(57)【要約】  カメラによって得られた画像が領域にセグメント化される。画像の強度の曲率値の符号に関する情報が、画素位置の関数として計算される。画素位置は、画素位置の符号の１つまたは複数、あるいはその符号の組合せにそれぞれ従う互いに異なるセグメントに割り当てられる。好ましくは、各画素位置が、画素位置における２つの相互に横断する方向での曲率値の符号が、それぞれどちらも正であるかどちらも負であるかに従って、それぞれのタイプのセグメントに割り当てられる。好ましくは、この方法で見つかるセグメント数を制御するために、空間の低域通過フィルタリングが使用される。
2007528045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のセグメント化を含む画像処理方法であって、前記セグメント化が、
前記画像のそれぞれの画素位置に関し、前記画像の強度の曲率値［curvature value］の符号についての情報を画素位置の関数として計算する［computing］ステップと、
画素位置を、それぞれ前記画素位置の前記符号の１つまたは複数、あるいは前記符号の組合せに従って異なるセグメントに割り当てるステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記画素位置における２つの相互に横断する方向での前記曲率値の前記符号が、それぞれどちらも正であるか、それともどちらも負であるかに従って、各画素位置をそれぞれ異なるタイプのセグメントに割り当てることを含む、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記計算の前に前記強度を空間的に低域通過濾波［low-pass filtering―低域通過フィルタリング―］し、前記低域通過濾波された後の強度から前記曲率の符号に関する前記情報を計算すること［computing］を含む、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記画像の内容に適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択することをさらに含む、請求項３に記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記割当てによって最初に決定された前記セグメントを拡張させることを含み、前記拡張が前記曲率値の大きさに基づいて決まる、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項６】
それぞれの画素位置に関し、前記画像の強度の曲率値の符号に関する情報を、画素位置の関数として計算するように構成された曲率符号計算ユニットと、
画素位置を、前記画素位置の前記符号の１つまたは複数、あるいは前記符号の組合せにそれぞれ従う互いに異なるセグメントに割り当てるように構成されたセグメント化ユニットと、を含む画像処理装置。
【請求項７】
前記セグメント化ユニットが、前記画素位置における２つの相互に横断する方向での前記曲率値の前記符号が、どちらも正であるかまたはどちらも負であるときに、各画素位置をそれぞれ異なるタイプのセグメントに割り当てるように構成される、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記符号に関する前記情報の前記計算の前に、前記強度を濾波するための空間低域通過フィルタ・ユニットを含む、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
選択されたセグメントの数に適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択するためのフィードバック・ループを含む、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
選択されたセグメントのサイズに適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択するためのフィードバック・ループを含む、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記セグメント化ユニットが、前記割当てによって最初に決定された前記セグメントを拡張するように構成され、前記拡張が前記曲率値の大きさに基づいて決まる、請求項６に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理に関し、より詳細には、対応する画像特性を有する画素位置の領域への画像のセグメント化［segmentation―区分すること／分割すること／分割―］を含む画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像のセグメント化とは、画素位置を、その画素値が関連した特性を有する、様々に選択可能な、セグメント［segment―部分／区分／切片／区切―］と呼ばれる連結された画素位置のサブセットにグループ化することを含んでいる。