JP2005332119A - Spot image detecting method and spot image detecting program - Google Patents

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Kanji Yokogawa
完治 横川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily detect each spot image from a photographic image including a spot image with low resolution obtained by photographing an automobile on a road. <P>SOLUTION: A group of extreme point pixels whose density is the maximum value (or minimum value) for the density of their peripheral pixels is detected. A group of monotone changing pixels whose density has in a monotone changing relation with the density of the extreme point pixels, which are within a predetermined distance depending on the size of a detection object from the respective extreme point pixels are detected. The minimum density (or maximum density) of the respective density of the group of monotone changing pixels detected for the respective extreme point pixels is detected, and whether or not an extreme point region including the extreme point pixels and the monotone changing pixel group detected for the extreme point pixels is a region included in a spot image representing the detection object is decided depending on whether or not the absolute value of a density difference between the density of the respective extreme point pixels and the minimum density is a predetermined threshold or more. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の検出対象物を撮像して得られ、当該複数の検出対象物を表す複数のスポット画像を含む撮影画像からそれらのスポット画像の位置又は存在領域などスポット画像情報を検出可能なスポット画像検出方法及びスポット画像検出プログラムに関する。   The present invention is obtained by imaging a plurality of detection objects, and can detect spot image information such as positions or existing areas of the spot images from a captured image including a plurality of spot images representing the plurality of detection objects. The present invention relates to a spot image detection method and a spot image detection program.

道路上の交通量を自動的に計測する方法としては、道路に沿ってテレビカメラ、ループ式検知器、超音波式検知器、光学式検知器などのセンサーを設置して、道路上の自動車を検知する方法が使用されているが、この方法では、計測に必要な設備のコストが非常に大きくなる。このため、最近は、航空写真や衛星画像などのリモートセンシング画像を利用して、道路上の自動車の数と位置を自動的に検出する方法が研究されている。その方法の利点は、第一に、リモートセンシング画像の視野は数十km四方の大きさを持つので、同じ画像から広範囲の地域の自動車の位置と数を観測できると期待される。第二に、リモートセンシング画像を用いる交通量観測システムは主に画像データ受信施設とコンピュータで構成され、従来のセンサーを用いるシステムに比較してはるかに小規模の設備で済むので、コストが低く済む。第三に、リモートセンシング画像の容量はせいぜい数十メガバイトであり、現在のコンピュータで高速に処理できる。   To automatically measure the traffic on the road, install sensors such as TV cameras, loop detectors, ultrasonic detectors, optical detectors along the road, A detection method is used, but this method greatly increases the cost of equipment required for measurement. For this reason, recently, a method for automatically detecting the number and positions of cars on a road using remote sensing images such as aerial photographs and satellite images has been studied. The advantage of this method is that the field of view of remote sensing images has a size of several tens of kilometers, so it is expected that the position and number of vehicles in a wide area can be observed from the same image. Secondly, the traffic observation system using remote sensing images is mainly composed of image data receiving facilities and computers, and requires much smaller facilities than conventional systems using sensors, so the cost is low. . Third, the capacity of remote sensing images is at most several tens of megabytes and can be processed at high speed by current computers.

例えば、特許文献1では、道路を撮影した濃淡画像を画像強調の処理を適用した後、ある閾値で閾値処理をして、自動車を表す複数の表すスポット画像を検出している。ここで、スポット画像とは、検出対象物、例えば自動車の存在位置にあるが、検出対象物の外形を鮮明には表してはいない、少数の画素からなる解像度の低い画像を言う。非特許文献1では、まず、複数の道路の濃淡画像から自動車のスポット画像を除去した背景画像を生成し、つぎに、自動車のスポット画像を含む濃淡画像と背景画像の引き算をして主に自動車のスポット画像を含む濃淡画像を獲得し、この濃淡画像に対してある閾値で閾値処理をして自動車のスポット画像を検出している。   For example, in Patent Document 1, after applying an image enhancement process to a grayscale image obtained by photographing a road, a threshold process is performed with a certain threshold to detect a plurality of spot images representing an automobile. Here, the spot image refers to an image having a low resolution composed of a small number of pixels that is present at a position where a detection target, for example, an automobile is present, but does not clearly represent the outer shape of the detection target. In Non-Patent Document 1, first, a background image is generated by removing a spot image of a car from a plurality of road gray images, and then the gray image including the spot image of the car and the background image are subtracted to mainly perform the car. A grayscale image including the spot image is acquired, and threshold processing is performed on the grayscale image with a certain threshold value to detect a spot image of an automobile.

特許文献1あるいは非特許文献1は、画像の濃度の閾値を用いているが、非特許文献2では、画像の濃度の閾値を使用しないで、概略次のようにして、自動車を表すスポット像から自動車の位置を検出している。ある画素p=(i,j)に対して、半径dの正方形の枠m(d)を以下の式で定義する。
m(d)= {(i+x,j+y) | max(|x|, |y|)=d}
枠m(d)上の画素の濃度の最大値をfmax(m(d))として、半径dが1からその最大値Dの範囲でのfmax(m(d))の最小値をFとする。すなわち、
F = min{fmax(m(d))|1≦d≦D}
Although Patent Document 1 or Non-Patent Document 1 uses an image density threshold value, Non-Patent Document 2 does not use an image density threshold value, and uses a spot image representing an automobile as follows. The position of the car is detected. For a certain pixel p = (i, j), a square frame m (d) having a radius d is defined by the following equation.
m (d) = {(i + x, j + y) | max (| x |, | y |) = d}
The maximum value of the density of the pixels on the frame m (d) is defined as fmax (m (d)), and the minimum value of fmax (m (d)) in the range of the radius d from 1 to the maximum value D is defined as F. . That is,
F = min {fmax (m (d)) | 1 ≦ d ≦ D}

もし画素pの濃度が最小値Fよりはるかに大きいという条件を満たせば、画素pの位置に明るいスポット画像が存在するとし、その画素pの濃度として、画素pの濃度と上記最小値Fとの濃度差を設定している。画素pの濃度が最小値Fよりはるかに大きいという条件が満たされないときには、画素pの濃度値として0を設定している。このような処理を全ての画素に対して実行した後に、スポット画像ありと判断された複数の画素を記号推論システムによりグループ化して、各車に対してX字状に交差された概ね枝状の二つの画素列からなる一つの自動車を代表する画像を生成している。それらの二つの画素列の交差位置と方向が自動車の位置、方向等を表している。この自動車検出法では赤外線画像を用い、赤外線の強さに依存して、移動している車と停止している車を識別可能にしている。
特開2003-030649号公報 S. P. Hoogendoorn, H. J. Van Zuylen, M. Schreuder, B. Gorte, and G. Vosselman, "Microscopic Traffic Data Collection by Remote Sensing", Transporation Research Board (TRB) 82nd Annual Meeting, Washington D.C., January 12-16, 2003, [online]、 [平成16年2月1日検索]、インターネット<URL:http://www.geo.tudelft.nl/frs/papers/2003/Microscopic%20traffic%20Ben%20GeorgeV.pdf> U. Stilla and E. Michaelsen, "Estimating Vehicle Activity Using Thermal Image Sequences and Maps", ISPRS Symposium 2002, "Geospatial Theory, Processing and Applications", from 9 to 12 July, 2002 in Ottawa, Canada, [online]、 [平成16年2月1日検索]、インターネット<URL:http://www.isprs.org/commission4/proceedings/pdfpapers/399.pdf>
If the condition that the density of the pixel p is much larger than the minimum value F is satisfied, a bright spot image exists at the position of the pixel p. As the density of the pixel p, the density of the pixel p and the minimum value F are The density difference is set. When the condition that the density of the pixel p is much larger than the minimum value F is not satisfied, 0 is set as the density value of the pixel p. After executing such processing for all the pixels, a plurality of pixels determined to have spot images are grouped by a symbol inference system, and each vehicle has a substantially branch-like shape intersected in an X shape. An image representative of one automobile composed of two pixel columns is generated. The intersection position and direction of these two pixel columns represent the position and direction of the automobile. This automobile detection method uses an infrared image and makes it possible to distinguish between a moving car and a stopped car depending on the intensity of the infrared light.
JP 2003-030649 A SP Hoogendoorn, HJ Van Zuylen, M. Schreuder, B. Gorte, and G. Vosselman, "Microscopic Traffic Data Collection by Remote Sensing", Transporation Research Board (TRB) 82nd Annual Meeting, Washington DC, January 12-16, 2003, [online], [Search February 1, 2004], Internet <URL: http://www.geo.tudelft.nl/frs/papers/2003/Microscopic%20traffic%20Ben%20GeorgeV.pdf> U. Stilla and E. Michaelsen, "Estimating Vehicle Activity Using Thermal Image Sequences and Maps", ISPRS Symposium 2002, "Geospatial Theory, Processing and Applications", from 9 to 12 July, 2002 in Ottawa, Canada, [online], [ Search on February 1, 2004], Internet <URL: http://www.isprs.org/commission4/proceedings/pdfpapers/399.pdf>

特許文献1あるいは非特許文献1のような自動車検出方法では、濃度の閾値をあらかじめ定め、自動車が走行する領域を撮像して得られた撮像画像中のある部分の濃度が所定の閾値以上であるか否かによりその部分が自動車を表すか否かを判定している。このような方法では閾値をいくらにするかにより検出結果が異なる。すなわち、撮像画像内の自動車の濃度は、背景の濃度とは異なるのが普通であり、自動車の濃度は背景の濃度より高い(白い)かあるいはその逆である。しかし、自動車の濃度が背景より白い(濃度が高い)場合でも、それらの濃度は、自動車によりいろいろ異なる。すなわち、撮像画像中の自動車の濃度は、自動車の表面の色及び反射率により異なるし、自動車に照射される太陽光の強さ及び照射方向によっても異なる。更に、撮像画像中の背景となる道路の濃度は、路面の色と反射率によっても異なる。   In a vehicle detection method such as Patent Document 1 or Non-Patent Document 1, a threshold value of density is determined in advance, and the density of a certain part in a captured image obtained by imaging a region where the vehicle travels is greater than or equal to a predetermined threshold value. Whether or not the portion represents an automobile is determined based on whether or not it is. In such a method, the detection result differs depending on how much the threshold is set. That is, the density of the automobile in the captured image is usually different from the density of the background, and the density of the automobile is higher (white) than the density of the background or vice versa. However, even if the density of the automobile is whiter than the background (the density is higher), the density varies depending on the automobile. That is, the density of the automobile in the captured image varies depending on the color and reflectance of the surface of the automobile, and also varies depending on the intensity of sunlight and the irradiation direction irradiated on the automobile. Furthermore, the density of the road serving as the background in the captured image varies depending on the color of the road surface and the reflectance.

したがって、上記のように閾値を用いて撮像画像から自動車を表す部分を精度よく検出する方法では、その閾値を適切に決定するのが難しいという問題がある。すなわち、閾値を明るい値にすると、暗い濃度の自動車を検出できず、逆に、閾値を暗い値にすると、自動車と無関係な背景にある物体も検出してしまう。   Therefore, there is a problem that it is difficult to appropriately determine the threshold value in the method of accurately detecting the portion representing the automobile from the captured image using the threshold value as described above. That is, if the threshold value is set to a bright value, a vehicle having a dark density cannot be detected. Conversely, if the threshold value is set to a dark value, an object in the background unrelated to the vehicle is also detected.

一方、非特許文献2のように、自動車の存在位置の検出に画像の濃度の閾値を用いない方法では、このような問題はない。しかし、非特許文献2に示された方法は、スポット画像に含まれる複数の画素の候補を検出した後に、それらの画素の濃度と位置を利用して記号推論システムを用いてスポット画像の位置等を表す概略X字状に交差したほぼ直線状の二つの画素列からなる一つの自動車を代表する画像を生成しているので、自動車代表画像を生成する処理が複雑である。   On the other hand, as in Non-Patent Document 2, such a problem does not occur in a method that does not use an image density threshold for detecting the location of an automobile. However, in the method disclosed in Non-Patent Document 2, after detecting a plurality of pixel candidates included in a spot image, the position and the like of the spot image using a symbol inference system using the density and position of the pixels is detected. Since an image representative of one automobile composed of two substantially linear pixel rows intersecting in an approximate X shape is generated, the process of generating an automobile representative image is complicated.

衛星画像あるいは航空写真のような画像では、画像の解像度が低く、自動車の位置、形状自体は、それ程正確に表現されていない場合が普通である。人工衛星から地上を実際に撮影して得られた地理画像の解像度は、例えば50〜60cm程度であり、一つの自動車を表す画像は鮮明ではなく、この種の地理画像では一つの自動車は非常に小さい白いスポット画像又はそれに近い画像で表されている。そのスポット画像を構成する画素の数は、例えば3×6画素程度と少ない。   In an image such as a satellite image or an aerial photograph, the resolution of the image is low, and the position and shape of the car itself are usually not expressed so accurately. The resolution of a geographical image obtained by actually photographing the ground from an artificial satellite is, for example, about 50 to 60 cm, and an image representing one automobile is not clear. It is represented by a small white spot image or an image close thereto. The number of pixels constituting the spot image is as small as about 3 × 6 pixels, for example.

このような解像度が低い画像を用いて、道路上の自動車のような専有面積の小さな部分の位置又は存在領域を検出するとしても、それらの位置又は存在領域の検出精度を高くすることは難しい。しかし、道路上の自動車の位置と数を検出して道路の混雑状態を検出するという応用のためには、自動車の位置と存在領域の検出精度を格別高くすることは必ずしも必要でないので、自動車の位置及び存在領域を検出する処理は、高速に実行できる簡単な処理であることが望ましい。   Even if such a low-resolution image is used to detect the position or presence area of a small area such as a car on a road, it is difficult to increase the detection accuracy of those positions or existence areas. However, for the application of detecting the position and number of cars on the road and detecting the congestion state of the road, it is not always necessary to increase the detection accuracy of the position and area of the car. The process for detecting the position and the existing area is preferably a simple process that can be executed at high speed.

したがって、本発明の目的は、道路上の自動車のように複数の検出対象物を撮像して得られた解像度の低いスポット画像を含む撮像画像から、それらの検出対象物を表すスポット画像の位置あるいは存在領域などスポット画像情報を簡単な処理で検出可能なスポット画像検出方法及びスポット画像検出プログラムを提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to detect the position of a spot image representing a detection object from a captured image including a spot image with a low resolution obtained by imaging a plurality of detection objects such as a car on a road. To provide a spot image detection method and a spot image detection program capable of detecting spot image information such as an existing region by a simple process.

上記目的を達成するための本発明に係るスポット画像検出方法の原理の概略をまず説明する。撮像画像内の検出対象物(例えば自動車)を表すスポット画像の濃度は、背景の濃度と比べて異なる。つまり、背景の濃度より濃度が高い(白い)かあるいはその逆である。自動車等の濃度の分布は、複雑であり、かつ、自動車の表面の向きあるいは日射光の照射方向により異なる。背景の濃度も背景である路面の色と反射率によっても異なる。その結果、背景より白い(濃度が高い)自動車のスポット画像の濃度と背景の濃度の差は、自動車によりあるいは日射光の強さなどにより変化する。したがって、閾値を用いて背景と自動車等の検出対象物のスポット画像とを区別することは一般には必ずしも容易でない。   An outline of the principle of the spot image detection method according to the present invention for achieving the above object will be described first. The density of the spot image representing the detection target (for example, a car) in the captured image is different from the density of the background. That is, the density is higher than the background density (white) or vice versa. The concentration distribution of an automobile or the like is complicated and differs depending on the direction of the surface of the automobile or the irradiation direction of sunlight. The background density also varies depending on the color of the road surface and the reflectance. As a result, the difference between the density of the spot image of the car that is whiter (higher density) than the background and the density of the background changes depending on the car or the intensity of sunlight. Therefore, it is generally not always easy to distinguish a background from a spot image of a detection object such as an automobile using a threshold value.

しかしながら、本発明者は、自動車のスポット画像の濃度が背景より白い(濃度が高い)場合には、自動車のスポット画像の中には、自動車に依らない濃度分布部分として、ある画素(極大点画素)の濃度が極大値であり、その画素の周囲に濃度が単調に減少する複数の画素(単調減少画素群)が存在することに気が付いた。極大点画素と単調減少画素群が存在する領域を極大領域と呼ぶことがある。同様に、自動車の濃度が背景より黒い(濃度が低い)場合には、自動車の画像の中には、自動車に依らない濃度分布部分として、ある画素(極小点画素)の濃度が極小値を有し、その周囲に濃度が単調増大する複数の画素(単調増大画素群)が存在することに気が付いた。極小点画素と単調増大画素群が存在する領域を極小領域と呼ぶことがある。以下では、上記極大値と極小値を区別せずに極値と呼ぶことがあり、上記極大点画素と極小点画素を区別せずに極値点画素と呼ぶことがあり、単調減少画素群と単調増大画素群を区別せずに単調変化画素群と呼ぶことがあり、極大領域と極小領域を区別せずに極値領域と呼ぶことがある。   However, when the density of an automobile spot image is whiter than the background (the density is higher), the inventor has a certain pixel (maximum point pixel) as a density distribution portion that does not depend on the automobile. ) Has a maximum value, and a plurality of pixels (monotonously decreasing pixel group) whose density decreases monotonously exist around the pixel. An area where the maximal point pixel and the monotonously decreasing pixel group exist may be referred to as a maximal area. Similarly, when the density of an automobile is blacker than the background (the density is lower), the density of a certain pixel (minimum point pixel) has a minimum value as a density distribution part that does not depend on the automobile. Then, he noticed that there are a plurality of pixels (monotonically increasing pixel group) whose density increases monotonously around them. An area where the minimum point pixel and the monotonically increasing pixel group exist may be referred to as a minimum area. Hereinafter, the local maximum value and the local minimum value may be referred to as an extreme value without being distinguished from each other, the local maximum pixel and the local minimum pixel may be referred to as an extreme point pixel without being distinguished from each other, The monotonically increasing pixel group may be referred to as a monotonically changing pixel group without being distinguished, and the maximum region and the minimum region may be referred to as an extreme value region without being distinguished.

以下では、背景より白い(濃度が高い)濃度を有する自動車を検出する場合における、極大点画素を含む極大領域の検出について述べるが、背景より黒い(濃度が低い)濃度の自動車を検出する場合には、極小点画素とその周りの単調増大画素群を含む極小領域を検出すればよく、その場合にも以下の説明は、極大値と極小値の相違と単調減少画素群と単調増大画素群の相違を考慮して読み替えれば同様に適用することができる。   In the following, detection of a local maximum region including local maximum pixels in the case of detecting a car having a density white (higher density) than the background will be described. Need only detect a minimum area including a minimum point pixel and a monotonically increasing pixel group around the minimum point pixel, and in this case also, the following explanation is based on the difference between the maximum value and the minimum value, It can be applied in the same way if it is read in consideration of the difference.

一般に、自動車のような検出対象物が存在していない道路上でも、濃度が極大点となる画素が多く存在し、それぞれの極大点画素の周辺に単調減少画素群も存在するので、極大領域がいくつも存在する。しかし、自動車のような検出対象物が存在している場所で検出される極大点画素の近傍では、極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲(極大領域の広がり)は、ほぼ自動車のような検出対象物の占有する面積を近似的に表すのに対して、自動車のような検出対象物が存在していない路上の場所で検出される極大点画素の近傍では、極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲(極大領域の広がり)は、自動車のような検出対象物の占有する面積よりはるかに広いことが多い。更に、自動車のような検出対象物の存在しない場所で検出される極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲では、極大点画素の周辺の単調減少画素群の濃度の最小値と極大点画素の濃度との濃度差の絶対値は、自動車のような検出対象物が存在している場所で検出される極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲で見られる、極大点画素の周辺の単調減少画素群の濃度の最小値と極大点画素の濃度との濃度差の絶対値よりはるかに小さいの普通である。したがって、自動車のような検出対象物が存在していない路上の場所で、極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲(極大領域の広がり)が、自動車のような検出対象物が存在している場合に検出される範囲と同程度であっても、その範囲内での濃度の減少量は、極大点画素とその周辺の単調減少画素群が占有する範囲(極大領域の広がり)が自動車のような検出対象物が存在してスポット画像に含まれるものである場合の濃度の減少量とは異なる。   In general, even on roads where there are no detection objects such as automobiles, there are many pixels where the density is a maximum point, and there are also monotonically decreasing pixel groups around each maximum point pixel, so the maximum region is There are many. However, in the vicinity of the maximal point pixel detected in a place where a detection object such as an automobile is present, the range occupied by the maximal point pixel and the surrounding monotonically decreasing pixel group (expansion of the maximal region) is almost the same. While the area occupied by a detection object such as an automobile is approximately represented, the local maximum pixel in the vicinity of the maximum pixel detected at a place on the road where the detection object such as an automobile does not exist In many cases, the area occupied by the monotonously decreasing pixel group in the vicinity thereof (expansion of the maximum area) is much wider than the area occupied by the detection target such as an automobile. Further, in the range occupied by the maximal point pixel detected in a place where there is no detection target such as an automobile and the monotonically decreasing pixel group around it, the minimum density value of the monotonically decreasing pixel group around the maximal point pixel is The absolute value of the density difference with the density of the local maximum pixel is found in the range occupied by the local maximum pixel detected in the place where the detection target such as an automobile exists and the monotonously decreasing pixel group around it. Usually, it is much smaller than the absolute value of the density difference between the minimum density of the monotonically decreasing pixel group around the maximum point pixel and the density of the maximum point pixel. Therefore, in a place on the road where a detection object such as an automobile does not exist, the range occupied by the maximum point pixel and the surrounding monotonously decreasing pixel group (the spread of the maximum area) is the same as the detection object such as an automobile. Even if it is almost the same as the range detected when it exists, the amount of decrease in density within that range is the range occupied by the maximum point pixel and the surrounding monotonically decreasing pixel group (expansion of the maximum region) Is different from the amount of decrease in density when a detection object such as an automobile exists and is included in the spot image.

