JP2010231532A - Image processing program, method and apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent any detection mistake due to the effect of the variation of contrast. <P>SOLUTION: A first calculation means 2 calculates the appearance frequency (degree) of each of the scales of the luminance gradient vectors of an image to be determined (decision object image) 5 whose scale is the same as the scale of an image to be compared (template image) 7 in each of the directions of the luminance gradient vectors. A second calculation means 3 compares each appearance frequency of the decision object image 5 with the appearance frequency of each of the scales of each of the luminance gradient vectors of a template image 7 corresponding to each appearance frequency of the decision object image 5 in each of the directions of the luminance gradient vectors to calculate similarity. A decision means 4 determines whether or not the decision object image 5 is an image which is similar with the template image 7 based on the similarity calculated by the second calculation means 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理プログラム、画像処理方法および画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing program, an image processing method, and an image processing apparatus.

画像認識、計測の分野では、画面に含まれる特定の画像パターンを検出する機能が必要とされる。
画像パターンを検出するために、回転、スケールの変化によらず、相似な形状を検出する技術が開発されている。例えば、近年、スケールスペース理論による画像の特徴のスケール(拡大、縮小の度合い)パラメータを推定する技術や、画像パターンの輝度勾配のヒストグラムから画像パターンの方向パラメータを推定する技術が開発されている。
In the field of image recognition and measurement, a function for detecting a specific image pattern included in the screen is required.
In order to detect an image pattern, a technique for detecting a similar shape regardless of rotation and scale changes has been developed. For example, in recent years, a technique for estimating a scale (magnification / reduction) parameter of an image feature based on a scale space theory and a technique for estimating a direction parameter of an image pattern from a histogram of a luminance gradient of the image pattern have been developed.

これらにより、画像パターンのスケール、回転をある程度、正規化することが可能である。しかし、微小なスケールや回転の違い、局所的な画像パターンの変形、コントラストの変動等の影響により、検出の精度が低下してしまう。   Thus, it is possible to normalize the scale and rotation of the image pattern to some extent. However, the detection accuracy decreases due to the influence of a minute scale, a difference in rotation, local image pattern deformation, contrast fluctuation, and the like.

そこで、例えば、比較する2つの画像パターンをそれぞれ複数の領域に分割し、各領域において輝度勾配ベクトルの方向についてヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムを比較することで、画像パターンの一致を検出する方法が知られている。   Thus, for example, a method of detecting matching of image patterns by dividing two image patterns to be compared into a plurality of regions, creating histograms in the direction of the luminance gradient vector in each region, and comparing the created histograms It has been known.

David G Lowe, 「Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints」, International Journal of Computer Vision,2004. , (America), January 5 2004.David G Lowe, `` Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints '', International Journal of Computer Vision, 2004., (America), January 5 2004.

しかしながら、前述した方法にて作成したヒストグラムの輝度勾配ベクトルの大きさは、コントラストの変動の影響を直接受けるため、局所的なコントラストの変動によりヒストグラムの分布が変わってしまい、同じ画像パターンであってもヒストグラムの形状が大きく異なってしまうことがある。このため、検出ミスが発生してしまうという問題がある。   However, since the magnitude of the brightness gradient vector of the histogram created by the method described above is directly affected by contrast fluctuation, the histogram distribution changes due to local contrast fluctuation, and the same image pattern is obtained. However, the shape of the histogram may be greatly different. For this reason, there is a problem that a detection error occurs.

また、前述した方法にて作成したヒストグラムでは、小さいベクトルが多数ある場合と、大きいベクトルが少数ある場合が区別できない。このため、やはり検出ミスが発生してしまうという問題がある。   Further, in the histogram created by the above-described method, it is not possible to distinguish between the case where there are many small vectors and the case where there are a few large vectors. For this reason, there is still a problem that a detection error occurs.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コントラストの変動の影響による検出ミスを防止する画像処理プログラム、画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide an image processing program, an image processing method, and an image processing apparatus that prevent detection errors due to the influence of contrast fluctuations.

上記目的を達成するために、開示の画像処理プログラムが提供される。この画像処理プログラムは、コンピュータを、第1の算出手段、第2の算出手段および判定手段として機能させる。   In order to achieve the above object, a disclosed image processing program is provided. The image processing program causes the computer to function as a first calculation unit, a second calculation unit, and a determination unit.

第1の算出手段は、比較対象となる画像の大きさと同じ大きさの判定対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎に、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を算出する。
第2の算出手段は、判定対象の画像の各出現頻度と、判定対象の画像の各出現頻度に対応する比較対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎の、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とをそれぞれ比較して類似度を算出する。
The first calculation means calculates an appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the determination target image having the same size as the comparison target image.
The second calculating means generates each appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the comparison target image corresponding to each appearance frequency of the determination target image and each appearance frequency of the determination target image. The similarity is calculated by comparing the respective frequencies.

判定手段は、類似度に基づいて、判定対象の画像が比較対象となる画像に類似する画像であるか否かを判定する。
この画像処理プログラムによれば、第1の算出手段により、比較対象の画像の大きさと同じ大きさの判定対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎に、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度が算出される。第2の算出手段により、判定対象の画像の各出現頻度と、判定対象の画像の各出現頻度に対応する比較対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎の、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とがそれぞれ比較されて類似度が算出される。判定手段により、類似度に基づいて、判定対象の画像が比較対象となる画像に類似する画像であるか否かが判定される。
The determination unit determines whether the determination target image is similar to the comparison target image based on the similarity.
According to this image processing program, the first calculation means determines the appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the determination target image having the same size as the comparison target image. Calculated. By the second calculation means, each appearance frequency of the determination target image and the appearance of each luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the comparison target image corresponding to each appearance frequency of the determination target image The frequency is compared with each other to calculate the similarity. Based on the similarity, the determination unit determines whether or not the determination target image is similar to the comparison target image.

