JP2015075920A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理対象としての元画像の輝度値のヒストグラムを生成し(ステップS3)、その画像全体をROIとして指定すると共に(ステップS4)、その輝度値のヒストグラムを生成し、輝度分布のピーク付近の輝度値を背景画素として特定する(ステップS5)。そして、画像分割処理(Grab Cutのセグメンテーション処理)を実行する(ステップS6)。
【選択図】 図3
Description
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段と、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置である。
画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定するステップと、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する際に、前記特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して、前記所定の画像分割処理を実行させるステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
画像処理装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み取り可能なプログラムである。
本実施形態は、画像処理装置としてタブレット端末装置に適用した場合を例示したもので、図1は、このタブレット端末装置の基本的な構成要素を示したブロック図である。
タブレット端末装置は、その筐体全体が、例えば、A5サイズの携帯型情報端末装置であり、タッチ入力機能、無線通信機能、インターネット接続機能などを備えている。このタブレット端末装置の中核となる制御部1は、電源部(二次電池)2からの電力供給によって動作し、記憶部3内の各種のプログラムに応じてこのタブレット端末装置の全体動作を制御する中央演算処理装置やメモリなどを有している。
図示の元画像は、例えば、白紙やホワイトボードの略中央部に黒インクのペンなどを使用して手描きで描いた絵(黒線で描いた鬼の顔)Pを撮影した画像(グレイスケール画像)を示したもので、撮影時に反射などの影響を受けてその画像全体に輝度のバラつき、明るさのむらが起き、更に画像の右側中央部に天井の蛍光灯が写り込んでしまい、画像の下半分が暗く、上半分が明るくなっている画像を例示した場合である。
本実施形態においては元画像の全体における輝度のバラつき、明るさのむらなどに対応可能するために、この元画像の全体を16個の領域(1)〜(16)に等分に区画した後に、領域(1)〜(16)毎に輝度ヒストグラムを算出生成し、その輝度分布のピーク付近の輝度値を背景画素として指定してセグメンテーション処理を実行するようにしている。なお、元画像を16等分する場合に限らず、8等分、32等分など、その区画数や区画の仕方は任意である。
先ず、制御部1は、処理対象として選択された画像データ(例えば、静止画データ)を元画像として、画像メモリ3cから取り込む(図3のステップS1)。そして、この画像の全体領域をN等分、例えば、図2(2)に示すように16個の領域に等分に区画すると共に(ステップS2)、区画した個々の領域に対して輝度値ヒストグラムを算出生成する(ステップS3)。そして、この元画像の全体をROI(Region Of Interest)として指定すると共に(ステップS4)、その輝度分布のピーク付近の輝度値を背景画素として特定する(ステップS5)。
先ず、元画像を16等分した各領域(1)〜(16)をその先頭から順次指定するために各領域の個々に割り当てられているブロック番号を“0”にリセットする(ステップS51)。そして、ブロック番号の値は“16”か、つまり、最後の16番目の領域(16)を指定し終わったかを調べるが(ステップS52)、最初は、ブロック番号が“0”で、1番目の領域(1)を指定している場合であるから、該当ブロック(領域)のヒストグラムデータを取得する(ステップS53)。そして、以下、後述するステップS52〜S57の処理をブロック番号が“16”に達するまで繰り返し実行する。
図2(2)に示すように、元画像を16等分した各領域(1)〜(16)のうち、図5(1)は、領域(1)のヒストグラムを示し、図5(2)は、領域(7)のヒストグラムを示している。また、図6(1)は、領域(10)のヒストグラムを示し、図6(2)は、領域(16)のヒストグラムを示している。なお、図中、横軸は輝度値、縦軸は画素数を示し、また、図中、左側が暗い(黒い)ピクセルを示し、右側が明るい(白い)ピクセルを示している。
この画像は、背景箇所を“黒”で表現した場合を示したもので、黒色部分以外の他の箇所(白色部分及び灰色部分)は、背景指定されていない箇所(線画の可能性がある箇所)を示している。
領域(輪郭)の数え方としては、「openCv(商標名)のcvFindContours」を使用している。すなわち、図9(1)は、下地が黒色で白色の線画が四角形とその中の円形を示した画像で、図示の例では、白黒の境界線(輪郭線)が4本、つまり、四角形の外側と内側の境界線(輪郭線)、円形の外側と内側の境界線(輪郭線)の場合を示している。すなわち、一番外側に白の輪郭があり、その内側に黒の輪郭、その内側に白の輪郭、その内側に黒の輪郭がある輪郭構造となっている。図9(2)は、輪郭の数え方を図示したもので、一番目が四角形の外側の輪郭線(白の輪郭)、二番目が四角形の内側の輪郭線(黒の輪郭)、三番目が円形の外側の輪郭線(白の輪郭)、四番目が円角の内側の輪郭線(黒の輪郭)となり、この一番目が四角形の外側の輪郭線を一番外側の領域(輪郭)として特定するために、この外側の輪郭線のみを残すようにしている。
上述のようにして作成した切り抜きマスク画像を使用して、画像の切り抜き処理(図3のステップS8)を実行すると、図10(2)に示すような切り抜き画像(線画部分の画像)が得られる。なお、図示の市松模様は、切り抜き画像以外の透明部分を概念的に示したもので、実際には市松模様は存在しない。このようにして得られた切り抜き画像(線画部分の画像)は、絵Pのみの画像であり、内部の線画も含まれたものとなる。なお、この切り抜き画像をどのように利用するかは任意であるが、別の画像内にその切り抜き画像を合成するようにしてもよい。
