JP2014178941A - 画像照合システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像照合システムとして、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、輪郭情報から複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を多重化する解像度毎に個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段と、多重解像度輪郭情報に含まれた特徴を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段と、抽出された特徴を利用して照合処理を行う照合手段とを設ける。
【選択図】図1
Description
こうした段階的な特徴の抽出を行わない場合、一般的には、まずどこに物体があるかということがわからないという問題に直面する。次に、仮にどこに物体があるかを特定できたとしても、その物体から識別した特徴が、その物体と他の物体との差異として記述することに適切な最低限の特徴なのか、また、たまたま発生した特徴(ノイズ)なのかの区別をすることが不可能に成りやすい。こうした段階的な特徴の識別例を図12に示す。
図12に示しているコウモリが映った画像の画像解析では、画像から低解像度解析で物体位置を識別し、その物体位置に対してより高解像分析を3段で行なっている。また、個々の段階では、先の段階で特定した識別特徴を踏まえた照合を行なえばよいとのアイデアを示している。
例えば、画像中のある物体に関して、他の物体との差異を記述することに利用する特徴を抽出する方法として、画像に含まれる幾何学的特徴の共通項を、機械学習によって抽出する方法が広く採用されている。この方法は、例えば、特許文献1や特許文献2に示されている。しかし、こうして抽出された特徴量のほとんどは、統計的学習やユーザの経験によって閾値などのパラメータを前もって設定しておかなければ演算処理で抽出を行うことができず、初めて目にする物体や希に目にする物体、低解像度の物体を記述することに不向きである。換言すれば、認識対象となる画像に対して、一般物体認識や、段階的抽出を行なうことに不適な側面を有している。
これらの手法によると、認識対象の物体を含む画像に対して複数周波数によるフィルタ処理を施して複数解像度による多重解像度画像(一纏まりの多重解像度情報)を作成し、多重解像度画像に含まれるそれぞれの解像度の画像における特徴量、すなわち曲率の変化点や輝度勾配などを抽出する。このことにより、低解像度においても抽出される大域的な特徴と、高解像度においてのみ抽出される詳細な特徴とを、段階的に抽出することができる。こうした曲率の変化点や輝度勾配などの特徴量は、物体固有の情報が現れるため、統計的学習やユーザの経験を必要とせずに、識別画像中の所望な対象の特徴を抽出できる。
多重解像度輪郭表現は、物体の画像そのものを二次元的に解析することに変えて、物体を一度輪郭表現に置き換えた後に、輪郭に沿う方向に、一次元のガウシアン・フィルタを作用させることで多重解像度輪郭(多重解像度情報)を生成処理する。この処理によって、二次元のDOGフィルタを作用させることに比較して大幅に演算処理量を削減することが可能である。
しかしながら、多重解像度輪郭を用いて段階的な特徴を記述しようとすると、識別対象形状によって、画像照合に不向きに段階的な特徴抽出が行なわれてしまう事例がある。図13に示した3画像は、既存の一次元のフィルタによる段階的特徴抽出方法を用いた場合に大域的な特徴を良好に識別し難い画像例である。
図13に示した形状のような画像では、輪郭で特徴を記述した際に、画像として特徴的なデザイン部分を輪郭途中において大域的な(低解像度の)特徴として識別される。より具体的に説明すれば、画像処理システムは、二次元で見れば高解像度として記述すべき物体上を横切るように描かれた切れ目のような形状(更にはその形状から派生した切れ目形状)や、斜線のような形状を、物体の外殻と同列に記述してしまう。
端的に述べれば、多重輪郭の抽出時に、実際の物体に含まれる特徴とは異なる段階的な特徴の記述のされ方をシステムが実施する形状についても 他の形状と同様に正確に照合するための多重輪郭を低演算量で取得する画像処理技術が望まれる。
本システムに含まれる処理動作は、三つのステップで示すことができる。
