JP2006146715A - 画像処理装置、画像処理方法、ならびにプログラム、記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 異なる画像データの類似度を算出する画像処理装置であって、該異なる画像データをそれぞれ複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された該各画像データの特徴量に基づいて、それぞれの特徴量行列を生成する第1の生成手段と、該生成された特徴量行列を構成する各特徴列間の距離をDPマッチングを用いて算出する算出手段と、該算出された特徴列間の距離を2次元に配列することでラインペナルティマトリックスを生成する第2の生成手段とを備え、前記異なる画像データの類似度を、該ラインペナルティマトリックスを用いてDPマッチングにより算出することを特徴とする。
【選択図】 図16
Description
画像データ間の類似度を算出する画像処理装置であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成手段を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング手段と、
前記マッチング手段により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成手段と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第2の生成手段により生成された2次元配列を用いて、DPマッチングにより算出することを特徴とする。
図1は本発明の各実施形態に共通する画像処理装置の制御構成を示すブロック図である。同図において、101はCPUであり、後述する各種制御処理を実行する。102はROMであり、本画像処理装置の立ち上げ時に実行されるブートプログラムや各種データを格納する。103はRAMであり、CPU101が処理するための制御プログラムを格納するとともに、CPU101が各種制御処理を実行する際の作業領域を提供する。104はキーボード、105はマウスであり、ユーザによる各種入力操作環境を提供する。
まず、画像登録の際に行う処理について説明する。図6は画像登録処理の手順を表すフローチャートである。同図に示すように、ユーザインターフェース部201を介してユーザが入力した指示に基づいて、ステップS601では、画像入力部202が画像を読み込み、当該画像を画像メモリ203に保持する。
・水平方向(図9の(a)に示したように、左から右へのスキャンを上から下へ行うという順序の他に、図9の(b)〜(d)に示すように、左から右へのスキャンを下から上へ行う等、4通りのスキャン方法が考えられる)、
・垂直方向(上から下へのスキャンを左から右へ行う等、4通りのスキャン方法が考えられる)、
・図9の(e)に示すように、偶数ラインと奇数ラインでスキャンを分ける、
等があげられる。
○ラベル成分インデックスファイルについて
次に類似画像検索処理について説明する。はじめに類似画像検索処理にて用いられるラベル成分インデックスファイルについて説明する。
次に図10を用いて類似画像検索処理について説明する。図10は本実施形態にかかる画像処理装置における類似画像検索処理の処理手順を説明するフローチャートである。まず、ステップS1001において、ユーザインターフェース部201から「類似検索元画像」が指定されると、ステップS1002において、当該指定された類似検索元画像の画像ID301が取得され、更に画像管理DB208から当該類似検索元画像のラベル行列(ここではカラーラベル行列)が取得される。
ここで、ラベル行列同士の類似比較(類似度の算出)を行う際に用いるペナルティマトリックスについて述べる。なお、以下では、ステップS1003で取得したラベル行列を「類似比較先画像」と称する。
上記ステップS1004ではこのペナルティマトリックスを考慮し、ラベル行列同士を比較するが、本実施形態では、その際に以下に説明する2次元的なDPマッチング(以下、2次元DPマッチングという)を使用する。
図17は本実施形態にかかる画像処理装置における、2次元DPマッチングを採用した類似度算出の手順を説明するフローチャートである。上記図15及び図16を参照して説明した処理を、図17のフローチャートに従って更に詳細に説明する。
なお、上記ステップS1704及びステップS1710において、DPマッチングを行ったときの経路を求めることができる。具体的には図14および数式1の漸化式において、交点(i,j)上のペナルティg(i,j)を求める際、g(i−1,j)、g(i−1,j−1)、g(i,j−1)のうちどのペナルティを使用したかを記憶しておき、最終解決定後、経路を遡ることにより、図13のAで描かれた経路を求めることができる。
上記第1の実施形態においては、自然画像を検索する場合を想定して説明したが、本発明は自然画像に限られるものではなく、CGやCAD等の人工的な画像の検索にも適応可能であることはいうまでもない。
上記第1、第2の実施形態では、類似度の算出にあたり、2次元DPマッチングを採用することとしたが、本発明はこれに限られず、変形予測に基づく複数の経路の中から最小となる距離を選択することで類似度を算出するようにしてもよい。以下に詳細を説明する。
○類似度算出の流れ
図20は本実施形態にかかる画像処理装置における類似度算出の手順を説明するフローチャートである。上記図15及び図16を参照しつつ、図20のフローチャートを用いて類似度算出処理について説明する。
なお、上記第1の実施形態と同様、上記ステップS2004において、DPマッチングを行ったときの経路を求めることができる。具体的には図14および数式1の漸化式において、交点(i,j)上のペナルティg(i,j)を求める際、g(i−1,j)、g(i−1,j−1)、g(i,j−1)のうちどのペナルティを使用したかを記憶しておき、最終解決定後、経路を遡ることにより、図13のAで描かれた経路を求めることができる。
上記第3の実施形態においては、自然画像を検索する場合を想定して説明したが、本発明は自然画像に限られるものではなく、CGやCAD等の人工的な画像の検索にも適応可能であることはいうまでもない。
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
Claims (12)
- 画像データ間の類似度を算出する画像処理装置であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成手段を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング手段と、
前記マッチング手段により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成手段と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第2の生成手段により生成された2次元配列を用いて、DPマッチングにより算出することを特徴とする画像処理装置。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理装置であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成手段を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング手段と、
前記マッチング手段により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成手段と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第2の生成手段により生成された2次元配列を構成する前記ラインペナルティのうち、所定の直線近傍に位置する該ラインペナルティの和算値に基づいて算出することを特徴とする画像処理装置。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理装置であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成手段を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング手段と、
