JP2003141161A - マルチメディアオブジェクト検索方法およびシステム - Google Patents
マルチメディアオブジェクト検索方法およびシステムInfo
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Abstract
効率良く検索可能なマルチメディアオブジェクト検索方
法およびシステムを提供する。 【解決手段】本発明の一態様によると、マルチメディア
オブジェクト(MO)を入力/指定する入力/指定工程
と、上記入力/指定されたMOの特徴量を演算する特徴
量演算工程と、上記MOの特徴量重み係数を演算する重
み係数演算工程と、上記演算された特徴量および特徴量
重み係数を用いて予め蓄積されたMOの類似度検索を行
う類似度検索工程と、上記類似度検索の結果に基づき上
記指定されたMOと類似するMOを表示する表示工程
と、上記表示されたMOの類似度順位を変更する類似度
順位変更工程と、上記変更された類似度順位に基づき上
記特徴量重み係数の再計算を行い、このMOの特徴量重
み係数を用いてMOの類似度の再計算を行う類似度再計
算工程とを有することを特徴とするマルチメディアオブ
ジェクト検索方法が提供される。
Description
ブジェクト検索方法およびシステムに係り、特に、マル
チメディアオブジェクトの特徴量から類似なマルチメデ
ィアオブジェクトを検索するマルチメディアオブジェク
ト検索方法およびシステムに関する。
動画、音声、音楽といったマルチメディアオブジェクト
データが様々な場面で利用されている。
ータに関しても、従来からのCADデータに加え、商品
の三次元オブジェクトデータ、また、考古学的遺産、美
術・芸術品の三次元オブジェクトデータ化のよるデジタ
ルアーカイブ等、盛んに利用されている。
ル音楽データがインターネットを介してやりとりされて
いる。
ータの効率的な管理や、利用者の要求するデータを効率
よく検索する要求が高まっている。
が提案されており、類似オブジェクトの検索技術に関し
ても、マルチメディアオブジェクトの持つ特徴を数値で
表現される特徴量として算出し、これらの特徴量で構成
される多次元ベクトルを利用した検索方法が数多く提案
されている。
使用者が検索結果として希望するオブジェクトを指定
し、このオブジェクトの特徴量とデータベースに登録さ
れたオブジェクトの特徴量とを比較することにより、類
似なオブジェクトを検索することができる。
係数を設定することが、一般的に行われている。
ように、重み係数を適切に設定することによって、例え
ば、色は異なるが、形状が類似なオブジェクトを検索す
ることができる。
て、効率的な検索を行う方法が提案されている。
は、必要とする画像に類似した画像と、類似していない
画像とを各々、複数指定することにより、類似度算出の
際に各特徴量の重み係数を調整可能とした画像検索方法
が開示されている。
は、希望画像に類似する画像と、類似しない画像とを各
々、複数指定することにより、類似度算出の際に各特徴
量の重み係数を調整可能とした画像検索方法および画像
検索装置が開示されている。
装置では、類似画像検索の結果として表示された画像の
中から、再度、希望画像に類似する画像と、類似しない
画像とを各々、複数指定することができる。
入力とする操作を繰り返すことにより、より適切な重み
係数になるように調整することが可能になる。
は、出力されたサンプルオブジェクト群から利用者が指
定した参照オブジェクトに類似していると思われるもの
を追加する手段を有し、より適切な重み係数になるよう
に調整可能な類似オブジェクト検索方法および装置が開
示されている。
方法では、対象となるオブジェクトを希望するオブジェ
クトに類似しているか否かという2種類のみに分類する
必要がある。
ブジェクトに類似している部分もあれば、類似していな
い部分もあるという存在であるために、類似している、
もしくは類似していないと明確に分類することは困難で
ある。
による「画像検索方法」では、予め提示されている画像
を、必要とする画像に類似している画像または類似して
いない画像として指定することができる。
もしくは似ていない限り、単独の画像毎に必要とする画
像に似ているか否かを判断することは容易ではない。
による「画像検索方法および画像検索装置」、上記特開
平40−154149号公報による「類似オブジェクト
検索方法および装置」においても、画像もしくはオブジ
ェクトが希望するものに類似しているか否かを判断する
過程において、全く同様な困難さが存在する。
して、どちらが希望するものに類似かという観点で判断
することは、それほど困難ではない。
似度を判断するのではなく、2つのオブジェクトの相対
的な類似度のみを判断すればよいからである。
て順位付けされたオブジェクトの類似度順位を相対的に
変更することにより、使用者の意図を重み係数へと変換
し、希望するオブジェクト群を効率良く検索することが
可能なマルチメディアオブジェクト検索方法およびシス
テムを提供することを目的とする。
題を解決するために、(1) マルチメディアオブジェ
クトを入力またはデータベースに予め蓄積されたマルチ
メディアオブジェクトを指定する入力/指定工程と、上
記入力/指定工程によって入力または指定されたマルチ
メディアオブジェクトの特徴量を演算する特徴量演算工
程と、上記特徴量演算工程によって演算されたマルチメ
ディアオブジェクトの特徴量重み係数を演算する重み係
数演算工程と、上記特徴量演算工程によって演算された
特徴量および上記重み係数演算工程によって演算された
