人間の色知覚特性を考慮したカラー画像の領域分割に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680385
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 阿部 圭一 静岡大学, 情報学部, 教授 (80022193)
• 研究分担者: 杉山 岳弘 静岡大学, 情報学部, 助手 (70293595)
• キーワード: カラー画像処理 / 色字間 / 比較評価 / 領域分割 / 領域境界 / 色知覚

研究概要

本年度の主な研究成果は次の2点である。
1.色空間の比較評価
11種類の色空間について、カラー画像の領域分割に適した色空間は何かという観点から比較評価を行った。まず、8種類の画像にたいして被験者に(1)画素の色だけを見て分類させる実験と、(2)画像を見て似ている色の領域に分割させる実験を行い、被験者間の共通部分を取り出して標準色分類結果と標準領域分割結果を作成した。
色空間の比較評価の基準として、これらの標準結果を用いて、(1)似ている色(あるいは領域)とされた画素の色の集合(クラスタ)の凝集性、(2)クラスタ間の分離性、(3)画像の局所領域における色分布特性と、(4)マンセル式票における色配置の等間隔性の計4種類を提案し、これに基づいて11種類の色空間を比較した。その結果、上の意味で人間の知覚に近い色空間は、L^*a^*b^*空間、L^*u^*v^*空間、およびJobloveのモデルであった。
2.カラー画像の領域分割結果の評価方法の提案
まず、11種類の画像のさまざまな領域分割結果についで、人間による評価実験を8名の被験者により10点法で行った。次に、領域分割結果の評価基準として領域の色の一様性、妥当な領域境界画素の個数、妥当でない領域境界画素の個数、という3つの基準を挙げ、それぞれ評価式を提案した。
領域分割結果の総合的な評価関数を求めるため、6枚の学習画像について、これらの評価式で得られた各領域分割結果に対する評価を説明変数、人間による評価平均点を基準変数とする重回帰分析を行った。過統合の領域分割結果を除いて回帰を行うと、学習に用いた画像と5枚の非学習画像の双方に対して、人間の評価結果とあまり違わない評価関数が得られた。

研究成果

• [文献書誌] Wajima,Hiroshi: "Fast classification of roads, grass, and trees from color outdoor scenes"Proc.of Vision Interface 2000. 286-290 (2000)
• [文献書誌] 高橋圭子: "人間の行った色分類結果を領域分割結果に基づいた色空間の比較評価"画像の認識・理解シンポジウムMIRU2000講演論文集. I. 349-354 (2000)
• [文献書誌] 松浦正樹: "カラー画像の領域分割結果の定量的評価"平成12年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. 343-343 (2000)
• [文献書誌] Takahashi,Keiko: "Comparison of color space models based on human color classification and image segmentation"Proc.of IAPR Workshop on Machine Vislon Applications MVA2000. 39-43 (2000)
• [文献書誌] Matsuura,Masaki: "Quantitative evaluation of segmentation of color images"Proc.of JICAT2000. 177-180 (2000)
• [文献書誌] 石井真人: "色情報とエッジ情報を利用した航空写真からの大局的な地震被害の把握"2001年電子情報通信学会総合大会講演論文集. (発表予定). (2001)
• [文献書誌] 高橋圭子: "人間による画像の色分類結果と領域分割結果に基づいた色空間の比較評価"電子情報通信学会論文誌,D-II. (採録決定). (2001)
• [文献書誌] 石井真人: "色情報とエッジ情報を利用した航空写真からの大局的な地震被害の把握"情報処理学会コンピュータビジョンとイメージメディア研究会資料. (発表予定). (2001)
• [文献書誌] 松浦正樹: "カラー画像の領域分割結果の定量的評価"電子情報通信学会パターン認識とメディア理解技術報告. (発表予定). (2001)