第一のステップでは、画像または画像内に含まれる物体形状の輪郭特徴を、二次元の点の集合で表したサンプルデータを抽出(サンプリング)する。望ましくは、点の集合を、点列(輪郭ベクトル)としてサンプリングする。
第二のステップでは、第一のステップにおいて抽出した点の集合(輪郭ベクトル)について、多重化する解像度毎に、空間解像度(二次元の解像度)を考慮した各点の配置関係に基づいた重み付けにより輪郭の一部分を選定して繋げ上げる処理を実施することにより解像度毎の輪郭を生成するフィルタ処理を繰り返し、増殖させた各解像度の輪郭を纏めて多重解像度輪郭を生成する。各解像度の輪郭は、それぞれの解像度に従って定まった点の集合範囲に含まれた任意の点とその任意の点に隣接する点との位置関係を踏まえて抽出される。
望ましくは、各解像度の輪郭を輪郭ベクトルとして再サンプリングして、多重解像度輪郭ベクトルを生成する。
本実施形態を採用することにより、識別対象の空間的な特徴を、多量な演算量を必要とすることなく段階的に特徴を抽出することを可能とする多重輪郭を得て、良好な特徴抽出処理および画像照合処理を実行して、良好な画像照合を行なうシステムを提供できる。
図1は、実施の一形態の画像照合システムの構成を示すブロック図である。なお、本発明に関連が薄い構成については、説明を簡略化又は省略する。
画像照合システムは、情報処理の全体を管理する制御部10と、メモリ20と、処理対象とする画像データを取得する画像情報取得手段101、取得した画像情報から輪郭ベクトル情報を抽出する輪郭ベクトル抽出手段102、抽出した輪郭から多重解像度輪郭情報ベクトルを抽出処理する多重解像度輪郭ベクトル生成手段103、生成したそれぞれの解像度輪郭ベクトルから特徴量を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段104、抽出された多重解像度特徴を比較して、物体の照合処理を実施する物体照合手段105、照合した結果を出力する物体照合結果出力手段106、取得した画像データなどを記憶する画像情報記憶部201、抽出された多重解像度特徴を記憶する多重解像度特徴情報記憶部202から構成されている。輪郭ベクトル抽出手段102、多重解像度輪郭ベクトル生成手段103、多重解像度特徴抽出手段104は協働して、画像特徴抽出手段として機能する。
輪郭ベクトル抽出手段102は、まず、画像情報取得手段101によって取得された画像情報から、輪郭に対応するピクセルを抽出するか、或いは、物体に対応するピクセルを抽出する。
また、物体に対応するピクセルを抽出する場合は、色相・彩度・明度などが前もって定められた範囲内に含まれるものをすべて抽出する。この際、画像情報を白黒化したうえで二値化する処理を行うことも可能であるし、クラスタリング法を用いて抽出することも可能である。
各解像度の輪郭は、それぞれの解像度に従って定まっている点の二次元的な参照範囲に含まれた任意の点とその任意の点に隣接する点との位置関係を踏まえて抽出される。
多重解像度輪郭ベクトル生成手段103は、上記のように、予め解像度毎に設定された大きさを有する参照範囲の中から適切な輪郭要素を配置関係に基づいた重み付けに従って選択する輪郭要素選択手段と、それぞれの解像度に対応させた輪郭を選択された輪郭要素を接合して形成する輪郭再生手段として制御部を動作させる。この処理動作により、解像度毎に多重解像度輪郭情報に含める輪郭を点の集合から再生する。
次に、輪郭ベクトルを成している任意の1点を着目点として選択し、隣接範囲内に含まれる点を、着目点に対する隣接点として抽出する。例えば、着目点を中心として、解像度に基づいて定義される長さを半径とする円形を想定して、この円内に含まれる点(群)を隣接点として着目点に関連付ける。この処理は、輪郭ベクトルに含まれる全ての点を着目点として実施してもよいが、下記ステップ三で選択された着目点に対する接続点について、次の着目点としながら処理を進めることで、低演算量化を図ることも可能である。
この方法で着目点に対して抽出される隣接点の一例を図4に示す。図4の拡大部分に示されているように、着目点c21を中心とした円内(隣接範囲)に含まれる点(c10,c11,c12,c18,c19,c20,c22,c23)が隣接点として抽出され、着目点c21に関連付けられる。
以上の隣接点抽出処理を、所望の解像度全てで輪郭ベクトルを成す点に対して実施する。
