(57)【要約】【課題】  本発明は特定の色域の背景を用い、輪郭線を記入した被写体の画像を処理することで簡単な処理により、高速に被写体の輪郭画像を抽出すること。【解決手段】    特定の色域の背景を持つ撮影ブースと、被写体がほぼ無影となるごとく構成された無影照明手段と、被写体を撮影し画像データとして記録する撮影手段、前記撮影手段により記録された画像データの中から一定の色域の背景部を選択する背景部選択手段と、前記背景部選択手段により選択された背景部色域に基づいて前記背景部色域以外の色域の外形を表す外形線データを生成する外形線生成手段と、前記撮影手段により記録された画像データから被写体を形成する面同士の交線を抽出し交線データを生成する交線生成手段と、前記外形線データと前記交線生成手段により生成された交線データを合成し輪郭線データを生成する合成手段を持つことを特徴とする。  前記被写体は、当該被写体を形成する面同士の交線に当該交線を抽出するための抽出線を記入したものであることを特徴とする【選択図】  図３
2006201952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の色域の背景を持つ撮影ブースと、被写体がほぼ無影となるごとく構成された無影照明手段と、被写体を撮影し画像データとして記録する撮影手段と、前記撮影手段により記録された画像データの中から一定の色域の背景部を選択する背景部選択手段と、前記背景部選択手段により選択された背景部色域に基づいて前記背景部色域以外の色域の外形を表す外形線データを生成する外形線生成手段と、前記撮影手段により記録された画像データから被写体を形成する面同士の交線を抽出し交線データを生成する交線生成手段と、前記外形線データと前記交線生成手段により生成された交線データを合成し輪郭線データを生成する合成手段を持つことを特徴とする輪郭線抽出装置。
【請求項２】
前記被写体は、当該被写体を形成する面同士の交線に当該交線を抽出するための抽出線を記入したものであることを特徴とする請求項１記載の輪郭線抽出装置。
【請求項３】
前記特定の色域は前記抽出線の色域と明瞭に異なることを特徴とする請求項２に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項４】
前記特定の色域は赤色系統であることを特徴とする請求項１乃至３記載の輪郭線抽出装置。
【請求項５】
前記交線生成手段は、前記撮影手段が記録した画像データからある一定の濃度以上の部分を交線として選択し交線データを生成するものであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項６】
前記背景部選択手段により選択された部分を透明化する選択部透明化手段を持つことを特徴とする請求項１乃至５に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項７】
前記一定の色域は前記特定の色域に近いものであることを特徴とする請求項１乃至６に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項８】
前記一定の色域を、手動によって選択する手動選択手段を持つことを特徴とする請求項１乃至６に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項９】
前記背景部選択手段は、前記一定の色域の背景部として、前記予め定めた特定の色域部を前記撮影画像から抽出する特定色域部抽出手段をもつことを特徴とする請求項1乃至６に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項１０】
前記背景部選択手段は、もっとも広い画像サイズを持つ色域を前記一定の色域の背景部として選択する広画像部選択手段を持つものであることを特徴とする請求項1乃至６に記載の輪郭線抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影および撮影画像データから輪郭線を抽出する輪郭線抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輪郭線を抽出する装置としてはラスター方向に２次元画像の濃度の変化部を抽出して輪郭点とし、これを繰り返すことで輪郭線を抽出していた。
