動的輪郭モデルを用いた領域抽出 Study on Region Extraction using Active Contour Models 松下孝太郎東京情報大学総合情報学部環境情報学科研究の背景画像撮像デバイスの普及と高性能化計算機の処理機能及び描画機能の高性能化大量のディジタル画像の発生画像からの対象物及び領域自動抽出の要請動的輪郭モデルによる領域抽出の適用研究の目的 ■動的輪郭モデルの基本的性質の調査 ■動的輪郭モデルによる物体抽出動的輪郭モデルとは動的輪郭モデル（Snakes: Active Contour Models）とは、 1988年にA.Kassらによって提案された可変形状モデルの一種である。閉曲線に対して定義したエネルギーを、抽出対象領域の境界付近で最小化することにより、領域抽出を行う手法である。参考文献 M.Kass, A.Witkin and D.Terzzopoulos : “Snakes: Active Contour Models”, International Journal of Computer Vision, vol.1, no.4, pp.321-331 (1988) 美濃導彦，天野晃：“Snakes: 現在，過去，未来”，電子通信情報学会技術報告， PRMU97-184, pp.81-88 (1997) 輪郭収束の様子物体の外側に輪郭を配置物体物体輪郭収束物体輪郭収束 ※ 輪郭の全エネルギー(Esnakes)が小さくなるように収束していくエネルギーの定義  全エネルギー Esnakes Esnakesv( s)   {Eintv( s)  wimg Eimg v( s)}ds  形状エネルギー Eint  画像エネルギー Eimg 最近傍エッジからの距離に比例したエネルギー（距離変換画像）ただし、 vs  dv / ds, vss  d 2v / ds 2 である。また、  ,  ,Wimage は輪郭上の制御点における重み係数である。距離変換画像擬似ユークリッド距離変換原画像距離変換画像距離変換画像と画像エネルギー高エネルギーエネルギー最小点 ※最も安定な位置距離変換画像ポテンシャル画像エネルギーを表現輪郭収束方法 vi-1 vi+1 vi 注目制御点グリーディーアルゴリズム Greedy Algorithm テスト画像輪郭抽出結果初期輪郭配置輪郭収束 Div. of Environmental Information, Tokyo University of Information Sciences Lab. Homepage http://www.rsch.tuis.ac.jp/~matusita/