本発明者は、このような極大点画素とその周りの単調減少画素群からなる極大領域の広がり及び極大点画素とその周辺の単調減少画素群との濃度差が、自動車のような検出対象物を表すスポット画像に属する場合とそうでない場合とでは異なることを利用して、自動車等の検出対象物を表すスポット画像に含まれる極大点画素とその周辺の単調減少画素群を検出できることに気づき、本発明に至ったものである。すなわち、本発明では、複数の検出対象物を撮影して得られ、それぞれの検出対象物を表す複数のスポット画像を含む撮像画像からそれぞれのスポット画像を検出するために、撮像画像から極大点画素とその周辺の単調減少画素群を、当該検出対象物の通常の大きさに見合った範囲内で検出する。更に、当該極大点画素が検出対象物を表すスポット画像に属する極大点であるか否かを、当該極大点画素の周辺の単調減少画素群の濃度の最小値と当該極大点画素の濃度との濃度差の絶対値が、当該極大点画素が検出対象物のスポット画像に属する場合に通常そうであるように、当該検出対象物に対応してあらかじめ定められた、濃度差の閾値以上であるという条件が満たされるか否かにより判断するものである。   The present inventor found that the detection of an object to be detected such as an automobile is caused by the spread of the maximum region composed of such maximum point pixels and the surrounding monotonously decreasing pixel groups and the density difference between the maximum point pixels and the surrounding monotonously decreasing pixel groups. By using the difference between the case where it belongs to the spot image representing and the case where it does not, the maximum point pixel included in the spot image representing the detection object such as an automobile and the surrounding monotonously decreasing pixel group can be detected, The present invention has been achieved. That is, in the present invention, in order to detect each spot image from a captured image obtained by photographing a plurality of detection objects and including a plurality of spot images representing each detection object, the maximum point pixel from the captured image is detected. And a monotonously decreasing pixel group around the same are detected within a range corresponding to the normal size of the detection target. Further, whether or not the local maximum pixel is a local maximum belonging to the spot image representing the detection target is determined by calculating the minimum density of the monotonically decreasing pixel group around the local maximum pixel and the density of the local maximum pixel. It is said that the absolute value of the density difference is equal to or greater than a threshold value of the density difference that is determined in advance corresponding to the detection target, as is usually the case when the local maximum pixel belongs to the spot image of the detection target. Judgment is made based on whether or not the condition is satisfied.

この条件が満たされると、上記検出された極大点画素とそれの周辺の単調減少画素群を含む極大領域は、検出対象物である自動車を表すスポット画像に属すると判定することができる。更に、その極大点画素の位置を当該スポット画像の位置として利用することができる。しかも、極大点画素とそれの周辺の単調減少画素群の検出のための処理は簡単であり、高速に実行可能である。   When this condition is satisfied, it can be determined that the maximum region including the detected maximum point pixel and the monotonously decreasing pixel group around the detected maximum point pixel belongs to the spot image representing the automobile that is the detection target. Furthermore, the position of the maximum point pixel can be used as the position of the spot image. Moreover, the processing for detecting the maximum point pixel and the monotonously decreasing pixel group around it is simple and can be executed at high speed.

以上のように極大点画素とそれを含む極大領域を検出すると、当該極大点画素の濃度より大きな画素が当該極大領域内には存在しないようにすることが可能となり、上記極大点画素の位置は、検出対象物を表すスポット画像の位置として使用するのに好適である。   As described above, when the maximal point pixel and the maximal region including the maximal point pixel are detected, it is possible to prevent a pixel larger than the density of the maximal point pixel from being present in the maximal region, and the position of the maximal point pixel is It is suitable for use as a position of a spot image representing a detection target.

なお、検出された極大点画素が検出対象物を表すスポット画像に属するものであるというためには、当該極大点画素が属するスポット画像の広さは、当該検出対象物の広さに見合った広さを少なくとも有しないといけない。そうでないと、検出された極大点画素とそれを含む極大領域は、検出対象物よりはるかに小さな物体を表すスポット画像に属する場合が起こり得る。そのような場合を回避するためには、上記検出された極大領域の広さが、上記検出対象物の広さに依存してあらかじめ定められた広さの閾値以上の広さを有するという条件も満たされているかを判定し、そうであるときに、上記検出された極大点画素とそれを含む極大領域が、検出対象物を表すスポット画像に含まれる領域であると判定することが望ましい。   Note that, in order for the detected maximum point pixel to belong to the spot image representing the detection target, the size of the spot image to which the maximum point pixel belongs corresponds to the width of the detection target. You must have at least. Otherwise, the detected maximum point pixel and the maximum region including the pixel may belong to a spot image representing an object much smaller than the detection target. In order to avoid such a case, there is also a condition that the width of the detected maximum region is larger than a predetermined threshold value depending on the width of the detection object. It is desirable to determine whether or not the pixel is satisfied, and when it is, it is preferable that the detected maximum pixel and the maximum region including the detected maximum pixel are regions included in the spot image representing the detection target.

具体的には、請求項1に記載の本発明に係るスポット画像検出方法は、極値点画素検出ステップと、単調変化画素群検出ステップと、比較対象濃度検出ステップと、領域判定ステップと、を含むものである。
上記極値点画素検出ステップは、複数の検出対象物を撮影して得られ、当該複数の検出対象物を表す複数のスポット画像を含む撮影画像から、その濃度が周辺の画素の濃度に対して、極大値又は極小値のうちのあらかじめ定められた一方の極値である濃度を有する一群の極値点画素を検出する。ここで、極値点画素検出ステップで検出される極値点画素は、検出対象物(例えば自動車)を表すスポット画像に属する可能性がある画素であるとして検出される。検出すべき自動車を表すスポット画像が背景より白い(濃度が大きい)場合には、極値点画素としては、濃度が極大値である極大点画素が検出される。逆の場合には、極値点画素として濃度が極小値である極小点画素が検出される。
Specifically, the spot image detection method according to the first aspect of the present invention includes an extreme point pixel detection step, a monotonous change pixel group detection step, a comparison target concentration detection step, and an area determination step. Is included.
The extreme point pixel detection step is obtained by photographing a plurality of detection objects, and from a captured image including a plurality of spot images representing the plurality of detection objects, the density thereof is relative to the density of surrounding pixels. A group of extreme point pixels having a density that is one of the predetermined extreme values of the maximum value or the minimum value is detected. Here, the extreme point pixel detected in the extreme point pixel detection step is detected as a pixel that may belong to a spot image representing a detection target (for example, an automobile). When the spot image representing the automobile to be detected is whiter than the background (the density is high), a maximum point pixel having a maximum density is detected as the extreme value pixel. In the opposite case, a minimum point pixel having a minimum density is detected as an extreme point pixel.

上記極値点画素検出ステップで極値点画素として極大点画素を探索する場合、撮像画像から選択される、画素pの濃度が極大点であるということは、その選択画素pの濃度が、その画素を取り囲む8近傍画素の濃度の値のいずれよりも小さくないことである。この定義では、選択画素pの濃度が、その8近傍画素の濃度のいずれかと同じ濃度を有していても、8近傍画素内の他の画素のいずれの濃度も選択画素pの濃度と同じか小さければ、選択画素pの濃度は極大値であると見なす。極端には、選択画素pの濃度と8近傍画素の濃度が全て同じでも、極大点画素を探索しているときには、選択画素pは極大点画素と見なす。しかし、選択画素pの濃度が8近傍画素の濃度のいずれか一つより低い濃度であるときには、選択画素pの濃度は極大値ではない。なお、選択画素pの濃度とその選択画素pの8近傍画素より遠方の画素の濃度とは比較しない。極小点画素も同様に定義することができる。   When searching for the maximum point pixel as the extreme point pixel in the extreme point pixel detection step, the density of the pixel p selected from the captured image is the maximum point. It is not smaller than any of the density values of the eight neighboring pixels surrounding the pixel. In this definition, even if the density of the selected pixel p has the same density as any of the density of the eight neighboring pixels, is the density of any of the other pixels in the eight neighboring pixels the same as the density of the selected pixel p? If it is smaller, the density of the selected pixel p is regarded as a maximum value. Extremely, even if the density of the selected pixel p and the density of all the 8 neighboring pixels are the same, when searching for a maximal point pixel, the selected pixel p is regarded as a maximal point pixel. However, when the density of the selected pixel p is lower than any one of the densities of the eight neighboring pixels, the density of the selected pixel p is not a maximum value. It should be noted that the density of the selected pixel p is not compared with the density of pixels farther from the eight neighboring pixels of the selected pixel p. Minimal point pixels can be defined similarly.

上記単調変化画素群検出ステップは、前記検出された一群の極値点画素の各々から前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められた所定の距離以内にあり、当該極値点画素の濃度に対して濃度が単調変化関係にある一群の単調変化画素を、前記撮影画像から検出する。すなわち、上記単調変化画素群検出ステップで検出される単調変化画素群は、検出された極値点画素の濃度に対して濃度が単調変化関係にあるという第1の条件を満たし、その極値点画素から検出対象物の大きさに依存して定められた、距離の基準値以内にあるという第2の条件を満たす一群の単調変化画素である。   The monotonically changing pixel group detecting step is within a predetermined distance determined in advance depending on the size of the detection object from each of the detected group of extreme value point pixels, A group of monotonically changing pixels having a monotonous change relationship with respect to the density is detected from the photographed image. That is, the monotonic change pixel group detected in the monotonic change pixel group detection step satisfies the first condition that the density has a monotone change relationship with respect to the density of the detected extreme point pixel, and the extreme point A group of monotonically changing pixels that satisfy the second condition of being within a reference value of distance, which is determined depending on the size of the detection target from the pixel.

極値点画素pと単調変化画素群を含む極値領域は、検出対象物を表すスポット画像の存在領域を代表する可能性がある領域である。ここで、極値点画素の濃度に対して単調変化関係にある他の画素とは、極値点画素が極大点画素であるとすると、極大点画素から当該他の画素に至る経路として、画素の濃度が単調減少するという条件を満たしている経路が存在することである。濃度が単調減少するとは、濃度が小さくなるか等しい場合である。上記第1、第2の条件を満たす単調変化画素群を検出することは、検出対象物の大きさに基づいて定められた妥当な範囲内で極大領域を検出することを意味する。したがって、ある極大点画素の周辺の単調変化画素群が実際には上記妥当な範囲を越えて存在していても、その範囲内にある単調変化画素群のみが検出される。一方、ある極大点画素の周辺の単調変化画素群が上記妥当な範囲の一部にしか存在しない場合には、それらの単調変化画素群は全部検出される。   The extreme value region including the extreme value point pixel p and the monotonically changing pixel group is a region that may represent the presence region of the spot image representing the detection target. Here, another pixel having a monotonous change relationship with respect to the density of the extreme point pixel is defined as a path from the maximum point pixel to the other pixel, assuming that the extreme point pixel is a maximum point pixel. That is, there is a path that satisfies the condition that the concentration of the monotonously decreases. A monotonically decreasing density is when the density is smaller or equal. Detecting a monotonically changing pixel group that satisfies the first and second conditions means detecting a local maximum region within an appropriate range determined based on the size of the detection target. Accordingly, even if a monotonically changing pixel group around a certain maximal point pixel actually exists beyond the reasonable range, only the monotonically changing pixel group within that range is detected. On the other hand, when the monotonically changing pixel group around a certain maximal point pixel exists only in a part of the appropriate range, all these monotonically changing pixel groups are detected.

上記比較対象濃度検出ステップは、前記一群の極値点画素の各々に対して検出された前記一群の単調変化画素のそれぞれの濃度の最小濃度又は最大濃度のうち、当該極値点画素の濃度と比較されるべきあらかじめ定められたいずれか一方の濃度を比較対象濃度として検出する。ここで、上記検出された極値点画素と比較されるべき一方の濃度は、上記検出された極値点画素が極大点画素又は極小点画素であるかに応じて、検出された前記単調変化画素群のそれぞれの濃度の最小濃度又は最大濃度である。   The comparison target density detection step includes the density of the extreme point pixel among the minimum density or the maximum density of the density of the group of monotonically changing pixels detected for each of the group of extreme point pixels One of the predetermined concentrations to be compared is detected as a comparison target concentration. Here, one density to be compared with the detected extreme point pixel is the detected monotonic change depending on whether the detected extreme point pixel is a maximum point pixel or a minimum point pixel. It is the minimum density or the maximum density of each density of the pixel group.

上記極値領域判定ステップは、前記一群の極値点画素の各々の濃度と当該極値点画素に対して検出された前記比較対象濃度との濃度差の絶対値が前記検出対象物に対応してあらかじめ定められた所定の濃度差の閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定する。   In the extreme value region determination step, an absolute value of a density difference between the density of each of the group of extreme value point pixels and the comparison target density detected for the extreme value pixel corresponds to the detection object. An extreme value region including the extreme point pixel and the monotonically changing pixel group detected for the extreme point pixel, depending on whether or not the threshold value is equal to or greater than a predetermined threshold value of predetermined density difference Is an area included in one of the plurality of spot images representing the plurality of detection objects.

このように、請求項1に記載のスポット画像検出方法では、極値点画素とそれに隣接し当該極値点画素から所定の距離以内にある単調変化画素群を含む極値領域を検出してそれらの極値領域内での画素の濃度の変化量に基づいて、当該極値領域が、検出対象物を表すスポット画像に属するか否かを判定するので、比較的簡単に所望の検出対象物を表すスポット画像を検出することができる。その際、検出対象物より大きな物を表すスポット画像の極大点画素の位置を間違って検出することも防止できる。更に、検出対象物を表すスポット画像を背景から区別して検出するために濃度の閾値を使用する必要はないので、濃度の閾値を用いるときの従来技術に生じる、濃度の閾値の決定の難しさがない。   As described above, in the spot image detection method according to claim 1, an extreme value region including an extreme value point pixel and a monotonically changing pixel group adjacent to the extreme value point pixel and within a predetermined distance from the extreme value point pixel is detected and detected. Since it is determined whether or not the extreme value region belongs to the spot image representing the detection target based on the amount of change in the pixel density within the extreme value region, it is relatively easy to select the desired detection target. A spot image to represent can be detected. At that time, it is possible to prevent erroneous detection of the position of the maximum point pixel of the spot image representing an object larger than the detection target. Furthermore, since it is not necessary to use a density threshold value for distinguishing and detecting a spot image representing a detection object from the background, it is difficult to determine the density threshold value that occurs in the prior art when using the density threshold value. Absent.

更に、請求項2のスポット画像検出方法は、前記一群の極値点画素のいずれかと当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であると判定されたとき、前記極値点画素の位置を、当該一つのスポット画像の位置として記憶する位置記憶ステップ、を更に含むものである。これにより、検出された極値点画素の位置を、検出対象物を表すスポット画像の位置として記憶するので、スポット画像の位置が比較的簡単な処理で検出でき、更に、極大点画素より濃度が低い画素の位置をスポット画像の位置として利用する場合が発生せず、そのような場合が発生したときに生じるスポット画像の位置と濃度との関係の不自然さを避けることができる。   Furthermore, the spot image detection method according to claim 2, wherein an extreme value region including any one of the group of extreme value point pixels and the monotonically changing pixel group detected for the extreme value point pixel is the plurality of detection points. A position storing step of storing the position of the extreme point pixel as the position of the one spot image when it is determined that the region is included in one of the plurality of spot images representing the object. It is a waste. As a result, the position of the detected extreme point pixel is stored as the position of the spot image representing the detection target, so that the position of the spot image can be detected by a relatively simple process, and the density is higher than that of the maximum point pixel. The case where the position of a low pixel is used as the position of the spot image does not occur, and the unnatural relationship between the position of the spot image and the density that occurs when such a case occurs can be avoided.

更に、請求項3に記載のスポット画像検出方法は、請求項1又は2において、各極値点画素に対して検出された前記一群の単調変化画素の存在領域の広さを検出する広さ検出ステップを更に含み、前記極値領域判定ステップは、当該極値点画素に対して検出された前記濃度差の絶対値が前記濃度差の閾値以上であり、かつ、当該極値点画素に対して検出された前記広さが前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められ、前記所定の距離で定まる広さより狭い、所定の広さの閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定するものである。これにより、検索対象物に関連して指定された広さ以下の広さを有する極値領域が属するスポット画像を間違って検出対象物を表すスポット画像として検出することを防ぐことができる。ここで、極値領域の広さは、いろいろな基準で定義することが可能である。極値領域内の画素数に対して一定の割合(例えば、60%)の画素数を使用するのもその一例である。   Furthermore, the spot image detection method according to claim 3 is a width detection method according to claim 1 or 2, wherein a width of an existence area of the group of monotonically changing pixels detected for each extreme value pixel is detected. The extremum area determination step further includes an absolute value of the density difference detected for the extremum point pixel being equal to or greater than a threshold value of the density difference, and for the extremum point pixel. The detected width is determined in advance depending on the size of the object to be detected, and depending on whether the width is smaller than the width determined by the predetermined distance and is equal to or greater than a predetermined width threshold. An extreme value region including an extreme value point pixel and the monotonically changing pixel group detected for the extreme value pixel is a region included in one of the plurality of spot images representing the plurality of detection objects. It is determined whether or not there is. As a result, it is possible to prevent erroneously detecting a spot image to which an extreme value region having a width equal to or smaller than the width specified in relation to the search object belongs as a spot image representing the detection object. Here, the width of the extreme value region can be defined by various criteria. One example is the use of a certain number of pixels (for example, 60%) with respect to the number of pixels in the extreme value region.

更に請求項4に記載のスポット画像検出方法は、請求項1から3のいずれか一つにおいて、前記極値点画素検出ステップで検出されたいずれかの極値点画素と当該極値点画素に対して前記単調変化画素群検出ステップで検出された前記単調変化画素群との存在範囲が、前記極値点画素検出ステップで検出されたいずれかの他の極値点画素と当該他の極値点画素に対して前記単調変化画素群検出ステップで検出された前記単調変化画素群との存在範囲とが重複するか否かを判定する存在領域重複判定ステップと、前記いずれかの極値点画素に対する前記存在範囲が前記他の極値点画素に対する前記存在範囲が重複するとき、前記いずれかの極値点画素と前記他の極値点画素のうちの一方をあらかじめ定められた基準で選択し、選択されなかった他方の極値点画素を無効にする極値点画素無効化ステップと、を更に含むものである。これにより、一つのスポット画像に複数の極値点画素が含まれる場合でも、それぞれの極値点画素を検出して、それぞれの極値点画素とそれに対する一群の極値点画素とが存在する範囲が他の極値点画素に対する存在範囲と重複する場合には、それらの極値点画素の一つ以外を無効にすることができ、一つのスポット画像に対して一つの極値点画素が検出されるようにすることが可能になる。   Furthermore, a spot image detection method according to a fourth aspect of the present invention is the spot image detection method according to any one of the first to third aspects, wherein any one of the extreme point pixels detected in the extreme point pixel detection step and the extreme point pixel is detected. On the other hand, the existence range of the monotonically changing pixel group detected in the monotonically changing pixel group detecting step is any other extreme point pixel detected in the extreme point pixel detecting step and the other extreme value An existence region overlap determination step for determining whether or not an existence range with the monotonous change pixel group detected in the monotone change pixel group detection step overlaps with a point pixel; and any one of the extreme point pixels When the existence range for the other extremal point pixel overlaps with the other existence point range, one of the extreme point pixel and the other extreme point pixel is selected according to a predetermined criterion. Was not selected And extreme point pixel disabling step disabling extreme point pixels square, and further comprising a. Thereby, even when a plurality of extreme point pixels are included in one spot image, each extreme point pixel is detected, and each extreme point pixel and a group of extreme point pixels corresponding thereto are present. If the range overlaps with the existence range for other extremal point pixels, it is possible to invalidate other than one of those extremal point pixels, and one extreme point pixel for one spot image. It becomes possible to be detected.

本発明によれば、比較的簡単に所望の検出対象物を表すスポット画像を検出することができる。その際、検出対象物より大きな物を表すスポット画像の極大点画素の位置を間違って検出することも防止できる。更に、検出対象物を表すスポット画像を背景から区別して検出するために濃度の閾値を使用する必要はないので、濃度の閾値を用いるときの従来技術に生じる、濃度の閾値の決定の難しさがない。   According to the present invention, a spot image representing a desired detection target can be detected relatively easily. At that time, it is possible to prevent erroneous detection of the position of the maximum point pixel of the spot image representing an object larger than the detection target. Furthermore, since it is not necessary to use a density threshold value for distinguishing and detecting a spot image representing a detection object from the background, it is difficult to determine the density threshold value that occurs in the prior art when using the density threshold value. Absent.

更に、より具体的な態様では、検出された極値点画素の位置を、検出対象物を表すスポット画像の位置として記憶するので、スポット画像の位置を比較的簡単な処理により検出することができる。更に、極大点画素より濃度が低い画素の位置をスポット画像の位置として利用する場合が発生せず、そのような場合が発生したときに生じるスポット画像の位置と濃度との関係の不自然さを避けることができる。   Furthermore, in a more specific aspect, since the position of the detected extreme point pixel is stored as the position of the spot image representing the detection target, the position of the spot image can be detected by a relatively simple process. . Furthermore, there is no case where the position of a pixel having a lower density than the maximum point pixel is used as the position of the spot image, and the unnatural relationship between the position of the spot image and the density that occurs when such a case occurs. Can be avoided.

更に望ましい態様では、検索対象物に関連して指定された広さ以下の広さを有する極値領域が属するスポット画像を間違って検出対象物を表すスポット画像として検出することを防ぐことができる。更に望ましい他の態様では、一つのスポット画像に対して複数の極値点画素が検出された場合でも、それらの極値点画素の一つ以外を無効にでき、一つのスポット画像に対して一つの極値点画素が検出されるようにすることが可能になる。   Furthermore, in a desirable mode, it is possible to prevent a spot image to which an extreme value region having a width equal to or smaller than the width specified in relation to the search object belongs, from being erroneously detected as a spot image representing the detection object. In another desirable aspect, even when a plurality of extreme point pixels are detected for one spot image, it is possible to invalidate other than one of these extreme point pixels, One extreme point pixel can be detected.

以下、本発明に係るスポット画像検出方法及びスポット画像検出プログラムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係るスポット画像検出装置の一つの実施形態の概略ブロック図である。符号1は、上記装置の一つの実施の形態の全体を指す。本装置1は、例えばパソコン又はワークステーションにより実現される処理装置10と、メインメモリとして使用されるRAM(ランダムアクセスメモリ)(図示せず)及び磁気ディスク記憶装置のような補助記憶装置(図示せず)とを含む記憶装置20と、入出力装置30とを備えている。入出力装置30は、キーボード及びマウス等のポインティングデバイスを含む入力装置31、CRTディスプレイ装置等の表示装置32又はプリンタ33などの出力装置を備えている。入力装置31はパラメータの入力やコマンドの起動などに使われる。表示装置32又はプリンタ33は、複数の検出対象物を撮像して得られる撮像画像あるいは本装置1により生成されるスポット画像マーカ付き画像等の画像あるいは本装置1により生成されるデータの表示又は印字に使われる。記憶装置20内にデータが記憶されるときに、当該データが図示しないRAMと図示しない補助記憶装置のいずれに記憶されるかは、あらかじめ当該データ毎に決められている。処理装置10には、複数の検出対象物を含む領域を撮像して得られた撮像画像からそれぞれの検出対象物を検出するためのスポット画像検出プログラム40が組み込まれている。
Embodiments of a spot image detection method and a spot image detection program according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram of one embodiment of a spot image detection apparatus according to the present invention. Reference numeral 1 denotes the whole of one embodiment of the apparatus. The apparatus 1 includes, for example, a processing device 10 realized by a personal computer or a workstation, and a RAM (Random Access Memory) (not shown) used as a main memory and an auxiliary storage device (not shown) such as a magnetic disk storage device. And the input / output device 30. The input / output device 30 includes an input device 31 including a keyboard and a pointing device such as a mouse, a display device 32 such as a CRT display device, or an output device such as a printer 33. The input device 31 is used for inputting parameters and starting commands. The display device 32 or the printer 33 displays or prints an image such as a captured image obtained by imaging a plurality of detection objects, an image with a spot image marker generated by the device 1, or data generated by the device 1. Used for. When data is stored in the storage device 20, it is determined in advance for each piece of data whether the data is stored in a RAM (not shown) or an auxiliary storage device (not shown). The processing device 10 incorporates a spot image detection program 40 for detecting each detection target from a captured image obtained by imaging a region including a plurality of detection targets.