【特許文献１】特開平０５−１８９５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来技術では画像によっては抽出対象の物体の画像が背景に近い色の場合輪郭線を抽出できない場合や、被写体への光線の偏りや影の発生等で、正しい輪郭線を抽出できなかったり、存在しない輪郭線が生じてしまうという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明であるところの輪郭線抽出装置は、特定の色域の背景を持つ撮影ブースと、被写体がほぼ無影となるごとく構成された無影照明手段と、被写体を撮影し画像データとして記録する撮影手段、前記撮影手段により記録された画像データの中から一定の色域の背景部を選択する背景部選択手段と、前記背景部選択手段により選択された背景部色域に基づいて前記背景部色域以外の色域の外形を表す外形線データを生成する外形線生成手段と、前記撮影手段により記録された画像データから被写体を形成する面同士の交線を抽出し交線データを生成する交線生成手段と、前記外形線データと前記交線生成手段により生成された交線データを合成し輪郭線データを生成する合成手段を持つことを特徴とする。  前記被写体は、当該被写体を形成する面同士の交線に当該交線を抽出するための抽出線を記入したものであることを特徴とする。
【０００５】
前記特定の色域は前記抽出線の色域と明瞭に異なることを特徴とする。
【０００６】
前記特定の色域は赤色系統であることを特徴とする。
【０００７】
前記交線生成手段は、前記撮影手段が記録した画像データからある一定の濃度以上の部分を交線として選択し交線データを生成するものであることを特徴とする。
【０００８】
前記背景部選択手段により選択された部分を透明化する選択部透明化手段を持つことを特徴とする。
【０００９】
前記一定の色域は前記特定の色域に近いものであることを特徴とする。
【００１０】
前記一定の色域を、手動によって選択する手動選択手段を持つことを特徴とする。
【００１１】
前記背景部選択手段は、前記一定の色域の背景部として、前記予め定めた特定の色域部を前記撮影画像から抽出する特定色域部抽出手段をもつことを特徴とする。
【００１２】
前記背景部選択手段は、もっとも広い画像サイズを持つ色域を前記一定の色域の背景部として選択する広画像部選択手段を持つものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は特定の色域の背景を用いて撮影した被写体の画像を処理することで、簡単、かつ、高速に被写体の輪郭線を抽出することを可能とするものである。また、同様の理由で確実に被写体の輪郭線を抽出でき、さらに被写体の背景部を透明化することで、他の画像の上に重ねることによる画像の合成を容易に可能とする。
【００１４】
また、背景の色域を設定することで、光線のばらつきなどを吸収できる。また、背景の色域を他との区別を容易にすべく赤系にすることで、安定な背景部分を抽出可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
以下に本発明の一実施形態を図面とともに説明する。図１は撮影用のブースであり、背景となる部分１０１は赤色カラーの背景紙を用いたものである。蛍光灯１０２は図１ブースの3面から光の拡散用のトレーシングペーパ１０４を介して被写体１０３にあてられ無影灯として構成される。被写体１０３と背景１０１は図2のカメラ２０１により撮像され、撮像された撮影画像はカメラ２０１内のデジタル撮像素子により電子データ化される。当該電子データは不図示のＬＡＮ通信インターフェースにより図３の原画データメモリー３０１に記憶されるものである。これは撮影者がカメラ２０１のシャッター２０２を押下することにより開始されるものである。
【００１７】
不図示のＣＰＵの処理により以下の一連の処理が行われる。すなわち、カメラ２０１により撮像された被写体１０３と背景１０１の撮影画像の画像デーは原画データメモリー３０１に保存される。この原画データメモリー３０１は各１ピクセルあたり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各８ビットすなわち各色が０から２５５の十進値を持つものである。すなわち各ピクセルのビット数は合計２４ビットで構成される。
【００１８】
原画データメモリー３０１に記憶された画像データを背景部選択ブロック３０２はラスター状にスキャンし一定の色域の部分を抽出し背景部データメモリー３０３に記憶させる。一定の色域とは初期データメモリー３０４内に初期データとして記憶されるものでたとえばＲが２００〜２５５、ＧとＢがそれぞれ０〜５０の色域というごとく記憶されており、撮影画像上の背景紙１０１の部分の色（特定の色域）はこの範囲に含まれるものである。背景部選択ブロック３０２は前記画像データをピクセルごとに前記一定の色域に含まれるか否かを順次テストし、前記一定の色域に含まれるピクセルの位置に対応した、背景部データメモリー３０３内のビットを１とし、それ以外は０を記憶させる。すなわち背景部（前記特定の色域の部分）の位置に対応した背景部データメモリーのビットは１にそれ以外の部分は０が記憶される。
