DE69832314T2

DE69832314T2 - Bildzuordnungssystem

Info

Publication number: DE69832314T2
Application number: DE69832314T
Authority: DE
Inventors: Akira Minato-ku Monden
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: DE69832314D1; AU5844898A; KR100293623B1; EP0866424A3; CA2232194C; AU731635B2; EP0866424B1; JP3002721B2; US6094507A; CA2232194A1; JPH10261089A; KR19980080344A; EP0866424A2

Description

Diese Erfindung betrifft Bildzuordnungssysteme, die Positionsbeziehungen zwischen miteinander zu vergleichenden bzw. abzustimmenden Bildern erkennen.
Im Stand der Technik ist eine Technologie zum Erkennen einer Positionsbeziehung zwischen Bildern und mit anderen Worten eine Technologie zum Erkennen, mit welcher Position (oder welchem Teil) eines zweiten Bilds ein erstes Bild übereinstimmt, vorgesehen. Diese Technologie wird für Bildvergleichsvorrichtungen verwendet, welche den Vergleichsprozess in Bezug auf Fingerabdrücke und Luftphotographien ausführen.
Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung JP-5 181 949 (als "Veröffentlichung 1" bezeichnet) eine Bildpositionierungsvorrichtung offenbart, die einem Beispiel der vorstehend erwähnten, im Stand der Technik bekannten Technologie entspricht. Dementsprechend fliegt ein mit einem Photoapparat ausgerüstetes Flugzeug über Erdgebiete, um geomorphologische Bilder aufzunehmen, anhand derer ein dem Vergleichsprozess mit einem anderen Bild unterzogenes Vergleichsbild erhalten wird. Anschließend erkennt die Vorrichtung eine Positionsentsprechung zwischen Positionskoordinaten des Vergleichsbilds und den Kartenkoordinaten, die vorab bestimmt wurden.
Beim herkömmlichen System werden charakteristische Punkte aus dem Vergleichsbild extrahiert und einer affinen Transformation unter Verwendung eines vorab festgelegten affinen Koeffizienten unterzogen. Auf diese Weise wird das Vergleichsbild transformiert, so dass es mit dem Koordinaten system der Karte übereinstimmt. Der Punktmustervergleich wird zwischen "übereinstimmenden" charakteristischen Punkten ausgeführt, die als Referenz für den Vergleichsprozess (oder den Mustervergleich) verwendet werden, und die übereinstimmenden charakteristischen Punkte werden durch affine Transformation charakteristischer Punkte ausgeführt, so dass sie mit dem Koordinatensystem der Karte übereinstimmen. Auf diese Weise ist es möglich, durch den Punktmustervergleich Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare bereitzustellen. Anschließend führt das System den vorstehend erwähnten ähnliche Prozesse in Bezug auf jeden der Übereinstimmungsfälle aus, während der affine Koeffizient um ein vorgegebenes Intervall oder einen vorgegebenen Wert geändert wird. Diese Prozesse werden wiederholt, bis der affine Koeffizient, der jedes Mal dann geändert wird, wenn die Prozesse in Bezug auf jeden der Übereinstimmungsfälle ausgeführt werden, einen vorgegebenen Bereich verlässt. Wenn die Ausführung der Prozesse beendet wird, weil der affine Koeffizient den vorgegebenen Bereich verlässt, wählt das herkömmliche System einen Übereinstimmungsfall aus, in dem die Anzahl der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare unter den vorstehend erwähnten Übereinstimmungsfällen am größten ist. Die Koordinatenwerte der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare in dem ausgewählten Übereinstimmungsfall werden in eine Transformationsgleichung eingegeben, die eine Koordinatenbeziehung zwischen zwei Bildern darstellt. Auf diese Weise erzeugt das System einen Koeffizienten der vorstehend erwähnten Transformationsgleichung.
Gemäß der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technologie entspricht das Vergleichsbild einer durch den Photoapparat, dessen Neigungs- und Photographierrichtung vorab grob festgelegt werden, aufgenommenen Luftphotographie. Mit anderen Worten ist die herkömmliche Technologie nicht unter Berücksichtigung der Situation ausgelegt, in der die Richtung des Vergleichsbilds ungewiss ist. Auf diese Weise ist die herkömmliche Technologie nicht auf die Situation anwendbar, in der die Richtung des Vergleichsbilds ungewiss ist. Zusätzlich behandelt die herkömmliche Technologie die gesamte Fläche des Vergleichsbilds unter Verwendung einer einzigen affinen Transformation. Daher ist die herkömmliche Technologie nicht auf die Situation anwendbar, in der das Vergleichsbild teilweise verzerrt ist. Überdies ist die herkömmliche Technologie so ausgelegt, dass die Koordinatenwerte der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare in die Transformationsgleichung eingegeben werden, um den Koeffizienten der Transformationsgleichung zu erzeugen. Falls demgemäß in den Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die zum Erzeugen des Koeffizienten der Transformationsgleichung verwendet werden, ein Fehler enthalten ist, besteht ein hohes Risiko, dass der erzeugte Koeffizient der Transformationsgleichung inkorrekt wird.
Die Technologie zum Vergleichen von Fingerabdrücken führt ein Konzept zur Definition des Zentrums des Fingerabdrucksmusters ein. Die herkömmliche Technologie verwendet ein solches Konzept zum Vergleichen charakteristischer Punkte eines Such-Fingerabdrucks mit charakteristischen Punkten eines Datei-Fingerabdrucks in Bezug auf das Koordinatensystem. Ein Beispiel dieser Technologie ist beispielsweise in der Veröffentlichung (als "Veröffentlichung 2" bezeichnet) der Monographie "Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers of Japan", Band J72-DII, Nr. 5, S. 733–740, herausgegeben im Mai 1989, offenbart. Diese Technologie ist jedoch nicht auf ein Bild in der Art eines Handflächenabdrucks anwendbar, das kein Muster enthält, das als Zentrum definiert werden kann.
In der japanischen Patentveröffentlichung JP59000793 (als "Veröffentlichung 3" bezeichnet) ist ein anderes Beispiel der vorstehend erwähnten Technologie offenbart.
Dementsprechend findet das System den charakteristischen Punkt des Such-Fingerabdrucks und den charakteristischen Punkt des Datei-Fingerabdrucks, die einander in Bezug auf einen lokalen Charakteristikbetrag ähneln. Diese charakteristischen Punkte werden als ein Kandidat für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar miteinander verbunden. Anschließend berechnet das System einen Ähnlichkeitswert für den erwähnten Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar. Es sei bemerkt, dass ein lokaler Charakteristikbetrag durch die Art bzw. die Arten der charakteristischen Punkte oder eine Anzahl der charakteristischen Punkte, die innerhalb eines bestimmten Radiusbereichs des Bilds existieren, definiert ist. Es sei ein lokales Koordinatensystem angenommen, bei dem ein charakteristischer Punkt als ein Koordinatenursprung verwendet wird, während die Richtung des charakteristischen Punkts durch eine Y-Achse dargestellt ist. Hierbei ist der lokale Charakteristikbetrag durch die Anzahl anderer charakteristischer Punkte, die in jedem der Quadranten des lokalen Koordinatensystems verteilt sind, oder die Anzahl der Kammlinien, die zwischen dem charakteristischen Punkt in jedem Quadranten des lokalen Koordinatensystems und seinem nächstgelegenen charakteristischen Punkt liegen, definiert.