特徴量重み係数を用いて上記データベースに予め蓄積さ
れたマルチメディアオブジェクトの類似度検索を行う類
似度検索工程と、上記類似度検索工程による類似度検索
の結果に基づき上記入力/指定工程によって指定された
マルチメディアオブジェクトと類似するマルチメディア
オブジェクトを表示する表示工程と、上記表示工程によ
って表示されたマルチメディアオブジェクトの類似度順
位を変更する類似度順位変更工程と、上記類似度順位変
更工程によって変更された類似度順位に基づき上記マル
チメディアオブジェクトの特徴量重み係数の再計算を行
い、この特徴量重み係数を用いて類似度の再計算を行う
類似度再計算工程と、を有することを特徴とするマルチ
メディアオブジェクト検索方法が提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
形態では図4のステップS106が該当する。
は、この第1の実施の形態では図4のステップS103
およびS104が該当するが、具体的な特徴量重み係数
の再計算のための計算手法は、この実施の形態で述べた
最適化手法に限定されるものではなく、一般によく知ら
れた他の計算手法も含む。
態の式(1)で述べる類似度定義に限定されるものでは
なく、特徴量から計算される距離を対数化したものやマ
ハラノビス距離を用いるものも含む。
ブジェクトは、広くデジタルデータ全般を指し、デジタ
ルデータとしての静止画や動画、音声、音楽を含むもの
である。
画像データとアニメーションデータとの複合データをも
含む。
元データや、シルエット法やスリット法等の一般に良く
知られた手法で計測することにより生成される距離画像
や3次元データをも含む。
変換した形態のものも含む。
た複合データも含む。
された任意のオブジェクトの類似度順位を変更すること
により、特徴量の重み係数を再計算し、類似度を再計算
する。
に類似か否かを判断するためには、どの程度の差異まで
を類似と許容するかについて判断しなければならないの
で、この境界を使用者が明確に認識することが困難であ
る。
的な順位のみに着目して、該類似度順位を変更できるの
で、あるオブジェクトが希望するオブジェクトに類似で
あるか否かを容易に判断することができる。
更操作の結果から、自動的に特徴量の重み係数を再計算
し、類似度を再計算するので、類似度順位変更操作の意
図を反映した新しい検索結果を提示することができる。
更操作によって特徴量の重み係数を変更しているので、
該操作による類似度判断を全オブジェクトに適応するこ
とができる。
もかかわらず、同様の傾向を持つ全オブジェクトの類似
度順位を変更したことと同様の結果を得ることができる
ため、希望するオブジェクト群を効率良く得られる。
るために、(2) 上記類似度再計算工程は、上記類似
度検索工程による類似度検索の結果に基づき上記表示手
段によって表示されたマルチメディアオブジェクトを対
象に類似度の再計算を行うことを特徴とする(1)に記
載のマルチメディアオブジェクト検索方法が提供され
る。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
チメディアオブジェクトを対象に類似度の再計算を行う
ので、高速に再計算結果を提示することができる。
るために、(3) 上記類似度再計算工程は、上記デー
タベースに予め蓄積されたマルチメディアオブジェクト
を対象に類似度の再計算を行うことを特徴とする(1)
に記載のマルチメディアオブジェクト検索方法が提供さ
れる。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
蓄積されたマルチメディアオブジェクトを対象に類似度
の再計算を行う。
るために、(4) 上記類似度再計算工程は、上記類似
度順位変更工程によって類似度順位が変更されたマルチ
メディアオブジェクトの特徴量および該類似度順位が変
更されたマルチメディアオブジェクトの前後の類似度順
位のマルチメディアオブジェクトの特徴量を用いて類似
度の再計算を行うことを特徴とする(1)乃至(3)の
いずれかに記載のマルチメディアオブジェクト検索方法
が提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
たオブジェクトの特徴量と、該オブジェクトの変更後の
類似度順位の前後に位置するオブジェクトの特徴量とを
用いて前記特徴量の重み係数を変更することにより、使
用者は局所的で且つ相対的な類似度順位のみを考慮して
類似度順位変更操作を容易に行うことができる。
るために、(5) 上記類似度順位変更工程は、複数の
マルチメディアオブジェクトの類似度順位を変更するこ
とを特徴とする(1)に記載のマルチメディアオブジェ
クト検索方法が提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
を複数のオブジェクトに対して行った結果から、前記特
徴量の重み係数を変更することにより、使用者が希望す
る状態になるように、複数のオブジェクトの類似度順位
を変更した上で、前記特徴量の重み係数を変更すること
ができる。
度順位を変更する順序を気にすることなく、希望する状
態になるように、類似度順位変更操作を完結させること
ができる。
るために、(6) マルチメディアオブジェクトを入力
またはデータベースに予め蓄積されたマルチメディアオ
ブジェクトを指定する入力/指定手段と、上記入力/指
定手段によって入力または指定されたマルチメディアオ
ブジェクトの特徴量を演算する特徴量演算手段と、上記
