(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の奥行き距離データをもとに、所望の距離にある被写体を画像から抽出する装置であって、
前記被写体の奥行き距離を計測した奥行き距離データと、奥行きの基準となる距離を示す閾値とが入力され、前記被写体と前記閾値との奥行きの前後関係を示す２値のキー信号を発生する信号発生手段と、
ここで、該信号発生手段は、
時系列で入力される前記奥行き距離データを、走査ライン毎に遅延させて画素単位で記憶する遅延手段と、
前記遅延手段により遅延させることによって構成された前記奥行き距離データ内の中心画素および該中心画素の周囲に位置する周辺画素を含む各画素と、前記閾値との大小関係をそれぞれ比較する複数の比較手段と、
前記各比較手段からの比較結果を加算する加算手段と、
前記加算された加算値に対して非線形処理を施して、２値のキー信号を出力する出力手段とを含み、
前記発生した２値のキー信号に応じて、前記奥行き距離データに同期して入力される画像データの一部を抽出する抽出手段と、
前記遅延手段から出力された前記奥行き距離データを用いて、各画素に対するノイズ量を推定するノイズ推定手段と、
前記推定したノイズ量に基づいて、ノイズレベルの基準値を発生する基準値発生手段と、
前記奥行き距離データの前記中心画素と前記閾値との間のレベル差を示す絶対値と前記ノイズレベルの基準値とを比較し、該比較結果に応じて前記各比較手段からの前記比較結果の出力数を制御することによって、前記中心画素に対応する比較結果のみを出力、又は、前記中心画素および前記周辺画素に対応する比較結果を出力する出力数制御手段と
を具え、
前記ノイズ推定手段は、
前記ノイズ量をσとし、２種類の強度変調をかけたプローブ光を前記被写体に照射し、該被写体の前記奥行き距離を反射光の輝度として検出する場合において、該検出された輝度の各検出強度をＩａ、Ｉｂとし、該検出強度Ｉａ、Ｉｂをノイズによる変動成分δａ，δｂと、固定値ｉａ，ｉｂとに分けて定義するとき、前記ノイズ量σは、
【数１】
0004166921.tif 000010
として推定されることを特徴とする画像抽出装置。
【請求項２】
前記奥行き距離情報の空間的な変化率を算出する変化率算出手段と、
前記算出した変化率と、前記ノイズ量に関連する前記基準値とを比較する比較手段と、
前記比較結果に応じて、前記出力数制御手段から出力制御された前記各比較手段からの比較結果の出力数をさらに制御する第２の出力数制御手段と
をさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の画像抽出装置。
【請求項３】
上限と下限とに対応する２つの閾値を入力する入力手段と、
前記入力される２つの閾値を交互に切り替える切替手段と
前記２つの閾値に対応したキー信号の出力タイミングを制御するタイミング制御手段と
をさらに具えたことを特徴とする請求項２記載の画像抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測された奥行き情報をもとに、所望の距離にある被写体を画像から抽出することが可能な画像抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＰＥＧ４におけるオブジェクト符号化などにおいて、背景と注目するオブジェクトとを分離する場合、計測された奥行き情報をもとに、所望の距離にある被写体を画像から抽出する、いわゆる画像抽出装置が必要となる。
【０００３】
また、この種の画像抽出装置を用いて、画像から抽出した被写体と、別に撮影した画像或いはＣＧ（コンピュータグラフィックス）などと合成するなどの画像処理を簡単に行うことができる。
【０００４】
例えば、特願平１０−２９３８１７号公報に「立体情報検出方法及び装置」として開示されているような装置を用いて、画像情報と共に被写体の奥行き距離情報を取得し、この奥行き距離情報をもとに特定の被写体を画像から抽出する場合、測定データにはノイズによる誤差を含んでいるので、ノイズの低減処理を行わなければならない。
【０００５】
しかし、ノイズの平準化には、線形処理である平均化などが一般的であるが、大振幅で急峻な変化を伴うような信号には、有効に働かない場合があること、信号の先鋭度または解像度が平均化によって失われることから、「 Real-time active range finder using light intensity modulation 」T.Azuma, K.Uomori, A.Morimura, SPIE Vol. 3640, pp11 - 20 (1999) に開示されているように、メディアンフィルタなど、非線形な処理を行うことが多い。
【０００６】