Anschließend dreht das System den Such-Fingerabdruck um einen bestimmten Drehwinkel. Dann werden die folgenden Prozesse für jeden charakteristischen Punkt des gedrehten Such-Fingerabdrucks ausgeführt:
Das System wählt einen der charakteristischen Punkte des gedrehten Such-Fingerabdrucks aus. Der Datei-Fingerabdruck weist charakteristische Punkte auf, von denen einer mit dem vom System ausgewählten erwähnten charakteristischen Punkt verbunden wird. Auf diese Weise berechnet das System Differenzen zwischen X-, Y-Koordinatenwerten des ausgewählten charakteristischen Punkts und X-, Y-Koordinatenwerten des verbundenen charakteristischen Punkts des Datei-Fingerabdrucks. In Verbindung mit den Differenzen zeichnet das System einen für ein Paar der erwähnten charakteristischen Punkte berechneten Ähnlichkeitswert auf einem Aufzeichnungsmedium auf. Anschließend wählt das System einen anderen charakteristischen Punkt aus den charakteristischen Punkten des Such-Fingerabdrucks aus, die nicht ausgewählt sind. Auf diese Weise führt das System den vorstehend erwähnten Prozessen ähnliche Prozesse an dem neu ausgewählten charakteristischen Punkt aus. In diesem Fall berechnet das System Differenzen in Bezug auf den neu ausgewählten charakteristischen Punkt. Falls die neu berechneten Differenzen in den vorberechneten Differenzen existieren, die bereits berechnet worden sind, wird ein für jedes Paar der charakteristischen Punkte berechneter Ähnlichkeitswert mit dem bereits aufgezeichneten Ähnlichkeitswert in Verbindung mit den vorberechneten Differenzen akkumuliert. Die vorstehend erwähnten Prozesse werden wiederholt für alle charakteristischen Punkte des Such-Fingerabdrucks ausgeführt. Anschließend wählt das System den höchsten Ähnlichkeitswert (d.h. den maximalen Gewichtsfaktor) aus den aufgezeichneten Ähnlichkeitswerten aus. Zusätzlich berechnet das System Differenzen, die mit den höchsten Ähnlichkeitswerten in Verbindung stehen. Auf diese Weise zeichnet das System den maximalen Gewichtsfaktor und Differenzen auf einem Aufzeichnungsmedium auf.
Als nächstes dreht das System den Such-Fingerabdruck erneut. Auf diese Weise führt das System den vorstehend erwähnten Prozessen ähnliche Prozesse in Bezug auf den gedrehten Such-Fingerabdruck aus. Demgemäß berechnet das System einen maximalen Gewichtsfaktor sowie Differenzen, die mit dem maximalen Gewichtsfaktor verbunden sind, in Bezug auf den gedrehten Such-Fingerabdruck. Anschließend vergleicht das System den "gegenwärtigen" maximalen Gewichtsfaktor, der gegenwärtig berechnet ist, mit dem zuvor berechneten, jedoch nun verbleibenden "vorhergehenden" maximalen Gewichtsfaktor. Nur dann, wenn der gegenwärtige maximale Gewichtsfaktor größer ist als der vorhergehende maximale Gewichtsfaktor, erneuert das System die aufgezeichneten Werte durch Werte, die den Differenzen und dem maximalen Gewichtsfaktor entsprechen, die gegenwärtig berechnet sind.
Durch Wiederholen der vorstehend erwähnten Prozesse ist es möglich, einen Drehwinkel des Such-Fingerabdrucks, der dafür sorgt, dass der maximale Gewichtsfaktor wirklich maximal ist, sowie Differenzen in Bezug auf X-, Y-Koordinatenwerte zu erhalten. Der erwähnte Drehwinkel wird als der beste Drehwinkel verwendet, der den besten Übereinstimmungszustand zwischen den charakteristischen Punkten des Such-Fingerabdrucks und den charakteristischen Punkten des Datei-Fingerabdrucks herstellt. Zusätzlich werden die in Bezug auf den erwähnten Drehwinkel berechneten Differenzen als Parallelverschiebungsbetrag (oder parallele Translation) verwendet.
Kurz gesagt, führt die vorstehend beschriebene herkömmliche Technologie Berechnungen und Vergleichsprozesse aus, während der Such-Fingerabdruck, der ein einer Suche zu unterziehendes Suchbild ist, um einen bestimmten Winkel gedreht wird, so dass Differenzen in Bezug auf X-, Y-Koordinatenwerte für einen bestimmten Drehwinkel des Such-Fingerabdrucks erzeugt werden, wodurch der maximale Gewichtsfaktor wirklich maximal wird. Der erwähnte Drehwinkel und die erwähnten Differenzen werden als der beste Drehwinkel bzw. die beste Parallelverschiebung verwendet, wodurch der beste Übereinstimmungszustand zwischen den charakteristischen Punkten des Such-Fingerabdrucks und den charakteristischen Punkten des Datei-Fingerabdrucks erreicht wird. Auf diese Weise ist diese Technologie auf das Bild, dessen Richtung unbestimmt ist, und das Bild, das kein das Zentrum definierendes Muster aufweist, anwendbar. Zusätzlich ist diese Technologie auf die Situation anwendbar, in der ein falscher Kandidat für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar in den Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare enthalten ist.
Die erwähnte Veröffentlichung 3 stellt keine konkrete Beschreibung für das Verfahren (oder die Technik) zum Erhalten der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare zwischen den charakteristischen Punkten des Suchbilds und den charakteristischen Punkten des Dateibilds bereit. Gemäß der in der Veröffentlichung 3 beschriebenen Technologie ist das System selbst dann in der Lage, "richtige" Koordinatenvergleichsparameter (d.h. Drehwinkel und Parallelverschiebung) zu erzeugen, wenn es falsche Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auswählt. Falls das System jedoch eine Anzahl von falschen Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auswählt, besteht ein hohes Risiko, dass das System "inkorrekte" Koordinatenvergleichsparameter erzeugt. Im Allgemeinen wird das Risiko, dass das System viele falsche Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auswählt, höher, wenn es viele charakteristische Punkte gibt, deren Charakteristika innerhalb des Suchbilds ähnlich sind. Auf diese Weise tritt bei der erwähnten herkömmlichen Technologie zwangsweise ein erhöhtes Risiko auf, dass inkorrekte Koordinatenvergleichsparameter erzeugt werden, wenn viele charakteristische Punkte, deren Charakteristika ähnlich sind, innerhalb des Suchbilds existieren. Zusätzlich ist die vorstehende Technologie nicht für die Situation ausgelegt, in der das Suchbild eine Verzerrung aufweist. Wenn demgemäß das verzerrte Bild (oder teilweise verzerrte Bild) als das Suchbild verwendet wird, ergibt sich bei der herkömmlichen Technologie das Problem, dass inkorrekte Koordinatenvergleichsparameter erzeugt werden.
In US-A-4 135 147 ist ein System offenbart, das aufweist: eine erste Einrichtung, welche auf Einzelheiten eines ersten und eines zweiten Fingerabdrucks anspricht, um selektiv mehrere Umgebungsvergleichssignale zu erzeugen, welche die Nähe einer Übereinstimmung und Koordinatenverschiebungen zwischen Umgebungen von Einzelheiten des ersten und des zweiten Fingerabdrucks angeben, und eine zweite Einrichtung, welche auf die Umgebungsvergleichssignale anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die relative Nähe einer Übereinstimmung des ersten und des zweiten Fingerabdrucks angibt.
