JPH11345342A - Method and device for retrieving time series image, and recording medium having recorded time series image retrieval program - Google Patents

Method and device for retrieving time series image, and recording medium having recorded time series image retrieval program

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JPH11345342A
JPH11345342A JP10149738A JP14973898A JPH11345342A JP H11345342 A JPH11345342 A JP H11345342A JP 10149738 A JP10149738 A JP 10149738A JP 14973898 A JP14973898 A JP 14973898A JP H11345342 A JPH11345342 A JP H11345342A
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Japan
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image
image sequence
calculating
eigenspace
time
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和弘 大塚
Tsutomu Horikoshi
力 堀越
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智 鈴木
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an image sequence matching with user's evaluation of similarity highly precisely retrievable by calculating the weighted sum of distances as non- similarity between image sequences and outputting the image sequence small in non- similarity among image sequences stored in a database as a retrieval result. SOLUTION: This device consists of a retrieving part 207 which uses a locus on proper space of an image sequence given as a key and an auxiliary image characteristic and retrieves the image sequence from an intra-proper space image sequence storing part 206, a characteristic quantity summation adjusting part 208 which evaluates the similarity of an image sequence retrieved according to the scaling of a distance between loci on the proper space based on evaluation reference given from a similarity evaluation offering part 104 about the selected image sequence in an image sequence storing part 201 and adjusts summation at the time of performing non-similarity calculation so as to coincide with the evaluation reference and a characteristic quantity summation storing means 209 which stores adjusted summation. An outputting part 300 outputs an image sequence of a retrieval result which is outputted from a processing part 200.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、データベース中に
蓄積されている大量の時系列画像の中から、キーとして
入力される任意の時系列画像と類似する時系列画像の部
分を検索する時系列画像検索方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time series for searching a time series image similar to an arbitrary time series image input as a key from a large amount of time series images stored in a database. The present invention relates to an image search method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまでの時系列画像の検索の技術とし
て固有空間を用いた技術が存在した。その一例として、
文献:藤本泰史、岩佐秀彦、横矢直和、竹村治雄“固有
空間内の軌跡の類似性に基づく動画像検索”、電子情報
通信学会技術報告、PRMU96−110,pp.49
−56,1996.が挙げられる。この方法は、時系列
画像のフレーム毎に、画像中の画素の濃淡値を1次元の
ベクトルとして表現し、時系列画像データベースを構成
する画像系列の各フレームについて計算したこのベクト
ルを列ベクトルとした行列をつくり、この行列から全画
像系列の特徴量のベクトルの平均値を引いた行列につい
て共分散行列を求め、この行列の固有値問題を解いて得
られる大きい固有値に対応する固有ベクトルを基底とす
る固有空間をつくり、各画像系列を固有空間上に投影し
た軌跡を計算する。そして検索のキーの画像系列に対応
する固有空間上の軌跡と、データベースに蓄積されてい
る画像系列の固有空間上の軌跡との距離を非類似度の尺
度として用い、距離の小さい画像系列を検索結果として
いる。
2. Description of the Related Art A technique using an eigenspace has been known as a technique for retrieving a time-series image. As an example,
Literature: Yasushi Fujimoto, Hidehiko Iwasa, Naokazu Yokoya, Haruo Takemura “Moving Image Retrieval Based on Similarity of Trajectories in Eigenspace”, IEICE Technical Report, PRMU96-110, pp. 139-143. 49
-56, 1996. Is mentioned. In this method, for each frame of a time-series image, the gray value of a pixel in the image is expressed as a one-dimensional vector, and this vector calculated for each frame of the image sequence forming the time-series image database is defined as a column vector. A matrix is created, a covariance matrix is obtained for a matrix obtained by subtracting an average value of the feature vectors of all image sequences from the matrix, and an eigenvector based on an eigenvector corresponding to a large eigenvalue obtained by solving an eigenvalue problem of the matrix is obtained. A space is created, and the trajectory of each image sequence projected on the eigenspace is calculated. The distance between the trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence of the retrieval key and the trajectory in the eigenspace of the image sequence stored in the database is used as a measure of dissimilarity to search for an image sequence with a small distance. As a result.

【0003】画像系列を固有空間上の軌跡として表現す
ることで時間変化する画像パターンが簡易に表現でき、
また、元の画像特徴の次元数に比較して小さな次元の固
有空間内で検索が実行できるため、検索による時間が短
いという利点がある。
By expressing an image sequence as a trajectory in an eigenspace, an image pattern that changes over time can be easily expressed.
Further, since the search can be executed in the eigenspace having a smaller dimension than the number of dimensions of the original image feature, there is an advantage that the time required for the search is short.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術は、固有空間内の軌跡間の距離が、利用者の
類似性の評価に必ずしも一致せず、また、軌跡間の距離
が同一である場合にも画像系列によって、利用者が認識
する類似の度合いが変化してしまうという問題がある。
さらに、固有空間を構成するために利用している画像の
濃淡値などの空間分布特徴のみでは、検索のための特徴
量として不十分であるという問題もある。
However, in the above-mentioned prior art, the distance between the trajectories in the eigenspace does not always match the evaluation of the similarity of the user, and the distance between the trajectories is the same. Also in this case, there is a problem that the degree of similarity recognized by the user changes depending on the image sequence.
Further, there is a problem that only spatial distribution features such as grayscale values of an image used for forming an eigenspace are insufficient as feature amounts for search.

【0005】したがって、本発明の目的は、利用者の類
似性の評価に合致した、画像系列の高精度の検索が可能
な時系列画像検索方法および装置を提供することにあ
る。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a time-series image search method and apparatus capable of performing a high-accuracy search for an image series that matches the evaluation of similarity of a user.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の時系列画像検索
方法は、時系列の画像系列をキーとして与え、時系列画
像データベース中から類似する時系列の画像系列の部分
を検索する時系列画像検索方法であって、時系列をなす
画像系列を入力し、時系列画像データベースに蓄積させ
るステップと、該入力された画像系列から単位時刻毎に
画像の空間分布特徴量ベクトルを計算するステップと、
時系列画像データベース中の画像系列の集合から計算さ
れた空間分布特徴ベクトルの系列から、該空間分布特徴
の固有空間を計算するステップと、該画像の系列を固有
空間上に投影したときの軌跡を計算し、データベースに
記憶させるステップと、画像系列の集合から単位時間毎
に補助的な特徴量を計算するステップと、該補助的な特
徴量をデータベースに記憶させるステップと、検索のキ
ーとなる時系列の画像系列を入力するステップと、該入
力された画像系列につて、先に計算された固有空間上に
投影したときの軌跡を計算するステップと、該軌跡と該
データベースに蓄積されている画像系列の軌跡との距離
を計算するステップと、該検索のキーとして入力された
画像系列について、補助的な特徴量を計算するステップ
と、該補助的な特徴量と該データベースに蓄積されてい
る画像系列の補助的な特徴量との距離を計算するステッ
プと、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴量量間
の距離の加重和を画像系列間の非類似度として計算し、
データベースに蓄積されている画像系列の中から非類似
度が小さい画像系列を検索結果として出力するステップ
とを有する。
A time-series image retrieval method according to the present invention provides a time-series image sequence for retrieving a similar time-series image sequence portion from a time-series image database by giving a time-series image sequence as a key. A search method, inputting a time-series image sequence, storing the image sequence in a time-series image database, and calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from the input image sequence;
Calculating an eigenspace of the spatial distribution feature from a sequence of spatial distribution feature vectors calculated from a set of image sequences in a time-series image database; and calculating a trajectory when projecting the image sequence on the eigenspace. Calculating and storing them in a database; calculating an auxiliary feature amount per unit time from a set of image sequences; storing the auxiliary feature amount in a database; Inputting an image sequence of a sequence, calculating the trajectory of the input image sequence when projected onto the eigenspace calculated earlier, and storing the trajectory and the image stored in the database. Calculating a distance from the trajectory of the sequence, calculating an auxiliary feature amount of the image sequence input as a key for the search, and Calculating the distance between the quantity and the auxiliary feature of the image sequence stored in the database; and calculating the weighted sum of the distance between the trajectories on the eigenspace and the distance between the auxiliary features. Calculated as dissimilarity between
Outputting an image sequence having a low degree of dissimilarity from the image sequences stored in the database as a search result.

【0007】本発明では、画像系列を固有空間上の軌跡
として表現することで時間変化する画像パターンを簡易
に表現でき、また、元の画像特徴の次元数に比較して小
さな次元の固有空間内で検索が実行できるため、検索に
要する時間が短いという利点がある。
According to the present invention, a time-varying image pattern can be easily represented by expressing an image sequence as a trajectory in the eigenspace, and the eigenspace in the eigenspace having a smaller dimension than the original image feature can be expressed. Since the search can be executed by using, there is an advantage that the time required for the search is short.

【0008】また、本発明では、画像の空間分布特徴に
より構成される固有空間上の軌跡間の距離という類似性
の尺度に加え、補助的な特徴量を導入し、それら複数の
特徴量間の距離に重み付けした和を画像系列間の非類似
性の尺度とし、検索を行う。よって、従来の画像の空間
分布特徴の固有空間を用いた方法と比較し、幅広い画像
特徴量を用いることができ、利用者の要求により合致し
た、精度の高い検索が可能となる。
Further, in the present invention, an auxiliary feature is introduced in addition to a similarity measure of a distance between trajectories in an eigenspace constituted by spatial distribution features of an image, and a plurality of features are introduced. The sum weighted to the distance is used as a measure of dissimilarity between the image sequences, and a search is performed. Therefore, as compared with the conventional method using the eigenspace of the spatial distribution feature of the image, a wide range of image feature amounts can be used, and a highly accurate search that matches the user's request can be performed.

【0009】本発明の実施態様によれば、画像系列から
単位時間毎に画像の空間分布特徴量ベクトルを計算する
ステップが、画像平面上の画素の濃淡値を順番に並べて
できている1次元のベクトルとして計算するステップを
含む。
According to the embodiment of the present invention, the step of calculating the spatial distribution feature amount vector of the image from the image sequence for each unit time comprises the step of arranging the grayscale values of the pixels on the image plane in order. Calculating as a vector.

【0010】本発明の実施態様によれば、画像系列から
単位時間毎に画像の空間分布特徴量ベクトルを計算する
ステップが、画像平面をメッシュ状に区切り、各メッシ
ュに含まれる画像の濃淡値の平均をある時間間隔毎に計
算し、各時刻毎に1次元の特徴量ベクトルとして空間分
布特徴量ベクトルを求めるステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the step of calculating the spatial distribution feature amount vector of the image from the image sequence for each unit time comprises dividing the image plane into meshes and calculating the grayscale value of the image included in each mesh. Calculating a mean at each time interval and obtaining a spatial distribution feature vector as a one-dimensional feature vector at each time.

【0011】本発明の実施態様によれば、画像系列から
単位時間毎に画像の空間分布特徴量ベクトルを計算する
ステップが、各時刻における速度ベクトル上を求め、画
像平面上の各点の速度成分を一列に並べて1次元の特徴
量ベクトルとして空間分布特徴量ベクトルを求めるステ
ップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the step of calculating the spatial distribution feature vector of the image from the image sequence for each unit time includes obtaining the speed vector at each time, and calculating the speed component of each point on the image plane. Are arranged in a line to obtain a spatial distribution feature vector as a one-dimensional feature vector.

【0012】本発明の実施態様によれば、画像系列の集
合から単位時間毎に補助的な特徴量を計算するステップ
が、画像濃淡分布のテクスチャー特徴、または色特徴、
または画像パターンの形状特徴の一部または全部を特徴
量として、それぞれ単位時刻毎の1次元ベクトルとして
補助的な特徴量を計算するステップを含む。
According to an embodiment of the present invention, the step of calculating an auxiliary feature amount per unit time from a set of image sequences includes a texture feature or a color feature of an image density distribution.
Alternatively, the method includes a step of calculating an auxiliary feature amount as a one-dimensional vector for each unit time, with a part or all of the shape features of the image pattern as a feature amount.

【0013】本発明の実施態様によれば、固有空間を計
算するステップが、画像系列に対してある時間間隔毎に
得られる1次元ベクトルの特徴量を全画像系列について
まとめて行列を作り、この行列から全画像系列の特徴量
のベクトルの平均値を引いた行列について共分散行列を
求め、この行列の固有値問題を解いて得られる大きい固
有値に対応する固有ベクトルを基底とする固有空間を得
るステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the step of calculating the eigenspace includes forming a matrix by combining feature amounts of one-dimensional vectors obtained at certain time intervals with respect to the image sequence for the entire image sequence. Obtaining a covariance matrix for a matrix obtained by subtracting the average value of the feature amount vectors of all image sequences from the matrix, and obtaining an eigenspace based on an eigenvector corresponding to a large eigenvalue obtained by solving an eigenvalue problem of the matrix. Including.

