(57)【要約】【課題】ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置を提供することである。【解決手段】本発明にかかるエッジ検出装置１は、入力画像２１に対してエッジ判定対象画素３１を設定する対象画素設定部１１と、分離度算出領域３２および閾値設定領域３３をそれぞれ設定する領域設定部１２と、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定する閾値設定部１３と、第１の閾値を用いて分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類する領域分類部１４と、第１および第２のクラスの分離度を算出する分離度算出部１５と、算出された分離度を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行うエッジ判定部１６と、を備える。【選択図】図１
2015001967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に対してエッジ判定対象画素を設定する対象画素設定部と、
前記エッジ判定対象画素を含む分離度算出領域および閾値設定領域をそれぞれ設定する領域設定部と、
前記閾値設定領域に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定する閾値設定部と、
前記第１の閾値を用いて前記分離度算出領域に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類する領域分類部と、
前記第１および第２のクラスの分離度を算出する分離度算出部と、
前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行うエッジ判定部と、を備える、
エッジ検出装置。
【請求項２】
前記閾値設定部は、前記閾値設定領域に含まれる画素の画素値の平均値を用いて前記第１の閾値を設定する、請求項１に記載のエッジ検出装置。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記閾値設定領域に含まれる画素の画素値の中央値を用いて前記第１の閾値を設定する、請求項１に記載のエッジ検出装置。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記閾値設定領域に含まれる画素のうちの代表画素を用いて前記第１の閾値を設定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項５】
前記領域分類部は、前記分離度算出領域に含まれる各々の画素のうち、画素値が前記第１の閾値よりも大きい画素を前記第１のクラスに分類し、画素値が前記第１の閾値以下である画素を前記第２のクラスに分類する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項６】
前記分離度算出部は、前記第１および第２のクラスのクラス間分散を前記分離度算出領域における画素値の全分散で除算することで、前記第１および第２のクラスの分離度を算出する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項７】
前記エッジ判定部は、前記分離度が第２の閾値以上である場合に前記エッジ判定対象画素をエッジと判定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項８】
前記閾値設定領域は前記分離度算出領域よりも小さい、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項９】
前記入力画像を複数のカラープレーンに分離するカラープレーン分離部を更に備え、
前記対象画素設定部、前記領域設定部、前記閾値設定部、前記領域分類部、および前記分離度算出部の各々は、前記カラープレーン分離部で分離された前記各々のカラープレーンに対して各々の処理を実施して前記各々のカラープレーンの分離度を算出し、
前記エッジ判定部は前記算出された各々のカラープレーンの分離度の最大値を用いてエッジ判定を行う、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項１０】
前記各々のカラープレーンのサイズが異なる場合、前記各々のカラープレーンの分離度を算出する前に前記各々のカラープレーンのサイズを同じ大きさに変換するサイズ変換部を更に備える、請求項９に記載のエッジ検出装置。
【請求項１１】
前記各々のカラープレーンのサイズが異なる場合、前記各々のカラープレーンの分離度を算出した後に前記各々のカラープレーンの分離度を同じサイズに変換するサイズ変換部を更に備える、請求項９に記載のエッジ検出装置。
【請求項１２】
前記各々のカラープレーンのサイズが異なる場合、前記領域設定部は、前記各々のカラープレーンのサイズに応じて前記分離度算出領域および前記閾値設定領域のサイズを設定する、請求項９に記載のエッジ検出装置。
【請求項１３】
前記閾値設定領域が平坦であるか否かを判定する平坦判定部を更に備え、
前記エッジ判定部は前記平坦判定部における判定結果と前記算出された分離度とを用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行う、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項１４】
前記平坦判定部は、前記エッジ判定対象画素の画素値と前記閾値設定領域に含まれる画素の画素値との差分絶対値を算出し、当該差分絶対値が第３の閾値を超えている画素がある場合に前記閾値設定領域が平坦でないと判定する、請求項１３に記載のエッジ検出装置。
【請求項１５】
前記平坦判定部は、前記差分絶対値が前記第３の閾値を超えている画素が所定の数を超えている場合に前記閾値設定領域が平坦でないと判定する、請求項１４に記載のエッジ検出装置。
【請求項１６】
前記エッジ判定部は、前記閾値設定領域が平坦でないと前記平坦判定部が判定した場合に、前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行う、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載のエッジ検出装置。
【請求項１７】
入力画像に対してエッジ判定対象画素を設定し、
前記エッジ判定対象画素を含む分離度算出領域を設定し、
前記エッジ判定対象画素を含む閾値設定領域を設定し、
前記閾値設定領域に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定し、
前記第１の閾値を用いて前記分離度算出領域に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類し、
前記第１および第２のクラスの分離度を算出し、
前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行う、
エッジ検出方法。
【請求項１８】
