JPH1056614A - 画像セグメント化方法及びこれを実施する回路 - Google Patents
画像セグメント化方法及びこれを実施する回路Info
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- JPH1056614A JPH1056614A JP9103271A JP10327197A JPH1056614A JP H1056614 A JPH1056614 A JP H1056614A JP 9103271 A JP9103271 A JP 9103271A JP 10327197 A JP10327197 A JP 10327197A JP H1056614 A JPH1056614 A JP H1056614A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/537—Motion estimation other than block-based
- H04N19/543—Motion estimation other than block-based using regions
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像をセグメント化するに当たり、移動があ
るときにも連続的な画像の領域に再び戻ることもできる
とともに連続的な画像の間のセグメンテーションの移転
が可能であるようにする。 【解決手段】 タイム−シーケンシャル画像において画
像Ｉn の領域の移動の予測を行うことにより次の画像Ｉ
n+1 における画像Ｉn の領域の引き返しを試み、画像Ｉ
n+1 の領域の新たな位置を、移動の予測により各領域に
対して決定した移動ベクトルを参照して決定し、配置し
た領域を、画像Ｉn+1 の画像成分に適合させ、これら適
合された領域によってカバーされていない画像Ｉn+1 の
画素を、これら領域のうちの一つ又は新たに形成した領
域に加える。
るときにも連続的な画像の領域に再び戻ることもできる
とともに連続的な画像の間のセグメンテーションの移転
が可能であるようにする。 【解決手段】 タイム−シーケンシャル画像において画
像Ｉn の領域の移動の予測を行うことにより次の画像Ｉ
n+1 における画像Ｉn の領域の引き返しを試み、画像Ｉ
n+1 の領域の新たな位置を、移動の予測により各領域に
対して決定した移動ベクトルを参照して決定し、配置し
た領域を、画像Ｉn+1 の画像成分に適合させ、これら適
合された領域によってカバーされていない画像Ｉn+1 の
画素を、これら領域のうちの一つ又は新たに形成した領
域に加える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号のタイム
シーケンシャル画像をセグメント化する画像セグメント
化方法であって、画像内で、そのセグメンテーション中
画像を領域に分割し、同様な輝度値及び／又はクロミナ
ンス値を有する隣接する画素を領域に関連させる画像セ
グメント化方法に関するものである。
シーケンシャル画像をセグメント化する画像セグメント
化方法であって、画像内で、そのセグメンテーション中
画像を領域に分割し、同様な輝度値及び／又はクロミナ
ンス値を有する隣接する画素を領域に関連させる画像セ
グメント化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像信号の各画像内のセグメンテーショ
ンを行う方法は、１９８５年に刊行されたRobert M.Mar
alick によるLinga G.Shapiro,Vol.29,100〜132 頁の"I
mage Segmentation Techniques, Computer Vision, Gra
phics, and Image Processing"から既知である。セグメ
ンテーションを、各画像を関連の画素が同様な輝度値及
び／又はクロミナンス値を有する領域に分割することに
よって行う。この既知の方法では、連続する画像の同様
な成分は考慮されない。
ンを行う方法は、１９８５年に刊行されたRobert M.Mar
alick によるLinga G.Shapiro,Vol.29,100〜132 頁の"I
mage Segmentation Techniques, Computer Vision, Gra
phics, and Image Processing"から既知である。セグメ
ンテーションを、各画像を関連の画素が同様な輝度値及
び／又はクロミナンス値を有する領域に分割することに
よって行う。この既知の方法では、連続する画像の同様
な成分は考慮されない。
【０００３】相違するセグメンテーション技術を用いる
他の方法は、１９９５年６月に刊行されたProceedings
of the IEEE, Vol.83, No.6 の843 〜857 頁に記載され
たPhilippe Salembier, Luis Torres, Fernand Meyer,
Chuang Gu による"Region-based video coding using m
athematical morphology" から既知である。この方法で
は、連続する画像の同様な画像成分を利用することが試
みられる。
他の方法は、１９９５年６月に刊行されたProceedings
of the IEEE, Vol.83, No.6 の843 〜857 頁に記載され
たPhilippe Salembier, Luis Torres, Fernand Meyer,
Chuang Gu による"Region-based video coding using m
athematical morphology" から既知である。この方法で
は、連続する画像の同様な画像成分を利用することが試
みられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、画像成分に移動があると実行できなくなる。本発
明の目的は、移動があるときにも連続的な画像の領域に
再び戻ることもできるとともに連続的な画像の間のセグ
メンテーションの移転が可能であるような、冒頭で説明
した方法を向上させることである。