三点からなる点列の例を図5に示す。この三点からなる点列は、着目点c21と隣接点c10, 隣接点c23とで構成されている。このような着目点と隣接点との組で多くの三点からなる点列を生成する。
着目点毎に生成されたそれぞれの三点からなる点列に対する重み付けは、以下の四つの条件を考慮して実施することが望ましい。
第一の条件は、着目点と隣接点との距離が大きいものほど重みを大きくするという条件(図6に例示)である。
第二の条件は、三点の点列によって生成される内角の角度が大きいものほど重みを大きくするという条件(図7に例示)である。
第三の条件は、三点の点列の順番が、もとの輪郭ベクトルにおける点列の順番と矛盾しないという条件である(図8に例示)。順番に矛盾が起こる場合は、重みをゼロまたは小さな値にすることが望ましい。
第四の条件は、第一のステップにおいて規定された隣接範囲内に含まれる各点のもつ「方位」のばらつきが小さな場合ほど重みを大きくするという条件(図9に例示)である。なお、ベクトル量を有さない点の集合を用いている際(点列を用いない場合)には、点の集合が成すn次曲線や円弧の連続性を用いることも可能である。
図9に示す方位のばらつきが小さい例では、1次曲線を成しており方位にばらつきが無い。他方、方位のばらつきが大きい例では、隣接範囲内に含まれる方位が3列に分割され且つ個々の方位の集りも折れ曲がっている。このように隣接範囲内の方位のばらつきから定めた重みを、三点からなる点列の重みに利用する。
なお、予め各点をベクトルとして収集しない場合には、輪郭上で隣り合う番号の点が情報化されていれば、この処理を行う際に点間に方位を付与しても同じ条件として用いることができる。
点列に重み付けを実施する条件は、この四条件に限らず、選択されるべき隣接点の条件を満たす条件であれば多くを組み合わせることができる。
以上の隣接範囲を踏まえた3点からなる点列群の生成および個々の点列への重み付け処理を、輪郭ベクトルの全ての点に対して、多重する解像度毎に実施する。
なお、低演算量化を図る際には、ステップ三で選択された着目点に対する接続点について、次の着目点として第一のステップおよび第二のステップを実施すれば良い。
また、上記低演算量化を図れば、「接続ノード」が次の着目点となり、ベクトル方向に従って順に輪郭要素(リンク)が繋ぎ上げられながら輪郭(ネットワーク)を完成させる。
最終点の処理は、始点(スタート点)から一定量のリンクを接続した後に隣接範囲内に再度始点が現われたら接続すればよい。なお、継続できるリンクが残っていれば、そのリンクを優先することとしてもよい。また、ネットワークを終結するために用いる範囲は、隣接範囲と別に隣接範囲よりも小さな範囲を予め準備することとしてもよい。また、始点に対して行なった第一のステップで最終接続点候補を予め記憶して利用してもよい。
なお、本ステップで生成するネットワークは、1ネットワークに限定せずに、始点が異なる複数のネットワークを輪郭候補として生成してもよい。この輪郭候補から最終的に採用する輪郭を重みの大きさに従って選定すればよい。
解像度毎に輪郭を抽出する方法は、例えば、ネットワーク候補内に含まれるすべての輪郭(一連のノード)をまず抽出し、上記した点列の重みの積算または和算が、最も大きな値を持つ輪郭を選択するという方法が考えられる。
本計算の開始は、例えば重みの大きな点列を一列開始位置として選択してその点列から開始もよいし、複数の点列を開始位置として同時的に計算を実施してもよい。他方で、開始位置は、輪郭の外側に当たる点列を用いることが望ましい。輪郭の外側であるか内側であるかは、点列が作る外角を判別条件に加えて演算を実施すればよい。また、各演算を行った後に、他のリンクとの座標関係によって外側に当たるかリンクであるか検証して開始位置としての正当性を判別してもよい。また、同時並行的に複数位置から演算を行った際には個々の演算で求められたネットワークを対比して外側である確からしさを求めてもよい。これらは、適宜 重み付けに反映させればよい。
計算の終了は、例えば、閉輪郭を抽出する場合は、抽出された輪郭が周回した時点とし、開輪郭を抽出する場合は、抽出された輪郭が両端に達した時点とする。なお、閉輪郭を抽出した際に、閉輪郭から飛び出している部分(ネットワークを閉じたノードよりも先存在するノードとリンク)は、削除して解像度に対する輪郭の確度を高めることが望ましい。
この際、すべてのリンクを順々に計算していくと、計算量が膨大になるので、前もって、それぞれのリンクの重みに対する閾値を設け、定められた閾値以下のリンクを計算しないなどの方法で計算量を省くことが望ましい。
