JP2010009375A - 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変位算出部26は、画像メモリ14中の基準ピラミッドpy1及び追跡ピラミッドpy2から画像サイズが最小の階層画像をそれぞれ読み込んで、勾配法を用いて追跡点の反復検出を実行する。そして求めた特徴点間の変位量を繰り返し算出し、変位量が収束するまでの追跡点検出の反復回数及び収束時における変位量の値を反復条件設定部28に出力する。反復条件設定部28は、入力された反復回数及び変位量に基づいて変位量の収束判定の条件を設定する。変位算出部26は設定された収束判定条件に従って上位の階層画像を読み込んで追跡点検出を行う。そして上記追跡点の反復検出と収束条件の設定変更が繰り返される。これにより追跡点の反復検出回数を抑制している。
【選択図】図1
Description
本実施形態は、所定階層の階層画像において特徴点に対応する追跡点の反復検出を行ったときの変位量の収束の容易さを判定し、この収束の容易さに応じて、次の階層画像において追跡点の反復検出を行うときの変位量の収束判定条件を変更するようにしたものである。
dytotal= Σ dyi …(1−1b)
よって、追跡点の最終位置A2lastの座標(x2, y2)は下記の式(1−2a)及び(1−2b)により求められる。
y2 = y1 + dytotal …(1−2b)
以下、本実施形態に係る画像処理方法について、図4から図6のフローチャートを参照して説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。
y1 ← y1 / 2(py_num -1) …(1−3b)
なお、上記の式(1−3a)及び(1−3b)では、階層画像を作成するときの間引き率が1/2であるため、“2”のべき乗数で座標(x1, y1)を除算している。間引き率が他の値(例えば、1/a)の場合には、“a”のべき乗数で座標(x1, y1)を除算すればよい。
y2 ← y2 + dy …(1−4b)
また、下記の式(1−5)に示すように反復回数inumが更新(インクリメント)される(ステップS58)。
次に、変位算出部26は、変位(dx, dy)と第1の閾値th1とを比較し、下記の〈条件1〉に従って変位の収束判定を行う(ステップS60)。
IF (dx < th1) AND (dy < th1) THEN 変位算出終了(変位が収束したと判定)
ELSE 変位算出続行(変位が未収束と判定)
変位量dx, dyがともに閾値th1未満の場合、即ち、変位量が収束した場合(ステップS60のYes)、“追跡成功フラグ”が立つ(ステップS66)。変位算出制御部24は、“追跡成功フラグ”を検出すると、第n階層における特徴点追跡を終了する。
IF (inum < th2) THEN 変位算出続行(反復回数inumが上限値th2未満である)
ELSE 変位算出終了(反復回数inumが上限値th2以上である)
反復回数inumが閾値th2未満の場合、即ち、変位算出続行の場合には(ステップS62のNo)、変位量(dx, dy)が収束するか(ステップS60のYes)、反復回数inumが上限値th2以上になるまで(ステップS62のYes)、ステップS52からS62の処理が繰り返し実行される。
y1 ← y1 ×2 …(1−6b)
x2 ← x2 ×2 …(1−6c)
y2 ← y2 ×2 …(1−6d)
なお、上記変換式(1−6a)から(1−6d)中の数字“2”はピラミッド階層生成時の間引き率の逆数である。間引き率が他の値(例えば、1/a)の場合には“a”を乗算すればよい。
反復条件が満たされた時点における最新の変位量(dxlast, dylast)の値がともに所定値th3よりも小さい場合には(ステップS72のYes)、変位量の収束が容易である、即ち、当該特徴点は追跡しやすいと考えられる。そこで、変位量(dxlast, dylast)の値のうち少なくとも一方が所定値th3以上の場合(ステップS72のNo)よりも、変位量の収束判定に用いる閾値th1を小さくする。
反復条件が満たされるまでの反復回数inumlastの値が所定値th4以上の場合(ステップS74のNo又はS76のNo)、変位量が収束しにくい、即ち、当該特徴点は追跡しづらいと考えられる。そこで、反復回数inumlastの値が所定値th4未満の場合(ステップS74のYes又はS76のYes)よりも、変位量の収束判定に用いる閾値th1を大きくする。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
なお、上記変換式(2−1)中の数字“2”はピラミッド階層生成時の間引き率の逆数である。間引き率が他の値(例えば、1/a)の場合には座標変換係数convcoef = a(n - n_new)となる。
y1 ← y1 × convcoef …(2−2b)
x2 ← x2 × convcoef …(2−2c)
y2 ← y2 × convcoef …(2−2d)
そして、ステップS116からS126の工程が繰り返されて、すべての階層画像について第k番目の特徴点に対する追跡が終了した場合(ステップS122のYes)、最終的な追跡点の座標値(x2, y2)を出力する(ステップS128)。一方、追跡失敗フラグが検出された場合は(ステップS120のNo)、変位算出部26は、追跡エラー値を出力する(ステップS130)。
反復条件が満たされた時点での最新の変位量(dxlast, dylast)の値が閾値th5より小さい場合には、変位量の収束が容易である、即ち、当該特徴点が追跡しやすいと考えられる。そこで、次の特徴点追跡対象階層を現在の階層の2段上に設定し、特徴点追跡を行う対象の階層数を減らす。
反復条件が満たされるまでの反復回数inumlastが閾値th6より小さい場合、変位量の収束が容易である、即ち、当該特徴点が追跡しやすいと考えられる。そこで、次の特徴点追跡対象階層を現在の階層の2段上に設定し、特徴点追跡を行う対象の階層数を減らす。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
まず、ピラミッド階層生成条件発生部32は、第i番目の特徴点の座標(x1i, y1i)とそれに対応する追跡点の座標(x2i, y2i)とを読み込み、動きベクトルmvi=(mvxi, mvyi)を求める。そして、下記の式(3−1a)及び(3−1b)により平行移動量(trans12x, trans12y)を算出する。下記の式(3−1a)及び(3−1b)によれば、画像の平行移動量は、すべての動きベクトルmviの平均値になる。
trans12y= Σ mvyi / Σ 1 …(3−1b)
(2)平行移動量の算出方法の第2の実施例
平行移動量(trans12x, trans12y)をすべての動きベクトルmvi=(mvxi, mvyi)のメディアン値(中央値)とする。
すべての動きベクトル(例えば、手ブレに起因する動きベクトルのクラス、動体の動きに起因する動きベクトルのクラス)をクラス分類し、各クラスを構成するベクトル群の数が最も多いクラスを同定したのち、そのクラスに属するベクトルだけで上記平均値又はメディアン値を求める。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Claims (36)
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得手段と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出手段とを備え、
