、ん 1 画像の入力・補正・出力 1.1 画像の入力・ 1.2 画像の補正処理・ 1.3 画像の擬似階調表現法・ 章末問題・ 2 画像のフィルタリング 2.1 空間領域でのフィルタリング・ 2.2 周波数領域でのフィルタリング・ 章末問題・ 3 2 値画像処理 3.1 膨張・収縮・細線化処理・ 3.2 輪郭線追跡・ 3.3 Hough 変換・ 章末問題・ 4 画像の圧縮符号化 1 4 1 0 1 ワ】 1 0 6 ワ 1 ・ 4 7 9 4 4 -4 一 0 っ 6 「ー

目 次 11 4.1 画像の圧縮符号イヒとは・ 4.2 2 値画像の圧縮符号化 ( ランレングス符号化法 ) ・ 4.3 階調画像の圧縮符号化法 ( べクトル量子イヒ法 ) ・ 4.4 電子透かし・ 章末問題・ 5 パターン認識 5.1 パターン認識の原理・ 5.2 クラスタリング手法・ 5.3 パターンの識別・ 章末問題・ 6 立体認識 6.1 立体認識について・ 6.2 ステレオマッチング法・ 章末問題・ 7 動画像処理 7.1 動画像処理について・ 7.2 画像間の差分に基づく方法・ 7.3 速度べクトルの検出手法・ 章末問題・ 8 神経回路網による画像認識 8.1 神経回路網の原理・ 10 門ー 10 ワ 1 103 106 121 124 125 127 144 145 146 158 166 167

目 8.2 誤差逆伝播法のプログラム・ 章末問題・ 次 9 遺伝的アルゴリズムによる画像処理 9.1 遺伝的アルゴリズム・ 9.2 遺伝的アルゴリズムのプログラム・ 9.3 遺伝的アルゴリズムを用いた画像処理・ 章末問題・ 付録 A c プログラミング入門 A. 1 C 旨によるプログラミングの基礎・ にコロロ A. 2 C 言語の基礎 C プログラミングに関する問題・ 付録 B mypgm. h B. 1 本書で扱う画像ファイルについて・ B. 2 pgm ファイルを読み書きするプログラム・ 参考文献 掲載プログラムー 索引・ 見・ 111 170 186 187 190 204 212 213 215 229 230 ・ 232 236 240 243

索引 ( 五十音順 ) 圧縮率 暗号化 高速フーリエ変換 あ 行 遺伝子座 遺伝子型 遺伝子 一様交叉 1 点交叉 1 次元 D ・ ID 叩 1 次元・ IFWI' 勾配法 159 82 95 31 30 188 191 188 188 190 顔領域の抽出 可逆型圧縮符号化 隠れマノレコフモデノレ 画素 画像の圧縮符号化 画像のデータ量 カラーデイザ法 慣性項 ガンマ補正 擬似階調表示法 擬似輪郭線 基本周波数成分 教師信号 近傍画素 204 75 76 2 75 75 14 179 20 11 12 30 170 16 誤差拡散法 ( 誤差分散法 ) 15 誤差逆伝播法 個体 コンノヾイラ 169 188 1 コンピュータビジョン 125 さ行 最小距離に基づく識別 122 遺伝的アルゴリズム 187 遺伝的プログラミング 211 工デイタ 1 ェラスティックマッチング 123 ェントロビー符号化法 76 空間領域でのフィルタリン オクルージョン オプティカルフロー か行 階層型神経回路網 131 158 168 最小値フィルタ 細線化処理 最大値探索 最大値フィルタ 差分 3 次元計測法 3 次元グラフ表示 三角測量 差分フィルタ 差分画像 29 53 199 29 146 126 138 128 22 146 グ 交叉率 交叉 結合荷重 グレイコード クラスタリング クラスタ 高速フーリエ逆変換 高調波成分 21 30 31 31 189 188 167 202 86 , 106 106 3 枚のフレーム間差分を用 階層型神経回路網の学習 階調値 169 2 いる方法 時間間引きによる FFT しきい値 しきい値設定ュニット シグモイド関数 153 31 12 169 168