前記閾値設定領域に含まれる画素の画素値の平均値を用いて前記第１の閾値を設定する、請求項１７に記載のエッジ検出方法。
【請求項１９】
前記閾値設定領域に含まれる画素の画素値の中央値を用いて前記第１の閾値を設定する、請求項１３に記載のエッジ検出方法。
【請求項２０】
前記入力画像を複数のカラープレーンに分離し、
前記分離された各々のカラープレーンの分離度を算出し、
前記算出された各々のカラープレーンの分離度の最大値を用いてエッジ判定を行う、
請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載のエッジ検出方法。
【請求項２１】
前記閾値設定領域が平坦であるか否かを判定し、
前記閾値設定領域が平坦でない場合に、前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行う、
請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載のエッジ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエッジ検出装置およびエッジ検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理技術において、エッジ検出技術は基本的な要素技術である。これはエッジ検出結果に基づいて物体輪郭抽出や物体認識などの上位レベルの処理が行われるからである。エッジ検出技術の一つに、輝度勾配を用いたエッジ検出技術がある。輝度勾配を用いたエッジ検出技術として、例えば輝度勾配の１次微分値を用いたＲｏｂｅｒｔｓ、Ｐｒｅｗｉｔｔ、Ｓｏｂｅｌ、二次微分値を用いたＬａｐｌａｃｉａｎなどがある。
【０００３】
輝度勾配を用いたエッジ検出技術はノイズの影響を受けやすいという性質がある。このようなノイズの影響を低減するために、ノイズにロバストとなるように（誤検出を減らすように）すると、強度が弱いエッジの検出が困難となる。一方、強度が弱いエッジを検出できるようにすると、ノイズも一緒に検出してしまうという問題があった。
【０００４】
非特許文献１に開示されている技術では、ノイズの影響を抑えるために、ノイズ低減のためのフィルタ処理と勾配の算出、勾配の最大位置の検出、閾値処理を用いた方法が提案されている。しかしながら、非特許文献１においても輝度勾配を用いてエッジを検出しており、輝度勾配を用いたエッジ検出技術はノイズの影響を受けやすいという問題を根本的には解決していない。
【０００５】
一方、特許文献１には、輝度勾配を用いることなくエッジを検出する技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術では、予め定められたマスクを用いて局所領域を２つの領域に分割し、この２つの領域の分離度に基づいてエッジ検出を行っている。ここで分離度とは、クラス間で特徴量がどの程度分離されているかを示す量であり、判別分析法により求まる量である（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４９０４８２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J. Canny “A computational approach to edge detection” IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, PAMI-8, No.6,pp.679-698(1986)
【非特許文献２】大津展之,“判別および最小2乗規準に基づく自動しきい値選定法”，信学論(D),vol.J63D,no 4,pp 349-356,1980
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されている技術では、エッジを検出する際に輝度勾配を用いていないため、強度が弱いエッジでも検出することができる。また、局所領域の統計量に基づいて算出される値を用いてエッジを検出しているので、ノイズにロバストであるという特性がある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、マスクを用いて対象領域を２つの領域に分割し、この分割した２つの領域の分離度を求めることでエッジを検出している。このため、エッジに対してマスクの位置が適切でない場合は、エッジを検出することができないという問題があった。エッジに対してマスクの位置が適切でない場合とは、例えばエッジの方向と、マスク内の２つの領域の境界の方向とが一致しない場合や、マスク内に複数のエッジが存在する場合などである。
【００１０】
上記課題に鑑み本発明の目的は、ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置およびエッジ検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかるエッジ検出装置は、入力画像に対してエッジ判定対象画素を設定する対象画素設定部と、前記エッジ判定対象画素を含む分離度算出領域および閾値設定領域をそれぞれ設定する領域設定部と、前記閾値設定領域に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定する閾値設定部と、前記第１の閾値を用いて前記分離度算出領域に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類する領域分類部と、前記第１および第２のクラスの分離度を算出する分離度算出部と、前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行うエッジ判定部と、を備える。
【００１２】
本発明にかかるエッジ検出方法は、入力画像に対してエッジ判定対象画素を設定し、前記エッジ判定対象画素を含む分離度算出領域を設定し、前記エッジ判定対象画素を含む閾値設定領域を設定し、前記閾値設定領域に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定し、
前記第１の閾値を用いて前記分離度算出領域に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類し、前記第１および第２のクラスの分離度を算出し、前記算出された分離度を用いて前記エッジ判定対象画素のエッジ判定を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置およびエッジ検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかるエッジ検出装置を示すブロック図である。
【図２】エッジ判定対象画素、分離度算出領域、および閾値設定領域を説明するための図である。
【図３】分離度算出領域にエッジが含まれている場合を示す図である。
【図４】エッジ付近における画素値を示す図である。
【図５】分離度算出領域にエッジが含まれている場合を示す図である（閾値設定領域を小さく設定した場合）。
【図６】実施の形態１にかかるエッジ検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図７Ａ】マスクを用いてエッジを検出する方法を説明するための図である。
