JP2009225211A - Information processing apparatus and method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、画像内の繰り返しパターンをより正確に検出することができるようにした情報処理装置および方法、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device and method, and a program, and more particularly, to an information processing device and method, and a program that can detect a repeated pattern in an image more accurately.
従来、画像の内容を解析し、その検出結果を画像処理等に利用することが考えられている。例えば、ビデオカメラによる撮影画像のような動画像において、各フレーム画像の中で所望の部分を追尾点として特定し、その追尾点を追尾するように、画像を拡大したり、ビデオカメラ動作を制御したりすることが考えられている(例えば、特許文献1参照)。また、画像内よりエッジを検出し、顔や人物の画像を特定したり、エッジ部分に特別な画像処理を施したりすることも考えられている。 Conventionally, it has been considered to analyze the contents of an image and use the detection result for image processing or the like. For example, in a moving image such as a video image taken by a video camera, a desired portion of each frame image is specified as a tracking point, and the image is enlarged or the video camera operation is controlled so as to track the tracking point. (For example, refer to Patent Document 1). It is also conceivable to detect an edge from the image and specify a face or person image, or to perform special image processing on the edge portion.
特に、画像に含まれる特徴的なパターン、例えば直線や幾何学模様のような所定の画像パターンが繰り返される繰り返しパターンは各種処理に利用可能であり、このような繰り返しパターンを検出することは、有用である。 In particular, a characteristic pattern included in an image, for example, a repeated pattern in which a predetermined image pattern such as a straight line or a geometric pattern is repeated can be used for various types of processing. It is useful to detect such a repeated pattern. It is.
このような繰り返しパターンの検出方法として様々な方法が考えられている(例えば、特許文献2乃至特許文献4参照)。 Various methods are conceivable as a method for detecting such a repeated pattern (see, for example, Patent Documents 2 to 4).
しかしながら、特許文献2および特許文献3に記載の方法は、画像の周期性を検出するものであり、周期性を有する繰り返しパターンの画像しか検出することができず、例えば、直線状エッジのような周期性を有さない繰り返しパターンの検出は困難である恐れがあった。 However, the methods described in Patent Document 2 and Patent Document 3 detect the periodicity of an image, and can only detect an image of a repetitive pattern having periodicity, such as a straight edge. There is a fear that it is difficult to detect a repetitive pattern having no periodicity.
また、特許文献4には、ブロックマッチングにより直線を検出することが可能であるが、この方法では、予め定義された数種類の方向の直線から選択するので、任意の方向の直線の検出は困難である恐れがあった。 Further, in Patent Document 4, it is possible to detect a straight line by block matching. However, in this method, since it is selected from several kinds of predefined straight lines, it is difficult to detect a straight line in an arbitrary direction. There was a fear.
本発明はこのような問題を解決するためのものであり、画像内の繰り返しパターンをより正確に検出することができるようにするものである。 The present invention is for solving such a problem, and makes it possible to detect a repeated pattern in an image more accurately.
本発明の一側面は、画像に含まれる、所定の画像パターンが繰り返される繰り返しパターンを検出する情報処理装置であって、前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求める画像評価手段と、前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定する特徴点特定手段と、特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する判定手段とを備える情報処理装置である。 One aspect of the present invention is an information processing apparatus that detects a repetitive pattern in which a predetermined image pattern included in an image is repeated, and is a predetermined region corresponding to a point of interest that is a pixel to be processed of the image Pixels other than the target point for evaluating each pixel in the target block and analyzing the distribution of the evaluation value in the target block in the target block for evaluating each pixel Feature point specifying means for specifying a plurality of feature points, and determination means for determining whether or not the image includes the repetitive pattern based on a relationship between evaluation values of the specified feature points. An information processing apparatus is provided.
前記評価値は、比較対象として選択された前記注目ブロック内の画素である比較点に対応する所定の領域である比較対象ブロックと、前記注目ブロックを比較して得られる、前記比較対象ブロックの前記注目ブロックに対する類似度を示すパラメータであるようにすることができる。 The evaluation value is obtained by comparing the target block with a target block that is a predetermined area corresponding to a comparison point that is a pixel in the target block selected as a target for comparison. It can be a parameter indicating the similarity to the block of interest.
前記比較点の評価値は、前記比較点に対応する前記比較対象ブロックと、前記注目ブロックの、ブロック内における位置が互いに同一の画素同士の差分値の絶対値の総和であるようにすることができる。 The evaluation value of the comparison point may be a sum of absolute values of difference values of pixels having the same position in the block of the comparison target block corresponding to the comparison point and the block of interest. it can.
前記特徴点特定手段は、前記特徴点として3点を特定することができる。 The feature point specifying means can specify three points as the feature points.
前記繰り返しパターンは、直線状エッジの画像であり、前記判定手段は、前記直線状エッジの画像の有無を判定するとともに、前記直線状エッジの画像が存在すると判定した場合、さらに前記直線状エッジの方向も判定することができる。 The repetitive pattern is an image of a linear edge, and the determination unit determines whether or not there is an image of the linear edge, and when determining that the image of the linear edge exists, The direction can also be determined.
前記特徴点特定手段は、対応する前記比較対象ブロックの前記注目ブロックに対する類似度が前記注目点を除いて最も高いことを示す評価値の比較点を、第1の特徴点として特定し、さらに、前記第1の特徴点および前記注目点を通る直線に直交する直線上の、前記注目点から所定距離互いに反対方向に離れた2点を第2の特徴点および第3の特徴点として特定することができる。 The feature point specifying means specifies, as a first feature point, a comparison point of an evaluation value indicating that the similarity of the corresponding comparison target block to the target block is the highest except for the target point, and Two points on the straight line orthogonal to the straight line passing through the first feature point and the point of interest, which are separated by a predetermined distance from the point of interest, are specified as the second feature point and the third feature point. Can do.
前記特徴点特定手段は、前記第1の特徴点乃至前記第3の特徴点を、前記注目ブロック内の、前記注目点より所定の距離以内の範囲を除く領域の画素より特定することができる。 The feature point specifying means can specify the first to third feature points from pixels in a region excluding a range within a predetermined distance from the target point in the target block.
前記第1の特徴点および前記第2の特徴点の各評価値の平均値を算出することにより前記評価値の分布の特徴を分析する特徴分析手段をさらに備え、前記判定手段は、前記特徴分析手段により算出された前記平均値と前記第1の特徴点の評価値とを比較し、その差が所定の閾値より大きい場合、前記第1の特徴点および前記注目点を通る直線に沿って前記直線状エッジが存在すると判定することができる。 The apparatus further comprises feature analysis means for analyzing a feature of the evaluation value distribution by calculating an average value of the evaluation values of the first feature point and the second feature point, and the determination means includes the feature analysis The average value calculated by the means and the evaluation value of the first feature point are compared, and if the difference is larger than a predetermined threshold, the straight line passing through the first feature point and the point of interest It can be determined that a straight edge exists.
前記判定手段による判定結果に基づいて、再度、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する再判定手段をさらに備え、前記画像評価手段は、複数の注目ブロックの各画素について前記評価値を求め、前記特徴点特定手段は、前記複数の注目ブロックのそれぞれにおいて、前記特徴点を複数特定し、前記判定手段は、前記複数の注目ブロックのそれぞれについて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定し、前記再判定手段は、前記判定手段による判定により得られた複数の判定結果に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを再度判定することができる。 Based on the determination result by the determination unit, the image determination unit further includes a re-determination unit that determines again whether the image includes the repetitive pattern, and the image evaluation unit sets the evaluation value for each pixel of a plurality of blocks of interest. The feature point specifying unit specifies a plurality of feature points in each of the plurality of blocks of interest, and the determination unit determines whether the image includes the repetitive pattern for each of the plurality of blocks of interest. The re-determination unit can determine again whether or not the image includes the repetitive pattern based on a plurality of determination results obtained by the determination by the determination unit.