前記追跡点検出手段は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出手段と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出手段の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力手段と、
前記検出結果出力手段から出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像に対して前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行するときにおける前記第1の閾値を設定する条件設定手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記条件設定手段が、前記検出結果出力手段から出力された前記変位量の値が第3の閾値よりも小さい場合に、前記変位量が該第3の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項1記載の画像処理装置。
- 前記条件設定手段が、前記検出結果出力手段から出力された前記反復回数の値が第4の閾値よりも小さい場合に、前記反復回数が該第4の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項1又は2記載の画像処理装置。
- 前記検出結果出力手段から出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択手段を更に備える請求項1から3のいずれか1項記載の画像処理装置。
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得手段と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出手段とを備え、
前記追跡点検出手段は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出手段と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出手段の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力手段とを備え、
前記検出結果出力手段から出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択手段を更に備える画像処理装置。 - 前記階層選択手段が、前記検出結果出力手段から出力された前記変位量の値が第5の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項5記載の画像処理装置。
- 前記階層選択手段が、前記検出結果出力手段から出力された前記反復回数の値が第6の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出手段による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項5又は6記載の画像処理装置。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得手段と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する第1の階層画像作成手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点の前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出手段と、
前記第1及び第2の画像上における特徴点と追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出手段と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第3の画像から作成する階層画像の階層数を設定する階層数設定手段と、
前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる第3の階層画像を、前記階層数設定手段により設定された階層数分作成し、第3の階層画像群を作成する第2の階層画像作成手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第3の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第2の追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記階層数設定手段が、前記ズレ量が大きいほど前記階層数が多くなるように設定する、請求項8記載の画像処理装置。
- 前記ズレ量算出手段が、前記第1及び第2の画像上における特徴点と追跡点の位置から特徴点の移動方向及び移動量を示す動きベクトルを作成し、前記動きベクトルの平均値又はメディアン値を前記ズレ量として算出する、請求項8又は9記載の画像処理装置。
- 前記ズレ量算出手段が、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量と、前記第1の画像と前記第3の画像とを等しいと推定する、請求項8から10のいずれか1項記載の画像処理装置。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得手段と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成し、前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第3の階層画像を含む第3の階層画像群を作成する階層画像作成手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出手段と、
前記第1及び第2の画像上における特徴点と追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出手段と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第1の画像と第3の画像との間で、特徴点検出を開始する開始階層を設定する開始階層設定手段と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の追跡点検出手段と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記開始階層の階層画像から階層度が低い順に前記第2の追跡点検出手段による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記開始階層設定手段が、前記ズレ量が大きいほど前記解像度がより低い階層の階層画像を前記開始階層に設定する、請求項12記載の画像処理装置。
- 前記ズレ量算出手段が、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量と、前記第1の画像と前記第3の画像とを等しいと推定する、請求項12又は13記載の画像処理装置。
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得工程と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出工程とを含み、