開示の画像処理プログラムによれば、コントラストの変動の影響による検出ミスを防止することができる。   According to the disclosed image processing program, detection errors due to the influence of contrast fluctuations can be prevented.

実施の形態の画像処理装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the image processing apparatus of embodiment. 画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of an image processing apparatus. 画像処理装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of an image processing apparatus. 変換テーブルの作成方法を説明する図である。It is a figure explaining the preparation method of a conversion table. 輝度勾配分布の平坦化を示す図である。It is a figure which shows the flattening of luminance gradient distribution. 変換テーブルを示す図である。It is a figure which shows a conversion table. ヒストグラム作成部が作成するヒストグラムを示す図である。It is a figure which shows the histogram which a histogram preparation part produces. 類似度の計算方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of similarity. 画像処理装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an image processing apparatus. 画像処理装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an image processing apparatus. 類似度の他の計算方法を説明する図である。It is a figure explaining other calculation methods of similarity.

以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、実施の形態の画像処理装置について説明し、その後、実施の形態をより具体的に説明する。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
First, an image processing apparatus according to an embodiment will be described, and then the embodiment will be described more specifically.

図1は、実施の形態の画像処理装置の概要を示す図である。
実施の形態の画像処理プログラムは、コンピュータ(画像処理装置)1を、第1の算出手段2、第2の算出手段3および判定手段4として機能させる。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of an image processing apparatus according to an embodiment.
The image processing program according to the embodiment causes the computer (image processing apparatus) 1 to function as the first calculation unit 2, the second calculation unit 3, and the determination unit 4.

第1の算出手段2は、比較対象となる画像(テンプレート画像)7の大きさと同じ大きさの判定対象の画像(判定対象画像)5の輝度勾配ベクトルの方向毎に、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度(度数)を算出する。   The first calculation means 2 calculates the magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the determination target image (determination target image) 5 having the same size as the comparison target image (template image) 7. The appearance frequency (frequency) for each is calculated.

図1では、一例として、判定対象画像5の輝度勾配ベクトルの、方向(0°〜360°)毎に、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を示すヒストグラム6を図示している。
このヒストグラム6は、判定対象画像5を9つの領域に分割したうちの1つのヒストグラムである。
In FIG. 1, as an example, a histogram 6 indicating the appearance frequency of each luminance gradient vector for each direction (0 ° to 360 °) of the luminance gradient vector of the determination target image 5 is illustrated.
The histogram 6 is one histogram among the determination target images 5 divided into nine regions.

ヒストグラム6では、方向毎に、大きさが複数の区間(大きさ単位)に分割されている。図1では4つの区間に分割されている。また、各区間には、輝度勾配ベクトルの出現頻度を識別できるパターン6aが付されている。なおパターンに限らず、数値であってもよい。   In the histogram 6, the size is divided into a plurality of sections (size units) for each direction. In FIG. 1, it is divided into four sections. Each section is provided with a pattern 6a that can identify the appearance frequency of the luminance gradient vector. In addition, not only a pattern but a numerical value may be sufficient.

第2の算出手段3は、判定対象画像5の各出現頻度と、判定対象画像5の各出現頻度に対応するテンプレート画像7の輝度勾配ベクトルの方向毎の、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とをそれぞれ比較して類似度を算出する。   The second calculation means 3 generates the appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each appearance frequency of the determination target image 5 and the direction of the luminance gradient vector of the template image 7 corresponding to each appearance frequency of the determination target image 5. The similarity is calculated by comparing the respective frequencies.

図1では、テンプレート画像7のヒストグラム8を図示している。
ヒストグラム8もヒストグラム6と同様に、方向毎に、大きさが複数の区間(大きさ単位)に分割されている。図1では4つの区間に分割されている。また、各区間には、輝度勾配ベクトルの出現頻度を識別できるパターン8aが付されている。なおパターンに限らず、数値であってもよい。
In FIG. 1, a histogram 8 of the template image 7 is illustrated.
Similarly to the histogram 6, the histogram 8 is divided into a plurality of sections (size units) for each direction. In FIG. 1, it is divided into four sections. Each section is provided with a pattern 8a that can identify the appearance frequency of the luminance gradient vector. In addition, it is not restricted to a pattern, A numerical value may be sufficient.

ヒストグラム8は、例えばヒストグラム6を作成する方法と同様の方法を用いて予め作成され、図示しない記憶手段に記憶されている。
また、類似度の算出方法は、特に限定されないが、例えば、対応する各区間(例えば、図1のビン6bとビン8b)の度数の差の2乗和等を用いてもよいし、後述する「Bhattacharyya」の算出方法を用いてもよい。
The histogram 8 is created in advance using a method similar to the method for creating the histogram 6, for example, and stored in a storage means (not shown).
The method for calculating the similarity is not particularly limited. For example, the sum of squares of the frequency differences between the corresponding sections (for example, the bin 6b and the bin 8b in FIG. 1) may be used, which will be described later. The calculation method of “Bhattacharyya” may be used.

判定手段4は、第2の算出手段3が算出した類似度に基づいて、判定対象画像5がテンプレート画像7に類似する画像であるか否かを判定する。
図1では一例として、閾値を予め用意しておき、9つに分割した領域毎に類似度を比較する。そして、この閾値より類似度が大きい領域が見つかった場合に、判定対象画像5が、テンプレート画像7に類似していると判定する。
The determination unit 4 determines whether the determination target image 5 is an image similar to the template image 7 based on the similarity calculated by the second calculation unit 3.
In FIG. 1, as an example, threshold values are prepared in advance, and the similarity is compared for each of the nine divided areas. When a region having a degree of similarity greater than this threshold is found, it is determined that the determination target image 5 is similar to the template image 7.

