JP2011253442A - Image retrieval device, data processing method for image retrieval device and image retrieval system - Google Patents

Image retrieval device, data processing method for image retrieval device and image retrieval system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image retrieval device capable efficiently and accurately retrieving an image, and to provide a data processing method for an image retrieval device and an image retrieval system.SOLUTION: An image retrieval device 100 includes: a configuration straight line information storage section 102 for storing straight line information configuring the outline in a retrieval target image; a configuration straight line candidate extraction section 104 for extracting combination candidate information of configuration straight lines from the configuration straight line information storage section 102 on the basis of the similarity of angle information from a query including angles formed by polygons of a retrieval query; and a distance calculation section between shapes 106 for calculating a distance between shapes from the combination candidate information of the configuration straight lines extracted in the configuration straight line candidate extraction section 104 and the angle information from the query.

Description

本発明は、画像検索装置、画像検索装置のデータ処理方法、および画像検索システムに関し、特に、形状情報をクエリーとした画像検索装置、画像検索装置のデータ処理方法、および画像検索システムに関する。   The present invention relates to an image search device, a data processing method for the image search device, and an image search system, and more particularly to an image search device using the shape information as a query, a data processing method for the image search device, and an image search system.

ユーザの指定するクエリー形状による画像検索を実現するためには、ユーザが指定するクエリー形状と、検索対象画像中の形状に関する類似度を算出する必要がある。
検索時に高速に照合するためには、検索対象画像群からあらかじめ特徴量を抽出しておく必要がある。画像全面が検索対象の場合は画像全体から特徴量を抽出すればよいが、画像の一部であるオブジェクトが検索対象となる場合、検索対象画像から該当する領域の特徴量を抽出する必要がある。
In order to realize an image search using a query shape specified by the user, it is necessary to calculate a similarity between the query shape specified by the user and the shape in the search target image.
In order to perform high-speed collation at the time of retrieval, it is necessary to extract feature amounts from the retrieval target image group in advance. When the entire image is the search target, the feature amount may be extracted from the entire image. However, when the object that is a part of the image is the search target, it is necessary to extract the feature amount of the corresponding region from the search target image. .

図17は、形状をクエリーとした画像検索方法の一例を説明する図である。ユーザは検索したい形状をクエリー形状として入力すると、類似形状を含む画像が検索結果として出力される。
画像検索装置の例が以下の各特許文献に記載されている。
特許文献1に記載された画像検索装置は、ユーザが選択した検索対象となるクエリーの形状及び色特徴および検索対象となる位置を取得し、検索対象画像群の画像の中から、探索窓を走査して類似する領域を探索し、類似画像を抽出する。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an image search method using a shape as a query. When a user inputs a shape to be searched as a query shape, an image including a similar shape is output as a search result.
Examples of image retrieval devices are described in the following patent documents.
The image search apparatus described in Patent Literature 1 acquires the shape and color feature of a query to be searched for selected by the user and the position to be searched, and scans the search window from the images of the search target image group. Then, a similar region is searched and a similar image is extracted.

特許文献2に記載された画像検索装置は、検索対象画像に含まれる主要な形状(たとえば、円形、三角形、または四角形など)の種類を予め決定し、登録しておくことで、ユーザが与える特定のオブジェクトの形状の種類をクエリーとし検索する。   The image search device described in Patent Document 2 determines the type of main shape (for example, a circle, a triangle, or a quadrangle) included in a search target image in advance and registers it, thereby specifying a user. Search using object shape type as a query.

特許文献3に記載された画像検索装置は、検索対象画像から予め注目領域を自動で抽出し、クエリー領域との類似度を判定している。
特許文献4に記載された直線による画像の検索装置は、検索対象画像に含まれる直線の特徴(始点、終点、重心、傾き、または長さ)を登録しておき、ユーザが与える直線情報と直線周辺の色などの類似度を算出し、検索する。連続する可能性のある直線を一直線とみなすことで、一部欠けのある直線も検索できる。
The image search apparatus described in Patent Document 3 automatically extracts a region of interest from a search target image in advance and determines the similarity with a query region.
The straight line image search device described in Patent Document 4 registers straight line features (start point, end point, center of gravity, inclination, or length) included in a search target image, and provides straight line information and straight lines given by the user. Search for similarities such as surrounding colors. By considering a straight line that may be continuous as a straight line, it is possible to search for a straight line that is partially missing.

特許文献5に記載された画像特徴抽出装置は、画像中に含まれる直線の傾きを登録しておき、ユーザが与える画像内の直線情報との類似度を算出し検索する。また、特許文献6に記載された画像形成システムは、線分のなす角度を用いて形状の類似度を算出する。   The image feature extraction device described in Patent Document 5 registers the inclination of a straight line included in an image, calculates the similarity with the straight line information in the image given by the user, and searches. Further, the image forming system described in Patent Document 6 calculates the similarity of shapes using the angle formed by the line segment.

特開2000−76302号公報JP 2000-76302 A 特開2009−193398号公報JP 2009-193398 A 特開2007−199749号公報JP 2007-199749 A 特開2000−82075号公報JP 2000-82075 A 特開平5−135174号公報JP-A-5-135174 特開2006−252007号公報JP 2006-252007 A

しかしながら、上述した従来のシステムでは、次のような問題があった。
特許文献1に記載の例での問題点は、探索窓を設定するためスケールや回転の影響を受けやすく、検索時に検索対象画像を探索し、特徴量を抽出するため非常に時間がかかることである。
特許文献2に記載の例での問題点は、ユーザが検索に用いるクエリー形状は多様であり、予め形状を規定することは困難である。また、その形状登録の自動化が困難であることである。
However, the above-described conventional system has the following problems.
The problem with the example described in Patent Document 1 is that the search window is set and therefore it is easily affected by scale and rotation, and it takes a very long time to search for a search target image and extract a feature amount during the search. is there.
The problem with the example described in Patent Document 2 is that there are various query shapes that the user uses for searching, and it is difficult to prescribe the shapes in advance. Also, it is difficult to automate the shape registration.

特許文献3に記載の例の問題点はユーザが所望する検索結果が出ないことである。その理由は、検索対象画像の注目領域は、支配的な単一色として抽出されており、ユーザの関心に関わらず固定されるが、クエリーとなる領域はユーザが自由に選択できるため、注目領域として選択されたものがユーザの意図と異なるためである。ユーザが関心を持つ注目領域は一定ではなく、検索目的などにより変化するため、予め検索対象画像から注目領域を決定することは非常に困難である。   The problem of the example described in Patent Document 3 is that a search result desired by the user cannot be obtained. The reason is that the region of interest in the search target image is extracted as a dominant single color and is fixed regardless of the user's interest, but the region that becomes the query can be freely selected by the user. This is because the selected item is different from the user's intention. The attention area in which the user is interested is not constant, and changes depending on the purpose of the search. Therefore, it is very difficult to determine the attention area from the search target image in advance.

特許文献4に記載の例での問題点は、画像中における直線位置や周辺色などの類似度を判定するため、特定の形状による検索は行えないことや、位置情報に依存するため回転に頑強ではないことである。
特許文献5に記載の例での問題点は、大きな角度の回転に頑強ではないことである。その理由は、メンバシップ関数の導入による吸収可能な回転ずれは小さな角度に限定され、45度や90度の回転には対応できないためである。また、画像全体の直線の傾きの集合を特徴量としているため、クエリーと類似する形状が画像の大部分を占める場合以外では、検索精度が落ちると考えられる。
The problem with the example described in Patent Document 4 is that the degree of similarity such as a straight line position or a peripheral color in an image is determined, so that a search with a specific shape cannot be performed, and it is robust to rotation because it depends on position information. It is not.
The problem with the example described in Patent Document 5 is that it is not robust to large angle rotations. The reason for this is that the rotational deviation that can be absorbed by the introduction of the membership function is limited to a small angle, and it cannot cope with rotation of 45 degrees or 90 degrees. Further, since a set of straight line inclinations of the entire image is used as a feature amount, it is considered that the search accuracy is lowered unless a shape similar to the query occupies most of the image.

また、特許文献6に記載の例での問題点は、線分のなす角度のみに基づく類似度であるため、たとえば、長方形と正方形など、いずれもなす角度が、90度、90度、90度、90度の場合、区別がつかない点である。   Further, since the problem in the example described in Patent Document 6 is the similarity based only on the angle formed by the line segment, for example, the angle formed by any of a rectangle and a square is 90 degrees, 90 degrees, 90 degrees, and the like. In the case of 90 degrees, it is indistinguishable.

このように、形状による画像検索では、ユーザが検索に用いるクエリー形状が未知であるため、その多様性から予め決定しておくことは困難であり、また検索時に決定された形状の探索を行うのでは時間がかかりすぎる問題がある。特別な選択基準に基づき画像中の検索対象領域を自動抽出する方法では、選択基準が固定されているため、多様な形状に対応できない。検索対象画像群から直線成分を抽出して一致度を判定する方法があるものの、直線の傾きを用いているため、画像の回転に弱い問題がある。   In this way, in the image search by shape, the query shape used by the user for the search is unknown, so it is difficult to determine in advance from its diversity, and the shape determined at the time of search is searched. Then there is a problem that takes too much time. In the method of automatically extracting a search target area in an image based on a special selection criterion, the selection criterion is fixed, and thus it cannot cope with various shapes. Although there is a method of determining the degree of coincidence by extracting a straight line component from the search target image group, there is a problem that it is vulnerable to image rotation because the straight line inclination is used.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、効率よく高精度な画像検索が可能な画像検索装置、画像検索装置のデータ処理方法、および画像検索システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image search device capable of efficiently and accurately searching an image, a data processing method for the image search device, and an image search system. There is.

本発明の第一の画像検索装置は、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する形状間距離算出手段と、
を備える。
The first image retrieval apparatus of the present invention is:
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting combination line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query;
The inter-shape distance calculating means for calculating the inter-shape distance from the constituent straight line combination candidate information extracted by the constituent straight line candidate extracting means and the angle information made by the query;
Is provided.

本発明の第二の画像検索装置は、
検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得するクエリー多角形情報取得手段と、
前記検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出するなす角度情報算出手段と、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
前記なす角度情報算出手段で取得した前記クエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と、前記クエリー多角形情報取得手段で得た前記検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する形状間距離算出手段と、
を備える。
The second image retrieval apparatus of the present invention is
Query polygon information acquisition means for acquiring polygon information including a vertex position or a line segment representing the shape of the search query;
Angle information calculating means for calculating angle information made by a query including an angle formed by a polygon from polygon information of the search query;
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting configuration line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query acquired by the angle information calculation means made;
From the combination line combination candidate information extracted by the component line candidate extraction means and the polygon information of the search query obtained by the query polygon information acquisition means, at least of polygon movement, rotation, and scale An inter-shape distance calculating means for calculating a distance based on a positional deviation amount of a vertex with a shape after calculating one geometric deformation and correcting the geometry;
Is provided.

本発明の第1の画像検索装置のデータ処理方法は、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶装置を有する画像検索装置のデータ処理方法であって、
前記画像検索装置が、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶装置から構成直線の組合せ候補情報を抽出し、
抽出した構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する。
The data processing method of the first image retrieval apparatus of the present invention is as follows:
A data processing method of an image search device having a constituent straight line information storage device for storing information on straight lines constituting a contour in a search target image,
The image search device
Based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query, the combination line combination candidate information is extracted from the component line information storage device,
A distance between shapes is calculated from the extracted combination straight line combination candidate information and the angle information made by the query.