本発明に係るスポット画像検出方法及びスポット画像検出プログラムの実施の形態を更に説明する前に、本実施の態様で実行する処理の原理を説明する。以下では、極大点画素を検出する場合を説明するが、極小値画素を検出する場合も同様である。   Before further describing the embodiment of the spot image detection method and spot image detection program according to the present invention, the principle of processing executed in this embodiment will be described. In the following, the case of detecting the maximum point pixel will be described, but the same applies to the case of detecting the minimum value pixel.

撮像画像中から極大点画素pを検出し、検出された極大点画素pに対する極大領域M(p)は、以下のようにして帰納的に求めることができる。M0(p)を極大点画素pからなる第0次極大領域とする。極大点画素pの第0次極大領域M0(p)から始めて、第n次極大領域Mn(p)に対して第(n+1)次増分領域Bn+1(p)だけの領域成長を繰り返して決定し、第(n+1)次極大領域Mn+1(p)を次式1により求める。
Mn+1(p) = Mn(p) ∪ Bn+1(p) (1)
The maximum point pixel p is detected from the captured image, and the maximum region M (p) with respect to the detected maximum point pixel p can be obtained inductively as follows. Let M0 (p) be the 0th-order maximum region composed of the maximum point pixels p. Starting from the 0th-order maximum region M0 (p) of the local maximum pixel p, the region growth of only the (n + 1) th-order incremental region Bn + 1 (p) is repeatedly determined for the n-th maximum region Mn (p). Then, the (n + 1) th order maximum region Mn + 1 (p) is obtained by the following equation 1.
Mn + 1 (p) = Mn (p) ∪Bn + 1 (p) (1)

ここで、第(n+1)次増分領域Bn+1(p)は、画素qが第n次極大領域Mn(p)に隣接するという条件と画素qの濃度が第n次極大領域Mn(p)の当該画素qが隣接する少なくとも一つの画素の濃度より大きくない(単調減少関係にある)という条件を満たす画素qが含まれる領域である。第(m+1)次増分領域Bm+1(p)が空集合である最小のmについて次式2が成立する。
M(p) = Mm(p) (2)
したがって、第m+1増分領域Bm+1(p)が最初に空集合となったときに、それまでに得られた第m次極大領域Mm(p)が極大領域M(p)となる。
Here, the (n + 1) th order increment region Bn + 1 (p) has a condition that the pixel q is adjacent to the nth order maximum region Mn (p) and the density of the pixel q is the nth order maximum region Mn (p). Is a region including a pixel q that satisfies the condition that the pixel q is not larger than the density of at least one adjacent pixel (has a monotonous decrease relationship). The following equation 2 is established for the smallest m in which the (m + 1) th order increment region Bm + 1 (p) is an empty set.
M (p) = Mm (p) (2)
Therefore, when the (m + 1) th increment region Bm + 1 (p) first becomes an empty set, the mth order maximum region Mm (p) obtained so far becomes the maximum region M (p).

以上の繰り返し処理を詳しく説明すると、極大点画素pのみからなる第0次極大領域M0(p)に対して第1次増分領域B1(p)を求める。すなわち、画素qが画素pに隣接するという条件と画素qの濃度が画素pの濃度より大きくない(単調減少関係)という条件を満たす画素qを全て含む第1次増分領域B1(p)を求める。この段階では極大点画素pから第1次増分領域B1(p)の任意の画素qに至る経路上の画素は、これら二つの画素p、qのみであり、これらの画素間では濃度が単調減少するという条件が成立している。更に、式1により、元の画素pと新たに求めた第1次増分領域B1(p)との論理和により第1次極大領域M1(p)を決定する。   The above repeating process will be described in detail. The first-order incremental region B1 (p) is obtained for the 0th-order maximum region M0 (p) consisting only of the maximum point pixel p. That is, the first increment region B1 (p) including all the pixels q that satisfy the condition that the pixel q is adjacent to the pixel p and the density of the pixel q is not higher than the density of the pixel p (monotonic decrease relationship) is obtained. . At this stage, the only pixels on the path from the maximal point pixel p to the arbitrary pixel q in the first incremental region B1 (p) are these two pixels p and q, and the density monotonously decreases between these pixels. The condition to do is satisfied. Further, the first local maximum region M1 (p) is determined by the logical sum of the original pixel p and the newly obtained first incremental region B1 (p) using Equation 1.

その後第2次増分領域B2(p)を求める。すなわち、画素qが第1次極大領域M1(p)のいずれかの画素に隣接するという条件と、画素qの濃度が、第1次極大領域M1(p)の、画素qに隣接する少なくとも一つの画素の濃度より大きくない(単調減少関係)という条件を満たす全ての画素qの領域を第2次増分領域B2(p)として決定する。更に式1により、第1次極大領域M1(p)と新たに求めた第2次増分領域B2(p)との論理和により第2次極大領域M2(p)を決定する。この段階では極大点画素pから第2次増分領域B2(p)の任意の画素qに至る経路上の画素は、画素pと、増分第1次増分領域B1(p)内のいずれかの第1の画素と、その第1の画素に隣接する第2次増分領域B2(p)内の第2の画素とであり、画素pからこれらの第1の画素、第2の画素間で濃度が単調減少するという条件が成立している。   Thereafter, a second incremental region B2 (p) is obtained. That is, the condition that the pixel q is adjacent to any pixel in the primary maximum region M1 (p) and the density of the pixel q is at least one adjacent to the pixel q in the primary maximum region M1 (p). The region of all the pixels q that satisfy the condition that the density is not larger than the density of one pixel (monotonic decrease relationship) is determined as the second incremental region B2 (p). Further, the second maximum region M2 (p) is determined by the logical sum of the first maximum region M1 (p) and the newly obtained second increment region B2 (p) according to Equation 1. At this stage, the pixels on the path from the maximum point pixel p to any pixel q in the second increment region B2 (p) are the pixel p and any of the first increment regions B1 (p) in the increment first increment region B1 (p). 1 pixel and the second pixel in the second incremental region B2 (p) adjacent to the first pixel, and the density between the first pixel and the second pixel is increased from the pixel p. The condition of monotonically decreasing is established.

以下、同様に、以上の処理を繰り返すことにより、極大領域Mn(p)(n=1、2、…)を求めることができる。そして、いずれかの整数mに対して、第(m+1)次増分領域Bm+1(p)に属する画素が最初に検出できなくなると、処理を打ちきり、式2にしたがって、そのときまでに求めた第m次極大領域Mm(p)を極大領域M(p)として使用すればよいことになる。   Similarly, the maximum region Mn (p) (n = 1, 2,...) Can be obtained by repeating the above processing. If any pixel belonging to the (m + 1) th order increment region Bm + 1 (p) cannot be detected for the first time with respect to any integer m, the processing is terminated, and the calculation is performed up to that time according to Equation 2. The m-th maximum region Mm (p) may be used as the maximum region M (p).

なお、上記極大領域M(p)の大きさを、画素pから所定の距離以内の画素のみを含むという第2の条件を満たすようにするには、例えば、いずれかの増分領域(第(n+1)次増分領域Bn+1(p))の決定を、画素pから上記所定の距離以内にある全画素を順次選択して実行し、次の増分領域を決定するときにも同じ範囲内の全画素を順次選択するように、同じ範囲内の全画素を順次選択することを繰り返せばよい。このように増分領域を順次求めて極大領域M(p)を求めると、極大領域M(p)に属する任意の画素qは、画素pから画素qに至る経路として、経路上の画素の濃度が単調減少する経路が存在するという条件が満たされることになる。このことは証明することができる。   In order to satisfy the second condition that the size of the maximum region M (p) includes only pixels within a predetermined distance from the pixel p, for example, one of the incremental regions ((n + 1) th) ) The next incremental region Bn + 1 (p)) is determined by sequentially selecting all the pixels within the predetermined distance from the pixel p, and all pixels within the same range are also determined when determining the next incremental region. What is necessary is just to repeat selecting all the pixels within the same range sequentially so that a pixel may be selected sequentially. When the incremental regions are sequentially obtained in this way to obtain the maximum region M (p), an arbitrary pixel q belonging to the maximum region M (p) has a pixel density on the route as a route from the pixel p to the pixel q. The condition that there is a monotonically decreasing path is satisfied. This can be proved.

こうして極大領域M(p)を求めた後、極大点画素の濃度と極大領域内の濃度の最小値との差の絶対値が、あらかじめ定められた濃度差の下限値以上であるか否かを判定し、そうであれば、検出された極大領域M(p)を、検出対象物を表すスポット画像に含まれると判定することができる。その結果、検出された極大点画素の位置を検出対象物を表すスポット画像の存在位置として使用でき、更に、検出された極大領域を検出対象物を表すスポット画像の存在領域を代表する領域として使用することができる。   After obtaining the maximum region M (p) in this way, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the density of the maximum point pixel and the minimum value of the density in the maximum region is equal to or greater than a predetermined lower limit value of the density difference. If so, it can be determined that the detected maximum region M (p) is included in the spot image representing the detection target. As a result, the position of the detected maximum point pixel can be used as the presence position of the spot image representing the detection target, and the detected maximum area can be used as a representative area of the spot image representing the detection target. can do.

なお、得られた極大領域M(p)が、あらかじめ定められた広さの閾値以上であるという上記第3の条件を満たすか否かは、極大領域M(p)を決定した後に、極大領域M(p)の広さが、当該広さに関する閾値以上であるか否かを判別するようにすればよい。極大領域M(p)の広さにはいろいろな量を使用することが可能である。例えば、極大領域M(p)に含まれる画素数又は極大領域M(p)に含まれる任意の画素間の最大距離等を用いることができる。あるいは、極大領域M(p)を決定した後に、決定に至るまでの上記第(m+1)次増分領域Bm+1の決定の繰り返し回数が所定値以上であるか否かにより判別してもよい。   Whether or not the obtained maximum region M (p) satisfies the third condition that it is equal to or greater than a predetermined threshold value is determined after determining the maximum region M (p). It may be determined whether the width of M (p) is equal to or greater than a threshold value related to the width. Various amounts can be used for the width of the maximum region M (p). For example, the number of pixels included in the maximum region M (p) or the maximum distance between arbitrary pixels included in the maximum region M (p) can be used. Alternatively, the determination may be made based on whether or not the number of repetitions of the determination of the (m + 1) -th incremental region Bm + 1 until the determination is made after the maximum region M (p) is determined is greater than or equal to a predetermined value.

以下、本発明に係るスポット画像検出方法及びスポット画像検出プログラムの実施の形態の詳細を更に説明する。
スポット画像検出プログラム40は、記憶装置20に記憶され処理装置10により実行されるが、図では分かりやすさのために、スポット画像検出プログラム40とそれを構成する複数のモジュールを処理装置10を示すブロックの内部に記載している。スポット画像検出プログラム40は、初期値設定部100と、極値点画素探索部200と、極値領域成長部300と、極値領域判定部400と、スポット画像関連データ生成部500というモジュールを含む。更に、スポット画像検出プログラム40には、極値点画素の探索成否判定ステップS250と極値領域合否判定ステップS450とが含まれている。極値点画素の探索成否判定ステップS250は、極値点画素探索部200の実行後に実行され、極値点画素探索部200において極値点画素の探索が成功したか否かを判定する。極値領域合否判定ステップS450は、極値領域判定部400の実行後に実行され、検出された極値領域に対する極値領域判定部400での判定結果が合格か否かを判定する。
Hereinafter, the details of the embodiments of the spot image detection method and the spot image detection program according to the present invention will be further described.
The spot image detection program 40 is stored in the storage device 20 and executed by the processing device 10, but for the sake of clarity, the spot image detection program 40 and a plurality of modules constituting the spot image detection program 40 are shown in the processing device 10 in the figure. It is written inside the block. The spot image detection program 40 includes modules of an initial value setting unit 100, an extreme point pixel search unit 200, an extreme value region growth unit 300, an extreme value region determination unit 400, and a spot image related data generation unit 500. . Furthermore, the spot image detection program 40 includes an extreme point pixel search success / failure determination step S250 and an extreme value region pass / fail determination step S450. The extreme point pixel search success / failure determination step S250 is performed after the extreme point pixel search unit 200 executes, and determines whether or not the extreme point pixel search unit 200 has successfully searched for the extreme point pixel. The extreme value region acceptance / rejection determination step S450 is executed after the execution of the extreme value region determination unit 400, and determines whether or not the determination result in the extreme value region determination unit 400 for the detected extreme value region is acceptable.

上記複数のモジュール100、200、300、400、500はこれらの順に順次実行される。スポット画像関連データ生成部500の実行後に処理は初期値設定部100に移り、この処理以降の処理が繰り返される。ただし、極値領域成長部300は、極値点画素の探索成否判定ステップS250で極値点画素の探索が成功したと判定されたときに実行され、スポット画像関連データ生成部500は、検出された極値領域が合格であると極値領域合否判定ステップS450で判定されたときに実行される。極値領域合否判定ステップS450で検出された極値領域が不合格であると判定されたときには、処理は初期値設定部100に移動する。極値点画素の探索成否判定ステップS250で極値点画素の探索が不成功と判定されたときは、スポット画像検出プログラム40の処理は終了する。   The plurality of modules 100, 200, 300, 400, and 500 are sequentially executed in this order. After the execution of the spot image related data generation unit 500, the processing moves to the initial value setting unit 100, and the processing after this processing is repeated. However, the extreme value region growing unit 300 is executed when it is determined in the extreme success point pixel search success / failure determination step S250 that the extreme value pixel search is successful, and the spot image related data generating unit 500 is detected. This is executed when it is determined in the extreme value region pass / fail determination step S450 that the extreme value region is acceptable. When it is determined that the extreme value region detected in the extreme value region acceptance / rejection determination step S450 is unacceptable, the processing moves to the initial value setting unit 100. When the extreme point pixel search is determined to be unsuccessful in the extreme point pixel search success / failure determination step S250, the processing of the spot image detection program 40 ends.

処理装置10は、スポット画像検出プログラム40内の初期値設定部100、極値点画素探索部200、極値領域成長部300、極値領域判定部400、スポット画像関連データ生成部500が実行されたときに、それぞれ初期値を設定する機能ブロック、極値点画素を探索する機能ブロック、探索された極値点を起点にして極値領域を成長させる機能ブロック、領域成長により得られた極値領域が検出対象物のスポット画像に属する極値領域であるか否かを判定する機能ブロック、その極値領域が当該検出対象物を表すスポット画像に属すると判定されたときに、そのスポット画像に関連するスポット画像関連データを生成する機能ブロックという複数の機能ブロックとして動作する。したがって、処理装置10と、記憶装置20と、入出力装置30と、スポット画像検出プログラム40のこれらのモジュールにより、それぞれのモジュールに対応する複数の機能ブロックが実現されることになる。したがって、処理装置10と、記憶装置20と、入出力装置30と、スポット画像検出プログラム40は、本発明に係るスポット画像検出装置の一つの実施の形態を実現することになる。   In the processing apparatus 10, the initial value setting unit 100, the extreme point pixel search unit 200, the extreme value region growing unit 300, the extreme value region determining unit 400, and the spot image related data generating unit 500 in the spot image detection program 40 are executed. Function block for setting initial values, function block for searching for extreme point pixels, function block for growing an extreme region starting from the searched extreme point, and extreme value obtained by region growth A functional block for determining whether or not an area is an extremum area belonging to a spot image of a detection object, and when it is determined that the extremum area belongs to a spot image representing the detection object, the spot image It operates as a plurality of functional blocks called functional blocks for generating related spot image related data. Therefore, a plurality of functional blocks corresponding to each module is realized by these modules of the processing device 10, the storage device 20, the input / output device 30, and the spot image detection program 40. Therefore, the processing device 10, the storage device 20, the input / output device 30, and the spot image detection program 40 realize one embodiment of the spot image detection device according to the present invention.

スポット画像検出プログラム40は、本発明に係るスポット画像検出プログラムの一つの実施の形態を実現するものであり、図示しない記録媒体に記録されてあるいは図示しないネットワークを介して記憶装置20に記憶され、処理装置10で実行される。スポット画像検出プログラム40は、図示しない記録媒体に記録されて又は図示しないネットワークを介して販売可能である。処理装置10がスポット画像検出プログラム40を実行して撮像画像から対象物を検出する手順は本発明に係るスポット画像検出方法の一つの実施の形態を実現する。   The spot image detection program 40 implements one embodiment of the spot image detection program according to the present invention, and is recorded on a recording medium (not shown) or stored in the storage device 20 via a network (not shown). It is executed by the processing device 10. The spot image detection program 40 is recorded on a recording medium (not shown) or can be sold via a network (not shown). The procedure in which the processing device 10 executes the spot image detection program 40 to detect an object from the captured image realizes one embodiment of the spot image detection method according to the present invention.

記憶装置20には、撮像画像データ21がスポット画像検出プログラム40の実行前にあらかじめ記憶される。撮像画像データ21は、検出対象物を含む領域を撮像して得られた画像を表すデータである。領域属性データ22は、後に説明する極値領域成長範囲内の画素のそれぞれが撮像画像データ21中から検出された極値点画素を含む極値領域に属するか否かに関連する領域属性値を保持するデータであり、スポット画像検出プログラム40の実行開始時に初期値に設定され、スポット画像検出プログラム40に実行途中に更新される。   The storage device 20 stores the captured image data 21 in advance before the spot image detection program 40 is executed. The captured image data 21 is data representing an image obtained by capturing an area including the detection target. The region attribute data 22 includes region attribute values related to whether or not each pixel in the extreme value region growth range described later belongs to an extreme value region including an extreme value point pixel detected from the captured image data 21. This is data to be held, set to an initial value when the execution of the spot image detection program 40 is started, and updated to the spot image detection program 40 during execution.

極値領域データ23とスポット画像マーカ付き画像データ24は、スポット画像検出プログラム40の実行の結果生成されるデータである。極値領域データ23は、スポット画像検出プログラム40で検出され、検出対象物を表すスポット画像に含まれると判定された複数の極値領域のそれぞれに関するデータを含む。スポット画像マーカ付き画像データ24は、撮像画像データ21内のそれらの検出された極値領域が含まれるスポット画像に、検出対象物のスポット画像であることを示す所定のスポット画像マーカを重畳させた画像を表すデータである。なお、以下では、画像データが生成される処理又は記憶装置20に記憶される処理に言及するときに、簡単化のために単に画像が生成される又は画像が記憶装置20に記憶されるということがある。   The extreme value region data 23 and the image data 24 with the spot image marker are data generated as a result of execution of the spot image detection program 40. The extreme value region data 23 includes data related to each of a plurality of extreme value regions that are detected by the spot image detection program 40 and are determined to be included in the spot image representing the detection target. The image data 24 with the spot image marker is obtained by superimposing a predetermined spot image marker indicating a spot image of the detection target on the spot image including the detected extreme value region in the captured image data 21. Data representing an image. In the following, when referring to a process for generating image data or a process stored in the storage device 20, an image is simply generated or stored in the storage device 20 for simplicity. There is.

図2(a)は、撮像画像データ21を模式的に示す図である。撮像画像データ21は、図に示すように、この撮像画像は矩形(正方形又は長方形)であり、撮像画像の左上隅に原点Oが定められ、図の垂直下方向及び水平右方向にx軸、y軸が定められているものとする。以下では、撮像画像データ21は、地表を人工衛星又は航空機から撮影して得られる地理画像であり、検出対象物は道路を走行するか路上に停止している自動車であるとする。更に、撮像画像データ21は、白黒濃淡画像を表す画像データであると仮定する。更に撮像画像データ21は、自動車が存在する領域では濃度が高くなる(白くなる)画像を表すと仮定する。逆に、撮像画像データ21が、対象物が存在する領域では濃度が低くなる(黒くなる)画像を表す場合にも、本発明は同様に適用できる。なお、濃度と白さとの関係は、白い画素ほど濃度が高い又は大きいと呼ぶことにする。   FIG. 2A is a diagram schematically showing the captured image data 21. As shown in the figure, the captured image data 21 is rectangular (square or rectangular), the origin O is defined at the upper left corner of the captured image, the x axis in the vertical downward direction and the horizontal right direction in the figure, Assume that the y-axis is defined. In the following, it is assumed that the captured image data 21 is a geographical image obtained by photographing the ground surface from an artificial satellite or an aircraft, and the detection target is an automobile traveling on the road or stopping on the road. Furthermore, it is assumed that the captured image data 21 is image data representing a black and white grayscale image. Further, it is assumed that the captured image data 21 represents an image in which the density becomes higher (whiter) in the area where the automobile is present. On the contrary, the present invention can be similarly applied to the case where the captured image data 21 represents an image whose density is low (blackened) in the region where the object exists. Note that the relationship between density and white is referred to as higher or higher density for white pixels.

図において、210は、地上の一つの道路を模式的に示す。220は、道路210上を走行している複数の自動車の一つを表すスポット画像を模式的に示す。同図(b)は、人工衛星から地上を実際に撮影して得られた実際の地理画像の例を示す。この種の地理画像の解像度は一般には低く、例えば50〜60cm程度であり、図に示すように、自動車は非常に小さい白い島状のスポット画像で表され、自動車の外形も鮮明ではない。自動車を表すスポット画像を構成する画素の数は、例えば3×6画素程度と少ない。   In the figure, 210 schematically represents one road on the ground. Reference numeral 220 schematically shows a spot image representing one of a plurality of automobiles traveling on the road 210. FIG. 2B shows an example of an actual geographic image obtained by actually photographing the ground from an artificial satellite. The resolution of this type of geographic image is generally low, for example, about 50 to 60 cm. As shown in the figure, the automobile is represented by a very small white island-like spot image, and the outline of the automobile is not clear. The number of pixels constituting a spot image representing an automobile is as small as about 3 × 6 pixels, for example.

