JP2000339471A - Method and device for extracting picture - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は入力画像から画像処
理を施して、対象とする特定の部分を抽出する方法に関
し、特に中間色を特徴として含む部分を抽出する方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for extracting a specific portion to be processed by performing image processing from an input image, and more particularly to a method for extracting a portion having an intermediate color as a feature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】中間色を特徴とする画像抽出方法として
は、例えば、背景を含む人物の入力画像から顔部分を抽
出し、予め蓄積された本人の顔画像と照合し、本人かど
うかを認証するための試み等が行われている。2. Description of the Related Art As an image extraction method featuring an intermediate color, for example, a face portion is extracted from an input image of a person including a background, and the extracted portion is compared with a previously stored face image of the person to authenticate whether the person is the person. Attempts have been made.
【０００３】図７は、従来例である特開平９−４４６７
０号公報（「特定画像領域抽出方法及び特定画像領域抽
出装置」）における顔（肌色）領域抽出装置を示す概略
構成図である。FIG. 7 shows a conventional example of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-4467.
1 is a schematic configuration diagram illustrating a face (skin color) region extraction device in Japanese Patent Publication No. 0 (“Specific Image Region Extraction Method and Specific Image Region Extraction Device”).
【０００４】この装置では、入力する画像から色相値を
計算する色相値演算部１１、導出された色相値を記憶す
るフレームメモリ１６、制御部１５から出力される上限
値ｈ２、下限値ｈ１で決定される特定範囲Ｗ１とし、色
相値演算部１１で求めた色相値がこの範囲内にある画素
を出力する一次判定部１２、一次判定部１２により抽出
された画素数をカウントする画素数カウント部１３、フ
レームメモリ１６から読み出した画像の色相信号に対し
て、制御部１５より出力される閾値に従って顔（肌色）
画像の領域を抽出する顔領域抽出部１４で構成される。In this apparatus, a hue value calculation unit 11 for calculating hue values from an input image, a frame memory 16 for storing derived hue values, and an upper limit h2 and a lower limit h1 output from the controller 15 are determined. The primary determination unit 12 outputs pixels whose hue values obtained by the hue value calculation unit 11 fall within this range, and the pixel number counting unit 13 counts the number of pixels extracted by the primary determination unit 12. The hue signal of the image read from the frame memory 16 is changed to a face (skin color) according to a threshold value output from the control unit 15.
The face area extracting unit 14 extracts an image area.
【０００５】以下に、従来例における顔（肌色）領域抽
出の動作について説明する。The operation of extracting a face (skin color) region in the conventional example will be described below.
【０００６】入力する画像から色相値演算部１１で、色
相値に変換しヒストグラムを作成する。色相ヒストグラ
ム中で肌色領域画素は特定の色相の領域でピークとなる
ことから、肌色領域に該当する色相範囲にあるピークを
検出し、閾値処理を行い顔（肌色）領域の抽出を行う。A hue value calculator 11 converts an input image into hue values and creates a histogram. Since the skin color area pixel in the hue histogram has a peak in a specific hue area, a peak in a hue range corresponding to the skin color area is detected, threshold processing is performed, and a face (skin color) area is extracted.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の領域抽出装置では、色相ヒストグラムのピークを検
出し、閾値処理をすることにより顔（肌色）領域を抽出
しているため、背景に肌色に近い色成分が存在した場
合、背景の色成分と顔（肌色）の色成分が重なるため人
物の顔（肌色）領域を精度よく抽出することは困難であ
る。However, in the above-described conventional region extracting apparatus, the face (skin color) region is extracted by detecting the peak of the hue histogram and performing threshold processing, so that the background is close to the skin color. If there is a color component, the color component of the background and the color component of the face (skin color) overlap, so it is difficult to accurately extract the face (skin color) region of the person.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の特定領
域抽出方法では、予め、ある程度ねらった領域を含んで
いるである確率の高い候補領域を抽出し、その後に、候
補領域と背景を含む入力画像全体の色成分ヒストグラム
を作成する。Therefore, in the specific area extracting method of the present invention, a candidate area having a high probability of including a target area is extracted in advance, and thereafter, a candidate area and a background are included. Create a color component histogram of the entire input image.