このような処理において、一般的には、処理の対象とする画素と、その周辺画素における信号を用いてフィルタ処理を行うが、この画素の数が多ければノイズ低減効果は大きくなるが、先鋭度または解像度の劣化が大きくなる。
【０００７】
そこで、「適応型非線形フィルタを用いたＮＭＲ画像の画質改善」電子情報通信学会論文誌、D-II  Vol.J72,No.10、pp1730-1736（1989）に開示されているように、フィルタ処理に使用する領域をノイズ量に応じて適応的に変化させ、ノイズの低減とともに、先鋭度・解像度の劣化を抑えることを提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような画像の抽出処理においては、閾値を跨いで揺らぐノイズは、たとえ小さくとも、抽出処理を行うことによって、ノイズの影響は増大されてしまうため影響が大きい。このようなことから、特に、閾値付近のノイズに対しては、よりノイズ低減効果を大きくする必要がある。
【０００９】
しかし、前述した先鋭度または解像度の劣化の問題や、処理を行う画素数の増大に伴う計算量の増大なども発生するという問題がある。
【００１０】
さらに、ノイズによる劣化として、特に切り出した画像の境界部が不連続になる、或いは乱雑に入り組んだ複雑な形状になると、不自然であり、抽出画像の質を著しく低下する。その結果、閾値付近でより大きなノイズ低減効果が求められるが、前述したように、ノイズ低減効果を大きくするためには、使用する周辺画素の数を増やさなければならず、計算量の増大や先鋭度の劣化を招くことになる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、計算量の増大や解像度・先鋭度の劣化を抑え、かつ、ノイズによる境界部の揺らぎを有効に低減することによって、境界部のノイズの影響を抑えて所望とする被写体を抽出することが可能な画像抽出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被写体の奥行き距離データをもとに、所望の距離にある被写体を画像から抽出する装置であって、前記被写体の奥行き距離を計測した奥行き距離データと、奥行きの基準となる距離を示す閾値とが入力され、前記被写体と前記閾値との奥行きの前後関係を示す２値のキー信号を発生する信号発生手段と、ここで、該信号発生手段は、時系列で入力される前記奥行き距離データを、走査ライン毎に遅延させて画素単位で記憶する遅延手段と、前記遅延手段により遅延させることによって構成された前記奥行き距離データ内の中心画素および該中心画素の周囲に位置する周辺画素を含む各画素と、前記閾値との大小関係をそれぞれ比較する複数の比較手段と、前記各比較手段からの比較結果を加算する加算手段と、前記加算された加算値に対して非線形処理を施して、２値のキー信号を出力する出力手段とを含み、前記発生した２値のキー信号に応じて、前記奥行き距離データに同期して入力される画像データの一部を抽出する抽出手段と、前記遅延手段から出力された前記奥行き距離データを用いて、各画素に対するノイズ量を推定するノイズ推定手段と、前記推定したノイズ量に基づいて、ノイズレベルの基準値を発生する基準値発生手段と、前記奥行き距離データの前記中心画素と前記閾値との間のレベル差を示す絶対値と前記ノイズレベルの基準値とを比較し、該比較結果に応じて前記各比較手段からの前記比較結果の出力数を制御することによって、前記中心画素に対応する比較結果のみを出力、又は、前記中心画素および前記周辺画素に対応する比較結果を出力する出力数制御手段とを具え、前記ノイズ推定手段は、前記ノイズ量をσとし、２種類の強度変調をかけたプローブ光を前記被写体に照射し、該被写体の前記奥行き距離を反射光の輝度として検出する場合において、該検出された輝度の各検出強度をＩａ、Ｉｂとし、該検出強度Ｉａ、Ｉｂをノイズによる変動成分δａ，δｂと、固定値ｉａ，ｉｂとに分けて定義するとき、前記ノイズ量σは、
【数２】
0004166921.tif 000002
として推定されることを特徴とする。
【００１６】
前記奥行き距離情報の空間的な変化率を算出する変化率算出手段と、前記算出した変化率と、前記ノイズ量に関連する前記基準値とを比較する比較手段と、前記比較結果に応じて、前記出力数制御手段から出力制御された前記各比較手段からの比較結果の出力数をさらに制御する第２の出力数制御手段とをさらに具えたことを特徴とする。
【００１７】
上限と下限とに対応する２つの閾値を入力する入力手段と、前記入力される２つの閾値を交互に切り替える切替手段と、前記２つの閾値に対応したキー信号の出力タイミングを制御するタイミング制御手段とをさらに具えたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