このコンピュータ1によれば、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度(度数)を算出することにより、局所的なコントラストの変動に対しても同じ形状のヒストグラムを得ることができる。これにより、コントラストの変動の影響による検出ミスを防止することができるため、マッチング性能が向上する。   According to the computer 1, by calculating the appearance frequency (frequency) for each magnitude of the luminance gradient vector, a histogram having the same shape can be obtained even for local contrast fluctuations. As a result, detection errors due to the influence of contrast fluctuations can be prevented, and matching performance is improved.

以下、実施の形態をより具体的に説明する。
図2は、画像処理装置のハードウェア構成例を示す図である。
画像処理装置10は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス108を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105、外部補助記憶装置106および通信インタフェース107が接続されている。
Hereinafter, the embodiment will be described more specifically.
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the image processing apparatus.
The entire image processing apparatus 10 is controlled by a CPU (Central Processing Unit) 101. A random access memory (RAM) 102, a hard disk drive (HDD) 103, a graphic processing device 104, an input interface 105, an external auxiliary storage device 106, and a communication interface 107 are connected to the CPU 101 via a bus 108. Yes.

RAM102には、CPU101に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM102には、CPU101による処理に必要な各種データが格納される。HDD103には、OSやアプリケーションプログラムが格納される。また、HDD103内には、プログラムファイルが格納される。   The RAM 102 temporarily stores at least part of an OS (Operating System) program and application programs to be executed by the CPU 101. The RAM 102 stores various data necessary for processing by the CPU 101. The HDD 103 stores an OS and application programs. A program file is stored in the HDD 103.

グラフィック処理装置104には、モニタ104aが接続されている。グラフィック処理装置104は、CPU101からの命令に従って、画像をモニタ104aの画面に表示させる。入力インタフェース105には、キーボード105aとマウス105bとが接続されている。入力インタフェース105は、キーボード105aやマウス105bから送られてくる信号を、バス108を介してCPU101に送信する。   A monitor 104 a is connected to the graphic processing device 104. The graphic processing device 104 displays an image on the screen of the monitor 104a in accordance with a command from the CPU 101. A keyboard 105 a and a mouse 105 b are connected to the input interface 105. The input interface 105 transmits a signal transmitted from the keyboard 105 a and the mouse 105 b to the CPU 101 via the bus 108.

外部補助記憶装置106は、記録媒体に書き込まれた情報を読み取ったり、記録媒体に情報を書き込んだりする。外部補助記憶装置106で読み書きが可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、HDD、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、MO(Magneto-Optical disk)等が挙げられる。   The external auxiliary storage device 106 reads information written on the recording medium and writes information on the recording medium. Examples of the recording medium that can be read and written by the external auxiliary storage device 106 include a magnetic recording device, an optical disc, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include an HDD, a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disc include a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Examples of the magneto-optical recording medium include MO (Magneto-Optical disk).

通信インタフェース107は、ネットワーク30に接続されている。通信インタフェース107は、ネットワーク30を介して、他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。   The communication interface 107 is connected to the network 30. The communication interface 107 transmits and receives data to and from other computers via the network 30.

以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。このようなハードウェア構成の画像処理装置10内には、以下のような機能が設けられる。   With the hardware configuration as described above, the processing functions of the present embodiment can be realized. The following functions are provided in the image processing apparatus 10 having such a hardware configuration.

図3は、画像処理装置の機能を示すブロック図である。
画像処理装置10は、変換テーブル作成・記憶部11と、テンプレート画像ヒストグラム作成・記憶部12と、判定対象画像ヒストグラム作成部13と、ヒストグラム類似度計算部14と、類似度判定部15と、データ出力部16とを有している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the image processing apparatus.
The image processing apparatus 10 includes a conversion table creation / storage unit 11, a template image histogram creation / storage unit 12, a determination target image histogram creation unit 13, a histogram similarity calculation unit 14, a similarity determination unit 15, and data And an output unit 16.

変換テーブル作成・記憶部11は、輝度勾配ベクトルと出現頻度との関係を示す変換テーブルを作成する変換テーブル作成部111と、作成した変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶部112とを有している。以下、変換テーブルの作成方法を説明する。   The conversion table creation / storage unit 11 includes a conversion table creation unit 111 that creates a conversion table indicating the relationship between the luminance gradient vector and the appearance frequency, and a conversion table storage unit 112 that stores the created conversion table. . Hereinafter, a method for creating a conversion table will be described.

図4は、変換テーブルの作成方法を説明する図である。
まず、変換テーブル作成部111は、複数のサンプル画像21から輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を示すヒストグラム22を作成する。
FIG. 4 is a diagram for explaining a conversion table creation method.
First, the conversion table creation unit 111 creates a histogram 22 indicating the appearance frequency for each magnitude of the brightness gradient vector from the plurality of sample images 21.

作成されるヒストグラム22の形状は、サンプル画像21の輝度に応じて変化するため特に限定されないが、図4に示すヒストグラム22では、輝度勾配のベクトルの大きさが小さいところの出現頻度が大きくなっている。   The shape of the histogram 22 to be created is not particularly limited because it changes according to the brightness of the sample image 21. However, in the histogram 22 shown in FIG. 4, the appearance frequency increases when the magnitude of the brightness gradient vector is small. Yes.

次に、変換テーブル作成部111は、作成されたヒストグラム22の平坦化を行って、各区間の出現頻度が等しくなるように区間を分割(再構成)する(区間の大きさの単位を設定する)。   Next, the conversion table creation unit 111 flattens the created histogram 22 and divides (reconstructs) the sections so that the appearance frequencies of the sections are equal (sets the unit of the section size). ).

図5は、輝度勾配分布の平坦化を示す図である。
図5では、一例として、作成されたヒストグラム22の輝度勾配ベクトルの大きさが10個の区間であるものとする。
FIG. 5 is a diagram illustrating flattening of the luminance gradient distribution.
In FIG. 5, as an example, it is assumed that the magnitude of the brightness gradient vector of the created histogram 22 is 10 sections.

