線画像信号６は２値画像となる。

■　マスク付きエツジ抽出部２では、粗境界線の内部の
みでエツジ抽出を行い、エツジ画像信号７を出力する（
第４図（Ｃ））。エツジ抽出法は従来より種々の方法が
利用されているが、簡単な例として左右上下の画素値の
差の絶対値の最大値を求める（第５図参照）ものである
。粗境界線の外部は画素ｔ１０とする。

■　エツジ情報利用細線化部３では、粗境界線を細線化
し、細線化画像信号８を出力する（第４図（ｄ））。２
値画像の細線化についても各種提案されているが、基本
的には、第６図に示すように３重３画素の中で注目画素
を取り除いても線が途切れないような画素を順次取り除
く処理を行う。

本実施例では、この時、画素を注目する順番としてエツ
ジ情報の小さい画素から行う。従来は、第７図に示すよ
うな一定の走査の順に行うため２値図形のほぼ中心位置
にａｔ線化された線が得られるが、本実施例ではエツジ
成分の大きい部分に細線を得る。また細線化の原理によ
り、粗境界線が途切れたり、２重になることはない。

■　塗りつぶし部４では、閉曲線の内部の任意の点を指
定することにより、領域内を塗りつぶし、領域画像信号
９を出力する（第４図（ｅ））。

塗りつぶされた画素の値を１．その他をＯとする。

■　人力画像信号５と領域画像信号９を画素単位に乗算
すれば、出力画像信号ｌＯとして希望の領域が抽出され
た画像が得られる（第４図（ｆ））。

なお、上述した実施例では、モノクロ画像について説明
してきたが、本発明はカラー画像の場合にも有効に適用
できる。その場合には、エツジ情報として、隣接画素間
の色の差を利用すればよさらに、本発明を動画像へ適用
することも容易である。第８図を例にとり説明する。な
お、動画像は連続する複数のフレームからなり、動画像
内の物体は隣合ったフレーム間では大きく勅かないもの
とする。

■　最初のフレームに対して粗境界線を人力する。

■　本発明の手段により、物体の境界線を抽出する。

■　境界線内の物体を抽出する。

■　次のフレームについて、■の境界線を一定幅太らす
。

■　■の境界線を粗境界線として、本発明の手段により
正確な境界線を求める。

■　■〜■を繰り返す。

以上の手順で、動画像から特定の領域（動物体）を抽出
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明によれば、次のような効果を
奏することができる。

人手により粗境界線を人力することにより、従来技術が
抱えていた、領域の自動認識、境界線の途切れ、境界線
が２重になるなどの問題点を一挙に解決することができ
る。

また閾値を考慮しなくてよいので、任意の人力画像に同
じように通用できる。

さらに、２値画像の細線化による境界線の抽出では、境
界を正確に抽出できない問題があったが、細線化の順番
にエツジ情報を利用することにより正確さを著しく向上
させることができる。

しかも、本発明は動画像へも通用でき、最初のフレーム
に対して粗境界線を人力するだけで、自動的に動物体を
抽出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は従来例のブロック図、第３図は画像データのデータ構造を説明する図、第４図は第１図の処理の流れを説明する図、第５図はエ
ツジ抽出法の一例を説明する図、第６図は細線化法の原
理を説明する図、第７図は従来の細線化の画素走査順序
を説明する図、第８図は本発明を動画像へ適用した時の処理の流れを説
明する図である。１・・・概略図入力部、２・・・マスク付エツジ抽出部、３・・・エツジ情報利用細線化部、４・・・塗りつぶし部、５・・・人力画像信号、６・・・相境界線画像ｆｇ号、７・・・エツジ画像信号、８・・・細線化画像信号、９・・・領域画像信号、１０・・・出力画像信号。係０エッー／′ｌ１１１工；去の−ｆ７′ｌ乏ｔえ州１ろ０
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図

Claims

【特許請求の範囲】１）複数の画像を組み合わせて、新たな画像を合成する
ための素材となる画像を切り出す装置において、特定領域の概略を指示する概略指示手段と、前記概略指
示手段により発生する概略図形内のエッジ情報を用いて
当該図形を細線化する細線化手段とを備えたことを特徴とする領域抽出装置。