JP2009225211A - Information processing apparatus and method, and program - Google Patents

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哲二郎 近藤
Kenji Takahashi
健治 高橋
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知之 大月
Koichi Fujishima
幸一 藤島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more accurately detect an iterative pattern in an image. <P>SOLUTION: An image holding unit 101 is constituted of a storage medium such as, e.g., a semiconductor memory, and holds an input image input to a pattern determination device 100. An image evaluation processing unit 102 evaluates an input image being held in the image holding unit 101 according to a predetermined method. An iterative pattern detection unit 103 uses evaluation values being held in an evaluation value holding unit 117 to perform iterative pattern detection processing, determines whether an iterative pattern is included in the input image, and outputs the result of the determination to the outside of the pattern determination device 100. The present invention can be applied to, e.g., pattern determination devices. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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).

特開2005−303983号公報JP 2005-303983 A 特開2005−56410号公報JP 2005-56410 A 特開2006−133752号公報JP 2006-133752 A 特開2004−264924号公報JP 2004-264924 A

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 image holding unit 101, an image evaluation processing unit 102, and a repeated pattern detection unit 103.

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 image holding unit 101 is configured by a storage medium such as a semiconductor memory, for example, and holds an input image input to the pattern determination apparatus 100.

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 evaluation processing unit 102 evaluates one input image held in the image holding unit 101 by a predetermined method. This evaluation method is arbitrary as long as the repeated pattern detection unit 103 can detect a repeated pattern included in the input image. For example, the image evaluation processing unit 102 evaluates the input image using a block matching process that compares blocks included in the input 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 evaluation processing unit 102 extracts different regions (positions) extracted from one input image. Compare two blocks.

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 evaluation processing unit 102 However, it is also possible to use the processing result. Thus, the development cost of the image evaluation processing unit 102 can be reduced by using the block matching process.

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 evaluation processing unit 102 that performs block matching processing. In FIG. 1, an image evaluation processing unit 102 includes an attention point specifying unit 111, an attention block specifying unit 112, a comparison point selecting unit 113, a comparison target block specifying unit 114, a block matching unit 115, an evaluation value calculating unit 116, and an evaluation value. A holding portion 117 is included.

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 point identification unit 111 identifies the attention point from the images held in the image holding unit 101. The attention point indicates a pixel (processing target pixel) for detecting a repetitive pattern in the input image. The attention block identification unit 112 identifies the attention block from the same image. The target block indicates a block on which block matching is performed for detecting a repetitive pattern at the target point, and indicates a region including the target point. Note that the size and shape of the block of interest are arbitrary. An attention point is a reference point for the attention block, and there is one attention point for the attention block. Although the point of interest may be located at any position of the block of interest, the following description will be made assuming that the point of interest is the center point of the block of interest.

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 point specifying unit 111 and the attention block specifying unit 112 set information on the attention point and the attention block, for example, which position of the input image is the attention point, and how to set the attention block with respect to the attention point. How to obtain such information is arbitrary. For example, the user may input to the pattern determination apparatus 100 using an input unit (not shown), and the attention point specifying unit 111 and the attention block specifying unit 112 may use the information. Further, for example, the attention point specifying unit 111 and the attention block specifying unit 112 may acquire and use information supplied from an image processing device or the like subsequent to the pattern determination device 100. Of course, the attention point specifying unit 111 and the attention block specifying unit 112 may hold these pieces of information in advance.

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 point selection unit 113 specifies a comparison point from the images held in the image holding unit 101. The comparison target block specifying unit 114 specifies a comparison target block from the same image. The comparison point is a reference point for a comparison target block that is a block that performs block matching with the target block, and one comparison point is associated with one comparison target block. The size and shape of the comparison target block are the same as the target block, and the position of the comparison point in the comparison target block is the same as the position of the target point in the target block.