244 視差 実数値 GA 周期的なノイズ 収縮処理 2 枚のフレーム間差分を用 125 204 45 50 周波数領域でのフィルタリ 106 124 11 158 202 188 27 22 188 127 125 47 167 169 167 187 188 126 126 30 代表パターン た行 ゾンデ法 組織的デイザ法 速度べクトル 相互結合型神経回路網 168 染色体のコーディング 染色体 線形平滑化フィルタ 線形フィルタ 世代交代 ステレオマッチング法 126 ステレオ計測の原理 ステレオ画像 図形画素 神経細胞 神経回路網の学習 神経回路網 進化的計算法 進化 シルエット法 照度差ステレオ法 代表べクトル 多値デイザ法 単純 GA 中央値フィルタ 直流成分 低域通過フィルタ 86 14 189 29 30 38 11 188 46 77 , 95 濃度補正 背景画素 背景画像 は 行 デイザ行列 適応度 テクスチャ 電子透かし テンプレー 動画像処理 淘汰 特徴空間 突然変異 突然変異率 トマッチング 背景画像との差分 バイナリコード パターン認識 8 近傍 8 近傍収縮処理 8 近傍膨脹処理 ハフマン符号化法 ハミング距離 反転画像 光投影法 47 7 126 3 202 102 47 50 26 103 202 147 146 12 3 145 188 104 188 189 33 31 235 191 11 , 47 4 20 167 152 非可逆型圧縮符号化 75 ヒストグラムの線形変換 7 2 次元 FFYI' ・ IFFT 2 次元 l)ffl' ・ IDWI 、 入出力関数 いる方法 2 点交叉 2 値画像 2 次元配列 濃度ヒストグラム 濃度パターン法 ヒストグラム平滑化 微分フィルタ フィルタ フィルタリング 復号化 符号化 9 22 21 21 75 75 フラクタル次元を用いる符 号化法 フルカラー画像 76 75 プロック間のパターンマッ チング 159 プロックマッチングに基づ

幻 91 -4 94 8 一 り 1 8 「ー 27 Sobel フィルタ 6 p -Hough 変換 185 threshold value VQ 法 wyle の符号化法 レンジフィノレタ くステレオ法 130 27 連想記憶 平滑化フィルタ べクトル量子化法 76 , 86 く欧 文 > 膨脹処理 47 77 行 ま BP 法 169 30 マスク画像 147 く付録 A マハラノビス距離 EC 187 124 c プログラミング > 31 メディアンフィルタ 29 FFT Forsen フィ . ルタ 文字パターンの認識 27 184 アスキーコード 226 Freeman のチェーンコード モーメント係数 179 アセンプラ言諞 213 63 値による呼び出し 227 187 GA アドレス 226 211 GP アドレス演算子 225 HiIditch の細線化法 53 インクリメント 223 Hough 変換 64 インクルード旦言 217 Huffman 符号化法 102 インデント 225 30 IDFT 工デイタ 214 IFFT 31 オプジェクトファイル 214 ITS 144 関数 219 JPEG 76 関数の型 219 K - 平均法 115 間接演算子 227 median 29 関係演算子 220 MGG 212 機械語 213 MPEG 76 記号定数 217 NN 法 106 基本データ型 218 pgm 形式 1 , 231 行番号 215 Roberts フィノレタ 27 共用体 224 SGA 189 局所変数 219 AD CT や行 予測符号化法 4 近傍 76 26 行 ら ラスタ走査 15 ラスタ・べクタ変換 57 ラブラシアン 26 ラブラシアンフィルタ 26 ランレングス符号化法 77 リンカ 1 離散的コサイン変換 76 離散的フーリエ逆変換 30 離散的フーリエ変換 30 輪郭線追跡 59 ルックアップテープル 87 ノレーレットノレーーノレ 189

219 229 構造化されたプログラム 246 キーワード クイックソート ープ 213 , 226 配列 倍精度浮動小数点型 引数 223 218 219 214 構造体 コメント コンノヾイラ 算術演算子 参照による呼び出し 実行可能型ファイル 227 224 217 214 222 227 214 221 218 229 215 219 222 214 ビットごとの論理演算子 2 21 制御文字 整数型 ソーティング 大域変数 定数記号 デクリメント デバッガ 統合プログラミング環境 等値演算子 220 2 1 4 標準入力 浮動小数点型 プログラミング旨き五 にコロロ ポインタ 変数名 プログラム ランタイムライプラリ 文字列型 文字型 -- 7 ジ、ツクヲ - ンノヾ、一 ASCII コード ANSI 論理演算子 リンカ 223 218 213 213 218 218 218 218 214 214 220 215 226 C 言語 char double do-while ループ int if 文 for ル float exit main 関数 long int unsigned int short int return printf pgm 形式 OS null コード while 丿レ ープ 213 218 218 225 222 218 222 220 218 218 223 226 214 215 221 223 224 218 218