本発明の第2の画像検索装置のデータ処理方法は、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶装置を有する画像検索装置のデータ処理方法であって、
前記画像検索装置が、
検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得し、
前記検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出し、
取得した前記クエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶装置から構成直線の組合せ候補情報を抽出し、
抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と、得られた前記検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する。
The data processing method of the second image retrieval apparatus of the present invention is as follows:
A data processing method of an image search device having a constituent straight line information storage device for storing information on straight lines constituting a contour in a search target image,
The image search device
Obtain polygon information that includes either the vertex position or line segment that represents the shape of the search query,
Calculating the angle information made by the query including the angle formed by the polygon from the polygon information of the search query;
Based on the similarity of the obtained angle information made by the query, the component line combination candidate information is extracted from the component line information storage device,
After calculating the geometric correction amount by calculating at least one geometric deformation amount among the movement, rotation, and scale of the polygon from the extracted combination candidate information of the constituent straight lines and the polygon information of the obtained search query The distance is calculated based on the amount of positional deviation of the apex from the shape.

本発明の画像検索システムは、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する形状間距離算出手段と、
算出された前記形状間距離をユーザに提示する提示手段と、
を備える。
The image search system of the present invention includes:
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting combination line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query;
The inter-shape distance calculating means for calculating the inter-shape distance from the constituent straight line combination candidate information extracted by the constituent straight line candidate extracting means and the angle information made by the query;
Presenting means for presenting the calculated distance between the shapes to the user;
Is provided.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。   The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other. A plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. It may be that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, or the like.

また、本発明のデータ処理方法またはコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明のデータ処理方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。   Further, although a plurality of procedures are described in order in the data processing method or computer program of the present invention, the described order does not limit the order in which the plurality of procedures are executed. For this reason, when implementing the data processing method and computer program of this invention, the order of the several procedure can be changed in the range which does not interfere in content.

さらに、本発明のデータ処理方法またはコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。   Furthermore, the plurality of procedures of the data processing method or computer program of the present invention are not limited to being executed at different timings. For this reason, another procedure may occur during the execution of a certain procedure, or some or all of the execution timing of a certain procedure and the execution timing of another procedure may overlap.

本発明によれば、効率よく高精度な画像検索が可能な画像検索装置、画像検索装置のデータ処理方法、および画像検索システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image search apparatus which can perform an efficient and highly accurate image search, the data processing method of an image search apparatus, and an image search system are provided.

本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置における検索対象画像から直線情報の抽出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating extraction of the straight line information from the search object image in the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成直線情報記憶部に記録される直線情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the straight line information recorded on the structure straight line information storage part of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成直線情報記憶部に記録される直線情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the straight line information recorded on the structure straight line information storage part of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置における検索クエリーに対応する検索対象画像内の類似する図形の検索を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the search of the similar figure in the search object image corresponding to the search query in the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成直線検出処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure straight line detection process of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の検索結果表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the search result display screen of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の2直線の交点座標の算出精度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation precision of the intersection coordinate of 2 straight lines of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画像検索装置の検索対象画像の直線抽出における直線の角度パラメータ精度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the angle parameter accuracy of the straight line in the straight line extraction of the search object image of the image search device which concerns on embodiment of this invention. 検索対象画像群からの検索クエリー形状を用いた画像検索を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the image search using the search query shape from a search object image group.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置100の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態の画像検索装置100は、検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶部102と、検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部102から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出部104と、構成直線候補抽出部104で抽出した構成直線の組合せ候補情報とクエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する形状間距離算出部106と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an image search apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
The image search apparatus 100 according to the present embodiment is similar to a constituent straight line information storage unit 102 that stores information on straight lines that form a contour in a search target image, and angle information made by a query including an angle formed by a polygon of a search query. Based on the configuration line candidate extraction unit 104 for extracting the configuration line combination candidate information from the configuration line information storage unit 102, the configuration line combination candidate information extracted by the configuration line candidate extraction unit 104, and the angle information to be queried. An inter-shape distance calculation unit 106 that calculates the inter-shape distance.

詳細には、図1を参照すると、本発明の実施の形態の画像検索装置100は、構成直線情報記憶部102と、構成直線候補抽出部104と、形状間距離算出部106と、を含む。   Specifically, referring to FIG. 1, image search apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a configuration line information storage unit 102, a configuration line candidate extraction unit 104, and an inter-shape distance calculation unit 106.

画像検索装置100の各構成要素は、任意のコンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。   Each component of the image search apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit) of an arbitrary computer, a memory, a program that realizes the components of this figure loaded in the memory, a storage unit such as a hard disk that stores the program, a network It is realized by any combination of hardware and software with a focus on the connection interface. It will be understood by those skilled in the art that there are various modifications to the implementation method and apparatus. Each figure described below shows functional unit blocks, not hardware unit configurations.

具体的には、画像検索装置100は、たとえば、図示しないCPUやメモリ、ハードディスク、および通信装置を備え、キーボードやマウス等の入力装置やディスプレイやプリンタ等の出力装置と接続されるサーバコンピュータやパーソナルコンピュータ、またはそれらに相当する装置により実現することができる。そして、CPUが、ハードディスクに記憶されるプログラムをメモリに読み出して実行することにより、上記各ユニットの各機能を実現することができる。
なお、以下の各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、図示されていない。
Specifically, the image search device 100 includes, for example, a CPU, a memory, a hard disk, and a communication device (not shown) and is connected to an input device such as a keyboard and a mouse and an output device such as a display and a printer. It can be realized by a computer or a device corresponding to them. Each function of each unit can be realized by the CPU reading the program stored in the hard disk into the memory and executing it.
In the following drawings, the configuration of parts not related to the essence of the present invention is omitted and is not shown.

構成直線情報記憶部102は、検索対象となる画像群から抽出した直線に関する情報を記憶する。
本発明では、検索対象となる画像とは、静止画像および動画像を含むことができる。
The constituent straight line information storage unit 102 stores information regarding straight lines extracted from the image group to be searched.
In the present invention, the image to be searched can include a still image and a moving image.

直線を抽出する方法は、特許文献4に記載されているハフ変換を用いるとよい。または、Harris Corner Detector(シー. ハリス(C. Harris)、外1名、「ア コンバインド コーナー アンド エッジ デテクター(A combined corner and edge detector)」、第4回アルビービジョンカンファレンス予稿集(Proc. 4th Alvey Vision Conf.)、(英国)、ザ プレシー カンパニー ピーエルシー.(The Plessey Company plc.)、1988年8月、p.147-151)などのコーナー点検出により抽出した画像内のコーナー点の組合せのうち、点と点を結んだ直線上にエッジを有する画素が多数存在するものを直線として抽出してもよい。
このようにして抽出された直線における原点からの距離ρと直線へ引いた垂線の傾き角度θのペアを直線情報として構成直線情報記憶部102に記録する。
As a method for extracting a straight line, Hough transform described in Patent Document 4 may be used. Or Harris Corner Detector (C. Harris, 1 other, “A combined corner and edge detector”, Proc. 4th Alvey Vision Conf.), (UK), The Plessey Company plc., August 1988, p.147-151), etc. Alternatively, a line having a large number of pixels having edges on a straight line connecting the points may be extracted as a straight line.
A pair of the distance ρ from the origin in the straight line extracted in this way and the inclination angle θ of the perpendicular drawn to the straight line is recorded in the constituent straight line information storage unit 102 as straight line information.

図2に、検索対象画像から直線情報を抽出する例を示す。
直線情報は、距離と傾き以外にも、直線の方程式ax+by+c=0の係数a、b、およびcを用いてもよく、また、コーナー点間の直線上のエッジ画素による直線検出では、容易に直線を線分として求めることができるため、線分の2つの端点の座標(x1,y1)および(x2,y2)を直線に関する情報として記憶してもよい。ただし、本発明では、なす角度を頻繁に利用するため、傾き角度θを記録しておくのが望ましい。
FIG. 2 shows an example of extracting straight line information from the search target image.
The straight line information may use coefficients a, b, and c of a straight line equation ax + by + c = 0 in addition to the distance and the slope. Can be obtained as a line segment, the coordinates (x1, y1) and (x2, y2) of the two end points of the line segment may be stored as information on the straight line. However, in the present invention, since the angle formed is frequently used, it is desirable to record the tilt angle θ.

抽出した直線情報は、直線ごとのρ、θの値とし、図3に示すように記録する。このとき、後の処理を容易化するため、図4に示すように、直線同士の組合せに対する、角度の差を表す値を表として記録しておくとよい。このとき、全ての頂点が画像内に位置する多角形のみを検索対象とする場合は、画像範囲内で交差する直線の組のみを記録することで、処理量を削減することができる。   The extracted straight line information is recorded as values of ρ and θ for each straight line as shown in FIG. At this time, in order to facilitate subsequent processing, as shown in FIG. 4, it is preferable to record a value representing a difference in angle with respect to a combination of straight lines as a table. At this time, if only polygons whose vertices are all located in the image are to be searched, the processing amount can be reduced by recording only a set of straight lines that intersect within the image range.

これらのデータはCD−ROM、DVD−R、ハードディスク、メモリなどの記録媒体に一括または複数に分割して記憶する。記憶されているデータはCD−ROMドライブなどの読み込み装置により単数または複数の媒体から読み込まれるか、あるいはネットワークインターフェースを通じてインターネットやLAN(Local Area Network)等のネットワークを介して取得することができる。   These data are stored in a recording medium such as a CD-ROM, a DVD-R, a hard disk, or a memory in a batch or divided into a plurality. The stored data can be read from a single or a plurality of media by a reading device such as a CD-ROM drive, or can be acquired via a network such as the Internet or a LAN (Local Area Network) through a network interface.

構成直線候補抽出部104は、n角形の検索クエリーの多角形のなす角度θqi(ここで、i=1〜nの自然数。)の情報10を入力し、入力したクエリーなす角度と一致するなす角度を保有する可能性のある構成直線の候補を構成直線情報記憶部102から抽出し、その構成直線の候補に関する情報(対応する構成直線の候補情報12)を出力する。   The constituent straight line candidate extraction unit 104 inputs information 10 of an angle θqi (where i = 1 to n is a natural number) formed by a polygon of an n-square search query, and an angle formed to match the angle formed by the input query. Are extracted from the configuration line information storage unit 102, and information on the configuration line candidates (corresponding configuration line candidate information 12) is output.

ここで、構成直線候補抽出部104に入力されるクエリーなす角度情報10は、たとえば、ユーザが操作部を操作して指定した情報でよいし、予め準備された情報を記録媒体またはネットワークを介して他の装置から読み込んで入力した情報でもよく、特に限定されない。クエリーなす角度情報10は、受付部(不図示)が受け付け、構成直線候補抽出部104および形状間距離算出部106に入力することができる。   Here, the angle information 10 made by the query input to the constituent straight line candidate extraction unit 104 may be, for example, information specified by the user operating the operation unit, or information prepared in advance via a recording medium or a network. It may be information read from another device and input, and is not particularly limited. The angle information 10 made by the query can be received by a receiving unit (not shown) and input to the constituent straight line candidate extracting unit 104 and the inter-shape distance calculating unit 106.

構成直線情報記憶部102に記憶されている全てのN枚の画像中の画像jにおける構成直線がなす角度の個数をmjとし、画像jにおけるなす角度の集合を、以下の式(1)とする。
Gj={θj1,θj2,・・・,θjmj} ・・・式(1)
このとき、検索クエリーのなす角度q{θq1,θq2,・・・,θqn}に対し、以下の式(2)となるn個の組合せを探索する。
θqi=θjk ・・・式(2)
ただし、角度抽出の誤差などを考慮し、θaとθbを同一とみなす条件として、閾値thを用いて、以下の式(3)とするとよい。
|θa−θb|<th ・・・式(3)
The number of angles formed by the constituent lines in the image j among all the N images stored in the constituent line information storage unit 102 is mj, and the set of angles formed in the image j is represented by the following expression (1). .
Gj = {θj1, θj2,..., Θjmj} (1)
At this time, n combinations of the following formula (2) are searched for the angle q {θq1, θq2,..., Θqn} formed by the search query.
θqi = θjk (2)
However, considering the angle extraction error and the like, the following equation (3) may be used by using the threshold th as a condition for regarding θa and θb to be the same.
| Θa−θb | <th (3)

検出したなす角度の順列から、クエリー形状の辺と対応する直線の順列を求め、各直線のθ、ρの値もしくは頂点位置などの構成直線の候補に関する情報を出力する。   From the detected permutation of angles, a permutation of straight lines corresponding to the sides of the query shape is obtained, and information on candidate constituent straight lines such as θ and ρ values or vertex positions of each straight line is output.