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 value calculation unit 116 calculates an evaluation value indicating the similarity between the target block and the comparison target block based on the comparison result between the target block and the comparison target block by the block matching unit 115. For example, the evaluation value calculation unit 116 calculates, as the evaluation value, the sum of the absolute values of the difference values between the pixels of the same block in the target block and the comparison target block calculated by the block matching unit 115. Note that this similarity evaluation method is arbitrary. In addition to this, for example, the average value of the absolute values of the difference values of the pixels having the same in-block position between the target block and the comparison target block is used as the evaluation value. The block matching unit 115 may select some pixels of the target block and the comparison target block as representative points, obtain a difference value between the representative points, and the evaluation value calculation unit 116 may The evaluation value may be calculated using only the obtained difference value.

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 value holding unit 117 is configured by a storage medium such as a semiconductor memory, for example, and holds the evaluation value calculated in this way for each comparison target point.

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 point selection unit 113 sequentially selects all or some of the predetermined pixels in the target block as comparison points sequentially. That is, a comparison target block is set for each comparison point, and block matching processing is performed between the block of interest and each comparison target block. The evaluation value holding unit 117 sequentially holds the block matching processing results.

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 pattern detection unit 103 performs repetitive pattern detection processing using those evaluation values held in the evaluation value holding unit 117, determines whether or not a repetitive pattern is included in the input image, and determines the determination result. Output to the outside of the pattern determination apparatus 100. This determination result is used for image processing or the like performed in the subsequent stage. As shown in FIG. 1, the repetitive pattern detection unit 103 includes a feature point specifying unit 121, a feature analysis unit 122, and an analysis result determination unit 123.

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 point specifying unit 121 specifies pixels other than the target point indicating the feature of the target block as the feature point based on the evaluation value group corresponding to each pixel of the target block held in the evaluation value holding unit 117. For example, the feature point specifying unit 121 specifies the comparison point having the highest similarity (of the comparison target block) as the first feature point, and is perpendicular to the first straight line connecting the first feature point and the point of interest. Two points in the target block that are on the second straight line passing through the target point and are separated from the target point in a direction opposite to each other by a predetermined distance are specified as the second feature point and the third feature point. At this time, for example, the feature point specifying unit 121 specifies a feature point in a region that is in the target block and that is separated from the target point by a predetermined distance or more. Note that the method for specifying feature points is arbitrary, and methods other than those described above may be used.

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 feature analysis unit 122 analyzes the feature of the block of interest using the feature points specified by the feature point specification unit 121. For example, the feature analysis unit 122 calculates an average value of the evaluation values of the second feature point and the third feature point. It is determined whether the difference between the average value and the first feature point is greater than a predetermined threshold. This analysis method is arbitrary, and methods other than those described above may be used.

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 result determination unit 123 determines whether or not the block of interest includes a repetitive pattern based on the analysis result of the feature analysis unit 122. This determination method is arbitrary. For example, when the average value of the evaluation values of the second feature point and the third feature point and the difference value of the first feature point are larger than a predetermined threshold value, a repetitive pattern is included. If the difference value is smaller than the threshold value, it is determined that the repeated pattern is not included.

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 image holding unit 101 holds the image data of the input image in step S1. When at least one input image is held, the image evaluation processing unit 102 performs image evaluation processing using the input image held in step S1 in step S2. When the image evaluation process ends, the repeated pattern detection unit 103 detects a repeated pattern from the input image using the image evaluation process result in step S3, and outputs the detection result.

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-interest specifying unit 111 specifies the point of interest from the input image based on information given in advance from, for example, a user or a subsequent processing unit.

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 block specifying unit 112 determines the reference point specified by the process of step S21 as a reference point in step S22 based on, for example, information given in advance by the user, a subsequent processing unit, or the like. A target block of a predetermined size is specified from the input image.

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 point selection unit 113 selects pixels (unprocessed pixels) that have not been set as comparison points in the block of interest in a predetermined order in step S23, and selects the pixels as comparison points. And In step S24, the comparison target block specifying unit 114 specifies a comparison target block having a predetermined size with the comparison point as a reference point. Note that the shape and size of this comparison target block are the same as the target block identified in step S22.

