JP2010238164A - Information correlation device - Google Patents

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Mitsuo Fukuda
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Toyohashi University of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image correlation device which enables to suitable execute of image retrieval paying attention to color information. <P>SOLUTION: With respect to an objective image input from an objective image input part 11, and a compared image stored in a comparison object database 12, an object chromaticity image and a comparison chromaticity image where chromaticity distribution within the images are histogrammed on a chromaticity diagram are prepared respectively. Using a retrieval image in which the object chromaticity image and the comparison chromaticity image are arranged side by side, an optical correlation operation device 30 performs optical correlation operation by a JTC method, and correlation data to which operation by a differential operation part 62 is added are acquired. An image retrieval processing part 15 performs image retrieval processing by determining the similarity of the images from the acquired correlation data. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、色情報に着目して情報を検索する情報相関装置に関するものである。   The present invention relates to an information correlation apparatus that searches for information by paying attention to color information.

画像技術や通信技術が著しく発達した現代社会では、遠隔医療・診断、電子商取引、色を取り入れた各種デザインなど、厳格な色管理が必要な分野が成長している。また、このような分野において、複数の比較画像をデータベース化し、検索しようとする対象画像と複数の比較画像のそれぞれとを比較して画像検索を行うことで、対象画像についての情報を得る方法が検討されている。   In today's society where image technology and communication technology have been remarkably developed, fields that require strict color management, such as telemedicine / diagnosis, electronic commerce, and various designs incorporating colors, are growing. Further, in such a field, there is a method for obtaining information about a target image by creating a database of a plurality of comparison images and performing an image search by comparing the target image to be searched with each of the plurality of comparison images. It is being considered.

対象画像と比較画像とを比較してその類似性等を判断する処理手法として、対象画像と比較画像とが並置された検索画像を利用する結合変換相関法(JTC:Joint Transform Correlation)が知られている。これは光学的な演算処理を利用した画像の類似性の判断手法である。この方法では、光相関演算によって高速で画像比較、及びそれを用いた画像検索を実行することが可能である(例えば、特許文献1参照)。この発明は、色情報に着目した画像検索を好適に実行することが可能な画像相関装置、及び画像検索方法を提供することを目的とする。   As a processing method for comparing the target image with the comparative image and determining the similarity, etc., a joint transform correlation (JTC) method using a search image in which the target image and the comparative image are juxtaposed is known. ing. This is a method for determining similarity between images using optical calculation processing. In this method, it is possible to execute image comparison and image search using the image comparison at high speed by optical correlation calculation (see, for example, Patent Document 1). It is an object of the present invention to provide an image correlation device and an image search method that can suitably execute an image search focusing on color information.

特開2008−234327号公報JP 2008-234327 A

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、電気的にデータを書き込み光でデータを読み出す装置と、光で書き込み光で読み出す装置の組み合わせであるので、光学系が複雑化、大型化する問題があった。また、JTC法に特有の自己相関データと相互相関データを生成するのであるが、比較的小さな2つの相互相関データの間に比較的大きな自己相関データが出現し、この自己相関データが相互相関データと重なって読み取りにくいなど、画像の精度に問題があり、また、画像の解析が困難である。そのため、対象画像と比較画像との間で形状等の類似性を判断することが困難であるという問題を有している。   However, since the invention described in Patent Document 1 is a combination of a device that electrically reads data with writing light and a device that reads data with writing light, there is a problem that the optical system becomes complicated and large. It was. In addition, autocorrelation data and cross-correlation data peculiar to the JTC method are generated. A relatively large autocorrelation data appears between two relatively small cross-correlation data, and this autocorrelation data becomes the cross-correlation data. There is a problem with the accuracy of the image, such as being difficult to read due to overlap, and analysis of the image is difficult. Therefore, there is a problem that it is difficult to determine the similarity of the shape and the like between the target image and the comparison image.

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、情報検索装置をコンパクトにするとともに、JTC法の相互相関データの精度を向上させ、形状等の類似性の判定を容易にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The information search apparatus is made compact, the accuracy of the cross-correlation data of the JTC method is improved, and the similarity of shapes and the like can be easily determined. The purpose is to do.

このような目的を達成するために、請求項1に係る発明は、情報検索の対象となる対象情報を入力する対象情報入力部と、比較情報を複数、データベース化して記憶する比較情報データベースと、前記対象情報の対象色度情報と前記比較情報の比較色度情報とを用意して、JTCにより、それらの相関データから類似性を判断することで情報検索処理を行う情報検索処理部と、前記対象色度情報と前記比較色度情報との間で光学的な相関演算を行って、得られた相関データを出力する光相関演算部とを備え、前記光相関演算部は、前記対象色度情報に基づく対象光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報についての対象フーリエ変換光像を形成し、前記対象フーリエ変換光像をフーリエ変換して、光像データを取得する光像データ取得部と、前記対象色度情報と前記比較色度情報とが並置された検索情報に基づく検索光像を出力し、前記検索光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報と前記比較色度情報とについての結合フーリエ変換光像を形成し、前記結合フーリエ変換光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報と前記比較色度情報との間の相関度を示す相関基礎データを取得する相関データ取得部と、前記光像データ取得部で取得された光像データと、前記相関データ取得部で取得された相関基礎データとの差分を取ることにより、相関データを作成する差分演算部と、を備えたことを特徴とする情報相関装置である。   In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 includes a target information input unit that inputs target information to be searched for information, a comparison information database that stores a plurality of comparison information as a database, An information search processing unit that prepares target chromaticity information of the target information and comparative chromaticity information of the comparison information, and performs information search processing by determining similarity from their correlation data by JTC; An optical correlation calculation unit that performs optical correlation calculation between the target chromaticity information and the comparative chromaticity information and outputs the obtained correlation data, and the optical correlation calculation unit includes the target chromaticity Optical image data acquisition that Fourier transforms the target optical image based on the information to form a target Fourier transformed optical image for the target chromaticity information, and Fourier transforms the target Fourier transformed optical image to obtain optical image data Department and A search light image based on search information in which the target chromaticity information and the comparative chromaticity information are juxtaposed is output, and the search light image is subjected to Fourier transform to obtain the target chromaticity information and the comparative chromaticity information. Correlation data acquisition that forms a combined Fourier transform optical image of the image, and Fourier transforms the combined Fourier transform optical image to acquire correlation basic data indicating a correlation between the target chromaticity information and the comparative chromaticity information A difference calculation unit that creates correlation data by taking a difference between the optical image data acquired by the optical image data acquisition unit and the correlation basic data acquired by the correlation data acquisition unit. An information correlator characterized by the above.

前記比較前処理部を備え、前記対象情報または前記比較情報について色度分布の色度図上でのヒストグラム化を行い、かつ、該ヒストグラムの2値化を行い、対応する前記対象色度情報または前記比較色度情報を生成することが好ましい。   The comparison preprocessing unit is provided, and the target information or the comparison information is histogrammed on a chromaticity diagram of the chromaticity distribution, and the histogram is binarized, and the corresponding target chromaticity information or It is preferable to generate the comparative chromaticity information.

前記相関データ取得手段は、前記相関データとして、前記対象色度情報と前記比較色度情報とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関情報を取得することが好ましい。   Preferably, the correlation data acquisition means acquires correlation information including an autocorrelation peak and a cross-correlation peak for the target chromaticity information and the comparative chromaticity information as the correlation data.

前記光相関演算部は、空間光変調器と、該空間光変調器からの光を受けフーリエ変換を行う1つのフーリエ変換レンズと、該フーリエ変換レンズからの光を検出するセンサと、該センサからの信号を受ける相関データ取得装置と、を備え、前記光像データ取得部及び相関データ取得部において、最初にフーリエ変換された光像を前記相関データ取得装置のメモリに記憶し、該光像に相当する電気信号を前記空間光変調器にフィードバックし、該電気信号に基づいてフーリエ変換を行い、これにより生成された光像を前記相関データ取得装置のメモリに記憶することを特徴とすることが好ましい。   The optical correlation calculation unit includes a spatial light modulator, one Fourier transform lens that receives light from the spatial light modulator and performs Fourier transform, a sensor that detects light from the Fourier transform lens, and the sensor A correlation data acquisition device for receiving the signal, and in the optical image data acquisition unit and the correlation data acquisition unit, the optical image first Fourier transformed is stored in the memory of the correlation data acquisition device, and the optical image is stored in the optical image. A corresponding electrical signal is fed back to the spatial light modulator, a Fourier transform is performed based on the electrical signal, and an optical image generated thereby is stored in a memory of the correlation data acquisition device. preferable.

ここでいう「情報」には、例えば0と1の2値化パターンなどの一般デジタルデータ、画像データとが挙げられる。この画像データには、色度ヒストグラム、テクスチャー、形状データなどが挙げられる。   Examples of the “information” include general digital data such as binary patterns of 0 and 1, and image data. Examples of the image data include a chromaticity histogram, texture, and shape data.

色度ヒストグラムの2値化については、色度分布の濃淡、あるいは、輪郭のみで判定することが好ましい。   As for binarization of the chromaticity histogram, it is preferable to make a determination only by the density of the chromaticity distribution or only by the contour.

テクスチャーの特徴量の算出は、濃度共起行列を用いた演算が好ましい。   The calculation of the feature amount of the texture is preferably performed using a density co-occurrence matrix.

形状データは、データの輪郭抽出により画定された輪郭データが好ましい。   The shape data is preferably contour data defined by data contour extraction.