さらに、ネットワークの大きさが大きくなると計算量が膨大になることを考慮して、計算途中の輪郭(一連のノード)に含まれる点列の重みの積算値が、前もって定められた閾値以下になると計算しないなどの方法で計算量を省くことが望ましい。
その他、他の方法を用いて輪郭候補の確からしさを候補間で比較して、確度が高い輪郭を選定すればよい。
また、輪郭の確度を高める方法では、上記三点からなる点列を、五点からなる点列に変えて用いてもよい。また、上記三点からなる点列を求めた後に、五点に増やして用いてもよい。ここで増やした着目点(着目ノード)と接続点(接続ノード)との間の中間点(中間ノード)を使用して、中間点から接続点へ向かうベクトルをリンク間でオーバラップさせて繋ぐことにより、輪郭の確度が向上する。
なお、上記三つのステップによる手法に拠らずとも、空間解像度(二次元の解像度)を考慮した各点の配置関係に基づいた適正条件を用いた重み付けにより輪郭の一部分を適宜選定して繋げ上げて再輪郭化する方法であれば、如何なる方法を用いて多重解像度輪郭を生成しても構わない。
この結果、図12に示したような段階的な照合処理も正確性を保ちつつ実施が可能になる。加えて、確度の高い多重解像度輪郭が低演算処理量で生成させることができているため、特徴抽出を含めて正確性が高い照合が行い得るようになる。
照合結果は、予め準備された分類を用いて識別対象が属する分類を表示したり、タグ化して画像に埋め込んだり、類似画像間で紐付けたりすることが可能である。
次に、実施形態の照合システムの動作例について説明する。図10は、本実施形態の動作の例を示すフローチャートである。
[付記1]
画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合システムであって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段と、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段と、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理を行う照合手段と、
を含み成ることを特徴とする画像照合システム。
前記輪郭情報抽出手段は、前記輪郭情報として、個々の輪郭線を表す点の集合を点列で抽出処理し、
前記多重解像度特徴抽出手段は、抽出する特徴量を、適用する解像度毎の抽出要件として、点列の抽出並び順を他の条件に合わせて用いる
ことを特徴とする上記付記記載の画像照合システム。
前記多重解像度輪郭情報生成手段は、
予め解像度毎に設定された大きさを有する参照範囲の中から適切な輪郭要素を配置関係に基づいた重み付けに従って選択する輪郭要素選択手段と、
それぞれの解像度に対応させた輪郭を前記選択された輪郭要素を接合して形成する輪郭再生手段と、
を備え、
解像度毎に多重解像度輪郭情報に含める輪郭を再生する
ことを特徴とする上記付記記載の画像照合システム。
前記輪郭要素選択手段は、
所定点を中心にした個々の解像度に対応した参照範囲内において、前記所定点を中心とした一連の三点からなる点列の組合せを輪郭要素候補として複数形成する輪郭要素点列形成手段と、
形成された点列群の中から適切な輪郭要素を配置関係の適応性に基づいて選択処理する点列選択手段と、
を含み成ることを特徴とする上記付記記載の画像照合システム。
前記点列選択手段は、
前記配置関係の適応性として、
前記点列の形成する距離が大きいこと、
前記点列のなす角度が大きいこと、
前記点列形成手段によって形成された点列の順番が、それらの点列が輪郭情報抽出手段によって抽出された際の点列の順番と矛盾を生じないこと、
前記隣接範囲に含まれる点列の持つ方位の分散値が小さいこと、
の四項目の何れか又は組み合わせ、若しくは全てを考慮することによって、前記点列選択処理を実施する
ことを特徴とする上記付記記載の画像照合システム。
前記輪郭情報抽出手段は、輪郭情報として抽出する輪郭線を成す各点の間隔を、前記多重解像度輪郭情報生成手段において使用する最も高解像度な再輪郭生成に用いる参照範囲の大きさ以下で且つ前記画像のピクセル間隔の1/2倍以上を満たす範囲内から採用された間隔を用いることを特徴とする上記付記記載の画像照合システム。
処理対象とする画像情報と該画像情報から抽出した物体の特徴とを記憶する記憶手段と、