【図７Ｂ】マスクを用いてエッジを検出する方法を説明するための図である。
【図８】実施の形態２にかかるエッジ検出装置を示すブロック図である。
【図９】エッジ判定対象画素および閾値設定領域の各画素の座標を示す図である。
【図１０】エッジ判定対象画素、分離度算出領域、および閾値設定領域の一例を示す図である。
【図１１Ａ】閾値設定領域に平坦部が含まれる場合を説明するための図である。
【図１１Ｂ】閾値設定領域に平坦部が含まれる場合を説明するための図である。
【図１２】実施の形態３にかかるエッジ検出装置を示すブロック図である。
【図１３】ＹＣｂＣｒ ４：２：０方式を説明するための図である。
【図１４】実施の形態４にかかるエッジ検出装置の一例を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４にかかるエッジ検出装置の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかるエッジ検出装置を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態にかかるエッジ検出装置１は、分離度算出処理部１０とエッジ判定部１６とを備える。分離度算出処理部１０は、入力画像２１を入力し、当該入力画像２１の分離度を算出して、分離度２７をエッジ判定部１６に出力する。分離度算出処理部１０は、対象画素設定部１１、領域設定部１２、閾値設定部１３、領域分類部１４、および分離度算出部１５を備える。
【００１６】
対象画素設定部１１は、入力画像２１に対してエッジ判定対象画素を設定する。つまり、図２に示すように、対象画素設定部１１は、入力画像２１に含まれる画素の中から特定の画素を選択し、この選択した特定の画素をエッジ判定対象画素３１として設定する。例えば、エッジ判定対象画素３１は単一の画素である。また、例えば入力画像２１に含まれている全ての画素に対してエッジ判定を行う場合は、全ての画素を順次、エッジ判定対象画素３１として設定する。エッジ判定対象画素３１を設定する順番は、任意に決定することができる。例えば、ラスタースキャンと同様の順番とすることができる。対象画素設定部１１は、エッジ判定対象画素３１の情報２２を、領域設定部１２に出力する。
【００１７】
領域設定部１２は、エッジ判定対象画素３１を含む分離度算出領域３２および閾値設定領域３３をそれぞれ設定する（図２参照）。そして、閾値設定領域３３に関する情報２３を閾値設定部１３に、分離度算出領域３２に関する情報２４を領域分類部１４にそれぞれ出力する。
【００１８】
図２に示すように、分離度算出領域３２は、エッジ判定対象画素３１を含む領域であり、所定の幅Ｗｓと高さＨｓを有する領域である。図２では分離度算出領域３２を矩形状としているが、分離度算出領域３２の形状は矩形状に限定されることはなく、例えば円形や多角形等の任意の形状としてもよい。本実施の形態にかかるエッジ検出装置では、分離度算出領域３２に含まれている各々の画素の画素値を用いて分離度を算出する。換言すると、分離度算出領域３２は、分離度を算出するために定義された領域である。
【００１９】
ここで画素値とは、入力画像２１の各々の画素の成分の値である。例えば入力画像２１がＲＧＢ方式を用いて規定されている場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分の画素値のうちの少なくとも一つを用いることができる。また、例えば入力画像２１がＹＣｂＣｒ方式を用いて規定されている場合は、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒの各成分の画素値のうちの少なくとも一つを用いることができる。なお、これらは一例であり、本実施の形態にかかる発明は、これら以外の表示方式についても同様に適用することができる。つまり、各画素の輝度、色相、彩度など、任意の成分を用いることができる。
【００２０】
図２に示すように、閾値設定領域３３は、エッジ判定対象画素３１を含む領域であり、所定の幅Ｗｃと高さＨｃを有する領域である。図２では閾値設定領域３３を矩形状としているが、閾値設定領域３３の形状は矩形状に限定されることはなく、例えば円形や多角形等の任意の形状としてもよい。本実施の形態にかかるエッジ検出装置１では、閾値設定領域３３に含まれている画素を用いて、第１の閾値を算出する。換言すると、閾値設定領域３３は、第１の閾値を算出するために定義された領域である。例えば、閾値設定領域３３は分離度算出領域３２よりも小さくなるように設定することができる。
【００２１】
閾値設定部１３は、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定する。閾値設定部１３で設定された第１の閾値２５は領域分類部１４に出力される。例えば、閾値設定部１３は、閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値の平均値を用いて第１の閾値を設定することができる。また、閾値設定部１３は、閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値の中央値を用いて第１の閾値を設定してもよい。また、閾値設定部１３は、閾値設定領域３３に含まれる画素のうちの代表画素を用いて第１の閾値を設定してもよい。ここで代表画素とは、閾値設定領域３３の中から選択された任意の画素である。例えば、閾値設定領域３３の中心点と４つの角にある画素（この場合は５つ）など、閾値設定領域３３の中から特定の画素を任意に選択して決定することができる。
【００２２】
本実施の形態にかかるエッジ検出装置１では、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定すればよく、閾値設定領域３３に含まれる画素のうちのどの画素を用いるか、またどのような手法を用いて第１の閾値を設定するかについては、任意に決定することができる。
【００２３】
例えば、閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値の平均値Ｐｃを用いて第１の閾値を設定する場合は、以下に示す式１を用いて求めることができる。ここで、ｘｃ、ｙｃはエッジ判定対象画素３１の座標、Ｗｃは閾値設定領域３３の幅（ｘ方向の画素数）、Ｈｃは閾値設定領域３３の高さ（ｙ方向の画素数）、Ｎｃは閾値設定領域３３に含まれる画素数、Ｉ（ｉ、ｊ）は座標（ｉ、ｊ）における画素値である。
【００２４】
【数１】
2015001967.tif 000003
【００２５】
領域分類部１４は、第１の閾値２５を用いて分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類する。そして領域分類部１４は、第１および第２のクラスに関する情報２６を分離度算出部１５に出力する。例えば領域分類部１４は、分離度算出領域３２に含まれる各々の画素のうち、画素値が第１の閾値よりも大きい画素を第１のクラスに分類し、画素値が第１の閾値以下である画素を第２のクラスに分類することができる。