【００１９】
この工程をフロー図４Ｂにより詳述する。Ｓ４Ｂ０１でラスター状に原画データメモリー３０１を順次スキャンするためにカウンタのリセット、背景部データメモリー３０３の初期化、画像のサイズの設定等の初期設定を行なう。次にステップＳ４Ｂ０２にて色域チェックを開始する。チェックは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）毎に所定の範囲にあるかどうかを調べ各色の範囲外であれば、即座にＳ４Ｂ０４に処理を移し該当のピクセルの位置に対応した背景部データメモリー３０３内のビットに０を書き込み、他方、所定の範囲であれば他の色の範囲を調べて行き全ての色すなわちＲＧＢの全てで範囲内である場合はステップＳ４Ｂ０３にて該当のピクセルの位置に対応した背景部データメモリー３０３内のビットを１とする。次にステップＳ４Ｂ０５にて、全てのピクセルの色域のチェックが終了したかどうかを調べ、終了していないときはステップＳ４Ｂ０６にて次に調べるピクセル位置となるように不図示のピクセル位置を示す、位置カウンタのカウントアップを行なう。全てのピクセルのチェックが終了するとこのフローを抜けて次に進む。
【００２０】
次に３０５外形線生成ブロックは背景部データメモリー３０３内をラスター状にスキャンし変化のある部分の近傍のビットを１とするものである。フローチャート図４Ａにより説明する。これは図４ＡのＳ４０１において、輪郭出力画像データメモリー３０６の輪郭出力画像データをすべて白すなわちＲ、Ｇ、Ｂがそれぞれ２５５の値に初期化する。また各ピクセルの不透明度を示すアルファチャンネルにもまったくの不透明である２５５で初期化する。次にＳ４０２により背景部データメモリー３０３内のデータを横方向にスキャンし０から１に変わる境界および１から０に変わる境界の前後各２ピクセルを黒とすべく、輪郭出力画像データ３０６の対応ピクセルのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに０を書き込む。これを順次すべてのラスターについて行い、横方向の被写体１０３の外形線を生成する。次にステップ４０３において縦方向にも同様の処理を行う。これにより、被写体１０３の外形線が明確に輪郭出力画像データメモリー３０６に保存される。
【００２１】
次に交線生成ブロック３０７では、被写体を構成する面同士の交線が、初期データメモリー３０４内の交線決定閾値により定められる濃度たとえばＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれが０〜５０で示される閾値を持つ線のデータとして出力されるように、原画データメモリー３０１内の画像データの各ピクセルの濃度と前記交線決定閾値を比較する処理を行う。処理は横方向に順次画像のスキャンを行い、前記交線決定閾値の範囲に該当する部分を交線データとして、交線データメモリー３０８内の対応ビットを１とすることにより記憶させる。これにより被写体の高濃度の部分（すなわち、被写体を構成する面同士の交線）の位置情報は交線データメモリー３０８に明確に保存される。ここで被写体の例を説明する。図５Ａは撮影され原画データメモリー３０１に画像データとして保存された原画である。図中の被写体には、５０１で示されるごとくあらかじめ濃い線で被写体を構成する面同士の交線に抽出線が書き込まれている。この図では背景部分は黒く示されているが、背景部分は赤色であることを留意されたい。前述の図４Ａの処理により輪郭線出力画像データメモリー３０６に保存された被写体の外形線のイメージを図５Ｂに示す。
【００２２】
次に画像合成ブロック３１０は交線データメモリー３０８内の交線データと、図４Ａの処理により輪郭出力画像データメモリー３０６に保存されている外形線データを論理和しその値を輪郭出力画像データメモリー３０６に書き込む。この結果図５Ａの５０１などの交線（抽出線）と図５Ｂの外形線とを合成した画像（図５Ｃで表されるようになる）が輪郭出力画像データとして、輪郭出力画像データメモリー３０６に保存される。
【００２３】
次に背景透明化処理ブロック３０９では輪郭出力画像データメモリー３０６に保存された輪郭出力画像データの背景部のピクセルの部分に対するアルファチャンネルを１００％透明にする処理を行う。すなわち背景部データメモリー３０３の背景部データに対応して、輪郭出力画像データメモリー３０６のアルファチャンネルである各ピクセルに対して、８ビットのデータを完全に透明すなわち０とする処理を順次横方向のラスターで行い全ピクセルをスキャンしアルファチャンネルを生成する。