【０００９】続いて、候補領域と入力画像全体の色成分
ヒストグラムの差分ヒストグラムを作成し、差分ヒスト
グラムから中間色領域を抽出するための閾値を設定し、
抽出すべき抽出するものである。Subsequently, a difference histogram between the candidate region and the color component histogram of the entire input image is created, and a threshold value for extracting an intermediate color region from the difference histogram is set.
What should be extracted.
【００１０】候補領域と入力画像全体は共に抽出する中
間色領域を含み、入力画像全体は候補領域よりも広い範
囲で背景を含むため、前述の差分ヒストグラムは背景の
色ヒストグラムとなる。Both the candidate area and the entire input image include an intermediate color area to be extracted, and the entire input image includes a background in a wider range than the candidate area. Therefore, the above-described difference histogram is a background color histogram.
【００１１】従って、背景の色成分の分布が比較的均一
である条件において、差分ヒストグラムから閾値を設定
することにより、抽出対象となる中間色領域と背景の境
界を精度よく抽出することが可能となる。Therefore, under the condition that the distribution of the color components of the background is relatively uniform, the boundary between the intermediate color area to be extracted and the background can be accurately extracted by setting the threshold value from the difference histogram. .
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態にとし
て、人物の顔を含む画像を入力し、顔領域を抽出する場
合を例として説明するが、本発明の方式によれば、顔だ
けでなく、手などの人物の肌色部分や背景を含む画像か
ら特定の対象領域のみを抽出することが可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case will be described below as an embodiment of the present invention, in which an image including a person's face is input and a face region is extracted. In addition, it is possible to extract only a specific target region from an image including a flesh-colored part of a person such as a hand and a background.
【００１３】まず、本第１の実施の形態では、人物の顔
を含む画像を入力して、顔（肌色）領域を抽出する画像
抽出方法であり、顔候補領域を設定し、顔候補領域と入
力画像全体の色成分ヒストグラムを作成し、顔候補領域
と入力画像の色ヒストグラムの差分から顔（肌色）部分
を抽出するための閾値を設定する。顔候補領域の色成分
に対して閾値処理を行うことにより顔（肌色）部分を抽
出するものである。First, the first embodiment is an image extraction method for inputting an image including a person's face and extracting a face (skin color) region. A face candidate region is set, and a face candidate region is set. A color component histogram of the entire input image is created, and a threshold for extracting a face (skin color) portion from the difference between the face candidate region and the color histogram of the input image is set. The face (skin color) portion is extracted by performing threshold processing on the color components of the face candidate area.
【００１４】第２の実施の形態では、人物の顔を含む画
像を入力して、顔（肌色）領域を抽出する特定領域抽出
方法において、顔候補領域、および顔候補領域の全てと
その周辺の領域を含む第二の領域を設定し、顔候補領域
と第二の領域の色成分ヒストグラムを作成し、顔候補領
域と第二の領域のの色ヒストグラムの差分から顔（肌
色）部分を抽出するための閾値を設定する。顔候補領域
の色成分に対して閾値処理を行うことにより顔（肌色）
部分を抽出するものである。According to a second embodiment, in a specific area extracting method for extracting a face (skin color) area by inputting an image including a person's face, a face candidate area and all of the face candidate area and its surroundings are extracted. A second region including the region is set, a color component histogram of the face candidate region and the second region is created, and a face (skin color) portion is extracted from a difference between the color histograms of the face candidate region and the second region. The threshold value for Face (skin color) by performing threshold processing on the color component of the face candidate area
The part is extracted.
【００１５】（実施の形態１）以下、本発明の第一の実
施の形態について図１から図３を用いて説明する。(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１６】図１は本発明の第一の実施の形態におけ
る、領域抽出方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing an outline of an area extracting method according to the first embodiment of the present invention.