理想的には、各セグメントは、１つのオブジェクトまたはあるオブジェクトの視覚的に区別可能な部分が画像内でそれと分かる、１組の画素に対応する。画像のセグメント化は様々な目的で使用することができる。例えば画像圧縮装置では、セグメント化を使用して、その内容が少なくとも部分的に共通動きベクトルなどの共通情報によって符号化される、互いに異なる画素位置の領域を識別することができる。もう１つの例として、種々の視点から見た画像に基づくユーザの選択可能な視点から見た場面の画像を構築する装置においては、画像のセグメント化を使用して、異なる画像内で同じオブジェクトまたは背景が描かれている候補画素領域を見つけることができる。
【０００３】
従来、エッジ［edge―周辺部―］に基づくセグメント化とコア［core―中心部―］に基づくセグメント化の２つのタイプのセグメント化が知られている。エッジに基づく分割では、画像からエッジが検出された後、セグメントが、セグメント間のエッジによって画定される。例えばエッジは、画像強度のラプラシアン（強度のｘの二次微分と強度のｙの二次微分の和）をとり、この微分がしきい値を超える画素位置をエッジ位置と指定することによって検出される。その後、これらのエッジ位置によって囲まれた領域がセグメントとして識別される。
【０００４】
コアに基づくセグメント化は、従来、各画素位置で、画素値（または、画素値から計算された量）を、セグメント値の内とセグメント値の外を区別するしきい値と比較するものである。したがって、例えば、画像の明るい領域内の画素を、暗い背景と区別することができる。
【０００５】
いずれの場合も、しきい値は妥協に基づいて選択される必要がある。しきい値を低く設定しすぎると、セグメント化がノイズの影響を受けやすくなり、その結果、セグメントが実際のオブジェクトに一致しないので、画像ごとに異なるセグメントが識別される。しきい値を高く設定しすぎると、オブジェクトを完全に見逃すという結果が得られる。
【０００６】
その結果、従来技術は、一方でノイズの影響を抑制すると共に、他方で対象［object―オブジェクト／画像の対象―］を見えなくならないようにするしきい値を選択する方法を求めてきた。しきい値は、所与の画像にとって最適な区別を実現するために、画像内で観察される画素値に関する統計情報に基づいて、適応的に選択されてきた。例えば、しきい値は、画像内の画素値の発生頻度のヒストグラムに基づいて、それぞれオブジェクトおよび背景によるものと想定されるヒストグラムのピークの間に選択されてきた。その他の技法は、中央値をしきい値として使用することを含んでいる。
【０００７】
言うまでもなく、このような統計的技法を使用して、個々の画像に対して、あるいは個々の画像内の位置の関数としてしきい値を選択すると、基本的なしきい値演算に比べてオーバヘッドが著しくなる。
【０００８】
それにもかかわらず、しきい値の選択は、画素値の間の整合性を無視するので、エラーの元になる。従来技術の技法は、しきい値処理後に、セグメントにグループ化された位置に隣接している画素位置がそのセグメントに加えられる「拡張」ステップを含めることによって、それを補償しようとしてきた。その結果、セグメントは、画素が処理される順序に依存するようになる。画像内のオブジェクトは、その画素位置が十分な数だけ同じセグメントに属すると識別されないと、完全に見逃されることがある。その結果、個々の画素では小さく見えるしきい値エラーが累積して、オブジェクトを完全に見逃す大きなエラーになる可能性がある。
【０００９】
本発明の一目的は、とりわけ、信頼性のあるセグメント化結果をもたらすが、しきい値を可変的に選択する必要のない、コアに基づく画像セグメント化手法を提供することである。
【００１０】
本発明は、請求項１に記載の方法を提供する。本発明によれば、画素位置における画像強度の曲率値の符号を使用して、その画素位置が属するセグメントのタイプを識別する。画像強度は、負でない値のみをとるが、位置に依存する画像強度の曲率は、正と負の両方の値をとる。その結果、曲率ゼロの固定しきい値を使用して、領域を区別することができる。曲率は、画像強度の二次偏微分のマトリクスの固有値によって、画素位置の関数として定義されるが、この固有値は、符号を判定するために、必ずしも明示的に計算される必要はない。
【００１１】