【００２６】
つまり、第１の閾値２５を上記で求めた平均値Ｐｃとすると、以下の式２に示すように、座標（ｘ、ｙ）における画素値Ｉ（ｘ、ｙ）が第１の閾値（平均値Ｐｃ（ｘｃ、ｙｃ））よりも大きい画素を第１のクラスに分類する。これ以外、すなわち、座標（ｘ、ｙ）における画素値Ｉ（ｘ、ｙ）が第１の閾値（平均値Ｐｃ（ｘｃ、ｙｃ））以下である場合は第２のクラスに分類する。
【００２７】
【数２】
2015001967.tif 000004
【００２８】
例えば図３に示すように、分離度算出領域３２にエッジ３６が含まれている場合は、画素値が大きい領域３４と画素値が小さい領域３５とに分かれている。このとき、エッジ判定対象画素３１がエッジ３６の上または近傍にある場合は、閾値設定領域３３もエッジ３６を含むように配置されている。
【００２９】
図４は、エッジ３６付近における画素値を示す図であり、閾値設定領域３３がエッジ３６を含むように配置されている場合を示す図である。図４では、図３に示す分離度算出領域３２の一点鎖線３９で示す位置における画素値を一例として示している。図４に示すように、領域３４に含まれる画素の画素値および領域３５に含まれる画素の画素値はそれぞればらつきが少なくなっており、領域３４、３５の境界にエッジ３６が存在している。
【００３０】
図４に示すように、閾値設定領域３３にエッジ３６が含まれている場合は、閾値設定領域３３に基づいて決定される第１の閾値（平均値Ｐｃ）は、領域３４の画素値の平均値と領域３５の画素値の平均値の中間値に近い値となる。このため、図３に示すように、領域３４は、画素値が第１の閾値よりも大きい画素を含む第１のクラスに分類され、領域３５は、画素値が第１の閾値以下である第２のクラスに分類される。
【００３１】
分離度算出部１５は、第１および第２のクラスの分離度を算出し、算出した分離度２７をエッジ判定部１６に出力する。ここで分離度とは、第１および第２のクラスがどの程度分離されているかを示す量である。分離度算出領域３２の変動（ばらつき）は、第１および第２のクラス間の変動（ばらつき）と第１および第２のクラス内の変動（ばらつき）とに分けられる。そして分離度は、分離度算出領域３２における変動（全分散）に対する第１および第２のクラス間の変動（クラス間分散）の占める割合を示しており、分離度が大きいほど、第１および第２のクラスが分離されていることを示している（非特許文献２参照）。
【００３２】
例えば分離度算出部１５は、第１および第２のクラスのクラス間分散を分離度算出領域３２における画素値の全分散で除算することで、第１および第２のクラスの分離度を求めることができる。
【００３３】
具体的に説明すると、分離度算出部１５は、下記の式３〜式５を用いて第１および第２のクラスの分離度ηｃを求めることができる。すなわち、式３を用いて第１および第２のクラスのクラス間分散σｂ２を求める。ここで、Ｐ１は第１のクラスに分類された画素の画素値の平均値、Ｐ２は第２のクラスに分類された画素の画素値の平均値、Ｎ１は第１のクラスに分類された画素の数、Ｎ２は第２のクラスに分類された画素の数、Ｐｍは分離度算出領域３２における画素値の平均値である。
【００３４】
【数３】
2015001967.tif 000005
【００３５】
また、式４を用いて分離度算出領域３２における画素値の全分散σＴ２を求める。ここでＷｓは分離度算出領域の幅（ｘ方向の画素数）、Ｈｓは分離度算出領域の高さ（ｙ方向の画素数）、Ｉ（ｉ、ｊ）は座標（ｉ、ｊ）における画素値である。
【００３６】
【数４】
2015001967.tif 000006
【００３７】
そして式５を用いて、第１および第２のクラスの分離度ηｃを求める。ここで、分離度算出領域３２における画素値が全て同一の場合は、全分散σＴ２の値が０になる。この場合は、式５において分母が０となり、式５が成立しない。よって、式５において分母が０となることを防ぐ為に、全分散σＴ２の値が所定の閾値Ｔｔよりも小さい場合は分離度ηｃが０となるように予め定義している。
【００３８】
【数５】
2015001967.tif 000007
【００３９】
例えば、第１および第２のクラスが分離されている程（つまり、エッジが明確である程）、分離度ηｃは大きくなる。一方、例えば第１のクラスの画素値の平均値Ｐ１および第２のクラスの画素値の平均値Ｐ２が、分離度算出領域３２における画素値の平均値Ｐｍに近い場合は、エッジが不明確になる傾向にある。この場合は式３で求めたクラス間分散σｂ２が小さくなるので、分離度ηｃは小さくなる。
【００４０】
エッジ判定部１６は、分離度算出部１５で算出された分離度２７を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行い、エッジ判定結果２８を出力する。例えば下記の式６に示すように、エッジ判定部１６は、分離度算出部１５で算出された分離度ηｃが第２の閾値Ｔｅ以上である場合に、エッジ判定対象画素３１をエッジと判定することができる。ここでＥ（ｘｃ、ｙｃ）はエッジ判定対象画素３１のエッジ判定結果であり、“１”は“エッジ有り”を示し、“０”は“エッジなし”を示している。（ｘｃ、ｙｃ）はエッジ判定対象画素３１の座標である。また、第２の閾値Ｔｅは任意に設定された値である。
【００４１】
【数６】
2015001967.tif 000008
【００４２】
エッジ判定部１６においてエッジ判定を行った後、対象画素設定部１１は、入力画像２１に対して次のエッジ判定対象画素を新たに設定する。そしてエッジ検出装置１は、上記で説明した処理を再度行い、新たに設定したエッジ判定対象画素のエッジ判定結果２８を出力する。エッジ検出装置１はこのような処理を繰り返すことで、入力画像２１の各々の画素のエッジ判定結果を出力する。入力画像２１のエッジ判定結果のうち、エッジ判定結果が“１”である画素がエッジに対応している。
【００４３】
本実施の形態にかかるエッジ検出装置１では、図３に示すように閾値設定領域３３にエッジ３６が含まれている場合に、分離度算出領域３２を精度よく２つのクラスに分類することができる。この場合は分離度ηｃは大きくなる。一方、閾値設定領域３３にエッジ３６が含まれていない場合は２つのクラス間の分離度ηｃは小さくなる。
【００４４】
特に本実施の形態にかかるエッジ検出装置では、図５に示すように閾値設定領域３３’の大きさを小さくすることでエッジを細く検出することができる。これは、閾値設定領域３３’を小さく設定すると、エッジ判定対象画素３１がエッジ３６の上または極めて近傍にある場合にのみ、閾値設定領域３３’にエッジが含まれるようになるからである。つまり、エッジ判定対象画素３１がエッジ３６の上または極めて近傍にある場合にのみ、エッジ３６の両側において各々の画素を精度よく２つのクラスに分類することができ、分離度ηｃを大きくすることができるからである。このように本実施の形態にかかるエッジ検出装置では、閾値設定領域３３の大きさを変更することで、検出するエッジの状態を調整することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態にかかるエッジ検出方法について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下で説明する本実施の形態にかかるエッジ検出方法については、上記で説明したエッジ検出装置の動作と同様であるので重複した説明は省略する。