In EP-A-0 300 167 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zuordnen von Bildern beschrieben, wobei charakteristische Punkte eines auf eine Übereinstimmung zu testenden Bilds in der Art eines Fingerabdrucks mit charakteristischen Punkten eines Masterbilds verglichen werden, indem versucht wird, die Abstände zwischen Paaren der charakteristischen Masterpunkte mit Abständen zwischen Paaren charakteristischer aktueller Punkte in Übereinstimmung zu bringen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bildzuordnungs- bzw. -lokalisierungssystem bereitzustellen, das eine Positionsbeziehung zwischen Bildern erkennt, um Koordinatenvergleichs- bzw. -übereinstimmungsparameter, die den Vergleich bzw. die Übereinstimmung zwischen Koordinaten von Bildern darstellen, selbst dann richtig zu erzeugen, auch wenn ein Suchbild teilweise verzerrt ist oder ein Suchbild viele ähnliche charakteristische Punkte enthält, deren Charakteristika ähnlich sind. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Ein Bildzuordnungssystem gemäß dieser Erfindung ist dafür ausgelegt, eine Position eines ersten Bilds bzw. einer ersten Figur (d.h. Konfiguration, beispielsweise eines Such-Fingerabdrucks) innerhalb eines zweiten Bilds bzw. einer zweiten Figur (beispielsweise eines Datei-Fingerabdrucks) zu erkennen. Insbesondere ist diese Erfindung dafür ausgelegt, charakteristische Punkte des ersten Bilds selbst dann, wenn das erste Bild viele ähnliche charakteristische Punkte enthält, deren Charakteristika einander ähneln, und/oder selbst dann, wenn das erste Bild (teilweise) verzerrt ist, richtig mit charakteristischen Punkten des zweiten Bilds zu vergleichen bzw. abzustimmen.
Zuerst erzeugt das Bildzuordnungssystem Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die jeweils einem Paar aus einem ersten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte des ersten Bilds entspricht, und einem zweiten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds entspricht, entsprechen. Die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare werden auf der Grundlage relativer Charakteristika erzeugt, die für charakteristische Näherungspunkte berechnet werden, die in der Nähe des ersten bzw. des zweiten charakteristischen Punkts existieren. Anschließend engt das System die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf übereinstimmende charakteristische Punktpaare ein, indem es falsche Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare entfernt, die jeweils unter Berücksichtigung einer Übereinstimmungssituation der charakteristischen Näherungspunkte als eine falsche Zuordnung erkannt werden. Koordinatenvergleichs- bzw. -übereinstimmungsparameter werden in Bezug auf jedes der eingeengten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare erzeugt. Die Koordinatenvergleichsparameter enthalten Koordinatenwerte und eine Richtung des charakteristischen Punkts in einem Koordinatensystem, dessen Ursprung auf der Grundlage von Koordinatenwerten des charakteristischen Punkts bestimmt wird und dessen Achse auf der Grundlage eines Charakteristikbetrags des charakteristischen Punkts bestimmt wird.
Auf diese Weise gibt das System die Koordinatenvergleichsparameter aus, die am häufigsten auftreten.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung besser verständlich werden. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel einer Konfiguration eines Bildzuordnungssystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,
2 ein Flussdiagramm, in dem Prozesse des Bildzuordnungssystems aus 1 dargestellt sind,
3 ein Flussdiagramm, in dem Prozesse zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare dargestellt sind,
4 ein Beispiel der Anordnung von charakteristischen Näherungspunkten, welche in der Nähe eines charakteristischen Punkts eines Such-Fingerabdrucks existieren,
5 ein Beispiel der Anordnung von charakteristischen Näherungspunkten, welche in der Nähe eines charakteristischen Punkts eines Datei-Fingerabdrucks existieren,
6 Beziehungen zwischen relativen Charakteristikbeträgen der in 4 dargestellten charakteristischen Näherungspunkte und relativen Charakteristikbeträgen der in 5 dargestellten charakteristischen Näherungspunkte,
7 ein weiteres Beispiel der Anordnung charakteristischer Näherungspunkte, die in der Nähe eines charakteristischen Punkts eines Datei-Fingerabdrucks existieren, und
8 eine Beziehung zwischen relativen Charakteristikbeträgen der in 4 dargestellten charakteristischen Näherungspunkte und relativen Charakteristikbeträgen der in 7 dargestellten charakteristischen Näherungspunkte.
Nun wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben.
1 zeigt eine Konfiguration eines Bildzuordnungssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dieses System ist hauptsächlich aus einer Eingabevorrichtung 1, einer Datenverarbeitungsvorrichtung 2, einer Ausgabevorrichtung 3 und einem Aufzeichnungsmedium 4 aufgebaut. Hierbei ist die Eingabevorrichtung 1 unter Verwendung einer Tastatur und einer Speichereinheit wie einer Festplattenlaufwerks-Einheit, einer Diskettenlaufwerks-Einheit und einer CD-Laufwerkseinheit aufgebaut, ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 aus einem Computer aufgebaut, der von Programmen gesteuert arbeitet, und ist die Ausgabevorrichtung 3 unter Verwendung einer Anzeigeeinheit und eines Druckers sowie einer Speichereinheit wie einer Festplattenlaufwerks-Einheit und einer Diskettenlaufwerks-Einheit aufgebaut.
Die Eingabevorrichtung 1 weist Funktionen auf, welche durch zwei Blöcke, nämlich einen Block 11 zur Eingabe charakteristischer Punkte des ersten Bilds und einen Block 12 zur Eingabe charakteristischer Punkte des zweiten Bilds, repräsentiert sind.
Der Block 11 zur Eingabe charakteristischer Punkte des ersten Bilds erzeugt in Bezug auf jeden charakteristischen Punkt in einem ersten Bild entsprechend einem Suchbild einen Charakteristikbetrag, und der Charakteristikbetrag wird in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 eingegeben. Der Block 12 zur Eingabe charakteristischer Punkte des zweiten Bilds erzeugt in Bezug auf jeden charakteristischen Punkt in einem zweiten Bild einen Charakteristikbetrag, und der Charakteristikbetrag wird in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 eingegeben.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 enthält einen Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, einen Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare und einen Bildzuordnungs- bzw. -lokalisierungsblock 23.
Der Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare bezieht sich auf charakteristische Punkte des zweiten Bilds, um einen charakteristischen Punkt zu extrahieren, bei dem eine Möglichkeit besteht, dass er als eine Entsprechung eines charakteristischen Punkts des ersten Bilds angenommen wird, und der mit einem charakteristischen Punkt des ersten Bilds verbunden ist. Demgemäß liefert der Block 21 ein Paar charakteristischer Punkte, die als ein Kandidat für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verbunden sind. Hierbei wird die Entscheidung, ob die charakteristischen Punkte miteinander verbunden werden können, auf der Grundlage relativer Charakteristikbeträge getroffen, die für alle charakteristischen Näherungspunkte berechnet werden, welche innerhalb eines vorgeschriebenen Abstandsbereichs in der Nähe des charakteristischen Punkts liegen. Es sei bemerkt, dass der relative Charakteristikbetrag von einer Beziehung zwischen dem charakteristischen Punkt und seinem charakteristischen Näherungspunkt abhängt.
Der Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare entfernt einen falschen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar, der als mit dem charakteristischen Punkt fälschlicherweise in Übereinstimmung gebracht angesehen wird. Eine Entscheidung zum Wählen der falschen Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare wird auf der Grundlage der Übereinstimmungssituation in Bezug auf die charakteristischen Näherungspunkte getroffen. Demgemäß entfernt Block 22 charakteristische Punkte, die auf der Grundlage der Übereinstimmungssituation der charakteristischen Punktpaare als eine falsche Zuordnung angesehen werden, aus den Paaren charakteristischer Punkte, die vom Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare als Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare vorgeschlagen werden. Demgemäß gibt Block 22 die verbleibenden Paare charakteristischer Punkte als übereinstimmende charakteristische Punktpaare aus.