図2(c)は、撮像画像データ21に対応する領域属性データ22を模式的に示す。本実施の形態では、領域属性データ22は、撮像画像データ21の全画素に対応して、領域属性値を保持するフィールドを有する。領域属性データ22は、撮像画像データ21の各画素に対応した当該画素の領域属性を含むので、領域属性データ22も、撮像画像データ21と同じく、領域属性の値を画像値とする画像を表す画像データであると考えることができるので、図2(c)に示すように、領域属性データ22を矩形の領域を有する画像データであると考え、撮像画像データ21と同じく、図の左上隅に原点0が定められ、図の垂直下方向及び水平右方向にx軸、y軸が定められているものとする。後に説明するように、領域属性データ22に含まれる各画素に対する領域属性値は、当該画素が極値領域に属さないことを示す値、例えば「0」、当該画素が極値領域に属することを示す値、例えば「1」、当該画素が極値領域に属する候補であることを示す値、例えば「0.5」のいずれかを有する。   FIG. 2C schematically shows region attribute data 22 corresponding to the captured image data 21. In the present embodiment, the region attribute data 22 has a field that stores region attribute values corresponding to all the pixels of the captured image data 21. Since the region attribute data 22 includes the region attribute of the pixel corresponding to each pixel of the captured image data 21, the region attribute data 22 also represents an image having the value of the region attribute as an image value, like the captured image data 21. Since it can be considered image data, as shown in FIG. 2C, the region attribute data 22 is considered to be image data having a rectangular region, and, like the captured image data 21, is displayed in the upper left corner of the figure. Assume that the origin 0 is defined, and the x-axis and y-axis are defined in the vertical downward direction and horizontal right direction in the figure. As will be described later, the region attribute value for each pixel included in the region attribute data 22 is a value indicating that the pixel does not belong to the extreme value region, for example, “0”, indicating that the pixel belongs to the extreme value region. A value indicating, for example, “1”, or a value indicating that the pixel is a candidate belonging to the extreme value region, for example, “0.5”.

なお、領域属性データ22は、本実施の形態のように撮像画像データ21の全画素に対する領域属性値を保持するフィールドを有する場合でも、実際には撮像画像データ21内のいずれかの道路領域210(図2(a))に属する複数の画素のそれぞれに対する領域属性値を保持するフィールドを有すればよいが、ここでは、撮像画像データ21内のいずれの画素が道路領域に属するかは、撮像画像21が表す地域により異なるので、領域属性データ22は、撮像画像データ21の全画素のそれぞれに対応して領域属性値を保持するフィールドを有するとする。   Even if the region attribute data 22 has a field that holds the region attribute values for all the pixels of the captured image data 21 as in the present embodiment, in practice, any one of the road regions 210 in the captured image data 21 is present. It suffices to have a field for holding a region attribute value for each of a plurality of pixels belonging to (FIG. 2A), but here, which pixel in the captured image data 21 belongs to the road region Since the region attribute data 22 varies depending on the region represented by the image 21, it is assumed that the region attribute data 22 has a field that holds a region attribute value corresponding to each of all the pixels of the captured image data 21.

図1に戻り、スポット画像検出プログラム40が実行されると、まず設定部100が実行される。初期値設定部100は、撮像画像データ21の全画素のそれぞれに対する領域属性データ22の領域属性を初期値に設定する。ここでは、初期値は、対応する画素が極値領域に属さないことを示す値「0」である。   Returning to FIG. 1, when the spot image detection program 40 is executed, the setting unit 100 is executed first. The initial value setting unit 100 sets the region attribute of the region attribute data 22 for each of all the pixels of the captured image data 21 to an initial value. Here, the initial value is a value “0” indicating that the corresponding pixel does not belong to the extreme value region.

スポット画像検出プログラム40は、初期値設定部100の実行後に、極値点画素探索部200を実行する。図3は、極値点画素探索部200の処理の一例の概略フローチャートである。極値点画素探索部200は、撮像画像21の画素を一定の順に順次選択し、選択された画素が、濃度が極値である画素(極値点画素と呼ぶ)であるかを判定する。極値点画素は、撮像画像21内の検出対象物を表すいずれかのスポット画像に属する可能性がある画素として検出される。今の仮定のように、背景より白い(濃度が大きい)自動車のスポット画像を検出するときには、極値点画素として、濃度が極大値である極大点画素が検出される。逆に、背景より黒い(濃度が小さい)自動車のスポット画像を検出する場合には、極値点画素として、濃度が極小値である極小点画素が検出される。   The spot image detection program 40 executes the extreme point pixel search unit 200 after the execution of the initial value setting unit 100. FIG. 3 is a schematic flowchart of an example of processing of the extreme point pixel search unit 200. The extreme point pixel search unit 200 sequentially selects pixels of the captured image 21 in a certain order, and determines whether the selected pixel is a pixel having an extreme value in density (referred to as an extreme point pixel). The extreme point pixel is detected as a pixel that may belong to any spot image representing the detection target in the captured image 21. As in the current assumption, when detecting a spot image of an automobile that is whiter (higher density) than the background, a maximum point pixel having a maximum density is detected as an extreme point pixel. Conversely, when detecting a spot image of a car that is blacker than the background (smaller in density), a minimum point pixel having a minimum value is detected as an extreme point pixel.

極値点画素、例えば極大点画素は、その画素を取り囲む8近傍画素の濃度の値に比べて当該極大点画素の濃度が極大点であるということである。このため、ある画素が極値点画素か否かを判別するには、当該注目画素の濃度とその画素の8近傍画素の濃度とが比較される。   An extreme point pixel, for example, a maximum point pixel, means that the density of the maximum point pixel is a maximum point compared to the density value of eight neighboring pixels surrounding the pixel. Therefore, in order to determine whether a certain pixel is an extreme point pixel, the density of the target pixel is compared with the density of eight neighboring pixels of the pixel.

具体的には、極値点画素探索部200は、以下のようにして実行される。まず、撮像画像21からの画素の選択が終了したか否かを判定する(ステップS201)。画素の選択が終了していないときには、次に処理すべき画素を選択する(ステップS202)。スポット画像検出プログラム40は、検索対象物である自動車を表すスポット画像の検出のためには、撮像画像21の全画素を処理する必要はなく、撮像画像21中の道路が存在する道路領域に属する複数の画素のみを処理すればよい。したがって、ステップS202では、道路領域に属する複数の画素を一定の順序で順次選択すればよく、道路領域に属さない画素は選択しないようにすればよい。撮像画像21中の道路領域に属する複数の画素を選択するには、記憶装置20にあらかじめ記憶された図示しない、道路領域を示すデータに基づいて行うことができる。   Specifically, the extreme point pixel search unit 200 is executed as follows. First, it is determined whether or not the selection of pixels from the captured image 21 is completed (step S201). If the pixel selection is not completed, the pixel to be processed next is selected (step S202). The spot image detection program 40 does not need to process all the pixels of the captured image 21 in order to detect a spot image representing a car that is a search target, and belongs to a road region in which the road in the captured image 21 exists. Only a plurality of pixels need be processed. Therefore, in step S202, a plurality of pixels belonging to the road region may be sequentially selected in a certain order, and pixels that do not belong to the road region may not be selected. Selection of a plurality of pixels belonging to a road area in the captured image 21 can be performed based on data indicating a road area (not shown) stored in advance in the storage device 20.

あるいは、図2(a)に示す撮像画像21の全画素を順次選択し、選択された画素が道路領域に属する画素であるか否かを、上記道路領域を示すデータに基づいて判定し、選択画素が道路領域に属すると判定されたときに、当該画素に関する処理を実行してもよい。選択画素が道路領域に属さないと判定されたときには、当該画素に関する処理はスキップすればよい。あるいは、ステップS202では、撮像画像21の全画素を一定の順序で順次選択し、選択された画素に対してスポット画像検出プログラム40のその後の処理を実行し、処理の終了後に、選択画素が道路領域に属するか否かを判定し、属さないと判定されたときには、当該画素に関する処理結果は無効にする方法を採ることもできる。以下では、撮像画像21内の道路領域に属する全画素をスポット画像検出プログラム40の処理の対象とし、撮像画像21内の道路領域に属さない他の画素は処理しないことにする。したがって、ステップS202では、道路領域に属する複数の画素を順次選択する。   Alternatively, all the pixels of the captured image 21 shown in FIG. 2A are sequentially selected, and whether or not the selected pixel is a pixel belonging to the road area is determined based on the data indicating the road area. When it is determined that the pixel belongs to the road area, a process related to the pixel may be executed. When it is determined that the selected pixel does not belong to the road area, the processing relating to the pixel may be skipped. Alternatively, in step S202, all the pixels of the captured image 21 are sequentially selected in a certain order, and the subsequent processing of the spot image detection program 40 is executed for the selected pixels. It can be determined whether or not the image belongs to a region, and when it is determined that the pixel does not belong, a processing result relating to the pixel can be invalidated. In the following, all pixels belonging to the road area in the captured image 21 are targeted for processing by the spot image detection program 40, and other pixels not belonging to the road area in the captured image 21 are not processed. Accordingly, in step S202, a plurality of pixels belonging to the road area are sequentially selected.

より具体的には、極値点画素探索部200では、極値点画素の探索を行うために、ステップS202で選択した画素の濃度と、その画素の隣接画素の濃度とを比較して、選択画素が極値点画素であるか否かを後のステップS203で判断する。ここで、選択画素の隣接画素とは、選択画素を取り囲む8個の隣接画素(8近傍画素)である。したがって、選択画素が極値点画素か否かを判断するには、その画素の周囲の画素の濃度も必要であるので、極値点画素探索部200では、道路領域の周辺の1画素の幅の領域を除いた内部領域に属する画素について、極値点画素であるか否かを判定する。したがって、ステップS202では、撮像画像21内の道路領域の1画素分内側の領域の全画素を一定の順序で順次選択すればよい。選択の順序は、例えばx座標順、y座標順でよい。すなわち、同じy座標の複数の画素はx座標の昇順に選択し、異なるy座標の複数の画素はy座標の昇順に選択すればよい。   More specifically, the extreme point pixel search unit 200 compares the density of the pixel selected in step S202 with the density of adjacent pixels of the pixel in order to search for extreme point pixels. In step S203, it is determined whether or not the pixel is an extreme point pixel. Here, the adjacent pixels of the selected pixel are eight adjacent pixels (eight neighboring pixels) surrounding the selected pixel. Therefore, in order to determine whether or not the selected pixel is an extreme point pixel, the density of pixels around that pixel is also necessary. Therefore, in the extreme point pixel search unit 200, the width of one pixel around the road region is determined. It is determined whether or not the pixels belonging to the internal area excluding the area are extreme point pixels. Therefore, in step S202, all the pixels in the region one pixel inside the road region in the captured image 21 may be sequentially selected in a certain order. The order of selection may be, for example, the x coordinate order and the y coordinate order. That is, a plurality of pixels having the same y coordinate may be selected in ascending order of the x coordinate, and a plurality of pixels having different y coordinates may be selected in the ascending order of the y coordinate.

以下、ステップS202で選択された画素を画素pと呼ぶことにする。画素pの選択後に、当該選択画素pが極値点画素か否かが判断される(ステップS203)。今の例では、極値点画素とは極大点画素のことである。ここで、選択画素pが濃度が極大点である極大点画素であるのは、選択画素pの濃度が、その画素を取り囲む8近傍画素の濃度の値のいずれよりも小さくないときである。この定義では、選択画素pの濃度が、その8近傍画素の濃度のいずれかと同じ濃度を有していても、8近傍画素内の他の画素のいずれの濃度も選択画素pの濃度と同じかそれより小さければ、選択画素pの濃度は極大値であると見なされる。極端には、選択画素pの濃度と8近傍画素の濃度が全て同じときでも、極大点画素を探索しているときには、選択画素pは極大点画素と見なされる。しかし、選択画素pの濃度が8近傍画素の濃度のいずれか一つより低い濃度であるときには、選択画素pの濃度は極大値ではない。なお、選択画素pの濃度と、その選択画素pの8近傍画素より遠方の画素の濃度とは比較しない。   Hereinafter, the pixel selected in step S202 is referred to as a pixel p. After the pixel p is selected, it is determined whether or not the selected pixel p is an extreme point pixel (step S203). In the present example, the extreme point pixel is a maximum point pixel. Here, the selected pixel p is a maximal point pixel whose density is a maximal point when the density of the selected pixel p is not smaller than any of the density values of the eight neighboring pixels surrounding the pixel. In this definition, even if the density of the selected pixel p has the same density as any of the density of the eight neighboring pixels, is the density of any of the other pixels in the eight neighboring pixels the same as the density of the selected pixel p? If it is smaller than that, the density of the selected pixel p is regarded as a maximum value. Extremely, even when the density of the selected pixel p and the density of all eight neighboring pixels are the same, the selected pixel p is regarded as the maximum point pixel when searching for the maximum point pixel. However, when the density of the selected pixel p is lower than any one of the densities of the eight neighboring pixels, the density of the selected pixel p is not a maximum value. It should be noted that the density of the selected pixel p is not compared with the density of pixels farther than the eight neighboring pixels of the selected pixel p.

ステップS203で、選択画素pが極値点画素(極大点画素)ではないと判断された場合には、処理はステップS201に戻り、画素の選択が終了しているかが判断される。すなわち、極値点画素か否かの判断がされていない画素が道路領域の1画素分内側の領域にあるか否かが判断される。未選択の画素がまだある場合には、ステップS202で次の画素pが選択され、その新たな選択画素pがステップS203により極値点画素であるかが判断される。このような、画素の選択の終了判断ステップS201と、画素選択ステップS202と極値点画素判別ステップS202とが極値点画素が検出されるまで繰り返される。   If it is determined in step S203 that the selected pixel p is not an extreme point pixel (maximum point pixel), the process returns to step S201, and it is determined whether the pixel selection is completed. That is, it is determined whether or not a pixel that has not been determined whether or not it is an extreme point pixel is in an area one pixel inside the road area. If there are still unselected pixels, the next pixel p is selected in step S202, and it is determined in step S203 whether the new selected pixel p is an extreme point pixel. Such pixel selection end determination step S201, pixel selection step S202, and extreme point pixel determination step S202 are repeated until an extreme point pixel is detected.

以上の繰り返しの結果、いずれかの選択画素pが極値点画素であると判定されたときには、当該画素pに関する、領域属性データ22内の領域属性値を、極値領域に所属することを表す属性値「1」に変更する(ステップS204)。極値点画素が選択されたときには、極値点画素探索部200は、処理を終了し、戻り値を「成功」としてスポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。   As a result of the above repetition, when it is determined that any selected pixel p is an extreme point pixel, it represents that the region attribute value in the region attribute data 22 relating to the pixel p belongs to the extreme value region. The attribute value is changed to “1” (step S204). When the extreme point pixel is selected, the extreme point pixel search unit 200 ends the process, returns to “success”, and returns to the main routine of the spot image detection program 40.

図1に戻り、スポット画像検出プログラム40では、極値点画素探索部200の実行後に、極値点画素の探索成否判定ステップS250により、極値点画素探索部200での極値点画素の探索が成功したか否かを極値点画素探索部200からの戻り値により判定する。今仮定しているように、極値点画素探索部200からの戻り値が「成功」である場合、極値領域成長部300が実行される。極値領域成長部300は、検出された極値点を出発点として、当該極値点を含む極値領域を検出する。ここで、極値領域は、当該極値点画素(今の例では極大点画素)と、その画素に対して単調変化関係にある周辺の一つ又は複数の画素からなる領域である。ここで極値点画素に対して単調変化関係にある画素とは、今仮定のように、当該極値点画素が極大点画素の場合には単調減少関係を指し、当該極値点画素が極小点画素の場合には単調増大関係を指す。   Returning to FIG. 1, in the spot image detection program 40, after the extreme point pixel search unit 200 is executed, the extreme point pixel search unit 200 searches for the extreme point pixel in the extreme point pixel search success / failure determination step S 250. Is determined based on a return value from the extreme point pixel search unit 200. As assumed now, when the return value from the extreme point pixel search unit 200 is “success”, the extreme value region growing unit 300 is executed. The extreme region growing unit 300 detects an extreme region including the extreme point using the detected extreme point as a starting point. Here, the extreme value region is a region composed of the extreme value point pixel (maximum point pixel in the present example) and one or a plurality of peripheral pixels that are in a monotonous change relationship with the pixel. Here, a pixel that is in a monotonic change relationship with an extreme point pixel indicates a monotone decreasing relationship when the extreme point pixel is a local maximum point pixel as assumed now, and the extreme point pixel is a local minimum. In the case of a point pixel, it indicates a monotonically increasing relationship.

極値点画素に対して単調変化関係にある周辺の画素とは、当該極値点画素から濃度が単調変化している画素を経由して当該周辺の画素までに至る経路があるということである。極値点画素が極大点画素であるときには、その極大点画素に対して単調減少関係にある周辺の画素とは、当該極大点画素から濃度が単調減少している画素を経由して当該周辺の画素に至る経路があるということである。ここで、単調減少とは、小さくなっているか等しいことである。同様に、極値点画素が極小点画素であるときには、その極小点画素に対して単調増大関係にある周辺の画素とは、当該極小点画素から濃度が単調増大している画素を経由して当該周辺の画素までに至る経路があるということである。ここで、単調増大とは、大きくなっているか等しいことである。   A peripheral pixel having a monotonic change relationship with an extreme point pixel means that there is a path from the extreme point pixel to the surrounding pixel via a pixel whose density is monotonously changing. . When the extreme point pixel is a local maximum pixel, the surrounding pixels that are monotonically decreasing with respect to the local maximum pixel are referred to as the peripheral pixels via the pixels whose density is monotonously decreasing from the local maximum pixel. That is, there is a path to the pixel. Here, the monotonic decrease means that it is smaller or equal. Similarly, when the extreme point pixel is a minimum point pixel, the surrounding pixels that are in a monotonically increasing relationship with the minimum point pixel are connected via a pixel whose density is monotonically increasing from the minimum point pixel. This means that there is a route to the surrounding pixels. Here, the monotonous increase means that it is larger or equal.

ここで、極大点画素に対して上記経路があるということは、例えば、極大点画素(第1の画素)、それに隣接する第2の画素、当該第2の画素に隣接する第3の画素がある場合、第2の画素の濃度は、極大点画素の定義から当該極大点画素の濃度以下であり、第2の画素の濃度は必然的に極大点画素の濃度より単調減少の関係にある。第2の画素の濃度が、極大点画素の濃度と同じ場合でも、第2の画素の濃度は極大点画素の濃度に対して単調減少の関係にあると見なすことには変わりはない。更に、第3の画素の濃度が、上記第2の画素の濃度以下であるときには、第3の画素の濃度は、第2の画素の濃度に対して単調減少の関係にある。第3の画素の濃度が、上記第2の画素の濃度と同じであるときにも、第3の画素の濃度は、第2の画素の濃度に対して単調減少の関係にあると見なすことには変わりはない。結局、極大点画素から第2の画素を経由して第3の画素に至る経路上では、画素の濃度は、極大点画素の濃度、第2の画素の濃度、第3の画素の濃度の順に変化し、これらの3つの画素の濃度は単調減少していることになる。   Here, the above-described path with respect to the maximal point pixel means that, for example, the maximal point pixel (first pixel), the second pixel adjacent thereto, and the third pixel adjacent to the second pixel are included. In some cases, the density of the second pixel is equal to or less than the density of the maximum point pixel from the definition of the maximum point pixel, and the density of the second pixel inevitably has a monotonically decreasing relationship with the density of the maximum point pixel. Even when the density of the second pixel is the same as the density of the maximum point pixel, it is still considered that the density of the second pixel is monotonously decreased with respect to the density of the maximum point pixel. Furthermore, when the density of the third pixel is equal to or lower than the density of the second pixel, the density of the third pixel is in a monotonically decreasing relationship with the density of the second pixel. Even when the density of the third pixel is the same as the density of the second pixel, it is assumed that the density of the third pixel is in a monotonically decreasing relationship with the density of the second pixel. Is no different. After all, on the path from the maximum point pixel to the third pixel via the second pixel, the pixel density is in the order of the maximum point pixel density, the second pixel density, and the third pixel density. As a result, the density of these three pixels is monotonically decreasing.

あるいは第2、第3の画素の両方に隣接する第4の画素があり、当該第4の画素の濃度が第2の画素の濃度以下であり、当該第3の画素の濃度が当該第4の画素の濃度以下であれば、第3の画素の濃度は、第4の画素の濃度に対して単調減少の関係にあり、第4の画素の濃度は、第2の画素の濃度に対して単調減少の関係にある。結局、極大点画素から第2、第4の画素を経由して第3の画素に至る経路上では、画素の濃度は、極大点画素の濃度、第2の画素の濃度、第4の画素の濃度、第3の画素の濃度の順に変化し、これらの4つの画素の濃度は単調減少していることになる。   Alternatively, there is a fourth pixel adjacent to both the second and third pixels, the density of the fourth pixel is equal to or lower than the density of the second pixel, and the density of the third pixel is the fourth pixel. If the pixel density is equal to or lower than the pixel density, the density of the third pixel is monotonically decreased with respect to the density of the fourth pixel, and the density of the fourth pixel is monotonous with respect to the density of the second pixel. It is in a decreasing relationship. In the end, on the path from the maximum point pixel to the third pixel via the second and fourth pixels, the pixel density is the maximum pixel density, the second pixel density, and the fourth pixel density. The density changes in the order of the density of the third pixel, and the density of these four pixels decreases monotonously.

図4は、極値領域成長部300の処理の一例の概略フローチャートである。極値領域成長部300は、探索された極値点画素(今の仮定では極大点画素)を起点として、その画素から単調変化関係(今の例では単調減少関係)にある複数の画素を検出して極値点画素を含む極値領域を決定するように、領域成長を行う。領域成長は、検出された極値点画素からみてあらかじめ指定された最大距離以内で行われる。   FIG. 4 is a schematic flowchart of an example of processing of the extreme value region growing unit 300. The extreme value region growth unit 300 detects a plurality of pixels that are in a monotonic change relationship (in this example, a monotonous decrease relationship) from the searched extreme point pixel (maximum point pixel in the present assumption) as a starting point. Then, region growth is performed so as to determine the extreme value region including the extreme point pixel. The region growth is performed within a maximum distance designated in advance from the detected extreme point pixel.

上記距離は下記の式3に示す距離の公理を満足すればどのようなものでもよい。ここで、p、q、rは画素を示し、d(p,q)等は、画素p、q間の距離を表す。
d(p,q) ≦ d(p,r) + d(r,q) (3)
例えば下記に示すd1、d2、d3はいずれも画素p、q間の距離として使用可能である。
The distance may be any as long as it satisfies the distance axiom shown in Equation 3 below. Here, p, q, and r represent pixels, and d (p, q) and the like represent distances between the pixels p and q.
d (p, q) ≦ d (p, r) + d (r, q) (3)
For example, d1, d2, and d3 shown below can all be used as the distance between the pixels p and q.

ここで、xpとypは画素pのx、y座標であり、xqとyqは画素qのx、y座標である。 Here, xp and yp are the x and y coordinates of the pixel p, and xq and yq are the x and y coordinates of the pixel q.

本実施の形態では、極値点画素pからの距離として、上記式4bに定義されるように、検出された極値点画素pのx座標との差の絶対値とy座標との差の絶対値の大きい方を使用し、上記距離の基準値をSとする。したがって、領域成長する範囲は、検出された極値点画素を中心に含む、幅、高さがともに2S+1の正方形領域となる。   In the present embodiment, the distance between the extreme point pixel p and the difference between the absolute value and the y coordinate of the detected difference between the extreme point pixel p and the x coordinate is defined as in the above equation 4b. The larger absolute value is used, and the reference value of the distance is S. Therefore, the region growing range is a square region having both the width and the height, including the detected extreme point pixel as the center, and 2S + 1.