図5に示すように、各区間の出現頻度は、異なっている。これを、各区間の出現頻度が等しくなるように、区間を分割した平坦化グラフ23を生成する。
例えば、区間1の出現頻度をそのまま取り出し、平坦化グラフ23の区間1とする。次に、区間2の出現頻度と区間3の出現頻度とを加算し、平坦化グラフ23の区間2とする。次に、区間4〜区間6の各出現頻度を加算し、平坦化グラフ23の区間3とする。次に、区間7〜区間10の各出現頻度を加算し、平坦化グラフ23の区間4とする。これにより、各区間の出現頻度は、いずれも「128」となる。この処理により、各区間における情報量が(ほぼ)等しくなり、後述する類似度の比較において、より精度の高い比較結果を得ることができる。
As shown in FIG. 5, the appearance frequency of each section is different. A flattened graph 23 is generated by dividing the section so that the appearance frequencies of the sections become equal.
For example, the appearance frequency of section 1 is taken out as it is and is set as section 1 of the flattened graph 23. Next, the appearance frequency of the section 2 and the appearance frequency of the section 3 are added to obtain the section 2 of the flattened graph 23. Next, the appearance frequencies of the sections 4 to 6 are added to form a section 3 of the flattened graph 23. Next, the appearance frequencies of the sections 7 to 10 are added to obtain a section 4 of the flattened graph 23. As a result, the appearance frequency of each section is “128”. By this processing, the information amount in each section becomes (almost) equal, and a comparison result with higher accuracy can be obtained in the comparison of similarity described later.

なお、図5では、平坦化グラフ23の各区間の出現頻度が全て等しくなっているが、全て等しくなくてもよく、最も平坦に近くなるように(存在確率が等しくなるように)区間を分割するようにしてもよい。   In FIG. 5, the appearance frequencies of the respective sections of the flattened graph 23 are all equal, but they may not be all equal, and the sections are divided so as to be the most flat (the existence probabilities are equal). You may make it do.

その後、変換テーブル作成部111は、輝度勾配ベクトルの大きさを平坦化グラフ23の区間番号に変換するための変換テーブルを作成する。
図6は、変換テーブルを示す図である。
Thereafter, the conversion table creation unit 111 creates a conversion table for converting the magnitude of the luminance gradient vector into the section number of the flattened graph 23.
FIG. 6 is a diagram showing a conversion table.

変換テーブル11aには、大きさと区間の欄が設けられている。
大きさの欄には、輝度勾配ベクトルの大きさを示す数字が設定されている。この数字は、図5に示すヒストグラム22の横軸の数字に一致している。
The conversion table 11a has columns of size and section.
In the size column, a number indicating the size of the luminance gradient vector is set. This number corresponds to the number on the horizontal axis of the histogram 22 shown in FIG.

区間の欄には、平坦化グラフ23の区間を示す数字が設定されている。
再び図4に戻って説明する。
テンプレート画像ヒストグラム作成・記憶部12は、テンプレート画像記憶部121と、輝度勾配ベクトル計算部122と、ヒストグラム作成部123と、ヒストグラム記憶部124とを有している。
In the section column, a number indicating the section of the flattening graph 23 is set.
Returning to FIG. 4, the description will be continued.
The template image histogram creation / storage unit 12 includes a template image storage unit 121, a brightness gradient vector calculation unit 122, a histogram creation unit 123, and a histogram storage unit 124.

テンプレート画像記憶部121は、検出するパターンの画像(テンプレート画像)を記憶する。
輝度勾配ベクトル計算部122は、テンプレート画像記憶部121に記憶されているテンプレート画像に対して、微分処理を行い各画素の輝度勾配ベクトルを計算する。
The template image storage unit 121 stores an image (template image) of a pattern to be detected.
The luminance gradient vector calculation unit 122 performs a differentiation process on the template image stored in the template image storage unit 121 to calculate the luminance gradient vector of each pixel.

ヒストグラム作成部123は、テンプレート画像を複数の領域に分割する。そして、各領域について輝度勾配ベクトルを方向・大きさで分割する。さらに大きさを区間毎に振り分ける。これにより、輝度勾配ベクトルの方向毎に、輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度が記述された2次元のヒストグラムを作成する。   The histogram creation unit 123 divides the template image into a plurality of regions. Then, the luminance gradient vector is divided by direction and size for each region. Furthermore, the size is assigned to each section. This creates a two-dimensional histogram in which the appearance frequency for each magnitude of the brightness gradient vector is described for each direction of the brightness gradient vector.

ここで、ヒストグラムの作成時には、変換テーブル記憶部112に記憶されている(変換テーブル作成部111が作成した)変換テーブル11aを参照する。そして、変換テーブル11aの区間毎に出現頻度を累積する。   Here, when creating the histogram, the conversion table 11a stored in the conversion table storage unit 112 (created by the conversion table creation unit 111) is referred to. Then, the appearance frequency is accumulated for each section of the conversion table 11a.

ヒストグラム作成部123は、作成されたヒストグラムをヒストグラム記憶部124に記憶する。
図7は、ヒストグラム作成部が作成するヒストグラムを示す図である。
The histogram creation unit 123 stores the created histogram in the histogram storage unit 124.
FIG. 7 is a diagram illustrating a histogram created by the histogram creation unit.

テンプレート画像の画像パターン50は、領域R00〜領域R22の9つの領域に区切られている。輝度勾配のヒストグラムは、領域R00〜領域R22毎に作成される。すなわち、9つの輝度勾配のヒストグラムが作成される。図7では、領域R00のヒストグラムHR00を図示している。 The image pattern 50 of the template image is divided into nine regions R 00 to R 22 . The histogram of the brightness gradient is created for each of the regions R 00 to R 22 . That is, nine brightness gradient histograms are created. 7 illustrates a histogram HR 00 regions R 00.