本発明の一側面は、また、画像に含まれる、所定の画像パターンが繰り返される繰り返しパターンを検出する情報処理装置の情報処理方法であって、前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求め、前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定し、特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定するステップを含む情報処理方法である。 Another aspect of the present invention is an information processing method for an information processing apparatus that detects a repetitive pattern in which a predetermined image pattern is included, which is included in an image, and corresponds to an attention point that is a pixel to be processed in the image Other than the point of interest for evaluating each pixel in the target block, which is a predetermined area to be obtained, obtaining each evaluation value, and analyzing the distribution of the evaluation value in the target block in the target block An information processing method including a step of identifying a plurality of feature points that are pixels and determining whether the image includes the repetitive pattern based on a relationship between evaluation values of the plurality of identified feature points. is there.
本発明の一側面は、さらに、画像に含まれる、所定の画像パターンが繰り返される繰り返しパターンを検出するプログラムにおいて、前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求める画像評価ステップと、前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定する特徴点特定ステップと、特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する判定ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。 According to another aspect of the present invention, in a program for detecting a repetitive pattern in which a predetermined image pattern included in an image is repeated, a target block that is a predetermined region corresponding to a target point that is a pixel to be processed of the image An image evaluation step for evaluating each pixel in the image and obtaining an evaluation value thereof, and a pixel other than the target point for analyzing the distribution of the evaluation value in the target block in the target block A feature point specifying step for specifying a plurality of feature points and a determination step for determining whether or not the image includes the repetitive pattern based on the relationship between the evaluation values of the plurality of specified feature points. It is a program to be executed.
本発明の一側面においては、画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価が行われ、それぞれの評価値が求められ、注目ブロック内において、注目ブロック内の評価値の分布を分析するための、注目点以外の画素である特徴点が複数特定され、特定された複数の特徴点の各評価値の関係に基づいて、画像が繰り返しパターンを含むか否かが判定される。 In one aspect of the present invention, each pixel in a target block that is a predetermined area corresponding to a target point that is a pixel to be processed of an image is evaluated, and each evaluation value is obtained. A plurality of feature points that are pixels other than the point of interest for analyzing the distribution of evaluation values in the block of interest are identified, and the image repeats based on the relationship between the evaluation values of the plurality of identified feature points. Whether or not is included.
本発明によれば、情報を処理することができる。特に、画像内の繰り返しパターンをより正確に検出することができる。 According to the present invention, information can be processed. In particular, the repeated pattern in the image can be detected more accurately.
図1は、本発明を適用したパターン判定装置の主な構成例を示すブロック図である。図1に示されるパターン判定装置100は、入力された画像データの画像内に含まれる、例えば直線や幾何学模様のような所定の画像パターンが繰り返される繰り返しパターンを検出する装置である。図1に示されるように、パターン判定装置100は、画像保持部101、画像評価処理部102、および繰り返しパターン検出部103を有する。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration example of a pattern determination apparatus to which the present invention is applied. A pattern determination apparatus 100 shown in FIG. 1 is an apparatus that detects a repetitive pattern in which a predetermined image pattern such as a straight line or a geometric pattern is included in an image of input image data. As illustrated in FIG. 1, the pattern determination apparatus 100 includes an
画像保持部101は、例えば半導体メモリ等の記憶媒体により構成され、パターン判定装置100に入力される入力画像を保持する。
The
画像評価処理部102は、画像保持部101に保持されている1枚の入力画像を所定の方法で評価する。この評価方法は繰り返しパターン検出部103が入力画像に含まれる繰り返しパターンを検出可能な方法であれば任意である。例えば、画像評価処理部102は、入力画像に含まれるブロック同士を比較するブロックマッチング処理を用いて入力画像の評価を行う。
The image
ブロックは、入力画像全体を、例えば32画素×32画素のように、予め定められた所定の画像サイズで区切るデータ単位である。つまり、ブロックは、入力画像全体の一部の領域を構成する部分画像である。ブロックマッチング処理は、2つのブロックを比較し、互いの画像の類似度を表す評価値を算出する処理である。 The block is a data unit that divides the entire input image by a predetermined image size such as 32 pixels × 32 pixels. That is, the block is a partial image that constitutes a partial region of the entire input image. The block matching process is a process for comparing two blocks and calculating an evaluation value representing the similarity between the images.
なお、ブロックマッチングの手法は一般的に多数存在するが、画像の評価を行うことができるものであれば基本的にどれを用いてもよい。ただし、一般的なブロックマッチングは、動画像の連続する2つのフレーム画像間において行われる場合が多いが、画像評価処理部102は、1枚の入力画像から抽出した、互いに異なる領域(位置)の2つのブロックを比較する。
In general, there are many block matching methods, but basically any method can be used as long as it can evaluate an image. However, general block matching is often performed between two consecutive frame images of a moving image, but the image
一般に、ブロックマッチング処理は画像処理において広く利用される技術であるので、このような一般的なブロックマッチング処理を画像の評価に用いることにより、独自の評価方法で評価を行うよりも開発が容易になる。また、例えば、装置内の他の画像処理においてブロックマッチング処理が行われているような場合、そのアルゴリズムを流用することもできる。なお、例えば、パターン判定装置100による判定結果を利用して行われる画像処理など、他の装置や他の処理部において行われる処理において、同様のブロックマッチング処理が行われる場合、画像評価処理部102が、その処理結果を利用することも可能である。このように、ブロックマッチング処理を用いることにより、画像評価処理部102の開発コストを低減させることができる。
In general, block matching processing is a technique widely used in image processing. Therefore, by using such general block matching processing for image evaluation, development is easier than evaluation using an original evaluation method. Become. Further, for example, when block matching processing is performed in other image processing in the apparatus, the algorithm can be used. Note that, for example, in a case where a similar block matching process is performed in a process performed in another apparatus or another processing unit such as an image process performed using a determination result by the pattern determination apparatus 100, the image
以下においては、画像評価処理としてブロックマッチング処理が行われる場合の例について説明する。図1に、ブロックマッチング処理を行う画像評価処理部102の詳細な構成の例を示す。図1において、画像評価処理部102は、注目点特定部111、注目ブロック特定部112、比較点選択部113、比較対象ブロック特定部114、ブロックマッチング部115、評価値算出部116、および評価値保持部117を有する。
In the following, an example in which block matching processing is performed as image evaluation processing will be described. FIG. 1 shows an example of a detailed configuration of the image
注目点特定部111は、画像保持部101に保持されている画像の中から注目点を特定する。注目点は、入力画像の中の、繰り返しパターンを検出する画素(処理対象画素)を示す。注目ブロック特定部112は、同じ画像の中から注目ブロックを特定する。注目ブロックは、注目点における繰り返しパターンの検出のためのブロックマッチングが行われるブロックのことを示し、注目点を含む領域を示す。なお、この注目ブロックのサイズおよび形状は任意である。注目点はその注目ブロックの基準となる点であり、注目ブロックに対して1つの注目点が存在する。注目ブロックのどの位置に注目点が位置するようにしてもよいが、以下においては、注目点が注目ブロックの中心点であるものとして説明する。
The attention
なお、注目点特定部111や注目ブロック特定部112が、この注目点や注目ブロックの情報、例えば、入力画像のどの位置を注目点とし、注目点に対して注目ブロックをどのように設定するか等の情報をどのように得るのかは任意である。例えば図示せぬ入力部を用いてユーザがパターン判定装置100に入力し、注目点特定部111や注目ブロック特定部112が、その情報を利用するようにしてもよい。また、例えば、注目点特定部111や注目ブロック特定部112が、パターン判定装置100の後段の画像処理装置等より供給される情報を取得して利用するようにしてもよい。もちろん、注目点特定部111や注目ブロック特定部112が、予めこれらの情報を保持しているようにしてもよい。
Note that the attention
比較点選択部113は、画像保持部101に保持されている画像の中から比較点を特定する。比較対象ブロック特定部114は、同じ画像の中から比較対象ブロックを特定する。比較点は、注目ブロックとブロックマッチングを行うブロックである比較対象ブロックの基準となる点であり、1つの比較対象ブロックに対して1つの比較点が対応付けられる。比較対象ブロックの大きさおよび形状は、注目ブロックと同一であり、比較点の比較対象ブロックにおける位置は、注目ブロックにおける注目点の位置と同一である。
The comparison
ブロックマッチング部115は、例えば、注目ブロックの各画素値と、比較対象ブロックの各画素値とを、ブロック内における位置(以下、ブロック内位置と称する)が互いに同一の画素同士で差分をとることにより、注目ブロックと比較対象ブロックを比較する。なお、このブロック同士の比較方法は任意であり、これ以外の方法で比較するようにしてもよい。 For example, the block matching unit 115 calculates a difference between each pixel value of the block of interest and each pixel value of the comparison target block between pixels having the same position in the block (hereinafter referred to as an intra-block position). Thus, the target block and the comparison target block are compared. Note that this block-to-block comparison method is arbitrary, and comparison may be made by other methods.