図5の例では、θq1=θj1、θq2=θj2、θq3=θj3となることから、θq1とθq2を両端に持つL1と、θj1とθj2を両端に持つL1’が対応する直線であることが判り、同様に、L2とL2’、L3とL3’がそれぞれ対応する直線であることが判る。   In the example of FIG. 5, since θq1 = θj1, θq2 = θj2, and θq3 = θj3, it can be seen that L1 having θq1 and θq2 at both ends and L1 ′ having θj1 and θj2 at both ends are corresponding straight lines. Similarly, it can be seen that L2 and L2 ′ and L3 and L3 ′ are respectively corresponding straight lines.

対応する直線の組の順列と、各直線の傾き角度θと距離ρなどの直線に関する情報を出力する。
形状間距離算出部106は、構成直線候補抽出部104で検出したクエリー形状の辺とそれに対応する直線候補を抽出した画像ごとに、形状間距離14を算出し、出力する。
形状間距離とは、2つの形状の異なる度合いを表す尺度であり、形状間距離が小さいほど2つの形状は類似していることになり、大きいほど似ていないことになる。
Information about straight lines such as permutations of corresponding straight line pairs and the inclination angle θ and distance ρ of each straight line is output.
The inter-shape distance calculation unit 106 calculates and outputs the inter-shape distance 14 for each image from which the sides of the query shape detected by the constituent straight line candidate extraction unit 104 and the corresponding straight line candidates are extracted.
The distance between shapes is a scale representing the degree of difference between two shapes. The smaller the distance between shapes, the more similar the two shapes, and the larger the distance, the less similar.

なお、算出された形状間距離に基づき、検索クエリーとの類似性を判定する判定部(不図示)をさらに備えることもできる。   Note that a determination unit (not shown) that determines similarity to the search query based on the calculated distance between shapes can be further provided.

形状間距離の算出方法としては、クエリー形状のなす角度の順列q{θq1,θq2,・・・,θqn}と、検索対象画像jにおける直線群のなす角度の順列Gj’={θj1,θj2,・・・,θjn}から、対応するなす角度の差の絶対値の和を距離djとして以下の式(4)により算出する。
dj=Σ|θqi−θji| ・・・式(4)
ただし、iは1〜nの自然数。
これ以外にも、2乗和やより一般化したLpノルムなど、距離の公理を満たすものであればどのようなものを用いてもよい。
As a calculation method of the distance between shapes, a permutation q {θq1, θq2,..., Θqn} formed by a query shape and a permutation Gj ′ = {θj1, θj2, formed by a straight line group in the search target image j. ,..., Θjn}, the sum of absolute values of the corresponding angle differences is calculated as the distance dj by the following equation (4).
dj = Σ | θqi−θji | (4)
However, i is a natural number of 1 to n.
In addition to this, any one that satisfies the distance axiom, such as a sum of squares or a more generalized Lp norm, may be used.

本実施形態では、この形状間距離を類似度の尺度として用いる。ただし、以下の説明では、形状間距離が小さいほど類似度が高くなることに注意を要する。もちろん、類似度の尺度として、形状間距離のかわりに、類似性を表す(類似度が高いほど大きくなる)指標を用いてもよい。例えば、1/(1+d)(dは距離)のような指標を用いてもよい。
この処理をすべての検索対象画像(j=1〜N)に対しておこない、算出した形状間距離djを出力する。
In the present embodiment, this distance between shapes is used as a measure of similarity. However, in the following description, it should be noted that the degree of similarity increases as the distance between shapes decreases. Of course, instead of the distance between shapes, an index representing similarity (which increases as the degree of similarity increases) may be used as a measure of similarity. For example, an index such as 1 / (1 + d) (d is a distance) may be used.
This process is performed for all search target images (j = 1 to N), and the calculated inter-shape distance dj is output.

本実施形態の画像検索装置100は、コンピュータプログラムに対応する各種の処理動作をCPUが実行することにより、前述のような各種ユニットが各種機能として実現される。   In the image search apparatus 100 of the present embodiment, the various units as described above are realized as various functions by the CPU executing various processing operations corresponding to the computer program.

本実施形態のコンピュータプログラムは、画像検索装置100を実現させるためのコンピュータに、検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部102から構成直線の組合せ候補情報を抽出する手順、抽出した構成直線の組合せ候補情報とクエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する手順を実行させるように記述されている。   The computer program of the present embodiment causes the computer for realizing the image search apparatus 100 to store the configuration line information from the configuration line information storage unit 102 based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query. It is described that the procedure for extracting the combination candidate information, and the procedure for calculating the distance between shapes from the extracted combination candidate information of the constituent lines and the angle information to be queried are described.

本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラムは、記録媒体からコンピュータのメモリにロードされてもよいし、ネットワークを通じてコンピュータにダウンロードされ、メモリにロードされてもよい。   The computer program of this embodiment may be recorded on a computer-readable storage medium. The recording medium is not particularly limited, and various forms can be considered. The program may be loaded from a recording medium into a computer memory, or downloaded to a computer through a network and loaded into the memory.

上述のような構成において、本実施の形態の画像検索装置100によるデータ処理方法を以下に説明する。図6は、本実施形態の画像検索装置100の動作の一例を示すフローチャートである。   In the configuration as described above, a data processing method by the image search apparatus 100 according to the present embodiment will be described below. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the image search apparatus 100 of the present embodiment.

本実施形態のデータ処理方法は、画像検索装置100が、検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部102から構成直線の組合せ候補情報を抽出し(ステップS103、ステップS105)、抽出した構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する(ステップS107)。   In the data processing method according to the present embodiment, the image search apparatus 100 extracts component line combination candidate information from the component line information storage unit 102 based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query. Then, the distance between shapes is calculated from the extracted combination line combination candidate information and the angle information made by the query (step S107).

このように構成された本実施形態の画像検索装置100の動作について、図6を用いて以下に説明する。
図6は、本実施形態の画像検索装置100の動作の一例を示すフローチャートである。
構成直線候補抽出部104にn角形の検索クエリーのクエリーなす角度情報10が入力される(ステップS101)。
The operation of the image search apparatus 100 of the present embodiment configured as described above will be described below with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the image search apparatus 100 of the present embodiment.
The angle information 10 made by the query of the n-side search query is input to the constituent line candidate extraction unit 104 (step S101).

そして、構成直線候補抽出部104が、構成直線情報記憶部102を参照し、構成直線情報記憶部102に記憶されている全てのN枚の検索対象画像中の一つの画像jにおける構成直線を抽出し(ステップS103)、入力したクエリーなす角度と一致するなす角度を有する可能性のある構成直線の候補を抽出する(ステップS105)。ここでは、対応する直線の組の順列と、各直線の傾き角度θと距離ρなどの直線に関する情報を出力する。   Then, the constituent line candidate extraction unit 104 refers to the constituent line information storage unit 102 and extracts constituent lines in one image j from all the N search target images stored in the constituent line information storage unit 102. Then, candidates for constituent straight lines that may have an angle formed that matches the angle formed by the input query are extracted (step S105). Here, permutations of corresponding straight line pairs and information on straight lines such as the inclination angle θ and distance ρ of each straight line are output.

そして、形状間距離算出部106が、構成直線候補抽出部104で検出したクエリー形状の辺とそれに対応する直線候補を抽出した画像ごとに、形状間距離14を算出し、出力する(ステップS107)。これらの処理を構成直線情報記憶部102に記憶されている全ての検索対象画像について繰り返し行い(ステップS109のNO)、すべての検索対象画像について処理が終了した場合(ステップS109のYES)、本処理を終了する。このようにして、検索対象画像について、クエリー多角形との形状間距離が出力される。   Then, the inter-shape distance calculation unit 106 calculates and outputs the inter-shape distance 14 for each image from which the query shape side detected by the constituent straight line candidate extraction unit 104 and the corresponding straight line candidate are extracted (step S107). . These processes are repeated for all the search target images stored in the component straight line information storage unit 102 (NO in step S109), and when the process is completed for all search target images (YES in step S109), this process is performed. Exit. In this way, the inter-shape distance from the query polygon is output for the search target image.

以上、説明したように、本実施形態の画像検索装置100によれば、検索時にクエリー形状と類似する形状を効率的に再構築することが可能となる。このため、検索ごとに検索対象画像から対象となる形状を抽出する必要が無いという効果がある。その理由は、予め検索対象となる検索対象画像について、形状の最小単位である直線情報を抽出してあるためである。また、形状構成成分を直線として記述するため、一部欠けや遮蔽などに頑強となるといった効果も奏する。   As described above, according to the image search device 100 of the present embodiment, it is possible to efficiently reconstruct a shape similar to the query shape at the time of search. For this reason, there is an effect that it is not necessary to extract a target shape from a search target image for each search. The reason is that the straight line information, which is the minimum unit of the shape, is extracted in advance for the search target image to be searched. In addition, since the shape component is described as a straight line, there is an effect that it is robust against partial chipping or shielding.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の実施の形態に係る画像検索システムについて、図7を参照して詳細に説明する。図7は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る画像検索システムにおいて、画像検索装置200は、上記実施の形態の画像検索装置100とは、検索対象の画像の情報を記憶する点、または、検索結果をユーザに提示する点で相違する。図7を参照すると、本実施形態の画像検索装置200は、図1の上記実施形態の画像検索装置100の構成に加えて、検索対象画像情報記憶部202と、検索結果表示部204と、をさらに含む。
(Second Embodiment)
Next, the image search system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the image search apparatus according to the embodiment of the present invention. In the image search system according to the present embodiment, the image search device 200 is different from the image search device 100 of the above-described embodiment in that it stores information on search target images or presents search results to the user. Is different. Referring to FIG. 7, the image search apparatus 200 of the present embodiment includes a search target image information storage unit 202 and a search result display unit 204 in addition to the configuration of the image search apparatus 100 of the above embodiment of FIG. In addition.

本実施形態の画像検索システムは、上記実施形態の画像検索装置100の構成に加え、さらに、算出された形状間距離をユーザに提示する提示部(検索結果表示部204)を備える。本実施形態の画像検索システムにおいて、提示部は、画像検索装置200とは異なる他の端末であってもよく、ネットワークなどを介して画像検索装置200に接続可能な構成とすることができる。   In addition to the configuration of the image search device 100 of the above embodiment, the image search system of the present embodiment further includes a presentation unit (search result display unit 204) that presents the calculated distance between shapes to the user. In the image search system of the present embodiment, the presentation unit may be another terminal different from the image search apparatus 200, and can be configured to be connectable to the image search apparatus 200 via a network or the like.

具体的には、検索対象画像情報記憶部202は、構成直線情報記憶部102に記憶されている検索対象となってすべての画像に関する情報が記憶されている。記憶する情報として、画像のファイル名、サイズ、解像度、作成日、ダウンロードされた画像の場合はURLなどのほか、オリジナル画像やサムネイル画像などを含むことができる。これらの情報は、構成直線情報記憶部102の情報と1対1に対応して記録してもよいが、記憶する容量を削減するため複数の「構成直線情報記憶部102に記憶されている情報を抽出した画像」に対し、1つの情報を割り当ててもよい。この場合、例えば動画像における前後数フレーム間はほぼ同一内容を表すため、このような類似性の高いフレーム群に対しては同一の情報(例えば、フレーム群の中央フレームを代表フレームとして設定し、これに対する情報)を割り当てるとよい。   Specifically, the search target image information storage unit 202 stores information related to all images as search targets stored in the component line information storage unit 102. As information to be stored, an image file name, size, resolution, creation date, URL in the case of a downloaded image, an original image, a thumbnail image, and the like can be included. These pieces of information may be recorded in one-to-one correspondence with the information in the constituent straight line information storage unit 102, but a plurality of “information stored in the constituent straight line information storage unit 102” is used to reduce the storage capacity. One piece of information may be assigned to the “image extracted from”. In this case, for example, several frames before and after in the moving image represent almost the same content, so the same information (for example, the central frame of the frame group is set as a representative frame for such a highly similar frame group, Information on this may be assigned.

