JP2014182440A - 映像特徴生成システム、映像特徴生成方法、映像特徴生成プログラム、映像照合システム、映像照合方法、映像照合プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出するフレーム特徴量抽出部101と、少なくとも2つの周波数とフレーム特徴量抽出部101によって抽出されたフレーム特徴量と周波数及びフレーム特徴量に応じて周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する位相生成部103と、を有する。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、映像特徴生成システム100及び映像照合システム400を例示するブロック図である。図1(b)は、映像特徴テーブルの一例である。
映像特徴生成システム100は、図1(a)に示すように、フレーム特徴量抽出部101、第1の周波数選択部102、位相生成部103、及び位相登録部104を備えている。
映像照合システム400は、図1(a)に示すように、フレーム特徴量抽出部101、位相生成部103、第2の周波数選択部401、映像特徴照合部402を備えている。
映像特徴生成システム100は、Central Processing Unit(CPU)100a、Random Access Memory(RAM)100b、Read Only Memory(ROM)100c、Hard Disc Drive(HDD)100dを含んでいる。映像特徴生成システム100は、入力Interface(I/F)100e、出力I/F100f、入出力I/F100gも含んでいる。映像特徴生成システム100は、ドライブ装置100h、通信インタフェース100iも含んでいる。これらの各機器100a〜100iは、バス100jによって互いに接続されている。少なくともCPU100aとRAM100bとが協働することによってコンピュータが実現される。
出力I/F100fには、出力装置が接続される。出力装置としては、例えば表示装置520(例えば液晶ディスプレイ)や印刷装置530(例えばプリンタ)がある。
入出力I/F100gには、半導体メモリ540が接続される。半導体メモリ540としては、例えばUniversal Serial Bus(USB)メモリやフラッシュメモリなどがある。入出力I/F100gは、半導体メモリ540に記憶されたプログラムやデータを読み取る。
入力I/F100e、出力I/F100f、及び入出力I/F100gは、例えばUSBポートを備えている。
通信I/F100iは、Local Area Network(LAN)インタフェース(例えばLANカード、ネットワークアダプタ)及びモデムを備えている。通信I/F100iには、ネットワーク560が接続される。ネットワーク560としては、例えばLAN、公衆回線網、インターネットがある。
尚、映像照合システム400のハードウェア構成も基本的に映像特徴生成システム100のハードウェア構成と同様である。
図3に示すように、フレーム特徴量抽出部101に映像が入力されると、フレーム特徴量抽出部101は入力された映像のフレーム特徴量をすべて抽出する(ステップS101)。映像は、オリジナル映像又は改変された映像である。図4(a)を参照して具体的に説明すると、映像には複数のフレームが含まれている。各フレームには、フレーム0,フレーム1,・・・,フレームn,・・・,フレームN−1といった連続するフレーム番号が割り当てられている。以上から、この映像はN枚の連続するフレームによって構成されていることが分かる。複数のフレームは、時系列に並んでいる。このような映像に基づいて、時系列のフレーム特徴量が抽出される。この結果、図4(b)に示すように、時系列のフレーム特徴量が得られる。
フレーム特徴量が画素平均値である場合には、以下の数式(1)によってフレーム特徴量F[n]が算出される。
具体的には、図4(b)に示すように、時系列のフレーム特徴量に対し予め定めた幅Tを有する分析用窓(分析区間)が設定される。幅Tは、時系列のフレーム特徴量のサンプリング数を示している。例えばT=6である場合、F[0],・・・,F[5]がサンプリングされる。サンプリングされると、選択された周波数の位相が周波数毎に生成される。例えば、周波数ω1,ω2が選択されている場合、フレーム特徴量F[0],・・・,F[5]に対する位相θ1[0],θ2[0]が生成される。位相が周波数毎に1つ生成されると、分析用窓が1フレーム分ずれて新たな位相が周波数毎に生成される。この結果、フレーム特徴量F[1],・・・,F[6]に対する位相θ1[1],θ2[1]が生成される。以下、同様の手法により、位相θ1[N−T],θ2[N−T]が生成される。したがって、周波数ω1に対してN−T+1個の位相θ1[0],θ1[1],・・・θ1[N−T]が生成される。周波数ω2に対してN−T+1個の位相θ2[0],θ2[1]・・・θ2[N−T]が生成される。すなわち、時系列の位相が周波数毎に生成される。
続いて、第2実施形態について図7乃至図10を参照して説明する。第2実施形態は、フレーム特徴量の抽出方法及び映像特徴の形式が第1実施形態と相違する。
まず、映像特徴生成システム100で実行される映像特徴生成方法について図7及び図8を参照して説明する。
フレーム特徴量抽出部101に映像(例えば、オリジナル映像又は改変された映像)が入力されると、図7に示すように、フレーム特徴量抽出部101は入力された映像のフレーム上の各位置における画素値をフレーム特徴量として抽出する(ステップS201)。具体的には、入力された映像に含まれる複数のフレームから、図8(a)に示すように1つのフレームが選択されて、選択されたフレーム上の各位置における画素値がフレーム特徴量として抽出される。例えば、位置(x0,y0)における画素値がフレーム特徴量F[x0][y0]となる。位置(xW−1,yH−1)における画素値がフレーム特徴量F[xW−1][yH−1]となる。すべての画素に対してフレーム特徴量F[x][y]が抽出される。尚、詳細は後述するが、入力された映像に含まれる複数のフレームから少なくとも2つのフレームが選択されてもよい。
この結果、各周波数の位相が生成される。図8(c)では、例えば周波数(a1,b1),・・・,(a6,b6)のそれぞれの位相θ1,・・・,θ6が生成されている。各周波数の位相が1つに関連付けられて映像特徴が形成される。
尚、上述したように第2実施形態において入力された映像に含まれる複数のフレームから少なくとも2つフレームが選択された場合、ステップS203の位相生成処理を各フレームに適用すればよい。この結果、例えば周波数(a1,b1)の位相θ1[0],θ1[1],・・・θ1[N−T]から、周波数(a6,b6)の位相θ6[0],θ6[1],・・・θ6[N−T]までが生成される。すなわち、時系列の位相が周波数ごとに生成される。
(付記1)入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出手段と、少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成手段と、を有する映像特徴生成システム。
(付記2)前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量に対するフーリエ変換の結果から前記少なくとも2つの周波数を選択する選択手段をさらに有することを特徴とする付記1に記載の映像特徴生成システム。