例えば、画素位置の関数としての、輝度の曲率の符号を使用することができるが、その代わりに、あるいはそれと組み合わせて、色成分の強度など他の強度を使用することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
一実施形態では、画素位置における曲率値がどちらも正であるかどちらも負であるかに従って、画素位置が異なるタイプの領域に割り当てられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これにより、セグメント化の堅固な方法が得られる。他の一実施形態では、複数の異なる強度（例えば、互いに異なる色成分の強度）の曲率の符号の組合せが使用されて、画素位置がセグメントに割り当てられる。したがって、３つ以上の異なるタイプのセグメントを区別することができる。
【００１４】
一実施形態では、強度が、低域通過フィルタにかけられ、フィルタリング後に曲率の符号が決定される。この方法では、強度のしきい値を選択する必要なしに、ノイズの影響を低減することができる。曲率決定に伴う微分は、好ましくはフィルタリングの固有の部分である。他の一実施形態では、例えば、別々の領域の数、あるいはそれらの領域のサイズ（例えば平均サイズ）を制限するように、画像内容に適応する帯域幅が設定される。
【００１５】
もう一つの実施形態では、曲率の符号に基づいて画素位置をセグメントに割り当てることにより最初に決定されたセグメントが、その後に拡張される。拡張は、好ましくは、曲率の大きさに基づいて決まり、例えば、正または負の小さな曲率を有する画素位置を、その曲率の絶対値がしきい値を下回る場合に隣接セグメントと結合することによって、あるいはその絶対値がしきい値を上回ったときに拡張を止めることによって決まる。
【００１６】
本発明の上記その他の目的および有利な諸態様は、添付の図面を用いて説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、画像源１０（例えばカメラ）および画像処理装置１１を含む画像処理システムを示しており、この画像処理装置１１は、第１画像メモリ１２、複数のフィルタ・ユニット１４ａ〜ｃ、第２画像メモリ１６、セグメント化ユニット１８、および処理ユニット１９を有する。画像源１０は、第１画像メモリ１２に結合された出力を有し、この第１画像メモリ１２はフィルタ・ユニット１４ａ〜ｄに結合されている。フィルタ・ユニット１４ａ〜ｄの出力は、セグメント化ユニット１８に結合されている。セグメント化ユニット１８は、第２画像メモリ１６に結合されている。処理ユニット１９は、第１画像メモリ１２に結合され、また第２画像メモリ１６を介してセグメント化ユニット１８に結合されている。動作において画像源１０が画像を取り込み、取り込まれた画像の強度Ｉ（ｘ，ｙ）を画素位置（ｘ，ｙ）の関数として示す画像信号を形成する。その画像は、第１メモリ１２に記憶される。セグメント化ユニット１８は、画像内の画素位置群をセグメントとして識別し、そのセグメント内の画素位置を識別する情報を、第２メモリ１６に記憶する。画像処理ユニット１９は、例えば、記憶または伝送のためにあるいは画像源１０からの画像の組合せから表示可能な画像信号を作成するために圧縮画像信号を計算する間に、画像内のセグメントに関する情報を使用してその画像を処理する。
【００１８】
フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃはそれぞれ、強度Ｉ（ｘ，ｙ）の低域通過濾波［filtering―フィルタリング―］と、低域通過［low-pass］フィルタにかけられたバージョンの強度Ｉ（ｘ，ｙ）の二次微分を併せて実行する。各フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃは、ｘ方向に沿った位置に関する二次微分と、ｙ方向に沿った位置に関する二次微分と、さらにｘおよびｙ方向沿いの位置に関する交差微分と、を含む組から、互いに異なる二次微分を決定する。それぞれのフィルタ・ユニット１４ａ〜ｃのフィルタ・カーネル［Kernel―核／写像で単位元ついての要素全体―］は、基本フィルタ・カーネルＧ（ｘ，ｙ）で表すと次式
【数１】
2007528045.tif 000003
で定義される。
【００１９】
フィルタ・ユニット１４ａ，ｃは、次式
【数２】
2007528045.tif 000004
に従って、画像Ｉｘｘ、Ｉｙｙ、Ｉｘｙを計算する。
【００２０】
分かりやすいように、これらのフィルタ演算は積分を用いて数式化されているが、もちろん強度は、普通、離散的な画素位置（ｘ，ｙ）でサンプリングされる。したがって、フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃは、通常、積分に対応する和を計算する。
【００２１】