Unter Verwendung der vom Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare eingeengten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare erzeugt der Bildzuordnungsblock 23 Koordinatenvergleichsparameter zum Vergleichen des ersten Bilds mit dem zweiten Bild.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ist mit dem Aufzeichnungsmedium 4 ausgestattet, auf dem ein Bildvergleichsprogramm aufgezeichnet ist. Als Aufzeichnungsmedium 4 können eine Magnetplatte, ein Halbleiterspeicher und andere Aufzeichnungsmedien verwendet werden. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 lädt das auf dem Aufzeichnungsmedium 4 aufgezeichnete Bildzuordnungsprogramm. Durch Steuern der Arbeitsweise der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 auf der Grundlage des Bildzuordnungsprogramms ist es möglich, Funktionen des Blocks 21 zum Erzeugen von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, des Blocks 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare und des Bildzuordnungsblocks 23 bei der Verarbeitung der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 zu verwirklichen.
Als nächstes werden Arbeitsgänge der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 in Zusammenhang mit den 2 und 3 beschrieben. Hierbei zeigt 2 einen Ablauf von Schritten in Bezug auf ein Beispiel der Gesamtverarbeitung der Datenverarbeitungsvorrichtung 2, während 3 einen Ablauf von Schritten in Bezug auf ein Beispiel der Verarbeitung in Bezug auf die Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare durch den Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare zeigt.
In dem in 2 dargestellten Schritt A1 gibt der Block 11 zur Eingabe charakteristischer Punkte des ersten Bilds Charakteristikbeträge charakteristischer Punkte des ersten Bilds in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ein. In Schritt A2 gibt der Block 12 zur Eingabe charakteristischer Punkte des zweiten Bilds Charakteristikbeträge der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ein.
Dann trifft der Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 eine Entscheidung darüber, mit welchem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds jeder der charakteristischen Punkte des ersten Bilds übereinstimmt. Unter Verwendung der Entscheidung erzeugt Block 21 in Schritt A3 eine Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare.
Einzelheiten des Schritts A3 sind in 3 dargestellt. In Schritt A11 legt Block 21 einen einzigen charakteristischen Punkt aus einem Satz R der charakteristischen Punkte des ersten Bilds fest, so dass der festgelegte charakteristische Punkt mit einem Symbol "a" bezeichnet wird. In Schritt A12 legt der Block 21 einen einzigen charakteristischen Punkt aus einem Satz S der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds fest, so dass der festgelegte charakteristische Punkt mit einem Symbol "b" bezeichnet wird. In Schritt A13 wird die Möglichkeit, dass der charakteristische Punkt "a" dem charakteristischen Punkt "b" entspricht, oder die Möglichkeit, dass der charakteristische Punkt "a" mit dem charakteristischen Punkt "b" verbunden ist, untersucht. Eine Entscheidung in Bezug auf die Möglichkeit, dass der charakteristische Punkt "a" dem charakteristischen Punkt "b" entspricht, wird auf der Grundlage für charakteristische Näherungspunkte, welche in der Nähe des charakteristischen Punkts "a" existieren, berechneter relativer Charakteristikbeträge und auf der Grundlage relativer Charakteristikbeträge von charakteristischen Näherungspunkten, welche in der Nähe des charakteristischen Punkts "b" existieren, getroffen. Hierbei hängt der relative Charakteristikbetrag von einer Beziehung zwischen dem charakteristischen Punkt und seinem charakteristischen Näherungspunkt ab. Das heißt, dass der in Bezug auf jeden charakteristischen Näherungspunkt, der in der Nähe des charakteristischen Punkts "a" existiert, berechnete relative Charakteristikbetrag mit einem in Bezug auf jeden charakteristischen Näherungspunkt, der in der Nähe des charakteristischen Punkts "b" existiert, berechneten relativen Charakteristikbetrag verglichen wird. Hierbei wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Differenz zwischen den relativen Charakteristikbeträgen einen vorgegebenen zulässigen Fehlerbereich erfüllt oder nicht. Anschließend erfasst Block 21 Paare charakteristischer Näherungspunkte, die den vorgegebenen Fehlerbereich erfüllen. Falls eine Anzahl der Paare der charakteristischen Näherungspunkte, die den vorgegebenen zulässigen Fehlerbereich erfüllen, größer ist als ein Schwellenwert, der durch die Gesamtzahl der charakteristischen Näherungspunkte bestimmt ist, stellt Block 21 die Möglichkeit fest, dass der charakteristische Punkt "a" dem charakteristischen Punkt "b" entspricht. Es ist möglich, als den erwähnten Schwellenwert eine Zahl zu verwenden, die durch Multiplizieren der Gesamtzahl der charakteristischen Näherungspunkte des charakteristischen Punkts "a" mit einem vorgegebenen Wert α (wobei 0 < α < 1 ist) erzeugt wird. Überdies ist es möglich, eine Zahl zu verwenden, die durch Multiplizieren der Gesamtzahl der charakteristischen Näherungspunkte der charakteristischen Punkte "a" und "b" mit einem vorgegebenen Wert α erzeugt wird.
Falls Block 21 in den Schritten A13 und A14 eine Entscheidung trifft, dass die Möglichkeit besteht, dass der charakteristische Punkt "a" dem charakteristischen Punkt "b" entspricht, geht Block 21 über Schritt A14 zu Schritt A15, wo ein Paar der charakteristischen Punkte "a" und "b" zu der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare hinzugefügt wird. Anschließend wiederholt Block 21 Schritt A12. Falls der Block eine Entscheidung trifft, dass keine Möglichkeit besteht, dass die charakteristischen Punkte als identisch angesehen werden, und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis in Schritt A14 "NEIN" ist, wiederholt Block 21 Schritt A12. Die erwähnten Schritte werden wiederholt, bis beide Entscheidungsergebnisse in den Schritten A16 und A17 "JA" werden. Insbesondere werden die erwähnten Schritte in Bezug auf alle Kombinationen der charakteristischen Punkte der ersten und des zweiten Bilds wiederholt.
Wenn der Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare die Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare erzeugt, welche die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare enthält, wird das Entscheidungsergebnis des Schritts A4 der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 "JA". Auf diese Weise wird die Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare an den Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare weitergeleitet. Falls die Liste P andererseits nicht erzeugt wird, falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A4 "NEIN" ist, gibt die Datenverarbeitungsvorrichtung in Schritt A5 eine Nachricht aus, welche angibt, dass es nicht möglich ist, die Bildzuordnung vorzunehmen. Diese Nachricht wird an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben.
Der Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare bezieht sich auf die Übereinstimmungssituation der charakteristischen Näherungspunkte, um einen falschen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar zu erkennen, der als eine falsche Zuordnung angesehen wird. Auf diese Weise entfernt Block 22 den falschen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar aus den Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare angeführt sind, um dadurch die verbleibenden Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die in einer Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registriert sind, in Schritt A6 als übereinstimmende charakteristische Punktpaare bereitzustellen.
Schritt A6 wird nachstehend detailliert erklärt:
Zuerst legt die Vorrichtung einen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar fest, der in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registriert ist. In Bezug auf den festgelegten Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar sucht die Vorrichtung alle charakteristischen Näherungspunkte, die in der Nähe der charakteristischen Punkte der ersten und des zweiten Bilds existieren. Dann wird der relative Charakteristikbetrag des charakteristischen Näherungspunkts des ersten Bilds mit dem relativen Charakteristikbetrag des charakteristischen Näherungspunkts des zweiten Bilds verglichen. Auf diese Weise erzeugt die Vorrichtung alle Paare von charakteristischen Näherungspunkten, bei denen die Differenzen der relativen Charakteristikbeträge einen vorgegebenen zulässigen Fehler bereich erfüllen. Es sei bemerkt, dass dieser vorgegebene zulässige Fehlerbereich mit dem zulässigen Fehlerbereich identisch ist, der von Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet wird.