法は、画像成分に移動があると実行できなくなる。本発
明の目的は、移動があるときにも連続的な画像の領域に
再び戻ることもできるとともに連続的な画像の間のセグ
メンテーションの移転が可能であるような、冒頭で説明
した方法を向上させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この方
法は、タイム−シーケンシャル画像において画像Ｉnの
領域の移動の予測を行うことにより次の画像Ｉn+1 にお
ける画像Ｉn の領域の引き返しを試み、画像Ｉn+1 の領
域の新たな位置を、前記移動の予測により各領域に対し
て決定した移動ベクトルを参照して決定し、配置した領
域を、前記画像Ｉn+1 の画像成分に適合させ、これら適
合された領域によってカバーされていない前記画像Ｉ
n+1 の画素を、これら領域のうちの一つ又は新たに形成
した領域に加えることによって解決される。
法は、タイム−シーケンシャル画像において画像Ｉnの
領域の移動の予測を行うことにより次の画像Ｉn+1 にお
ける画像Ｉn の領域の引き返しを試み、画像Ｉn+1 の領
域の新たな位置を、前記移動の予測により各領域に対し
て決定した移動ベクトルを参照して決定し、配置した領
域を、前記画像Ｉn+1 の画像成分に適合させ、これら適
合された領域によってカバーされていない前記画像Ｉ
n+1 の画素を、これら領域のうちの一つ又は新たに形成
した領域に加えることによって解決される。
【０００６】画像Ｉn に存在する領域には、既知の移動
予測方法が適用される。このようにして、画像Ｉn の領
域の位置に対する画像Ｉn+1 の領域の置換を決定するこ
とができることにより、移動ベクトルが決定される。画
像Ｉn+1 の領域の位置はこの際既知である。次に、この
領域は画像Ｉn+1 で追跡される。すなわち、それは置換
領域として取り扱われる。画像Ｉn の領域に対して形成
した値並びに領域のサイズ及び形状を引き継ぐことがで
きる。しかしながら、領域の置換により、画像Ｉn の画
素以外の画素を画像Ｉn+1 に関連させる。これにより、
画像Ｉn+1 の領域を再び形成する必要がなくなるという
利点が生じ、その結果複雑な演算したがって時間が符号
化プロセスで省略される。
予測方法が適用される。このようにして、画像Ｉn の領
域の位置に対する画像Ｉn+1 の領域の置換を決定するこ
とができることにより、移動ベクトルが決定される。画
像Ｉn+1 の領域の位置はこの際既知である。次に、この
領域は画像Ｉn+1 で追跡される。すなわち、それは置換
領域として取り扱われる。画像Ｉn の領域に対して形成
した値並びに領域のサイズ及び形状を引き継ぐことがで
きる。しかしながら、領域の置換により、画像Ｉn の画
素以外の画素を画像Ｉn+1 に関連させる。これにより、
画像Ｉn+1 の領域を再び形成する必要がなくなるという
利点が生じ、その結果複雑な演算したがって時間が符号
化プロセスで省略される。
【０００７】基本的には、この方法を画像Ｉn の全ての
領域に対して用いることができる。実際には、画像Ｉn
の領域の大部分を画像Ｉn+1 で再び見つけることができ
る。
領域に対して用いることができる。実際には、画像Ｉn
の領域の大部分を画像Ｉn+1 で再び見つけることができ
る。
【０００８】現在の移動に基づいて、新たな画像成分
を、スライディング又はカメラのパン動作によって発生
させることができる。これら新たな画像成分を、以前の
画像から引き継ぐことができる領域のうちの一つに加え
る。必要な場合には、新たな領域を、カバーされていな
いこれら画素に対して形成することもできる。
を、スライディング又はカメラのパン動作によって発生
させることができる。これら新たな画像成分を、以前の
画像から引き継ぐことができる領域のうちの一つに加え
る。必要な場合には、新たな領域を、カバーされていな
いこれら画素に対して形成することもできる。
【０００９】したがって、そのセグメンテーション中、
画像シーケンス中の画像は、以前の画像から引き継がれ
た又は置換された領域を有することができる。しかしな
がら、それは、新たに形成された又は拡大された領域も
有することができる。以前の画像から引き継ぐことがで
きる、可能な場合には置換された位置の各領域により、
演算プロセスを減少させる。さらに、このような領域を
予測により更に容易に符号化することができる。
画像シーケンス中の画像は、以前の画像から引き継がれ
た又は置換された領域を有することができる。しかしな
がら、それは、新たに形成された又は拡大された領域も
有することができる。以前の画像から引き継ぐことがで
きる、可能な場合には置換された位置の各領域により、
演算プロセスを減少させる。さらに、このような領域を
予測により更に容易に符号化することができる。
【００１０】本発明の一例は、前記画像Ｉn の複数の画
素を、その領域の移動に基づいて前記画像Ｉn+1 の画素
に写像する場合、各画素に対して、移動した領域のうち
のいずれに、前記画素がその輝度値及び／又はクロミナ
ンス値に関して前記画像Ｉn+ 1 で最も整合しているかを
決定することを特徴とするものである。
素を、その領域の移動に基づいて前記画像Ｉn+1 の画素
に写像する場合、各画素に対して、移動した領域のうち
のいずれに、前記画素がその輝度値及び／又はクロミナ
ンス値に関して前記画像Ｉn+ 1 で最も整合しているかを
決定することを特徴とするものである。
【００１１】相違する移動に基づいて、一つの画像Ｉn
の二つの領域を、画像Ｉn+1 の共通区域又は部分的な区
域に写像することができる。この際、画像Ｉn+1 の二つ
の領域の疑似区域が生じる。これは許容することができ
ないので、二つの領域の重複区域に配置された画素の各
々に対して、移動した領域のうちのいずれが輝度値及び
／又はクロミナンス値に関して画像Ｉn+1 で最も整合す
るかを決定する必要がある。したがって、各画素がどの
領域に最も整合するかについての決定を重複区域におい
て行う。
の二つの領域を、画像Ｉn+1 の共通区域又は部分的な区
域に写像することができる。この際、画像Ｉn+1 の二つ
の領域の疑似区域が生じる。これは許容することができ
ないので、二つの領域の重複区域に配置された画素の各
