画像処理による生け花の特徴抽出発表者野尻倫未指導教員奥本幸１．はじめに３．特徴抽出のための前処理アルゴリズム生け花に関するエディタの研究として、スケッチベースのモデリングシステムの開発がある１）。しかし、このエディタはユーザーの生け花センスが問われるものであり、初心者には使いづらい。そこで本研究では、初心者の生け花画像と熟練者の手直し画像の比較を行い、画像処理を用いて生け花特徴を自動的に抽出する方法を検討する。抽出結果を利用して将来的には、初心者の生け花を支援するツールを開発することが可能である。生け花特徴を抽出するために、生け花画像へ前処理を施す。以下にその手順を示す。 (１)メディアンフィルタをかけて画像の微小なノイズを減らす。 (２)RGB 形式から HSV 形式に変換する。 (３)同系色のかたまりを抽出する。図２に同系色のかたまりを抽出した結果を示す。 ①同系色のラベリング任意の点の８近傍において、２点の HSV 値の差が許容範囲(|H|<15、|S|<50、|V|<50)内なら同じラベルを貼る。 ②同系ラベルの結合任意のラベルにおいて①と同様な処理を行う。 (４)花・葉などの意味付けを行う。ラベルの平均色情報をもとに、花や葉などの意味付けを行う。意味付けの種類は、プログラム固定とする。表 1 に手順１、２の結果を示す。手順１：色のみの判定ラベルの色情報だけを見て、どの意味にあたるかを判定する。手順２：意味に応じた再割り当てによる判定再割り当て条件に一致した場合、手順１での意味付けとは別の意味付けを行う。２．生け花特徴生け花のよしあしを表す特徴として、次の４つを仮定する。以下には横幅を求める式を示す。 (１)生け花の高さと幅花器の横 × 100 花器を除いた外接枠の横 (２)花のかたまり位置花器の口の中心からかたまりまでの横 × 100 花器の口の中心からかたまりまでの縦 (３)色の割合かたまりの画素数　× 100 全体の画素数 (４)生け花の重心色つき画素数の総和 100 × 色数花器を除いた外接枠の横 ① ② これらの情報を算出するために必要な情報を以下に示す。 X：花器の横 Y：花器の縦 X’：花器を除く外接枠の横 Y’：花器を除く外接枠の縦 O：花器の口の中心 Xo：外接枠の横 Yo：外接枠の縦 X”：O からかたまりの中心までの横 Y”：O からかたまりの中心までの縦図２：かたまり抽出結果表１：意味付け結果の例手順１での意味赤い花黄色の花図１：必要情報再割り当て条件面積が狭い(40 画素以下) 周囲にピンク色が多い (500 画素以上) ⇒ ピンク中の雑音同じ色で囲まれている (500 画素以上) ⇒ 花の一部手順２での意味ピンクの花黄色の領域を囲んでいる色の花 4.2 システムの評価４．結果と考察 4.1 生け花特徴の評価図３に訓練データの初心者の生け花である元画像１(a)とそれを熟練者が手直しした手直し画像(b)を示す。(a)を見た熟練者の評価と、画像処理による特徴抽出値を比較し、生け花特徴が妥当であるかを考察する。特徴抽出値を表２に示す。図３(a)に対する熟練者の評価を次にあげる。・花が多く不安定・縦の線に対して横の線が少ない・ベージュの花の役割が少ない表２の特徴(2)より、元画像１からはベージュの花のかたまりを検出することができなかったが、手直し画像はかたまりを検出している。また、表２の特徴(3)より、手直し画像からはベージュの割合も検出している。よって手直し画像は元画像１よりもベージュの花を主張できていることがわかる。表２の特徴(4)より、元画像１の重心のｙ値は、ｘ値の 2.8 倍であるが、手直し画像は 1.7 倍となっている。また、表２の特徴(1)より、手直し画像のｙ値は元画像の約半分である。このことから、手直し画像は元画像１よりも横の成分が増え、全体的バランスが安定していることがわかる。以上の結果より、本研究で抽出する特徴は、生け花特徴を表していることが確認できた。図３(c)にテストデータの初心者の生け花を示す。これを用いて、作成システムが初心者の問題点を導き出すことができるかを試験する。表３に(c)の特徴抽出値の結果を示す。システムは次の２点を問題点としてあげている。 (1)特徴２より、ピンクの花と黄色の花は、花器の中心よりも左寄り、かつ高さも近いため、左側に偏っている。 (2)特徴３より、ピンク、黄、赤とも色の割合が似ており、どの部分を強調したいのかが不明確である。図３(c)に対する熟練者の評価は次の通りである。 (1)横の流れがない。 (2)ポイントとなるピンクの花と黄色の花の位置が近く、ポイントに視点をおけない。初心者の問題点(1)は、熟練者の評価の(1)、(2) のどちらにも当てはまり、特徴値から問題点を導き出すことができている。５．おわりに本研究では、画像処理により抽出可能な生け花特徴として、生け花の高さと幅、花のかたまり位置、色の割合、生け花の重心の４つを仮定した。訓練データを用いた実験の結果、仮定した特徴の妥当性を確認することができた。また、テストデータを用いたシステムの評価実験の結果、システムは、初心者の問題点を導き出すことができた。今回、訓練データ 3 組、テストデータ 4 組という少ないデータでの実験であったため、実験結果の精度は高くない。今後、実験データ数を増やし、有効な特徴を増やしたい。さらにこの結果を利用した、生け花初心者のためのツールを開発する予定である。参考文献 (a)元画像１ (b)手直し画像 (c)元画像２図３：生け花画像の例１）スケッチベースの植物のモデリングシステム井尻敬 http://www.interaction-ipsj.org/archives/paper2004/pd f2004/B34.pdf 表２：画像処理による特徴抽出値の例１ [％] 特徴かたまり名元画像１ x (1) (2) y 表３：画像処理による特徴抽出値の例２[％] 手直し画像 x y 631.4 455.7 588.1 264.4 青い花１－5.4 －11.9 －15.6 －17.2 青い花 2 22.2 －8.9 －18.7 (3) 花 (3) 1.58 白 1.50 0.87 ベージュ (4) 29.9 82.3 43.8 73.6 かたまり名 (1) (2) －2.9 ベージュの特徴 (4) 元画像２ｘｙ 239.2 143.9 ピンクの花１－1.7 －34.8 黄色の花１－54.8 －40.5 ピンク 1.82 黄赤 1.95 1.35 51.4 67.1