上記した情報相関装置の具体的態様においては、情報検索対象の対象情報、及び比較・検索対象の比較情報のそれぞれについて、情報内での色度分布を色度図上でヒストグラム化し且つ2値化した色度値ヒストグラム情報である対象色度情報、比較色度情報を用意する。そして、これらの対象色度情報及び比較色度情報について、対象色度情報と比較色度情報とが並置された検索情報を用いた光学的な相関演算を行って、前記した差分演算を行うことにより得られた相関データから情報の類似性を判断している。このような構成によれば、色情報に着目した情報検索を、充分な精度で、かつ高速に実行することが可能となる。   In the specific aspect of the information correlator described above, the chromaticity distribution in the information is histogrammed and binarized on the chromaticity diagram for each of the target information of the information search target and the comparison information of the comparison / search target. The target chromaticity information and the comparative chromaticity information, which are the chromaticity value histogram information, are prepared. Then, for these target chromaticity information and comparative chromaticity information, an optical correlation calculation using search information in which the target chromaticity information and the comparative chromaticity information are juxtaposed is performed, and the difference calculation described above is performed. The similarity of information is judged from the correlation data obtained by the above. According to such a configuration, it is possible to execute an information search focusing on color information with sufficient accuracy and at high speed.

ここで、情報相関装置は、対象情報または比較情報について色度分布の色度図上でのヒストグラム化及び2値化を行って、対応する対象色度情報または比較色度情報を生成する光相関演算部を備えることが好ましい。   Here, the information correlator performs histogramming and binarization on the chromaticity diagram of the chromaticity distribution for the target information or the comparison information, and generates the corresponding target chromaticity information or comparative chromaticity information. It is preferable to include a calculation unit.

このように、元情報から色度情報を生成することにより、上記した対象色度情報及び比較色度情報を用いた情報検索を好適に実行することが可能となる。なお、色度画像として用いられる色度値ヒストグラム画像については、具体的には例えば、色度図上での色度分布を画像上での輪郭で表した2次元画像等を用いることができる。具体的には、色度図上での色度分布を画像上での強度分布(濃淡)を閾値で2値化することにより、輪郭情報を表す2次元画像が好ましい。また、対象画像については、対象画像に代えて対象色度画像を直接に入力する構成としても良い。同様に、比較画像についても、比較画像に代えて比較色度画像を直接にデータベース化しておく構成としても良い。   Thus, by generating the chromaticity information from the original information, it is possible to suitably execute the information search using the target chromaticity information and the comparative chromaticity information. As the chromaticity value histogram image used as the chromaticity image, specifically, for example, a two-dimensional image in which the chromaticity distribution on the chromaticity diagram is represented by an outline on the image can be used. Specifically, a two-dimensional image representing contour information by binarizing the chromaticity distribution on the chromaticity diagram with the threshold value of the intensity distribution (shading) on the image is preferable. The target image may be configured to directly input the target chromaticity image instead of the target image. Similarly, with respect to the comparative image, a comparative chromaticity image may be directly stored in a database instead of the comparative image.

また、情報相関装置は、相関データ取得手段が、相関データとして、対象色度情報と比較色度情報とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関情報を取得することが好ましい。同様に、情報検索方法は、相関データ取得ステップにおいて、相関データとして、対象色度情報と比較色度情報とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関情報を取得することが好ましい。   In the information correlation apparatus, it is preferable that the correlation data acquisition unit acquires correlation information including auto-correlation peaks and cross-correlation peaks for target chromaticity information and comparative chromaticity information as correlation data. Similarly, in the correlation data acquisition step, the information search method preferably acquires correlation information including autocorrelation peaks and cross-correlation peaks for target chromaticity information and comparative chromaticity information as correlation data.

また、光相関演算手段の具体的な構成について、情報相関装置は、フィードバック方式により、第2回目のフーリエ変換を電気信号に基づいて行うので、光学系を小型化できる。空間光変調器は輝度変調式が好ましい。   In addition, regarding the specific configuration of the optical correlation calculation means, the information correlation apparatus performs the second Fourier transform on the basis of the electrical signal by a feedback method, and thus the optical system can be miniaturized. The spatial light modulator is preferably a luminance modulation type.

本発明の情報相関装置によれば、前記光像データ取得部で取得された光像データと、前記相関データ取得部で取得された相関基礎データとの差分を取ることにより、相関データを作成する差分演算部を設けたので、十分な精度で、かつ高速に実行することが可能となる。また、画像の解析が容易になる。さらに、比較前処理部でデータの2値化を行うことで、演算速度を速くすることができる。   According to the information correlation apparatus of the present invention, the correlation data is created by taking the difference between the optical image data acquired by the optical image data acquisition unit and the basic correlation data acquired by the correlation data acquisition unit. Since the difference calculation unit is provided, it is possible to execute with high accuracy and high speed. Moreover, the analysis of the image becomes easy. Furthermore, the calculation speed can be increased by binarizing data in the pre-comparison processing unit.

画像相関装置の実施形態1の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of Embodiment 1 of an image correlation apparatus. 色度画像に用いられるxy色度図を示す図である。It is a figure which shows xy chromaticity diagram used for a chromaticity image. 対象画像(a)、及びそれに対応する対象色度画像(b)の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of target image (a) and the target chromaticity image (b) corresponding to it. (a)〜(c)は色度画像P1を用いた画像検索について模式的に示す図である。(A)-(c) is a figure which shows typically about the image search using the chromaticity image P1. (a)〜(c)は色度画像P1,P2を用いた画像検索について模式的に示す図である。(A)-(c) is a figure which shows typically about the image search using chromaticity image P1, P2. 画像相関装置の実施形態1によるJTCの結果を示す画像である。It is an image which shows the result of JTC by Embodiment 1 of an image correlation apparatus. 画像相関装置の実施形態1〜3の構成による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the structure of Embodiment 1-3 of an image correlation apparatus. (a)(b)は本実施形態1〜3における2値化の様子を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the mode of the binarization in this Embodiment 1-3. 本実施形態1〜3におけるテクスチャ特徴量の演算を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation of the texture feature-value in this Embodiment 1-3. 同テクスチャ特徴量抽出エンジンの演算を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation of the texture feature-value extraction engine. 画像相関装置の実施形態2の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of Embodiment 2 of an image correlation apparatus. 画像相関装置の実施形態2によるJTCの結果を示す画像である。It is an image which shows the result of JTC by Embodiment 2 of an image correlation apparatus. 画像相関装置の実施形態3の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of Embodiment 3 of an image correlation apparatus.

以下、本発明による情報相関装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of an information correlation apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明による情報相関装置としての画像相関装置1についての実施形態1の構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態による画像相関装置1は、画像検索制御装置10と、光相関演算装置30とを備えて構成されたものであり、対象画像と比較画像との間で色情報に着目した画像検索を行うことが可能に構成されている。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a first embodiment of an image correlation apparatus 1 as an information correlation apparatus according to the present invention. The image correlation device 1 according to the present embodiment includes an image search control device 10 and an optical correlation calculation device 30, and performs image search focusing on color information between a target image and a comparison image. It is configured to be able to do.

画像検索制御装置10は、対象画像入力部11と、比較対象データベース12と、色度画像生成部13と、検索領域設定部14と、画像検索処理部15と、比較前処理生成部16と、を有して構成されている。対象画像入力部11は、画像検索の対象となる対象画像、またはそれに対応する対象色度画像を入力する対象画像入力手段である。また、比較対象データベース12は、対象画像に対する比較対象となる比較画像、またはそれに対応する比較色度画像を複数、データベース化して記憶するものである。   The image search control device 10 includes a target image input unit 11, a comparison target database 12, a chromaticity image generation unit 13, a search area setting unit 14, an image search processing unit 15, a pre-comparison processing generation unit 16, It is comprised. The target image input unit 11 is a target image input unit that inputs a target image to be subjected to image search or a target chromaticity image corresponding to the target image. The comparison target database 12 stores a plurality of comparison images to be compared with the target image or a plurality of comparison chromaticity images corresponding thereto as a database.

また、これらの対象画像入力部11及び比較対象データベース12に対して、色度画像生成部13が設けられている。この色度画像生成部13は、対象画像入力部11から入力された対象画像、または比較対象データベース12から読み出された比較画像について所定のデータ処理を行って、対応する対象色度画像、または比較色度画像を生成するものである。   A chromaticity image generation unit 13 is provided for the target image input unit 11 and the comparison target database 12. The chromaticity image generation unit 13 performs predetermined data processing on the target image input from the target image input unit 11 or the comparison image read from the comparison target database 12, and the corresponding target chromaticity image, or A comparative chromaticity image is generated.

画像検索に用いられる対象色度画像は、元画像である対象画像内での色度分布(色度値の分布)を図2に示す色度図(xy色度図)上でヒストグラム化した色度値ヒストグラム画像である。すなわち、色度画像とは、x,y色度値を色度座標上にマッピングし、そのカウントを積み重ねてヒストグラム化した画像をいう。ここで、色度図におけるx、y色度値については、CIE−XYZ表色系における三刺激値X、Y、Zから、x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z)によって求めることができる。   The target chromaticity image used for the image search is a color obtained by forming a histogram of the chromaticity distribution (distribution of chromaticity values) in the original target image on the chromaticity diagram (xy chromaticity diagram) shown in FIG. It is a degree value histogram image. That is, the chromaticity image is an image obtained by mapping x, y chromaticity values on chromaticity coordinates and stacking the counts to form a histogram. Here, the x and y chromaticity values in the chromaticity diagram are obtained from the tristimulus values X, Y, and Z in the CIE-XYZ color system by x = X / (X + Y + Z), y = Y / (X + Y + Z). be able to.

また、図2のxy色度図において、実線で示した馬蹄形の曲線の内側の領域が、人間の可視領域となる。なお、以下に示す色度画像においては、参考のため、この可視領域を示す馬蹄形の曲線を破線によって示すが、実際に画像検索に用いる色度画像においては、このような曲線は画像中に示さなくても良い。また、本発明において色度画像に用いられる色度図については、上記したxy色度図に限らず、例えばUCS色度図、CIE−LAB表色系での色度図など、他の色度空間での色度図を用いても同様の処理が可能である。   Further, in the xy chromaticity diagram of FIG. 2, a region inside the horseshoe-shaped curve indicated by a solid line is a human visible region. In the chromaticity image shown below, a horseshoe-shaped curve indicating the visible region is indicated by a broken line for reference. However, in a chromaticity image actually used for image search, such a curve is indicated in the image. It is not necessary. In addition, the chromaticity diagram used for the chromaticity image in the present invention is not limited to the above xy chromaticity diagram, but other chromaticity such as a UCS chromaticity diagram and a chromaticity diagram in the CIE-LAB color system. Similar processing is possible using a chromaticity diagram in space.