特徴量演算手段によって演算されたマルチメディアオブ
ジェクトの特徴量重み係数を演算する重み係数演算手段
と、上記特徴量演算手段によって演算された特徴量およ
び上記重み係数演算手段によって演算された特徴量重み
係数を用いて上記データベースに予め蓄積されたマルチ
メディアオブジェクトの類似度検索を行う類似度検索手
段と、上記類似度検索手段による類似度検索の結果に基
づき上記入力/指定手段によって指定されたマルチメデ
ィアオブジェクトと類似するマルチメディアオブジェク
トを表示する表示手段と、上記表示手段によって表示さ
れたマルチメディアオブジェクトの類似度順位を変更す
る類似度順位変更手段と、上記類似度順位変更手段によ
って変更された類似度順位に基づき上記マルチメディア
オブジェクトの特徴量重み係数の再計算を行い、この特
徴量重み係数を用いて類似度の再計算を行う類似度再計
算手段と、を有することを特徴とするマルチメディアオ
ブジェクト検索システムが提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
段は、この第1の実施の形態では図1の検索部9が該当
するが、図1の演算部1とは別にネットワーク上に分散
した機能として存在している場合を含む。
ブジェクトは、広くデジタルデータ全般を指し、デジタ
ルデータとしての静止画や動画、音声、音楽を含むもの
である。
画像データとアニメーションデータとの複合データをも
含む。
元データや、シルエット法やスリット法等の一般に良く
知られた手法で計測することにより生成される距離画像
や3次元データをも含む。
変換した形態のものも含む。
た複合データも含む。
された任意のオブジェクトの類似度順位を変更すること
により、特徴量の重み係数を再計算し、類似度を再計算
する。
に類似か否かを判断するためには、どの程度の差異まで
を類似と許容するかについて判断しなければならないの
で、この境界を使用者が明確に認識することが困難であ
る。
的な順位のみに着目して、該類似度順位を変更できるの
で、あるオブジェクトが希望するオブジェクトに類似で
あるか否かを容易に判断することができる。
更操作の結果から、自動的に特徴量の重み係数を再計算
し、類似度を再計算するので、類似度順位変更操作の意
図を反映した新しい検索結果を提示することができる。
更操作によって特徴量の重み係数を変更しているので、
該操作による類似度判断を全オブジェクトに適応するこ
とができる。
もかかわらず、同様の傾向を持つ全オブジェクトの類似
度順位を変更したことと同様の結果を得ることができる
ため、希望するオブジェクト群を効率良く得られる。
るために、(7) 上記類似度再計算手段は、上記類似
度検索手段による類似度検索の結果に基づき上記表示手
段によって表示されたマルチメディアオブジェクトを対
象に類似度の再計算を行うことを特徴とする(6)に記
載のマルチメディアオブジェクト検索システムが提供さ
れる。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
段は、この第1の実施の形態では図1の検索部9が該当
するが、図1の演算部1とは別にネットワーク上に分散
した機能として存在している場合を含む。
チメディアオブジェクトを対象に類似度の再計算を行う
ので、高速に再計算結果を提示することができる。
るために、(8) 上記類似度再計算手段は、上記デー
タベースに予め蓄積されたマルチメディアオブジェクト
を対象に類似度の再計算を行うことを特徴とする(6)
に記載のマルチメディアオブジェクト検索システムが提
供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
蓄積されたマルチメディアオブジェクトを対象に類似度
の再計算を行う。
るために、(9) 上記類似度再計算手段は、上記類似
度順位変更手段によって類似度順位が変更されたマルチ
メディアオブジェクトの特徴量および該類似度順位が変
更されたマルチメディアオブジェクトの前後の類似度順
位のマルチメディアオブジェクトの特徴量を用いて類似
度の再計算を行うことを特徴とする(6)乃至(8)の
いずれかに記載のマルチメディアオブジェクト検索シス
テムが提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
たオブジェクトの特徴量と、該オブジェクトの変更後の
類似度順位の前後に位置するオブジェクトの特徴量とを
用いて前記特徴量の重み係数を変更することにより、使
用者は局所的で且つ相対的な類似度順位のみを考慮して
類似度順位変更操作を容易に行うことができる。
るために、(10) 上記類似度順位変更手段は、複数
のマルチメディアオブジェクトの類似度順位を変更する
ことを特徴とする(6)に記載のマルチメディアオブジ
ェクト検索システムが提供される。
関する実施の形態は、後述する第1の実施の形態が対応
する。
複数のオブジェクトに対して行った結果から、前記特徴
量の重み係数を変更することにより、使用者が希望する
状態になるように、複数のオブジェクトの類似度順位を
変更した上で、前記特徴量の重み係数を変更することが
できる。
度順位を変更する順序を気にすることなく、希望する状
態になるように、類似度順位変更操作を完結させること
ができる。
の形態について説明する。
よるマルチメディアオブジェクト検索方法およびシステ
ムの第1の実施の形態が適用される構成を示すブロック
図である。
CRT、LCDディスプレイ、3次元表示装置等のオブ