評価値算出部116は、ブロックマッチング部115による注目ブロックと比較対象ブロックの比較結果に基づいて、注目ブロックと比較対象ブロックの類似度を示す評価値を算出する。例えば、評価値算出部116は、ブロックマッチング部115において算出された、注目ブロックと比較対象ブロックの、ブロック内位置が互いに同一の画素同士の差分値の絶対値の総和を評価値として算出する。なお、この類似度の評価方法は任意であり、この他にも、例えば、注目ブロックと比較対象ブロックの、ブロック内位置が互いに同一の画素同士の差分値の絶対値の平均値を評価値として算出するようにしてもよいし、ブロックマッチング部115が、注目ブロックおよび比較対象ブロックの一部の画素を代表点として選択し、その代表点同士で差分値を求め、評価値算出部116が、得られた差分値のみを用いて評価値を算出するようにしてもよい。
The evaluation
評価値保持部117は、例えば半導体メモリ等の記憶媒体により構成され、このように算出された評価値を比較対象点毎に保持する。
The evaluation
なお、比較点選択部113は、注目ブロック内の全部または予め定められた一部の画素を順次比較点として選択する。つまり、比較対象ブロックは、その各比較点に対して設定され、ブロックマッチング処理は、注目ブロックと、各比較対象ブロックとの間で行われる。評価値保持部117は、それらのブロックマッチング処理結果を順次保持する。
Note that the comparison
繰り返しパターン検出部103は、評価値保持部117に保持された、それらの評価値を用いて繰り返しパターン検出処理を行い、入力画像に繰り返しパターンが含まれるか否かを判定し、その判定結果をパターン判定装置100の外部に出力する。この判定結果は、後段において行われる画像処理等に利用される。繰り返しパターン検出部103は、図1に示されるように、特徴点特定部121、特徴分析部122、および分析結果判定部123を有する。
The repetitive
特徴点特定部121は、評価値保持部117に保持された注目ブロックの各画素に対応する評価値群に基づいて、注目ブロックの特徴を示す注目点以外の画素を特徴点として特定する。例えば、特徴点特定部121は、類似度が最も高い(比較対象ブロックの)比較点を第1の特徴点として特定し、その第1の特徴点と注目点を結ぶ第1の直線に垂直な、注目点を通る第2の直線上であって、かつ、注目点から互いに反対方向に所定距離離れた注目ブロック内の2点を第2の特徴点および第3の特徴点として特定する。このとき、特徴点特定部121は、例えば、注目ブロック内であり、かつ、注目点より予め定められた所定の距離以上離れた領域において、特徴点を特定する。なお、特徴点の特定方法は任意であり、上述した以外の方法を用いるようにしてもよい。
The feature
特徴分析部122は、特徴点特定部121により特定された特徴点を用いて注目ブロックの特徴を分析する。この特徴分析方法は任意であるが、例えば、特徴分析部122は、第2の特徴点と第3の特徴点の評価値の平均値を算出する。その平均値と第1の特徴点の差が所定の閾値より大きいか否かを判定する。なお、この分析方法は任意であり、上述した以外の方法を用いるようにしてもよい。
The
分析結果判定部123は、特徴分析部122の分析結果に基づいて、注目ブロックに繰り返しパターンを含むか否かを判定する。この判定方法は任意であるが、例えば、第2の特徴点と第3の特徴点の評価値の平均値と、第1の特徴点の差分値が、所定の閾値より大きい場合繰り返しパターンを含むと判定し、差分値が閾値より小さい場合繰り返しパターンを含まないと判定する。
The analysis
次に、図2のフローチャートを参照して、パターン判定装置100により実行されるパターン判定処理の流れの例を説明する。 Next, an example of the flow of pattern determination processing executed by the pattern determination apparatus 100 will be described with reference to the flowchart of FIG.
パターン判定装置100に画像が入力されると、パターン判定装置100は、パターン判定処理を開始する。パターン判定処理が開始されると、画像保持部101は、ステップS1において、入力画像の画像データを保持する。入力画像が少なくとも1枚分保持されると、画像評価処理部102は、ステップS2において、ステップS1において保持された入力画像を用いて画像評価処理を行う。画像評価処理が終了すると、繰り返しパターン検出部103は、ステップS3において、その画像評価処理結果を用いて入力画像より繰り返しパターンを検出し、その検出結果を出力する。
When an image is input to the pattern determination apparatus 100, the pattern determination apparatus 100 starts pattern determination processing. When the pattern determination process is started, the
このように、パターン判定装置100は、画像評価処理を行い、その評価結果を用いて繰り返しパターン検出処理を行い、入力画像より繰り返しパターンを検出する。 As described above, the pattern determination apparatus 100 performs the image evaluation process, performs the repeated pattern detection process using the evaluation result, and detects the repeated pattern from the input image.
