JP2016045744A5

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Publication number: JP2016045744A5
Application number: JP2014169928A
Authority: JP
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2034-08-22

Description

この問題を解決するため、大まかな輪郭を取得した後、ＧｒａｐｈＣｕｔｓ法（以下「グラフカット」と記載する）と呼ばれる技術を用いてより正確な輪郭を取得する方法が知られている（例えば非特許文献１、特許文献１に記載の技術）。 To solve this problem, after obtaining the rough contour, Graph Cuts method (hereinafter referred to as "graph cut") method for obtaining a more accurate contour using a technique referred to as is known (e.g. non (Techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 1).

前記目的を達成するため、本発明の画像処理機器の一態様は、画像において前記画像から分割する特定領域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前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価する境界適正評価手段と、前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成するトライマップ作成手段と、前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割する分割手段と、を備える、ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明の画像処理方法の一態様は、画像において前記画像から分割する特定領域を特定し、特定された前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価し、前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成し、前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割する、ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明のプログラムの一態様は、画像において前記画像から分割する特定領域を特定するステップと、特定された前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価するステップと、前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成するステップと、前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割するステップと、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする。 To achieve the above object, an aspect of the image processing apparatus of the present invention includes: a specifying means for specifying a specific area to divide from the image in the image, the boundary likelihood of the boundary of the specific area specified by the specifying means calculating an evaluation value for evaluating a boundary properly evaluating means for evaluating the adequacy of a said boundary based on the evaluation value, based on said evaluation value, undefined area including the boundary in the vicinity of the boundary set the width, the specific area on the image, the a tri-map generating means for generating a trimap consisting realm Contact and the indefinite area other than the specific region, graph cut in the indefinite area of the trimap and a dividing means for dividing an area other than the specific region and the specific region by law, characterized in that.
In order to achieve the above object, one aspect of the image processing method of the present invention is an evaluation value for specifying a specific area to be divided from the image in an image and evaluating the likelihood of the boundary of the specified specific area. And calculating the appropriateness as the boundary based on the evaluation value, and setting a width of an indeterminate region that is near the boundary and includes the boundary based on the evaluation value, and for the image Creating a trimap comprising the specific region, a region other than the specific region, and the indefinite region, and dividing the specific region and the region other than the specific region in the indefinite region of the trimap by a graph cut method; It is characterized by.
In order to achieve the above object, one aspect of the program of the present invention includes a step of specifying a specific area to be divided from the image in an image, and an evaluation value for evaluating the likelihood of the boundary of the specified boundary of the specific area Calculating the appropriateness as the boundary based on the evaluation value, and setting a width of an indeterminate region near the boundary and including the boundary based on the evaluation value, In contrast, the step of creating a trimap consisting of the specific region, a region other than the specific region, and the indefinite region; and the specific region and the region other than the specific region in the indefinite region of the trimap by a graph cut method. And causing the computer to execute the dividing step.

ここで、頭部輪郭フィッティング部１０８は、顔検出部１０１によって特定された顔領域の画素と背景領域の画素との色差の大きさに応じて、評価のための感度に関するパラメータを変更するように構成できる。具体的には、頭部輪郭フィッティング部１０８は、顎と首の境界領域と、顎以外の頭部と背景領域との境界領域と、で評価のための感度に関するパラメータを異なるように構成できる。 Here, the head contour fitting unit 108 changes the parameter related to the sensitivity for evaluation in accordance with the magnitude of the color difference between the face area pixel and the background area pixel specified by the face detection unit 101. Can be configured. Specifically, the head contour fitting portion 108, the jaw and the neck of the boundary area can be configured differently the parameters related to the sensitivity for the boundary region, in assessment of the head and a background region other than the jaw .

トライマップ作成部１０３は、評価値に基づいて輪郭近傍の不定領域の幅を設定しながら、画像に対して顔領域、顔領域以外の背景領域、および不定領域からなるトライマップを作成する。具体的には、トライマップ作成部１０３は、前述の評価値に応じて、異なる領域毎にトライマップの不定領域の幅を異なるように設定することができる。より具体的には、トライマップ作成部１０３は、顎と首の境界領域と、顎以外の頭部と背景領域との境界領域と、でトライマップの不定領域の幅を異なるように設定することができる。 The trimap creation unit 103 creates a trimap including a face region, a background region other than the face region, and an indeterminate region for the image while setting the width of the indefinite region near the contour based on the evaluation value. Specifically, the trimap creation unit 103 can set the width of the indefinite region of the trimap to be different for each different region according to the evaluation value described above. More specifically, the tri-map generating unit 103 sets the chin and the neck of the border area, and the boundary area between the head and the background region other than the chin, in so as to be different from the width of the unstable region of the tri map be able to.