このような色度画像である色度値ヒストグラム画像については、具体的には例えば、色度図上での色度分布を画像上での強度分布(濃淡)を閾値で2値化することにより、輪郭情報を表す2次元画像等を用いることができる。また、その他の方法で色度分布を示した2次元画像を色度画像としても良い。図3は、対象画像(a)、及びそれに対応する対象色度画像(b)の一例を模式的に示す図である。ここでは、対象画像(a)の一例として花の画像を示している。また、対象色度画像(b)においては、色度値データがある程度の強度で分布している領域を斜線を付して模式的に示している。このように、対象色度画像は、対象画像の色情報、すなわち画像内での各色成分の分布量等を反映した強度分布画像となる。   Specifically, for such a chromaticity value histogram image that is a chromaticity image, for example, the chromaticity distribution on the chromaticity diagram is binarized with the intensity distribution (shading) on the image as a threshold value. A two-dimensional image representing contour information can be used. Further, a two-dimensional image showing the chromaticity distribution by other methods may be used as the chromaticity image. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of the target image (a) and the corresponding target chromaticity image (b). Here, a flower image is shown as an example of the target image (a). Further, in the target chromaticity image (b), a region where the chromaticity value data is distributed with a certain degree of intensity is schematically shown by hatching. As described above, the target chromaticity image is an intensity distribution image reflecting the color information of the target image, that is, the distribution amount of each color component in the image.

対象色度画像としては、対象画像入力部11において対象色度画像が入力された場合には、それがそのまま画像検索に用いられる。また、対象画像入力部11において元画像である対象画像が入力された場合には、色度画像生成部13において、対象画像について色度分布の色度図上でのヒストグラム化が行われ、対応する対象色度画像が生成される。   As the target chromaticity image, when the target chromaticity image is input by the target image input unit 11, it is used as it is for the image search. When the target image that is the original image is input in the target image input unit 11, the chromaticity image generation unit 13 forms a histogram on the chromaticity diagram of the chromaticity distribution for the target image. A target chromaticity image to be generated is generated.

また、対象色度画像と比較される比較色度画像は、対象色度画像と同様に、元画像である比較画像内での色度分布を色度図上でヒストグラム化した色度値ヒストグラム画像である。比較色度画像としては、比較対象データベース12において比較色度画像が格納されている場合には、それがそのまま読み出されて画像検索に用いられる。また、データベース12において元画像である比較画像が格納されている場合には、色度画像生成部13において、比較画像について色度分布の色度図上でのヒストグラム化が行われ、対応する比較色度画像が生成される。   Further, the comparison chromaticity image to be compared with the target chromaticity image is a chromaticity value histogram image in which the chromaticity distribution in the comparison image that is the original image is histogrammed on the chromaticity diagram in the same manner as the target chromaticity image. It is. As a comparative chromaticity image, when a comparative chromaticity image is stored in the comparison target database 12, it is read as it is and used for image retrieval. When the comparison image which is the original image is stored in the database 12, the chromaticity image generation unit 13 forms a histogram on the chromaticity diagram of the chromaticity distribution for the comparison image, and the corresponding comparison is performed. A chromaticity image is generated.

画像検索処理部15は、対象色度画像と比較色度画像とを用意し、JTCにより、それらの相関データから類似性を判断することで画像検索処理を行うものである。具体的には、画像検索処理部15は、対象画像入力部11から入力された対象画像または対象色度画像の画像データ、及び比較対象データベース12から読み出された比較画像または比較色度画像の画像データに基づき、必要に応じて色度画像生成部13において色度画像生成処理を行って、画像検索に用いられる対象色度画像と比較色度画像とを用意する。そして、光相関演算装置30を用いて対象色度画像と比較色度画像との相関データを取得し、得られた相関データから画像の類似性を判断することで画像検索処理を行う。   The image search processing unit 15 prepares a target chromaticity image and a comparative chromaticity image, and performs image search processing by determining similarity from their correlation data by JTC. Specifically, the image search processing unit 15 includes the image data of the target image or the target chromaticity image input from the target image input unit 11 and the comparison image or the comparison chromaticity image read from the comparison target database 12. Based on the image data, the chromaticity image generation unit 13 performs chromaticity image generation processing as necessary, and prepares a target chromaticity image and a comparative chromaticity image used for image search. Then, correlation data between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image is acquired using the optical correlation calculation device 30, and image search processing is performed by determining the similarity of the images from the obtained correlation data.

検索領域設定部14は、画像検索処理部15で実行される画像検索において相関データである相関画像に対して検索領域を適用する方法が用いられる場合に、検索領域をあらかじめ設定するためのものある。この検索領域等については、具体的な画像検索処理とともに後述する。   The search area setting unit 14 is for setting a search area in advance when a method of applying a search area to a correlation image that is correlation data is used in the image search executed by the image search processing unit 15. . This search area and the like will be described later together with specific image search processing.

比較前処理生成部16は、対象画像または比較画像について色度分布の色度図上でのヒストグラム化を行った画像について2値化を行い、対応する対象色度画像または比較色度画像を生成するものである。   The comparison preprocessing generation unit 16 binarizes an image obtained by histogram-izing the target image or the comparison image on the chromaticity diagram of the chromaticity distribution, and generates a corresponding target chromaticity image or comparative chromaticity image. To do.

画像検索制御装置10には、画像検索処理部15に対して、画像出力部18、及び相関データ入力部19が設けられている。画像出力部18は、画像検索処理部15からの指示により、第1段階で対象色度画像、第2段階で対象色度画像と比較色度画像とが並置された画像である検索画像を生成し、光相関演算装置30へと出力する。また、相関データ入力部19は、光相関演算装置30において取得された対象色度画像と比較色度画像との相関データを入力し、画像検索処理部15へと送出する。   In the image search control device 10, an image output unit 18 and a correlation data input unit 19 are provided for the image search processing unit 15. In response to an instruction from the image search processing unit 15, the image output unit 18 generates a search image that is a target chromaticity image in the first stage and an image in which the target chromaticity image and the comparative chromaticity image are juxtaposed in the second stage. And output to the optical correlation calculation device 30. Further, the correlation data input unit 19 inputs correlation data between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image acquired by the optical correlation calculation device 30 and sends them to the image search processing unit 15.

画像検索制御装置10は、具体的には、例えば、画像検索処理等の各種の処理を実行するCPUと、処理動作に必要な各ソフトウェアプログラム等が記憶されるROMと、比較対象データベース12に用いられる内部メモリまたは外部記憶装置などの記憶装置とを有して構成される。また、図1に示した構成では、画像検索制御装置10に対して、入力装置21、表示装置22、及び外部I/F23が接続されている。   Specifically, the image search control device 10 is used for, for example, a CPU that executes various processes such as an image search process, a ROM that stores software programs necessary for processing operations, and the comparison target database 12. And a storage device such as an internal memory or an external storage device. In the configuration illustrated in FIG. 1, an input device 21, a display device 22, and an external I / F 23 are connected to the image search control device 10.

入力装置21は、画像相関装置1における画像検索処理等の処理動作に必要な情報、指示の入力に用いられる入力手段である。このような入力装置21としては、例えばキーボード、マウス、あるいは各種のボタン、スイッチなどが挙げられる。表示装置22は、例えば液晶ディスプレイ等によって構成され、必要に応じて、画像検索処理に必要なデータや情報の表示、及び得られた画像検索結果の表示などに用いられる。   The input device 21 is input means used for inputting information and instructions necessary for processing operations such as image search processing in the image correlation device 1. Examples of such an input device 21 include a keyboard, a mouse, and various buttons and switches. The display device 22 is configured by, for example, a liquid crystal display or the like, and is used for displaying data and information necessary for the image search process and displaying the obtained image search result as necessary.

また、外部I/F23は、画像検索制御装置10に対して他の記憶装置、処理装置などの外部装置を接続する際に用いられる。なお、これらの入力装置21、表示装置22、外部I/F23については、必要に応じて設ければ良い。また、対象画像入力部11による対象画像または対象色度画像の入力については、例えば、上記構成において入力装置21または外部I/F23を介して画像データを入力する構成を用いることができる。   The external I / F 23 is used when an external device such as another storage device or processing device is connected to the image search control device 10. The input device 21, display device 22, and external I / F 23 may be provided as necessary. For the input of the target image or the target chromaticity image by the target image input unit 11, for example, a configuration in which image data is input via the input device 21 or the external I / F 23 in the above configuration can be used.

光相関演算装置30は、レーザ・ダイオード31(たとえば、波長が532nm)と、ピンホール部32と、コリメートレンズ33、透過型の空間光変調器34と、空間光変調器34からの光を受けフーリエ変換を行う1つのフーリエ変換レンズ35と、フーリエ変換レンズ35からの光に基づいて画像を検出する面センサ36と、相関データ取得装置37とを有して構成されている。相関データ取得装置37は、対象画像を取得する光像データ取得部60と、相関基礎画像を取得する相関データ取得部61と、対象画像と相関基礎画像との差分を取り相関画像を作成する差分演算部62と、対象画像を記憶する第1メモリ63a、相関基礎画像を記憶する第2メモリ63bと、第1電気信号及び第2電気信号を空間光変調器34に送信するビデオカード64と、CCD或いはCMOSセンサから構成される画像取り込みカード65と、を備えて構成される。   The optical correlation calculation device 30 receives light from a laser diode 31 (for example, a wavelength of 532 nm), a pinhole portion 32, a collimating lens 33, a transmissive spatial light modulator 34, and the spatial light modulator 34. One Fourier transform lens 35 that performs Fourier transform, a surface sensor 36 that detects an image based on light from the Fourier transform lens 35, and a correlation data acquisition device 37 are configured. The correlation data acquisition device 37 includes an optical image data acquisition unit 60 that acquires a target image, a correlation data acquisition unit 61 that acquires a correlation basic image, and a difference that creates a correlation image by taking the difference between the target image and the correlation basic image. A computing unit 62; a first memory 63a for storing the target image; a second memory 63b for storing the correlation basic image; a video card 64 for transmitting the first electric signal and the second electric signal to the spatial light modulator 34; And an image capturing card 65 composed of a CCD or CMOS sensor.