図5(a)は、本実施の形態で使用する極値領域成長範囲を例示する図である。25は、検出された極値点画素の座標がp(x,y)であるときの領域成長する範囲の例を示す。図では、距離の基準値Sが2である。一般的には、その範囲25の頂点の画素A、B、C、Dの座標はそれぞれ(x−S,y−S)、(x+S,y−S)、(x+S,y+S)、(x−S,y+S)である。したがって、領域成長する画素が属する領域のサイズは、(2S+1)×(2S+1)である。このサイズ(2S+1)は、検出対象物、例えば自動車の長さに依存してあらかじめ決定される。自動車の長さは車両により異なるので、例えば、現用のいろいろな自動車の長さのうちの最大値に基づいて決めればよい。なお、本実施の形態による検出方法を実際の撮像画像にサイズ(2S+1)をいろいろな値に変えて適用して、望ましい結果がでるようなサイズになるようにサイズ(2S+1)を調整することが望ましい。例えば、自動車を表すスポット画像を構成する画素数が、前に述べたように3×6画素程度あるとすると、極値領域成長範囲を決める距離の基準値Sを2にすることができる。このときには、極値領域成長範囲のサイズは5×5画素となる。   FIG. 5A is a diagram illustrating an extreme value region growth range used in the present embodiment. Reference numeral 25 denotes an example of a region growing range when the coordinates of the detected extreme point pixel are p (x, y). In the figure, the reference value S for the distance is 2. In general, the coordinates of the pixels A, B, C, and D at the vertices of the range 25 are (x−S, y−S), (x + S, y−S), (x + S, y + S), (x−, respectively). S, y + S). Therefore, the size of the region to which the region growing pixel belongs is (2S + 1) × (2S + 1). This size (2S + 1) is determined in advance depending on the length of the detection object, for example, the automobile. Since the length of the automobile differs depending on the vehicle, for example, it may be determined based on the maximum value among the lengths of various current automobiles. Note that the size (2S + 1) may be adjusted so that a desired result can be obtained by applying the detection method according to the present embodiment to the actual captured image while changing the size (2S + 1) to various values. desirable. For example, if the number of pixels constituting a spot image representing an automobile is about 3 × 6 pixels as described above, the reference value S of the distance for determining the extreme value region growth range can be set to 2. At this time, the size of the extreme value region growth range is 5 × 5 pixels.

なお、距離の基準値Sを極値領域成長範囲の縦方向と横方向とで変更してもよい。極値領域成長範囲を道路の延長方向に合わせて決めてもよい。例えば、x軸を道路の方向に垂直な方向として、y軸を道路の方向に平行な方向とすることができる。あるいは、各スポット画像の広がりの範囲を事前に検出して、例えば最も長く広がっている方向を、そのスポット画像が自動車を表すと仮定して対応する自動車の車体の向きと推測し、車体の方向と垂直な方向にx軸を定め、車体の方向と平行な方向にy軸を定めてもよい。この場合には、x軸、y軸の方向は極大点毎に決めることになる。更に、この場合には、極値領域成長範囲を規定する距離の基準値Sをx軸、y軸に応じて異なる値Sx、Syとし、例えば、Sxを1とし、Syを2とし、極値領域成長範囲のサイズをx軸方向、y軸方向に対して異ならせて、3×5画素のようにすることもできる。   The distance reference value S may be changed between the vertical direction and the horizontal direction of the extreme value region growth range. The extreme value region growth range may be determined in accordance with the extension direction of the road. For example, the x axis can be a direction perpendicular to the road direction and the y axis can be a direction parallel to the road direction. Alternatively, the range of the spread of each spot image is detected in advance, and for example, the direction of the longest spread is estimated as the direction of the corresponding vehicle body assuming that the spot image represents the vehicle, and the direction of the vehicle body The x-axis may be defined in a direction perpendicular to the vertical axis, and the y-axis may be defined in a direction parallel to the vehicle body direction. In this case, the x-axis and y-axis directions are determined for each local maximum point. Further, in this case, the reference value S of the distance defining the extreme value region growth range is set to different values Sx and Sy depending on the x axis and the y axis, for example, Sx is set to 1, Sy is set to 2, and the extreme value It is also possible to make the size of the region growth range different from the x-axis direction and the y-axis direction to 3 × 5 pixels.

図5(b)は、同図(a)内の極値領域成長範囲25内の画素と極値点画素p(x,y)のx座標、y座標からの座標変化量i、jとの関係を示す図である。この図においては、各四角内に示すqm(m=1から8又は21から36)は説明のために使用する画素の番号である。以下の説明では、図5(a)の代わりに図5(b)を主に使用する。図5(c)は、極値領域成長範囲25内の画素の濃度の例を示す図である。ここに示す濃度値は説明のための数値であって、実際の画像の濃度を表すものではない。   FIG. 5B shows the relationship between the x-coordinate and y-coordinate change amounts i and j of the pixel in the extreme value region growth range 25 and the extreme value pixel p (x, y) in FIG. It is a figure which shows a relationship. In this figure, qm (m = 1 to 8 or 21 to 36) shown in each square is a pixel number used for explanation. In the following description, FIG. 5B is mainly used instead of FIG. FIG. 5C is a diagram illustrating an example of the density of pixels within the extreme value region growth range 25. The density values shown here are numerical values for explanation, and do not represent the actual image density.

図4に戻り、極値領域成長部300は、まず、ステップS301で、領域成長成功フラグflagを初期値NOに設定する。この値NOは領域成長不成功を表す。つぎに極値領域用隣接画素探索部350を実行する。極値領域用隣接画素探索部350は、極値領域成長部300により起動される毎に、検出された極値点画素pに隣接する未処理の画素又は当該極値点画素pに隣接し極値領域内に存在すると判定された画素が既に検出されているときには、当該極値領域内にあると判定された当該画素に隣接し当該極値点画素pから所定の距離範囲以内にある未処理の画素を検出する。   Returning to FIG. 4, the extreme value region growing unit 300 first sets the region growth success flag flag to the initial value NO in step S <b> 301. This value NO represents unsuccessful region growth. Next, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 is executed. The extreme value area adjacent pixel searching unit 350 is activated by the extreme value area growing unit 300 and is an unprocessed pixel adjacent to the detected extreme value pixel p or adjacent to the extreme value pixel p. When a pixel determined to exist in the value area has already been detected, an unprocessed pixel adjacent to the pixel determined to be in the extreme value area and within a predetermined distance range from the extreme value pixel p Are detected.

本実施の形態では、極値領域用隣接画素探索部350は、最初に起動されたときには、図5(b)の左上隅の画素q21から始めて、極値領域成長範囲25内の画素を左から右へ、上から下へ順次探索する。つまり、探索する画素の座標を(x+i,y+j)とすると、j=−Sの状態で、iを−Sから+Sまで変化させ、その後jを1だけ増加し、iを同じ範囲で変化させる。以下同様にjがSを越えるまで繰り返す。   In the present embodiment, the extreme value region neighboring pixel search unit 350 starts from the pixel q21 in the upper left corner of FIG. 5B and starts to display pixels in the extreme value region growth range 25 from the left when activated for the first time. Search sequentially from right to top to bottom. That is, if the coordinates of the pixel to be searched are (x + i, y + j), i is changed from −S to + S in the state of j = −S, j is then increased by 1, and i is increased within the same range. Change with. Similarly, repeat until j exceeds S.

図6は、極値領域用隣接画素探索部350の処理の一例の概略フローチャートである。具体的には、極値領域用隣接画素探索部350は、起動されると、ステップS351において、領域成長成功フラグflagの値がYESか否かを判断する。極値領域用隣接画素探索部350が極値領域成長部300により最初に起動されたときには、図4のステップS301により領域成長成功フラグflagの値がNOに設定されている。この場合には領域成長成功フラグflagの値がYESでないので、ステップS352において、探索画素を初期設定する。本実施の形態では、図5(b)に示した極値領域成長範囲25の左上隅の画素q21を探索画素の初期値に設定する。つぎにステップS353において、その探索画素の領域属性値を領域属性データ22から読み出し、その領域属性値が「0」であるか否かを判別する。   FIG. 6 is a schematic flowchart of an example of processing performed by the extreme value region adjacent pixel search unit 350. Specifically, when activated, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 determines whether or not the value of the region growth success flag flag is YES in step S351. When the extreme value region neighboring pixel search unit 350 is first activated by the extreme value region growth unit 300, the value of the region growth success flag flag is set to NO in step S301 of FIG. In this case, since the value of the region growth success flag flag is not YES, the search pixel is initially set in step S352. In the present embodiment, the pixel q21 at the upper left corner of the extreme value region growth range 25 shown in FIG. 5B is set as the initial value of the search pixel. In step S353, the region attribute value of the search pixel is read from the region attribute data 22, and it is determined whether or not the region attribute value is “0”.

図7は、極値領域成長範囲25内の画素に対する領域属性データ22の変化例を示す図である。図では、領域属性データ22の座標として、対応する画素の座標(x,y)に代えて、図5(b)と同じく、極値点画素p(x,y)のx座標、y座標からの座標変化量(i,j)を示している。同図(a)は、初期値設定部100(図1)により撮像画像21の全ての画素に対する領域属性データ22の初期値として、極値領域非所属を示す値「0」が設定された状態を示す。同図(b)は、極値点画素探索部200により極値点画素pが検出されたときにステップS204(図3)により、当該極値点画素pに対して領域属性値として、極値領域所属を示す値「1」が設定された状態を示す図である。極値点画素pの領域が式1にいう第0次極大領域M0(p)である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a change example of the region attribute data 22 with respect to the pixels in the extreme value region growth range 25. In the figure, instead of the coordinates (x, y) of the corresponding pixel, the coordinates of the region attribute data 22 are derived from the x coordinate and y coordinate of the extreme point pixel p (x, y) as in FIG. The coordinate change amount (i, j) is shown. FIG. 11A shows a state in which the initial value setting unit 100 (FIG. 1) sets a value “0” indicating that the extreme region does not belong as the initial value of the region attribute data 22 for all the pixels of the captured image 21. Indicates. FIG. 5B shows an extreme value as an area attribute value for the extreme point pixel p in step S204 (FIG. 3) when the extreme point pixel p is detected by the extreme point pixel search unit 200. It is a figure which shows the state where the value "1" which shows area | region affiliation was set. The region of the extreme point pixel p is the 0th-order maximum region M0 (p) referred to in Equation 1.

今仮定のように極値領域用隣接画素探索部350が、最初に起動され、画素q21(図5(b))が探索画素であるときには、その画素の領域属性は「0」である。図6に戻り、探索画素の領域属性が「0」であるとステップS353で判定されたときには、ステップS354において、当該探索画素に隣接する(すなわち8近傍画素のいずれかである)領域属性値「1」の画素があるか否かを判別する。今仮定のように極値領域用隣接画素探索部350が最初に起動されたときには、領域属性値が「1」の画素は、検出された極値点画素pのみである。したがって、探索画素q21は、極値点画素pに隣接する画素でないので、ステップS354では隣接する領域属性値「1」の画素はないと判定される。   As assumed now, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 is activated first, and when the pixel q21 (FIG. 5B) is a search pixel, the region attribute of the pixel is “0”. Returning to FIG. 6, when it is determined in step S353 that the region attribute of the search pixel is “0”, in step S354, the region attribute value “adjacent to the search pixel (that is, one of the eight neighboring pixels)” It is determined whether or not there is a pixel “1”. When the extreme region neighboring pixel search unit 350 is first activated as assumed now, the pixel having the region attribute value “1” is only the detected extreme point pixel p. Therefore, since the search pixel q21 is not a pixel adjacent to the extreme point pixel p, it is determined in step S354 that there is no adjacent pixel having the region attribute value “1”.

この場合、ステップS355において、次の画素、すなわち右隣の画素q22を探索画素とする。その後ステップS356において、新たな探索画素q22のy座標の増加分jが距離限界値Sを越えたか否かが判定されるが、越えていない場合には、ステップS353以降の処理が繰り返される。その結果、図5(b)の場合には、画素q1が探索画素になったときに、初めて画素pが隣接する領域属性値が「1」の画素となる。したがって、ステップS353、S354のいずれにおいても判定はYesとなる。その場合には、極値領域用隣接画素探索部350は、隣接画素の探索に成功し、ステップS357において、戻り値を「成功」として極値領域成長部300に戻る。   In this case, in step S355, the next pixel, that is, the right adjacent pixel q22 is set as a search pixel. Thereafter, in step S356, it is determined whether or not the increment j of the y coordinate of the new search pixel q22 has exceeded the distance limit value S. If not, the processes in and after step S353 are repeated. As a result, in the case of FIG. 5B, when the pixel q1 becomes the search pixel, the region attribute value that is adjacent to the pixel p becomes the pixel having the value “1” for the first time. Therefore, the determination is Yes in both steps S353 and S354. In that case, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 succeeds in searching for an adjacent pixel, and returns to the extreme value region growth unit 300 with a return value “success” in step S357.

図4に戻り、極値領域成長部300では、ステップS302において、隣接画素の探索が成功したか否かが判断され、今の場合のように成功の場合、ステップS303において、探索が成功した画素に隣接する(すなわち8近傍画素であり)、領域属性値「1」の全ての画素(極値領域所属画素)rの濃度を求める。今の仮定では、画素q1が探索成功画素である場合、ステップS303で検出される隣接する極値領域所属画素は極値点画素pのみである。ステップS304において、求めた全ての極値領域所属画素rの濃度の中に、探索画素q1の濃度以上の画素が少なくとも一つあるという条件を満たすか否かを判定する。この条件が満たされる場合、探索成功画素q1は、それが隣接する極値領域所属画素に対して単調減少関係にあることになる。   Returning to FIG. 4, in the extreme value region growing unit 300, in step S <b> 302, it is determined whether or not the search for the adjacent pixel is successful. The density of all the pixels (extreme region belonging pixels) r having the region attribute value “1” adjacent to (that is, 8 neighboring pixels) is obtained. In the present assumption, when the pixel q1 is a search success pixel, the adjacent extreme value region belonging pixel detected in step S303 is only the extreme value point pixel p. In step S304, it is determined whether or not the condition that at least one pixel equal to or higher than the density of the search pixel q1 is present among the obtained densities of all the extreme value region belonging pixels r is satisfied. When this condition is satisfied, the search success pixel q1 has a monotonously decreasing relationship with the adjacent extreme value region belonging pixel.

上に述べたように、今の仮定では画素q1に隣接する極値領域所属画素は極値点画素pのみであり、極値点画素pの定義から見て、その濃度は、画素q1の濃度より低くない。したがって、ステップ304では画素q1は単調変化関係を満たすと判断される。探索画素が単調変化関係を満たすとき、ステップS305において、その画素の領域属性値を極値領域所属候補を表す値「0.5」に変更する。更にステップS306において、領域成長成功フラグflagをYESに設定し、処理は極値領域用隣接画素探索部350に戻る。   As described above, in the present assumption, the extreme value region belonging pixel adjacent to the pixel q1 is only the extreme value pixel p, and the density thereof is the density of the pixel q1 in view of the definition of the extreme value pixel p. Not lower. Accordingly, in step 304, it is determined that the pixel q1 satisfies the monotonous change relationship. When the search pixel satisfies the monotonous change relationship, in step S305, the region attribute value of the pixel is changed to a value “0.5” representing the extreme region belonging candidate. Further, in step S306, the region growth success flag flag is set to YES, and the process returns to the extreme value region adjacent pixel search unit 350.

図6を参照すると、極値領域用隣接画素探索部350は、今の仮定の場合には、ステップS351において、領域成長成功フラグflagがYESであると判定される。この場合には、処理はステップS355に移り、直前の探索画素(今の仮定では図5(b)のq1)の次の画素q2を探索画素とする。その後ステップS356では、新たな探索画素q2のy座標と極値点画素pのy座標との差は距離の限界値Sより大きくないと判断され、探索画素q2に関してステップS353以降の処理が実行される。探索画素q2も、極値領域非所属で、極値点画素pに隣接する画素であるので、極値領域用隣接画素探索部350は隣接画素の探索に成功して、極値領域成長部300に戻る。   Referring to FIG. 6, in the case of the current assumption, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 determines that the region growth success flag flag is YES in step S <b> 351. In this case, the process proceeds to step S355, and the next pixel q2 of the immediately previous search pixel (q1 in FIG. 5B under the current assumption) is set as the search pixel. Thereafter, in step S356, it is determined that the difference between the y coordinate of the new search pixel q2 and the y coordinate of the extreme point pixel p is not greater than the distance limit value S, and the processing from step S353 onward is executed for the search pixel q2. The Since the search pixel q2 is also a pixel that does not belong to the extreme value region and is adjacent to the extreme value point pixel p, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 succeeds in searching for an adjacent pixel, and the extreme value region growth unit 300 Return to.

極値領域成長部300(図4)は、この画素q2に対しても先に画素q1に対する処理と同じように処理S303以降の処理を実行する。この画素q2に対する隣接領域所属画素は極値点画素pのみであり、画素q2は画素pに対して単調変化関係にあることは画素q1と同じである。したがって、画素q1の場合と同じく、ステップS305において、探索された隣接画素q2の領域属性値が「0.5」に変更され、ステップS306において、それまで領域成長成功フラグflagが再度YESに設定される。なお、領域成長成功フラグflagは、仮定では既にYESになっているので、ステップS306の2回目以降の実行を省略してもよいことは言うまでもない。   The extreme value region growing unit 300 (FIG. 4) executes the processing from step S303 onward for this pixel q2 as well as the processing for the pixel q1. The pixel belonging to the adjacent region with respect to the pixel q2 is only the extreme point pixel p, and the pixel q2 is in a monotonous change relationship with the pixel p, which is the same as the pixel q1. Therefore, as in the case of the pixel q1, in step S305, the region attribute value of the searched adjacent pixel q2 is changed to “0.5”, and in step S306, the region growth success flag flag is set to YES again. Since the region growth success flag flag has already been set to YES, it is needless to say that the second and subsequent executions of step S306 may be omitted.

極値領域成長部300は、その後再度極値領域用隣接画素探索部350を実行する。350では、図5(b)の画素q3からq8の各々を同様にして探索画素とする。極値領域成長部300は、それらの画素q3からq8の各々に対して、ステップS303以降の処理を同様に実行する。ステップS304ではこれらの画素は、画素q1について述べたのと同じ理由によりそれぞれ単調変化関係にある画素であると判断されるので、その画素の領域属性は、画素q1、q2と同じく「0.5」に変更される。図7(c)は、この段階での極値領域成長範囲25内の画素に対する領域属性データの例を示す。こうして、極大点画素pに隣接し単調減少関係にある画素q1からq8が検出されたことになる。これらの画素q1からq8が占める領域は、式1で説明した第1次増分領域B1(p)である。   The extreme value region growing unit 300 then executes the extreme value region adjacent pixel searching unit 350 again. In 350, each of the pixels q3 to q8 in FIG. The extreme value region growing unit 300 similarly performs the processing after step S303 for each of the pixels q3 to q8. In step S304, these pixels are determined to be pixels having a monotonous change relationship for the same reason as described for the pixel q1, and therefore, the region attributes of the pixels are set to “0.5” as in the pixels q1 and q2. Be changed. FIG. 7C shows an example of region attribute data for pixels in the extreme value region growth range 25 at this stage. In this way, the pixels q1 to q8 adjacent to the maximum point pixel p and in a monotonously decreasing relationship are detected. The area occupied by these pixels q1 to q8 is the first-order incremental area B1 (p) described in Expression 1.

図4に戻り、以上のようにして画素q8が処理された後は、処理は再度極値領域用隣接画素探索部350に戻る。極値領域用隣接画素探索部350では、図6において、ステップS355以降を繰り返すが、今の場合、図5(b)から分かるように、ステップS354において、検出された極値点画素pに隣接する他の画素はもはや存在しないと判断される。したがって、ステップS355で他の画素が順次探索画素として判断され、最終的に探索範囲外の画素(図5(a)の画素(x−S,y+S+1))が探索画素に設定されたときに、ステップS356において探索画素のy座標の増加分jが距離の限界値Sより大きくなったと判断されるので、隣接画素の探索が不成功となり、極値領域用隣接画素探索部350は戻り値を「不成功」として極値領域成長部300に戻る。   Returning to FIG. 4, after the pixel q8 is processed as described above, the processing returns to the extreme value region adjacent pixel search unit 350 again. In FIG. 6, the extreme value region adjacent pixel search unit 350 repeats the processing from step S355 onward, but in this case, as can be seen from FIG. 5B, in step S354, the extreme value point pixel p is adjacent. It is determined that no other pixel exists. Therefore, when other pixels are sequentially determined as search pixels in step S355, and finally a pixel outside the search range (pixel (x−S, y + S + 1) in FIG. 5A) is set as the search pixel, Since it is determined in step S356 that the increment j of the y coordinate of the search pixel has become larger than the distance limit value S, the search for the adjacent pixel is unsuccessful, and the extreme value adjacent pixel search unit 350 sets the return value to The process returns to the extreme value region growth unit 300 as “unsuccessful”.

図6に戻り、極値領域成長部300では、ステップS302において隣接画素の探索不成功と判断したときには、ステップS307において、領域成長成功フラグflagがYESか否かを判定し、今の仮定の場合のように、そうである場合には、ステップS308において、領域属性値「0.5」の画素、今の例では画素q1からq8の全部の領域属性値を極値領域所属を表す値「1」に変更する。図7(d)は、この段階での極値領域成長範囲25内の画素に対する領域属性値の例を示す。こうして、この段階では、極大点画素pとそれに隣接し単調減少関係にある画素q1からq8とを含む領域が極値領域(今の例では極大領域)として検出されたことになる。これらの画素p、q1からq8が占める領域は、式1で説明した第1次極大領域M1(p)である。   Returning to FIG. 6, when the extreme value region growing unit 300 determines that the search for the adjacent pixel is unsuccessful in step S <b> 302, in step S <b> 307, it is determined whether or not the region growth success flag flag is YES. If so, in step S308, the pixel having the region attribute value “0.5”, in this example, all the region attribute values of the pixels q1 to q8 are changed to the value “1” representing the extreme region belonging. change. FIG. 7D shows an example of region attribute values for pixels in the extreme value region growth range 25 at this stage. Thus, at this stage, the region including the maximum point pixel p and the adjacent pixels q1 to q8 that are monotonously decreasing is detected as the extreme value region (maximum region in this example). The region occupied by these pixels p, q1 to q8 is the first maximum region M1 (p) described in Expression 1.