Anschließend wird eine Suche an der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare ausgeführt, um zu untersuchen, ob die erzeugten Paare charakteristischer Näherungspunkte in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registriert sind. Falls die Anzahl der in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registrierten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als eine vorgegebene Gesamtzahl der erzeugten Paare der charakteristischen Näherungspunkte, wird der festgelegte Kandidat für das übereinstimmende charakteristische Punktpaar, den die Vorrichtung festlegt, in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare als ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar registriert. Falls kurz gesagt Paare charakteristischer Näherungspunkte, deren Differenzen der relativen Charakteristika den zulässigen Fehlerbereich erfüllen und die zum Treffen einer Entscheidung darüber, ob ein Paar charakteristischer Punkte, das dem gegenwärtig festgelegten Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar entspricht, in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registriert werden sollte oder nicht, verwendet werden, mit einer höheren als der vorgegebenen Rate in der Liste P registriert sind, registriert der Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare den gegenwärtig festgelegten Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare als das übereinstimmende charakteristische Punktpaar. Die vorstehend erwähnten Prozesse werden wiederholt für alle Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare ausgeführt, die in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registriert sind.
In dem Flussdiagramm aus 2 wird Schritt A6 nur einmal ausgeführt. Falls jedoch gefordert wird, die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare weiter auf richtige einzuengen, wird die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare als die Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet, so dass die vorstehend erwähnten Prozesse erneut einmal oder mehrere Male ausgeführt werden. Hierbei erkennt die Vorrichtung Paare charakteristischer Näherungspunkte, deren Differenzen der relativen Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich erfüllen, in Bezug auf alle in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registrierten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare. Auf diese Weise wird untersucht, ob die Anzahl der vorstehend erwähnten charakteristischen Näherungspunktpaare einen vorgegebenen Anteil der Gesamtzahl der in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registrierten Paare übersteigt oder nicht. Demgemäß listet die Vorrichtung übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf, die sich jeweils auf charakteristische Näherungspunktpaare beziehen, wobei ihre Anzahl größer ist als der vorgeschriebene Anteil der Gesamtzahl der in der Liste Q registrierten Paare, um sie in einer anderen Liste übereinstimmender charakteristischer Punktpaare zu registrieren, die beispielsweise als Q1 bezeichnet ist.
Falls in der Datenverarbeitungsvorrichtung 2 der Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare erzeugt, welche die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare enthält, und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A7 "JA" ist, wird die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare an den Bildzuordnungsblock 23 übergeben. Falls die Liste Q nicht erzeugt wird und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis in Schritt A7 "NEIN" ist, gibt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 eine Nachricht aus, welche erklärt, dass die Bildzuordnung nicht erkannt werden kann. Die Nachricht wird in Schritt A5 an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben.
Wenn die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare empfangen wird, erzeugt der Bildzuordnungsblock 23 Koordinatenvergleichsparameter, um in Schritt A8 die in der Liste Q registrierten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare zu überlappen. Anschließend werden die Koordinatenvergleichsparameter in Schritt A9 an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben.
Schritt A8 wird nachstehend detailliert erklärt:
Zuerst legt die Vorrichtung ein in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registriertes übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar fest. Anschließend berechnet die Vorrichtung eine Winkeldifferenz zwischen zwei charakteristischen Punkten, die in dem festgelegten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaar enthalten sind, sowie Koordinatendifferenzen von X-, Y-Koordinatenwerten zwischen den beiden charakteristischen Punkten. Die berechneten Differenzen werden miteinander gepaart und auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet. Die vorstehend erwähnten Prozesse werden wiederholt für alle in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registrierten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare ausgeführt. Unter den aufgezeichneten Differenzpaaren wählt die Vorrichtung ein Differenzpaar aus, bei dem sich die Berechnungsergebnisse am häufigsten konzentrieren. Auf diese Weise werden die Winkeldifferenz und die Koordinatendifferenzen von X-, Y-Koordinatenwerten des am stärksten konzentrierten Paars zur Bildung von Koordinatenvergleichsparametern verwendet. Es sei bemerkt, dass es nicht erforderlich ist, das am stärksten konzentrierte Paar nur zur Bildung der Koordinatenvergleichsparameter zu verwenden. Beispielsweise wird eine vorgegebene Anzahl von Paaren, die von dem am stärksten konzentrierten Paar gezählt werden, ausgewählt, so dass ihre Winkel differenzen und Koordinatendifferenzen zur Bildung von Koordinatenvergleichsparametern verwendet werden.
Als nächstes wird die Funktionsweise des Bildzuordnungs systems aus 1 genauer in Zusammenhang mit einem Beispiel erklärt, bei dem ein Such-Fingerabdruck für das erste Bild verwendet wird, während ein Datei-Fingerabdruck für das zweite Bild verwendet wird.
Bei Kammlinienbildern, wie Fingerabdrücken und Handflächenabdrücken, ist es möglich, Endpunkte, an denen Kammlinien abbrechen, und Verzweigungspunkte, an denen Kammlinien verzweigen, als charakteristische Punkte zu verwenden. Auf diese Weise können Positionen der charakteristischen Punkte sowie Kontaktrichtungen der charakteristischen Punkte, die in Kontakt mit den Kammlinien gebracht werden, als Charakteristikbeträge verwendet werden. Zusätzlich können die Krümmung sowie die Anzahl der Kammlinien zwischen charakteristischen Punkten zu den Charakteristikbeträgen hinzugefügt werden.
In dem Fall, in dem der Such-Fingerabdruck für das erste Bild verwendet wird, während der Datei-Fingerabdruck für das zweite Bild verwendet wird, gibt Block 11 zur Eingabe charakteristischer Punkte des ersten Bilds einen in Bezug auf jeden der charakteristischen Punkte des Such-Fingerabdrucks erzeugten Charakteristikbetrag in Schritt A1 aus 2 in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ein. Zusätzlich gibt Block 12 zur Eingabe charakteristischer Punkte des zweiten Bilds einen in Bezug auf jeden der charakteristischen Punkte des Datei-Fingerabdrucks erzeugten Charakteristikbetrag in Schritt A2 in die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 ein.
Demgemäß arbeitet Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare in Übereinstimmung mit Prozessen des vorstehend erwähnten Flussdiagramms aus 3. Das heißt, dass Block 21 einen charakteristischen Punkt aus dem Satz R der charakteristischen Punkte des Such-Fingerabdrucks festlegt, so dass der festgelegte charakteristische Punkt in Schritt A11 mit dem Symbol "a" bezeichnet wird. Zusätzlich legt Block 21 einen charakteristischen Punkt aus dem Satz S der charakteristischen Punkte des Datei-Fingerabdrucks fest, so dass der festgelegte charakteristische Punkt in Schritt A12 mit dem Symbol "b" bezeichnet wird. Anschließend untersucht Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare in Schritt A13 die Möglichkeit, dass die charakteristischen Punkte "a" und "b" einander entsprechen. Hierbei wird die Untersuchung unter Verwendung relativer Charakteristikbeträge ausgeführt, die in Bezug auf die charakteristischen Näherungspunkte der charakteristischen Punkte "a" und "b" erzeugt werden.
Als nächstes wird der Prozess des Schritts A13 detailliert erklärt. 4 zeigt ein Beispiel, in dem charakteristische Näherungspunkte a1, a2, a3 in der Nähe des charakteristischen Punkts a existieren. 5 zeigt ein Beispiel, in dem charakteristische Näherungspunkte b1, b2, b3 in der Nähe des charakteristischen Punkts b existieren. Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, sind charakteristische Näherungspunkte als charakteristische Punkte definiert, welche in einem um den betreffenden charakteristischen Punkt gebildeten Kreis mit einem Radius r existieren.