検索結果表示部204は、形状間距離算出部で出力した検索対象の形状間距離を昇順にソートし、検索結果をユーザに提示する。提示方法は、画像のファイル名を表示する方法でもよいし、画像を表示してもよい。形状間距離の小さい順(または大きい順)に画像の順位(ランキング)や形状間距離を同時に表示させてもよい。また、クエリー形状と類似する形状の領域を丸印で囲ったり、多角形の辺の色を変えたりして表示するなど目立たせるとよい。検索結果は、画面に提示するだけでなく、結果情報ファイルとして出力したり、印字出力したりしてもよい。また、算出された形状間距離に基づき、検索クエリーとの類似性を判定した結果を提示してもよい。   The search result display unit 204 sorts the inter-shape distances to be searched output by the inter-shape distance calculation unit in ascending order, and presents the search results to the user. The presentation method may be a method of displaying the file name of the image or an image. The order of images (ranking) and the distance between shapes may be displayed simultaneously in ascending order of distance between shapes (or in descending order). In addition, it is good to make the region of the shape similar to the query shape stand out by enclosing it with a circle or changing the color of the sides of the polygon. The search result may be output as a result information file or printed out as well as presented on the screen. In addition, based on the calculated distance between shapes, a result of determining similarity to a search query may be presented.

また、出力するデータとしては、全ての画像における形状間距離を出力してもよいが、予め設定した閾値以下の形状間距離の画像のみを出力するとよい。
検索結果は、図12に示すように、該当する形状の線分を太くしたり、赤色などの目立つ色に変えたりして表示することにより、検索された形状をユーザに判りやすく提示することができる。
Further, as the data to be output, the distance between shapes in all images may be output, but it is preferable to output only an image having a distance between shapes that is equal to or less than a preset threshold.
As shown in FIG. 12, the search result can be displayed in an easy-to-understand manner by displaying the searched shape by making the line segment of the corresponding shape thick or changing it to a conspicuous color such as red. it can.

以上、説明したように、本実施形態の画像検索システムによれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、検索結果をユーザに視覚的に提示することができる。   As described above, according to the image search system of the present embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be achieved, and the search result can be visually presented to the user.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の実施の形態に係る画像検索装置300について、図8を参照して詳細に説明する。図8は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態の画像検索装置300は、図1の上記実施の形態とは、クエリー多角形の形状をユーザがユーザインタフェースを用いて指定できる点で相違する。図8を参照すると、本実施形態の画像検索装置300は、図1の上記実施形態の画像検索装置100の構成に加えて、クエリー多角形情報取得部312と、なす角度情報算出部314と、をさらに含む。なお、本実施形態の画像検索装置300は、図7の上記実施形態の画像検索装置200の構成も含むことができる。
(Third embodiment)
Next, the image search apparatus 300 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the image search apparatus according to the embodiment of the present invention.
The image search apparatus 300 of this embodiment is different from the above-described embodiment of FIG. 1 in that the user can specify the shape of the query polygon using the user interface. Referring to FIG. 8, in addition to the configuration of the image search device 100 of the above-described embodiment of FIG. 1, the image search device 300 of this embodiment includes a query polygon information acquisition unit 312, an angle information calculation unit 314 to be formed, Further included. Note that the image search apparatus 300 of the present embodiment can also include the configuration of the image search apparatus 200 of the above-described embodiment of FIG.

本実施形態の画像検索装置300は、検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得するクエリー多角形情報取得部312と、検索クエリーの多角形情報からクエリーなす角度情報を算出するなす角度情報算出部314と、をさらに備え、構成直線候補抽出部104および形状間距離算出部106は、なす角度情報算出部314が算出したクエリーなす角度情報を用いる。   The image search apparatus 300 according to the present embodiment includes a query polygon information acquisition unit 312 that acquires polygon information including a vertex position or a line segment that represents the shape of a search query, and a query from the polygon information of the search query. An angle information calculation unit 314 for calculating the angle information to be formed, and the constituent line candidate extraction unit 104 and the inter-shape distance calculation unit 106 use the angle information made by the query calculated by the angle information calculation unit 314 to be formed.

本実施形態において、画像検索装置300のユーザは、ディスプレイなどの表示部(不図示)に表示された操作画面上などで、ペン型やマウス型などのポインティングデバイス(不図示)を用いることで任意の多角形形状を指定することができる。   In the present embodiment, the user of the image search device 300 can arbitrarily select a pointing device (not shown) such as a pen type or a mouse type on an operation screen displayed on a display unit (not shown) such as a display. The polygon shape can be specified.

形状の指定方法は、多角形の頂点を指定してもよいし、辺を組み合わせて指定してもよいし、予め用意されている多角形の位置や角度、大きさを変形させて組み合わせた形状を指定してもよい。いずれの方法においても、クエリー多角形情報取得部312は、ユーザが指定した多角形の辺をたどって繋がっている頂点の座標位置を順に受け付けて、クエリー頂点座標情報30として取得する。   The shape can be specified by specifying the vertices of the polygon, by combining the sides, or by combining the positions, angles, and sizes of the polygons prepared in advance. May be specified. In either method, the query polygon information acquisition unit 312 sequentially receives the coordinate positions of the vertices that are connected by following the sides of the polygon specified by the user, and acquires them as the query vertex coordinate information 30.

クエリー多角形情報取得部312は、取得した頂点を順にV1,V2,・・・,Vnとする。
ユーザが多角形の頂点を選択する際に、参考とする画像を表示部に表示させることで、ユーザにポインティングデバイスを用いて、表示された画像中のオブジェクトの頂点位置を選択させて、選択されたオブジェクトの頂点位置をクエリー多角形情報取得部312が受け付けてもよい。この構成によれば、ユーザは特定のオブジェクト形状をクエリーとして容易に選択することができる。
The query polygon information acquisition unit 312 sequentially sets the acquired vertices as V1, V2,.
When the user selects a vertex of the polygon, the user can select the vertex position of the object in the displayed image by using the pointing device by displaying a reference image on the display unit. The query polygon information acquisition unit 312 may accept the vertex position of the object. According to this configuration, the user can easily select a specific object shape as a query.

なす角度情報算出部314は、取得した頂点Viにおけるなす角度θiを算出し、クエリーなす角度情報10として出力する。ここで、取得した頂点Viにおけるなす角度θiは、ベクトルLi−1=Vi−1−Vi、Li=Vi−Vi+1を用いて、以下の式(5)により算出できる。

Figure 2011253442
だたし、・は内積、||はノルムを表す。 The formed angle information calculation unit 314 calculates an angle θi formed at the acquired vertex Vi and outputs the calculated angle information 10 as a query. Here, the angle θi formed by the acquired vertex Vi can be calculated by the following equation (5) using the vectors Li−1 = Vi−1−Vi and Li = Vi−Vi + 1.
Figure 2011253442
However, · represents an inner product, and || represents a norm.

これを1〜nに対し行うことにより、クエリーなす角度情報10を算出し、出力する。
ただし、一般に2つのベクトルのなす角度は、αを正数とした場合、αまたは180−αの2通りが考えられる。そこで、小さいなす角度を2つのベクトルのなす角度とすることにより、曖昧性を無くすことができる。このため、θiが、90度を越える場合、180−θiを改めてθiとすればよい。すなわち、以下の式(6)のようにするとよい。
θi =min(θi、180−θi) ・・・式(6)
ここで、minは小さい方の値を選択する関数である。
By performing this for 1 to n, the angle information 10 made by the query is calculated and output.
However, in general, two angles of α or 180−α are considered as angles formed by two vectors, where α is a positive number. Therefore, the ambiguity can be eliminated by setting the small angle to be the angle between the two vectors. For this reason, when θi exceeds 90 degrees, 180−θi may be changed to θi again. That is, the following equation (6) may be used.
θi = min (θi, 180−θi) (6)
Here, min is a function for selecting the smaller value.

以上、説明したように、本実施形態の画像検索装置300によれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、ユーザがクエリー形状をポインティングデバイスなどを用いて簡単に指定できる。   As described above, according to the image search apparatus 300 of the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and the user can easily specify the query shape using a pointing device or the like.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の実施の形態に係る画像検索装置400について、図9を参照して詳細に説明する。図9は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態の画像検索装置400は、図8の上記実施の形態とは、ユーザが指定した多角形のクエリー形状から、回転、拡大、または移動の変化に頑強な特徴である各辺のなす角度を基に、検索対象画像の直線成分集合から、候補形状を構成する線群を抽出し、類似度判定を行う点で相違する。なお、本実施形態の画像検索装置400は、図7の上記実施形態の画像検索装置200の構成も含むこともできる。
(Fourth embodiment)
Next, the image search apparatus 400 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of the image search apparatus according to the embodiment of the present invention.
The image search apparatus 400 according to the present embodiment is different from the above-described embodiment of FIG. 8 in that the angle formed by each side, which is a feature robust to changes in rotation, enlargement, or movement from a polygonal query shape specified by the user. Based on the above, a line group constituting the candidate shape is extracted from the set of straight line components of the search target image, and the similarity is determined. Note that the image search apparatus 400 of the present embodiment can also include the configuration of the image search apparatus 200 of the above-described embodiment of FIG.

本実施形態の画像検索装置400は、検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得するクエリー多角形情報取得部412と、検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出するなす角度情報算出部414と、検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶部402と、なす角度情報算出部414で取得したクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部402から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出部404と、構成直線候補抽出部404で抽出した構成直線の組合せ候補情報と、クエリー多角形情報取得部412で得た検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量(幾何パラメータ)を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する形状間距離算出部406と、を備える。   The image search apparatus 400 according to the present embodiment includes a query polygon information acquisition unit 412 that acquires polygon information including either a vertex position or a line segment that represents the shape of a search query, and a polygon from the polygon information of the search query. An angle information calculation unit 414 that calculates angle information made by a query including an angle formed by a square, a configuration line information storage unit 402 that stores information on a straight line that forms a contour in the search target image, and an angle information calculation unit 414 The component line candidate extraction unit 404 that extracts the component line combination candidate information from the component line information storage unit 402 based on the similarity of the angle information made by the query acquired in step 1, and the combination of the component lines extracted by the component line candidate extraction unit 404 From the candidate information and the polygon information of the search query obtained by the query polygon information acquisition unit 412, among polygon movement, rotation, and scale, Without even including the shape distance calculation unit 406 for calculating the distance based on the position deviation amount of the vertex of a single geometric deformation amount (geometric parameters) shape after geometric correction is calculated, and the.

具体的には、図9を参照すると、本実施形態の画像検索装置400は、クエリー多角形情報取得部412と、なす角度情報算出部414と、構成直線候補抽出部404と、形状間距離算出部406と、を備える。   Specifically, referring to FIG. 9, the image search apparatus 400 according to the present embodiment includes a query polygon information acquisition unit 412, an angle information calculation unit 414, a constituent straight line candidate extraction unit 404, and an inter-shape distance calculation. Unit 406.

クエリー多角形情報取得部412は、検索クエリーの形状を表す頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得する。
なす角度情報算出部414は、前記検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報10を算出する。
The query polygon information acquisition unit 412 acquires polygon information including either a vertex position or a line segment representing the shape of the search query.
The formed angle information calculation unit 414 calculates the angle information 10 made by the query including the angle formed by the polygon from the polygon information of the search query.