々に対して、移動した領域のうちのいずれが輝度値及び
／又はクロミナンス値に関して画像Ｉn+1 で最も整合す
るかを決定する必要がある。したがって、各画素がどの
領域に最も整合するかについての決定を重複区域におい
て行う。
【００１２】本発明による方法の他の例において、前記
画像Ｉn 及びＩn+1 に対して決定した移動ベクトルを、
前記画像Ｉn 及びＩn+1 に対して更に決定した移動ベク
トルと比較し、両方の移動の評価中領域に対して著しく
相違する移動ベクトルを決定する場合、この領域に対す
る移動ベクトルを無効であると考慮し、この領域の画素
を、他の置換領域のうちの一つ又は新たに形成した領域
に加える。
画像Ｉn 及びＩn+1 に対して決定した移動ベクトルを、
前記画像Ｉn 及びＩn+1 に対して更に決定した移動ベク
トルと比較し、両方の移動の評価中領域に対して著しく
相違する移動ベクトルを決定する場合、この領域に対す
る移動ベクトルを無効であると考慮し、この領域の画素
を、他の置換領域のうちの一つ又は新たに形成した領域
に加える。
【００１３】画像Ｉn 及びＩn+1 間の上記移動の予測
を、画像Ｉn-1 及びＩn に対する場合にも好適に行うこ
とができる。これにより移動の一致を評価することがで
きる。二つの移動評価に起因する移動ベクトルが著しく
相違する場合、これは、移動評価がエラー値を生じたこ
とを表す。これは、例えば同様な画像成分が存在する場
合に生じるおそれがある。したがって、これら二つの移
動評価により相違する移動ベクトルが生じる場合、画像
Ｉn+1 に領域を新たに形成する、すなわち移動評価に基
づいて決定した移動に対する画像Ｉn+1 の領域を放棄す
る。
を、画像Ｉn-1 及びＩn に対する場合にも好適に行うこ
とができる。これにより移動の一致を評価することがで
きる。二つの移動評価に起因する移動ベクトルが著しく
相違する場合、これは、移動評価がエラー値を生じたこ
とを表す。これは、例えば同様な画像成分が存在する場
合に生じるおそれがある。したがって、これら二つの移
動評価により相違する移動ベクトルが生じる場合、画像
Ｉn+1 に領域を新たに形成する、すなわち移動評価に基
づいて決定した移動に対する画像Ｉn+1 の領域を放棄す
る。
【００１４】本発明の他の例では、前記領域の境界に配
置した各画素に対して、その輝度値及び／又はクロミナ
ンス値がその上下左右に関連する領域の画素と同様であ
るか否かを検査し、前記画素を、見つけられたより整合
する領域にできるだけ加える。
置した各画素に対して、その輝度値及び／又はクロミナ
ンス値がその上下左右に関連する領域の画素と同様であ
るか否かを検査し、前記画素を、見つけられたより整合
する領域にできるだけ加える。
【００１５】このような動作で、好適に配置された領域
の画素を後処理して、関連の画素の前後左右に配置され
た隣接する画素の各々が関連の画素との類似を検査す
る。他の領域の画素と非常に類似することがわかると、
画素をこの領域に加える。このようにして領域の境界が
適合される。
の画素を後処理して、関連の画素の前後左右に配置され
た隣接する画素の各々が関連の画素との類似を検査す
る。他の領域の画素と非常に類似することがわかると、
画素をこの領域に加える。このようにして領域の境界が
適合される。
【００１６】本発明の他の例によれば、同様な輝度値及
び／又はクロミナンス値を有する領域の併合を、前記画
像Ｉn+1 で新たに形成された領域に対して行う。
び／又はクロミナンス値を有する領域の併合を、前記画
像Ｉn+1 で新たに形成された領域に対して行う。
【００１７】同様な輝度値及び／又はクロミナンス値を
有する領域の併合を、画像Ｉn+1 に新たに形成された領
域に対して行う。しかしながら、これを、画像の新たに
形成された領域に対してのみ適用し、引き継がれた又は
置換された領域に対しては適用しない。
有する領域の併合を、画像Ｉn+1 に新たに形成された領
域に対して行う。しかしながら、これを、画像の新たに
形成された領域に対してのみ適用し、引き継がれた又は
置換された領域に対しては適用しない。
【００１８】本発明の他の例によれば、予め決定された
最小サイズより下の領域を消滅させ、その画素を、他の
できるだけ整合する領域に加える。
最小サイズより下の領域を消滅させ、その画素を、他の
できるだけ整合する領域に加える。
【００１９】予め設定された最小サイズより下の領域
は、符号化中任意の顕著な利点を提供しない。その結
果、それらを消滅させるのが有利である。消滅させた領
域の画素を、他の可能な整合領域に加える。
は、符号化中任意の顕著な利点を提供しない。その結
果、それらを消滅させるのが有利である。消滅させた領
域の画素を、他の可能な整合領域に加える。
【００２０】本発明の他の例によれば、前記画像Ｉn+1
で新たに形成された領域の最小サイズを、前記画像Ｉn
から引き継がれて配置された領域のものより大きくす
る。画像Ｉn から引き継がれた領域に対して、これら領
域は既に一致しており、その結果それらを非常に小さい
ときにのみ消滅させる。画像Ｉn+1 で新たに形成された
領域に対して、最小サイズをより大きく設定する。その
理由は、これら領域を再符号化する必要があるからであ
る、すなわちこれらを予測して符号化することができな
いからである。
で新たに形成された領域の最小サイズを、前記画像Ｉn
から引き継がれて配置された領域のものより大きくす
る。画像Ｉn から引き継がれた領域に対して、これら領
域は既に一致しており、その結果それらを非常に小さい
ときにのみ消滅させる。画像Ｉn+1 で新たに形成された
領域に対して、最小サイズをより大きく設定する。その
理由は、これら領域を再符号化する必要があるからであ
る、すなわちこれらを予測して符号化することができな
いからである。
【００２１】本発明の他の例において、前記画像Ｉn の
領域からの置換に起因する前記画像Ｉn+1 の各領域を、
前記画像Ｉn のその隣接したものと比較し、前記領域
を、前記画像Ｉn の等しい又はより小さい領域に結合す
る。
領域からの置換に起因する前記画像Ｉn+1 の各領域を、
前記画像Ｉn のその隣接したものと比較し、前記領域
を、前記画像Ｉn の等しい又はより小さい領域に結合す
る。