次に、図2のステップS2において実行される画像評価処理の詳細な流れの例について、図3のフローチャートを参照して説明する。 Next, an example of a detailed flow of the image evaluation process executed in step S2 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
画像評価処理が開始されると、ステップS21において、注目点特定部111は、例えばユーザや後段の処理部等から予め与えられた情報に基づいて、入力画像より注目点を特定する。
When the image evaluation process is started, in step S21, the point-of-
注目点が特定されると、注目ブロック特定部112は、ステップS22において、例えばユーザや後段の処理部等から予め与えられた情報に基づいて、ステップS21の処理により特定された注目点を基準点とする所定サイズの注目ブロックを入力画像より特定する。
When the attention point is specified, the attention
注目ブロックが特定されると、比較点選択部113は、ステップS23において、注目ブロック内の未だ比較点に設定していない画素(未処理画素)を、所定の順に選択し、その画素を比較点とする。ステップS24において、比較対象ブロック特定部114は、比較点を基準点とする所定サイズの比較対象ブロックを特定する。なお、この比較対象ブロックの形状およびサイズは、ステップS22において特定された注目ブロックと同一である。
When the block of interest is specified, the comparison
注目ブロック及び比較対象ブロックが特定されると、ブロックマッチング部115は、ステップS25において、その注目ブロックと比較対象ブロックとを比較する。例えば、ブロックマッチング部115は、注目ブロックの各画素値と比較対象ブロックの各画素値を、互いに同一のブロック内画素同士で比較し、差分を求める。そして、評価値算出部116は、ステップS26において、ステップS25の処理により得られた比較結果に基づいて、比較点の評価値を算出する。例えば、評価値算出部116は、注目ブロックの各画素値と比較対象ブロックの各画素値の、互いに同一のブロック内画素同士の差分値の絶対値の総和を評価値として算出する。
When the target block and the comparison target block are specified, the block matching unit 115 compares the target block with the comparison target block in step S25. For example, the block matching unit 115 compares each pixel value of the block of interest with each pixel value of the comparison target block between pixels in the same block, and obtains a difference. Then, in step S26, the evaluation
評価値保持部117は、ステップS27において、ステップS26の処理により算出された評価値をその比較点に対応付けて記憶する。ステップS28において、比較点選択部113は、注目ブロック内に比較点として選択されていない未処理画素が存在するか否かを判定し、存在すると判定した場合、処理をステップS23に戻し、それ以降の処理を繰り返す。つまり、比較点選択部113乃至評価値保持部117は、注目ブロック内の全画素を比較点として選択するまで、ステップS23乃至ステップS28の処理を繰り返す。そして、ステップS28において、未処理画素が存在しないと判定した場合、比較点選択部113は、ブロックマッチング処理を終了し、処理を図2のステップS2に戻し、ステップS3以降の処理を実行させる。
In step S27, the evaluation
次に、図4のフローチャートを参照して、図2のステップS3において実行される繰り返しパターン検出処理の詳細な流れの例を説明する。 Next, an example of a detailed flow of the repeated pattern detection process executed in step S3 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
繰り返しパターン検出処理が開始されると、特徴点特定部121は、ステップS41において、評価値保持部117により保持されている評価値に基づいて、注目ブロック内の特徴点を、注目点以外の画素から複数特定する。ステップS42において、特徴分析部122は、ステップS41の処理により特定された特徴点における評価値の特徴を分析し、繰り返しパターンの有無を示す分析結果を生成する。ステップS43において、分析結果判定部123は、ステップS42の処理により得られた分析結果に基づいて、注目ブロックの画像(入力画像)が繰り返しパターンを含むか否かを判定する。
When the repeated pattern detection process is started, the feature
分析結果の判定が終了すると、分析結果判定部123は、繰り返しパターン検出処理を終了し、処理を図2のステップS3に戻し、パターン判定処理を終了させる。
When the analysis result determination ends, the analysis
以上のように、入力画像の評価を行い、その評価結果に基づいて特徴点を特定して分析し、繰り返しパターンを検出することにより、パターン判定装置100は、より正確に、画像内の繰り返しパターンを検出することができる。 As described above, by evaluating the input image, identifying and analyzing the feature points based on the evaluation result, and detecting the repeated pattern, the pattern determination apparatus 100 can more accurately repeat the repeated pattern in the image. Can be detected.
図5乃至図8を参照して、繰り返しパターン検出の具体的な例について説明する。 A specific example of repeated pattern detection will be described with reference to FIGS.
図5の部分画像201は、入力画像の一部分の例を示している。図5に示されるように部分画像201には、左上右下の斜め方向に白線が形成されている。このような白線は、部分画像201よりも狭いブロックで見た場合、複数のブロックで同様の画像パターンを形成する。このように、同一のパターンが繰り返し出現するような画像パターンを繰り返しパターンと称する。 A partial image 201 in FIG. 5 shows an example of a part of the input image. As shown in FIG. 5, white lines are formed in the partial image 201 in an oblique direction in the upper left and lower right. Such white lines form a similar image pattern in a plurality of blocks when viewed in a block narrower than the partial image 201. Thus, an image pattern in which the same pattern appears repeatedly is referred to as a repeated pattern.
部分画像201において、例えば、白線上の点を注目点211とし、その注目点211を中心点とする所定の大きさの正方形の領域を注目ブロック212とする。このような注目ブロック212に対して、比較点221を中心点とする比較対象ブロック222と、比較点221とは異なる位置の比較点231を中心点とする比較対象ブロック232とでは互いに画像が異なるので、当然、それらの注目ブロック212に対する類似度も異なる。 In the partial image 201, for example, a point on the white line is set as a target point 211, and a square area having a predetermined size centered on the target point 211 is set as a target block 212. For such a block of interest 212, the comparison target block 222 having the comparison point 221 as the center point and the comparison target block 232 having the comparison point 231 at the position different from the comparison point 221 have different images. Therefore, naturally, the degree of similarity with respect to the target block 212 is also different.
画像評価処理部102は、注目ブロック212内の各画素を比較点としてその比較対象ブロックと注目ブロック212とでブロックマッチングを行い、比較点毎にその比較対象ブロックの注目ブロック212に対する類似度を示す評価値を算出する。より具体的には、注目ブロック212と比較対象ブロックにおいて、互いにブロック内位置が同一の画素同士の画素値の差分をとり、その差分値の絶対値の総和を評価値とする。
The image
図6に示されるグラフの面240は、このように算出された評価値の分布を示したものである。図6においては、注目ブロック212のサイズを31画素×31画素としている。この例の場合、評価値の値が小さいほど類似度が高いことを示している。例えば、点241は、注目点211と比較点が互いに同一である場合の評価値を示しており、この場合、注目ブロック212と比較対象ブロックは同一となるのでその評価値は「0」となっている。
A
図5に示される注目ブロック212と比較対象ブロック232のように、部分画像201のような画像パターンにおいて、比較点が注目点211と同一の白線上に位置する場合、その比較点に対応する比較対象ブロックの画像の構図は、注目ブロック212の画像の構図に対する類似度が高くなる。つまり、このような比較点の評価値は値が小さくなるので、部分画像201のような画像パターンの場合、図6に示されるように、注目点を通るように斜め方向に評価値の低い比較点が分布することになる。換言すれば、このような評価値の分布パターンは、直線状のエッジ、すなわち繰り返しパターンの存在を示している。 When the comparison point is located on the same white line as the attention point 211 in the image pattern such as the partial image 201 like the attention block 212 and the comparison target block 232 illustrated in FIG. 5, the comparison corresponding to the comparison point The composition of the image of the target block has a high similarity to the composition of the image of the block of interest 212. That is, since the evaluation value of such a comparison point becomes small, in the case of an image pattern such as the partial image 201, as shown in FIG. 6, a comparison with a low evaluation value in an oblique direction passing through the point of interest. The points will be distributed. In other words, such an evaluation value distribution pattern indicates the presence of a linear edge, that is, a repetitive pattern.