（概要）
まず、本発明の概要について説明する。
【００２１】
本発明は、計測誤差を含む奥行き距離情報をもとに、その計測した奥行き距離情報に対応した2次元画像から必要な画像を抽出する処理において、ノイズや誤差による抽出境界部の揺らぎを取り除き、所望の奥行き距離に存在する被写体を画像から切り出すのに有効な手段を、簡易な装置によって実現するものである。
【００２２】
すなわち、ノイズの影響が大きくなる場合（閾値付近で信号が緩やかに変化する場合）には、抽出画像の境界部は滑らかに連続的に変化する場合がほとんどであるが、境界線によって形成されるパターンの空間周波数を下げ、境界部を滑らかに繋ぐようにすることによって、ノイズの影響を抑えた状態にして画像の抽出処理を行う。
【００２３】
以下、具体的な例を挙げて説明する。
【００２４】
（具体例）
図１は、本発明に係る画像抽出装置の構成例を示す。
【００２５】
本装置は、抽出キー信号発生部１と、抽出画像部２とから構成される。
【００２６】
抽出キー信号発生部１は、被写体の奥行き距離を計測した信号である奥行き距離情報としての距離データ３および計測用距離の基準値を示す閾値４が入力されることによって、距離データ３と閾値４との大小関係から、画像内の被写体と閾値距離の前後関係を決定するキー信号５を発生する。
【００２７】
この抽出キー信号発生部１には、時系列で送られてくる距離データ３を遅延させるディレイライン１０と、閾値４を記憶するメモリ１１と、距離データ３のデータ内容を判定する判定部１２と、判定結果の非線形処理を行う出力部１５とが設けられている。
【００２８】
判定部１２は、ディレイライン１０内の中心画素および周辺画素と、閾値４との大小関係をそれぞれ比較する比較部１３と、該比較結果に基づく大小関係に対応する２値の数値を出力する加算器１４とを備えている。出力部１５は、判定された２値の数値に非線形処理を行って、２値のキー信号５を出力する。
【００２９】
また、画像抽出部２は、距離データ３と同期して入力される画像データ６から、キー信号５に応じて画像の一部を切り出すことによって、所望とする抽出画像７を出力する。
【００３０】
この画像抽出部２には、距離データ３と同期して時系列に入力される画像データ６を遅延するディレイライン２０と、このディレイライン２０から出力される遅延した画像データから、２値のキー信号５によって画像の一部を抽出するデータ抽出部２１とを備えている。
【００３１】
そして、画像データ６は、例えば、図３に示すように、中心画素Ｚ23を取り囲む計２５個の画素Ｚ01〜Ｚ45の情報を単位として構成されているとする。
【００３２】
この場合、ディレイライン１０は、図２に示すように、走査線１ライン分のライン遅延線５０が４個と、１画素分の遅延素子６０が５ライン分で計２０個とを含む構成とされている。ライン遅延線５０は、２ライン目から５ライン目に渡って接続されている。なお、図２中、Ｚ01〜Ｚ45は、各遅延素子６０の出力を示す。
【００３３】
ディレイライン２０は、図３の中心画素Ｚ23を測定対称としているため、図２に示す２ライン分（２ライン目と３ライン目）のライン遅延線５０と、出力Ｚ23を出力する位置の２個の遅延素子６０とから構成される。
【００３４】
（画像抽出処理）
以下、画像抽出の処理について説明する。
【００３５】
被写体の奥行き距離情報である距離データ３と、２次元画像信号である画像データ６とは、走査により時系列送られる同期した信号であり、これらの信号が本装置に入力される。
【００３６】
抽出キー信号発生部１では、距離データ３がディレイライン１０に入力されることにより、中心画素Ｚ23とその周辺画素とが取り出される。また、外部から入力された閾値４は、メモリ１１に記憶される。そして、指定された閾値４と、上記２５個の画素の各距離データ３とが比較器１３に入力される。
【００３７】
比較器１３では、閾値４と距離データ３である各画素とを比較する。この比較により、例えば、距離データ３の方が大きければ＋１を、そうでなければ−１を出力するものとする。
【００３８】
そして、この２値で出力される比較結果を、加算器１４により総和ｘを求める。この場合、総和ｘの結果が正であれば、閾値４よりも大きいデータを持つ画素の数が、半数以上を占めることを意味する。負であれば、閾値４より小さな値を持つ画素が多数ということになる。
【００３９】
この加算器の出力である総和ｘを、非線形処理を行う出力部１５に入力して、以下のような特性を持つ非線形関数Ｆ（ｘ）を用いて処理し、キー信号５とする。
【００４０】
【数１】
0004166921.tif 000003
このような非線形処理は、周辺画素による多数決で中心画素Ｚ23の値と閾値４との大小を決めることになり、境界部における孤立点や複雑に入り組んだパターンを滑らかにする効果がある。