【００１７】図２は、入力画像、顔候補領域、顔部分を
説明するための概略図である。１は入力画像、２は顔候
補領域抽出により抽出される顔候補領域、３は抽出対象
となる顔部分である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an input image, a face candidate area, and a face portion. 1 is an input image, 2 is a face candidate area extracted by face candidate area extraction, and 3 is a face portion to be extracted.
【００１８】図３は色ヒストグラム（度数分布）の例で
あり、横軸は色成分、縦軸は色成分の度数である。図
中、波線は顔候補領域２，鎖線は入力画像１の色ヒスト
グラム、実線は顔候補領域２と入力画像１の色成分ヒス
トグラムの差分である。FIG. 3 shows an example of a color histogram (frequency distribution). The horizontal axis represents color components, and the vertical axis represents frequency of color components. In the figure, the dashed line is the face candidate area 2, the chain line is the color histogram of the input image 1, and the solid line is the difference between the face candidate area 2 and the color component histogram of the input image 1.
【００１９】以下に第一の実施例における特定領域抽出
方法の手順を説明する。The procedure of the specific area extracting method according to the first embodiment will be described below.
【００２０】初めに人物の顔画像を入力し、顔候補領域
を設定する。顔候補領域の設定方法としては、第二回画
像センシングシンポジウム講演論文集、A-1、pp１〜
６、「色情報とGAを用いた顔画像抽出と個人照合の応
用」に示されているように、予め用意された顔抽出用テ
ンプレートベクトル集合と遺伝的アルゴリズムを用いた
パターンマッチングによる領域抽出法など知られてい
る。First, a face image of a person is input, and a face candidate area is set. For the method of setting the face candidate area, see the 2nd Image Sensing Symposium Proceedings, A-1, pp1-
6. As described in “Application of Face Image Extraction Using Color Information and GA and Individual Matching”, an area extraction method using a set of template vectors for face extraction prepared in advance and pattern matching using a genetic algorithm And so on.
【００２１】本実施形態においても、これらの技術を用
いることが可能であるが、それだけに限定されるもので
はない。In the present embodiment, these techniques can be used, but are not limited thereto.
【００２２】抽出した顔候補領域２に対して、色成分ヒ
ストグラムを作成し、続いて、入力画像１の色成分ヒス
トグラムを作成する。A color component histogram is created for the extracted face candidate area 2, and then a color component histogram of the input image 1 is created.
【００２３】図３において、入力画像１の色成分ヒスト
グラムには２つのピークがあるが、顔候補領域２と入力
画像１の色成分ヒストグラム共に現れている第二のピー
ク５は顔（肌色）部分の色成分によるもの、顔候補領域
２のヒストグラムにのみはっきりと現れている第一のピ
ーク４は、背景領域の色成分によるものである。In FIG. 3, the color component histogram of the input image 1 has two peaks. The second peak 5 that appears in both the face candidate area 2 and the color component histogram of the input image 1 is a face (skin color) portion. The first peak 4 clearly appearing only in the histogram of the face candidate area 2 is caused by the color component of the background area.
【００２４】従って、顔候補領域２と入力画像１の差分
を取ることにより、背景の色成分ヒストグラムを抽出す
ることが可能となり、この背景の色成分ヒストグラムの
ピーク値と予め設定された係数を掛けることにより得ら
れる値に対応する色成分値を閾値とし、閾値よりも第二
のピーク５側にある色成分の領域を顔（肌色）部分とし
て抽出する。Accordingly, by taking the difference between the face candidate area 2 and the input image 1, it is possible to extract the background color component histogram, and multiply the peak value of the background color component histogram by a preset coefficient. The color component value corresponding to the value obtained as a result is set as a threshold, and a region of the color component on the second peak 5 side of the threshold is extracted as a face (skin color) portion.
【００２５】なお、照明などの条件や、男女差、化粧の
有無など話者の個人差により、顔（肌色）部分の色成分
ヒストグラムの分布は異なってくるが、本実施の形態で
は、顔（肌色）を含みサイズの異なる領域の色成分ヒス
トグラムの差分を用いることにより、これらの影響を受
けることなく顔（肌色）部分を抽出することが可能とと
なる。Note that the distribution of the color component histogram of the face (skin color) part differs depending on the individual conditions of the speaker such as the lighting conditions, the gender difference, and the presence or absence of makeup. By using the difference between the color component histograms of the regions having different sizes including (skin color), it is possible to extract the face (skin color) portion without being affected by these.
