(57)【要約】  画像処理装置であって、構造要素、および、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と、構造要素、および、回転後の構造要素を、オープニング合成画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成するクロージング合成画像生成部とを備える。
2008044359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成部により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、
前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成するクロージング合成画像生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素を、前記元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素を、前記オープニング合成画像、および、前記オープニング合成画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記オープニング合成画像生成部は、
前記複数のオープニング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最大値を、前記オープニング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記オープニング合成画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記複数のクロージング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最小値を、前記ＯＣフィルタ処理画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記ＯＣフィルタ処理画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記オープニング画像生成部は、
一のＯＣフィルタ処理画像に合成された前記複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のＯＣフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のＯＣフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、前記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記オープニング画像生成部により生成された前記他の複数のオープニング画像を合成し、前記オープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記他のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記他のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記クロージング画像生成部により生成された前記他の複数のクロージング画像を合成し、前記一のＯＣフィルタ処理画像と異なる他のＯＣフィルタ処理画像を生成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記クロージング合成画像生成部により生成された前記ＯＣフィルタ処理画像を２値化した２値化画像を生成する２値化画像生成部と、
前記元画像と、前記２値化画像生成部により生成された前記２値化画像とから、前記元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する抽出画像生成部と
をさらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、
前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部と、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成部により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成するオープニング合成画像生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項８】
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成する請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素を、前記元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素を、前記クロージング合成画像、および前記クロージング合成画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成する請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記クロージング合成画像生成部は、
前記複数のクロージング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最小値を、前記クロージング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記クロージング合成画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記複数のオープニング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最大値を、前記ＣＯフィルタ処理画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記ＣＯフィルタ処理画像を生成する請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記クロージング画像生成部は、
一のＣＯフィルタ処理画像に合成された前記複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のＣＯフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のＣＯフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、前記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記クロージング画像生成部により生成された前記他の複数のクロージング画像を合成し、前記クロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成し、
前記オープニング画像生成部は、
前記他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記他のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記他のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記オープニング画像生成部により生成された前記他の複数のオープニング画像を合成し、前記一のＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＣＯフィルタ処理画像を生成する請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記オープニング合成画像生成部により生成された前記ＣＯフィルタ処理画像を２値化した２値化画像を生成する２値化画像生成部と、
前記元画像と、前記２値化画像生成部により生成された前記２値化画像とから、前記元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する抽出画像生成部と
をさらに備える請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、
前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部と、
前記オープニング合成画像生成部により生成された前記オープニング合成画像と前記クロージング合成画像生成部により生成された前記クロージング合成画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部と
を備え、
前記オープニング画像生成部は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成部により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成し、
前記オープニング画像生成部は、構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成部により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成し、
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部は、前記クロージング合成画像生成部により生成された前記ＯＣフィルタ処理画像と前記オープニング合成画像生成部により生成された前記ＣＯフィルタ処理画像とを合成した前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する画像処理装置。
【請求項１４】
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像または前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像または前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記オープニング画像生成部は、
前記構造要素を、前記元画像または前記クロージング合成画像、および、前記元画像または前記クロージング合成画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像または前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記構造要素を、前記元画像または前記オープニング合成画像、および、前記元画像または前記オープニング合成画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像または前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記オープニング合成画像生成部は、
前記複数のオープニング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最大値を、前記オープニング合成画像または前記ＣＯフィルタ処理画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記オープニング合成画像または前記ＣＯフィルタ処理画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記複数のクロージング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最小値を、前記クロージング合成画像または前記ＯＣフィルタ処理画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記クロージング合成画像または前記ＯＣフィルタ処理画像を生成する請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記オープニング画像生成部は、
一のＯＣフィルタ処理画像に合成された前記複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のＯＣフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のＯＣフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、前記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記オープニング画像生成部により生成された前記他の複数のオープニング画像を合成し、前記オープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
前記他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記他のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記他のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記クロージング画像生成部により生成された前記他の複数のクロージング画像を合成し、前記一のＯＣフィルタ処理画像と異なる他のＯＣフィルタ処理画像を生成し、
前記クロージング画像生成部は、
一のＣＯフィルタ処理画像に合成された前記複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のＣＯフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のＣＯフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、前記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記クロージング画像生成部により生成された前記他の複数のクロージング画像を合成し、前記クロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成し、