【００４６】
まず、入力画像に対してエッジ判定対象画素３１（図２参照）を設定する（ステップＳ１）。次に、エッジ判定対象画素３１を含む分離度算出領域３２を設定する（ステップＳ２）。更に、エッジ判定対象画素３１を含む閾値設定領域３３を設定する（ステップＳ３）。そして、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定する（ステップＳ４）。例えば、閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値の平均値を用いて第１の閾値を設定することができる。また、閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値の中央値を用いて第１の閾値を設定することができる。
【００４７】
次に、第１の閾値を用いて分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類する（ステップＳ５）。その後、第１および第２のクラスの分離度を算出し（ステップＳ６）、算出された分離度を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行う（ステップＳ７）。そして、対象画素全てについてエッジ判定処理を実施した場合はエッジ判定処理を終了する（ステップＳ８：Ｙｅｓ）。一方、エッジ判定処理が完了していない画素がある場合は（ステップＳ８：Ｎｏ）、残りの画素についてエッジ判定処理を実施する（ステップＳ１〜Ｓ７）。
【００４８】
特許文献１に開示されている技術では、エッジを検出する際に輝度勾配を用いていないため、強度が弱いエッジでも検出することができた。また、局所領域の統計量に基づいて算出される値を用いてエッジを検出しているので、ノイズにロバストであるという特性があった。
【００４９】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、マスクを用いて対象領域を２つに分割し、この分割した２つの領域の分離度を求めることでエッジを検出している。このため、エッジに対してマスクの位置が適切でない場合は、エッジを検出することができないという問題があった。エッジに対してマスクの位置が適切でない場合とは、例えばエッジの方向と、マスク内の２つの領域の境界の方向とが一致しない場合や、マスク内に複数のエッジが存在する場合などである。
【００５０】
図７Ａ、図７Ｂは、マスクを用いてエッジを検出する方法を説明するための図である。図７Ａに示すように、マスク１１０を用いてエッジを検出する場合は、マスク１１０を用いて対象領域を２つの領域１１１、１１２に分割し、この分割した２つの領域１１１、１１２の分離度を求めることでエッジを検出している。このとき、エッジ１３６の方向と、マスク１１０の２つの領域の境界１１３の方向とが一致しない場合（図７Ａ）は、エッジ１３６を検出することができない。つまり、マスク１１０を用いてエッジ１３６を検出する場合は、図７Ｂに示すように、エッジ１３６の方向と、マスクの２つの領域の境界１１３の方向とが一致しているマスク１１０’を準備する必要がある。
【００５１】
これに対して本実施の形態にかかる発明では、エッジ判定対象画素３１を含む分離度算出領域３２および閾値設定領域３３をそれぞれ設定し、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定し、第１の閾値を用いて分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類し、第１および第２のクラスの分離度を算出し、算出された分離度を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行っている。このように本実施の形態にかかる発明では、エッジを検出する際にマスクを用いる必要がないので、ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置を提供することができる。
【００５２】
つまり本実施の形態にかかる発明では、閾値設定領域３３に含まれる画素を用いて第１の閾値を設定し、第１の閾値を用いて分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を第１のクラスと第２のクラスとに分類している。そして、第１および第２のクラスの分離度を統計的に求めることで、エッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行っている。よって、分離度算出領域３２に複雑な形状のエッジが存在している場合や分離度算出領域３２に複数のエッジが存在している場合であっても、分離度算出領域３２に含まれる各々の画素を２つのクラスに分類し、各々のクラスの分離度を用いてエッジ判定を行うことができるので、エッジを精度よく検出することができる。
【００５３】
更に、特許文献１に開示されている技術では、様々な角度のエッジを検出するためにエッジの方向と適合するマスクを用意する必要があるため、マスクの数が増えて計算量も増加するという問題があった。しかし本実施の形態にかかる発明では、様々な角度のエッジに対応したマスクを用意する必要がないため、計算量を少なくすることができる。
【００５４】
なお、図３に示した例では説明を簡略化するために、分離度算出領域３２がエッジ３６によって領域３４と領域３５の２つの領域に分離され、領域３４が第１のクラスに、領域３５が第２のクラスに分類されている場合を示した。しかし本実施の形態にかかる発明では、分離度算出領域３２に含まれる画素毎に第１のクラスと第２のクラスとに分類しているので、例えば、主として第１のクラスに分類されている領域３４の中に第２のクラスに分類されている画素が存在していてもよい。また、主として第２のクラスに分類されている領域３５の中に第１のクラスに分類されている画素が存在していてもよい。更に分離度算出領域３２に複数のエッジが含まれていてもよい。
【００５５】
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置およびエッジ検出方法を提供することができる。
【００５６】
＜実施の形態２＞
次に本発明の実施の形態２について説明する。図８は、実施の形態２にかかるエッジ検出装置１’を示すブロック図である。本実施の形態では、エッジ検出装置１’が平坦判定部１７を備える点が、実施の形態１で説明したエッジ検出装置１と異なる。これ以外は実施の形態１で説明したエッジ検出装置１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５７】
図８に示すように、本実施の形態にかかるエッジ検出装置１’は、分離度算出処理部１０’とエッジ判定部１６’とを備える。分離度算出処理部１０’は、対象画素設定部１１、領域設定部１２、閾値設定部１３、領域分類部１４、分離度算出部１５、および平坦判定部１７を備える。なお、対象画素設定部１１、領域設定部１２、閾値設定部１３、領域分類部１４、および分離度算出部１５については、実施の形態１で説明した場合と同様であるので重複した説明は省略する。
