JPS62107383A - 輪郭描画方法 - Google Patents

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） 本発明は輪郭描画方法に関し、更に詳細にはビデオカメ
ラで撮影されたビデオ画像から所望の被写体の全輪郭画
を作成する輪郭描画方法に関する。

（従来の技術） 従来、ビデオカメラで撮影されたビデオ画像から被写体
の輪郭のみを抽出する方法として、特開昭５７−９２９
８６号公報、特開昭５８−２２２３８３号公報及び特開
昭６０−７５８４号公報等に開示されたものかある。

これらはビデオ画像を水平、垂直方向に分割し、かつ分
割して得られた信号に遅延等の処理を施して被写体の内
部と背景を除くことにより輪郭のみ得る方法等である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の方法では被写体の形状、照明
の状態等が考慮されておらず、被写体の輪郭が不鮮明と
なるために、このようにビデオ画像から被写体の斜視図
等の輪郭線画を作成することは非常に困難であった。

本発明はこれらの問題点を解決するためのもので、ビデ
オカメラで撮影されたビデオ画像から被写体の全輪郭画
を鮮明に得ることにより、斜視図等の輪郭線画を作成可
能にする輪郭描画方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、被写体とビデオ
カメラの位置を固定して被写体に照らざれる光の方向を
変え、光の方向を変える毎にビデオカメラから得られた
ビデオ画像にエツジ抽出処理を施す。

（作用） 本発明は、被写体に複数の方向から光を当て得られたビ
デオ画像信号にエツジ抽出処理を施し、光の各方向別の
エツジ抽出処理を施したビデオ画像信号に基づいて所望
の輪郭画を検出して複数のメモリに一時格納する。そし
て、各メモリに格納した光の各方向別の所望の輪郭画を
編集合成して被写体の全輪都側を作成する。

したがって、本発明は前記問題点を解決できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、１は視野を水平方向ｎ分割。

垂直方向ｍ分割した各部分のアナログ信号１−１と前記
各部分の位置を表す同期信号１−２とを出力するビデオ
カメラ、２はアナログ信号１−１をディジタル的に画像
処理を行なうための前処理であるディジタル信号２−１
に変換するＡ−Ｄ変換回路、３は詳細には後述するエツ
ジ抽出回路、４はアナログ信号１−１をＡ−Ｄ変換回路
２．エツジ抽出回路３を介したエツジ抽出処理後の信号
３−１が後述する編集用メモリ５に格納するまでの制御
を行う信号処理制御回路、５はエツジ抽出処理後の信号
３−１を一時格納する編集用メモリ、６は編集用メモリ
５の内容を必要に応じて部分的に削除、併合する機能を
有する編集制御回路、７は編集用メモリ５の内容を編集
制御回路６の指示に従って画面に表示する機能を有する
もので、通常一般に使用される表示装置、８は被写体、
９は被写体８に当てる光の方向が変化できる光源である
。

次に、本実施例の動作を説明する。ここで、第２図はビ
デオ画像の画素分割の様子を示す図であり、第３図は第
１図における各信号の信号波形とそれらをディジタル変
換したディジタル値との関係を示す図である。

先ず、被写体８をビデオカメラ１で撮影し、ビデオカメ
ラ１において撮影したビデオ画像は第２図のように視野
を水平方向ｎ分割、垂直方向ｍ分割され、分割された各
部分のアナログ信号１−１（第３図（ｂ）に示す信号）
と、分割された各部分の位置を表す同期信号１−２（第
３図（ａ）に示す信号）とに分けて出力する。そして、
Ａ−Ｄ変換回路２では、同期信号１−２に基づく信号処
理制御回路４からのタイミングによりアナログ信号１−
１をディジタルに変換するもので、本実施例の場合アナ
ログ信号１−１を１６等分する、すなわち４ビツトのデ
ィジタル信号としている。よって、上記分割した各部分
のアナログ信号１−１は第３図（Ｃ）に示すディジタル
値に変換されディジタル信号２−１としてエツジ抽出回
路３に供給される。