【００２２】移動の予測において、例えば、領域を最初
に二つの領域に分割することができる。その理由は、オ
ブジェクトは領域の前に移動するからである。この際、
これら領域を二つの領域として更に取り扱う。これを回
避するために、画像Ｉn の領域の置換に起因する画像Ｉ
n+1 の領域を、その隣接したものと比較する。画像Ｉ n
に等しい以前の領域を有する領域を結合する。この際、
例えば上記状況で形成された領域を再び統合する。
に二つの領域に分割することができる。その理由は、オ
ブジェクトは領域の前に移動するからである。この際、
これら領域を二つの領域として更に取り扱う。これを回
避するために、画像Ｉn の領域の置換に起因する画像Ｉ
n+1 の領域を、その隣接したものと比較する。画像Ｉ n
に等しい以前の領域を有する領域を結合する。この際、
例えば上記状況で形成された領域を再び統合する。
【００２３】本発明の他の例において、前記画像Ｉn+1
の新たな領域を形成する前に、前記画像Ｉn に対して置
換した領域のうちのいずれにも関連しない画素値を参照
してエッジ検出を行い、エッジを形成する画素を、その
輝度値及び／又はクロミナンス値に関して最も整合する
その新たな領域に加える。
の新たな領域を形成する前に、前記画像Ｉn に対して置
換した領域のうちのいずれにも関連しない画素値を参照
してエッジ検出を行い、エッジを形成する画素を、その
輝度値及び／又はクロミナンス値に関して最も整合する
その新たな領域に加える。
【００２４】画像Ｉn+1 における画像Ｉn からの移動の
推定によって引き継ぐことができず、したがって新たに
形成された領域に対して、エッジ検出を追加して行うこ
とができる。エッジ検出は、複数の画像区域の分割に対
して局所的に良好な結果を生じる。新たな領域の形成
後、エッジ検出を、隣接する領域のうちの一つのエッジ
に関連する画素を加えるために用いることができる。エ
ッジの画素に最も整合する領域を、その輝度値及びクロ
ミナンス値に基づいて選択する。
推定によって引き継ぐことができず、したがって新たに
形成された領域に対して、エッジ検出を追加して行うこ
とができる。エッジ検出は、複数の画像区域の分割に対
して局所的に良好な結果を生じる。新たな領域の形成
後、エッジ検出を、隣接する領域のうちの一つのエッジ
に関連する画素を加えるために用いることができる。エ
ッジの画素に最も整合する領域を、その輝度値及びクロ
ミナンス値に基づいて選択する。
【００２５】本発明の他の例によれば、シーンの変更
を、前記画像Ｉn+1 の画像成分が前記画像Ｉn から著し
くずれるときに移動の予測が行われず、かつ、専ら新た
な領域が形成されるように認識する。
を、前記画像Ｉn+1 の画像成分が前記画像Ｉn から著し
くずれるときに移動の予測が行われず、かつ、専ら新た
な領域が形成されるように認識する。
【００２６】シーンすなわちカメラの切替等を、例えば
画像シーケンスの画像Ｉn 及びＩn+ 1 間で行うことがで
きる。これら二つの画像の画像線分が非常に相違するの
で、画像Ｉn で見つけられる領域を画像Ｉn+1 で引き返
すことができない。その結果、二つの連続する画像の著
しく相違する画像成分を検出するシーンの変更を認識す
るのに好適である。画像の著しく相違する画像成分をシ
ーン変更の認識によって決定するので、移動の推定が行
われず、新たな領域が画像Ｉn+1 に形成されるだけであ
る。
画像シーケンスの画像Ｉn 及びＩn+ 1 間で行うことがで
きる。これら二つの画像の画像線分が非常に相違するの
で、画像Ｉn で見つけられる領域を画像Ｉn+1 で引き返
すことができない。その結果、二つの連続する画像の著
しく相違する画像成分を検出するシーンの変更を認識す
るのに好適である。画像の著しく相違する画像成分をシ
ーン変更の認識によって決定するので、移動の推定が行
われず、新たな領域が画像Ｉn+1 に形成されるだけであ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１は、領域がまだ形成されてい
ない画像、すなわち置換された領域が見つからない画像
区域に新たな領域を形成したパターンを線図的に示す。
このために、図１に黒点で図示した隣接する画素と同様
な画素値を有するか否かを図１に線図的に示した画素ｙ
に対して検査する。
ない画像、すなわち置換された領域が見つからない画像
区域に新たな領域を形成したパターンを線図的に示す。
このために、図１に黒点で図示した隣接する画素と同様
な画素値を有するか否かを図１に線図的に示した画素ｙ
に対して検査する。
【００２８】図１に図示した個別のラインは、現在の輝
度値及び／又はクロミナンス値に基づく結果のセグメン
テーションを示す。破線は、画素ラスタを表す。したが
って、画素ｙを、図１に図示した例の左下領域に加え
る。
度値及び／又はクロミナンス値に基づく結果のセグメン
テーションを示す。破線は、画素ラスタを表す。したが
って、画素ｙを、図１に図示した例の左下領域に加え
る。
【００２９】画素ｙに対して、この画素値が輝度値及び
／又はルミナンス値として最も整合するすなわち最も同
様な隣接する領域を見つける。このようにして、画像の
全ての画素はライン間でカバーされ、その結果、画素内
で、同様な輝度値及び／又はクロミナンス値を有する隣
接する画素に関連する領域を形成する。
／又はルミナンス値として最も整合するすなわち最も同
様な隣接する領域を見つける。このようにして、画像の
全ての画素はライン間でカバーされ、その結果、画素内
で、同様な輝度値及び／又はクロミナンス値を有する隣
接する画素に関連する領域を形成する。
【００３０】従来の方法では、このような領域の形成
は、各画像において個別に行われている。次の領域で形
成された領域に引き返すように試みることもできる。本
発明によれば、画像Ｉn+1 における画像Ｉn からの領域
の引き返しは、領域の動作の予測が行われることによっ
て向上する。これを、図２を参照して以後更に説明す
る。
は、各画像において個別に行われている。次の領域で形
成された領域に引き返すように試みることもできる。本
発明によれば、画像Ｉn+1 における画像Ｉn からの領域
の引き返しは、領域の動作の予測が行われることによっ