2 刈年 11 月 20 日 281 年 2 月 20 日 2 開 1 年 9 月 30 日 282 年 4 月 30 日 2 開 2 年 12 月 10 日 283 年 9 月 10 日 284 年 6 月 1 日 285 年 4 月 10 日 2 石年 4 月 5 日 2 開 7 年 3 月 20 日 2 開 8 年 5 月 20 日 初版 1 刷発行 初版 2 刷発行 初版 3 刷発行 初版 4 刷発行 初版 5 刷発行 初版 6 刷発行 初版 7 刷発行 初版 8 刷発行 初版 9 刷発行 初版 10 刷発行 初版 11 刷発行 安 あ 居 ぐ 1964 年 現在 長尾 1984 年 現在 ながお 者紹介 たけし 院猛工学博士 東京工業大学博士課程修了 東京工業大学工学部像情報工学 研究施設教授 東京工業大学名誉教授 智晴工学博士 東京工業大学博士課程修了 東京工業大学工学部像情報工学 研究施設助教授をへて 横浜国立大学大学院環境情報研 究院教授 とも はる C 言語による画像処理入門 lntroduction tO lmage Processing using programming language C ◎著作者 発行所 印刷所 発行者 安居院 阿井國 猛 昭 検印省略 著者承認 定価はカバ 東京都新宿区矢来町 48 安信印刷工業株式会社 東京都中央区月島 2 ー 13 ー 5 鑾裔昭晃堂 表示してあります P r i n t e d i n J a p a n 社日本書籍出版協会会員 社自然科学書協会会員 工学書協会会員 郵便番号 162 ー 0805 東京都新宿区矢来町 48 振替口座 00130 ー 0 ー 139320 電話 ( 03 ) 3269 ー 3449 番 ( 代表 ) F AX ( 03 ) 3269 ー 1611 番 製本広瀬製本所 ISBN 4 ー 7856 ー 3124 ー 4 く株日本著作出版権管理システム委託出版物〉 本書の無断複写は , 著作権法上での例外を除き禁しられています . 複写される場合は , そのつど事前に株日本著作出版権管理システム ( 電話 03-3817 ー浦 70 , FAX 03-3815-8199 ) の許諾を得てくたさい . http://www. shoko-do. co ・ jp/

参考文献 本書に関連する参考文献を次に示す . 理解をさらに深める際に参照してほしい . 始めに , 本書で扱った画像処理・認識 , 及び c 言語のプログラミングに関する全般 的な入門書を示し , 続いて各章で参照した文献を通し番号で示す . なお , 本書は画 像処理の初心者を対象としているため , 文献は最小限にとどめた . ここに掲載され ている文献は関連文献のごく一部であることに注意してほしい . 画像処理・認識全般に関する入門 9 ) 田村秀行監修 : 。コンビュータ画像処理入門 " , 総研出版 ( 1985 ) 8 ) 安居院猛 , 中嶋正之 : 。画像工学の基礎 " , 昭晃堂 ( 1986 ) の尾上守夫監修画像処理ハンドブック " , 昭晃堂 ( 198 の , 6 ) 鳥脇純一郎画像理解のためのディジタル画像処理 I ] , [II]", 昭晃堂 ( 1988 ) 5 ) 安居院猛 , 中嶋正之 , 長尾智晴 : 、、 lrb 。 pascal 画像処理の実際 " , 工学社 ( 1988 ) 4 ) 南敏 , 中村納 : " 画像工学 " , コロナ社 ( 1989 ) 3 ) 安居院猛 , 中嶋正之 : 。画像情報処理 " , 森北出版 ( 1991 ) 2 ) William K. pratt : "Digital lmage processing", J0hn W111ey ( 1991 ) 1 ) 安居院猛 , 長尾智晴 . " 画像の処理と認識 " , 昭晃堂 ( 1992 ) ( 本書の姉妹図書 ) ※画像処理のごく最近の手法などについては , 電子情報通信学会 , 映像情報メディア学会 , 10 ) A. RosenfeId, A. C. Kak ( 長尾真監訳 ) : 。ディジタル画像処理 " , 近代科学社 ( 1978 ) 2 ) 柴田望洋 : " 定本明解 c 言語入門編 " , ソフトバンク ( 1999 ) 立出版 ( 1989 ) (" 定番 " 的な図書 ) 1 ) B. W.. カーニハン , D. M. リッチー ( 石田晴久訳 ) : 。プログラミング言語 C 第 2 版 " , 共 C 言語のプログラミングに関する入門日 情報処理学会 , 画像電子学会などの学会誌の特集記事を参考にしてほしい . など . 分かり易そうなものを自分で選んでほしい . 行本が市販されている . このため , 書店で何冊かの類書を実際に手に取り , 読み易く , 「コロロ、一 ※ C 衄については , 特定の C コンパイラに関するものを含めて , 現在 , 非常に多数の単

