JP2009251763A - 画像検索システム、画像検索方法、及び画象検索装置用プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画象検索システム1の画象検索装置40は、通信網上に分散して存在する各画像の各々の特徴量と各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理する特徴量蓄積処理部44、一の通信装置10の画像検索要求に基づく照会用画象の特徴量と、登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出し類似画象を検索する類似画象検索部42、類似画象を保有する他の通信装置20の物理的位置情報を画像検索要求元の通信装置10に提供する検索結果返却部43を含む。
【選択図】図1
Description
まず、使用者のコンピュータ1010は、検索条件として照会用画像G1を画像情報送信部1011に渡す。さらに、画像情報送信部1011は、検索エンジン1040の類似画像検索部1042に照会画像の画像情報を送信する。
次に、類似画像検索部1042は、実画像の画像データベース1044内の画像から照会用画像に類似した類似画像G2を決定する。
続いて、検索結果返却部1043は、決定された前記類似画像G2を、使用者のコンピュータ1010の検索結果表示部1012に送信する。この結果、検索結果表示部1012は、これを表示する。
これらでは、検索エンジン1040に接続した端末(=画像検索システムの使用者)1010、1020、1030、・・・・内の各々の画像ファイル群を仮想的にひとつの大きな画像データベースとして扱うことができる。
このようなファイル共有ソフトウェアにおける画像検索システムでは、使用者が検索条件としてキーワード(文字列)を提示し、データベース内のファイル名と照合し適合したファイルを使用者に検索結果として提示する手法を用いている。
また、特許文献3では、ハードディスクには画象データが蓄積されている。
このシステムでは、類似検索装置によって、時空間情報など「域」で表現される属性を含むデータベースに対して、施設を検索キーとして検索する。検索対象として、ある地域の500件分の飲食店データが格納されたデータベースを用いている。類似検索に用いる属性は、緯度・経度(点属性)、ジャンル(点属性)、年齢層(域属性)、営業時間(域属性)、価格帯(域属性)などである。
また、特許文献4においても、地図データや飲食店データが格納された大容量のデータベースを保持する必要があった。
先ず、画像検索システムの基本的構成について説明する。本発明の画像検索システム(例えば図1に示す符号1)は、通信網(例えば図1に示す符号N)に通信接続された一又は二以上の通信装置(例えば図1に示す符号10、20、30)と、前記各通信装置と通信網を介して通信可能な画象検索装置(例えば図1に示す符号40)とを有するものである。
使用者が提示した照会用画像から特徴量を抽出し、画象検索装置に登録された画像との類似度を算出して類似画像を決定する。
その後、画象検索装置は、使用者の通信装置へ類似画像の物理的な位置を返却する。使用者の通信装置タは、物理的な位置から、実画像を取得する。
(画像検索システムの全体構成)
先ず、本実施の形態の画像検索システムの具体的構成について、全体構成から説明し、続いて各部の詳細構成について説明することとする。図1は、本発明における第1実施の形態の画像検索システムの全体の概略構成の一例を示すブロック図である。
コンピュータは、便宜上符号10、20、30のみ記載しているが、実際には、コンピュータは、n個(10、20、30、・・・・・)複数存在していてもよい。
画像記憶部16は、各使用者が持つ画像ファイルが記憶されているため使用者ごとに内容は異なる。
また、特徴量抽出部12と、特徴量送信部13と、画像取得部14と、検索結果表示部15との各部は、使用者による差異はない機能を持つ。
すなわち、特徴量抽出部12は、自通信装置であるコンピュータ10での操作入力による画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出することができる。
すなわち、特徴量送信部13は、前記特徴量抽出部13にて抽出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信することができる。
すなわち、画像取得部14は、前記画像検索装置の検索結果である前記照会用画像に類似する類似画像の物理的位置情報に基づいて、前記物理的位置情報に対応する通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得することができる。
また、特徴量空間部44は、前記通信網上に分散して存在する各通信装置が備えている画像の各々の特徴量と、前記各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理することができる。そして、特徴量空間の多次元座標の1点を特徴量として格納することができる。
類似度の計算には、例えば、特徴量空間内のユークリッド距離が小さな値の画像(近い座標にある画像)を類似画像とする手法などが挙げられる。
すなわち、類似画像検索部42は、少なくとも一つの通信装置からの画像検索要求に基づいて、一の通信装置からの照会用画象の特徴量と、前記特徴量蓄積処理部の登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出して類似画象を検索することができる。