前記追跡点検出工程は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出工程と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出工程の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力工程と、
前記検出結果出力工程で出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像に対して前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行するときにおける前記第1の閾値を設定する条件設定工程と、
を含む画像処理方法。 - 前記条件設定工程では、前記検出結果出力工程で出力された前記変位量の値が第3の閾値よりも小さい場合に、前記変位量が該第3の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項15記載の画像処理方法。
- 前記条件設定工程では、前記検出結果出力工程で出力された前記反復回数の値が第4の閾値よりも小さい場合に、前記反復回数が該第4の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項15又は16記載の画像処理方法。
- 前記検出結果出力工程で出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択工程を更に備える請求項15から17のいずれか1項記載の画像処理方法。
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得工程と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出工程とを含み、
前記追跡点検出工程は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出工程と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出工程の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力工程とを含み、
前記検出結果出力工程で出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択工程を更に含む画像処理方法。 - 前記階層選択工程では、前記検出結果出力工程で出力された前記変位量の値が第5の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項19記載の画像処理方法。
- 前記階層選択工程では、前記検出結果出力工程で出力された前記反復回数の値が第6の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出工程による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項19又は20記載の画像処理方法。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得工程と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する第1の階層画像作成工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点の前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出工程と、
前記第1及び第2の画像上における特徴点と追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出工程と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第3の画像から作成する階層画像の階層数を設定する階層数設定工程と、
前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる第3の階層画像を、前記階層数設定工程で設定された階層数分作成し、第3の階層画像群を作成する第2の階層画像作成工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第3の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第2の追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出工程と、
を含む画像処理方法。 - 前記階層数設定工程では、前記ズレ量が大きいほど前記階層数が多くなるように設定する、請求項22記載の画像処理方法。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得工程と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成し、前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第3の階層画像を含む第3の階層画像群を作成する階層画像作成工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出工程と、
前記第1及び第2の画像上における特徴点と追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出工程と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第1の画像と第3の画像との間で、特徴点検出を開始する開始階層を設定する開始階層設定工程と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の追跡点検出工程と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記開始階層の階層画像から階層度が低い順に前記第2の追跡点検出工程による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出工程と、
を含む画像処理方法。 - 前記開始階層設定工程では、前記ズレ量が大きいほど前記解像度がより低い階層の階層画像を前記開始階層に設定する、請求項24記載の画像処理方法。
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得機能と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出機能とをコンピュータに実現させる画像処理プログラムであって、
前記追跡点検出機能は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出機能と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出機能の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力機能と、
前記検出結果出力機能により出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記第1の解像度よりも高い第2の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像に対して前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行するときにおける前記第1の閾値を設定する条件設定機能と、