【００４１】
次に、抽出画像部２では、入力される画像データ６をディレイライン２０を介して遅延させ、距離データ３の中心画素Ｚ23と同期させる。キー信号の１又は０の値によって、画像データ６を出力させることにより、閾値４で指定された奥行き距離よりも手前（又はその逆）の被写体のみを抽出して出力させることができる。
【００４２】
上述したように、中心画素Ｚ23に周辺画素を含めた距離データ３と閾値４とを比較し、その大小によって２値化し、中心画素Ｚ23の値を多数が占める値とする処理を行い、この値に基づき画像抽出を行う処理を、全ての画素に対して順次行うことによって、抽出境界部の空間周波数を下げることができ、また、信号の２値化により、複雑な実数計算を用いることなく計算量を低減することができる。
【００４３】
［第２の例］
次に、本発明の第２の実施の形態を、図４〜図６に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分についてはその説明は省略し、同一符号を付す。
【００４４】
本例では、前述した図１の構成に、ノイズマージンの大きさに応じて、キー信号５を、周辺画素の値を考慮して発生するか、中心画素単独から発生するかを切り替える手段を付加したものである。
【００４５】
すなわち、図４において、ノイズ量（σ）を推定するノイズ推定部１００と、推定したノイズ量に基づいて基準値Ａ（＝ｋ・σ）を発生する基準値発生部１０１と、距離データ３と閾値４とのレベル差の絶対値Ｂを検出するレベル差検出部１０２と、その検出された絶対値Ｂと基準値Ａとを比較する比較器１０３と、比較結果に応じて出力数を切り替える切替え器１０４とが設けられている。
【００４６】
（画像抽出処理）
以下、画像抽出の処理について説明する。
【００４７】
ノイズ推定部１００では、装置の主たる雑音源によって決められるノイズ理論式に、予め求めた必要なパラメータを代入してノイズ推定値σを計算する。基準値発生部１０１では、その計算したノイズ推定値σに、決められた定数ｋを乗算して求めた基準値Ａ（＝ｋ・σ）を発生する。一方、レベル差検出部１０２では、中心画素Ｚ23の測定値と閾値４とのレベル差の絶対値Ｂを検出する。
【００４８】
そして、比較器１０３では、基準値Ａと絶対値Ｂとを比較した結果を示す比較信号Ｃを出力する。切替え器１０４では、その比較信号Ｃに応じて、加算器１４へ入力される比較器１３の出力の数を切り替える。
【００４９】
すなわち、中心画素Ｚ23 における検出距離と、外部から入力され記憶された閾値４とのレベル差の絶対値Ｂが、推定したノイズ量σから発生される基準値Ａよりも大きければ、ノイズマージンが大きいと判断する。このノイズマージンに応じて、切替え器１０４によって、後段の加算器１４に接続される比較器の出力数を制御する。そして、加算器１４では、１又は−１である各比較器出力の総和ｘを求め、出力部１５において非線形処理Ｆ（ｘ）を行うことによってキー信号１５を発生する。
【００５０】
（ノイズ推定）
次に、どのようにしてノイズの値を推定するかを、図５および図６に基づいて詳細に説明する。
【００５１】
輝度変調をかけたプローブ光を物体に照射し、その反射光を高速サンプリングすることで、被写体の奥行き距離を反射光の輝度として検値する。
【００５２】
ここで、被写体固有の反射率ｒの影響を避けるため、図５に示すような２種類の強度変調をかけたプローブ光を用い、それぞれの場合の検出強度をIa、Ibとすると、これらの比をとり、以下のように、出力Dを計算する。
【数２】
0004166921.tif 000004
ただし、ｗはサンプリングパルス幅、Pはプローブ光強度ピーク値、Tは変調光の繰り返し周期時間である。
【００５３】
前述のIa、Ibをノイズによる変動成分δa，δbと固定値ｉa,ｉbとに分けて考えると、出力Dは、以下のように近似できる。
【００５４】
【数３】
0004166921.tif 000005
【００５５】
【数４】
0004166921.tif 000006
この場合の主なノイズ源は、検出光を増倍に用いているイメージ・インテンシファイアー(I.I)のショットノイズである。主なノイズ源は、このI.Iの信号のショットノイズである。従って、ノイズは、
【００５６】
【数５】
0004166921.tif 000007
のように書ける。
【００５７】
これら（２）〜（５）の関係から、出力Ｄに含まれるノイズσは、出力レベルＤと入力光の強度σ・ｗ・Ｐ／Ｔに依存し、およそ以下のように、見積もることができる。
【００５８】
【数６】
0004166921.tif 000008
【００５９】
図６は、１例として、T=45MHz、w=1nsecとしたとき、であり、スクリーンを置き距離を1.5mから2.7mの範囲で変化させた検出奥行きレベルと(4)式により推定したノイズ量を示す。