構成直線情報記憶部402は、検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する。
構成直線候補抽出部404は、なす角度情報算出部414で取得したクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部402から構成直線の組合せ候補情報を抽出する。
The constituent straight line information storage unit 402 stores information on straight lines constituting the contour in the search target image.
The configuration line candidate extraction unit 404 extracts configuration line combination candidate information from the configuration line information storage unit 402 based on the similarity of the angle information made by the query acquired by the angle information calculation unit 414.

形状間距離算出部406は、構成直線候補抽出部404で抽出した構成直線の組合せ候補情報と、クエリー多角形情報取得部412で得た検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量(幾何パラメータ)を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する。   The inter-shape distance calculation unit 406 moves and rotates polygons from the combination line combination candidate information extracted by the component line candidate extraction unit 404 and the polygon information of the search query obtained by the query polygon information acquisition unit 412. , And at least one geometric deformation amount (geometric parameter) of the scale, and the distance is calculated based on the amount of positional deviation of the vertex from the shape after geometric correction.

上記第1の実施の形態と同様にして、形状間距離の算出方法としては、クエリー形状のなす角度の順列q{θq1,θq2,・・・,θqn}と、検索対象画像jにおける直線群のなす角度の順列Gj’={θj1,θj2,・・・,θjn}を取得する。そして、対応する直線候補のうちすくなくとも3つの対応する辺の交点を2つ抽出し、幾何変換パラメータを算出し、幾何補正を施した上で形状の形状間距離を算出する。   Similar to the first embodiment, the method for calculating the distance between shapes is a permutation q {θq1, θq2,..., Θqn} of angles formed by the query shape and a straight line group in the search target image j. The permutation Gj ′ = {θj1, θj2,..., Θjn} of angles formed is acquired. Then, at least two intersections of three corresponding sides are extracted from the corresponding straight line candidates, geometric transformation parameters are calculated, geometric correction is performed, and the distance between shapes is calculated.

2つの交点の選択基準としては、たとえば、n個の点から2点を抽出する方法として、クエリー形状の頂点Xqiにおける両辺をベクトルvr,vlとした際の外積の絶対値|vr×vl|の大きい順に2つの点を選択するとよい。外積を利用する理由は、辺長の長さとなす角度の直交性を用いるためである。   As a selection criterion for the two intersection points, for example, as a method of extracting two points from n points, the absolute value | vr × vl | of the outer product when both sides of the vertex Xqi of the query shape are vectors vr and vl Two points may be selected in descending order. The reason for using the outer product is to use the orthogonality of the angle formed with the length of the side length.

まず、図15を参照し、2直線L1およびL2の交点座標の算出精度について説明する。直線L1の幅(太さ)をΔdとすると、L1とL2の交点としてユーザが選択するブレ幅は図中破線で示す範囲となる。このブレ幅はΔd/sinθであり、なす角度θが直角に近いほど小さい値となる。   First, the calculation accuracy of the intersection coordinates of the two straight lines L1 and L2 will be described with reference to FIG. When the width (thickness) of the straight line L1 is Δd, the blur width selected by the user as the intersection of L1 and L2 is in a range indicated by a broken line in the figure. This blur width is Δd / sin θ, and becomes smaller as the angle θ formed is closer to a right angle.

また、図16を参照し、検索対象画像の直線抽出における直線の角度パラメータ精度について説明する。2点P1およびP2を通る直線L1の角度誤差Δθは、点P2の位置ブレ幅Δdと、点間の距離Lを用いてΔd/Lと近似することができる。このため、点間距離Lである辺長が長いほど抽出される直線の角度パラメータが安定して抽出できる。   Further, with reference to FIG. 16, the accuracy of the angle parameter of the straight line in the straight line extraction of the search target image will be described. The angle error Δθ of the straight line L1 passing through the two points P1 and P2 can be approximated to Δd / L using the position blur width Δd of the point P2 and the distance L between the points. For this reason, the longer the side length which is the distance L between the points, the more the angle parameter of the extracted line can be extracted stably.

幾何補正方法を、以下詳細に説明する。
点P(x,y)からP’(x’,y’)への回転Δθ、拡大率α、並進ΔX,ΔYの幾何変換は、以下の式(7)で表せる。式(7)から、2つの点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)とそれらの幾何補正後の対応する点P1’(x1’,y1’)、P2’(x2’,y2’)の座標位置から、パラメータΔθ、α、ΔX,ΔYを解くことができる。
The geometric correction method will be described in detail below.
The geometric transformation of the rotation Δθ, the enlargement ratio α, and the translations ΔX and ΔY from the point P (x, y) to P ′ (x ′, y ′) can be expressed by the following equation (7). From equation (7), two points P1 (x1, y1), P2 (x2, y2) and their corresponding geometrically corrected points P1 ′ (x1 ′, y1 ′), P2 ′ (x2 ′, y2 ′) ), The parameters Δθ, α, ΔX, ΔY can be solved.

Figure 2011253442
Figure 2011253442

例えば、図5において、θq1とθj1が等しく、θq2とθj2が等しいことから、直線L1とL1’が対応する直線であることが判り、同様にして,L2,とL2’、L3とL3’がそれぞれ対応する直線であることが判る。対応付けられた3直線L1,L2,L3とL1’,L2’,L3’を用いると、L1とL3の交点(Xq1,Yq1)とL1’とL3’の交点(Xj1,Yj1)が対応する頂点同士であることがさらに判る。   For example, in FIG. 5, since θq1 and θj1 are equal, and θq2 and θj2 are equal, it can be seen that the straight lines L1 and L1 ′ are corresponding straight lines. Similarly, L2, and L2 ′, and L3 and L3 ′ are It can be seen that each is a corresponding straight line. If the three straight lines L1, L2, L3 and L1 ′, L2 ′, L3 ′ associated with each other are used, the intersections (Xq1, Yq1) of L1 and L3 correspond to the intersections (Xj1, Yj1) of L1 ′ and L3 ′. It turns out that they are vertices.

同様に(Xq2,Yq2)と(Xj2,Yj2)が対応する頂点である。この2つの対応する頂点を、式(7)に代入し、連立方程式を解くことで、パラメータΔθ、α、ΔX,ΔYを得ることができる。そして、検索対象画像の形状を幾何補正し、頂点をクエリー形状と同一平面に投影し、各頂点の位置のずれを算出する。位置ずれは、2点のX,Y各座標値の差分の絶対値の和として、以下の式(8)のように求めることができる。
dj=Σ(|Xqi−Xji|+|Yqi−Yji|) ・・・式(8)
ここで、i=1〜nの自然数である。
Similarly, (Xq2, Yq2) and (Xj2, Yj2) are the corresponding vertices. By substituting these two corresponding vertices into Equation (7) and solving the simultaneous equations, the parameters Δθ, α, ΔX, ΔY can be obtained. Then, the shape of the search target image is geometrically corrected, the vertices are projected on the same plane as the query shape, and the displacement of the position of each vertex is calculated. The positional deviation can be obtained as the sum of the absolute values of the differences between the X and Y coordinate values of the two points as in the following equation (8).
dj = Σ (| Xqi−Xji | + | Yqi−Yji |) (8)
Here, i = 1 to n is a natural number.

また、差分の二乗和など、距離の公理を満たしているものであれば何を用いてもよく、上記実施形態と同様であり、これに限定されることはない。   Also, anything that satisfies the distance axiom, such as the sum of squares of differences, may be used, and is the same as in the above embodiment, and is not limited thereto.

なお、本実施形態の変形として、図8の実施形態の画像検索装置300の構成に加え、構成直線候補抽出部104で抽出した構成直線の組合せ候補情報と、クエリー多角形情報取得部312で得た検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正する補正部(不図示)をさらに備え、形状間距離算出部106が、補正部により幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に形状間距離を算出する構成としてもよい。   As a modification of the present embodiment, in addition to the configuration of the image search device 300 of the embodiment of FIG. 8, the combination line combination candidate information extracted by the configuration line candidate extraction unit 104 and the query polygon information acquisition unit 312 are obtained. And a correction unit (not shown) for calculating at least one geometric deformation amount of polygon movement, rotation, and scale from the polygon information of the retrieved query, and a geometric distance calculation unit 106. However, the inter-shape distance may be calculated based on the positional deviation amount of the apex from the shape after geometric correction by the correction unit.

上述のような構成において、本実施の形態の画像検索装置400によるデータ処理方法を以下に説明する。図10は、本実施形態の画像検索装置400の動作の一例を示すフローチャートである。   A data processing method performed by the image search apparatus 400 according to the present embodiment having the above-described configuration will be described below. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of the image search apparatus 400 according to the present embodiment.

本実施形態のデータ処理方法は、画像検索装置400が、検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得し(ステップS301)、検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出し(ステップS303)、取得したクエリーなす角度情報の類似性に基づき、構成直線情報記憶部402から構成直線の組合せ候補情報を抽出し(ステップS103、ステップS105)、抽出した構成直線の組合せ候補情報と、得られた検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する(ステップS107)。   In the data processing method of this embodiment, the image search apparatus 400 acquires polygon information including either a vertex position or a line segment representing the shape of the search query (step S301), and from the polygon information of the search query. The angle information made by the query including the angle formed by the polygon is calculated (step S303), and the combination line combination candidate information is extracted from the component line information storage unit 402 based on the similarity of the obtained angle information made by the query (step S103). Step S105), calculating at least one geometric deformation amount among polygon movement, rotation, and scale from the extracted combination line combination candidate information and polygon information of the obtained search query, and geometric correction A distance is calculated based on the amount of positional deviation of the apex from the shape after the processing (step S107).

以下、図10に示すフローチャートを用いて本実施形態における画像検索装置400の動作を説明する。
図10において、上記実施形態の図6のフローチャートのステップS103〜ステップS109と同様なステップを含むとともに、ステップS301、ステップS303、およびステップS311を、さらに含む。
ユーザがペン型ポインティングデバイスなどを用いて指定した多角形の頂点位置(座標)を順に取得し、メモリに格納する(ステップS301)。
Hereinafter, the operation of the image search apparatus 400 in the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.
10 includes steps similar to steps S103 to S109 in the flowchart of FIG. 6 of the above embodiment, and further includes steps S301, S303, and S311.
Polygon vertex positions (coordinates) designated by the user using a pen-type pointing device or the like are sequentially obtained and stored in the memory (step S301).

例えば、ユーザがn角形を指定した場合、n個の頂点の位置を以下のようにメモリに記録する。
Q[1].x=10
Q[1].y=30
Q[2].x=40
Q[2].y=70

Q[n].x=100
Q[n].y=20
Q[0].x=100
Q[0].y=20
このとき、n角形は閉じた形状をするため、Q[0]には、Q[n]と同じ値を代入する。
ここで、Q[n].x、Q[n].yは、Q[n]のx座標およびy座標成分を表すものとする。
For example, when the user designates an n-gon, the positions of n vertices are recorded in the memory as follows.
Q [1]. x = 10
Q [1]. y = 30
Q [2]. x = 40
Q [2]. y = 70
:
Q [n]. x = 100
Q [n]. y = 20
Q [0]. x = 100
Q [0]. y = 20
At this time, since the n-gon is a closed shape, the same value as Q [n] is substituted for Q [0].
Here, Q [n]. x, Q [n]. y represents the x-coordinate and y-coordinate components of Q [n].

n角形のクエリー形状が、図11(a)に示すように短い辺を持ち、かつこの辺の両端のなす角A,Bの和が180度を超える場合、図11(b)に示すようなn−1角形を想定し、クエリー形状として検索に用いるとよい。こうすることにより、検索対象画像における直線検出で短い辺が未検出となる場合でも検索することができるからである。   When an n-square query shape has a short side as shown in FIG. 11A and the sum of angles A and B formed by both ends of this side exceeds 180 degrees, n as shown in FIG. Assuming a -1 polygon, it is better to use it as a query shape for the search. This is because the search can be performed even when a short side is not detected in the straight line detection in the search target image.