【0014】本発明の実施態様によれば、画像系列に対
応する空間分布特徴量の系列を固有空間上に投影したと
きの軌跡を計算するステップが、該軌跡を、画像系列に
対してある時間間隔毎に得られる1次元ベクトルの特徴
量をそれぞれ順番に固有空間上の点に変換し、その点列
を画像系列に対する固有空間上の軌跡として求めるステ
ップを含む。
According to an embodiment of the present invention, the step of calculating a trajectory when a sequence of spatial distribution feature amounts corresponding to an image sequence is projected onto an eigenspace includes: The method includes a step of sequentially converting the feature amounts of the one-dimensional vector obtained for each interval into points on the eigenspace, and obtaining a sequence of the points as a trajectory on the eigenspace for the image sequence.

【0015】本発明の実施態様によれば、検索のキーと
して入力された画像系列についての固有空間上の軌跡
と、該データベースに蓄積されている画像系列の軌跡と
の距離を計算するステップが、それぞれの軌跡につい
て、各時刻の特徴量ベクトルに対応する軌跡上の点列の
間の距離を、各々の点の時間順序を守り総和して求める
ステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the step of calculating the distance between the trajectory in the eigenspace of the image sequence input as a search key and the trajectory of the image sequence stored in the database, For each trajectory, there is included a step of calculating the distance between the point sequences on the trajectory corresponding to the feature amount vector at each time, by observing the time order of each point and summing them.

【0016】本発明の実施態様によれば、検索のキーと
して入力された画像系列とデータベースに蓄積されてい
る画像系列との間の非類似度を、固有空間上の軌跡間の
距離と補助的な特徴量間の距離の加重和として計算する
ステップが、距離に乗じられる加重の大きさを、検索の
結果が利用者の評価に合致するように事前に調整するス
テップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the dissimilarity between the image sequence input as a search key and the image sequence stored in the database is determined by the distance between the trajectories in the eigenspace and the auxiliary value. The step of calculating as a weighted sum of the distances between the various feature amounts includes a step of adjusting in advance the magnitude of the weight multiplied by the distance so that the search result matches the evaluation of the user.

【0017】本発明の実施態様によれば、検索キーとし
て入力された画像系列とデータベースに蓄積されている
画像系列との間の非類似度を計算する際の個々の特徴量
間の距離の加重を調整するステップが、データベースに
蓄積されている画像系列の中から利用者が代表的な画像
系列を選択し、それぞれについて、固有空間上の軌跡の
間の距離が近い画像系列を検索し、その検索された画像
系列が、検索のキーの画像系列と類似しているかどうか
を利用者が与える評価尺度により評価し、類似する画像
系列に対する非類似度が小さくなるように、前記の個々
の特徴量間の距離の加重を決定するステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the weight of the distance between individual feature values when calculating the dissimilarity between the image sequence input as a search key and the image sequence stored in the database is calculated. Is a step in which the user selects a representative image sequence from the image sequences stored in the database, and for each, searches for an image sequence in which the distance between the trajectories in the eigenspace is short. Whether or not the searched image sequence is similar to the image sequence of the search key is evaluated by an evaluation scale given by the user, and the individual feature amounts are set so that the degree of dissimilarity to the similar image sequence is reduced. Determining the weighting of the distance between them.

【0018】本発明の実施態様によれば、利用者が選択
した代表的な画像系列について、固有空間中の軌跡間の
距離が近い画像系列を検索し、類似しているかどうかの
評価を利用者が与え、類似する画像系列に対する非類似
度が小さくなるように、前記個々の特徴量の距離の加重
を決定するステップが、個々の代表的な画像系列につい
て、検索された画像系列の集合を、代表的な画像系列に
類似すると評価された画像系列のクラスと、類似しない
と評価された画像系列の2つのクラスに分類し、各クラ
ス内の特徴量の距離のばらつきが小さくなるように、ま
た、各クラス間のばらつきが大きくなるように、特徴量
間の距離の加重を判別分析により計算する手順を含むス
テップを含む。
According to the embodiment of the present invention, for a representative image sequence selected by the user, an image sequence having a short distance between trajectories in the eigenspace is searched, and whether or not the image sequence is similar is evaluated. Given, the step of determining the weighting of the distance of the individual feature amount so that the dissimilarity to a similar image sequence is reduced, for each representative image sequence, a set of searched image sequences, The image sequence is classified into two classes, an image sequence evaluated to be similar to the representative image sequence and an image sequence evaluated to be dissimilar, so that the variation in the distance between the feature amounts in each class is reduced. And a step of calculating the weight of the distance between the feature values by discriminant analysis so that the variation between the classes becomes large.

【0019】本発明の実施態様によれば、利用者が選択
した代表的な画像系列について、それぞれ得られた非類
似度計算のための加重を、個々の代表的な画像系列に対
応する該固有空間上の軌跡上の位置と関連づけて記憶さ
せるステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, for the representative image sequence selected by the user, the obtained weights for the dissimilarity calculation are respectively assigned to the individual image sequences corresponding to the respective representative image sequences. And storing the information in association with a position on a trajectory in space.

【0020】本発明の実施態様によれば、検索のキーと
して入力された画像系列とデータベースに蓄積されてい
る画像系列との間の非類似度を、固有空間上の軌跡間の
距離と補助的な特徴量間の距離の加重和として計算する
ステップが、検索のキーの画像系列に対応する固有空間
上の軌跡に最も近い、事前に利用者が選択した代表的な
画像系列に対応する固有空間上の軌跡を探し、その代表
的な画像系列について計算された加重和を用いて検索の
キーとデータベース中の画像系列との非類似度を計算す
るステップを含む。
According to the embodiment of the present invention, the dissimilarity between the image sequence input as a search key and the image sequence stored in the database is determined by the distance between the trajectories in the eigenspace and the auxiliary value. Calculating the weighted sum of the distances between the characteristic features corresponds to the eigenspace corresponding to the representative image sequence previously selected by the user, which is closest to the trajectory on the eigenspace corresponding to the image sequence of the search key. Searching for the upper trajectory and calculating the dissimilarity between the search key and the image sequence in the database using the weighted sum calculated for the representative image sequence.

【0021】複数の特徴量間の距離の重み付けを、利用
者の類似性の尺度に合致させるように調整することがで
きるため、利用者毎の類似性の尺度を検索に反映させる
ことができる。
Since the weighting of the distance between a plurality of feature amounts can be adjusted to match the similarity measure of the user, the similarity measure for each user can be reflected in the search.

【0022】また、複数の特徴量間の距離の重み付け
を、利用者がデータベースの中から選択した代表的な画
像系列毎に設定することができ、それぞれ設定された重
みを、固有空間上の軌跡の位置と関連づけて記憶させる
ことができる。よって、画像系列の違いによる類似性の
尺度の違いを考慮でき、より広範囲な画像系列の検索が
可能となる。
Further, the weighting of the distance between a plurality of feature values can be set for each representative image sequence selected by the user from the database, and the weights set for each of the representative image sequences can be set in the trajectory on the eigenspace. Can be stored in association with the position. Therefore, it is possible to consider the difference in the similarity scale due to the difference in the image sequence, and it is possible to search a wider range of the image sequence.

【0023】さらに、検索の段階において、検索のキー
として与える画像系列の固有空間上での軌跡に最も近
い、事前に設定した代表的な画像系列に対する特徴量間
の重みを検索し、この重みを用いた類似性の尺度に基づ
き検索を行う。そのため、画像系列毎に、最も適した類
似性の尺度を用いて検索ができるため、利用者の要求に
合致した、より精度の高い検索が可能となる。
Further, in the search stage, a weight between feature values for a representative image sequence set in advance, which is closest to the locus of the image sequence given as a search key on the eigenspace, is searched, and this weight is determined. A search is performed based on the similarity measure used. Therefore, a search can be performed using the most suitable similarity measure for each image sequence, and a more accurate search that meets the user's requirements can be performed.

【0024】本発明の時系列画像検索装置は、時系列の
画像系列をキーとして与え、時系列画像データベース中
から類似する時系列の画像系列の部分を検索する時系列
画像検索装置であって、時系列をなす画像系列を入力
し、時系列画像データベースに蓄積させる手段と、該入
力された画像系列から単位時刻毎に画像の空間分布特徴
量ベクトルを計算する手段と、時系列画像データベース
中の画像系列の集合から計算された空間分布特徴ベクト
ルの系列から、該空間分布特徴の固有空間を計算する手
段と、該画像の系列を固有空間上に投影したときの軌跡
を計算し、データベースに記憶させる手段と、画像系列
の集合から単位時刻毎に補助的な特徴量を計算する手段
と、該補助的な特徴量をデータベースに記憶させる手段
と、検索のキーとなる時系列の画像系列を入力する手段
と、該入力された画像系列について、先に計算された固
有空間上に投影したときの軌跡との距離を計算する手段
と、該軌跡とデータベースに蓄積されている画像系列の
軌跡との距離を計算する手段と、該検索のキーとして入
力された画像系列について、補助的な特徴量を計算する
手段と、該補助的な特徴量と該データベースに蓄積され
ている画像系列の補助的な特徴量との距離を計算する手
段と、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴量間の
距離の加重和を画像系列間の非類似度として計算し、デ
ータベースに蓄積されている画像系列の中から非類似度
が小さい画像系列を検索結果として出力する手段を有す
る。
A time-series image search device according to the present invention is a time-series image search device which gives a time-series image sequence as a key and searches a similar time-series image sequence portion from a time-series image database. Means for inputting a time-series image sequence and accumulating it in a time-series image database; means for calculating a spatial distribution feature vector of an image at each unit time from the input image sequence; Means for calculating the eigenspace of the spatial distribution feature from a sequence of spatial distribution feature vectors calculated from a set of image sequences, and a trajectory when the sequence of images is projected onto the eigenspace is calculated and stored in a database Means for calculating an auxiliary feature amount for each unit time from a set of image sequences, means for storing the auxiliary feature amount in a database, and a search key. Means for inputting a time-series image sequence, means for calculating the distance between the input image sequence and the trajectory when projected on the eigenspace calculated previously, and storing the trajectory and the database Means for calculating the distance from the trajectory of the image sequence present, means for calculating an auxiliary feature amount for the image sequence input as a key for the search, and means for storing the auxiliary feature amount and the data stored in the database. Means for calculating the distance to the auxiliary feature of the image sequence being present, and calculating the weighted sum of the distance between the trajectories in eigenspace and the distance between the auxiliary features as the dissimilarity between the image sequences, Means is provided for outputting, as a search result, an image sequence having a low degree of dissimilarity from among the image sequences stored in the database.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0026】図1を参照すると、本発明の一実施形態の
時系列検索装置は入力部100と処理部200と出力部
300で構成されている。
Referring to FIG. 1, a time-series search device according to an embodiment of the present invention includes an input unit 100, a processing unit 200, and an output unit 300.

【0027】入力部100は、データベースに蓄積する
ための画像系列を入力するデータベース画像系列入力部
101と、検索のキーとなる画像系列を入力する検索キ
ー画像系列入力部102と、類似性の尺度を調整するた
めの、データベース中の代表的な画像系列を選択する学
習画像系列選択部103と、学習画像系列選択部103
によって与えられたデータベース中の代表的な画像系列
について、類似性の評価を与える類似性評価提供部10
4からなる。
The input unit 100 includes a database image sequence input unit 101 for inputting an image sequence to be stored in a database, a search key image sequence input unit 102 for inputting an image sequence serving as a search key, and a similarity measure. Learning image sequence selection unit 103 for selecting a representative image sequence in a database for adjusting
Similarity evaluation providing unit 10 for evaluating the similarity of the representative image sequence in the database given by
Consists of four.