ヒストグラムHR00は、縦軸が輝度勾配の大きさを示し、横軸が各方向を示している。
また、ヒストグラムHR00の各ビン(bin)における数値は、その方向における区間の出現頻度を示している。例えば、方向0°の区間2のビンb1は、出現頻度が「6」であることを示している。
Histogram HR 00, the vertical axis shows the magnitude of the brightness gradient and the horizontal axis represents each direction.
Further, the numerical value in each bin of the histogram HR 00 indicates the appearance frequency of the section in that direction. For example, the bin b1 in the section 2 in the direction 0 ° indicates that the appearance frequency is “6”.

再び図4に戻って説明する。
判定対象画像ヒストグラム作成部13は、画像読み込み部131と、読み込み画像記憶部132と、領域画像抽出部133と、輝度勾配ベクトル計算部134と、ヒストグラム作成部135とを有している。
Returning to FIG. 4, the description will be continued.
The determination target image histogram creation unit 13 includes an image reading unit 131, a read image storage unit 132, a region image extraction unit 133, a luminance gradient vector calculation unit 134, and a histogram creation unit 135.

画像読み込み部131は、類似度を判定する対象となる画像として、例えば、カメラが撮像した画像や、ユーザが選択した画像等を読み込み、デジタルデータに変換する。
読み込み画像記憶部132は、画像読み込み部131が変換したデジタルデータを格納する。
The image reading unit 131 reads, for example, an image captured by a camera or an image selected by a user as an image whose similarity is to be determined, and converts it into digital data.
The read image storage unit 132 stores the digital data converted by the image reading unit 131.

領域画像抽出部133は、読み込み画像記憶部132に記憶されている全画面の画像データ内の指定された場所から、テンプレート画像と同じ大きさの画像領域を候補領域として抽出する。   The region image extraction unit 133 extracts an image region having the same size as the template image as a candidate region from the designated location in the image data of the entire screen stored in the read image storage unit 132.

輝度勾配ベクトル計算部134は、領域画像抽出部133が抽出した候補領域の画像に対して、微分処理を行い各画素の輝度勾配ベクトルを計算する。
ヒストグラム作成部135は、領域画像抽出部133が抽出した候補領域の画像を分割して勾配ベクトルの方向・大きさの2次元のヒストグラムを作成する。このヒストグラムの作成時にもヒストグラム作成部123と同様に、変換テーブル記憶部112に記憶されている変換テーブル11aを参照する。そして、変換テーブル11aの区間毎に出現頻度を累積する。これにより、ヒストグラム作成部123が作成したヒストグラムの区間幅とヒストグラム作成部135が作成したヒストグラムの区間幅が等しくなる。
The luminance gradient vector calculation unit 134 performs a differentiation process on the candidate region image extracted by the region image extraction unit 133 to calculate the luminance gradient vector of each pixel.
The histogram creation unit 135 divides the candidate region image extracted by the region image extraction unit 133 to create a two-dimensional histogram of the direction and size of the gradient vector. Similarly to the histogram creation unit 123, the conversion table 11a stored in the conversion table storage unit 112 is referred to when creating this histogram. Then, the appearance frequency is accumulated for each section of the conversion table 11a. Thereby, the section width of the histogram created by the histogram creation unit 123 is equal to the section width of the histogram created by the histogram creation unit 135.

ヒストグラム類似度計算部14は、ヒストグラム記憶部124に記憶されている(ヒストグラム作成部123が計算した)テンプレート画像のヒストグラムとヒストグラム作成部135が計算した候補領域の画像のヒストグラムの類似度を計算する。具体的には、テンプレート画像と候補領域の画像それぞれの、同一方向、かつ、同一区間の出現頻度をそれぞれ比較して類似度を計算する。   The histogram similarity calculation unit 14 calculates the similarity between the histogram of the template image (calculated by the histogram creation unit 123) stored in the histogram storage unit 124 and the histogram of the candidate area image calculated by the histogram creation unit 135. . Specifically, the similarity is calculated by comparing the appearance frequencies of the template image and the candidate area in the same direction and in the same section.

図8は、類似度の計算方法を説明する図である。
類似度の計算では、図8に示すように、ヒストグラムの各領域R00〜領域R22を1次元のベクトルで表現する。具体的には、まず、領域R00の区間1の各ビンを方向の順に並べる。そして、区間1の方向315°のビンに続けて区間2の各ビンを方向の順に並べる。領域R00の区間4の各ビンを並べたら、続けて領域R01の区間1の各ビンを並べる。その後も同様にして並べていき、最後に領域R22の区間4の各ビンを方向の順に並べる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of calculating similarity.
In the calculation of the similarity, each region R 00 to region R 22 of the histogram is expressed by a one-dimensional vector as shown in FIG. Specifically, first, the bins in the section 1 of the region R 00 are arranged in order of direction. Then, the bins in the section 2 are arranged in the order of direction after the bins in the direction 315 ° of the section 1. When the bins of the section 4 of the region R 00 are arranged, the bins of the section 1 of the region R 01 are arranged. Thereafter, the bins are arranged in the same manner, and finally, the bins of the section 4 of the region R 22 are arranged in the order of direction.

対応するテンプレート画像のヒストグラムについても同様の処理を行う。
類似度の計算は、下記の式(1)による「Bhattacharyya」の類似度算出法を用いる。
Similar processing is performed for the histogram of the corresponding template image.
The similarity is calculated using the similarity calculation method of “Bhattacharyya” according to the following equation (1).

Figure 2010231532
Figure 2010231532

ここで、p(i)、q(i)はそれぞれテンプレート画像、候補領域の画像についての1次元化したヒストグラムの出現頻度であり、Nは1次元ベクトルの要素数である。
式(1)の類似度Bの値は、「0.0〜1.0」の範囲の実数値となり、類似度が高いほど大きな値が得られる。
Here, p (i) and q (i) are the appearance frequencies of a one-dimensional histogram for the template image and the candidate region image, respectively, and N is the number of elements of the one-dimensional vector.
The value of similarity B in equation (1) is a real value in the range of “0.0 to 1.0”, and a larger value is obtained as the similarity is higher.