【００２４】
この結果の画像を図５Ｃで示す。ここに示されるごとく、被写体の外形線と被写体に書き込まれた抽出線（被写体を形成する面同士の交線）が合成され、被写体の輪郭線の出力が可能となる。
【００２５】
したがって、この出力画像を用いて他の画像たとえば、同様の画像の上に重ねることで透明部分では下の画像が見えるため簡単に画像の合成が可能となる。
【００２６】
本実施形態では背景部として選択される色域、すなわち、前記一定の色域を事前に赤色（特定の色域の色）に決めているが、画像から前記一定の色域として選択される色域を選択することも可能であり、たとえば、背景の部分をポインターで指示しその色およびその色に近い色を含む色域をとりだしそれを前記一定の色域として用いる手動選択を行なうことが可能である。
【００２７】
また、本実施形態では被写体に書かれた抽出線は黒としたが、これは他の色域たとえば青系統の色を用いることも可能である。
【００２８】
本実施形態では背景に赤色、被写体に書き込まれる抽出線を黒としたが、これは背景、被写体、被写体に書かれた抽出線の色域を明確に異なるものとすることで交線、外形線の抽出を容易にするものである。従って、背景色、被写体色と被写体に書き込まれた抽出線の色域が大きく異なる色域ものであれば良い。
【００２９】
さらに、他の実施形態として、特定の範囲の色域別にもっとも多い部分を調べることで背景部を自動的に探すモジュール例の説明を次に行う。これは全画像の中の各色のヒストグラムのデータの中から最も大きな値を持つ各色からなる色域を前記一定の色域として、これに近いピクセルを背景として選択することで、自動的に背景部分を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】被写体撮影用のブース
【図２】撮影用のカメラ
【図３】画像処理の説明ブロック図
【図４Ａ】外形生成処理の説明フロー図
【図４Ｂ】背景選択部の説明フロー図
【図５Ａ】撮影された原画の図
【図５Ｂ】生成された外形線の図
【図５Ｃ】外形線と抽出線を合成した輪郭出力画像の図
【符号の説明】
【００３１】
１０１  背景紙
１０３  被写体
１０４  トレーシングペーパ
２０１  カメラ
２０２  シャッター
３０１  原画データメモリー
３０２  背景部選択ブロック
３０３  背景部データメモリー
３０４  初期データメモリー
３０５  外形線生成ブロック
３０６  輪郭出力画像データメモリー
３０７  交線生成ブロック
３０８  交線データメモリー
３０９  背景透明化処理ブロック
３１０  画像合成処理ブロック
Ｓ４０１  輪郭画像初期化ステップ
Ｓ４０２  横方向処理ステップ
Ｓ４０３  縦方向処理ステップ
Ｓ４Ｂ０１  ラスター状にスキャンの初期設定ステップ
Ｓ４Ｂ０２  ピクセルをＲＧＢ毎に比較するステップ
Ｓ４Ｂ０３  対応ビットに１を書くステップ
Ｓ４Ｂ０４  対応ビットに０を書くステップ
Ｓ４Ｂ０５  終了ステップ
Ｓ４Ｂ０６  カウントアップステップ
５０１  抽出線
【図１】
2006201952.tif 000003
【図２】
2006201952.tif 000004
【図３】
2006201952.tif 000005
【図４Ａ】
2006201952.tif 000006
【図４Ｂ】
2006201952.tif 000007
【図５Ａ】
2006201952.tif 000008
【図５Ｂ】
2006201952.tif 000009
【図５Ｃ】
2006201952.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月22日(2005.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の色域の背景を持つ撮影ブースと、
被写体がほぼ無影となるごとく構成された無影照明手段と、
被写体を撮影し画像データとして記録する撮影手段と、
前記撮影手段により記録された画像データの中から一定の色域の背景部を選択する背景部選択手段と、
前記背景部選択手段により選択された背景部色域に基づいて前記背景部色域以外の色域の外形を表す外形線データを生成する外形線生成手段と、
前記撮影手段により記録された画像データから被写体を形成する面同士の交線を抽出し交線データを生成する交線生成手段と、
前記外形線データと前記交線生成手段により生成された交線データを合成し輪郭線データを生成する合成手段
とを備えることを特徴とする輪郭線抽出装置。