レーザ・ダイオード31は、レーザー光を出力するものである。ピンホール部32はレーザー光を点光源とするものである。コリメートレンズ33は波面位相の揃った平行光線とするものである。空間光変調器34は、画像出力部18から、対象画像、及び、対象色度画像と比較色度画像とが並置された検索画像を入力し、これらの画像に基づいて空間光変調を行い、対象光像及び検索光像を生成しフーリエ変換レンズ35に出力する光像生成装置である。フーリエ変換レンズ35は、対象光像及び検索光像を光学的にフーリエ変換して、それぞれ、対象色度画像についての対象フーリエ変換光像を形成し、及び、対象色度画像と比較色度画像とについての結合フーリエ変換光像とを形成するものである。また、再度、第2対象光像をフーリエ変換して、差分用対象光像を形成し、及び、第2検索光像をフーリエ変換して相関光像を形成するものである。詳細は後述する。面センサ36は、CCDまたはCMOSなどから構成され、フーリエ変換された光像を画像データとして検出するものである。画像取り込みカード65は面センサ36で検出された画像を取り込むものである。レーザ・ダイオード31は、例えばレーザ光源などの読み出し光源であり、読み出し光源から供給された読み出し光をピンホール部32を介してコリメートレンズ33へと導く導光光学系を構成することができる。このように、空間光変調器34を用いて光相関演算装置30を構成することにより、対象色度画像と比較色度画像とについての光相関演算を好適に実行することができる。   The laser diode 31 outputs laser light. The pinhole part 32 uses laser light as a point light source. The collimating lens 33 is a parallel light beam having a uniform wavefront phase. The spatial light modulator 34 inputs a target image and a search image in which the target chromaticity image and the comparative chromaticity image are juxtaposed from the image output unit 18, performs spatial light modulation based on these images, This is an optical image generation device that generates a target optical image and a search optical image and outputs them to a Fourier transform lens 35. The Fourier transform lens 35 optically Fourier transforms the target light image and the search light image to form a target Fourier transform light image for the target chromaticity image, and the target chromaticity image and the comparison chromaticity image, respectively. And a combined Fourier-transform optical image for. The second target light image is again subjected to Fourier transform to form a difference target light image, and the second search light image is subjected to Fourier transform to form a correlated light image. Details will be described later. The surface sensor 36 is composed of a CCD or CMOS, and detects a Fourier-transformed optical image as image data. The image capturing card 65 captures an image detected by the surface sensor 36. The laser diode 31 is a reading light source such as a laser light source, and can constitute a light guide optical system that guides the reading light supplied from the reading light source to the collimating lens 33 through the pinhole portion 32. Thus, by configuring the optical correlation calculation device 30 using the spatial light modulator 34, the optical correlation calculation for the target chromaticity image and the comparative chromaticity image can be suitably executed.

また、相関データ取得装置37は、対象光像を光学的な相関演算を行い差分用対象画像を取得するとともに、対象色度画像と比較色度画像との間で光学的な相関演算を行い相関基礎画像を取得し、これらの差分演算を行って、出力値を画像検索制御装置10の相関データ入力部19へと出力するものである。   Further, the correlation data acquisition device 37 performs optical correlation calculation on the target light image to acquire a target image for difference, and performs optical correlation calculation between the target chromaticity image and the comparison chromaticity image to perform correlation. A basic image is acquired, these difference calculations are performed, and an output value is output to the correlation data input unit 19 of the image search control device 10.

光像データ取得部60は、面センサ36から画像取り込みカード65を介して得られる、対象色度画像に基づく対象光像に基づく画像により、差分用対象画像を生成するものである。   The optical image data acquisition unit 60 generates a difference target image from an image based on a target light image based on a target chromaticity image obtained from the surface sensor 36 via the image capture card 65.

相関データ取得部61は、面センサ36から画像取り込みカード65を介して得られる、対象色度画像と比較色度画像とが並置された検索画像に基づく相関基礎画像を取得するものである。この相関データ取得部61は、相関データとして、対象色度画像と比較色度画像とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関基礎画像を取得するものである。   The correlation data acquisition unit 61 acquires a correlation basic image based on a search image obtained by juxtaposing the target chromaticity image and the comparative chromaticity image, obtained from the surface sensor 36 via the image capturing card 65. The correlation data acquisition unit 61 acquires a correlation basic image including autocorrelation peaks and cross-correlation peaks for the target chromaticity image and the comparative chromaticity image as correlation data.

光相関演算装置30では、空間光変調器34で対象色度画像から対象光像を生成し、フーリエ変換レンズ35で最初に対象光像がフーリエ変換され対象フーリエ変換光像が生成され、これを面センサ36で受けて、対象フーリエ変換画像に変換し、画像取り込みカード65を経て、光像データ取得部60において、この対象フーリエ変換画像を第1メモリ63aに記憶し、ビデオカード64が第1メモリ63aから対象フーリエ変換画像を読み出し、この画像から第1電気信号を作成し、空間光変調器34にフィードバックし、この第1電気信号に基づいて、空間光変調器34が第2対象光像に変調し、フーリエ変換レンズ35で2回目のフーリエ変換を行い、これにより生成された対象光像を面センサ36で受け、差分用対象画像として、光像データ取得部60に送信するとともに第1メモリ63aに記憶し、差分演算部62に送信するものである。   In the optical correlation calculation device 30, the spatial light modulator 34 generates a target light image from the target chromaticity image, and the Fourier transform lens 35 first Fourier-transforms the target light image to generate a target Fourier transform light image. The image data is received by the surface sensor 36, converted into a target Fourier transform image, passed through an image capture card 65, and the target Fourier transform image is stored in the first memory 63a in the optical image data acquisition unit 60. A target Fourier transform image is read from the memory 63a, a first electrical signal is created from this image, and fed back to the spatial light modulator 34. Based on the first electrical signal, the spatial light modulator 34 receives the second target light image. , The second Fourier transform is performed by the Fourier transform lens 35, the target light image generated thereby is received by the surface sensor 36, and a difference target image is obtained. Stored in the first memory 63a and transmits the image data acquisition unit 60, and transmits the difference calculation section 62.

光相関演算装置30は、空間光変調器34で検索画像から検索光像を生成し、フーリエ変換レンズ35で最初に検索画像がフーリエ変換された結合フーリエ変換光像が生成され、これを面センサ36で受けて、結合フーリエ変換光像の画像に変換し、画像取り込みカード65を経て、相関データ取得部61において、この結合フーリエ変換画像を第2メモリ63bに記憶し、ビデオカード64が第2メモリ63bから結合フーリエ変換光像の画像を読み出し、この画像から第2電気信号を作成し、空間光変調器34にフィードバックし、この第2電気信号に基づいて、空間光変調器34が第2検索光像に変調し、フーリエ変換レンズ35で2回目のフーリエ変換を行い、これにより生成された相関光像を面センサ36で受け、画像取り込みカード65を経て、相関画像として相関データ取得部61に送信するとともに、第2メモリ63bに記憶し、差分演算部62に送信するものである。   The optical correlation calculation device 30 generates a search light image from the search image by the spatial light modulator 34, and a combined Fourier transform light image in which the search image is first Fourier transformed by the Fourier transform lens 35 is generated. 36, converted into an image of a combined Fourier transform optical image, and through the image capture card 65, the correlation data acquisition unit 61 stores this combined Fourier transform image in the second memory 63b, and the video card 64 stores the second image. An image of the combined Fourier transform optical image is read from the memory 63b, a second electrical signal is created from this image, and fed back to the spatial light modulator 34. Based on the second electrical signal, the spatial light modulator 34 The image is modulated into a search light image, a second Fourier transform is performed by the Fourier transform lens 35, and the correlated light image generated thereby is received by the surface sensor 36, and the image capture function is received. Via de 65, and transmits to the correlation data acquisition unit 61 as the correlation image, stored in the second memory 63 b, is intended to be sent to the difference calculation section 62.

差分演算部62は、光像データ取得部60で取得された差分用対象画像と、相関データ取得部61で取得された相関画像との差分を取ることにより、相関画像を作成するものである。   The difference calculation unit 62 creates a correlation image by taking the difference between the difference target image acquired by the optical image data acquisition unit 60 and the correlation image acquired by the correlation data acquisition unit 61.

図1に示した画像相関装置1においては、画像検索対象の対象画像と比較対象の比較画像のそれぞれ(図3の画像(a)参照)について、画像検索処理部15において、画像内での色度分布を色度図上でヒストグラム化した色度値ヒストグラム画像である対象色度画像、比較色度画像を用意する(図3の画像(b)参照)。そして、これらの対象色度画像及び比較色度画像について、光相関演算装置30において、前記した光学的な相関演算を行って、得られた相関データから画像の類似性を判断している。   In the image correlation apparatus 1 shown in FIG. 1, for each of the target image to be searched and the comparative image to be compared (see the image (a) in FIG. 3), the image search processing unit 15 selects the color in the image. A target chromaticity image and a comparative chromaticity image, which are chromaticity value histogram images obtained by histogramating the chromaticity distribution on a chromaticity diagram, are prepared (see image (b) in FIG. 3). Then, with respect to the target chromaticity image and the comparative chromaticity image, the optical correlation calculation device 30 performs the optical correlation calculation described above, and determines the similarity of the images from the obtained correlation data.