【００６０】
測定ノイズの測定は、２次元面内の中心と４隅の５点において、１５０フレームの検出画像をフレームメモリに取り込み、合計７５０点のデータを用いて計算した。図６に示すように、ほぼ正確にノイズが推定できることがわかる。なお、推定ノイズは、７５０個のサンプルそれぞれ１つから計算し、その最大・最小値とともに平均値を示したものである。
【００６１】
この推定値は、ノイズによるゆらぎの標準偏差をあらわすもので、ピーク値はこの値よりも大きくなることが予想される。このため、推定ノイズ値に一定係数、例えば３を掛けたものを基準値として、ノイズマージンの大きさを計る尺度とする。
【００６２】
上述したように、測定した中心画素Ｚ23の測定値と閾値４との差の絶対値Ｂがノイズレベルの基準値Ａに対して大きか否かを調べ、十分大きい（すなわち、ノイズマージンが大きい）場合には、周辺画素を用いず、中心画素Ｚ23の値だけから判断して、画像抽出処理を行ってもノイズの影響を殆んど受けることがない。一方、ノイズマージンが小さい場合には、周辺画素もミー考慮してフィルタをかけることによって、該フィルタ処理に伴う解像度等の劣化を抑えることができる。
【００６３】
従って、ノイズによる揺らぎに比べて、信号と閾値との差が大きいところは、単独の情報で充分確かな判断ができることから、周辺画素の情報を用いず容易に画像抽出を行うことができる。
【００６４】
［第３の例］
次に、本発明の第３の実施の形態を、図７に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分についてはその説明は省略し、同一符号を付す。
【００６５】
本例では、測定値（すなわち距離データ３）の空間的な変化率Ｐを計算する変化率測定部２０１と、その変化率Ｐと基準値Ａとの大小を比較する比較部２０２と、その比較結果Ｑに応じて、加算器１４へ入力される出力の数を切り替える切替え器２０３とを設けた。なお、２００は、前述した図４のノイズ推定部１００と、基準値発生部１０１とを含む領域の構成である。
【００６６】
そして、場所による変化率ａdの検出方法として、中心画素をZ23とすると、２次元面内においてその左右上下のZ22、Z24、Z13、Z33の画素における値を用いて以下のように計算する。
【００６７】
【数７】
0004166921.tif 000009
【００６８】
測定値がノイズと比べて大きく変化しているところは、少数の画素を用いることを特徴とし、信号の先鋭度・解像度の劣化を抑えて画像抽出を行う。
【００６９】
上述したように、信号の場所による変化率Ｐを変化率部２０１で計算し、この変化率Ｐと推定したノイズ量Ａとを比較部２０２で比較し、その比較結果Ｑに応じて切替え器２０３の出力の数を制御する。すなわち、信号の変化が、ノイズと比較して十分大きいものであれば、ノイズによる変化ではなく、実際に奥行きの変化があるものと判断できることから、このように大きな奥行き距離の変化のある場所においては、被写体の輪郭情報を多く含む場合が多いため、切替え器２０３によって周辺画素の数を減らすように切替え制御を行うことによって、解像度の劣化を抑えることができる。
【００７０】
［第４の例］
次に、本発明の第４の実施の形態を、図８および図９に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分についてはその説明は省略し、同一符号を付す。
【００７１】
本例では、抽出キー信号発生部１の入力側に２つの閾値４ａ，４ｂを記憶するためのメモリ３００，３０１と、信号を切替えるための切替え部３０２とが設けられている。
【００７２】
また、その抽出キー信号発生部１の出力側には、２つの閾値４ａ，４ｂに対応して出力されるキー信号５の出力タイミングを制御するために、データを時系列的に保持するフリップフロップのラッチ回路３０３，３０４が設けられている。なお、メモリ３００，３０１の替わりに、２つの閾値４ａ，４ｂを入力するための入力部を設けてもよい。
そして、上限と下限に対応する２つの閾値４ａ，４ｂをメモリ３００，３０１に記憶（又は入力）し、これらの値を切替え部３０２で交互に切り替えて抽出キー信号発生部１に入力する。この抽出キー信号発生部１において、上限と下限で挟まれる領域内に測定値が含まれるか否かを判断し、２種のキー信号５をラッチ回路３０３，３０４に時系列的に保持しながら、画像抽出部２に対して順次出力していく。
【００７３】
（切替え制御）
ここで、２つの閾値４ａ，４ｂを切替え制御を、図８および図９に基づいて説明する。図９は、信号切り替えのシーケンスを示す。
【００７４】