各画素位置ｘ、ｙに対して、微分によりフィルタされた画像Ｉｘｘ（ｘ，ｙ）、Ｉｙｙ（ｘ，ｙ）、およびＩｘｙ（ｘ，ｙ）は、次のマトリクス
【数３】
2007528045.tif 000005
を規定して、このマトリクスの固有値は、フィルタリング後の位置（ｘ，ｙ）における強度Ｉ（ｘ，ｙ）の曲率を規定する。
【００２２】
セグメント化ユニット１８は、固有値の符号の組合せを使用して、画像をセグメント化する。一実施形態では、固有値がどちらも正である画素位置が第１のタイプのセグメントに割り当てられ、固有値がどちらも負である画素位置が第２のタイプのセグメントに割り当てられる。符号を判定するために、必ずしも固有値を明示的に計算する必要はない。
【００２３】
マトリクスの行列式
【数４】
2007528045.tif 000006
は、固有値の積と等しい。
トレース
【数５】
2007528045.tif 000007
は、固有値の和に等しい。したがって、画素位置に対する行列式とトレースがどちらも正であることを検出することにより、その画素位置における固有値がどちらも正であると判定することができ、その位置において行列式が正でありかつトレースが負である場合は、画素位置に対する固有値がどちらも負であると検出することができる。セグメント化ユニット１８はまず、個々の画素位置毎に、それらが第１のタイプのセグメントに属するか、第２のタイプのセグメントに属するか、あるいはこれらのタイプのどれにも属さないかを判定する。次に、セグメント化ユニットは、互いに隣り合う同じタイプのセグメントに属する画素位置の群を形成する。各群は、それぞれ１つのセグメントに対応する。セグメント化ユニット１８は、どの画素位置が同じセグメントに属するかを処理ユニット１９に通知する。これは、例えば、異なる画素位置に対して第２メモリ１６内の異なる画像マップ・メモリ位置を使用し、画素位置が属する互いに異なる領域を識別するラベル値を異なる位置に書き込むことによって行うことができる。もう一つの実施形態では、セグメント化ユニットが領域を個別に識別せず、関連する画素位置が属する領域のタイプを識別するために、情報をメモリ位置に単に書き込む。すべての画素位置について情報を記憶する代わりに、画素位置のサブサンプリングされたサブセットについて、あるいは互いに異なるセグメントの境界記述など非メモリ・マップの形で、情報を記憶できることが理解されるべきである。
【００２４】
処理ユニット１９は、セグメントに関する情報を使用する。本発明は、特定用途に限定されない。一例として、処理ユニット１９は、異なる画像内の対応する領域を探すのに、異なる画像内に見つかった同じタイプのセグメントを使用することができる。第１の画像内で第１のセグメントが生じ、第２の画像内で同じタイプの第２のセグメントが生じた場合、処理ユニット１９は、それらのセグメント内、あるいはその周りで第１の画像と第２の画像の内容がマッチするかどうかをチェックする。マッチする場合、これを使用して、一方の画像内のマッチする領域を、他方に対応する動きベクトルを用いて符号化することによって、画像を圧縮することができる。動きベクトルは、例えばＭＰＥＧ規格を使用した符号化に適用することができる（ＭＰＥＧ規格では、動きベクトルをどのように定義すべきかについては言及していない）。代替の使用法は、オブジェクトのカメラとの距離を移動量から決定することでもよい。また、セグメントを、画像認識の目的で使用することもできる。一実施形態では、マッチングのために１タイプのみのセグメントが選択されるが、別の実施形態では、セグメントのすべてのタイプが使用される。
【００２５】
処理ユニット１９の処理効率は、画像内容がマッチするかどうかを判定するために類似の曲率をもつセグメントを使用して領域を選択し、かつマッチしない曲率をもつセグメントがない場合はこうした選択を回避することによって、大幅に向上する。曲率の符号は、回転や並進など多くの画像変形を受けても変化しないので、セグメントを選択するための堅固なパラメータである。また、オブジェクトが描かれている画像領域内の曲率の符号はそのオブジェクトの固有の３次元形状に強く依存しているので、多くの場合、照度が段階的に変更されても、曲率の符号は変化しない。
【００２６】
セグメント化ユニット１８の動作は、検出された曲率の符号とセグメントへの割当ての関係が１対１の関係である場合について説明してきたが、セグメント化ユニット１８は、本発明から逸脱せずに、あるセグメントに隣接するがそのセグメントに割り当てられていない画素位置をそのセグメントに結合し、こうして隣接したセグメントをマージする拡張動作を適用して、セグメントを確定することができる。拡張は、反対のタイプのセグメントが互いに接するまで、反復して繰り返すことができる。一代替実施形態では、拡張は、セグメントが画像内でエッジが検出された画素位置に達するまで繰り返すことができる。