【００２６】（実施の形態２）以下、本発明の第二の実
施の形態について図４、および図５を用いて説明する。(Embodiment 2) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２７】図４は本発明の第二の実施の形態におけ
る、領域抽出方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an outline of a region extracting method according to the second embodiment of the present invention.
【００２８】図５は、入力画像、顔候補領域、顔部分、
および第二の領域を説明するための概略図である。６
は、顔候補領域の全てとその周辺を含む第二の領域であ
る。FIG. 5 shows an input image, a face candidate area, a face portion,
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a second region. 6
Is a second area including all of the face candidate areas and the periphery thereof.
【００２９】本発明の実施の形態では、前述の第一の実
施の形態において、入力画像の色ヒストグラムの代わり
に、第二の領域６の色ヒストグラムを作成し、顔候補領
域２と第二の領域６の色ヒストグラムの差分を作成し、
顔（肌色）部分を抽出するための閾値を設定するもの
で、他の部分は第一の実施の形態と同一である。In the embodiment of the present invention, a color histogram of the second region 6 is created instead of the color histogram of the input image in the first embodiment, and the face candidate region 2 and the second The difference of the color histogram of the area 6 is created,
A threshold for extracting a face (skin color) portion is set, and other portions are the same as those in the first embodiment.
【００３０】本発明の実施の形態では、差分ヒストグラ
ムを作成する際に入力画像１ではなく、顔候補領域とそ
の周辺部分である第二の領域６を用いることにより、背
景の色分布が均一でない場合においても顔（肌色）部分
を精度よく抽出することが可能となる。According to the embodiment of the present invention, the color distribution of the background is not uniform by using the face candidate area and the second area 6 surrounding the face area instead of the input image 1 when creating the difference histogram. In this case, the face (skin color) portion can be extracted with high accuracy.
【００３１】なお、本発明は通常プログラムによって実
現し、これをインターネット等の通信手段で移送するこ
とによりコンピューターシステムや携帯端末等で容易に
実現することができる。図７は本発明をプログラムによ
り実現した場合の実施の形態である。The present invention is usually realized by a program, and can be easily realized by a computer system or a portable terminal by transferring the program by a communication means such as the Internet. FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is realized by a program.
【００３２】本発明を実行できるモジュールを含むプロ
グラムをＬＺＨを用いて圧縮して送ったり（図７
（ａ））、ホームページ上に誰でもアクセスできるよう
な形でおいておき、ユーザーにダウンロードさせるよう
にしてもよい（図７（ｂ））。A program including a module that can execute the present invention is compressed using LZH and sent (see FIG. 7).
(A)) The home page may be left accessible to anyone, and may be downloaded by the user (FIG. 7 (b)).
【００３３】また、プロクラムが大きくなって圧縮して
も通信に負担が大きな場合には、ＣＤ等の記録メディア
に記録して頒布するようにしてもよい（図７（ｃ））。If the load on communication is large even if the program becomes large and compressed, the program may be recorded on a recording medium such as a CD and distributed (FIG. 7C).
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像抽出方法は、人物の個人差や背景に影響を受ける
ことなく中間色（肌色）部分を精度よく抽出することが
可能となる。As is apparent from the above description, the image extracting method according to the present invention makes it possible to accurately extract an intermediate color (skin color) portion without being affected by individual differences between persons or the background.
【００３５】なお。中間色として、肌色（顔）だけでは
なく、空と湖とを含むような画像やその他の中間色を対
象として抽出することも可能である。Incidentally, As an intermediate color, not only a skin color (face) but also an image including a sky and a lake or other intermediate colors can be extracted as a target.