前記画像情報を画像解析して得た画像中に描写されている前記物体の輪郭線を、輪郭情報として点の集合でデータ化処理し、
該輪郭情報に含まれる点の集合に対して、任意の点と 該任意の点を中心とした解像度毎に異なる大きさを有する二次元範囲内に含まれた複数点とを識別して、前記任意の点と前記二次元範囲に含まれた複数点との配置関係に基づいた各点を結びつける適正条件を用いた重み付けに従って、輪郭の一部にする部分ネットワークを選定すると共に、選定した前記部分ネットワークを接合した全体ネットワークを解像度毎の輪郭として再輪郭化処理し、
個々の解像度に対応させて増殖させた前記各輪郭を組み合わせて多重解像度輪郭情報として生成処理し、
生成した多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理して記録する
画像特徴抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理システム。
前記画像特徴抽出手段は、
前記輪郭情報として、個々の輪郭線を表す点の集合を点列で抽出処理し、
抽出する特徴量を、適用する解像度毎の抽出要件として、点列の抽出並び順を他の条件に合わせて用いる
ことを特徴とする上記付記記載の画像処理システム。
前記画像特徴抽出手段は、
予め解像度毎に設定された大きさを有する二次元範囲内の中から適切な輪郭要素を配置関係に基づいた重み付けに従って選択する輪郭要素選択手段と、
それぞれの解像度に対応させた輪郭を前記選択された輪郭要素を接合して形成する輪郭再生手段と、
を備え、
解像度毎に多重解像度輪郭情報に含める輪郭を再生する
ことを特徴とする上記付記記載の画像処理システム。
前記輪郭要素選択手段は、
所定点を中心にした個々の解像度に対応した二次元範囲内において、前記所定点を中心とした一連の三点からなる点列の組合せを輪郭要素候補として複数形成する輪郭要素点列形成手段と、
形成された点列群の中から適切な輪郭要素を配置関係の適応性に基づいて選択処理する点列選択手段と、
を含み成る
ことを特徴とする上記付記記載の画像処理システム。
前記点列選択手段は、
前記配置関係の適応性として、
前記点列の形成する距離が大きいこと、
前記点列のなす角度が大きいこと、
前記点列形成手段によって形成された点列の順番が、それらの点列が輪郭情報抽出手段によって抽出された際の点列の順番と矛盾を生じないこと、
前記隣接範囲に含まれる点列の持つ方位の分散値が小さいこと、
の四項目の何れか又は組み合わせ、若しくは全てを考慮することによって、前記点列選択処理を実施する
ことを特徴とする上記付記記載の画像処理システム。
前記画像特徴抽出手段は、輪郭情報として抽出する輪郭線を成す各点の間隔を、前記多重解像度輪郭情報生成手段において使用する最も高解像度な再輪郭生成に用いる参照範囲の大きさ以下で且つ前記画像のピクセル間隔の1/2倍以上を満たす範囲内から採用された間隔を用いることを特徴とする上記付記記載の画像処理システム。
画像内に含まれる物体または形状の照合を行う情報処理システムによる画像照合方法であって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出処理し、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理し、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理し、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理することを特徴とする画像照合方法。
画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合を行なう際に用いる多重輪郭を得る画像処理方法であって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出処理し、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する
ことを特徴とする画像処理方法。
画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合を行なう際に用いる多重輪郭特徴を得る画像処理方法であって、
記憶部から読み出した記画像情報を画像解析して得た画像中に描写されている前記物体の輪郭線を、輪郭情報として点の集合でデータ化処理し、