参考文献 本文中で参照した文 237 1) 2 ) 3 ) 4 ) 5 ) 6 ) 7 ) 8 ) 9 ) 小野文孝 : 、、デイザ法 " , 画像電子学会誌 , 1.10 , No. 5 , pp. 388-397 ( 1981 ) 前田肇 : 。信号システム理論の基礎 " , コロナ社 ( 辻井重男 , 鎌田一雄 : 。ディジタル信号処理 " , 昭晃堂 ( ) 佐川雅彦 , 貴家仁志高速フーリエ変換とその応用 " , 昭晃堂 ( ) 長橋宏 : 。信号画像処理 " , 昭晃堂 ( 1998 ) C. J. Hilditch :"Linear Skeletons From Square Cupboads " , (). MeIter and D. Michie ed. ) Machine lntelligence 4 , Eginburgh Univ. Press, p. 403 ( 1969 ) 長尾智晴 , 安居院猛 , 長橋宏 , 呉永煥 : 。適応プロック分割法によるラスタ・べクタ 変換 " , 画像電子学会誌 , I. 21 , N 。 .4 , pp. 310-316 ( 1992 ) Tomoharu Nagao, Takeshi Agui and Masayuki Nakajima : "An extraction method of partially objects utilizing partial shape vectors", The frans. 0f the IEICE, V 矼 E73 , No. 3 , pp. 410-417 ( 1990 ) P. V. C. Hough : "Method and means for recogmzamg complex patterns", U. S. Patent, 3 , 069 , 654 ( 1962 ) 10 ) D. H. Ballard : 、、 Generalizing the Hough transform to detect arbitrary shapes' , Pattern Recognition, VOI. 13 , No. 2 , pp. 111-122 ( 1981 ) 11 ) 崔亨振 , 安居院猛 , 中嶋正之 : " アダブテイプパラメータ平面領域制限ハフ変換を用い たナンバープレート領域抽出法 " , 電子情報通信学会論文誌 , Vol. J72-DII, No. 4 , pp. 597-604 ( 1989 ) 12 ) テレビジョン学会編 , 原島博監修 : 。画像情報圧縮 " , オーム社 ( 1991 ) 13 ) 小特集 "MPEG の新展開 " , 映像情報メディア学会誌 , 1.53 , N 。 .4 , pp. 473-503 ( 1999 ) 14 ) R. M. Gray : "Vector Quantization", IEEE ASSP Magazine, pp. 4-29 , ApriI ( 1984 ) 15 ) 松井甲子雄 : " 電子透かしの基礎 " , 森北出版 ( 1998 ) 16 ) 松本典繁鷙電子透かし技術 " , 電子情報通信学会誌 , V 矼 82 , No. 8 , pp. 836-838 ( 1999 ) 17 ) 志村正道 : 、。パターン認識と学習機械 " , 昭晃堂 ( 1970 ) 18 ) 上坂吉則鷙パターン認識と学習の理論 " , 総合図書 ( 1971 ) 19 ) 飯島泰蔵二パターン認識 " , コロナ社 ( 1973 ) 20 ) 中田和夫編鷙パターン認識とその応用 " , コロナ社 ( 1978 ) (1) 森健一監修鷙パターン認識 " , 電子情報通信学会 ( 1988 ) 22 ) 小川英光編パターン認識・理解の新たな展開 " , 電子情報通信学会 ( 1994 ) 23 ) 白井良明 : 。コンピュータビジョン " , 昭晃堂 ( 1980 ) 24 ) P. H. Wmston 著 ( 白井他訳 ) 編 : 。コンビュータビジョンの心理” , 産業図書 ( 1979 )