前記オープニング画像生成部は、
前記他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記他のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記他のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記オープニング画像生成部により生成された前記他の複数のオープニング画像を合成し、前記一のＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＣＯフィルタ処理画像を生成し、
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部は、前記他のＯＣフィルタ処理画像と前記他のＣＯフィルタ処理画像とを合成し、前記一のＯＣフィルタ処理画像と前記一のＣＯフィルタ処理画像とを合成して生成した前記一のＬＯＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部により生成された前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を２値化した２値化画像を生成する２値化画像生成部と、
前記元画像と、前記２値化画像生成部により生成された前記２値化画像とから、前記元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する抽出画像生成部と
をさらに備える請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記元画像から、前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部により生成された前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を引くことにより、前記元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する強調画像生成部
をさらに備える請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項２１】
前記オープニング画像生成部は、前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成する請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記オープニング合成画像生成部は、前記複数のオープニング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最大値を、前記オープニング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記オープニング合成画像を生成する請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２３】
前記オープニング画像生成部は、
前記オープニング合成画像生成部により生成された一のオープニング合成画像に合成された前記複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成部は、
前記オープニング画像生成部により生成された前記他の複数のオープニング画像を合成し、前記一のオープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成する請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２４】
前記オープニング合成画像生成部により生成された前記オープニング合成画像を２値化した２値化画像を生成する２値化画像生成部と、
前記元画像と、前記２値化画像生成部により生成された前記２値化画像とから、前記元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する抽出画像生成部と
をさらに備える請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２５】
前記元画像から、前記オープニング合成画像生成部により生成された前記オープニング合成画像を引くことにより、前記元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する強調画像生成部
をさらに備える請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２６】
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用することにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、
前記クロージング画像生成部により生成された前記複数のクロージング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項２７】
前記クロージング画像生成部は、前記構造要素、および、１２度以下の角度毎に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する請求項２６に記載の画像処理装置。
【請求項２８】
前記クロージング合成画像生成部は、前記複数のクロージング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最小値を、前記クロージング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、前記クロージング合成画像を生成する請求項２６に記載の画像処理装置。
【請求項２９】
前記クロージング画像生成部は、
前記クロージング合成画像生成部により生成された一のクロージング合成画像に合成された前記複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、前記他の構造要素を前記一のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成部は、
前記クロージング画像生成部により生成された前記他の複数のクロージング画像を合成し、前記一のクロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成する請求項２６に記載の画像処理装置。
【請求項３０】
前記クロージング合成画像生成部により生成された前記クロージング合成画像を２値化した２値化画像を生成する２値化画像生成部と、
前記元画像と、前記２値化画像生成部により生成された前記２値化画像とから、前記元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する抽出画像生成部と
をさらに備える請求項２６に記載の画像処理装置。
【請求項３１】
前記元画像から、前記クロージング合成画像生成部により生成された前記クロージング合成画像を引くことにより、前記元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する強調画像生成部
をさらに備える請求項２６に記載の画像処理装置。
【請求項３２】
三次元形状を示す三次元画像を取得して処理する三次元画像処理部をさらに備え、
前記三次元画像処理部は、
前記三次元画像を取得して、前記三次元画像を一方向について断層した複数の断層画像を生成して、前記複数の断層画像を前記元画像として前記オープニング画像生成部に出力し、
前記クロージング合成画像生成部により前記複数の断層画像を前記元画像として生成された複数の前記ＯＣフィルタ処理画像を、前記一方向に並べることにより、三次元画像を再構成する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３３】
三次元形状を示す三次元画像を取得して処理する三次元画像処理部をさらに備え、
前記三次元画像処理部は、
前記三次元画像を取得して、前記三次元画像を一方向について断層した複数の断層画像を生成して、前記複数の断層画像を前記元画像として前記クロージング画像生成部に出力し、
前記オープニング合成画像生成部により前記複数の断層画像を前記元画像として生成された複数の前記ＣＯフィルタ処理画像を、前記一方向に並べることにより、三次元画像を再構成する請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項３４】
三次元形状を示す三次元画像を取得して処理する三次元画像処理部をさらに備え、
前記三次元画像処理部は、
前記三次元形状を示す三次元画像を取得して、前記三次元画像を一方向について断層した複数の断層画像を生成して、前記複数の断層画像を前記元画像として前記クロージング画像生成部および前記オープニング画像生成部に出力し、
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部により前記複数の断層画像を前記元画像として生成された複数の前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を、前記一方向に並べることにより、三次元画像を再構成する請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項３５】
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順と、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順と、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順と、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成するクロージング合成画像生成手順と
を備える画像処理方法。
【請求項３６】
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順と、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順と、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順と、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成するオープニング合成画像生成手順と
を備える画像処理方法。
【請求項３７】
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順と、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順と、
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順と、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順と、
前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像と前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するＬＯＣＯフィルタ処理画像生成手順と
を備え、
前記オープニング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成手順は、前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成し、
前記クロージング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成手順は、前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成し、
前記クロージング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成手順は、前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成し、
前記オープニング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成手順は、前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成し、
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成手順は、前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記ＯＣフィルタ処理画像と前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記ＣＯフィルタ処理画像とを合成した前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する画像処理方法。
【請求項３８】
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順と、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順と
を備える画像処理方法。
【請求項３９】
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順と、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順と
を備える画像処理装方法。
【請求項４０】
画像処理装置を制御するプログラムであって、前記画像処理装置に、
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順、および、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成するクロージング合成画像生成手順