In Schritt A13 berechnet Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare zuerst einen relativen Charakteristikbetrag in Bezug auf jeden der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3, welche in der Nähe des charakteristischen Punkts a existieren. Hierbei wird ein X-Y-Koordinatensystem so eingerichtet, dass der charakteristische Punkt a als ein Ursprung verwendet wird, während die Kontaktrichtung des charakteristischen Punkts a, der sich in Kontakt mit der Kammlinie befindet, als die Y-Achse verwendet wird. Auf diese Weise wird der relative Charakteristikbetrag unter Verwendung der Koordinatenwerte und der Kontaktrichtung für jeden der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 erzeugt. Es sei bemerkt, dass es möglich ist, ein anderes X-Y-Koordinatensystem einzurichten, bei dem ein Punkt mit einer vorgegebenen Beziehung zum charakteristischen Punkt a als Ursprung verwendet wird, während eine Richtung mit einer vorgegebenen Beziehung zur Kontaktrichtung des in Kontakt mit der Kammlinie gebrachten charakteristischen Punkts a als X-Achse oder als Y-Achse verwendet wird. Unter Verwendung eines solchen X-Y-Koordinatensystems ist es möglich, einen relativen Charakteristikbetrag unter Verwendung der Koordinatenwerte und der Kontaktrichtung für jeden der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 zu erzeugen. Zusätzlich kann eine Anzahl von Kammlinien, welche zwischen dem charakteristischen Punkt a und jedem der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 existieren, zum relativen Charakteristikbetrag addiert werden. Überdies kann die an einer Position des charakteristischen Näherungspunkts gemessene Krümmung der Kammlinie zum relativen Charakteristikbetrag addiert werden.
Als nächstes erzeugt Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare einen relativen Charakteristikbetrag für jeden der charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3, welche in der Nähe des charakteristischen Punkts b existieren.
Danach vergleicht Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare einen für jeden der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 erzeugten relativen Charakteristikbetrag mit einem für jeden der charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3 erzeugten relativen Charakteristikbetrag. Auf diese Weise sucht Block 21 ein Paar der charakteristischen Näherungspunkte, deren Differenz der relativen Charakteristikbeträge einen vorgegebenen zulässigen Fehlerbereich erfüllt. Daher findet Block 21 sequenziell mehrere Paare heraus, welche das vorstehend Erwähnte erfüllen. Falls die Anzahl der gefundenen Paare größer ist als ein Schwellenwert, der auf der Grundlage der Gesamtzahl der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3, welche in der Nähe des charakteristischen Punkts a existieren, bestimmt wird, stellt der Block fest, dass eine Möglichkeit besteht, dass der charakteristische Punkt a dem charakteristischen Punkt b entspricht. Falls dies nicht der Fall ist, stellt der Block fest, dass keine Möglichkeit besteht.
Es sei in dem Beispiel aus 4 angenommen, dass die charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 in der Nähe des charakteristischen Punkts a angeordnet sind, und es sei in dem Beispiel aus 5 angenommen, dass die charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3 in der Nähe des charakteristischen Punkts b angeordnet sind. 6 zeigt Beziehungen zwischen den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 und den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3. In diesem Fall erfüllen alle Differenzen zwischen den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 und den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3 den zulässigen Fehlerbereich, der vorab vorgegeben wird. Auf diese Weise trifft die Vorrichtung eine Entscheidung darüber, ob eine Möglichkeit besteht, dass der charakteristische Punkt a mit dem charakteristischen Punkt b übereinstimmt.
In einem anderen Beispiel aus 7 sei angenommen, dass die charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3, b4 in der Nähe des charakteristischen Punkts b angeordnet sind. In 8 sind unter Verwendung der 4 und 7 Beziehungen zwischen den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte a1, a2, a3 und den relativen Charakteristikbeträgen der charakteristischen Näherungspunkte b1, b2, b3, b4 dargestellt. Im Fall von 8 existiert kein Paar der charakteristischen Näherungspunkte, bei denen die Differenz der relativen Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich erfüllt. Auf diese Weise trifft die Vorrichtung eine Entscheidung, dass es nicht möglich ist, dass der charakteristische Punkt a mit dem charakteristischen Punkt b übereinstimmt.
Falls die Vorrichtung eine Entscheidung trifft, dass eine Möglichkeit besteht, dass der charakteristische Punkt a dem charakteristischen Punkt b entspricht, und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A14 "JA" ist, wird das Paar der charakteristischen Punkte a, b in Schritt A15 in der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare registriert. Anschließend wird Schritt A12 erneut ausgeführt. Falls die Vorrichtung eine Entscheidung trifft, dass es nicht möglich ist, dass die charakteristischen Punkte einander entsprechen, und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A14 "NEIN" ist, wiederholt die Vorrichtung Schritt A12 sofort.
Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare wiederholt die vorstehend erwähnten Prozesse, bis beide Entscheidungsergebnisse der Schritte A16, A17 "JA" werden.
Falls Block 21 zur Erzeugung von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare die Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare erzeugt, die die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare enthält, und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis von Schritt A4 "JA" ist, übergibt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 die Liste P an Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare. Falls Block 21 die Liste P nicht erzeugt und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis von Schritt A4 "NEIN" ist, liefert die Vorrichtung 2 eine Nachricht, die aussagt, dass die Bildzuordnung nicht erkannt werden kann, welche in Schritt A5 an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, erkennt Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare den falschen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar auf der Grundlage des Übereinstimmungszustands der charakteristischen Näherungspunkte, so dass Block 22 ihn aus den Kandidaten für überein stimmende charakteristische Punktpaare der Liste P von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare entfernt. Anschließend registriert Block 22 in Schritt A6 die verbleibenden Paare als übereinstimmende charakteristische Punktpaare in der Liste Q für übereinstimmende charakteristische Punktpaare.
Falls Block 22 zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare, welche die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare enthält, erzeugt und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A7 "JA" ist, übergibt die Datenverarbeitungsvorrichtung 2 die Liste Q an den Bildzuordnungsblock 23. Falls Block 22 die Liste Q nicht erzeugt und falls mit anderen Worten das Entscheidungsergebnis des Schritts A7 "NEIN" ist, liefert die Vorrichtung 2 eine Nachricht, dass die Bildzuordnung nicht erkannt werden kann, welche in Schritt A5 an die Ausgabevorrichtung 3 ausgegeben wird.
Wenn die Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare empfangen wird, geht der Bildzuordnungsblock 23 zu Schritt A8, um die folgenden Prozesse auszuführen:
Zuerst legt der Bildzuordnungsblock 23 ein in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registriertes übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar fest. Nun sei ein Beispiel angenommen, bei dem Block 23 ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar extrahiert (oder festlegt), das aus einem charakteristischen Punkt "g" eines Such-Fingerabdrucks und einem charakteristischen Punkt "h" eines Datei-Fingerabdrucks besteht. In diesem Beispiel erzeugt der Bildzuordnungsblock 23 Koordinatenvergleichsparameter, welche einen Drehungsbetrag und einen Parallelverschiebungsbetrag darstellen, wodurch der charakteristische Punkt g gedreht und einer Parallelverschiebung unterzogen wird, so dass er in Bezug auf Koordinaten in Übereinstimmung mit dem charakteristischen Punkt h bewegt wird. Anschließend extrahiert der Bildzuordnungsblock 23 ein anderes in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registriertes übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar, so dass er ähnliche Prozesse wie die vorstehend erwähnten in Bezug auf das extrahierte Paar ausführt. Nach Abschluss der vorstehend erwähnten Prozesse für alle in der Liste Q übereinstimmender charakteristischer Punktpaare registrierten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare fasst der Bildzuordnungsblock 23 die Koordinatenvergleichsparameter zusammen. Hierbei wählt Block 23 die Koordinatenvergleichsparameter aus, deren Auftrittshäufigkeit am höchsten ist. Auf diese Weise bestimmt Block 23 die auszugebenden ausgewählten Koordinatenvergleichsparameter.