ジェクトデータ表示装置2およびキーボード、マウス、
タブレット等のデータ入力、または操作入力を行う入力
装置3に接続されている。
に構成されている。
に接続されている。
続されている。
ース8にネットワークを介して接続されている。
ている。
原オブジェクトデータベース10にネットワークを介し
て接続されている。
接続されている。
に接続されている。
ルチメディアオブジェクトとして、例えば、椅子、テー
ブル、等のインテリア用品の3次元形状のデータが登録
されている。
トデータベース10に登録されているマルチメディアオ
ブジェクトの特徴量が登録されている。
クトのテクスチャに対して算出できるRGB、HSV、
Lab等の各色情報毎の値を量子化したヒストグラム、
エッジ微分を量子化した形状ヒストグラム、3次元オブ
ジェクトの体積や表面積等が用いられる。
り出して、それぞれ別々の特徴量としてもよい。
示装置2に表示される表示例を示している。
面上には原オブジェクトデータベース10に登録されて
いるオブジェクトを表示するウィンドウや検索結果とし
て希望するオブジェクトを指定するウィンドウが表示さ
れるが、図2では、検索結果のオブジェクトを表示する
ウィンドウ11および類似度順位を変更した後の再計算
結果を表示するウィンドウ12が表示される。
について説明する。
用を説明するための操作の手順を示すフローチャートで
ある。
索結果として希望するオブジェクトを指定する。
クト指定部4にて処理される。
ータベース10に登録されているオブジェクトを指定す
ることや、本装置で取り扱い可能なオブジェクトを、ア
プリケーションのオープンメニューから選択することに
より行うことができる。
プS101で指定されたオブジェクトから、これらを代
表するオブジェクト特徴量を決定する。
定部5にて処理される。
オブジェクトのうち、特徴量データベース8上に特徴量
が存在するものについては、特徴量データベース8から
特徴量を読み込む。
ジェクトのうち、特徴量データベース8上に特徴量が存
在しないものについては、特徴量を算出する。
ース8を構築する際の演算と共通である。
トを代表する特徴量は、指定された各オブジェクトの特
徴量の平均値とする。
プS102にて決定されたオブジェクトの各特徴量に対
して重み係数を決定する。
決定部7にて処理される。
を示すフローチャートである。
を変更したオブジェクトが存在しているか否かを判断す
る。
トが存在していない場合には、まだ一度も検索を実行し
ていない状態に対応する。
が初期値に設定される。
値を全ての特徴量に対して1.0としている。
すように、オブジェクトkの類似特徴量の各成分Fiと
重み係数の各成分Wiとの積の二乗和を類似度Skとし
て採用していることにより、類似度Skが小さいほど、
類似度順位が高くなる。
ス8に登録されている特徴量と、先のステップS102
にて決定された希望するオブジェクトを代表するオブジ
ェクトの特徴量との差分である。
徴量の各成分Fiを二乗した値からなるベクトルFS
と、重み係数の各成分Wiを二乗した値からなるベクト
ルWSとの内積として解釈することが可能である。
ベクトルWSとによる最適化を行い、類似度順位変更操
作による使用者の意図を反映した重み係数を算出する。
重み係数るw0,w1,…,wnを取得し、最適化計算
のためのパラメータである基準重みベクトルWSTを式
(2)に示すように設定する。
最適化計算を行う上での基本的な拘束条件を生成する。
二乗した値からなるベクトルFSと重み係数の各成分を
二乗した値からなるベクトルWSと基準重みベクトルW
STとから最適化計算を行い、最適な重み係数と関連付
けられた最適重みベクトルWSOを算出する。
された値であることからも明かなように、式(3)に示
すように、最適重みベクトルWSOの各要素は正でなけ
ればならない。
式(4)に示すように、最適重みベクトルWSOの各要
素は1.0以下でなければならない。
の関係は、式5に示すようになっている。
ブジェクトの類似特徴量の各要素を二乗した類似特徴ベ
クトルFSbjと該オブジェクトのよりも一つ類似度順
位が高い位置に存在するオブジェクトの類似特徴量の各
要素を二乗した類似特徴ベクトルFSajとから、式6
に示す拘束条件を生成する。
同様に、類似度順位を変更したオブジェクトの類似特徴
量の各要素を二乗した類似特徴ベクトルFSbjと該オ
ブジェクトのよりも一つ類似度順位が低い位置に存在す
るオブジェクトの類似特徴量の各要素を二乗した類似特
徴ベクトルFScjとから、式7に示す拘束条件を生成
する。
ブジェクトが他に存在するか否かを判断する。
ジェクトが存在する場合には、先のステップS205お
よびステップS206の処理に戻り、式(6)および式
(7)に示す拘束条件を生成する。
(7)に示す拘束条件は、各々類似度順位を変更したオ
ブジェクトの数だけ生成されることになる。
が存在しない場合には、ステップS208にて重み係数
の算出を行う。
(4),(6),(7)が拘束条件であり、式(8)を
評価関数とする最小値問題として最適化計算を行い、最
適重みベクトルWSOを算出する。
と式(5)から、最適な重み係数WOiを算出する。
の形態で設定した制約条件付き非線型計画最小値問題の
解法として一般によく知られている罰金法の代表的な手
法であるSUMT法(無制約逐次最小化技術法)を用い
ることにより、拘束条件付き非線型計画最小値問題を制
約条件無し非線型計画最小値問題へと変換する。
いられ、共役勾配法における1次の非線型計画最小値問
題には黄金分割法が用いられる。
は、先のステップS102で決定した特徴量と、先のス