図4に戻り、極値領域成長部300は、その後、処理をステップS301以降から繰り返す。すなわち、ステップS301では領域成長成功フラグflagを再度NOに変更して、極値領域用隣接画素探索部350を起動する。図7を参照するに、極値領域用隣接画素探索部350は、極値領域成長部300から呼び出されたとき、ステップS351において領域成長成功フラグflagの値がNOであると判定すると、既に説明したのと同じように、極値領域成長範囲25内の全画素に対して隣接画素を探索する。ただし、今の場合には、図7(d)に示すように、極値領域成長範囲25内の画素に対する領域属性データは、極値点画素pとそれを取り巻く8個の画素q1からq8に対して値「1」となっている。その結果、領域属性値が「1」であるこれらの8個の画素に隣接する画素について隣接画素の探索が成功する。すなわち、図5(b)の例では、画素q21からq36までの画素のそれぞれについて隣接画素の探索が成功する。   Returning to FIG. 4, the extreme value region growing unit 300 thereafter repeats the processing from step S <b> 301 onward. That is, in step S301, the region growth success flag flag is changed to NO again, and the extreme value region adjacent pixel search unit 350 is activated. Referring to FIG. 7, when the extreme value region neighboring pixel search unit 350 is called from the extreme value region growth unit 300 and determines that the value of the region growth success flag flag is NO in step S <b> 351, it has already been described. In the same manner as described above, adjacent pixels are searched for all the pixels in the extreme value region growth range 25. However, in this case, as shown in FIG. 7D, the region attribute data for the pixels in the extreme value region growth range 25 is the extreme value point pixel p and the eight pixels q1 to q8 surrounding it. On the other hand, the value is “1”. As a result, the search for adjacent pixels succeeds for the pixels adjacent to these eight pixels having the region attribute value “1”. That is, in the example of FIG. 5B, the adjacent pixel search is successful for each of the pixels q21 to q36.

図4に戻り、極値領域成長部300は各探索画素に対してステップS303以降の処理を、画素q2からq8の各々について隣接画素の探索が成功したときと同様に実行する。ただし、図7(d)に示したように、画素q21からq36の各々が探索画素であるとき、それに隣接する画素は、極値点画素pではなく、画素q2からq8までの画素のうちの一つ又は二つ又は三つである点で、画素q2からq8の場合と異なる。したがって、ステップS303とS304による、探索画素が単調変化関係にあるか否かの判定結果は、画素q21からq36のそれぞれにより異なる。例えば、画素q21が隣接画素となった場合には、画素q1のみが、その画素に隣接し領域属性値が「1」である画素となる。図5(c)の例では、画素q1、q21の濃度はともに1であるので、画素q21は単調減少関係にあることが分かり、ステップS304の判定結果はYESとなり、ステップS305において、画素q21に対する領域属性値は、極値領域所属候補を示す値「0.5」に設定される。その後、ステップS306で領域成長成功フラグflagがYESに設定され、処理は極値領域用隣接画素探索部350に戻り、極値領域用隣接画素探索部350が実行される。   Returning to FIG. 4, the extremum region growing unit 300 performs the processing from step S303 on each search pixel in the same manner as when the adjacent pixel search is successful for each of the pixels q2 to q8. However, as illustrated in FIG. 7D, when each of the pixels q21 to q36 is a search pixel, the pixel adjacent to the pixels q21 to q36 is not the extreme point pixel p but the pixels q2 to q8. It differs from the case of pixels q2 to q8 in that it is one, two or three. Accordingly, the determination result of whether or not the search pixel is in a monotonous change relationship in steps S303 and S304 differs depending on each of the pixels q21 to q36. For example, when the pixel q21 is an adjacent pixel, only the pixel q1 is a pixel adjacent to the pixel and having a region attribute value “1”. In the example of FIG. 5C, since the densities of the pixels q1 and q21 are both 1, it can be seen that the pixel q21 is in a monotonous decreasing relationship, and the determination result in step S304 is YES. The region attribute value is set to a value “0.5” indicating the extreme region affiliation candidate. Thereafter, the region growth success flag flag is set to YES in step S306, the process returns to the extreme value region adjacent pixel search unit 350, and the extreme value region adjacent pixel search unit 350 is executed.

図6を参照するに、極値領域用隣接画素探索部350は、領域成長成功フラグflagがYESに設定されているので、最後に処理された画素q21の後続の画素q22に対して実行される。画素q22の後続の画素も同様に処理される。ただし、極値領域用隣接画素探索部350により隣接画素として探索された画素について、極値領域成長部300中のステップS304での判定の結果、単調減少関係を満たさないと判断された場合、その画素の対応する領域属性データは何も変更されないで、処理は再度極値領域用隣接画素探索部350に移る。例えば、画素q25が極値領域用隣接画素探索部350により探索画素とされた場合、極値領域成長部300では、この画素q25に隣接する極値領域所属画素は、画素q4のみであり、図5(c)の例では、画素q25の濃度は画素q4の濃度より高いので、画素q25は単調減少関係にないと判断される。したがって、画素q25に対応する領域属性値は「0」のままである。なお、画素q25のように極値領域成長範囲25の境界に位置する画素については、当該画素が単調減少あるいは単調増大しているかに関して濃度を比較する他の隣接する画素には、極値領域成長範囲25内の画素(上の例ではq4のみ)のみが使用される。   Referring to FIG. 6, since the region growth success flag flag is set to YES, the extreme region adjacent pixel search unit 350 is executed for the pixel q22 subsequent to the pixel q21 processed last. . The pixel subsequent to the pixel q22 is processed in the same manner. However, if it is determined in step S304 in the extreme value region growing unit 300 that the pixel searched for as an adjacent pixel by the extreme value region adjacent pixel search unit 350 is determined not to satisfy the monotonic decrease relationship, No change is made to the region attribute data corresponding to the pixel, and the process moves to the extreme value region adjacent pixel search unit 350 again. For example, when the pixel q25 is selected as a search pixel by the extreme value region adjacent pixel search unit 350, in the extreme value region growth unit 300, the extreme value region belonging pixel adjacent to the pixel q25 is only the pixel q4. In the example of 5 (c), since the density of the pixel q25 is higher than the density of the pixel q4, it is determined that the pixel q25 is not in a monotonously decreasing relationship. Therefore, the region attribute value corresponding to the pixel q25 remains “0”. As for the pixel located at the boundary of the extreme value region growth range 25, such as the pixel q25, the extreme value region growth is not included in the other adjacent pixels whose density is compared with respect to whether the pixel is monotonously decreasing or monotonically increasing. Only pixels within the range 25 (only q4 in the above example) are used.

一方、図5(c)の濃度の例では、画素q25以外の画素は全て単調減少関係にある。したがって。画素q21からq36の各々が隣接画素として探索され、当該画素に対してステップS304からS306が実行された後では、画素q21からq36に対する領域属性値は、画素q25の領域属性値以外が「0.5」に変更される。図7(e)は、この段階での領域属性データを示す。すなわち、画素q21からq24とq26からq36に対する領域属性値が「0.5」に変更されている。これらの画素が占める領域は、式1で説明した第2次増分領域B2(p)である。   On the other hand, in the density example of FIG. 5C, all the pixels other than the pixel q25 are in a monotonously decreasing relationship. Therefore. After each of the pixels q21 to q36 is searched as an adjacent pixel and steps S304 to S306 are performed on the pixel, the region attribute values for the pixels q21 to q36 are “0.5” except for the region attribute value of the pixel q25. Changed to FIG. 7E shows region attribute data at this stage. That is, the region attribute values for the pixels q21 to q24 and q26 to q36 are changed to “0.5”. The area occupied by these pixels is the second incremental area B2 (p) described in Equation 1.

極値領域成長部300では画素q36に対してステップS305、S306を実行した後は、極値領域用隣接画素探索部350が再度実行される。図6を参照するに、極値領域用隣接画素探索部350では、画素q36を処理した後では、画素q36より後方には領域属性値が「1」である画素に隣接する画素は極値領域成長範囲25内にはないので、ステップS356で探索画素のy座標の増加分jが距離の限界値Sより大きいと判断されるようになり、極値領域用隣接画素探索部350は、隣接画素の探索が不成功となり、戻り値を「不成功」として極値領域成長部300に戻る。この状態では領域成長成功フラグflagはYESであるので、既に述べたようにステップS308で、画素q21からq24、q26からq38に対する領域属性値「0.5」が値「1」に変更される。図7(f)は、この段階での領域属性データ22の値を示す。極値領域成長範囲25内では画素q25以外の画素に対して領域属性値が1となっている。これらの属性値「1」の画素が占める領域は、式1でいう第2次極大領域M2(p)の例である。   In the extreme value region growing unit 300, after executing steps S305 and S306 for the pixel q36, the extreme value region adjacent pixel searching unit 350 is executed again. Referring to FIG. 6, in the extreme value region adjacent pixel search unit 350, after processing the pixel q <b> 36, a pixel adjacent to a pixel whose region attribute value is “1” is behind the pixel q <b> 36. Since it is not within the growth range 25, it is determined in step S356 that the increment j of the search pixel is larger than the distance limit value S. And the return value is set to “unsuccessful” and the process returns to the extreme value region growing unit 300. Since the region growth success flag flag is YES in this state, the region attribute value “0.5” for the pixels q21 to q24 and q26 to q38 is changed to the value “1” in step S308 as described above. FIG. 7F shows the value of the region attribute data 22 at this stage. In the extreme value region growth range 25, the region attribute value is 1 for pixels other than the pixel q25. The area occupied by the pixel having the attribute value “1” is an example of the second maximum area M2 (p) in Expression 1.

その後、極値領域成長部300では、ステップS301で領域成長成功フラグflagがNOに設定されて再度極値領域用隣接画素探索部350が実行される。しかし、再度極値領域用隣接画素探索部350では、極値領域成長範囲25内の全ての画素に対する処理が終了しているので、ステップS356では探索画素のy座標の増分が距離の基準値Sを越えたと判断し、ステップS358において、戻り値を「不成功」として極値領域成長部300に戻る。このことは、式1でいう、第3次増分領域B3(p)は空領域となったことを意味する。したがって、式2に示されたように、図7(f)で示す値「1」の画素の領域(M2(p))が、最終的な極大領域M(p)となることを意味する。極値領域成長部300では、隣接画素の探索が不成功であるとステップS302で判断され、ステップS307で領域成長成功フラグflagがYESでないと判断すると、領域成長は終了であるとして、スポット画像検出プログラム40に戻る。こうして、検出された極値点画素pに対する極値領域成長部300の処理が終了する。   Thereafter, in the extreme value region growing unit 300, the region growth success flag flag is set to NO in step S301, and the extreme value region adjacent pixel searching unit 350 is executed again. However, in the extreme value region adjacent pixel search unit 350, since the processing for all the pixels in the extreme value region growth range 25 has been completed, in step S356, the increment of the y coordinate of the search pixel is the distance reference value S. In step S358, the return value is set to “unsuccessful” and the process returns to the extreme value region growing unit 300. This means that the third incremental region B3 (p) in Equation 1 is an empty region. Therefore, as shown in Expression 2, it means that the pixel region (M2 (p)) having the value “1” shown in FIG. 7F becomes the final maximum region M (p). In the extreme value region growing unit 300, it is determined in step S302 that the search for adjacent pixels is unsuccessful, and if it is determined in step S307 that the region growth success flag flag is not YES, it is determined that the region growth has ended and spot image detection is performed. Return to program 40. Thus, the processing of the extreme value region growing unit 300 for the detected extreme value point pixel p is completed.

図8(a)は、撮像画像21の他の例を示す図である。(b)は、その撮像画像に対する領域属性データの例を示す図である。これらの図を用いて、極値領域成長部300での領域成長処理の実行の様子を更に具体的に説明する。同図(a)では、中央にある極大値「5」の極大点画素(2重丸で数値を囲った画素)に対する極値領域成長範囲25内の画素を示し、同図(b)では極値領域成長範囲25内の画素に対する属性値を示している。   FIG. 8A is a diagram illustrating another example of the captured image 21. (B) is a figure which shows the example of the area | region attribute data with respect to the captured image. The state of execution of region growth processing in the extreme value region growth unit 300 will be described more specifically with reference to these drawings. FIG. 6A shows the pixels in the extreme value region growth range 25 with respect to the maximum point pixel (the pixel surrounded by a double circle) having the maximum value “5” at the center, and FIG. The attribute values for the pixels in the value area growth range 25 are shown.

同図(a)の撮像画像において、画素値「5」の画素が複数並んでいる。以下では、画素をそれの座標(i,j)で指定することにする。極大点画素は画素(0,0)であり、極値点画素探索部200のステップS203(図3)によりこの画素が極大点画素であると判定され、その画素の領域属性値は、図7(b)と同じく、極値点画素探索部200のステップS204(図3)により値「1」に設定されているとする。この画素に対して極値領域成長部300(図4)を実行すると、極値領域成長範囲25内の領域属性値が「0」である画素が左上隅の画素(-2,-2)から順次選択され、領域属性値が「1」である画素(この段階では画素(0,0)のみ)に隣接し、かつ、濃度が単調減少関係にあるかが判断され、その結果、この画素(0,0)の周辺の8画素のそれぞれが、極大点画素(0,0)について単調変化関係にあると判定され、それぞれの画素の領域属性は、図7(c)と同じく、極値領域所属候補を表す領域属性値「0.5」に変更されて、その後、図7(d)と同じく領域属性値「0.5」が値「1」に変更される。この段階では画素(0,1)にある値「5」の画素に対する領域属性値も「1」となる。   In the captured image of FIG. 9A, a plurality of pixels having a pixel value “5” are arranged. In the following, a pixel is designated by its coordinates (i, j). The local maximum pixel is the pixel (0, 0), and it is determined in step S203 (FIG. 3) of the extreme point pixel search unit 200 that this pixel is the local maximum pixel. As in (b), it is assumed that the value “1” is set in step S204 (FIG. 3) of the extreme point pixel search unit 200. When the extreme value region growth unit 300 (FIG. 4) is executed for this pixel, the pixel having the region attribute value “0” in the extreme value region growth range 25 is changed from the pixel (−2, −2) in the upper left corner. It is determined whether the pixel is adjacent to a pixel having a region attribute value of “1” (only pixel (0, 0) at this stage) and the density is monotonously decreasing. Each of the eight pixels around (0,0) is determined to have a monotonic change relationship with respect to the maximum point pixel (0,0), and the region attribute of each pixel is the extreme value region as in FIG. The area attribute value “0.5” representing the affiliation candidate is changed, and thereafter, the area attribute value “0.5” is changed to the value “1” as in FIG. At this stage, the region attribute value for the pixel having the value “5” in the pixel (0, 1) is also “1”.

その後、再度、極値領域成長部300の処理が繰り返されると、極値領域成長範囲25内の領域属性値が「0」である画素が左上隅の画素(-2,-2)から順次選択され、領域属性値が「1」である画素(この段階では極大点画素(0,0)とその周囲の8画素)に隣接し、かつ、単調減少関係にあるかが判断される。今の段階では、上記8画素の周りの16画素の各々について、上記判断がなされ、その結果、画素(-2,-2)から(-2,2)、(-1,-2)、(-1,2)、(0,-2)、(0,2)、(1,-2)、(1,2)、(2,-2)が極値領域所属候補と判断され、その領域属性値が「0.5」に変更される。例えば、濃度値が5である画素(0,2),(1,2)は、いずれも領域属性値が「1」である画素(0,1)に隣接し、かつ、濃度が、その画素の濃度に対して単調減少関係にあると判断される。画素(0,2),(1,2)の濃度値は画素(1,2)の濃度値「5」と同じであるからである。   Thereafter, when the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated again, the pixels having the region attribute value “0” in the extreme value region growing range 25 are sequentially selected from the pixels (−2, −2) in the upper left corner. Then, it is determined whether or not the pixel having the region attribute value “1” (at this stage, the maximum pixel (0, 0) and the surrounding eight pixels) is monotonously decreasing. At this stage, the above determination is made for each of the 16 pixels around the 8 pixels, and as a result, the pixels (−2, −2) to (−2, 2), (−1, −2), ( -1, 2), (0, -2), (0, 2), (1, -2), (1, 2), (2, -2) are determined as extreme value region affiliation candidates, and the region The attribute value is changed to “0.5”. For example, the pixels (0, 2), (1, 2) having a density value of 5 are both adjacent to the pixel (0, 1) having a region attribute value “1”, and the density is the pixel. It is judged that there is a monotonically decreasing relationship with respect to the concentration of This is because the density values of the pixels (0, 2) and (1, 2) are the same as the density value “5” of the pixel (1, 2).

一方、四角で囲まれた値5の4つの画素のうちの一番左側の画素(2,-1)は、隣接する領域属性値が「1」である画素に対して単調減少関係にないと判断される。その右側の二つの画素(2,0)、(2,1)も同様である。画素(2,2)も、単調減少関係にあるとは判断されない。この画素の濃度は、領域属性値が「1」である内側の隣接する画素のいずれ画素の濃度よりも大きいからである。注意すべきは、この画素(2,2)は、それより一つ上の画素(1,2)に隣接し、濃度はその濃度と等しいが、この時点では画素(1,2)の領域属性値は「0.5」であり、画素(2,2)と隣接していても、極値領域成長部300では、画素(2,2)との濃度を比較する対象にはされない。このように、画素(1,2)が、極値領域所属候補であり、その領域属性値が「0.5」にされていても、画素(2,2)が極値領域に属するか否かを判断するときには、その画素の濃度との単純減少関係の有無は判断されない。   On the other hand, the leftmost pixel (2, -1) among the four pixels having the value 5 surrounded by a square is not in a monotonously decreasing relationship with the adjacent pixel having the region attribute value "1". To be judged. The same applies to the two pixels (2, 0) and (2, 1) on the right side. The pixel (2, 2) is also not determined to be in a monotonous decreasing relationship. This is because the density of this pixel is higher than the density of any of the adjacent inner pixels whose area attribute value is “1”. It should be noted that this pixel (2, 2) is adjacent to the pixel (1, 2) one level above it, and the density is equal to the density, but at this time, the region attribute of the pixel (1, 2) The value is “0.5”, and even if it is adjacent to the pixel (2, 2), the extreme value region growing unit 300 does not make it a target for comparing the density with the pixel (2, 2). Thus, whether or not the pixel (1, 2) belongs to the extreme value region even if the pixel (1, 2) is an extreme value region affiliation candidate and the region attribute value is set to “0.5”. When determining, it is not determined whether or not there is a simple decrease relationship with the density of the pixel.

このように、極値領域成長部300による極大点画素の周辺の画素が極値領域に属するか否かを判断するときには、領域属性値が「0.5」である隣接している画素との濃度の単調変化関係の有無を判断しないのは、判断しないことにより、領域属性値が「0.5」である画素に隣接しているが、極大点pからの経路として経路上の画素の濃度が単調変化関係にある経路が存在しない画素を誤って極値領域内の画素とすることを確実に防ぐことができるからである。したがって、本実施の形態では、領域属性値が「1」である画素(例えば画素(0,1))に隣接し、その画素に対して濃度が単調変化関係にある画素(例えば(1,2)が検出された場合、検出された画素(1,2)の領域属性値を一時的に「0.5」とし、領域成長成功として(ステップS306(図4))、極値領域用隣接画素探索部350の処理を繰り返し、極値領域用の隣接画素の探索が終了した時点で、領域属性値が「0.5」である画素(1,2)等の画素の領域属性値を「1」に変更して(ステップS308(図4))、その後再度極値領域成長部300の処理を繰り返すようにしている。   As described above, when the extreme value region growing unit 300 determines whether or not the pixels around the maximum point pixel belong to the extreme value region, the density of the adjacent pixel whose region attribute value is “0.5” is determined. Whether or not there is a monotonic change relationship is determined by not determining whether the region attribute value is adjacent to a pixel having a value of “0.5”, but the pixel density on the path is a monotonous change relationship as a path from the maximum point p. This is because it can be surely prevented that a pixel having no path exists in the extreme value region by mistake. Accordingly, in the present embodiment, a pixel (for example, (1,2,1) whose density is monotonously changed with respect to the pixel adjacent to the pixel (for example, the pixel (0,1)) whose region attribute value is “1”. ) Is detected, the region attribute value of the detected pixel (1, 2) is temporarily set to “0.5”, and the region growth is successful (step S306 (FIG. 4)). When the processing of 350 is repeated and the search for adjacent pixels for the extreme value region is completed, the region attribute value of the pixel (1, 2) or the like whose region attribute value is “0.5” is changed to “1”. (Step S308 (FIG. 4)), and then the process of the extreme value region growing unit 300 is repeated again.

今の例では、この段階では、四角で囲まれた値5の4つの画素(2,-1)から(2,2)の領域属性値が「0」であり、他の全ての画素に対する領域属性値は「1」となっている。この状態では、極値領域成長部300の処理が繰り返されると、上記4つの画素のうち、一番右側の画素(2,2)は、それより直ぐ上の、領域属性値が「1」とされた画素(1,2)に隣接し、かつ、これらの二つの画素の濃度はともに5と等しいので、画素(2,2)の濃度は画素(1,2)の濃度に対して単調減少関係にあると判断され、極値領域用画素として検出され、画素(2,2)の領域属性値は、極値領域所属候補を示す値「0.5」にされる。他の3つの画素(2,-1)、(2,0)、(2,1)の領域属性値は「0」のままである。その後、極値領域成長部300の処理が繰り返され、領域属性値が「0.5」である画素(2,2)の領域属性値が「1」とされる。   In the present example, at this stage, the area attribute values of four pixels (2, -1) to (2, 2) having a value of 5 surrounded by a square are "0", and areas for all other pixels are displayed. The attribute value is “1”. In this state, when the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated, the rightmost pixel (2, 2) among the above four pixels has the region attribute value “1” immediately above it. The density of the pixel (1,2) is monotonously decreased with respect to the density of the pixel (1,2) because the density of these two pixels is equal to 5 It is determined that there is a relationship and is detected as an extreme value region pixel, and the region attribute value of the pixel (2, 2) is set to a value “0.5” indicating an extreme value region affiliation candidate. The region attribute values of the other three pixels (2, −1), (2, 0), and (2, 1) remain “0”. Thereafter, the process of the extreme value region growing unit 300 is repeated, and the region attribute value of the pixel (2, 2) having the region attribute value “0.5” is set to “1”.

その後、極値領域成長部300の処理が繰り返され、今度は画素(2,1)が領域属性値が「1」とされた画素(2,2)に隣接し、濃度が単調減少関係にあると判断され、画素(2,1)の領域属性値は「0.5」にされる。他の2つの画素(2,-1)、(2,0)の領域属性値は「0」のままである。その後極値領域成長部300では、領域属性値が「0.5」である画素(2,1)の領域属性値が「1」とされる。その後、極値領域成長部300の処理が繰り返され、その結果、今度は画素(2,0)が領域属性値が「1」とされた画素(2,1)に隣接し、濃度が単調減少関係にあると判断され、画素(2,0)の領域属性値は「0.5」にされる。他の画素(2,-1)の領域属性値は「0」のままである。   Thereafter, the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated, and this time, the pixel (2, 1) is adjacent to the pixel (2, 2) having the region attribute value “1”, and the density is monotonously decreasing. And the region attribute value of the pixel (2, 1) is set to “0.5”. The region attribute values of the other two pixels (2, −1) and (2, 0) remain “0”. Thereafter, in the extreme value region growing unit 300, the region attribute value of the pixel (2, 1) having the region attribute value “0.5” is set to “1”. Thereafter, the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated. As a result, the pixel (2, 0) is adjacent to the pixel (2, 1) whose region attribute value is “1”, and the density monotonously decreases. It is determined that there is a relationship, and the region attribute value of the pixel (2, 0) is set to “0.5”. The area attribute values of the other pixels (2, −1) remain “0”.