このように、元画像をそのまま用いるのではなく、それに対応する色度値ヒストグラム画像を用いて比較前処理生成部16により必要に応じて2値化された画像を比較するとともに、JTC法による光相関演算を利用して色度画像の相関度を計測して画像検索を行う構成によれば、色情報に着目した画像検索を、充分な精度で、かつ光演算によって高速に実行することが可能となる。   In this way, the original image is not used as it is, but the binarized image generated by the comparison preprocessing generation unit 16 is compared as necessary using the corresponding chromaticity value histogram image, and the light according to the JTC method is used. According to the configuration in which the correlation is used to measure the degree of correlation of the chromaticity image and the image search is performed, the image search focusing on the color information can be executed with sufficient accuracy and at high speed by the light calculation. It becomes.

このような画像検索の応用の一例として、図3に示した花の画像の検索が挙げられる。例えば、対象画像入力部11から入力された検索対象の花の画像を、比較対象データベース12に登録された全国の産地の花の画像のそれぞれと、対応する色度画像によって比較する。そして、データベース12に登録された産地のうち、最も類似度が高いと判断された産地を選択するという画像検索方法が考えられる。   As an example of the application of such an image search, there is a search for a flower image shown in FIG. For example, the search target flower image input from the target image input unit 11 is compared with each of the national flower images registered in the comparison target database 12 using the corresponding chromaticity image. Then, an image search method of selecting a production area determined to have the highest similarity among the production areas registered in the database 12 can be considered.

あるいは、画像検索の応用の他の例として、人肌の画像の検索が挙げられる。このような人肌の画像の検索は、例えば皮膚病の診断、化粧品についてのアドバイスなどの分野において有効であると考えられる。また、比較対象データベース12に登録された人肌の画像に診断内容、化粧品番号などの情報を付加しておけば、画像検索の結果に基づいて、それらの付加情報を有効に利用することが可能となる。   Alternatively, another example of application of image search is search for human skin images. Such retrieval of human skin images is considered to be effective in fields such as diagnosis of skin diseases and advice on cosmetics. Further, if information such as diagnosis contents and cosmetic numbers is added to the human skin image registered in the comparison target database 12, the additional information can be used effectively based on the result of the image search. It becomes.

ここで、図1に示した画像相関装置1では、画像検索制御装置10において、対象画像または比較画像について色度分布の色度図上でのヒストグラム化を行って、対象色度画像または比較色度画像を生成する色度画像生成部13を設けている。このように、画像相関装置1内において、元画像から色度画像を生成することが可能な構成とすることにより、上記した対象色度画像及び比較色度画像を用いた画像検索を好適に実行することが可能となる。   Here, in the image correlation apparatus 1 shown in FIG. 1, the image search control apparatus 10 forms a histogram on the chromaticity diagram of the chromaticity distribution for the target image or the comparison image, and the target chromaticity image or the comparison color. A chromaticity image generation unit 13 for generating a chromaticity image is provided. As described above, the image correlation apparatus 1 is configured to be able to generate a chromaticity image from the original image, so that the image search using the target chromaticity image and the comparative chromaticity image is preferably executed. It becomes possible to do.

なお、対象画像については、上記したように、対象画像入力部11において、対象画像に代えて対象色度画像を直接入力する構成としても良い。同様に、比較画像についても、比較対象データベース12において、比較画像に代えて比較色度画像を直接データベース化しておく構成としても良い。このような場合、色度画像生成部13については、不要であれば設けなくても良い。   As described above, the target image input unit 11 may directly input the target chromaticity image instead of the target image, as described above. Similarly, with respect to the comparison image, the comparison chromaticity image may be directly stored in the comparison target database 12 instead of the comparison image. In such a case, the chromaticity image generation unit 13 may be omitted if unnecessary.

また、光相関演算装置30に用いられる相関データ取得装置37は、対象色度画像と比較色度画像との相関データとして、対象色度画像と比較色度画像とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関基礎画像を取得し、差分演算を行うものである。このように、対象色度画像と比較色度画像との間の相関度についての情報を含む相関画像を取得し、画像検索処理部15において相関画像を用いて画像の類似性の判断、及びそれに基づく画像検索処理を行うことにより、色度画像を用いた画像検索を精度良く実行することが可能となる。このような相関画像取得装置としては、例えばCCDなどの撮像素子を用いることができる。   In addition, the correlation data acquisition device 37 used in the optical correlation calculation device 30 uses, as correlation data between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image, an autocorrelation peak for the target chromaticity image and the comparative chromaticity image, A correlation basic image including a correlation peak is acquired and a difference calculation is performed. In this way, a correlation image including information on the correlation between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image is acquired, and the image search processing unit 15 determines the similarity of the images using the correlation image, and By performing the image search process based on the image search, it is possible to accurately execute the image search using the chromaticity image. As such a correlation image acquisition device, for example, an image sensor such as a CCD can be used.

また、このように光相関演算装置30において相関画像が取得される場合、画像検索処理部15においては、相関画像に対して、相互相関ピークの位置に対応してあらかじめ設定された検索領域を適用し、検索領域内で取得された相関強度を参照して対象色度画像と比較色度画像との類似性を判断することが好ましい。このように、光相関演算によって取得された相関画像に対して所定の検索領域を適用して、対象色度画像と比較色度画像との相関度についての情報を取得することにより、色度画像の相関データを用いた画像検索を確実に実行することが可能となる。   When the correlation image is acquired in the optical correlation calculation device 30 as described above, the image search processing unit 15 applies a search area set in advance corresponding to the position of the cross-correlation peak to the correlation image. Then, it is preferable to determine the similarity between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image with reference to the correlation strength acquired in the search region. In this way, by applying a predetermined search region to the correlation image acquired by the optical correlation calculation and acquiring information about the correlation degree between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image, the chromaticity image The image search using the correlation data can be executed reliably.

また、このような検索領域について、図1に示す構成では、画像検索制御装置10において、検索領域を設定するための検索領域設定部14を設けている。この場合の検索領域の設定方法としては、例えば、あらかじめ光相関演算装置30において対象色度画像同士の間で光学的な相関演算を行い、得られた相関画像を参照して検索領域を設定する方法が挙げられる。このような方法によれば、相関画像に対する検索領域を、相互相関ピークの位置に確実に対応するように設定することが可能である。   For such a search area, in the configuration shown in FIG. 1, the image search control apparatus 10 includes a search area setting unit 14 for setting a search area. As a setting method of the search area in this case, for example, the optical correlation calculation device 30 performs optical correlation calculation between target chromaticity images in advance, and sets the search area with reference to the obtained correlation image. A method is mentioned. According to such a method, it is possible to set the search area for the correlation image so as to reliably correspond to the position of the cross-correlation peak.

上記実施形態1による画像相関装置1の処理の流れについて図2乃至図7を参照して説明する。   A processing flow of the image correlation apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示した画像相関装置1を用いた画像検索方法について、図2乃至図7を参照してさらに具体的に説明する。なお、以下においては、画像検索に用いる画像として、元画像ではなく、対象色度画像、及び比較色度画像が用意されている場合について説明し、元画像からの色度画像の生成(図3参照)については、説明を省略する。   The image search method using the image correlation apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described more specifically with reference to FIGS. In the following, a case where not the original image but the target chromaticity image and the comparative chromaticity image are prepared as the images used for the image search will be described, and generation of the chromaticity image from the original image (FIG. 3). Description of reference) is omitted.

本実施形態の画像検索方法においては、まず、図1の画像相関装置1において、画像検索制御装置10の対象画像入力部11から画像検索の対象となる対象色度画像P1を入力する。この対象色度画像P1には、図4の色度画像(a)に模式的に示すように、色度値データがある程度の強度で分布しているデータ領域A1が1または複数存在している。   In the image search method of the present embodiment, first, in the image correlation device 1 in FIG. 1, the target chromaticity image P <b> 1 that is the target of the image search is input from the target image input unit 11 of the image search control device 10. In the target chromaticity image P1, as schematically shown in the chromaticity image (a) of FIG. 4, one or a plurality of data areas A1 in which chromaticity value data is distributed with a certain intensity exist. .

このような対象色度画像P1に対し、検索領域設定部14において、相関画像に対する検索領域を設定するための処理を行う。具体的には、図4の検索画像(b)に示すように、同一の対象色度画像P1が2つ並置された画像を検索領域設定用の検索画像として生成する。ここでは、対象色度画像P1の幅を2dとし、対象色度画像P1を+dだけ移動させた画像P1aと、−dだけ移動させた画像P1bとを並置して検索画像としている。また、これらの画像P1a、P1bには、それぞれ対象色度画像P1でのデータ領域A1に対応する領域A1a、A1bが含まれている。   For the target chromaticity image P1, the search area setting unit 14 performs a process for setting a search area for the correlation image. Specifically, as shown in a search image (b) in FIG. 4, an image in which two identical target chromaticity images P1 are juxtaposed is generated as a search image for setting a search area. Here, the width of the target chromaticity image P1 is 2d, and the image P1a obtained by moving the target chromaticity image P1 by + d and the image P1b obtained by moving by −d are juxtaposed to form a search image. Further, these images P1a and P1b include areas A1a and A1b corresponding to the data area A1 in the target chromaticity image P1, respectively.

ここで、JTC法を用いた光相関演算によって得られる相関画像について、簡単に説明しておく。比較対象として検索画像において並置される2つの画像をa(x,y)、b(x,y)とし、これらの画像をそれぞれ+d、−dだけ離して並置した画像を検索画像f(x,y)とする。x,yは座標である。この検索画像f(x,y)は、下記の式(1)
数1: f(x、y)=a(x−d、y)+b(x+d,y)
によって表される。また、画像f(x,y)をフーリエ変換した関数をF(Vx,Vy)とすれば、このF(k)は下記の式(2)
によって求められる。
Here, a correlation image obtained by optical correlation calculation using the JTC method will be briefly described. Two images juxtaposed in the search image as comparison targets are set as a (x, y) and b (x, y), and images obtained by juxtaposing these images by + d and −d are arranged in the search image f (x, y). y). x and y are coordinates. This search image f (x, y) is expressed by the following equation (1).
Formula 1: f (x, y) = a (x−d, y) + b (x + d, y)
Represented by If a function obtained by Fourier transform of the image f (x, y) is F (Vx, Vy), this F (k) is expressed by the following equation (2).
Sought by.