テップS103で決定した重み係数および特徴量データ
ベース8に登録されている全オブジェクトの特徴量とを
用いて類似検索を行う。
プS207の作用の中で説明した式(1)を計算し、オ
ブジェクトkの類似度を表現する式(1)の値Skが小
さい順にソートすることにより、類似度順位を決定す
る。
プS104で行った類似検索の結果をオブジェクトデー
タの表示装置2上に表示する。
ブジェクトの類似度順位をドラッグ&ドロップにより変
更する。
1に示すような座面が丸い椅子20を、別の座面が丸い
椅子21と座面が四角い椅子22との間にドラッグ&ド
ロップすることができる。
順位になるように、複数回操作を繰り返すことができ
る。
係数再計算”を選択することにより、ステップS103
へと処理が続く。
の内容は、ステップS103で最適な重み係数を算出す
るための条件となる。
み係数を再計算した結果を用いて、先のステップS10
4にて類似検索を再度行った結果を表示したウィンドウ
を図2の12に示す。
丸い椅子20の類似度を変更した結果、同様の特徴を持
つ椅子23、24が座面が四角い椅子22よりも上位に
なっている。
て説明する。
作は、類似度順位を変更するよう指定したオブジェクト
と、類似度順位変更先に位置するオブジェクトとの相対
的な類似度のみに注目して行うことができる。
るか否かという基準で判断する場合、どこまでを似てい
るという評価と、似ていないという評価との境界に位置
するオブジェクトを使用者自身で認識することが困難で
ある。
ブジェクトとまた別のオブジェクトとの相対的な類似性
を判断することは容易である。
た類似度順位変更操作を行うことができ、効率良く希望
するオブジェクトに類似なオブジェクト群を検索するこ
とができる。
決定処理では、ステップS106で使用者により局所的
に行われた類似度順位変更操作から全体の重み係数を最
適化計算により決定する。
結果画面11に示す座面が丸い椅子20を別の座面が丸
い椅子21と座面が四角い椅子22との間に類似度順位
を変更した場合、図2の検索結果画面12に示すよう
に、座面が丸い椅子20と同様の特徴を持つ椅子23、
24が、座面が四角い椅子22よりも類似度順位が上位
になる。
を変更し、重み係数を最適化計算により再決定すること
により、該オブジェクトと同様の特徴を持つオブジェク
トの類似度も同様に類似度順位が変更される。
クトの類似度順位を変更する操作によって、自分の意図
を容易に全体へ反映させることが可能となり、効率良
く、効率良く希望するオブジェクトに類似なオブジェク
ト群を検索することができるようになる。
ジェクトデータベース10は、ネットワークを介した接
続に限定されるものでなく、演算装置1の内部に含まれ
ていても良い。
は、ネットワーク上に分散した形態であっても良い。
ている特徴量データは、正規化されている形態に限定さ
れるものではなく、特徴量決定時もしくは類似検索実行
時に動的に正規化される形態であっても良い。
理で行う最適化計算は、本実施の形態で述べた手法に限
定されるものではなく、一般によく知られた他の最適化
計算の手法であっても良い。
更操作は、複数回の操作を行った後に重み係数再計算を
指示する形態ではなく、類似度順位変更操作が行われる
度に自動的に重み係数を再計算し、類似検索を行う形態
であっても良い。
オブジェクトは、3次元オブジェクトに限定されるもの
ではなく、例えば、動画であっても良い。
ることにより、3次元ボリュームデータと同等の情報と
なる。
ータをフーリェ変換することにより、周波数領域での特
徴量が得られる。
となる。
に音楽データを可視化するツールで生成した画像または
映像から特徴量を算出することもできる。
チメディアオブジェクト検索方法および装置の第2の実
施の形態は、家を建築する場合やリフォームする場合等
に利用できる建材検索システムに適用される場合であ
る。
検索システムとしてドアや窓枠等、様々な建材を選択す
る際に、類似な建材を検索することが可能である。
ブジェクト検索方法および装置の第2の実施の形態が適
用される構成を示すブロック図である。
うに、使用者が直接操作するWebブラウザ301が設
けられており、このWebブラウザ301は、ADSL
回線によりインターネット300に接続されている。
Webサーバ302が存在する。
ケーションとして動作する類似建材検索システム303
に接続されている。
は、建材データベース304に接続されている。
va2EE等の分散ネットワーク技術により、1台もし
くは複数台のハードウェアから構成されている。
窓枠、壁紙等の家の構成要素となる建材のメーカー名、
型番、価格等の情報および建材の画像データと3次元デ
ータ、該3次元データおよび建材の画像データから算出
した各種の特徴量データとが格納されている。
クトのテクスチャに対して算出できるRGB、HSV、
Lab等の各色情報毎の値を量子化したヒストグラム、
エッジ微分を量子化した形状ヒストグラム、3次元オブ
ジェクトの体積や表面積等が用いられる。
て取り出して、それぞれ別々の特徴量としてもよい。
ている特徴量は、各特徴量のスケールに応じて正規化さ
れている。
建材を指定するためのユーザーインターフェースを実現
するオブジェクト指定部305が含まれている。
ブラウザ301およびWebサーバ302を介して、類
似建材検索システム303に含まれる検索部307に接
続されている。
およびWebブラウザ301を介して、Webブラウザ
301において検索結果としての建材を表示し、類似度
順位を変更するためのインターフェースを実現する類似