以下に、このような直線状エッジの検出方法の例を説明する。図7は、繰り返しパターン検出部103により実行される直線状エッジ検出処理の流れの例を示すフローチャートである。この直線状エッジ検出処理は、図4のフローチャートを参照して説明した繰り返しパターン検出処理の具体的な例(繰り返しパターンとして直線状エッジを検出する例)を示したものである。
Hereinafter, an example of such a method for detecting a linear edge will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of straight edge detection processing executed by the repeated
直線状エッジ検出処理が開始されると、特徴点特定部121は、ステップS61において、注目点より所定距離以上離れた領域において、最も類似度が高い点を第1の特徴点として特定する。
When the linear edge detection process is started, the feature
図8は、注目ブロックを模式的に現した図である。図8に示される注目ブロック250は、説明の便宜上、そのサイズを15画素×15画素としている。なお、注目ブロック250が、図5の注目ブロック212の中心点付近の一部を示していると考えてもよい。 FIG. 8 is a diagram schematically showing the block of interest. The attention block 250 shown in FIG. 8 has a size of 15 pixels × 15 pixels for convenience of explanation. Note that the target block 250 may be considered to indicate a part near the center point of the target block 212 in FIG.
上述したように、特徴点特定部121は、まず、注目ブロック250内において評価値が最も小さい点(最も類似度が高い点)を第1の特徴点253として特定する。なお、このとき、中心点である注目点251を中心とする所定の範囲252の画素は第1の特徴点の対象から除外する。これは、繰り返しパターンの有無に関わらず、注目点251付近の評価値は一般的に小さくなるので、繰り返しパターンの誤検出の恐れがあるからである。
As described above, the feature
第1の特徴点253を特定すると、特徴点特定部121は、ステップS62において、ステップS61の処理により特定された第1の特徴点253と注目点251とを結ぶ第1の直線254を設定する。
When the
第1の直線254を設定すると、特徴点特定部121は、ステップS63において、注目点251を通る、第1の直線254に垂直な第2の直線255を設定する。ステップS64において、特徴点特定部121は、注目点251より所定距離互いに反対方向に離れた第2の直線255上の2点を第2の特徴点256および第3の特徴点257として特定する。なお、この第2の特徴点256および第3の特徴点257も、注目ブロック250内の、範囲252(つまり、注目点251付近)以外の領域において特定する。
When the first
以上のステップS61乃至ステップS64は、図4のステップS41の処理に対応する。 The above steps S61 to S64 correspond to the process of step S41 in FIG.
第1の特徴点253、第2の特徴点256、および第3の特徴点257がそれぞれ特定されると、特徴分析部122は、ステップS65において、第2の特徴点256と第3の特徴点257に対応する類似度(つまり第2の特徴点256と第3の特徴点257の評価値)の平均値を算出する。なお、この処理は、図4のステップS42の処理に対応する。
When the
第2の特徴点256と第3の特徴点257の評価値の平均値が算出されると、分析結果判定部123は、ステップS66において、その平均値と第1の特徴点253の評価値の差分値を算出し、その差分値が、予め定められた所定の閾値より大きいか否かを判定する。つまり、分析結果判定部123は、第1の特徴点の類似度が、第2の特徴点および第3の特徴点の類似度の平均値と比較して所定の閾値より高いか否かを判定する。
When the average value of the evaluation values of the
差分値が所定の閾値より大きいと判定した場合、分析結果判定部123は、ステップS67に処理を進め、第1の直線254に沿って直線状エッジが存在すると判定し、その判定結果を出力して直線状エッジ検出処理を終了し、処理を図2のステップS3に戻し、パターン判定処理を終了させる。また、差分値が所定の閾値より大きくないと判定した場合、分析結果判定部123は、ステップS68に処理を進め、注目ブロック250に直線状エッジが存在しないと判定し、その判定結果を出力して直線状エッジ検出処理を終了し、処理を図2のステップS3に戻し、パターン判定処理を終了させる。
If it is determined that the difference value is greater than the predetermined threshold value, the analysis
なお、このステップS66乃至ステップS68の処理は、図4のステップS43の処理に対応する。 Note that the processing in steps S66 to S68 corresponds to the processing in step S43 in FIG.
つまり、繰り返しパターン検出部103は、直線状エッジを検出する際、対応する比較対象ブロックの注目ブロックに対する類似度が高いとされた第1の特徴点および注目点251を結ぶ方向(第1の直線254に沿って)に直線状エッジが存在すると仮定し、その第1の直線254に直交する方向(第2の直線255上)に2点(第2の特徴点256および第3の特徴点257)を、その直線状エッジ上でない可能性が高い2点として選択し、それら2点の評価値の平均値と、第1の特徴点の評価値を比較する。このとき、第2の特徴点256および第3の特徴点257のそれぞれの比較対象ブロックの、注目ブロックに対する類似度に対して、第1の特徴点の比較対象ブロックの注目ブロックに対する類似度が圧倒的に高い(つまり、第2の特徴点256および第3の特徴点257の評価値の平均値と、第1の特徴点の評価値との差が閾値以上である)場合、繰り返しパターン検出部103は、第1の直線254に沿って直線状エッジが存在すると判定する。
That is, when detecting the linear edge, the repeated
以上のように検出を行うことにより、繰り返しパターン検出部103は、画像に含まれる任意の方向の直線状エッジを容易かつ正確に検出することができる。
By performing the detection as described above, the repeated
なお、以上においては、直線状エッジの検出方法の一例を示したが、上述した以外の方法で直線状エッジを検出するようにしてもよい。 In the above, an example of the detection method of the linear edge has been described, but the linear edge may be detected by a method other than the above-described method.
例えば、特徴点が4点以上特定され、それらの一部または全部を用いて直線状エッジを検出するようにしてもよいし、2点の特徴点により直線状エッジを検出するようにしてもよい。また、第2の特徴点256および第3の特徴点257を、注目点251より所定距離互いに反対方向に離れた第2の直線255上の2点とするように説明したが、例えば、第2の直線255上に位置しない点を第2の特徴点256および第3の特徴点257としてもよいし、第2の特徴点256および第3の特徴点257の、注目点251までの距離が互いに異なるようにしてもよい。
For example, four or more feature points may be specified, and a linear edge may be detected using a part or all of them, or a linear edge may be detected using two feature points. . Further, the
さらに、範囲252の大きさおよび形状は任意である。また、以上においては、評価値が、類似度が高いほど小さくなるように説明したが、評価値の算出方法は任意であり、どのようなパラメータを評価値とするようにしてもよい。
Furthermore, the size and shape of the
また、以上においては、繰り返しパターンを検出する例として直線状エッジを検出する場合について説明したが、繰り返しパターン検出部103が、例えば水玉や網目のような幾何学模様を繰り返しパターンとして検出するようにしてもよい。その場合の具体的な検出方法は任意である。また、互いに異なる複数の方法で繰り返しパターン検出を行い、それらの検出結果に基づいて、検出された繰り返しパターンがどのようなパターンであるかを判定するようにしてもよい。
In the above description, a case where a linear edge is detected is described as an example of detecting a repeated pattern. However, the repeated
なお、動画像のパターン判定を行う場合、パターン判定装置100は、上述した各処理をフィールドまたはフレーム毎に実行する。 When performing moving image pattern determination, the pattern determination apparatus 100 performs the above-described processes for each field or frame.
ところで、繰り返しパターン検出の精度を向上させるために、互いに異なる位置の複数の注目ブロックのそれぞれにおいて上述したような繰り返しパターンの検出を行うようにし、それらの複数の検出結果に基づいて再度繰り返しパターンの有無を判定するようにしてもよい。 By the way, in order to improve the accuracy of the repeated pattern detection, the repeated pattern detection described above is performed in each of a plurality of blocks of interest at different positions, and the repeated pattern is detected again based on the plurality of detection results. The presence or absence may be determined.