すなわち、なす角度情報算出部314が、クエリー多角形内の鈍角を持つ辺の両端の辺の線分を伸ばしてできる多角形を検索クエリーの多角形とし、クエリーなす角度情報を算出するとよい。   That is, the formed angle information calculation unit 314 may calculate the angle information made by the query by using the polygon formed by extending the line segments at both ends of the side having the obtuse angle in the query polygon as the polygon of the search query.

なす角度情報算出部314が、クエリー多角形情報取得部312で取得したクエリー多角形形状Qの各頂点がなす角度を算出する(ステップS303)
なす角θiの配列(i=1、2、・・・、n)は、以下の式(9)、式(10)のように算出することができる。
θ[i]=arccos((β[i−1].x*β[i].x+β[i−1].y*β[i].y)/√((β[i−1].x^2+β[i−1].y^2)(β[i].x^2+β[i].y^2))) ・・・式(9)

if(θ[i]>π){θ[i]=π−θ[i]} ・・・式(10)

ここで、βは以下の式(11)〜式(14)により求めることができる。
β[i].x=Q[i+1].x−Q[i].x ・・・式(11)
β[i].y=Q[i+1].y−Q[i].y ・・・式(12)

β[i−1].x=Q[i−1].x−Q[i].x ・・・式(13)
β[i−1].y=Q[i−1].y−Q[i].y ・・・式(14)
The formed angle information calculation unit 314 calculates an angle formed by each vertex of the query polygon shape Q acquired by the query polygon information acquisition unit 312 (step S303).
The array of angles θi formed (i = 1, 2,..., N) can be calculated as in the following formulas (9) and (10).
θ [i] = arccos ((β [i−1] .x * β [i] .x + β [i−1] .y * β [i] .y) / √ ((β [i−1] .x ^ 2 + β [i−1] .y ^ 2) (β [i] .x ^ 2 + β [i] .y ^ 2))) Equation (9)

if (θ [i]> π) {θ [i] = π−θ [i]} (10)

Here, (beta) can be calculated | required by the following formula | equation (11)-Formula (14).
β [i]. x = Q [i + 1]. xQ [i]. x ... Formula (11)
β [i]. y = Q [i + 1]. yQ [i]. y ... Formula (12)

β [i-1]. x = Q [i-1]. xQ [i]. x ... Formula (13)
β [i-1]. y = Q [i-1]. yQ [i]. y ... Formula (14)

構成直線情報記憶部102で記憶している1つの検索対象画像の直線情報を抽出する(ステップS103)。
直線情報は、配列L[M]に、なす角情報は、2次元配列A[M][M]記憶されているとする。
なす角情報が記憶されていない場合は、直線情報を用いてなす角度情報を作成する。
The straight line information of one search target image stored in the constituent straight line information storage unit 102 is extracted (step S103).
The straight line information is stored in the array L [M], and the angle information formed is stored in the two-dimensional array A [M] [M].
If the angle information to be made is not stored, the angle information to be made using straight line information is created.

図3の例で示すと、以下のようになる。
L[1].ρ= 50、L[1].θ= 60、
L[2].ρ= 60、L[2].θ= 15、
L[3].ρ= 40、L[3].θ= 105、
A[1][1]=0, A[1][2]=45, A[1][3]=45,
A[2][1]=45, A[2][2]=0, A[2][3]=90,
A[3][1]=45, A[3][2]=90, A[3][3]=0
The example in FIG. 3 is as follows.
L [1]. ρ = 50, L [1]. θ = 60,
L [2]. ρ = 60, L [2]. θ = 15,
L [3]. ρ = 40, L [3]. θ = 105,
A [1] [1] = 0, A [1] [2] = 45, A [1] [3] = 45,
A [2] [1] = 45, A [2] [2] = 0, A [2] [3] = 90,
A [3] [1] = 45, A [3] [2] = 90, A [3] [3] = 0

構成直線候補抽出部404では、なす角度情報算出部314で算出したクエリー多角形と一致する可能性のある検索対象画像の候補を構成直線情報記憶部402から抽出する。
クエリー多角形のなす角度の順列を表す配列θ[i]と一致するなす角度の組合せを、構成直線情報記憶部402に記憶されているなす角情報2次元配列A[M][M]から探索する。
The constituent line candidate extraction unit 404 extracts from the constituent line information storage unit 402 candidates for search target images that may match the query polygon calculated by the angle information calculation unit 314 to be formed.
A combination of angles formed with the array θ [i] representing the permutation of angles formed by the query polygon is searched from the angle information two-dimensional array A [M] [M] stored in the component line information storage unit 402. To do.

すなわち、なす角度情報算出部414は、検索クエリーの多角形のなす角度を隣接する順に抽出したなす角度順列情報をクエリーなす角度情報に含み、さらに、構成直線候補抽出部404は、なす角度順列情報を用い、構成直線情報記憶部402から順列にしたがい類似するなす角度を持つ構成直線の組合せを抽出する。   That is, the formed angle information calculation unit 414 includes the angle permutation information formed by extracting the angles formed by the polygons of the search query in the adjacent order, and the constituent line candidate extraction unit 404 further includes the angle permutation information formed. The combination of constituent lines having similar angles is extracted from the constituent line information storage unit 402 according to the permutation.

簡単なフィルタリングとして、すべてのi(1〜n)において、以下の式(15)を満たすp、q(1=<p,q<=M)が存在する場合のみ、以後の処理を行い、存在しない場合は、ステップS103に戻り、構成直線情報記憶部102で記憶している別の画像の直線情報を抽出する。
|θ[i]−A[p][q]|<th ・・・式(15)
As simple filtering, in all i (1 to n), the following processing is performed only when p and q (1 = <p, q <= M) satisfying the following formula (15) exist, If not, the process returns to step S103, and the straight line information of another image stored in the constituent straight line information storage unit 102 is extracted.
| Θ [i] −A [p] [q] | <th (15)

次に、θ[i](i=1〜n)の順列と同様の順列をA[M][M]から探索する。
探索方法としては、以下の再帰法を用いるとよい。
ステップS201:A[p0][q0]==θ[1]となるp0,q0を見つける。
ステップS202:A[q0][q]==θ[2]となるp0以外のqを探し、p1とする。
ステップS203:A[p1][q]==θ[3]となるp0、p1以外のqを探し、p2とする。
ステップS204:A[pi−1][q]==θ[i]となるpj(j=0,…,i−1)以外のqを探し、piとする。
ステップS205:i<nならばi=i+1としてステップS204を繰り返す。
ステップS206:i=n、かつ、pi=p0であれば抽出した頂点のなす角度順列と同一の構成直線の組合せpj(1,2,・・・,n)を出力する。それ以外は組合せがないものとする。
このように頂点のなす角度順列と同一の構成直線の組合せpj(1,2,・・・,n)を取得する(ステップS105)。
Next, a permutation similar to the permutation of θ [i] (i = 1 to n) is searched from A [M] [M].
As a search method, the following recursive method may be used.
Step S201: Find p0, q0 where A [p0] [q0] == θ [1].
Step S202: Search for q other than p0 where A [q0] [q] == θ [2] and set it to p1.
Step S203: Search for q other than p0 and p1 that satisfies A [p1] [q] == θ [3] and set it to p2.
Step S204: Search for q other than pj (j = 0,..., I-1) where A [pi-1] [q] == [theta] [i], and set it as pi.
Step S205: If i <n, set i = i + 1 and repeat step S204.
Step S206: If i = n and pi = p0, the same combination straight line combination pj (1, 2,..., N) as the angle permutation formed by the extracted vertices is output. There are no other combinations.
In this way, the combination pj (1, 2,..., N) of the same constituent straight line as the angle permutation formed by the vertices is acquired (step S105).

形状間距離算出部406では、構成直線候補抽出部404で検出したクエリー多角形の辺とそれに対応する直線候補を抽出した画像ごとに、形状間距離を算出する(ステップS107)。
pjの組が得られた場合は、paおよびpbの2直線の交点(Xb,Yb)を求めることで、1つの頂点座標を算出することができる。これをn個のペアに対して行うことで、n角形の頂点座標(Xi,Yi)を算出する。このようにして抽出したn角形の頂点座標(Xi,Yi)(i=1〜nの自然数)と、クエリー多角形(Q[i].x,Q[i].y)との対応から、幾何変形パラメータα、Δθ、ΔX,ΔYを算出する。n個の頂点のうち2つを用いて式(7)に代入し、連立方程式を解くことで得られる。
The inter-shape distance calculation unit 406 calculates the inter-shape distance for each image obtained by extracting the sides of the query polygon detected by the constituent straight line candidate extraction unit 404 and the corresponding straight line candidates (step S107).
When a pair of pj is obtained, one vertex coordinate can be calculated by obtaining an intersection (Xb, Yb) of two straight lines of pa and pb. By performing this operation for n pairs, n-corner vertex coordinates (Xi, Yi) are calculated. From the correspondence between the vertex coordinates (Xi, Yi) (i = 1 to n) extracted in this way and the query polygon (Q [i] .x, Q [i] .y), Geometric deformation parameters α, Δθ, ΔX, ΔY are calculated. It is obtained by substituting into the equation (7) using two of the n vertices and solving the simultaneous equations.

得られたパラメータを基に、クエリー多角形(Q[i].x,Q[i].y)を上記式(7)のX,Yに代入することにより、幾何変形後のクエリー多角形(Q[i]’.x,Q[i]’.y)を算出できる。   Based on the obtained parameters, the query polygon (Q [i] .x, Q [i] .y) is substituted into X and Y in the above equation (7), so that the query polygon after geometric deformation ( Q [i] ′. X, Q [i] ′. Y) can be calculated.

形状間距離は、幾何変形後のクエリー多角形(Q[i]’.x,Q[i]’.y)と、抽出したn角形の頂点座標(Xi,Yi)との距離を以下の式(16)によって算出することで得られる。ここで、i=1〜nの自然数。
d=Σ(|Q[i].x−Xj|+|Q[i].y−Yj|) ・・・式(16)
また、距離の算出はこれに限らず、距離の公理を満たすものであればどのようなものを用いてもよい。
The inter-shape distance is the distance between the query polygon (Q [i] ′. X, Q [i] ′. Y) after geometric deformation and the extracted n-corner vertex coordinates (Xi, Yi). It is obtained by calculating according to (16). Here, i = 1 to n.
d = Σ (| Q [i] .x−Xj | + | Q [i] .y−Yj |) Expression (16)
In addition, the calculation of the distance is not limited to this, and any calculation that satisfies the distance axiom may be used.

構成直線情報記憶部402に記憶されている全ての検索対象画像に対して処理が行われたかを確認し、行われていない場合は(ステップS109のNO)、ステップS103へ戻り、新たな検索対象画像を抽出する。
構成直線情報記憶部402に記憶されている全ての検索対象画像に対して処理が行われた場合(ステップS109のYES)、算出した形状間距離を距離の短い順にソートする。ソートした形状に対応する画像情報を距離の短い順に検索結果として画面に表示する(ステップS311)。
It is confirmed whether or not the processing has been performed on all the search target images stored in the component straight line information storage unit 402. If not (NO in step S109), the process returns to step S103, and a new search target is obtained. Extract images.
When processing has been performed on all search target images stored in the component straight line information storage unit 402 (YES in step S109), the calculated inter-shape distances are sorted in ascending order of distance. Image information corresponding to the sorted shapes is displayed on the screen as a search result in the order of short distance (step S311).

