JP2012018479A - 画像検索装置、画像検索方法、および、画像検索プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像検索装置が、テンプレート画像の各画素に対して複雑さを示す指標値を算出する指標値算出部と、テンプレート画像を複数の画像領域に分割した場合に、当該分割された複数の画像領域における指標値の合計値がそれぞれ等しくなるように、算出された指標値に基づいてテンプレート画像を複数の画像領域に分割する画像分割部と、画像分割部で分割したテンプレート画像の複数の画像領域と当該複数の画像領域それぞれに対応する検索対象画像内の画像領域とに基づいた類似尺度により、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する画像検索部と、を備えている。
【選択図】図1
Description
これにより、テンプレート画像を分割した際に得られる各検索位置におけるmsea距離を少ない分割数でより効率的に増加させることができ、テンプレートが画像を分割する分割数および距離計算回数を低減させることができる。
そのため、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する場合に、より少ない階層及び処理回数でSAD距離を計算するか該検索位置をスキップするか否かの判定ができ、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を高速に検索することができる。
そして、画像検索部40は、まず画像分割部における粗い分割を用いて、粗い類似尺度でテンプレート画像と検索対象画像とを照合し、その値がこれまでに得られた最大の類似尺度よりも高い場合のみ、画像分割部における細かい(詳細な)分割を用いて、詳細な類似尺度でテンプレート画像と検索対象画像とを照合する。
これにより、画像検索装置100は、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索することができる。
例えば、画像分割部30は、複数段階でmsea距離を計算する為に矩形分割する場合は、1段階目の分割は分布量の総和が分割前の1/2になるように矩形領域の長さを設定する。画像分割部30は、このような処理をx軸方向及びy軸方向別にそれぞれ実行し、x軸方向の分割位置U1(2)、および、y軸方向の分割位置V1(2)を設定する(図5(a)と(b)とを参照)。なお、MSEA法と同様にU1(1)=V1(1)=0、U1(3)=N、U1(3)=Mである。このようにして、1段階目の分割により、テンプレート画像は4つの画像領域に分割される(図5(c)を参照)。
同様に、検索対象画像bに対する積分画像biの座標 (i,j)における積分値bi(i,j)は、以下の式11により算出される。
SADを用いた場合、第一段階のmsea距離(式(3))に三角不等式|a+b| ≦ |a|+|b|を適用すると、
コーシー・シュワルツの不等式は、下記式で与えられる。
これにより、テンプレート画像を分割した際に得られる各検索位置におけるmsea距離を少ない分割数でより効率的に増加させることができ、テンプレートが画像を分割する分割数および距離計算回数を低減させることができる。
そのため、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する場合に、より少ない階層及び処理回数でSAD距離を計算するか該検索位置をスキップするか否かの判定ができ、検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を高速に検索することができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Claims (8)
- 検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する画像検索装置であって、
前記テンプレート画像の各画素に対して、複雑さを示す指標値を算出する指標値算出部と、
前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割した場合に、当該分割された複数の前記画像領域における前記指標値の合計値がそれぞれ等しくなるように、前記算出された指標値に基づいて、前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割する画像分割部と、
前記検索対象画像内の前記テンプレート画像と同じ大きさの画像領域の異なる検索位置毎に、前記画像分割部で分割したテンプレート画像の前記複数の前記画像領域と当該複数の画像領域それぞれに対応する前記検索対象画像内の画像領域とに基づいて、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第1の類似尺度を計算し、前記第1の類似尺度がこれまでの検索で得られた最大の類似尺度よりも高い場合のみ、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第2の類似尺度であって、前記第1の類似尺度よりも詳細な第2の類似尺度を計算し、当該計算した第2の類似尺度が前記最大の類似尺度よりも高い場合のみ前記最大の類似尺度の値を前記計算した第2の類似尺度の値に更新し、前記テンプレート画像との類似尺度が最も高い検索位置に対応する画像領域を、前記検索対象画像内で前記テンプレート画像と類似している画像領域として検索する画像検索部と、
を備えていることを特徴とする画像検索装置。 - 前記画像分割部は、
前記算出された指標値を、前記テンプレート画像に対して複数の走査方向毎に射影して、前記指標値の分布を前記複数の走査方向毎に求め、
前記複数の走査方向毎に求められた前記指標値の分布を前記複数の走査方向毎に分割した場合に、当該分割された前記指標値の分布における前記指標値の分布の合計値がそれぞれ等しくなるように、前記算出された指標値に基づいて、前記複数の走査方向毎に求められた前記指標値の分布を前記複数の走査方向毎に分割し、
前記分割された前記複数の走査方向に基づいて、前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像検索装置。 - 前記画像分割部は、
所定の段階数に到達するまで、前記複数の画像領域それぞれを再帰的に複数の画像領域に分割し、
前記画像検索部は、
前記検索対象画像内において、前記テンプレート画像との類似尺度が最も高い検索位置を検索する場合に、