この関数F(Vx,Vy)に対して、複素共役の関数を利用して|F(Vx,Vy)|2をとり、さらに、これを実空間上のパワースペクトルPに変換すると、以下の式(3)が得られる。
ここで、式(3)において、上付き記号★は共役複素数を示す。
For this function F (Vx, Vy), | F (Vx, Vy) | 2 is obtained by using a complex conjugate function, and further converted into a power spectrum P in the real space. (3) is obtained.
Here, in the expression (3), the superscript ★ indicates a conjugate complex number.

また、この式(3)の右辺において、第1項、及び第2項は、図4(c)に示す相関画像における自己相関ピークB1に対応している。また、第3項、及び第4項は、自己相関ピークから±2d離れた相互相関ピークF1a、F1bにそれぞれ対応している。   In the right side of the equation (3), the first term and the second term correspond to the autocorrelation peak B1 in the correlation image shown in FIG. The third term and the fourth term correspond to the cross-correlation peaks F1a and F1b that are separated by ± 2d from the autocorrelation peak, respectively.

式(4)はパワースペクトルPのフーリエ変換を示す。式中*はコンボリューション、上付き★は共役複素数を示す。したがって、式(4)の第3項と第4項はa,bの相関データとなる。
Equation (4) shows the Fourier transform of the power spectrum P. In the formula, * indicates convolution and superscript ★ indicates a conjugate complex number. Therefore, the third term and the fourth term of the equation (4) are correlation data of a and b.

ここで、上記したように対象色度画像同士の間で光学的な相関演算を行った場合には、A(Vx,Vy)=B(Vx,Vy)であるので、2つの相互相関ピークF1a、F1bのピーク強度(相関強度)は互いに等しくなる。また、このような対象色度画像同士についての相関画像を参照し、相関画像に現れる2つの相互相関ピークF1a、F1bに基づいて検索領域を設定することにより、その対象色度画像に対する画像検索処理を精度良く実行することが可能となる。   Here, when the optical correlation calculation is performed between the target chromaticity images as described above, since A (Vx, Vy) = B (Vx, Vy), two cross-correlation peaks F1a , F1b peak intensities (correlation intensities) are equal to each other. In addition, by referring to the correlation image between the target chromaticity images and setting a search area based on the two cross-correlation peaks F1a and F1b appearing in the correlation image, an image search process for the target chromaticity image Can be executed with high accuracy.

対象色度画像同士についての相関画像を参照しての検索領域の具体的な設定方法については、例えば、表示装置22に表示された相関画像を参照して、操作者が入力装置21を構成するマウスの操作等によって手動で検索領域を設定する方法を用いることができる。あるいは、相関画像に対してピーク識別のための閾値等をあらかじめ設定しておき、それらの設定条件に基づいて自動で検索領域を設定する方法を用いても良い。また、検索領域の形状については、例えば矩形状、円形状等の領域を用いることができる。   For a specific method of setting the search area with reference to the correlation image for the target chromaticity images, for example, the operator configures the input device 21 with reference to the correlation image displayed on the display device 22. A method of manually setting a search area by operating a mouse or the like can be used. Alternatively, a method may be used in which a threshold for peak identification or the like is set in advance for the correlation image, and the search area is automatically set based on the setting conditions. As the shape of the search area, for example, a rectangular area, a circular area, or the like can be used.

次に、上記のように設定された検索領域を用い、対象色度画像P1についての画像検索を実行する。比較対象データベース12に格納された複数の比較色度画像のうちで比較対象とする比較色度画像P2を選択して読み出して、対象色度画像P1と比較色度画像P2とを用意する。そして、図5の検索画像(a)に示すように、対象色度画像P1と比較色度画像P2とが並置された検索画像を生成する。この画像(a)の例では、検索画像中の左側に対象色度画像P1が、また、右側に比較色度画像P2が配置されている。また、これらの画像P1、P2では、色度値データがある程度の強度で分布しているデータ領域A1、A2の位置、範囲等が互いに異なる。   Next, an image search for the target chromaticity image P1 is executed using the search area set as described above. The comparison chromaticity image P2 to be compared is selected and read from the plurality of comparison chromaticity images stored in the comparison target database 12, and the target chromaticity image P1 and the comparison chromaticity image P2 are prepared. Then, as shown in the search image (a) of FIG. 5, a search image in which the target chromaticity image P1 and the comparative chromaticity image P2 are juxtaposed is generated. In the example of the image (a), the target chromaticity image P1 is arranged on the left side of the search image, and the comparative chromaticity image P2 is arranged on the right side. Further, in these images P1 and P2, the positions, ranges, and the like of the data areas A1 and A2 where the chromaticity value data are distributed with a certain intensity are different from each other.

つぎに比較前処理生成部16で2値化を行う。具体例を以下に示す。   Next, binarization is performed by the comparison preprocessing generation unit 16. Specific examples are shown below.

図8(a)に示す通り、色度ヒストグラムの2値化を行う。ここでは頂点からN%ダウンしたところで、色度ヒストグラムを水平にスライスし、しきい値をとり、これを2次元データのパターンに変換する。また図8(b)に示す通り、形状データの輪郭を抽出することにより、2値化を行うこともある。2値化を行うことで、2値化のパターン同士を比較することで色分布の類似性を検出できる。これにより、ON/OFF制御型、液晶型の空間光変調器でも十分な処理速度を得ることができる。   As shown in FIG. 8A, the chromaticity histogram is binarized. Here, when N% is lowered from the vertex, the chromaticity histogram is sliced horizontally, a threshold value is taken, and this is converted into a two-dimensional data pattern. Further, as shown in FIG. 8B, binarization may be performed by extracting the contour of the shape data. By performing binarization, similarity of color distribution can be detected by comparing binarized patterns. Thereby, a sufficient processing speed can be obtained even with an ON / OFF control type or liquid crystal type spatial light modulator.

また、図9に示す通り、画像データが、空間の紋様(テクスチャー)、つまり、テクスチャ特徴量に基づく場合について説明する。濃度共起行列(Co-occurrence Matrix)(2次元結合確率密度関数の評価に基づく方法)を説明する。この2次元結合確率密度関数とは、濃度値iを持った画素からθ方向に距離dだけ離れた画素が濃度値jを持つ可能性を示す確率密度関数である。濃度共起行列はテクスチャが粗い場合には対角画素付近の値が大きくなり、テクスチャが細かい場合には比較的に一様に分布する。   Further, as shown in FIG. 9, a case will be described in which image data is based on a space pattern (texture), that is, a texture feature amount. A concentration co-occurrence matrix (method based on evaluation of a two-dimensional joint probability density function) will be described. This two-dimensional combined probability density function is a probability density function indicating that a pixel that is a distance d in the θ direction from a pixel having a density value i may have a density value j. The density co-occurrence matrix has a large value near the diagonal pixel when the texture is coarse, and is relatively uniformly distributed when the texture is fine.

図10に示す通り、テクスチャ特徴量抽出エンジンはソース画像をグレイスケール化し、正規化し、θ=0の濃度共起行列を生成し、θ=45°の濃度共起行列を生成し、θ=90°の濃度共起行列を生成し、θ=135°の濃度共起行列を生成し、それらのループ処理を行うものである。この処理は図1及び図7の比較前処理生成部16で行う。   As shown in FIG. 10, the texture feature quantity extraction engine grayscales and normalizes the source image, generates a density co-occurrence matrix of θ = 0, generates a density co-occurrence matrix of θ = 45 °, and θ = 90 A density co-occurrence matrix of 0 ° is generated, a density co-occurrence matrix of θ = 135 ° is generated, and loop processing thereof is performed. This processing is performed by the pre-comparison processing generator 16 shown in FIGS.

次に比較前処理生成部16で生成され2値化された対象光像について第1段階の処理を行う。すなわち、対象光像を画像出力部18から光相関演算装置30の空間光変調器34に出力する。空間光変調器34の読み出し部34bには、コリメートレンズ33を介して、レーザ・ダイオード31からピンホール部32からの読み出し光が入力されている。そして、この読み出し光によって対象光像が読み出し部34bから出力される。この対象光像がフーリエ変換レンズ35により光学フーリエ変換され対象フーリエ変換光像となり、面センサ36で受光した対象フーリエ変換画像を検出する。これを画像取り込みカード65を経て光像データ取得部60に送信し、第1メモリ63aに対象フーリエ変換画像を記憶させ、ビデオカード64から対象フーリエ変換画像に該当する第1電気信号を空間光変調器34の書き込み部33aに送信する。そして、空間光変調器34の読み出し部34bから第2対象光像が読み出され、フーリエ変換部レンズ34で光学フーリエ変換され差分用対象光像となり、面センサ36で受光した差分用対象画像を読み出す。画像取り込みカード65を経てこれを光像データ取得部60に送信する。得られた差分用光像画像は、第1メモリ63aを経て差分演算部62に送信される。   Next, a first stage process is performed on the binarized target light image generated by the comparison preprocessing generation unit 16. That is, the target light image is output from the image output unit 18 to the spatial light modulator 34 of the optical correlation calculation device 30. The readout light from the pinhole part 32 is input from the laser diode 31 to the readout part 34 b of the spatial light modulator 34 via the collimator lens 33. Then, the target light image is output from the readout unit 34b by the readout light. This target light image is optical Fourier transformed by the Fourier transform lens 35 to become a target Fourier transform light image, and the target Fourier transform image received by the surface sensor 36 is detected. This is transmitted to the optical image data acquisition unit 60 via the image capturing card 65, the target Fourier transform image is stored in the first memory 63a, and the first electric signal corresponding to the target Fourier transform image is spatially modulated from the video card 64. The data is transmitted to the writing unit 33a of the device 34. Then, the second target light image is read from the reading unit 34 b of the spatial light modulator 34, optical Fourier transformed by the Fourier transform unit lens 34 to become a difference target light image, and the difference target image received by the surface sensor 36 is obtained. read out. This is transmitted to the optical image data acquisition unit 60 via the image capturing card 65. The obtained optical image for difference is transmitted to the difference calculation unit 62 through the first memory 63a.