以上、説明したように、本実施形態の画像検索装置400によれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、回転、移動、またはスケール変動に頑強な検索が行えることができるという効果がある。その理由は、回転、移動、またはスケール変動に不変な多角形の隣接する辺のなす角度の順列を用いて検索対象画像群から同一順列のなす角度を保有する線の候補を抽出し、類似度を判定するためである。   As described above, according to the image search apparatus 400 of the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and an effect that a search robust to rotation, movement, or scale fluctuation can be performed. . The reason for this is to extract line candidates having the same permutation angle from the search target image group by using the permutation of the angle between adjacent sides of the polygon that is invariant to rotation, movement, or scale variation. This is for determining.

(第5の実施の形態)
次に、本発明の実施の形態に係る画像検索装置500について、図13を参照して詳細に説明する。図13は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置の構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態の画像検索装置500は、図9の上記実施の形態とは、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的特徴量もさらに考慮して距離を算出する点で相違する。
(Fifth embodiment)
Next, the image search apparatus 500 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the image search apparatus according to the embodiment of the present invention.
The image search apparatus 500 of the present embodiment is different from the above-described embodiment of FIG. 9 in that the distance is calculated in consideration of the visual feature amount corresponding to the internal region of the query polygon.

本実施形態の画像検索装置500は、クエリー多角形情報取得部412で取得した検索クエリーの多角形の形状を表す頂点の位置および線分のすくなくとも1つを含む情報を基に、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的情報を抽出するクエリー視覚的特徴量抽出部522と、検索対象画像の色およびエッジのすくなくとも1つを含む情報を記録する検索対象画像情報記憶部202と、構成直線候補抽出部404において抽出された構成直線が囲む領域における検索対象画像の視覚的特徴量を、検索対象画像情報記憶部202に記憶されている情報を基に抽出する視覚的特徴量抽出部524と、クエリー視覚的特徴量抽出部522と視覚的特徴量抽出部524で抽出した視覚的特徴量の距離を算出する視覚的特徴量距離算出部526と、形状間距離算出部406と視覚的特徴量距離算出部526とで算出した距離を基に総合距離を算出する総合距離算出部528と、をさらに備える。   The image search apparatus 500 according to the present embodiment uses a query polygon information based on information including at least one vertex position and a line segment representing the polygon shape of the search query acquired by the query polygon information acquisition unit 412. Query visual feature quantity extraction unit 522 that extracts visual information corresponding to the internal region, search target image information storage unit 202 that records information including at least one of the color and edge of the search target image, and constituent straight line candidates A visual feature amount extraction unit 524 that extracts the visual feature amount of the search target image in the region surrounded by the constituent straight lines extracted by the extraction unit 404 based on information stored in the search target image information storage unit 202; A visual feature amount distance calculating unit 526 that calculates a distance between visual feature amounts extracted by the query visual feature amount extracting unit 522 and the visual feature amount extracting unit 524; Further comprising a total distance calculating portion 528 for calculating a total distance based on the calculated distance between Jo distance calculation unit 406 and the visual feature quantity distance calculation unit 526, a.

図13を参照すると、本実施形態の画像検索装置500は、図9の上記実施形態の画像検索装置400の構成に加えて、クエリー視覚的特徴量抽出部522と、視覚的特徴量抽出部524と、視覚的特徴量距離算出部526と、総合距離算出部528と、をさらに含む。なお、本実施形態の画像検索装置500は、図8の上記実施形態の画像検索装置の構成も含むことができる。   Referring to FIG. 13, in addition to the configuration of the image search device 400 of the above-described embodiment of FIG. 9, the image search device 500 of the present embodiment includes a query visual feature amount extraction unit 522 and a visual feature amount extraction unit 524. And a visual feature amount distance calculation unit 526 and an overall distance calculation unit 528. Note that the image search apparatus 500 of the present embodiment can also include the configuration of the image search apparatus of the above-described embodiment of FIG.

クエリー視覚的特徴量抽出部522は、クエリー多角形情報取得部412で取得したクエリー多角形を表す頂点の位置や線分の情報を基に、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的情報を抽出する。視覚的特徴量を抽出する方法として、該当領域の色に関する特徴量であるドミナントカラー(Dominant Color)(配色全体の印象を支配する色)や対象領域内の色の配置に関する特徴であるカラーレイアウト(Color Layout)、または、模様に関する特徴であるエッジヒストグラムなどの特徴を抽出するとよい。これらの特徴量は予め複数のサンプル色やサンプルパターンに対して作成しておき、ユーザに選択してもらってもよいし、ユーザが検索クエリーの多角形を選択する際に特徴量を抽出するべき画像とその画像内の領域を指定し、その画像の領域から特徴量を算出してもよい。   The query visual feature amount extraction unit 522 obtains visual information corresponding to the internal region of the query polygon based on the vertex position and line segment information representing the query polygon acquired by the query polygon information acquisition unit 412. Extract. As a method of extracting visual features, a dominant color (Dominant Color) (a color that controls the impression of the entire color scheme) and a color layout (feature related to the arrangement of colors in the target region). Color Layout) or features such as edge histograms that are features related to patterns may be extracted. These feature amounts may be created in advance for a plurality of sample colors and sample patterns and may be selected by the user, or an image from which the feature amounts should be extracted when the user selects a polygon for the search query. And a region in the image may be specified, and the feature amount may be calculated from the region of the image.

視覚的特徴量抽出部524は、構成直線候補抽出部404において抽出された構成直線によって囲まれる領域における検索対象画像の視覚的特徴量を抽出する。検索対象画像情報記憶部202に記憶されている画像情報から、構成直線が囲む領域に対応する画素の色およびエッジなどを抽出し、Dominant ColorやColor Layout、エッジヒストグラムなどの特徴量を算出する。ここで算出される特徴量は上述したクエリー視覚的特徴量抽出部522と同一のものを用いる。また、検索対象画像を細かな領域に分割しておき、分割した領域ごとに特徴量を抽出して予め記憶しておくことにより、構成直線が囲む領域に対する特徴量を、範囲内の分割領域の特徴量で代用することにより特徴量の算出処理を省くことができる。   The visual feature amount extraction unit 524 extracts the visual feature amount of the search target image in the region surrounded by the configuration line extracted by the configuration line candidate extraction unit 404. From the image information stored in the search target image information storage unit 202, the color and edge of the pixel corresponding to the region surrounded by the constituent straight lines are extracted, and feature quantities such as Dominant Color, Color Layout, and edge histogram are calculated. The feature amount calculated here is the same as that of the query visual feature amount extraction unit 522 described above. In addition, the search target image is divided into fine regions, and feature amounts are extracted and stored in advance for each divided region, so that the feature amounts for the region surrounded by the constituent straight lines are By substituting the feature amount, the feature amount calculation process can be omitted.

視覚的特徴量距離算出部526は、クエリー視覚的特徴量抽出部522と、視覚的特徴量抽出部524でそれぞれ抽出した視覚的特徴量の距離である視覚的特徴量距離を算出する。視覚的特徴量距離の算出方法として、視覚的特徴量間のユークリッド距離を用いるとよい。具体的には、視覚的特徴量の各次元での値の差分の2乗をすべての次元において算出し、総和の平方根をとることで距離を算出することができる。差分の2乗の他にも、差分の絶対値など、距離の公理を満たしているものであれば何を用いてもよく、これに限定されることはない。   The visual feature amount distance calculation unit 526 calculates a visual feature amount distance that is a distance between the visual feature amounts extracted by the query visual feature amount extraction unit 522 and the visual feature amount extraction unit 524, respectively. As a method for calculating the visual feature amount distance, the Euclidean distance between the visual feature amounts may be used. Specifically, the distance can be calculated by calculating the square of the difference between the values of the visual feature values in each dimension and taking the square root of the sum. In addition to the square of the difference, anything that satisfies the distance axiom, such as the absolute value of the difference, may be used, and the present invention is not limited to this.

総合距離算出部528は、形状間距離算出部406と、視覚的特徴量距離算出部526で算出した2つの距離を用いて統合距離を算出する。距離算出は、2つの距離を足し合わせたり、形状と視覚的の類似度の重要性に応じてそれぞれ重み付けした距離を足し合わせたりして求めることができる。   The total distance calculation unit 528 calculates an integrated distance using the two distances calculated by the inter-shape distance calculation unit 406 and the visual feature amount distance calculation unit 526. The distance calculation can be obtained by adding two distances or adding weights weighted according to the importance of shape and visual similarity.

検索対象画像情報記憶部202と検索結果表示部204は、図7の上記実施形態で説明したものと同じであるが、本実施形態では、検索対象画像情報記憶部202に、視覚的特徴量の算出に用いるためオリジナル画像やサムネイル画像を記憶しておくとさらによい。   The search target image information storage unit 202 and the search result display unit 204 are the same as those described in the above embodiment of FIG. 7, but in this embodiment, the search target image information storage unit 202 stores the visual feature amount. It is better to store an original image or a thumbnail image for use in calculation.

このように構成された本実施形態の動作について、図14を用いて以下に説明する。図14は、本発明の実施の形態に係る画像検索装置の動作の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、図10の上記実施形態の画像検索装置400のフローチャートで、各画像の形状間距離を求めるとともに、以下の処理を行う。   The operation of the present embodiment configured as described above will be described below with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the image search apparatus according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the flowchart of the image search apparatus 400 of the above embodiment of FIG. 10, the distance between shapes of each image is obtained and the following processing is performed.

まず、クエリー視覚的特徴量抽出部522が、クエリー多角形情報取得部412で取得したクエリー多角形を表す頂点の位置や線分の情報を基に、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的情報を抽出する(ステップS501)。   First, the query visual feature amount extraction unit 522 uses the information on the positions and line segments of the vertices representing the query polygon acquired by the query polygon information acquisition unit 412 to display the visual corresponding to the internal region of the query polygon. Information is extracted (step S501).

そして、視覚的特徴量抽出部524が、構成直線候補抽出部404において抽出された構成直線によって囲まれる領域における検索対象画像の視覚的特徴量を抽出する(ステップS503)。さらに、視覚的特徴量距離算出部526が、クエリー視覚的特徴量抽出部522と、視覚的特徴量抽出部524でそれぞれ抽出した視覚的特徴量の距離である視覚的特徴量距離を算出する(ステップS505)。そして、総合距離算出部528が、形状間距離算出部406と、視覚的特徴量距離算出部526で算出した2つの距離を用いて統合距離を算出し、出力する(ステップS507)。   Then, the visual feature quantity extraction unit 524 extracts the visual feature quantity of the search target image in the region surrounded by the configuration line extracted by the configuration line candidate extraction unit 404 (step S503). Further, the visual feature amount distance calculation unit 526 calculates a visual feature amount distance that is a distance between the visual feature amount extracted by the query visual feature amount extraction unit 522 and the visual feature amount extraction unit 524 ( Step S505). Then, the total distance calculation unit 528 calculates and outputs the integrated distance using the two distances calculated by the inter-shape distance calculation unit 406 and the visual feature amount distance calculation unit 526 (step S507).

出力された総合距離は、上記第2の実施の形態における形状間距離と同様な方法でユーザに提示することができる。   The output total distance can be presented to the user in the same manner as the distance between shapes in the second embodiment.