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 value calculation unit 116 calculates the evaluation value of the comparison point based on the comparison result obtained by the process of step S25. For example, the evaluation value calculation unit 116 calculates the sum of the absolute values of the difference values between the pixels in the same block of each pixel value of the target block and each pixel value of the comparison target block as the evaluation value.

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 value holding unit 117 stores the evaluation value calculated by the process of step S26 in association with the comparison point. In step S28, the comparison point selection unit 113 determines whether or not there is an unprocessed pixel that is not selected as a comparison point in the target block. If it is determined that there is an existing block, the process returns to step S23, and thereafter Repeat the process. That is, the comparison point selection unit 113 to the evaluation value holding unit 117 repeat the processing from step S23 to step S28 until all the pixels in the block of interest are selected as comparison points. If it is determined in step S28 that there is no unprocessed pixel, the comparison point selection unit 113 ends the block matching process, returns the process to step S2 in FIG. 2, and executes the processes after step S3.

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 point specifying unit 121 sets the feature points in the target block to pixels other than the target point based on the evaluation value held by the evaluation value holding unit 117 in step S41. Specify more than one. In step S42, the feature analysis unit 122 analyzes the feature of the evaluation value at the feature point specified by the processing in step S41, and generates an analysis result indicating the presence or absence of the repeated pattern. In step S43, the analysis result determination unit 123 determines whether the image of the block of interest (input image) includes a repetitive pattern based on the analysis result obtained by the process of step S42.

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 result determination unit 123 ends the repeated pattern detection process, returns the process to step S3 in FIG. 2, and ends the pattern determination process.

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 evaluation processing unit 102 performs block matching between the comparison target block and the target block 212 using each pixel in the target block 212 as a comparison point, and indicates the similarity of the comparison target block to the target block 212 for each comparison point. An evaluation value is calculated. More specifically, in the target block 212 and the comparison target block, a difference between pixel values of pixels having the same in-block position is taken, and the sum of absolute values of the difference values is used as an evaluation value.

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 surface 240 of the graph shown in FIG. 6 shows the distribution of evaluation values calculated in this way. In FIG. 6, the size of the block of interest 212 is 31 pixels × 31 pixels. In this example, the smaller the evaluation value is, the higher the similarity is. For example, the point 241 indicates an evaluation value when the attention point 211 and the comparison point are the same, and in this case, the attention block 212 and the comparison target block are the same, so the evaluation value is “0”. ing.

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 pattern detection unit 103. This linear edge detection process shows a specific example of the repeated pattern detection process described with reference to the flowchart of FIG. 4 (an example of detecting a linear edge as a repeated pattern).

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 point specifying unit 121 specifies a point having the highest similarity as a first feature point in a region separated by a predetermined distance or more from the target point in step S61.

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 point specifying unit 121 first specifies the point having the smallest evaluation value (the point having the highest similarity) as the first feature point 253 in the block of interest 250. At this time, pixels in a predetermined range 252 centering on the target point 251 as the center point are excluded from the target of the first feature point. This is because the evaluation value in the vicinity of the point of interest 251 is generally small regardless of the presence or absence of the repeated pattern, and there is a risk of erroneous detection of the repeated pattern.

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 first feature point 253 is specified, the feature point specifying unit 121 sets a first straight line 254 connecting the first feature point 253 specified by the process of step S61 and the point of interest 251 in step S62. .

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 straight line 254 is set, the feature point specifying unit 121 sets a second straight line 255 that passes through the point of interest 251 and is perpendicular to the first straight line 254 in step S63. In step S <b> 64, the feature point specifying unit 121 specifies two points on the second straight line 255 that are separated from the target point 251 by a predetermined distance in opposite directions as the second feature point 256 and the third feature point 257. Note that the second feature point 256 and the third feature point 257 are also specified in a region other than the range 252 (that is, near the point of interest 251) in the block of interest 250.