度順位変更部308に接続されている。
ース304に接続されている。
ラウザ301およびWebサーバ302を介して類似建
材検索システム303に含まれる重み係数決定部309
に接続されている。
7に接続されている。
の図示しないディスプレイに表示される表示例を示して
いる。
401は、図6のオブジェクト指定部305が機能して
いる状態を示している。
ウ401には、建材のジャンルをツリー状に表示するカ
タログメニュー部402が含まれている。
401には、選択されたジャンルに属する建材を表示す
る建材表示部403が含まれている。
401には、使用者が選択した希望する建材と類似な建
材の検索を開始するためのボタンと最大出力数を指定す
るフィールドから構成される検索指示部404が含まれ
ている。
501は、図6の類似度順位変更部308が機能してい
る状態を示している。
01には、建材のジャンルをツリー状に表示するカタロ
グメニュー部502が含まれている。
501には、類似検索の結果を表示し、類似度順位変更
のためのユーザーインターフェースを提供する建材表示
部503が含まれている。
501には、類似度順位変更操作による重み係数最適化
処理を開始するためのボタン504が含まれている。
501には、使用者が選択した希望する建材と類似な建
材の検索を開始するためのボタンと最大出力数を指定す
るフィールドとから構成される検索指示部505が含ま
れている。
作用を説明する。
01上で操作を行う。
ニュー部402にあるジャンル名をクリックすることに
より、希望する建材のジャンルを選択する。
には、カタログメニュー部402で選択されたジャンル
に含まれる建材が一覧表示される。
ュー部402でドアが選択された状態を示している。
各建材の画像の下にあるチェックボックスをクリックす
ることにより、希望する建材を選択する。
は複数の建材を選択した後、検索指示部404の検索開
始ボタンをクリックすることにより、インターネット3
00上に存在する類似建材検索システム303に対し
て、検索を開始する指示が送られる。
フィールドを操作することにより、検索結果の最大出力
数を指定することができる。
定部305が機能しているウィンドウ401から送られ
た希望建材IDを受け取る。
IDに基づき、建材データベース304から特徴量を読
み込む。
材の特徴量を建材データベース304から読み込む。
徴量と検索対象となっている全建材の特徴量とから類似
検索を行う。
手順を説明するために示すフローチャートである。
うちのーつに対する類似特徴量を算出する。
ように希望するオブジェクトkの特徴量をベクトルで表
現したFOkと検索対象となっているオブジェクトiの
特徴量をベクトルで表現したFOiとの差分Fikであ
る。
…(9)つまり、検索対象となってい
る全建材について、各建材の特徴量ベクトルから、希望
する建材kの特徴量ベクトルを引いた類似特徴量ベクト
ルの集合を算出することになる。
ベクトルに重み係数をかけ、各成分の二乗和を計算する
ことにより式(1)に示す類似度を算出する。
うに、ステップS601で算出した希望するオブジェク
トkに対する検索対象オブジェクトiの類似特徴量ベク
トルFikと重み係数をベクトルで表現したWとの内積
Sikである。
値は1.0となっている。
未計算の希望建材が存在するか否かを判断している。
には、再びステップS601に戻り、未計算の希望建材
のうちの一つについて、類似度の算出を行う。
からlへと進められ、希望建材lに対する検索対象オブ
ジェクトiの類似度Silが更に求められることにな
る。
望建材が存在しない場合には、ステップS603へと進
む。
ように、各々の希望建材について算出した類似度Sik
の和を計算することにより、検索対象オブジェクト毎の
総合類似度Siを算出する。
いる。
び/または3次元データを含む各建材データを、算出し
た各検索対象建材の総合類似度Siに従ってソートし、
検索結果データとして、類似度順位変更部308が機能
する図8のウィンドウ501ヘ送信する。
07より送信された検索結果データに従って、図8に示
すウィンドウ501に含まれる建材表示部503の内容
を描画する。
グメニュー部502、最適化実行ボタン504および検
索指示部505も描画し、ウィンドウ501を表示す
る。
建材を表す画像をドラッグ&ドロップにより、移動させ
ることができる。
06を図8中の矢印507に従って類似度順位3の建材
と類似度順位4の建材との間へドラッグ&ドロップした
場合、建材506が類似度順位4となり、類似度順位が
4から7であった建材は、類似度順位が5から8へと変
化する。
似度順位変更建材として建材506のIDを記憶する。
態になるまで、上記操作を繰り返し行うことができる。
返し行われる各操作毎に類似度順位変更建材のIDを追
加的に記憶する。
ッグ&ドロップ等、上記ユーザーインターフェースの実
現には、Flash技術が用いられている。
化実行ボタン504をクリックすることにより、類似度
順位変更部308は、類似度順位変更建材として記憶し
ている建材のIDおよび各建材の類似度順位の前後に位
置する建材のIDを、重み係数決定部309へ送信す
る。
された各建材に対応するチェックボックスをチェック
し、検索指示部505に含まれる検索開始ボタンをクリ
ックすることにより、新規に検索を行うことができる。
に示したフローチャートに従って重み係数決定のための
処理が行われる。
態と同様である。
した最適な重み係数を検索部307へ送信する。
ーチャートに従って類似検索が再び行われる。
