(57)【要約】【課題】画像データから自動で元画像を極力忠実に表現したスケッチ画を得る。【解決手段】スケッチ画自動作成装置において、エッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータの設定（ステップ１３０）、折線近似を行うための折線近似パラメータの設定（ステップ１４０）、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータの設定（ステップ１５０）をそれぞれ行う。元画像の画像データに対して、上記各パラメータに応じた処理を行い（ステップ１６０〜１９０）、線図形を描画する（ステップ２００）。パラメータの少なくとも１つを変更して、同じ作図面上において、同一の元画像に対する線図形の描画を２回以上行う。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画するスケッチ画自動作成方法において、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更して、前記線図形の描画を２回以上同じ作図面上において行うことを特徴とするスケッチ画自動作成方法。
【請求項２】
前記線図形の描画において、細線化を実行することを特徴とする請求項１に記載のスケッチ画自動作成方法。
【請求項３】
前記複数のパラメータが、それぞれエッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータ、折線近似を行うための折線近似パラメータ、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータであることを特徴とする請求項１に記載のスケッチ画自動作成方法。
【請求項４】
前記複数のパラメータの少なくとも１つが所定範囲内で任意に設定されることを特徴とする請求項１に記載のスケッチ画自動作成方法。
【請求項５】
元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画する手段と、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更し、前記線図形の描画を少なくとも２回以上同じ作図面上において行うように指示する手段とを備えるスケッチ画自動作成装置。
【請求項６】
前記線図形の描画において、細線化を実行することを特徴とする請求項５に記載のスケッチ画自動作成装置。
【請求項７】
前記複数のパラメータが、それぞれエッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータ、折線近似を行うための折線近似パラメータ、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータであることを特徴とする請求項５に記載のスケッチ画自動作成装置。
【請求項８】
前記複数のパラメータの少なくとも１つが所定範囲内で任意に設定されることを特徴とする請求項５に記載のスケッチ画自動作成装置。
【請求項９】
コンピューターを、元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画する手段と、前記複数のパラメータの少なくとも１つを変更し、前記線図形の描画を少なくとも２回以上同じ作図面上において行うように指示する手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スケッチ画の自動描画方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スケッチ画を描く方法としては、対象物を見ながら紙に書く方法や、対象物を写真撮影しそれをトレースする方法などが一般的であるが、これらの方法は作業が面倒であり、描画された図の完成度が作成者の作図能力等に大きく影響を受ける。一方、コンピュータによるスケッチ画の自動描画として、上記の写真撮影のデータを取り込み、対象物のエッジを検出し、細線化した後、線画像を折線近似し、スケッチ画を作成する手法がある。しかし、この手法では、例えば、エッジ検出において、画像によっては十分にエッジが検出できずに、線画像が途切れることがあり、充分にきれいなスケッチ画が得られない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、作業が容易でかつ対象物を忠実に表わすスケッチ画を自動描画することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスケッチ画自動作成方法は元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画するスケッチ画自動作成方法において、複数のパラメータの少なくとも１つを変更して、線図形の描画を２回以上同じ作図面上において行う。これにより、画像データをできるだけ忠実に捉えた線図形を描写することが可能となる。
【０００５】
好ましくは、線図形の描画において、細線化を実行する。複数のパラメータは、それぞれエッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータ、折線近似を行うための折線近似パラメータ、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータであることが好ましい。また、好ましくは、複数のパラメータの少なくとも１つは所定範囲内で任意に設定される。