【図１】本発明の第１の実施の形態における特定画像領
域抽出方法の概要を示すフローチャートFIG. 1 is a flowchart showing an outline of a specific image region extracting method according to a first embodiment of the present invention;
【図２】入力画像、顔候補領域、顔部分を示す概略図FIG. 2 is a schematic diagram showing an input image, a face candidate area, and a face portion;
【図３】色ヒストグラムの例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a color histogram.
【図４】本発明の第二の実施の形態における特定画像領
域抽出方法の概要を示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing an outline of a specific image area extracting method according to a second embodiment of the present invention;
【図５】入力画像、顔候補領域、顔部分、第二の領域を
示す概略図FIG. 5 is a schematic diagram showing an input image, a face candidate area, a face portion, and a second area.
【図６】本発明の実施の形態を示す図FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図７】従来例における、特定画像領域抽出装置の概略
構成を示す図FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a specific image area extracting device in a conventional example.
１ 入力画像 ２ 顔候補領域 ３ 顔部分 ４ 第一のピーク ５ 第二のピーク ６ 第二の領域 １１ 色相演算部 １２ 一時判定部 １３ 画素数カウント部 １４ 顔領域抽出部 １５ 制御部 １６ フレームメモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input image 2 Face candidate area 3 Face part 4 First peak 5 Second peak 6 Second area 11 Hue calculation part 12 Temporary judgment part 13 Pixel count part 14 Face area extraction part 15 Control part 16 Frame memory
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CE16 DA08 DB02 DB06 DC19 DC25 5L096 AA02 BA20 FA15 FA35 FA81 GA38 GA51 Continued on front page F term (reference) 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CE16 DA08 DB02 DB06 DC19 DC25 5L096 AA02 BA20 FA15 FA35 FA81 GA38 GA51
Claims (7)
設定し、この異なる領域毎に色成分ヒストグラムを作成
し、この作成した領域毎の色成分ヒストグラムの差分に
基づいて領域を抽出するための閾値を設定することを特
徴とする画像抽出方法。1. A method for setting a plurality of different areas for an image, creating a color component histogram for each of the different areas, and extracting an area based on a difference between the created color component histograms for each area. An image extraction method characterized by setting a threshold value of:
画像全体とそれ以外の領域とを含むことを特徴とする請
求項１記載の画像抽出方法。2. The image extracting method according to claim 1, wherein the plurality of different areas include at least the entire input image and other areas.
領域と、前記第１の領域の周辺の領域を含む第２の領域
とを含むことを特徴とする請求項１記載の画像抽出方
法。3. The image extraction method according to claim 1, wherein the plurality of different areas include a specific first area and a second area including an area around the first area. Method.
設定する領域設定手段と、前記領域設定手段で設定した
各領域毎の色成分ヒストグラムを作成する色成分ヒスト
グラム作成手段と、前記色成分作成手段で作成した各領
域毎の色成分ヒストグラムの差分を算出する色成分差分
算出手段と、前記色成分差分算出手段で求めた差分値を
用いて、抽出すべき画像の領域を決定する領域確定手段
とを備えたことを特徴とする画像抽出装置。4. An area setting means for setting a plurality of different areas with respect to a certain image; a color component histogram creating means for creating a color component histogram for each area set by the area setting means; A color component difference calculating means for calculating a difference between the color component histograms for each area created by the creating means, and an area determination for determining an area of an image to be extracted by using the difference value obtained by the color component difference calculating means And an image extracting device.
全体とそれ以外の領域とを領域として設定することを特
徴とする請求項４記載の画像抽出方法。5. The image extracting method according to claim 4, wherein the area setting means sets at least the entire input image and other areas as areas.
と、前記第１の領域の周辺の領域を含む第２の領域とを
領域として設定することを特徴とする請求項４記載の画
像抽出装置。6. The apparatus according to claim 4, wherein the area setting means sets a specific first area and a second area including an area around the first area as an area. Image extraction device.
法をパソコン等の汎用計算機で実現するためのプログラ
ム。7. A program for realizing the image extraction method according to claim 1, 2 or 3 on a general-purpose computer such as a personal computer.
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