In Schritt A9 gibt der Bildzuordnungsblock 23 die Koordinatenvergleichsparameter, die durch Schritt A8 bestimmt wurden, an die Ausgabevorrichtung 3 aus.
Zuletzt können die Wirkungen der Erfindung folgendermaßen zusammengefasst werden:
Selbst wenn das dem Suchbild entsprechende erste Bild viele ähnliche charakteristische Punkte enthält, deren Charakteristikbeträge ähnlich sind, oder selbst wenn das erste Bild eine Verzerrung aufweist, ist es möglich, "richtige" Koordinatenvergleichsparameter zu erzeugen, weil diese Erfindung dafür ausgelegt ist, eine Entscheidung darüber, ob die charakteristischen Punkte als die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare ausgewählt werden, auf der Grundlage relativer Charakteristikbeträge charakteristischer Näherungspunkte zu treffen. Zusätzlich ist diese Erfindung dafür ausgelegt, die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare auf der Grundlage des Ergebnisses einer Entscheidung darüber, ob charakteristische Näherungspunktpaare, die für die Entscheidung verwendet werden, ob die charakteristischen Punkte als Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare zu wählen sind, in einem höheren als einem vorgegebenen Anteil in den Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare enthalten sind, einzuengen. Das heißt, dass selbst dann, wenn das erste Bild verzerrt ist, diese Erfindung einen den charakteristischen Näherungspunkten entsprechenden schmalen Bereich festlegt, so dass die Verzerrung vernachlässigt werden kann. Überdies ist es selbst dann, wenn eine Informationsmenge in Bezug auf Charakteristikbeträge wegen der Festlegung des schmalen Bereichs der charakteristischen Näherungspunkte klein ist, möglich, die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare in einem Zustand einer vergrößerten Informationsmenge einzuengen, weil diese Erfindung dafür ausgelegt ist, die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare auf der Grundlage des Ergebnisses einer Entscheidung darüber einzuengen, ob die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare die charakteristischen Näherungspunktpaare, welche für die Entscheidung verwendet werden, ob die charakteristischen Punkte als die Kandidaten für die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare auszuwählen sind, in einem höheren als dem vorgegebenen Anteil enthalten oder nicht. Auf diese Weise ist es selbst dann, wenn das erste Bild viele ähnliche charakteristische Punkte enthält, möglich, das Risiko zu verringern, dass die eingeengten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare, welche eingeengt wurden, ein falsches übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar enthalten, das als eine falsche Übereinstimmung angesehen wird.
Zusätzlich ist es möglich, das Risiko weiter zu verringern, dass die "endgültigen" Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die schließlich erhalten werden, einen falschen Kandidaten für ein übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar enthalten, der als eine falsche Übereinstimmung angesehen wird, weil diese Erfindung dafür ausgelegt ist, die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare mehrere Male einzuengen.
Selbst wenn die eingeengten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare einen Fehler enthalten, ist es weiterhin möglich, "richtige" Koordinatenvergleichsparameter zu er zeugen, weil diese Erfindung dafür ausgelegt ist, die am stärksten konzentrierten Parameter innerhalb der Koordinatenvergleichsparameter, die in Bezug auf jedes der übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare erzeugt werden, auszugeben. Mit anderen Worten müssen die auf der Grundlage des falschen übereinstimmenden charakteristischen Punktpaars berechneten Koordinatenvergleichsparameter selbst dann in eine Vielzahl von Werten dispergieren, wenn die eingeengten übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare ein falsches übereinstimmendes charakteristisches Punktpaar enthalten, während die auf der Grundlage des richtigen übereinstimmenden charakteristischen Punktpaars berechneten Koordinatenvergleichsparameter an oder um richtige Werte konvergieren. Auf diese Weise ist es selbst dann, wenn die übereinstimmenden charakteristischen Punktpaare Fehler enthalten, möglich, die richtigen Koordinatenvergleichsparameter zu erzeugen.
Weil diese Erfindung in mehreren Formen verwirklicht werden kann, dient die vorliegende Ausführungsform der Erläuterung und ist nicht als einschränkend anzusehen, weil der Schutzumfang der Erfindung durch die anliegenden Ansprüche und nicht durch die ihnen vorhergehende Beschreibung definiert ist.

Claims

Bildzuordnungsverfahren zum Lokalisieren eines ersten Bilds, d.h. Konfiguration, innerhalb eines zweiten Bilds durch Vergleichen charakteristischer Punkte des ersten Bilds mit charakteristischen Punkten des zweiten Bilds mit den folgenden Schritten: Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des ersten Bilds als einen ersten charakteristischen Punkt (11), Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds als einen zweiten charakteristischen Punkt (12) in Bezug auf den ersten charakteristischen Punkt, Berechnen eines ersten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, welche in der Nähe des ersten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem ersten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte, Berechnen eines zweiten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, welche in der Nähe des zweiten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem zweiten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte, Bestimmen, ob der erste relative Charakteristikbetrag innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Fehlerbereichs mit dem zweiten relativen Charakteristikbetrag übereinstimmt oder nicht, sequenzielles Erkennen von Paaren der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte, deren relative Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich nicht übersteigen und deren Anzahl größer ist als eine vorgegebene Anzahl, so dass die erkannten Paare der ersten und zweiten charakteristischen Punkte als Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet werden (A3), Einengen (A6) der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche, welche in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte einschließen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil der Gesamtzahl der Paare charakteristischer Näherungspunkte, Erzeugen (A8) von Koordinatenvergleichsparametern, welche in Bezug auf jedes der eingeengten in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare Übereinstimmungen zwischen den charakteristischen Punkten des ersten Bilds und den charakteristischen Punkten des zweiten Bilds darstellen, und selektives Ausgeben (A9) der Koordinatenvergleichsparameter, die am häufigsten auftreten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der relative Charakteristikbetrag Koordinatenwerte und eine Richtung des charakteristischen Näherungspunkts in einem vorgegebenen Koordinatensystem aufweist, dessen Ursprung auf der Grundlage von Koordinatenwerten des charakteristischen Punkts bestimmt wird und dessen Orientierung auf der Grundlage eines Charakteristikbetrags des charakteristischen Punkts bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit dem Schritt: weiteres Einengen der in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare, welche bereits auf solche eingeengt wurden, welche in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte einschließen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil der Gesamtzahl der Paare charakteristischer Näherungspunkte darin.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit dem Schritt: Ausgeben mehrerer Sätze von Koordinatenvergleichsparametern, welche die Koordinatenvergleichsparameter einschließen, die am häufigsten auftreten.
Bildzuordnungssystem, welches aufweist: eine Eingabeeinrichtung zum Eingeben charakteristischer Punkte eines ersten Bilds (11), d.h. Konfiguration, und zum Eingeben charakteristischer Punkte eines zweiten Bilds (12), eine Kandidatenerzeugungseinrichtung (21) zum Erzeugen von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, die jeweils einem Paar aus einem ersten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte des ersten Bilds entspricht, und einem zweiten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds entspricht, entsprechen, auf der Grundlage von in Bezug auf charakteristische Näherungspunkte, welche in der Nähe des ersten bzw. des zweiten charakteristischen Punkts existieren, berechneten relativen Charakteristika, eine Einengungseinrichtung (22) zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche, welche in Übereinstimmung gebrachte Paare von charakteristischen Näherungspunkten einschließen, deren Differenzen der relativen Charakteristika einen vorgegebenen zulässigen Fehlerbereich nicht überschreiten, und eine Parametererzeugungseinrichtung (23) zum Erzeugen von Koordinatenvergleichsparametern, welche Übereinstimmungen zwischen den charakteristischen Punkten des ersten Bilds und den charakteristischen Punkten des zweiten Bilds in Bezug auf jedes der eingeengten in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare darstellen.