て向上する。これを、図２を参照して以後更に説明す
る。
【００３１】図２は、画像シーケンスの二つの連続する
画像を線図的に示す。画像Ｉn は瞬時ｔn で伝送され
る。図において黒で示した領域Ｒ1 は画像Ｉn で見つけ
られる。当然、他の領域も画像Ｉn で見つけられる。明
瞭のために、この図では領域Ｒ 1 のみを考慮する。
画像を線図的に示す。画像Ｉn は瞬時ｔn で伝送され
る。図において黒で示した領域Ｒ1 は画像Ｉn で見つけ
られる。当然、他の領域も画像Ｉn で見つけられる。明
瞭のために、この図では領域Ｒ 1 のみを考慮する。
【００３２】画像Ｉn+1 は瞬時ｔn+1 で伝送される。画
像成分の最小部分の動きは、画像シーケンスのこれら二
つの画像間に存在する。その結果、画像Ｉn+1 の画像Ｉ
n の領域Ｒ1 は、予測される同一の位置に現れない。そ
の代わりに、領域は、画像成分の動作が原因で、置換位
置に領域Ｒ1 ’として現れる。
像成分の最小部分の動きは、画像シーケンスのこれら二
つの画像間に存在する。その結果、画像Ｉn+1 の画像Ｉ
n の領域Ｒ1 は、予測される同一の位置に現れない。そ
の代わりに、領域は、画像成分の動作が原因で、置換位
置に領域Ｒ1 ’として現れる。
【００３３】本発明による移動の予測の方法を用いるの
で、この新たな位置は、画像Ｉn+1で見つけられる。画
像Ｉn の領域Ｒ1 に対する画像Ｉn+1 の領域Ｒ1 ’の偏
位を決定する動作ベクトルｖが決定される。この移動の
予測及びこれによって決定された移動ベクトルに基づい
て、画像Ｉn+1 の領域Ｒ1 ’の新たな位置は既知とな
る。値をこの領域に対して引き継ぐことができる。これ
を、輝度値及び／又はクロミナンス値や、領域のサイ
ズ、形状及び拡大に適用する。
で、この新たな位置は、画像Ｉn+1で見つけられる。画
像Ｉn の領域Ｒ1 に対する画像Ｉn+1 の領域Ｒ1 ’の偏
位を決定する動作ベクトルｖが決定される。この移動の
予測及びこれによって決定された移動ベクトルに基づい
て、画像Ｉn+1 の領域Ｒ1 ’の新たな位置は既知とな
る。値をこの領域に対して引き継ぐことができる。これ
を、輝度値及び／又はクロミナンス値や、領域のサイ
ズ、形状及び拡大に適用する。
【００３４】図３は、画像Ｉn の領域Ｒn1及びＲn2が相
違する動作を行う特定の場合を線図的に示す。図３に線
図的に図示した次の画像Ｉn+1 において、これは、領域
が互いに部分的に重なり合った結果となる。画像Ｉn+1
で置換領域Ｒn1’及びＲn2’はこの場合共通の画素を有
する。これを、図３において黒点で示す。
違する動作を行う特定の場合を線図的に示す。図３に線
図的に図示した次の画像Ｉn+1 において、これは、領域
が互いに部分的に重なり合った結果となる。画像Ｉn+1
で置換領域Ｒn1’及びＲn2’はこの場合共通の画素を有
する。これを、図３において黒点で示す。
【００３５】このように重なり合った領域は許容されな
いので、本発明によれば、両方の領域Ｒn1’及びＲn2’
に関連する画素に対して、二つの領域のうちのいずれに
おいて、画素が輝度値及び／又はクロミナンス値として
最も整合するかを検査する。すなわち、いずれの領域に
おいて画素が最も同様な値を有するかを検査する。
いので、本発明によれば、両方の領域Ｒn1’及びＲn2’
に関連する画素に対して、二つの領域のうちのいずれに
おいて、画素が輝度値及び／又はクロミナンス値として
最も整合するかを検査する。すなわち、いずれの領域に
おいて画素が最も同様な値を有するかを検査する。
【００３６】結びついた区域において、これら領域を、
領域Ｒn1’とＲn2’のうちの一方に加える。領域の重な
り合った区域はこれにより消滅される。
領域Ｒn1’とＲn2’のうちの一方に加える。領域の重な
り合った区域はこれにより消滅される。
【００３７】図４は、本発明による画像シーケンスのイ
メージセグメント化方法を実行することができる回路配
置のブロック図を示す。
メージセグメント化方法を実行することができる回路配
置のブロック図を示す。
【００３８】図４は、移動を予測する回路ブロック１を
示す。三つの連続する画像Ｉn-1 ，Ｉn ，Ｉn+1 のデー
タを、この回路ブロック１に供給する。
示す。三つの連続する画像Ｉn-1 ，Ｉn ，Ｉn+1 のデー
タを、この回路ブロック１に供給する。
【００３９】図４は、セグメンテーション用の回路ブロ
ック２を示す。画像Ｉn のデータをこの回路ブロック２
に供給する。回路ブロック２の出力信号をスイッチ３に
供給する。さらに、シーン変更を認識する回路ブロック
４を設ける。画像Ｉn 及びＩ n+1 のデータを回路ブロッ
ク４に供給し、この回路ブロック４は、あり得る大きな
相違する画像成分をこれら二つの連続する画像に対して
決定するように、シーン変更の認識を実行する。スイッ
チ３は、シーン変更の認識のために、回路ブロック４の
出力信号によって制御される。
ック２を示す。画像Ｉn のデータをこの回路ブロック２
に供給する。回路ブロック２の出力信号をスイッチ３に
供給する。さらに、シーン変更を認識する回路ブロック
４を設ける。画像Ｉn 及びＩ n+1 のデータを回路ブロッ
ク４に供給し、この回路ブロック４は、あり得る大きな
相違する画像成分をこれら二つの連続する画像に対して
決定するように、シーン変更の認識を実行する。スイッ
チ３は、シーン変更の認識のために、回路ブロック４の
出力信号によって制御される。
【００４０】図４に図示した回路配置は、タイムシーケ
ンシャルセグメントを追跡する回路ブロック５も含む。
画像Ｉn 及びＩn+1 のデータを回路ブロック５の入力部
に供給する。その出力信号をスイッチ３に供給する。
ンシャルセグメントを追跡する回路ブロック５も含む。
画像Ｉn 及びＩn+1 のデータを回路ブロック５の入力部
に供給する。その出力信号をスイッチ３に供給する。
【００４１】シーン変更認識用の回路ブロック４の出力
信号によって制御されるスイッチ３を、セグメンテーシ
ョン用の回路ブロック２又はタイムシーケンシャルセグ
メント追跡用の回路ブロック５の出力信号に切り替える
ことができる。この切替動作に依存して、回路ブロック
２又は５の二つの出力信号のうちの一つを、回路配置の