238 参考文献 25 ) デビット・マー ( 乾他訳 ) 鷙ビジョン " , 産業図書 ( 198 の 26 ) 出口光一郎 : " 画像と空間 " , 昭晃堂 ( 1991 ) 2 の安居院猛 , 長尾智晴 , 斉藤智明プロックマッチング法を用いたステレオ視による車間 距離の計測 " , 画像電子学会誌 , M 矼 20 , No. 4 , pp. 380-386 ( 1991 ) 28 ) 安居院猛 , 井上健 , 長尾智晴 , 中嶋正之 : 。ステレオ顔画像の 3 次元解析 " , 日本印刷 学会誌 , Vol. 29 , No. 1 , pp. 56-64 ( 1992 ) 29 ) G. Adiv : "Determining three-dimensional motion and structure 伝 om optical flow generated by several moving objects", IEEE frans. on PAMI, V01.7, NO. 4 , pp. 384-401 ( 1985 ) 30 ) H. H. Nagel : 'Displacement vectors derived 仕 om second-order intensity vanations ⅲ lmage sequences", Computer Vision, Graphics and lmage Processing, V01.21 , pp. 85-117 ( 1983 ) (1) B. K. P. Horn and B. G. Schunck : "Determining optical flow" Artificial lntellitgence, V01.17 , pp. 185-203 ( 1981 ) 32 ) 安居院猛 , 長尾智晴 , 斉藤智明 , 中嶋正之鷙プロック特徴を用いた歩行人物の抽出と追 跡 " , テレビジョン学会誌 , V01.45 , No. 10 , pp. 1213-1220 ( 1991 ) 33 ) 崔亨振 , 安居院猛 , 中嶋正之 , 横前高広 : 。動画像処理による通行車両とそのナンバー プレート領域の抽出 " , 電子情報通信学会論文誌 , 新 I. J73- D Ⅱ , N 。 .3 , pp. 418-426 ( 1990 ) 34 ) 青木正喜 : "ITS における画像認識の現状と課題 " , 人工知能学会誌 , 新 I. 15 , N 。 .2 , pp. 234-241 ( 2000 ) ニューラルネットワーク情報処理 " , 産業図書 ( 1988 ) 35 ) 麻生英樹 : 36 ) P. D. Wasserman 著 , 石井直宏 , 塚田稔訳 : ニューラノレ・コンピューティング ~ 理論 と実際 ~ " , 森北出版 ( 1993 ) ニューラルプログラム " , 昭晃堂 ( 1993 ) 3 の安居院猛 , 長橋宏 , 高橋裕樹 : 38 ) F. Rosenblatt : "The perceptron: A probabilistic model for infromation storage and organization ⅲ the brain", psychol. Rev. , VOI. 65 , NO. 6 , PP. 386-408 ( 1958 ) 39 ) M. Minsky and S. papert : "Perceptrons", Cambridge, MA . MIT press, ( 1969 ) ( 斉 藤正男訳 : 。パーセプトロン " , 東京大学出版会 ( 1971 ) ) 40 ) J. J. Hopfield : "NeuraI Networks and physical systems with emergent collective computational abilities", Proc. 0f the NationalAcademy 0f Sciences 79 , PP. 2554-2558 ( 1982 ) 41 ) S. E. Farlman, G. E. Hinton and T. 工 Sejnowski : "Massively parallel architectures for AI, NETL, Thistle, and Boltzman Machine", Proc. of the NationaI Conf. On Artificial lntelligence AAAI-83, pp. 109-113 , Washington DC ( 1983 ) 42 ) D. E. Rumelhart, G. E. Hinton and R. J. Williams : " Learning internal