【0028】処理部200は、データベース画像系列入
力部101により入力された画像系列を記憶する画像系
列記憶部201と、画像系列から画像空間分布の特徴量
を計算する画像空間分布特徴計算部202と、画像系列
記憶部201中の画像系列について、画像空間分布特徴
計算部202により計算された特徴量の固有空間を構築
する固有空間構築部203と、画像系列に対応する固有
空間上の軌跡を得る固有空間投影部204と、画像系列
に対して補助的な画像特徴を計算する補助画像特徴計算
部205と、画像系列記憶部201中の画像系列に対応
する固有空間上の軌跡および補助画像特徴を記憶する固
有空間内画像系列記憶部206と、キーとして与えられ
た画像系列の固有空間上の軌跡および補助画像特徴を用
いて、固有空間内画像系列記憶部206から画像系列を
検索する検索部207と、画像系列選択部103によっ
て選択された画像系列記憶部201中の画像系列につい
て、固有空間上の軌跡間の距離の尺度により検索した画
像系列の類似性を類似性評価提供部104により与えら
れた評価基準より評価し、評価基準に合致するように非
類似性計算の際の加重を調整する特徴量加重調整部20
8と、調整された加重を記憶する特徴量加重記憶部20
9からなる。
The processing unit 200 includes an image sequence storage unit 201 that stores the image sequence input by the database image sequence input unit 101, and an image space distribution feature calculation unit 202 that calculates the feature amount of the image space distribution from the image sequence. For the image sequence in the image sequence storage unit 201, an eigenspace construction unit 203 that constructs an eigenspace of the feature calculated by the image space distribution feature calculation unit 202, and a trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence are obtained. An eigenspace projection unit 204, an auxiliary image feature calculation unit 205 that calculates auxiliary image features for the image sequence, and a trajectory and an auxiliary image feature on the eigenspace corresponding to the image sequence in the image sequence storage unit 201. Using the eigenspace image sequence storage unit 206 to store the image sequence given as a key in the eigenspace and auxiliary image features, the eigenspace A retrieval unit 207 for retrieving an image sequence from the image sequence storage unit 206 and an image retrieved from the image sequence in the image sequence storage unit 201 selected by the image sequence selection unit 103 using a measure of the distance between trajectories in eigenspace. The similarity of the series is evaluated based on the evaluation criterion provided by the similarity evaluation providing unit 104, and the feature amount weight adjustment unit 20 adjusts the weight at the time of the dissimilarity calculation so as to match the evaluation criterion.
8 and a feature amount weight storage unit 20 for storing the adjusted weight.
Consists of nine.

【0029】出力部300は、処理部200から出力さ
れた検索結果の画像系列をディスプレイ装置やファイル
装置などに出力する。
The output unit 300 outputs the search result image sequence output from the processing unit 200 to a display device, a file device, or the like.

【0030】図2、図3、図4は、図1の本実施形態の
処理例を示すフローチャートである。
FIGS. 2, 3 and 4 are flow charts showing an example of the processing of this embodiment shown in FIG.

【0031】図2、図3、図4で示すように、本実施形
態の処理は固有空間構成段階と特徴量加重調整段階と検
索段階の3段階からなり、順番に実行される。
As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, the processing of this embodiment includes three steps of an eigenspace construction step, a feature weight adjustment step, and a search step, and is executed in order.

【0032】段階1の固有空間構成段階においては、デ
ータベースの画像系列を入力し(ステップ401)、画
像系列の空間分布特徴を単位時間毎に計算し(ステップ
402)、画像系列の空間分布特徴より固有空間を構成
し(ステップ403)、画像系列に対応する固有空間内
での軌跡を計算し(ステップ404)、画像系列の補助
特徴量を単位時間毎に計算し(ステップ405)、画像
系列に対する固有空間上の軌跡と補助特徴量を記憶させ
る(ステップ406)。
In the eigenspace construction stage of step 1, an image sequence of the database is input (step 401), and the spatial distribution characteristics of the image sequence are calculated for each unit time (step 402). An eigenspace is constructed (step 403), a trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence is calculated (step 404), and an auxiliary feature amount of the image sequence is calculated for each unit time (step 405). The trajectory on the eigenspace and the auxiliary feature are stored (step 406).

【0033】段階2の特徴量加重調整段階においては、
特徴量加重の調整のための、代表的な画像系列を選択し
(ステップ410)、それぞれの代表的な画像系列につ
いて、画像系列の空間分布特徴を計算し(ステップ41
1)、固有空間上の軌跡を計算し、距離の近い複数の画
像系列を検索し(ステップ412)、検索された画像系
列と、キーとして入力された代表的な画像系列との類似
性を評価し(ステップ413)、また、キーとして入力
された代表的な画像系列について補助画像特徴量を計算
し(ステップ414)、特徴量加重を調整し(ステップ
415)、加重をキーとして入力された代表的な画像系
列の固有空間上での軌跡の位置と関連づけて記憶させる
(ステップ416)。
In the feature amount weight adjustment step of step 2,
A representative image sequence for adjusting the feature amount weight is selected (step 410), and the spatial distribution feature of the image sequence is calculated for each representative image sequence (step 41).
1) Calculate the trajectory in the eigenspace, search for a plurality of image sequences having a short distance (step 412), and evaluate the similarity between the searched image sequence and a representative image sequence input as a key. (Step 413) Further, an auxiliary image feature amount is calculated for a representative image sequence input as a key (Step 414), the feature amount weight is adjusted (Step 415), and the representative value input using the weight as a key is calculated. The image sequence is stored in association with the position of the trajectory on the eigenspace of the typical image sequence (step 416).

【0034】段階3の検索段階においては、検索のキー
となる画像系列を入力し(ステップ420)、固有空間
上での軌跡を計算し(ステップ421)、補助画像特徴
量を計算し(ステップ(422)、検索キーの画像系列
に適する特徴量加重を検索し(ステップ423)、デー
タベース内の画像系列から類似する画像系列を検索し
(ステップ424)、検索された画像系列を出力する
(ステップ425)。
In the search step of step 3, an image sequence serving as a search key is input (step 420), a trajectory in the eigenspace is calculated (step 421), and an auxiliary image feature value is calculated (step (420)). 422), a feature weight suitable for the image sequence of the search key is searched (step 423), a similar image sequence is searched from the image sequences in the database (step 424), and the searched image sequence is output (step 425). ).

【0035】以下、各部の処理を具体的に説明する。Hereinafter, the processing of each unit will be specifically described.

【0036】画像系列記憶部201は、データベース画
像系列入力部101によって入力された画像系列を蓄積
するデータベースであり、段階1の固有空間構成段階に
おいては、蓄積されている全ての画像系列を画像空間分
布特徴計算部202および補助画像特徴計算部205に
出力し、段階2の特徴量加重調整段階においては、学習
画像系列選択部103によって指定された画像系列を画
像空間分布特徴計算部202および補助画像特徴計算部
205に出力し、また、検索部207からの要求に応じ
て画像系列を検索部207に出力する。
The image sequence storage unit 201 is a database that stores the image sequences input by the database image sequence input unit 101. In the eigenspace configuration stage of stage 1, all the stored image sequences are stored in the image space. Output to the distribution feature calculation unit 202 and the auxiliary image feature calculation unit 205, and in the feature amount weight adjustment stage of stage 2, the image sequence specified by the learning image sequence selection unit 103 is converted to the image space distribution feature calculation unit 202 and the auxiliary image The image sequence is output to the feature calculation unit 205, and an image sequence is output to the search unit 207 in response to a request from the search unit 207.

【0037】この画像系列として時間的に切目なく継続
しているもの、および任意の区間連続している画像系列
の集合を入力、蓄積することができる。
As this image sequence, a set of image sequences that continue without a break in time and an image sequence that is continuous in an arbitrary section can be input and stored.

【0038】画像空間分布特徴計算部202では、画像
系列記憶部201に蓄積されている画像系列、および検
索キー画像系列入力部102により入力された画像系列
を入力し、単位時間毎に画像平面上のパターンの空間分
布に関する特徴量を1次元ベクトルとして計算する。段
階1の固有空間構成段階においては、画像系列記憶部2
01から入力された画像系列について特徴量を計算し、
固有空間構築部203および固有空間投影部204に出
力する。また、段階2と段階3においては、入力された
画像系列に対して計算した特徴量を固有空間投影部20
4に出力する。
The image space distribution feature calculation unit 202 inputs the image sequence stored in the image sequence storage unit 201 and the image sequence input by the search key image sequence input unit 102, and outputs the image sequence on an image plane for each unit time. Is calculated as a one-dimensional vector. In the eigenspace construction stage of stage 1, the image sequence storage unit 2
The feature amount is calculated for the image sequence input from 01,
Output to eigenspace construction section 203 and eigenspace projection section 204. In steps 2 and 3, the feature amounts calculated for the input image sequence are stored in the eigenspace projection unit 20.
4 is output.

【0039】ここでは画像の空間分布特徴の例として、
画像平面をメッシュ状に区切り、各メッシュに含まれる
画像の濃淡値の平均をある時間間隔毎に計算し、各時刻
毎に1次元の特徴量ベクトルとして求める方法、および
各時刻における速度ベクトル場を求め、各時刻毎にこれ
を一列に並べて、特徴量ベクトルとして求める方法のい
ずれか、または両方を用いて特徴量を得る方法を示す。
Here, as an example of the spatial distribution feature of an image,
A method of dividing an image plane into meshes, calculating an average of gray values of images included in each mesh at certain time intervals, obtaining a one-dimensional feature vector at each time, and a velocity vector field at each time. A method for obtaining a feature amount using one or both of the methods for obtaining the feature amount vector and arranging them in a line at each time and obtaining the feature amount vector will be described.

【0040】前者の特徴の場合、ある時刻tにおいて図
5の例のように得られた画像I(i,j,t)を、図6
のように、NX ×Ny のメッシュに区切り、各メッシュ
内の画素の濃淡値I(i,j,t)の平均値をそのメッ
シュの値Dt (x,y)とする。特徴量としては各メッ
シュの値をラスタースキャンし、一次元ベクトルとして
In the case of the former feature, the image I (i, j, t) obtained at a certain time t as shown in the example of FIG.
As in, delimiting the mesh N X × N y, and gray value I of the pixels in each mesh (i, j, t) of the mesh an average value of the values D t (x, y). Raster scan of the values of each mesh as a feature value, as a one-dimensional vector

【0041】[0041]

【外1】 と表す。[Outside 1] It expresses.

【0042】後者の速度場の特徴は、時刻tの最新の画
像I(i,j,t)と、1〜数フレーム前の時刻の画像
I(i,j,t−a)を図7のようにメッシュに区切
り、その各部分画像について従来の技術において説明し
た画像間の相互相関係数を用いたマッチングを行い、相
互相関係数が最大になるずれ幅からパターンの移動速度
を得る方法により、各メッシュ毎の速度成分として計算
できる。その結果、速度場
The characteristic of the latter velocity field is that the latest image I (i, j, t) at time t and the image I (i, j, ta) one to several frames earlier are shown in FIG. In this manner, the mesh is divided, and each partial image is subjected to matching using the cross-correlation coefficient between the images described in the related art, and a method of obtaining a moving speed of the pattern from a shift width in which the cross-correlation coefficient is maximum. , Can be calculated as a velocity component for each mesh. As a result, the speed field

【0043】[0043]

【外2】 を求めることができる。これもまた、1次元ベクトルと
して
[Outside 2] Can be requested. This is also a one-dimensional vector

【0044】[0044]

【外3】 と表現する。[Outside 3] Is expressed as

【0045】このような空間分布特徴をいずれか一つ独
立に用いることもでき、また、いくつかの特徴量を1時
刻当り1次元の特徴ベクトルに統合することもできる。
Any one of such spatial distribution features can be used independently, and some feature amounts can be integrated into a one-dimensional feature vector per time.

【0046】なお、単純に画像平面上の各画素の濃淡値
を順番に並べて1次元ベクトルとしたものなど、上述以
外の特徴量も利用可能である。
Note that features other than those described above can also be used, such as a simple one-dimensional vector in which the gray values of each pixel on the image plane are simply arranged in order.

【0047】固有空間構築部203では、段階1の固有
空間構成段階において、画像系列記憶部201に記憶さ
れている全画像系列について画像空間分布特徴計算部2
02によって計算された画像空間分布特徴の系列を入力
し、特徴量ベクトルの集合から固有空間を構成し、固有
空間を張る基底ベクトルを固有空間投影部204に出力
する。
In the eigenspace construction stage 203 in the eigenspace construction stage of stage 1, the image space distribution feature calculation unit 2 for all image sequences stored in the image sequence storage unit 201
The sequence of image space distribution features calculated in step S 02 is input, an eigenspace is formed from a set of feature amount vectors, and a base vector extending the eigenspace is output to the eigenspace projection unit 204.

【0048】画像空間分布特徴計算部202により得ら
れた画像系列の特徴量は1時刻当り1組の特徴ベクトル
The feature amount of the image sequence obtained by the image space distribution feature calculation unit 202 is one set of feature vectors per time.

【0049】[0049]

【外4】 として表されている。ここで、全ての学習用の画像系列
の特徴量ベクトルの平均
[Outside 4] It is represented as Here, the average of the feature amount vectors of all learning image sequences

【0050】[0050]

【外5】 [Outside 5] To

【0051】[0051]

【数1】 のように計算する。ただし、Zは画像系列記憶部201
に記憶されている全画像系列について画像空間分布特徴
計算部202によって計算された特徴量ベクトルの個数
である。
(Equation 1) Calculate as follows. Here, Z is the image sequence storage unit 201
Is the number of feature amount vectors calculated by the image space distribution feature calculation unit 202 for all image sequences stored in.