(付記3)前記抽出手段は、前記映像に含まれる複数のフレームにおけるそれぞれの画素値に基づいて、時系列のフレーム特徴量を抽出し、前記選択手段は、前記抽出手段によって抽出された時系列のフレーム特徴量に基づく周波数スペクトルから少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成手段は、前記選択手段によって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出された時系列のフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、前記各周波数の時系列の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記2に記載の映像特徴生成システム。
(付記4)前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記1から3のいずれか1項に記載の映像特徴生成システム。
(付記5)前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値の平均値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記4に記載の映像特徴生成システム。
(付記6)前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値の分散に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記4に記載の映像特徴生成システム。
(付記7)前記抽出手段は、前記映像に含まれる少なくとも1つのフレーム上の各位置における画素値を前記フレーム特徴量として抽出し、前記選択手段は、前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量に基づく周波数領域から水平方向成分と垂直方向成分とを含む少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成手段は、前記選択手段によって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、前記各周波数の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記2に記載の映像特徴生成システム。
(付記8)コンピュータが、入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出ステップと、少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成ステップと、を実行する映像特徴生成方法。
(付記9)前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量に対するフーリエ変換の結果から前記少なくとも2つの周波数を選択する選択ステップをさらに有することを特徴とする付記8に記載の映像特徴生成方法。
(付記10)前記抽出ステップは、前記映像に含まれる複数のフレームにおけるそれぞれの画素値に基づいて、時系列のフレーム特徴量を抽出し、前記選択ステップは、前記抽出ステップによって抽出された時系列のフレーム特徴量に基づく周波数スペクトルから少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成ステップは、前記選択ステップによって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出された時系列のフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、各周波数の時系列の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記9に記載の映像特徴生成方法。
(付記11)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記8から10のいずれか1項に記載の映像特徴生成方法。
(付記12)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値の平均値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記11に記載の映像特徴生成方法。
(付記13)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値の分散に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記11に記載の映像特徴生成方法。
(付記14)前記抽出ステップは、前記映像に含まれる少なくとも1つのフレーム上の各位置における画素値を前記フレーム特徴量として抽出し、前記選択ステップは、前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量に基づく周波数領域から水平方向成分と垂直方向成分とを含む少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成ステップは、前記選択ステップによって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記9に記載の映像特徴生成方法。
(付記15)入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出ステップと、少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成ステップと、をコンピュータに実行させるための映像特徴生成プログラム。
(付記16)前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量に対するフーリエ変換の結果から前記少なくとも2つの周波数を選択する選択ステップをさらに有することを特徴とする付記15に記載の映像特徴生成プログラム。
(付記17)前記抽出ステップは、前記映像に含まれる複数のフレームにおけるそれぞれの画素値に基づいて、時系列のフレーム特徴量を抽出し、前記選択ステップは、前記抽出ステップによって抽出された時系列のフレーム特徴量に基づく周波数スペクトルから少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成ステップは、前記選択ステップによって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出された時系列のフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、各周波数の時系列の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記16に記載の映像特徴生成プログラム。
(付記18)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記15から17のいずれか1項に記載の映像特徴生成プログラム。
(付記19)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値の平均値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記18に記載の映像特徴生成プログラム。
(付記20)前記抽出ステップは、前記フレームに含まれるすべての画素値の分散に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする付記18に記載の映像特徴生成方法。