類似度判定部15は、ヒストグラム類似度計算部14が計算した類似度Bから、例えば閾値処理等で、パターンの一致の判定を行う。具体的には、閾値を予め用意しておき、テンプレート画像の各領域R00〜領域R22のヒストグラムを1次元化したベクトルと、候補領域の各領域R00〜領域R22のヒストグラムを1次元化したベクトルとの間で算出した類似度Bが、この閾値よりも大きい類似度であった場合に、当該候補領域の画像がテンプレート画像に類似していると判定する。 The similarity determination unit 15 determines pattern matching from the similarity B calculated by the histogram similarity calculation unit 14 by, for example, threshold processing. Specifically, by preparing a threshold value in advance, and the vector was one-dimensional histograms of the regions R 00 ~ region R 22 of the template image, one-dimensional histograms of the regions R 00 ~ region R 22 of the candidate regions If the similarity B calculated with the converted vector is greater than the threshold, it is determined that the image of the candidate area is similar to the template image.

データ出力部16は、類似度判定部15が判定した判定結果をモニタ104aに出力する。
次に、画像処理装置10の処理を説明する。
The data output unit 16 outputs the determination result determined by the similarity determination unit 15 to the monitor 104a.
Next, processing of the image processing apparatus 10 will be described.

図9および図10は、画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
まず、サンプル画像の輝度勾配ベクトルの大きさからヒストグラムの区間への変換テーブル11aを作成する(ステップS1)。
9 and 10 are flowcharts showing processing of the image processing apparatus.
First, the conversion table 11a from the magnitude of the brightness gradient vector of the sample image to the section of the histogram is created (step S1).

次に、テンプレート画像記憶部121が、テンプレート画像を記憶する(ステップS2)。
次に、輝度勾配ベクトル計算部122が、テンプレート画像の輝度勾配ベクトルを計算する(ステップS3)。
Next, the template image storage unit 121 stores a template image (step S2).
Next, the luminance gradient vector calculation unit 122 calculates the luminance gradient vector of the template image (step S3).

次に、ヒストグラム作成部123が、テンプレート画像の輝度勾配ベクトルの方向、大きさのヒストグラムを計算する(ステップS4)。
次に、画像読み込み部131が、判定対象の画像を読み込む(ステップS5)。
Next, the histogram creation unit 123 calculates a histogram of the direction and size of the brightness gradient vector of the template image (step S4).
Next, the image reading unit 131 reads an image to be determined (step S5).

そして、読み込んだ画像を読み込み画像記憶部132に記憶する(ステップS6)。
次に、領域画像抽出部133が、読み込み画像記憶部132に記憶されている画像の候補領域となる画像を抽出する(図10のステップS7)。
Then, the read image is read and stored in the image storage unit 132 (step S6).
Next, the region image extraction unit 133 extracts an image that is a candidate region of the image stored in the read image storage unit 132 (step S7 in FIG. 10).

次に、輝度勾配ベクトル計算部134が、候補領域の画像の輝度勾配ベクトルを計算する(ステップS8)。
次に、ヒストグラム作成部135が、候補領域の画像の輝度勾配ベクトルの方向、大きさのヒストグラムを計算する(ステップS9)。
Next, the luminance gradient vector calculation unit 134 calculates the luminance gradient vector of the candidate region image (step S8).
Next, the histogram creation unit 135 calculates a histogram of the direction and size of the luminance gradient vector of the image of the candidate area (step S9).

次に、ヒストグラム類似度計算部14が、テンプレート画像の輝度勾配ベクトルのヒストグラムと、候補領域の画像の輝度勾配ベクトルのヒストグラムとの類似度を計算する(ステップS10)。そして、類似度判定部15が、類似度が、予め定められた閾値より大きいか否かを判断する(ステップS11)。   Next, the histogram similarity calculation unit 14 calculates the similarity between the brightness gradient vector histogram of the template image and the brightness gradient vector histogram of the candidate region image (step S10). Then, the similarity determination unit 15 determines whether or not the similarity is greater than a predetermined threshold (step S11).

類似度が、予め定められた閾値より大きい場合(ステップS11のYes)、2つの画像が同一であると判定する。そしてデータ出力部16が、その判定結果をモニタ104aに出力する。   When the similarity is larger than a predetermined threshold (Yes in step S11), it is determined that the two images are the same. Then, the data output unit 16 outputs the determination result to the monitor 104a.

一方、類似度が、予め定められた閾値以下である場合(ステップS11のNo)、類似度判定部15が、全ての候補領域についてステップS7〜ステップS11の処理を行ったか否かを判断する(ステップS12)。   On the other hand, when the similarity is equal to or less than a predetermined threshold (No in step S11), the similarity determination unit 15 determines whether or not the processing in steps S7 to S11 has been performed for all candidate regions ( Step S12).

全ての候補領域についてステップS7〜ステップS11の処理を行っていない場合(ステップS12のNo)、ステップS7に移行し、読み込み画像記憶部132に記憶されている全画面の画像データ内の指定された場所から、テンプレート画像と同じ大きさの他の画像領域を候補領域として抽出する(ステップS7)。そして、ステップS8以降の処理を繰り返し行う。   When the processing of step S7 to step S11 is not performed for all candidate regions (No in step S12), the process proceeds to step S7, and the designated image data in the full screen image data stored in the read image storage unit 132 is designated. Another image area having the same size as the template image is extracted from the place as a candidate area (step S7). And the process after step S8 is performed repeatedly.

一方、全ての候補領域についてステップS7〜ステップS11の処理を行った場合(ステップS12のYes)、判定対象となる画像が、テンプレート画像に類似していないと判定する。そしてデータ出力部16が、その判定結果をモニタ104aに出力する。   On the other hand, when the process of step S7 to step S11 is performed for all candidate regions (Yes in step S12), it is determined that the image to be determined is not similar to the template image. Then, the data output unit 16 outputs the determination result to the monitor 104a.