【0052】次に、全ての学習用の画像系列の特徴量ベ
クトル
Next, feature amount vectors of all learning image sequences

【0053】[0053]

【外6】 から平均ベクトル[Outside 6] The mean vector from

【0054】[0054]

【外7】 を引き、一つの行列[Outside 7] And one matrix

【0055】[0055]

【外8】 にまとめる。[Outside 8] Put together.

【0056】[0056]

【数2】 次に、学習用の画像系列の特徴量集合の共分散行列(Equation 2) Next, the covariance matrix of the feature set of the image sequence for learning

【0057】[0057]

【外9】 [Outside 9] To

【0058】[0058]

【数3】 と計算し、学習用の画像系列に対する固有方程式(Equation 3) Eigen equation for the image sequence for learning

【0059】[0059]

【数4】 を解き、k個の大きい固有値(Equation 4) Solve for k large eigenvalues

【0060】[0060]

【外10】 に対応する固有ベクトル[Outside 10] Eigenvector corresponding to

【0061】[0061]

【外11】 を基底ベクトルとした固有空間を得る。この基底ベクト
[Outside 11] To obtain an eigenspace with 基底 as a base vector. This basis vector

【0062】[0062]

【外12】 は固有空間投影部204に出力される。[Outside 12] Are output to the eigenspace projection unit 204.

【0063】固有空間投影部205では、画像空間分布
特徴計算部202により得られた画像系列の特徴量を入
力し、画像系列を、固有空間構築部203により得られ
た基底ベクトルが張る固有空間上に投影して得られる軌
跡を計算する。段階1の固有空間構成段階においては、
画像系列記憶部201に記憶されている全画像系列につ
いて固有空間上の軌跡を計算し、それぞれ軌跡を構成す
る点列を固有空間内画像系列記憶部206に記憶させ
る。また、段階2および段階3においては、対象となる
画像系列の固有空間上での軌跡を計算し、検索部207
に出力する。
The eigenspace projection unit 205 inputs the feature amount of the image sequence obtained by the image space distribution feature calculation unit 202 and converts the image sequence into an eigenspace on which the basis vectors obtained by the eigenspace construction unit 203 span. To calculate the trajectory obtained by projecting the trajectory. In the eigenspace construction stage of stage 1,
The trajectory in the eigenspace is calculated for all the image sequences stored in the image sequence storage unit 201, and the sequence of points constituting each trajectory is stored in the eigenspace image sequence storage unit 206. In steps 2 and 3, the trajectory of the target image sequence in the eigenspace is calculated, and
Output to

【0064】入力される特徴量ベクトルの系列Sequence of input feature amount vectors

【0065】[0065]

【外13】 に対応する固有空間上での点[Outside 13] In eigenspace corresponding to

【0066】[0066]

【外14】 は、[Outside 14] Is

【0067】[0067]

【数5】 のように得られ、画像系列は固有空間上での点列からな
る軌跡として表現される。
(Equation 5) And the image sequence is expressed as a trajectory consisting of a sequence of points on the eigenspace.

【0068】補助画像特徴計算部205では、画像系列
記憶部201および検索キー画像系列入力部102によ
り入力された画像系列に対して、単位時間毎に補助的な
画像特徴量を計算し、段階1においては固有空間内画像
系列記憶部206に、段階2および段階3においては、
検索部207に出力する。
The auxiliary image feature calculation unit 205 calculates an auxiliary image feature amount for each unit time with respect to the image sequence input by the image sequence storage unit 201 and the search key image sequence input unit 102. Is stored in the eigenspace image sequence storage unit 206, and in steps 2 and 3,
Output to the search unit 207.

【0069】その補助的な画像特徴量の例としては、画
像濃淡分布のテクスチャー特徴、または色特徴、または
画像パターンの形状特徴などが挙げられる。これらの特
徴は、特徴の種類毎に、1時刻あたり1次元の特徴量ベ
クトル
Examples of the auxiliary image feature amount include a texture feature or a color feature of an image density distribution, a shape feature of an image pattern, and the like. These features are, for each type of feature, a one-dimensional feature vector

【0070】[0070]

【数6】 として計算される。(Equation 6) Is calculated as

【0071】なお、N−1は補助特徴量の個数である。Note that N-1 is the number of auxiliary feature amounts.

【0072】検索部207では、検査のキーとなる画像
系列に対応する固有空間上での軌跡、および補助画像特
徴量の系列を入力し、画像系列記憶部201に記録され
ている画像系列の中から検索のキーの画像系列に類似す
る画像系列の検索を行う。
The search unit 207 inputs a trajectory in the eigenspace corresponding to an image sequence serving as a key for inspection and a sequence of auxiliary image feature amounts, and searches for the image sequence stored in the image sequence storage unit 201. , A search for an image sequence similar to the image sequence of the search key is performed.

【0073】段階2の特徴量加重調整段階においては、
学習画像系列選択部103によって選択された画像系列
記憶部201中の画像系列に対する固有空間上での軌跡
を入力し、固有空間内画像系列記憶部206中に蓄積さ
れている軌跡の中から、入力された軌跡と距離が小さい
ものを検索し、対応する画像系列を画像系列記憶部20
1から取り出し、画像系列の軌跡、補助特徴量とともに
特徴量加重調整部208に出力する。
In the feature amount weight adjustment step of step 2,
The trajectory in the eigenspace for the image sequence in the image sequence storage unit 201 selected by the learning image sequence selection unit 103 is input, and the trajectory stored in the in-eigenspace image sequence storage unit 206 is input. A search is made for a trajectory having a small distance from the obtained trajectory, and a corresponding image sequence is stored in the image sequence storage unit 20.
1 together with the trajectory of the image sequence and the auxiliary feature amount, and output the feature amount weight adjustment unit 208.

【0074】段階3の検索段階においては、検索キー画
像系列入力部102により入力された検索キーの画像系
列に対して計算される固有空間上の軌跡、および補助画
像特徴量を入力し、検索キーの画像系列に適する特徴量
加重を検索し、固有空間内画像系列記憶部206中に蓄
積されている画像系列との非類似度を固有空間上の軌跡
間の距離と補助的な特徴量間の距離の加重和として計算
し、非類似度が小さい画像系列を検索結果として、その
元の画像系列を画像系列記憶部201より取り出し、出
力部300に出力する。
In the search step of step 3, the trajectory in the eigenspace calculated for the image sequence of the search key input by the search key image sequence input unit 102 and the auxiliary image feature amount are input. Of the image sequence stored in the eigenspace image sequence storage unit 206 to determine the degree of dissimilarity with the image sequence stored in the eigenspace image sequence storage unit 206. Calculated as a weighted sum of the distances, an image sequence with a low degree of dissimilarity is taken as a search result, the original image sequence is extracted from the image sequence storage unit 201, and output to the output unit 300.

【0075】ここでは、段階2、段階3の方法の例とし
て、以下の方法を示す。なお、下記以外の方法も利用可
能である。
Here, the following method will be described as an example of the method of steps 2 and 3. In addition, methods other than the following can also be used.

【0076】まず、段階2では、利用者が有する画像系
列間の類似性の評価を検索に反映させるため、いくつか
の画像特徴の間の距離の計算の際の重み付けの係数の決
定を行う。そこで、始めに学習画像系列選択部103に
おいて、画像系列記憶部201中の画像系列の中から、
利用者が代表的な画像系列を選択し、その画像系列を固
有空間上に投影したときの軌跡を固有空間投影部204
により計算する。この代表的な画像系列(代表画像系列
と呼ぶ)の軌跡の一つを構成する点列を
First, in step 2, in order to reflect the similarity evaluation between the image sequences possessed by the user in the search, a weighting coefficient for calculating the distance between some image features is determined. Therefore, first, in the learning image sequence selection unit 103, from among the image sequences in the image sequence storage unit 201,
The user selects a representative image sequence and projects the trajectory when the image sequence is projected onto the eigenspace by eigenspace projection unit 204.
Is calculated by A point sequence forming one of the trajectories of this representative image sequence (referred to as a representative image sequence)

【0077】[0077]

【外15】 と表す。ただし、Mは予測対象の画像系列について特徴
量を計算した時刻の個数である。この点列を入力画像軌
跡と呼ぶ。ここで、入力画像軌跡と固有空間内画像系列
記憶部206中に蓄積されている画像系列
[Outside 15] It expresses. Here, M is the number of times when the feature amount is calculated for the image sequence to be predicted. This point sequence is called an input image locus. Here, the input image trajectory and the image sequence stored in the eigenspace image sequence storage unit 206 are stored.

【0078】[0078]

【外16】 との間の距離Dを次のように計算する。[Outside 16] Is calculated as follows.

【0079】[0079]

【数7】 ただし、一般に、距離Dが小さければ小さいほど、2つ
の画像系列は類似していると考えられる。
(Equation 7) However, in general, it is considered that the smaller the distance D is, the more similar the two image sequences are.

【0080】そこで、このような距離Dを固有空間内画
像系列記憶部206中に蓄積されている全画像系列につ
いて計算し、距離Dが小さい部分画像系列を1つまたは
複数個抽出する。
Therefore, such a distance D is calculated for all image sequences stored in the eigenspace image sequence storage unit 206, and one or a plurality of partial image sequences having a small distance D are extracted.

【0081】図8には、代表画像系列および候補画像系
列に対応する固有空間上の軌跡の様子を示す。このよう
に検索された画像系列の軌跡、および補助画像特徴、画
像系列は特徴量加重調整部208に出力される。
FIG. 8 shows the trajectory in the eigenspace corresponding to the representative image sequence and the candidate image sequence. The trajectory of the image sequence thus searched, the auxiliary image feature, and the image sequence are output to the feature weight adjustment unit 208.

【0082】次に、段階3の検索段階においては、検索
キー画像系列入力部102により入力された検索キーの
画像系列に対して、固有空間投影部204により計算さ
れた固有空間上の軌跡、および補助画像特徴計算部20
5により計算された補助画像特徴量を入力する。ここ
で、検索キー画像系列に対応する軌跡を構成する点列を
Next, in the search step of Step 3, the trajectory on the eigenspace calculated by the eigenspace projection unit 204 is applied to the image sequence of the search key input by the search key image sequence input unit 102, and Auxiliary image feature calculator 20
5 is input. Here, the point sequence forming the trajectory corresponding to the search key image sequence is

【0083】[0083]

【外17】 と表す。ただし、Mは予測対象の画像系列について特徴
量を計算した時刻の個数である。また、N−1種類の補
助画像特徴量を
[Outside 17] It expresses. Here, M is the number of times when the feature amount is calculated for the image sequence to be predicted. In addition, N-1 types of auxiliary image feature

【0084】[0084]

【数8】 と表す。(Equation 8) It expresses.

【0085】検索キー画像系列と固有空間内画像系列記
憶部206内の画像系列との非類似度を固有空間上の軌
跡間の距離と補助的な特徴量間の距離の加重和として計
算する。その際の加重は、段階2の特徴量加重調整段階
において、選択した代表的な画像系列についての固有空
間上の軌跡の中から、検索のキーの画像系列に対応する
固有空間上の軌跡に最も近いものを特徴量加重記憶部2
09から検索し、検索された画像系列について計算され
た加重を用いる。ここで、検索キー画像系列に対する固
有空間上の軌跡の一点
The dissimilarity between the search key image sequence and the image sequence in the eigenspace image sequence storage unit 206 is calculated as a weighted sum of the distance between the trajectories in the eigenspace and the distance between the auxiliary feature amounts. In this case, the weighting is performed in the feature amount weighting adjustment step of step 2 by selecting the trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence of the retrieval key from the trajectory in the eigenspace of the selected representative image sequence. The closest one is a feature weighted storage unit 2
09 and uses the weight calculated for the searched image sequence. Here, one point of the trajectory in the eigenspace for the search key image sequence

【0086】[0086]

【外18】 について、検索された加重を[Outside 18] The weights found for

【0087】[0087]

【外19】 と表す。[Outside 19] It expresses.

【0088】これらを用い、検索キー画像系列と固有空
間内画像系列記憶部206内の画像系列との非類似度
は、
Using these, the dissimilarity between the search key image sequence and the image sequence in the eigenspace image sequence storage unit 206 is:

【0089】[0089]

【数9】 と計算できる。ただし、距離の計算対象とする固有空間
内画像系列記憶部206中に蓄積されている画像系列を
(Equation 9) Can be calculated. However, the image sequence stored in the eigenspace image sequence storage unit 206 for which the distance is to be calculated is

【0090】[0090]

【外20】 と表し、N−1種類の補助画像特徴量を[Outside 20] And N-1 types of auxiliary image feature amounts

【0091】[0091]

【外21】 と表す。[Outside 21] It expresses.

【0092】固有空間内画像系列記憶部206内の画像
系列から、この非類似度が小さいものを検索結果として
取り出し出力する。
From the image sequence in the eigenspace image sequence storage unit 206, those having a small degree of dissimilarity are extracted and output as search results.