次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０３およびＳ３０４で取得した頭部輪郭Ｃｈと顎輪郭Ｃａとから、トライマップを作成する（ステップＳ３０５）。トライマップは、ステップＳ３０６でのグラフカット処理の際に使用する情報で、画像の各画素に、前景、背景、不定のいずれかのラベルを与えたものである。この処理において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０３とＳ３０４で取得した頭部輪郭Ｃｈおよび顎輪郭Ｃａの周辺画素を不定にする。 Next, CPU 101 from the acquired a head contour Ch and Agowa Guo Ca in step S303 and S304, to create a tri-map (step S305). The trimap is information used in the graph cut process in step S306, and is given to each pixel of the image as a foreground, background, or indefinite label. In this process, the CPU 101 makes the peripheral pixels of the head contour Ch and the jaw contour Ca acquired in steps S303 and S304 indefinite.

ステップＳ３０５において、評価値から不定領域の幅Ｗｈを決める例としては、評価値にエッジの勾配強度などを使って、勾配強度が強い所はエッジらしさが高いので、不定領域の幅Ｗｈを狭くし、勾配強度の弱いところはエッジらしさが低いので、不定領域の幅Ｗｈを広くするなどの手法を採用できる。グラフカットは、トライマップで得られた不定領域について探索処理を実行し、その画素の中から前景と背景の最適な境界を探す手法である。顔の切抜きにおいては、顔の輪郭周辺を不定とすることで、最適な顔の輪郭が得られる。このとき、頭部輪郭Ｃｈは、頭髪と背景の色の差で、グラフカットにより、正確に輪郭を得ることができるが、顎輪郭Ｃａは、顎の色と首の色の差がほとんどないことが多いため、グラフカットで正しい輪郭を取得することが困難である。そこで、本実施形態では、トライマップの作成において、図４に示すように、頭部輪郭Ｃｈを中心とした幅Ｗｈの領域を不定領域とし、顎輪郭Ｃａに沿った１画素の幅の領域を不定領域とするものである。
なお、ここでは、顎輪郭Ｃａに沿った１画素の幅の領域を不定領域としているが、１画素に限ることなく、２画素あるいはそれ以上であってもよい。 As an example of determining the width Wh of the indefinite region from the evaluation value in step S305, the edge strength of the edge is high where the gradient strength is strong, and the width Wh of the indefinite region is reduced. Since the edge-like property is low at a place where the gradient strength is weak, a technique such as increasing the width Wh of the indefinite region can be adopted. The graph cut is a method of searching for an indefinite region obtained by the trimap and searching for an optimum boundary between the foreground and the background from the pixels. In the face clipping, an optimum face contour can be obtained by making the periphery of the face contour indefinite. At this time, the head contour Ch is the difference between the color of the hair and the background, and the contour can be accurately obtained by graph cutting, but the jaw contour Ca has almost no difference between the color of the chin and the neck. Therefore, it is difficult to obtain a correct contour by graph cut. Therefore, in this embodiment, in the creation of trimap, as shown in FIG. 4, a region having a width Wh around the head portion contour Ch and unstable region, the width of 1 pixel along the Agowa Guo Ca The area is an indefinite area.
Here, although there a region having a width of 1 pixel along the Agowa Guo Ca as unstable region, not limited to 1 pixel, may be two pixels or more.

Claims

画像において前記画像から分割する特定領域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前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価する境界適正評価手段と、
前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成するトライマップ作成手段と、
前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割する分割手段と、
を備える、
ことを特徴とする画像処理装置。 A specifying means for specifying a specific area to be divided from the image in the image ;
And boundary properly evaluating means for evaluating the adequacy of calculating an evaluation value for evaluating the boundary ness of the boundary of the specific area specified as the boundary on the basis of the evaluation value by said specifying means,
Based on the evaluation value, a vicinity of the boundary to the width of the unstable region containing the boundary consists of the specific region, realm Contact and the indefinite area other than the specific region on the image Trimap creation means for creating a trimap;
Dividing means for dividing an area other than the specific region and the specific region by the graph cut method in the indefinite area of the tri-map,
Equipped with a,
An image processing apparatus.