つぎに比較前処理生成部16で生成され2値化された検索光像について第2段階を説明する。検索画像を画像出力部18から光相関演算装置30の空間光変調器34に出力する。空間光変調器34の読み出し部34bには、コリメートレンズ33を介して、レーザ・ダイオード31からピンホール部32からの読み出し光が入力されている。そして、この読み出し光によって検索光像に対応して生成された光像が、読み出し部34bから出力される。この検索光像がフーリエ変換レンズ35により光学フーリエ変換され結合フーリエ変換光像が生成される。面センサ36で受光した結合フーリエ変換画像を検出する。これを画像取り込みカード65を経て相関データ取得部61に送信し、第2メモリ63bに結合フーリエ変換画像を記憶させ、ビデオカード64から結合フーリエ変換光像に該当する第2電気信号を空間光変調器34の書き込み部33aに送信する。そして、空間光変調器34の読み出し部34bから第2検索光像が読み出され、フーリエ変換部レンズ34で光学フーリエ変換され相関光像となり、面センサ36でフーリエ変換された相関画像を検出する。これを画像取り込みカード65を経て相関データ取得部61に送信する。得られた相関基礎画像は、差分演算部62に送信される。   Next, the second stage of the search light image generated by the comparison preprocessing generation unit 16 and binarized will be described. The search image is output from the image output unit 18 to the spatial light modulator 34 of the optical correlation calculation device 30. The readout light from the pinhole part 32 is input from the laser diode 31 to the readout part 34 b of the spatial light modulator 34 via the collimator lens 33. Then, an optical image generated by the readout light corresponding to the search optical image is output from the readout unit 34b. This search light image is optical Fourier transformed by the Fourier transform lens 35 to generate a combined Fourier transform light image. A combined Fourier transform image received by the surface sensor 36 is detected. This is transmitted to the correlation data acquisition unit 61 via the image capture card 65, the combined Fourier transform image is stored in the second memory 63b, and the second electrical signal corresponding to the combined Fourier transform optical image is spatially modulated from the video card 64. The data is transmitted to the writing unit 33a of the device 34. Then, the second search light image is read from the reading unit 34 b of the spatial light modulator 34, optical Fourier transformed by the Fourier transform unit lens 34 to become a correlated light image, and a correlation image that has been Fourier transformed by the surface sensor 36 is detected. . This is transmitted to the correlation data acquisition unit 61 via the image capture card 65. The obtained correlation basic image is transmitted to the difference calculation unit 62.

このように、結合変換相関法(JTC法)により形成された、差分用対象画像と、対象対象色度画像と比較色度画像との間の相関度についての情報を含む図5(b)に示す相関基礎画像(b)が取得される。   FIG. 5B includes information about the difference target image formed by the joint transform correlation method (JTC method) and the degree of correlation between the target target chromaticity image and the comparative chromaticity image. The correlation basic image (b) shown is acquired.

相関基礎画像(b)には、自己相関ピークB1と、ピークB1から±方向にそれぞれ2dだけ離れた2つの相互相関ピークF1a、F1bとがれる。   The correlation basic image (b) includes an autocorrelation peak B1 and two cross-correlation peaks F1a and F1b that are 2d apart from the peak B1 in the ± direction.

差分演算部62では、差分用対象画像と相関基礎画像(b)の差分を取る。これにより、差分用対象画像の自己相関ピークと、相関基礎画像(b)の自己相関ピークB1が打ち消され、相互相関ピークF1a、F1bが残された、相関画像(c)が得られる。そして、その差分された後の相関画像が相関データ入力部19に送信される。なお、自己相関ピークB1が打ち消され、その消え残り部分が多少出る場合があるが、処理には何ら問題ない。   The difference calculation unit 62 calculates the difference between the difference target image and the correlation basic image (b). As a result, the correlation image (c) in which the autocorrelation peak of the difference target image and the autocorrelation peak B1 of the correlation basic image (b) are canceled and the cross correlation peaks F1a and F1b are left is obtained. Then, the correlation image after the difference is transmitted to the correlation data input unit 19. Note that the autocorrelation peak B1 may be canceled and the remaining portion may appear somewhat, but there is no problem in processing.

なお、検索領域設定部14では、この相関画像(c)を参照し、相互相関ピークF1a、F1bの位置、及び範囲等に基づいて検索領域が設定される。   The search region setting unit 14 refers to the correlation image (c) and sets a search region based on the positions and ranges of the cross-correlation peaks F1a and F1b.

以上のように、検索画像を画像出力部18から光相関演算装置30へと出力し、光相関演算装置30において並置された対象色度画像と比較色度画像との間で光学的な相関演算を行って、図7に示すような相互相関ピークF1a、F1bが残された相関画像(c)を取得する。画像検索処理部15は、このようにして得られた相関画像(c)から画像の類似性を判断することで、画像検索処理を行う。   As described above, the retrieval image is output from the image output unit 18 to the optical correlation calculation device 30, and optical correlation calculation is performed between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image juxtaposed in the optical correlation calculation device 30. To obtain a correlation image (c) in which the cross-correlation peaks F1a and F1b are left as shown in FIG. The image search processing unit 15 performs image search processing by determining image similarity from the correlation image (c) thus obtained.

具体的には、図5(c)或いは図7の相関画像には、自己相関ピークB2が現れないか、あるいは、ほとんど現れなくなる。また、自己相関ピークB2から±方向にそれぞれ2dだけ離れた2つの相互相関ピークF2a、F2bが、対象色度画像と比較色度画像との間の相関度に応じた強度で現れる。これに対して、相関画像に基づいて設定された矩形状の検索領域Ra、Rbを適用する。そして、画像検索処理部15において、検索領域Ra、Rb内で取得された相関強度を参照して、対象色度画像と比較色度画像との類似性が判断される。第1段階の処理を予め行っておけば、画像の大きさがほとんど同じ場合など、ほとんどの場合、自己相関データは大きくは変わらないと考えられるので、他の種類の対象画像の第2段階の処理にも利用でき、第1段階の処理を繰り返す必要がなくなり、処理が簡素化する。   Specifically, the autocorrelation peak B2 does not appear or hardly appears in the correlation image of FIG. 5C or FIG. In addition, two cross-correlation peaks F2a and F2b that are 2d apart from the autocorrelation peak B2 in the ± direction appear at an intensity corresponding to the degree of correlation between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image. On the other hand, rectangular search areas Ra and Rb set based on the correlation image are applied. Then, the image search processing unit 15 determines the similarity between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image with reference to the correlation strength acquired in the search regions Ra and Rb. If the first stage processing is performed in advance, the autocorrelation data is considered not to change greatly in most cases, such as when the image sizes are almost the same, so the second stage of other types of target images. It can also be used for processing, eliminating the need to repeat the first stage processing and simplifying the processing.

このような対象色度画像と比較色度画像との画像比較処理、及び類似性の判断処理を、比較対象データベース12に格納された複数の比較色度画像のそれぞれについて順次実行する。これにより、例えば複数の比較画像のうちで対象画像と色情報に関して最も類似度が高い画像を抽出するなどの画像検索が可能となる。また、画像相関装置1によれば、光像データ取得部60で取得された差分用対象画像と、相関データ取得部61で取得された相関基礎画像との差分を取ることにより、相関画像を作成する差分演算部62を設けたので、十分な精度で、かつ高速に実行することが可能となる。また、画像の解析が容易になる。さらに比較前処理部16でデータの2値化を行うことで、演算速度を速くすることができる。さらにJTCを用いているので、光学系を小型化できる。例えば、光検出器の画素ピッチは細かいので(1.5μ程度)、レンズのf値を抑えられる。ただし、レーザーの出力をある程度上げる必要がある。マッチドフィルタではレンズのf値が高く、大型化される。光学調整が容易である。レンズf値が小さい。   Such image comparison processing between the target chromaticity image and the comparative chromaticity image and similarity determination processing are sequentially executed for each of the plurality of comparative chromaticity images stored in the comparison target database 12. Accordingly, for example, an image search such as extracting an image having the highest similarity with respect to the target image and the color information from among the plurality of comparison images can be performed. Further, according to the image correlation device 1, a correlation image is created by taking the difference between the difference target image acquired by the optical image data acquisition unit 60 and the correlation basic image acquired by the correlation data acquisition unit 61. Since the difference calculation unit 62 is provided, it can be executed with sufficient accuracy and at high speed. Moreover, the analysis of the image becomes easy. Further, by performing binarization of data by the comparison preprocessing unit 16, the calculation speed can be increased. Furthermore, since JTC is used, the optical system can be miniaturized. For example, since the pixel pitch of the photodetector is fine (about 1.5 μm), the f value of the lens can be suppressed. However, it is necessary to increase the laser output to some extent. In the matched filter, the f value of the lens is high and the size is increased. Optical adjustment is easy. The lens f value is small.

ここで、上記したように相関画像に対して検索領域を適用し、検索領域内で取得された相関強度を参照して画像検索を行う構成では、相関画像から取得される相関強度は、対象色度画像と比較色度画像との類似性の定量的な指標となる。すなわち、上記方法では、対象色度画像と比較色度画像とで色度分布がある程度異なっていた場合、相互相関ピークは現れるが、その強度が同一の色度分布の場合よりも小さくなる。したがって、相関画像から取得される相関強度の値を参照することにより、例えば、複数の比較画像を対象画像との類似度が高い順に並べるなど、画像検索を利用した様々な情報の取得が可能となる。   Here, in the configuration in which the search region is applied to the correlation image as described above and the image search is performed with reference to the correlation strength acquired in the search region, the correlation strength acquired from the correlation image is the target color. This is a quantitative index of the similarity between the degree image and the comparative chromaticity image. That is, in the above method, when the chromaticity distributions of the target chromaticity image and the comparative chromaticity image are somewhat different, a cross-correlation peak appears, but the intensity is smaller than that of the same chromaticity distribution. Therefore, by referring to the value of the correlation strength acquired from the correlation image, for example, it is possible to acquire various information using image search such as arranging a plurality of comparison images in descending order of similarity with the target image. Become.