【0093】特徴量加重調整部208は、段階2の特徴
量加重調整段階において、検索部207の段階2によっ
て、利用者により学習画像系列選択部103で選択され
た代表的な画像系列(代表画像系列と呼ぶ)のそれぞれ
について、固有空間内画像系列記憶部206中に蓄積さ
れている軌跡の中から、検索された軌跡間の距離の小さ
い複数個の画像系列を入力とし、その検索された画像系
列が代表画像系列と類似しているかどうかを類似性評価
提供部104で利用者が与える評価尺度により評価し、
類似する画像系列に対する非類似度が小さくなるよう
に、特徴量間の距離の加重を計算し、特徴量加重記憶部
209に代表画像系列の軌跡と関連付けて記憶させる。
In the feature amount weighting adjustment step of step 2, the feature amount weighting adjustment unit 208 performs the representative image sequence (representative image selection) by the user in the learning image sequence selection unit 103 in step 2 of the search unit 207. Sequence), a plurality of image sequences having a small distance between the searched trajectories from among the trajectories stored in the eigenspace image sequence storage unit 206 are input, and the retrieved image The similarity evaluation providing unit 104 evaluates whether the sequence is similar to the representative image sequence using an evaluation scale given by the user,
The weighting of the distance between the feature values is calculated so that the degree of dissimilarity to the similar image sequence is reduced, and the feature value weight storage unit 209 stores the feature value in association with the trajectory of the representative image sequence.

【0094】ここでは、以下の方法を示す。なお、下記
以外の方法も利用可能である。
Here, the following method will be described. In addition, methods other than the following can also be used.

【0095】まず、利用者が画像系列記憶部201中の
画像系列の中から代表的な画像系列を複数選択する。続
いて、選択された代表画像系列について、固有空間内画
像系列記憶部206内の固有空間上の軌跡の距離が小さ
い複数の画像系列を検索し、入力する。この検索された
画像系列を候補画像系列と呼ぶ。個々の代表画像系列と
候補画像系列との間の類似性を類似性評価提供部104
により利用者が与える尺度により評価し、候補画像系列
のそれぞれについて、代表画像系列と類似しているか類
似していないかを決定する。その方法の一つとしては、
代表画像系列と候補画像系列を利用者に提示し、利用者
が目視により類似性を判断し、その結果を類似性評価提
供部104を通して与える方法が利用できる。なお、こ
の方法以外の方法も利用可能である。
First, the user selects a plurality of representative image sequences from the image sequences in the image sequence storage unit 201. Subsequently, for the selected representative image sequence, a plurality of image sequences in which the distance of the trajectory in the eigenspace in the eigenspace image sequence storage unit 206 is small are searched and input. This searched image sequence is called a candidate image sequence. The similarity between each representative image sequence and the candidate image sequence is determined by the similarity evaluation providing unit 104.
The evaluation is performed using a scale given by the user to determine whether each of the candidate image sequences is similar or not similar to the representative image sequence. One of the methods is
A method of presenting the representative image sequence and the candidate image sequence to the user, visually judging the similarity, and giving the result through the similarity evaluation providing unit 104 can be used. Note that a method other than this method can be used.

【0096】次に、この結果を利用し、候補画像系列
を、検索のキーである画像系列とそれと類似する評価さ
れた画像系列のクラスと、類似しないと評価された画像
系列の2つのクラスについて分け、各クラス内の特徴量
の距離のばらつきが小さくなるように、また、各クラス
間のばらつきが大きくなるように、特徴量間の距離の加
重を判別分析により計算する。
Next, using this result, the candidate image sequence is classified into two classes, an image sequence which is a key for retrieval and an evaluated image sequence class similar thereto, and an image sequence evaluated as dissimilar. The weighting of the distance between the feature values is calculated by discriminant analysis so that the variation in the feature value within each class is small and the variation between the classes is large.

【0097】ここで、代表画像系列と候補画像系列との
非類似度の定義として、固有空間上の軌跡同士の距離
と、補助的な特徴量同士の距離の加重和を用いる。
Here, as the definition of the degree of dissimilarity between the representative image sequence and the candidate image sequence, a weighted sum of the distance between the trajectories in the eigenspace and the distance between the auxiliary feature amounts is used.

【0098】代表画像系列と候補画像系列Si との間の
固有空間上の軌跡同士の距離をd1、補助的な特徴量間
の距離をdj(dj=2,3,・・・,N)と表す。距
離d 1 は式(7)のDが利用でき、補助的な特徴量j同
士の距離dj(j=2,3,・・・,N)は、
Representative image sequence and candidate image sequence Si Between
The distance between the trajectories in the eigenspace is d1, Between auxiliary features
Is represented as dj (dj = 2, 3,..., N). Distance
Separation d 1 Can use D in equation (7),
Distance dj (j = 2,3, ..., N)

【0099】[0099]

【数10】 のように計算ができる。(Equation 10) Can be calculated as follows.

【0100】また、特徴量の距離の加重をw1 ,w2
・・・,wN と表す。すると、代表画像系列と候補画像
系列との間の特徴量の距離の加重和(非類似度)yは、
Also, the weighting of the distance of the feature quantity is represented by w 1 , w 2 ,
..., Expressed as w N. Then, a weighted sum (dissimilarity) y of the distance between the feature amounts between the representative image sequence and the candidate image sequence is:

【0101】[0101]

【数11】 と表すことができる。ここで、代表画像系列と類似する
候補画像系列のクラスをC1 、類似しない候補画像系列
のクラスをC2 として候補画像系列を分類し、対応する
代表画像系列と候補画像系列との間の距離
[Equation 11] It can be expressed as. Here, the class of the candidate image sequence similar to the representative image sequence is C 1 , and the class of the dissimilar candidate image sequence is C 2 , to classify the candidate image sequence, and the distance between the corresponding representative image sequence and the candidate image sequence.

【0102】[0102]

【外22】 を各クラスの集合の要素とする。同じクラス内の画像は
なるべく近く、異なるクラスに属する画像同士はできる
だけ遠くに配置できれば、類似する画像のみを容易に検
索することが可能になる。そのため、変換後の空間(距
離)Yにおいて、各クラス内のばらつきが小さく、クラ
ス間のばらつきが大きくなるように変換行列Aを求め
る。そのため、クラス内共分散行列
[Outside 22] Is an element of the set of each class. If images belonging to the same class can be arranged as close as possible and images belonging to different classes can be arranged as far as possible, only similar images can be easily searched. Therefore, in the converted space (distance) Y, the transformation matrix A is determined so that the variation within each class is small and the variation between classes is large. Therefore, the within-class covariance matrix

【0103】[0103]

【外23】 、クラス間共分散行列[Outside 23] , Interclass covariance matrix

【0104】[0104]

【外24】 を導入する。[Outside 24] Is introduced.

【0105】[0105]

【数12】 ただし、Pi はクラスiの事前確率であり、ni はクラ
スi内のサンプル数である。また、
(Equation 12) However, P i is the a priori probability of class i, n i is the number of samples in class i. Also,

【0106】[0106]

【外25】 はクラスiの平均ベクトルであり、[Outside 25] Is the mean vector of class i,

【0107】[0107]

【外26】 は全要素の平均ベクトルである。[Outside 26] Is the average vector of all elements.

【0108】変換後の空間Yにおいても同様の量In the converted space Y, the same amount

【0109】[0109]

【外27】 [Outside 27] To

【0110】[0110]

【数13】 のように求めることができる。ここで、変換後の特徴空
間内では、クラス内分散がなるべく小さく、クラス間分
散がなるべく大きくなっていることが望ましいため、変
換後のクラス間の分離度を表わす評価関数J(A)を設
定する。この評価関数J(A)としては、変換後の空間
におけるクラス内分散とクラス間分散の比として、
(Equation 13) Can be sought. Here, in the converted feature space, it is desirable that the intra-class variance is as small as possible and the inter-class variance is as large as possible. Therefore, an evaluation function J (A) representing the degree of separation between the classes after the conversion is set. I do. As the evaluation function J (A), the ratio between the intra-class variance and the inter-class variance in the space after the conversion is:

【0111】[0111]

【数14】 を与えることができ、この評価関数J(A)を最大にす
るようなAを求める最大化問題として考えられる。この
最大化問題は、
[Equation 14] Which can be considered as a maximization problem for finding A that maximizes the evaluation function J (A). This maximization problem is

【0112】[0112]

【数15】 という正規化条件のもとで、式(19)の分子を最大に
することと等価であり、固有値問題
(Equation 15) Is equivalent to maximizing the numerator of equation (19) under the normalization condition

【0113】[0113]

【数16】 に帰着する。したがって、(Equation 16) To come back to. Therefore,

【0114】[0114]

【外28】 の最も大きい固有値に対応する固有ベクトルを行ベクト
ルとする行列が求める変換行列Aとなり、その要素が求
めるべき特徴量間の距離の加重となる。
[Outside 28] A matrix in which the eigenvector corresponding to the largest eigenvalue of is a row vector is the transformation matrix A to be obtained, and its element is the weight of the distance between the feature amounts to be obtained.

【0115】個々の代表画像系列についてそれぞれ独立
に上記の処理を行い加重を求める。そして、得られた加
重を、特徴量加重記憶部209内の各代表画像系列の固
有空間上での軌跡上の各点の位置にそれぞれ記憶させ
る。
The above processing is independently performed on each representative image sequence, and the weight is obtained. Then, the obtained weights are stored in the feature amount weight storage unit 209 at the positions of the respective points on the trajectory in the eigenspace of each representative image sequence.

【0116】図9を参照すると、本発明の他の実施形態
の時系列画像検索装置は入力装置501と記憶装置50
2,503,504と出力装置505と記録媒体506
とデータ処理装置507で構成されている。
Referring to FIG. 9, a time-series image search device according to another embodiment of the present invention includes an input device 501 and a storage device 50.
2, 503, 504, output device 505, and recording medium 506
And a data processing device 507.

【0117】入力装置501は、利用者がデータベース
に蓄積するための画像系列検索のキーとなる画像系列を
入力し、またデータベース中の画像系列を選択し、また
類似性評価の評価基準を入力するためのものである。記
憶装置502,503,504はそれぞれ図1中の画像
系列記憶部201、固有空間内画像系列記憶部206、
特徴量加重記憶部209に相当する。出力装置505は
検索結果が出力されるディスプレイ装置、ファイル装置
等である。記録媒体506は、入力装置501から入力
された画像系列、検索のキーとなる画像系列の記憶装置
502への格納、図1中の画像空間分布特徴計算部20
2、固有空間構築部203、固有空間投影部204、補
助画像特徴計算部205、検索部207、特徴量加重調
整部208、出力部300の各手順からなる時系列画像
検索プログラムを記録した、CD−ROM,フロッピィ
ディスク,光磁気ディスク,半導体メモリなどの記録媒
体である。データ処理装置507は記録媒体506から
の時系列画像検索プログラムを読み込んで、これを実行
するCPUである。
The input device 501 is used by the user to input an image sequence serving as a key for an image sequence search to be stored in the database, to select an image sequence in the database, and to input evaluation criteria for similarity evaluation. It is for. The storage devices 502, 503, and 504 are respectively an image sequence storage unit 201, an eigenspace image sequence storage unit 206,
It corresponds to the feature amount weight storage unit 209. The output device 505 is a display device, a file device, or the like to which search results are output. The storage medium 506 stores the image sequence input from the input device 501 and the image sequence serving as a search key in the storage device 502, and stores the image space distribution feature calculation unit 20 in FIG.
2. A CD that records a time-series image search program including the steps of an eigenspace construction unit 203, an eigenspace projection unit 204, an auxiliary image feature calculation unit 205, a search unit 207, a feature weight adjustment unit 208, and an output unit 300. -A recording medium such as a ROM, a floppy disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory. The data processing device 507 is a CPU that reads a time-series image search program from the recording medium 506 and executes the program.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、画像の
空間分布特徴量に基づき構成される固有空間上の軌跡間
の距離に加え、補助的な特徴量を導入し、それらの特徴
量間の距離に重み付けした和を、画像系列間の非類似性
の尺度とし、その重みを利用者の類似性の尺度に合致さ
せるように調整して検索を行うことで、利用者の類似性
の評価に合致した、画像系列の高精度な検索が可能とな
る。また、固有空間上の任意の画像系列については特徴
量間の距離の重みを計算でき、その画像系列の固有空間
上の軌跡の位置と関連づけて特徴量間の距離の重みを記
憶させるために、画像系列の違いによる類似性の尺度の
違いに柔軟に対応することができ、より広範囲の画像系
列の検索に適用が可能となる。
As described above, the present invention introduces auxiliary features in addition to the distance between the trajectories on the eigenspace based on the spatial distribution features of the image, and introduces those features. The weighted sum of the distances between the images is used as a measure of dissimilarity between image sequences, and the weight is adjusted to match the measure of similarity between users. A high-precision search for an image sequence that matches the evaluation can be performed. Also, for any image sequence on the eigenspace, the weight of the distance between the feature values can be calculated, and in order to store the weight of the distance between the feature values in association with the position of the trajectory of the image sequence on the eigenspace, It is possible to flexibly cope with a difference in similarity scale due to a difference in image sequence, and it is possible to apply the present invention to a search for a wider range of image sequences.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の時系列画像検索装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a time-series image search device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施形態における段階1の処理の流れ図
である。
FIG. 2 is a flowchart of a process of a stage 1 in the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施形態における段階2の処理の流れ図
である。
FIG. 3 is a flowchart of a process of a stage 2 in the embodiment of FIG. 1;