図9は、その場合の、パターン判定装置の構成例を示すブロック図である。図9に示されるパターン判定装置300は、複数の注目ブロックにおいて繰り返しパターンの検出を行う装置である。パターン判定装置300は、図1のパターン判定装置100と基本的に同様の構成を有するが、パターン判定装置100の場合と異なり、画像保持部101、画像評価処理部102、および繰り返しパターン検出部103の他に、判定結果保持部311、新ブロック設定部312、および再判定部313を有する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the pattern determination apparatus in that case. A pattern determination apparatus 300 shown in FIG. 9 is an apparatus that detects a repeated pattern in a plurality of blocks of interest. The pattern determination apparatus 300 has basically the same configuration as the pattern determination apparatus 100 in FIG. 1, but unlike the pattern determination apparatus 100, the
判定結果保持部311は、例えば半導体メモリ等の記憶媒体を有し、分析結果判定部123において判定された判定結果を、処理対象の注目点または注目ブロックに対応させて記憶する。新ブロック設定部312は、判定結果保持部311に保持されている判定結果に基づいて、次に繰り返しパターンの検出を行う新たなブロックを注目ブロックとして特定し、その設定を行い、画像評価処理部102に対して、特定した新ブロックの画像評価(例えばブロックマッチング)を実行させる。
The determination
以上のようにして、所定の数の注目ブロックに対して繰り返しパターン検出処理が行われると、再判定部313は、判定結果保持部311に保持された一部または全ての判定結果に基づいて、入力画像に繰り返しパターンが含まれるか否かを判定し、その判定結果を出力する。
As described above, when the repeated pattern detection process is performed on a predetermined number of blocks of interest, the
次に、図10のフローチャートを参照して、パターン判定装置300により実行される複数ブロックパターン判定処理の流れの例を説明する。 Next, an example of the flow of the multiple block pattern determination process executed by the pattern determination apparatus 300 will be described with reference to the flowchart of FIG.
複数ブロックパターン判定処理が開始されると、画像保持部101、画像評価処理部102、および繰り返しパターン検出部103は、ステップS101において、まず1つめのブロック(第1のブロック)を注目ブロックとして、図2のフローチャートを参照して説明したのと同様にパターン判定処理を行う。繰り返しパターン検出部103が判定結果を出力すると、判定結果保持部311は、ステップS102において、その判定結果を保持する。新ブロック設定部312は、ステップS103において、その判定結果保持部311に保持された判定結果に基づいて、第1のブロックにおいて繰り返しパターンが検出されたか否かを判定し、検出されたと判定した場合、処理をステップS104に進める。
When the multi-block pattern determination process is started, the
ステップS104において、新ブロック設定部312は、画像評価処理部102を制御し、これまでに注目ブロックとして設定されたブロックとは異なるブロックを新たな注目ブロックとして設定させる。画像保持部101、画像評価処理部102、および繰り返しパターン検出部103は、ステップS105において、その新たな注目ブロックについて、図2のフローチャートを参照して説明したのと同様にパターン判定処理を実行する。繰り返しパターン検出部103が判定結果を出力すると、判定結果保持部311は、ステップS106において、その判定結果を保持する。ステップS107において、新ブロック設定部312は、パターン判定処理を所定回数繰り返したか否かを判定し、繰り返していないと判定した場合、処理をステップS104に戻し、それ以降の処理を繰り返す。ステップS107において、パターン判定処理を所定回数繰り返したと判定した場合、新ブロック設定部312は、処理をステップS108に進める。つまり、ステップS104乃至ステップS107の各処理が繰り返し実行されることにより、所定の数のブロックについてパターン判定が行われる。
In step S <b> 104, the new
ステップS108において、再判定部313は、判定結果保持部311に保持されている各ブロックの判定結果に基づいて、入力画像が繰り返しパターンを含むか否かを判定する。例えば、各ブロックにおいて検出された繰り返しパターンが全て一致し、矛盾が生じない場合、再判定部313は、その繰り返しパターンが入力画像に含まれると判定する。なお、この判定方法は任意であり、どのような方法で判定を行うようにしてもよいし、どのような判定基準を用いるようにしてもよい。
In step S108, the
ステップS108の処理を終了すると、再判定部313は、複数ブロックパターン判定処理を終了する。また、ステップS103において、第1のブロックにおいて繰り返しパターンが検出されなかったと判定した場合、新ブロック設定部312は、入力画像に繰り返しパターンが含まれないと判定し、複数ブロックパターン判定処理を終了する。
When the process of step S108 ends, the
例えば、図11に示されるように、第1のブロック410において、その第1のブロック410の注目点411および第1の特徴点412を通る直線413(直線状エッジ)が存在すると判定された場合、新ブロック設定部312は、その直線413上の、注目点411より所定距離(R2)離れた点を新たな注目点421とし、その注目点421に対応する新たな注目ブロックとして第2のブロック420を設定させ、その第2のブロック420において繰り返しパターン検出を行わせる。また、新ブロック設定部312は、直線413上の、注目点411より所定距離(R3)離れた点を新たな注目点431とし、その注目点431に対応する新たな注目ブロックとして第3のブロック430を設定させ、その第3の注目ブロック430において繰り返しパターン検出を行わせる。
For example, as shown in FIG. 11, in the
そして、第2のブロック420において検出された、注目点421と第1の特徴点422を結ぶ直線と、第3のブロック430において検出された、注目点431と第1の特徴点432を結ぶ直線が、直線413と一致または近似する場合、再判定部313は、入力画像に、直線413に沿った直線状エッジ(繰り返しパターン)が含まれると判定する。
Then, a straight line connecting the
以上のように、複数のブロックにおいて繰り返しパターン検出を行うことにより、繰り返しパターンの判定精度を向上させ、より正確に繰り返しパターンの検出を行うことができる。 As described above, by performing repeated pattern detection in a plurality of blocks, it is possible to improve the accuracy of determining a repeated pattern and more accurately detect a repeated pattern.
なお、この繰り返しパターンの検出を行う注目ブロックとして、どのようなブロックを設定するようにしてもよい。例えば、図12Aに示される、ブロック440、ブロック450、およびブロック460のように、互いに共通の注目点441に対応し、かつ、ブロックサイズが互いに異なる複数のブロックを注目ブロックとするようにしてもよい。このとき、ブロック440、ブロック450、およびブロック460のいずれを第1のブロックとしてもよい。
Note that any block may be set as the target block for detecting this repeated pattern. For example, as shown in FIG. 12A, a plurality of blocks corresponding to the
また、例えば、図12Bに示されるように、第1のブロック内の画素471を、所定画素数毎に、各画素値の平均化する等して、1つの画素472にまとめ、第1のブロックの縮小画像を作成し、その縮小画像を第2のブロックとし、さらに、その第2のブロック内の画素472を、所定画素数毎に、各画素値の平均化する等して、1つの画素473にまとめ、第2のブロックの縮小画像を作成し、その縮小画像を第3のブロックとし、それぞれについて繰り返しパターンの検出を行うようにするようにしてもよい。
Also, for example, as shown in FIG. 12B, the
もちろんこれら以外の方法であってもよい。例えば検出する繰り返しパターンによって、好適な注目ブロックの選択方法は異なる。したがって、検出する繰り返しパターンに応じて、この選択方法を選択するようにしてもよい。 Of course, other methods may be used. For example, a suitable method for selecting a target block differs depending on the repeated pattern to be detected. Therefore, this selection method may be selected according to the repeated pattern to be detected.