に用いる重み係数ベクトルWとして、重み係数決定部3
09にて決定した最適な重み係数を用いて類似検索を行
う。
を用いて行った類似検索の結果データを、再び類似度順
位変更部308へ送信する。
建材に対して、再び類似度順位変更操作を行うことがで
きる。
建材に類似な建材を検索する。
を説明する。
度順位変更操作は、類似度順位を変更するよう指定した
建材と、類似度順位変更先に位置する建材との相対的な
類似度のみに注目して行うことができる。
で判断する場合、どこまでを似ていると評価し、どこか
らを似ていないと評価するかの境界に位置する建材を使
用者自身で認識することが困難である。
とまた別の建材との相対的な類似性を判断することは容
易である。
反映した類似度順位変更操作を行うことができ、効率良
く希望する建材に類似なものを検索することができる。
定処理では、類似度順位変更操作部308にて使用者に
より局所的に行われた類似度順位変更操作から、最適化
計算により全体の重み係数を決定する。
幅の狭いドア506を矢印507に従って移動させた場
合、使用者が手動で類似度順位を変更しなくとも、同様
に幅が狭いという特徴を持つ、ドアが上位に集合する結
果を得ることができる。
し、重み係数を最適化計算により決定することにより、
該建材と同様の特徴を持つ他の建材も同様に類似度順位
が変更される。
度順位を変更する操作によって、自分の意図を容易に全
体へ反映させることが可能となり、少ない操作で効率良
く希望する建材に類似なものを検索することができる。
ザ301のインターネット300への接続形態は、AD
SL回線に限定されるものではなく、他のあらゆる接続
形態を含むものとする。
バ302との間にインターネット300を介さず、LA
N内部もしくは同ハードウェア内部で接続されているよ
うにしても良い。
Webサーバの機能を取り込んだ形態であっても良い。
はなく、インテリア等の3次元オブジェクトや動画映
像、静止画、音楽、音声といったデジタルデータである
マルチメディアオブジェクトを含む。
ている特徴量データは、正規化されている形態に限定さ
れるものではなく、類似検索実行時に動的に正規化され
る形態であっても良い。
類似度順位変更操作は、使用者が、複数回の操作を行っ
た後に最適化実行ボタン504をクリックして類似度順
位変更建材のID等を送信する形態ではなく、類似度順位
変更操作が行われる度に自動的に類似度順位変更建材の
ID等を送信し、重み係数最適化および類似検索を行う
形態であっても良い。
に限定されるものではなく、各機能配置を変更するよう
にしても良いと共に、各機能の一部の配置を変更するよ
うにしてもよい。
部307の内部に含まれるような形態としても良い。
分の一部をWebブラウザ301に配置するようにして
も良い。
よれば、検索結果として順位付けされたオブジェクトの
類似度順位を相対的に変更することにより、使用者の意
図を重み係数へと変換し、希望するオブジェクト群を効
率良く検索することが可能なマルチメディアオブジェク
ト検索方法およびシステムを提供することができる。
ェクト検索方法および装置の第1の実施の形態が適用さ
れる構成を示すブロック図である。
に表示される表示例を示す図である。
に表示される表示例を示す図である。
説明するための操作の手順を示すフローチャートであ
る。
理の詳細を示すフローチャートである。
ェクト検索方法および装置の第2の実施の形態が適用さ
れる構成を示すブロック図である。
表示例を示す図である。
表示例を示す図である。
の手順を説明するために示すフローチャートである。
21)
は、希望画像に類似する画像と、類似しない画像とを各
々、複数指定することにより、類似度算出の際に各特徴
量の重み係数を調整可能とした画像検索方法および画像
検索装置が開示されている。
は、出力されたサンプルオブジェクト群から利用者が指
定した参照オブジェクトに類似していると思われるもの
を追加する手段を有し、より適切な重み係数になるよう
に調整可能な類似オブジェクト検索方法および装置が開
示されている。
による「画像検索方法および画像検索装置」、上記特開
平10−154149号公報による「類似オブジェクト
検索方法および装置」においても、画像もしくはオブジ
ェクトが希望するものに類似しているか否かを判断する
過程において、全く同様な困難さが存在する。
面上には原オブジェクトデータベース10に登録されて
いるオブジェクトを表示するウィンドウや、検索結果と
して希望するオブジェクトを指定するウィンドウが表示
されている。図2には、この希望するオブジェクトを指
定するでの指定結果に基づいて検索を行い、その検索結
果を表示するウィンドウ11が示されている。また、図
3には、ウィンドウ11に表示された検索結果に対して
類似度順位を変更した後、再度類似度の計算をした結果
(再検索結果)を表示したウィンドウ12が示されてい
る。
同様に、類似度順位を変更したオブジェクトの類似特徴
量の各要素を二乗した類似特徴ベクトルFSbjと該オ
ブジェクトのよりも一つ類似度順位が低い位置に存在す
るオブジェクトの類似特徴量の各要素を二乗した類似特
徴ベクトルFScjとから、式7に示す拘束条件を生成
する。
ブジェクトが他に存在するか否かを判断する。
(4),(6),(7)が拘束条件であり、例えば、式
(8)を評価関数とする最小値問題として後述するよう
な最適化計算が行われることにより、最適重みベクトル
WSOが算出される。 f(WSO)=−WSO・WST/(|WSO||WST|) …(8)
み係数を再計算した結果を用いて、先のステップS10