を含む画像処理プログラム。 - 前記条件設定機能により、前記検出結果出力機能により出力された前記変位量の値が第3の閾値よりも小さい場合に、前記変位量が該第3の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項26記載の画像処理プログラム。
- 前記条件設定機能により、前記検出結果出力機能により出力された前記反復回数の値が第4の閾値よりも小さい場合に、前記反復回数が該第4の閾値以上の場合よりも前記第1の閾値を小さくする、請求項26又は27記載の画像処理プログラム。
- 前記検出結果出力機能により出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択機能をコンピュータに実現させる請求項26から28のいずれか1項記載の画像処理プログラム。
- 第1の画像と第2の画像とを取得する画像取得機能と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する階層画像作成機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する追跡点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する順次検出機能とをコンピュータに実現させる画像処理プログラムであって、
前記追跡点検出機能は、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像における画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における前記特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を反復して検出し、反復して検出した第2の画像上の最新の追跡点とその前の反復検出により求められた追跡点との間の距離を示す変位量を算出する変位算出機能と、
前記変位量が第1の閾値未満に収束するか、又は前記追跡点の位置の検出の反復回数が第2の閾値以上になった場合に前記変位算出機能の前記追跡点の反復検出を停止し、前記反復検出を停止した時点における前記変位量及び前記反復回数の値を出力する検出結果出力機能とを含んでおり、
前記検出結果出力機能により出力された前記変位量及び前記反復回数の値に応じて、前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を選択する階層選択機能をコンピュータに実現させる画像処理プログラム。 - 前記階層選択機能により、前記検出結果出力機能により出力された前記変位量の値が第5の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項30記載の画像処理プログラム。
- 前記階層選択機能により、前記検出結果出力機能により出力された前記反復回数の値が第6の閾値よりも小さい場合に、前記追跡点検出機能による前記追跡点の検出を次に実行する対象の階層を2段階以上上の階層に設定する、請求項30又は31記載の画像処理プログラム。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得機能と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成する第1の階層画像作成機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の特徴点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出機能と、
前記第1及び第2の画像上における追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出機能と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第3の画像から作成する階層画像の階層数を設定する階層数設定機能と、
前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる第3の階層画像を、前記階層数設定機能により設定された階層数分作成し、第3の階層画像群を作成する第2の階層画像作成機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の特徴点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第3の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第2の追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出機能と、
をコンピュータに実現させる画像処理プログラム。 - 前記階層数設定機能により、前記ズレ量が大きいほど前記階層数が多くなるように設定する、請求項33記載の画像処理プログラム。
- 第1の画像と、時間的に前記第1の画像の前後に撮影された第2の画像及び第3の画像を取得する画像取得機能と、
前記第1の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第1の階層画像を含む第1の階層画像群を作成し、前記第2の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第2の階層画像を含む第2の階層画像群を作成し、前記第3の画像に段階的に縮小処理を施して解像度が異なる複数の第3の階層画像を含む第3の階層画像群を作成する階層画像作成機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第2の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第2の階層画像上の追跡点の位置を検出する第1の追跡点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記第1及び第2の階層画像群に含まれる解像度が低い階層画像から順に前記第1の追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第2の画像上の追跡点の位置を検出する第1の順次検出機能と、
前記第1及び第2の画像上における追跡点の位置に基づいて、前記第1の画像と第2の画像との間のズレ量を算出し、前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量を推定するズレ量算出機能と、
前記第1の画像と前記第3の画像との間のズレ量に基づいて前記第1の画像と第3の画像との間で、特徴点検出を開始する開始階層を設定する開始階層設定機能と、
所定の解像度の前記第1及び前記第3の階層画像の画像信号の勾配に基づいて、前記第1の階層画像上における所定の特徴点に対応する前記第3の階層画像上の追跡点の位置を検出する第2の追跡点検出機能と、
解像度が低い階層画像における追跡点の検出結果を反映しながら、前記開始階層の階層画像から階層度が低い順に前記第2の追跡点検出機能による前記追跡点の検出を実行し、前記第1の画像上の特徴点に対応する前記第3の画像上の追跡点の位置を検出する第2の順次検出機能と、
をコンピュータに実現させる画像処理プログラム。 - 前記開始階層設定機能により、前記ズレ量が大きいほど前記解像度がより低い階層の階層画像を前記開始階層に設定する、請求項35記載の画像処理プログラム。
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