前記マッチング手段により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成手段と、
前記第2の生成手段により生成された前記2次元配列を用いて類似度を求める際に、前記2次元配列上に所定の規則に基づき経路を生成する第3の生成手段と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第3の生成手段により生成された2次元配列の経路に基づき算出することを特徴とする画像処理装置。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理装置であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成手段と、
前記第1の生成手段を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成手段を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング手段と、
前記マッチング手段により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成手段と、
前記第2の生成手段により生成された前記2次元配列を用いて類似度を求める際に、前記2次元配列上に所定の規則に基づき複数の経路を生成する第3の生成手段と、
前記第3の生成手段により生成された複数の経路のそれぞれの経路に基づく距離を演算する演算手段と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記演算手段により生成されたそれぞれの距離に基づき算出することを特徴とする画像処理装置。 - 前記算出された類似度が、所定の値を超えていた場合に、前記第2の画像データを検索結果として出力する出力手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像処理装置。
- 画像データ間の類似度を算出する画像処理方法であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成工程と、
前記第1の生成工程を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴列と、前記第1の生成工程を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴列である第2の特徴列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング工程と、
前記マッチング工程により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴列の並びと前記第2の特徴列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成工程と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第2の生成工程により生成された2次元配列を用いて、DPマッチングにより算出することを特徴とする画像処理方法。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理方法であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成工程と、
前記第1の生成工程を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴列と、前記第1の生成工程を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴列である第2の特徴列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング工程と、
前記マッチング工程により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴列の並びと前記第2の特徴列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成工程と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第2の生成工程により生成された2次元配列を構成する前記ラインペナルティのうち、予め定められた直線近傍に位置する該ラインペナルティの和算値に基づいて算出することを特徴とする画像処理方法。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理方法であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成工程と、
前記第1の生成工程を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成工程を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング工程と、
前記マッチング工程により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成工程と、
前記第2の生成工程により生成された前記2次元配列を用いて類似度を求める際に、前記2次元配列上に所定の規則に基づき経路を生成する第3の生成工程と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記第3の生成工程により生成された2次元配列の経路に基づき算出することを特徴とする画像処理方法。 - 画像データ間の類似度を算出する画像処理方法であって、
画像データを複数のブロックに分割し、該ブロックごとに取得された画像データの画像特徴量を所定の順序で並べることにより、特徴量行列を生成する第1の生成工程と、
前記第1の生成工程を用いて生成された第1の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第1の特徴量列と、前記第1の生成工程を用いて生成された第2の画像データの特徴量行列を構成する行単位の特徴量列である第2の特徴量列との距離を、DPマッチングにより算出するマッチング工程と、
前記マッチング工程により算出された各行ごとの距離をラインペナルティとして、前記第1の特徴量列の並びと前記第2の特徴量列の並びとに対応づけて2次元に配列することで2次元配列を生成する第2の生成工程と、
前記第2の生成工程により生成された前記2次元配列を用いて類似度を求める際に、前記2次元配列上に所定の規則に基づき経路を生成する第3の生成工程と、
前記第3の生成工程により生成された複数の経路のそれぞれの経路に基づく距離を演算する演算工程と、を備え、
前記第1の画像データと前記第2の画像データの類似度を、前記演算工程により生成されたそれぞれの距離に基づき算出することを特徴とする画像処理方法。 - 前記算出された類似度が、所定の値を超えていた場合に、前記第2の画像データを検索結果として出力する出力工程を更に備えることを特徴とする請求項6乃至10のいずれかに記載の画像処理方法。
- 請求項6乃至10のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
- 請求項6乃至10のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
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