前記検索対象画像に対しての積分画像と前記テンプレート画像とに対しての積分画像とをそれぞれ生成し、
前記画像分割部で分割した最も粗い段階から前記所定の段階数に対応する段階までの段階の順に、前記最も粗い段階から前記所定の段階数に対応する段階までのうちの第1の段階における複数の画像領域を用いて、前記生成した前記検索対象画像に対しての積分画像と前記複数の前記画像領域に対応する積分画像とから前記第1の類似尺度を計算し、前記第1の類似尺度がこれまでの検索で得られた最大の類似尺度よりも高い場合のみ、前記第1の段階に対して次の段階である第2の段階における複数の画像領域を用いて、前記第2の類似尺度を計算する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像検索装置。 - 前記画像検索部は、
前記テンプレート画像の前記複数の画像領域と前記複数の画像領域に対応する前記検索対象画像内の画像領域との間のsea距離またはmsea距離を足し合わせた値を前記第1の類似尺度とし、前記sea距離またはmsea距離を足し合わせた値が小さいほど前記第1の類似尺度が高いと判定する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像検索装置。 - 前記画像検索部は、
前記テンプレート画像の前記複数の画像領域と前記複数の画像領域に対応する前記検索対象画像内の画像領域との間のmnccを前記第1の類似尺度とし、前記mnccの値が大きいほど前記第1の類似尺度が高いと判定する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像検索装置。 - 前記指標値算出部は、
前記テンプレート画像の各画素に対してのグラディエント、エッジ、または、分散を、前記複雑さを示す指標値として算出する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像検索装置。 - 検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する画像検索装置において用いられる画像検索方法であって、
前記テンプレート画像の各画素に対して、複雑さを示す指標値を算出する指標値算出手順と、
前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割した場合に、当該分割された複数の前記画像領域における前記指標値の合計値がそれぞれ等しくなるように、前記算出された指標値に基づいて、前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割する画像分割手順と、
前記検索対象画像内の前記テンプレート画像と同じ大きさの画像領域の異なる検索位置毎に、前記画像分割部で分割したテンプレート画像の前記複数の前記画像領域と当該複数の画像領域それぞれに対応する前記検索対象画像内の画像領域とに基づいて、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第1の類似尺度を計算し、前記第1の類似尺度がこれまでの検索で得られた最大の類似尺度よりも高い場合のみ、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第2の類似尺度であって、前記第1の類似尺度よりも詳細な第2の類似尺度を計算し、当該計算した第2の類似尺度が前記最大の類似尺度よりも高い場合のみ前記最大の類似尺度の値を前記計算した第2の類似尺度の値に更新し、前記テンプレート画像との類似尺度が最も高い検索位置に対応する画像領域を、前記検索対象画像内で前記テンプレート画像と類似している画像領域として検索する画像検索手順と、
を備えていることを特徴とする画像検索方法。 - 検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する画像検索装置としてのコンピュータに、
検索対象画像内でテンプレート画像と類似している画像領域を検索する画像検索装置であって、
前記テンプレート画像の各画素に対して、複雑さを示す指標値を算出する指標値算出手順と、
前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割した場合に、当該分割された複数の前記画像領域における前記指標値の合計値がそれぞれ等しくなるように、前記算出された指標値に基づいて、前記テンプレート画像を複数の前記画像領域に分割する画像分割手順と、
前記検索対象画像内の前記テンプレート画像と同じ大きさの画像領域の異なる検索位置毎に、前記画像分割部で分割したテンプレート画像の前記複数の前記画像領域と当該複数の画像領域それぞれに対応する前記検索対象画像内の画像領域とに基づいて、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第1の類似尺度を計算し、前記第1の類似尺度がこれまでの検索で得られた最大の類似尺度よりも高い場合のみ、前記テンプレート画像と当該検索位置に対応する画像領域との第2の類似尺度であって、前記第1の類似尺度よりも詳細な第2の類似尺度を計算し、当該計算した第2の類似尺度が前記最大の類似尺度よりも高い場合のみ前記最大の類似尺度の値を前記計算した第2の類似尺度の値に更新し、前記テンプレート画像との類似尺度が最も高い検索位置に対応する画像領域を、前記検索対象画像内で前記テンプレート画像と類似している画像領域として検索する画像検索手順と、
を実行させるための画像検索プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010154182A JP5677771B2 (ja) | 2010-07-06 | 2010-07-06 | 画像検索装置、画像検索方法、および、画像検索プログラム |
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CN113869441A (zh) * | 2021-10-10 | 2021-12-31 | 青岛星科瑞升信息科技有限公司 | 基于模板匹配的多尺度目标定位方法 |
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JP2001337990A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Victor Co Of Japan Ltd | 画像検索システム及び画像検索件方法 |
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