System nach Anspruch 5, wobei die Erzeugungseinrichtung weiter aufweist: eine Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein für jeden der charakteristischen Näherungspunkte des ersten charakteristischen Punkts berechneter relativer Charakteristikbetrag mit dem für jeden der charakteristischen Näherungspunkte des zweiten charakteristischen Punkts berechneten relativen Charakteristikbetrag innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Fehlerbereichs übereinstimmt, und eine Erkennungseinrichtung zum sequenziellen Erkennen von Paaren der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte, deren relative Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich nicht überschreiten und deren Anzahl größer ist als eine vorgegebene Anzahl, so dass die erkannten Paare der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte als die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet werden.
System nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Einengungseinrichtung die Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche einengt, welche in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte aufweisen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil einer Gesamtzahl der Paare charakteristischer Näherungspunkte.
System nach Anspruch 5, 6 oder 7, welches ferner aufweist: eine Ausgabeeinrichtung zum selektiven Ausgeben der Koordinatenvergleichsparameter, die am häufigsten auftreten.
System nach Anspruch 5, 6 oder 7, welches ferner aufweist: eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben mehrerer Sätze der Koordinatenvergleichsparameter, welche die Koordinatenvergleichsparameter einschließen, die am häufigsten auftreten.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das erste Bild einem Such-Fingerabdruck entspricht, während das zweite Bild einem Datei-Fingerabdruck entspricht.
System nach Anspruch 5, wobei das System dafür ausgelegt ist, ein erstes Bild innerhalb eines zweiten Bilds durch Vergleichen charakteristischer Punkte des ersten Bilds mit charakteristischen Punkten des zweiten Bilds zu lokalisieren, wobei das System aufweist: eine Festlegungseinrichtung zum Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des ersten Bilds als einen ersten charakteristischen Punkt und zum Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds als einen zweiten charakteristischen Punkt in Bezug auf den ersten charakteristischen Punkt, eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines ersten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, die in der Nähe des ersten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem ersten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte und zum Berechnen eines zweiten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, die in der Nähe des zweiten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem zweiten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte, eine Entscheidungseinrichtung zum Bestimmen, ob der erste relative Charakteristikbetrag mit dem zweiten relativen Charakteristikbetrag innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Fehlerbereichs übereinstimmt oder nicht, eine Erkennungseinrichtung zum sequenziellen Erkennen von Paaren der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte, deren relative Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich nicht übersteigen und deren Anzahl größer ist als eine vorgegebene Anzahl, so dass die erkannten Paare der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte als Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet werden, eine Einengungseinrichtung zum Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche, die in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte einschließen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil einer Gesamtzahl von Paaren charakteristischer Näherungspunkte, eine Parametererzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Koordinatenvergleichsparametern, die Übereinstimmungen zwischen den charakteristischen Punkten des ersten Bilds und den charakteristischen Punkten des zweiten Bilds in Bezug auf jedes der eingeengten in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare darstellen, und eine Ausgabeeinrichtung zum selektiven Ausgeben der Koordinatenvergleichsparameter, die am häufigsten auftreten.
System nach Anspruch 11, wobei der relative Charakteristikbetrag Koordinatenwerte und eine Richtung des charakteristischen Näherungspunkts in einem vorgegebenen Koordinatensystem aufweist, dessen Ursprung auf der Grundlage von Koordinatenwerten des charakteristischen Punkts bestimmt wird und dessen Orientierung auf der Grundlage eines Charakteristikbetrags des charakteristischen Punkts bestimmt wird.
System nach Anspruch 11 oder 12, welches ferner aufweist: eine Einrichtung zum weiteren Einengen der in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare, die bereits auf solche eingeengt wurden, die in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte einschließen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil einer Gesamtzahl der Paare charakteristischer Näherungspunkte darin.
System nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei die Ausgabeeinrichtung mehrere Sätze von Koordinatenvergleichsparametern ausgibt, welche die Koordinatenvergleichsparameter einschließen, die am häufigsten auftreten.
Maschinenlesbares Aufzeichnungsmedium zum Speichern eines Bildvergleichsprogramms, das eine Maschine veranlasst, Prozesse auszuführen, welche die folgenden Schritte aufweisen: Erzeugen (A3) von Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare, welche jeweils einem Paar aus einem ersten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte eines ersten Bilds, d.h. Konfiguration, entspricht, und einem zweiten charakteristischen Punkt, der einem der charakteristischen Punkte eines zweiten Bilds entspricht, entsprechen, auf der Grundlage von für charakteristische Näherungspunkte, die in der Nähe des ersten bzw. des zweiten charakteristischen Punkts existieren, berechnete relative Charakteristika, Einengen (A6) der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche, die in Übereinstimmung gebrachte Paare von charakteristischen Näherungspunkten, deren Differenzen der relativen Charakteristika einen vorgegebenen zulässigen Fehlerbereich nicht überschreiten, einschließen, und Erzeugen (A8) von Koordinatenvergleichsparametern, die Übereinstimmungen zwischen den charakteristischen Punkten des ersten Bilds und den charakteristischen Punkten des zweiten Bilds in Bezug auf jedes der eingeengten in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare darstellen.
Maschinenlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 15 zum Speichern eines Programms, das einen Computer veranlasst, als eine Bildzuordnungsvorrichtung zu arbeiten, welche dafür ausgelegt ist, ein erstes Bild innerhalb eines zweiten Bilds durch Vergleichen von charakteristischen Punkten des ersten Bilds mit charakteristischen Punkten des zweiten Bilds zu lokalisieren, wobei das Programm Prozesse ausführt, welche die folgenden Schritte aufweisen: Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des ersten Bilds als einen ersten charakteristischen Punkt, Festlegen von einem der charakteristischen Punkte des zweiten Bilds als einen zweiten charakteristischen Punkt in Bezug auf den ersten charakteristischen Punkt, Berechnen eines ersten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, welche in der Nähe des ersten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem ersten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte, Berechnen eines zweiten relativen Charakteristikbetrags für jeden der charakteristischen Näherungspunkte, welche in der Nähe des zweiten charakteristischen Punkts existieren, auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem zweiten charakteristischen Punkt und jedem der charakteristischen Näherungspunkte, Bestimmen, ob der erste relative Charakteristikbetrag innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Fehlerbereichs mit dem zweiten relativen Charakteristikbetrag übereinstimmt oder nicht, sequenzielles Erkennen von Paaren der ersten und der zweiten charakteristischen Punkte, deren relative Charakteristikbeträge den zulässigen Fehlerbereich nicht übersteigen und deren Anzahl größer ist als eine vorgegebene Anzahl, so dass die erkannten Paare der ersten und zweiten charakteristischen Punkte als Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare verwendet werden, Einengen der Kandidaten für übereinstimmende charakteristische Punktpaare auf solche, welche in Übereinstimmung gebrachte Paare charakteristischer Näherungspunkte einschließen, wobei die Anzahl der in Übereinstimmung gebrachten Paare charakteristischer Näherungspunkte größer ist als ein vorgegebener Anteil der Gesamtzahl der Paare charakteristischer Näherungspunkte, Erzeugen von Koordinatenvergleichsparametern, welche in Bezug auf jedes der eingeengten in Übereinstimmung gebrachten charakteristischen Punktpaare Übereinstimmungen zwischen den charakteristischen Punkten des ersten Bilds und den charakteristischen Punkten des zweiten Bilds darstellen, und selektives Ausgeben der Koordinatenvergleichsparameter, die am häufigsten auftreten.