を実行させるプログラム。
【請求項４１】
画像処理装置を制御するプログラムであって、前記画像処理装置に、
構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順、
前記構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順、および、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成するオープニング合成画像生成手順
を実行させるプログラム。
【請求項４２】
画像処理装置に、
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順、
前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順、
構造要素、および、前記構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記一の画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順、および、
前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像と前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するＬＯＣＯフィルタ処理画像生成手順
を実行させるプログラムであって、
前記オープニング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成手順は、前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成し、
前記クロージング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記オープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記オープニング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成手順は、前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成し、
前記クロージング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、
前記クロージング合成画像生成手順は、前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成し、
前記オープニング画像生成手順は、構造要素、および、前記構造要素を前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記クロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の前記構造要素を、前記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、
前記オープニング合成画像生成手順は、前記オープニング画像生成手順により生成された前記複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成し、
前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成手順は、前記クロージング合成画像生成手順により生成された前記ＯＣフィルタ処理画像と前記オープニング合成画像生成手順により生成された前記ＣＯフィルタ処理画像とを合成した前記ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するプログラム。
【請求項４３】
画像処理装置を制御するプログラムであって、前記画像処理装置に、
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成手順、および、
前記オープニング画像生成部により生成された前記複数のオープニング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成手順
を実行させるプログラム。
【請求項４４】
画像処理装置を制御するプログラムであって、前記画像処理装置に、
構造要素を、元画像、および、前記元画像を前記構造要素に対して回転させた回転後の前記元画像の画素に作用させることにより、前記回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成手順、および、
前記クロージング画像生成手順により生成された前記複数のクロージング画像のそれぞれを、前記回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成手順
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。特に、本発明は、元画像を平滑化する画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。【０００２】
本出願は、下記の日本出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
１．特願２００６−２８０４４１    出願日  ２００６年１０月１３日
【背景技術】
【０００３】
構造要素を元画像に作用させるモルフォロジーフィルタを使用した画像処理方法が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。特許文献１に記載の方法は、モルフォロジーフィルタの演算の一つである膨張を用いて、構造要素を濃淡画像に作用させることにより、濃淡画像から対象物を検出する。特許文献２に記載の方法は、モルフォロジーフィルタにおけるオープニング処理またはクロージング処理を用いて、医用画像のノイズを除去する。特許文献３に記載の方法は、モルフォロジーフィルタにおけるオープニング処理またはクロージング処理を用いて、フィルム、紙、鉄鋼等の被検査体の表面欠陥を光学的に検出する。
【特許文献１】特開２００３−０３０６４９号公報
【特許文献２】特開２００３−１７９８１２号公報
【特許文献３】特開２００４−０４５３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１および２のモルフォロジーフィルタにおいては、構造要素の形および元画像に対する向きに依存するので、適切な構造要素の形および向きを選択しないと、対象物のエッジが丸みを帯びるなど、対象物の輪郭、および、特徴的な構造がなまるという問題が生じる。上記特許文献３のモルフォロジーフィルタにおいては、元画像の特徴、元画像に含まれる特徴領域の特徴、および、元画像に含まれるノイズの特徴があらかじめ分かっていないときは、検出の精度が上がらないという課題がある。【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある形態においては、画像処理装置であって、構造要素、および、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と、構造要素、および、構造要素をオープニング合成画像生成部により生成されたオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、オープニング合成画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成するクロージング合成画像生成部とを備える。これにより、構造要素の形状の依存度を低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造をより維持したＯＣフィルタ処理画像を得ることができる。【０００７】
本発明の他の形態においては、構造要素、および、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部と、構造要素、および、構造要素をクロージング合成画像生成部により生成されたクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、クロージング合成画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成するオープニング合成画像生成部とを備える。これにより、構造要素の形状の依存度を低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造をより維持したＣＯフィルタ処理画像を得ることができる。【０００８】
本発明のさらに他の形態においては、構造要素、および、構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、一の画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部と、構造要素、および、構造要素を一の画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、一の画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部と、オープニング合成画像生成部により生成されたオープニング合成画像とクロージング合成画像生成部により生成されたクロージング合成画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部とを備え、オープニング画像生成部は、構造要素、および、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、オープニング合成画像生成部は、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成し、クロージング画像生成部は、構造要素、および、構造要素をオープニング合成画像生成部により生成されたオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、オープニング合成画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、クロージング合成画像生成部は、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、ＯＣフィルタ処理画像を生成し、クロージング画像生成部は、構造要素、および、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成し、クロージング合成画像生成部は、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成し、オープニング画像生成部は、構造要素、および、構造要素をクロージング合成画像生成部により生成されたクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、クロージング合成画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成し、オープニング合成画像生成部は、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像を合成し、ＣＯフィルタ処理画像を生成し、ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部は、クロージング合成画像生成部により生成されたＯＣフィルタ処理画像とオープニング合成画像生成部により生成されたＣＯフィルタ処理画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する。これにより、上記各フィルタにおいて、構造要素の形状の依存度を低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造をより維持した処理画像を得ることができる。【０００９】
本発明のさらに他の形態においては、構造要素を、元画像、および、元画像を構造要素に対して回転させた回転後の元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成するオープニング画像生成部と、オープニング画像生成部により生成された複数のオープニング画像のそれぞれを、回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、オープニング合成画像を生成するオープニング合成画像生成部とを備える。これにより、上記各フィルタにおいて、構造要素の形状の依存度を低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造をより維持した処理画像を得ることができる。【００１０】
本発明のさらに他の形態においては、構造要素を、元画像、および、元画像を構造要素に対して回転させた回転後の元画像の画素に作用することにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成するクロージング画像生成部と、クロージング画像生成部により生成された複数のクロージング画像のそれぞれを、回転の角度分、逆回転してから、合成することにより、クロージング合成画像を生成するクロージング合成画像生成部とを備える。これにより、上記各フィルタにおいて、構造要素の形状の依存度を低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造をより維持した処理画像を得ることができる。【００１１】
本発明のさらに他の形態においては、上記ＯＣフィルタ処理画像、ＣＯフィルタ処理画像、ＬＯＣＯフィルタ処理画像、オープニング合成画像およびクロージング合成画像を用いて、元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する。【００１２】