参考文献 239 representations by error propagation , Parallel Distributed Processing: Explorations ⅲ the Microstructures 0f Cognition, V 矼 1 , D. E. Rumelhart and J. L. McCleIland ( Eds.), Cambridge, MA : MIT press, pp. 318-362 ( 1986 ) 43 ) 鈴木慎一 , 安居院猛 , 長尾智晴 : " ニューラルネットワークを用いた印刷物検査の一手法 " , 日本印刷学会誌 , I. 29 , No. 5 , pp. 488-496 ( 1992 ) 44 ) 長尾智晴 : 。最適化アルゴリズム " , 昭晃堂 ( 2000 ) 45 ) J. H. Holland : "Adaptation ⅲ Natural and Artificial Systems", The Univ. Michigan Press ( 1975 ) and MIT Press ( 1975 ) 46 ) D. E. Goldberg : " Genetic AIgorithms ⅲ search, Optimization and Machine Learning" , Addison Wesley ( 1989 ) 4 の安居院猛 , 長尾智晴 : 、ツエネティックアルゴリズム " , 昭晃堂 ( 1993 ) 48 ) 北野宏明編著鷙遺伝的アルゴリズム , 同 2 , 同 3 " , 産業図書 ( 1993 ) , ( 1995 ) , ( 1997 ) 49 ) 長尾智晴 , 安居院猛 , 長橋宏 : " 遺伝的手法を用いた 2 値図形のパターンマッチング " , 電子情報通信学会論文誌 , Vo い 76- D Ⅱ , No. 3 , pp. 557-565 ( 1993 ) 50 ) 小野功 , 山村雅幸 , 喜多 " 実数値 GA とその応用 " , 人工知能学会誌 , V 矼 15 , No. 2 , pp. 259-266 ( 2000 ) 51 ) 桝永慎哉 , 長尾智晴 : " 静止階調画像を対象とした人物の顔領域の自動抽出 " 刷学会誌 , V 矼 33 , No. 6 , pp. 377-382 ( 1996 ) , 日本印 52 ) 原章 , 長尾智晴鷙遺伝的アルゴリズムを用いた画像中の任意方向を向いた顔の候補領 域の抽出 " , 日本印刷学会誌 , 1.36 , N 。 .1 , pp. 42-49 ( 1999 ) 53 ) J. Koza : "Genetic Programming, On the Programming of Computers by means of Natural Selection" , MIT press ( 1994 ) 54 ) 青木紳也 , 長尾智晴 : 、、木構造状画像変換の自動構築法 ACTIT", 映像情報メディア学会 誌 , V 矼 53 , No. 6 , pp. 888-894 ( 1999 )

画像工学の基礎 画像の処理と認識 好評関連図書 桐蔭横浜大学 東京工業大学 桐蔭横浜大学 横浜国立大学 これからの画像情報シリーズ第 5 巻 横浜大学 コンピュータグラフィクス 東京工業大学 安居院猛 中嶋正之 安居院猛 長尾智晴 安居院猛 共著 2 , 900 円 共著 3 , 500 円 共著 4 , 700 円 基礎グラフィクス 東京大学 3 次コンピュータグラフィクス 広島エ業大学 東京大学 ディジタル信号処理シリーズ第 6 巻 画像理解のためのディジタル画像処理〔 I 〕 名古屋大学 ディジタル信号処理シリーズ第 7 巻 画像理解のためのディジタル画像処理〔Ⅱ〕 中嶋正之 川合 中前栄八郎 西田友是 鳥脇純一郎著 3 , 800 円 鳥脇純一郎著 3 , 800 円 慧著 4 , 000 円 共著 4 , 500 円 信号画像処理 知的画像処理 ディジタル信号処理シリーズ第 15 巻 画像符号化技術 ディジタル処理と応用シリーズ第 2 巻 画像計測 三次元画像計測 名古屋大学 東京工業大学 東京工業大学 長崎大学 映像情報メディア学会編 大阪大学 大阪大学 桐蔭横浜大学 長橋 長橋 黒田 土屋 宏著 2 , 800 円 宏著 4 , 300 円 英夫著 3 , 400 円 裕著 3 , 800 円 C 言語による画像処理入門 横浜国立大学 井口征士 共著 3 , 800 円 佐藤宏介 安居院猛 長尾智晴 共著 3 , 000 円 ( 価格は税別 )