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 first feature point 253, the second feature point 256, and the third feature point 257 are specified, the feature analysis unit 122 determines that the second feature point 256 and the third feature point are in step S65. An average value of similarities corresponding to 257 (that is, evaluation values of the second feature point 256 and the third feature point 257) is calculated. This process corresponds to the process of step S42 in FIG.

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 second feature point 256 and the third feature point 257 is calculated, the analysis result determination unit 123 calculates the average value and the evaluation value of the first feature point 253 in step S66. A difference value is calculated, and it is determined whether or not the difference value is larger than a predetermined threshold value. That is, the analysis result determination unit 123 determines whether or not the similarity between the first feature points is higher than a predetermined threshold compared to the average value of the similarity between the second feature points and the third feature points. To do.

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 result determination unit 123 proceeds to step S67, determines that a straight edge exists along the first straight line 254, and outputs the determination result. Then, the linear edge detection process is terminated, the process returns to step S3 in FIG. 2, and the pattern determination process is terminated. If it is determined that the difference value is not greater than the predetermined threshold value, the analysis result determination unit 123 proceeds to step S68, determines that there is no linear edge in the target block 250, and outputs the determination result. Then, the linear edge detection process is terminated, the process returns to step S3 in FIG. 2, and the pattern determination process is terminated.

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 pattern detection unit 103 connects the first feature point and the target point 251 that are determined to have a high similarity to the target block of the corresponding comparison target block (the first straight line). Assuming that a straight edge is present (along 254), two points (second feature point 256 and third feature point 257) in a direction (on the second straight line 255) perpendicular to the first straight line 254 are assumed. ) Are selected as two points that are not likely to be on the straight edge, and the average value of the evaluation values of these two points is compared with the evaluation value of the first feature point. At this time, the degree of similarity of the comparison block of the first feature point with respect to the target block is overwhelming with the degree of similarity of the comparison target block of each of the second feature point 256 and the third feature point 257 with respect to the target block. If it is high (that is, the difference between the average value of the evaluation values of the second feature point 256 and the third feature point 257 and the evaluation value of the first feature point is equal to or greater than the threshold value), the repeated pattern detection unit 103 determines that there is a straight edge along the first straight line 254.

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 pattern detection unit 103 can easily and accurately detect a linear edge in an arbitrary direction included in the image.

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 second feature point 256 and the third feature point 257 have been described as two points on the second straight line 255 that are separated from each other by the predetermined distance from the point of interest 251. For example, The points not on the straight line 255 may be the second feature point 256 and the third feature point 257, and the distance between the second feature point 256 and the third feature point 257 to the point of interest 251 is mutually It may be different.

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 range 252 are arbitrary. In the above description, the evaluation value is described so as to be smaller as the similarity is higher. However, the evaluation value calculation method is arbitrary, and any parameter may be used as the evaluation value.

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 pattern detection unit 103 detects a geometric pattern such as a polka dot or a mesh as a repeated pattern. May be. The specific detection method in that case is arbitrary. Further, it is also possible to perform repeated pattern detection by a plurality of different methods and determine what pattern the detected repeated pattern is based on the detection results.

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 image holding unit 101, the image evaluation processing unit 102, and the repeated pattern detection unit 103. In addition, a determination result holding unit 311, a new block setting unit 312, and a redetermination unit 313 are included.

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 result holding unit 311 has a storage medium such as a semiconductor memory, for example, and stores the determination result determined by the analysis result determination unit 123 in association with the target point or target block to be processed. Based on the determination result held in the determination result holding unit 311, the new block setting unit 312 specifies a new block for which the next repeated pattern detection is to be performed as a target block, performs the setting, and sets the image evaluation processing unit. The image evaluation (for example, block matching) of the identified new block is performed on the block 102.

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 re-determination unit 313 is based on a part or all of the determination results held in the determination result holding unit 311. It is determined whether or not a repetitive pattern is included in the input image, and the determination result is output.