以上においては、第1のブロックにおいて繰り返しパターンが検出された場合、複数のブロックで繰り返しパターンの検出を行うように説明したが、これに限らず、ステップS103の処理を省略し、第1のブロックの結果に関わらず、複数のブロックで繰り返しパターンの検出を行うようにしてもよい。また、再判定部313が、複数のブロックにおける検出結果が全て一致または近似しなくても、最も可能性の高い検出結果を採用するようにしてもよい。このようにすることにより、パターン判定装置300は、繰り返しパターン検出のロバスト性を向上させることができる。
In the above description, it has been described that when a repetitive pattern is detected in the first block, the repetitive pattern is detected in a plurality of blocks. However, the present invention is not limited to this, and the processing in step S103 is omitted. Regardless of the result, it is also possible to detect a repeated pattern in a plurality of blocks. Further, the
なお、繰り返しパターンの検出を行うブロックの数は任意である。 Note that the number of blocks in which the repeated pattern is detected is arbitrary.
また、第1のブロックとして複数のブロックを設定し、上述したような複数ブロックパターン判定処理を繰り返し実行するようにしてもよい。このとき、各複数ブロックパターン判定処理において処理対象とするブロックを互いに異なるものとすることにより、繰り返しパターン検出を行うブロックを増やすことができ、繰り返しパターンの判定精度や繰り返しパターンの検出のロバスト性をさらに向上させ、より正確に繰り返しパターンを検出することができる。 Alternatively, a plurality of blocks may be set as the first block, and the above-described multiple block pattern determination process may be repeatedly executed. At this time, by making different blocks to be processed in each of the multiple block pattern determination processes, it is possible to increase the number of blocks to be subjected to repeated pattern detection, and to improve the repeat pattern determination accuracy and repeat pattern detection robustness. Further improvement can be made and the repeated pattern can be detected more accurately.
また、ブロックマッチング部115は、ブロック同士を比較する際に、過去に同じブロック間の比較が行われている場合、実際にブロックを比較せずに、過去の比較結果を流用するようにしてもよい。 Further, when comparing the blocks, the block matching unit 115 may divert the past comparison result without actually comparing the blocks if the comparison between the same blocks has been performed in the past. Good.
例えば、図5の例において、比較点231の評価値は、比較点231を注目点とし、注目点211を比較点としたときの比較点211の評価値と同一になる(類似度は変わらない)。そこで、例えば、評価値保持部117が評価値を注目点と比較点の組み合わせ(2点の座標情報の組み合わせであり、どちらが注目点でどちらが比較点であるかは区別しない)に対応付けるようにし、ブロックマッチング部115が、まず、比較を行う注目点と比較点の組み合わせから評価値保持部117の評価値を検索し、その組み合わせに対応する評価値が存在する場合、その評価値を採用し、ブロックマッチング部115によるブロックマッチング、および、評価値算出部116による評価値の算出を省略するようにしてもよい。
For example, in the example of FIG. 5, the evaluation value of the comparison point 231 is the same as the evaluation value of the comparison point 211 when the comparison point 231 is the attention point and the attention point 211 is the comparison point (similarity does not change). ). Therefore, for example, the evaluation
このようにすることにより、処理の負荷を軽減させることができる。 By doing so, the processing load can be reduced.
また、例えば、ブロックマッチング部115がブロックマッチング処理において画素同士の差分値を算出する際に、その差分値を全て保持しておくようにし、その後に実行されるブロックマッチング処理において、同一の画素間の差分値を算出する場合には、その値を流用するようにしてもよい。このようにすることにより、処理の負荷を軽減させることができる。 Further, for example, when the block matching unit 115 calculates a difference value between pixels in the block matching process, all the difference values are held, and in the block matching process executed thereafter, the same pixel value When the difference value is calculated, that value may be used. By doing so, the processing load can be reduced.
なお、動画像のパターン判定を行う場合、パターン判定装置300は、上述した各処理をフィールドまたはフレーム毎に実行する。 Note that, when performing moving image pattern determination, the pattern determination apparatus 300 performs the above-described processes for each field or frame.
ところで、以上のような、パターン判定装置100またはパターン判定装置300をパターン判定部とし、他の処理を行う装置に組み込むようにしてもよい。 By the way, the pattern determination apparatus 100 or the pattern determination apparatus 300 as described above may be used as a pattern determination unit, and may be incorporated in an apparatus that performs other processing.
図13は、本発明を適用した監視カメラ装置の構成例を示すブロック図である。図13に示される監視カメラ装置500は、所定の部屋や区域等を映像で監視するために用いられる装置であり、撮像画像に対する、上述したような繰り返しパターン検出結果をカメラの制御処理に利用する装置である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a monitoring camera device to which the present invention is applied. A
監視カメラ装置500は、例えばCCDビデオカメラ等よりなる撮像部511により撮像された画像を画像ディスプレイ512に表示させる。ユーザ(監視人)は、その画像ディスプレイ512に表示された画像を閲覧することにより、撮像部511が撮像する空間の様子を把握する(監視する)。
The
追尾処理部513は、撮像部511により入力された画像において、所定の追尾対象を検出し、その検出結果をカメラ駆動部514に供給する。カメラ駆動部514は、その追尾対象を追うように撮像部511を駆動し、例えば、ズームやフォーカスの調整を行ったり、チルトやパン等を行ったり、静止画撮影を実行させたりする。
The
追尾処理部513は、パターン判定部521およびブロックマッチング処理部522を有する。パターン判定部521は、上述したパターン判定装置100またはパターン判定装置300と同様の構成を有し、同様の処理を行って、撮像部511により入力された画像から、直線状エッジ等の繰り返しパターンを検出する。
The
ブロックマッチング処理部522は、撮像部511により連続して入力されるフレーム画像間でブロックマッチングを行うことにより、追尾対象を追尾する(新たなフレーム画像における追尾対象の位置を、その1つ前のフレーム画像とのブロックマッチングにより特定する)。このとき、例えば、フレーム画像に繰り返しパターンが存在し、追尾対象がその繰り返しパターン付近に位置し、比較元の追尾対象を含むブロックに繰り返しパターンが含まれる場合、その繰り返しパターンを含む複数のブロックに対してマッチングしてしまい、正確なマッチングができない恐れがある。
The block
そこで、ブロックマッチング処理部522は、パターン判定部521による繰り返しパターンの検出結果を参照してブロックマッチングを行い、比較元の追尾対象を含むブロックに繰り返しパターンが含まれるような場合には、その繰り返しパターンの影響を受けないように、通常の場合と異なる手法で追尾対象の位置を特定するようにする。このようにすることにより追尾処理部513は、より正確に追尾対象を追尾することができ、カメラ駆動部514は、より適切に撮像部511を駆動することができる。つまり、監視カメラ装置500は、より適切な監視行動を行うことができる。
Therefore, the block
もちろん、本発明を適用したパターン判定処理部は、繰り返しパターン検出結果を利用した処理を行う装置であれば、監視カメラ装置以外のどのような装置にも適用可能である。 Of course, the pattern determination processing unit to which the present invention is applied can be applied to any device other than the monitoring camera device as long as it performs processing using the repeated pattern detection result.
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図14に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。 The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. In this case, for example, it may be configured as a personal computer as shown in FIG.
図14において、パーソナルコンピュータ600のCPU(Central Processing Unit)601は、ROM(Read Only Memory)602に記憶されているプログラム、または記憶部613からRAM(Random Access Memory)603にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM603にはまた、CPU601が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
In FIG. 14, a CPU (Central Processing Unit) 601 of the personal computer 600 performs various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 602 or a program loaded from a
CPU601、ROM602、およびRAM603は、バス604を介して相互に接続されている。このバス604にはまた、入出力インタフェース610も接続されている。
The
入出力インタフェース610には、キーボード、マウスなどよりなる入力部611、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部612、ハードディスクなどより構成される記憶部613、モデムなどより構成される通信部614が接続されている。通信部614は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
The input /
入出力インタフェース610にはまた、必要に応じてドライブ615が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア621が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部613にインストールされる。
A drive 615 is connected to the input /
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。 When the above-described series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.