本発明のさらに他の形態においては、上記ＬＯＣＯフィルタ処理画像、オープニング合成画像およびクロージング合成画像を用いて、元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する。【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像処理装置１０の一例を示す。
【図２】本体１２のブロック図の一例を示す。
【図３】平滑化画像生成部２００のブロック図の一例を示す。
【図４】オープニング合成画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】クロージング合成画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】ＯＣフィルタ処理画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】ＣＯフィルタ処理画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】オープニング合成画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】クロージング合成画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ＯＣフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】ＣＯフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】ＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】オープニング合成画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】クロージング合成画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】ＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。
【図１７】構造要素の形状の一例を模式的に示す。
【図１８】オープニング処理画像の生成過程を模式的に示す。
【図１９】図１８の処理過程を説明する模式図である。
【図２０】構造要素およびオープニング画像である。
【図２１】回転させた元画像、および、オープニング画像である。
【図２２】オープニング合成画像、クロージング合成画像の生成式である。
【図２３】ＣＯフィルタ処理画像の生成過程を模式的に示す。
【図２４】図２２（ａ）の拡大画像である。
【図２５】図２２（ｃ）の拡大画像である。
【図２６】図２２（ｅ）の拡大画像である。
【図２７】図２２（ｇ）の拡大画像である。
【図２８】図２２（ｈ）の拡大画像である。
【図２９】元画像、および、当該元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。
【図３０】構造要素の向きの数とノイズの割合を示す。
【図３１】元画像、および、回転無の構造要素により生成されたオープニング画像を示す。
【図３２】元画像、および、回転無および回転後の構造要素により生成されたオープニング合成画像を示す。
【図３３】元画像、および、元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。
【図３４】構造要素のサイズと画素値の誤差の関係を示す。
【図３５】ランダムノイズを含む元画像を示す。
【図３６】回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を示す。
【図３７】元画像、および、当該元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。
【図３８】回転無の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタの画像、および、２値化画像を示す。
【図３９】回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像、および、２値化画像を示す。
【図４０】元画像、および、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を示す。
【図４１】２値化画像および抽出画像を示す。
【図４２】元画像、オープニング処理による画像、強調画像の画素値を模式的に示す。
【図４３】元画像、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像、２値化画像、抽出画像および強調画像を示す。
【図４４】元画像を示す。
【図４５】回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像を示す。
【図４６】元画像を示す。
【図４７】元画像を示す。
【図４８】回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像を示す。
【図４９】本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図５０】三次元画像の一例である。
【図５１】図５０の三次元画像をｚ方向で切断した断層画像の一例である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  画像処理装置
１２  本体
１４  ディスプレイ
１６  キーボード
１８  マウス
３０  表示画面
４０  記憶媒体
１００  入力部
１１０  記憶部
１２０  出力部
２００  平滑化画像生成部
２１０  オープニング画像生成部
２２０  オープニング合成画像生成部
２３０  クロージング画像生成部
２４０  クロージング合成画像生成部
２５０  ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部
３００  ２値化画像生成部
４００  抽出画像生成部
５００  強調画像生成部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００１７】
図１は、画像処理装置１０の一例を示す。画像処理装置１０は、画像処理装置１０を制御するプログラムを実行する本体１２と、表示画面３０を有しユーザに対して本体１２からの出力に基づく表示をするディスプレイ１４と、ユーザから本体１２に対する入力手段の一例としてのキーボード１６、および、マウス１８とを備える。画像処理装置１０の一例は、パーソナルコンピュータである。【００１８】
図２は、本体１２のブロック図の一例を示す。画像処理装置１０は、入力部１００、記憶部１１０、出力部１２０、平滑化画像生成部２００、２値化画像生成部３００、抽出画像生成部４００および強調画像生成部５００を備える。本実施形態による画像処理装置は、モルフォロジーを用いた画像処理において、構造要素の形および向きによらず、元画像における対象物の輪郭および特徴的な構造をより再現した画像を得ることを目的とする。【００１９】
記憶部１１０は、画像を記憶する。例えば、記憶部１１０は、ネットワークまたは記憶媒体４０から取得した画像および画像処理を施した画像を記憶する。記憶媒体４０の一例はＵＳＢメモリである。また、記憶部１１０は、画像に加えて、複数の構造要素を記憶する。【００２０】
入力部１００は、キーボード１６またはマウス１８を介してユーザからの入力を受け付ける。例えば、入力部１００は、記憶部１１０に格納されている画像に画像処理を施す旨の入力を受け付ける。出力部１２０は、画像をディスプレイ１４に表示する。例えば、出力部１２０は、画像処理が施された画像を表示する。【００２１】
平滑化画像生成部２００は、入力画像に平滑化を施した平滑化画像を生成する。２値化画像生成部３００は、入力画像に２値化処理を施した２値化画像を生成する。抽出画像生成部４００は、元画像と２値化画像とから元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する。強調画像生成部５００は、元画像と平滑化された画像とから元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する。【００２２】
図３は、平滑化画像生成部２００のブロック図の一例を示す。平滑化画像生成部２００は、オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０、クロージング合成画像生成部２４０およびＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部２５０を有する。【００２３】
オープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、元画像に対してオープニング処理を施したオープニング画像を生成する。ここで、オープニング画像生成部２１０は、元画像をモルフォロジーにおける収縮処理（または、ｅｒｏｓｉｏｎといわれる。以下、「収縮」という）した後に、この収縮した画像をモルフォロジーにおける膨張処理（またはｄｉｌａｔｉｏｎといわれる。以下、「膨張」という）することによりオープニング画像を生成する。モルフォロジーにおける収縮は、入力画像の各画素の値を、構造要素が適用される近傍の画素の最小値に置き換える。一方、モルフォロジーにおける膨張は、入力画像の各画素の値を、構造要素が適用される近傍の画素の最大値に置き換える。さらに、オープニング画像生成部２１０は、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のオープニング画像を生成する。【００２４】
オープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成する。【００２５】
クロージング画像生成部２３０は、構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、元画像に対してクロージング処理を施したクロージング画像を生成する。ここで、オープニング画像生成部２１０は、元画像をモルフォロジーにおける上記膨張した後に、この膨張した画像をモルフォロジーにおける上記収縮することによりオープニング画像を生成する。また、クロージング画像生成部２３０は、構造要素を元画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、回転の角度毎の複数のクロージング画像を生成する。【００２６】
クロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成する。【００２７】
さらに、オープニング画像生成部２１０は、ＣＯフィルタ処理画像を得る場合に、元画像に変えて、クロージング合成画像生成部２４０によって生成されたクロージング合成画像に対してオープニング処理を施したオープニング画像を生成する。同様に、クロージング画像生成部２３０は、ＯＣフィルタ処理画像を得る場合に、元画像に変えて、オープニング合成画像生成部２２０によって生成されたオープニング合成画像に対してオープニング処理を施したクロージング画像を生成する。【００２８】
ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部２５０は、クロージング合成画像生成部２４０により生成されたＯＣフィルタ処理画像とオープニング合成画像生成部２２０により生成されたＣＯフィルタ処理画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する。【００２９】
図４は、オープニング合成画像を生成する動作（Ｓ１０）の一例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、入力部１００が、記憶部１１０に格納されている一の元画像、当該一の元画像に作用させる一の構造要素、回転角度、および、処理区分の指定を含む、画像処理をすべき旨の命令を受け付けることにより開始する。【００３０】
回転角度は、元画像に対して構造要素を相対的に回転させる角度を示すパラメータであり、例えばユーザから入力される。処理区分は、オープニング合成画像、クロージング合成画像、ＯＣフィルタ処理画像、ＣＯフィルタ処理画像およびＬＯＣＯフィルタ処理画像などのうち画像処理により生成すべき画像を特定するパラメータである。この指定区分に基づいて平滑化画像生成部２００は、順次、処理を実行する。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がオープニング合成画像である旨を示す処理区分「０１」を受け付けたものとする。【００３１】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０に受け渡す。【００３２】
オープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、元画像に対してオープニング処理を施したオープニング画像を生成する（Ｓ１１０）。例えば、オープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像の各画素において作用させて、新たな画素値を決定する。オープニング画像生成部２１０は、生成した画像を一時記憶する。【００３３】
なお、オープニング画像生成部２１０は、構造要素を元画像に対して相対的に回転させているときは、回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、元画像に対してオープニング処理を施したオープニング画像を生成する（同ステップ）。【００３４】
オープニング画像生成部２１０は、元画像に対して構造要素を相対的に回転させる（Ｓ１２０）。具体的には、オープニング画像生成部２１０は、回転角度「２２．５度」に基づいて、元画像に対して構造要素を相対的に時計回りに２２．５度回転させる。なお、回転における画素値の補完は、バイリニア補完、バイキュービック補完などでよい。【００３５】
オープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像に対して相対的に、合計で、１８０度以上回転させたか否かを判断する（Ｓ１３０）。ステップＳ１３０においてオープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像に対して相対的に、合計で、１８０度以上回転させていないと判断した場合に（Ｓ１３０：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻る。以下、ステップＳ１３０においてオープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像に対して相対的に、合計で、１８０度以上回転させたと判断する（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）まで、ステップＳ１１０、ステップＳ１２０を繰り返す。【００３６】
一方、ステップＳ１３０においてオープニング画像生成部２１０は、構造要素を、元画像に対して相対的に、合計で、１８０度以上回転させたと判断した場合に（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０において生成した複数のオープニング画像をオープニング合成画像生成部２２０に受け渡す。オープニング合成画像生成部２２０は、その複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成する（Ｓ１４０）。具体的には、オープニング合成画像生成部２２０は、回転させていない構造要素から生成されたオープニング画像、２２．５度、４５度、６７．５度、９０度、１１２．５度、１３５度、および、１５７．５度回転させた構造要素から生成されたオープニング画像の８枚のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成する。この場合に、オープニング合成画像生成部２２０は、例えば、複数のオープニング画像において対応する位置の画素のうちの最大値を、オープニング合成画像の画素の値として、オープニング合成画像を生成する。そして本フローチャートは終了する。【００３７】
ステップＳ１２０においてオープニング画像生成部２１０は、元画像に対して構造要素を時計回りに２２．５度回転させてもよいし（Ｓ１２０）、構造要素に対して元画像を反時計回りに２２．５度回転させてもよい（同ステップ）。オープニング画像生成部２１０が構造要素に対して元画像を反時計回りに２２．５度回転させた場合には、ステップＳ１４０においてオープニング合成画像生成部２２０は、複数のオープニング画像のそれぞれを、回転の角度分、逆回転してから、合成することによりオープニング合成画像を生成する。具体的には、オープニング合成画像生成部２２０は、回転させていない元画像から生成されたオープニング画像、反時計回りに２２．５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を時計回りに２２．５度回転させた回転後のオープニング画像、反時計回りに４５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を４５度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像、反時計回りに６７．５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を６７．５度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像、反時計回りに９０度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を９０度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像、反時計回りに１１２．５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を１１２．５度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像、反時計回りに１３５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を１３５度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像、および、反時計回りに１５７．５度回転させた元画像から生成されたオープニング画像を１５７．５度時計回りに回転させた回転後のオープニング画像の８枚のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成する。【００３８】
図５は、クロージング合成画像を生成する動作（Ｓ２０）の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がクロージング合成画像である旨を示す処理区分「０２」を受け付けたものとする。【００３９】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００４０】
クロージング画像生成部２３０は、構造要素を、元画像の画素に作用させることにより、元画像に対してクロージング処理を施したクロージング画像を生成する（Ｓ２１０）。例えば、クロージング画像生成部２３０は、構造要素を、構造要素を、元画像の各画素において作用させて、新たな画素値を決定する。クロージング画像生成部２３０は、生成した画像を一時記憶する。【００４１】
ステップＳ２２０およびＳ２３０の動作は、上記Ｓ１０におけるステップＳ１２０およびＳ１３０の動作と同じである。【００４２】
ステップＳ２３０において、クロージング画像生成部２３０は、構造要素を、元画像に対して相対的に、合計で、１８０度以上回転させたと判断した場合に（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１０において生成した複数のクロージング画像をクロージング合成画像生成部２４０に受け渡す。クロージング合成画像生成部２４０は、その複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成する（Ｓ２４０）。具体的には、クロージング合成画像生成部２４０は、回転させていない構造要素を用いたクロージング画像、２２．５度、４５度、６７．５度、９０度、１１２．５度、１３５度、および、１５７．５度回転させた構造要素を用いたクロージング画像の８枚のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成する。この場合に、クロージング合成画像生成部２４０は、例えば、複数のクロージング画像において対応する位置の画素のうちの最小値を、クロージング合成画像の画素の値として、クロージング合成画像を生成する。そして本フローチャートは終了する。【００４３】
図６は、ＯＣフィルタ処理画像を生成する動作（Ｓ３０）の一例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＯＣフィルタ処理画像である旨を示す処理区分「０３」を受け付けたものとする。【００４４】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０に受け渡す。【００４５】
オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５」に基づいて、図４に示すように、オープニング合成画像を生成する（Ｓ１０）。【００４６】
クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、ステップＳ１０において生成されたオープニング合成画像、構造要素および回転角度「２２．５」に基づいて、図５に示すように、ＯＣフィルタ処理画像を生成する（Ｓ２０）。そして本フローチャートは終了する。【００４７】
図７は、ＣＯフィルタ処理画像を生成する動作（Ｓ４０）の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＣＯフィルタ処理画像である旨を示す処理区分「０４」を受け付けたものとする。【００４８】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００４９】
クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５」に基づいて、図５に示すように、クロージング合成画像を生成する（Ｓ２０）。【００５０】
オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、ステップＳ２０において生成されたクロージング合成画像、構造要素および回転角度「２２．５」に基づいて、図４に示すように、ＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ１０）。そして本フローチャートは終了する。【００５１】
図８は、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＬＯＣＯフィルタ処理画像である旨を示す処理区分「０５」を受け付けたものとする。【００５２】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００５３】
オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図６に示すように、ＯＣフィルタ処理画像を生成する（Ｓ３０）。【００５４】
クロージング画像生成部２３０、クロージング合成画像生成部２４０、オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」基づいて、図７に示すように、ＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ４０）。【００５５】
ＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部２５０は、ステップＳ３０において生成されたＯＣフィルタ処理画像とステップＳ４０において生成されたＣＯフィルタ処理画像とを合成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ３００）。具体的には、ＯＣフィルタ処理画像とＣＯフィルタ処理画像との平均値をとることにより、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する（同ステップ）。そして本フローチャートは終了する。なお、以下、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する、図８のフローチャートに示す一連の動作をステップＳ５０として説明する。【００５６】
図９は、オープニング合成画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がオープニング合成画像を用いた抽出画像である旨を示す処理区分「１１」を受け付けたものとする。【００５７】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０に受け渡す。【００５８】
オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図４に示すように、オープニング合成画像を生成する（Ｓ１０）。【００５９】
２値化画像生成部３００は、ステップＳ１０において生成されたオープニング合成画像を２値化した２値化画像を生成する（Ｓ４１０）。２値化画像は、元画像の特徴、および、元画像に含まれる対象物の特徴などに応じて、ｐ−タイル法、大津の方法などを用いる。【００６０】
抽出画像生成部４００は、元画像と、ステップＳ４１０において生成された２値化画像とから、元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像を生成する（Ｓ５１０）。そして本フローチャートは終了する。【００６１】
図１０は、クロージング合成画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がクロージング合成画像を用いた抽出画像である旨を示す処理区分「１２」を受け付けたものとする。【００６２】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００６３】
クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図５に示すように、クロージング合成画像を生成する（Ｓ２０）。以下、ステップＳ４２０およびステップＳ５２０の動作は、図９のステップＳ５１０およびＳ５２０の動作と同じである。【００６４】
図１１は、ＯＣフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＯＣフィルタ処理画像を用いた抽出画像である旨を示す処理区分「１３」を受け付けたものとする。【００６５】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０に受け渡す。【００６６】
オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図６に示すように、ＯＣフィルタ処理画像を生成する（Ｓ３０）。以下、ステップＳ４３０およびステップＳ５３０の動作は、図９のステップＳ５１０およびＳ５２０の動作と同じである。【００６７】
図１２は、ＣＯフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＣＯフィルタ処理画像を用いた抽出画像である旨を示す処理区分「１４」を受け付けたものとする。【００６８】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００６９】
クロージング画像生成部２３０、クロージング合成画像生成部２４０、オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図７に示すように、ＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ４０）。以下、ステップＳ４４０およびステップＳ５４０の動作は、図９のステップＳ５１０およびＳ５２０の動作と同じである。【００７０】