【００５８】
平坦判定部１７は、エッジ判定対象画素３１および閾値設定領域３３（図２参照）に関する情報２０を領域設定部１２から取得し、閾値設定領域３３が平坦であるか否かを判定する。例えば平坦判定部１７は、エッジ判定対象画素３１の画素値と閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値との差分絶対値を算出し、この差分絶対値が第３の閾値を超えている画素がある場合に、閾値設定領域３３が平坦でないと判定する。一方、平坦判定部１７は、この差分絶対値が第３の閾値を超えている画素がない場合は、閾値設定領域３３が平坦であると判定する。平坦判定部１７は、閾値設定領域３３が平坦であるか否かの判定結果２９をエッジ判定部１６’に出力する。
【００５９】
エッジ判定部１６’は、平坦判定部１７における判定結果２９と算出された分離度２７とを用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行う。すなわちエッジ判定部１６’は、閾値設定領域３３が平坦でないと平坦判定部１７が判定した場合、算出された分離度２７を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行う。一方、エッジ判定部１６’は、閾値設定領域３３が平坦であると平坦判定部１７が判定した場合、エッジ判定対象画素３１がエッジではないと判定する。
【００６０】
次に、平坦判定部１７における平坦判定方法について具体的に説明する。以下では閾値設定領域３３が３画素×３画素の場合を例として説明する。図９は、エッジ判定対象画素３１および閾値設定領域３３の各画素の座標を示す図である。図９に示すように、エッジ判定対象画素３１の座標を（０、０）とした場合、閾値設定領域３３の各画素の座標は（１、０）、（１、１）、（０、１）、（−１、１）、（−１、０）、（−１、−１）、（０、−１）、（１、−１）となる。
【００６１】
エッジ判定対象画素３１の画素値と閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値との差分絶対値ｄｉ，ｊは、下記の式７を用いて算出することができる。
【００６２】
【数７】
2015001967.tif 000009
【００６３】
ここで、ＣＲは閾値設定領域３３に含まれる画素の座標、（０、０）はエッジ判定対象画素３１の座標、｛ＣＲ＼（０、０）｝は閾値設定領域３３に含まれる画素の座標からエッジ判定対象画素３１の座標を除いた集合である。例えば閾値設定領域３３が３画素×３画素である場合は、（ｉ、ｊ）∈｛（１、０）、（１、１）、（０、１）、（−１、１）、（−１、０）、（−１、−１）、（０、−１）、（１、−１）｝となる。
【００６４】
また、Ｉ（ｘ、ｙ）はエッジ判定対象画素３１の画素値、Ｉ（ｘ＋ｉ、ｙ＋ｉ）は閾値設定領域３３の各画素の画素値である。また、Ｔｆは第３の閾値であり、ｍａｘ（ｄｉ，ｊ）はｄｉ，ｊの最大値であり、Ｆ（ｘｃ、ｙｃ）は座標（ｘｃ、ｙｃ）のエッジ判定対象画素における判定結果である。つまり、Ｆ（ｘｃ、ｙｃ）＝０の場合、判定結果は“平坦ではない”であり、Ｆ（ｘｃ、ｙｃ）＝１の場合、判定結果は“平坦”となる。
【００６５】
次に、具体的な計算例について説明する。図１０は、エッジ判定対象画素３１、分離度算出領域３２、および閾値設定領域３３の一例を示す図である。各画素に記載されている数字は各画素の画素値を示している。エッジ判定対象画素３１の画素値と閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値との差分絶対値ｄｉ，ｊをそれぞれ求めると、以下の式８のようになる。
【００６６】
【数８】
2015001967.tif 000010
【００６７】
このとき、ｍａｘ（ｄｉ，ｊ）＝８０となる。ここで、例えば第３の閾値Ｔｆ＝２０とすると、ｍａｘ（ｄｉ，ｊ）＞Ｔｆとなるので、Ｆ（ｘｃ、ｙｃ）＝０、つまり“閾値設定領域３３は平坦ではない”という判定結果になる。
【００６８】
なお、上記では閾値設定領域３３が３画素×３画素の場合を例として説明したが、閾値設定領域３３の大きさはこれ以外であってもよい。また、上記で説明した平坦判定方法は一例であり、閾値設定領域３３が平坦であるか否かを判定することができる方法であれば、上記以外の方法を用いてもよい。例えば、エッジ判定対象画素３１の画素値と閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値との差分絶対値ｄｉ，ｊを算出し、この差分絶対値が第３の閾値Ｔｆを超えている画素が所定の数を超えている場合に、閾値設定領域３３が平坦でないと判定してもよい。
【００６９】
つまり下記の式９に示すように、差分絶対値が第３の閾値Ｔｆを超えている画素の数（ｃｏｕｎｔ（ｄｉ，ｊ＞Ｔｆ））が、所定の個数（Ｔ）を超えている場合、Ｆ（ｘｃ、ｙｃ）＝０となり、閾値設定領域３３が平坦ではないという判定結果になる。一方、ｃｏｕｎｔ（ｄｉ，ｊ＞Ｔｆ）が所定の個数（Ｔ）以下である場合はＦ（ｘｃ、ｙｃ）＝１となり、閾値設定領域３３が平坦であるという判定結果になる。
【００７０】
【数９】
2015001967.tif 000011
【００７１】
例えば、図１０に示した例において、所定の個数Ｔ＝３とした場合、ｃｏｕｎｔ（ｄｉ，ｊ＞Ｔｆ）＝２であるので、閾値設定領域３３は平坦であるという判定結果になる。
【００７２】
例えば図１１Ａに示すように、エッジ判定対象画素３１の画素値と閾値設定領域３３に含まれる画素の画素値とが“０”である場合、閾値設定領域３３は平坦となる。このとき、実施の形態１で説明した方法を用いて分離度算出領域３２を第１のクラスと第２のクラスに分類すると、図１１Ｂに示すように、領域３８が第１のクラスに分類され、これ以外の領域が第２のクラスに分類される（式２参照）。この場合は、第１のクラスと第２のクラスの分離度が大きくなるため、閾値設定領域３３が平坦であるにもかかわらずエッジ判定対象画素３１がエッジであると判定されることになる。
【００７３】
これに対して本実施の形態では、閾値設定領域３３が平坦であるか否かを判定する平坦判定部１７をエッジ検出装置１’に設け、平坦判定部１７における判定結果２９と算出された分離度２７とを用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行うようにしている。すなわちエッジ判定部１６’は、閾値設定領域３３が平坦でないと平坦判定部１７が判定した場合に、分離度２７を用いてエッジ判定対象画素３１のエッジ判定を行うようにしている。よって、閾値設定領域３３が平坦である場合に発生する誤検出を抑制することができる。
【００７４】
＜実施の形態３＞
次に本発明の実施の形態３について説明する。図１２は、実施の形態３にかかるエッジ検出装置２を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施の形態にかかるエッジ検出装置２は、カラープレーン分離部４１、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）、最大値選択部４２、およびエッジ判定部４３を備える。