【００２７】
セグメントの拡張自体は知られているが、本発明によれば、初期セグメントを選択させるために曲率の符号が用いられる。拡張の一実施形態では、最初に画素位置の曲率の符号に従って初期セグメントのタイプ識別子を第２メモリ１６内の画像マップ・メモリ位置に書き込み、次に拡張動作に従ってこれらのタイプ識別子を変更する。これは、例えば、隣接セグメントの画素位置のタイプ識別子を、そのセグメントに結合されている画素位置のためのメモリ位置に書き込むことにより行なっている。
【００２８】
例えば選択されたセグメントのエッジ上のぎざぎざを除去するために、拡張の反対である縮小を使用することもできる。
【００２９】
一実施形態では、セグメント化ユニットは、検出された曲率の大きさによって拡張を決める。この実施形態では、曲率の符号が隣接セグメントのものとは反対である画素位置がその画素位置の曲率の大きさの１つまたは複数が第１のしきい値より小さく、かつそのセグメントの曲率の１つまたは複数が第２のしきい値より大きい場合に、そのセグメントに結合される。これらのしきい値は、所定の値をとることも、相互に関連する値を選択することもできる。
【００３０】
上述したように、セグメント化ユニット１８は、曲率値がそれぞれ正−正または負−負である画素位置を用いて、２つのタイプの初期セグメントを区別することが好ましい。しかし、例えば、絶対値の大きさで上位２つの曲率値がそれぞれ正および負である画素位置と共に、異なるタイプのセグメントタイプを使用することもできる。
【００３１】
さらに、領域を選択するために、画素位置の関数としての輝度情報の曲率を使用することが好ましいが、他の実施形態ではもちろん、色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｕ、Ｖのどれか、またはその組合せ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｕ、およびＶの成分は標準定義を有する）など他の画像成分の強度を使用することもできる。さらに他の実施形態では、複数の異なる成分に対して曲率が決定され、異なる成分に対する曲率の符号の組合せを使用して、画像をセグメント化する。したがって、３つ以上の異なるタイプのセグメントを区別することができ、あるいはセグメントを選択するために異なる条件を使用することができる。例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢの曲率の場合、Ｒ、Ｇ、およびＢ成分をそれぞれ符号化するときに、該当成分の曲率がどちらも正、どちらも負、または、それ以外の３つの符号情報を計算することができる。これら３つの符号情報を使用して、８タイプのセグメント（Ｒ、Ｇ、およびＢの曲率がすべて正、ＲおよびＧの曲率がどちらも正でＢの曲率がどちらも負など）を区別することができる。これらの８タイプを使用して、画像を８タイプのセグメントにセグメント化することができる。したがって、処理ユニット１９によるマッチングのための、より選択的な領域の事前選択が可能になる。
【００３２】
例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢ成分のうちの少なくとも２つの成分の曲率がすべて正である第１のタイプならびにＲ、Ｇ、およびＢ成分のうちの少なくとも２つの成分の曲率がすべて負である第２のタイプといった、より少ない数のタイプを使用することもできる。好ましい一実施形態では、フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃで、ガウス・カーネルＧ（ｘ，ｙ）
【数６】
2007528045.tif 000008
を使用する。
【００３３】
この種のカーネルは、２つの１次元フィルタ動作のカスケードとして、フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃに実装することができるという利点がある。
【００３４】
この実施形態では、画像内容に適応するフィルタ・スケール（ガウス・フィルタの場合は、σ―小文字のシグマ―）が選択される。一例では、セグメント化ユニット１８が、最初に決定された領域の数を目標数と比較し、最初に決定された領域の数が目標数を上回ったかあるいは下回った場合は、スケールをそれぞれ増加または減少させる。単一の目標値の代わりに１対の目標値を使用することもでき、その場合、最初に決定された領域の数が上位しきい値を上回ったときはスケールが増加され、その数が下位しきい値を下回ったときは減少される。したがって、強度のしきい値を選択する必要なしに、ノイズの影響を低減することができる。代替方法として、領域の数の代わりに、領域の平均サイズを使用して、スケールの適応を制御することもできる。