以下、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段と、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像処理装置において、
前記画像を複数の領域に区画する区画手段を更に備え、
前記特定手段は、前記区画手段によって区画された領域毎の輝度分布に基づいて領域毎に背景画素の輝度を特定し、
前記制御手段は、前記特定手段によって領域毎に特定された輝度に対応する輝度を有する画素を領域毎に前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置において、
前記特定手段は、最も分布の多い輝度を背景画素の輝度として特定する、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
前記画像は、第1の色を有する描画媒体に第2の色で描かれた線画を撮影した画像であり、
前記特定手段は、前記線画部分を前景とする場合に、前記第1の色に近い部分を背景として特定する、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項5)
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像処理装置において、
前記所定の画像分割処理が実行された結果、前記線画部分である前景画素の領域に囲まれるように背景画素の領域が存在する場合には、前景画素の領域における最も外側の輪郭に沿った領域を前記画像内の切り抜き領域として設定する切り抜き領域設定手段を更に備える、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項6)
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5に記載の画像処理装置において、
前記所定の画像分割処理は、最初に指定された背景画素を背景であることが確定された確定画素とし、前景か背景かが未確定の対象画素については、隣接する画素における輝度の差を画像内の複数部分について所定の観点で集計した集計値がより小さくなるように前景か背景かを決定する処理である、
ことを特徴とする画像処理装置である。
(請求項7)
請求項7に記載の発明は、
画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定するステップと、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する際に、前記特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して、前記所定の画像分割処理を実行させるステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法である。
(請求項8)
請求項8に記載の発明は、
画像処理装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み取り可能なプログラムである。
3 記憶部
3a プログラムメモリ
3c 画像メモリ
Claims (8)
- 画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段と、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像を複数の領域に区画する区画手段を更に備え、
前記特定手段は、前記区画手段によって区画された領域毎の輝度分布に基づいて領域毎に背景画素の輝度を特定し、
前記制御手段は、前記特定手段によって領域毎に特定された輝度に対応する輝度を有する画素を領域毎に前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記特定手段は、最も分布の多い輝度を背景画素の輝度として特定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記画像は、第1の色を有する描画媒体に第2の色で描かれた線画を撮影した画像であり、
前記特定手段は、前記線画部分を前景とする場合に、前記第1の色に近い部分を背景として特定する、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記所定の画像分割処理が実行された結果、前記線画部分である前景画素の領域に囲まれるように背景画素の領域が存在する場合には、前景画素の領域における最も外側の輪郭に沿った領域を前記画像内の切り抜き領域として設定する切り抜き領域設定手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記所定の画像分割処理は、最初に指定された背景画素を背景であることが確定された確定画素とし、前景か背景かが未確定の対象画素については、隣接する画素における輝度の差を画像内の複数部分について所定の観点で集計した集計値がより小さくなるように前景か背景かを決定する処理である、
ことを特徴とする請求項1〜請求項5に記載の画像処理装置。 - 画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定するステップと、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する際に、前記特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して、前記所定の画像分割処理を実行させるステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置のコンピュータを制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
画像内で指定された一部の背景画素の位置情報に基づいて画像全体を前景画素と背景画素に分割する所定の画像分割処理を実行する分割処理手段、
前記画像の輝度分布に基づいて背景画素の輝度を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された輝度に対応する輝度を有する画素を前記一部の背景画素として指定して前記所定の画像分割処理を実行させる制御手段、
として機能させるようにしたコンピュータ読み取り可能なプログラム。
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