図11に示す実施形態2の画像相関装置110について説明する。なお、動作は概ね実施形態1と同様であるので、部品番号を100番台とし、説明は援用し、相違点を説明する。この画像相関装置110は反射型のハーフミラー139を設けている点で相違している。図12に画像相関装置110による処理結果を示す。画像相関装置110によれば、画像相関装置1と同様の効果を奏する。   The image correlation apparatus 110 according to the second embodiment illustrated in FIG. 11 will be described. In addition, since operation | movement is the same as that of Embodiment 1, a part number is set to 100s, description is used and a difference is demonstrated. The image correlator 110 is different in that a reflective half mirror 139 is provided. FIG. 12 shows a processing result by the image correlation device 110. According to the image correlator 110, the same effects as the image correlator 1 can be obtained.

図13に示す実施形態3の画像相関装置210について説明する。なお、動作は概ね実施形態1と同様であるので、部品番号を200番台とし、説明は援用し、相違点を説明する。この画像相関装置210はタンデム型の画像相関装置210であり、再度、空間光変調器244、フーリエ変換レンズ245、面センサ246を縦列に接続する点、カード64が不必要である点で相違している。画像相関装置210によれば、画像相関装置1と同様の効果を奏する。ただし、実施形態1、2と対比して、装置は大きくなるが、処理速度が速くなる効果がある。また、空間光変調器234、244は磁気光学効果型が好ましい。なお、タンデム接続の単位タンデム構成をモジュール化することにより、これを複数個(ここでは2個)接続することもできる。   The image correlation apparatus 210 of Embodiment 3 shown in FIG. 13 will be described. In addition, since operation | movement is the same as that of Embodiment 1, a part number is set to 200 series, description is used and a difference is demonstrated. This image correlator 210 is a tandem image correlator 210, and is different in that the spatial light modulator 244, the Fourier transform lens 245, and the surface sensor 246 are again connected in a column, and the card 64 is unnecessary. ing. According to the image correlator 210, the same effects as the image correlator 1 can be obtained. However, compared with the first and second embodiments, the apparatus is larger, but there is an effect that the processing speed is increased. The spatial light modulators 234 and 244 are preferably magneto-optical effect type. In addition, by unitizing the unit tandem configuration of the tandem connection, a plurality (two in this case) of these can be connected.

本発明による画像相関装置は、上記した実施形態及び実施例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光相関演算装置30の相関データ取得装置37などとして、CCDなどの画像取得装置を用いる例を説明したが、例えば相互相関ピークを選択的に検出するように配置された光検出器など、他の構成の光検出装置を用いても良い。また、空間光変調器は液晶型、磁気光学効果型、光アドレス型PAL-SLMなど種々なる態様で実施できる。   The image correlation apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an example in which an image acquisition device such as a CCD is used as the correlation data acquisition device 37 of the optical correlation calculation device 30 has been described. However, for example, the cross correlation peak is arranged to be detected selectively. You may use the photodetector of other structures, such as a photodetector. The spatial light modulator can be implemented in various modes such as a liquid crystal type, a magneto-optical effect type, and an optical address type PAL-SLM.

本発明は、色情報に着目した画像検索を好適に実行することが可能な画像相関装置として利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an image correlation device that can suitably execute an image search focusing on color information.

1…画像相関装置 10…画像検索制御装置 30…光相関演算装置
11…対象画像入力部 12…比較対象データベース 13…色度画像生成部
14…検索領域設定部 15…画像検索処理部 16…比較前処理生成部
18…画像出力部 19…相関データ入力部 21…入力装置
22…表示装置 23…外部I/F 31…レーザ・ダイオード
32…ピンホール 33…コリメートレンズ 34…空間光変調器
34a…書き込み部 34b…読み出し部 35…フーリエ変換レンズ
36…面センサ 37…相関データ取得装置 60光像データ取得部
61…相関データ取得部 62…差分演算部 63a…第1メモリ
63b…第2メモリ 64…ビデオカード 65…画像取込カード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image correlation apparatus 10 ... Image search control apparatus 30 ... Optical correlation calculation apparatus 11 ... Target image input part 12 ... Comparison object database 13 ... Chromaticity image generation part 14 ... Search area setting part 15 ... Image search process part 16 ... Comparison Pre-processing generation unit 18 ... image output unit 19 ... correlation data input unit 21 ... input device 22 ... display device 23 ... external I / F 31 ... laser diode 32 ... pinhole 33 ... collimator lens 34 ... spatial light modulator 34a ... Write unit 34b ... Read unit 35 ... Fourier transform lens 36 ... Surface sensor 37 ... Correlation data acquisition device 60 Optical image data acquisition unit 61 ... Correlation data acquisition unit 62 ... Difference calculation unit 63a ... First memory 63b ... Second memory 64 ... Video card 65 ... Image capture card

Claims (4)

情報検索の対象となる対象情報を入力する対象情報入力部と、
比較情報を複数、データベース化して記憶する比較情報データベースと、
前記対象情報の対象色度情報と前記比較情報の比較色度情報とを用意して、JTCにより、それらの相関データから類似性を判断することで情報検索処理を行う情報検索処理部と、
前記対象色度情報と前記比較色度情報との間で光学的な相関演算を行って、得られた相関データを出力する光相関演算部とを備え、
前記光相関演算部は、
前記対象色度情報に基づく対象光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報についての対象フーリエ変換光像を形成し、前記対象フーリエ変換光像をフーリエ変換して、光像データを取得する光像データ取得部と、
前記対象色度情報と前記比較色度情報とが並置された検索情報に基づく検索光像を出力し、前記検索光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報と前記比較色度情報とについての結合フーリエ変換光像を形成し、前記結合フーリエ変換光像をフーリエ変換して、前記対象色度情報と前記比較色度情報との間の相関度を示す相関基礎データを取得する相関データ取得部と、
前記光像データ取得部で取得された光像データと、前記相関データ取得部で取得された相関基礎データとの差分を取ることにより、相関データを作成する差分演算部と、
を備えたことを特徴とする情報相関装置。
A target information input unit for inputting target information to be searched for information;
A comparison information database that stores a plurality of comparison information in a database, and
An information search processing unit that prepares target chromaticity information of the target information and comparative chromaticity information of the comparison information, and performs information search processing by judging similarity from their correlation data by JTC;
An optical correlation calculation unit that performs optical correlation calculation between the target chromaticity information and the comparative chromaticity information and outputs the obtained correlation data;
The optical correlation calculation unit includes:
A target optical image based on the target chromaticity information is Fourier transformed to form a target Fourier transformed optical image for the target chromaticity information, and the target Fourier transformed optical image is Fourier transformed to obtain optical image data. An optical image data acquisition unit;
A search light image based on search information in which the target chromaticity information and the comparative chromaticity information are juxtaposed is output, and the search light image is Fourier transformed to obtain the target chromaticity information and the comparative chromaticity information. Correlation data acquisition that forms a combined Fourier transform optical image of the image, and Fourier transforms the combined Fourier transform optical image to acquire correlation basic data indicating a correlation between the target chromaticity information and the comparative chromaticity information And
A difference calculation unit that creates correlation data by taking a difference between the optical image data acquired by the optical image data acquisition unit and the correlation basic data acquired by the correlation data acquisition unit;
An information correlation apparatus comprising:
前記比較前処理部を備え、前記対象情報または前記比較情報について色度分布の色度図上でのヒストグラム化を行い、かつ、該ヒストグラムの2値化を行い、対応する前記対象色度情報または前記比較色度情報を生成する請求項1記載の情報相関装置。   The comparison preprocessing unit is provided, and the target information or the comparison information is histogrammed on a chromaticity diagram of a chromaticity distribution, and the histogram is binarized, and the corresponding target chromaticity information or The information correlation apparatus according to claim 1, wherein the comparison chromaticity information is generated. 前記相関データ取得手段は、前記相関データとして、前記対象色度情報と前記比較色度情報とについての自己相関ピークと、相互相関ピークとを含む相関情報を取得する請求項1または2記載の情報相関装置。   The information according to claim 1, wherein the correlation data acquisition unit acquires correlation information including an autocorrelation peak and a cross-correlation peak for the target chromaticity information and the comparative chromaticity information as the correlation data. Correlator. 前記光相関演算部は、空間光変調器と、該空間光変調器からの光を受けフーリエ変換を行う1つのフーリエ変換レンズと、該フーリエ変換レンズからの光を検出するセンサと、該センサからの信号を受ける相関データ取得装置と、を備え、前記光像データ取得部及び相関データ取得部において、最初にフーリエ変換された光像を前記相関データ取得装置のメモリに記憶し、該光像に相当する電気信号を前記空間光変調器にフィードバックし、該電気信号に基づいて2回目のフーリエ変換を行い、これにより生成された光像を前記相関データ取得装置のメモリに記憶することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の情報相関装置。   The optical correlation calculation unit includes a spatial light modulator, one Fourier transform lens that receives light from the spatial light modulator and performs Fourier transform, a sensor that detects light from the Fourier transform lens, and the sensor A correlation data acquisition device for receiving the signal, and in the optical image data acquisition unit and the correlation data acquisition unit, the optical image first Fourier transformed is stored in the memory of the correlation data acquisition device, and the optical image is stored in the optical image. A corresponding electrical signal is fed back to the spatial light modulator, a second Fourier transform is performed based on the electrical signal, and an optical image generated thereby is stored in a memory of the correlation data acquisition device. The information correlation apparatus according to claim 1.
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