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 image holding unit 101, the image evaluation processing unit 102, and the repeated pattern detection unit 103 first set the first block (first block) as a target block in step S101. Pattern determination processing is performed in the same manner as described with reference to the flowchart of FIG. When the repeated pattern detection unit 103 outputs the determination result, the determination result holding unit 311 holds the determination result in step S102. When the new block setting unit 312 determines in step S103 whether or not a repetitive pattern has been detected in the first block based on the determination result stored in the determination result storage unit 311 and determines that it has been detected. Then, the process proceeds to step S104.

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 block setting unit 312 controls the image evaluation processing unit 102 to set a block different from the block set as the target block so far as a new target block. In step S105, the image holding unit 101, the image evaluation processing unit 102, and the repetitive pattern detection unit 103 perform pattern determination processing on the new block of interest in the same manner as described with reference to the flowchart of FIG. . When the repeated pattern detection unit 103 outputs the determination result, the determination result holding unit 311 holds the determination result in step S106. In step S107, the new block setting unit 312 determines whether or not the pattern determination process has been repeated a predetermined number of times. If it is determined that the pattern determination process has not been repeated, the process returns to step S104 and the subsequent processes are repeated. If it is determined in step S107 that the pattern determination process has been repeated a predetermined number of times, the new block setting unit 312 advances the process to step S108. In other words, the pattern determination is performed for a predetermined number of blocks by repeatedly executing each processing from step S104 to step S107.

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 re-determination unit 313 determines whether or not the input image includes a repetitive pattern based on the determination result of each block held in the determination result holding unit 311. For example, if all the repeated patterns detected in each block match and no contradiction occurs, the re-determination unit 313 determines that the repeated pattern is included in the input image. Note that this determination method is arbitrary, and any determination method may be used, and any determination criterion may be used.

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 re-determination unit 313 ends the multiple block pattern determination process. If it is determined in step S103 that no repetitive pattern is detected in the first block, the new block setting unit 312 determines that the input image does not include a repetitive pattern, and ends the multiple block pattern determination process. .

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 first block 410, it is determined that there is a straight line 413 (straight edge) passing through the point of interest 411 and the first feature point 412 of the first block 410. The new block setting unit 312 sets a point on the straight line 413 that is a predetermined distance (R2) away from the point of interest 411 as a new point of interest 421, and sets the second block as a new block of interest corresponding to the point of interest 421. 420 is set, and the second block 420 repeatedly performs pattern detection. Also, the new block setting unit 312 sets a point on the straight line 413 that is a predetermined distance (R3) away from the point of interest 411 as a new point of interest 431, and the third block as a new block of attention corresponding to the point of interest 431. 430 is set, and repeated pattern detection is performed in the third block of interest 430.

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 attention point 421 and the first feature point 422 detected in the second block 420 and a straight line connecting the attention point 431 and the first feature point 432 detected in the third block 430. However, if it matches or approximates the straight line 413, the re-determination unit 313 determines that the input image includes a linear edge (repeated pattern) along the straight line 413.

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 common attention point 441 and having different block sizes may be used as the attention block, such as the block 440, the block 450, and the block 460. Good. At this time, any of the block 440, the block 450, and the block 460 may be the first block.

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 pixels 471 in the first block are grouped into one pixel 472 by averaging the pixel values for each predetermined number of pixels. A reduced image is created, the reduced image is used as a second block, and each pixel value of the pixels 472 in the second block is averaged for each predetermined number of pixels. In summary, a reduced image of the second block may be created, the reduced image may be used as the third block, and a repeated pattern may be detected for each.

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 re-determination unit 313 may adopt the most likely detection result even if the detection results in the plurality of blocks do not all match or approximate. By doing in this way, the pattern determination apparatus 300 can improve the robustness of repeated pattern detection.

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 value holding unit 117 associates the evaluation value with a combination of the attention point and the comparison point (a combination of coordinate information of two points, which is the attention point and which is the comparison point), First, the block matching unit 115 searches the evaluation value of the evaluation value holding unit 117 from the combination of the attention point and the comparison point to be compared, and when there is an evaluation value corresponding to the combination, the evaluation value is adopted, Block matching by the block matching unit 115 and calculation of the evaluation value by the evaluation value calculation unit 116 may be omitted.