この記録媒体は、例えば、図14に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc - Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini Disc)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア621により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM602や、記憶部613に含まれるハードディスクなどで構成される。
For example, as shown in FIG. 14, the recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk ( It only consists of
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表わすものである。 Further, in this specification, the system represents the entire apparatus constituted by a plurality of devices (apparatuses).
なお、以上において、1つの装置として説明した構成を分割し、複数の装置として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置として説明した構成をまとめて1つの装置として構成されるようにしてもよい。また、各装置の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置の構成の一部を他の装置の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 In the above, the configuration described as one device may be divided and configured as a plurality of devices. Conversely, the configurations described above as a plurality of devices may be combined into a single device. Of course, configurations other than those described above may be added to the configuration of each device. Furthermore, if the configuration and operation of the entire system are substantially the same, a part of the configuration of a certain device may be included in the configuration of another device. That is, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
100 パターン判定装置, 101 画像保持部, 102 画像評価処理部, 103 繰り返しパターン検出部, 111 注目点特定部, 112 注目ブロック特定部, 113 比較点選択部, 114 比較対象ブロック特定部, 115 ブロックマッチング部, 116 評価値算出部, 121 特徴点特定部, 122 特徴分析部, 123 分析結果判定部, 300 パターン判定装置, 311 判定結果保持部, 312 新ブロック設定部, 313 再判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 pattern determination apparatus, 101 image holding part, 102 image evaluation process part, 103 repetitive pattern detection part, 111 attention point specification part, 112 attention block specification part, 113 comparison point selection part, 114 comparison object block specification part, 115 block matching Unit, 116 evaluation value calculation unit, 121 feature point specification unit, 122 feature analysis unit, 123 analysis result determination unit, 300 pattern determination device, 311 determination result holding unit, 312 new block setting unit, 313 re-determination unit
Claims (11)
前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求める画像評価手段と、
前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定する特徴点特定手段と、
特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する判定手段と
を備える情報処理装置。 An information processing apparatus for detecting a repetitive pattern in which a predetermined image pattern included in an image is repeated,
Image evaluation means for evaluating each pixel in a target block that is a predetermined area corresponding to a target point that is a target pixel of the image, and obtaining each evaluation value;
In the target block, feature point specifying means for specifying a plurality of feature points that are pixels other than the target point for analyzing the distribution of the evaluation value in the target block;
An information processing apparatus comprising: a determination unit that determines whether or not the image includes the repetitive pattern based on a relationship between evaluation values of the plurality of identified feature points.
請求項1に記載の情報処理装置。 The evaluation value is obtained by comparing the target block with a target block that is a predetermined area corresponding to a comparison point that is a pixel in the target block selected as a target for comparison. The information processing device according to claim 1, wherein the information processing device is a parameter indicating a similarity to the block of interest.
請求項2に記載の情報処理装置。 The evaluation value of the comparison point is a sum of absolute values of difference values between pixels of the comparison target block corresponding to the comparison point and the block of interest in the same position in the block. Information processing device.
請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1, wherein the feature point specifying unit specifies three points as the feature points.
前記判定手段は、前記直線状エッジの画像の有無を判定するとともに、前記直線状エッジの画像が存在すると判定した場合、さらに前記直線状エッジの方向も判定する
請求項1に記載の情報処理装置。 The repeating pattern is an image of a straight edge,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines whether or not there is an image of the linear edge, and also determines the direction of the linear edge when determining that the image of the linear edge exists. .
請求項5に記載の情報処理装置。 The feature point specifying means specifies, as a first feature point, a comparison point of an evaluation value indicating that the similarity of the corresponding comparison target block to the target block is the highest except for the target point, and 2. Two points on a straight line orthogonal to a straight line passing through the first feature point and the point of interest, which are separated from the point of interest by a predetermined distance in a direction opposite to each other, are specified as a second feature point and a third feature point. Item 6. The information processing device according to Item 5.
請求項6に記載の情報処理装置。 The feature point specifying means specifies the first feature point to the third feature point from pixels in a region excluding a range within a predetermined distance from the target point in the target block. The information processing apparatus described.
前記判定手段は、前記特徴分析手段により算出された前記平均値と前記第1の特徴点の評価値とを比較し、その差が所定の閾値より大きい場合、前記第1の特徴点および前記注目点を通る直線に沿って前記直線状エッジが存在すると判定する
請求項7に記載の情報処理装置。 A feature analysis means for analyzing a feature of the distribution of the evaluation values by calculating an average value of the evaluation values of the first feature points and the second feature points;
The determination unit compares the average value calculated by the feature analysis unit with the evaluation value of the first feature point, and if the difference is larger than a predetermined threshold, the first feature point and the attention point The information processing apparatus according to claim 7, wherein it is determined that the linear edge exists along a straight line passing through a point.
前記画像評価手段は、複数の注目ブロックの各画素について前記評価値を求め、
前記特徴点特定手段は、前記複数の注目ブロックのそれぞれにおいて、前記特徴点を複数特定し、
前記判定手段は、前記複数の注目ブロックのそれぞれについて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定し、
前記再判定手段は、前記判定手段による判定により得られた複数の判定結果に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを再度判定する
請求項1に記載の情報処理装置。 Re-determination means for determining again whether or not the image includes the repetitive pattern based on the determination result by the determination means;
The image evaluation means obtains the evaluation value for each pixel of a plurality of blocks of interest,
The feature point specifying means specifies a plurality of feature points in each of the plurality of blocks of interest,
The determination means determines, for each of the plurality of blocks of interest, whether the image includes the repeating pattern,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the re-determination unit determines again whether or not the image includes the repetitive pattern based on a plurality of determination results obtained by the determination by the determination unit.
前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求め、
前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定し、
特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する
ステップを含む情報処理方法。 An information processing method of an information processing apparatus for detecting a repetition pattern in which a predetermined image pattern included in an image is repeated,
Evaluate each pixel in the block of interest that is a predetermined area corresponding to the point of interest that is the pixel to be processed of the image, to obtain each evaluation value,
In the target block, a plurality of feature points that are pixels other than the target point for analyzing the distribution of the evaluation value in the target block are specified,
An information processing method including a step of determining whether or not the image includes the repetitive pattern based on a relationship between evaluation values of a plurality of identified feature points.
前記画像の処理対象の画素である注目点に対応する所定の領域である注目ブロック内の各画素について評価を行い、それぞれの評価値を求める画像評価ステップと、
前記注目ブロック内において、前記注目ブロック内の前記評価値の分布を分析するための、前記注目点以外の画素である特徴点を複数特定する特徴点特定ステップと、
特定された複数の前記特徴点の各評価値の関係に基づいて、前記画像が前記繰り返しパターンを含むか否かを判定する判定ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。 In a program for detecting a repetitive pattern in which a predetermined image pattern included in an image is repeated,
An image evaluation step for evaluating each pixel in a target block that is a predetermined area corresponding to a target point that is a pixel to be processed of the image, and obtaining each evaluation value;
In the target block, a feature point specifying step for specifying a plurality of feature points that are pixels other than the target point for analyzing the distribution of the evaluation value in the target block;
A program for causing a computer to execute a determination step of determining whether or not the image includes the repetitive pattern based on a relationship between evaluation values of a plurality of identified feature points.
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