前記特定手段は、人物画像において前記人物画像から、前記特定領域としての顔領域と前記特定領域以外の領域としての背景領域とを分割することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 The specifying unit from Oite the person image in the person image, the image processing apparatus according to claim 1, wherein the dividing and background region as a region other than the specific region and the face region as the specific region .

前記境界適正評価手段は、前記特定手段によって特定された前記顔領域の画素と前記背景領域の画素との色差の大きさに応じて、評価のための感度に関するパラメータを変更することを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。 The boundary diligence means includes characterized in that in response to said color difference in size between the pixels of the background area and pixels of the face region specified by the specifying means to change the parameters related to the sensitivity for the evaluation The image processing apparatus according to claim 2.

前記境界適正評価手段は、顎と首との境界領域と、前記顎以外の頭部と前記背景領域との境界領域と、で評価のための感度に関する前記パラメータを異なるようにすることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。 The boundary diligence means, characterized the boundary region between the jaw and the neck, and a boundary region between the head other than the chin the background area, in that the differently the parameters related to the sensitivity for the evaluation The image processing apparatus according to claim 3.

前記トライマップ作成手段は、前記評価値に応じて、異なる領域毎に前記トライマップの前記不定領域の幅を異なるように設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。 The tri-map generating means, depending on the evaluation value, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that set to different widths of the unstable region of the trimap for different areas Image processing apparatus.

前記トライマップ作成手段は、顎と首との境界領域と、前記顎以外の頭部と背景領域との境界領域と、で前記トライマップの前記不定領域の幅を異なるように設定することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。 The tri-map creation means, wherein the boundary region between the jaw and the neck, and a boundary region between the head and the background region other than the jaws, in that set to different widths of the unstable region of the trimap The image processing apparatus according to claim 5.

前記トライマップ作成手段は、前記顎と前記首との境界領域における前記不定領域の幅を、前記顎以外の前記頭部と前記背景領域との境界領域における前記不定領域の幅よりも細く設定することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。The tri-map creating means sets the width of the indefinite region in the boundary region between the chin and the neck to be narrower than the width of the indefinite region in the boundary region between the head other than the chin and the background region. The image processing apparatus according to claim 6.

画像において前記画像から分割する特定領域を特定し、
特定された前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価し、
前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成し、
前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割する、
ことを特徴とする画像処理方法。 Identifying a specific area to be divided from the image in the image ;
Calculating an evaluation value for evaluating the boundary ness of the boundary of the particular and the specific area was to evaluate the suitability of the said boundary based on said evaluation value,
Based on the evaluation value, a vicinity of the boundary to the width of the unstable region containing the boundary consists of the specific region, realm Contact and the indefinite area other than the specific region on the image Create a trimap,
Dividing a region other than the specific region and the specific region by the graph cut method in the indefinite area of the tri-map,
An image processing method.

画像において前記画像から分割する特定領域を特定するステップと、
特定された前記特定領域の境界の前記境界らしさを評価する評価値を算出し、前記評価値に基づいて前記境界としての適正を評価するステップと、
前記評価値に基づいて、前記境界の近傍であって前記境界を含む不定領域の幅を設定し、前記画像に対して前記特定領域、前記特定領域以外の領域および前記不定領域からなるトライマップを作成するステップと、
前記トライマップの前記不定領域においてグラフカット法によって前記特定領域と前記特定領域以外の領域とを分割するステップと、
をコンピュータに実行させる、
ことを特徴とするプログラム。 Identifying a specific region to be divided from the image in the image ;
A step of calculating an evaluation value for evaluating the boundary ness of the boundary of the particular and the specific area was to evaluate the suitability of the said boundary based on said evaluation value,
Based on the evaluation value, a vicinity of the boundary to the width of the unstable region, including the boundary, the specific region with respect to the picture image, from realm Contact and the indefinite area other than the specific region Creating a trimap
Dividing a region other than the specific region and the specific region by the graph cut method in the indefinite area of the tri-map,
To run on a computer ,
A program characterized by that .