【００３５】
図１に示す様々なユニットは、例えば適切にプログラムされたコンピュータ、あるいはフィルタリング、曲率の符号の計算、曲率の符号に基づくセグメントへの初期割当て、およびセグメント拡張など、必要とされる動作を実行するようにプログラムまたはハード・ワイヤードされたデジタル信号プロセッサ・ユニットに実装することができる。プログラム可能なプロセッサの代わりに、画像強度をデジタルまたはアナログ信号あるいはその両方の組合せとして処理できる専用処理ユニットを使用することもできる。これら様々なタイプのハードウェアを組み合わせたものを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】画像処理システムを示す図である。
【図１】
2007528045.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【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】
画像のセグメント化を含む画像処理方法であって、前記セグメント化が、
前記画像のそれぞれの画素位置に関し、前記画像の強度の曲率値［curvature value］の符号についての情報を画素位置の関数として計算する［computing］ステップであって、画素位置の関数としての画像強度の二次偏微分のマトリクスの固有値により曲率が定義されるステップと、
画素位置を、それぞれ前記画素位置の前記符号の１つまたは複数、あるいは前記符号の組合せに従って異なるセグメントに割り当てるステップと、を含む方法において、
前記画素位置における２つの相互に横断する方向での前記曲率値の前記符号が、それぞれどちらも正であるか、それともどちらも負であるかに従って、各画素位置をそれぞれ異なるタイプのセグメントに割り当てることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記計算の前に前記強度を空間的に低域通過濾波［low-pass filtering―低域通過フィルタリング―］し、前記低域通過濾波された後の強度から前記曲率の符号に関する前記情報を計算すること［computing］を含む、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記画像の内容に適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択することをさらに含む、請求項２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記割当てによって最初に決定された前記セグメントを拡張させることを含み、前記拡張が前記曲率値の大きさに基づいて決まる、請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項５】
それぞれの画素位置に関し、前記画像の強度の曲率値の符号に関する情報を、画素位置の関数として計算するように構成されるものであって、画素位置の関数としての画像強度の二次偏微分のマトリクスの固有値により曲率が定義される曲率符号計算ユニットと、
画素位置を、前記画素位置の前記符号の１つまたは複数、あるいは前記符号の組合せにそれぞれ従う互いに異なるセグメントに割り当てるように構成されたセグメント化ユニットと、を備え、
前記セグメント化ユニットは、前記画素位置における２つの相互に横断する方向での前記曲率値の前記符号が、どちらも正であるかまたはどちらも負であるときに、各画素位置をそれぞれ異なるタイプのセグメントに割り当てるように構成される画像処理装置。
【請求項６】
前記符号に関する前記情報の前記計算の前に、前記強度を濾波するための空間低域通過フィルタ・ユニットを含む、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
選択されたセグメントの数に適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択するためのフィードバック・ループを含む、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
選択されたセグメントのサイズに適応する前記低域通過濾波の帯域幅を選択するためのフィードバック・ループを含む、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記セグメント化ユニットが、前記割当てによって最初に決定された前記セグメントを拡張するように構成され、前記拡張が前記曲率値の大きさに基づいて決まる、請求項５に記載の画像処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