【０００６】
本発明に係るスケッチ画自動作成装置は元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画する手段と、複数のパラメータの少なくとも１つを変更し、線図形の描画を少なくとも２回以上同じ作図面上において行うように指示する手段とを備える。これにより、画像データをできるだけ忠実に捉えた線図形を描写することが可能となる。
【０００７】
好ましくは、線図形の描画において、細線化を実行する。また、好ましくは、複数のパラメータは、それぞれエッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータ、折線近似を行うための折線近似パラメータ、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータである。また、複数のパラメータの少なくとも１つは所定範囲内で任意に設定されることが好ましい。また、本発明に係るプログラムは、コンピューターを、元画像の画像データに対して、複数のパラメータの値に応じたそれぞれの処理を行って線図形を描画する手段と、複数のパラメータの少なくとも１つを変更し、線図形の描画を少なくとも２回以上同じ作図面上において行うように指示する手段として機能させるためのプログラムである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は元画像の一例であるコンパクトカメラの外観である。図２、３はスケッチ画自動作成装置によって描画された線図形である。図２は１回の描画により描かれた線図形であり、図３は所定のパラメータを変更して、描画が複数回実施されたときの線図形である。図２の線図形は例えば、左上のダイヤル部１０が不鮮明であるように、複雑な部分について元画像の画像データの特徴が充分に捉えられていない。一方、所定のパラメータが変更されて、描画を複数回実施されると、図３に示すように、例えば左上のダイヤル部１０が鮮明に描画されている。このように、本発明においては、一度の描画では捉えられない元画像の特徴が捉えられ、複雑な部分でも元画像を極力忠実に表現した線図形が描かれる。
【０００９】
図４はスケッチ画自動作成装置において実行されるスケッチ画自動作成ルーチンを示すフローチャートである。ステップ１００において元画像は、ラインセンサを用いてスキャンされ、スケッチ画自動作成装置内に画像データとして読み取られる。読み取られた画像データは、ステップ１１０において、画像データの濃淡に応じて、すべての画素データについて白（０）から黒（２５５）の２５６段階の濃度値が割り当てられるグレイスケーリングが行なわれる。ステップ１２０においては、線図形が描かれる作図面に関するデータが初期化される。作図面は例えばコンピューターのディスプレイ画面である。
【００１０】
ステップ１３０、１４０、１５０において、それぞれエッジ検出を行うためのエッジ感度パラメータ、折線近似を行うための折線近似パラメータ、および所定の大きさ以下の画像データを消去するためのゴミサイズパラメータが設定される。このとき、それそれのパラメータはスケッチ画自動作成装置内に記憶されているそれぞれのパラメータの最小値から最大値の範囲内で、自動的に任意に設定される。すなわち、それぞれのパラメータは記憶されている最小値から最大値の範囲で、無作為に抽出される。記憶されているそれぞれのパラメータの最小値若しくは最大値、またはそれぞれのパラメータはマニュアルで設定されるようにしてもよい。
【００１１】
ステップ１６０では、グレイスケーリングされた画像データが、ステップ１３０で設定されたエッジ感度パラメータに応じて、公知の手法によりエッジ検出される。ここでは図５に示す加重マトリックスが用いられ、すべての画素についてのエッジ強度が求められる。求められたそれぞれのエッジ強度はステップ１３０で設定されたエッジ感度パラメータより大きければエッジと認識され、特徴点として１の値に変換され、パラメータより小さければ０の値に変換される。１の値の特徴点によって作られる画像データはステップ１７０において、公知の手法により細線化される。
【００１２】
ステップ１８０においては、細線化された画像データがステップ１４０で設定された折線近似パラメータに応じて、折線近似される。ここでは、図６、図７、図８に示すように、交差数が算出された後、ベクター化が行なわれる。細線化された画像データは、すべての特徴点を着目点と見て、図６に示すように隣接画素をｋ＝０〜７として、
交差数＝Σｆ（ｋ）（１−ｆ（ｋ＋１））
ただし、ｆ（８）＝ｆ（０）
の式により交差数が求められる。特徴点は図７に示すように、それぞれ端点、内部点、分岐点、交差点であることを示す交差数１、２、３、４のいずれかに算出される。なお、Σはｋ＝０〜７についての和を示す。
【００１３】