以上で、画像処理装置10の処理の説明を終了する。
以上述べたように、画像処理装置10によれば、ヒストグラム作成部123およびヒストグラム作成部135が、それぞれ輝度勾配ベクトルの出現頻度が区間毎に記述された2次元のヒストグラムを作成するようにした。よって、局所的なコントラストの変動に対しても同じ形状のヒストグラムを得ることができる。
Above, description of the process of the image processing apparatus 10 is complete | finished.
As described above, according to the image processing apparatus 10, the histogram creation unit 123 and the histogram creation unit 135 each create a two-dimensional histogram in which the appearance frequency of the luminance gradient vector is described for each section. Therefore, it is possible to obtain a histogram having the same shape with respect to local contrast fluctuations.

これにより、ヒストグラム類似度計算部14が、類似度Bをより正確に計算することができる。このため、マッチング性能が向上する。
また、輝度勾配ベクトルの大きさについて、各区間での輝度勾配ベクトルの大きさの存在確率が等しくなるような区間幅で分割するようにした。これにより、勾配ベクトルの大きさについてのヒストグラムの持つ平均情報量(平均エントロピー)を最大とすることができるため、さらにマッチング性能を向上させることができる。
Thereby, the histogram similarity calculation part 14 can calculate the similarity B more correctly. For this reason, matching performance improves.
Further, the magnitude of the brightness gradient vector is divided by the section width so that the existence probability of the magnitude of the brightness gradient vector in each section is equal. Thereby, since the average information amount (average entropy) which the histogram about the magnitude | size of a gradient vector has can be maximized, matching performance can be improved further.

なお、本実施の形態では、類似度判定部15が、ヒストグラム類似度計算部14が計算した類似度Bから、閾値処理で画像の一致の判定を行うようにした。しかし、これに限らず、例えば、各領域の大きさ方向の区間に対して、角度方向の頻度の総和を要素とする低次元のベクトルで類似度を計算する。そして、その類似度がある閾値以上である場合にのみ、ヒストグラムの全ての要素で構成されるベクトルの類似度の計算・判定を行うようにしてもよい。これにより、類似度計算・判定の計算量を削減することができる。   In the present embodiment, the similarity determination unit 15 determines image matching by threshold processing from the similarity B calculated by the histogram similarity calculation unit 14. However, the present invention is not limited to this. For example, the degree of similarity is calculated with a low-dimensional vector having the sum of the frequency in the angular direction as an element for the size-direction section of each region. Then, only when the degree of similarity is greater than or equal to a threshold value, the degree of similarity of a vector composed of all the elements of the histogram may be calculated / determined. Thereby, the calculation amount of similarity calculation / determination can be reduced.

図11は、類似度の他の計算方法を説明する図である。
図11に示すように、まず、領域R00の区間1の全ての出現頻度を加算した数値「44」、領域R00の区間2の全ての出現頻度を加算した数値「159」、・・・、領域R22の区間3の全ての出現頻度を加算した数値「60」、領域R22の区間4の全ての出現頻度を加算した数値「129」を求める。これが低次元のベクトルとなる。対応するテンプレート画像のヒストグラムについても同様の処理を行う。そして、これらのベクトルを用いて例えば、「Bhattacharyya」の類似度算出法にて類似度を計算する。
FIG. 11 is a diagram for explaining another method of calculating similarity.
As shown in FIG. 11, first, the value "44" obtained by adding all the frequency intervals 1 region R 00, numerical values obtained by adding all the frequency interval 2 regions R 00 "159", ... , value "60" obtained by adding all the frequency of appearance of the section 3 of the area R 22, obtains the value "129" obtained by adding all the frequency interval fourth region R 22. This is a low-dimensional vector. Similar processing is performed for the histogram of the corresponding template image. Then, using these vectors, for example, the similarity is calculated by the similarity calculation method of “Bhattacharyya”.

なお、画像処理装置10が行った処理が、複数の装置によって分散処理されるようにしてもよい。例えば、他の装置が、テンプレート画像のヒストグラムの計算までを行ってヒストグラムを作成しておき、画像処理装置が、そのヒストグラムを用いて判定対象の画像との類似度の判定を行うようにしてもよい。   Note that the processing performed by the image processing device 10 may be distributed by a plurality of devices. For example, another device may calculate the histogram of the template image to create a histogram, and the image processing device may use the histogram to determine the degree of similarity with the determination target image. Good.

以上、本発明の画像処理プログラム、画像処理方法および画像処理装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。   The image processing program, the image processing method, and the image processing apparatus according to the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit has the same function. Can be replaced with any structure having Moreover, other arbitrary structures and processes may be added to the present invention.

また、本発明は、前述した実施の形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、画像処理装置10が有する機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、MO(Magneto-Optical disk)等が挙げられる。
In addition, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above-described embodiments.
The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program describing the processing contents of the functions of the image processing apparatus 10 is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic recording device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Examples of the optical disc include a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and a CD-R (Recordable) / RW (ReWritable). Examples of the magneto-optical recording medium include MO (Magneto-Optical disk).

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。   When distributing the program, for example, a portable recording medium such as a DVD or a CD-ROM in which the program is recorded is sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.

画像処理プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。   A computer that executes an image processing program stores, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. In addition, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.