(付記21)前記抽出ステップは、前記映像に含まれる少なくとも1つのフレーム上の各位置における画素値を前記フレーム特徴量として抽出し、前記選択ステップは、前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量に基づく周波数領域から水平方向成分と垂直方向成分とを含む少なくとも2つの周波数を選択し、前記生成ステップは、前記選択ステップによって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成することを特徴とする付記16に記載の映像特徴生成プログラム。
(付記22)入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出手段と、少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合手段と、を有する映像照合システム。
(付記23)コンピュータが、入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出ステップと、少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成ステップと、前記生成ステップによって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合ステップと、を実行する映像照合方法。
(付記24)入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出ステップと、少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成ステップと、前記生成ステップによって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合ステップと、をコンピュータに実行させるための映像照合プログラム。
101 フレーム特徴量抽出部(抽出手段)
102 第1の周波数選択部(選択手段)
103 位相生成部(生成手段)
104 位相登録部
300 映像特徴記憶部
400 映像照合システム
401 第2の周波数選択部
402 映像特徴照合部(照合手段)
Claims (12)
- 入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出手段と、
少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成手段と、
を有する映像特徴生成システム。 - 前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量に対するフーリエ変換の結果から前記少なくとも2つの周波数を選択する選択手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の映像特徴生成システム。
- 前記抽出手段は、前記映像に含まれる複数のフレームにおけるそれぞれの画素値に基づいて、時系列のフレーム特徴量を抽出し、
前記選択手段は、前記抽出手段によって抽出された時系列のフレーム特徴量に基づく周波数スペクトルから少なくとも2つの周波数を選択し、
前記生成手段は、前記選択手段によって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出された時系列のフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、前記各周波数の時系列の位相を映像特徴として生成することを特徴とする請求項2に記載の映像特徴生成システム。 - 前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の映像特徴生成システム。
- 前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値の平均値に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする請求項4に記載の映像特徴生成システム。
- 前記抽出手段は、前記フレームに含まれるすべての画素値の分散に基づいて、前記フレーム特徴量を抽出することを特徴とする請求項4に記載の映像特徴生成システム。
- 前記抽出手段は、前記映像に含まれる少なくとも1つのフレーム上の各位置における画素値を前記フレーム特徴量として抽出し、
前記選択手段は、前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量に基づく周波数領域から水平方向成分と垂直方向成分とを含む少なくとも2つの周波数を選択し、
前記生成手段は、前記選択手段によって選択された少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって抽出されたフレーム特徴量と前記生成情報とに基づいて、前記各周波数の位相を映像特徴として生成することを特徴とする請求項2に記載の映像特徴生成システム。 - コンピュータが、
入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出ステップと、
少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成ステップと、
を実行する映像特徴生成方法。 - 入力された映像を構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を抽出する抽出ステップと、
少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、各周波数の位相を映像特徴として生成する生成ステップと、
をコンピュータに実行させるための映像特徴生成プログラム。 - 入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出手段と、
少なくとも2つの周波数と前記抽出手段によって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合手段と、
を有する映像照合システム。 - コンピュータが、
入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出ステップと、
少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成ステップと、
前記生成ステップによって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合ステップと、
を実行する映像照合方法。 - 入力された第1及び第2の映像のそれぞれを構成する単位としてのフレームの画素値に基づいて、前記フレームを特徴付けるフレーム特徴量を映像毎に抽出する抽出ステップと、
少なくとも2つの周波数と前記抽出ステップによって映像毎に抽出されたフレーム特徴量と前記周波数及び前記フレーム特徴量に応じて前記周波数の位相を生成するための生成情報とに基づいて、前記第1及び第2の映像のそれぞれについて各周波数の位相を第1及び第2の映像特徴として生成する生成ステップと、
前記生成ステップによって生成された第1の映像特徴と第2の映像特徴とを照合する照合ステップと、
をコンピュータに実行させるための映像照合プログラム。
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