交差数が求められた後、図８に示すように特徴点がベクター化される。ここでは、画像データがラスター走査され、１つの端点が検出され、その点を出発点として、その端点の隣接画素が探索される。探索によって検知された隣接画素は、公知の手法によりチェインコードを用いて方向コードが割り当てられる。そして、検知された隣接画素が内部点であれば、さらに隣接画素が探索される。検知された隣接画素が端点であれば、その端点を終点として、出発点と終点の間で区分的直線近似によってベクター化されると同時に、新たな出発点の探索が行なわれる。検知された隣接画素が分岐点もしくは交差点であれば、それらの点を終点として、出発点と終点の間で区分的直線近似によってベクター化されると同時に、その点を新たな出発点として２方向若しくは３方向について隣接画素の探索が行われる。これらの操作はすべての特徴点がベクター化されるまで行なわれる。
【００１４】
図９にベクター化における区分的直線近似の例を示す。チェインコードを割り当てられた特徴点の集まりである特徴点群３０において、見つけ出された出発点３１と終点３２が結ばれ線分３３が作られる。次に、この線分３３と特徴点群３０において最も離れた折線点３４が検出される。検出された折線点３４と線分３３の距離３６が設定された折線近似パラメータ以上であれば、その点を折線点３４として２つの新たな線分３７、３８に分割される。距離３６が折線近似パラメータ未満ならば、線分３３が特徴点群３０の近似直線とされる。分割された線分３７、３８に対しても、それぞれ線分３３のときと同様に最も離れた折線点が１つずつ見つけられる。線分３７、３８と各々の線分と対応する折線点との距離が折線近似パラメータ未満であれば、その線分が近似直線とされ、折線近似パラメータ以上であれば、同様の操作が折線近似パラメータ未満になるまで繰り返される。
【００１５】
ステップ１８０で折線近似された画像は、ステップ１９０においてゴミ削除が行なわれる。すなわち、ステップ１５０で設定されたゴミサイズパラメータ以下の大きさの画像データが消去される。ステップ２００において、ゴミ削除が行なわれた画像データは、ステップ１２０でデータが初期化された作図面上に、線図形として描画される。
【００１６】
ステップ２１０ではステップ１３０ないしステップ２００の操作があらかじめ記憶されている所定回数実行されたかどうかが判定される。所定回数実行されていれば、このルーチンは終了する。所定回数実行されていなければ、ステップ１３０ないしステップ２００が再度行なわれる。このとき、ステップ１３０ないし１５０では毎回各パラメータが再設定され、ステップ１６０ないしステップ１９０では、再設定された各パラメータに応じたデータ処理がなされ、異なる線図形がステップ２００において同一の作図面上に描かれることになる。なお、２回目以降の描画におけるパラメータの再設定においては、パラメータのうちいずれかが固定され、その他のパラメータのみが再設定される構成にしてもよい。また、ステップ２００における所定回数はマニュアルで設定されるようにしてもよい。
【００１７】
例えば、２回目の線描画では、ステップ１３０、１５０において１回目の線描画と同一のパラメータが設定され、ステップ１４０において１回目のパラメータよりも大きな値の折線近似パラメータが設定される。これにより、ステップ１６０、１７０におけるエッジ検出、細線化およびステップ１８０における交差数算出は１回目の線描画と同様に行なわれる。しかし、ステップ１８０でのベクター化における区分的直線近似では、図１０に示すように、パラメータを大きくしたことによって、線分４３と折線点４４の距離４６がより少ない分割で折線近似パラメータ未満となるため、折れ点の数が１回目のときとは異なり、描く線図形も異なる。３回目以降の線描画においては、他のパラメータについても変更が加えられ、毎回種々のパラメータに応じた線図形が同一の作図面上に描かれることになる。
【００１８】
以上のように、パラメータを変更して、描画を複数回実施すると、図２および図３に示すように、一度の描画では捉えられない特徴が捉えられ、複雑な部分でも元画像を極力忠実に表現した線図形が描かれる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、元画像の画像データに基づいた自動線描画により、元画像のの特徴を的確に捉えたスケッチ画が簡単に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】元画像の一例であるコンパクトカメラの外観である。
【図２】スケッチ画自動作成装置によって、１回の描画により得られた線図形である。
【図３】スケッチ画自動作成装置によって、パラメータが変更され、複数回描画することにより得られた線図形である。
【図４】本発明の一実施形態であるスケッチ画自動作成装置において実行されるスケッチ画自動作成ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明においてエッジ検出を行うための加重マトリックスである。
【図６】本発明の折線近似における交差数算出の参照図である。
【図７】交差数算出において算出された交差数とその特徴点との関係を示す図である。
【図８】本発明の折線近似におけるベクター化の参照図である。
【図９】本発明の区分的直線近似の参照図である。
【図１０】本発明の折線近似において折線近似パラメータが変更されたときの区分的直線近似の参照図である。
【符号の説明】
３０　特徴点群
３４、４４　折線点
３６、４６　距離
【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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