【図4】図1の実施形態における段階3の処理の流れ図
である。
FIG. 4 is a flowchart of a process of Step 3 in the embodiment of FIG. 1;

【図5】図1の実施形態における入力気象画像の例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an input weather image in the embodiment of FIG. 1;

【図6】図1の実施形態で用いたパターンの空間分布特
徴を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a spatial distribution feature of a pattern used in the embodiment of FIG. 1;

【図7】図1の実施形態で用いたパターンの速度場を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a velocity field of a pattern used in the embodiment of FIG. 1;

【図8】図1の実施形態で、代表画像系列および候補画
像系列に対応する固有空間上の軌跡を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating a trajectory in an eigenspace corresponding to a representative image sequence and a candidate image sequence in the embodiment of FIG. 1;

【図9】本発明の他の実施形態の時系列画像検索装置の
構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a time-series image search device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 入力部 101 データベース画像系列入力部 102 検索キー画像系列入力部 103 学習画像系列選択部 104 類似性評価提供部 200 処理部 201 画像系列記憶部 202 画像空間分布特徴計算部 203 固有空間構築部 204 固有空間投影部 205 補助画像特徴計算部 206 固有空間内画像系列記憶部 207 検索部 208 特徴量加重調整部 209 特徴量加重記憶部 300 出力部 401〜406,410〜416,420〜425
ステップ 501 入力装置 502,503,504 記憶装置 505 出力装置 506 記録媒体 507 データ処理装置
REFERENCE SIGNS LIST 100 input unit 101 database image sequence input unit 102 search key image sequence input unit 103 training image sequence selection unit 104 similarity evaluation providing unit 200 processing unit 201 image sequence storage unit 202 image space distribution feature calculation unit 203 eigenspace construction unit 204 unique Space projection unit 205 Auxiliary image feature calculation unit 206 Eigenspace image sequence storage unit 207 Search unit 208 Feature weight adjustment unit 209 Feature weight storage unit 300 Output unit 401 to 406, 410 to 416, 420 to 425
Step 501 Input device 502, 503, 504 Storage device 505 Output device 506 Recording medium 507 Data processing device