そして、ディジタル信号２−１はエツジ抽出回路３によ
りエツジ抽出処理が施されて編集用メモリ５に格納され
る。

ここで、第４図は第１図におけるエツジ抽出回路の構成
を示すブロック図である。第４図において、ｔｏ、Ｉｔ
は第１図におけるＡ−Ｄ変換回路２からのディジタル信
号２−１、第３図（Ｃ）に示すようなディジタル値を格
納するメモリ、１２はメモリ１０．１１に格納されてい
たデータの差を取る減算器、１３は減算器１１による減
算の結果の絶対値が所定値より小さいならば０”を出力
し、大きいならば“１”を出力する２値化回路、１４は
２値化回路１３により２値化された後のデータを格納す
る画像用メモリ、１５はメモリ１０，１１　、減算器１
２及び２値化回路１３を制御し、エツジ抽出処理を有機
的に逐行するための制御部である。ここで、メモリ１０
．１１は第５図に示すようなａ　（１，ｉ）、　ａ　（
１，２）　、＋ｍ＋。

ａ（ｊ、ｉ）、・・・、ａ（ｍ、ｎ）というような格納
領域を存しており、ビデオ画像を写し出す視野の分割し
た各部分の位置をディジタル値で表している。本実施例
では前述したように４ビツトで表したデータの内容は第
３図（ｃ）のａｄｏ〜ａｄ３の値となる。また、画像用
メモリ１４はメモリ１．０　、　ｌ　１の構成とほぼ同
様であり、各部分がＥ　（＋　、　ｉ）　、’Ｅ　（１
，２）　、・・・。

Ｅ（ｊ、ｉ）ｓ”、　　Ｅ（ｍ、ｎ）で表し、データの
内容は１ビットで表わされる。

さらに、減算器１２はメモリｉｏ、ｉｔのデータが０〜
１５までの値をとるので、減算結果は−１５〜＋１５と
いう範囲となる。以上のような構成を有するエツジ抽出
回路では次のようなディジタル微分を施す動作が行なわ
れる。

はじめに、ディジタル化された原画像データ（ディジタ
ル信号２−１）がメモリ１０．１１に格納される。メモ
リ１０，１１における前記データは一般的にａ（ｊ、ｉ
）で表わすものとすると、ｊ、ｉを各々１からｎ、ｌか
らｍと変化させて視野の画面全体にわたフて以下のよう
な演算処理を施す。

先ず、水平方向の微分は ｄ（ｊ、１）＝ａ（ｊ、１）−ａ（ｊ、ｉ＋ｃｚ）　　
＝　　（１）（ただし、ｉ＋α≧ｎのときはｉ＋αをｉ
と近似する。αは１以上の整数で、エツジの最もよく出
る埴を選ぶことにする。） となる。つまり、これは原画像をα画素分右方向へずら
して、ずらす前の画素の濃度とずらした画素の濃度との
差に相当するものである。しだがって、ｄ　（ｊ　、　
ｉ）の値は上述したことにより−１５〜＋１５の値とな
る。

そして、この信号１２−１は２値化回路１３によって２
値化されるが、上述したように信号１２−１の絶対値が
・所定値βより小ざいならば°０”、大きいならば“１
“を出力する。つまり以下のような式で表わされる。

（ただし、βは閾値で、エツジが最もよく出る値を選ぶ
ことにする。） このように２値化処理されたデータＥ（ｊ、ｉ）がメモ
リ１４に格納される。以上により、水平方向の゛微分が
完了する。

また、垂直方向の微分は上記水平方向の微分と同様な動
作で行なわれる。すなわち、垂直方向の微分は ｄ（ｊ、１）＝ａ（ｊ、ｉ）　−ａ（ｊ＋ａ、ｉ）　　
　＝−（３）（ただし、ｊ＋α≧ｍのときはｊ＋αをｊ
と近似する。αは１以上の整数で、エツジの最乙ょ〈出
る値を選ぶことにする。） となる。これより以下の２値化処理は水平方向の場合と
同じであるので省略する。