出力部６に供給する。スイッチ３の出力信号を遅延段７
にも供給し、その出力信号を、タイムシーケンシャルセ
グメント追跡用の回路ブロック５及び移動予測用の回路
ブロック１に供給する。さらに、回路ブロック１の出力
信号を、タイムシーケンシャルセグメント追跡用の回路
ブロック５に供給する。
信号によって制御されるスイッチ３を、セグメンテーシ
ョン用の回路ブロック２又はタイムシーケンシャルセグ
メント追跡用の回路ブロック５の出力信号に切り替える
ことができる。この切替動作に依存して、回路ブロック
２又は５の二つの出力信号のうちの一つを、回路配置の
出力部６に供給する。スイッチ３の出力信号を遅延段７
にも供給し、その出力信号を、タイムシーケンシャルセ
グメント追跡用の回路ブロック５及び移動予測用の回路
ブロック１に供給する。さらに、回路ブロック１の出力
信号を、タイムシーケンシャルセグメント追跡用の回路
ブロック５に供給する。
【００４２】シーン変更の認識用の回路ブロック４は、
連続的な画像が基本的に同様な画像成分を有するか否か
を示す。同様な画像成分が存在する場合、連続的な画像
間の移動しうる領域を、移動予測によって反復すること
ができる。しかしながら、連続的な画像Ｉn 及びＩn+1
の画像成分が相当異なる場合、シーンが変更する可能性
が高い。この場合、画像Ｉn を完全に再セグメント化す
る必要がある、すなわち、新たな領域が形成される。こ
れを、セグメンテーション用の回路ブロック２によって
実現する。
連続的な画像が基本的に同様な画像成分を有するか否か
を示す。同様な画像成分が存在する場合、連続的な画像
間の移動しうる領域を、移動予測によって反復すること
ができる。しかしながら、連続的な画像Ｉn 及びＩn+1
の画像成分が相当異なる場合、シーンが変更する可能性
が高い。この場合、画像Ｉn を完全に再セグメント化す
る必要がある、すなわち、新たな領域が形成される。こ
れを、セグメンテーション用の回路ブロック２によって
実現する。
【００４３】シーンの変更を認識した結果に依存して、
スイッチ３を、セグメンテーション用の回路ブロック２
の出力信号に接続する。この出力信号を出力部６に供給
して、セグメントすなわち画像Ｉn の領域が出力部６に
存在するようにする。
スイッチ３を、セグメンテーション用の回路ブロック２
の出力信号に接続する。この出力信号を出力部６に供給
して、セグメントすなわち画像Ｉn の領域が出力部６に
存在するようにする。
【００４４】画像Ｉn に対する画像Ｉn+1 の置換した位
置を有する領域を再び見つけることができる程度に、次
の画像Ｉn+1 に対して画像成分Ｉn と同様であると仮定
すると、スイッチ３は、タイムシーケンシャルセグメン
ト追跡用の回路ブロック５に出力信号を切り替える。
置を有する領域を再び見つけることができる程度に、次
の画像Ｉn+1 に対して画像成分Ｉn と同様であると仮定
すると、スイッチ３は、タイムシーケンシャルセグメン
ト追跡用の回路ブロック５に出力信号を切り替える。
【００４５】遅延段７による遅延後、出力部６の信号に
存在する領域分割を、動作予測用の回路ブロック１に供
給する。この回路ブロック１により、画像Ｉn+1 に対し
て画像Ｉn で見つけられる領域の移動が決定される。こ
のようにして、画像Ｉn に対してのみ置換したこのよう
な領域の新たな位置を、画像Ｉn+1 で見つけることがで
きる。この移動予測に一致させるために、決定された移
動を、画像Ｉn+1 とＩ n との間の同一領域の移動と比較
する。この移動予測は、これら三つの画像間の移動と一
致した場合にのみ有効であると考えられる。
存在する領域分割を、動作予測用の回路ブロック１に供
給する。この回路ブロック１により、画像Ｉn+1 に対し
て画像Ｉn で見つけられる領域の移動が決定される。こ
のようにして、画像Ｉn に対してのみ置換したこのよう
な領域の新たな位置を、画像Ｉn+1 で見つけることがで
きる。この移動予測に一致させるために、決定された移
動を、画像Ｉn+1 とＩ n との間の同一領域の移動と比較
する。この移動予測は、これら三つの画像間の移動と一
致した場合にのみ有効であると考えられる。
【００４６】移動予測用の回路ブロック１の出力信号と
遅延段７によって遅延された画像Ｉ n の領域データの両
方が、タイムシーケンシャルセグメント追跡用の回路ブ
ロック５に供給される。回路ブロック１によって見つけ
られる画像Ｉn+1 の変化しない位置に存在する領域及び
置換した位置の領域を、回路ブロック５によって追跡す
ることができる。これは、これら領域が回路ブロック５
によって画像Ｉn+1 に引き継がれることを意味する。必
要な場合には、置換された領域によってカバーされない
画像領域、すななち画像Ｉn の領域に関連するが画像Ｉ
n+1 で見つからない画像区域（すなわち、見つからない
領域）を、回路ブロック５によって新たな領域に加える
ことができる。このために、新たな領域を形成すること
ができ、すなわち、画素を、既に存在する領域に加える
ことができる。
遅延段７によって遅延された画像Ｉ n の領域データの両
方が、タイムシーケンシャルセグメント追跡用の回路ブ
ロック５に供給される。回路ブロック１によって見つけ
られる画像Ｉn+1 の変化しない位置に存在する領域及び
置換した位置の領域を、回路ブロック５によって追跡す
ることができる。これは、これら領域が回路ブロック５
によって画像Ｉn+1 に引き継がれることを意味する。必
要な場合には、置換された領域によってカバーされない
画像領域、すななち画像Ｉn の領域に関連するが画像Ｉ
n+1 で見つからない画像区域（すなわち、見つからない
領域）を、回路ブロック５によって新たな領域に加える
ことができる。このために、新たな領域を形成すること
ができ、すなわち、画素を、既に存在する領域に加える
ことができる。
【００４７】さらに、全ての領域の一致、特に新たな形
成した領域を、回路ブロック５で検査する。これは、隣
接する領域が統合されたか否か、所定の画素が既知の領
域のうちの一つに加えることができるか否か、非常に小
さい領域が消滅したか否か等を検査することができるこ
とを意味する。
成した領域を、回路ブロック５で検査する。これは、隣