該輪郭情報に含まれる点の集合に対して、任意の点と 該任意の点を中心とした解像度毎に異なる大きさを有する二次元範囲内に含まれた複数点とを識別して、前記任意の点と前記二次元範囲に含まれた複数点との配置関係に基づいた各点を結びつける適正条件を用いた重み付けに従って、輪郭の一部にする部分ネットワークを選定すると共に、選定した前記部分ネットワークを接合した全体ネットワークを解像度毎の輪郭として再輪郭化処理し、
個々の解像度に対応させて増殖させた前記各輪郭を組み合わせて多重解像度輪郭情報として生成処理し、
生成した多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理して記憶部に記録する
ことを特徴とする画像処理方法。
画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合を行なう情報処理システムを、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段と、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段と、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理を行う照合手段、
として動作させることを特徴とするプログラム。
画像照合に用いる多重輪郭を生成する情報処理システムを、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段、
として動作させることを特徴とするプログラム。
画像照合に用いる多重輪郭特徴を抽出する情報処理システムを、
記憶部から読み出した画像情報を画像解析して得た画像中に描写されている前記物体の輪郭線を、輪郭情報として点の集合でデータ化処理し、
該輪郭情報に含まれる点の集合に対して、任意の点と 該任意の点を中心とした解像度毎に異なる大きさを有する二次元範囲内に含まれた複数点とを識別して、前記任意の点と前記二次元範囲に含まれた複数点との配置関係に基づいた各点を結びつける適正条件を用いた重み付けに従って、輪郭の一部にする部分ネットワークを選定すると共に、選定した前記部分ネットワークを接合した全体ネットワークを解像度毎の輪郭として再輪郭化処理し、
個々の解像度に対応させて増殖させた前記各輪郭を組み合わせて多重解像度輪郭情報として生成処理し、
生成した多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理して記憶部に記録する
ことを特徴とするプログラム。
20 メモリ(記憶手段)
101 画像情報取得手段
102 輪郭ベクトル抽出手段(輪郭情報抽出手段)
103 多重解像度輪郭ベクトル生成手段(多重解像度輪郭生成手段)
104 多重解像度特徴抽出手段
105 物体照合手段
106 物体照合結果出力手段
201 画像情報記憶部(記憶手段)
202 多重解像度特徴情報記憶部(記憶手段)
Claims (10)
- 画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合システムであって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段と、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段と、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理を行う照合手段と、
を含み成ることを特徴とする画像照合システム。 - 前記輪郭情報抽出手段は、前記輪郭情報として、個々の輪郭線を表す点の集合を点列で抽出処理し、
前記多重解像度特徴抽出手段は、抽出する特徴量を、適用する解像度毎の抽出要件として、点列の抽出並び順を他の条件に合わせて用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の画像照合システム。 - 前記多重解像度輪郭情報生成手段は、
予め解像度毎に設定された大きさを有する参照範囲の中から適切な輪郭要素を配置関係に基づいた重み付けに従って選択する輪郭要素選択手段と、
それぞれの解像度に対応させた輪郭を前記選択された輪郭要素を接合して形成する輪郭再生手段と、
を備え、
解像度毎に多重解像度輪郭情報に含める輪郭を再生する
ことを特徴とする請求項2に記載の画像照合システム。 - 前記輪郭要素選択手段は、
