JP4398919B2 - 画像マッチング装置、画像マッチング方法および画像マッチングプログラム - Google Patents
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Description
また、本発明は、上記装置に対応する方法およびプログラムである。
図1は、実施の形態1にかかる画像マッチング装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像マッチング装置100は、対象画像と参照画像とを入力し、対象画像と参照画像との間の対応関係を求めるものであり、図1に示すように、解法処理部101と、判定部102と、画像相関ポテンシャル力算出部103と、弾性エネルギー力算出部104と、摩擦力算出部105と、フレームメモリ106とを主に備えている。
実施の形態2にかかる画像マッチング装置は、格子点の画素値との差に基づいて画像相関ポテンシャル力の算出を行うか否かを判定するものである。
実施の形態3にかかる画像マッチング装置は、時間の経過に従って画像相関ポテンシャル力の算出処理を行うか否かを判定するものである。
101 解法処理部
102,1202 判定部
103 画像相関ポテンシャル力算出部
104 弾性エネルギー力算出部
105 摩擦力算出部
106 フレームメモリ
1201 エッジ検出部
Claims (7)
- 対象画像と参照画像との間の対応関係を求める画像マッチング装置であって、
前記対象画像上に設定され、前記対象画像を格子状に分割した複数の第1の格子点の各々と、前記参照画像上で当該第1の格子点と1:1に対応して設定され、前記参照画像を格子状に分割した複数の第2の格子点の各々との間で画像の相関が高い程小さいエネルギーとなる画像相関ポテンシャルエネルギーを算出するとともに、前記各第2の格子点の位置と当該第2の格子点に対応する前記各第1の格子点の位置とによる最急降下方向へのベクトルに前記画像相関ポテンシャルエネルギーの勾配を乗じて、前記第2の格子点が受ける画像相関ポテンシャル力を算出する画像相関ポテンシャル力算出部と、
前記各第2の格子点と当該第2の格子点に隣接する他の第2の格子点との間の距離が遠い程大きいエネルギーとなる、前記第2の格子点が受ける弾性エネルギー力を算出する弾性エネルギー力算出部と、
前記各第2の格子点に対して、前記各第2の格子点の変位方向と反対方向に作用する摩擦力を算出する摩擦力算出部と、
前記画像相関ポテンシャル力と前記弾性エネルギー力と前記摩擦力とによる前記各第2の格子点に関する運動方程式に対して離散変数法による解法処理を行い、前記第2の格子点の平衡状態を求める解法処理部と、
前記各第2の格子点に関して、前記運動方程式の時間で現在の時刻における位置である現在位置と前記運動方程式の時間で過去の時刻における位置である基準位置とが所定の基準よりも近い場合には、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する判定部と、を備え、
前記画像相関ポテンシャル力算出部は、前記判定部によって前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定された前記第2の格子点に関しては、前回算出した前記画像相関ポテンシャル力を今回の前記画像相関ポテンシャル力とすることを特徴とする画像マッチング装置。 - 前記判定部は、前記現在位置が前記基準位置から所定の範囲内である前記第2の格子点に関して、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する請求項1に記載の画像マッチング装置。
- 前記基準位置は、前記運動方程式の時間で最も近い過去の時刻における位置であることを特徴とする請求項2に記載の画像マッチング装置。
- 前記判定部は、前記現在位置と前記基準位置との間の距離があらかじめ定められた範囲内である前記第2の格子点に関して、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する請求項2に記載の画像マッチング装置。
- 前記各第2の格子点に関して、前記現在位置における画素値と前記基準位置における画素値との差を検出するエッジ検出部をさらに備え、
前記判定部は、前記画素値の差が閾値より小さい前記第2の格子点に関しては、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像マッチング装置。 - 対象画像と参照画像との間の対応関係を求める画像マッチング方法であって、
前記対象画像上に設定され、前記対象画像を格子状に分割した複数の第1の格子点の各々と、前記参照画像上で当該第1の格子点と1:1に対応して設定され、前記参照画像を格子状に分割した複数の第2の格子点の各々との間で画像の相関が高い程小さいエネルギーとなる画像相関ポテンシャルエネルギーを算出するとともに、前記各第2の格子点の位置と当該第2の格子点に対応する前記各第1の格子点の位置とによる最急降下方向へのベクトルに前記画像相関ポテンシャルエネルギーの勾配を乗じて、前記第2の格子点が受ける画像相関ポテンシャル力を算出する画像相関ポテンシャル力算出ステップと、
前記各第2の格子点と当該第2の格子点に隣接する他の第2の格子点との間の距離が遠い程大きいエネルギーとなる、前記第2の格子点が受ける弾性エネルギー力を算出する弾性エネルギー力算出ステップと、
前記各第2の格子点に対して、前記各第2の格子点の変位方向と反対方向に作用する摩擦力を算出する摩擦力算出ステップと、
前記画像相関ポテンシャル力と前記弾性エネルギー力と前記摩擦力とによる前記各第2の格子点に関する運動方程式に対して離散変数法による解法処理を行い、前記第2の格子点の平衡状態を求める解法処理ステップと、
前記各第2の格子点に関して、前記運動方程式の時間で現在の時刻における位置である現在位置と前記運動方程式の時間で過去の時刻における位置である基準位置とが所定の基準よりも近い場合には、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する判定ステップと、を含み、
前記画像相関ポテンシャル力算出ステップは、前記判定ステップによって前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定された前記第2の格子点に関しては、前回算出した前記画像相関ポテンシャル力を今回の前記画像相関ポテンシャル力とすることを特徴とする画像マッチング方法。 - 対象画像と参照画像との間の対応関係を求める画像マッチングプログラムであって、
前記対象画像上に設定され、前記対象画像を格子状に分割した複数の第1の格子点の各々と、前記参照画像上で当該第1の格子点と1:1に対応して設定され、前記参照画像を格子状に分割した複数の第2の格子点の各々との間で画像の相関が高い程小さいエネルギーとなる画像相関ポテンシャルエネルギーを算出するとともに、前記各第2の格子点の位置と当該第2の格子点に対応する前記各第1の格子点の位置とによる最急降下方向へのベクトルに前記画像相関ポテンシャルエネルギーの勾配を乗じて、前記第2の格子点が受ける画像相関ポテンシャル力を算出する画像相関ポテンシャル力算出ステップと、
前記各第2の格子点と当該第2の格子点に隣接する他の第2の格子点との間の距離が遠い程大きいエネルギーとなる、前記第2の格子点が受ける弾性エネルギー力を算出する弾性エネルギー力算出ステップと、
前記各第2の格子点に対して、前記各第2の格子点の変位方向と反対方向に作用する摩擦力を算出する摩擦力算出ステップと、
前記画像相関ポテンシャル力と前記弾性エネルギー力と前記摩擦力とによる前記各第2の格子点に関する運動方程式に対して離散変数法による解法処理を行い、前記第2の格子点の平衡状態を求める解法処理ステップと、
前記各第2の格子点に関して、前記運動方程式の時間で現在の時刻における位置である現在位置と前記運動方程式の時間で過去の時刻における位置である基準位置とが所定の基準よりも近い場合には、前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させ、
前記画像相関ポテンシャル力算出ステップは、前記判定ステップによって前記画像相関ポテンシャル力の算出処理を実行しないと判定された前記第2の格子点に関しては、前回算出した前記画像相関ポテンシャル力を今回の前記画像相関ポテンシャル力とすることをコンピュータに実行させるための画像マッチングプログラム。
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