以上、説明したように、本実施形態の画像検索装置500によれば、上記実施形態と同様な効果を奏するとともに、クエリー多角形の内部領域の視覚的特徴量を考慮して距離を算出できるので、輪郭だけでなく、よりクエリーに類似した画像を検出できるとともに、検索処理の負荷を低減できる。   As described above, according to the image search device 500 of the present embodiment, the same effect as the above embodiment can be obtained, and the distance can be calculated in consideration of the visual feature amount of the inner region of the query polygon. In addition to the contour, an image more similar to the query can be detected, and the search processing load can be reduced.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

また、図13の上記実施形態の画像検索装置500において、画像検索装置400は、図1、図2または図7の上記実施形態の画像検索装置の構成とすることもできる。この場合は、クエリー視覚的特徴量抽出部522は、ユーザが選択したサンプル色またはパターンに対する視覚的情報を、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的情報として抽出する。また、視覚的特徴量抽出部524は、構成直線候補抽出部104において抽出された構成直線によって囲まれる領域における検索対象画像の視覚的特徴量を抽出する。また、総合距離算出部528は、形状間距離算出部106形状間距離算出部406と、視覚的特徴量距離算出部526で算出した2つの距離を用いて統合距離を算出する。   Further, in the image search device 500 of the above embodiment of FIG. 13, the image search device 400 may be configured as the image search device of the above embodiment of FIG. 1, FIG. 2, or FIG. In this case, the query visual feature amount extraction unit 522 extracts visual information for the sample color or pattern selected by the user as visual information corresponding to the internal region of the query polygon. The visual feature amount extraction unit 524 extracts the visual feature amount of the search target image in the region surrounded by the configuration line extracted by the configuration line candidate extraction unit 104. The total distance calculation unit 528 calculates the integrated distance using the two distances calculated by the inter-shape distance calculation unit 106 and the inter-shape distance calculation unit 406 and the visual feature amount distance calculation unit 526.

また、図9の上記実施形態において、図10のステップS311で、検索結果を表示する際に、ソートした形状に対応する画像情報を、図7の画像検索装置200の検索対象画像情報記憶部202から取得し、距離の短い順にオリジナル画像やサムネイル画像を表示するように構成してもよい。この構成によれば、検索結果をユーザに視覚的に分かり易く提示することができる。   In the above-described embodiment of FIG. 9, when displaying the search result in step S311 of FIG. 10, the image information corresponding to the sorted shape is stored as the search target image information storage unit 202 of the image search apparatus 200 of FIG. And the original image and the thumbnail image may be displayed in order from the shortest distance. According to this configuration, the search result can be presented to the user in an easily understandable manner.

以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   While the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1 クエリーなす角度情報
12 対応する構成直線の候補情報
14 形状間距離
30 クエリー頂点座標情報
100 画像検索装置
102 構成直線情報記憶部
104 構成直線候補抽出部
106 形状間距離算出部
200 画像検索装置
202 検索対象画像情報記憶部
204 検索結果表示部
300 画像検索装置
312 クエリー多角形情報取得部
314 角度情報算出部
400 画像検索装置
402 構成直線情報記憶部
404 構成直線候補抽出部
406 形状間距離算出部
412 クエリー多角形情報取得部
414 なす角度情報算出部
500 画像検索装置
522 クエリー視覚的特徴量抽出部
524 視覚的特徴量抽出部
526 視覚的特徴量距離算出部
528 総合距離算出部
1 Query angle information 12 Corresponding constituent straight line candidate information 14 Inter-shape distance 30 Query vertex coordinate information 100 Image search device 102 constituent straight line information storage unit 104 constituent straight line candidate extractor 106 Inter-shape distance calculator 200 Image search device 202 Search Target image information storage unit 204 Search result display unit 300 Image search device 312 Query polygon information acquisition unit 314 Angle information calculation unit 400 Image search device 402 Configuration line information storage unit 404 Configuration line candidate extraction unit 406 Inter-shape distance calculation unit 412 Query Polygon information acquisition unit 414 Angle information calculation unit 500 Image search device 522 Query visual feature amount extraction unit 524 Visual feature amount extraction unit 526 Visual feature amount distance calculation unit 528 Total distance calculation unit

Claims (10)

検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する形状間距離算出手段と、
を備える画像検索装置。
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting combination line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query;
The inter-shape distance calculating means for calculating the inter-shape distance from the constituent straight line combination candidate information extracted by the constituent straight line candidate extracting means and the angle information made by the query;
An image search apparatus comprising:
請求項1に記載の画像検索装置において、
検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得するクエリー多角形情報取得手段と、
前記検索クエリーの多角形情報からクエリーなす角度情報を算出するなす角度情報算出手段と、
をさらに備え、
前記構成直線候補抽出手段および前記形状間距離算出手段は、前記なす角度情報算出手段が算出した前記クエリーなす角度情報を用いる画像検索装置。
The image search device according to claim 1,
Query polygon information acquisition means for acquiring polygon information including a vertex position or a line segment representing the shape of the search query;
Angle information calculating means for calculating angle information made from the polygon information of the search query,
Further comprising
The constituent line candidate extraction unit and the inter-shape distance calculation unit use the angle information made by the query calculated by the angle information calculation unit made.
請求項2に記載の画像検索装置において、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と、前記クエリー多角形情報取得手段で得た前記検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正する補正手段をさらに備え、
前記形状間距離算出手段は、前記補正手段により幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に前記形状間距離を算出する画像検索装置。
The image search apparatus according to claim 2,
From the combination line combination candidate information extracted by the component line candidate extraction means and the polygon information of the search query obtained by the query polygon information acquisition means, at least of polygon movement, rotation, and scale A correction means for calculating one geometric deformation amount and correcting the geometry;
The inter-shape distance calculating means calculates the inter-shape distance based on a positional deviation amount of a vertex from the shape after geometric correction by the correcting means.
検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得するクエリー多角形情報取得手段と、
前記検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出するなす角度情報算出手段と、
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
前記なす角度情報算出手段で取得した前記クエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と、前記クエリー多角形情報取得手段で得た前記検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する形状間距離算出手段と、
を備える画像検索装置。
Query polygon information acquisition means for acquiring polygon information including a vertex position or a line segment representing the shape of the search query;
Angle information calculating means for calculating angle information made by a query including an angle formed by a polygon from polygon information of the search query;
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting configuration line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query acquired by the angle information calculation means made;
From the combination line combination candidate information extracted by the component line candidate extraction means and the polygon information of the search query obtained by the query polygon information acquisition means, at least of polygon movement, rotation, and scale An inter-shape distance calculating means for calculating a distance based on a positional deviation amount of a vertex with a shape after calculating one geometric deformation and correcting the geometry;
An image search apparatus comprising:
請求項2乃至4いずれかに記載の画像検索装置において、
前記なす角度情報算出手段は、前記クエリー多角形内の鈍角を持つ辺の両端の辺の線分を伸ばしてできる多角形を前記検索クエリーの多角形とし、前記クエリーなす角度情報を算出することを特徴とする画像検索装置。
The image search device according to any one of claims 2 to 4,
The angle information calculation means is configured to calculate a polygon formed by extending a line segment of both sides of an edge having an obtuse angle in the query polygon as the polygon of the search query and calculating the angle information made by the query. A featured image retrieval device.
請求項1または4に記載の画像検索装置において、
前記なす角度情報算出手段は、検索クエリーの多角形のなす角度を隣接する順に抽出したなす角度順列情報をクエリーなす角度情報に含み、
前記構成直線候補抽出手段は、なす角度順列情報を用い、前記構成直線情報記憶手段から順列にしたがい類似するなす角度を持つ構成直線の組合せを抽出する画像検索装置。
In the image search device according to claim 1 or 4,
The angle information calculating means includes the angle permutation information formed by extracting the angles formed by the polygons of the search query in the adjacent order in the angle information to be queried.
The constituent line candidate extraction unit uses the angle permutation information formed, and extracts a combination of constituent lines having similar formed angles according to the permutation from the constituent line information storage unit.
請求項4に記載の画像検索装置において、
クエリー多角形情報取得手段で取得した前記検索クエリーの多角形の形状を表す頂点の位置および線分のすくなくとも1つを含む情報を基に、クエリー多角形の内部領域に対応する視覚的情報を抽出するクエリー視覚的特徴量抽出手段と、
検索対象画像の色およびエッジのすくなくとも1つを含む情報を記録する検索対象画像情報記憶手段と、
構成直線候補抽出手段において抽出された構成直線が囲む領域における検索対象画像の視覚的特徴量を、前記検索対象画像情報記憶手段に記憶されている情報を基に抽出する視覚的特徴量抽出手段と、
前記クエリー視覚的特徴量抽出手段と前記視覚的特徴量抽出手段で抽出した視覚的特徴量の距離を算出する視覚的特徴量距離算出手段と、
前記形状間距離算出手段と前記視覚的特徴量距離算出手段とで算出した距離を基に総合距離を算出する総合距離算出手段と、
をさらに備える画像検索装置。
The image search device according to claim 4,
Visual information corresponding to the internal region of the query polygon is extracted based on the information including at least one vertex position and line segment representing the polygon shape of the search query acquired by the query polygon information acquisition means. Query visual feature amount extraction means,
Search target image information storage means for recording information including at least one of the color and edge of the search target image;
Visual feature amount extraction means for extracting the visual feature amount of the search target image in the region surrounded by the constituent straight line extracted by the constituent line candidate extraction means based on the information stored in the search target image information storage means; ,
Visual feature amount distance calculating means for calculating a distance between the query visual feature amount extracting means and the visual feature amount extracted by the visual feature amount extracting means;
Total distance calculation means for calculating a total distance based on the distance calculated by the inter-shape distance calculation means and the visual feature amount distance calculation means;
An image search device further comprising:
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶装置を有する画像検索装置のデータ処理方法であって、
前記画像検索装置が、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶装置から構成直線の組合せ候補情報を抽出し、
抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する画像検索装置のデータ処理方法。
A data processing method of an image search device having a constituent straight line information storage device for storing information on straight lines constituting a contour in a search target image,
The image search device
Based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query, the combination line combination candidate information is extracted from the component line information storage device,
A data processing method of an image search apparatus for calculating a distance between shapes from the extracted combination line combination candidate information and the angle information made by the query.
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶装置を有する画像検索装置のデータ処理方法であって、
前記画像検索装置が、
検索クエリーの形状を表す、頂点位置または線分のいずれかを含む多角形情報を取得し、
前記検索クエリーの多角形情報から多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報を算出し、
取得した前記クエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶装置から構成直線の組合せ候補情報を抽出し、
抽出した前記構成直線の組合せ候補情報と、得られた前記検索クエリーの多角形情報とから、多角形の移動、回転、およびスケールのうち少なくとも1つの幾何変形量を算出して幾何補正した後の形状との頂点の位置ずれ量を基に距離を算出する画像検索装置のデータ処理方法。
A data processing method of an image search device having a constituent straight line information storage device for storing information on straight lines constituting a contour in a search target image,
The image search device
Obtain polygon information that includes either the vertex position or line segment that represents the shape of the search query,
Calculating the angle information made by the query including the angle formed by the polygon from the polygon information of the search query;
Based on the similarity of the obtained angle information made by the query, the component line combination candidate information is extracted from the component line information storage device,
After calculating the geometric correction amount by calculating at least one geometric deformation amount among the movement, rotation, and scale of the polygon from the extracted combination candidate information of the constituent straight lines and the polygon information of the obtained search query A data processing method of an image search device for calculating a distance based on a positional deviation amount of a vertex from a shape.
検索対象画像中の輪郭を構成する直線の情報を記憶する構成直線情報記憶手段と、
検索クエリーの多角形のなす角度を含むクエリーなす角度情報の類似性に基づき、前記構成直線情報記憶手段から構成直線の組合せ候補情報を抽出する構成直線候補抽出手段と、
前記構成直線候補抽出手段で抽出した構成直線の組合せ候補情報と前記クエリーなす角度情報とから、形状間距離を算出する形状間距離算出手段と、
算出された前記形状間距離をユーザに提示する提示手段と、
を備える画像検索システム。
Constituent line information storage means for storing information on straight lines constituting the contour in the search target image;
Configuration line candidate extraction means for extracting combination line combination candidate information from the configuration line information storage means based on the similarity of the angle information made by the query including the angle formed by the polygon of the search query;
The inter-shape distance calculating means for calculating the inter-shape distance from the constituent straight line combination candidate information extracted by the constituent straight line candidate extracting means and the angle information made by the query;
Presenting means for presenting the calculated distance between the shapes to the user;
An image search system comprising:
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