すなわち、検索結果返却部43は、前記類似画象を保有する前記通信装置の前記物理的位置情報を、前記画像検索要求元の前記一の通信装置に提供することができる。
算出された特徴量と画像の実アドレスを、検索エンジン40内の特徴量空間部44に登録する。
すなわち、画像登録エージェント部45は、前記通信網に通信接続された前記通信装置の画像記憶部を巡回アクセスするとともに、取得された各画像から特徴量を算出し、前記特徴量と前記画像の物理的位置情報を、前記特徴量蓄積処理部に登録することができる。
先ず、使用者のコンピュータ10の特徴量抽出部12は、使用者が検索条件として提示した照会画像から特徴量を抽出する。
次に、コンピュータ10の特徴量送信部13は、前記特徴量抽出部12で抽出した特徴量を検索エンジン40の類似画像検索部42に送信する。
この結果、コンピュータ10の検索結果表示部15は、前記画像取得部14で取得された画像を使用者に提示する。
さらにまた、本実施の形態の特徴量空間部44(特徴量蓄積処理部)と画像登録エージェント部45とにより、本発明にいう「特徴量登録装置」を構成することもできる。
この「特徴量登録装置」は、通信網に通信接続された通信装置が保有する画像を画象検索装置により検索する際に、特徴量を登録するものである。この「特徴量登録装置」は、前記通信網上に分散して存在する各画像の各々の特徴量と、前記各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理する特徴量蓄積処理部と、前記通信網に通信接続された前記通信装置の画像記憶部を巡回し、取得された各画像から特徴量を算出し、前記特徴量と前記画像の物理的位置情報を、前記特徴量蓄積処理部に登録する登録処理部と、を含むことができる。この際、前記登録処理部は、前記特徴量蓄積処理部に、特徴量空間の多次元座標の1点を特徴量として登録することができる。
(全体処理)
次に、上述のような構成を有する画像検索システムにおける各部の処理は、方法としても実現可能であり、画像検索方法としての各種の処理手順について、図2及び図3を参照しつつ説明する。図2は、図1の画象検索システムにおける検索エンジンの画像登録エージェント部の処理手順の一例を示すフローチャートである。図3は、本発明の第1の実施の形態による画象検索システムにおける検索時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
図1と図2を用いて、検索エンジン40の画像登録エージェント部45の処理手順について説明する。
このとき、画像登録エージェント部45は、待機状態を取る(ステップS102)。
使用者Aのコンピュータ10内の画像記憶部16に記憶された各画像から特徴量を抽出(算出)し(ステップS106)<登録画象特徴量抽出ステップないしは登録画象特徴量抽出機能>、特徴量を検索エンジン40の特徴量空間部44に、登録する(ステップS107)<特徴量登録ステップないしは特徴量登録機能>。
次に、図1と図3を用いて、検索処理について説明する。
ここでの説明では、便宜上、使用者Aが検索システムを利用することを仮定しているが、実際は、検索エンジン40に通信接続した全ての使用者のコンピュータ(通信装置)が類似画像検索システムを利用することが可能である。
次に、図2と図3と図4を用いて、特徴量空間における類似画像決定方法について説明する。
図4では、便宜的に3つの特徴量のみの3次元(x軸として「色の濃さ」、y軸として「物体の数」、z軸として「周波数」)空間としているが、実際にはさらに多くの特徴量を利用した4次元以上の空間でも同様である。
便宜的に、図4では登録された画像としてI1、I2、I3の3つがある状況を示している。
+(yi−y)*(yi−y)
+(zi−z)*(zi−z)
使用者が提示した照会用画像から特徴量を抽出し、画象検索装置に登録された画像との類似度を算出して類似画像を決定する。
その後、画象検索装置は、使用者の通信装置へ類似画像の物理的な位置を返却する。使用者の通信装置タは、物理的な位置から、実画像を取得する。
すなわち、画像データベースの構築や維持が不要な画像検索システムを通信網上に提供できる。その理由は、検索エンジンが実画像のデータベースを持つのではなく、検索エンジンに接続された各通信装置内の画像の特徴量と、物理的な位置とを蓄積しておくためである。
また、本発明にかかる装置及び方法は、そのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能である。
また、前述した実施形態の機能を実現する本発明のプログラムは、前述した各実施の形態における各種ブロック図などに示された処理部(処理手段)、機能などに対応したプログラムや、フローチャートなどに示された処理手順、処理手段、機能などに対応したプログラムや、各種データ構造を利用するプログラムなどにおいて各々処理される各処理プログラム、本明細書で全般的に記述される方法(ステップ)、説明された処理、データの全体もしくは各部を含む。
指向プログラミング言語で、あるいは必要に応じてアセンブリまたはマシン言語で実装することができる。いずれの場合も、言語はコンパイラ型またはインタープリタ型言語であってもよい。
上述の画像検索プログラムを、一般のパソコンや携帯型情報端末などで動作可能なアプリケーションソフトに組み込んだものも含む。