接する領域が統合されたか否か、所定の画素が既知の領
域のうちの一つに加えることができるか否か、非常に小
さい領域が消滅したか否か等を検査することができるこ
とを意味する。
【００４８】引き継がれた領域のデータ及び場合によっ
ては新たに形成された領域のデータは、画像Ｉn+1 に対
して、出力信号として、スイッチ３を介して回路配置の
出力部６に供給される。これにより、少なくとも移動が
行われるおそれがある画像成分の主要部に対して、画像
Ｉn から領域を引き継ぐことができる。
ては新たに形成された領域のデータは、画像Ｉn+1 に対
して、出力信号として、スイッチ３を介して回路配置の
出力部６に供給される。これにより、少なくとも移動が
行われるおそれがある画像成分の主要部に対して、画像
Ｉn から領域を引き継ぐことができる。
【００４９】このプロセスを、例えば画像Ｉn+2 に対し
て同様に繰り返す。
て同様に繰り返す。
【００５０】スイッチ３は、シーン変更認識用の回路ブ
ロック４が、連続的な画像で画像成分が相当相違すると
決定する場合のみ、新たなセグメント用の回路ブロック
２の出力信号の位置に再び切り替える。新たなセグメン
テーションは、この画像に対して実行される。次の画像
でシーンの変更が検出されない場合、スイッチ３は、タ
イムシーケンシャルセグメント追跡用の回路ブロック５
の出力信号に再び切替、連続的な画像のタイムシーケン
シャル反復を、次の画像又は他の画像に対して実行す
る。
ロック４が、連続的な画像で画像成分が相当相違すると
決定する場合のみ、新たなセグメント用の回路ブロック
２の出力信号の位置に再び切り替える。新たなセグメン
テーションは、この画像に対して実行される。次の画像
でシーンの変更が検出されない場合、スイッチ３は、タ
イムシーケンシャルセグメント追跡用の回路ブロック５
の出力信号に再び切替、連続的な画像のタイムシーケン
シャル反復を、次の画像又は他の画像に対して実行す
る。
【図１】画像内で領域を形成するパターンを示す。
【図２】置換領域を有する二つの連続的な画像を線図的
に示す。
に示す。
【図３】画像Ｉn のセグメンテーションの画像Ｉn+1 へ
の重なりを線図的に示す。
の重なりを線図的に示す。
【図４】本発明による方法を実行する回路配置を線図的
に示す。
に示す。
１，２，４，５ 回路ブロック ３ スイッチ ６ 出力部 ７ 遅延部 Ｉn-1 ，Ｉn ，Ｉn+1 画像 Ｒn1, Ｒn2，Ｒn1’, Ｒn2’ 領域 ｔn ，ｔn+1 瞬時 ｖ 移動ベクトル ｙ 画素
フロントページの続き (72)発明者 スヴェン ズィゲルコウ ドイツ連邦共和国 21337 リュネブルク クルト−シューマッハー−シュトラーセ 47 (72)発明者 ロルフ−ライネル グリガト ドイツ連邦共和国 25465 ハルステンベ ク ホルンダーヴェーク 11
Claims (11)
- 【請求項１】 画像信号のタイムシーケンシャル画像を
セグメント化する画像セグメント化方法であって、画像
内で、そのセグメンテーション中画像を領域に分割し、
同様な輝度値及び／又はクロミナンス値を有する隣接す
る画素を領域に関連させる画像セグメント化方法におい
て、タイムシーケンシャル画像において画像Ｉn の領域
の移動の予測を行うことにより次の画像Ｉn+1 における
画像Ｉ n の領域の引き返しを試み、画像Ｉn+1 の領域の
新たな位置を、前記移動の予測により各領域に対して決
定した移動ベクトルを参照して決定し、配置した領域
を、前記画像Ｉn+1 の画像成分に適合させ、これら適合
された領域によってカバーされていない前記画像Ｉn+1
の画素を、これら領域のうちの一つ又は新たに形成した
領域に加えることを特徴とする画像セグメント化方法。 - 【請求項２】 前記画像Ｉn の複数の画素を、その領域
の移動に基づいて前記画像Ｉn+1 の画素に写像する場
合、各画素に対して、移動した領域のうちのいずれに、
前記画素がその輝度値及び／又はクロミナンス値に関し
て前記画像Ｉn+ 1 で最も整合しているかを決定すること
を特徴とする請求項１記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項３】 前記画像Ｉn 及びＩn+1 に対して決定し
た移動ベクトルを、前記画像Ｉn 及びＩn+1 に対して更
に決定した移動ベクトルと比較し、両方の移動の評価中
領域に対して著しく相違する移動ベクトルを決定する場
合、この領域に対する移動ベクトルを無効であると考慮
し、この領域の画素を、他の置換領域のうちの一つ又は
新たに形成した領域に加えることを特徴とする請求項１
又は２記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項４】 前記領域の境界に配置した各画素に対し
て、その輝度値及び／又はクロミナンス値がその上下左
右に関連する領域の画素と同様であるか否かを検査し、
前記画素を、見つけられたより整合する領域にできるだ
け加えることを特徴とする請求項１から３のうちのいず
れかに記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項５】 同様な輝度値及び／又はクロミナンス値
を有する領域の併合を、前記画像Ｉn+1 で新たに形成さ
れた領域に対して行うことを特徴とする請求項１から４
のうちのいずれかに記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項６】 予め決定された最小サイズより下の領域
を消滅させ、その画素を、他のできるだけ整合する領域
に加えることを特徴とする請求項１から５のうちのいず
れかに記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項７】 前記画像Ｉn+1 で新たに形成された領域
の最小サイズを、前記画像Ｉn から引き継がれて配置さ
れた領域のものより大きくすることを特徴とする請求項
６記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項８】 前記画像Ｉn の領域からの置換に起因す
る前記画像Ｉn+1 の各領域を、前記画像Ｉn のその隣接
したものと比較し、前記領域を、前記画像Ｉ n の等しい