その後、極値領域成長部300の処理が繰り返され、領域属性値が「0.5」である画素(2,0)の領域属性値が「1」とされ、極値領域成長部300の処理が繰り返される。その後、同様にして画素(2,-1)の領域属性値が「1」とされ、その後、極値領域成長部300の処理が終了する。この結果、図8(a)に示す撮像画像に対しては、領域属性は同図(b)に示すように、極値領域成長範囲25内の全ての画素に対して「1」になる。以上の処理から分かるように、極値領域成長部300の処理が繰り返される毎に、極値領域成長部300では、極値領域成長範囲25内の初期値画素から再度画素の探索を極値領域成長範囲25全体の中の領域属性値「0」の画素に対して繰り返している。このように画素の探索を極値領域成長範囲25全体の中の領域属性値「0」の画素に対して繰り返し実行することにより、特殊な位置にある画素の領域属性値が「1」になった後でも、その画素に隣接する領域属性値「0」の画素が探索対象とされなくなることを防止することができる。   Thereafter, the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated, the region attribute value of the pixel (2, 0) having the region attribute value “0.5” is set to “1”, and the processing of the extreme value region growing unit 300 is repeated. It is. Thereafter, similarly, the region attribute value of the pixel (2, −1) is set to “1”, and then the processing of the extreme value region growing unit 300 is finished. As a result, for the captured image shown in FIG. 8A, the region attribute is “1” for all pixels in the extreme value region growth range 25 as shown in FIG. As can be seen from the above processing, every time the processing of the extreme value region growth unit 300 is repeated, the extreme value region growth unit 300 searches for the pixel again from the initial value pixel in the extreme value region growth range 25. The process is repeated for the pixel having the region attribute value “0” in the entire growth range 25. In this manner, by repeatedly executing the pixel search for the pixel having the region attribute value “0” in the entire extreme value region growth range 25, the region attribute value of the pixel at the special position becomes “1”. Even after this, it is possible to prevent the pixel having the region attribute value “0” adjacent to the pixel from becoming the search target.

以上のようにして、極値領域成長部300の処理が終了すると、処理は、スポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。図1を参照すると、スポット画像検出プログラム40では、極値領域判定部400が実行される。図9は、極値領域判定部400の処理の一例の概略フローチャートである。ここでは、検出された極値領域が、検出対象物である自動車を表すスポット画像に含まれる領域であるあるか否かが判定される。まず、ステップS401で、検出された極値領域が極大領域である場合には、その極大領域に属する画素の濃度の最小値mを求める。なお、検出された極値領域が極小領域である場合には、その極小領域に属する画素の濃度の最大値mを求めればよい。   As described above, when the processing of the extreme value region growing unit 300 ends, the processing returns to the main routine of the spot image detection program 40. Referring to FIG. 1, in the spot image detection program 40, an extreme value region determination unit 400 is executed. FIG. 9 is a schematic flowchart of an example of processing of the extreme value region determination unit 400. Here, it is determined whether or not the detected extreme value region is a region included in the spot image representing the automobile that is the detection target. First, in step S401, when the detected extreme value region is a maximum region, the minimum value m of the density of the pixels belonging to the maximum region is obtained. If the detected extreme value region is a minimal region, the maximum density m of the pixels belonging to the minimal region may be obtained.

ステップS402で、極値点画素pの濃度と検出された濃度最小値mとの差の絶対値が閾値Tw以上であるか否かを判定する。閾値Twは、検出対象物を表すスポット画像に関して通常発生する上記濃度差は、上記閾値以上となるように、検出対象物を表すスポット画像に関して通常発生する上記濃度差に依存してあらかじめ試行錯誤的に決定される。閾値Twは、極値領域に属する単調変化画素を探索するときの距離の基準値Sに依存して変化する。したがって、検出対象物のサイズに依存して距離の基準値Sを変化させる必要がある。閾値Twは、そのように定められた距離の基準値Sの元で決めることが望ましい。   In step S402, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the density of the extreme point pixel p and the detected minimum density value m is greater than or equal to the threshold value Tw. The threshold value Tw is determined in advance by trial and error depending on the density difference that normally occurs with respect to the spot image that represents the detection object so that the density difference that normally occurs with respect to the spot image that represents the detection object is equal to or greater than the threshold value. To be determined. The threshold value Tw changes depending on the reference value S of the distance when searching for a monotonically changing pixel belonging to the extreme value region. Therefore, it is necessary to change the reference value S of the distance depending on the size of the detection object. The threshold value Tw is desirably determined based on the distance reference value S thus determined.

ステップS402での判定の結果がYESであるときには、ステップS403において、検出された極値領域の広さが検出される。本実施の形態では、例えば、極値領域の広さの例として、検出された極値領域に含まれる画素の総数nが検出される。ステップS404において、極値領域の広さが、検出対象物に依存してあらかじめ定められた広さ以上の広さを有するか否かが判定される。そのために、具体的には、ステップS403で検出された画素数nが、広さの閾値Ns以上であるか否かが判定される。この閾値Nsは、検出対象物より小さな物を表す小さなスポット画像に属する極値領域が、検出対象物を表すスポット画像に含まれていると間違って検出されないようにあらかじめ決定される。例えば、自動車を表すスポット画像が3×6画素程度である撮像画像を使用する場合、既に述べたように、極値領域成長範囲を決める距離の基準値Sを2にし、極値領域成長範囲のサイズを5×5とした場合、広さの閾値Nsを決める画素数として、3×3=9画素とすることもできる。また、既に述べたように、極値領域成長範囲のサイズを3×5のように、自動車の車体の方向に合わせてx軸、y軸方向で異ならせた場合、広さの閾値Nsを決める画素数として、2×3=6画素とすることもできる   When the result of determination in step S402 is YES, in step S403, the size of the detected extreme value region is detected. In the present embodiment, for example, as an example of the width of the extreme value region, the total number n of pixels included in the detected extreme value region is detected. In step S404, it is determined whether or not the width of the extreme value region is larger than a predetermined width depending on the detection target. Therefore, specifically, it is determined whether or not the number of pixels n detected in step S403 is equal to or greater than the width threshold Ns. This threshold value Ns is determined in advance so that an extreme value region belonging to a small spot image representing an object smaller than the detection target is not erroneously detected when included in the spot image representing the detection target. For example, when using a captured image in which a spot image representing an automobile is about 3 × 6 pixels, as described above, the reference value S of the distance that determines the extreme value region growth range is set to 2, and the extreme value region growth range is set. When the size is 5 × 5, 3 × 3 = 9 pixels can be used as the number of pixels for determining the width threshold Ns. Further, as described above, when the size of the extremum region growth range is varied in the x-axis and y-axis directions according to the direction of the car body, such as 3 × 5, the width threshold Ns is determined. The number of pixels can be 2 × 3 = 6 pixels

ステップS404での判定の結果がYESであるときには、検出された極値領域が、検出対象物を表すスポット画像に含まれる極値領域であると判断され、ステップS405において、極値領域判定部400は、戻り値を「合格」としてスポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。   When the determination result in step S404 is YES, it is determined that the detected extreme value region is an extreme value region included in the spot image representing the detection target, and in step S405, the extreme value region determination unit 400 is determined. Returns to the main routine of the spot image detection program 40 with the return value “pass”.

ステップS402での判定の結果がNOであるときには、検出された極値領域は、検出対象物を表すスポット画像に含まれるものではないと判定され、同様に、ステップS404での判定の結果がNOであるときには、検出された極値領域は、検出対象物を表すスポット画像に含まれるものではないと判定され移る。ステップS402とS404のいずれかでの判定結果がNOのときには、ステップS407において、極値領域判定部400は、戻り値を「不合格」としてスポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。   When the result of determination in step S402 is NO, it is determined that the detected extreme value region is not included in the spot image representing the detection target, and similarly, the result of determination in step S404 is NO. When it is, it is determined that the detected extreme value region is not included in the spot image representing the detection target. When the determination result in any of steps S402 and S404 is NO, in step S407, the extreme value area determination unit 400 sets the return value to “fail” and returns to the main routine of the spot image detection program 40.

図1に戻り、スポット画像検出プログラム40では、極値領域判定部400の実行後、そこからの戻り値に基づいて、極値領域合否判定ステップS450で、検出された極値領域が検出対象物用スポット画像に含まれる極値領域として合格したか否かが判定される。合格の場合には、スポット画像関連データ生成部500が実行される。スポット画像関連データ生成部500では、合格と判断された極値領域に関して、スポット画像関連データを生成して記憶装置20に記憶する。スポット画像関連データ生成部500により生成されるスポット画像関連データは、極値領域データ23とスポット画像マーカ付き画像データ24を含む。   Returning to FIG. 1, in the spot image detection program 40, after the execution of the extreme value region determination unit 400, the detected extreme value region is detected in the extreme value region pass / fail determination step S 450 based on the return value therefrom. It is determined whether or not it has passed as an extreme value region included in the spot image for use. If it is acceptable, the spot image related data generation unit 500 is executed. The spot image related data generation unit 500 generates spot image related data for the extreme value area determined to be acceptable and stores it in the storage device 20. The spot image related data generated by the spot image related data generation unit 500 includes extreme value region data 23 and image data 24 with a spot image marker.

図10(a)は、極値領域データ23の例を示す図である。後に説明するように合格と判定された極値領域に対して、極値領域の識別情報が決定され、当該極値領域の存在範囲として、当該極値領域を囲む最小の矩形領域ABCD(正方形又は長方形)が決定され、極値領域データ23には、決定された極値領域識別情報231と、極値点画素pの座標(x,y)232と矩形ABCDの頂点A、B、C、Dの座標(x,y)233が記憶される。同図(b)は、スポット画像マーカ付き画像データ24を模式的に示す図である。
図5(c)の場合に対して得られる領域属性データの例は、図7(f)に示したように図5(b)に示す画素q25以外の画素に対して値「1」を有する。したがって、極値領域は、画素q25を除いた画素p、q1からq8、q21からq24、q26からq36を含む極値領域241である。この極値領域241が、検出対象物を表すスポット画像に属する極値領域として合格と判定されたと仮定すると、この極値領域241に対して決定される矩形は、画素q25も含んだ極値領域241を包含する矩形242となる。
FIG. 10A is a diagram illustrating an example of the extreme value region data 23. As will be described later, the identification information of the extreme value region is determined for the extreme value region determined to be acceptable, and the minimum rectangular region ABCD (square or square) surrounding the extreme value region is determined as the existence range of the extreme value region. The extreme area data 23 includes the determined extreme area identification information 231, the coordinates (x, y) 232 of the extreme point pixel p, and the vertices A, B, C, and D of the rectangle ABCD. Coordinates (x, y) 233 are stored. FIG. 6B is a diagram schematically showing the image data 24 with spot image markers.
The example of the region attribute data obtained for the case of FIG. 5C has the value “1” for the pixels other than the pixel q25 shown in FIG. 5B as shown in FIG. . Therefore, the extreme value region is an extreme value region 241 including pixels p, q1 to q8, q21 to q24, and q26 to q36 excluding the pixel q25. Assuming that the extreme value region 241 is determined to be acceptable as an extreme value region belonging to the spot image representing the detection target, the rectangle determined for the extreme value region 241 is an extreme value region including the pixel q25. A rectangle 242 including 241 is formed.

マーカ図形243は、合格した極値領域が検出対象物を表すスポット画像に属する極値領域であることを明示するために、撮像画像21のコピー画像上の合格した極値領域の近傍に追加して描画される図形である。図10(b)の例では矩形242の外側で最も近くに位置する1画素幅の白い帯状の図形がマーカ図形として使用されている。なお、図ではマーカ図形243には、分かりやすさのために斜線が付けられているが、ここでは、白色の領域を表す図形である。マーカ図形は矩形242のの外周の内側に位置する1画素幅又は2画素幅の白い帯状の図形を用いてもよい。図10(c)は、図2(b)の撮像画像21に含まれた自動車を表すスポット画像に属すると検出された極値領域にマーカ図形が付加されたスポット画像マーカ付き画像データ24の実例を示す。この図では、極値領域成長範囲のサイズは5×5画素である。マーカ図形は検出された極値領域を包含する矩形の外周の内側に位置する1画素幅の白い帯状の図形が表示されている。   The marker graphic 243 is added in the vicinity of the passed extreme value region on the copy image of the captured image 21 in order to clearly indicate that the passed extreme value region is the extreme value region belonging to the spot image representing the detection target. The figure is drawn. In the example of FIG. 10B, a white band-like figure with a width of one pixel located closest to the outside of the rectangle 242 is used as the marker figure. In the figure, the marker graphic 243 is hatched for easy understanding, but here is a graphic representing a white region. As the marker graphic, a white band-shaped graphic having a width of 1 pixel or 2 pixels located inside the outer periphery of the rectangle 242 may be used. FIG. 10C illustrates an example of spot image marker-added image data 24 in which a marker graphic is added to an extreme value region detected as belonging to a spot image representing a car included in the captured image 21 of FIG. 2B. Indicates. In this figure, the size of the extreme value region growth range is 5 × 5 pixels. As the marker graphic, a white band-shaped graphic with a width of one pixel located inside the outer periphery of a rectangle including the detected extreme value region is displayed.

図11は、スポット画像関連データ生成部500の処理の一例の概略フローチャートである。まず、検出された極値点画素とそれの単調変化画素群からなる極値領域が、既に検出された他の極値点画素とそれの単調変化画素群からなる他の極値領域と重複するか否かが判定される。重複する場合には、同じスポット画像に対して二つの極値点画素が検出されたことになり、いずれか一方の極大点画素を無効にする。これにより、一つのスポット画像に対して一つの極値点画素が検出されるようにする。本実施の形態では、上記極値領域の重複を判定するに当たり、極値領域を包含する最小の矩形を決定して、他の極値点画素の矩形と重複するか否かを判断する。矩形が重複するか否かは頂点を比較することにより行うことができ、極値領域の重複を正確に判断するより簡単である。もちろん、上記矩形を使用しないで、極値領域の重複を直接判断するようにしてもよいことはいうまでもない。   FIG. 11 is a schematic flowchart of an example of processing of the spot image related data generation unit 500. First, an extremum area composed of the detected extremum point pixel and its monotonically changing pixel group overlaps with another extremum area consisting of another already detected extremum point pixel and its monotonically changing pixel group. It is determined whether or not. If they overlap, two extreme point pixels are detected for the same spot image, and one of the maximum point pixels is invalidated. Thereby, one extreme point pixel is detected for one spot image. In the present embodiment, when determining the overlap of the extreme value region, the smallest rectangle that includes the extreme value region is determined, and it is determined whether or not it overlaps with the rectangles of other extreme value point pixels. Whether or not the rectangles overlap can be determined by comparing the vertices, which is simpler than accurately determining the overlap of the extreme value regions. Of course, it is needless to say that overlapping of extreme value regions may be directly determined without using the rectangle.

本実施の形態では、ステップS501で、当該極値領域を包含する最小矩形領域ABCDが決定される。ステップS502で、決定された矩形と、既に検出された他の極値領域のデータが極値領域データ23に記憶されているときには、当該他の矩形とが重複するか否かが判定される。どのような場合に他の矩形と重複するかは後に説明する。
重複が検出されなかった場合、ステップS503で、合格と判定された極値領域に対して識別情報が決定され、極値領域データ23のフィールド231に記憶され、ステップS504で、検出された極値点画素pのx、y座標が極値領域データ23のフィールド232に記憶される。ステップS505では、新規に決定された矩形の頂点A、B、C、Dのx、y座標を極値領域データ23のフィールド233に記憶される。ステップS506で、検出された極値領域用のマーカ図形の位置と大きさを決定し、スポット画像マーカ付き画像データ24上に重畳して描画する。このようにスポット画像関連データ生成部500を検出され合格と判定された複数の極値領域に対して実行することにより、図10(c)に例示したようなスポット画像マーカ付き画像データ24が生成される。
In the present embodiment, in step S501, the minimum rectangular area ABCD that includes the extreme value area is determined. In step S502, when the determined rectangle and the already detected data of another extreme value region are stored in the extreme value region data 23, it is determined whether or not the other rectangle overlaps. The case where the rectangle overlaps with another rectangle will be described later.
If no overlap is detected, identification information is determined for the extreme value region determined to be acceptable in step S503, stored in the field 231 of the extreme value region data 23, and detected in step S504. The x and y coordinates of the point pixel p are stored in the field 232 of the extreme value region data 23. In step S 505, the x and y coordinates of the newly determined rectangular vertices A, B, C, and D are stored in the field 233 of the extreme value region data 23. In step S506, the position and size of the detected marker pattern for the extreme value area are determined, and the resultant is superimposed and drawn on the image data 24 with the spot image marker. By executing the spot image-related data generation unit 500 in this way for a plurality of extreme value regions detected and determined to be acceptable, image data 24 with spot image markers as illustrated in FIG. 10C is generated. Is done.

なお、図11のステップS502で判定される、新たに検出された極値領域に対して生成された矩形が極値領域データ23に既に登録された他の極値領域包含矩形に重畳する場合は、極値点が同じ画像の近傍に位置するときに発生する。そのような極値領域包含矩形が重複する場合については後に説明する。   When the rectangle generated for the newly detected extremum area determined in step S502 of FIG. 11 is superimposed on another extremum area inclusion rectangle already registered in the extremum area data 23, Occurs when extreme points are located in the vicinity of the same image. The case where such extreme value area inclusion rectangles overlap will be described later.

図11において、ステップS502での判定結果がYESであるときには、ステップS507で、重複する二つの矩形の一方をあらかじめ定めた基準で選択する。基準の例は後に説明する。先に生成された他の矩形が選択されたか否かがステップS508で判定され、判定結果がNoであるときには、ステップS509で、スポット画像マーカ付き画像24から、当該他の極値領域に付されたマーカ図形を構成する画素の値を元の撮像画像21内の対応する画素の値に書き戻す。こうして、他の極値領域に付されたマーカ図形が削除される。ステップS510で、極値領域データ23から当該他の極値領域に関連するデータを削除する。   In FIG. 11, when the determination result in step S502 is YES, in step S507, one of the two overlapping rectangles is selected based on a predetermined criterion. An example of the reference will be described later. It is determined in step S508 whether another previously generated rectangle has been selected. If the determination result is No, in step S509, the image is attached to the other extreme value region from the spot image marker-added image 24. The value of the pixel constituting the marker graphic is rewritten to the value of the corresponding pixel in the original captured image 21. Thus, the marker graphic attached to the other extreme value area is deleted. In step S510, data related to the other extreme value region is deleted from the extreme value region data 23.

これらの処理により、先に検出された当該他の極値領域は、無効にされ、検出されなかったものと見なされることになる。その後、処理はステップS503に移り、既に説明したように、新規に決定された矩形に関連する極値領域に関してステップS503からS506を実行して、スポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。   By these processes, the other extreme value areas detected earlier are invalidated and are regarded as not detected. Thereafter, the process proceeds to step S503, and as described above, steps S503 to S506 are executed for the extreme value region related to the newly determined rectangle, and the process returns to the main routine of the spot image detection program 40.

ステップS508での判定結果がYesであるときには、処理はスポット画像検出プログラム40のメインルーチンに戻る。これにより、今回検出された極値領域は検出されなかったものと見なされることになる。こうして、スポット画像関連データ生成部500の処理が終了する。図1に戻るに、スポット画像検出プログラム40では、処理は初期値設定部100に移る。初期値設定部100は、2度目以降に繰り返されるときには、最初に実行されたときと異なり、撮像データ21内の極値領域成長部300により処理された、極値点画素を中心とする極値領域成長範囲内の全画素に対する、領域属性データ22内の領域属性値のみを初期値0にする。極値領域成長部300の実行時には、極値領域成長範囲内の全画素に対する領域属性値のみが変更される可能性があるからである。その後、極値点画素探索部200により新たな極値画素の探索を続ける。新たな極値画素が見つかると、既に説明したように、極値領域判定部400以降の処理が実行される。以上のような処理を繰り返した結果、探索成否判定ステップS250で、新たな極値画素が検出されなかったと判定されたときには、スポット画像検出プログラム40は処理を終える。以上のようにして、図10(c)に例示したように、検出対象物を表す複数のスポット画像にマーカ図形が付加されたスポット画像マーカ付き画像データ24が生成される。   If the determination result in step S508 is Yes, the process returns to the main routine of the spot image detection program 40. As a result, the extreme value region detected this time is regarded as not detected. Thus, the process of the spot image related data generation unit 500 is completed. Returning to FIG. 1, in the spot image detection program 40, the process proceeds to the initial value setting unit 100. When the initial value setting unit 100 is repeated after the second time, the extreme value centered on the extreme point pixel processed by the extreme value region growing unit 300 in the imaging data 21 is different from the case of being executed first. Only the region attribute value in the region attribute data 22 is set to the initial value 0 for all pixels in the region growth range. This is because only the region attribute values for all the pixels within the extreme value region growth range may be changed when the extreme value region growth unit 300 is executed. Thereafter, the search for new extreme pixels is continued by the extreme point pixel search unit 200. When a new extreme value pixel is found, the processing after the extreme value region determination unit 400 is executed as described above. As a result of repeating the above processing, when it is determined in search success / failure determination step S250 that a new extreme pixel has not been detected, the spot image detection program 40 ends the processing. As described above, as illustrated in FIG. 10C, the spot image marker-added image data 24 in which the marker graphic is added to the plurality of spot images representing the detection target is generated.

図12は、撮像画像21の他のいくつかの例と、対応する領域属性データ22を示す図である。撮像画像21は、極値領域成長範囲内の部分が主に示され、画素の座標は(x,y)座標に代えて、極大点座標(x,y)からの座標の変化量i,jが示されている。領域属性データ22も撮像画像21の同じ範囲の画素に対応する領域属性値が示されている。領域属性データ22についても撮像画像21の表示に使用された座標の変化量i,jが示されている。(a)では同じ濃度「5」の二つの画素が隣接している。すなわち、丸で囲われた濃度5の上側の画素と、四角で囲まれた濃度5の下側の画素である。これらの画素は、隣り合っているので同じ自動車のスポット画像中の隣接する画素が同じ濃度を有することとなった場合に相当する。極値点画素探索部200では、上側の濃度「5」の画素は隣接する画素の濃度より低くないので極大点画素として検出される。同図(a)に示されているのは、この画素の極値領域成長範囲25内の画素群である。その後、極値領域成長部300で極値領域処理が実行されたときには、下側の濃度5の画素は、上側の濃度5の極値点画素に隣接し、かつ、その濃度は上側の濃度5の画素より高くないので、上側の極値点画素を含む極値領域に属すると判断される。その結果、領域属性データ22は同図(b)に示すようになる。このように、極値点画素の濃度と同じ濃度の画素が隣接していても、それらの画素は同じ極値領域に属すると判断される。   FIG. 12 is a diagram showing some other examples of the captured image 21 and the corresponding region attribute data 22. The captured image 21 mainly shows a portion within the extreme value region growth range, and the coordinate of the pixel is changed from the maximum point coordinate (x, y), i, j, instead of the (x, y) coordinate. It is shown. The area attribute data 22 also indicates area attribute values corresponding to pixels in the same range of the captured image 21. The region attribute data 22 also shows the coordinate changes i, j used to display the captured image 21. In (a), two pixels having the same density “5” are adjacent to each other. That is, the pixels on the upper side of density 5 surrounded by circles and the pixels on the lower side of density 5 surrounded by squares. Since these pixels are adjacent to each other, this corresponds to a case where adjacent pixels in the same car spot image have the same density. In the extreme point pixel search unit 200, the upper density “5” pixel is not lower than the density of the adjacent pixels, and is therefore detected as a maximum point pixel. The pixel group in the extreme value region growth range 25 of this pixel is shown in FIG. Thereafter, when the extreme value region processing is executed in the extreme value region growing unit 300, the pixel having the lower density 5 is adjacent to the extreme point pixel having the upper density 5, and the density is the upper density 5 Therefore, it is determined that the pixel belongs to the extreme value region including the upper extreme value pixel. As a result, the region attribute data 22 is as shown in FIG. As described above, even if pixels having the same density as the extreme point pixels are adjacent to each other, the pixels are determined to belong to the same extreme value region.