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 時系列の画像系列をキーとして与え、時
系列画像データベース中から類似する時系列の画像系列
の部分を検索する時系列画像検索方法であって、 時系列をなす画像系列を入力し、時系列画像データベー
スに蓄積させるステップと、該入力された画像系列から
単位時刻毎に画像の空間分布特徴量ベクトルを計算する
ステップと、時系列画像データベース中の画像系列の集
合から計算された空間分布特徴ベクトルの系列から、該
空間分布特徴の固有空間を計算するステップと、該画像
の系列を前記固有空間上に投影したときの軌跡を計算
し、データベースに記憶させるステップと、画像系列の
集合から単位時刻毎に補助的な特徴量を計算するステッ
プと、該補助的な特徴量をデータベースに記憶させるス
テップと、検索のキーとなる時系列の画像系列を入力す
るステップと、該入力された画像系列について、先に計
算された固有空間上に投影したときの軌跡を計算するス
テップと、該軌跡と該データベースに蓄積されている画
像系列の軌跡との距離を計算するステップと、該検索の
キーとして入力された画像系列について、補助的な特徴
量を計算するステップと、該補助的な特徴量と該データ
ベースに蓄積されている画像系列の補助的な特徴量との
距離を計算するステップと、固有空間上の軌跡間の距離
と補助的な特徴量間の距離の加重和を画像系列間の非類
似度として計算し、データベースに蓄積されている画像
系列の中から非類似度が小さい画像系列を検索結果とし
て出力するステップとを有する時系列画像検索方法。
1. A time-series image search method for providing a time-series image sequence as a key and searching for a portion of a similar time-series image sequence from a time-series image database, wherein a time-series image sequence is input. Accumulating the image sequence in the time-series image database, calculating the spatial distribution feature amount vector of the image at each unit time from the input image sequence, and calculating from the set of image sequences in the time-series image database. Calculating the eigenspace of the spatial distribution feature from the sequence of the spatial distribution feature vector; calculating the trajectory when the image sequence is projected onto the eigenspace; storing the locus in a database; A step of calculating an auxiliary feature amount from the set at each unit time; a step of storing the auxiliary feature amount in a database; A step of inputting a time-series image sequence; a step of calculating a trajectory of the input image sequence when projected on the previously calculated eigenspace; an image stored in the database with the trajectory Calculating a distance from a sequence trajectory; calculating an auxiliary feature amount for an image sequence input as a key for the search; and storing the auxiliary feature amount and an image stored in the database. Calculating the distance between the auxiliary features of the sequence and calculating the weighted sum of the distance between the trajectories in eigenspace and the distance between the auxiliary features as dissimilarity between the image sequences, Outputting as a search result an image sequence having a low degree of dissimilarity from among the stored image sequences.
【請求項2】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の空
間分布特徴量ベクトルを計算するステップが、画像平面
上の画素の濃淡値を順番にならべてできる1次元のベク
トルとして前記空間分布特徴量ベクトルを計算するステ
ップを含む請求項1の時系列画像検索方法。
2. The method according to claim 1, wherein the step of calculating a spatial distribution feature amount vector of the image at each unit time from the image sequence comprises the step of calculating the spatial distribution feature amount as a one-dimensional vector that can sequentially arrange grayscale values of pixels on an image plane. 2. The method of claim 1, further comprising the step of calculating a vector.
【請求項3】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の空
間分布特徴量ベクトルを計算するステップが、画像平面
をメッシュ状に区切り、各メッシュに含まれる画像の濃
淡値の平均をある時間間隔毎に計算し、各時刻毎に1次
元の特徴量ベクトルとして前記空間分布特徴量ベクトル
を求めるステップを含む請求項1の時系列画像検索方
法。
3. A step of calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from the image sequence, dividing the image plane into a mesh, and calculating an average of grayscale values of images included in each mesh at a certain time interval. 2. The time-series image search method according to claim 1, further comprising the step of calculating the spatial distribution feature vector as a one-dimensional feature vector at each time.
【請求項4】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の空
間分布特徴量ベクトルを計算するステップが、各時刻に
おける速度ベクトル場を求め、画像平面上の各点の速度
成分を一列に並べて1次元の特徴量ベクトルとして前記
空間特徴量ベクトルを求めるステップを含む請求項1の
時系列画像検索方法。
4. A step of calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from the image sequence includes obtaining a velocity vector field at each time, arranging velocity components at respective points on an image plane in a line, and performing one-dimensional processing. 2. The time-series image search method according to claim 1, further comprising the step of obtaining the spatial feature vector as the feature vector of (a).
【請求項5】 前記画像系列の集合から単位時刻毎に補
助的な特徴量を計算するステップが、画像濃淡分布のテ
クスチャー特徴、または色特徴、または画像パターンの
形状特徴の一部または全部の特徴として、それぞれ単位
時刻毎の1次元ベクトルとして前記補助的な特徴量を計
算するステップを含む請求項1の時系列画像検索方法。
5. The method according to claim 1, wherein the step of calculating an auxiliary feature amount for each unit time from the set of image sequences comprises: a texture feature, a color feature, or a part or all of a shape feature of an image pattern. 2. The time-series image search method according to claim 1, further comprising the step of calculating the auxiliary feature amount as a one-dimensional vector for each unit time.
【請求項6】 前記固有空間を計算するステップが、画
像系列に対してある時間間隔毎に得られる1次元ベクト
ルの特徴量を全画像系列についてまとめて行列をつく
り、この行列から全画像系列の特徴量のベクトルの平均
値を引いた行列について共分散行列を求め、この行列の
固有値問題を解いて得られる大きい固有値に対する固有
ベクトルを基底とする固有空間を得るステップを含む請
求項1の時系列画像検索方。
6. The step of calculating the eigenspace includes forming a matrix by combining feature amounts of a one-dimensional vector obtained at a certain time interval with respect to the image sequence for the entire image sequence, and calculating the matrix of the entire image sequence from the matrix. 2. The time-series image according to claim 1, including a step of obtaining a covariance matrix for a matrix obtained by subtracting an average value of the feature amount vectors, and obtaining an eigenspace based on an eigenvector for a large eigenvalue obtained by solving an eigenvalue problem of the matrix. How to search.
【請求項7】 前記画像系列に対応する空間分布特徴量
の系列を固有空間上に投影したときの軌跡を計算するス
テップが、前記軌跡を、画像系列に対してある時間間隔
毎に得られる1次元ベクトルの特徴量をそれぞれ順番に
固有空間上の点に変換し、その点列を画像系列に対する
固有空間上の軌跡として求めるステップを含む請求項1
の時系列画像検索方法。
7. A step of calculating a trajectory when a sequence of spatial distribution feature amounts corresponding to the image sequence is projected onto an eigenspace, wherein the trajectory is obtained at a certain time interval with respect to the image sequence. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of sequentially converting the feature values of the dimensional vector into points on the eigenspace, and obtaining the point sequence as a trajectory on the eigenspace for the image sequence.
Time series image search method.
【請求項8】 前記検索のキーとして入力された画像系
列についての固有空間上の軌跡と、該データベースに蓄
積されている画像系列の軌跡との距離を計算するステッ
プが、それぞれの軌跡について、各時刻の特徴量ベクト
ルに対応する軌跡上の点列の間の距離を、各々の点の時
間順序を守り総和して求めるステップを含む請求項1の
時系列画像検索方法。
8. A step of calculating a distance between a trajectory in an eigenspace of an image sequence input as a key of the search and a trajectory of an image sequence stored in the database, wherein: 2. The time-series image search method according to claim 1, further comprising a step of obtaining a distance between a series of points on a trajectory corresponding to the feature amount vector of the time by observing a time order of each point and summing them.
【請求項9】 前記検索のキーとして入力された画像系
列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の非
類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴量
間の距離の加重和として計算するステップが、距離に乗
じられる加重の大きさを、検索の結果が利用者の評価に
合致するように事前に調節するステップを含む請求項1
の時系列画像検索方法。
9. The dissimilarity between an image sequence input as a key for the search and an image sequence stored in a database is calculated by calculating a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. 2. The step of calculating as a weighted sum of includes adjusting the magnitude of the weight multiplied by the distance in advance so that the search result matches the user's evaluation.
Time series image search method.
【請求項10】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を計算する際の個々の特徴量間の距離の加重を
調整するステップが、データベスに蓄積されている画像
系列の中から利用者が代表的な画像系列を選択し、それ
ぞれについて、固有空間上の軌跡の間の距離が近い画像
系列を検索し、その検索された画像系列が、検索のキー
の画像系列と類似しているかどうかを利用者が与える評
価尺度により評価し、類似する画像系列に対する非類似
度が小さくなるように、前記の個々の特徴量間の距離の
加重を決定するステップを含む請求項9の時系列画像検
索方法。
10. A step of adjusting a weight of a distance between individual feature amounts when calculating a dissimilarity between an image sequence input as a search key and an image sequence stored in a database. , The user selects a representative image sequence from the image sequences stored in the database, and for each, searches for an image sequence in which the distance between the trajectories in the eigenspace is short. Is evaluated by an evaluation scale given by the user as to whether or not the image sequence is similar to the image key of the search key, and the weighting of the distance between the individual feature amounts is performed so that the degree of dissimilarity to the similar image sequence is reduced. 10. The time-series image search method according to claim 9, further comprising the step of:
【請求項11】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、固有空間中の軌跡間の距離が近い画像系列
を検索し、類似しているかどうかの評価を利用者が与
え、類似する画像系列に対する非類似度が小さくなるよ
うに、前記個々の特徴量間の距離の加重を決定するステ
ップが、個々の代表的な画像系列について、検索された
画像系列の集合を、代表的な画像系列に類似すると評価
された画像系列のクラスと、類似しないと評価された画
像系列の2つのクラスに分類し、各クラス内の特徴量の
距離のばらつきが小さくなるように、また、各クラス間
のばらつきが大きくなるように、特徴量間の距離の加重
を判別分析により計算するステップを含む請求項10の
時系列画像検索方法。
11. A typical image sequence selected by the user is searched for an image sequence with a short distance between trajectories in the eigenspace, and the user gives an evaluation as to whether or not they are similar. Determining the weight of the distance between the individual feature amounts so that the degree of dissimilarity with respect to the sequence is small; and for each representative image sequence, a set of searched image sequences is represented by a representative image sequence. Are classified into two classes: an image sequence evaluated to be similar to the image sequence, and an image sequence evaluated to be dissimilar to the class. The variation in the distance between the feature amounts in each class is reduced. 11. The time-series image search method according to claim 10, further comprising the step of calculating the weight of the distance between the feature values by discriminant analysis so as to increase the variation.
【請求項12】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、それぞれ得られた非類似度計算のための加
重を、個々の代表的な画像系列に対応する該固有空間上
の軌跡上の位置と関連づけて記憶させるステップをさら
に含む請求項9の時系列画像検索方法。
12. For each of the representative image sequences selected by the user, the obtained weights for the dissimilarity calculation are calculated on the trajectory in the eigenspace corresponding to each representative image sequence. 10. The time-series image search method according to claim 9, further comprising a step of storing the image in association with the position.
【請求項13】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴
量間の距離の加重和として計算するステップが、検索の
キーの画像系列に対応する固有空間上の軌跡に最も近
い、事前に利用者が選択した代表的な画像系列に対応す
る固有空間上の軌跡を探し、その代表的な画像系列につ
いて計算された加重和を用いて、検索のキーとデータベ
ース中の画像系列との非類似度を計算するステップを含
む請求項10の時系列画像検索方法。
13. The dissimilarity between an image sequence input as a key for the search and an image sequence stored in a database is calculated by calculating a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. The step of calculating as a weighted sum of the search for the trajectory in the eigenspace corresponding to the representative image sequence previously selected by the user, which is closest to the trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence of the search key, 11. The time-series image search method according to claim 10, further comprising the step of calculating a dissimilarity between a search key and an image series in a database using a weighted sum calculated for the representative image series.
【請求項14】 時系列の画像系列をキーとして与え、
時系列画像データベース中から類似する画像系列の部分
を検索する時系列画像検索装置であって、 時系列をなす画像系列を入力し、時系列画像データベー
スに蓄積させる手段と、該入力された画像系列から単位
時刻毎に画像の空間分布特徴量ベクトルを計算する手段
と、時系列画像データベース中の画像系列の集合から計
算された空間分布特徴ベクトルの系列から、該空間分布
特徴の固有空間を計算する手段と、該画像の系列を固有
空間上に投影したときの軌跡を計算し、データベースに
記憶させる手段と、画像系列の集合から単位時刻毎に補
助的な特徴量を計算する手段と、該補助的な特徴量をデ
ータベースに記憶させる手段と、検索のキーとなる時系
列の画像系列を入力する手段と、該入力された画像系列
について、先に計算された固有空間上に投影したときの
軌跡を計算する手段と、該軌跡と該データベースに蓄積
されている画像系列の軌跡との距離を計算する手段と、
該検索のキーとして入力された画像系列について、補助
的な特徴量を計算する手段と、該補助的な特徴量と該デ
ータベースに蓄積されている画像系列の補助的な特徴量
との距離を計算する手段と、固有空間上の軌跡間の距離
と補助的な特徴量間の距離の加重和を画像系列間の非類
似度として計算し、データベースに蓄積されている画像
系列の中から非類似度が小さい画像系列を検索結果とし
て出力する手段とを有する時系列画像検索装置。
14. A time-series image sequence is given as a key,
What is claimed is: 1. A time-series image search apparatus for searching a time-series image database for a portion of a similar image series, comprising: a means for inputting a time-series image series and storing the input image series in a time-series image database; Means for calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from, and eigenspace of the spatial distribution feature from a sequence of spatial distribution feature vectors calculated from a set of image sequences in a time-series image database. Means for calculating a trajectory when the image sequence is projected onto the eigenspace and storing the calculated trajectory in a database; means for calculating an auxiliary feature amount per unit time from a set of image sequences; Means for storing a characteristic amount in a database, means for inputting a time-series image sequence serving as a search key, and a unique characteristic value previously calculated for the input image sequence. Means for calculating a trajectory when projected on space; means for calculating the distance between the trajectory and the trajectory of the image sequence stored in the database;
Means for calculating an auxiliary feature for an image sequence input as a key for the search, and calculating a distance between the auxiliary feature and an auxiliary feature of the image sequence stored in the database; Means for calculating the weighted sum of the distance between the trajectories on the eigenspace and the distance between the auxiliary features as the dissimilarity between the image sequences, and calculating the dissimilarity from the image sequences stored in the database. A means for outputting an image sequence having a small size as a search result.
【請求項15】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手段が、画像平面上
の画素の濃淡値を順番に並べてできる1次元のベクトル
として前記空間分布特徴量ベクトルを計算する手段を含
む請求項14の時系列画像検索装置。
15. A means for calculating a spatial distribution feature vector of an image from the image sequence at each unit time, wherein the spatial distribution feature vector is a one-dimensional vector that can be obtained by sequentially arranging gray values of pixels on an image plane. 15. The time-series image search device according to claim 14, further comprising: means for calculating.
【請求項16】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手段が、画像平面を
メッシュ上に区切り、各メッシュに含まれる画像の濃淡
値を平均をある時間間隔毎に計算し、各時刻毎に1次元
の特徴量ベクトルとして前記空間分布特徴量ベクトルを
求める手段を含む請求項14の時系列画像検索装置。
16. A means for calculating a spatial distribution feature vector of an image at each unit time from the image sequence, divides an image plane into meshes, and averages grayscale values of images included in each mesh at a certain time interval. 15. The time-series image retrieval device according to claim 14, further comprising means for calculating the spatial distribution feature vector as a one-dimensional feature vector at each time.
【請求項17】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手段が、各時刻にお
ける速度ベクトル場を求め、画像平面上の各点の速度成
分を一列に並べて1次元の特徴量ベクトルとして前記空
間分布特徴量ベクトルを求める手段を含む請求項14の
時系列画像検索装置。
17. A means for calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from the image sequence, finds a velocity vector field at each time, arranges velocity components of each point on an image plane in a line, and performs one-dimensional 15. The time-series image search device according to claim 14, further comprising means for obtaining the spatial distribution feature amount vector as the feature amount vector.
【請求項18】 前記画像系列の集合から単位時刻毎に
補助的な特徴量を計算する手段が、画像濃淡分布のテク
スチャー特徴、または色特徴、または画像パターンの形
状特徴の一部または全部を特徴量として、それぞれ単位
時刻毎の1次元ベクトルとして前記補助的な特徴量を計
算する手段を含む請求項14の時系列画像検索装置。
18. A means for calculating an auxiliary feature amount for each unit time from the set of image sequences, wherein a part or all of a texture feature, a color feature, or a shape feature of an image pattern of an image density distribution is featured. 15. The time-series image search device according to claim 14, further comprising means for calculating the auxiliary feature amount as a one-dimensional vector for each unit time.
【請求項19】 前記固有空間を計算する手段が、画像
系列に対してある時間間隔毎に得られる1次元ベクトル
の特徴量を全画像系列についてまとめて行列をつくり、
この行列から全画像系列の特徴量のベクトルの平均値を
引いた行列について共分散行列を求め、この行列の固有
値問題を解いて得られる大きい固有値に対する固有ベク
トルを基底とする固有空間を得る手段を含む請求項14
の時系列画像検索装置。
19. The means for calculating the eigenspace forms a matrix by combining feature amounts of one-dimensional vectors obtained at certain time intervals with respect to an image sequence for all image sequences,
Includes means for obtaining a covariance matrix for a matrix obtained by subtracting the average value of feature vectors of all image sequences from this matrix, and obtaining an eigenspace based on eigenvectors for large eigenvalues obtained by solving an eigenvalue problem of this matrix Claim 14
Time-series image search device.