制御クロック１を用いて、上限と下限を示す２つの閾値４ａ，４ｂが抽出キー信号発生部１に入力／出力されるタイミングを切り替える。そして、抽出キー信号発生部１から出力される２種のキー信号５をラッチ回路３０３によって遅延させ、下限よりも大きく、上限よりも小さい、２つの条件が満たされた場合を１、その他を０とする。このようにして発生した新たなキー信号５を、出力が確立したタイミングで、制御クロック２を用いてラッチ回路３０４において保持する。なお、閾値切り替えを行う制御クロック１は、制御クロック２の２倍の周波数を有している。制御クロック２は、画像や距離情報が送られてくるタイミングと同期している。
【００７５】
上述したように、上限と下限に相当する２つの閾値４ａ，４ｂに対して、順次処理を行い、それぞれ2つの閾値４ａ，４ｂと測定データ３との比較を行うことによって、２つの閾値４ａ，４ｂで定義される領域の画像を確実に抽出することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中心画素とその周辺画素とを含む信号における周辺画素の数に基づいて中心画素と閾値との大小関係を比較し、その大小関係によって２値化し、中心画素の値を多数が占める値として２値のキー信号を発生し、該２値のキー信号に基づいて、入力される画像データを中心画素に同期させた状態で画像データの一部を抽出する処理を行い、この処理を順次、全ての画素に対して行うようにしたので、抽出境界部の空間周波数を下げることができると共に、信号を２値化することによって複雑な実数計算を用いることなく計算量を大幅に低減することができ、これにより、計算量の増大、解像度、先鋭度の劣化を抑え、しかも、ノイズによる境界部の揺らぎを有効に低減して、所望とする被写体を抽出することができる。
【００７７】
また、本発明によれば、信号のノイズを加味して画像抽出の処理を行うようにしたので、ノイズによる揺らぎに比べて、信号と閾値との差が大きいところは、単独の情報で充分確かな判断を行うことができ、これにより、必要に応じて周辺画素の情報を用いることなく、簡単に画像抽出を行うことができる。
【００７８】
さらに、本発明によれば、信号のノイズおよび空間的な周波数を加味して画像抽出の処理を行うようにしたので、測定値がノイズと比べて大きく変化しているところは、少数の画素を用いて処理するだけでよく、これにより、信号の先鋭度・解像度の劣化をさらに抑えて高精度な画像抽出を行うことができる。
【００７９】
さらにまた、本発明によれば、上限と下限に相当する２つの閾値に対して、順次処理を行い、それぞれ2つの閾値と信号との比較を行うようにしたので、２つの閾値で定義される領域の画像抽出を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、画像抽出装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図３の画素に対応したディレイラインの構成を示すブロック図である。
【図３】計測データの中心画素とその周辺画素との位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である、ノイズ値によって適応的にフィルタをかける場合の構成例を示すブロック図である。
【図５】奥行き測定に用いるプローブ光変調波形を示す波形図である。
【図６】推定ノイズと測定ノイズとの出力レベルに対するノイズ量を示す特性図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態である、空間的な信号の変化率によって、使用する画素数を切り替える機能を付加した場合の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態である、上限と下限を示す２つの閾値を用いてキー信号の出力処理を行う場合の構成例を示すブロック図である。
【図９】信号切り替え制御のタイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  抽出キー信号発生部
２  画像抽出部
３  距離データ
４，４ａ，４ｂ  閾値
５  キー信号
６  画像データ
７  抽出画像
１０  ディレイライン
１３  比較器
１４  加算器
１５  出力部
２０  ディレイライン
２１  データ抽出部
５０  ライン遅延線
６０  遅延素子
１００  ノイズ推定部
１０１  基準値発生部
１０２  レベル差検出部
１０３  比較器
１０４  切替え器
２０１  変化率測定部
２０２  比較器
２０３  切替え器
３００  上限閾値メモリ
３０１  下限閾値メモリ
３０３，３０４  ラッチ回路
【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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