4にて類似検索を再度行った結果を表示したウィンドウ
を図3の12に示す。
結果画面11に示す座面が丸い椅子20を別の座面が丸
い椅子21と座面が四角い椅子22との間に類似度順位
を変更した場合、図3の検索結果画面12に示すよう
に、座面が丸い椅子20と同様の特徴を持つ椅子23、
24が、座面が四角い椅子22よりも類似度順位が上位
になる。
未計算の希望建材が存在するか否かを判断している。
Claims (10)
- 【請求項1】 マルチメディアオブジェクトを入力また
はデータベースに予め蓄積されたマルチメディアオブジ
ェクトを指定する入力/指定工程と、 上記入力/指定工程によって入力または指定されたマル
チメディアオブジェクトの特徴量を演算する特徴量演算
工程と、 上記特徴量演算工程によって演算されたマルチメディア
オブジェクトの特徴量重み係数を演算する重み係数演算
工程と、 上記特徴量演算工程によって演算された特徴量および上
記重み係数演算工程によって演算された特徴量重み係数
を用いて上記データベースに予め蓄積されたマルチメデ
ィアオブジェクトの類似度検索を行う類似度検索工程
と、 上記類似度検索工程による類似度検索の結果に基づき上
記入力/指定工程によって指定されたマルチメディアオ
ブジェクトと類似するマルチメディアオブジェクトを表
示する表示工程と、 上記表示工程によって表示されたマルチメディアオブジ
ェクトの類似度順位を変更する類似度順位変更工程と、 上記類似度順位変更工程によって変更された類似度順位
に基づき上記マルチメディアオブジェクトの特徴量重み
係数の再計算を行い、この特徴量重み係数を用いて類似
度の再計算を行う類似度再計算工程と、 を有することを特徴とするマルチメディアオブジェクト
検索方法。 - 【請求項2】 上記類似度再計算工程は、上記類似度検
索工程による類似度検索の結果に基づき上記表示手段に
よって表示されたマルチメディアオブジェクトを対象に
類似度の再計算を行うことを特徴とする請求項1に記載
のマルチメディアオブジェクト検索方法。 - 【請求項3】 上記類似度再計算工程は、上記データベ
ースに予め蓄積されたマルチメディアオブジェクトを対
象に類似度の再計算を行うことを特徴とする請求項1に
記載のマルチメディアオブジェクト検索方法。 - 【請求項4】 上記類似度再計算工程は、上記類似度順
位変更工程によって類似度順位が変更されたマルチメデ
ィアオブジェクトの特徴量および該類似度順位が変更さ
れたマルチメディアオブジェクトの前後の類似度順位の
マルチメディアオブジェクトの特徴量を用いて類似度の
再計算を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載のマルチメディアオブジェクト検索方法。 - 【請求項5】 上記類似度順位変更工程は、複数のマル
チメディアオブジェクトの類似度順位を変更することを
特徴とする請求項1に記載のマルチメディアオブジェク
ト検索方法。 - 【請求項6】 マルチメディアオブジェクトを入力また
はデータベースに予め蓄積されたマルチメディアオブジ
ェクトを指定する入力/指定手段と、 上記入力/指定手段によって入力または指定されたマル
チメディアオブジェクトの特徴量を演算する特徴量演算
手段と、 上記特徴量演算手段によって演算されたマルチメディア
オブジェクトの特徴量重み係数を演算する重み係数演算
手段と、 上記特徴量演算手段によって演算された特徴量および上
記重み係数演算手段によって演算された特徴量重み係数
を用いて上記データベースに予め蓄積されたマルチメデ
ィアオブジェクトの類似度検索を行う類似度検索手段
と、 上記類似度検索手段による類似度検索の結果に基づき上
記入力/指定手段によって指定されたマルチメディアオ
ブジェクトと類似するマルチメディアオブジェクトを表
示する表示手段と、 上記表示手段によって表示されたマルチメディアオブジ
ェクトの類似度順位を変更する類似度順位変更手段と、 上記類似度順位変更手段によって変更された類似度順位
に基づき上記マルチメディアオブジェクトの特徴量重み
係数の再計算を行い、この特徴量重み係数を用いて類似
度の再計算を行う類似度再計算手段と、 を有することを特徴とするマルチメディアオブジェクト
検索システム。 - 【請求項7】 上記類似度再計算手段は、上記類似度検
索手段による類似度検索の結果に基づき上記表示手段に
よって表示されたマルチメディアオブジェクトを対象に
類似度の再計算を行うことを特徴とする請求項6に記載
のマルチメディアオブジェクト検索システム。 - 【請求項8】 上記類似度再計算手段は、上記データベ
ースに予め蓄積されたマルチメディアオブジェクトを対
象に類似度の再計算を行うことを特徴とする請求項6に
記載のマルチメディアオブジェクト検索システム。 - 【請求項9】 上記類似度再計算手段は、上記類似度順
位変更手段によって類似度順位が変更されたマルチメデ
ィアオブジェクトの特徴量および該類似度順位が変更さ
れたマルチメディアオブジェクトの前後の類似度順位の
マルチメディアオブジェクトの特徴量を用いて類似度の
再計算を行うことを特徴とする請求項6乃至8のいずれ
かに記載のマルチメディアオブジェクト検索システム。 - 【請求項10】 上記類似度順位変更手段は、複数のマ
ルチメディアオブジェクトの類似度順位を変更すること
を特徴とする請求項6に記載のマルチメディアオブジェ
クト検索システム。
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