図１３は、ＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いて抽出画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いた抽出画像である旨を示す処理区分「１５」を受け付けたものとする。【００７１】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００７２】
オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図８に示すように、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ５０）。以下、ステップＳ４５０およびステップＳ５５０の動作は、図９のステップＳ５１０およびＳ５２０の動作と同じである。【００７３】
図１４は、オープニング合成画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がオープニング合成画像を用いた強調画像である旨を示す処理区分「２１」を受け付けたものとする。【００７４】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０に受け渡す。【００７５】
オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図４に示すように、オープニング合成画像を生成する（Ｓ１０）。【００７６】
強調画像生成部５００は、元画像と、ステップＳ１０において生成されたオープニング合成画像とから、元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する（Ｓ６１０）。具体的には、元画像から、ステップＳ１０において生成されたオープニング合成画像を引くことにより、元画像に含まれる対象物の構造を強調した強調画像を生成する。そして本フローチャートは終了する。【００７７】
図１５は、クロージング合成画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１５に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がクロージング合成画像を用いた強調画像である旨を示す処理区分「２２」を受け付けたものとする。【００７８】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００７９】
クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図５に示すように、クロージング合成画像を生成する（Ｓ２０）。以下、ステップＳ６２０の動作は、図１４のステップＳ６１０の動作と同じである。【００８０】
図１６は、ＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いて強調画像を生成する動作の一例を示すフローチャートである。図１６に示すフローチャートが開始する条件は、図４に示すフローチャートと同様である。なお、本フローチャートにおいて入力部１００は、回転角度「２２．５度」、および、生成すべき画像がＬＯＯＣフィルタ処理画像を用いた強調画像である旨を示す処理区分「２５」を受け付けたものとする。【００８１】
本フローチャートにおいてまず、入力部１００は、命令に基づいて元画像、構造要素を記憶部１１０から取得する。入力部１００は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」をオープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０に受け渡す。【００８２】
オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像、構造要素および回転角度「２２．５度」に基づいて、図８に示すように、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する（Ｓ５０）。以下、ステップＳ６５０の動作は、図１４のステップＳ６１０の動作と同じである。【００８３】
図１７は、構造要素の形状の一例を模式的に示す。構造要素は、１以上の画素を有する連結成分である。構造要素の形状は、例えば、図１７（ａ）に示す四角形（以下、「Ｓｑｕａｒｅ」という。）、図１７（ｂ）に示す円（以下、「Ｄｉｓｋ」という。）、図１７（ｃ）に示す線（以下、「Ｌｉｎｅ−ｓｅｇｍｅｎｔ」または「線分」という。）である。【００８４】
図１８は、オープニング処理画像の生成過程を模式的に示す。図１９は、図１８の処理過程を説明する模式図である。図１８（ａ）は、元画像であって、領域Ａおよび領域Ａを時計回りに４５度回転させた領域Ｂを有する。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）の元画像に作用させる四角形の構造要素を示す。図１８（ｄ）は、オープニング画像生成部２１０により、図１８（ｂ）の構造要素を、図１８（ａ）の元画像の画素に作用させることにより生成されたオープニング画像である。以下、このオープニング画像の生成過程を説明する。図１８の左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向とする（図１９から以下も同様。）。【００８５】
オープニング画像生成部２１０は、まず、図１９（ａ）に示すように、図１８（ｂ）の構造要素を、図１８（ａ）の元画像の画素に作用させることにより、元画像を収縮する。この結果、オープニング画像生成部２１０は、図１８（ｃ）に示す画像を得る。【００８６】
オープニング画像生成部２１０は、次に、図１９（ｂ）に示すように、図１８（ｂ）の構造要素を、収縮後の画像の画素に作用させることにより、収縮後の画像を膨張する。この結果、オープニング画像生成部２１０は、図１８（ｄ）に示す画像、すなわちオープニング画像を得る。なお、クロージング画像生成部２３０は、まず、元画像を膨張し、次に、膨張後の画像を収縮してクロージング画像を得る。【００８７】
図２０は、構造要素、および、オープニング画像である。図２０（ａ）は、構造要素であって、図１８（ｂ）の構造要素を４５度回転させた回転後の構造要素である。図２０（ｂ）は、オープニング画像生成部２１０により、図２０（ａ）の回転後の構造要素を、図１８（ａ）の元画像の画素に作用させることにより、生成されたオープニング画像である。【００８８】
ここで図１８（ｄ）のオープニング画像と、図２０（ｂ）のオープニング画像とを比較する。図１８（ｄ）のオープニング画像は、領域Ａは変形しないが、領域Ｂは４隅が削りとられる。一方、図２０（ｂ）のオープニング画像は、領域Ｂは変形しないが、領域Ａは４隅が削りとられる。【００８９】
図２１は、回転させた元画像、および、オープニング画像である。図２１（ａ）は、元画像であって、図１８（ａ）の元画像を時計回りに４５度回転させた回転後の元画像である。図２１（ｂ）は、オープニング画像生成部２１０により、図１８（ｂ）の構造要素を、図２１（ａ）の回転後の元画像の画素に作用させることにより、生成されたオープニング画像である。【００９０】
図２２は、オープニング合成画像およびクロージング合成画像を生成する一例を示す数式である。オープニング合成画像生成部２２０は、元画像に含まれる抽出すべき特徴領域として、当該画像の背景の画素値よりも大きい画素値の領域を抽出しようとする場合には、図２２（ａ）に示す生成式により、オープニング画像生成部２１０により生成された複数のオープニング画像を合成し、オープニング合成画像を生成する。Ｙｏｐ（ｋ、ｌ）は、オープニング合成画像の座標（ｋ、ｌ）における画素値を示す。すなわちオープニング合成画像生成部２２０は、複数のオープニング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最大値を、オープニング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、オープニング合成画像を生成する。例えば、図１８（ｄ）および図２０（ｂ）の領域Ａ、Ｂの画素値が、領域Ａ、Ｂ以外の背景の画素値よりも大きい場合、図１８（ｄ）のオープニング画像と図２０（ｂ）のオープニング画像を合成して生成されるオープニング合成画像は、図１８（ａ）に示す元画像と略同一となる。【００９１】
また、オープニング画像生成部２１０が、元画像に対して構造要素を回転させて複数のオープニング画像を生成する場合には、オープニング合成画像生成部２２０は、複数のオープニング画像のそれぞれを、回転の角度分、逆回転してから、合成することによりオープニング合成画像を生成する。例えば、図１８（ｄ）のオープニング画像（図１８（ｄ）のオープニング画像を反時計回りに０度回転させた回転後のオープニング画像）と、図２１（ｂ）のオープニング画像を反時計回りに４５度回転させた回転後のオープニング画像とを合成することによりオープニング合成画像を生成する。図１８（ｄ）および図２１（ｂ）の領域Ａ、Ｂの画素値が、領域Ａ、Ｂ以外の背景の画素値よりも大きい場合、生成されるオープニング合成画像は、図１８（ａ）に示す元画像と略同一となる。【００９２】
ところで、構造要素の回転が９０度単位でない場合、画素位置が離散的であるため、回転後の構造要素は変形する。特に、回転後の構造要素において変形を構成する画素数の、回転前の構造要素の全画素数に対する比率は、構造要素である連結成分に含まれる画素数が少ない場合に、より多くなる。すなわち構造要素が小さい場合に回転後の構造要素の変形の程度が大きくなる。したがって、構造要素を回転することにかえて元画像を回転させることが好ましい。これにより、より高精度なオープニング合成画像を生成することができる。なお、元画像を回転させる場合の回転後の元画像の変形は、特徴領域である連結成分に含まれる画素数が構造要素の画素数よりも大きいので、構造要素を回転させた場合の元画像の変形に比べて無視できる程度である。【００９３】
クロージング合成画像生成部２４０は、元画像に含まれる抽出すべき特徴領域として、当該画像の背景の画素値よりも小さい画素値の領域を抽出しようとする場合には、図２２（ｂ）に示す生成式により、クロージング画像生成部２３０により生成された複数のクロージング画像を合成し、クロージング合成画像を生成する。Ｙｃｌ（ｋ、ｌ）は、クロージング合成画像の座標（ｋ、ｌ）における画素値を示す。すなわちクロージング合成画像生成部２４０は、複数のクロージング画像において一の同一の座標における各画素値うちの最小値を、クロージング合成画像の当該一の座標における画素値とすることにより、クロージング合成画像を生成する。【００９４】
図２３は、ＣＯフィルタ処理画像の生成過程を模式的に示す。図２４、図２５、図２６、図２７、図２８は、それぞれ、図２３（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）、（ｈ）の拡大画像である。図２３（ａ）は元画像であって、図２４に示すように、ランダムノイズを含む。図２３（ｂ）は、説明のために拡大した、線分の構造要素である。この条件のもと、入力部１００は、回転角度「５度」、および、生成すべき画像がＣＯフィルタ処理画像である旨を示す処理区分「０４」を受け付けたものとする。なお、図２３以下、元画像を回転させることによりオープニング合成画像等を生成したが、説明上、構造要素を回転させてオープニング合成画像等を生成したものとして記載する。【００９５】
まず、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、図２３（ａ）の元画像、図２３（ｂ）の構造要素、および、回転角度「５」に基づいて、非図示のクロージング合成画像を生成する（図５および図７のＳ２０）。【００９６】
次に、オープニング画像生成部２１０は、図２３（ｂ）の構造要素を、上記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、図２３（ｃ）のオープニング画像を生成する。次に、オープニング画像生成部２１０は、図２３（ｂ）の構造要素を５度回転させた回転後の構造要素を、上記クロージング合成画像の画素に作用させることにより、図２３（ｄ）のオープニング画像を生成する。同様に、オープニング画像生成部２１０は、図２３（ｅ）…等の３６数のオープニング画像を生成する（図４のＳ１１０）。そしてオープニング合成画像生成部２２０は、図２３（ｃ）…等の３６枚のオープニング画像を合成し、図２３（ｈ）のオープニング合成画像を生成する（図４のＳ１４０）。【００９７】
なお、図２５から図２８に示すように、図２３（ｃ）…等のオープニング画像において、図２４の元画像に含まれていたノイズが概ね除去された。しかしながら、各オープニング画像はそれぞれに作用させた構造要素の長手方向にバイアスが生じている。一方、図２８に示すように、図２３（ｃ）…等のオープニング画像を合成したオープニング合成画像は、特定方向のバイアスも生じていない。【００９８】
図２９は、元画像、および、当該元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。図３０は、構造要素の向きの数とノイズの割合を示す。図３０は、図２９（ａ）に示す元画像と、線分の構造要素および回転させた当該構造要素を図２９（ｂ）のノイズ画像に作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像とから算出したノイズの除去の割合を示す。図３０の横軸は作用させた構造要素の向きの数である。例えば、回転無の構造要素、４５度回転させた回転後の構造要素、９０度回転させた回転後の構造要素、および、１３５度回転させた回転後の構造要素により作用させたときは、構造要素の向きの数は４となる。図３０の縦軸は、ＰＳＮＲ（Ｐｅａｋ  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を示す。【００９９】