1 コンピュータ(画像処理装置)
2 第1の算出手段
3 第2の算出手段
4 判定手段
5 判定対象画像
6、8 ヒストグラム
6a、8a パターン
6b、8b、b1 ビン
7 テンプレート画像
10 画像処理装置
11 変換テーブル作成・記憶部
11a 変換テーブル
12 テンプレート画像ヒストグラム作成・記憶部
13 判定対象画像ヒストグラム作成部
14 ヒストグラム類似度計算部
15 類似度判定部
16 データ出力部
21 サンプル画像
22 ヒストグラム
23 平坦化グラフ
50 画像パターン
111 変換テーブル作成部
112 変換テーブル記憶部
121 テンプレート画像記憶部
122、134 輝度勾配ベクトル計算部
123、135 ヒストグラム作成部
124 ヒストグラム記憶部
131 画像読み込み部
132 読み込み画像記憶部
133 領域画像抽出部
HR00 ヒストグラム
00〜R22 領域
1 Computer (image processing device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 1st calculation means 3 2nd calculation means 4 Determination means 5 Determination object image 6, 8 Histogram 6a, 8a Pattern 6b, 8b, b1 Bin 7 Template image 10 Image processing apparatus 11 Conversion table preparation and storage part 11a Conversion table DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Template image histogram preparation / memory | storage part 13 Determination object image histogram preparation part 14 Histogram similarity calculation part 15 Similarity determination part 16 Data output part 21 Sample image 22 Histogram 23 Flattening graph 50 Image pattern 111 Conversion table preparation part 112 Conversion table Storage unit 121 Template image storage unit 122, 134 Brightness gradient vector calculation unit 123, 135 Histogram creation unit 124 Histogram storage unit 131 Image reading unit 132 Read image storage unit 133 Area image extraction unit H R 00 histogram R 00 to R 22 region

Claims (7)

コンピュータを、
比較対象となる画像の大きさと同じ大きさの判定対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎に、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を算出する第1の算出手段、
前記判定対象の画像の前記各出現頻度と、前記判定対象の画像の前記各出現頻度に対応する前記比較対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎の、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とをそれぞれ比較して類似度を算出する第2の算出手段、
前記類似度に基づいて、前記判定対象の画像が前記比較対象となる画像に類似する画像であるか否かを判定する判定手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
Computer
First calculating means for calculating an appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the determination target image having the same size as the size of the image to be compared;
The appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the comparison target image corresponding to the appearance frequency of the determination target image and the appearance frequency of the determination target image And a second calculating means for calculating the similarity by comparing each of
Determination means for determining whether the image to be determined is an image similar to the image to be compared based on the similarity;
An image processing program that functions as an image processing program.
前記コンピュータを、前記判定対象の画像を複数の領域に分割する分割手段として機能させ、
前記第1の算出手段は、前記領域毎に前記出現頻度を算出し、前記第2の算出手段は、前記比較対象の画像が複数の領域に分割され、これらの領域毎に算出された前記出現頻度と、前記第1の算出手段によって算出された前記出現頻度とをそれぞれ比較することを特徴とする請求項1記載の画像処理プログラム。
Causing the computer to function as a dividing unit that divides the image to be determined into a plurality of regions;
The first calculation means calculates the appearance frequency for each area, and the second calculation means divides the comparison target image into a plurality of areas, and the appearance calculated for each of the areas is calculated. The image processing program according to claim 1, wherein the frequency is compared with the appearance frequency calculated by the first calculation unit.
前記第1の算出手段は、前記輝度勾配ベクトルの大きさに応じて異なる大きさ単位で前記輝度勾配ベクトルの前記出現頻度をまとめ、
前記第2の算出手段は、前記比較対象の画像と前記判定対象の画像それぞれの、同一方向、かつ、同一単位の前記出現頻度をそれぞれ比較して前記類似度を算出することを特徴とする請求項1記載の画像処理プログラム。
The first calculation means summarizes the appearance frequencies of the luminance gradient vectors in different magnitude units according to the magnitude of the luminance gradient vector,
The second calculation means calculates the similarity by comparing the appearance frequencies of the comparison target image and the determination target image in the same direction and in the same unit, respectively. Item 8. The image processing program according to Item 1.
前記第1の算出手段は、前記輝度勾配ベクトルの数が等しくなるように前記単位を設定することを特徴とする請求項3記載の画像処理プログラム。   4. The image processing program according to claim 3, wherein the first calculation means sets the unit so that the number of the luminance gradient vectors becomes equal. 前記判定手段は、予め用意された閾値より大きい前記類似度の前記画像パターンを前記テンプレート画像に類似する画像であると判定することを特徴とする請求項1記載の画像処理プログラム。   The image processing program according to claim 1, wherein the determination unit determines that the image pattern having the similarity greater than a threshold prepared in advance is an image similar to the template image. コンピュータが、
比較対象となる画像の大きさと同じ大きさの判定対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎に、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を算出し、
前記判定対象の画像の前記各出現頻度と、前記判定対象の画像の前記各出現頻度に対応する前記比較対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎の、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とをそれぞれ比較して類似度を算出し、
前記類似度に基づいて、前記判定対象の画像が前記比較対象となる画像に類似する画像であるか否かを判定する、
ことを特徴とする画像処理方法。
Computer
For each direction of the luminance gradient vector of the determination target image having the same size as the size of the image to be compared, calculate the appearance frequency for each size of the luminance gradient vector,
The appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the comparison target image corresponding to the appearance frequency of the determination target image and the appearance frequency of the determination target image To calculate the similarity,
Determining whether the image to be determined is an image similar to the image to be compared based on the similarity;
An image processing method.
比較対象となる画像の大きさと同じ大きさの判定対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎に、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度を算出する第1の算出部と、
前記判定対象の画像の前記各出現頻度と、前記判定対象の画像の前記各出現頻度に対応する前記比較対象の画像の輝度勾配ベクトルの方向毎の、前記輝度勾配ベクトルの大きさ毎の出現頻度とをそれぞれ比較して類似度を算出する第2の算出部と、
前記類似度に基づいて、前記判定対象の画像が前記比較対象となる画像に類似する画像であるか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
A first calculation unit that calculates an appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the determination target image having the same size as the comparison target image;
The appearance frequency for each magnitude of the luminance gradient vector for each direction of the luminance gradient vector of the comparison target image corresponding to the appearance frequency of the determination target image and the appearance frequency of the determination target image And a second calculation unit that calculates the similarity by comparing each of
A determination unit configured to determine whether the image to be determined is an image similar to the image to be compared based on the similarity;
An image processing apparatus comprising:
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