図12(c)は、撮像画像21の更に他の例を示す図である。同図の場合には、異なる濃度の二つの画素が上下方向に離れて存在している。すなわち、丸で囲われた濃度5の上側の画素と、四角で囲まれた濃度6の下側の画素である。これらの画素は2画素分しか離れていないので、それらの間の距離は、極値領域成長範囲を指定する距離の基準値S(ここでは値2と仮定している)で決まる極値領域成長範囲(2S+1)以下である。したがって、これらの画素は同じ自動車を表すスポット画像に属し非常に近い位置にある二つの濃度のピーク点を示す画素であると考えられる。極値点画素探索部200では、これらの画素はそれぞれ極大点画素として検出される。25a、25bは、それぞれ上側の濃度5の第1の極大点画素に対する極値領域成長範囲の例と下側の濃度6の第2の極大点画素に対する極値領域成長範囲の例とを示す。   FIG. 12C is a diagram illustrating still another example of the captured image 21. In the case of the figure, two pixels of different densities are present apart in the vertical direction. That is, the upper pixel of density 5 surrounded by a circle and the lower pixel of density 6 surrounded by a square. Since these pixels are separated by only two pixels, the distance between them is determined by the extreme value region growth determined by the distance reference value S (which is assumed to be 2 here) that specifies the extreme value region growth range. It is below the range (2S + 1). Therefore, these pixels belong to a spot image representing the same car, and are considered to be pixels showing two peak points at very close positions. In the extreme point pixel search unit 200, each of these pixels is detected as a maximum point pixel. Reference numerals 25a and 25b respectively show an example of the extreme value region growth range for the first local maximum pixel having the upper density 5 and an example of the extreme value region growth range for the second local maximum pixel having the lower density 6.

同図(d)は、同図(c)の上側の濃度5の第1の極大点画素に対して極値領域成長部300により検出される極値領域241aとスポット画像関連データ生成部500により生成される極値領域241aを囲む最小の矩形(極値領域包含矩形)242aとを示す図である。極値領域241aには第2の極大点画素(2,0)とそれの両隣りの画素(2,-1)、(2,1)が含まれていないことが分かる。   FIG. 6D shows an extreme value region 241 a detected by the extreme value region growing unit 300 and the spot image related data generating unit 500 for the first maximum point pixel having the density 5 on the upper side of FIG. It is a figure which shows the minimum rectangle (extreme value area | region inclusion rectangle) 242a surrounding the produced | generated extreme value area | region 241a. It can be seen that the extreme value region 241a does not include the second maximum point pixel (2, 0) and the adjacent pixels (2, -1) and (2, 1).

同図(e)は、同図(c)の下側の濃度5の第2の極大点画素に対して極値領域成長部300によりその後に検出される極値領域241bと、スポット画像関連データ生成部500により生成される極値領域241bを取り囲む最小の矩形(極値領域包含矩形)242bとを示す図である。同図(e)では、縦方向の座標値iは、同図(d)の縦方向の座標値iに対して、同じ画素には同じ値が表示されている。極値領域241bには第1の極大点画素(0,0)が含まれていないことが分かる。   FIG. 6E shows an extreme value region 241b detected by the extreme value region growing unit 300 for the second maximum point pixel having a density of 5 at the lower side of FIG. It is a figure which shows the minimum rectangle (extreme value area | region inclusion rectangle) 242b surrounding the extreme value area | region 241b produced | generated by the production | generation part 500. FIG. In FIG. 9E, the same value is displayed for the same coordinate value i in the vertical direction as the vertical coordinate value i in FIG. It can be seen that the extreme value region 241b does not include the first maximum point pixel (0, 0).

これら二つの極値領域241a、241bはi=0、1の画素に関しては、画素(0,0)を除いて互いに重複はしている。矩形242aと242bも重複している。極値領域241a、241bが極値領域判定部400でともに合格と判定された場合には、スポット画像関連データ生成部500(図11)のステップS507でそれらに対する極値領域包含矩形の一方があらかじめ定められた基準で選択される。
例えば、極値領域241a、241bのうちの極大点の濃度が異なるときには、濃度の高い方(今の場合には濃度6の第2の極大点)を含む矩形を選ぶことができる。あるいは、極値領域241a、241bのうちそれぞれに含まれる画素数が多い方(今の場合には極値領域241b)を含む矩形を選ぶことができる。あるいは、極大点画素の濃度と極値領域内の画素の最小値との差が大きい方を選ぶことができる。更には、以上にいくつかの選択基準を組み合わせて、極値領域包含矩形が重複する二つの極値領域を選択する基準を決めてもよい。例えば、極大点の濃度が異なるときには、濃度の高い方を含む矩形を選び、極大点の濃度が同じときには、内部に含まれる画素数が多い方を含む矩形を選ぶことができる。
These two extreme value regions 241a and 241b overlap each other except for the pixel (0, 0) with respect to the pixel with i = 0. The rectangles 242a and 242b also overlap. When the extreme value regions 241a and 241b are both determined to be acceptable by the extreme value region determination unit 400, one of the extreme value region inclusion rectangles corresponding to them is previously determined in step S507 of the spot image related data generation unit 500 (FIG. 11). Selected according to established criteria.
For example, when the concentrations of the maximum points of the extreme value regions 241a and 241b are different, a rectangle including the higher concentration (in this case, the second maximum point of the concentration 6) can be selected. Alternatively, a rectangle including a larger number of pixels (extreme value region 241b in this case) included in each of the extreme value regions 241a and 241b can be selected. Alternatively, the one having a larger difference between the density of the maximum point pixel and the minimum value of the pixels in the extreme value region can be selected. Furthermore, by combining several selection criteria as described above, a criterion for selecting two extreme value regions where the extreme value region inclusion rectangles overlap may be determined. For example, when the densities of the maximum points are different, a rectangle including the higher density can be selected, and when the densities of the maximum points are the same, a rectangle including the larger number of pixels contained therein can be selected.

以上から明らかなように、本実施の形態では、自動車のような検出対象物のスポット画像に含まれると考えられる、極大点画素を含む極値領域を簡単に検出することができ、しかも、近接する二つの極大点画素が検出され、それらの極値領域包含矩形が重複する場合でも、一方の極大点画素とそれに対する極値領域及び極値領域包含矩形を選択することができるので、検出対象物のスポット画像を代表にふさわしいと考えられる一つの極大点画素とそれに対する極値領域及び極値領域包含矩形を検出することが可能になる。   As is clear from the above, in this embodiment, it is possible to easily detect an extreme value region including a maximum point pixel that is considered to be included in a spot image of a detection object such as an automobile, and the proximity. Even if two extreme point pixels are detected and the extreme value region inclusion rectangles overlap, one of the maximum point pixels and the extreme value region and extreme value region inclusion rectangle can be selected. It becomes possible to detect one maximum point pixel that is considered to be representative of a spot image of an object, an extreme value region, and an extreme value region-containing rectangle.

なお、本発明は以降の実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば、以上の実施の形態では、領域属性データ22として、撮像画像データの全画素に対応して領域属性値を保持するフィールドを有する例を示したが、極値領域成長範囲に属する複数の画素のそれぞれに対して領域属性値を保持するフィールドを有するものでもよい。この場合、領域属性データ22は、全ての極値点画素の極値領域成長範囲に対して共通に使用される。したがって、そのような態様の領域属性データをのほうがデータ量が少なくて済む。なお、背景より黒い濃度の自動車も検出するためには、以上で説明した極大領域を検出するのと同様に、極小領域を検出すればよい。また、撮像画像がカラー画像の場合には、カラー画像から生成される明度データを濃度データとして使用すればよい。   Needless to say, the present invention is not limited to the following embodiments. For example, in the above embodiment, the example in which the region attribute data 22 has a field that holds the region attribute value corresponding to all the pixels of the captured image data has been described. Each may have a field for holding a region attribute value. In this case, the region attribute data 22 is used in common for the extreme value region growth range of all extreme value point pixels. Therefore, the area attribute data having such an aspect requires less data. In order to detect a car having a darker density than the background, the minimum area may be detected in the same manner as the maximum area described above. Further, when the captured image is a color image, lightness data generated from the color image may be used as the density data.

本発明に係るスポット画像検出装置の一つの実施の形態の概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an embodiment of a spot image detection device according to the present invention. (a)は撮像画像データを模式的に示す図である。(b)は人工衛星から地上を実際に撮影して得られた実際の地理画像の例を示す図である。(c)は撮像画像データに対応する領域属性データを模式的に示す図である。(A) is a figure which shows captured image data typically. (B) is a figure which shows the example of the actual geographic image obtained by actually image | photographing the ground from an artificial satellite. (C) is a figure which shows typically the area | region attribute data corresponding to captured image data. 極値点画素探索部の処理の一例の概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of an example of a process of an extreme point pixel search part. 極値領域成長部の処理の一例の概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of an example of the process of an extreme value area | region growth part. (a)は極値領域成長範囲を例示する図である。(b)は極値領域成長範囲内の画素と極値点画素p(x,y)のx座標、y座標からの座標変化量i、jとの関係を示す図である。(c)は極値領域成長範囲内の画素の濃度の例を示す図である。(A) is a figure which illustrates the extreme value region growth range. (B) is a figure which shows the relationship between the coordinate change amount i and j from the x coordinate of a pixel in the extreme value area growth range, and the extreme value point pixel p (x, y), y coordinate. (C) is a figure which shows the example of the density | concentration of the pixel in an extreme value area | region growth range. 極値領域用隣接画素探索部の処理の一例の概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of an example of a process of the adjacent pixel search part for extreme value areas. 極値領域成長範囲内の領域属性データの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the area | region attribute data in the extreme value area growth range. 撮像画像の他の例とそれに対する領域属性データの例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a captured image, and the example of the area | region attribute data with respect to it. 極値領域判定部の処理の一例の概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of an example of a process of an extreme value area | region determination part. (a)は極値領域データの例を示す図である。(b)はスポット画像マーカ付き画像データを模式的に示す図である。(c)はスポット画像マーカ付き画像データの実例を示す図である。(A) is a figure showing an example of extreme value field data. (B) is a figure which shows typically the image data with a spot image marker. (C) is a figure which shows the example of image data with a spot image marker. スポット画像関連データ生成部の処理の例の概略フローチャートである。It is a schematic flowchart of the example of a process of a spot image relevant data generation part. 撮像画像の他の複数の例と対応する領域属性データの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the area | region attribute data corresponding to the other some examples of a captured image.

符号の説明Explanation of symbols

241、241a、241b…極値領域、242、242a、242b…極値領域包含用矩形領域、243、243a、243b…スポット画像マーカ図形。   241, 241 a, 241 b... Extreme value area, 242, 242 a, 242 b... Extreme area including rectangular area, 243, 243 a, 243 b.

Claims (8)

複数の検出対象物を撮影して得られ、当該複数の検出対象物を表す複数のスポット画像を含む撮影画像から、その濃度が周辺の画素の濃度に対して、極大値又は極小値のうちのあらかじめ定められた一方の極値である濃度を有する一群の極値点画素を検出する極値点画素検出ステップと、
前記検出された一群の極値点画素の各々から前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められた所定の距離以内にあり、当該極値点画素の濃度に対して濃度が単調変化関係にある一群の単調変化画素を、前記撮影画像から検出する単調変化画素群検出ステップと、
前記一群の極値点画素の各々に対して検出された前記一群の単調変化画素のそれぞれの濃度の最小濃度又は最大濃度のうち、当該極値点画素の濃度と比較されるべきあらかじめ定められたいずれか一方の濃度を比較対象濃度として検出する比較対象濃度検出ステップと、
前記一群の極値点画素の各々の濃度と当該極値点画素に対して検出された前記比較対象濃度との濃度差の絶対値が、前記検出対象物に対応してあらかじめ定められた所定の濃度差の閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定する極値領域判定ステップと、
を含むことを特徴とするスポット画像検出方法。
From a photographed image including a plurality of spot images representing a plurality of detection objects obtained by photographing a plurality of detection objects, the density is a maximum value or a minimum value with respect to the density of surrounding pixels. An extreme point pixel detection step for detecting a group of extreme point pixels having a density that is one of the predetermined extreme values;
There is a predetermined distance depending on the size of the detection object from each of the detected group of extreme point pixels, and the density monotonously changes with respect to the density of the extreme point pixels. A monotonic change pixel group detecting step for detecting a group of monotone change pixels in the captured image;
Of the minimum density or the maximum density of the density of the group of monotonically changing pixels detected for each of the group of extreme value point pixels, a predetermined density to be compared with the density of the extreme value pixel is predetermined. A comparison target concentration detection step for detecting any one of the concentrations as a comparison target concentration;
An absolute value of a density difference between each density of the group of extreme value point pixels and the comparison target density detected with respect to the extreme value pixel is a predetermined value corresponding to the detection object. An extreme value region including the extreme value pixel and the monotonically changing pixel group detected with respect to the extreme value pixel, depending on whether or not the density difference is equal to or greater than a threshold value, is the plurality of detection targets. An extreme value region determination step for determining whether the region is included in one of the plurality of spot images representing an object;
A spot image detection method comprising:
前記一群の極値点画素のいずれかと当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であると判定されたとき、前記極値点画素の位置を、当該一つのスポット画像の位置として記憶する位置記憶ステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のスポット画像検出方法。
One of the plurality of spot images in which an extreme value region including any one of the group of extreme value point pixels and the monotonically changing pixel group detected with respect to the extreme value point pixel represents the plurality of detection objects. A position storage step of storing the position of the extreme point pixel as the position of the one spot image when it is determined that the region is included in
The spot image detection method according to claim 1, further comprising:
各極値点画素に対して検出された前記一群の単調変化画素の存在領域の広さを検出する広さ検出ステップを更に含み、
前記極値領域判定ステップは、当該極値点画素に対して検出された前記濃度差の絶対値が前記濃度差の閾値以上であり、かつ、当該極値点画素に対して検出された前記広さが前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められ、前記所定の距離で定まる広さより狭い、所定の広さの閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスポット画像検出方法。
A width detecting step of detecting a width of an existing area of the group of monotonically changing pixels detected for each extreme point pixel;
In the extreme value region determination step, the absolute value of the density difference detected for the extreme value point pixel is equal to or greater than a threshold value of the density difference, and the wide area value detected for the extreme value pixel is detected. Is determined in advance depending on the size of the object to be detected, and depending on whether or not the threshold value is equal to or larger than a threshold of a predetermined width that is narrower than the width determined by the predetermined distance, Whether or not an extreme value region including the monotonically changing pixel group detected for the extreme point pixel is a region included in one of the plurality of spot images representing the plurality of detection objects. judge,
The spot image detection method according to claim 1 or 2, wherein
前記極値点画素検出ステップで検出されたいずれかの極値点画素と当該極値点画素に対して前記単調変化画素群検出ステップで検出された前記単調変化画素群との存在範囲が、前記極値点画素検出ステップで検出されたいずれかの他の極値点画素と当該他の極値点画素に対して前記単調変化画素群検出ステップで検出された前記単調変化画素群との存在範囲とが重複するか否かを判定する存在領域重複判定ステップと、
前記いずれかの極値点画素に対する前記存在範囲が前記他の極値点画素に対する前記存在範囲が重複するとき、前記いずれかの極値点画素と前記他の極値点画素のうちの一方をあらかじめ定められた基準で選択し、選択されなかった他方の極値点画素を無効にする極値点画素無効化ステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項1から3の一つに記載のスポット画像検出方法。
The existence range of any extreme point pixel detected in the extreme point pixel detection step and the monotone change pixel group detected in the monotone change pixel group detection step with respect to the extreme point pixel, Existence range of any other extreme point pixel detected in the extreme point pixel detection step and the monotone change pixel group detected in the monotone change pixel group detection step with respect to the other extreme point pixel And an existing region overlap determination step for determining whether or not and
When the existence range for any one of the extreme point pixels overlaps the existence range for the other extreme point pixel, one of the extreme point pixel and the other extreme point pixel is An extreme point pixel invalidation step of invalidating the other extreme point pixel that is selected according to a predetermined criterion and not selected;
The spot image detection method according to claim 1, further comprising:
複数の検出対象物を撮影して得られ、当該複数の検出対象物を表す複数のスポット画像を含む撮影画像から、その濃度が周辺の画素の濃度に対して、極大値又は極小値のうちのあらかじめ定められた一方の極値である濃度を有する一群の極値点画素を検出する極値点画素検出手段と、
前記検出された一群の極値点画素の各々から前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められた所定の距離以内にあり、当該極値点画素の濃度に対して濃度が単調変化関係にある一群の単調変化画素を前記撮影画像から検出する単調変化画素群検出手段と、
前記一群の極値点画素の各々に対して検出された前記一群の単調変化画素のそれぞれの濃度の最小濃度又は最大濃度のうち、当該極値点画素の濃度と比較されるべきあらかじめ定められたいずれか一方の濃度を比較対象濃度として検出する比較対象濃度検出手段と、
前記一群の極値点画素の各々の濃度と当該極値点画素に対して検出された前記比較対象濃度との濃度差の絶対値が、前記検出対象物に対応してあらかじめ定められた所定の濃度差の閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定する極値領域判定手段と、
してコンピュータを機能させることを特徴とするスポット画像検出プログラム。
From a photographed image including a plurality of spot images representing a plurality of detection objects obtained by photographing a plurality of detection objects, the density is a maximum value or a minimum value with respect to the density of surrounding pixels. Extreme point pixel detection means for detecting a group of extreme point pixels having a density which is one extreme value determined in advance;
There is a predetermined distance depending on the size of the detection object from each of the detected group of extreme point pixels, and the density monotonously changes with respect to the density of the extreme point pixels. A monotonous change pixel group detecting means for detecting a group of monotone change pixels in the captured image;
Of the minimum density or the maximum density of the density of the group of monotonically changing pixels detected for each of the group of extreme value point pixels, a predetermined density to be compared with the density of the extreme value pixel is predetermined. A comparison target concentration detection means for detecting any one of the concentrations as a comparison target concentration;
An absolute value of a density difference between each density of the group of extreme value point pixels and the comparison target density detected with respect to the extreme value pixel is a predetermined value corresponding to the detection object. An extreme value region including the extreme value pixel and the monotonically changing pixel group detected with respect to the extreme value pixel, depending on whether or not the density difference is greater than or equal to a threshold value, the plurality of detection targets Extreme value region determination means for determining whether or not the region is included in one of the plurality of spot images representing an object;
A spot image detection program for causing a computer to function.
前記一群の極値点画素のいずれかと当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であると判定されたとき、前記極値点画素の位置を、当該一つのスポット画像の位置として記憶する位置記憶手段、
としてコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項5に記載のスポット画像検出プログラム。
One of the plurality of spot images in which an extreme value region including any one of the group of extreme value point pixels and the monotonically changing pixel group detected with respect to the extreme value point pixel represents the plurality of detection objects. Position storage means for storing the position of the extreme point pixel as the position of the one spot image when it is determined that the region is included in
The spot image detection program according to claim 5, further causing a computer to function as the program.
各極値点画素に対して検出された前記一群の単調変化画素の存在領域の広さを検出する広さ検出手段
としてコンピュータを更に機能させ、
前記極値領域判定手段は、当該極値点画素に対して検出された前記濃度差の絶対値が前記濃度差の閾値以上であり、かつ、当該極値点画素に対して検出された前記広さが前記検出対象物の大きさに依存してあらかじめ定められ、前記所定の距離で定まる広さより狭い、所定の広さの閾値以上であるか否かに依存して、当該極値点画素と当該極値点画素に対して検出された前記単調変化画素群とを含む極値領域が、前記複数の検出対象物を表す前記複数のスポット画像の一つに含まれる領域であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のスポット画像検出プログラム。
Further causing the computer to function as an area detecting means for detecting the area of the existence area of the group of monotonically changing pixels detected for each extreme point pixel;
The extreme value region determination means has an absolute value of the density difference detected for the extreme value point pixel equal to or greater than a threshold value of the density difference, and the wide area value detected for the extreme value point pixel. Is determined in advance depending on the size of the object to be detected, and depending on whether or not the threshold value is equal to or larger than a threshold of a predetermined width that is narrower than the width determined by the predetermined distance, Whether or not an extreme value region including the monotonically changing pixel group detected for the extreme point pixel is a region included in one of the plurality of spot images representing the plurality of detection objects. judge,
The spot image detection program according to claim 5 or 6, characterized by the above.
前記極値点画素検出手段で検出されたいずれかの極値点画素と当該極値点画素に対して前記単調変化画素群検出手段で検出された前記単調変化画素群との存在範囲が、前記極値点画素検出手段で検出されたいずれかの他の極値点画素と当該他の極値点画素に対して前記単調変化画素群検出手段で検出された前記単調変化画素群との存在範囲とが重複するか否かを判定する存在領域重複判定手段と、
前記いずれかの極値点画素に対する前記存在範囲が前記他の極値点画素に対する前記存在範囲が重複するとき、前記いずれかの極値点画素と前記他の極値点画素のうちの一方をあらかじめ定められた基準で選択し、選択されなかった他方の極値点画素を無効にする極値点画素無効化手段と、
としてコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項5から7のいずれか一つに記載のスポット画像検出プログラム。
The existence range of any extreme point pixel detected by the extreme point pixel detection means and the monotone change pixel group detected by the monotone change pixel group detection means for the extreme value pixel is Existence range of any other extreme point pixel detected by the extreme point pixel detection means and the monotonous change pixel group detected by the monotone change pixel group detection means with respect to the other extreme point pixel Presence region overlap determination means for determining whether or not and
When the existence range for any one of the extreme point pixels overlaps the existence range for the other extreme point pixel, one of the extreme point pixel and the other extreme point pixel is Extreme point pixel invalidating means for invalidating the other extreme point pixel that is selected according to a predetermined criterion and is not selected;
The spot image detection program according to claim 5, further causing a computer to function as the computer program.
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