信頼性のあるセグメント化結果をもたらすが、しきい値を可変的に選択する必要のない、コアに基づく画像セグメント化手法は、エム・ティコほか［M. Tico et al.］による「指紋セグメント化のための局所解剖的方法［Topographic Method for Fingerprint Segmentation］」、画像処理、１９９９，ＩＣＩＰ９９、会報第３６〜４０頁、から既知である。
【手続補正３】
【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】
その中では、画素位置における画像強度の最大通常曲率［maximum normal curvature］の符号を使用して、その画素位置が属するセグメントのタイプを識別する。画像強度は、負でない値のみをとるが、位置に依存する画像強度の曲率は、正と負の両方の値をとる。その結果、曲率ゼロの固定しきい値を使用して、領域を区別することができる。曲率は、画像強度の二次偏微分のマトリクスの固有値によって、画素位置の関数として定義されるが、この固有値は、符号を判定するために、必ずしも明示的に計算される必要はない。
【手続補正４】
【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】
この発明の目的は、より強固なセグメント化方法を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明によれば、画素位置における曲率値がどちらも正であるかどちらも負であるかに従って、画素位置が異なるタイプの領域に割り当てられる。他の一実施形態では、複数の異なる強度（例えば、互いに異なる色成分の強度）の曲率の符号の組合せが使用されて、画素位置がセグメントに割り当てられる。したがって、３つ以上の異なるタイプのセグメントを区別することができる。
【手続補正６】
【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】
図１は、画像源１０（例えばカメラ）および画像処理装置１１を含む画像処理システムを示しており、この画像処理装置１１は、第１画像メモリ１２、複数のフィルタ・ユニット１４ａ〜ｃ、第２画像メモリ１６、セグメント化ユニット１８、および処理ユニット１９を有する。画像源１０は、第１画像メモリ１２に結合された出力を有し、この第１画像メモリ１２はフィルタ・ユニット１４ａ〜ｃに結合されている。フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃの出力は、セグメント化ユニット１８に結合されている。セグメント化ユニット１８は、第２画像メモリ１６に結合されている。処理ユニット１９は、第１画像メモリ１２に結合され、また第２画像メモリ１６を介してセグメント化ユニット１８に結合されている。動作において画像源１０が画像を取り込み、取り込まれた画像の強度Ｉ（ｘ，ｙ）を画素位置（ｘ，ｙ）の関数として示す画像信号を形成する。その画像は、第１メモリ１２に記憶される。セグメント化ユニット１８は、画像内の画素位置群をセグメントとして識別し、そのセグメント内の画素位置を識別する情報を、第２メモリ１６に記憶する。画像処理ユニット１９は、例えば、記憶または伝送のためにあるいは画像源１０からの画像の組合せから表示可能な画像信号を作成するために圧縮画像信号を計算する間に、画像内のセグメントに関する情報を使用してその画像を処理する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
フィルタ・ユニット１４ａ〜ｃは、次式
【数２】
2007528045.tif 000010
に従って、画像Ｉｘｘ、Ｉｙｙ、Ｉｘｙを計算する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
セグメント化ユニット１８の動作は、検出された曲率の符号とセグメントへの割当ての関係が１対１の関係である場合について説明してきた。しかしながら、セグメント化ユニット１８は、本発明から逸脱せずに、あるセグメントに隣接するがそのセグメントに割り当てられていない画素位置をそのセグメントに結合し、こうして隣接したセグメントをマージする拡張動作を適用して、セグメントを確定することができる。拡張は、反対のタイプのセグメントが互いに接するまで、反復して繰り返すことができる。一代替実施形態では、拡張は、セグメントが画像内でエッジが検出された画素位置に達するまで繰り返すことができる。
【国際調査報告】
2007528045.tif 000011
2007528045.tif 000012