図３０に示すように、構造要素の向きの数が多いほどノイズ除去の効果も増大する。したがって、このグラフから、オープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０は、１８０度を上記４で割った４５度以下の角度毎に回転させた回転後の構造要素を用いることが好ましい。より好ましくは、オープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０は、１８０度を上記８で割った２２．５度以下の角度毎に回転させた回転後の構造要素を用いる。またグラフに示すように、構造要素の向きの数がある値になるまでは、構造要素の向きの数に応じてノイズ除去の効果も増大する。このある値は、元画像の特徴、元画像に含まれる対象物の特徴、構造要素の大きさ、構造要素の形状に応じて上下するが、概ね１５程度であると考えられる。さらに好ましくは、オープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０は、１８０度を上記１５で割った１２度以下の角度毎に回転させた回転後の構造要素を用いる。【０１００】
図３１は、元画像、および、回転無の構造要素により生成されたオープニング画像を示す。図３２は、元画像、および、回転無および回転後の構造要素により生成されたオープニング合成画像を示す。図３１（ａ）は、元画像であって、正方形の大、中、小の連結成分を含む（図３１および図３２において、「大連結成分」「中連結成分」、「小連結成分」という）。図３２（ａ）は、図３１（ａ）と同一の画像である。【０１０１】
図３１（ｂ）は、１辺が小連結成分の１辺より大きく中連結成分の１辺よりも小さい四角形の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより生成したオープニング画像である。図３１（ｃ）は、１辺が中連結成分の１辺より大きく大連結成分の１辺よりも小さい四角形の構造要素を、元画像上の画素に作用させることにより生成したオープニング画像である。また、四角形の構造要素はともに、辺がＸ軸およびＹ軸と平行である。【０１０２】
図３２（ｂ）は、図３１（ｂ）のオープニング画像を生成するときに作用させた構造要素、および、当該構造要素を回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより生成したオープニング合成画像である。図３２（ｃ）は、図３１（ｃ）のオープニング画像を生成するときに作用させた構造要素、および、当該構造要素を回転させた回転後の構造要素を、元画像の画素に作用させることにより生成したオープニング合成画像である。【０１０３】
以上から、大連結成分および中連結成分が有用な領域であって、小連結成分がノイズであるときは、四角形の構造要素のサイズを小連結成分より大きく中連結成分よりも小さくすることにより、ノイズである小連結成分を取り除くことができる。また、大連結成分が有用な領域であって、中連結成分および小連結成分がノイズであるときは、四角形の構造要素のサイズを中連結成分より大きく大連結成分よりも小さくすることにより、ノイズである中連結成分および小連結成分を取り除くことができる。【０１０４】
しかしながら、図３１（ｂ）（ｃ）に示すように、回転無の構造要素により生成されたオープニング画像においては、構造要素の作用によって有用な領域の外形が崩れる。具体的には、作用させた構造要素の辺の幅よりも狭い凸部である４隅が取り除かれてしまう。一方、図３２（ｂ）（ｃ）に示すように、回転無および回転後の構造要素により生成されたオープニング合成画像においては、有用な領域の外形を崩さない。【０１０５】
図３３は、元画像、および、元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。図３４は、構造要素のサイズと画素値の誤差の関係を示す。図３３（ａ）は、一辺が１２３ピクセルの正方形の元画像である。図３３（ｂ）は図３３（ａ）の元画像にノイズを加えたノイズ画像である。図３４の横軸は、構造要素のサイズを示す。縦軸は誤差の大きさであって、記載の数式で示すＮＭＳＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）により算出される。図３４の四角のプロットは、回転無の構造要素を、図３３（ｂ）のノイズ画像の画素に作用させることにより生成したＬＯＣＯフィルタの画像と、図３３（ａ）の元画像とから算出されたＮＭＳＥである。図３４の丸いプロットは、回転無および回転後の構造要素を、図３３（ｂ）のノイズ画像の画素に作用させることにより生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像と、図３３（ａ）の元画像とから算出されたＮＭＳＥである。【０１０６】
図３４に示すように、回転無の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタの画像、および、回転無および回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像ともに、構造要素のサイズが大きくなればなるほど誤差が大きくなる。しかしながら、回転無の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタの画像に比べ、回転無および回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像は、大きなサイズの構造要素を作用させたときであっても、誤差が大きくならない。したがって、回転無および回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像は、大きなサイズのノイズを除去するときに生じ易かった誤差を低減させることができる。【０１０７】
図３５は、ランダムノイズを含む元画像を示す。図３６は、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を示す。図３６（ａ）は、図３５に示す一辺が１５９ピクセルの正方形の元画像に、一辺が９ピクセルの四角形の構造要素、および、当該構造要素の回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像である。図３６（ｂ）は、図３５に示す一辺が１５９ピクセルの正方形の元画像に、直径が９ピクセルの円形の構造要素、および、当該構造要素の回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像である。【０１０８】
図３６（ａ）に示すように、四角形の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像では、領域のエッジは角ばる。図３６（ｂ）に示すように、円形の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像では、領域のエッジは丸くなる。このように、元画像の特徴、元画像に含まれる対象物の特徴に応じて、構造要素の形状を選択することが好ましい。【０１０９】
図３７は、元画像、および、当該元画像にランダムノイズを加えた画像を示す。図３８は、回転無の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタの画像、および、２値化画像を示す。図３９は、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像、および、２値化画像を示す。【０１１０】
図３８（ａ）および図３９（ａ）に示すように、回転無の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタの画像に比べ、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像は、ノイズがより除去され、かつ、有用な領域のエッジをより維持する。このため、図３８（ｂ）および図３９（ｂ）に示すように、回転無の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタの画像を用いた２値化画像に比べ、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を用いた２値化画像は、ノイズの影響がより少なく、有用な領域のエッジがより崩れ難い。【０１１１】
図４０は、元画像、および、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を示す。図４１は、２値化画像および抽出画像を示す。図４０（ａ）は、元画像であって、タンパク質を電子顕微鏡により撮像した画像である。なお、白三角は、説明のために付加したものであって、タンパク質の領域を指し示す。図４０（ｂ）は、図４０（ａ）の元画像に、回転無の構造要素および回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像である。図４１（ａ）は、図４０（ｂ）のＬＯＣＯフィルタ処理画像を２値化した２値化画像である。図４１（ｂ）は、図４０（ａ）の元画像と、図４１（ａ）に示す２値化画像とから生成された抽出画像である。【０１１２】
図４１（ａ）に示すように、抽出画像において、タンパク質の領域が抽出されている。なお、図４１（ｂ）の抽出画像は、説明のためにタンパク質の輪郭に縁取りを施しているが、輪郭に縁取りを施さなくてもよい。【０１１３】
図４２は、元画像、オープニング処理による画像、強調画像の画素値を模式的に示す。図４２（ａ）（ｂ）の横軸は画素位置、縦軸は画素数を示す。なお、図４２（ａ）に示したＢは、オープニング処理による画像の生成に用いた線分の構造要素である。【０１１４】
図４２（ａ）に示すように、オープニング処理による画像の画素値は、元画像において画素値が他の部分から大きい方向に突起していた画素について、小さくなる。【０１１５】
図４２（ｂ）は、図４２（ａ）の元画像の画素値からオープニング画像の画素値を引いた画素値を有する画像（以下「ＴＯＰ−ＨＡＴ変換の画像」という。）の画素値である。ＴＯＰ−ＨＡＴ変換の画像は、図４２（ｂ）に示すように、元画像において画素値が他の部分から大きい方向に突起していた画素、および、画素値の差分に着目した強調画像である。【０１１６】
そして上述したように、元画像に回転無の構造要素を作用させて生成したオープニング処理による画像に比べ、元画像に回転無の構造要素および回転後の構造要素を作用させて生成したオープニング画像は、ノイズを除去し、元画像に含まれる対象物のエッジを維持させることができるので、より正確な強調画像を生成することができる。【０１１７】
図４３は、元画像、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像、２値化画像、抽出画像および強調画像を示す。図４３（ａ）は、元画像であって、マンモグラフィーによる画像である。図４３（ｂ）は、図４３（ａ）の元画像に、回転無の構造要素および回転後の構造要素を作用させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像である。図４３（ｃ）は、図４３（ｂ）ＬＯＣＯフィルタ処理画像を２値化した２値化画像である。図４３（ｄ）は、図４３（ａ）の元画像と図４３（ｃ）の２値化画像とから生成された図４３（ａ）の元画像に含まれる対象物の領域を抽出した抽出画像である。図４３（ｅ）は、図４３（ａ）の元画像から、図４３（ｂ）のＬＯＣＯフィルタ処理画像を引くことにより生成された強調画像である。【０１１８】
図４３（ｄ）に示すように、抽出画像において元画像に含まれていた腫瘍の領域が抽出されている。また、図４３（ｅ）に示すように、強調画像において元画像に含まれていた乳腺等の構造が強調されている。【０１１９】
図４４は、元画像を示す。図４５は、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像を示す。図４４の元画像は、２次元電気泳動法により胎児性アルコール症候群の血清タンパク質をポリアクリルアミド・ゲル上に展開したものである。図４５は、図４４の元画像から、図４４の元画像にＬｉｎｅ−Ｓｅｇｍｅｎｔの構造要素および５度ずつ回転させた回転後の当該構造要素を操作させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を引くことにより生成した強調画像である。【０１２０】
図４４および図４５に示すように、図４４の元画像上において不明瞭であったタンパク質スポットが、図４５の強調画像上において明瞭に検出されている。ここで図４５の強調画像に点在する白い点が検出されたタンパク質に対応するスポットである。例えば、元画像のＡに示す領域は、スミアが生じた領域であって、タンパク質スポットの有無が不明瞭であった。しかし、図４５のＡに示すように、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像では、スミアが除去されタンパク質スポットの有無、位置が明瞭に示されている。また例えば、元画像のＢに示す領域は、各タンパク質スポットが薄い領域であって、各タンパク質スポットの識別が困難であった。しかし、図４５のＢに示すように、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像では、タンパク質スポットが明瞭に示され識別が容易になった。【０１２１】
図４６および図４７は元画像を示す。図４８は、回転無および回転後の構造要素により生成されたＬＯＣＯフィルタ処理画像を利用した強調画像を示す。図４６の元画像は、彗星を撮像したものである。図４７の元画像は、図４７の元画像の彗星のコマの周辺の領域を拡大したものである。図４８は、図４７の元画像から、図４７の元画像に構造要素および回転後の当該構造要素を操作させて生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を引くことにより生成した強調画像である。図４７および図４８に示すように、図４７の元画像上において背景が明るいために視認が困難であった微かな星像が、図４８の強調画像上において明瞭に示されている。最近頻繁に試みられるようになった太陽系外惑星の検出の目的にも全く同一の手法がそのまま適用可能である。【０１２２】