【００７５】
カラープレーン分離部４１は、入力画像５１に含まれる複数のカラープレーンを分離する。つまり、入力画像５１がカラー画像である場合、入力画像５１には複数のカラープレーンが含まれている。例えば入力画像５１がＲＧＢ方式を用いて規定されている場合は、入力画像５１にはＲ、Ｇ、Ｂのカラープレーンが含まれている。また、例えば入力画像５１がＹＣｂＣｒ方式を用いて規定されている場合は、入力画像５１にはＹ、Ｃｂ、Ｃｒのカラープレーンが含まれている。
【００７６】
そしてカラープレーン分離部４１は、分離したカラープレーンに対応した画像データ５２_ａ〜５２_ｃを分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）にそれぞれ出力している。なお、図１２では、入力画像５１にＹ、Ｃｂ、Ｃｒのカラープレーンが含まれている場合を例として示している。
【００７７】
分離度算出処理部Ａ（１０_ａ）は、カラープレーンＹに対応した画像データ５２_ａを入力し、画像データ５２_ａの分離度を算出する。算出された分離度５３_ａは、最大値選択部４２に出力される。分離度算出処理部Ｂ（１０_ｂ）は、カラープレーンＣｂに対応した画像データ５２_ｂを入力し、画像データ５２_ｂの分離度を算出する。算出された分離度５３_ｂは、最大値選択部４２に出力される。分離度算出処理部Ｃ（１０_ｃ）は、カラープレーンＣｒに対応した画像データ５２_ｃを入力し、画像データ５２_ｃの分離度を算出する。算出された分離度５３_ｃは、最大値選択部４２に出力される。なお、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）については、実施の形態１で説明した分離度算出処理部１０と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００７８】
最大値選択部４２は、分離度５３_ａ、分離度５３_ｂ、および分離度５３_ｃの中から最大値を選択し、選択した最大値５４をエッジ判定部４３に出力する。ここで、分離度５３_ａ〜５３_ｃの各々は、同一のエッジ判定対象画素３１（図２参照）に対応した分離度である。つまり、各々の分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）は、同一のエッジ判定対象画素３１の各々のカラープレーンにおける分離度５３_ａ〜５３_ｃを最大値選択部４２に出力している。
【００７９】
エッジ判定部４３は、最大値選択部４２で選択された最大値５４（つまり、算出された各々のカラープレーンの分離度５３_ａ〜５３_ｃの最大値）を用いてエッジ判定を行う。なお、エッジ判定部４３については、実施の形態１で説明したエッジ判定部１６と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００８０】
本実施の形態にかかるエッジ検出装置２では、入力画像を複数のカラープレーンに分離し、分離された各々のカラープレーンに対して分離度を算出する処理を実行し、算出された各々のカラープレーンの分離度の最大値を用いてエッジ判定を行っている。よって、入力画像５１がカラー画像である場合であっても、ノイズに強く、エッジ検出感度が高いエッジ検出装置およびエッジ検出方法を提供することができる。
【００８１】
＜実施の形態４＞
次に本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４では、入力画像に含まれる複数のカラープレーンのサイズが異なる場合について説明する。
【００８２】
例えば、入力画像がＹＣｂＣｒ方式を用いて規定されている場合、入力画像にはＹ、Ｃｂ、Ｃｒのカラープレーンが含まれている。ＹＣｂＣｒ方式では、人間の目は色の変化よりも明るさの変化に敏感であるという性質を利用して、これらのカラープレーンのうち色差成分であるＣｂ、Ｃｒを間引く場合がある。例えば、デジタル放送で使用されているＭＰＥＧ圧縮方式ではＹＣｂＣｒ ４：２：０方式が使用されている。
【００８３】
図１３は、ＹＣｂＣｒ ４：２：０方式を説明するための図である。図１３に示すように、ＹＣｂＣｒ ４：２：０方式では、４つの画素４８の中に、Ｙ成分が４画素含まれているのに対して、Ｃｂ成分およびＣｒ成分はそれぞれ１画素ずつ割り当てられている。つまり、ＹＣｂＣｒ ４：２：０方式の場合、Ｃｂ成分およびＣｒ成分はそれぞれ、Ｙ成分に比べて縦に１／２、横に１／２小さいサイズとなる。
【００８４】
図１４は、本実施の形態にかかるエッジ検出装置の一例を示すブロック図である。図１４に示すように本実施の形態にかかるエッジ検出装置３は、カラープレーン分離部４１、サイズ変換部６２、６３、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）、最大値選択部４２、およびエッジ判定部４３を備える。
【００８５】
カラープレーン分離部４１は、入力画像６１に含まれる複数のカラープレーンを分離する。入力画像６１に含まれる複数のカラープレーンＹ、Ｃｂ、Ｃｒのサイズは異なる。カラープレーン分離部４１は、分離したカラープレーンＹに対応した画像データ５２_ａを分離度算出処理部Ａ（１０_ａ）に出力する。また、カラープレーン分離部４１は、分離したカラープレーンＣｂに対応した画像データ５２_ｂをサイズ変換部６２に、分離したカラープレーンＣｒに対応した画像データ５２_ｃをサイズ変換部６３にそれぞれ出力する。
【００８６】
サイズ変換部６２は、カラープレーンＣｂのサイズを、カラープレーンＹと同一のサイズに変換する。同様に、サイズ変換部６３は、カラープレーンＣｒのサイズを、カラープレーンＹと同一のサイズに変換する。例えば、サイズ変換部６２、６３は、バイリニア法やバイキュービック法などの補間処理を行うことで、カラープレーンＣｂ、Ｃｒのサイズを、カラープレーンＹと同一のサイズに変換することができる。例えば入力画像６１がＹＣｂＣｒ ４：２：０方式である場合、サイズ変換部６２、６３は、カラープレーンＣｂ、Ｃｒのサイズを縦横それぞれ２倍に変換する。
【００８７】
分離度算出処理部Ａ（１０_ａ）は、カラープレーンＹに対応した画像データ５２_ａを入力し、画像データ５２_ａの分離度を算出する。算出された分離度５３_ａは、最大値選択部４２に出力される。分離度算出処理部Ｂ（１０_ｂ）は、サイズ変換部６２で変換した後のカラープレーンＣｂに対応した画像データを入力して分離度を算出する。算出された分離度５３_ｂは、最大値選択部４２に出力される。分離度算出処理部Ｃ（１０_ｃ）は、サイズ変換部６３で変換した後のカラープレーンＣｒに対応した画像データを入力して画像データの分離度を算出する。算出された分離度５３_ｃは、最大値選択部４２に出力される。
【００８８】
なお、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）については、実施の形態１で説明した分離度算出処理部１０と同様であるので、重複した説明は省略する。また、最大値選択部４２およびエッジ判定部４３については実施の形態３で説明した場合と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００８９】