所定点を中心にした個々の解像度に対応した参照範囲内において、前記所定点を中心とした一連の三点からなる点列の組合せを輪郭要素候補として複数形成する輪郭要素点列形成手段と、
形成された点列群の中から適切な輪郭要素を配置関係の適応性に基づいて選択処理する点列選択手段と、
を含み成ることを特徴とする請求項3に記載の画像照合システム。 - 前記点列選択手段は、
前記配置関係の適応性として、
前記点列の形成する距離が大きいこと、
前記点列のなす角度が大きいこと、
前記点列形成手段によって形成された点列の順番が、それらの点列が輪郭情報抽出手段によって抽出された際の点列の順番と矛盾を生じないこと、
前記隣接範囲に含まれる点列の持つ方位の分散値が小さいこと、
の四項目の何れか又は組み合わせ、若しくは全てを考慮することによって、前記点列選択処理を実施する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像照合システム。 - 前記輪郭情報抽出手段は、輪郭情報として抽出する輪郭線を成す各点の間隔を、前記多重解像度輪郭情報生成手段において使用する最も高解像度な再輪郭生成に用いる参照範囲の大きさ以下で且つ前記画像のピクセル間隔の1/2倍以上を満たす範囲内から採用された間隔を用いることを特徴とする請求項1ないし5の何れか一項に記載の画像照合システム。
- 処理対象とする画像情報と該画像情報から抽出した物体の特徴とを記憶する記憶手段と、
前記画像情報を画像解析して得た画像中に描写されている前記物体の輪郭線を、輪郭情報として点の集合でデータ化処理し、
該輪郭情報に含まれる点の集合に対して、任意の点と 該任意の点を中心とした解像度毎に異なる大きさを有する二次元範囲内に含まれた複数点とを識別して、前記任意の点と前記二次元範囲に含まれた複数点との配置関係に基づいた各点を結びつける適正条件を用いた重み付けに従って、輪郭の一部にする部分ネットワークを選定すると共に、選定した前記部分ネットワークを接合した全体ネットワークを解像度毎の輪郭として再輪郭化処理し、
個々の解像度に対応させて増殖させた前記各輪郭を組み合わせて多重解像度輪郭情報として生成処理し、
生成した多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理して記録する
画像特徴抽出手段と、
を備えることを特徴とする画像処理システム。 - 画像内に含まれる物体または形状の照合を行う情報処理システムによる画像照合方法であって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出処理し、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理し、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理し、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理することを特徴とする画像照合方法。 - 画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合を行なう際に用いる多重輪郭を得る画像処理方法であって、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出処理し、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 画像内に含まれる物体または形状の照合を行う画像照合を行なう情報処理システムを、
前記画像または画像内に含まれる物体または形状から、点の集合で表した一つまたは複数の輪郭線を輪郭情報として抽出する輪郭情報抽出手段と、
前記輪郭情報から、複数の解像度によって表現された多重解像度輪郭情報を、多重化する解像度毎に 個々の解像度毎に異なる参照範囲を適用要件とした際の所定点と隣接点との配置関係に基づいた重み付けに従って輪郭を形成して、該形成した個々の輪郭を組み合わせることにより生成処理する多重解像度輪郭情報生成手段と、
前記多重解像度輪郭情報に含まれた物体または形状の特徴を抽出処理する多重解像度特徴抽出手段と、
前記多重解像度輪郭情報から抽出された特徴を利用して物体または形状の照合処理を行う照合手段、
として動作させることを特徴とするプログラム。
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