【請求項20】 前記画像系列に対応する空間分布特徴
量の系列を固有空間場に投影したときの軌跡を計算する
手段が、前記軌跡を、画像系列に対してある時間間隔毎
に得られる1次元ベクトルの特徴量をそれぞれ順番に固
有空間上の点に変換し、その点列を画像系列に対する固
有空間上の軌跡として求める手段を含む請求項14の時
系列画像検索装置。
20. A means for calculating a trajectory when a sequence of spatial distribution feature amounts corresponding to the image sequence is projected onto an eigenspace field, wherein the trajectory is obtained at a certain time interval with respect to the image sequence. 15. The time-series image search device according to claim 14, further comprising means for sequentially converting the feature values of the dimensional vector into points on the eigenspace, and obtaining the point sequence as a trajectory in the eigenspace for the image sequence.
【請求項21】 前記検索のキーとして入力された画像
系列について固有空間上の軌跡と、該データベースに蓄
積されている画像系列の軌跡との距離を計算する手段
が、それぞれの軌跡について、各時刻の特徴量ベクトル
に対応する軌跡上の点列の間の距離を、各々の点の時間
の順序を守り総和して求める手段を含む請求項14の時
系列検索装置。
21. A means for calculating a distance between a trajectory in an eigenspace for an image sequence input as a key for the search and a trajectory of an image sequence stored in the database, wherein each of the trajectories is calculated at each time 15. The time-series search device according to claim 14, further comprising means for obtaining a distance between a series of points on a trajectory corresponding to the feature amount vector of each of the points by observing the time order of each point and summing them.
【請求項22】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴
量間の距離の加重和として計算する手段が、距離に乗じ
られる加重の大きさを、検索の結果が利用者の評価に合
致するように事前に調節する手段を含む請求項14の時
系列画像検索装置。
22. The degree of dissimilarity between an image sequence input as a key for the search and an image sequence stored in a database is determined by a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. 15. The time-series image search device according to claim 14, wherein the means for calculating the sum of the weights includes a means for adjusting the magnitude of the weight multiplied by the distance in advance so that the search result matches the evaluation of the user.
【請求項23】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を計算する際の個々の特徴量間の距離の加重を
調節する手段が、データベースに蓄積されている画像系
列の中から利用者が代表的な画像系列を選択し、それぞ
れについて、固有空間上の軌跡の間の距離が近い画像系
列を検索し、その検索された画像系列が、検索のキーの
画像系列に類似しているかどうかを利用者が与える評価
尺度により評価し、類似する画像系列に対する非類似度
が小さくなるように、前記の個々の特徴量間の距離の加
重を決定する手段を含む請求項22の時系列検索装置。
23. A means for adjusting a weight of a distance between individual feature amounts when calculating a dissimilarity between an image sequence input as a key for the search and an image sequence stored in a database. The user selects a representative image sequence from the image sequences stored in the database, searches for an image sequence with a short distance between the trajectories in the eigenspace for each, and searches for the searched image sequence. Is evaluated by an evaluation scale given by the user as to whether or not the image sequence is similar to the key image sequence of the search, and the weighting of the distance between the individual feature amounts is performed so that the degree of dissimilarity to the similar image sequence is reduced. 23. The time-series search device according to claim 22, further comprising: means for determining
【請求項24】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、固有空間中の軌跡間の距離が近い画像系列
を検索し、類似しているかどうかの評価を利用者が与
え、類似する画像系列に対する非類似度が小さくなるよ
うに、前記個々の特徴量の距離の加重を決定する手段
が、個々の代表的な画像系列について、検索された画像
系列の集合を、代表的な画像系列に類似すると評価され
た画像系列のクラスと、類似しないと評価された画像系
列の2つのクラスに分類し、各クラス内の特徴量の距離
のばらつきが小さくなるように、また、各クラス間のば
らつきが大きくなるように、特徴量間の距離の加重を判
別分析により計算する手段を含む請求項23の時系列画
像検索装置。
24. With respect to a representative image sequence selected by the user, an image sequence with a short distance between trajectories in the eigenspace is searched, and the user gives an evaluation as to whether or not they are similar. The means for determining the weighting of the distance between the individual feature amounts so that the degree of dissimilarity to the sequence is reduced, for each representative image sequence, a set of searched image sequences is converted into a representative image sequence. The image sequence is classified into two classes, an image sequence evaluated to be similar and an image sequence evaluated to be dissimilar, so that the variation in the distance between the feature amounts in each class is reduced. 24. The time-series image search device according to claim 23, further comprising means for calculating the weight of the distance between the feature amounts by discriminant analysis so that the distance becomes large.
【請求項25】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、それぞれ得られた非類似度計算のための加
重を、個々の代表的な画像系列に対応する該固有空間上
の軌跡上の位置と関連づけて記憶させる手段をさらに含
む請求項22の時系列画像検索装置。
25. For each of the representative image sequences selected by the user, the obtained weight for the dissimilarity calculation is calculated by using the trajectory on the eigenspace corresponding to each representative image sequence. 23. The time-series image search device according to claim 22, further comprising means for storing in association with a position.
【請求項26】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴
量間の距離の加重和として計算する手段が、検索のキー
の画像系列に対応する固有空間上の軌跡に最も近い、事
前に利用者が選択した代表的な画像系列に対応する固有
空間上の軌跡を探し、その代表的な画像系列について計
算された加重和を用いて、検索のキーとデータベース中
の画像系列との非類似度を計算する手段を含む請求項2
3の時系列画像検索装置。
26. The degree of dissimilarity between an image sequence input as a search key and an image sequence stored in a database is calculated by calculating a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. Means for calculating a weighted sum of the search for the locus on the eigenspace corresponding to the representative image sequence selected by the user in advance, which is closest to the locus on the eigenspace corresponding to the image sequence of the search key, 3. A means for calculating a dissimilarity between a search key and an image sequence in a database using a weighted sum calculated for the representative image sequence.
3. A time-series image search device.
【請求項27】 時系列をなす画像系列を入力し、時系
列画像データベースに蓄積させる手段と、該入力された
画像系列から単位時刻毎に画像の空間分布特徴量ベクト
ルを計算する手順と、時系列画像データーベース中の画
像系列の集合から計算された空間分布特徴ベクトルの系
列から、該空間分布特徴の固有空間を計算する手順と、
該画像の系列を前記固有空間上に投影したときの軌跡を
計算し、データベースに記憶させる手順と、画像系列の
集合から単位時刻毎に補助的な特徴量を計算する手順
と、該補助的な特徴量をデータベースに記憶させる手順
と、検索のキーとなる時系列の画像系列を入力する手順
と、該入力された画像系列について、先に計算された固
有空間上の投影したときの軌跡を計算する手順と、該軌
跡と該データベースに蓄積されている画像系列の軌跡と
の距離を計算する手順と、該検索のキーとして入力され
た画像系列について、補助的な特徴量を計算する手順
と、該補助的な特徴量と該データベースに蓄積されてい
る画像系列の補助的な特徴量との距離を計算する手順
と、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴量間の距
離の加重和を画像系列間の非類似度として計算し、デー
タベースに蓄積されている画像系列の中から非類似度が
小さい画像系列を検索結果として出力する手順をコンピ
ュータに実行させるための時系列画像検索プログラムを
記録した記録媒体。
27. A means for inputting a time-series image sequence and storing the image sequence in a time-series image database, a procedure for calculating a spatial distribution feature vector of an image at each unit time from the input image sequence, A procedure of calculating an eigenspace of the spatial distribution feature from a sequence of spatial distribution feature vectors calculated from a set of image sequences in the sequence image database;
Calculating a trajectory when the image sequence is projected onto the eigenspace and storing the trajectory in a database; calculating an auxiliary feature amount for each unit time from a set of image sequences; Storing a feature amount in a database, inputting a time-series image sequence serving as a search key, and calculating a trajectory of the input image sequence when projected on a previously calculated eigenspace A procedure for calculating a distance between the trajectory and the trajectory of the image sequence stored in the database; a procedure for calculating an auxiliary feature amount for the image sequence input as a key for the search; Calculating the distance between the auxiliary feature and the auxiliary feature of the image sequence stored in the database; and weighting the distance between the trajectories and the auxiliary feature in the eigenspace Sum between image sequences Calculated as dissimilarity, the time-series image retrieval program storage medium storing for executing the steps of outputting a search result dissimilarity is smaller image sequences from the image sequence stored in the database in the computer.
【請求項28】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手順が、画像平面上
の画素の濃淡値を順番に並べてできる1次元のベクトル
として前記空間分布特徴量ベクトルを計算する手順を含
む請求項27の記録媒体。
28. A procedure for calculating a spatial distribution feature amount vector of an image from the image sequence at each unit time, wherein the spatial distribution feature amount vector is a one-dimensional vector formed by sequentially arranging gray values of pixels on an image plane. 28. The recording medium of claim 27, comprising the step of:
【請求項29】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手順が、画像平面を
メッシュに状に区切り、各メッシュに含まれる画像の濃
淡値の平均をある時間間隔毎に計算し、各時刻毎に1次
元の特徴量ベクトルとして前記空間分布特徴量ベクトル
を求める手順を含む請求項27の記録媒体。
29. A procedure for calculating a spatial distribution feature vector of an image at each unit time from the image sequence includes dividing an image plane into meshes, and calculating an average of grayscale values of images included in each mesh at a certain time interval. 28. The recording medium according to claim 27, further comprising a step of calculating the spatial distribution feature vector as a one-dimensional feature vector at each time.
【請求項30】 前記画像系列から単位時刻毎に画像の
空間分布特徴量ベクトルを計算する手順が、各時刻にお
ける速度ベクトル場を求め、画像平面上の各点の速度成
分を一列に並べて1次元の特徴量ベクトルとして前記空
間分布特徴量ベクトルを求める手順を含む請求項27の
記録媒体。
30. A step of calculating a spatial distribution feature amount vector of an image at each unit time from the image sequence includes obtaining a velocity vector field at each time, arranging velocity components of each point on an image plane in a line, and performing one-dimensional processing. 28. The recording medium according to claim 27, further comprising a step of obtaining said spatial distribution feature vector as said feature vector.
【請求項31】 前記画像系列の集合から単位時刻毎に
補助的な特徴量を計算する手順が、画像濃淡分布のテク
スチャーと特徴、または色特徴、または画像パターンの
形状特徴の一部または全部を特徴として、それぞれ単位
時刻毎の1次元ベクトルとして前記補助的な特徴量を計
算する手順を含む請求項27の記録媒体。
31. A method of calculating an auxiliary feature amount for each unit time from the set of image sequences, wherein a part or all of a texture and a feature of an image density distribution, a color feature, or a shape feature of an image pattern is determined. 28. The recording medium according to claim 27, comprising a step of calculating the auxiliary feature amount as a one-dimensional vector for each unit time.
【請求項32】 前記固有空間を計算する手順が、画像
系列に対してある時間間隔毎に得られる1次元ベクトル
の特徴量を全画像系列についてまとめて行列をつくり、
この行列から全画像系列の特徴量のベクトルの平均値を
引いた行列について共分散行列を求め、この行列の固有
値問題を解いて得られる大きい固有値に対応する固有ベ
クトルを基底とする固有空間を得る手順を含む請求項2
7の記録媒体。
32. The step of calculating the eigenspace, comprising: combining a feature amount of a one-dimensional vector obtained for each image sequence at a certain time interval for all image sequences to form a matrix;
Procedure for obtaining a covariance matrix for a matrix obtained by subtracting the average value of the feature amount vectors of all image sequences from this matrix, and obtaining an eigenspace based on eigenvectors corresponding to large eigenvalues obtained by solving an eigenvalue problem of this matrix Claim 2 including
7. The recording medium of item 7.
【請求項33】 前記画像系列に対応する空間分布特徴
量の系列を固有空間上に投影したときの軌跡を計算する
手順が、前記軌跡を、画像系列に対してある時間間隔毎
に得られる1次元ベクトルの特徴量をそれぞれ順番に固
有空間上の点に変換し、その点列を画像系列に対する固
有空間上の軌跡として求める手順を含む請求項27の記
録媒体。
33. A step of calculating a trajectory when a sequence of spatial distribution feature amounts corresponding to the image sequence is projected onto an eigenspace, wherein the trajectory is obtained at a certain time interval with respect to the image sequence. 28. The recording medium according to claim 27, further comprising a step of sequentially converting the feature values of the dimensional vectors into points on the eigenspace, and obtaining a sequence of the points as a trajectory on the eigenspace for the image sequence.
【請求項34】 前記検索のキーとして入力された画像
系列についての固有空間上の軌跡と、該データベースに
蓄積されている画像系列の軌跡との距離を計算する手順
が、それぞれの軌跡について、各時刻の特徴量ベクトル
に対応する軌跡上の点列の間の距離を、各々の点の時間
順序を守り総和して求める手順を含む請求項27の記録
媒体。
34. The procedure for calculating the distance between the trajectory in the eigenspace of the image sequence input as a key for the search and the trajectory of the image sequence stored in the database is as follows. 28. The recording medium according to claim 27, further comprising a step of determining a distance between a series of points on a trajectory corresponding to a feature amount vector at a time while observing a time order of each point.
【請求項35】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴
量間の距離の加重和として計算する手順が、距離に重じ
られる加重の大きさを、検索の結果が利用者の評価に合
致するように事前に調整する手順を含む請求項27の記
録媒体。
35. The degree of dissimilarity between an image sequence input as a search key and an image sequence stored in a database is determined by a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. 28. The recording medium according to claim 27, wherein the step of calculating as a weighted sum of the steps includes a step of adjusting in advance the magnitude of the weight to be weighted by the distance so that the search result matches the evaluation of the user.
【請求項36】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を計算する際の個々の特徴量間の距離の加重を
調整する手順が、データベースに蓄積されている画像系
列の中から利用者が代表的な画像系列を選択し、それぞ
れについて、固有空間上の軌跡の間の距離が近い画像系
列を検索し、その検索された画像系列が、検索のキーの
画像系列に類似しているかどうかを利用者が与える評価
尺度により評価し、類似する画像系列に対する非類似度
が小さくなるように、前記の個々の特徴量間の距離の加
重を決定する手順を含む請求項35の記録媒体。
36. A procedure for adjusting the weight of the distance between individual feature amounts when calculating the degree of dissimilarity between an image sequence input as a search key and an image sequence stored in a database. The user selects a representative image sequence from the image sequences stored in the database, searches for an image sequence with a short distance between the trajectories in the eigenspace for each, and searches for the searched image sequence. Is evaluated by an evaluation scale given by the user as to whether or not the image sequence is similar to the key image sequence of the search, and the weighting of the distance between the individual feature amounts is performed so that the degree of dissimilarity to the similar image sequence is reduced. 36. The recording medium according to claim 35, comprising a step of determining
【請求項37】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、固有空間中の軌跡間の距離が近い画像系列
を検索し、類似しているかどうかの評価を利用者が与
え、類似する画像系列に対する非類似度が小さくなるよ
うに、前記個々の特徴量の距離の加重を決定する手順
が、個々の代表的な画像系列について、検索された画像
系列の集合を、代表的な画像系列に類似すると評価され
た画像系列のクラスと、類似しないと評価された画像系
列の2つのクラスに分類し、各クラス内の特徴量の距離
のばらつきが小さくなるように、また、各クラス間のば
らつきが大きくなるように、特徴量間の距離の加重を判
別分析により計算する手順を含む請求項36の記録媒
体。
37. With respect to a representative image sequence selected by the user, an image sequence with a short distance between trajectories in the eigenspace is searched, and the user gives an evaluation as to whether or not they are similar. The procedure of determining the weighting of the distance of each feature amount so that the degree of dissimilarity with respect to the sequence is reduced, for each representative image sequence, a set of searched image sequences is converted into a representative image sequence. The image sequence is classified into two classes, an image sequence evaluated to be similar and an image sequence evaluated to be dissimilar, so that the variation in the distance between the feature amounts in each class is reduced. 37. The recording medium according to claim 36, further comprising a step of calculating a weight of the distance between the feature amounts by a discriminant analysis so that is larger.
【請求項38】 前記利用者が選択した代表的な画像系
列について、それぞれ得られた非類似度計算のための加
重を、個々の代表的な画像系列に対応する該固有空間上
の軌跡上の位置と関連づけて記憶させる手順をさらに含
む請求項35の記録媒体。
38. For each of the representative image sequences selected by the user, the obtained weights for the dissimilarity calculation are calculated on the trajectory in the eigenspace corresponding to each representative image sequence. The recording medium according to claim 35, further comprising a step of storing the information in association with the position.
【請求項39】 前記検索のキーとして入力された画像
系列とデータベースに蓄積されている画像系列との間の
非類似度を、固有空間上の軌跡間の距離と補助的な特徴
量間の距離の加重和として計算する手順が、検索のキー
の画像系列に対応する固有空間上の軌跡に最も近い、事
前に利用者が選択した代表的な画像系列に対応する固有
空間上の軌跡を探し、その代表的な画像系列について計
算された加重和を用いて検索のキーとデータベース中の
画像系列との非類似度を計算する手順を含む請求項36
の記録媒体。
39. The degree of dissimilarity between an image sequence input as a key for the search and an image sequence stored in a database is calculated as a distance between trajectories in eigenspace and a distance between auxiliary feature amounts. The procedure of calculating as a weighted sum of the search for the trajectory in the eigenspace corresponding to the representative image sequence previously selected by the user, which is closest to the trajectory in the eigenspace corresponding to the image sequence of the search key, 37. A method for calculating a dissimilarity between a search key and an image sequence in a database using a weighted sum calculated for the representative image sequence.
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