図４９は、本発明の他の実施形態の動作を示すフローチャートである。図５０は、三次元画像の一例であり、図５１は、図５０の三次元画像をｚ方向で切断した断層画像の一例である。図４９に示す実施形態において、画像処理装置１０は、三次元画像から断層画像を生成し、当該断層画像を上記図１から図１６のフィルタ処理し、処理後の断層画像から三次元画像を再構成する。ここで、画像処理装置１０は、図２の構成に加え、三次元画像から断層画像を生成し、また、フィルタ処理後の断層画像から三次元画像を再構成する三次元画像処理部をさらに有する。【０１２３】
図４９のフローチャートにおいて、まず、三次元画像処理部は、入力部１００を介して図５０に示すような三次元画像を取得する（Ｓ７１０）。ここで、三次元画像は、分子の結晶構造のモデルを示す画像でもよいし、電子顕微鏡から構成された三次元画像でもよいし、ＣＴスキャンにより構成された三次元画像でもよい。さらに、三次元画像処理部は、取得した三次元画像を一方向、例えば図５０におけるｚ方向に切断した、図５１に示すような複数の断層画像を生成し（Ｓ７１２）、平滑化画像生成部２００に出力する。【０１２４】
平滑化画像生成部２００は、三次元画像処理部から入力された複数の断層画像の各々を元画像として、上記図１から図１６のフィルタ処理をしたフィルタ処理画像を生成する（Ｓ７１４）。例えば、平滑化画像生成部２００は、図６の動作により、断層画像の各々についてＯＣフィルタ処理画像を生成する。他に、平滑化画像生成部２００は、図７または図８の動作により、断層画像の各々についてＣＯフィルタ処理画像またはＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成してもよい。さらに、ステップＳ７１４の処理は、図９から図１６に示す処理であってもよい。【０１２５】
さらに、三次元画像処理部は、複数の断層画像により生成された複数のフィルタ処理画像を、当該断層画像の並び順に基づいて、上記一方向、例えばｚ方向に並べることにより、三次元画像を再構成する（Ｓ７１６）。これにより、構造要素の形状によって生じていたバイアスを低減し、対象物の輪郭、および、特徴的な構造がより維持された三次元画像を再構成することができる。さらに、三次元画像処理部は、再構成された三次元画像に特定の構造が含まれるかどうかを既知の方法で検索してもよい（Ｓ７１８）。ここで、三次元画像処理部は、特定の構造として、三次元画像の示す物体部分、すなわち、凸部分の三次元的な形状を検索してもよいし、逆に、三次元画像の示す物体部分が存在しない部分、すなわち、凹部分の三次元的な形状を検索してもよい。【０１２６】
以上、図１から図５１に示す画像処理装置１０は、構造要素を回転させる回転式モルフォロジーに係る方法、および、それを用いた画像処理方法を提供する。これにより、構造要素の形状によって生じていたバイアスを低減することができる。この結果、対象物の輪郭、および、特徴的な構造がより維持される。【０１２７】
なお、図３に示す形態において、オープニング画像生成部２１０およびオープニング合成画像生成部２２０は、元画像にかえて、既に生成したオープニング合成画像を再帰的に入力し、オープニング合成画像を生成してもよい。この場合、オープニング画像生成部２１０は、一のオープニング合成画像を生成するときに作用された構造要素と異なる他の構造要素を作用させることが好ましい。具体的には、まずオープニング画像生成部２１０は、オープニング合成画像生成部２２０により生成された一のオープニング合成画像に合成された複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成する。次にオープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された当該他の複数のオープニング画像を合成し、上記一のオープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成する。【０１２８】
同様に、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像にかえて、既に生成したクロージング合成画像を再帰的に入力し、オープニング合成画像を生成してもよい。この場合、クロージング画像生成部２３０は、一のクロージング合成画像を生成するときに作用された構造要素と異なる他の構造要素を作用させることが好ましい。具体的には、まずクロージング画像生成部２３０は、クロージング合成画像生成部２４０により生成された一のクロージング合成画像に合成された複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成する。次にクロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された当該他の複数のクロージング画像を合成し、上記一のクロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成する。【０１２９】
同様に、オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像にかえて、既に生成したＯＣフィルタ処理画像を再帰的に入力し、ＯＣフィルタ処理画像を生成してもよい。この場合、オープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０は、一のＯＣフィルタ処理画像を生成するときに作用された構造要素と異なる他の構造要素を作用させることが好ましい。具体的には、まずオープニング画像生成部２１０は、一のＯＣフィルタ処理画像に合成された複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のＯＣフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のＯＣフィルタ処理画像上の画素に作用させることにより、上記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成する。次に、オープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された他の複数のオープニング画像を合成し、上記オープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成する。次に、クロージング画像生成部２３０は、当該他の構造要素、および、当該他の構造要素を他のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、他のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成する。次に、クロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された上記他の複数のクロージング画像を合成し、上記一のＯＣフィルタ処理画像と異なる他のＯＣフィルタ処理画像を生成する。【０１３０】
同様に、オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像にかえて、既に生成したＣＯフィルタ処理画像を再帰的に入力し、ＣＯフィルタ処理画像を生成してもよい。この場合、クロージング画像生成部２３０およびオープニング画像生成部２１０は、一のＣＯフィルタ処理画像を生成するときに作用された構造要素と異なる他の構造要素を作用させることが好ましい。具体的には、まずクロージング画像生成部２３０は、一のＣＯフィルタ処理画像に合成された複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のＣＯフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のＣＯフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、上記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成する。次に、クロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された他の複数のクロージング画像を合成し、上記クロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成する。次に、オープニング画像生成部２１０は、当該他の構造要素、および、当該他の構造要素を他のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、他のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成する。次に、オープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された上記他の複数のオープニング画像を合成し、上記一のＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＣＯフィルタ処理画像を生成する。【０１３１】
同様に、オープニング画像生成部２１０、オープニング合成画像生成部２２０、クロージング画像生成部２３０およびクロージング合成画像生成部２４０は、元画像にかえて、既に生成したＬＯＣＯフィルタ処理画像を再帰的に入力し、ＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成してもよい。この場合、オープニング画像生成部２１０およびクロージング画像生成部２３０は、一のＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成するときに作用された構造要素と異なる他の構造要素を作用させることが好ましい。具体的には、まずオープニング画像生成部２１０は、一のＯＣフィルタ処理画像に合成された複数のクロージング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のＯＣフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のＯＣフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、上記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成する。オープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された他の複数のオープニング画像を合成し、上記オープニング合成画像と異なる他のオープニング合成画像を生成する。クロージング画像生成部２３０は、当該他の構造要素、および、当該他の構造要素を他のオープニング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、他のオープニング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成する。クロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された他の複数のクロージング画像を合成し、当該一のＯＣフィルタ処理画像と異なる他のＯＣフィルタ処理画像を生成する。【０１３２】
一方、クロージング画像生成部２３０は、一のＣＯフィルタ処理画像に合成された複数のオープニング画像を生成するときに作用された一の構造要素と異なる他の構造要素、および、当該他の構造要素を当該一のＣＯフィルタ処理画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、当該一のＣＯフィルタ処理画像の画素に作用させることにより、上記複数のクロージング画像と異なる他の複数のクロージング画像を生成する。クロージング合成画像生成部２４０は、クロージング画像生成部２３０により生成された他の複数のクロージング画像を合成し、上記クロージング合成画像と異なる他のクロージング合成画像を生成する。オープニング画像生成部２１０は、当該他の構造要素、および、当該他の構造要素を他のクロージング合成画像に対して相対的に回転させた回転後の構造要素を、他のクロージング合成画像の画素に作用させることにより、上記複数のオープニング画像と異なる他の複数のオープニング画像を生成する。オープニング合成画像生成部２２０は、オープニング画像生成部２１０により生成された他の複数のオープニング画像を合成し、当該一のＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＣＯフィルタ処理画像を生成する。【０１３３】
そしてＬＯＣＯフィルタ処理画像生成部２５０は、上記他のＯＣフィルタ処理画像と上記他のＣＯフィルタ処理画像とを合成し、上記一のＯＣフィルタ処理画像と上記一のＣＯフィルタ処理画像とを合成して生成した上記一のＬＯＣＯフィルタ処理画像と異なる他のＬＯＣＯフィルタ処理画像を生成する。【０１３４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２２】
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【図３０】
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【図３４】
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【図４２】
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【図４９】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図５０】
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【図５１】
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【国際調査報告】
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