【請求項２】
前記被写体は、当該被写体を形成する面同士の交線に当該交線を抽出するための抽出線を記入したものであることを特徴とする請求項１記載の輪郭線抽出装置。
【請求項３】
前記特定の色域は前記抽出線の色域と異なることを特徴とする請求項２に記載の輪郭線抽出装置。
【請求項４】
前記特定の色域は赤色系統であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項５】
前記交線生成手段は、前記撮影手段が記録した画像データからある一定の濃度以上の部分を交線として選択し交線データを生成するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項６】
前記背景部選択手段により選択された部分を透明化する選択部透明化手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項７】
前記一定の色域は前記特定の色域に近いものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項８】
前記一定の色域を、手動によって選択する手動選択手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項９】
前記背景部選択手段は、前記一定の色域の背景部として、前記予め定めた特定の色域部を前記撮影画像から抽出する特定色域部抽出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【請求項１０】
前記背景部選択手段は、もっとも広い画像サイズを持つ色域を前記一定の色域の背景部として選択する広画像部選択手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の輪郭線抽出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本願発明であるところの輪郭線抽出装置は、特定の色域の背景を持つ撮影ブースと、被写体がほぼ無影となるごとく構成された無影照明手段と、被写体を撮影し画像データとして記録する撮影手段、前記撮影手段により記録された画像データの中から一定の色域の背景部を選択する背景部選択手段と、前記背景部選択手段により選択された背景部色域に基づいて前記背景部色域以外の色域の外形を表す外形線データを生成する外形線生成手段と、前記撮影手段により記録された画像データから被写体を形成する面同士の交線を抽出し交線データを生成する交線生成手段と、前記外形線データと前記交線生成手段により生成された交線データを合成し輪郭線データを生成する合成手段を備えることを特徴とする。前記被写体は、当該被写体を形成する面同士の交線に当該交線を抽出するための抽出線を記入したものであることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記特定の色域は前記抽出線の色域と異なることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記背景部選択手段により選択された部分を透明化する選択部透明化手段を更に備えることを特徴とする。
前記一定の色域は前記特定の色域に近いものであることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記一定の色域を、手動によって選択する手動選択手段を更に備えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記背景部選択手段は、前記一定の色域の背景部として、前記予め定めた特定の色域部を前記撮影画像から抽出する特定色域部抽出手段を備えることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記背景部選択手段は、もっとも広い画像サイズを持つ色域を前記一定の色域の背景部として選択する広画像部選択手段を備えることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
不図示のＣＰＵの処理により以下の一連の処理が行われる。すなわち、カメラ２０１により撮像された被写体１０３と背景１０１の撮影画像の画像データは原画データメモリー３０１に保存される。この原画データメモリー３０１は各１ピクセルあたり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各８ビットすなわち各色が０から２５５の十進値を持つものである。すなわち各ピクセルのビット数は合計２４ビットで構成される。