また、上述のプログラム(画象検索装置用プログラム、特徴量登録用プログラム、通信装置用プログラムを含む)を、情報記録媒体に記録した構成であってもよい。情報記録媒体には、上述のプログラムを含むアプリケーションプログラムが格納されており、コンピュータが当該情報記録媒体からアプリケーションプログラムを読み出し、当該アプリケーションプログラムをハードディスクにインストールすることが可能である。これにより、上述のプログラムは、磁気記録媒体、光記録媒体あるいはROMなどの情報記録媒体に記録してプログラムを提供することができる。そのようなプログラムが記録された情報記録媒体を、コンピュータにおいて使用することは、好都合な情報処理装置を構成する。
また、上述の実施の形態の「システム」を、他の「システム」と統合したシステムとして、これら全体を本発明の「システム」として構成することも一向に構わない。「システム」には、OSや周辺機器等のハードウェアを含むことができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。つまり、上述の各実施の形態同士、あるいはそれらのいずれかと各変形例のいずれかとの組み合わせによる例をも含む。この場合において、本実施形態において特に記載しなくとも、各実施の形態及びそれらの変形例に開示した各構成から自明な作用効果については、当然のことながら実施の形態の作用効果として含めることができる。逆に、本実施の形態に記載されたすべての作用効果を奏することのできる構成が、本発明の本質的特徴部分の必須構成要件であるとは限らない。また、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除された構成による実施の形態並びにその構成に基づく技術的範囲も発明になりうる。
従って、上記に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物を含む趣旨である。
10 使用者Aのコンピュータ(通信装置)
12 特徴量抽出部
13 特徴量送信部
14 画象取得部
15 検索結果表示部
16 画象記憶部
20 使用者Bのコンピュータ(通信装置)
22 特徴量抽出部
23 特徴量送信部
24 画象取得部
25 検索結果表示部
26 画象記憶部
30 使用者Cのコンピュータ(通信装置)
32 特徴量抽出部
33 特徴量送信部
34 画象取得部
35 検索結果表示部
36 画象記憶部
40 検索エンジン(画象検索装置)
42 類似画象検索部
43 検索結果返却部
44 特徴量空間部(特徴量蓄積処理部)
45 画象登録エージエント部(登録処理部)
N 通信網
Claims (17)
- 通信網を介して相互通信可能な複数の通信装置と、前記各通信装置と通信網を介して通信可能な画象検索装置と、を有する画象検索システムであって、
前記画象検索装置は、
前記通信網上に分散して存在する各前記通信装置が備えている画像の各々の特徴量及び前記各画像の各々の物理的位置情報を蓄積処理する特徴量蓄積処理部と、
少なくとも一つの前記通信装置からの画像検索要求があった場合に稼動し当該一の通信装置からの照会用画象の特徴量と前記特徴量蓄積処理部の登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出して類似画象を検索する類似画象検索部と、
前記類似画象を保有する前記他の通信装置の前記物理的位置情報を、前記画像検索要求元の前記一の通信装置に提供する検索結果返却部と、
を含むことを特徴とした画像検索システム。 - 請求項1に記載の画像検索システムにおいて、
前記各通信装置は、
提供された前記物理的位置情報に基づいて、前記物理的位置情報に対応する通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得する画象取得部と、
を含むことを特徴とする画像検索システム。 - 請求項1に記載の画像検索システムにおいて、
前記各通信装置は、
自通信装置での前記画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量抽出部にて抽出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信する特徴量送信部と、
を含むことを特徴とする画像検索システム。 - 請求項1に記載の画像検索システムにおいて、
前記画象検索装置は、
前記通信網を介して前記通信装置の画像記憶部を巡回アクセスすると共に取得された各画像から特徴量を算出し、前記特徴量と前記画像の物理的位置情報とを前記特徴量蓄積処理部に登録する登録処理部を含むことを特徴とする画像検索システム。 - 請求項1に記載の画像検索システムにおいて、
前記特徴量蓄積処理部は、
特徴量空間の多次元座標の1点を特徴量として格納するものでことを特徴とする画象検索システム。 - 請求項1に記載の画像検索システムにおいて、
前記類似画象検索部は、
前記画象の特徴量空間のユークリッド距離が小さい値のものを類似画象と決定するものであることを特徴とする画象検索システム。 - 通信網に通信接続された複数の各通信装置が保有する画像を検索する画象検索装置であって、
前記通信網上に分散して存在する各画像の各々の特徴量と前記各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理する特徴量蓄積処理部と、
少なくとも一つの前記通信装置からの画像検索要求に基づいて、前記一の通信装置からの照会用画象の特徴量と前記特徴量蓄積処理部の登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出して類似画象を検索する類似画象検索部と、
前記類似画象を保有する前記通信装置の前記物理的位置情報を前記画像検索要求元の前記一の通信装置に提供する検索結果返却部と、