このように、水平方向の微分の各画素と垂直方向の微分
の各画素を論理和的に演算処理することにより、全画面
にわたる輪郭画が得られる。

以上、論理和の演算処理の動作は記していないが、これ
らはこの分野で用いられる通常の方法で実現できること
は言うまでもない。

以上、ビデオ画像から、輪郭画を得る方法について述べ
たが、これだけでは、被写体の形状、照明の状態により
、画面全体として、所望の輪郭画を得ることは困難であ
る。つまり、以上の方法は第１図の光源９が一方向のみ
から被写体８を照らしている場合であるので、第２図か
られかるように、被写体の光源に対して影となる部分の
輪郭が不鮮明となってしまう。

そこで、第１図に示すように光源９の第１の方向と、被
写体８及びビデオカメラｌの位置はそのままで第１の方
向と別の方向である第２の方向（光源９を波線で表わす
）とから被写体８に光を当てる。すると、本実施例によ
る所望輪郭画を得る方法を示す図である第６図の（ａ）
　、　（ｂ）に示すような画像となり、各々から得られ
る輪郭画は第６図の（Ｃ）　、　（ｄ）となる。各図か
られかるように、各々は所望の輪郭画の一部分にすぎな
い。そこで、第６図の（ｃ）　、　（ｄ）に示された輪
郭画を合成編集することにより、第６図の（ｅ）に示す
ような所望の輪郭画を得ることができる。

ただし、第１図の編集用メモリ５は第４図の２値化後の
画像用メモリ１４と同一構成のものであるが編集作業の
ために最低２組は必要である。なお、−組は画像用メモ
リ１４をそのまま兼用してもよい。

この編集用メモリの各ビットは表示装置の画面の各画素
と１対１対応させであることは言うまでもない。

したがって、画面を見ながら、通常の表示装置で使用さ
れている、たとえば、キーとカーソル表示、ライトベン
等のエリアを指定する手法により、複数の輪郭画の所望
する部分をとり出し編集することができる。

なお、本実施例では、全てハードウェアで構成した例に
ついて述べたが、Ａ−Ｄ変換後の信号を直接、パーソナ
ルコンピュータ等に人力して、編集まで含めた操作を行
い得ることはもちろんである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ビデオカメラと
被写体の位置を固定して撮影したビデオ画像にエツジ抽
出処理を施す操作を被写体に照らされる光の方向を変え
る毎に行い、各方向別に得られる被写体の輪郭画を編集
して被写対の全輪都側を鮮明に得ることができる輪郭描
画方法を提供できる。

【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
ビデオ画像の画素分割の様子を示す図、第３図は第１図
における各信号の信号波形とそれらをディジタル変換し
たディジタル値との関係を示す図、第４図は本実施例の
エツジ抽出回路の構成を示すブロック図、第５図は本実
施例のメモリの構成を示す図、第６図は本実施例による
所望輪郭画を得る方法を示す図である。 １・・・ビデオカメラ、　　　２・・・Ａ−Ｄ変換回路
、３・・・エツジ抽出回路、　４・・・信号処理制御回
路、５・・・編集用メモリ、　　６・・・編集制御回路
、７・・・表示装置、　　　　　８・・・被写体、９・
−光源、　　　　　　　１０，１１ｊ４−・・メモリ、
１２・・・減算器、　　　　　　１３・・・２値化回路
、１５−・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体に複数の方向から光を当て得られたビデオ画像信
   号にエッジ抽出処理を施し、 光の各方向別の前記エッジ抽出処理を施したビデオ画像
   信号に基づいて所望の輪郭画を検出して複数のメモリに
   一時格納し、 各メモリに格納した光の各方向別の所望の輪郭画を編集
   合成して前記被写体の全輪郭画を作成することを特徴と
   する輪郭描画方法。