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 monitoring camera device 500 shown in FIG. 13 is a device used to monitor a predetermined room, area, or the like with a video, and uses the above-described repeated pattern detection result for a captured image for camera control processing. Device.

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 monitoring camera device 500 causes the image display 512 to display an image captured by the image capturing unit 511 including, for example, a CCD video camera. The user (monitoring person) grasps (monitors) the state of the space captured by the imaging unit 511 by browsing the image displayed on the image display 512.

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 tracking processing unit 513 detects a predetermined tracking target in the image input by the imaging unit 511 and supplies the detection result to the camera driving unit 514. The camera driving unit 514 drives the imaging unit 511 so as to follow the tracking target, and performs, for example, zoom and focus adjustment, tilt and pan, and still image shooting.

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 tracking processing unit 513 includes a pattern determination unit 521 and a block matching processing unit 522. The pattern determination unit 521 has the same configuration as the pattern determination device 100 or the pattern determination device 300 described above, performs the same processing, and generates a repetitive pattern such as a linear edge from the image input by the imaging unit 511. To detect.

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 matching processing unit 522 tracks the tracking target by performing block matching between the frame images continuously input by the imaging unit 511 (the position of the tracking target in the new frame image is the previous one). Specified by block matching with the frame image). At this time, for example, when a repetitive pattern exists in the frame image, the tracking target is located near the repetitive pattern, and the block including the tracking target of the comparison source includes the repetitive pattern, the plurality of blocks including the repetitive pattern include Therefore, there is a possibility that accurate matching cannot be performed.

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 matching processing unit 522 performs block matching with reference to the detection result of the repeated pattern by the pattern determining unit 521, and if the repeated pattern is included in the block including the comparison target tracking target, the repeated processing is performed. In order not to be affected by the pattern, the position of the tracking target is specified by a method different from the normal case. By doing so, the tracking processing unit 513 can track the tracking target more accurately, and the camera driving unit 514 can drive the imaging unit 511 more appropriately. That is, the monitoring camera device 500 can perform more appropriate monitoring behavior.

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 storage unit 613 into a RAM (Random Access Memory) 603. Execute the process. The RAM 603 also appropriately stores data necessary for the CPU 601 to execute various processes.

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 CPU 601, ROM 602, and RAM 603 are connected to each other via a bus 604. An input / output interface 610 is also connected to the bus 604.

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 / output interface 610 includes an input unit 611 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT (Cathode Ray Tube) and an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 612 including a speaker, a hard disk, and the like. A communication unit 614 including a storage unit 613 and a modem is connected. The communication unit 614 performs communication processing via a network including the Internet.

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 / output interface 610 as necessary, and a removable medium 621 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from them is loaded. Installed in the storage unit 613 as necessary.

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 removable media 621 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disc (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 602 storing a program and a hard disk included in the storage unit 613, which is distributed to the user in a state of being incorporated in the apparatus main body in advance.

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.

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。It is a block diagram which shows the main structural examples of the pattern determination apparatus to which this invention is applied. パターン判定処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of a pattern determination process. 画像評価処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of an image evaluation process. 繰り返しパターン検出処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of a repeating pattern detection process. ブロックマッチングの様子の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the mode of block matching. 評価値の分布の様子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mode of distribution of evaluation value. 直線状エッジ検出処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of a linear edge detection process. 直線状エッジ検出の様子の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the mode of a linear edge detection. 本発明を適用したパターン判定装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the pattern determination apparatus to which this invention is applied. 複数ブロックパターン判定処理の流れの例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the flow of a multiple block pattern determination process. 複数ブロックを用いたパターン判定処理の様子の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the mode of the pattern determination process using several blocks. 複数ブロックの選択方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the selection method of multiple blocks. 本発明を適用した監視カメラ装置の主な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main structural examples of the surveillance camera apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the personal computer to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

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)

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。
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.
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
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.
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
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.
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
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
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. .
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
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.
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
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
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
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.
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。
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.
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。
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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