を含むことを特徴とする画像検索装置。 - 画像を検索する画象検索装置と通信網を介して通信可能な通信装置であって、
自通信装置での画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量抽出部にて抽出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信する特徴量送信部と、
前記画像検索装置の検索結果である前記照会用画像に類似する類似画像の物理的位置情報に基づいて、前記物理的位置情報に対応する通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得する画象取得部と、
を含むことを特徴とする通信装置。 - 通信網に通信接続された複数の各通信装置が保有する画像を画象検索装置により検索する画象検索方法であって、
前記通信網上に分散して存在する前記各画像の各々の特徴量と、前記各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理する特徴量蓄積処理ステップと、
少なくとも一つの前記通信装置からの照会用画象の特徴量と、前記特徴量蓄積処理ステップでの登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出して類似画象を検索する類似画象検索ステップと、
前記類似画象を保有する他の前記通信装置の前記物理的位置情報を前記一の通信装置に提供する検索結果返却ステップと、
を含むことを特徴とする画象検索方法。 - 請求項9に記載の画像検索方法において、
前記画像検索装置から提供された前記物理的位置情報に基づいて、前記一の通信装置が前記物理的位置情報に対応する前記他の通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得する画象取得ステップを含むことを特徴とした画象検索方法。 - 請求項9に記載の画像検索方法において、
前記一の通信装置での画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
算出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信する特徴量送信ステップと、
を含むことを特徴とする画象検索方法。 - 請求項9に記載の画像検索方法において、
前記特徴量蓄積処理ステップでは、前記通信網に通信接続された前記通信装置の画像記憶部を巡回し、取得された各画像から特徴量を算出し、前記特徴量と前記画像の物理的位置情報を登録することを特徴とする画象検索方法。 - 請求項9に記載の画象検索方法において、
前記特徴量蓄積処理ステップでは、特徴量空間の多次元座標の1点を特徴量として格納することを特徴とする画像検索方法。 - 請求項9に記載の画像検索方法において、
前記類似画象検索ステップでは、
前記画象の特徴量空間のユークリッド距離が小さい値のものを類似画象と決定することを特徴とする画象検索方法。 - 通信網に通信接続された複数の通信装置が保有する画像を、画象検索装置により検索する画象検索方法であって、
一の前記通信装置での画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出する特徴量抽出ステップと、
前記特徴量抽出ステップにて抽出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信する特徴量送信ステップと、
前記画像検索装置の検索結果である前記照会用画像に類似する類似画像の物理的位置情報に基づいて、前記物理的位置情報に対応する他の前記通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得する画象取得ステップと、
を含むことを特徴とする画像検索方法。 - 通信網に通信接続された通信装置の画像を検索し、前記通信装置と通信網を介して通信可能な画象検索装置が備えたコンピュータに諸機能を実現させることが可能な画象検索装置用プログラムであって、
前記通信網上に分散して存在する各画像の各々の特徴量と、前記各画像の各々の物理的位置情報とを蓄積処理する特徴量蓄積処理機能と、
少なくとも一つの前記通信装置からの画像検索要求に基づいて、前記一の通信装置からの照会用画象の特徴量と、前記特徴量蓄積処理機能による登録画象の特徴量とに基づいて類似度を算出して類似画象を検索する類似画象検索機能と、
前記類似画象を保有する前記通信装置の前記物理的位置情報を、前記画像検索要求元の前記一の通信装置に提供する検索結果返却機能と、
を含む機能をコンピュータに実現させることを特徴とする画象検索装置用プログラム。 - 通信網に通信接続された通信装置が備えたコンピュータに、前記通信装置と通信網を介して通信可能な画像検索装置を用いて前記通信装置が保有する画象を検索する機能を実現させることが可能な通信装置用プログラムであって、
画像検索要求に基づいて照会用画像の特徴量を抽出する特徴量抽出機能と、
抽出された前記照会用画像の特徴量を前記画像検索装置に送信する特徴量送信機能と、
前記画像検索装置の検索結果である前記照会用画像に類似する類似画像の物理的位置情報に基づいて、前記物理的位置情報に対応する通信装置の画像記憶部から前記類似画象を取得する画象取得機能と、
を含む機能をコンピュータに実現させることを特徴とする通信装置用プログラム。
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