このように本実施の形態にかかるエッジ検出装置３では、入力画像６１に含まれる各々のカラープレーンのサイズが異なる場合、各々のカラープレーンの分離度を算出する前に、サイズ変換部６２、６３を用いて各々のカラープレーンのサイズを同じ大きさに変換している。よって、カラープレーンのサイズがそれぞれ異なる入力画像が入力された場合であっても、適切にエッジ検出を行うことができる。
【００９０】
図１５は、本実施の形態にかかるエッジ検出装置の他の例を示すブロック図である。図１５に示すように本実施の形態にかかるエッジ検出装置４は、カラープレーン分離部４１、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）、サイズ変換部６４、６５、最大値選択部４２、およびエッジ判定部４３を備える。図１５に示すエッジ検出装置４では、図１４に示したエッジ検出装置３と比べて、サイズ変換部６４、６５を分離度算出処理部Ｂ〜Ｃ（１０_ｂ〜１０_ｃ）の後段に配置している点が異なる。
【００９１】
図１５に示すエッジ検出装置４においても、カラープレーン分離部４１は、入力画像６１に含まれる複数のカラープレーンを分離する。入力画像６１に含まれる複数のカラープレーンＹ、Ｃｂ、Ｃｒのサイズは異なる。カラープレーン分離部４１は、分離したカラープレーンに対応した画像データ５２_ａ〜５２_ｃを分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）にそれぞれ出力する。
【００９２】
分離度算出処理部Ａ（１０_ａ）は、カラープレーンＹに対応した画像データ５２_ａを入力し、画像データ５２_ａの分離度を算出する。算出された分離度５３_ａは、最大値選択部４２に出力される。分離度算出処理部Ｂ（１０_ｂ）は、カラープレーンＣｂに対応した画像データ５２_ｂを入力し、画像データ５２_ｂの分離度を算出する。算出された分離度はサイズ変換部６４に出力される。分離度算出処理部Ｃ（１０_ｃ）は、カラープレーンＣｒに対応した画像データ５２_ｃを入力し、画像データ５２_ｃの分離度を算出する。算出された分離度はサイズ変換部６５に出力される。なお、分離度算出処理部Ａ〜Ｃ（１０_ａ〜１０_ｃ）については、実施の形態１で説明した分離度算出処理部１０と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００９３】
サイズ変換部６４は、分離度算出処理部Ｂ（１０_ｂ）で求めたカラープレーンＣｂの分離度を、カラープレーンＹの分離度と同一のサイズに変換する。サイズ変換部６５は、分離度算出処理部Ｃ（１０_ｃ）で求めたカラープレーンＣｒの分離度を、カラープレーンＹの分離度と同一のサイズに変換する。例えば、サイズ変換部６４、６５は、バイリニア法やバイキュービック法などの補間処理を行うことで、カラープレーンＣｂ、Ｃｒの分離度を、カラープレーンＹの分離度と同一のサイズに変換することができる。
【００９４】
最大値選択部４２は、分離度５３_ａ、分離度５３_ｂ、および分離度５３_ｃの中から最大値を選択し、選択した最大値５４をエッジ判定部４３に出力する。なお、最大値選択部４２およびエッジ判定部４３については実施の形態３で説明した場合と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００９５】
このように本実施の形態にかかるエッジ検出装置４では、入力画像６１に含まれる各々のカラープレーンのサイズが異なる場合、各々のカラープレーンの分離度を算出した後に、サイズ変換部６４、６５を用いて各々のカラープレーンの分離度を同じサイズに変換している。よって、カラープレーンのサイズがそれぞれ異なる入力画像が入力された場合であっても、適切にエッジ検出を行うことができる。
【００９６】
また、本実施の形態にかかるエッジ検出装置では、サイズ変換部６２〜６５を設けるのではなく、図１に示した領域設定部１２において、各々のカラープレーンのサイズに応じて図２に示した分離度算出領域３２および閾値設定領域３３のサイズを設定するようにしてもよい。
【００９７】
例えばＹＣｂＣｒ ４：２：０方式の場合、Ｃｂ成分およびＣｒ成分はそれぞれ、Ｙ成分に比べて縦に１／２、横に１／２小さいサイズとなっている。よってこの場合は、Ｃｂ成分およびＣｒ成分の分離度算出領域３２および閾値設定領域３３の縦横のサイズを、Ｙ成分の分離度算出領域３２および閾値設定領域３３の縦横のサイズの１／２（つまり、縦に１／２、横に１／２）としてもよい。
【００９８】
このように、領域設定部１２において、各々のカラープレーンのサイズに応じて分離度算出領域３２および閾値設定領域３３のサイズを設定することで、カラープレーンのサイズがそれぞれ異なる入力画像が入力された場合であっても、適切にエッジ検出を行うことができる。
【００９９】
なお、上記で説明した各実施の形態は適宜組み合わせてもよい。例えば実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせてもよく、また実施の形態２と実施の形態４とを組み合わせてもよい。
【０１００】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１０１】
１、２、３、４  エッジ検出装置
１０  分離度算出処理部
１１  対象画素設定部
１２  領域設定部
１３  閾値設定部
１４  領域分類部
１５  分離度算出部
１６  エッジ判定部
２１  入力画像
２２  エッジ判定対象画素の情報
２３  閾値設定領域に関する情報
２４  分離度算出領域に関する情報
２５  第１の閾値
２６  第１および第２のクラスに関する情報
２７  分離度
２８  エッジ判定結果
３１  エッジ判定対象画素
３２  分離度算出領域
３３  閾値設定領域
３４、３５  領域
３６  エッジ
４１  カラープレーン分離部
４２  最大値選択部
４３  エッジ判定部
６２、６３、６４、６５  サイズ変換部
【図１】
2015001967.tif 000012
【図２】
2015001967.tif 000013
【図３】
2015001967.tif 000014
【図４】
2015001967.tif 000015
【図５】
2015001967.tif 000016
【図６】
2015001967.tif 000017
【図７Ａ】
2015001967.tif 000018
【図７Ｂ】
2015001967.tif 000019
【図８】
2015001967.tif 000020
【図９】
2015001967.tif 000021
【図１０】
2015001967.tif 000022
【図１１Ａ】
2015001967.tif 000023
【図１１Ｂ】
2015001967.tif 000024
【図１２】
2015001967.tif 000025
【図１３】
2015001967.tif 000026
【図１４】
2015001967.tif 000027
【図１５】
2015001967.tif 000028