又はより小さい領域に結合することを特徴とする請求項
１から７のうちのいずれかに記載の画像セグメント化方
法。 - 【請求項９】 前記画像Ｉn+1 の新たな領域を形成する
前に、前記画像Ｉnに対して置換した領域のうちのいず
れにも関連しない画素値を参照してエッジ検出を行い、
エッジを形成する画素を、その輝度値及び／又はクロミ
ナンス値に関して最も整合するその新たな領域に加える
ことを特徴とする請求項１から８のうちのいずれかに記
載の画像セグメント化方法。 - 【請求項１０】 シーンの変更を、前記画像Ｉn+1 の画
像成分が前記画像Ｉ n から著しくずれるときに移動の予
測が行われず、かつ、専ら新たな領域が形成されるよう
に認識することを特徴とする請求項１から９のうちのい
ずれかに記載の画像セグメント化方法。 - 【請求項１１】 請求項１から１１のうちのいずれかに
記載された画像セグメント化方法を実施する画像セグメ
ント化回路において、この回路は、画像Ｉnの領域のデ
ータを受信するとともに次の画像Ｉn+1 のデータを参照
して形成した領域の移動の推定を行う手段（１）を具え
ることを特徴とする画像セグメント化回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19615492:8 | 1996-04-19 | ||
| DE19615492A DE19615492A1 (de) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Verfahren zur Bildsegmentierung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056614A true JPH1056614A (ja) | 1998-02-24 |
| JP4094699B2 JP4094699B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=7791745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10327197A Expired - Fee Related JP4094699B2 (ja) | 1996-04-19 | 1997-04-21 | 画像セグメント化方法及びこれを実施する回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6044114A (ja) |
| EP (1) | EP0802679A3 (ja) |
| JP (1) | JP4094699B2 (ja) |
| DE (1) | DE19615492A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005094083A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A video encoder and method of video encoding |
| ATE556390T1 (de) * | 2007-06-29 | 2012-05-15 | Thomson Licensing | Volumenmarkierung mit niederfrequenz |
| US20220051399A1 (en) * | 2018-09-14 | 2022-02-17 | Health Partners Pte Ltd | Method and system for determining well-being indicators |
| EP4158586A1 (en) * | 2020-05-27 | 2023-04-05 | Telefonaktiebolaget LM ERICSSON (PUBL) | A computer software module arrangement, a circuitry arrangement, an arrangement and a method for improved image processing |
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| US5608458A (en) * | 1994-10-13 | 1997-03-04 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for a region-based approach to coding a sequence of video images |
| DE69619002T2 (de) * | 1995-03-10 | 2002-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Bildkodierungs-/-dekodierungsvorrichtung |
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- 1996-04-19 DE DE19615492A patent/DE19615492A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-04-07 US US08/838,488 patent/US6044114A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-07 EP EP97201011A patent/EP0802679A3/de not_active Withdrawn
- 1997-04-21 JP JP10327197A patent/JP4094699B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE19615492A1 (de) | 1997-10-23 |
| US6044114A (en) | 2000-03-28 |
| JP4094699B2 (ja) | 2008-06-04 |
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